EP1204555B1 - Vorrichtung zur konservierung einer angebrochenen getränkeflasche - Google Patents

Vorrichtung zur konservierung einer angebrochenen getränkeflasche Download PDF

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EP1204555B1
EP1204555B1 EP00945518A EP00945518A EP1204555B1 EP 1204555 B1 EP1204555 B1 EP 1204555B1 EP 00945518 A EP00945518 A EP 00945518A EP 00945518 A EP00945518 A EP 00945518A EP 1204555 B1 EP1204555 B1 EP 1204555B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stopper
valve
beverage bottle
bottle
inlet
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00945518A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1204555A1 (de
Inventor
Martin Angehrn
Thomas Angehrn
Anton BÖNI
Wolfgang Reichenberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cash and Carry Angehrn AG
Original Assignee
Cash and Carry Angehrn AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Cash and Carry Angehrn AG filed Critical Cash and Carry Angehrn AG
Priority to DK00945518T priority Critical patent/DK1204555T3/da
Publication of EP1204555A1 publication Critical patent/EP1204555A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1204555B1 publication Critical patent/EP1204555B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
    • B65B31/046—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles co-operating, or being combined, with a device for opening or closing the container or wrapper
    • B65B31/047—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles co-operating, or being combined, with a device for opening or closing the container or wrapper the nozzles co-operating with a check valve in the opening of the container or wrapper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/18—Controlling escape of air from containers or receptacles during filling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/07—Carbonators

Definitions

  • the invention relates to a device for preserving the content of an opened Beverage bottle according to the preamble of independent claim 1 and a closure pin for a beverage bottle for use in the device according to the preamble of independent claim 11.
  • a system for the preservation of the contents of opened beverage bottles in which opened wine and champagne or sparkling wine bottles are provided with a special closure pin, which either has an integrated outlet valve designed as a check valve (for wine bottles or generally bottles with so-called “still” content) or an integrated inlet valve designed as a check valve (for champagne and sparkling wine).
  • the system has an application head to which the bottle cap can be coupled in a communicating manner by being brought up to it.
  • the application head is designed as an evacuation head for wine bottles and connected to a suction pump.
  • the application head is designed as a filling head and connected to a pressure pump.
  • the application head is designed both as an evacuation head and as a filling head and is accordingly connected to a suction pump and to a pressure pump. If a bottle with the special sealing pin attached to it is coupled to the application head, a controller starts either the suction pump or the pressure pump, depending on whether it is a wine bottle or a champagne or sparkling wine bottle, and sucks in the case of Wine extracts air from the bottle via the outlet valve integrated in the plug or, in the case of champagne or sparkling wine, presses air or CO 2 into the bottle through the inlet valve integrated in the plug. In the case of wine or beverages, a negative pressure is created in the bottle, in the case of champagne or sparkling wine.
  • the known systems maintain the quality of the opened bottles beverages over a relatively short period of time, but can in particular high quality standards are not enough.
  • Food-grade nitrogen N 2 is best suited to displace the circulating air or residual oxygen from the bottle above the liquid level. Nitrogen does not diffuse in liquids and therefore does not affect the taste of the liquid, wine or champagne. Nitrogen is available in sufficient quantities at favorable conditions and can be transported and stored safely.
  • a bottle stopper which instead of usual Cork in the neck of e.g. Wine bottles can be used to add content to preserve the same.
  • This bottle stopper contains a replaceable cartridge with pressurized nitrogen. By pressing an operating button An inlet valve provided in the bottle cap is opened, causing nitrogen to escape the cartridge flows into the bottle. This will cause the above the liquid level in the Air from the bottle is displaced from the bottle and by air provided in the closure Vent channels are discharged to the outside. There are pressure relief valves in the ventilation channels available that are closed at normal atmospheric pressure. By replacement The contents of the bottle are preserved in the air by nitrogen.
  • US-A-4 702 396 there is a similar bottle stopper which is additionally designed as a dispenser described.
  • the also replaceable nitrogen pressure cartridge constantly communicating via a pressure regulator and a feed pipe Connection with the inside of the bottle, in the neck of which the bottle cap is inserted is, and creates an overpressure in it, which on the one hand to displace the over the air level and on the other hand to remove the bottle contents is exploited.
  • the air escapes through an outlet valve that can be opened manually provided ventilation pipe.
  • the liquid in the bottle passes through a riser reaching to the bottom of the bottle, in which there is a manually operated Dispensing valve is located.
  • the device essentially comprises at least one specially designed locking pin, designated as a whole by S. and a filling device designated as a whole by E.
  • Filling head a feed valve 1, a vent valve 2, a gas source 3 and one electrical control 4 for controlling the two valves 1 and 2 and one with the control cooperating pressure sensor 4a.
  • the gas source 3 could only a corresponding connection for the gas source 3 can also be provided.
  • the gas source is typically a commercially available nitrogen bottle with a pressure reducing valve 3a, which has a working pressure of typically about 140 kPa (1.4 bar) is set.
  • the filling head H comprises a fixed or mountable mounting block 20, in which a filling tube 10 is inserted so that it is in the position of use shown of the mounting block 20 is substantially vertical.
  • the fill tube 10 is on its upper end via the supply valve 1 with the gas source 3 or the corresponding one Connection communicatively connected (Fig. 2).
  • the filling tube 10 has a tapered axial extension 11 on.
  • a sealing ring 12 is arranged in the extension 11.
  • the mounting block 20 is on its lower end face with a coaxial to the filling tube 10 tubular collar 23 provided which at its lower edge one or has a plurality of openings or wall cutouts 24.
  • a sealing ring 25 is arranged on the outer circumference of the Collar 23.
