-
Elastomerer Verschlußstopfen für Behälter, insbesondere Flaschen Die
Erfindung betrifft einen selbstlösenden Verschlußstopfen aus elastomeremMaterial
für den Hals eines Behälters, insbesondere zum Verschließen von Sektflaschen.
-
Es ist heute allgemein üblich, zum Verschließn von Sektflaschen speziell
geformte Plastikstopfen anstelle von Korkstopfen zu verwenden. Die Plastikstopfen
sind hierbei im allgemeinen durch eine Kappe bzw. Kapsel, z.B. aus Weißblech oder
einem anderen geeigneten Material, abgedeckt, die lösbar außen am Flaschenhals befestigt
ist.
-
Einer der Nachteile der bekannten Plastikstopfen liegt darin, daß
ihre Elastizität für eine sichere Abdichtunq nur dann ausreicht, wenn der Innendurchmesser
des Flaschenhalses innerhalb sehr enger Toleranzen liegt. Auf der anderen Seite
ist es aber schwierig, bei der Produktion der Flaschen das gewünschte Maß an Genauigkeit
aufrecht zu erhalten, so daß in der Regel ein großer Prozentsatz der erzeugten Flaschen
als Ausschuß betrachtet werden muß.
-
Ein weiterer Nachteil der bekannten Plastikstopfen liegt darin, daß
für ihr Einsetzen in den Flaschenhals ein erheblicher Druck nötig ist, was ausgeklUgelte
und kostspielige Verschlußmaschinen nötig macht, die dann außerdem noch mit unwünschenswert
geringen Geschwindigkeiten arbeiten. Außerdem hat sich gezeigt, daß die bekannten
Stopfen in der Regel so fest am Flaschenhals anliegen, daß sie sich selbst unter
Verwendung eines Messers oder eines anderen Werkzeuges nur schwer entfernen lassen.
-
Es ist daher Aufgahe der Erfindung, einen Behälter
stopfen
zu schaffen, bei dem diese Schwierigkeiten vermieden oder minimiert sind.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen stopfen der eingangs
genannten Art gelöst, welcher einen in den Hals einführbaren rdhrenförmigen Abschnitt
und ein im röhrenförmigen Abschnitt angeordnetes, mit diesem einstUckia verbundenes,
im wesentlichen quer verlaufendes, luftdicht abschließendes Abschlußstück aufweist,
wobei das Abschlußstück eine einzige Gleichaewichtslage besitzt, in welcher sich
wenigstens ein äußerer rin-förmiger Abschnitt des Abschlußstückes nach unten und
außen in Richtung auf den röhrenförmigen Abschnitt erstreckt, und in welcher sich
ferner ein im wesentlichen zentral anaeordneter Abschnitt des Abschlußstckes nach
oben erstreckt, so daß er niederdrtickbar ist und beim Niedergedrücktwerden Fieber
der nach außen und unten sich erstreckenden ringförmigen Abschnitt einen nach außen
gerichteten Druck auf den röhrenförmigen Abschnitt ausübt, so daß letzterer dichtend
gegen den Flaschenhals gedrückt wird, und wobei ferner bei Wegnahme des nach unten
gerichteten Druckes das Abschlußstück in seine Gleichgewichtslage zurückkehrt, so
daß sich der röhrenförmige Abschnitt elastisch zusammenzieht und dabei ein leichtes
Pntfernen des Stopfens gestattet.
-
Zu dem genannten Zweck ist der nach oben gerichtete Abschnitt des
Abs ch lußs tückes vorzugsweise so aus gebildet, daß er von einer äußeren Schraubkappe
oder einem anderen außen am Flaschenhals anbringbaren Verschluß niedergedrückt werden
kann, so daß der Stopfen
automatisch auseinandergedrückt wird, wenn
der äußere Verschluß am Behälter befestigt wird und sich automatisch zusammenzieht,
wenn der äußere Verschluß entfernt wird.
