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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kapsel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie findet Anwendung
im Bereich des Verschließens
der Flaschen für
kohlensäurehaltige
Getränke
und insbesondere in der Champagner- und Schaumweinindustrie.
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Die verschlossenen Flaschen, die
kohlensäurehaltige
Getränke
und insbesondere Champagner oder Schaumweine enthalten, sind sehr
großem Druck
von ungefähr
8 bis 9 bar unter extremen Bedingungen ausgesetzt. Flaschen sowie
die zugehörigen Verschlussvorrichtungen
müssen
somit besonders widerstandsfähig
sein. Als Sicherheitsmaßnahme werden
diese Behälter
bis zu einem Druck von 11 bar kontrolliert.
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Es ist auch erforderlich, dass die
Verschlussvorrichtung sowohl gegen Flüssigkeiten als auch Gase dicht
ist, und zwar in allen Stadien der „Schaumbildung" und der Reifung
des Getränks.
Der Druckanstieg ist durch das Kohlendioxid bedingt, das durch ein
Gärverfahren
erzeugt wird, das durch die Beigabe von Zucker, Hefe und Bentonit
zu einem sogenannten „stillen" Weißwein hervorgerufen
wird. Dieses Verfahren, das beendet ist, wenn die Hefe den Zucker
verbraucht hat, hinterlässt
in der Flasche einen Rückstand
in Form einer Ablagerung oder eines Bodensatzes.
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Die Verschlussvorrichtung muss somit
sowohl zu Beginn des Gärverfahrens
dicht sein, um zu vermeiden, dass Sauerstoff oder andere Substanzen der
Umwelt in die Flasche eindringen, als auch nach dem Druckanstieg,
um zu verhindern, dass das Kohlendioxid und/oder die Flüssigkeit
austreten können oder
dass der Sauerstoff auf Grund einer Durchlässigkeit der Verschlussvorrichtung
eindringen kann. Diese Dichtigkeit muss auch über Zeitspannen sichergestellt
werden können,
die sehr lang sein können,
da die Flaschen zehn Jahre oder länger gelagert werden können.
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Bei der vorher beschriebenen Methode
müssen
die Ablagerungen oder Bodensätze
vor dem Verkauf des Getränks
beseitigt werden. Nun darf bei der Champagnermethode der Wein nicht
aus der Flasche austreten, bevor er beim Konsumenten angekommen
ist. Es wurden somit Verschlussvorrichtungen vorgeschlagen, die
sowohl eine ausreichende Dichtigkeit und Druckbeständigkeit
sicherstellen als auch eine vereinfachte Beseitigung der Bodensätze ermöglichen.
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Aus GB-788.210, das eine Kapsel nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschreibt, sind Verbesserungen
an oder im Zusammenhang mit Flaschenverschlüssen bekannt, die zum Zwecke
der Verbesserung der Hygiene des Flaschenhalses eine Kunststoffabdeckung
vorschlagen, die sich weit auf dem Flaschenhals erstreckt, wobei
eine auf einem Ring eingesetzte Kapsel die Öffnung des Flaschenhalses einfasst
und die Feststellung der Abdeckung sicherstellt, die über die
Kapsel hinausragt. Aus FR-1.380.389 ist ein Verschlusssystem für Glasflaschen
bekannt, das mit einer eingesetzten Kapsel den Wiederverschluss
der Flasche nach der Öffnung ermöglicht.
Zu diesem Zweck weist die Kapsel eine Schürze auf, die sich durch Einsetzen
an den distalen Rändern
eines Rings und eines Gegenrings befestigt. Die Schürze umfasst
Aussparungen oder Einkerbungen, die um 120° versetzt sind, um bei der Öffnung einen
bestimmten Sektor der Schürze
hochzuheben. Ein Beschlag grenzt an die Öffnung des Flaschenhalses.
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Es ist auch eine Verschlussvorrichtung
des Typs metallische Kapsel oder Kronenkapsel mit einer plissierten
Schürze
bekannt, die auf dem Ring des Flaschenhalses aufgesetzt ist. Die
Kapsel umfasst ferner innen eine Dichtung. Mit der Kapsel wird auch ein
Hütchen
aus Kunststoff, auch „bidule" genannt, verbunden,
das in dem Flaschenhals angeordnet ist.