  • connection 27 for the vent valve 2 communicates via an oblique bore 28 connected to the bore 26.
  • the connection 27, the oblique bore 28 and the space between the inner wall of bore 26 and the outer wall of the filler tube 10 together form a ventilation channel passing through the assembly block 20.
  • the vent valve 2 is connected to the connection 27 (Fig. 2) or arranged directly in this and closes the ventilation duct in a closed position Condition to the outside.
  • An electrical switch (microswitch) 29 is also arranged on the mounting block 20, which is actuated via a plunger 29a which is mounted in a sliding manner in the assembly block can be.
  • the plunger 29a passes through the mounting block 20 and projects in the idle state slightly out of the assembly block on the underside. Through a- or upward movement of the plunger 29a, the switch 29 is actuated, the reset of the plunger 29a downwards by the return spring provided in the switch supported by the action of gravity.
  • the locking pin S comprises an essentially cup-shaped base body 30, in the perforated bottom of a tubular plug 31 from a elastic material.
  • the tubular plug 31 is on its outer Provided circumference with elastic annular sealing ribs 32 which are attached to the Fit the inner wall of the neck of a beverage bottle F tightly.
  • the dimensions of the elastic tubular plug 31 are of course the dimensions adapted to the common wine and champagne bottles.
  • Valve housing 33 In the base body 30 of the locking pin S there is an essentially tubular one Valve housing 33 is arranged with an inwardly projecting flange 34. At the bottom At the end of the valve housing 33, a flood pipe 42 is sealed, which is connected to the Valve housing 33 communicates and through the elastic plug 31 through protrudes slightly below the level of the leaf springs 51 into the bottle neck.
  • the flood pipe 42 is slightly smaller in diameter than the inner diameter of the elastic Plug 31, so that between the flood pipe 41 and the elastic plug 31 an annular channel 45 remains free.
  • corresponding axially parallel through-channels can be provided.
  • valve body 43 Inside the valve housing 33 there is a valve body 43, which is one helical spring 44 which is supported on the flood pipe 42 is still pressed at the top.
  • the inwardly projecting flange 34 of the valve housing 33 forms one to the valve body 43 opposite valve seat.
  • the valve body 43 engages with a diameter somewhat smaller cylindrical extension 43a through the flange 34 and protrudes (in the rest position) from its end face (Fig. 1).
  • the valve body 43 Below the cylindrical Extension 43a, the valve body 43 has a conical section, which cooperate with the region of the flange 34 designed as a valve seat. Under the conical section, the valve body 43 is prismatic with, for example square or hexagonal cross-section, so that in this Area between the valve body and the inner wall of the valve housing 33 free flow cross sections remain open.
  • the flange 34 of the valve housing 33 and the valve body 43 together form one inlet valve working as a check valve, through which in the open state (Fig. 2) gas can be introduced into the beverage bottle F, the valve housing 33 and the flood pipe 42 attached to it through the locking pin S form an inlet channel leading through, in which the inlet valve lies and through which the supplied gas flows.
  • valve housing 33 In the upper area of the valve housing 33 are located between the latter and the inner wall of the base body 30 an outwardly open (above) ring channel 41 and immediately underneath this a ring channel 39, slightly larger in diameter Valve housing 33 is an elastic valve disc 40 clamped with the through the different diameters of the two ring channels 39 and 41 formed ring shoulder works together as a valve seat and together with this as a check valve working exhaust valve, which is in normally closed State (Fig. 1) separates the ring channel 39 from the overlying ring channel 41 and in the open state (FIG. 2) connects the ring channel 39 to the ring channel 41.
  • axially parallel channels 36 and radial channels 37 are provided, and radial channels 38 are also provided in the flood pipe 42.
  • This radial Channels 38 and 37 and the axially parallel channels 36 connect the ring channel 45 in elastic plug 31 communicating with the ring channel 39 below the elastic Valve disc 40.
  • the parts of the locking pin S forming the inlet channel and the outlet channel are dimensioned so that the free flow cross-section of the outlet duct at each Place larger, preferably at least a factor> 2 larger than the smallest is the free flow cross section of the inlet duct.
  • the bottle F is together with the closure pin fastened on or in it S as far as the filling head H, which is fixed at a suitable point, that the upper end face of the locking pin S is in contact with the assembly block 20 is coming.
  • the collar 23 of the assembly block 20 penetrates the annular channel 41 and on the other hand the extension 11 of the filling tube 10 into the flange 34 of the valve housing 33 a.
  • the plunger 29a is pushed up and thereby the switch 29 is actuated (FIG. 2).
  • the sealing ring 12 seals with the flange 34 of the valve housing 33, and the Circumferential sealing ring 25 seals with the outer wall of the ring channel 41 in the locking pin S from.
  • the collar 23 of the mounting block 20 which has penetrated into the annular channel 41 presses the elastic valve disc 40 downward and thereby opens the outlet valve of the locking pin S.
  • the outlet channel in the plug S and the ventilation channel in the filling head H are now in a communicating connection and are closed off from the environment.
  • the filling tube 10 and the inlet channel are in the locking pin S communicatively connected and closed off from the environment.
  • the controller 4 simultaneously opens the supply valve 1 and the vent valve 2. From the gas source 3 or the corresponding connection Coming from here now flows nitrogen or another food-compatible Gas that is under a relatively low excess pressure of the order of about 100 kPa (1 bar), preferably about 140 kPa (1.4 bar), through the fill pipe 10 and the inlet channel of the closure pin S into the bottle F. At the same time, through the inflowing gas is the gas in the bottle, usually normal, oxygen-containing Ambient air, displaced from the bottle and through the outlet channel in the sealing plug S and into the environment via the ventilation channel in the filling head pushed out. After a first period of e.g.
