Die Versorgung von Getränke-Karbonisiervorrichtungen für den Heimgebrauch mit Kohlendioxid erfolgt mit austauschbaren CO2-Druckgasflaschen, die in der Regel ein Fülivolumen von etwa 0,5 Liter haben und mit 60 bar gefüllt in den Handel gebracht werden. Entleerte CO2-Druckflaschen werden ausgetauscht, wieder mit CO2 befüllt und in einem Tausch-Leih-Vertriebssystem erneut in Umlauf gebracht. Dieses Konzept mit wiederverwendbaren Pfandbehaitern gilt als besonders umweltfreundlich, da keinerlei Verpackungsmüll durch Einwegbehälter und dergleichen anfällt.

Die handelsüblichen Ausführungsformen von CO2-Druckflaschen bestehen aus einer Stahiflasche mit einem Ventil, über welches sowohl die Befüllung mit CO2, als auch die Entnahme im Getränke-Besprudelungsgerät erfolgt. Der Stand der Technik bezüg ! ich solcher Ventile ergibt sich beispielsweise aus der DE 33 06 626 C2. Das daraus bekannte Ventil hat ein in die Druckflasche einschraubbares Ventilgehäuse mit einer Ventilbohrung, in der axial verschiebbar ein Ventilkörper angeordnet ist. Im

Ruhezustand wird dieser Ventilkörper durch Federkraft vom Flascheninnern aus gesehen nach außen dichtend gegen einen Dichtsitz gepreßt. Von diesem Dichtkörper erstreckt sich axial nach außen ein Betätigungsstift, der von der Stirnseite des Flaschenventils her zugänglich ist. Zur Entnahme von CO2 wird dieser Betätigungsstift durch einen axial verschiebbaren Stößel niedergedrückt, so da# der Ventilkörper vom Dichtsitz abgehoben wird und das C02 durch die Ventilbohrung ausströmen kann.

Die Wiederbefüllung entleerter CO2-Druckflaschen erfolgt im Stand der Technik, indem sie mit ihrem Anschlußgewinde in einen korrespondierenden Anschlußstutzen einer Hochdruck-Versorgungsanlage eingeschraubt werden und anschließend dieser Anschlu#stutzen einfach mit Hochdruck-CO2 beaufschlagt wird. Allein durch die Druckdifferenz wird dabei der Ventilkörper aus dem Ventilsitz gepreßt, d. h. das Ventil geöffnet, so daß die Druckgasflasche mit CO2 gefüllt wird.

Wenn die Wiederbefüllung in der vorbeschriebenen Weise ausschließlich durch autorisierte Wiederbefüller erfolgt, ist gewährleistet, daß der Endverbraucher CO2 mit hoher Qualität, d. h. lebensmittelgerechter Reinheit, erhält. Es zeigt sich jedoch, daß in zunehmenden Maße in der vorbeschriebenen Weise unautorisierte Wiederbefüllungen mit minderwertigem Industrie-Kohlendioxid vorgenommen werden, welches beispielsweise Öl oder sonstige Verunreinigungen enthält. Dies führt nicht nur zu Geschmacksbeeinträchtigungen beim damit hergestellten Getränk, sondern auch zu einem nicht unerheblichen Reinigungsaufwand beim Austausch derartig verunreinigter Druckflaschen.

Ein derartiger Mißbrauch konnte bislang nicht verhindert werden, da das Anschlußgewinde im wesentlichen genormt ist und somit lediglich eine einfacher Gewindeadapter erforderlich war, der beispielsweise den Anschlu# der C02- Druckgasflaschen an einen beliebigen CO2-Hochdruckbehälter zuiäßt.

Angesichts der vorangehend geschilderten Problematik ergibt sich die Aufgabe der Erfindung, ein Ventil nebst einer dazu passenden Befülivorrichtung zur Verfügung zu stellen, welches eine bessere Sicherungsmöglichkeit gegen unbefugtes Wiederbefullen bietet, und insbesondere dafür sorgt, daß die Befüllung nicht durch einen einfachen Anschluß an eine Hochdruck-CO2-Quelle erfolgen kann, sondern die Befüllung nur nach einem vorgegebenen Verfahren erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Problematik schlägt die Erfindung eine wiederbefüllbare CO2- Druckgasflasche mit den eingangs erwähnten Merkmalen, eine darauf abgestimmte Befülivorrichtung sowie ein Befüliverfahren vor, welches auf die erfindungsgemäße CO2-Druckgasflasche und die erfindungsgemäße Befülivorrichtung abgestimmt ist.

Die Erfindung sieht bei dem Ventil der wiederbefüllbaren C02-Druckgasflasche vor, daß der Ventilkörper mit einem nach innen verschiebbaren Sperrstück eine Kolben-Zylinder- Einheit bildet, die über einen Überströmkanal, welcher durch das Ventilstück nach außen führt, mit CO2-Druck beaufschlagbar ist, wobei das Sperrstück axial nach innen bis gegen einen Anschlag in der Ventilbohrung ausfahrbar ist.