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Dieser Vorrichtungstyp ermöglicht es
allerdings nicht, eine optimale Dichtigkeit zu erzielen, da die
Kontaktzone zwischen der Dichtung und dem Flaschenhals verringert
ist. Andererseits, auch wenn das Hütchen die Beseitigung der Bodensätze bei
einem so genannten Ausspül-
oder Ausschwemmverfahren erleichtert, das ein kryogenes Verfahren
einsetzt, das darin besteht, den Hals der Flasche, die verkehrt
in einer auf –27°C gekühlten Flüssigkeit
angeordnet ist, bis zu einer Höhe
von ungefähr
4 cm einzutauchen, um die Bodensätze
in dem Hütchen
zu gefrieren, ist seine Wirksamkeit nicht optimal, da die Kälte durch
den Kunststoff „hindurch" muss, um das Gefrieren
der Bodensätze
sicher zu stellen.
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Die vorliegende Erfindung schlägt somit
vor, die Merkmale der bekannten Vorrichtungen mit einer Kapsel nach
Anspruch 1 zu verbessern.
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Bei verschiedenen Einsatzarten der
Erfindung werden die folgenden Mittel eingesetzt, die nach allen
technisch vorstellbaren Möglichkeiten kombiniert
werden können:
- – die
Menge an Elastomermaterial ist derart, dass die Dichtung das gesamte
Volumen, das von der Außenfläche des
Flaschenhalses und der Innenfläche
der Schürze
begrenzt ist, bis mindestens zu ihrem freien Rand ausfüllt, wobei
die Plissees (Falten) der Schürze
mit Material gefüllt
sind;
- – die
Menge an Elastomermaterial ist derart, dass die Dichtung über den
freien Rand der Schürze
hinausragt, wenn die Kapsel auf dem Flaschenhals aufgesetzt ist;
- – die
Dicke des Elastomermaterials der Dichtung ist auf Höhe des Bodens
der Kapsel in der Dichtungszone geringer, die nicht da zu bestimmt
ist, mit der Außenfläche des
Flaschenhalses in Kontakt zu kommen;
- – die
Dicke des Elastomermaterials der Dichtung ist auf Höhe des Bodens
der Kapsel in der Zone gegenüber
der Öffnung
des Flaschenhalses geringer;
- – die
Form der Oberfläche
der Dichtung gegenüber
der Außenfläche des
Flaschenhalses vor dem Einsetzen ist in Abhängigkeit von der Form des Flaschenhalses
verbogen;
- – der
Boden der Kapsel ist flach;
- – der
Boden der Kapsel ist nach außen
ausgebaucht, um einen Behälter
zum Auffangen des Bodensatzes zu bilden;
- – die
Kapsel ist metallisch;
- – das
Metall der Kapsel wird unter den Legierungen von Aluminium, rostfreien
oder nicht rostfreien weichen eisenhaltigen Metallen ausgewählt;
- – die
Kapsel wird aus einer dünnen
Folie hergestellt;
- – das
Elastomermaterial wird unter den Elastomeren für Kontakt mit Lebensmitteln,
Kautschuk oder Silikon ausgewählt;
- – im
Falle einer Flasche, die vertikal angeordnet ist und einen Flaschenhals
aufweist, der eine Öffnung
mit einem Durchmesser von 17,4 mm +/– 0,3 mm, einen Rand mit einer
Breite in der Horizontalen von 4,1 mm +/– 0,1 mm, einen Ring mit einer
Höhe in
der Vertikalen von 3,85 mm +/– 0,15 mm
und einen Gegenring mit einer Höhe
in der Vertikalen von 7 mm +/– 0,1
mm umfasst, wobei der Gegenring in einem Abstand zum Rand in der Vertikalen
von ungefähr
10 mm angeordnet ist, weist der Boden der Kapsel einen Durchmesser
in der Horizontalen von 26,6 mm +/– 0,3 mm auf, und die Schürze weist
eine Höhe
in der Vertikalen zwischen 12 mm und 13 mm +/– 0,3 mm auf;
- – im
Falle einer Kapsel, die einen ausgebauchten Boden umfasst, begrenzt
dieser ausgebauchte Boden ein annäherndes Volumen zwischen 2
und 3 Milliliter;
- – das
kohlensäurehaltige
Getränk
ist ein Sekt oder Champagner;
- – das
kohlensäurehaltige
Getränk
ist ein Schaumwein, der nach der Champagnermethode hergestellt wird.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es
somit, die Festigkeit und Dichtigkeit des Verschlusses dank der
Vergrößerung der
Kontaktfläche
zwischen der Dichtung und der Außenfläche des Flaschenhalses und
dank der Verwendung eines Elastomermaterials zu verbessern, das
mechanische Eigenschaften und chemische Trägheitsmerkmale aufweist, die
besonders interessant sind.