-
Zu diesem Zweck ist, wenn herkömmliche äußere Kappen oder Kapseln
verwendet werden sollen, das obere Ende des nach oben ragenden Abschnitts des Abschlußstückes
in der Regel so angeordnet, daß es oberhalb der Ebene des oberen Endes des röhrenförmigen
Abschnitts des Stopfens liegt.
-
Im einzelnen umfaßt das quer verlaufende Abschlußstück vorzugsweise
einen nach außen und unten sich erstreckenden kreiskegelförmien Abschnitt, welcher
mit dem röhrenförmigen Abschnitt an einer bestimmten Stelle zwischen den Enden des
letzteren einstückig verbunden ist und einen nach oben weisenden Vorsprung, dessen
unteres Ende mit dem Innenrand des kreiskeoelförmigen Abschnitts einstückig verbunden
ist.
-
Vorzugsweise in ein ringförmiger Hals verminderter Dicke zwischen
dem kreiskegelförmigen Abschnitt und dem Vorsprung zur Bildung einer Gelenkzone
ausgebildet. Wahlweise oder zusätzlich kann ein ähnlicher ringförmiger Hals auch
zwischen dem kreiskegelförmigen Abschnitt und dem röhrenförmigen Abschnitt ausgebildet
sein.
-
Das untere Ende des röhrenförmiaen Abschnittes verjüngt sich vorzugsweise
unter einem kleinen Winkel nach unten, wodurch das Einsetzen des Stopfens in den
Behälterhals erleichtert wird.
-
Das obere Ende des röhrenförmisen Abschnittes ist vorzussweise mit
einem äußeren, längs eines Umfanges sich erstreckenden Flansch ausgebildet, der
oben auf dem Flaschenhals aufsitzt und so die Einsetztiefe des Stopfens in den Behälter
häls beschränkt. Der Außenrand dieses Flansches kann mit einem biegsamen, den Flansch
nach außen fortsetzenden RAnd verminderter Dicke versehen sein, welcher das Anbringen
des Stopfens im Inneren der Kappe bzw. Kapsel erleichtert.
-
Beim Entfernen des äußeren Verschlusses vom Flaschenhals und dem damit
verbundenen Zusammenziehen des Stopfens entweicht das unter Druck stehende Gas aus
dem Behälter, wobei im allgemeinen das bezeichnende wPop"-Geräusch entsteht, welches
insbesondere bei Schaumweinen als wünschenswertes Beiwerk qilt. In der Regel drückt
der im Behälter herrschende Druck beim Entfernen des äußeren Verschlusses den dann
zusammengezogenen Stopfen heraus, was das Risiko eines heftigen Herausgeschleudertwerdens
des Stopfens aus der Flasche beim Entfernen der Kappe vermindert.
-
Der röhrenförmige Abschnitt kann außen mit einer oder mehreren Umfangsrippen
versehen sein, welche sowohl das Dichtverrnögen des Stopfens als auch das "Pop"-Geräusch
beim Lösen des Stopfens vom Flaschenhals verbessern. Die Rippe oder Rippen werden
vorzugsweise so angeordnet, daß sie in oder nahe der quer zur Stopfenachse verlaufenden
Ebene lieqen, in welcher das Abschlußstück einstückig mit dem Inneren des röhrenförmigen
Abschnitts verbunden ist.
-
Die Erfindung umfaßt ferner in Kombination einen Behälter, dessen
Hals dem selbstlösenden Stopfen angepaßt und durch diesen abgedichtet wird, wie
oben beschrieben,und uns eine äußere Kappe bzw. einen anderen außen am Hals befestigten
Verschluß, der den zentralen Abschnitt des Abschlußstückes des Stopfens nach unten
drückt und dabei den Stopfen im nach außen gedrückten, am Flaschenhals dichtend
anliegenden Zustand hält.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verschlußstopfens in Verbindung
mit der beigefügten Zeichnung. Auf dieser ist Fig. 1 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht in vergrößertem Maßstab einer Ausführungsform des Verschlußstopfens
gemäß der Erfindung, wobei der Stopfen in einem Flaschenhals befindlich gezeigt
ist, Fig. 2 eine Draufsicht des Verschlußstopfens gemäß Fig. 1 in kleinerem Maßstab,
Fig. -3 eine geschnittene Seitenansicht in weiter vergrößertem Maßstab einer weiteren
Ausführungsform des Verschlußstopfens gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine geschnittene
Seitenansicht einer dritten Aus führungs form des Verschlußstopfens gemäß der Erfindung,
und Fig. 5 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht, wie der Verschlußstopfen
gemäß Fig. 4 durch eine Kappe in dichtender Berührung mit einem Behälterhals gehalten
wird.