Die Besonderheit des erfindungsgemäß ausgestalteten Ventils liegt darin, daß das Ventilstück mit einer internen Sicherheitseinrichtung ausgestattet ist, welche eine Wiederbefüllung in der gewohnten Weise durch einfache Beaufschlagung der Auslaßöffnung mit Hochdruck-CO2 unmöglich macht. Diese Sicherheitseinrichtung sieht im einzelnen vor, daß das eigentliche Ventilstück mit einem zusätzlichen Sperrstück nach Art einer axial ausfahrbaren Kolben-Zylinder-Einheit zusammengesetzt ist, d. h., daß entweder das Ventilstück mit einem Kolbenabschnitt axial verschieblich in eine Zylinderbohrung in dem Sperrstück eintaucht, oder umgekehrt. Der Innenraum dieser Kolben-Zylinder-Einheit ist über einen Überströmkanal, beispielsweise eine zentrale axiale Durchgangsbohrung, die durch das Ventilstück und den sich daran anschließenden Betätigungsstift nach außen geführt ist, mit der Anschlußöffnung des Ventils verbunden.

Die Sicherungsfunktion des vorbeschriebenen Ventils kommt dadurch zustande, daß bei einer Beaufschlagung des Ventilausgangs mit Hochdruck-C02 zunächst durch den Überströmkanal die Kolben-Zylinder-Einheit mit Druck beaufschlagt wird. Als Folge davon wird das Sperrstück ausgefahren, bis es gegen den Anschlag in der Ventilbohrung zur Anlage kommt. Damit wird das Dichtstück in Dichtstellung gegen den Ventilsitz verspannt, so daß selbst bei hohem Überdruck kein C02 durch die Ventilbohrung ins Flascheninnere strömen kann.

Eine unautorisierte Befüllung in der gewohnten Weise durch einfachen Anschluß an eine beliebige Hochdruckquelle ist damit praktisch ausgeschlossen.

Für das Ansprechverhalten der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung ist es maßgeblich, daß der Durchtrittsquerschnitt des Dichtsitzes kleiner ist als der aktive Querschnitt der Kolben-Zylinder-Einheit. Dadurch wird sichergestellt, daß bei unbefugter Druckbeaufschlagung immer zunächst das Sperrstück gegen den Anschlag im Ventilgehäuse ausfährt und den Ventilkörper in Dichtstellung verspannt, noch bevor durch den Außendruck der Ventilkörper selbst aus dem Dichtsitz gedrückt wird.

Der Anschlag des Sperrstücks wird bevorzugt dadurch realisiert, daß es radial vorstehende Anschlagstücke aufweist, welche in der Ventilbohrung gegen eine dazu korrespondierende Anschlagstufe zur Anlage gebracht werden können.

Die erfindungsgemäße, zu dem vorangehende erläuterten Ventil korrespondierende Befülivorrichtung hat in gewohnter Weise einen CO2-Anschlußstutzen, der ein auf das Ventil aufschraubbares Innengewinde hat. Wie vorangehend erläutert, würde eine einfache Beaufschlagung dieses Anschlußstutzens mit Hochdruck-CO2 jedoch lediglich zu einem Ansprechen der Sicherungsvorrichtung führen, welche das Ventil gegen Befüllung sperrt. Um das Ventil zu entriegeln und die Befüllung zu ermöglichen, ist die Befülivorrichtung erfindungsgemäß dergestalt ausgebildet, daß in dem CO2-Anschlußstutzen ein axial in Richtung zum Stutzenausgang verschiebbarer Öffnungsstößel angeordnet ist, der axial gegen den Betätigungsstift des Ventils einer darin eingeschraubten CO2-Druckgasfiasche verschiebbar ist.

Vorzugsweise ist der vorgenannte Öffnungsstö#el motorisch antreibbar, beispielsweise indem er am Anker eines Linear-Elektromagneten angebracht ist. Sobald die Wicklung dieses Elektromagneten bestromt wird, bewegt sich der Anker samt daran angebrachtem Öffnungsstößel axial in Richtung auf den Ausgang des CO2- Anschlußstutzens. Alternativ kann der Antrieb des Öffnungsstößels auch hydraulisch, pneumatisch oder mit einer anders ausgebildeten Mechanik erfolgen.

