Verschlüsse. H.-C. Langowski Verpackungstechnik - Systeme Verschlüsse

Transkript

1 Verschlüsse

2 Verschlüsse Beispiele Kronenkorken Drehkronenkorken Siegelmündung Twist-Off- Schraubverschluss Twist-Off-Verschluss Schraubver- Obrist-Cap Spezialverschluss mit Bajonettgewinde schluss PT 40 Verschluss mit Ausgießer Drehschraubverschluss MCA- MCA-Schraubmünd. mit Korken mit Kunststoffdeckel Schraubmündung Originalitätssicherheit

3 Verschlüsse Beispiele

4 Packmittel, Mundstücke und Verschlüsse für den Packstoff Glas Packmitteltypen Mundstücke Verschlüsse Weithalsgläser mit Nocken bzw. Bajonett vorgefertigte aus Kunststoff Flaschen für Bier Wasser u. AfG Saft mit Schraubgewinde mit Wulstrand mit Kronenkork-Rand mit Schraubgewinde (MCA, Pilferproof) mit Loch vorgefertigte aus Metall vorgefertigte aus Kunststoff vorgefertigte aus Metall Bördelverschluss aus Metall Bördel- bzw. Clinchverschluss aus Metall Clinchverschluss aus Kunststoff vorgefertigte aus Kunststoff vorgefertigte aus Metall Kappen aus Metall Bügelverschluss (Bierflaschen) Wein mit Bandmundstück Naturkork / Presskork Schaumwein für Schaumweinflaschen Naturkork / Presskork PE-Stopfen Kronenkork Aluminiumkappen ohne Sicherungsband mit Sicherungsband ohne Sicherungsring mit Sicherungsring ohne Innenkork mit Innenkork

5 Kronenkorken

6 Dichtmaterialien Polyvinylchlorid (PVC) als Dichtmasse für Kronen-korken ist zunehmend unter Beschuss geraten. Daher werden heute PVC-freie Dichtungsmassen für Kronenkorken hergestellt aus PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymere) verschiedenen Kautschukarten. Durch Kombinieren der Kunststoffe können Parameter, wie hohes Druckhaltevermögen, Ventilwirkung oder Sauerstoffbarriere entsprechend den Wünschen des Abfüllers für den jeweiligen Anwendungsfall gezielt eingestellt werden.

7 Diverse Systeme Kronenkorken Double-Lock Ultra Aluminiumanrollverschlüsse Alu-Star Pilferproof-Verschlüsse Talog Kunststoffverschlüsse Alcoa Crown-Bender

8 Verschließköpfe Aluminiumanrollverschlüsse Crown-Bender AVK-4 Kunststoffschraubverschlüsse Alcoa VK 560

9 Bügelverschlüsse und typische Probleme Miniatur-Bügelverschluss (18/10) DIN-Bügelverschluss (23/18) Riesenbügelverschluss (35/23)

10 Vor- und Nachteile von Verschlussarten 1 Kronenkorken Vorteile: Wirtschaftlichkeit hohe Verschließgeschwindigkeiten hohe Gasdichtigkeit Nachteile: Flaschenmündung kann während des Verschließens beschädigt werden nicht wiederverschließbar Ring-Zug-Verschlüsse Vorteile: keine Mündungsbeschädigung Nachteile spezielle Verschließköpfe erforderlich kleine Verschließgeschwindigkeiten Verletzungsgefahr beim Öffnen nicht wiederverschließbar

11 Vor- und Nachteile von Verschlussarten 2 Kunststoff- Schraubverschlüsse Vorteile: wiederverschließbar Nachteile: hohe Gasdurchlässigkeit schlechtere Handhabung bei Pilferproof- Verschlüssen Aluminium-Anroll- Verschlüsse Vorteile: wiederverschließbar Möglichkeit zum Bedrucken hohe Gasdichtigkeit Nachteile: Flaschenmündung kann während des Verschließens beschädigt werden

12 Vor- und Nachteile von Verschlussarten 3 System Kunststoff-Korken (Polyurethan) Naturkork Aluminium-Anroll- Verschlüsse Vorteile keine Abgabe geschmacksbeeinträchtigender Stoffe bei richtiger Lagerung hohe Gasdichtigkeit Image wiederverschließbar Möglichkeit zum Bedrucken hohe Gasdichtigkeit Nachteile relativ hohe Sauerstoffdurchlässigkeit schlechtes Image rel. hohe Kosten Abgabe geschmacksbeeinträchtigender Stoffe (z.b. Trichloranisol) hohe Kosten hohe Variabilität Flaschenmündung kann während des Verschließens beschädigt werden schlechtes Image

