專(zhuān)利名稱(chēng)：透氣性受控的組合塞子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于塞住瓶子尤其是酒瓶的透氣性受控的組合塞子(composite stopper)，其具有由可壓縮材料諸如軟木制成的主體，配裝有至少在朝向瓶子內(nèi)含物的端部形成密封的輔助裝置。
上述類(lèi)型的塞子例如在法國(guó)專(zhuān)利983,488、1,068,263、1,100,335、1,338,657、1,573,650、2,644,142及2,736,036，以及歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)EP-A-0,532,367中公開(kāi)。在上述文獻(xiàn)中，輔助密封裝置可以為合成材料、橡膠、例如硅橡膠的彈性體的片、薄膜、覆蓋物、盤(pán)等，他們覆蓋在至少塞子面對(duì)要被塞住的瓶子的內(nèi)含物的整個(gè)端面上。
軟木用于堵住酒是與該材料特殊的性能相關(guān)的，即，其有效地免于腐蝕、壓縮性、彈性、密封效果、容易從生軟木橡樹(shù)樹(shù)皮加工，易于透氣、可靠性等。
然而，軟木也是由于與酒相互作用的某種特殊感覺(jué)問(wèn)題的原因。同樣，假設(shè)其被加工這個(gè)事實(shí)，應(yīng)用的公差和盡管?chē)?yán)格檢查有時(shí)也難于發(fā)現(xiàn)的瑕疵，使軟木塞子有時(shí)不能在軟木-玻璃交界處提供完全液體密封，從而出現(xiàn)“瓶泄漏”的現(xiàn)象。
在上面所引用的專(zhuān)利中的提議也不令人滿(mǎn)意，尤其是由于設(shè)置在塞子至少一端面上的輔助裝置當(dāng)塞子推入瓶頸中時(shí)帶來(lái)問(wèn)題。由于該裝置關(guān)系到覆蓋塞子面向瓶的內(nèi)含物的整個(gè)端面，在其徑向壓縮后當(dāng)塞子推入瓶頸中時(shí)，是制成輔助裝置的材料與瓶頸的端部相接觸。由于制成輔助材料的材料是不可壓縮的，不象構(gòu)成塞子主體的軟木，輔助裝置不產(chǎn)生如塞子主體相同的變形，出現(xiàn)諸如折痕、裂縫、脫皮等缺點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。在這方面，應(yīng)指出塞住瓶子包括在夾鉗中徑向壓縮對(duì)于不起泡酒直徑為24mm或?qū)τ谄鹋菥茷?1mm的塞子到15.5mm的直徑的操作，然后被壓縮的塞子推入瓶頸中，在此，其膨脹到對(duì)于不起泡酒為19mm或?qū)τ谄鹋菥茷?7mm的瓶頸的內(nèi)徑。
如果塞子整個(gè)由軟木制成，將以這種方式壓縮的塞子壓入不成問(wèn)題。
然而，如果塞子面向要被塞住的瓶的內(nèi)含物的端面覆蓋有合成材料片、薄膜、盤(pán)或涂層形式的輔助裝置，這就成為一問(wèn)題。
于是，輔助裝置首先與瓶頸的端部相接觸，并被壓到被損壞的程度。同樣，制成輔助裝置的材料被制成相對(duì)瓶頸的玻璃具有較高的摩擦系數(shù)，不象傳統(tǒng)塞子的軟木，其經(jīng)常要處理以滑動(dòng)更容易。
由于上述原因，在上面引用的文獻(xiàn)中公開(kāi)的組合塞子在應(yīng)用中還沒(méi)有成為用于堵塞酒的規(guī)范。
本發(fā)明目的在于一種消除整個(gè)由軟木制成的普通塞子的缺點(diǎn)并同時(shí)消除在上述現(xiàn)有技術(shù)專(zhuān)利中公開(kāi)的組合塞子的缺點(diǎn)的塞子。