Eine besonders hohe Sicherheit gegen unbefugte Befüllung mit unter Umständen ungeeignetem C02 wird erst durch das Zusammenwirken des erfindungsgemäßen Ventils mit der vorangehend erläuterten Befüttvorrichtung gewährleistet. Durch die erfindungsgemäßen Eigenschaften dieser Komponenten faßt sich ein Verfahren zum

Befüllen einer erfindungsgemäß ausgestalteten CO2-Druckgasflasche realisieren, welches die folgenden Verfahrensschritte vorsieht : - Anschlu# einer leeren CO2-Druckgasflasche an die Befülivorrichtung durch Einschrauben des Anschlußgewindes in den CO2-Anschlußstutzen ; -Verschieben des Öffnungsstö#els gegen den Betätigungsstift des Ventils, bis der Ventilkörper unter Freigabe des Durchflußquerschnitts aus dem Dichtsitz gehoben wird ; -Beaufschlagung des Befüllstutzens mit C02 unter Fülldruck, bis die CO2- Druckgasflasche gefüllt ist ; -Lösen der CO2-Druckgasflasche vom Befüllstutzen.

Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Befüllverfahrens einer vollständig oder zumindest teilweise geleerten CO2-Druckgasflasche liegt darin, daß-auf jeden Fall bevor seitens des Befüllstutzens die Beaufschlagung des Ventils mit Hochdruck-CO2 erfolgt-die Sicherungseinrichtung des erfindungsgemäßen Ventils entsperrt wird. Dies geschieht, indem mittels des motorisch antreibbaren, axial verschiebbaren Öffnungsstö#els in dem erfindungsgemäß ausgestalteten CO2-Anschlußstutzens der Befüllaniage der Betätigungsstift am Ventil soweit in Richtung des Flascheninneren axial niedergedrückt wird, daß der Ventilkörper aus dem Ventilsitz gelöst und damit der Durchtrittsquerschnitt für Hochdruck-CO2 ins Flascheninnere freigegeben wird. Die erfindungsgemäß als Sicherungseinrichtung in dem Ventil integrierte Kolben-Zylinder- Einheit aus dem Ventilkörper und dem Sperrstück wird dadurch deaktiviert, daß in dieser Öffnungsstellung am Eingang des Überströmkanals und an der Außenfläche des Sperrstücks derselbe Druck ansteht, so daß die zum Ausfahren des Sperrstücks vom Ventilkörper erforderliche Druckdifferenz nicht gegeben ist. Dies hat zur Folge, daß, sobald das Ventil durch Niederdrücken des Betätigungsstifts geöffnet ist, der Befüttvorgang praktisch mit beliebigem Überdruck durchgeführt werden kann. Darüber hinaus kann nach der Beaufschlagung mit dem Überdruck der Betätigungsstift auch wieder entlastet werden, da das Ventil allein durch das zuströmende C02 in Offnungsstellung gehalten wird. Bei einer auf hohe Füttgeschwindigkeit optimierten

Befüllanlage ist es somit lediglich erforderlich, den Öffnungsstößel solange in axial herausgefahrenem Zustand zu halten, bis die Beaufschlagung mit Hochdruck-CO2 erfolgt. Danach kann die Betätigungskraft abgeschaltet werden, da das Druckgas solange zuströmen kann, bis die Druckgasflasche gefüllt ist und eine Abschaltung erfolgt, beispielsweise durch eine Drucküberwachung an der Befüllanlage.

Bei dem Versuch, über einen herkömmlichen Befüllstutzen das Ventil zuerst mit CO2- Überdruck zu beaufschlagen, Würde die weiter oben erläuterte Sicherungseinrichtung ansprechen und über das ausfahrende Sperrstück würde der Ventilkörper in Schließstellung fixiert. In dieser Situation ist es mit vertretbarem Aufwand praktisch nicht mehr möglich, das Ventil zum Befüllen noch zu öffnen, da die Aufbringung erheblicher Betätigungskräfte auf den Betätigungsstift erforderlich wäre. Daraus ergibt sich, daß eine ordnungsgemäß, autorisierte Wiederbefüllung nur durch das Zusammenspiel der erfindungsgemäßen CO2-Druckgasflasche mit der erfindungsgemäßen CO2-Befüllvorrichtung gemä# dem erfindungsgemäßen Befüttverfahren möglich ist, so daß die Gefahr durch unautorisierte Befüllung mit für den Anwendungszweck minderwertigem C02 ganz erheblich erschwert wird.

Ausführungsbeispiele eines Ventils einer erfindungsgemäßen CO2-Druckgasflasche sowie eines dazu passenden Befüllstutzens einer erfindungsgemäßen CO2- Befüllanlage werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen im einzelnen : Fig. 1 ein Ventil einer erfindungsgemäßen CO2- Druckgasflasche in Schnittdarstellung ; Fig. 2 ein CO2-Befüllstutzen einer erfindungs- gemäßen C02-Befülivorrichtung in Teil- schnittansicht.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventil, welches darin als Ganzes mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Dieses weist ein Ventilgehäuse 2 auf, welches mit seinem Gewindestück 2a in eine CO2-Druckgasflasche eingeschraubt ist, welche hier allerdings nicht dargestellt ist. Im oberen Bereich ist das Ventilgehäuse 2 mit einem Anschlu#gewinde 2b versehen, welches wahlweise in ein entsprechendes

Aufnahmegewinde einer Getränke-Karbonisierungsvorrichtung oder eines Anschlußstutzens einer C02-Befüllaniage einschraubbar ist.

