Beschreibung
Stopfen zum Verschließen einer Flasche
Die Erfindung bezieht sich auf einen Stopfen zum Verschließen einer Flasche mit ei¬ nem Dichtkörper und mit einer Griffkappe, an die ein in den Dichtkörper eingreifender Verbindungsdorn angeformt ist, wobei der Dichtkörper gegenüber der Griffkappe ver¬ gleichsweise elastisch ist.
Viele Wein- und Spirituosenflaschen, aber auch Behälter für andere Nahrungsmittel wie Essig oder Sirup oder für kosmetische oder medizinische Produkte sind mit einem Ver¬ schlussstopfen verschlossen, der in die Ausgießöffnung des Flaschenhalses einge¬ bracht ist. Ein derartiger Stopfen weist üblicherweise einen Dichtkörper auf, der aus natürlichem Kork, aber auch aus einem Kunststoff, insbesondere einem geschäumten Kunststoff, hergestellt sein kann und der sich in der Regel durch sein im Verhältnis zum Flaschenkörper elastisches Verhalten auszeichnet, das entscheidend zur Dichtwirkung beiträgt.
Vielfach ist es wünschenswert, eine derartig verschlossene Flasche ohne Verwendung von Hilfsmitteln, wie etwa einem Korkenzieher, manuell öffnen und anschließend mit dem unversehrten Dichtkörper wieder verschließen zu können. Gerade bei einer Spiri¬ tuosenflasche, bei der üblicherweise bei jedem Vorgang nur kleine Mengen entnom¬ men werden, wird die Prozedur unter Umständen einige Male wiederholt, bis der Inhalt der Flasche aufgebraucht ist. Zu diesem Zweck kann der zugehörige Verschlussstopfen in der sogenannten „Bartop"-Ausführung gefertigt sein, bei der der Dichtkörper am obe¬ ren, der Ausgießöffnung zugewandten Ende mit einem Griffkörper oder einer Griff¬ kappe verbunden ist. Um beim Verbraucher einen qualitativ hochwertigen Eindruck zu erzielen, und um mehrmalige Verwendbarkeit sowie lange Haltbarkeit zu erreichen, ist die Griffkappe in einer derartigen Ausführung gewöhnlich aus einem im Vergleich zum Dichtkörper harten und druckfesten Material gefertigt. Zur Verbindung der beiden Be-
standteile untereinander kann bei derartigen Stopfen ein in den Dichtkörper eingreifen¬ der Verbindungsdorn an die Griffkappe angeformt sein.
Für den angegebenen Verwendungszweck ist eine dauerhafte und stabile Verbindung von Griffkappe und Dichtkörper angestrebt. Um dies zu gewährleisten, können wie z. B. aus der FR 1 021 819 A bekannt Klebstoffe zum Einsatz kommen, die den Verbin¬ dungsdorn im Dichtkörper fixieren. Zur Realisierung einer guten Flächenhaftung und einer ausreichend hohen Haltbarkeit ist bei einem derart stoffschlüssig gefügten Stop¬ fen der Verbindungsdorn bei entsprechender Gestaltung des, Dichtkörpers in der Regel mit einer vergleichsweise großen Oberfläche versehen. Ein Nachteil dieses auf Stoff- schluss ausgerichteten Fügeverfahrens besteht darin, dass üblicherweise eine mecha¬ nische und/oder chemische Vorbehandlung der Klebeflächen notwendig ist, um eine ausreichende Festigkeit der Klebeverbindung zu erzielen. Gerade bei der Verwendung von Kunststoff-Stopfen, die üblicherweise auf der Basis von Ethylenen hergestellt sind, aber auch bei Stopfen aus einem natürlichen Korkstoff, ist die erreichbare Fertigkeit • darüber hinaus nur begrenzt. Vergleichsweise häufig treten auch Risse unmittelbar ne¬ ben der Klebestelle auf, die zum Auseinanderbrechen des Stopfens führen können. Außerdem besteht die Gefahr, dass Spuren des Klebstoffs durch das unter Umständen poröse Material des Dichtkörpers in den Innenraum der verschlossenen Flasche diffun¬ dieren und zu einer geschmacklichen oder gar gesundheitlichen Beeinträchtigung des Inhalts führen.
