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Die vorliegende Erfindung betrifft Verschlüsse zum Verschließen einer Behälteröffnung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 2 oder 18 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlusselements zum Verschließen der Behälteröffnung eines Behälters. Bei dem Behälter kann es sich insbesondere um Getränkeflaschen und bei dem Behälterinhalt um Getränke wie Wein oder Spirituosen handeln.
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Es ist bekannt, Weine einige Zeit in Fässern aus Eichenholz reifen zu lassen. Dabei wird der Wein mit Geschmackskomponenten aus dem Holz abgerundet. Die das Holzfass bildenden Latten (Dauben) können zur Erzielung eines bestimmten Aromaspektrums auf ihren Innenseiten mehr oder weniger angeröstet sein. Das Ergebnis dieser Methode der Reifung sind sogenannte Barrique-Weine.
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Aus der
DE 198 23 543 A1 ist ein Verfahren zum Verändern des Geschmacks von Wein bekannt, das bei in Flaschen abgefüllten Weinen stattfinden kann. Dabei wird der Hohlraum eines bei Sektflaschen bekannten Plastikkorkens mit Geschmacksträgern gefüllt und derart perforiert, dass der Wein bei horizontaler Flaschenlagerung mit den Geschmacksträgern in Berührung kommen kann. Als Geschmacksträger wird insbesondere Eichensägemehl vorgeschlagen. Der bekannte, mit Geschmacksträgern gefüllte Plastikkorken weist den Nachteil auf, dass seine Herstellung wegen der erforderlichen Perforation und des separaten Herstellungsschritts des Einfüllens der Geschmacksträger relativ aufwändig ist.
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Aus der
DE 93 17 842 U1 ist eine Vorrichtung zur Reifung von Getränken in Flaschen bekannt, die entsprechend
2 der vorgenannten Druckschrift vollständig aus beispielsweise Eichenholz hergestellt ist. Die bekannte Vorrichtung soll weit in die Flasche hineinragen und weist eine Sackbohrung auf. Dadurch werden die Sauerstoffdiffusion sowie die Extraktion wünschenswerter Bestandteile aus dem Holz in den Wein hinein beschleunigt. Ein Endstück der Vorrichtung kann an einer Sollbruchstelle derselben abgebrochen und in eine konisch geformte Innenöffnung der Vorrichtung eingesteckt werden. Die bekannte Vorrichtung ist nicht zur dauerhaften bzw. relativ langen Lagerung von Wein in Flaschen geeignet, da die von ihr geförderte Sauerstoffdiffusion in den Wein über einen längeren Zeitraum hinweg der Weinqualität schadet und die Vorrichtung keine dauerhafte Abdichtung gegen Weindurchtritt durch das Eichenholz gewährleistet.
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Aus der
CH 26 670 A ist eine Verschlussvorrichtung für Gefäße bekannt, bei der in einem Verschlussdeckel eine als Dichtung dienende Scheibe aus Holz vorgesehen ist.
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Aus der
US 2,876,692A ist ein Verschluss zum Verschließen einer Behälteröffnung bekannt, der eine Verschlusskappe aufweist, in welcher ein scheibenförmiges Verschlusselement aus einem Holz angeordnet ist, das den Geschmack eines in dem Behälter befindlichen Weines beeinflussen kann. Auch bei diesem Verschluss ist keine dauerhafte Abdichtung gegen Weindurchtritt durch das Holz des Verschlusselements gewährleistet.
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Schließlich sind, wie beispielweise aus der
EP 2 319 774 A1 , Verschlüsse für Behälter bekannt, bei denen ein geschmacksneutrales Verschlusselement die Behälteröffnung verschließt. Derartige Verschlüsse können naturgemäß keine Beeinflussung des Geschmacks des Behälterinhalts bewirken.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verschlüsse zum Verschließen einer Behälteröffnung zu schaffen, die ein dauerhaftes Beeinflussen des Geschmacks des Behälterinhalts, insbesondere Wein, ermöglichen, konstruktiv einfach aufgebaut und in der Herstellung wenig aufwändig sind. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlusselements zum Verschließen einer Behälteröffnung zu schaffen, mit dessen Hilfe ein Verschlusselement zum Beeinflussen des Geschmacks des Behälterinhalts, insbesondere Wein, herstellbar ist, das dauerhaft eine möglichst geringe Sauerstoffdiffusion sowie eine Unterbindung des Durchtritts von flüssigem Behälterinhalt, insbesondere Wein, durch das Verschlusselement hindurch gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird mit Verschlüssen mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2 oder 18 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Verschluss weist eine Verschlusskappe zum sicheren Befestigen des Verschlusses an dem Behälter und ein in der Verschlusskappe angeordnetes bzw. gelagertes Verschlusselement auf, das zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aus Holz hergestellt ist und zum dichtenden Verschließen der Behälteröffnung des Behälters dient. Die Verschlusskappe übernimmt dabei auch die Funktion, das Verschlusselement derart gegen die Behälteröffnung vorzuspannen, dass letztere zuverlässig abgedichtet wird. Zu diesem Zweck kann die Verschlusskappe form- und/oder reibschlüssig an einen Außenbereich des Behälters angreifen, wie es beispielsweise bei einem Schraubverschluss der Fall ist.
