DE102010014876B4

DE102010014876B4 - Glasstopfen zum Verschließen von Flaschen

Info

Publication number: DE102010014876B4
Application number: DE102010014876.8A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Preciosa Gulf Fzco Ae
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2018-03-22
Anticipated expiration: 2030-04-15
Also published as: EA201270718A1; EA023628B1; DE102010014876A1; UA109431C2; PL222047B1; CN102869584A; WO2011103964A1; CN102869584B; DE202010002640U1; PL401474A1

Abstract

Es wird ein Glasstopfen zum Verschließen von Flaschen beschrieben, der aus einem in ein Flaschenmundstück eingreifenden Stopfenteil, einem sich an das Stopfenteil anschließenden Kopfteil und einem Dichtungselement besteht und sich dadurch auszeichnet, dass der Glasstopfen für Flaschen mit einem Mundstück mit einem Eingangs-Istdurchmesser von X mm ± 0,5 mm bestimmt ist und in dem an das Kopfteil angrenzenden, zur Aufnahme des Dichtungselements dienenden Bereich einen Außendurchmesser von etwa (X – 4) mm ± 0,5 mm aufweist, wobei X größer 10 mm ist, dass das als Toleranz-Ausgleichselement wirkende Dichtungselement aus elastischem Material die Form einer nach außen gewölbten Ringhülse mit einem stopfenwandseitig gelegenen Bewegungs-Ausgleichsraum besitzt und einen kopfteilseitig bezüglich des Stopfenteils festliegenden Bereich und einen sich daran anschließenden, auf dem Stopfenteil gleitenden Bereich aufweist, und dass der Außendurchmesser des auf dem Stopfenteil angebrachten Dichtungselements im Übergangsbereich der beiden Bereiche größer X + 0,5 mm ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Glasstopfen zum Verschließen von Flaschen, insbesondere Weinflaschen, bestehend aus einem in ein Flaschenmundstück eingreifenden Stopfenteil, einem sich an das Stopfenteil anschlie größerem Durchmesser größeren Durchmesser und einem Dichtungselement aus elastischem Material mit einem kopfteilseitig bezüglich des Stopfenteils festliegenden Bereich und einem sich daran anschließenden, auf dem Stopfenteil gleitenden Bereich.
Derartige Glasstopfen sind aus dem EP 1 456 092 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Glasstopfen ist eine ringförmige, aus zwei Schenkeln bestehende und somit im Querschnitt L-förmig ausgestaltete Flachdichtung vorgesehen, wobei sich ein Schenkel der Dichtung in den Bereich zwischen Flaschenmündung und Kopfteil erstreckt und der andere Schenkel in einer leichten Vertiefung des Stopfenteils aufgenommen ist.
Ein weiteres derartiges Verschlusselement ist aus der DE 10 2004 026 964 B3 bekannt. Auch dieses Verschlusselement weist einen Stopfen, einen Kopf und eine im Querschnitt L-förmige Dichtung auf.
Der bekannte Glasstopfen mit im Querschnitt L-förmiger Dichtung erfordert die Verwendung von Spezialflaschen mit eingeschränkten Toleranzen des Eingangs-Istdurchmessers, um eine einwandfreie Abdichtung des Flascheninhalts gegenüber der Atmosphäre zu gewährleisten. Diese Gegebenheiten sind ersichtlich von Nachteil bei der allgemeinen Verwendbarkeit derartiger Glasstopfen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten von Glasstopfen zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im dadurch, dass der Glasstopfen für Flaschen mit einem Mundstück mit einem Eingangs-Istdurchmesser von X mm ± 0,5 mm bestimmt ist und in dem an das Kopfteil angrenzenden, zur Aufnahme des Dichtungselements dienenden Bereich einen Außendurchmesser von etwa (X – 4) mm ± 0,5 mm aufweist, wobei X größer 10 mm ist, dass das als Toleranz-Ausgleichselement wirkende Dichtungselement die Form einer nach außen gewölbten Ringhülse mit einem stopfenwandseitig gelegenen Bewegungs-Ausgleichsraum besitzt und dass der Außendurchmesser des auf dem Stopfenteil angebrachten Dichtungselements im Übergangsbereich der beiden Bereiche größer X + 0,5 mm ist.
