Klappeinlagen

Klappeinlagen gehören zu den essenziellen Komponenten bei der Herstellung von Wellpappen-Verpackungen. Sie tragen maßgeblich zur Stabilität und Schutzfunktion bei und sind daher für viele Branchen von enormer Bedeutung. Durch ihre gezielte Integration in den Zuschnitt wirken sie als strukturelle Verstärkung, erhöhen die Lebensdauer der Verpackung und unterstützen eine wiederholgenaue Performance über gesamte Logistikketten hinweg.

Als konstruktive Verstärkungselemente arbeiten Klappeinlagen direkt in der Kraft- und Lastabtragung mit: Sie stabilisieren Ecken, Kanten und Schnittstellen, minimieren Verformungen und reduzieren das Risiko von Transportschäden. Damit erhöhen sie die Stapelfähigkeit, verbessern die Formstabilität und sichern empfindliche Produktbereiche gegen Stöße, Druck und Vibrationen. Zusätzlich unterstützen sie das kontrollierte Falten, verhindern Materialknicke in kritischen Zonen und sorgen für eine reproduzierbare Packgutfixierung bei wechselnden Umgebungsbedingungen.

Definition: Was versteht man unter Klappeinlagen?

Unter Klappeinlagen wird im Allgemeinen das Einziehen von extrudierten Kunststoffteilen in die Wellpappe zur Verstärkung von Ecken und Kanten verstanden. Diese Funktion erfüllt in erster Linie Schutz- und Stabilitätszwecke und sorgt dafür, dass die gelagerten oder transportierten Waren sicher im Karton sitzen und vor Beschädigungen oder Bewegungen im Inneren geschützt sind. In der Praxis sind Klappeinlagen integrale Bestandteile der Faltkonstruktion und wirken als formschlüssige, zum Zuschnitt passende Einleger, die die strukturelle Integrität des gesamten Verpackungssystems erhöhen.

Im technischen Sprachgebrauch handelt es sich meist um passgenau zugeschnittene Steck- oder Einziehprofile (z. B. aus PE oder PP), die in vorbereitete Aussparungen, Schlitze oder Rillzonen eingesetzt werden. Der Verbund zwischen Einlage und Wellpappe erfolgt formschlüssig durch Geometrie, Reibschluss und gegebenenfalls zusätzliche Fixierung. Abgrenzung: Klappeinlagen unterscheiden sich von separaten Kantenschutzecken oder Umreifungspolstern, da sie integraler Bestandteil der Falt- und Klappkonstruktion des Zuschnitts sind. Ebenso sind sie von reinen Einstecklaschen zu unterscheiden, da Klappeinlagen primär die Lastverteilung und den Schutz verbessern und nicht nur der Verschlussbildung dienen.

• Typische Ausprägungen: Eckverstärkungen, Kantenleisten, Steg- und Brückenprofile, Aufnahmen für Verschlüsse oder Deckelkanten, endlos extrudierte L- und U-Profile, Rast- und Clipgeometrien für definierte Einstecktiefen.
• Funktionale Ziele: Schutz vor punktuellen Lastspitzen, Erhöhung der Kanten- und Stapeldruckfestigkeit, Sicherung gegen Verrutschen, verbesserte Energieaufnahme bei Stößen, definierte Führung der Faltbewegung, Reduktion lokaler Knick- und Stauchschäden.

Herstellungsprozess von Klappeinlagen

Die Herstellung von Klappeinlagen beginnt mit dem Ausstanzen der Wellpappe auf die gewünschte Größe und Form. Anschließend erfolgt die Kaltverformung an den Stellen, wo die Klappeinlagen später sitzen sollen. Der abschließende Arbeitsschritt ist das Einziehen der Klappeinlagen in die dafür vorgesehenen Aussparungen. Ergänzend werden Oberflächenqualitäten (z. B. staubarme Schnittkanten) und die Passung der Profile zum Rillbild geprüft, um ein reibungsarmes Einziehen sicherzustellen.