  • the control closes for approx. 5 s 4 the vent valve 2. Since the supply valve 1 is still open, the flow continues Gas into the bottle, which creates a slight overpressure in the bottle, which is detected by the pressure sensor 4a and transmitted to the controller 4. If a preset Target pressure of e.g. about 80 kPa (0.8 bar) is reached, which is normal after approximately another second, the supply valve 1 is removed from the control 4 closed again. Alternatively, the supply valve 1 can be closed by the control 4 is also time-controlled.
  • the overpressure in the bottle can later be removed before the plug is removed S can be drained by opening the inlet valve. To do this only the button-shaped protruding from the front of the locking pin Extension 43a of the valve body 43 to be pushed in by hand, thereby the inlet valve opens and the overpressure opens safely and without annoying noise can degrade through the inlet duct.
  • a commercially available, with a corresponding pressure reducing valve can be used as the gas source 3 provided gas, especially nitrogen bottle are used.
  • the for the Functional sequences required electrical control 4 can be done with very simple means can be realized and requires no further explanation for the person skilled in the art.
  • the controller 4 could also be pneumatic, whereby the gas source also the drive energy for the pneumatic control could deliver. Triggering the functional sequences of the control (opening and pressure- or time-controlled closing of the supply and vent valve) can in the case of pneumatic control in a manner known per se by mechanical Coupling of a control valve with the plunger 29 take place.
  • the device according to the invention is capable of an overpressure of 20 to 300 kPa (0.2 to 3 bar) over a period of at least 120 hours in the bottle constant maintenance and thus the quality preservation of the contents of the bottle to guarantee for at least this period.
  • the second embodiment of the inventive shown in Figures 3 and 4 Device differs from the embodiment of Figures 1 and 2 only through the construction of the inlet valve of the locking pin S.
  • the spring-loaded one Valve body 43 is here in the upper end of the flood pipe 142 Pin 143 mounted coaxially movable.
  • the pin 143 is with a sealing washer 143b, which with the inwardly projecting flange 34 of the valve housing 33 works together and forms the inlet valve with it.
  • a through button-shaped extension 143a of pin 143 projecting through flange 34 the same function as the corresponding extension 43a of the valve body 43 in the embodiment of Figures 1 and 2. All other components of this embodiment the device according to the invention are identical to those of the Embodiment of Figures 1 and 2 and therefore with the same reference numerals Mistake.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Konservierung des Inhalts einer angebrochenen Getränkeflasche gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 sowie einen Verschlusszapfen für eine Getränkeflasche zur Verwendung in der Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 11.
Wein und Champagner in angebrochenen Flaschen oxydieren unter dem in der normalen Umluft befindlichen Sauerstoff, was zum raschen Qualitätsverlust führt. Zusätzlich entweicht bei Champagner das natürliche in der Flüssigkeit gebundene CO2 in die Umgebung, was zum sogenannten Ausperlen führt und ebenfalls höchst unerwünscht ist.
Beispielsweise aus der US-A-5 215 129 ist ein System zur Konservierung des Inhalts von angebrochenen Getränkeflaschen bekannt, bei dem angebrochene Wein- und Champagner- bzw. Schaumweinflaschen mit einem speziellen Verschlusszapfen versehen werden, welcher entweder ein integriertes, als Rückschlagventil ausgebildetes Auslassventil (für Weinflaschen oder allgemein Flaschen mit sog. "stillen" Inhalt) oder ein integriertes, als Rückschlagventil ausgebildetes Einlassventil (für Champagner und Schaumwein) aufweist. Das System weist einen Applikationskopf auf, an den der Flaschenverschluss durch Heranführen dicht kommunizierend angekoppelt werden kann. Der Applikationskopf ist für Weinflaschen als Evakuierungskopf ausgebildet und mit einer Saugpumpe verbunden. Für Champagner- und Schaumweinflaschen ist der Applikationskopf als Befüllkopf ausgebildet und mit einer Druckpumpe verbunden. In einer besonderen Ausführungsform ist der Applikationskopf sowohl als Evakuierungs- als auch als Befüllkopf ausgebildet und entsprechend an eine Saugpumpe und an eine Druckpumpe angeschlossen. Wenn eine Flasche mit dem daran befestigten speziellen Verschlusszapfen an den Applikationskopf angekoppelt wird, setzt eine Steuerung je nach dem, ob es sich um eine Weinflasche oder eine Champagner- bzw. Schaumweinflasche handelt, entweder die Saugpumpe oder die Druckpumpe in Gang und saugt im Falle von Wein über das im Verschlusszapfen integrierte Auslassventil Luft aus der Flasche ab bzw. drückt im Falle von Champagner oder Schaumwein durch das im Verschlusszapfen integrierte Einlassventil Luft bzw. CO2 in die Flasche. Im Falle von Wein bzw. stiften Getränken wird also ein Unterdruck, im Falle von Champagner oder Schaumwein ein Überdruck in der Flasche erzeugt.
Aus der EP-A-0 234 607 ist ein ähnliches, aber einfacheres System nur für Wein oder andere stille Getränke bekannt, wobei ebenfalls ein spezieller Verschlusszapfen verwendet wird, die Evakuierung der angebrochenen und durch den speziellen Zapfen verschlossenen Flasche aber mittels einer Handpumpe erfolgt.