13 Sauerstoffdurchlässigkeit von Verschlüssen 5 Abgas Messprinzip Die Messung erfolgt analog DIN T 3 - Bestimmung der Gasdurchlässigkeit: Sauerstoffspezifisches Trägergasverfahren Oxtran N 2-Druckgas- stahlflasche Durchflußmesser Trägergasbefeuchter Probeflasche Permeationskammer Sensor Widerstand Digitalmeßgerät Verstärker Spannungs-Schreiber O -Druckgas- 2 stahlflasche Durch die Permeationskammer strömt O 2 als Prüfgas, durch die Flasche sauerstofffreies Formiergas (98 % N 2, 2 % H 2 ). Sauerstoffmoleküle, die durch den Kronenkorken permeieren, werden vom Trägergasstrom erfasst und zu einem elektrochemischen Sensor transportiert Abgas E

14 Permeationswege bei Verschlüssen (Wdh.) Kunststoff Barriere Kronenkork Compound O 2 O 2 CO 2 O 2 CO 2 CO 2 Flasche O 2 Flasche Ein- und mehrteilige Kunststoffschraubverschlüsse Kronenkorken bzw. Al-Anrollverschlüsse Müller, K.; Weisser, H.: Gasdurchlässigkeit von Flaschenverschlüssen. Brauwelt 142 (2002), Nr. 17, S

15 O 2 -Durchlässigkeit: Verschlüsse (Wdh.) Kronenkork Standard Kronenkork Barriere Kronenkork Twist off Schraubver. Standard Schraubver. Barriere Bügelverschluss Scavenger O 2 -Aufnahme in µg Verschluss d 0, 21 bar

16 O 2 -Durchlässigkeit verschiedener Compounds für Kronenkorken Standard-Compounds (PVC-haltige oder PVC-freie Dichtungsmassen) Beispiel 1: Standard-Kronenkork mit der Durchlässigkeit 4 µg/(d 0,21 bar) Es ergibt sich eine Durchlässigkeit von 0,7 mg in einem halben Jahr pro Gebinde Bezogen auf ein 0,5-l-Gebinde also: 1,4 mg/l in einem halben Jahr Bezogen auf ein 0,33-l-Gebinde also: 2,1 mg/l in einem halben Jahr Compounds mit barrier liner (passive Barriere) Beispiel 2: Barriere-Kronenkork mit der Durchlässigkeit 0,6 µg/(d 0,21 bar) Es ergibt sich eine Durchlässigkeit von 0,1 mg in einem halben Jahr pro Gebinde bezogen auf ein 0,5-l-Gebinde: 0,2 mg/l in einem halben Jahr Compounds mit aktiver Barriere (Scavenger) Nicht messbare Durchlässigkeit, solange Scavenger aktiv ist

17 Sauerstoffbelastung des Bieres vom Lagertank bis zur abgefüllten Flasche Gesamtsauerstoffaufnahme sollte möglichst klein gehalten werden Literatur: 1-2 mg O 2 /l führen zum geschmacklichen Verderb Besser: Gesamtsauerstoffaufnahme nach ½ Jahr Lagerzeit: <1,0 mg O 2 /l Stand der Technik bei sauerstoffarmer Filtration und Abfüllung Sauerstoffgehalt nach dem Verschließer: <0,1 mg/l O 2 -Aufnahme durch den Verschluss Kronenkorken mit Standardcompound: 1,4 mg/(l ½ Jahr) Kronenkorken mit Barrierecompound: 0,2 mg/(l ½ Jahr) Kronenkorken mit Scavenger: 0,0 mg/(l ½ Jahr)

18 Messen des Abblasverhaltens und der Innendruckdichtigkeit von Kronenkorken Innendruckmessgerät Crown Cork Tester der Firma Haffmans, Venlo/NL. Mit einer gleichbleibenden Druckanstiegsgeschwindigkeit von rund 0,3 bar/s wird der Druck so lange erhöht, bis unter dem Zackenrand des Kronenkorken die ersten Luftblasen ausperlen: Abblasdruck. Anschließend wird der Druck so weit abgesenkt, bis keine Gasblasen mehr austreten: Dichtdruck.

19 Innendruckdichtigkeit von Kronenkorken 100 Summenhäufigkeit in % Abblas- und Dichtüberdruck in bar Abblasüberdruck Dichtüberdruck

20 Verschluss für PET-Bierflaschen System KHS Innocap 1. Verschluss wird aufgesetzt 2. Abdecken des Mündungsbereichs erfolgt durch den Vorverschluss 3. Abspritzen von Produktresten im Gewindebereich 4. Aufschrauben des Hauptverschlusses bis zur Endlage Hellige, U.: Jede Menge Sicherheit. Brauwelt 140 (2000), Nr. 45, S