Bevorzugt richtet sich die Erfindung auf einen Glasstopfen zum Verschließen von Weinflaschen, und diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Glasstopfen für Weinflaschen mit einem Mundstück mit einem Eingangs-Istdurchmesser von 18,5 ± 0,5 mm bestimmt ist und in dem an das Kopfteil angrenzenden, zur Aufnahme des Dichtungselements dienenden Bereich einen Außendurchmesser von etwa 14,5 ± 0,5 mm aufweist und dass der Außendurchmesser des auf dem Stopfenteil angebrachten Dichtungselements im Übergangsbereich der beiden Bereiche größer 19 mm und vorzugsweise im Bereich von 19,2 bis 19,5 mm gelegen ist.
Durch die Funktionalität und spezielle Gestaltung des Dichtungselements in Verbindung mit der Glasstopfendimensionierung gelingt es, eine Flaschen-Glasstopfen-Kombination bereitzustellen, die durch die Möglichkeit, genormte Flaschen nach DIN EN 12726 zu verwenden, die Wirtschaftlichkeit und Qualität des Systems aus Flasche und Verschluss optimiert.
Vorzugsweise liegt die Materialdicke des ringhülsenförmigen Dichtungselements im Bereich von etwa 1,5 mm und die Gesamthöhe des Dichtungselements wird – in Achsrichtung des Stopfenteils betrachtet – insbesondere mit etwa 5 mm gewählt.
Das bevorzugt mittensymmetrisch gestaltete Dichtungselement besitzt der Innenwandung der Flaschenmündung gegenüberliegend im Wesentlichen ebene Außenflächen in Dachform, wobei diese Außenflächen bezüglich der Stopfenlängsachse einen Winkel von 15° bis 35°, vorzugsweise 20° bis 30° einschließen. Dies stellt sicher, dass unabhängig von dem im Einzelfalle vorliegenden Toleranzwert des Eingangs-Istdurchmessers ein problemloses Einführen des Glasstopfens in den Flaschenhals und sicheres Verschließen der jeweiligen Flasche mit dem erfindungsgemäßen Glasstopfen möglich ist.
Um zu gewährleisten, dass sich das Dichtungselement jeweils optimal der jeweiligen Toleranzpaarung von Stopfen und Flaschenöffnung anpassen kann, ist die dem gleitenden Bereich der Dichtungs-Ringhülse zugeordnete Außenfläche des Stopfenteils stufenfrei gestaltet, so dass dieser Bereich des Dichtungselements in Abhängigkeit vom jeweiligen Toleranzmaß ungehindert auf der Außenfläche des Stopfenteils gleiten kann, wenn der Glasstopfen in die Flaschenmündung eingebracht oder aus der Flaschenmündung gezogen wird.
Der die Radialbewegung durch Streckung der Dichtungshülse beim Einführen in die Flaschenmündung sicherstellende Bewegungs-Ausgleichsraum wird vorzugsweise gebildet durch eine stopfenseitige Aussparung im Dichtungselement und/oder eine Ringnut im Stopfenteil.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kopfteil eine sich in Richtung des Stopfenteils konisch verjüngende Außenumfangsfläche aufweist, wobei der maximale Durchmesser (D_max) des Kopfteils zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser eines bezüglich der Flaschenmündung beabstandeten Flaschenbandes und der minimale Durchmesser (D_min) des Kopfteils zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Flaschenmundstücks entspricht.
Diese neuartige Ausgestaltung verbessert die Handhabung des Stopfens im Vergleich zu einem Stopfen mit zylindrischem Kopfteil durch Bereitstellung einer Schrägfläche als Andrückfläche beim Öffnen einer Flasche.
Durch den im Vergleich zum Durchmesser des Flaschenmundstücks größeren Außendurchmesser des Kopfteils in dem vom Stopfenteil entfernten Bereich wird eine Anpassung an den Innendurchmesser bekannter Anrollkapseln oder Schrumpfkapseln zum Aufbringen einer Überzugsbandage erreicht, was sich wiederum für das Gesamtsystem vorteilhaft auswirkt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass an den festliegenden Bereich des Dichtungselements ein sich in den Spalt zwischen der Flaschenmündung und den Kopfteil erstreckender Ringflansch angeformt ist, an dem das Kopfteil bei verschlossener Flasche zur Anlage kommt.
