Es wird in der Kartusche eine flüssige Phase geben, und einen Gasraum darüber. Im Gas über der Flüssigkeit ist der Gasdruck gleich dem Dampfdruck des Gemisches bei der gegebenen Temperatur. Deshalb brennt ein Gaskocher auch schlechter, wenn es kalt ist, oder wenn das zurückbleibende Gasgemisch sich abkühlt wegen der "Verdunstungskälte"... Der Übergang von der Flüssigkeit in die Gasphase verbraucht Energie, die eben der Flüssigkeit entzogen wird, und deshalb kühlt sich die Kartusche mit der Zeit ab.
Mein (physikalisches) Verständnis ist, dass keine Gefahr besteht, solange ein genügend grosser Gasraum über der Flüssigkeit bestehen bleibt. Komplett mit Flüssigkeit sollte die Kartusche aber nicht gefüllt werden, einerseits, weil dann der Druck sehr stark bei Erwärmung steigen könnte, andererseits, weil das Gas ja "gemächlich" austreten soll, wenn man das Ventil öffnet, und nicht das flüssige Gas rausfliessen und eine Stichflamme bilden sollte.
Ich persönlich habe auch so ein Umfüllventil, und fülle kleine Kartuschen aus einer grossen nach. Ich stelle diese dann auf die Waage, und schaue, dass diese nicht voller werden als beim Kauf.
In den Gaskartuschen befindet sich ein Gemisch aus Propan und Isobutan. Propan hat einen tieferen Siedepunkt, und das Gemisch verhält sich deshalb besser, wenn es draussen kalt ist. Mein Eindruck ist, dass sich beim Umfüllen das Verhältnis von Propan zu Isobutan verändert, und in der zu füllenden Kartusche am Ende mehr Isobutan ist. Ich müsste das aber mal messen, das ist jetzt mehr mein Bauchgefühl... Möglicherweise hilft da das Erwärmen der einen und Abkühlen der anderen Kartusche.
Update: ich habe das nochmals angeschaut, und denke, dass sich das Propan : Isobutan-Verhältnis nur sehr wenig ändern sollte, da ja die flüssige Phase nach unten durch das Ventil abfliesst. Dabei sollte eigentlich keine Entmischung stattfinden. Allenfalls tritt so ein Effekt auf, wenn die Kartusche oben fast leer ist, da dann mehr Propan in der Gasphase ist und somit weniger in der flüssigen Phase.
Update 2: nachdem ich die Berechnung der Gemischsveränderung der Gase, die erfolgt, wenn die Kartusche langsam geleert wird, durchgeführt habe ist mir klar geworden, dass mein Gefühl, dass nach dem Nachfüllen mehr Isobutan drin ist, dennoch richtig war. Der Grund ist nicht, dass beim Nachfüllen eine Entmischung stattfinden würde, sondern dass das Restgas in der Kartusche, die wieder aufgefüllt wird, einen erhöhten Isobutan-Anteil hat. Der sollte aber kaum eine Rolle spielen, wenn die Kartusche fast leer ist.
Ich werde mir wohl die Über-Kopf-Brenner mal anschauen müssen...