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WO2001012507A1 - Vorrichtung zur konservierung einer angebrochenen getränkeflasche - Google Patents

Vorrichtung zur konservierung einer angebrochenen getränkeflasche Download PDF

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WO2001012507A1
WO2001012507A1 PCT/CH2000/000413 CH0000413W WO0112507A1 WO 2001012507 A1 WO2001012507 A1 WO 2001012507A1 CH 0000413 W CH0000413 W CH 0000413W WO 0112507 A1 WO0112507 A1 WO 0112507A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
beverage bottle
pin
filling head
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH2000/000413
Other languages
English (en)
French (fr)
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cash and Carry Angehrn AG filed Critical Cash and Carry Angehrn AG
Priority to AT00945518T priority Critical patent/ATE271003T1/de
Priority to DK00945518T priority patent/DK1204555T3/da
Priority to DE50007085T priority patent/DE50007085D1/de
Priority to EP00945518A priority patent/EP1204555B1/de
Priority to AU59610/00A priority patent/AU756968B2/en
Priority to HK02104395.1A priority patent/HK1044138B/zh
Priority to JP2001516816A priority patent/JP3780944B2/ja
Priority to CA002373776A priority patent/CA2373776C/en
Priority to US10/049,184 priority patent/US6530401B1/en
Priority to NZ515774A priority patent/NZ515774A/xx
Publication of WO2001012507A1 publication Critical patent/WO2001012507A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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 method and a device for preserving the content of a partially opened beverage bottle according to the preamble of independent claims 15 and 1, as well as 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 sealing 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 correspondingly 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 exhausts air from the bottle via the outlet valve integrated in the plug or, in the case of champagne, squeezes or sparkling wine through the air or CO inlet valve in the bottle. In the case of wine or still beverages, a negative pressure is created in the bottle, in the case of champagne or sparkling wine.
  • the gas space located above the liquid level in the beverage bottle is flushed and filled with nitrogen or another food-compatible gas and then the bottle is sealed and preferably kept under a slight positive pressure.
  • the residual oxygen above the liquid level in the bottle is brought to the greatest possible minimum and the loss of quality after opening the bottle for the first time is practically completely prevented.
  • Nitrogen N 2 in food quality 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 affects the liquid, wine or champagne, not in terms of taste. Nitrogen is available in sufficient quantities at favorable conditions and can be transported and stored safely.
  • Fig. 1 is a sectional view of the essential components of a first
  • Embodiment of the device according to the invention in an inactive state Embodiment of the device according to the invention in an inactive state
  • Fig. 2 is a sectional view of the first embodiment in activated
  • Fig. 3 is a sectional view of the essential components of a second
  • Embodiment of the device according to the invention in an inactive state Embodiment of the device according to the invention in an inactive state
  • Fig. 4 is a sectional view of the second embodiment in activated
  • Fig. 5 is an oblique view of an embodiment of the inventive
  • 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.
  • This in turn comprises a filling head, designated as a whole with H, which is adapted to the closure pin S, a feed valve 1, a vent valve 2, a gas source 3 and an electrical control 4 for controlling the two valves 1 and 2, and a pressure sensor 4a which cooperates with the control.
  • a gas source 3 instead of the gas source 3, only a corresponding connection for the gas source 3 could also be provided.
  • the gas source is typically a commercially available nitrogen bottle with a pressure reducing valve 3a, which is set to a working pressure of typically about 1.4 bar.
  • any number of locking pins S are provided in practice, which can work together with one and the same filling device E.
  • the filling head H comprises a stationary or mountable mounting block 20, in which a filling tube 10 is inserted so that it attitude of the mounting block 20 is substantially vertical.
  • the filler pipe 10 is connected at its upper end in a communicating manner via the supply valve 1 to the gas source 3 or the corresponding connection (FIG. 2).
  • the filling tube 10 has a tapered axial extension 11.
  • a sealing ring 12 is arranged in the extension 11.
  • the mounting block 20 is provided on its lower end face with a tubular collar 23 which is coaxial with the filling tube 10 and which has one or more openings or wall cutouts 24 on its lower edge.
  • a sealing ring 25 is arranged on the outer circumference of the collar 23.
  • connection 27 for the vent valve 2.
  • This connection 27 is via an oblique bore 28 communicating with the bore 26.
  • the connection 27, the oblique bore 28 and the intermediate space between the inner wall of the bore 26 and the outer wall of the filler pipe 10 together form a ventilation channel passing through the mounting block 20.
  • the vent valve 2 is connected to the connection 27 (FIG. 2) or arranged directly in it and closes the vent channel to the outside in the closed state.
  • An electrical switch (microswitch) 29 is also arranged on the mounting block 20 and can be actuated via a plunger 29a which is mounted in the mounting block in a sliding manner.
  • the plunger 29a passes through the mounting block 20 and, in the idle state, slightly protrudes from the mounting block on its underside.
  • the switch 29 is actuated, and the plunger 29a is reset downward by the return spring provided in the switch, supported by the action of gravity.
  • the locking pin S comprises an essentially approximately cup-shaped base body 30, in the perforated bottom of which a tubular plug 31 made of an elastic material is held.
  • the tubular stopper 31 is provided on its outer circumference with elastic annular sealing ribs 32, which nestle tightly against the inner wall of the neck of a beverage bottle F.
  • the dimensions of the elastic tubular stopper 31 are of course adapted to the dimensions of the common wine and champagne bottles.
  • the closure pin is provided with special locking means. These consist of two relatively elastic brackets 50 fastened to the base body 30 and of two leaf springs 51 connecting the two brackets 50 and clamped therein.
  • the two leaf springs 51 bulge, as is the case, for example, in coin purses known radially apart so that the bottle neck can be passed between them.
  • the leaf springs partially relax again and in the process lie snugly against the bottle neck below the ring beads usually located on the bottle neck, so that they engage behind these ring beads and thereby hold the locking pin securely.
  • the leaf springs are bulged apart again by pressure on the two brackets 50.
  • the upper edges of the two leaf springs 51 in the position of use are, as shown in FIG. 5, jagged, as a result of which they cling to the ring bulge of the bottle neck and ensure a secure hold.
  • An essentially tubular valve housing 33 with an inwardly projecting flange 34 is arranged in the base body 30 of the locking pin S.