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Die Verwendung des Metalls zur Herstellung der
Kapsel ist besonders im Falle einer Kapsel mit ausgebauchtem Boden
und für
die Anwendung der kryogenen Techniken zur Verfestigung und Beseitigung
der Ablagerungen oder Bodensätze
interessant, da das Metall ein guter Wärmeleiter ist. Ferner ist das
Getränkevolumen,
das mit den Bodensätzen beseitigt
wird, geringer, und die Verluste werden somit reduziert.
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Die vorliegende Erfindung wird durch
Studie von nicht einschränkenden
Einsatzbeispielen besser verständlich,
wobei:
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die 1A und 1B eine aus dem Stand der Technik
bekannte Verschlussvorrichtung darstellen;
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2 eine
Kapsel mit flachem Boden gemäß der Erfindung,
die auf einem Flaschenhals aufgesetzt ist, darstellt;
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3 eine
Kapsel mit ausgebauchtem Boden gemäß der Erfindung, die auf einem
Flaschenhals aufgesetzt ist, darstellt;
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4 eine
Kapsel mit flachem Boden gemäß der Erfindung
vor dem Aufsetzen darstellt.
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Die 1A und 1B stellen eine aus dem Stand
der Technik bekannte Verschlussvorrichtung dar. Diese Vorrichtung
ist eine Kapsel 6 mit plissierter Schürze, die dazu bestimmt ist,
auf einen Flaschenhals 1 einer Flasche aufgesetzt zu werden,
um die Öffnung 5 der
Flasche zu schließen.
Der Flaschenhals 1 ist herkömmlicherweise aus einer Außenfläche gebildet,
die mehrere aneinander grenzende Teile umfasst, die von der Öffnung 5 des
Flaschenhalses ausgehend ein kreisförmiger Rand 2, der
die Öffnung 5 umgibt,
gefolgt von einem Ring 3 und einem Gegenring 4 sind.
Die Kapsel 6 ist aus einer Schale 7 aus Metall
gebildet, die zwei Hauptteile umfasst: einen Boden 11 und
eine plissierte Schürze 12.
Der Boden 11 ist dazu bestimmt, gegenüber der Öffnung 5 und dem kreisförmigen Rand 2 angeordnet
zu werden. Der Boden 11 setzt sich am Umfang durch eine plissierte
Schürze 12 fort,
die dazu bestimmt ist, gegenüber
dem Rang 3 angeordnet zu werden. Die Kapsel 6 umfasst
innen auf Höhe
des Bodens 11 eine Dichtung 8 aus Korkmasse, die
mit einer Materialschicht 9 überzogen ist, oder einen „Spot". Wenn die Verschlussvorrichtung
dazu bestimmt ist, für
den Verschluss einer Flasche eines nach der Champagnermethode hergestellten
Getränks
oder allgemeiner einer Flasche, in der die Ablagerungen oder Bodensätze zu beseitigen
sind, verwendet zu werden, wird ein Hütchen 10 aus Kunststoff,
auch „bidule" genannt, ebenfalls
eingesetzt. Das Hütchen 10 ist
dazu bestimmt, die Ablagerungen oder Bodensätze aufzunehmen, wenn die Flasche
mit dem Hals nach unten umgedreht und gelagert wird. 1B stellt die Kapsel und
das Hütchen
der 1A auf dem Hals
einer Flasche angeordnet dar, um deren Verschliessen sicher zu stellen.