根據(jù)本發(fā)明的用于塞住瓶頸尤其是酒瓶的組合塞子包括由諸如軟木的可壓縮材料制成的主體，該主體至少在面向要被塞住的瓶的內(nèi)含物的端部配裝有形成密封的輔助裝置，特征在于，所述裝置包括由基本不可壓縮的彈性體制成的元件，其實(shí)質(zhì)上完全填充在塞子主體的一端面內(nèi)同心形成的環(huán)形截面凹腔內(nèi)，以便塞子主體的端面的環(huán)形保持環(huán)繞所述凹腔，該凹腔具有一體積使得所述元件由于塞住時(shí)塞子主體的壓縮而在所述端面的前面彈性變形，在塞住后，以在塞子主體的所述端面前面形成覆蓋整個(gè)所述端面并與瓶頸的內(nèi)表面相接觸的密封。
根據(jù)本發(fā)明，在塞子被壓縮前，填充端面內(nèi)的凹腔的基本不可壓縮的彈性體元件不覆蓋塞子的整個(gè)端面，而在其外側(cè)邊緣與端面的外側(cè)邊緣之間留下軟木的環(huán)形。
軟木的環(huán)形使塞住瓶子的操作得以按正常方式進(jìn)行，而不必改動(dòng)。由于彈性體所用的放松時(shí)間大于一秒，且在普通的塞瓶機(jī)器中，壓縮塞子與推入他們之間的時(shí)間遠(yuǎn)小于一秒，在塞子被推入瓶頸之前，彈性體沒(méi)有時(shí)間完全變形，以響應(yīng)彈性體主體的壓縮。當(dāng)塞子被壓入時(shí)，與瓶頸的端部相接觸的軟木環(huán)形的外邊緣，以及塞子滑入瓶頸所處的條件與整個(gè)由軟木制成的塞子相同。
換句話(huà)說(shuō)，塞瓶操作不需要由于在根據(jù)本發(fā)明的塞子上存在彈性體元件而進(jìn)行改動(dòng)。
填充有彈性體的凹腔的體積(直徑和高度)可以改變，尤其是作為塞子主體的壓縮程度的函數(shù)，該程度根據(jù)要被塞住的酒的類(lèi)型而改變。然而，在壓縮前，凹腔優(yōu)選地在其最深點(diǎn)至少1mm。
彈性體元件被成形成在塞子主體壓縮前在塞子主體的端面上留下寬度(徑向)至少1mm的環(huán)形。
所述凹腔例如可以具有圓柱形形狀，但其優(yōu)選地具有擴(kuò)大的形狀，即，從底部朝開(kāi)口側(cè)直徑增大。
構(gòu)成填充所述凹腔的元件的彈性體優(yōu)選地是食品等級(jí)的硅橡膠。
彈性體元件有效在其配裝到凹腔之前模制并交聯(lián)，但也可以通過(guò)在塞子主體的凹腔內(nèi)模制并交聯(lián)生彈性體而獲得。
在一實(shí)施例中，彈性體可以為可透過(guò)諸如H2、N2、O2、CO2小氣體分子并且不可透過(guò)諸如有芳族環(huán)的分子等大分子，包括那些造成“軟木味”的分子的彈性體。由彈性體元件構(gòu)成的密封因此不會(huì)在小分子氣體交換方式中軟化，而使塞子主體的軟木承擔(dān)控制其上的空氣交換的其通常作用。
以下詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的合成塞子的說(shuō)明及非限定性實(shí)施例；圖中

圖1和2示出了在其徑向壓縮前及將其推入瓶頸后的根據(jù)本發(fā)明的用于起泡酒的塞子；圖3和4為用于不起泡酒的塞子的相應(yīng)視圖；以及圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的塞子的優(yōu)選實(shí)施例的相應(yīng)視圖。