  • a flood pipe 42 is sealed, which communicates with the valve housing 33 and projects through the elastic stopper 31 into the bottle neck slightly below the level of the leaf springs 51.
  • the flood pipe 42 is slightly smaller in diameter than the inner diameter of the elastic plug 31, so that an annular channel 45 remains free between the flood pipe 41 and the elastic plug 31.
  • corresponding axially parallel through-channels can also be provided in the elastic stopper 31.
  • valve body 43 Inside the valve housing 33 there is a valve body 43, which is still pressed up by a helical spring 44 supported on the flood pipe 42.
  • the inwardly projecting flange 34 of the valve housing 33 forms a valve seat which is opposite to the valve body 43.
  • the valve body 43 reaches through the flange 34 with a slightly smaller cylindrical extension 43a and protrudes somewhat (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 cooperates with the region of the flange 34 designed as a valve seat. Under the conical section, the valve body 43 is prismatic with both for example, square or hexagonal cross section, so that 33 free flow cross sections remain open in this area between the valve body and the inner wall of the valve housing.
  • the flange 34 of the valve housing 33 and the valve body 43 together form an inlet valve operating as a check valve, through which gas can be introduced into the beverage bottle F in the open state (FIG. 2), the valve housing 33 and the flood pipe 42 attached to it through form the plug S leading through the inlet channel, in which the inlet valve is located and through which the supplied gas flows.
  • annular channel 41 In the upper area of the valve housing 33 there is an annular channel 41 open to the outside (top) between the latter and the inner wall of the base body 30 and an annular channel 39 with a slightly larger diameter directly below it.
  • An elastic valve disk 40 is clamped on the outside of the valve housing 33 the annular shoulder formed by the different diameters of the two annular channels 39 and 41 works together as a valve seat and together with this forms an outlet valve working as a check valve, which separates the annular channel 39 from the overlying annular channel 41 in the normally closed state (FIG. 1) and in the open state ( Fig. 2) connects the ring channel 39 with the ring channel 41.
  • axially parallel channels 36 and radial channels 37 are provided, and radial channels 38 are also provided in the flood tube 42.
  • These radial channels 38 and 37 and the axially parallel channels 36 connect the ring channel 45 in the elastic stopper 31 in a communicating manner with the ring channel 39 below the elastic valve disk 40.
  • the outlet valve formed by the elastic valve disk 40 normally blocks the outlet channel (rest position, FIG. 1). If the outlet valve is opened from the outside (FIG. 2), air or gas can escape or be discharged from the interior of the beverage bottle F through the outlet channel become. Since the ring shoulder between the two ring channels 39 and 41 something is lower than the elastic valve disk 40, this is slightly elastically biased and seals securely. As soon as there is an overpressure in the bottle, the valve disk 40 is pressed even more against the ring shoulder by this, whereby the sealing effect is increased.
  • the parts of the closing pin S forming the inlet channel and the outlet channel are dimensioned such that the free flow cross section of the outlet channel is larger at each point, preferably larger by at least a factor> 2 than the smallest free flow cross section of the inlet channel.
  • a stopper S according to the invention is placed on an opened wine or champagne bottle F, the content of which is to be preserved, while the two leaf springs 51 are temporarily bulging apart, the elastic stopper 31 being inserted into the bottle neck and sealingly wedged there by means of its sealing ribs 32 (FIG . 1).
  • the bottle F is brought together with the closure pin S fastened on or in it to the filling head H which is firmly mounted at a suitable point so that the upper end face of the closure pin S comes into contact with the mounting block 20.
  • the collar 23 of the mounting block 20 penetrates into 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. Furthermore, the plunger 29a is pushed upwards and the switch 29 is thereby actuated (FIG. 2).
  • the sealing ring 12 seals with the flange 34 of the valve housing 33, and the peripheral sealing ring 25 seals with the outer wall of the ring channel 41 in the locking pin S.
  • the filling pipe 10 and the inlet channel in the locking pin S are communicatively connected and sealed off from the environment.
  • the controller 4 now simultaneously opens the supply valve 1 and the vent valve 2.
  • nitrogen or another food-compatible gas now flows is under a relatively low overpressure of the order of about 1 bar, preferably about 1.4 bar, through the filling tube 10 and the inlet channel of the closure pin S into the bottle F.
  • the gas in the bottle in the Normal normal, ambient air containing oxygen, displaced from the bottle and expelled into the environment through the outlet channel in the sealing pin S and via the ventilation channel in the filling head.
  • the control 4 closes the vent valve 2 for about 5 s.
  • the control valve 4 can also close the supply valve 1 in a time-controlled manner.
  • the overpressure prevailing in the bottle can later be released by opening the inlet valve before removing the sealing pin S. All that is required is for the button-shaped extension 43a of the valve body 43 protruding from the end face of the locking pin to be pushed in by hand, as a result of which the inlet valve opens and the overpressure can be reduced safely through the inlet channel and without any disturbing noise.
  • the electrical control 4 required for the functional sequences can be implemented with very simple means and requires no further explanation for the person skilled in the art.
  • the controller 4 could also be pneumatic, the gas source also being able to supply the drive energy for the pneumatic controller at the same time.
  • the functional sequences of the control opening and pressure-controlled or time-controlled closing of the supply and ventilation valves
  • the device according to the invention is capable of constantly maintaining an overpressure of 0.2 to 3 bar in the bottle over a period of at least 120 hours and thus ensuring the quality conservation of the contents of the bottle for at least this same period.
  • the second exemplary embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 3 and 4 differs from the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2 only in the construction of the inlet valve of the sealing pin S.
  • a pin 143 is coaxially movable in the upper end of the flood pipe 142 stored.
  • the pin 143 is provided with a sealing washer 143b which cooperates with the inwardly projecting flange 34 of the valve housing 33 and together with this forms the inlet valve.
  • a button-shaped extension 143a of the pin 143 projecting through the flange 34 has the same function as the corresponding extension 43a of the valve body 43 in the exemplary embodiment of FIGS. 1 and 2. All other components of this exemplary embodiment of the device according to the invention are identical to those of the Embodiment of Figures 1 and 2 and therefore provided with the same reference numerals.

