BE1016664A3

BE1016664A3 - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van kurken uit kunststof.

Info

Publication number: BE1016664A3
Application number: BE2005/0333A
Authority: BE
Original assignee: Indurub Nv
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-04-03

Abstract

Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken waarbij een reeks van minstens twee aan elkaar gehechte kurken wordt gevormd, waarna deze kurken vervolgens van elkaar losgesneden worden, waarbij minstens één van de snijvlakken van elke kurk in warme toestand een drukbewerking ondergaat om oneffenheden in het snijvlak weg te werken. Anderzijds betreft deze uitvinding een inrichting (1) voor het vervaardigen van kunststofkurken.

Description

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van kurken

uit kunststof

Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken waarbij een reeks van minstens twee aan elkaar gehechte kurken wordt gevormd en waarbij deze kurken vervolgens van elkaar losgesneden worden. Anderzijds betreft deze uitvinding een inrichting voor het vervaardigen van kunststofkurken.

Voor het afsluiten van flessen, in het bijzonder wijnflessen, is het sinds eeuwen gekend om dergelijke flessen met een natuurkurk af te sluiten. Deze afsluitingsmethode heeft echter verschillende nadelen, zoals bijvoorbeeld de contaminatie van de wijn met trichlooranisol (TCA), de flessen moet liggen om het kurk vochtig te houden, enz....

Een alternatief voor het afsluiten van flessen is het gebruik van kurken uit kunststof. Dergelijke kunststofkurken worden vervaardigd via een geautomatiseerde werkwijze, waarbij de kurken als een reeks met elkaar verbonden kurken worden geproduceerd. Daarbij kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van een inrichting die twee reeksen halve matrijzen omvat, dewelke als een respectievelijke eindeloze ketting met elkaar verbonden zijn. Waar de twee eindeloze kettingen naast elkaar lopen, worden de matrijshelften samengevoegd en wordt het kunststofmateriaal geëxtrudeerd om een reeks kurken te vervaardigen die met elkaar verbonden zijn via een smaller, bijvoorbeeld cilindrisch, overgangsdeel. In deze overgangsdelen worden de kurken van elkaar losgesneden. Een dergelijke machine wordt beschreven in het Italiaans octrooi ITMI 20012608.

Dergelijke kurken hebben een zogenaamde gesloten celstructuur. Door het doorsnijden van de overgangsdelen
(om de kurken van elkaar te scheiden) zit er op elke kurk op beide eindvlakken een, bijvoorbeeld cirkelvormige, zone waar de celstructuur van het kurk geopend is en duidelijk zichtbaar is, ook wel het snijvlak genoemd. In tegenstelling tot de rest van de wand van het kurk (die een glad oppervlak heeft) hebben de genoemde, bijvoorbeeld cirkelvormige, zones een oneffen oppervlak. Hierdoor is het uitzicht van deze kurken minderwaardig en kan er bovendien vloeistof uit de fles in het kunststofmateriaal doordringen.

Het doel van de uitvinding is een werkwijze voor het vervaardigen van een kurk te verschaffen die een kurk zonder oneffenheden in het snijvlak aflevert.

Het doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken waarbij een reeks van minstens twee aan elkaar gehechte kurken wordt gevormd en dat deze kurken vervolgens van elkaar losgesneden worden, waarbij minstens één van de snijvlakken van elke kurk een bewerking ondergaat om oneffenheden in het snijvlak weg te werken. De genoemde bewerking omvat bij voorkeur een ultrasoon of laser behandeling. Zo kan bijvoorbeeld een ultrasoon inrichting zich tot tegen het snijvlak bewegen, waarna het snijvlak (en eveneens het eindvlak) zal opgewarmd worden door de opgewekte trillingen en waarna de oneffenheden weggewerkt zullen worden door bijvoorbeeld de ultrasoon inrichting tegen het eindvlak te drukken.

Bij een voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding ondergaat minstens één van de snijvlakken van elke kurk in warme toestand een drukbewerking om zodoende de oneffenheden in het snijvlak weg te werken. Onder warme toestand dient worden begrepen, de toestand waarop het kurk, bij voorkeur het eindvlak van het kurk, een temperatuur heeft die in de buurt ligt van de verwekingtemperatuur van de kunststof waaruit het betreffende kurk is vervaardigd.

