combiTop, combiLift und combiTwist heißen die intelligenten Verschlusslösungen von SIG Combibloc. Sie sind das Convenience-Plus für Getränkekartons: Die Verschlüsse erweitern die Vorzüge dieser Verpackungen um konsumentenfreundliche Details. Dazu zählen beispielsweise eine leichte und hygienische Öffnung der Packung, gutes Ausgießverhalten oder problemlose Wiederverschließbarkeit. Der combiTwist ermöglicht sogar ein direktes Trinken aus dem Getränkekarton.
Benutzerfreundliche Verschlüsse liegen im Trend – das zeigen die zahlreichen Konsumentenbefragungen. Der Verbraucher schätzt Verpackungen, die bequem zu öffnen und sicher wieder zu verschließen sind. Primäre Anforderungen an einen Verschluss sind einfaches Öffnen und Handling, Hygiene, Wiederverschließbarkeit und Dichtigkeit sowie gutes Ausgießverhalten. Darüber hinaus gilt der Verschluss auch als Schutz vor möglichen Verunreinigungen des Produktes.
Zwei Funktionsschritte
Bereits im Jahre 1993 brachte SIG Combibloc nach eigenen Angaben den weltweit ersten Wiederverschluss für einen Getränkekarton auf den Markt. Wie beim Öffnen einer Getränkedose ermöglicht combiTop, die Packung ohne ausführliche Gebrauchsanweisung und ohne zusätzliche Öffnungshilfe wie zum Beispiel Schere oder Messer zu öffnen (Abb. 1). Der Produktinhalt bleibt auch nach dem Öffnen und Wiederverschließen der Packung geschützt, kann bei Bedarf neuerlich aufgeschüttelt und sicher vor Fremdgeschmack im Kühlschrank gelagert werden.
Bei combiTop handelt es sich um einen Klappverschluss, der in zwei Schritten funktioniert: Zunächst wird ein Klappdeckel nach oben geöffnet, dann eine Kunststofflasche nach unten gedrückt, die durch die Bewegung den mittels einer Laserperforation geschwächten Karton durchstößt – der Karton ist geöffnet und das Produkt kann ausgeschüttet werden. Zum sicheren Wiederverschließen wird dann einfach der Klappdeckel zugedrückt.
Single Action
Eine Neuentwicklung stellt der combiLift dar, der seit 1999 in verschiedenen europäischen Ländern eingeführt wurde (Abb. 2). Dieser Klappverschluss unterscheidet sich von combiTop und dessen zweistufiger Funktionsweise durch die sogenannte Single Action: Die Verpackung lässt sich nun mit nur einer Handbewegung ohne Produktkontakt noch leichter und sauberer öffnen.
Die bei diesem Verschluss eingesetzte Hebelwirkung – mit nur einer Handbewegung wird der Klappverschluss am hinteren Ende nach oben gezogen, dabei drückt das vordere Ende den Karton ein – ermöglicht ein Öffnen ohne großen Kraftaufwand. Das Wiederverschließen erfolgt mit einem hörbaren „Klick“.
Ein Dreh genügt
Darüber hinaus bietet SIG Combibloc jetzt auch einen Schraubverschluss an. Schraubverschlüsse sind bei Konsumenten von der Flasche her seit langem bekannt und sehr beliebt, da sie neben einfachem Handling auch Dichtigkeit versprechen. Darüber hinaus ermöglichen sie als zusätzliches Convenience-Plus ein direktes Trinken aus der Packung und sind damit ideal für den Unterwegsverzehr.
Bei der Entwicklung des Schraubverschlusses, der auf der Anuga FoodTec 2000 erstmals dem Fachpublikum präsentiert wurde, waren intensive Marktanalysen und Verbraucherbefragungen der eigentlichen Entwicklungsarbeit vorausgegangen. Diese ergaben folgende Anforderungen an den Verschluss:
• ausgeprägte Verbraucherfreundlichkeit
• mit nur einer Handbewegung zu öffnen (Single Action)
• hygienisch saubere Öffnung
• Fremdeingriffsanzeige (Tamper Evidence)
• Wiederverschließbarkeit
• gutes Ausgießverhalten und guter Trinkstrahl
• verwendbar für alle Formatgrößen mit einem Fassungsvermögen größer oder gleich 1 l.
Die Antwort auf diese Anforderungen ist combiTwist: Ein weites Spiralgewinde sorgt dafür, dass eine Drehung zum Öffnen der Packung ausreicht. Gleichzeitig durchstößt ein Keil, der durch eine raffinierte Mechanik im Innern des Verschlusses bewegt wird, den mit Hilfe einer Laserperforation geschwächten Karton. Für die unterschiedlichen Kartonformate gibt es den Schraubverschluss in den Ausgieß-Durchmessern 19,5 und 23 mm. Der patentierte Schraubverschluss garantiert ein fusselfreies Ausgießen ohne PE- und Aluminiumfransen oder sonstige Fremdkörper. Es gibt wie bei den anderen Verschlüssen dieses Herstellers keine Wegwerfteile.
