Gefesselte Verschlüsse - Prüfung der Befestigungskraft

Anforderung

In dem Maße, in dem Verbraucher, Hersteller und Gesetzgeber umweltfreundlichere Verpackungen fordern und die zunehmende Verwendung von wiederverwertbaren Materialien alltäglich ist, hat sich die Aufmerksamkeit auf den einfachen Kunststoffverschluss gerichtet. Die Regulierungsbehörden setzen wichtige Nachhaltigkeitsziele, um die Umweltauswirkungen bestimmter Kunststoffprodukte und insbesondere die Meeresverschmutzung zu verringern. Die Richtlinie 2019/904 der Europäischen Union schreibt vor, dass Kunststoffverschlüsse und -deckel von Einweg-Getränkebehältern aus Kunststoff mit einem Fassungsvermögen von weniger als 3 Litern angebracht bleiben müssen. Die Gesetzgebung zur Sicherstellung der Einhaltung wird ab 2024 durchgesetzt.

Die Hersteller von Verschlüssen und ihre Kunden haben eng zusammengearbeitet, um neue innovative Designs zu entwickeln, die diese neue Anforderung erfüllen. Verbraucher, die nach innovativen Produkten und Optionen mit verbesserter Nachhaltigkeit suchen, werden diese neuen Designs wahrscheinlich in Betracht ziehen. Ein typisches Beispiel ist der Verschluss mit "integriertem Scharnier" oder "eingegossener Brücke". Beim Aufschrauben des Verschlusses kommt die Klappe mit dem Haken in Berührung, und die Arme werden mit ausreichender Spannung gestreckt, um die Schale an ihrem Platz zu halten. Der maximale Öffnungswinkel beträgt 180 Grad, wodurch sichergestellt wird, dass die Schale nicht im Weg ist und nicht an die Wange des Verbrauchers stößt, wenn dieser aus der Flasche trinkt.

Um genau zu beschreiben, was unter "festsitzend" zu verstehen ist und wie Verschlüsse und Deckel geprüft werden sollten, wurde die EN-Norm 17665:2022 eingeführt.

Im Mittelpunkt der EN 17665:2022 steht die Notwendigkeit, a) die Festigkeit und b) die Zuverlässigkeit des Verschlusses zu prüfen, wobei für beides Mindestannahmekriterien definiert sind.

Um die Festigkeit der Verschlüsse und Deckel zu prüfen, wird eine vordefinierte Zugkraft angewendet. Diese beträgt entweder 25N (Flaschen mit integrierter Mündung) oder 12N (Kartons und Behälter, bei denen die Mündung nicht integriert ist).

Da die Gesetzgeber in den USA und auf nationaler Ebene in Kanada und Australien bereit sind, dasselbe zu tun wie die EU, wird allgemein erwartet, dass ähnliche Prüfnormen auch in diesen Regionen in Kürze eingeführt werden.

Lösung

Mecmesin entwickelte eine Lösung, um die Befestigungsstärke von Verschlüssen zu testen, basierend auf dem motorisierten MultiTest 2.5-dV Teststand und dem digitalen VFG Touchscreen Kraftmesser.

EN 17665 verlangt 2 Untertests innerhalb der Methode 5.1 Widerstand gegen eine Zugkraft. Jeder Untertest erfordert eine Charge von 10 zu prüfenden Proben. Untertest 1 misst die Zugfestigkeit in Richtung der Mündung (180°) und Untertest 2 misst senkrecht zur Mündung (90°). Jeder Test wird mit 200 mm/min durchgeführt, bis die vordefinierte Zugkraft erreicht ist.

Durch die Verwendung des VFG-Kraftmessers, der auf dem motorisierten MultiTest-dV-Ständer montiert ist, ist es möglich, die Last mit der festgelegten Geschwindigkeit aufzubringen und bei der exakten, in der Norm definierten Zuggrenze anzuhalten. Die Prüfungen werden in der Regel mit Verschlüssen durchgeführt, die auf Kunststoff-Vorformlingen angebracht sind, die für die 90°-Prüfung in einem universellen V-Backenhalter und für die 180°-Prüfung in einer verstellbaren Hülse eingespannt werden. Der Verschluss selbst wird bei der Durchführung der Prüfungen in beiden Richtungen sicher in einem oberen Schraubstock festgehalten.

Die minimale Trennkraft in Newton (N) wird auf dem Display des Kraftmessers angezeigt. Das VFG Touchscreen-Kraftmessgerät hat den zusätzlichen Vorteil, dass es Messungen nach Chargen gruppiert und eine einfache statistische Berechnung der Ergebnisse durchführt.

Diese Prüflösung ist so flexibel, dass sie ohne weiteres auf andere Anbindungslösungen, wie z. B. geschlitzte Bänder und andere Verriegelungs- und Schnappkonstruktionen, angewendet oder angepasst werden kann.

Testausrüstung

• Motorisiertes Zugprüfgerät MultiTest-dV
• VFG 100N Digitales Kraftmessgerät mit Touchscreen
• Universal-Behälterhalterung (180°-Test)
• Hülsenhalter für Vorformlinge (90°-Test) - Sonderanfertigung für eine Reihe von Vorformlingen
• Oberer Schraubstockgriff zum Halten von Verschlüssen