DE102004008109B4

DE102004008109B4 - Künstlicher Korken

Info

Publication number: DE102004008109B4
Application number: DE102004008109A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Heintges
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2024-02-19
Also published as: DE102004008109A1

Abstract

Künstlicher Korken, gekennzeichnet durch einen im Wesentlichen zylindrischen Kernkörper aus einem Kunststoff mit einer zumindest teilweisen Umhüllung aus einem ausvulkanisierten Silikonmaterial, wobei die Umhüllung eine Stärke im Bereich von 0,1 bis 5 mm aufweist und wobei die Umhüllung aus zwei identisch ausgeformten Halbschalen gebildet ist, die mit dem Kernkörper verklebt sind, und weiterhin die Halbschalen jeweils die Stirnflächen und wenigstens die Endbereiche der Flankenflächen des Kernkörpers überdecken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen künstlichen Korken sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Flüssige Lebensmittel werden seit Afters 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.
Die US-6,221,451 betrifft einen mehrkomponentigen, mehrschichtigen synthetischen Korken mit einem geschäumten Kernkörper sowie einer äußeren Schicht. Die äußere Schicht bedeckt nicht die Stirnflächen des Kernkörpers. Der Korken kann durch Koextrusion in Strangform und anschließendem Schneiden; Extrusion des Kernkörpers und anschließendem Aufbringen der äußeren Schicht sowie abschließendem Schneiden oder im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
GB 2 040 889 betrifft einen künstlichen Korken aus geschäumten Ethylen/Vinyl-Acetat-Kopolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 25 %. Der geschäumte Korken kann mit geeigneten Gleitmitteln außenseitig versehen sein. Geeignete Gleitmittel sind u.a. Silikonöle.
US-6,348,243 offenbart einen künstlichen Korken sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung umfassend einen Korkkörper oder ein Korkderivat mit einer Umhüllung, vorzugsweise aus Silikon. Zur Herstellung des Korkens wird das Korkmaterial ausgelaugt, um insbesondere Tanine zu entfernen und anschließend in eine Beschichtungslösung getaucht oder gegebenenfalls hiermit besprüht. Abschließend findet eine Aushärtung der Gesamtstruktur statt.
WO 96/28378 offenbart einen natürlichen Korken mit einer Umhüllung aus Kunststoffen, wobei das Umhüllungsmaterial durch Aufsprühen, Eintauchen oder im Spritzgussverfahren aufgebracht wird.
WO 03/029130 offenbart ein Verfahren zum Imprägnieren von Flaschenkorken. Dabei wird von einem natürlichen Korken ausgegangen, auf welchen eine vernetzbare Silikonkautschukmasse aufgetragen wird, welche anschließend vernetzt wird.
DE 23 36 841 betrifft ein Verfahren zum Überziehen von Flaschenkorken mit Kunststoff. Das Dokument geht von einem Naturkork aus, der mit einer Kunststoffschicht vollständig überzogen wird. Die Kunststoffschicht kann durch Aufsprühen/Eintauchen aufgebracht werden. Abschließend ist eine Beschichtung mit einer sogenannten Trennschicht zur Erhöhung der Gleitfähigkeit vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Schrumpffolie auf den Korken aufgezogen und aufgeschrumpft werden.
US 2003/0207108 offenbart einen mehrschichtigen künstlichen Korken umfassend einen geschäumten Kernkörper mit einer ersten peripheren Schicht, welche mit dem Kernkörper verbunden ist, und wobei weiterhin die erste Schicht von einer zweiten Schicht umgeben ist. Die äußeren Schichten umfassen ausschließlich die Flanken des Kernkörpers und bedecken nicht dessen Stirnflächen.
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 zylindrisch 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 wird wie nachfolgend beschrieben ausgeführt.
Es wird von dem vorgefertigten Kernkörper ausgegangen. 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 erfindungsgemäßen 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 erfolgt durch Kleben. Geeignete dauerelastische Kleber sind bekannt und im Handel erhältlich.
Die Halbschalen für beide Enden des Kernkörpers sind gleich ausgebildet und besitzen Flankenerstreckungen bis zur Mitte des Kernkörpers in dessen Längserstreckung. Der so gebildete künstliche Korken ist vollständig von einer Silikonhülle umgeben.
Gemäß der zuvor genannten Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen künstlichen Korkens wird ein Korken gebildet, 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. 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.

Claims

Künstlicher Korken, gekennzeichnet durch einen im Wesentlichen zylindrischen Kernkörper aus einem Kunststoff mit einer zumindest teilweisen Umhüllung aus einem ausvulkanisierten Silikonmaterial, wobei die Umhüllung eine Stärke im Bereich von 0,1 bis 5 mm aufweist und wobei die Umhüllung aus zwei identisch ausgeformten Halbschalen gebildet ist, die mit dem Kernkörper verklebt sind, und weiterhin die Halbschalen jeweils die Stirnflächen und wenigstens die Endbereiche der Flankenflächen des Kernkörpers überdecken.
Künstlicher Korken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung an der Stirnseite des Korkens eine größere Dicke aufweist als an den Flanken.
Künstlicher Korken nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper aus Polyethylen oder Polypropylen gebildet wird.
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.
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.
Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernkörper vollständig von dem Silikonmaterial umhüllt ist.
Künstlicher Korken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung eine Stärke im von 0,3 bis 3mm, bevorzugt von 0,7 bis 1,5 mm, aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Künstlichen Korkens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 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.