Eine alternative, ebenfalls auf Stoffschluss ausgerichtete Methode zur Herstellung einer dauerhaften Verbindung von Griffkappe und Dichtkörper beruht im Falle eines rein synthetischen Stopfens auf der Verwendung des so genannten Zweikomponenten- Spritzguss-Verfahrens, bei dem zwei verschiedene, aber zueinander kompatible Kunst¬ stoffschmelzen ungefähr zeitgleich in eine Form eingespritzt werden. Beim Aushärten entstehen zwei durch molekulare Kräfte miteinander verbundene Schichten, von denen die äußere den Dichtkörper und die innere das Verbindungselement der Griffkappe darstellt. Dieses Verfahren schränkt jedoch aufgrund der Kompatibilitätsanforderungen die Auswahl der verwendbaren Materialien erheblich ein. Zudem erfordert es genau wie
das zuerst beschriebene Verfahren vergleichsweise aufwendige und teure Fertigungs¬ schritte.
Aus der JP 2001 048 204 A ist beispielsweise ein Stopfen bekannt, dessen Griffkappe mittels eines schraubenförmigen Verbindungsdorns im Dichtkörper fixiert ist. Sowohl die Herstellung eines derartigen Verbindungsdorns als auch das Zusammenschrauben von Griffkappe und Dichtkörper sind jedoch vergleichsweise aufwendig. Zudem kann bei einer kombinierten Dreh-Zieh-Bewegung zum Entfernen eines derartigen Stopfens aus einer Flasche die Griffkappe relativ leicht wieder aus dem Dichtkörper heraus ge¬ schraubt werden, wobei der Dichtkörper möglicherweise im Flaschenhals verbleibt. Dies ist jedoch ausgesprochen unerwünscht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stopfen der oben genannten Art anzugeben, der bei vergleichsweise einfach gehaltener Herstellung und vergleichs¬ weise großer Freiheit bezüglich der Materialwahl auch nach oftmaligem Wiederver¬ schließen einer Flasche eine zuverlässige Abdichtung unter Vermeidung einer Beein¬ trächtigung des Inhalts ermöglicht.
Diese Aufgabe wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Griffkappe eine Einfas¬ sung für den Dichtkörper aufweist, deren freier Querschnitt geringer bemessen ist als der Querschnitt des Dichtkörpers, wobei die Griffkappe durch Kraftschluss zwischen dem Verbindungsdorn und dem ihn umgebenden Dichtkörper sowie durch Kraftschluss zwischen der Einfassung und dem Dichtkörper fest mit dem Dichtkörper verbunden ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Beeinträchtigung des Flaschen¬ inhalts durch eindiffundierende Verunreinigungen ursächlich auf eine Verwendung von Klebstoff oder von Haftvermittlern zur Fixierung von Griffkappe und Dichtkörper des Verschlussstopfens zurückzuführen sein könnte. Um dies zu vermeiden, sollten die beiden Bestandteile daher ohne Verwendung derartiger Klebstoffe oder Haftvermittler
verbunden sein. Die unter lebensmittelchemischen Gesichtpunkten möglicherweise be¬ denkliche sowie auch hinsichtlich des Arbeitsaufwandes unerwünschte Verwendung von Klebstoff bei der Herstellung des zusammengesetzten Stopfens kann vermieden werden, indem die für eine ausreichende Festigkeit der Verbindung zwischen Griff¬ kappe und Dichtkörper erforderlichen Haltekräfte auf eine alternative Weise verwirklicht werden. Dazu ist eine rein mechanische Art der Kraftaufbringung vorgesehen, wobei eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen hergestellt wird. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass der Dichtkörper aus einem vergleichsweise weichen Mater¬ ial besteht, das gegenüber dem vergleichsweise harten Material der Griffkappe elasti¬ sche Eigenschaften aufweist. Ein mit genügend hohem Kraftaufwand mögliches Ein¬ stecken des an die Griffkappe angeformten Verbindungsdorns in den elastischen Dichtkörper, wobei entweder ein den Verbindungsdorn umschließender Aufnahmekanal im Dichtkörper entsteht oder ein bereits vorhandener (vorgebohrter) Aufnahmekanal aufgeweitet wird, bewirkt daher eine auf elastischer Verformung des Dichtkörpers beru¬ hende Flächenpressung. Aufgrund der wirkenden Reibungskräfte besteht somit zwi¬ schen den Verbindungspartnern eine kraftschlüssige Verbindung.
