Falztechnik

Wellpappe ist ein vielseitiges Material, das in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen verwendet wird, insbesondere in der Verpackungsindustrie. Ein zentraler Aspekt für die Vielseitigkeit von Wellpappe ist die sogenannte Falztechnik. Sie verbindet das Rillen, das Falten und das sichere Ausbilden von Kanten zu formstabilen Zuschnitten. Dadurch entstehen belastbare Kantenradien, passgenaue Steck- und Klebelaschen sowie präzise Klappen, die eine hohe Maßhaltigkeit und Funktionssicherheit im späteren Gebrauch ermöglichen. Zusätzlich ermöglicht die Falztechnik ein kontrolliertes Verhalten beim Biegen unter Berücksichtigung der Faserrichtung, sodass Zuschnitte ohne Materialschädigung wiederholgenau hergestellt werden können. Der gezielte Aufbau stabiler Kanten verbessert Stapelfähigkeit, Packmittelperformance und Prozessfähigkeit in nachgelagerten Arbeitsschritten wie Faltkleben, Befüllen und Verschließen. Durch sorgfältig abgestimmte Einstellungen werden Rückfederung, Kantenpressung und Toleranzen beherrscht, was die Eignung für automatisierte Verpackungslinien erhöht.

Definition: Was versteht man unter Falztechnik?

Die Falztechnik bezeichnet das spezielle Verfahren, mit dem man Wellpappe faltet. Diese Verfahren ermöglichen eine Vielzahl von Gestaltungsoptionen für die Herstellung von Verpackungen, die für unterschiedlichste Ansprüche angepasst werden können. Falzen ist ein unerlässlicher Schritt im Produktionsprozess von Wellpappeverpackungen. Im engeren Sinn umfasst die Falztechnik das Zusammenspiel aus Rillen (Vorprägen/Nuten) und dem anschließenden kontrollierten Biegen entlang dieser Linien. Ziel ist eine saubere Falzkante ohne Faserbruch, mit definiertem Biegeradius und ausreichender Kantenfestigkeit. Wichtig ist die Unterscheidung: Beim Rillen wird die Struktur der Wellpappe lokal komprimiert, beim Falzen erfolgt die eigentliche Umformung entlang der vorbereiteten Rilllinie. Abzugrenzen sind zudem die Begriffe Knicken (spontanes Umbiegen ohne Vorprägen) und Biegen (kontinuierliche Umformung), die ohne korrektes Rillen in Wellpappe zu Bruchbildern führen können. Eine prozesssichere Falztechnik berücksichtigt elastoplastisches Verhalten des Materials, Rückfederung und Reibung an Werkzeugen, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen.

Prozessschritte in der Falztechnik

Falztechniken begleiten den gesamten Prozess der Wellpappenerzeugung. Zu Beginn des Prozesses steht das sogenannte Rillen der Pappe. Rillen ist das Einbringen von vertieften Linien in das Material. Dann erfolgt das eigentliche Falzen entlang der vorbereiteten Rillen. Das Ergebnis sind präzise und strukturierte Falze. In der Praxis gliedert sich der Ablauf in klar definiierte Schritte, die aufeinander abgestimmt sind, um Maßhaltigkeit, Wiederholgenauigkeit und Kantenqualität sicherzustellen. Ergänzend werden häufig Probezuschnitte gefertigt, um Rillkanal, Druckkräfte und Falzfolge zu validieren. Eine dokumentierte Einstellung der Prozessparameter erleichtert spätere Wiederholaufträge und reduziert Rüstzeiten.

1. Planung und Konstruktion: Festlegung der Falzpositionen, Faltreihenfolge, Laschenbreiten und Toleranzen unter Berücksichtigung der Faserrichtung und der Flötenrichtung der Wellpappe.
2. Rillen (Scoring): Einbringen der Rilllinien mit geeigneter Rillkanalbreite und -tiefe; Abgleich von Materialdicke, Wellenart (z. B. E-, B-, EB-Welle) und Papierqualität, um Rillbruch zu vermeiden.
3. Stanzen/Schlitzen: Zuschnitt der Kontur, Ausbilden von Klappen, Steckschlitzen und Klebelaschen; präzise Registerführung sichert die Lage der Rilllinien.
4. Falzen/Biegen: Umlegen der Klappen entlang der Rillen mit definiertem Druck; Steuerung der Biegekraft verhindert Aufplatzen an der Außenseite und Quetschungen innen.
5. Fügen und Sichern: Je nach Konstruktion Verkleben, Heften oder Verriegeln über Stecklaschen; abschließendes Anpressen stabilisiert die Falzkanten.
6. Qualitätskontrolle: Sichtprüfung auf Rillbruch, Kantenquetschungen und Versatz; Maßprüfung der Kantenlängen und Funktionsprüfung von Verschlüssen.

