VERPACKEN-AKTUELL

Schieber-, Spannzangen- und Zwangsentformung im Vergleich

Alle Entformungstechniken für Verschlusskappenwerkzeuge

20. März 2011, von Susanna Stock

Die Werkzeuge von Schöttli im Vergleich: 32-fach-Verschluss-Form mit Entformung über Schieber.

Quelle: Schöttli AG

Mit dem nach eigenen Angaben einzigartigen Angebot von Spritzgiesswerkzeugen für Verschlusskappen bietet die Schöttli AG, Diessenhofen, alle marktgängigen Werkzeugkonzepte aus einer Hand. Die Entformung der zurzeit bis zu 96 Flaschenverschlüsse pro Werkzeug kann über Schieber, Spannzangen oder für die nachträglich geschnittenen Garantiebänder ohne Schieberbetätigung oder Spannzange ausgeführt werden. Mit diesem Komplettangebot kann Schöttli Kunden weltweit ohne Festlegung auf ein bestimmtes Formenkonzept neutral beraten. Damit könen die Werkzeuge des schweizerischen Formenbauers unabhängig vom Entformungskonzept bei Verschlussproduzenten und Getränkeabfüllern arbeiten.

Spritzgiesswerkzeuge zur Herstellung von Verschlusskappen mit Sicherheitsband (Tamper-evident-Band, TE-Band) sind kompakte Hochleistungssysteme mit höchsten Anforderungen an Produktivität, Produktionssicherheit, Qualität und Zuverlässigkeit. Wie vertraut Anwender mit bestimmten Werkzeugkonzepten sind, beeinflusst den Kauf neuer Werkzeuge entscheidend, erklärt Schöttli. Auch regional differenzierte Sicherheitsbedürfnisse zählen zu den Entscheidungskriterien für oder gegen ein bestimmtes Entformungskonzept.

Bei vielen Verschlussherstellern sind Schieberwerkzeuge im Einsatz. Sie haben die grösste Tradition unter den Verschlusskappenwerkzeugen, werden daher von nahezu allen Werkzeugbauern propagiert und sind in vielen Werkzeugparks, in zahllosen Betrieben sowie beim Bedienpersonal weithin bekannt. Schieberwerkzeuge stellen das Verschlussband durch Öffnen von Schieberleisten frei. Schieber sind in verschiedenen Geometrien zum Entformen von Hinterschnitten an Spritzgussteilen weit verbreitet.

96-fach-Werkzeug des Herstellers mit Entformung über Spannzangen.

Quelle: Schöttli AG

Spannzangenwerkzeuge gelten mit einem kleinen Marktanteil als eher selten, da nur sehr wenige Anbieter sie herstellen können. Die Marktanteile dieser Entformungsvariante wachsen aber stetig. Vorteil der Spannzangenwerkzeuge von Schöttli sind die nach Firmenaussage hohe Designfreiheit bei der Schraubkappengeometrie, die besonders kompakte Anordnung der Kavitäten im Werkzeug und der geringere Bedarf an Aufspannfläche. Im Vergleich zu allen anderen Konzepten ist somit eine Produktion auf relativ kleinen Spritzgiessmaschinen möglich. Die Spannzangen öffnen beim Entformen in sechs Richtungen und formen somit alle Anbindungsstege des TE-Bandes geometrisch absolut identisch aus. Dies hat Vorteile sowohl für Abfüller als auch für den Verbraucher:

Zum einen erlaubt die geometrische Gleichheit einen nahezu störungsfreien Betrieb bei der Verschlussapplikation auf der Abfüllanlage. Das Garantieband wird bei der Applikation gleichmässig gedehnt. Dabei erfahren alle Anbindungsstege dieselbe Belastung, und kein schwächerer Steg kann bei der Applikation reißen. Für den Abfüllbetrieb ist dieses Verhalten besonders wichtig, denn so bleibt der Verschließvorgang störungsfrei. Zum anderen profitiert der Verbraucher von der Gleichmässigkeit der Anbindungsstege: Das TE-Band reißt bei der Erstöffnung des Verschlusses sehr gleichmäßig ab. Dieses homogene Öffnungsverhalten stellt einen hohen Manipulationsschutz dar und vermittelt dem Konsumenten die Gewissheit, ein hochwertiges Produkt aus einer sicheren Verpackung zu genießen.

Schöttli gibt auf Spannzangen eine Standzeitgarantie von 5 Millionen Zyklen, obwohl sie durch ständige Lastwechsel mechanisch hoch belastet sind. Noch kein Verarbeiter, der bei dem Hersteller ein Spannzangenwerkzeug als Alternative zum Schieberwerkzeug bestellt hat, ist zum Schieberwerkzeug zurückgekehrt, wie das Unternehmen betont. Vielmehr haben die Betreiber kleinerer Spannzangenwerkzeuge neue Formen mit höheren Kavitätenzahlen geordert. So hat Schöttli in den letzten Jahren Spannzangenwerkzeuge mit insgesamt mehr als 8.000 Kavitäten gebaut und in jüngster Zeit zumeist als 96-fach-Werkzeuge ausgeliefert.

Verschlüsse mit nachträglich geschnittenem Garantieband für höchste Sicherheit

96-fach Werkzeug mit Zwangsentformung der Verschlüsse.

Quelle: Schöttli AG

In Nordamerika, nicht selten aber auch in Europa und China bevorzugen Abfüller Verschlusskappen mit einem durchgängig angespritzten Sicherheitsband, das im Anschluss an das Spritzgießen durch Falten und Schneiden ("Folden" und "Slitten") in nachgeschalteten Anlagen funktionsfähig gemacht wird. Diese Schraubkappen bieten einen besonders hohen und für den Konsumenten eindeutigen Manipulationsschutz.

Bei diesem Werkzeugkonzept ist für die Entformung keine Bewegung über Schieber oder Spannzange notwendig. Jedoch müssen auch bei diesen Verschlüssen kleine Hinterschnitte entformt werden. Dabei muss der Kern der zum Abstreifen notwendigen Mindestkraft mechanisch standhalten. Schöttli legt die Zwangsentformung jeweils nach den produkt- und kundenspezifischen Anforderungen aus. Nach dem Spritzgießen werden diese Schraubkappen einzeln an mit hoher Drehzahl rotierenden Schneidmessern vorbeigeführt, die das bis dahin noch geschlossene TE-Band partiell durchtrennen.

Ein Teil der Verschlusskappenhersteller haben ihre Schraubkappen bisher vornehmlich durch die Presstechnik Compression Moulding produziert, die anschließendes Folden und Slitten erfordert. Viele dieser Hersteller wechseln zurzeit auf das bessere Herstellverfahren Spritzgießen, halten aber an ihrer Verschlussgeometrie fest und bevorzugen daher die Zwangsentformung, um ihr Downstream-Equipment zum Folden und Slitten weiterverwenden zu können. Die zweigleisige Strategie verschafft den Anlagenbetreibern einen risikolosen und flexiblen Übergang zum qualitativ hochwertigeren Spritzgießen und eine hohe Sicherheit vor möglichem Wartungsaufwand an Werkzeugen mit den bislang unbekannten Entformungstechniken.

(st)