Eine noch größere mechanische Stabilität des zusammengefügten Stopfens wird da¬ durch erreicht, dass die Griffkappe eine Einfassung für den Dichtkörper aufweist, deren freier Querschnitt geringer bemessen ist als der Querschnitt des Dichtkörpers. Somit wird auch an dieser Stelle durch Kraftschluss ein unerwünschtes Ablösen der Griff¬ kappe vom Dichtkörper verhindert. Mit anderen Worten: Da der freie Querschnitt der Einfassung etwas geringer bemessen ist als der ursprünglich vorgesehene Querschnitt des elastischen Dichtkörpers an dem der Griffkappe zugewandten Randabschnitt, lässt sich der Dichtkörper nur mit erhöhtem Kraftaufwand unter elastischer Verformung des Dichtkörpermaterials in die Einfassung der Griffkappe einpressen. Aufgrund der elasti¬ schen Flächenpressung ist also auch an dieser Stelle eine wirksame Klemmverbindung zwischen der Griffkappe und dem Dichtkörper realisiert. Wie sich in einer Vielzahl von Versuchen und im alltäglichen Gebrauch herausgestellt hat, trägt gerade diese Klemm¬ verbindung an der Einfassung zu einer besonders hohen Stabilität des Verschlussstop¬ fens gegenüber mechanischer Beanspruchung - etwa durch die bei der Entnahme des
Stopfens aus dem Flaschenhals an der Griffkappe angreifenden Kräfte und Drehmo¬ mente - bei. Durch die Presswirkung der Einfassung erhöhen sich nicht nur die in Längsrichtung des Verschlussstopfens zulässigen Zugkräfte, vielmehr wird auch die bereits im Grundsatz durch die Grenzflächenhaftung am Verbindungsdorn bereitge¬ stellte Verdrehsicherung zwischen der Griffkappe und dem Dichtkörper in ihrer Wirkung noch weiter verbessert. Damit stehen erhebliche „Sicherheitsreserven" zur Verfügung, die auch bei einer vergleichsweise unsanften und ruppigen Handhabung des Ver¬ schlussstopfens ein Ablösen der Bestandteile voneinander verhindern.
Auf Kraftschluss beruhende Verbindungen sind in der Regel bei Anwendung einer ge¬ nügend hohen Kraft, die einen bestimmten Mindestwert übersteigt, zerstörungsfrei wie¬ der lösbar. Für den angestrebten Verwendungszweck sind die Einfassung der Griff¬ kappe und der Dichtkörper an dessen zum Einschub in die Einfassung vorgesehenem Ende in Relation zueinander vorzugsweise derart dimensioniert, dass diese Mindest¬ kraft diejenigen Kräfte deutlich übersteigt, die durch mechanische Beanspruchungen beim üblichen Gebrauch des Stopfens im Alltag auftreten. Analog dazu ist ein ggf. be¬ reits vor dem Zusammenfügen der Einzelbestandteile im Dichtkörper vorhandener Auf¬ nahmekanal, etwa in der Art einer im Wesentlichen zylindrischen Vorbohrung, im Quer¬ schnitt entsprechend kleiner dimensioniert als der einzusteckende Verbindungsdorn. Damit ist sichergestellt, dass das Verschließen und insbesondere das anschließende manuelle Öffnen einer Flasche nicht zum Lösen der Verbindung oder gar zur Trennung der Bestandteile des Stopfens führt. Dies bedingt, dass das Einbringen des Verbin- dungsdoms bei der Fertigung des Stopfens nur unter vergleichsweise erhöhtem Kraft¬ aufwand, welcher sich aber beispielsweise durch maschinelle Vorrichtungen leicht ver¬ wirklichen lässt, möglich ist.
Zweckmäßigerweise sind Verbindungsdorn und zugehöriger Aufnahmekanal zentrisch angebracht, so dass die beim Öffnen an der Griffkappe wirkenden Kräfte gleichmäßig auf den Dichtkörper übertragen werden und keine unerwünschte Hebelwirkung ent¬ steht, welche die am Verbindungsdorn möglicherweise angreifenden Torsionsmomente verstärken und damit sogar zu seinem Bruch führen könnte.
