Ist die Verpackung dicht? Präzise, einfache und preiswerte Messtechnik entwickelt

Bisher wurde die Dichtigkeit am Ende der Produktionskette unter erheblicher Belastung der Verpackung durch Druckdifferenzmessung oder zeitaufwändig mit äußerst präzisen Waagen überprüft. Das Technologieunternehmen 3S GmbH hat eine viel einfachere und gleichzeitig preiswerte Messtechnik entwickelt. Dabei spüren Gassensoren winzige Flüssigkeitsverluste von weniger als einem Zehntel Milligramm pro Tag auf. Das innovative Verfahren gelangte jetzt, nach mehreren erfolgreichen Tests bei Pilotkunden, zur Marktreife.

Bevor eine Arzneiflasche oder weitaus komplexere Verpackungen zum Kunden gelangen, muss der Hersteller sicher sein, dass keine der Flaschen oder Verpackungen undicht ist. Prüft man beispielsweise stichprobenartig die Dichtheit von Verpackungen, wird dies bisher meist sehr aufwändig mit äußerst präzisen Waagen gemacht. Diese können zwar kleinste Gewichtsunterschiede feststellen, erfordern jedoch lange Einlagerungszeiten des Prüflings. Anders ein neues, in Saarbrücken entwickeltes Messverfahren: "Diese Messtechnik kann am Ende der Produktionskette installiert werden, so dass dort das entsprechende Produkt überprüft wird, bevor es das Unternehmen verlässt", sagt Thorsten Conrad, geschäftsführender Gesellschafter der 3S GmbH, die das patentierte Verfahren zur Anwendungsreife brachte und vermarktet. Im Unterschied zu anderen Prüfverfahren muss die Messkammer weder ein Vakuum erzeugen noch mit erhöhten Temperaturen arbeiten. Das zu untersuchende Produkt wird einfach nur kurz in die Messkammer gelegt, die nicht viel größer als das Objekt sein muss. "Dann wird Luft eingeführt, die mögliche Ausdünstungen an den Gassensoren vorbeileitet. Diese erkennen in Sekundenschnelle, ob eine Verpackung dicht oder undicht ist und erlauben somit eine Einzelprüfung der Objekte", erläutert der Saarbrücker Unternehmer.

"Ein Pharma-Unternehmen hat die mit Flüssigkeit gefüllte Beutel auf Lecks hin untersuchen lassen und setzt jetzt unser Verfahren in der Produktion ein, um die Dichtheit der Verpackungen laufend zu überprüfen.", erläutert Conrad. Die Prüfzeit, die derzeit bereits bei unter zehn Sekunden liegt, soll noch weiter reduziert werden. Dann könnte das Verfahren auch für Massenprodukte interessant werden. "Das Besondere an der Messtechnik ist, dass sie den Inhalt der Verpackungen gleichzeitig als Prüfgas benutzt und sich in vielen Bereichen der Qualitätssicherung einsetzen lässt", so der Saarbrücker Ingenieur.

Das neue Verfahren weist im Vergleich zu konkurrierenden Techniken folgenden Vorteile auf: Es it mit 10-6 mbar l/s empfindlicher als Druckdifferenzprüfung, es ist bei Prüfzeiten unter 10s schneller als die Wägeprüfung und um einen Faktor 5 günstiger als die Heliumprüfung.

Das Verfahren kann sowohl zur Prüfung der Verpackungsentwicklung im Labor als auch zur Stichproben- und Inline-Prüfung an der fertigen Verpackung bzw. dem fertigen Produkt eingesetzt werden. Gerade die kostengünstige Messtechnik erlaubt zusammen mit anwendungsbezogenen Anlagenkonzepten eine 100%-Inline-Prüfung unterschiedlichster Produkte jenseits der 100 Takte pro Minute.

Eine Abwandlung des Verfahrens besteht darin, eine vorher nicht befüllte Verpackung mit speziellen Testgasen zu füllen und dann auf Dichtheit zu prüfen. Entsprechende Zusatzmodule können zur Verfügung gestellt und in den Ablauf integriert werden.

Die Messtechnik sei auf die Belange von Pharmaunternehmen und der chemischen Industrie zugeschnitten, könne aber auch in der Lebensmittelüberwachung und Autoindustrie Anwendung finden, so Conrad.

Quelle: 3S GmbH