Die bekannten Systeme erhalten zwar die Qualität der in den angebrochenen Flaschen befindlichen Getränke über einen relativ kurzen Zeitraum, können aber insbesondere gehobenen Qualitätsansprüchen nicht genügen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Konservierung der Qualität des Inhalts von angebrochenen Getränkeflaschen zu verbessern, wobei insbesondere nicht nur eine Verlängerung der Qualitätserhaltung gegenüber herkömmlichen Methoden erreicht, sondern auch die schon durch das Öffnen der Flasche an sich unvermeidbare Qualitätseinbusse so gering wie möglich gehalten werden soll.
Die Lösung dieser der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäss dem grundlegenden Gedanken der vorliegenden Erfindung wird also der sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in der Getränkeflasche befindliche Gasraum mit Stickstoff oder einem anderen lebensmittelverträglichen Gas gespült und befüllt und dann die Flasche dicht verschlossen und vorzugsweise unter einem leichten Überdruck gehalten. Dadurch wird der Restsauerstoff über dem Flüssigkeitsspiegel in der Flasche auf ein grösstmögliches Minimum gebracht und damit der Qualitätsverlust nach dem erstmaligen Öffnen der Flasche auch über einen längeren Zeitraum praktisch vollkommen verhindert.
Zum Verdrängen der Umluft bzw. des Restsauerstoffs aus der Flasche über dem Flüssigkeitsspiegel eignet sich am besten Stickstoff N2 in Lebensmittelqualität. Stickstoff diffundiert nicht in Flüssigkeiten und beeinflusst daher die Flüssigkeit, Wein oder Champagner, geschmacklich nicht. Stickstoff ist in genügenden Mengen zu günstigen Konditionen erhältlich und gefahrlos transportierbar und lagerfähig.
In der FR-A-2 526 762 ist ein Flaschenverschluss beschrieben, welcher anstelle von üblichen Korken in den Hals von z.B. Weinflaschen eingesetzt werden kann, um den Inhalt derselben zu konservieren. Dieser Flaschenverschluss enthält eine auswechselbare Kartusche mit unter Druck stehendem Stickstoff. Durch Druck auf einen Betätigungsknopf wird ein im Flaschenverschluss vorgesehenes Einlassventil geöffnet, wodurch Stickstoff aus der Kartusche in die Flasche strömt. Dadurch wird die über dem Flüssigkeitsspiegel in der Flasche befindliche Luft aus der Flasche verdrängt und durch im Verschluss vorgesehene Entlüftungskanäle nach aussen abgeführt. In den Entlüftungskanälen sind Überdruckventile vorhanden, die bei normalem Atmosphärendruck geschlossen sind. Durch den Ersatz der Luft durch Stickstoff wird der Inhalt der Flasche konserviert.
In der US-A-4 702 396 ist ein ähnlicher, zusätzlich noch als Spender ausgebildeter Flaschenverschluss beschrieben. Hierbei steht die ebenfalls auswechselbare Stickstoff-Druckkartusche über einen Druckregulator und ein Zufuhrrohr ständig in kommunizierender Verbindung mit dem Inneren der Flasche, in deren Hals der Flaschenverschluss eingesetzt ist, und erzeugt in dieser einen Überdruck, der einerseits zum Verdrängen der über dem Flüssigkeitsspiegel befindlichen Luft und anderseits zur Entnahme des Flascheninhalts ausgenützt wird. Die Luft entweicht durch ein mit einem manuell offenbaren Auslassventil versehenes Entlüftungsrohr. Die in der Flasche befindliche Flüssigkeit tritt durch eine bis zum Flaschenboden reichende Steigleitung aus, in welcher sich ein manuell betätigbares Ausgabeventil befindet.
Die in der FR-A-2 526 762 und der US-A-4 702 396 beschriebenen Flaschenverschlüsse vermögen zwar den Inhalt von angebrochenen Flaschen zu konservieren, sind aber als Verschluss relativ aufwendig und daher für den Massengebrauch unwirtschaftlich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Schnittdarstellung der wesentlichsten Komponenten eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung in inaktivem Zustand,
Fig. 2
eine Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispiels in aktiviertem Zustand,
Fig. 3
eine Schnittdarstellung der wesentlichsten Komponenten eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung in inaktivem Zustand,
Fig. 4
eine Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels in aktiviertem Zustand und
Fig. 5
eine Schrägansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen Flaschenverschlusses.
Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, umfasst die Vorrichtung im wesentlichen mindestens einen speziell ausgebildeten, als Ganzes mit S bezeichneten Verschlusszapfen und eine als Ganzes mit E bezeichnete Befülleinrichtung. Diese wiederum umfasst einen als Ganzes mit H bezeichneten, an den Verschlusszapfen S angepassten Befüllkopf, ein Zufuhr-ventil 1, ein Entlüftungsventil 2, eine Gasquelle 3 und eine elektrische Steuerung 4 zur Ansteuerung der beiden Ventile 1 und 2 sowie einen mit der Steuerung zusammenarbeitenden Drucksensor 4a. Anstelle der Gasquelle 3 könnte auch nur ein entsprechender Anschluss für die Gasquelle 3 vorgesehen sein. Die Gasquelle ist typischerweise eine handelsübliche Stickstoffflasche mit einem Druckreduzierventil 3a, das auf einen Arbeitsdruck von typischerweise etwa 140 kPa (1,4 bar) eingestellt ist. Selbstverständlich sind in der Praxis beliebig viele Verschlusszapfen S vorgesehen, die mit ein und derselben Befülleinrichtung E zusammenarbeiten können.