參照?qǐng)D1，用于塞住含有起泡酒，例如香檳的瓶子的塞子1具有天然或人造或二者混合的軟木塞子主體2，其為圓柱形或帶有倒圓邊緣的矩形平行六面體形狀，并還具有兩個(gè)平的且平行的端面。在一個(gè)端面具有杯形或圓拱形同心的圓形凹腔3，凹腔3的邊緣與相應(yīng)端面的邊緣間隔開(kāi)，以便塞子主體的平端面的環(huán)4保持圍繞凹腔3。凹腔3填充以基本不可壓縮的彈性體5，例如硅橡膠，在所示實(shí)例中其與端面平齊。
圖2示出了在被推入瓶頸6后的圖1中的塞子1。為此目的，軟木塞子1在其要被推入瓶頸6的長(zhǎng)度部分上以通常的方式徑向壓縮，這使其直徑從31mm減小到15.5mm。徑向壓縮后少于一秒鐘內(nèi)，將塞子1的壓縮部分推入瓶頸6。由于塞子主體2的徑向壓縮，在約1秒的放松時(shí)間之后，并因此在塞子1已被推入瓶頸6并膨脹到瓶頸的內(nèi)徑(17mm)之后，不可壓縮的彈性體元件5在彈性體元件5設(shè)置其上的端面的前方經(jīng)受彈性變形，因此，該元件5呈現(xiàn)如圖2所示的瓶頸6內(nèi)側(cè)的形狀，徑向向外伸到環(huán)4上，直到其碰到瓶頸6的內(nèi)側(cè)面，因此在塞子1的整個(gè)端面上形成密封。
由于元件5的彈性體的放松時(shí)間，將塞子1推入瓶頸6與將整個(gè)由軟木制成的塞子推入相比沒(méi)有變化，是由于在推入期間，只有塞子1的軟木與瓶頸6的玻璃相接觸。
圖3示出用于不起泡酒的塞子11，其具有在相應(yīng)端面上帶圓拱形或杯形凹腔13a、13b的軟木塞體12。每個(gè)凹腔13a、13b是圓形的并在相應(yīng)的端面上同心地形成，以便在端面平面上留下圍繞其的軟木環(huán)14a、14b。每個(gè)凹腔13a、13b填充有基本不可壓縮的彈性體，在所示實(shí)例中構(gòu)成帶凸起外表面的元件15a、15b。
在圖4中，塞子11的徑向壓縮已將其直徑從24mm減小到15.5mm后，圖3的塞子11被推入瓶頸16內(nèi)。在大約1秒的放松時(shí)間后，由彈性壓縮使塞子主體12的軟木所承受的徑向壓縮導(dǎo)致不可壓縮元件15a、15b的軸向變形，結(jié)果是元件15a、15b呈現(xiàn)如圖4所示的形狀。每個(gè)元件15a、15b在已膨脹到瓶頸的內(nèi)徑(17mm)的塞子主體的相應(yīng)端面的前方徑向膨脹，直到其與瓶頸16的玻璃相接觸，在此其構(gòu)成了對(duì)瓶?jī)?nèi)所含液體的密封。
由元件15b在瓶頸16的自由端處產(chǎn)生的第二密封保護(hù)塞子主體12的軟木不受霉變、蟲(chóng)子或其他形式的外部侵蝕。
圓形凹腔，不論其形狀如何，都可以在塞子主體的端面內(nèi)直接加工而成。為了制造圓柱形凹腔，例如在由多個(gè)盤(pán)構(gòu)成的塞子主體的情況下，可以去除最后一個(gè)盤(pán)的中心(因此其變?yōu)橐欢坦苄?并粘結(jié)到塞子主體的剩余部分上。
彈性體元件可以例如通過(guò)在凹腔內(nèi)直接模制并交聯(lián)“生”彈性體制成，但其同樣可以單獨(dú)地模制并交聯(lián)，并然后安裝并固定到凹腔內(nèi)，例如粘或夾在凹腔內(nèi)。
為了使彈性體元件能夠?qū)崿F(xiàn)其功能，凹腔的開(kāi)口側(cè)可以占據(jù)塞子主體的幾乎全部端面，但此處，在塞子徑向壓縮前，元件留有(徑向)寬度至少1mm的環(huán)4。
例如，在用于不起泡酒的24mm直徑塞子情況下，環(huán)4的寬度可以在約1mm到約2mm的范圍內(nèi)，或?qū)τ谟糜谄鹋菥频?1mm直徑塞子，范圍從約3mm到約7mm。