Met deze werkwijze wordt het mogelijk kurken te vervaardigen zonder oneffenheden in het snijvlak. De kurken zijn bij voorkeur vervaardigd uit een geschuimde kunststof, zoals bijv. Polyethyleen (PE), EVA copolymeer, LDPE, thermoplastisch elastomeer, metaloceen PE, plastomeer,

Bij een andere voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding worden bij de genoemde drukbewerking, de snijvlakken in contact gebracht met een stempel. Bij voorkeur bevindt het contactoppervlak van de stempel dat in aanraking komt met het snijvlak, zich in opgewarmde toestand. Preferentieel heeft de stempel een temperatuur die ongeveer 10 a 20[deg.]C lager ligt dan de verwekingtemperatuur van het materiaal waaruit het kurk vervaardigd is.

Bij een meer voorkeurdragende werkwijze ondergaat het kurk na de genoemde drukbewerking een bewerking waarbij minstens één eindvlak van het kurk in contact wordt gebracht met een tweede stempel waarvan het contactoppervlak een lagere temperatuur heeft dan het contactoppervlak van de eerste stempel. Hierdoor wordt het betreffende eindvlak gehomogeniseerd. Bij voorkeur heeft de tweede stempel aan zijn contactoppervlak een kamertemperatuur of lager. Dit wordt bijvoorbeeld bereikt door de tweede stempel te voorzien van een waterkoeling.

Bij een bijzonder voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding is het contactoppervlak van de eerste of de tweede stempel voorzien om de oppervlaktestructuur van minstens één eindvlak te wijzigen en/of het eindvlak van het kurk te bedrukken. Dit heeft het grote voordeel dat kurken dewelke via een extrusieproces zijn vervaardigd op een eenvoudige en snelle manier bedrukt kunnen worden en/of van een textuur voorzien kunnen worden.

Een ander onderwerp van deze octrooiaanvraag betreft een inrichting voor het vervaardigen van kunststofkurken omvattende middelen voor het in een geautomatiseerd proces vormen van een reeks aan elkaar gehechte kurken en snijmiddelen om de kurken van de reeks van elkaar los te snijden, waarbij de inrichting middelen omvat om oneffenheden in minstens één van de snijvlakken van elk kurk weg te werken. De genoemde middelen omvatten in een voorkeursuitvoering een ultrasoon of laser.

Met de inrichting volgens de uitvinding wordt het mogelijk op een snelle manier kurken te vervaardigen die geen oneffenheden meer vertonen in hun snijvlakken.

Bij een voorkeurdragende uitvoering van de inrichting volgens de uitvinding omvat de inrichting opwarmmiddelen om de losgesneden kurken in een warme toestand te brengen en omvatten de genoemde middelen drukmiddelen dewelke voorzien zijn om tegen minstens één snijvlak van het kurk gedrukt te worden.

In een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens de uitvinding is het genoemde drukmiddel een stempel waarvan het contactoppervlak dat in aanraking komt met het snijvlak een vlak of convex verloop heeft. Stempels met een convex verloop hebben het voordeel dat ze meer in het midden kunnen drukken, hierdoor wordt eindvlak van het kurk iets uitgehold.

Bij een meer bijzonder uitvoering van de inrichting is het genoemde contactoppervlak voorzien van middelen om de oppervlaktestructuur van minstens één eindvlak van elk kurk te wijzigen en/of om het genoemde eindvlak van het kurk te bedrukken. Zo kan het contactoppervlak voorzien zijn van groeven om het kurk te voorzien van nerven en zodoende natuurlijk kurk te imiteren.

Bij een meest voorkeurdragende inrichting volgens de uitvinding zijn de genoemde opwarmmiddelen voorzien om warmte op te wekken via elektriciteit, in het bijzonder via een elektrisch weerstandselement en/of infraroodstraling.

Om de eigenschappen van deze uitvinding verder te verduidelijken en om bijkomende voordelen en bijzonderheden ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding. Het weze duidelijk dat niets in de hierna volgende beschrijving kan geïnterpreteerd worden als een beperking van de in de conclusies opgeëiste bescherming voor deze uitvinding.