-
Der Verschlußstopfen, allgemein mit 10 bezeichnet, aus Fig. 1 und
2, ist in der Draufsicht kreisförmig und kann aus einem geeigneten elastomeren Material,
z.B. Polyäthylen,
bestehen.
-
Dieser Verschlußstopfen weist einen röhrenförmigen Abschnitt 101 auf,
dessen Außendurchmesser etwas geringer als der Innendurchmesser des Halses einer
Flasche 20 ist, so daß er sich leicht in den Flaschenhals einführen läßt. Das obere
Ende des Verschlußstopfens ist mit einem nach außen weisendie-l, in Umfangsrichtung
sich erstreckenden Flansch 102 versehen, welcher auf dem Flaschenhals aufsitzt und
so die Einführtiefe des Stopfens in den Flaschenhals begrenzt. Zwei im Abstand voneinander
angeordnete, in Umfangsrichtung sich erstreckende Dichtungsrippen 103 sind außen
am röhrenförmigen Abschnitt 101 in geeignetem Abstand unterhalb des Flansches 102
ausgebildet. Diese Rippen sind jedoch nicht wesentlich und können gegebenenfalls
auch weggelassen werden.
-
Unterhalb der Di chtungs rippen verjüngt sich das äußere des röhrenförmigen
Abschnitts unter einem kleinen Winkel nach unten, damit sich sein freies untere
Ende leichter in die Flaschenöffnung einführen läßt.
-
Das Innere des röhrenförmigen Abschnittes 101 wird durch ein im wesentlichen
quer verlaufendes Abschlußstück verschlossen, welches mit dem röhrenförmigen Abschnitt
101 einstückig ausgebildet ist und das Innere des röhrenförmigen Abschnittes nach
außen luftdicht abschließt. Dieses Abschlußstück umfaßt einen konzentrischen kreiskegelförmigen
Abschnitt 104, welcher bezüglich seiner Verbindung mit der Wand des röhrenförmigen
Abschnittes 101 des Stopfens nach unten und außen geneigt ist, und ferner einen
axial ängeordneten Vorsprung 105;
welcher an seiner Unterseite hohl
ist und sich vom inneren Rand des kreiskegelförmigen Abschnittes 104 her nach oben
erstreckt. Das freie obere Ende dieses axialen Vorsprunges liegt in der Regel oberhalb
der Oberseite des Flansches 102. Wie auf der Zeichnung zu sehen, befindet sich die
Verbindungsstelle zwischen dem kreiskegelförmigen Abschnitt 104 und dem Inneren
des röhrenförmigen Abschnittes 101 ungefähr in der Ebene der Dichtungsrippen 103.
-
Nach dem Einsetzen des Verschlußstopfens in den Flaschenhals gemäß
der Zeichnung wird eine Außenkappe oder -kapsel 14 (gestrichelt gezeichnet) angebracht
und daran befestigt. Die dargestellte Kappe ist an ihrem Mantel mit einem Gewinde
versehen, welches mit einem Gewinde an der Außenseite des Flaschenhalses zusammenwirkt,
und es ist zu beachten, daß die Kappe in einem nur teilweise aufgeschraubten Zustand
gezeigt ist, so daß der Verschlußstopfen 10 sich immer noch in seinem normalen bzw.
unverspannten Zustand befindet. In vielen Fällen wird jedoch das Schraubengewinde
erst in situ durch einen Walzvorgang hergestellt, nachdem der Kappenrohling durch
eine Verschlußmaschine fest nach unten auf den Flaschenhals gepreßt worden ist.