Das erfindungsgemäße System von Flasche und Glasstopfen erbringt gerade in Anbetracht der stets gegebenen Fertigungstoleranzen die erforderliche Funktionssicherheit sowohl bei Getränkeflaschen, insbesondere Wein- und Spirituosenflaschen, aber auch bei Flaschen, die beispielsweise für Olivenöl, Essig und vergleichbare Produkte bestimmt sind, wobei als Produkte auch feste Produkte wie z. B. Gewürze und dergleichen in Betracht kommen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert; in der Zeichnung zeigt:
1 eine Teil-Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und
2 eine Schnittdarstellung einer bevorzugten zweiten Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine schematische Teil-Darstellung einer Norm-Weinflasche in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Glasstopfen zum Zwecke der Erläuterung der Erfindung.
Die Zeichnung nach 1 zeigt einen Teilabschnitt eines Flaschenmundstücks 1 einer gemäß der DIN-Norm EN 12726 gefertigten Flasche, die einen Eingangs-Istdurchmesser von 18,5 ± 0,5 mm, gemessen etwa 3 mm unter der Mündungskante, aufweist. In dieses Flaschenmundstück 1 ist ein Glasstopfen 2 eingesetzt, der aus einem Kopfteil 3 und einem Stopfenteil 4 besteht. Das Kopfteil 3 besitzt einen größeren Durchmesser als das Stopfenteil 4 und liegt bei mit dem Glasstopfen 2 verschlossener Flasche auf der Stirnfläche des Flaschenmundstücks 1 auf.
Da der Eingangs-Istdurchmesser 18 ± 0,5 mm beträgt, beträgt das Kleinstmaß des Innendurchmessers des Flaschenmundstücks 18 mm und das Größtmaß 19 mm.
Der Außendurchmesser des Stopfenteils 4, wie er gemäß der Erfindung vorgesehen ist, beträgt in dem dem Dichtungselement 5 zugeordneten Bereich bevorzugt 14,5 mm, wobei in der Fertigung aber auch Toleranzen auftreten, so dass im Regelfall der Außendurchmesser des Stopfenteils 4 im Bereich von 14,0 mm bis 15,0 mm gelegen ist. Wird von einem Außendurchmesser des Stopfenteils von 14,5 mm ausgegangen, so ergibt sich zwischen der Außenwandung des Stopfenteils 4 und der Innenwandung des Flaschenmundstücks 1 ein Ringraum mit einer Spaltbreite von 1,75 bis 2,25 mm. Werden die Stopfentoleranzen berücksichtigt, ergeben sich geringfügig andere maximale und minimale Spaltbreiten dieses Ringraums.
Das bereits erwähnte Dichtungselement 5, das bevorzugt aus einem geeigneten elastischen Kunststoffmaterial besteht, ist in Form einer nach außen gewölbten Ringhülse mit einem stopfenwandseitig gelegenen Bewegungs-Ausgleichsraum 8 ausgebildet. Bezogen auf die Symmetrieebene 10 des Dichtungselements sind somit zwei Bereiche 6, 7 vorhanden, wobei es sich bei dem kopfteilseitig gelegenen Bereich 6 um einen festliegenden, d. h. im Wesentlichen ortsfesten Bereich handelt, während der andere Bereich 7 als Gleitbereich ausgebildet ist und längs der glatten Oberfläche des Stopfenteils verschieblich ist, wenn das Dichtungselement beim Einführen des Glasstopfens 2 in das Flaschenmundstück 1 unter Verringerung des Volumens des Bewegungs-Ausgleichsraums 8 radial nach innen gedrückt und dabei der Gleitbereich 7 in Richtung des Stopfenteilendes bewegt wird.
In der Zeichnung sind die Innendurchmesser-Toleranzmaße des Flaschenmundstücks 1 mit 18, 18,5 und 19 mm angedeutet, und diese Darstellung macht deutlich, dass bei allen Toleranzmaßen das Dichtungselement sich in der erforderlichen Weise anpassen und vorgespannt werden kann. Der im Übergangsbereich zwischen den beiden Bereichen 6, 7 gelegene größte Außendurchmesser des Dichtungselements 5 ist stets etwas größer (z. B. 0,3 bis 1,3 mm) als das Größtmaß des Eingangs-Istdurchmessers des Flaschenmundstücks 1.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass auch bei der Stopfenfertigung Toleranzen auftreten, so dass es prinzipiell möglich ist, die Glasstopfen in Abhängigkeit von den tatsächlichen Durchmesserwerten der Flaschenmundstücke zu sortieren, so dass zwei oder drei Größenklassen erhalten werden. Diese Größenklassierung ermöglicht es, eine Zuordnung zwischen Stopfen und Flaschen in Abhängigkeit von den tatsächlichen Durchmesserwerten, die innerhalb des Toleranzbereichs liegen, vorzunehmen und auf diese Weise optimierte Paarungen zu schaffen, wobei aber stets ein konstruktiv gleichartiges Dichtungselement Verwendung findet.
