Drehmomentmessung für Verschlüsse und Kappen

Drehmomentmessgeräte für Verschlüsse (Cap Torque Tester) sind Spezialinstrumente für die Messung des Öffnungs- und Schließdrehmoments von Verschlüssen, Kapseln und Ringen für Verpackungen aus Glas, Kunststoff und Metall. Die Kontrolle des Schließdrehmoments ist entscheidend, um die Dichtheit des Produkts während Lagerung und Transport zu gewährleisten, während das Öffnungsdrehmoment für den Endverbraucher annehmbar bleiben muss (nicht so hoch, dass das Öffnen schwerfällt, und nicht so niedrig, dass es zu unbeabsichtigtem Öffnen kommt). Typische Anwendungen finden sich in der Pharma-, Lebensmittel-, Kosmetik- und Chemieindustrie, wo die Qualität des Verschlusses ein kritisches Produktmerkmal ist.

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Typischer Aufbau

Ein Cap Torque Tester besteht aus: einem Unterbau mit Spannsystem für den Behälter (selbstzentrierender Ring, verstellbare Backen, austauschbare Spannfutter für verschiedene Formen), einem Messkopf mit hochgenauem Drehmomentsensor (Drehmomentaufnehmer mit typischer Genauigkeit von 0,5 % vom Endwert), einer digitalen Anzeige mit eigenen Funktionen (Öffnungsspitzenwert, Schließspitzenwert, Statistiken, GO/NOGO-Schwellen) und einem System zur Drehmomentaufbringung (manuell oder motorisiert). Die fortgeschritteneren Modelle enthalten einen Winkelsensor für die kombinierte Drehmoment-Winkel-Messung, die zur Charakterisierung des Verschlussverhaltens in den einzelnen Phasen (Voranziehen, Klick, Überdrehen) unerlässlich ist.

Messarten

Die wichtigsten durchgeführten Messungen sind: Opening Torque (Öffnungsdrehmoment, der zu Beginn des Aufschraubens erfasste Höchstwert); Slip Torque (Gleitmoment, der während der Löse-Drehung erreichte Wert); Resealing Torque (Wiederverschlussmoment, aufgebracht zum Schließen des Verschlusses nach dem Öffnen, wichtig für das Verbrauchererlebnis); Bridge Torque (bei Tamper-Evident-Verschlüssen mit Sicherheitsring das zum Abreißen der Sicherheitsstege erforderliche Drehmoment). Bei Modellen mit Winkelsensor wird die gesamte Drehmoment-Winkel-Kurve aufgezeichnet, wodurch sich die einzelnen Phasen des Verschließens genau bestimmen lassen.

Branchenanwendungen

Die Anwendungen verteilen sich auf mehrere Branchen: Pharmazie (Prüfung von Mehrdosisflaschen, kindergesicherten Behältern und Ampullen, nach USP <671>, EU GMP); Lebensmittel (Säfte, Getränke, Öle, Babynahrung, in Übereinstimmung mit den Anforderungen an Dichtheit und Frischegarantie); Kosmetik (Lotionen, Cremes, Parfüms, wo der korrekte Verschluss auch ein ästhetischer Faktor ist); Industriechemie (Behälter für Gefahrstoffe, wo die Sicherheit des Verschlusses durch die Transportvorschriften ADR und die CLP-Verordnung geregelt ist); Primärverpackung für die Veterinärmedizin.

Prüfnormen

Die wichtigsten Normen sind: ASTM D3198 (Cap Torque an Schraubflaschen); ISO 17919 (Cap Torque an Flüssigkeitsbehältern); ASTM D2063 (Tamper-Evident-Verschlüsse); USP <671> für pharmazeutische Behältnisse (Dichtheit der Behälter und Öffnungsverhalten). Die Annahmevorgaben (Mindest- und Höchstwerte des Drehmoments in Abhängigkeit vom Verschlussdurchmesser) werden durch interne Lastenhefte der Hersteller und durch Branchennormen festgelegt. Die Kalibrierung des Cap Torque Testers erfolgt mit kalibrierten Hebelarmen und nach ISO 17025 zertifizierten Massen.

Eigene Software und Integration

Die eigens vorgesehene Software verwaltet: Prüfprogramme je Produktcode (mit voreingestellten Annahmegrenzen); die Erfassung der Drehmoment-Winkel-Kurven für die detaillierte Auswertung; Prozessstatistiken und SPC (Cp/Cpk) für die Stabilität der Verschließlinie; die Datenarchivierung mit Chargenrückverfolgbarkeit; die Anbindung an betriebliche LIMS und an MES-Systeme der Produktionslinie; eine Berichterstellung nach den Vorschriften der Branche. Die Anbindung an automatische Verschließlinien ermöglicht die automatische Korrektur der Parameter des Verschließers anhand der Prüfdaten.

Auswahlkriterien

Die Auswahl des Cap Torque Testers hängt ab vom typischen Drehmomentbereich der Produkte (von 0,1 bis 20 N·m je nach Produkt), von der Verfügbarkeit von Spannfuttern für die Behälterformen (rund, oval, konturiert), vom Vorhandensein des Winkelsensors, vom Antrieb (manuell für kleine Produktionen, motorisiert für intensive Qualitätskontrolle) und von den Datenschnittstellen für die Einbindung in das Qualitätssystem.

Zugehörige Produkte

Die RODER Geräte für diese Anwendung. Auf den zugehörigen Katalogseiten finden Sie Modelle, technische Daten und Dokumentation.

Drehmomentmessgeräte für Verschlüsse

Drehmomentmessgeräte von Shimpo für das Öffnungs- und Schließdrehmoment von Kappen und Verschlüssen.

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