在圖5和6所示的優(yōu)選實(shí)施例中，其在此應(yīng)用于塞住不起泡酒的瓶頸26，但其實(shí)際可以用于塞住起泡酒的瓶子，而不用修改。在塞子21主體22一個(gè)端面上同心形成而留有所述端面的外環(huán)24的凹腔23具有從凹腔的底部向其開(kāi)口側(cè)增大的直徑，因此凹腔具有喇叭形外形。換句話(huà)說(shuō)，凹腔的側(cè)面凸的而不是凹的，如在前面的實(shí)施例中那樣。
此外，應(yīng)指出凹腔23在其底部具有增大其深度的環(huán)狀槽27。預(yù)制的彈性體元件25具有環(huán)形緣形式的外側(cè)部分28，在元件25放置在凹腔23內(nèi)后，該外側(cè)部分28至少部分地覆蓋在塞子主體21的端面上，彈性體元件25的外側(cè)面的中心部分29相對(duì)緣部28縮回，大致與塞子主體(在其壓縮前)的端面(環(huán)24)平齊。
也應(yīng)指出，元件25在此只在從其端部突出的環(huán)形肋30的位置固定到塞子主體22上，其嵌套在凹腔23的槽27內(nèi)。
在徑向壓縮塞子主體22而塞住瓶頸26后，這促使元件25在塞子主體端面的前面彈性變形，元件25能夠易于在凹腔23的側(cè)面上滑動(dòng)，因此在塞住后，緣28作為一整體完美地在環(huán)24的前面壓抵瓶頸26的內(nèi)側(cè)面，如圖6中所示。
最后，元件25的嵌套在凹腔23內(nèi)的并由此響應(yīng)塞子主體22的徑向壓縮承受彈性變形的部分這里具有比先前實(shí)例中小的直徑，壓縮前對(duì)應(yīng)于塞子主體直徑的約50％或更小，這取決于塞子的壓縮程度。另一方面，元件25的嵌套部分的(軸向)厚度較大，且例如對(duì)于24mm直徑的不起泡酒塞子或?qū)τ?1mm直徑的起泡酒塞子，至少等于3mm。
應(yīng)指出用于本發(fā)明中被稱(chēng)為“基本不可壓縮的”彈性體為當(dāng)其壓縮時(shí)彈性變形而不顯著減小其體積的彈性體。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，彈性體體積有利地減小小于15％，優(yōu)選地是小于10％。
可以用于本發(fā)明范圍內(nèi)的彈性體特別包括熱硫化硅橡膠(hot-valcanizedsilicone elastomer)(EVC)，例如食品工業(yè)用等級(jí)的聚二甲基/乙烯基硅氧烷(VMQ)，其可以由模制成形并具有從約35到約70范圍的肖氏A硬度。例如，已用來(lái)自VERNERET，LA MOTHE-AUX-AULNAIES，F(xiàn)-89120CHARNY，F(xiàn)RANCE的S60i59X鉑催化的EVC進(jìn)行了結(jié)論性試驗(yàn)，其具有60的肖氏A硬度。
也已經(jīng)用來(lái)自相同公司的S60i01L液態(tài)硅橡膠進(jìn)行了結(jié)論性試驗(yàn)，其具有60的肖氏A硬度。
例如，可透過(guò)小的氣體分子的上述硅橡膠可以用來(lái)自相同公司的B 50 i20 B食物工業(yè)用等級(jí)氯化丁基橡膠或含溴的相應(yīng)丁基橡膠取代，其具有50的肖氏A硬度。上述橡膠具有完全不透氣的特殊特性，即使對(duì)于小的氣體分子。配備有由上述橡膠制成的密封元件的塞子可特別用于剛出產(chǎn)即享用的酒，即，不通過(guò)陳化改善的酒。
權(quán)利要求