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Bei dem für die Herstellung des Verschlusselements verwendeten Holz kann es sich um jedes Holz handeln, das geeignet ist, den Geschmack des Behälterinhalts, insbesondere eines Weins, durch Kontakt mit dem Wein in gewünschter Weise zu beeinflussen. Bei dem Holz kann es sich beispielsweise um Eichenholz, Akazienholz oder Kastanienholz handeln. Das vorzugsweise scheibenförmige Verschlusselement ist derart aus dem Holz hergestellt, dass der Behälterinhalt auf der dem Behälterinnenraum zugewandten Seite des Verschlusselements mit dem Holz in Berührung kommen kann.
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Der erfindungsgemäße Verschluss soll die gewünschte Beeinflussung des Geschmacks des Behälterinhalts über einen längeren Lagerungszeitraum von mehreren Jahren hinweg gewährleisten. Aus diesem Grund ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass der Verschluss nur eine möglichst geringe Sauerstoffdiffusion durch den Verschluss hindurch in den Behälterinnenraum zulässt und das die Geschmacksbeeinflussung bewirkende Verschlusselement einen Durchtritt von flüssigem Behälterinhalt durch das Holz dauerhaft unterbindet.
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Das aus Holz hergestellte Verschlusselement weist in dem Holz verlaufende und im Querschnitt sehr kleine Porenkanäle auf, die sich durchgehend zwischen seiner dem Behälterinnenraum abgewandten Seite und seiner dem Behälterinnenraum zugewandten Seite erstrecken. Die Porenkanäle ermöglichen die Bereitstellung einer möglichst großen Kontaktfläche zwischen dem Holz und dem Behälterinhalt, wodurch in gewünschter Weise eine intensive und beschleunigte Aromatisierung des Behälterinhalts erreicht wird. Allerdings führen sie auch zu einer erhöhten Sauerstoffdiffusion sowie zu einem Durchtritt von Behälterinhalt durch das Holz des Verschlusselements, was unerwünscht ist.
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Das Verschlusselement kann daher auf seiner dem Behälterinnenraum abgewandten Seite bzw. in seinen dem Behälterinnenraum abgewandten Bereichen, in denen keine Berührung mit dem Behälterinhalt stattfinden soll, auf zwei alternative Weisen abgedichtet werden.
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Die erste Methode der Abdichtung besteht darin, dass die dem Behälterinnenraum abgewandte Seite des Verschlusselements mit einer Dichtungsschicht beschichtet wird. Diese Dichtungsschicht bedeckt die entsprechende Seite des Verschlusselements mit vorzugsweise gleichmäßiger Schichtdicke. Es kann sich bei der Dichtungsschicht um eine Kunststoffschicht, insbesondere eine Polyethylenschicht, eine Harzschicht, eine Silikonschicht, eine Wachsschicht oder eine Siliziumdioxidschicht handeln. Die Siliziumdioxidschicht hat sich im Sinne der vorliegenden Erfindung als besonders wirksam herausgestellt.
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Die zweite Methode zur Abdichtung des Verschlusselements besteht darin, die dem Behälterinnenraum abgewandte Seite bzw. die dem Behälterinnenraum abgewandten Bereiche des Verschlusselements, in denen keine Berührung mit dem Behälterinhalt stattfinden soll, derart mit einem Dichtmittel zu behandeln, dass die in dem Holz vorhandenen Porenkanäle zur Verringerung der Sauerstoffdiffusion sowie zur Abdichtung gegen Durchtritt von Behälterinhalt mit Hilfe des Dichtmittels zumindest teilweise oder vollständig ausgefüllt werden.