-
In jedem der beiden Fälle greift nach dem Aufsetzen der Kappe bzw.
Kapsel 14 auf den Flaschenhals ihre Oberseite an dem axialen Vorsprung 105 an und
drückt diesen nach unten, was dazu führt, daß der kreiskegelförmige Abschnitt 104
auf den röhrenförmigen Abschnitt 101 einen nach außen und unten gerichteten Druck
ausübt-*,dessen nach außen gerichtete Komponente den röhrenförmigen Abschnitt erweitert,
wodurch die Dichtrippen 103 in festen Kontakt mit der Innenseite des Flaschenhalses
gedrückt werden.
-
Aufgrund der Tatsache, daß der Verschlußstopfen nach dem Einsetzen
in den Flaschenhals auf diese Weise erweitert wird, eignen sich derartige Verschlußstopfen
zum Verschließen von Flaschenhälsen, deren lichte Weiten wesentlich größere Toleranzen
aufweisen, als sie bei der Verwendung von herkömmlichen Plastikstopfen annehmbar
sind.
-
Während außerdem herkömmliche, für Schaumweine verwendete Plastikstopfen
beim Entfernen der Kappe bisweilen mit großer Kraft aus dem Flaschenhals herausgeschleudert
werden, besteht dieses Risiko bei Plastikstopfen gemäß der Erfindung in weit geringerem
Maße, da er sich beim Entfernen der Kappe elastisch zusammenzieht und so in der
Regel gleichzeitig mit der Kappe weggeht.
-
Die Ausführungsform des Stopfens gemäß Fig. 3 ist im wesentlichen
ähnlich, was seine in Fig. 1 gezeigten prinzipiellen Merkmale anbelangt. Bei der
Ausführunasform gemäß Fig. 3 ist jedoch der hohle axiale Vorsprung 105 wesentlich
größer im Durchresser und der kreiskeqelfinmive Abschnitt 1n4- entsprechend kleiner
ausgebildet. Aufgrund des größeren Durchmessers des Vorsprunges 105 verteilt sich
der durch die Außenkappe oder -kapsel (nicht gezeigt) nach unten ausgeübte Druck
gleichmäßiger, was zur Vermeidung lokaler Deformationen der Oberseite der zugehörigen
Kappe noch dadurch gefördert werden kann, daß zwischen die Kappe und den Vorsprung
105 zur Verstärkung eine steife Scheibe aus Metall oder Plastikmaterial ähnlich
der mit 16 bezeichneten Scheibe aus Fig. 5 gelegt wird. Der in Fig. 3 gezeigt te
Verschlußstopfen weist außerdem an der Verbindunasstelle
zwischen
dem Vorsprung 105 und dem inneren Rand des kreiskegelförmigen Abschnittes 104 einen
ringförmiqen Hals 108 verminderter Dicke auf, wobei gleichzeitig ein ähnlicher ringförmiger
Hals 110 den Außenrand des kreiskegelförmigen Abschnittes 104 mit dem röhrenförmigen
Abschnitt 101 des Stopfens verbindet.
-
Die ringförmigen Hälse 108 und 110 verminderter Dicke bilden Gelenkzonen,
welche das Nachaußendrücken des kreiskegelförmigen Abschnitts 104 des Stopfens erleichtert.
-
Die Wand des hohlen Vorsprunges 105 ist ziemlich dick ausgebildet,
um ihr so eine erhöhte Steifigkeit zu verleihen, damit sie die Druckkräfte aushält,
die durch den kreiskegelförmigen Abschnitt 104 während des Vorganges der ErweiterunQ
des röhrenförmigen Abschnittes 101 auf sie ausgeübt werden, da ja dem durch den
kreiskegelförmigen Abschnitt 104 nach außen auf den röhrenförmigen Abschnitt 101
ausgeübten Druck ein gleicher nach innen gerichteter, auf das untere Ende des Vorsprunges
wirkender Druck gegenübersteht.