Zur Erhöhung der auf Kraftschluss beruhenden Verbindungsfestigkeit ist der Verbin- dungsdorn vorteilhafterweise mit einer Anzahl von Verdickungen versehen, die sich senkrecht zu seiner eigenen Achse in das elastische Material des Dichtkörpers hinein¬ drücken und somit den Effekt der elastischen Verformung verstärken. Die Verdickun¬ gen können als umlaufende Wulste ausgeführt sein. In Bezug auf einen besonders ge¬ ringen Herstellungsaufwand hat sich eine jedoch eine flache, sich in jeweils einer ra¬ dialen Richtung erstreckende Ausführung als vorteilhaft erwiesen. Sofern die Griffkappe mit dem angeformten Verbindungsdorn in einem Spritzgussverfahren hergestellt ist, kann dann auch das Spritzgusswerkzeug besonders einfach gehalten sein.
Um das Einbringen des Verbindungsdorns in den elastischen Dichtkörper bei der Her¬ stellung des Stopfens zu erleichtern, sind die Verdickungen am Verbindungsdorn vor¬ zugsweise derart gestaltet, dass sie sich in Richtung zu seiner Spitze verjüngen. In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt diese Verjüngung in einer kontinuierlichen Weise, so dass Verhakungen beim Bewegen des Doms in Einsteckrichtung vermieden werden.
Beim Versuch, den Verbindungsdorn in die umgekehrte Richtung zu bewegen, sind derartige Verhakungen dagegen erwünscht, da sie zu einer weiteren Erhöhung der Verbindungsfestigkeit beitragen. Aus diesem Grund ist eine Anzahl von Verdickungen an der der Spitze des Verbindungsdorns vorzugsweise als Rasthaken ausgebildet, wo¬ bei in Richtung der von der Spitze abgewandten Seite scharfkantige Vorsprünge vor¬ handen sein können. Sie können auch als Widerhaken gestaltet sein. In einer beson¬ ders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Rasthaken in einer sym¬ metrischen Weise an die Spitze des Verbindungsdorns angeformt. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Rückhaltekräfte kann die Ausdehnung der Rasthaken quer zur Längsrichtung des Verbindungsdorns dann vergleichsweise klein gewählt wer¬ den, was wiederum das Einbringen des Verbindungsdorns in den Dichtkörper bei der Montage des Stopfens erleichtert.
Bθim Öffnen einer mit dem hier beschriebenen Stopfen verschlossenen Flasche greifen an der Griffkappe neben Zugkräften entlang der Entnahmerichtung unter Umständen auch erhebliche Drehmomente in Bezug auf den Flaschenkörper an, da die öffnende Person möglicherweise versucht sein wird, den "Stopfen aus der Flasche zu drehen oder auszuhebein. Um eine Torsion des in den Dichtkörper eingreifenden Verbin- dungsdorns zu vermeiden, weist dieser vorteilhafterweise einen im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt auf, welcher ihm zusätzliche Stabilität und Verwindungsstei- figkeit verleiht und vor unerwünschtem Abbrechen schützt.
Eine mögliche Verdrehung der Griffkappe gegenüber dem Dichtkörper lässt sich noch weiter unterdrücken, indem die Einfassung an der Innenseite vorzugsweise eine Anzahl von Zähnen aufweist, die in das elastische Material des Dichtkörpers hineingreifen und den Rasteffekt verstärken.
Um möglicherweise angreifende Drehmomente gleichmäßig auf den Dichtkörper zu übertragen und diesen somit besonders homogen zu belasten, bildet die Gesamtheit aller Zähne in vorteilhafter Ausgestaltung eine durchgehende Rändelung.
Die optimale Wahl der Größenverhältnisse bezüglich der oben beschriebenen Merk¬ male hängt von zahlreichen Details ab, insbesondere von der Art der zu verschließen¬ den Flasche und von den für den Stopfen verwendeten Materialien. Im Allgemeinen hat es sich jedoch für den Fall, dass der Verbindungsdorn beim Zusammenfügen des Stopfens in einen von Vorbohrungen oder dergleichen freien Dichtkörper gesteckt wird, als zweckmäßig erwiesen, dass die mittlere Ausdehnung des Verbindungsdoms senk¬ recht zu dessen Achse 1/7 bis 3/7, vorzugsweise etwa 2/7 des Durchmessers des Dichtkörpers beträgt . Sofern der Dichtkörper eine Vorbohrung für den Verbindungs¬ dorn aufweist, so sollte deren Durchmesser zur Erreichung einer hohen Klemmwirkung und Verbindungsfestigkeit vorzugsweise höchstens halb so groß sein wie der mittlere Durchmesser des Verbindungsdoms.