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Die Behandlung mit dem Dichtmittel ist vorrangig auf das Abdichten der Porenkanäle in dem Holz gerichtet und kann, muss aber nicht zwingend die Ausbildung einer vollständig geschlossenen Dichtmittelschicht auf der gesamten, dem Behälterinnenraum abgewandten Seite des Verschlusselements zur Folge haben, wie es bei dem Beschichten mit einer Dichtungsschicht im Sinne der vorgenannten ersten Methode der Fall ist. Es ist somit möglich, dass zwischen den in die Holzoberfläche mündenden Porenkanalöffnungen einzelne Bereiche der Holzoberfläche von Dichtmittel frei bleiben. Bei dem zur Behandlung der entsprechenden Seite des Verschlusselements verwendeten Dichtmittel kann es sich um Kunststoff, insbesondere Polyethylen, ein Harz, ein Silikon, ein Wachs oder um in einem Lösungsmittel wie beispielsweise Wasser gelöstes Siliziumdioxid handeln.
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Zur Steigerung der Abdichtungswirkung kann das Dichtmittel mit Schließpartikeln vermischt werden, die von dem Dichtmittel in die Porenkanäle transportiert werden. Zur Einstellung der Art und Weise der Beeinflussung des Geschmacks des Behälterinhalts kann das Verschlusselement wenigstens auf seiner dem Behälterinnenraum zugewandten Seite in geeigneter Weise angeröstet sein.
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Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlusselements zum Verschließen einer Behälteröffnung vorgeschlagen. Das erfindungsgemäß hergestellte Verschlusselement kann insbesondere in dem erfindungsgemäßen Verschluss zum Einsatz kommen.
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Gemäß dem Verfahren wird zunächst ein aus dem gewünschten Holz hergestellter Verschlusselementrohling bereitgestellt. Der Verschlusselementrohling ist vorzugsweise scheibenförmig ausgebildet. Anschließend wird auf diejenige Seite des Verschlusselementrohlings, die der dem Behälterinnenraum abgewandten Seite des fertigen Verschlusselements entspricht, ein Dichtmittel aufgetragen. Daraufhin wirkt das Dichtmittel auf den Verschlusselementrohling derart ein, dass das Dichtmittel in die Porenkanäle (P) eindringt und die Porenkanäle zumindest teilweise ausfüllt. Dabei werden die Porenkanäle jeweils zumindest an einer Stelle über den gesamten Porenkanalquerschnitt hinweg verschlossen. Das Eindringen des Dichtmittels in die Porenkanäle erfolgt aufgrund Schwerkraft- und/oder Kapillarwirkung der Porenkanäle. Nach Verflüchtigung etwaiger Lösungsmittel härtet das Dichtmittel schließlich aus.
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Bei Bedarf kann der mit dem Dichtmittel versehene Verschlusselementrohling während des Einwirkenlassens des Dichtmittels erhitzt werden. Dadurch kann festes bzw. zähflüssiges Dichtmittel flüssig bzw. flüssiger gemacht werden. Nach dem Erhitzen kann der mit dem Dichtmittel versehene Verschlusselementrohling aktiv oder passiv abgekühlt werden.
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Das Einwirkenlassen des Dichtmittels kann unter einer Atmosphäre mit Unterdruck erfolgen, so dass das Dichtmittel aktiv in die Porenkanäle eingesaugt wird. Denkbar ist auch, das Einwirkenlassen unter einer Atmosphäre mit Überdruck durchzuführen, so dass das Dichtmittel aktiv in die Porenkanäle gepresst wird. Auch eine zeitlich aufeinander folgende Kombination von Unterdruck und Überdruck ist denkbar. Die vorgenannten Beaufschlagungen mit Unterdruck und/oder Überdruck können auch während des Erhitzens und/oder Abkühlens erfolgen.
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Vorteilhaft ist es außerdem, das Dichtmittel vor oder während des Auftragens mit Schließpartikeln zum zumindest teilweisen Verschließen der Porenkanäle zu versetzen. Das Dichtmittel transportiert die Schließpartikel in die Porenkanäle, so dass die Schließpartikel zusätzlich zu dem Dichtmittel eine abdichtende Wirkung entfalten können.