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Abstract

Die Vorrichtung umfasst einen 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 eine einen Befüllkopf (H) aufweisende oder mit einer solchen verbindbare 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. Der Verschlusszapfen (S) ist mit einem Auslasskanal (45, 38, 37, 36, 39, 41) und einem in diesem angeordneten, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildeten Auslassventil (40) versehen.

Description

VORRICHTUNG ZUR KONSERVIERUNG E INER ANGEBROCHENEN GETRÄNKEFLASCHE
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Konservierung des Inhalts einer angebrochenen Getränkeflasche gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 15 bzw. 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 CQ2 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. CO in die Flasche. Im Falle von Wein bzw. stillen 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.
Es ist 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.
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 Zufuhrventil 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 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 Gebrauchs- haltung 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 1 1 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 Einbzw. 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 bei- spielsweise 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 1 bar, vorzugsweise etwa 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 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. 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 Rascheninhalts zu gewährleisten. Selbstverständlich kann auch ein höherer Überdruck in der Flasche erzeugt werden. Mehr als 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 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

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Konservierung des Inhalts einer angebrochenen Getränke flasche 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 An- koppeln 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 Be- füllkopf (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 Ver- schlusszapfen (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 1 bar, insbesondere etwa 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.
1 1. Verschlusszapfen für eine Getränkeflasche mit einem Einlasskanal (33,42) und einem in diesem angeordneten, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildeten und von aussen offenbaren Einlassventil (34,43), dadurch gekennzeichnet, dass er einen Auslasskanal (45,38,37,36,39,41) und ein in diesem angeordnetes, als in Ruhe geschlossenes Rückschlagventil ausgebildetes und von aussen offenbares 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. - IS IS. Verschlusszapfen nach einem der Ansprüche 1 1 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.
15. Verfahren zur Konservierung des Inhalts einer angebrochenen Getränkeflasche, dadurch gekennzeichnet, dass der sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in der Getränkeflasche befindliche Gasraum mit Stickstoff oder einem anderen lebensmittelverträglichen Gas gespült und befüllt und vorzugsweise unter einem leichten Überdruck von etwa 0,2 bis 3 bar gehalten wird.
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