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Dokumentenidentifikation DE102004008109A1 08.09.2005
Titel Künstlicher Korken
Anmelder Heintges, Sebastian, 56566 Neuwied, DE
Erfinder Heintges, Sebastian, 56566 Neuwied, DE
Vertreter Brandenburg und Kollegen, 53773 Hennef
DE-Anmeldedatum 18.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004008109
Offenlegungstag 08.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.09.2005
IPC-Hauptklasse C08J 5/12
IPC-Nebenklasse C08J 7/04   B29C 45/00   B29C 65/48   B65D 39/04   
Zusammenfassung Künstlicher Korken mit einem im Wesentlichen zylindrischen Kernkörper sowie einer zumindest teilweisen Umhüllung aus einem Silikonmaterial, wobei die Umhüllung eine Stärke im Bereich von 0,1 bis 5 mm aufweist. Die Härte des Silikonmaterials weist vorzugsweise eine Shorehärte A im Bereich von 20 bis 90 auf.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen künstlichen Korken sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Flüssige Lebensmittel werden seit Alters her zum Zwecke der Lagerung und des Verkaufs auf Flaschen gefüllt. Die Flasche wird bekanntermaßen mit einem Stopfen aus natürlichem Kork verschlossen, d.h. verkorkt. Der Begriff Korken ist hierbei so allgemeingültig geworden, dass er für jede Form derartiger Stopfen verwendet wird, auch soweit diese nicht aus dem Naturstoff Kork gefertigt sind.

Der Bedarf an Korken kann durch natürliche Korkquellen nur noch schwierig gedeckt werden. Daneben haben Korken aus natürlichem Kork weitere Nachteile. Als Naturprodukt unterliegt es natürlichen Qualitätsschwankungen, was einen erhöhten Bearbeitungsbedarf mit sich zieht.

Einschlüsse von biologischem Material, wie einschließlich Würmer, können zu einer Beeinträchtigung der Qualität der verkorkten Lebensmittel bis hin zu ihrer Ungenießbarkeit führen. Des weiteren ist natürlicher Korken häufig nicht hinreichend gasdicht, um eine Lagerung über viele Jahre, insbesondere von Wein, gewährleisten zu können.

Die mangelnde Gasdichtheit kann daher rühren, daß der Korken nach der Verkorkung nicht hinreichend paßgenau ist. Wesentlich problematischer ist jedoch, daß das Korkenmaterial als solches die Diffusion von Gasen, insbesondere von Luftsauerstoff in die Flasche nicht vollständig unterbinden kann. Es handelt sich hierbei um eine Eigenschaft des Naturkorkens, die ohne umfangreiche Behandlung des Korkens nicht unterbunden werden kann. Das Eindringen von Luftsauerstoff führt bei den in der Flasche verkorkten Lebensmitteln, insbesondere bei Wein, zu erheblichen nachteiligen Qualitätsbeeinträchtigungen.

Daneben weist natürlicher Korken bei der Lagerung von Weinen weitere Nachteile auf. Soweit der Korken durch Schimmelpilze befallen wird, kann es in Verbindung mit in dem Naturprodukt Korken vorhandenen Chlorverbindungen zur Bildung von 2,4,6-Trichloranisol kommen, einer Substanz, die für den sogenannten „Korkschmecker" verantwortlich ist. Die Verunreinigung von Wein mit der genannten Substanz führt in der Regel zu einer Unbrauchbarkeit des Weines.

Die Schimmelpilzbildung bei natürlichen Korken, jedoch auch bei künstlichen Korken, wird durch die Durchfeuchtung des Stopfens mit dem verschlossenen flüssigen Lebensmittel gefördert. Die Durchfeuchtung der Stopfen wird durch die liegende Lagerung der verkorkten Flaschen gefördert, wobei das Lebensmittel, insbesondere der Wein, in direktem Kontakt mit dem Korken steht.