Die Länge des Verbindungsdorns sollte vorteilhafterweise 1/4 bis 3/4, insbesondere etwa die Hälfte der Länge des Dichtkörpers betragen
Im Hinblick auf die geforderte mechanische Stabilität des zusammengesetzten Stop¬ fens ist der Dichtkörper vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem ther¬ moplastischen Elastomer, hergestellt. Diese Wahl des Materials erfüllt auch die Anfor¬ derungen hinsichtlich Dichtigkeit, Geschmacksneutralität und chemischer Unbedenk¬ lichkeit sowie leichter Verarbeitbarkeit in besonders vorteilhafter Wejse.
Für den Einsatz in großen Stückzahlen und einen besonders geringen Herstellungs¬ aufwand einerseits sowie für eine hohe Festigkeit und Griffigkeit andererseits ist die Griffkappe vorteilhafterweise ebenfalls aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polya¬ mid hoher Dichte, hergestellt. Auch Polyethylen oder viele andere Kunststoffe könnten bei entsprechender Festigkeit und Härte zur Anwendung kommen.
Vorteilhafterweise wird der Stopfen hergestellt, indem der Verbindungsdorn der Griff¬ kappe in den Dichtkörper eingesteckt wird. Bei einem derartigen Steckvorgang ist ledig¬ lich eine lineare, translatorische Bewegung der beiden Bestandteile gegeneinander er¬ forderlich, die sich insbesondere bei Anwendung automatisierter bzw. maschineller Fertigungsmethoden besonders einfach und kostengünstig realisieren und kontrollieren lässt. Dabei kann in einer ersten vorteilhaften Variante des Verfahrens bereits vor dem Zusammenmontieren ein Aufnahmekanal für den Verbindungsdorn im Dichtkörper vor¬ handen sein, der beim anschließenden Hineinstecken des Verbindungsdorns gedehnt bzw. aufgeweitet wird. Ein derartiger Aufnahmekanal kann beispielsweise mittels eines Bohrwerkzeuges in den Dichtkörper eingebracht sein. In einer besonders vorteilhaften zweiten Variante kann aber auch auf eine derartige Vorbohrung verzichtet werden. In diesem Fall führt die Spitze des Verbindungsdorns, sobald sie während des Einsteck-. Vorganges auf die stirnseitige Oberfläche des Dichtkörpers trifft, zu einer Verformung des Dichtkörpers. Erst bei weiterer „gewaltsamer" Vorwärtsbewegung des Verbin¬ dungsdorns relativ zum Dichtkörper reisst das elastische Material des Dichtkörpers an der Auftreffstelle unter Ausbildung eines den Verbindungsdorn umschließenden Auf-
nahmekanals ein. Wie sich überraschenderweise herausgestellt hat, ist die anfängliche Verformung des Dichtkörpers beim Auftreffen des Verbindungsdorns ausgesprochen vorteilhaft, da sie zu einer Einschnürung bzw. Querschnittsverringerung des Dichtkör¬ pers an dessen der Griffkappe zugewandten Ende führt. Der derart verformte Dichtkör¬ per läßt sich dann vergleichsweise einfach in die enge Einfassung der Griffkappe ein¬ bringen. Sobald der Verbindungsdorn seine endgültige Lage im Dichtkörper erreicht hat, strebt das Dichtkörpermaterial in Folge seiner elastischen Eigenschaften danach, wieder die ursprüngliche Gestalt anzunehmen und die Einschnürrung bzw. Verengung am einfassungsseitigen Ende des Dichtkörpers rückgängig zu machen. Damit ist im Be¬ reich der Einfassung eine besonders gute Klemmwirkung erzielt. Der beschriebene Ef¬ fekt kommt insbesondere dann gut zur Geltung, wenn der Verbindungsdorn eine abge¬ flachte oder abgerundete Spitze aufweist.