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Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als Dichtmittel ein Kunststoff, insbesondere Polyethylen, auf den Verschlusselementrohling aufgetragen werden. Denkbar sind als Dichtmittel auch ein Harz, ein Silikon, ein Wachs oder in einem Lösungsmittel wie beispielsweise Wasser gelöstes Siliziumdioxid. Nach der Verdunstung des Lösungsmittels bildet das Siliziumdioxid ein nahezu gasundurchlässiges Dichtmaterial, das einer Sauerstoffdiffusion durch das Verschlusselement besonders gut entgegen wirkt.
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Der Verschlusselementrohling kann bereits vor dem Auftragen des Dichtmittels angeröstet werden, beispielsweise in einem Ofen, in welchem eine Rundumröstung oder durch Oberhitze eine Röstung nur auf der dem Behälterinnenraum zugewandten Seite des Verschlusselements möglich ist. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Anröstung durch Erhitzen während des Einwirkenlassens des Dichtmittels denkbar, um Einfluss auf die Geschmacksnoten der Aromatisierung des Behälterinhalts durch das Verschlusselement zu nehmen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
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1: Eine Ausführungsform eines an einem Flaschenhals befestigten erfindungsgemäßen Verschlusses in Schnittdarstellung; und
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2: eine vergrößerte Schnittansicht eines alternativen Verschlusselements für den in 1 gezeigten Verschluss.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßer Verschluss V in an einem Flaschenhals 14 befestigtem Zustand zu erkennen. Der Flaschenhals 14 ist Bestandteil einer einen Behälter 1 bildenden Weinflasche aus Glas, in deren Flaschen- bzw. Behälterinnenraum 9 sich zu aromatisierender Wein befindet.
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Der Verschluss V weist bei der gezeigten Ausführungsform eine Verschlusskappe 2 mit einem Schraubgewinde 13 auf, mit dessen Hilfe die Verschlusskappe 2 auf die Flasche aufgeschraubt werden kann. Alternativ ist denkbar, die Verschlusskappe 2 auf andere Art und Weise an der Behälterwandung 7 der Flasche zu befestigen.
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Innerhalb der Verschlusskappe 2 ist das hier scheibenförmige und in Richtung des Behälterinnenraums 9 linsenartig gewölbte Verschlusselement 3 gelagert. Hierzu ist es in eine ringförmige und elastisch verformbare Dichtungseinlage 4 eingefasst, die mit Hilfe eines Vorsprungs 21 an der Innenseite 20 der Wandung der Verschlusskappe 2 in letzterer gehalten wird.
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In dem gezeigten Zustand, in welchem der Verschluss V auf die Flasche aufgeschraubt ist und die Behälteröffnung 6 verschließt, wird das Verschlusselement 3 gegen die Behälterwandung 7 gedrückt und berührt diese in ihrem in 1 oberen Bereich kreislinienförmig. Dadurch wird ein erster Dichtungsverlauf 5 gebildet. Ein in 1 unterer Teil 16 der Dichtungseinlage 4 wird gegen die Stirnseite der Behälterwandung 7 gedrückt, wobei er gleichzeitig in den Zwischenraum zwischen dem Verschlusselement 3 und der Stirnseite der Behälterwandung 7 gepresst wird. Dadurch bildet sich ein zweiter Dichtungsverlauf 8 aus. Die Dichtungseinlage 4 bewirkt bei der gezeigten Ausführungsform außerdem, dass die von dem Behälterinnenraum 9 abgewandte Seite 11 des Verschlusselements 3 von dem Boden 15 der Verschlusskappe 2 beabstandet ist.
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Bei der gezeigten Ausführungsform ist das linsenförmige Verschlusselement 3 vollständig aus Holz gedreht. Im Rahmen der Herstellung des Verschlusselements 3 wird das Holz derart zugeschnitten, dass die in dem Holz natürlicher Weise vorhandenen Porenkanäle durchgehend zwischen der dem Behälterinnenraum 9 abgewandten Seite des Verschlusselements 3 und der dem Behälterinnenraum 9 zugewandten Seite des Verschlusselements 3 verlaufen. Dadurch wird eine vergrößerte Kontaktoberfläche für den Wein geschaffen, um eine möglichst intensive Übertragung der Geschmacksträger von dem Holz auf den Wein zu gewährleisten. Der Verlauf der Porenkanäle führt jedoch dazu, dass Sauerstoff relativ leicht durch das Verschlusselement 3 hindurch diffundieren und Wein relativ leicht durch das Verschlusselement 3 hindurch treten kann. Dies beeinflusst die Weinqualität auf Dauer nachteilig und ist daher unerwünscht.