In deze beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen waarbij:
- figuur 1 een schematische voorstelling is van de inrichting voor het vervaardigen van kunststofkurken;
- figuur 2 voorstelling is van een stempel;
- figuur 3 een voorstelling is van enkele kurken.

Kunststofkurken worden vervaardigd via een geautomatiseerde werkwijze, waarbij de kurken als een doorlopende reeks met elkaar verbonden kurken worden geproduceerd. Daarbij kan gebruik gemaakt worden van een inrichting (1), zoals voorgesteld op figuur 1, die twee reeksen halve matrijzen omvat, dewelke als een respectievelijke eindeloze ketting met elkaar verbonden zijn. Waar de twee eindeloze kettingen naast elkaar lopen, worden de matrijshelften samengevoegd en wordt het kunststofmateriaal m.b.v een extruder (5) in de matrijzen te voorzien om een reeks (6) kurken te vervaardigen die met elkaar verbonden zijn via een smaller cilindrisch overgangsdeel (7). In deze overgangsdelen worden de kurken van elkaar losgesneden.

Zoals voorgesteld op figuur 1 wordt de reeks (6) kurken in zone A gevormd, in zone B koelen de met elkaar verbonden kurken af, waarna ze in zone C van elkaar losgesneden worden.

Door het doorsnijden van de overgangsdelen (7) zit er op elke kurk op beide eindvlakken een, bijvoorbeeld cirkelvormige, zone (8) (zie figuur 3.a) waar de celstructuur van het kurk geopend is en duidelijk zichtbaar is, ook wel snijvlak genoemd. In tegenstelling tot de rest van de wand van het kurk (die een glad oppervlak heeft), hebben de genoemde cirkelvormige zones

(8) een oneffen oppervlak. Hierdoor is het uitzicht van deze kurken minderwaardig en kan er bovendien vloeistof uit de fles in het kunststofmateriaal doordringen.

Om de oneffenheden in het snijvlak weg te werken ondergaan de snijvlakken van elke kurk in warme toestand een drukbewerking. Hiervoor is de inrichting (1) voorzien van opwarmmiddelen (2) om de losgesneden kurken in de warme toestand te brengen (stap D).

Tijdens de genoemde drukbewerking (stap E - warm stempelen) worden de snijvlakken in contact gebracht met een eerste stempel (3a). Het contactoppervlak (4) van de stempel (3a) dat in aanraking komt met het snijvlak bevindt zich in een opgewarmde toestand. Preferentieel heeft de stempel (3) een temperatuur die ongeveer 10 a
20[deg.]C lager ligt dan de smelttemperatuur van het materiaal waaruit het kurk vervaardigd is. Bij voorkeur zal de eerste stempel (3a) kort tweemaal na elkaar tegen het betreffende snijvlak worden gedrukt.

Na het warm stempelen (stap E) volgt het koud stempelen
(stap F) waarbij minstens één eindvlak van het kurk in contact wordt gebracht met een tweede stempel (3b) waarvan het contactoppervlak een lagere temperatuur heeft dan het contactoppervlak van de eerste stempel (3a). Deze tweede stempel (3b) wordt via een waterkoeling op kamertemperatuur (of lager) gehouden.

Zoals voorgesteld op figuur 2 kan het contactoppervlak

(4) van de stempel (3) een vlak of een convex verloop hebben. Verder kan het contactoppervlak (4) voorzien zijn van middelen om de oppervlaktestructuur van het eindvlak van het kurk te wijzigen en/of het eindvlak te bedrukken, bijv. het woord "VIN" kan aangebracht worden op het eindvlak (zie Fig. 3.d). Verder kan het contactoppervlak

(4) voorzien zijn van groeven om het kurk, zoals voorgesteld op figuur 3.c te voorzien van nerven en zodoende een natuurlijk kurk te imiteren.

De kurken vervaardigd overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding vertonen geen oneffenheden meer in hun snijvlakken. Bovendien hebben deze kurken goede waarden m.b.t de zuurstofdoorlaatbaarheid (OTR-waarde). Deze factor is van belang omdat er niet teveel zuurstof doorheen het kurk mag migreren waardoor anders de wijn zou gaan oxideren. De OTR waarden voor synthetische kurken kunnen sterk variëren in functie van hun type, lengte, wijze van vervaardiging en samenstelling. Gepubliceerde waarden voor synthetische kurken spreken over OTR waarden gelegen tussen 0,005 en 0,01 cc/kurk/dag, (Ortiz et al (2004), NuKorc (2004)).