In zweckmäßiger Weiterbildung des Verfahrens, insbesondere für eine maschinelle bzw. automatisierte Fertigung des Stopfens, wird die Griffkappe festgehalten und der Dichtkörper innerhalb eines zentrisch zum Verbindungsdorn der Griffkappe ausgerich¬ teten Führungsrohres auf die Griffkappe und deren Verbindungsdorn zu bewegt. Zur Aufbringung der für das Zusammenfügen notwendigen Druckkraft kann z.B. ein in das Führungsrohr hineinragender Druckstempel vorgesehen sein, welcher auf die der Griff¬ kappe abgewandten Stirnseite des Dichtkörpers einwirkt und diesen soweit voran treibt, bis der Verbindungsdorn ganz in den Dichtkörper eingedrungen ist. Vorteilhafterweise verengt sich das Führungsrohr zur Griffkappe hin ein wenig, so dass der Dichtkörper unmittelbar vor dem Hineinpressen in die Einfassung der Griffkappe noch zusätzlich zusammengequetscht wird. Auf diese Weise kann der Dichtkörper auch in eine ver¬ gleichsweise eng bemessene Einfassung eingebracht werden, wodurch sich ein ausge¬ sprochen fester Sitz ergibt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die gezielte Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem an die Griff¬ kappe angeformten Verbindungsdorn und dem elastischen Dichtkörper sowie zwi¬ schen dem Dichtkörper und einer an der Griffkappe vorgesehenen Einfassung ein
nahrungsmitteltechnisch unbedenklicher, einfach zu fertigender und in Bezug auf me¬ chanische Einwirkungen ausgesprochen stabiler Stopfen zum wiederholten Verschlie¬ ßen einer Flasche gebildet wird. Diese im Grundsatz bereits durch geeignete Dimen¬ sionierung der miteinander verbundenen Elemente sowie durch geeignete Material¬ wahl gewährleistete Stabilität wird durch die am Verbindungsdorn angebrachten, vor¬ zugsweise als Rasthaken ausgeführten Verdickungen und die gerändelte Ausführung der Einfassung an der Griffkappe noch verstärkt, so dass dem Verbraucher auch nach mehrmaligem Gebrauch des Stopfens ein hochwertiger Gesamteindruck vermittelt wird. Eine derartige Pressverbindung zwischen Griffkappe und Dichtkörper erlaubt zu¬ dem eine besonders einfache Montage des zusammengesetzten Stopfens, indem der Verbindungsdorn mit entsprechendem Kraftaufwand in den Dichtkörper eingesteckt wird. Durch den Verzicht auf Klebstoff und andere Techniken zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung entfallen die damit in Zusammenhang stehenden Ar¬ beitsschritte und Anforderungen an die Produktionsanlagen. Griffkappe und Dichtkör¬ per können zudem unabhängig voneinander gefertigt werden. Prinzipiell lässt sich auch eine Griffkappe aus Kunststoff mit einem aus natürlichem Material hergestellten Dichtkörper kombinieren, so dass je nach Einsatzgebiet eine vergleichsweise große Freiheit hinsichtlich der Materialwahl gegeben ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Stopfens mit einem Dichtkörper und ei¬ ner Griffkappe,
Fig. 2 den Stopfen nach Fig. 1 im Schnitt,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Griffkappe nach Fig. 1 , und
Fig. 4 eine Aufsicht auf die Griffkappe nach Fig. 1 , auf ihrer flachen Deckelseite liegend.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.
Der in der sogenannten „Bartop"-Ausführung gestaltete Stopfen 2 gemäß Fig. 1 dient dem Verschluss einer Spirituosenflasche. Er lässt sich aber beispielsweise auch bei Essig- oder Sirupflaschen oder dergleichen verwenden. Er umfasst einen Dichtkörper 4, der in die Ausgießöffnung der Flasche gepresst wird und diese aufgrund seiner elasti¬ schen Eigenschaft abdichtet, und eine vergleichsweise harte Griffkappe 6, die es er¬ möglicht, den Stopfen 2 ohne Verwendung von Hilfsmitteln aus der Flasche zu entfer¬ nen und nach Gebrauch erneut einzusetzen. An die Griffkappe 6 ist, wie in Fig. 2 im Querschnitt gezeigt, ein Verbindungsdom 8 angeformt, der in den Dichtkörper 4 ein¬ greift. Der Verbindungsdom 8 ist dabei in einem Aufnahmekanal 10 des Dichtkörpers 4 eingeklemmt.