Abhilfe wird üblicherweise hierbei geholfen, indem die Flaschen stehend gelagert werden. Dies wird üblicherweise jedoch abgelehnt, da die Handhabung stehender Flaschen in Weinkellern aus handhabungstechnischen Gründen sowie dem erhöhten Platzbedarf nachteilig ist. Die Nachteile der natürlichen Korken sowie ihre immer knapper werdende Verfügbarkeit haben bereits zu Entwicklungen im Bereich der künstlichen Korken geführt. Unter künstlichen Korken sind im Folgenden Stopfen für Flaschen und ähnliches zu verstehen, die nicht aus natürlichem Kork bestehen.

Die DE 100 12 394 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Verschlusses für flaschenartige Behältnisse mittels Spritzgiessverfahrens, wobei ein thermoplastisches Elastomer mittels physikalischer Treibmittel aufgeschäumt wird. Das Treibmittel wird dem zu schäumenden Material in komprimierter Form zugesetzt und dehnt sich während des Schäumvorganges aufgrund verminderten Drucks und/oder erhöhter Temperatur unter Schäumung aus. Die so gewonnenen Schaumkörper können als Korken oder Stöpsel verwendet werden.

Die DE 35 21 866 offenbart einen Kunststoffstopfen für Weinflaschen, umfassend einen an einem oder beiden Enden offenen zylinderförmigen, gradwandigen Hohlkörper aus Kunststoff und einen in den Hohlkörper eingeschobenen, diesen an einem oder beiden Enden verschließenden ein- oder zweiteiligen Spundzapfen aus Kunststoff, der aufgrund seiner Kürze oder Form einen Hohlraum etwa im Mittelbereich des Kunststoffstopfens offen läßt.

Die DE 197 31 620 offenbart einen Stopfen für Flaschen aus Silikonkautschuk, welcher eine Shorehärte A von 30 bis 70 und eine Rückprallelastizität von 50 bis 80 aufweist. Der Stopfen besteht aus einem Silikonvollmaterial. Die Stopfen werden mittels Spritzgusstechnik im Vollkörperverfahren erstellt und durchvulkanisiert.

Künstliche Korken nach dem Stande der Technik weisen jedoch einige Nachteile auf. Künstliche Korken hergestellt nach dem Aufschäumverfahren weisen häufig eine offenporige Oberfläche auf. Insbesondere soweit die Stopfenrohlinge als Stränge erstellt werden, die dann geschnitten werden. Die so hergestellten Stopfen weisen insbesondere an den jeweiligen Stirnflächen eine offenporige, schwammartige Struktur auf.

Eine derartige offenporige, schwammartige Struktur ist problematisch zu desinfizieren und von Keimen oder Mikroorganismen freizuhalten. Nach der Verkorkung besteht die erhöhte Gefahr, dass sich hierin Keimnester bilden. Daneben besteht die Möglichkeit, dass Teile des Schäumungsmittels freigesetzt werden und von dem Lebensmittel aufgenommen werden. Dies ist aus lebensmittelhygienischer Sicht abzulehnen. Derartige Korken haben auch aufgrund des ästhetischen Empfindens nur eine geringe Akzeptanz beim Verbraucher.

Weiterhin weisen insbesondere geschäumte Korken in der Regel eine nur unzureichende Gasdichtigkeit auf, was ein Eindiffundieren von Luftsauerstoff in den Flascheninnenraum ermöglicht. Die hiermit verbundenen Nachteile sind bereits oben beschrieben.

Die aus dem Stande der Technik bekannten Korken aus Silikonkautschuken weisen gegenüber den zuvor genannten geschäumten Korken bereits lebensmitteltechnische Vorteile auf, insbesondere da keine offenporigen Strukturen gebildet werden. Nachteilig ist, dass aufgrund hoher Vulkanisationszeiten die Verweildauer in der Spritzgußanlage relativ hoch ist, was zu einer geringen Stückzahl pro Stunde in der Fertigung und damit zu hohen Fertigungskosten führt. Weiterhin sind Silikonkautschuke mit einem hohen Preis behaftet, was sich ebenfalls nachteilig auf die Produktionskosten, bzw. Stückkosten auswirkt.

Hinsichtlich der Gasdichtheit ist ein weiterer Faktor für die Gebrauchsfähigkeit eines natürlichen Korkens oder künstlichen Korkens relevant. Bei der Abfüllung von Wein wird diesem als Oxidationsschutz schweflige Säure zugesetzt, bzw. SO2 in den verbleibenden Gasraum der Flasche bei der Befüllung des Weines eingefüllt. Ein Ausdiffundieren des SO2 aus dem Flascheninnenraum ist nachteilig und zu vermeiden.