In der laufenden Produktion sind Inprozesskontrollen (z. B. Messung von Breite des Rillkanals, Falzkräfte, Klappstand) sinnvoll, um Schwankungen durch Materialchargen, Feuchte oder Werkzeugverschleiß frühzeitig zu kompensieren. Eine standardisierte Freigabe anhand von Prüfmustern (First Article Inspection) sorgt für gleichbleibende Qualität.

Einflussgrößen: Material, Wellenart und Klimazustand

• Wellenart und Materialstärke: Feine Wellen (z. B. E- oder F-Welle) erlauben enge Falzradii und komplexere Faltfolgen; gröbere Wellen (z. B. B- oder C-Welle) benötigen größere Biegeradien.
• Faserrichtung: Quer zur Rille steigert sich die Bruchgefahr; eine günstige Ausrichtung reduziert Rillbruch und verbessert die Kantenqualität.
• Klimatisierung: Ausgewogene Feuchte und Temperatur unterstützen gleichmäßiges Faltverhalten und minimieren Aufplatzen oder Wellenbruch.
• Liner und Wellenpapier: Flächengewichte, Steifigkeit und Leimverbund der Deck- und Wellenbahnen beeinflussen Rillbarkeit, Rückfederung und Kantenfestigkeit.
• Werkzeugzustand: Abgenutzte Rillräder, stumpfe Stanzlinien oder beschädigte Gegenrillmatrizen erzeugen ungleichmäßige Rillen und begünstigen Fehlerbilder.
• Prozessgeschwindigkeit: Höhere Taktung reduziert Verweilzeiten im Rillkanal; daraus ergeben sich andere Druck- und Einstellwerte als bei langsamer Fahrt.

Öffnungshilfen und Abreißlinien

Für definierte Öffnungsfunktionen werden häufig Abreißstreifen und feine Stanzungen eingesetzt. Solche Linien schwächen das Material kontrolliert, ohne die Stabilität im Transport wesentlich zu beeinträchtigen. Vertiefende Hinweise bietet der Beitrag weiterführende Informationen zur Perforation im Überblick. In der Praxis kommen zudem Mikroperforationen, Zipperschnitte und Sollbruchzonen zum Einsatz, die mit der Falzplanung abgestimmt werden müssen, um ungewollte Rissfortpflanzungen an Klappen oder Laschen zu verhindern. Öffnungshilfen sind idealerweise so positioniert, dass tragende Kanten und Falzradii nicht geschwächt werden.

Techniken und Maschinen in der Falztechnik

In der Falztechnik werden verschiedene Techniken und Maschinen eingesetzt. Hierbei sollte speziell auf die Falzmaschine eingegangen werden. Eine Falzmaschine ermöglicht ein präzises und effizientes Falzen von Wellpappe. In der modernen Falztechnik werden häufig computergesteuerte Falzmaschinen eingesetzt, die sehr genaue Arbeitsergebnisse ermöglichen. Zudem gibt es spezielle Maschinen für spezielle Falztechniken wie den Kreuzbruchfalz oder den Zickzackfalz. Ergänzend kommen Stanzsysteme und Inliner-Prozesse zum Einsatz, die Rillen, Schneiden, Schlitzungen und das anschließende Falten und Kleben in einer Linie kombinieren. Für die Klebung werden je nach Anwendung Dispersionsklebstoffe oder Schmelzklebstoffe verwendet; beide erfordern eine abgestimmte Pressstrecke und definierte Offenzeiten, damit Falzkanten formstabil bleiben.

• Flachbett- und Rotationsstanzen: Erzeugen Rilllinien, Konturen und Öffnungen mit hoher Registergenauigkeit; abgestimmte Rillwerkzeuge und Gegenrillmatrizen sichern konstante Rillkanäle.
• Schlitz-/Rillaggregate: Für kontinuierliche Längsprozesse mit variablen Formateinstellungen; geeignet für Serien mit häufigem Formatwechsel.
• Faltklebemaschinen (Inliner): Automatisiertes Vorfalten, Leimauftrag, Endfalten und Pressstrecke; integrierte Sensorik und Kameraüberwachung zur Prozesssicherheit.
• Digital gesteuerte Antriebe: Reproduzierbare Einstellungen von Druck, Geschwindigkeit und Falzsequenz; kurze Rüstzeiten und stabile Qualität.
• Vorfalz- und Prägeeinheiten: Reduzieren Rückfederung bei steifen Qualitäten; verbessern den Klappstand und die Maßhaltigkeit an Verschlüssen.
• Inline-Qualitätsüberwachung: Kameras und Sensorik zur Erkennung von Rillversatz, Klebstoffauftrag und Kantenbeschädigungen in Echtzeit.