In der axial durchgehenden Ventilbohrung 3 befinden sich ein Ventilkörper 4 ein Sperrstück 5 sowie ein Betätigungsstift 6. Der Ventilkörper 4 ist mit dem nach oben frei in der Anschlußöffnung des Ventils 1 vorstehenden Betätigungsstift 6 fest verbunden und wird in der dargestellten Dichtstellung durch die Druckfeder 7 nach oben in den Dichtsitz 8 in den Ventilgehäuse 2 angedrückt. Der Querschnitt des Dichtsitzes 8 wird durch den O-Ring 9 am Ventilkörper 4 vorgegeben.

Der in der Zeichnung untere Bereich des Ventilkörpers 4 taucht in eine axiale Zylinderbohrung des Sperrstücks ein, welches auf dem Ventilkörper 4 axial verschieblich gelagert ist und damit eine Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird. Deren aktiver Querschnitt wird durch den Außendurchmesser des Dichtrings 10 vorgegeben.

Das Sperrstück 5 hat einen radial vorstehenden Axialanschlag 5a, der mit einem Absatz 2c in dem Ventilgehäuse 2 korrespondiert.

Durch den Ventilkörper 4 und den Betätigungsstift 6 hindurch ist ein Überströmkanal 11 vom lnnern der aus dem Ventilkörper 4 und dem Sperrstück 5 gebildeten Kolben- Zylinder-Einheit nach außen geführt.

Mit dem Bezugszeichen 12 ist eine Berstscheibe bezeichnet.

Fig. 2 zeigt im Teilschnitt einen Anschlußstutzen 13 einer im übrigen nicht näher dargestellten, erfindungsgemäßen CO2-Befüllanlage. Dieser weist ein Anschlußgewinde 1 3a auf, in welches das Ventil 1 gemä# Fig. 1 mit seinem Anschiußgewinde 2b dicht einschraubbar ist.

Der Ausgang des CO2-Anschlu#stutzens 13 ist mit Hochdruck-CO2 aus einer CO2- Vorratsanlage oder dergleichen beaufschlagbar.

Koaxial zum Anschlußgewinde 1 3a befindet sich ein axial verschieblicher Öffnungsstößel 14, der am Anker 15a eines Linear-Elektromagneten 15 angebracht ist.

Dieser weist eine Wicklung 15b auf, bei deren Bestromung der Anker 15a samt dem daran angebrachten Offnungsstößei 14 axial in Richtung auf das Anschlußgewinde 13a bewegt wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine CO2-Druckgasflasche mit dem Anschlußgewinde 2b des Ventils 1 in das Anschluflgewinde 13a des CO2- Anschiußstutzens 13 eingeschraubt. Anschlie#end wird die Wicklung 15b des Linear- Elektromagneten 15b bestromt, so da# der Anker 15a samt dem daran angebrachten Offnungsstößei 14 axial herausfährt und den Betätigungsstift 6 des Ventils 1 niederdrückt. Dadurch wird der Ventilkörper 4 aus dem Dichtsitz 8 gehoben. Nunmehr wird der Anschlußstutzen 13 mit Hochdruck-CO2 beaufschlagt, welches an dem Betätigungsstift 6, dem Ventilkörper 4 und dem Sperrstück 5 vorbei durch die Ventilbohrung 3 in die COz-Druckgasflasche einströmen kann. Während des Einströmens kann der Linear-Elektromagnet 15 abgeschaltet werden, so daß der Off- nungsstößel 14 wieder zurückgezogen wird. Allein durch den CO2-Befülldruck verbleibt das Ventil 1 in Offnungsstellung, so da# der Befülivorgang abgeschlossen werden kann.

Würde hingegen der CO2-Anschlußstutzen 13 mit Hochdruck beaufschlagt, ohne den Linear-Elektromagneten 15 zu aktivieren, würde das Hochdruck-CO2 durch den Überströmkanal 11 in die Zylinderbohrung des Sperrstücks 5 einströmen, worauf dieses ausgefahren würde, bis sein Axialanschlag 5a am Absatz 2c in dem Ventilgehäuse 2 zur Anlage kommt und auf diese Weise der Ventilkörper 4 in Schließstellung festsperrt.

Dadurch ist eine unbefugte Befüllung auf diese Weise praktisch nicht durchführbar, wodurch ein wirksamer Schutz der Endverbraucher gegen unautorisierte Wiederbe- füllung mit unter Umständen ungeeignetem C02 erreicht wird.