Künstliche Korken der bekannten Art zeigen hier bei Lagerung über 12 Monate bei liegender Flasche und in Temperaturen zwischen 25–30° Celsius einen verstärkten Abfall des Gesamt-SO2-Gehaltes gegenüber Naturkorken. Die Versuche wurden durch die Forschungsanstalt Geisenheim durchgeführt und in „Das Weinmagazin" Heft 26/18. Dezember 1999, Seite 29–33 veröffentlicht.

Weiterhin zeigte sich, dass die künstlichen Korken nach dem Stande der Technik bei der Verkorkung zu starken Belastungen des Kork-Schlosses führen. Das Kork-Schloss ist dabei der Teil der Verkorkungseinrichtung, in den der in den Flaschenhals einzuführende Korken eingespannt, komprimiert, in den Flaschenhals eingeführt und dann dort positioniert wird. Eine erhöhte Belastung des Kork-Schlosses führt zu einer erhöhten Verschleiß des selben.

Daneben zeigten künstliche Korken auch dahingehend Nachteile, dass die Auszugskräfte aus der Flasche zu gering oder zu hoch waren, um geeignet zu sein. Bei zu geringen Auszugskräften verschließt der künstliche Korken den Flaschenhals nicht hinreichend. Zu hohe Auszugskräfte führen dazu, dass der Endanwender die Flasche nur unter Schwierigkeiten entkorken kann, was ebenfalls abzulehnen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen künstlichen Korken sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Weitere Teilaufgabe der Erfindung ist es einen Korken bereitzustellen, der eine hohe Gasdichtheit aufweist. Weiterhin sollen die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Korkens hinsichtlich seiner physikalischen Eigenschaften im Korkschloß möglichst den Eigenschaften eines Naturkorks angenähert werden. Ebenfalls ist es Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung einen Korken bereitzustellen, der bei Liegendlagerung keine Flüssigkeitsaufnahme, insbesondere von Wein, erfährt. Weitere Aufgabe ist es ein Verfahren zur Herstellung derartiger Korken bereitzustellen.

Gelöst werden die Aufgaben nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein künstlicher Korken bereit gestellt, umfassend einen Kernkörper umgeben von einer Silikonmaterialhülle.

Ein Kernkörper ist im wesentlichen rylindrisch und gibt die Grundform des fertigen Korkens vor. Der Kernkörper kann aus jedem geeigneten elastischem Material gebildet sein, wobei für die Maßgabe gilt, dass der Kernkörper eine Shorehärte A im Bereich von 20–90, vorzugsweise 40–70, besonders bevorzugt 50–60 aufweist. Geeignete elastische Materialien für den Kernkörper sind übliche Kunststoffe, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen. Der Kernkörper wird von einer Hülle aus einem Silikonmaterial umschlossen.

Ein geeignetes Silikonmaterial muss in ausvulkanisiertem Zustand lebensmittelecht sein und eine Shorehärte A im Bereich von 20–90, vorzugsweise 40–70, besonders bevorzugt 50–60 aufweisen. Derartige Silikonmaterialien sind bekannt und im Handel erhältlich, beispielsweise unter dem Handelsnamen Elastoil LR der Firma Wacker.

Im erfindungsgemäßen Korken ist der zylindrische Kernkörper an seinen Stirnflächen und wenigstens im Endbereich der Flankenflächen vom Silikonmaterial umhüllt. Die Bedeckung der Flankenflächen muss dabei hinreichend sein, um einen flüssigkeits- und gasdichten Abschluss zu bilden. Bevorzugt ist die Flankenfläche des Kernkörpers vollständig von dem ausvulkanisierten Silikonmaterial bedeckt.

Die Stärke der Umhüllung des Kernkörpers mit dem Silikonmaterial liegt im Bereich von 0,1 bis 5 mm, bevorzugt von 0,3 bis 3 mm, besonders bevorzugt von 0,7 bis 1,5 mm. Die Stärke der Bedeckung oder anders ausgedrückt die Wandstärke kann an der Stirnfläche des Korkens und dessen Flanken gleich oder unterschiedlich sein. Bevorzugt ist eine stärkere Bedeckung an der Stirnfläche als an den Flanken, da die Stirnflächen den wesentlichen Beitrag zur Abdichtung der Flasche leisten.