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Aus diesem Grund ist bei der in 1 gezeigten Ausführungsform die dem Behälterinnenraum 9 abgewandte Seite 11 des Verschlusselements 3 mit einer Dichtungsschicht 10 beschichtet, bei der es sich um eine Siliziumdioxidschicht handelt. Die Siliziumdioxidschicht ist im Hinblick auf die Verringerung der Sauerstoffdiffusion durch das Holz des Verschlusselements 3 und die Abdichtung des Holzes des Verschlusselements 3 gegen Weindurchtritt besonders vorteilhaft. Sie kann in Form einer sehr dünnen sogenannten Nanobeschichtung hergestellt werden, die eine entsprechend dünne Glasschicht bildet. Wie in 1 zu erkennen ist, ist das kreisscheibenförmige Verschlusselement 3 auch in Teilbereichen seines Umfangs, entlang welchem es von der Dichtungseinlage 4 eingefasst ist, mit der Siliziumdioxidschicht versehen.
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2 zeigt eine von dem in 1 gezeigten Verschlusselement 3 abweichende Ausführungsform eines Verschlusselements 3', das alternativ in dem in 1 gezeigten Verschluss V zum Einsatz kommen kann. Im Gegensatz zu 1 sind in 2 zu Illustrationszwecken überproportional groß dargestellte Porenkanäle P eingezeichnet. Allerdings weist auch das in 1 dargestellte Verschlusselement 3 (nicht gezeigte) Porenkanäle auf. Die in 2 von der Unterseite des Verschlusselements 3' aus zugänglichen Bereiche bzw. Abschnitte der Porenkanäle P dienen der Vergrößerung der Kontaktoberfläche zwischen dem Verschlusselement 3' und dem zu aromatisierenden Wein.
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Das Verschlusselement 3' gemäß 2 wurde mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt. Ein als Verschlusselementrohling fungierendes gedrehtes, kreisrundes Holzstück in Linsenform wurde auf der dem Behälterinnenraum 9 abgewandten Seite 11, d. h. in 2 auf der Oberseite, mit einem Dichtmittel 10' versehen. Die in 2 eingezeichnete Schraffur stellt den Verlauf des Dichtmittels 10' nach Fertigstellung des Verschlusselements 3' mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.
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Das Dichtmittel 10' ist in die in 2 gezeigten Porenkanäle P eingedrungen und füllt diese teilweise aus. Dadurch werden die Porenkanäle P abdichtend verschlossen. Anhand der beispielhaft gekennzeichneten Porenkanäle P1, P2, P3 ist ersichtlich, dass das Dichtmittel 10' in 2 von oben verschieden weit in den jeweiligen Porenkanal P1, P2, P3 eingedrungen ist. Die Tiefe des Eindringens des Dichtmittels 10' bestimmt den Füllungsgrad der Porenkanäle P. Je größer der Füllungsgrad ist, desto kleiner ist die in den in 2 unteren, nicht gefüllten Abschnitten der Porenkanäle zur Verfügung stehende Kontaktfläche für den Wein und damit die Geschwindigkeit der Aromatisierung des Weins. Bei größerem Füllungsgrad ist jedoch die Dichtwirkung besser als bei einem geringeren Füllungsgrad. Im Einzelfall ist somit ein Kompromiss zwischen der Größe der Kontaktfläche und der Abdichtungswirkung zu finden. Jedenfalls besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, über die Größe des Füllungsgrades der Porenkanäle P die Geschwindigkeit der Aromatisierung des Weines einzustellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Behälter
- 2
- Verschlusskappe
- 3
- Verschlusselement
- 3'
- Verschlusselement
- 4
- Dichtungseinlage
- 5
- erster Dichtungsverlauf
- 6
- Behälteröffnung
- 7
- Behälterwandung
- 8
- zweiter Dichtungsverlauf
- 9
- Behälterinnenraum
- 10
- Dichtungsschicht
- 10'
- Dichtmittel
- 11
- dem Behälterinnenraum abgewandte Seite
- 14
- Flaschenhals
- 15
- Boden der Verschlusskappe
- 16
- unterer Teil der Dichtungseinlage
- 20
- Innenseite der Verschlussklappenwandung
- 21
- Vorsprung
- P
- Porenkanäle
- P1, P2, P3
- Porenkanäle
- V
- Verschluss