Typische Falzarten

• Parallelfalz: Mehrfaches Umlegen in gleicher Richtung, geeignet für längliche Zuschnitte und Klappfolgen.
• Kreuzbruchfalz: Faltung im rechten Winkel zur ersten Falzlinie; wird bei feineren Qualitäten und mehrteiligen Zuschnitten verwendet.
• Zickzackfalz: Wechselnde Falzrichtung für kompakte, mehrlagige Elemente; insbesondere bei dünneren Wellenqualitäten praktikabel.
• Berg- und Talfalz: Definiert die Lage der Rille zur späteren Außen- oder Innenseite; wichtig zur Vermeidung von Außendeckbahnbruch.
• Doppelfalz/Vorfalz: Vorprägen mit anschließender Endfaltung für exakte Klappstände bei dickeren oder mehrlagigen Aufbauten.

Parameter und Toleranzen

Die Qualität der Falzkante wird durch das Verhältnis von Materialdicke, Rillkanalbreite und Rilltiefe bestimmt. Für robuste Ergebnisse ist ein ausreichend breiter Rillkanal in Relation zur Gesamtstärke der Wellpappe erforderlich; zu enge Kanäle begünstigen Aufplatzen, zu weite reduzieren die Gravur und führen zu unpräzisem Falten. Eine wiederholgenaue Einstellung der Druckkräfte und ein sauberer Werkzeugzustand sind zentrale Voraussetzungen für gleichbleibende Ergebnisse. In der Praxis haben sich Richtwerte bewährt, etwa eine Rillkanalbreite in der Größenordnung von circa 1,2–1,6-facher Materialdicke und Biegeradien, die der Wellenart angepasst sind. Toleranzen für Falzlage, Klappenbreite und Klebelaschenüberdeckung werden in der Konstruktion festgelegt und vor Serienstart bemustert.

• Rillkanalbreite: Häufig 1,2–1,6 × Dicke; bei grober Welle tendenziell größer, um Faserbruch zu vermeiden.
• Rilltiefe: So wählen, dass die Außendeckbahn nicht reißt und die Innenseite nicht übermäßig gequetscht wird.
• Biegeradius: Bei E-/F-Welle kleiner möglich, bei B-/C-Welle größer einplanen, um Stabilität zu erhalten.
• Press- und Biegekräfte: Reproduzierbar einstellen; zu hohe Kräfte verursachen Kantenquetschungen, zu niedrige mindern Rückhaltekraft.

Vor- und Nachteile von Falztechnik

Die Hauptvorteile der Falztechnik sind ihre Präzision und Vielseitigkeit bei der Produktion von Wellpappeverpackungen. Durch das präzise Falzen wird die Passgenauigkeit und Stabilität der Verpackung sichergestellt. Außerdem ermöglichen verschiedene Falztechniken eine Vielzahl von Verpackungsdesigns. Ein Nachteil der Falztechnik kann sein, dass sie für bestimmte Arten von Verpackungen zu kompliziert und damit zeit- und kostenintensiv ist. Allerdings überwiegt die Vielfalt und Flexibilität, die die Falztechnik bietet, in den meisten Fällen die Nachteile. Zusätzlich erhöht die kontrollierte Falzung die Prozessfähigkeit in automatisierten Linien und reduziert Ausschuss durch definierte Kantenverläufe.

• Vorteile:
  • Hohe Maßgenauigkeit und reproduzierbare Kantenqualität
  • Formstabile Konstruktionen mit definierten Biegeradien
  • Anpassbarkeit an unterschiedliche Materialklassen und Wellenarten
  • Integration in durchgängige Inliner-Prozesse für effiziente Abläufe
  • Verbesserte Stapel- und Transportstabilität durch belastbare Falzkanten
  • Gute Eignung für funktionale Elemente wie Steck- und Klebelaschen
• Herausforderungen:
  • Werkzeug- und Rüstaufwand bei Variantenwechseln
  • Empfindlichkeit gegenüber Materialschwankungen und Klimaeinflüssen
  • Risiko von Rillbruch oder Kantenquetschungen bei ungeeigneten Einstellungen
  • Notwendigkeit konsequenter Qualitätskontrollen zur Vermeidung von Versatz
  • Berücksichtigung der Rückfederung für passgenaue Verschlüsse

Qualitätsmerkmale und Prüfmethoden

Gütekennzeichen in der Falztechnik sind saubere Kanten ohne Aufplatzen, ein gleichmäßiger Biegeradius, funktionsfähige Verschlüsse sowie passgenaue Klebelaschen. Relevante Prüfungen umfassen die Sicht- und Maßkontrolle, Probefaltungen entlang aller Rillen sowie Funktionsprüfungen von Steck- und Klebeverbindungen. Typische Fehlerbilder lassen sich durch gezielte Parameteranpassungen vermeiden. Ergänzend sind zerstörungsarme Prüfungen (z. B. Klappstandtests, Falzzyklen) sowie dokumentierte Freigabemuster hilfreich, um Serienstabilität und Wiederholgenauigkeit zu belegen. Prüfpläne sollten Grenzmuster und Toleranzbereiche enthalten.