Der Befüllkopf H umfasst einen ortsfest montierten oder montierbaren Montageblock 20, in welchen ein Füllrohr 10 so eingesetzt ist, dass es in der gezeigten Gebrauchshaltung des Montageblocks 20 im wesentlichen vertikal ist. Das Füllrohr 10 ist an seinem oberen Ende über das Zufuhrventil 1 mit der Gasquelle 3 bzw. dem entsprechenden Anschluss kommunizierend verbunden (Fig.2). An seinem in der gezeigten Gebrauchshaltung unteren Ende weist das Füllrohr 10 einen verjüngten axialen Fortsatz 11 auf. Im Fortsatz 11 ist ein Dichtungsring 12 angeordnet.
Der Montageblock 20 ist an seiner unteren Stirnseite mit einem zum Füllrohr 10 koaxialen rohrförmigen Kragen 23 versehen, welcher an seinem unteren Rand eine oder mehrere Öffnungen bzw. Wandaussparungen 24 aufweist. Am äusseren Umfang des Kragens 23 ist ein Dichtungsring 25 angeordnet.
Im unteren Teil des Montageblocks 20 befindet sich eine zum Füllrohr 10 koaxiale Bohrung 26, deren lichter Durchmesser grösser ist als der Aussendurchmesser des Füllrohrs 10. An der Oberseite des Montageblocks befindet sich ein Anschluss 27 für das Entlüftungsventil 2. Dieser Anschluss 27 ist über eine Schrägbohrung 28 kommunizierend mit der Bohrung 26 verbunden. Der Anschluss 27, die Schrägbohrung 28 und der Zwischenraum zwischen der Innenwand der Bohrung 26 und der Aussenwand des Füllrohrs 10 bilden zusammen einen den Montageblock 20 durchsetzenden Entlüftungskanal. Das Entlüftungsventil 2 ist an den Anschluss 27 angeschlossen (Fig.2) oder direkt in diesem angeordnet und schliesst den Entlüftungskanal in geschlossenem Zustand nach aussen ab.
Auf dem Montageblock 20 ist ferner ein elektrischer Schalter (Mikro-Schalter) 29 angeordnet, der über einen im Montageblock gleitend gelagerten Stössel 29a betätigt werden kann. Der Stössel 29a durchsetzt den Montageblock 20 und ragt im Ruhezustand an dessen Unterseite geringfügig aus dem Montageblock heraus. Durch Ein- bzw. Aufwärtsbewegung des Stössels 29a wird der Schalter 29 betätigt, die Rückstellung des Stössels 29a nach unten erfolgt durch die im Schalter vorhandene Rückstellfeder unterstützt durch die Wirkung der Schwerkraft.
Der Verschlusszapfen S umfasst einen im wesentlichen etwa becherförmigen Grundkörper 30, in dessen durchbrochenen Boden ein rohrförmiger Stöpsel 31 aus einem elastischen Material gefasst ist. Der rohrförmige Stöpsel 31 ist an seinem äusseren Umfang mit elastischen ringförmigen Dichtrippen 32 versehen, welche sich an die Innenwand des Halses einer Getränkeflasche F dichtend anschmiegen. Die Abmessungen des elastischen rohrförmigen Stöpsels 31 sind natürlich an die Abmessungen der gängigen Wein- und Champagnerflaschen angepasst.
Um den Verschlusszapfen S sicher auf dem Hals der Getränkeflasche F zu arretieren und damit ein durch Überdruck in der Flasche bewirktes Austreiben des Verschlusszapfens zu verhindern, ist der Verschlusszapfen mit speziellen Arretierungsmitteln versehen. Diese bestehen aus zwei am Grundkörper 30 befestigten, relativ elastischen Bügeln 50 sowie aus zwei die beiden Bügel 50 verbindenden und in diesen eingespannten Blattfedern 51. Durch radiales Aufeinanderzubewegen der unteren Enden der beiden Bügel 50 beulen sich die beiden Blattfedern 51 wie an sich z.B. bei Münzgeldbörsen bekannt radial auseinander, so dass der Flaschenhals zwischen ihnen hindurchgeführt werden kann. Beim Loslassen der beiden Bügel 50 entspannen sich die Blattfedern wieder teilweise und legen sich dabei satt an den Flaschenhals unterhalb der an diesem üblicherweise befindlichen Ringwülste an, so dass sie diese Ringwülste hintergreifen und dadurch den Verschlusszapfen sicher festhalten. Zum gewollten Entfernen des Verschlusszapfens werden die Blattfedern durch Druck auf die beiden Bügel 50 wieder auseinandergebeult. Die in der Gebrauchslage oberen Kanten der beiden Blattfedern 51 sind, wie die Figur 5 zeigt, gezackt ausgebildet, wodurch sie sich am Ringwulst des Flaschenhalses festkrallen und für einen sicheren Halt sorgen.
Im Grundkörper 30 des Verschlusszapfens S ist ein im wesentlichen rohrförmiges Ventilgehäuse 33 mit einem einwärts ragenden Flansch 34 angeordnet. Im unteren Ende des Ventilgehäuses 33 ist ein Flutungsrohr 42 dicht gefasst, welches mit dem Ventilgehäuse 33 kommuniziert und durch den elastischen Stöpsel 31 hindurch bis etwas unter das Niveau der Blattfedern 51 in den Flaschenhals hineinragt. Das Flutungsrohr 42 ist im Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des elastischen Stöpsels 31, so dass zwischen dem Flutungsrohr 41 und dem elastischen Stöpsel 31 ein Ringkanal 45 frei bleibt. Alternativ können im elastischen Stöpsel 31 auch entsprechende achsparallele Durchgangskanäle vorgesehen sein.