1.一種用于塞住瓶子，尤其是酒瓶的瓶頸的組合塞子，包括由諸如軟木等可壓縮材料制成的主體，至少在其朝向要被塞住的瓶的內(nèi)含物的端部處配裝有形成密封的輔助裝置，其特征在于，所述裝置包括由基本不可壓縮的彈性體制成的元件(5、15、25)，其基本上完全填充在塞子主體(2、12、22)的端面上同心形成的環(huán)形截面凹腔(3、13、23)，以便塞子主體的端面的一環(huán)(4、14、24)保持環(huán)繞所述凹腔，其具有的體積使得所述元件由于塞住期間塞子主體的壓縮而在塞住后在所述端面的前面彈性變形，以便在塞住后在塞子主體所述端面的前面形成覆蓋整個(gè)所述端面并與瓶頸內(nèi)表面相接觸的密封。
2.如權(quán)利要求1所述的塞子，其特征在于，所述凹腔(3、13、23)在其最深點(diǎn)至少1mm深。
3.如權(quán)利要求1或2所述的塞子，其特征在于，彈性體元件(5、15、25)被成形為在塞子主體壓縮前在塞子主體的端面上留有一(徑向)寬度至少1mm的環(huán)(4、14、24)。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，所述彈性體為硅橡膠。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，所述彈性體是可透過(guò)諸如H2、N2、O2、CO2等小氣體分子并且不可透過(guò)諸如有芳族環(huán)的分子等大分子的彈性體。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，所述彈性體元件(5、15、25)在其安裝并固定在所述凹腔內(nèi)之前進(jìn)行模制并交聯(lián)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，所述彈性體元件(25)在塞子主體壓縮前具有從塞子主體的所述端面(24)伸出的環(huán)形緣形式的部分(28)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，所述凹腔(23)具有帶凸形側(cè)面的擴(kuò)張形狀。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塞子，其特征在于，彈性體元件(5、15、25)只在凹腔(3、13、23)的端部處固定到塞子主體上。
10.如權(quán)利要求9所述的塞子，其特征在于，彈性體元件(25)在其底端具有一環(huán)形肋，而凹腔(23)在其底端具有所述肋嵌套并固定其內(nèi)的環(huán)形槽(30)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于封閉瓶子尤其是酒瓶的組合塞子,其包括由諸如軟木的可壓縮材料制成的主體,至少在其面向要被封閉的瓶子的內(nèi)含物的端部設(shè)置有匹配裝置而形成接合。所述裝置由基本不可壓縮的彈性體制成的元件(25)構(gòu)成,填充在塞子主體(22)的端面(24)內(nèi)圓形同心位置布置的凹腔內(nèi),且該凹腔具有一體積使得所述元件在封閉時(shí)塞子主體所承受壓縮的作用下在所述端面的前部彈性變形,以便在封閉后在所述端面的前面產(chǎn)生覆蓋所述整個(gè)端面并與瓶頸內(nèi)表面(26)相接觸的密封接合。本發(fā)明可用于封閉起泡酒或非起泡酒的瓶子。
文檔編號(hào)B65D51/00GK1328517SQ9981366
公開(kāi)日2001年12月26日 申請(qǐng)日期1999年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月4日
發(fā)明者弗朗科伊斯·利圖克斯－德斯魯, 菲利普·波伊特文 申請(qǐng)人:科泰克斯公司