Es ist festzustellen, dass in dieser Vorrichtung des Standes der
Technik die Kontaktzone zwischen der Dichtung und dem Hals am kreisförmigen Rand 2,
der die Öffnung 5 umgibt,
wesentlich verringert ist, und dass die plissierte Schürze 12 auf dem
Ring 3 des Flaschenhalses 1 eingesetzt ist. Als Hinweis
und zum Vergleich weist eine Schürze
des Standes der Technik eine Höhe
von ungefähr
7 mm auf, während
die erfindungsgemäße Schürze beispielsweise
eine Höhe
zwischen 12 und 13 mm aufweisen kann.
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In 2 ist
eine Kapsel 13 nach einer ersten Einsatzart mit flachem
Boden 16 dargestellt, die auf einem Flaschenhals 1 aufgesetzt
ist. Diese Kapsel 13, die aus einer metallischen Schale 17 hergestellt ist,
weist eine plissierte Schürze 14 auf,
deren freies Umfangsende bis auf die Höhe des Gegenrings 4 hinabreicht.
Eine Dichtung 15 aus Elastomermaterial, die auf der Innenseite
der Kapsel 13 angeordnet ist, sichert die Dichtigkeit durch
Kontakt der plissierten Schürze 14 auf
der Außenfläche des
Halses bis zur Höhe
des freien Randes bzw. darüber
hinaus. Im Gegensatz zu der aus dem Stand der Technik bekannten
Kapsel ist die Kontaktzone zwischen dem Flaschenhals und der Dichtung
besonders ausgeweitet und betrifft sowohl den kreisförmigen Rand 2 als auch
den Ring 3 und den Gegenring 4. Die Dichtung 15 aus
Elastomermaterial wird somit durch die Kapsel 13 gegen
die Außenfläche des
Flaschenhalses 1 und insbesondere gegen den kreisförmigen Rand 2, den
Ring 3 und den Gegenring 4 zusammengedrückt.
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Wie dargestellt, deckt das Elastomermaterial auch
die Zone der Innenfläche
des Bodens gegenüber
der Öffnung 5 ab,
um den direkten Kontakt zwischen dem Metall der Kapsel und dem Getränk zu vermeiden.
Allerdings, um Material zu sparen, ist die Dicke des Elastomermaterials
in der Zone der Innenfläche
des Bodens gegenüber
der Öffnung 5,
die nicht gegen die Außenfläche des
Flaschenhalses zusammengedrückt
wird, geringer. Vor dem Aufsetzen braucht die Dichtung bei der einfachsten
Ausführungsform
nicht eine besondere Form aufzuweisen; sie muss im Wesentlichen
ein großes
Volumen haben, um sich nach dem Aufsetzen der Kapsel auf der Außenfläche des
Flaschenhalses zusammenzudrücken
und die Dichtigkeit sicher zu stellen. Allerdings ist eine Dichtung
mit besonderer Form vorgesehen, beispielsweise eine Form mit dem
annähernden
Abdruck des Ringes und des Gegenringes.
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Eine solche Kapsel kann auch mit
dem aus dem Stand der Technik bekannten Hütchen 10 („bidule") eingesetzt werden.
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Bei einer zweiten Einsatzart der
Erfindung mit ausgebauchtem Boden, wie in 3 dargestellt, ist die auf einem Flaschenhals
eingesetzte Kapsel 13' derart
ausgeführt,
dass sie einen Behälter
für Bodensätze umfasst.
Zu diesem Zweck umfasst die Kapsel 13' in Bezug auf den Flaschenhals
einen nach außen
ausgebauchten Boden 16'.
Wie vorher erwähnt,
ist die Kapsel 13' aus
einer metallischen Schale 17' hergestellt.
Der Boden 16',
der den Behälter
für Bodensätze begrenzt,
setzt sich am Umfang durch eine plissierte Schürze 14' mit einer derartigen Höhe fort,
dass ihr freies Umfangsende den Gegenring 4 des Flaschenhalses 1 erreicht.