De test gebeurt volgens de ASTM F-1307 standaard. De test is gebeurd op synthetische kurken 37 x 23 mm., behandeld volgens de werkwijze overeenkomstig de uitvinding. De test is gebeurd op vijf kurken (zie tabel 1) die ten behoeve van de test in een fles werden geplaatst. Voor de test worden de flessen 25 mm. onder het kurk afgesneden. De afgesneden flessenhalzen worden afgesloten met een epoxy en op de Mocon ox/tran test inrichting geplaatst. Tijdens de test wordt de flessenhals onder het kurk gezuiverd met stikstof (10 mL/min), de stikstof draagt al de door het kurk gemigreerde zuurstof naar een sensor, waar de OTR waarde bepaald wordt.

Volgende testresultaten werden bekomen:

Tabel 1 toont de tijdelijke en eindresultaten van de zuurstofdoorlaatbaarheid voor de geteste kurken, gemeten in cc/kurk/dag onder atmosferische druk;

Uit de testen is gebleken dat de gemiddelde OTR waarde 0,0053 &#65533; 8x10-5 cc/kurk/dag was. Dit komt overeen met de vereiste waarden die dienen behaald te worden voor synthetische kurken.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

waarbij een reeks van minstens twee aan elkaar gehechte kurken wordt gevormd en waarbij deze kurken vervolgens van elkaar losgesneden worden, met het kenmerk dat minstens één van de snijvlakken van elke kurk een bewerking ondergaat om oneffenheden in het snijvlak weg te werken.

2. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de genoemde bewerking een ultrasoon of laser behandeling omvat.

3. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat minstens één van de snijvlakken van elke kurk in warme toestand een drukbewerking ondergaat.

4. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 3, met het kenmerk dat bij de genoemde drukbewerking de snijvlakken in contact worden gebracht met een stempel.

5. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 4, met het kenmerk dat het contactoppervlak van de stempel dat in aanraking komt met het snijvlak zich in opgewarmde toestand bevindt.

6. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk dat het kurk na de genoemde drukbewerking een bewerking ondergaat waarbij minstens één eindvlak van het kurk in contact wordt gebracht met een tweede stempel waarvan het contactoppervlak een lagere temperatuur heeft dan het contactoppervlak van de eerste stempel.

7. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens conclusie 6, met het kenmerk dat het contactoppervlak van de eerste of de tweede stempel voorzien is om de oppervlaktestructuur van minstens één eindvlak te wijzigen en/of het eindvlak van het kurk te bedrukken.

8. Werkwijze voor het vervaardigen van kunststofkurken

volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de kurken vervaardigd zijn uit een geschuimde kunststof.

9. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken omvattende middelen voor het in een geautomatiseerd proces vormen van een reeks aan elkaar gehechte kurken en snijmiddelen om de kurken van de reeks van elkaar los te snijden, met het kenmerk dat de inrichting middelen omvat om oneffenheden in minstens één van de snijvlakken van elk kurk weg te werken.

10. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken volgens conclusie 9, met het kenmerk dat de genoemde middelen een ultrasoon of laser omvatten.

11. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk dat de inrichting (1) opwarmmiddelen (2) omvat om de losgesneden kurken in een warme toestand te brengen en dat de genoemde middelen drukmiddelen omvatten dewelke voorzien zijn om tegen minstens één snijvlak van het kurk gedrukt te worden.

12. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken volgens conclusie 11, met het kenmerk dat het genoemde drukmiddel een stempel (3) is waarvan het contactoppervlak (4) dat in aanraking komt met het snijvlak een vlak of convex verloop heeft.

13. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken volgens conclusie 12, met het kenmerk dat het genoemde contactoppervlak (4) voorzien is van middelen om de oppervlaktestructuur van minstens één eindvlak van elk kurk te wijzigen en/of om het genoemde eindvlak van het kurk te bedrukken.

14. Inrichting (1) voor het vervaardigen van

kunststofkurken volgens één van de conclusies 11 t/m 13, met het kenmerk dat de genoemde opwarmmiddelen (2) voorzien zijn om warmte op te wekken via elektriciteit en/of infraroodstraling.