1. Zuschnitt und Stanzkontur: Die Wellpappe wird gestanzt, gerillt und geschlitzt. Rillungen definieren spätere Faltlinien und Aufnahmen für die Einlagen. In diesem Schritt werden auch Toleranzketten festgelegt, damit Einsteckfenster, Schlitzbreiten und Steghöhen reproduzierbar zueinander passen.
2. Kaltverformung/Rillenpräzision: An den Kanten werden Rill- und Biegebereiche so ausgelegt, dass beim Einziehen der Profile keine Materialschwächung entsteht. Eine angepasste Rillbreite verhindert Papierbruch, während eine saubere Rillkante das Einschieben erleichtert und den Reibschluss definiert.
3. Einziehen und Fixieren: Die extrudierten Kunststoffteile werden manuell oder automatisiert eingeschoben. Je nach Konstruktion erfolgt die Sicherung mittels Formschluss, Rastgeometrie, Klebepunkten oder Clips. Bei höheren Anforderungen kann punktuell Hotmelt oder ein lösungsmittelfreier Klebstoff eingesetzt werden, um Mikrobewegungen im Betrieb zu vermeiden.
4. Endkonfektion und Kontrolle: Sichtprüfung, Maßkontrolle und Funktionsprüfung stellen sicher, dass Einlagen korrekt sitzen, Faltschritte störungsfrei funktionieren und die gewünschte Stabilität erreicht wird. Ergänzend werden die Einsteckkräfte, die Passung nach mehreren Faltzyklen sowie die Rückstellfähigkeit der Profile überprüft.

Bei hohen Stückzahlen kommen Zuführ- und Einziehautomaten zum Einsatz. Wichtig sind dabei wiederholgenaue Toleranzen, saubere Schnittkanten und gratfreie Profile, um Prozessstörungen zu vermeiden. Eine abgestimmte Förder- und Greifertechnik, sensorbasierte Lagekontrolle sowie statistische Prozessregelung (z. B. Stichproben mit Attribut- und Maßprüfung) erhöhen den Durchsatz und minimieren Ausschuss.

Konstruktive Auslegung und Dimensionierung

Die Geometrie der Einlagen richtet sich nach Produktabmessungen, Lastfall (z. B. Stapeldruck, Fallstoß), Materialqualität der Wellpappe (E-, B-, C-, Doppelwelle) und dem vorgesehenen Faltlayout. Für eine robuste Auslegung sind präzise Abmessungen und Toleranzen der Einlagen ebenso relevant wie die Abstimmung von Rillbreite, Steghöhen und Einstecktiefen. Ziel ist eine spannungsfreie, spielfreie Passung ohne Aufwölbungen oder Blockaden in den Klappbereichen. Zusätzlich sollten die Einlagen so positioniert werden, dass der Tragpfad zwischen Kante und Fläche geschlossen bleibt und Eigenspannungen im Karton minimiert werden.

• Tragpfad-Design: Einlagen sollten Lasten über Kanten in die Fläche leiten und punktuelle Druckspitzen vermeiden. Eine gleichmäßige Verteilung verbessert die Kantenstauch- und Boxstapelfestigkeit.
• Kompatibilität: Faltfolgen, Verschlussarten und Einleger (z. B. Zwischenlagen) sind mit den Einlagen abzustimmen. Wechselwirkungen mit Umreifung, Klebestellen oder Verschlussklappen sind frühzeitig zu berücksichtigen.
• Toleranzmanagement: Profil- und Zuschnitttoleranzen werden so definiert, dass sich Fertigungsschwankungen nicht aufs Einziehen übertragen. Hierzu zählen Schlitzbreiten, Profilhöhe, Profilsteifigkeit und Rillpositionen über die gesamte Auflage.

Materialien und Eigenschaften

Klappeinlagen bestehen üblicherweise aus extrudierten Thermoplasten wie Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP). Diese Materialien sind zäh, stoßdämpfend und feuchteunempfindlich. Wichtige Kennwerte sind Dichte, Härte, Rückstellverhalten, Temperaturbeständigkeit und Reibwerte gegenüber Papieroberflächen. Je nach Anforderung können Rezyklatanteile eingesetzt werden. Für Anwendungen mit niedrigen Temperaturen ist auf die Schlagzähigkeit zu achten, bei höheren Temperaturen auf Form- und Maßhaltigkeit.