• Rillbruch: Aufreißen der Außendeckbahn; Ursache: zu schmale Rillkanäle oder zu hohe Biegekraft.
• Kantenquetschungen: Übermäßige Kompression an der Innenseite; Ursache: zu hohe Presskräfte beim Falten.
• Falzversatz: Ungenaue Lage von Rille und Schnitt; Ursache: mangelnde Registerhaltigkeit oder Werkzeugverschleiß.
• Unzureichende Rückhaltekraft: Zu weiche Rillung führt zu unpräzisem Umlegen; Ursache: falsche Kombination aus Rillhöhe und Kanalbreite.
• Aufstellen von Klappen: Ungewolltes Zurückfedern; Gegenmaßnahmen: Vorfalzen, erhöhter Anpressdruck, angepasster Biegeradius.
• Kantenaufplatzen nach dem Kleben: Spannungen durch falsche Falzreihenfolge; Gegenmaßnahmen: Sequenz anpassen, Klebstoff- und Presszeit korrigieren.

Anwendungsbeispiele und Konstruktionshinweise

Bei standardisierten Versandkartons mit durchgehenden Klappen erfordert die Falztechnik eine konsistente Rillung an den Hauptkanten, damit Deckelklappen bündig schließen. Displays und Einlagen aus feinen Wellen profitieren von engeren Rillabständen und kleinen Biegeradien für präzise Konturen. Bei Flaschenverpackungen oder stoßsensiblen Produkten sorgen großzügigere Radien und mehrlagige Falzzonen für zusätzliche Kantensteifigkeit. Für Klebelaschen ist eine ausreichende Überdeckung und ein rillnaher Leimauftrag zweckmäßig, damit die Verbindungen formstabil und belastbar bleiben. Ausschwenkbare Klappen sollten so gerillt werden, dass keine Fasern quer zur Hauptzugrichtung brechen.

Arbeitssicherheit und Ergonomie

Die Einstellung von Rill- und Falzaggregaten erfolgt idealerweise bei Stillstand und unter Beachtung der Schutzvorrichtungen. Greifbereiche an rotierenden Teilen sind zu sichern, Verstellungen werden dokumentiert. Ergonomische Abläufe – beispielsweise höhenangepasste Pressstrecken und gut zugängliche Rillhalter – erleichtern reproduzierbare Einstellungen und reduzieren Fehlbedienungen.

Nachhaltigkeitsaspekte

Saubere Falzkanten tragen zur Wiederverwendbarkeit von Verpackungen bei und reduzieren Ausschuss. Eine materialgerechte Falztechnik vermeidet unnötige Beschädigungen der Deckbahnen, was Recyclingfähigkeit und Kreislaufführung begünstigt. Durch passgenaue Konstruktionen lassen sich Materialeinsatz und Transportvolumen optimieren.

Zusammenfassung:

• Die Falztechnik ist ein spezielles Verfahren in der Herstellung von Verpackungsprodukten, insbesondere aus Wellpappe, bei dem das Material entlang vorgegebener Linien gefaltet wird, um komplexe Strukturen zu erzeugen.
• Durch die Verwendung dieser Technik können Unternehmen maßgeschneiderte und widerstandsfähige Verpackungslösungen erstellen, die den Bedürfnissen ihrer Produkte ideal entsprechen.
• Die Falztechnik ermöglicht auch eine effiziente Lagerung und Transport, da die flachen Materialien erst am Bestimmungsort in ihre endgültige Form gefaltet werden können.
• Rillen und Falzen bilden eine Prozesskette: korrekt eingestellte Rillkanäle und definierte Biegekräfte sichern stabile Kanten ohne Faserbruch.
• Materialeigenschaften wie Wellenart, Faserrichtung und Klimazustand beeinflussen Falzqualität und Funktionssicherheit.
• Moderne Maschinen mit präziser Steuerung ermöglichen reproduzierbare Ergebnisse und integrierte Qualitätsprüfungen.
• Durch klare Prüfpläne, Musterfreigaben und dokumentierte Einstellungen bleibt die Qualität über Serien hinweg stabil.
• Die richtige Kombination aus Rillkanalbreite, Rilltiefe und Biegeradius reduziert Fehlerbilder und erhöht die Prozesssicherheit.