Eine Dichtung 15' aus
Elastomermaterial ist auf der Innenfläche der Kapsel 13' angeordnet,
um die Dichtigkeit der Gesamtheit sicher zu stellen. Wie vorher
erwähnt,
wird die Dichtung 15' durch
die Kapsel 13' gegen
die Außenfläche des
Flaschenhalses und insbesondere gegen den kreisförmigen Rand 2, den
Ring 3 und den Gegenring 4 zusam mengedrückt. Bei
dieser Einsatzart erfordert die Beseitigung der Bodensätze nicht
die Verwendung eines Hütchens
(„bidule"). Andererseits ist
die Verwendung einer solchen Kapsel mit der kryogenen Methode, die
darin besteht, die Bodensätze zu
gefrieren, besonders interessant, da die Kälte wesentlich wirksamer durch
die Metallschale an die Bodensätze
und die Flüssigkeiten
weitergegeben wird, die sich im Boden 16', der den Behälter für Bodensätze bildet, befinden, im Vergleich
mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, bei denen
die Kälte
zusätzlich
durch den Flaschenhals 1 und durch das Hütchen, das
aus Kunststoff und somit wenig wärmeleitend
ist, hindurch muss.
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Die Kapsel mit Behälter nach 3, die im Schnitt dargestellt
ist, ermöglicht
es, einen Behälter zu
zeigen, der im Wesentlichen ebene Seiten aufweist, die den Halt
der Flasche mit dem Kopf nach unten, vertikal oder geneigt entlang
der Ebene der Seite des aufgesetzten Behälters erleichtern können. Allerdings
sind weitere Formen möglich,
darunter eine zylindrische Behälterform
mit halbkugelförmiger Kappe.
Bei einer bevorzugten Einsatzart ermöglicht das Maß des Behälters dessen
Einführung
in den Flaschenhals einer weiteren Flasche, um „Aneinanderreihungen" von Flaschen ineinander
durchzuführen.
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4 stellt
eine nicht aufgesetzte Kapsel 13 dar, die der in 2 dargestellten eingesetzten
Kapsel entspricht.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsart
der verschiedenen Einsatzarten weist die Dichtung 15 eine
größere Materialdicke
gegenüber
den Kontaktzonen mit dem Flaschenhals und insbesondere auf Höhe des kreisförmigen Randes 2 des
Ringes 3 und des Gegenringes 4 des Flaschenhalses 1 in
Bezug auf die Zone des Bodens gegenüber der Öffnung auf.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsart
der verschiedenen Einsatzarten sind die Plissees (Falten) der plissierten
Schürze 14 mit
Elastomermaterial gefüllt.
Eins solcher Fall kann bei einer Dichtung eintreten, die in situ
in der Kapsel hergestellt ist. Allerdings ist vorgesehen, dass die
Dichtung, obwohl sie durchgehend ist und in durchgehendem Kontakt
mit der Außenfläche des
Flaschenhalses steht, nicht den gesamten Raum zwischen der Innenfläche der
Kapsel und dem Flaschenhals ausfüllt,
d. h. dass die Plissees nicht unbedingt mit Elastomermaterial gefüllt sind.
Ein solcher Fall kann bei einer aufgesetzten Dichtung eintreten,
die in die Metallschale eingeführt wird.
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Schließlich kann vor dem Einsetzen
die Außenfläche der
Dichtung gegenüber
der Außenfläche des
Flaschenhalses, wobei die beiden Flächen nach dem Einsetzen der
Kapsel in Kontakt kommen, gebogen sein. Mit anderen Worten kann
diese Dichtungsfläche
die allgemeine Form des Flaschenhalses aufweisen und/oder Zonen
aufweisen, in denen das Material mehr oder weniger dicht ist, in
Abhängigkeit
von den Spannungen, die hier nach dem Aufsetzen erzeugt werden.
Da die Schürze
nach dem Aufsetzen eine im Wesentlichen allgemeine Kegelstumpfform hat
und die Außenfläche des
Flaschenhalses gebogen ist, kann nämlich die Verteilung der Spannungen in
dem Elastomermaterial unregelmäßig sein.
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Überdies
sind die in diesem Dokument angeführten Abmessungen auf die Dimensionen
eines Standard-Flaschenhalses zu beziehen, wie in dem Dokument des
Institut National de l'Embouteillage vom
31. März
1986, Seite 4 in der dokumentarischen Datei, die die Kronenkapsel 29 für Champagner
betrifft, definiert ist. Sie sind somit hinweisend und hängen von
den Abmessungen des Flaschenhalses ab, der die Kapsel aufnimmt.