• Vorteile von PE/PP: Gute Energieaufnahme bei Stößen, hohe Formstabilität, geringe Wasseraufnahme. PE bietet oft eine höhere Dämpfung, PP punktet mit Steifigkeit und Dimensionsstabilität.
• Alternative Ansätze: In bestimmten Anwendungen kommen faserbasierte Einlagen oder verstärkte Papiereinleger in Betracht, wenn eine sortenreinere Entsorgung im Papierkreislauf gewünscht ist. Hybridlösungen können Übergangslösungen darstellen, wenn definierte Zonen zusätzliche Verstärkung erfordern.
• Oberflächen: Glatte oder strukturierte Oberflächen beeinflussen Reibschluss, Einziehbarkeit und Kratzneigung am Packgut. Eine angepasste Oberflächenenergie verbessert die Haftung bei optionaler Klebfixierung.

Qualitätssicherung und Prüfverfahren

Zur Absicherung der Funktion werden Prüfungen entlang des realen Lastprofils durchgeführt. Dazu zählen Fallprüfungen, Kantenstoßtests, Stapeldrucktests und Klimaprüfungen bei variierender Temperatur und Luftfeuchte. Eine dokumentierte Wareneingangs- und Inprozesskontrolle der Profile (Längen, Querschnitt, Maßhaltigkeit) senkt Fehlerquoten und verbessert die Prozessstabilität. Ergänzend sind Wiederholtests nach Mehrfachfaltung, Alterungsprüfungen und Reibwertmessungen sinnvoll, um Funktion und Prozessfenster valide zu bestätigen.

Einsatzbereiche von Klappeinlagen

Klappeinlagen kommen überall dort zum Einsatz, wo eine hohe Stabilität und ein optimaler Schutz der transportierten Güter gefordert sind. Besonders in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, aber auch in der Elektronikbranche erfreuen sie sich großer Beliebtheit. Sie können sowohl für die Herstellung von Wellpappkartons als auch von Schachteln und Boxen verwendet werden. Zudem eignen sie sich für Mehrweg- und Umlaufverpackungen, bei denen robuste Kanten und eine konstante Geometrie über viele Zyklen erforderlich sind.

• Lebensmittel und Getränke: Schutz schwerer Flaschengebinde, Stabilisierung von Kanten gegen Stauchung. Zusätzliche Dämpfung in Transitverpackungen und Trays.
• Elektronik: Fixierung empfindlicher Geräte, Entlastung kritischer Bauteile und Steckverbindungen. Reduzierung elektromechanischer Belastungen durch definierte Auflageflächen.
• Pharma und Medizintechnik: Formfeste Führung von Primärverpackungen und Trays. Stabilität bei Temperatur- und Feuchtewechseln innerhalb validierter Lieferketten.
• Automotive/Industrie: Transport von Komponenten mit erhöhtem Gewicht oder ungünstiger Lastverteilung. Schutz exponierter Kanten von Bauteilen und Vorrichtungen.
• Möbel/Haushaltsgeräte: Stabilisierung von großflächigen Verpackungen, Schutz exponierter Kanten. Reduktion von Oberflächenabrieb bei langen Transportwegen.
• E-Commerce/Mehrwegkreisläufe: Erhöhte Zyklusfestigkeit bei wiederholtem Handling. Konstante Packgutfixierung bei variierenden Inhaltsgewichten.

Vor- und Nachteile von Klappeinlagen

Die Vorteile von Klappeinlagen liegen vor allem in ihrer hohen Stabilität und ihrem Schutzfaktor. Sie machen die Verpackung widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse und verhindern ein Verrutschen der Waren im Inneren. Das minimiert das Risiko von Beschädigungen beim Transport. Ein weiterer Pluspunkt ist ihre Flexibilität: Sie können genau auf die Bedürfnisse des jeweiligen Produkts angepasst werden. Allerdings haben Klappeinlagen auch Nachteile. So können sie den Produktionsprozess verlängern und verteuern. Außerdem ist der Einsatz von Kunststoff aus ökologischer Sicht kritisch zu betrachten.

• Vorteile:
  • Verbesserte Kanten- und Eckstabilität, höhere Stapelfähigkeit.
  • Reduktion von Transportschäden durch Stoß- und Druckentkopplung.
  • Formschlüssige Fixierung reduziert Packgutbewegungen.
  • Anpassbare Geometrien für unterschiedliche Produktformen.
  • Verlässliche Performance bei wechselnden Klimabedingungen.
  • Skalierbarkeit vom Musterbau bis zur Serienfertigung.
• Nachteile:
  • Zusätzliche Prozessschritte und Kosten in der Konfektion.
  • Trennaufwand bei der Entsorgung, wenn Kunststoff und Papier getrennt werden sollen.
  • Abhängigkeit von Maß- und Toleranzgenauigkeit, sonst Risiko von Montagehemmnissen.
  • Erhöhter Prüf- und Dokumentationsaufwand bei qualitätskritischen Anwendungen.