Im Inneren des Ventilgehäuses 33 befindet sich ein Ventilkörper 43, der von einer sich am Flutungsrohr 42 abstützenden Schraubenfeder 44 noch oben gedrückt wird. Der einwärts ragende Flansch 34 des Ventilgehäuses 33 bildet einen zum Ventilkörper 43 gegengleichen Ventilsitz. Der Ventilkörper 43 greift mit einem im Durchmesser etwas kleineren zylindrischen Fortsatz 43a durch den Flansch 34 hindurch und ragt (in Ruhestellung) etwas aus dessen Stirnfläche hervor (Fig. 1). Unterhalb des zylindrischen Fortsatzes 43a besitzt der Ventilkörper 43 einen konischen Abschnitt, welcher mit dem als Ventilsitz ausgebildeten Bereich des Flansches 34 zusammenarbeit. Unter dem konischen Abschnitt ist der Ventilkörper 43 prismatisch mit beispielsweise quadratischem oder sechseckigem Querschnitt ausgebildet, so dass in diesem Bereich zwischen dem Ventilkörper und der Innenwand des Ventilgehäuses 33 freie Stömungsquerschnitte offen bleiben.
Der Flansch 34 des Ventilgehäuses 33 und der Ventilkörper 43 bilden zusammen ein als Rückschlagventil arbeitendes Einlassventil, durch welches in offenem Zustand (Fig. 2) Gas in die Getränkeflasche F eingeführt werden kann, wobei das Ventilgehäuse 33 und das an ihm befestigte Flutungsrohr 42 einen durch den Verschlusszapfen S hindurchführenden Einlasskanal bilden, in dem das Einlassventil liegt und durch welchen das zugeführte Gas strömt.
Im oberen Bereich des Ventilgehäuses 33 befinden sich zwischen diesem und der Innenwand des Grundkörpers 30 ein nach aussen (oben) offener Ringkanal 41 und unmittelbar unter diesem ein im Durchmesser etwas grösserer Ringkanal 39. Aussen am Ventilgehäuse 33 ist eine elastische Ventilscheibe 40 eingespannt, die mit der durch die unterschiedlichen Durchmesser der beiden Ringkanäle 39 und 41 gebildeten Ringschulter als Ventilsitz zusammenarbeitet und mit dieser zusammen ein als Rückschlagventil arbeitendes Auslassventil bildet, welches in normalerweise geschlossenem Zustand (Fig. 1) den Ringkanal 39 vom darüberliegenden Ringkanal 41 trennt und in geöffnetem Zustand (Fig. 2) den Ringkanal 39 mit dem Ringkanal 41 verbindet.
Im Grundkörper 30 sind achsparallele Kanäle 36 und radiale Kanäle 37 vorgesehen, und im Flutungsrohr 42 sind ebenfalls radiale Kanäle 38 vorgesehen. Diese radialen Kanäle 38 und 37 sowie die achsparallelen Kanäle 36 verbinden den Ringkanal 45 im elastischen Stöpsel 31 kommunizierend mit dem Ringkanal 39 unterhalb der elastischen Ventilscheibe 40.
Der zwischen dem Flutungsrohr 42 und der Innenwand des elastischen Stöpsels 31 befindliche Ringkanal 45, die radialen Kanäle 38 im Flutungsrohr 42, die radialen Kanäle 37 im Grundkörper 30, die achsparallelen Kanäle 36 im Grundkörper 30, der Ringkanal 39 und der Ringkanal 41 bilden zusammen einen durch den Verschlusszapfen hindurchführenden Auslasskanal. Das durch die elastische Ventilscheibe 40 gebildete Auslassventil versperrt den Auslasskanal normalerweise (Ruhestellung, Fig. 1) Wenn das Auslassventil von aussen geöffnet wird (Fig. 2), kann durch den Auslasskanal Luft bzw. Gas aus dem Inneren der Getränkeflasche F entweichen bzw. abgeführt werden. Da die Ringschulter zwischen den beiden Ringkanälen 39 und 41 etwas tiefer liegt als die elastische Ventilscheibe 40, ist diese leicht elastisch vorgespannt und dichtet sicher ab. Sobald in der Flasche ein Überdruck herrscht, wird die Ventilscheibe 40 durch diesen noch stärker gegen die Ringschulter gepresst, wodurch sich die Dichtwirkung noch erhöht.
Die den Einlasskanal und den Auslasskanal bildenden Teile des Verschlusszapfens S sind so bemessen, dass der freie Durchflussquerschnitt des Auslasskanals an jeder Stelle grösser, vorzugsweise mindestens um einen Faktor > 2 grösser als der kleinste freie Durchflussquerschnitt des Einlasskanals ist.
Die Funktions- bzw. Betriebsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Auf eine angebrochene Wein- oder Champagnerflasche F, deren Inhalt zu konservieren ist, wird unter vorübergehender Auseinanderbeulung der beiden Blattfedern 51 ein erfindungsgemässer Verschlusszapfen S aufgesetzt, wobei der elastische Stöpsel 31 in den Flaschenhals eingeführt wird und sich dort mittels seiner Dichtrippen 32 dichtend verkeilt (Fig. 1).
Nun wird die Flasche F zusammen mit dem auf bzw. in ihr befestigten Verschlusszapfen S an den an geeigneter Stelle fest montierten Befüllkopf H soweit herangeführt, dass die obere Stirnfläche des Verschlusszapfens S in Anlage mit dem Montageblock 20 kommt. Dabei dringt einerseits der Kragen 23 des Montageblocks 20 in den Ringkanal 41 und anderseits der Fortsatz 11 des Füllrohrs 10 in den Flansch 34 des Ventilgehäuses 33 ein. Ferner wird der Stössel 29a nach oben geschoben und dadurch der Schalter 29 betätigt (Fig. 2).
Der Dichtungsring 12 dichtet mit dem Flansch 34 des Ventilgehäuses 33 ab, und der Umfangsdichtungsring 25 dichtet mit der Aussenwand des Ringkanals 41 im Verschlusszapfen S ab.