Der Stopfen 2 ist zur Erreichung einer langen Haltbarkeit auf eine besonders stabile und dauerhafte Verbindung zwischen Dichtkörper 4 und Griffkappe 6 ausgelegt, wobei diese einerseits ohne Verwendung von Klebstoff, der durch das Material des Dichtkör¬ pers 4 ins Innere der Flasche diffundieren und deren Inhalt belasten könnte, und ande¬ rerseits ohne Anwendung aufwendiger Fertigungstechniken erreicht ist. Stattdessen ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Griffkappe 6 und dem Dichtkörper 4 vor¬ gesehen. Dazu sind zum einen die Griffkappe 6 und der Dichtkörper 4 materialmäßig aufeinander abgestimmt. Zum anderen weist der an die Griffkappe 6 angeformte Ver¬ bindungsdom 8 eine für eine hohe Klemmwirkung geeignete Formgebung und Dimen¬ sionierung auf.
Der Verbindungsdom 8 besitzt im Ausführungsbeispiel eine Länge von ca. 20 mm und einen mittleren Durchmesser von 6,5 mm. Der Dichtkörper 4 besitzt demgegenüber eine Länge von ca. 28 mm und einen Durchmesser von 19,0 mm. Mit diesen Maßen ist sichergestellt, dass der Verbindungsdom 8 zwar noch mit genügend hohem Kraftauf¬ wand bei elastischer Verformung des Dichtkörpers 4 in den Dichtkörper 4 eingebracht werden kann, die dabei durch Flächenpressung entstehende Verbindung jedoch hinrei¬ chend fest ist, um eine Trennung der Bestandteile beim bestimmungsgemäßen Ge-
brauch des Stopfens 2 und den dabei auftretenden Kräften zu verhindern. Eine Vor¬ bohrung des Dichtkörpers 4 ist nicht erforderlich. Der Aufnahmekanal 10 wird vielmehr erst beim Einstecken des Verbindungsdorns 8 erzeugt. Der Verbindungsdom 8 ist zent¬ risch zur Achse des Stopfens 2 angebracht, so dass die beim Öffnen und Verschließen einer Flasche an der Griffkappe 6 angreifenden Kräfte gleichmäßig auf den Dichtkörper 4 übertragen werden.
Am Verbindungsdom 8 sind weiterhin eine Anzahl von Verdickungen 12 angeformt. Ihr seitlicher Überstand gegenüber dem Grundprofil des Verbindungsdorns 8 variiert zwi¬ schen 1 bis 2 mm. Sie führen zu einer zusätzlichen Verformung des elastischen Dicht¬ körpers 4 beim Einstecken des Verbindungsdorns 8 und erhöhen dadurch die Festig¬ keit der kraftschlüssigen Verbindung.
Allen Verdickungen 12 ist gemeinsam, dass sie sich in Richtung zur abgeflachten Spitze 13 des Verbindungsdorns 8 pfeilartig verjüngen, wie man der Schnittzeichnung in Fig. 2 gut entnehmen kann. Diese Verjüngungsabschnitte 14 reduzieren die zum Zusammensetzen des Stopfens 2 bei der Fertigung erforderlichen Druckkräfte, da beim Einbringen des Verbindungsdorns 8 eine kontinuierliche Vordehnung des Dichtkörpers 4 erfolgt.
In Richtung der von der Spitze 13 abgewandten Seite weisen die Verdickungen 12 scharfkantige Vorsprünge 16 auf und besitzen somit die Gestalt von Rasthaken. Sie können auch als Widerhaken mit einem überstehenden, entgegen der Einbringrichtung gewandten Abschnitt ausgebildet sein, doch zur Erzielung einer guten Rastwirkung, welche die auf Kraftschluss beruhende Verbindung gegen Lockerung sichert, reicht die in Fig. 2 ersichtliche, einfacher herzustellende Formgebung ohne weiteres aus. Im Ausführungsbeispiel erkennt man insgesamt vier Rasthaken, die einander paarweise und symmetrisch gegenüberliegen. Falls notwendig, können auch noch weitere Rast¬ haken zur besseren Verteilung und Aufnahme der Rückhaltekräfte am Verbindungs¬ dom 8 angeformt sein.