Praxisempfehlungen für Konstruktion und Anwendung

• Frühzeitige Abstimmung von Profilgeometrie und Rilllayout im Musterbau.
• Pilotserie mit realen Last- und Klimabedingungen testen und dokumentieren.
• Einziehprozesse standardisieren (Einsteckrichtung, Kraft, Geschwindigkeit) und optisch prüfen.
• Recyclingaspekte berücksichtigen (sortenreine Trennung oder alternative Materialwahl).
• Einlegepositionen mit FEFCO-Bauarten und Verschlüssen abgleichen, um Kollisionen zu vermeiden.
• Bauteilkanten des Packguts analysieren, um Kratzrisiken durch Profilgeometrie auszuschließen.

Auslegung nach Lastfall und Packgut

Für eine belastbare Auslegung werden die relevanten Lastfälle definiert: statischer Stapeldruck, dynamische Stöße, Vibrationen im Transport sowie Klimaeinflüsse. Daraus leiten sich Profilhöhen, Wanddicken, Radien und die Einstecktiefe ab. Bei schweren Gütern empfiehlt sich eine Kombination aus Kantenlastleitung und Flächenabstützung, um lokale Stauchungen zu vermeiden. Für empfindliche Oberflächen werden weiche, leicht nachgiebige Profile mit größerer Auflagefläche bevorzugt, um Druckspitzen zu reduzieren.

Fehlerbilder und Abhilfe

Typische Abweichungen sind zu hohe Einsteckkräfte, Spiel in der Passung, Aufwölbungen an Rilllinien oder Verrutschen der Profile im Betrieb. Abhilfe schaffen angepasste Profilgeometrien (z. B. geringfügig reduzierte Profilbreite), optimierte Rillparameter, sauber entgratete Schnittkanten und eine definierte Einsteckreihenfolge. Bei wiederkehrenden Montagehemmnissen hilft die Einführung von Lehren für Schlitz- und Rillmaße sowie eine dokumentierte Erstbemusterung.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

Zur Verbesserung der Umweltbilanz können Rezyklatanteile in PE/PP-Profile integriert oder faserbasierte Alternativen geprüft werden. Design-for-Disassembly erleichtert die sortenreine Trennung am Ende der Nutzungsphase. In Mehrwegsystemen zahlen sich robuste, verschleißarme Geometrien und leicht zu reinigende Oberflächen aus. Eine Verpackungskonzeption mit reduzierter Materialvielfalt sowie klarer Kennzeichnung unterstützt effiziente Stoffströme.

Zusammenfassung:

• Klappeinlagen sind integraler Bestandteil vieler Verpackungslösungen und sorgen für zusätzlichen Schutz und Stabilität der darin gelagerten Produkte. Sie verteilen Lasten, schützen Kanten und unterstützen eine reproduzierbare Handhabung.
• Insbesondere bei Verpackungen aus Wellpappe bietet sich die Integration von Klappeinlagen an, da sie die punktuellen Belastungen aufnehmen, die während des Transports oder der Lagerung auftreten können.
• Durch den Einsatz von auf den Inhalt abgestimmten Klappeinlagen kann eine effiziente Raumausnutzung gewährleistet werden, was zu niedrigeren Versandkosten und einem geringeren ökologischen Fußabdruck führt. Zugleich steigt die Prozesssicherheit in der Konfektion.
• Die konstruktive Auslegung umfasst Geometrie, Materialwahl und Passung der Einlagen sowie das Zusammenspiel mit Rillung, Schlitz und Faltfolge. Berücksichtigt werden Toleranzen, Reibwerte und Klimaeinflüsse.
• Verlässliche Prüfungen (Fall, Stapeldruck, Klima) sichern Funktion, Prozessstabilität und Wiederholgenauigkeit im Einsatz. Ergänzend erhöhen standardisierte Einziehprozesse die Qualität über den gesamten Lebenszyklus.