-
In der Ausfilhrungsform des Verschlußstopfens gemäß Fig. 4 weist der
Flansch 102 am oberen Ende des röhrenförmigen Abschnittes 101 einen dünnen und biegsamen
nach außen gerichteten Rand 111 auf, über den der Stopfen in einem geeigneten Typ
von Kapsel 14 aufgenommen werden kann, bevor letztere zusammen mit dem Stopfen auf
die Flasche oder dergleichen aufgebracht wird. Auf diese Weise kann die Flasche
in einem einzigen Arbeitsschritt verschlossen werden, während normalerweise zwei
getrennte aufeinanderfolgende Arbeitsschritte nötig sind, nämlich Einsetzen des
Stopfens
in den Flaschenhals und nachfolgende Aufbringung der Außenkappe bzw. -kapsel.
-
Während des Aufbringens einer Kapsel mit gemäß obiaer Beschreibung
darin enthaltenem Stopfen ist der flexible röhrenförmige Abschnitt 101 nicht erweitert,
so daß er ohne Schwieriqkeiten in den Flaschenhals eintreten kann. Beim Befestigen
der Kapsel an der Flasche jedoch greift die Kapsel am axialen Vorsprung 105 an und
drückt diesen nach unten, so daß der röhrenförmige Abschnitt 101 des Stopfens nach
außen gedrückt wird und, wie oben beschrieben, absolut dicht am Flaschenhals anliegt.
Es ist außerdem einsichtig, daß der dann zusammengepreßte flexible Rand 111 des
Stopfens das Entfernen des letzteren zusammen mit der Kappe bzw. Kapsel erleichtert,
wenn letztere später einmal von der Flasche entfernt wird.
-
Der Stopfen gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen der Fig.
3 insofern, als der Vorsprung 105 die Form eines Rohres hat, welches oben offen
und unten durch eine vergleichsweise dicke und steife,einstücki damit verhundene
Platte 107 verschlossen ist, welche einem Zusammendrücken des unteren Fndes des
Vorsprunaes durch die beim Erweitern des röhrenförmigen Abschnittes 101 entstehende
nach innen gerichtete Reaktionskraft besser widersteht. Auf diese Weise erzielt
man eine noch bessere Dichtwirkung. Wie zu sehen ist, ist dieser Stopfen ferner
mit einer flachen , über den Umfang sich erstreckenden Dichtrippe 103 versehen,
die das "Pop"-GerSusch verbessert, welches beim Entfernen des Stopfens aus einer
Sekt oder eine andere unter Druck stehende Flüssigkeit genthaltenderFlasche zu hören
ist.
-
Fig. 5 zeigt einen Stopfen gemäß Fig. 4, welcher in Dichtstellung
im Hals einer Flasche 20 angeordnet ist und in dieser Stellung durch eine herkömmliche
Brechkappe gehalten wird, welche einen oberen Schraubteil 14 und einen einstückig
damit verbundenen, von diesem nach unten weggehenden Mantel 14a aufweist, welcher
mit dem Schraubteil über einen Ring von in engem Abstand anqeordneten, mit Kerblinien
14 versehenen Flementen verbunden ist, die sich beim Aufschrauben des Schraubteils
14 leicht abreissen lassen.
-
Um die Deformierung der Oberseite der Kappe 14 durch den nach oben
weisenden Druck des nach unten gedrückten Vorsprunges 105 des Stopfens zu minimalisieren,
kann zwischen de Stopfen und der Kappe eine Verstärkunasscheibe 16 aus steifem Metall
oder Plastikmaterial vorgesehen sein, die den Reaktionsdruck gleichmäßig über die
Oberseite te der Kappe verteilt. Der durch die Kappe auf den Stopfen nach unten
ausgeübte Druck neigt dazu, den röhrenförmigen Abschnitt 101 in der Ebene der Vesbindunsstei
zwischen seiner Innenseite und dem Außenrand des kreiskegelförtnigen Abschnitts
104 auszubauchen. Dieses Ausbauchen läßt sich für eine weiter verbesserte Abdichtung
ausnützen, indem man das Innere des Flaschenhalses, wie gezeigt, mit einer entsprechenden
flachen Einsenkung 18 versieht.
-
- Patentansprüche -