Wie aus der Ansicht in Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Verdickungen 12 im Wesentlichen flach ausgeführt und liegen in einer radial zur Achse des Verbindungsdoms 8 verlau¬ fenden Ebene. Diese Form lässt sich besonders einfach und günstig herstellen. Es sind aber auch andere Ausführungen, etwa als umlaufende Wulste, möglich.
Die in Fig. 4 dargestellte Aufsicht auf die auf ihrer flachen Deckelseite liegende Griff¬ kappe 6 zeigt den im Wesentlichen kreuzförmigen Querschnitt des Verbindungsdoms 8, der ihm im Vergleich zu einem kreisförmigen Querschnitt größere Verwindungsstei- figkeit verleiht.
Die Griffkappe 6 weist eine Einfassung 18 für den Dichtkörper 4 auf, deren freier Quer¬ schnitt mit rund 18,9 mm geringer bemessen ist als der Querschnitt des nicht einge- fassten Dichtkörpers 4 von 19,0 mm. Das Einpressen des Dichtkörpers 4 in die Einfas¬ sung 18 verleiht dem Stopfen 2 dann zusätzliche Stabilität. Die Breite der Einfassung 18 ist so dimensioniert, dass die nach dem Einbringen des Stopfens 2 in den Fla¬ schenhals mit der Einfassung 18 auf diesem aufliegende Griffkappe 6 sich seitlich bün¬ dig an den Flaschenkörper anschmiegt. Es sind aber auch Realisierungen mit einem seitlichen Überstand der Griffkappe 6 gegenüber dem Flaschenhals denkbar. Zur Er¬ höhung der Griffigkeit weist die Griffkappe 6 im Außenbereich zweckmäßigerweise Ril¬ len oder Erhebungen auf.
Eine mögliche Verdrehung des Dichtkörpers 4 gegenüber der Griffkappe 6, die bereits durch den kraftschüssig in den Dichtkörper 4 eingebrachten Verbindungsdorn 8 sowie durch das kraftschüssige Einpressen des Dichtkörpers 4 in die Einfassung 18 erschwert ist, wird durch die Zähne 20 an der Innenseite der Einfassung 18 bei den üblicherweise im alltäglichen Gebrauch angreifenden Drehmomenten vollständig unterbunden. Im vorliegenden Beispiel bildet die Gesamtheit der ca. 0,5 mm in den Dichtkörper hinein¬ ragenden Zähne 20 eine durchgehende Rändelung 22, was eine sehr effektive Ver¬ drehsicherung darstellt.
Der Dichtkörper 4 kann traditionellerweise aus natürlichem Kork oder aus einem ähnli¬ chen natürlichen Zellgebilde hergestellt sein, mit dem sich im Regelfall eine gute Ab-
dichtung erzielen lässt. Dieses Material kann sich aber durch die Abgabe von Ge¬ schmacksstoffen negativ auf den in der Flasche eingelagerten Inhalt auswirken. Zudem ist es wegen der beschränkten Verfügbarkeit des nachwachsenden Naturstoffes Kor¬ krinde verhältnismäßig teuer. Daher ist der Dichtkörper 4 im Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoff, nämlich einem thermoplastischen Elastomer, gefertigt. Dieses Mater¬ ial verhält sich geschmacksneutral, ist leicht zu verarbeiten und weist im Hinblick auf die durch Kraftschluss hergestellte Verbindung mit der Griffkappe 6, die ebenfalls aus einem Kunststoff, nämlich Polyamid hoher Dichte und hoher Steifigkeit, hergestellt ist, besonders günstige mechanische Eigenschaften auf. Insbesondere ist für die Griff¬ kappe 6 Polyamid 6.6 als vorteilhafter Werkstoff vorgesehen.
Der Stopfen 2 ist somit einfach herzustellen, unter lebensmittelchemischen Gesichts¬ punkten unbedenklich und in Bezug auf mechanische Beanspruchungen ausgespro¬ chen stabil, so dass ein mehrmaliges zuverlässiges Wiederverschließen einer angebro¬ chenen Flasche problemlos möglich ist.
Bezugszeichenliste
Stopfen Dichtkörper Griffkappe Verbindungsdom Aufnahmekanal Verdickung Spitze Verjüngungsabschnitt Vorsprung Einfassung Zähne Rändelung