Der Übergang von der Flankenfläche zur Stirnfläche kann an der Außenseite des Korkens abgerundet sein, um ein einfaches Verkorken zu gewährleisten.

Durch die Wahl der zuvor genannten geeigneten Shorehärte wird das Pressverhalten des Korkens im Korkschloss im Wesentlichen bestimmt. Vorteilhafterweise wird das Pressverhalten der erfindungsgemäßen Korkens durch die zuvor genannten Bereiche derartig eingestellt, dass das Pressverhalten dem eines natürlichen Korkens entspricht. Hieraus ergibt sich, dass bei der Verkorkung die für natürlichen Korken verwendeten Korkschlösser ohne Umrüstung oder zumindest nur mit geringen Umrüstmaßnahmen weiterhin verwendet werden können.

Das Verfahren zur Herstellung des künstlichen Korkens kann erfindungsgemäß in zwei Ausführungsformen durchgeführt werden.

Beide Ausführungsformen starten dabei von dem vorgefertigten Kernkörper. Der Kernkörper selbst kann dabei nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Soweit der Kernkörper aus Polyethylen oder Polypropylen gebildet wird, kann dies zum Beispiel mittels Strangpressverfahren oder Extrusionsverfahren durchgeführt werden.

Die Dimensionierung des Kernkörpers hinsichtlich Durchmesser und Länge ist abhängig von dem jeweiligen Verwendungszweck des künstlichen Korkens. Grundsätzlich ist der Kernkörper so zu dimensionieren, insbesondere hinsichtlich seines Durchmessers, dass nach Auftragung und Aufvulkanisation der Silikonumhüllung der künstliche Korken eine geringe Übergröße gegenüber der zu verschließenden Öffnung, z.B. einem Flaschenhals aufweist. So hat zum Beispiel eine in der Bundesrepublik Deutschland gebräuchliche Normflasche einen inneren Halsdurchmesser von 17 mm. Der künstliche Korken sollte für diese Anwendung demnach eine geringe Übergröße über 17 mm im Durchmesser aufweisen. Hinsichtlich der Länge des künstlichen Korkens sind die Anforderungen weniger kritisch. Übliche Stopfen/Korkenlängen betragen 3 bis 5 cm.

In der ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung des künstlichen Korkens wird das Silikonmaterial direkt auf den Kernkörper aufgebracht und ausvulkanisiert. Durch die Vulkanisation wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Silikonhülle sowie dem Kernkörper bewirkt.

Das Verfahren kann in herkömmlichen Spritzgussmaschinen durchgeführt werden, wobei üblicherweise zwei Bearbeitungsschritte notwendig sind. Im ersten Bearbeitungsschritt wird der Kernkörper an einem Ende seiner Längserstreckung gehalten. An seinem freien Ende wirkt die eigentliche Spritzgusseinrichtung. Durch die räumliche Ausgestaltung der Spritzgussform in Verbindung mit der räumlichen Ausgestaltung des Kernkörpers werden Flankenstärke und Stärke der Stirnfläche bestimmt. Durch anschließendes Einspritzen des Silikonmaterials und nachfolgender Erwärmung auf die Vulkanisationstemperatur sowie der daraus resultierenden Vulkanisation des Silikonmaterials wird der Kernkörper einseitig von dem Silikonmaterial umhüllt.

In einem zweiten Arbeitsschritt wird in entsprechender Weise das Silikonmaterial am anderen Ende des Kernkörpers aufgebracht.

In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen künstlichen Korken wird die Silikonhülle durch Kappen oder Halbschalen gebildet. Die Halbschalen werden dabei in einem separaten Arbeitsgang hergestellt und ausvulkanisiert. Die Herstellung erfolgt dabei in bekannter Weise in grundsätzlich bekannten Spritzgussvorrichtungen.