Die Außenflächen 9 des Dichtungselements 5, die bevorzugt als dachförmig verlaufende Flächen ausgebildet sind, verlaufen zur Stopfenachse unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise unter einem Winkel von 20 bis 30°, wobei dieser Winkel aber abhängig ist von dem für das Dichtungselement 5 gewählten Material sowie von den für das Einführen des Glasstopfens 2 festgelegten Kriterien der Leichtgängigkeit. Beim Einführen des Glasstopfens 2 in den Flaschenhals greift die Flaschenmündung an der Schrägfläche 9 des Gleitabschnitts 7 des Dichtungselement 5 an, wodurch das Dichtungselement 5 unter Streckung der Hülse und Verkleinerung des Bewegungs-Ausgleichsraums 8 sich mit seinem Gleitbereich 7 längs der glatten Wandung des Stopfenteils 4 bewegt und dabei die erforderliche Vorspannung aufgebaut wird, die den dichten Abschluss des Flascheninnenraums gewährleistet.
2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, die hinsichtlich ihres Grundaufbaus den Konstruktions- und Funktionsprinzipien der Ausführungsform nach 1 entspricht, jedoch demgegenüber Verbesserungen aufweist.
Das ringhülsenförmige Dichtungselement 5 mit den außenliegenden, dachförmig verlaufenden Schrägflächen 9 ist mit seinem kopfteilseitig gelegenen Bereich 6 durch einen umlaufenden Haltebund 11 gegen Verschiebungen in Achsrichtung gesichert, wobei dieser ringförmige Haltebund 11 an das Stopfenteil 4 angeformt und so positioniert ist, dass sich der Bereich 6 beim Einführen des Stopfenteils 4 in eine Flasche und auch beim Herausziehen des Stopfenteils 4 aus der Flasche in Axialrichtung nicht in störender Weise bewegen kann und zumindest weitestgehend ortsfest bleibt.
Dieser kopfteilseitige Bereich 6 des ringhülsenförmigen Dichtungselements 5 kann endseitig mit einem umlaufenden Absatz 14 versehen sein. Ein entsprechender Absatz kann auch im gleitenden Bereich 7 vorgesehen werden.
Der auch bei der Ausführungsform nach 1 vorgesehene Bewegungs-Ausgleichsraum wird bei der Ausführungsform nach 2 durch eine Aussparung 12 in dem Mittelbereich des Dichtungselements 5 und/oder durch eine Ringnut 13 im Stopfenteil 4 gebildet.
Das Dichtungselement 5 kann bezüglich der Symmetrieebene 10 symmetrisch ausgebildet sein, aber dies stellt – wie auch die 2 zeigt – keine Notwendigkeit dar.
Eine weitere vorteilhafte Besonderheit der Erfindung, die bei der Ausführungsform nach 2 gezeigt wird, besteht darin, dass anstelle eines annähernd zylindrischen Kopfteils 3 ein Kopfteil verwendet wird, dessen Außenumfangsfläche 16 sich in Richtung des Stopfenteils 4 annähernd konisch verjüngt. Der maximale Außendurchmesser des Kopfteils 3, der in 2 mit D_max gekennzeichnet ist, entspricht zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser eines bezüglich der Flaschenmündung beabstandeten Flaschenbandes 15, und der minimale Durchmesser D_min des Kopfteils 3, der ebenfalls in 2 gekennzeichnet ist, entspricht zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Flaschenmundstücks 1.
Diese Ausgestaltung erbringt einen Vorteil in der Haptik, d. h. ein derartiges Kopfteil ist beim Öffnen einer Flasche angenehmer zu handhaben als ein Kopfteil mit zylindrischem Außendurchmesser. Des Weiteren erbringt die gewählte Vorgabe des maximalen Außendurchmessers eine vorteilhafte Anpassung an den Innendurchmesser so genannter Anrollkapseln und auch Schrumpfkapseln, was sich beim Aufbringen einer Überzugs- bzw. Haltemanschette günstig auswirkt.
