Quality Engineering 04.18

:: Verpackung
Beim Öffnen eines Bechers bildet die
Maschine die Bewegung der mensch -
lichen Hand realistisch nach
Bild: Zwick Roell
Prüfsysteme für Verpackungen im Lebensmittel- und Medizinbereich
Behälter auf dem Prüfstand
Verpackungen – etwa für Lebensmittel – müssen ihren Inhalt gut schützen, aber auch einen
leichten Zugriff auf diesen ermöglichen und wiederverschließbar sein. Dies stellt die
Produktentwicklung vor große Herausforderungen. Um das Verpackungsmaterial entsprechend
zu optimieren, können Hersteller auf spezielle Prüfmaschinen und -vorrichtungen zurückgreifen.
Der Autor
David Kalke
Awikom
im Auftrag
von Zwick Roell
www.zwick.de
Umfangreiche Tests sind nötig, um Verpackungen zu gestalten,
die sowohl die Anforderungen des Produktherstellers
als auch die des Verbrauchers erfüllen. Um diese
Anforderungen unter einen Hut zu bringen, müssen die
verwendeten Materialien und Fertigungsmethoden
perfekt aufeinander abgestimmt werden.
Um dies umzusetzen, müssen Hersteller unter anderem
auf spezielle Prüfmaschinen zurückgreifen. Zu den
Anbietern solche Technologien zählt das Unternehmen
Zwick Roell, das zum Beispiel ein Prüfsystem für Peel-
Verpackungen im Programm hat.
Peel-Verpackungen bestehen aus einem Becher oder
einer Schale aus mehr oder weniger formstabilem
Kunststoff, luftdicht verschweißt mittels einer Kunststofffolie.
Sie werden gerne für gekühlte Ware ver -
wendet – zum Beispiel für Joghurt und Frischkäse im
Becher oder für Wurst- und Käsescheiben in einer
flachen Schale.
Die spezielle Prüfvorrichtung von Zwick Roell kommt
zum Einsatz, um die Abzieh- und Öffnungskräfte solch
heißgesiegelter Verpackungen unter realistischen Bedingungen
zu ermitteln. Ausgelegt auf eine Prüfkraft
von bis zu 50 N ist sie für die Untersuchung unterschiedlicher
Behälter geeignet. Sie sorgt dafür, dass sich
der Abziehpunkt immer in der Prüfachse befindet.
Der vor dem Versuch zwischen 90° und 155° einstellbare
Öffnungswinkel ist der manuellen Öffnung nachempfunden
und bleibt den Versuch über konstant. Zudem
bewegt sich der Tisch, auf dem die Probe gehalten
wird, dank eines Schlittens entgegen der Zugrichtung.
Dadurch wird die Bewegung der menschlichen Hand
beim Öffnen der Packung realistisch nachgebildet. Mittels
Klemmen oder formschlüssiger Aufnahmen können
Packungen mit einer Höhe von bis zu 160 mm und
einem maximalen Durchmesser von 250 mm zuverlässig
gehalten werden.
Als hygienische Abgrenzung zur Umwelt sorgt die
Verpackung für die Haltbarkeit des Produkts. Wird sie
auf dem Transportweg oder im Laden ungewollt verletzt,
ist das Produkt unverkäuflich und muss abgeschrieben
werden. Um das Stapelverhalten zu prüfen,
führt man je nach Norm und Material unterschiedliche
Druckversuche durch. Man belastet einzelne oder mehrere
Verpackungen bis zum Versagen, um die maximale
Stapelhöhe zu bestimmen.
Für Kunststoffbecher wird der Versuch auch mit
komplett gefüllten Trays durchgeführt. In einer anderen
Version muss eine bestimmte Last über eine definierte
Zeit oder bis zum Versagen der Probe gehalten werden.
Die in der Gastronomie als Großpackung dienenden
Kunststoffeimer werden in Hysteresversuchen überprüft.
Dabei wird das mehrschichtige Be- und Entladen
von Paletten simuliert und ermittelt, wie oft ein Eimer
bei einer festgelegten Kraft belastet werden kann, bevor
62 Quality Engineering 04.2018