In einem nachfolgenden Arbeitsschritt werden die Halbschalen auf den Kernkörper aufgebracht. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Halbschalen und dem Kernkörper kann beispielsweise durch Kleben erfolgen. geeignete dauerelastische Kleber sind bekannt und im Handel erhältlich.

Bevorzugterweise sind die Halbschalen für beide Enden des Kernkörpers gleich ausgebildet und besitzen Flankenerstreckungen bis zur Mitte des Kernkörpers in dessen Längserstreckung. Der so gebildete künstliche Korken ist vollständig von einer Silikonhülle umgeben.

Den zuvor genannten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen künstlichen Korkens ist gemeinsam, dass ein Korken gebildet wird, bei dem die Kontaktflächen mit der zu verkorkenden Substanz sowie die Dichtungsflächen aus Silikon gebildet sind, wobei nur geringe Mengen an Silikon verwendet werden müssen. Verglichen mit künstlichen Korken aus Silikonvollmaterial. Hieraus ergibt sich eine erhebliche Kosteneinsparung gegenüber den Korken aus Silikonvollmaterial. Weiterhin ergibt sich der Vorteil von nur kurzen Vulkanisationszeiten gegenüber den Silikonvollkörperstopfen, da nur geringe Volumina an Silikon durchvulkanisieren müssen.

1 zeigt einen Querschnitt durch einen künstlichen Korken gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Kernkörper (1) ist von einer Silikonmaterialhülle umgeben, die aus zwei gleich gebildeten Kappen (2) geformt ist. Die Flanken (3) der Kappen (2) sind in der Längserstreckung des Kernkörpers (1) soweit geführt, dass diese sich mittig berühren und eine geschlossene Umhüllung bilden. In der dargestellten Ausführungsform ist die Dickenerstreckung der Flanken (3) sowie der Stirnfläche (4) gleich. Weiterhin ist die Umlaufkante (5) sowohl der Kappen (2) als auch des Kernkörpers (1) gerundet, um ein einfacheres Einführen des künstlichen Korkens in den Flaschenhals zu ermöglichen.


Anspruch[de]
  1. Künstlicher Korken, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Kernkörper mit einer zumindest teilweisen Umhüllung aus einem Silikonmaterial, wobei die Umhüllung eine Stärke im Bereich von 0, 1 bis 5 mm, bevorzugt von 0,3 bis 3 mm, besonders bevorzugt von 0,7 bis 1,5 mm aufweist.
  2. Künstlicher Korken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung an der Stirnseite des Korkens eine größere Dicke aufweist als an den Flanken.
  3. Künstlicher Korken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper aus elastischem Material, insbesondere Polyethylen oder Polypropylen gebildet wird.
  4. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikonmaterial eine Shorehärte A im Bereich von 20–90, bevorzugt 40–70, besonders bevorzugt 50–60 aufweist.
  5. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kernkörpers eine Shorehärte A im Bereich von 20–90, bevorzugt 40–70, besonders bevorzugt 50–60 aufweist.
  6. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus 2 Halbschalen gebildet ist, die kraftschlüssig mit dem Kernkörper verbunden sind.
  7. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die Halbschalen der Umhüllung identisch ausgeformt sind.
  8. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen der Umhüllung mit dem Kernkörper verklebt sind.
  9. Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper vollständig von dem Silikonmaterial umhüllt ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Künstlichen Korkens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfassend die Schritte:

    a) Bereitstellen eines Kernkörpers,

    b) Umhüllen eines Endes des Kernkörpers mit Silikonmaterial und aufvulkanisieren des Silikonmaterials,

    c) Umhüllen des anderen Endes des Kernkörpers mit Silikonmaterial und aufvulkanisieren des Silikonmaterials.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Künstlichen Korkens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte:

    a) Bereitstellen eines Kernkörpers,

    b) Bereitstellen von Halbschalen aus ausvulkanisiertem Silikonmaterial unabhängig von Schritt a), wobei die Halbschalen in ihrer Dimensionierung dem Kernkörper angepasst sind,

    c) Aufbringen eines Klebemittels auf die Innenseite einer Halbschale und/oder die Außenseite eines der Enden des Kernkörpers,

    d) Aufbringen der Halbschale auf den Kernkörper,

    e) Wiederholen der Schritte c) und d) am anderen Ende des Kernkörpers.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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