Vom Rohstoff zum Kunststoffausgießer
Die oben beschriebenen verbraucherfreundlichen und wiederverschließbaren Öffnungs- und Ausgießhilfen für Combibloc-Getränkekartons sind alle aus Kunststoff gefertigt. Zur Herstellung dieser Ausgießer werden die pigmentierten Kunststoffe Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) verwendet, weil sie chemisch resistent, kostengünstig und weltweit für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sind. Sie sind im Spritzgießverfahren mit den für die Ausgießer notwendigen Eigenschaften verarbeitbar.
Das Spritzgießverfahren findet vor allem dort Anwendung, wo eine hohe Stückzahl in gleichbleibender Qualität ohne Nachbearbeitung gefordert ist. Bei der Herstellung und Weiterverarbeitung sind vor allem im Lebensmittelbereich höchste Auflagen zu beachten. An erster Stelle stehen hier Haltbarkeit und Sterilität. Beim Spritzgießverfahren werden die Kunststoffe, die sich aufgrund ihrer Eigenschaften fast beliebig formen lassen, in der Regel als Granulat verarbeitet. Aufgeschmolzen und vermischt wird die Schmelze durch eine Düse in ein geschlossenes und gekühltes Werkzeug gespritzt. Dort kühlt der Kunststoff ab, härtet aus und erhält so seine endgültige Gestalt (Formteil). Da Kunststoffe beim Abkühlen einem Volumenschwund unterliegen, ist beim Spritzgießverfahren darauf zu achten, dass die genaue Abkühlzeit und -temperatur konstant gehalten werden, ebenso wie ein Nachdruck, der verhindert, dass Einfallstellen im Formteil entstehen.
Die Spritzgießmaschinen sind modular aufgebaut. Sie bestehen aus der Spritzeinheit, dem Maschinenständer mit der Hydraulik und der Steuereinheit.
In der Spritzeinheit wird das Kunststoffmaterial je nach Bedarf mit einem Farbstoff vermischt. Über eine Schnecke wird die vorbereitete, erhitzte Masse in das Formwerkzeug gespritzt und geformt. Gehalten wird das Werkzeug von der Schließeinheit. Danach wird das gegossene Teil entformt, d.h. das bereits erstarrte, aber noch warme Formteil (Ausgießer) wird ausgeworfen. Dabei darf der Ausgießer weder deformiert werden noch hängen bleiben. Die endgültige Festigkeit wird erst nach weiterem Abkühlen erreicht. Die Bewegungsabläufe moderner Spritzgießmaschinen sind vollautomatisiert. Dabei überwacht eine Steuerung alle Maschinenparameter wie Wege, Geschwindigkeiten, Drücke, Temperaturen und Zeiten. Sie stellt so optimale Verarbeitungsbedingungen sicher.
Vorschwächung des Kartons mit Lasertechnik
Zur Entwicklung und Herstellung eines Verschlusses für einem Getränkekarton gehört allerdings noch mehr als das gerade beschriebene Kunststoffteil oben auf der Packung. So muss beispielsweise eine Schnittgeometrie für die Laserperforation zur Vorschwächung des Kartons entwickelt werden. Früher wurde die Verpackung durch einen mechanischen Halbschnitt perforiert, d.h. der Verbund wurde bis hinunter auf die dünne Aluminiumschicht gequetscht, um später, beim gefüllten Getränkekarton, die Öffnung durch combiTop zu ermöglichen. Seit 1995 erfolgt die Perforation durch Lasertechnik. Der Verbund aus Karton und PE wird durch gebündeltes Licht abgetragen. Die Reproduzierbarkeit dieses Verfahrens und die physikalischen Eigenschaften von Laser und Materialien ermöglichen ein funktionierendes Öffnungsverhalten bei gleichzeitig hoher aseptischer Sicherheit. Die Perforation erfolgt als Arbeitsschritt bereits bei der Packstofffertigung.
Appliziert wird der Verschluss dann in der Produktionslinie des Abfüllbetriebes – und zwar erst nach der Produktfüllung und Siegelung des Kartons. Auf diese Weise sind die Integrität der aseptischen Verpackung und der Produktschutz garantiert. Die für die Aufbringung des Verschlusses konstruierte Maschine, Applikator genannt, besteht aus Sortierer, Zufahrschiene, Beleimwalze, Ausgießergreifer sowie den ausgießerbezogenen Teilen. Dieser Applikator, mit dem der Verschluss auf die Packung geklebt wird, ist der Füllmaschine im Downstream nachgeschaltet.
Die für combiTop entwickelte Basismaschine lässt sich dank ihrer speziellen Konstruktion einfach umrüsten und mit entsprechenden Umbausätzen auf die unterschiedlichen Ausgießsysteme umstellen.
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