Der in den Ringkanal 41 eingedrungene Kragen 23 des Montageblocks 20 drückt die elastische Ventilscheibe 40 nach unten und öffnet dadurch das Auslassventil des Verschlusszapfens S.
Der in den Flansch 34 eingedrungene Fortsatz 11 des Füllrohrs 10 drückt den Ventilkörper 43 nach unten bzw. einwärts, wodurch das Einlassventil des Verschlusszapfens S geöffnet wird.
Der Auslasskanal im Verschlusszapfen S und der Entlüftungskanal im Befüllkopf H stehen jetzt in kommunizierender Verbindung und sind gegenüber der Umgebung abgeschlossen. In analoger Weise sind das Füllrohr 10 und der Einlasskanal im Verschlusszapfen S kommunizierend verbunden und gegenüber der Umgebung abgeschlossen.
Ausgelöst durch die Aufwärtsbewegung des Stössels 29a und die dadurch bewirkte Betätigung des Schalters 29 öffnet nun die Steuerung 4 gleichzeitig das Zufuhrventil 1 und das Entlüftungsventil 2. Von der Gasquelle 3 oder dem entsprechenden Anschluss her kommend strömt nun Stickstoff bzw. ein anderes lebensmittelverträgliches Gas, das unter einem relativ geringen Überdruck der Grössenordnung von etwa 100 kPa (1 bar), vorzugsweise etwa 140 kPa (1,4 bar) steht, durch das Füllrohr 10 und den Einlasskanal des Verschlusszapfens S in die Flasche F. Gleichzeitig wird durch das einströmende Gas das in der Flasche befindliche Gas, in der Regel normale, sauerstoffhaltige Umgebungsluft, aus der Flasche verdrängt und durch den Auslasskanal im Verschlusszapfen S und über den Entlüftungskanal im Befüllkopf in die Umgebung ausgestossen. Nach einer ersten Zeitspanne von z.B. ca. 5 s schliesst die Steuerung 4 das Entlüftungsventil 2. Da das Zufuhrventil 1 noch offen ist, strömt weiter Gas in die Flasche nach, wodurch sich in der Flasche ein leichter Überdruck aufbaut, der vom Drucksensor 4a erfasst und der Steuerung 4 übermittelt wird. Wenn ein voreingestellter Solldruck von z.B. etwa 80 kPa (0,8 bar) erreicht ist, was normalerweise nach ca. einer weiteren Sekunde der Fall ist, wird das Zufuhrventil 1 von der Steuerung 4 wieder geschlossen. Alternativ kann die Schliessung des Zufuhrventils 1 durch die Steuerung 4 auch zeitgesteuert erfolgen.
Nun wird die Flasche F mit ihrem Verschlusszapfen S durch eine Abwärtsbewegung wieder vom Befüllkopf H getrennt. Dabei schliessen sich das Auslassventil und das Einlassventil im Verschlusszapfen S automatisch wieder. Da dies aber je nach Schnelligkeit der manuellen Bewegung eine wenn auch kurze Zeitspanne in Anspruch nimmt, entweicht dabei ein Teil des Gases wieder aus der Flasche und es stellt sich schliesslich über dem Flüssigkeitsspiegel in der Flasche ein etwas geringerer Überdruck von ca. 20 bis 50 kPa (0,2 bis 0,5 bar) ein. In Kombination mit der Entfernung des Restsauerstoffs aus der Flasche reicht aber dieser Überdruck erfahrungsgemäss aus, um zumindest bei Wein und Champagner bzw. Schaumwein die Erhaltung der Qualität des Flascheninhalts zu gewährleisten.
Selbstverständlich kann auch ein höherer Überdruck in der Flasche erzeugt werden. Mehr als 300 kPa (3 bar) sind jedoch in der Praxis nicht erforderlich.
Der in der Flasche herrschende Überdruck kann später vor dem Abnehmen des Verschlusszapfens S durch Öffnen des Einlassventils abgelassen werden. Dazu braucht lediglich der aus der Stirnseite des Verschlusszapfens herausragende knopfförmige Fortsatz 43a des Ventilkörpers 43 von Hand einwärts gedrückt zu werden, wodurch sich das Einlassventil öffnet und sich der Überduck gefahrlos und ohne störende Geräuschentwicklung durch den Einlasskanal abbauen kann.
Als Gasquelle 3 kann eine handelsübliche, mit einem entsprechenden Druckreduzierventil versehene Gas-, insbesondere Stickstoffflasche eingesetzt werden. Die für die Funktionsabläufe erforderliche elektrische Steuerung 4 kann mit sehr einfachen Mitteln realisiert werden und bedarf für den Fachmann keiner näheren Erläuterung. Selbstverständlich könnte die Steuerung 4 auch pneumatisch ausgebildet sein, wobei die Gasquelle gleichzeitig auch die Antriebsenergie für die pneumatische Steuerung liefern könnte. Die Auslösung der Funktionsabläufe der Steuerung (Öffnen und druck- oder zeitgesteuertes Schliessen des Zufuhr- und des Entlüftungsventils) kann im Falle einer pneumatischen Steuerung auf an sich bekannte Weise durch mechanische Kopplung eines Steuerventils mit dem Stössel 29 erfolgen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in der Lage, einen Überdruck von 20 bis 300 kPa (0,2 bis 3 bar) über einen Zeitraum von mindestens 120 Stunden in der Flasche konstant aufrechtzuerhalten und damit die Qualitätskonservierung des Inhalts der Flasche für mindestens eben diesen Zeitraum zu gewährleisten.
Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 nur durch den Aufbau des Einlassventils des Verschlusszapfens S. Anstelle des federbelasteten Ventilkörpers 43 ist hier im oberen Ende des Flutungsrohrs 142 ein Zapfen 143 koaxial beweglich gelagert. Der Zapfen 143 ist mit einer Dichtungsscheibe 143b versehen, welche mit dem einwärts ragenden Flansch 34 des Ventilgehäuses 33 zusammenarbeitet und mit diesem zusammen das Einlassventil bildet. Ein durch den Flansch 34 hindurchragender knopfförmiger Fortsatz 143a des Zapfens 143 hat dieselbe Funktion wie der entsprechende Fortsatz 43a des Ventilkörpers 43 beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2. Alle übrigen Komponenten dieses Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung sind identisch mit denjenigen des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2 und daher mit denselben Bezugszeichen versehen.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Konservierung des Inhalts einer angebrochenen Getränkeflasche mit einem Verschlusszapfen (S) für die Getränkeflasche (F), welcher mit einem Einlasskanal (33,42) und einem in diesem angeordneten, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildeten Einlassventil (34,43) versehen ist, und mit einer einen Befüllkopf (H) aufweisenden und eine Gasquelle (3) enthaltenden oder mit einer solchen verbindbaren Befülleinrichtung (E), an welchen Befüllkopf (H) der Verschlusszapfen (S) kommunizierend ankoppelbar ist und mittels welcher Befülleinrichtung (E) über den Befüllkopf (H) durch das Einlassventil (34,43) des Verschlusszapfens (S) ein Gas in die Getränkeflasche (F) zuführbar ist, wobei der Befüllkopf (H) beim Ankoppeln des Verschlusszapfens (S) das Einlassventil (34,43) öffnet, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen (S) mit einem Auslasskanal (45,38,37,36,39,41) und einem in diesem angeordneten, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildeten Auslassventil (40) versehen ist, dass der Befüllkopf (H) dazu eingerichtet ist, das Auslassventil (40) beim Ankoppeln des Verschlusszapfens (S) zu öffnen, dass im Befüllkopf (H) ein durch ein Entlüftungsventil (2) verschliessbarer Entlüftungskanal (26,27) vorgesehen ist, welcher beim Ankoppeln des Verschlusszapfens (S) an den Befüllkopf (H) mit dem Auslasskanal (45,38,37,36,39,41) des Verschlusszapfens (S) kommunizierend verbunden wird, und dass eine Steuerung (4) vorgesehen ist, welche beim oder nach erfolgtem Ankoppeln des Verschlusszapfens (S) an den Befüllkopf (H) das Auslassventil (40) für eine erste Zeitspanne öffnet, wobei der Innenraum der Getränkeflasche (F) mit dem Aussenraum über den Auslasskanal (45,38,37,36,39,41) und den Entlüftungskanal (26,27) sowie das Entlüftungsventil (2) verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befülleinrichtung (E) ein Zufuhrventil (1) aufweist und dass die Steuerung (4) beim oder nach erfolgtem Ankoppeln des Verschlusszapfens (S) an den Befüllkopf (H) das Zufuhrventil (1) für eine zweite Zeitspanne öffnet, wobei das in die Getränkeflasche (F) zuzuführende Gas von der Gasquelle (3) über das Zufuhrventil (1), den Befüllkopf (H) und den Verschlusszapfen (S) in die Getränkeflasche (F) strömt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) das Zufuhrventil (1) und das Entlüftungsventil (2) im wesentlichen zeitgleich öffnet.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitspanne, während der das Entlüftungsventil (2) geöffnet wird, kürzer ist als die zweite Zeitspanne, während der das Zufuhrventil (1) geöffnet wird..
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Stickstoff oder ein anderes lebensmittelverträgliches Gas ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas unter einem leichten Überdruck in der Grössenordnung von 100 kPa (1 bar), insbesondere etwa 80 kPa (0,8 bar) steht.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitspanne etwa 5 s beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zeitspanne etwa 6 s beträgt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuerung (4) zusammenwirkender Drucksensor (4a) für den in der Getränkeflasche herrschenden Druck vorgesehen ist, und dass die Steuerung (4) das Zufuhrventil (1) schliesst, wenn der Druck in der Getränkeflasche einen vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Solldruck erreicht.
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen (S) mit insbesondere federnd ausgebildeten Mitteln (50,51) zur Sicherung seiner Befestigung an der Getränkeflasche (F) ausgestattet ist.
  11. Verschlusszapfen für eine Getränkeflasche zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäss Anspruch 1 mit einem den Verschlusszapfen durchsetzenden, stirnseitig ausmündenden Einlasskanal (33,42) und einem im Einlasskanal angeordneten, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildeten und von aussen öffenbaren Einlassventil (34,43), dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen einen ihn durchsetzenden, stirnseitig ausmündenden Auslasskanal (45,38,37,36,39,41) und ein im Auslasskanal angeordnetes, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildetes und von aussen öffenbares Auslassventil (40) aufweist.
  12. Verschlusszapfen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass er ein mit dem Einlasskanal (33,42) kommunizierendes oder Teil desselben bildendes und in den Hals der Getränkeflasche (F) hineinragendes Flutungsrohr (42) aufweist.
  13. Verschlusszapfen nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil als Ventilkörper eine vorzugsweise vorgespannte elastische Ringscheibe (40) aufweist.
  14. Verschlusszapfen nach einem der Ansprüche 11 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass er mit insbesondere federnd ausgebildeten Mitteln (50,51) zur Sicherung seiner Befestigung an der Getränkeflasche (F) ausgestattet ist.
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