Bezugszeichenliste

1: Flaschenmundstück
2: Glasstopfen
3: Kopfteil
4: Stopfenteil
5: Dichtungselement (Ringhülsenteil)
6: festliegender Bereich
7: gleitender Bereich
8: Bewegungs-Ausgleichsraum
9: Außenflächen
10: Symmetrieebene
11: ringförmiger Haltebund
12: ringförmige Aussparung
13: Ringnut
14: Absatz
15: Flaschenband
16: Außenumfang Glasstopfen

Claims

Glasstopfen zum Verschließen von Flaschen, insbesondere Weinflaschen, bestehend aus einem in ein Flaschenmundstück (1) eingreifenden Stopfenteil (4), einem sich an das Stopfenteil (4) anschließenden Kopfteil (3) mit im Vergleich zum Stopfenteil (4) größeren Durchmesser und einem Dichtungselement (5) aus elastischem Material mit einem kopfteilseitig bezüglich des Stopfenteils (4) festliegenden Bereich (6) und einem sich daran anschließenden, auf dem Stopfenteil (4) gleitenden Bereich (7), dadurch gekennzeichnet, dass der Glasstopfen (2) für Flaschen mit einem Mundstück (1) mit einem Eingangs-Istdurchmesser von X mm ± 0,5 mm bestimmt ist und in dem an das Kopfteil (3) angrenzenden, zur Aufnahme des Dichtungselements (5) dienenden Bereich einen Außendurchmesser von etwa (X – 4) mm ± 0,5 mm aufweist, wobei X größer 10 mm ist, dass das als Toleranz-Ausgleichselement wirkende Dichtungselement (5) die Form einer nach außen gewölbten Ringhülse mit einem stopfenwandseitig gelegenen Bewegungs-Ausgleichsraum (8) besitzt und dass der Außendurchmesser des auf dem Stopfenteil (4) angebrachten Dichtungselements (5) im Übergangsbereich der beiden Bereiche (6, 7) größer X + 0,5 mm ist.
Glasstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasstopfen (2) für Weinflaschen mit einem Mundstück (1) mit einem Eingangs-Istdurchmesser von 18,5 ± 0,5 mm bestimmt ist und in dem an das Kopfteil (3) angrenzenden, zur Aufnahme des Dichtungselements (5) dienenden Bereich einen Außendurchmesser von etwa 14,5 ± 0,5 mm aufweist, und dass der Außendurchmesser des auf dem Stopfenteil (4) angebrachten Dichtungselements (5) im Übergangsbereich der beiden Bereiche (6, 7) größer 19 mm und vorzugsweise im Bereich von 19,2 bis 19,5 mm gelegen ist.
Glasstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kopfteilseitige Bereich des Dichtungselements (5) durch einen an das Stopfenteil (4) angeformten Haltebund (11) gegen Axialverschiebung gesichert ist.
Glasstopfen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdicke der beiden Bereiche (6, 7) des Dichtungselements (5) etwa 1,5 mm beträgt.
Glasstopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamthöhe des Dichtungselements (5) in Axialrichtung des Stopfenteils (4) etwa 5 mm beträgt.
Glasstopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (9) des Dichtungselements (5) als glatte Kegelflächen ausgebildet sind und bezüglich der Stopfen-Längsachse unter einem Winkel von 15° bis 35°, vorzugsweise 20° bis 30° verlaufen.
Glasstopfen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem gleitenden Bereich (7) des Dichtungselements (5) zugeordnete Außenfläche des Stopfenteils (4) stufenfrei und glatt ausgebildet ist.
Glasstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise mittig gelegene Bewegungs-Ausgleichsraum (8) durch eine stopfenseitige Aussparung (12) im Dichtungselement (5) und/oder eine Ringnut (13) im Stopfenteil (4) gebildet ist.
Glasstopfen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (3) eine sich in Richtung des Stopfenteils (4) konisch verjüngende Außenumfangsfläche (16) aufweist, wobei der maximale Durchmesser (D_max) des Kopfteils (3) zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser eines bezüglich der Flaschenmündung beabstandeten Flaschenbandes (15) und der minimale Durchmesser (D_min) des Kopfteils (3) zumindest im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Flaschenmundstücks (1) entspricht.
Glasstopfen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem festliegenden Bereich (6) des Dichtungselements (5) ein sich in den Spalt zwischen der Flaschenmündung und dem Kopfteil (3) erstreckender Ringflansch angeformt ist.