Kodiergeräte

In der Welt der Wellpappe-Verpackung spielen Kodierungsgeräte eine zentrale Rolle. Sie drucken Barcodes, Serien- und Chargennummern, variable Datumsangaben, Logos, Piktogramme und weitere produktions- oder logistikrelevante Informationen direkt auf die Oberfläche. Das unterstützt Rückverfolgbarkeit, Qualitätssicherung, interne Materialflüsse und eine konsistente Kennzeichnung entlang der gesamten Lieferkette. Zusätzlich ermöglichen sie eine klare, wiederholgenaue Identifikation von Packgütern über mehrere Prozessschritte hinweg – vom Wareneingang über die Kommissionierung bis zur Auslieferung.

Auf Umkartons, Versand- und Sekundärverpackungen werden Kodierungen meist inline während des Verpackungsprozesses aufgebracht. Dabei kommt es auf gute Lesbarkeit, ausreichenden Kontrast, normkonforme Codequalität sowie eine prozesssichere Anbindung an Sensorik und IT-Systeme an. Ebenso relevant sind reproduzierbare Drucklagen, stabile Trocknungszeiten und ein auf die Liniengeschwindigkeit abgestimmtes Datenhandling, um Fehldrucke, Nacharbeit und Stillstände zu vermeiden.

Definition: Was versteht man unter Kodierungsgeräten?

Unter Kodierungsgeräten versteht man Maschinen und Systeme, die alphanumerische Texte, Barcodes, 2D-Codes oder Grafiken berührungslos oder mittels Transferverfahren auf Oberflächen aufbringen. In der Verpackungsindustrie – insbesondere bei Wellpappe – dienen sie der eindeutigen Identifikation, der gesetzlichen und kundenspezifischen Kennzeichnung sowie der automatisierten Logistiksteuerung. Sie werden häufig als Markier- oder Kennzeichnungssysteme bezeichnet und sind fester Bestandteil moderner Produktionslinien.

Typische Inhalte sind Herstellungs- und Mindesthaltbarkeitsdatum, Chargen- und Serialnummern, GS1-konforme Barcodes (z. B. EAN/UPC, Code 128), 2D-Codes (z. B. DataMatrix, QR), interne Material-IDs, Kommissionierhinweise und Handling-Symbole. Der Direktdruck auf Wellpappenoberflächen wird dabei auf die Materialeigenschaften (Porosität, Saugfähigkeit, Glätte, Beschichtung) abgestimmt, um eine stabile Lesbarkeit zu erzielen. Zusätzlich fließen Vorgaben zu Modulgröße, Ruhezonen (Quiet Zones) und Kontrastanforderungen in die Layoutgestaltung ein.

Typen und Anwendungsbereiche von Kodierungsgeräten

In der Praxis kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz. Auswahlkriterien sind Material, gewünschte Druckhöhe und -auflösung, Liniengeschwindigkeit, Datenumfang, Code-Typ und die geforderte Beständigkeit der Markierung. Auch Platzverhältnisse, Umgebungsbedingungen und Wartungsanforderungen sind bei der Entscheidung zu berücksichtigen.

• Großzeichen-DOD (Drop-on-Demand): Robuste Großschriftgeräte für poröse Substrate wie Wellpappe. Geeignet für Versandtexte, einfache Logos und 1D-Barcodes bei mittlerer Auflösung; große Druckhöhen für Kartonseitenflächen. Ideal für variable Kennzeichnungen mit guter Sichtbarkeit aus der Distanz.
• Hochauflösender Piezo-/TIJ-Druck: Für feinere Schriften, Logos und 1D/2D-Codes mit hoher Kantenschärfe. Besonders effektiv auf glatteren, beschichteten oder weiß gedeckten Kartonoberflächen. Öl- und wasserbasierte Tintenvarianten erlauben eine Anpassung an unterschiedliche Substratabsorptionen.
• Continuous Inkjet (CIJ): Sehr schnelle Kennzeichnung kleinerer Zeichen; im Wellpappenbereich eher für Zusatztexte und kleine Codes, wenn hohe Liniengeschwindigkeiten gefordert sind. Gut geeignet für variable Datumsangaben und Seriennummern in beengten Layouts.
• Laser-Kodierung (CO₂): Dauerhafte, lösemittelfreie Markierung durch lokale Oberflächenmodifikation. Eignet sich für viele Kartonqualitäten; Absaugung und Materialtests sind wichtig, um Kontrast und Lesbarkeit sicherzustellen. Der Vorteil liegt in minimalem Verbrauchsmaterialeinsatz.
• Thermo-Transfer (TTO) / Transferlösungen: Üblicherweise für Folien/Etiketten; in Wellpappenanwendungen relevant, wenn Etiketten mit variablen Daten auf Umkartons aufgebracht werden (z. B. Print-and-Apply als kombiniertes Kodier-/Etikettiersystem).
• UV-härtender Tintenstrahldruck: Für Anwendungen mit schnell aushärtender, abriebfester Tinte. Sinnvoll, wenn kurze Trocknungszeiten bei höherer Beständigkeit gegenüber Abrieb oder Feuchte gefordert sind und die Kartonoberfläche dafür geeignet ist.

Typische Einsatzfelder auf Wellpappe

• Umkartons und Versandverpackungen mit Klartext, Barcodes und 2D-Codes für Einlagerung und Kommissionierung.
• Display- und Regalverpackungen mit Logos, Piktogrammen und Fertigungsdaten.
• Transporthinweise (z. B. Pfeile, Handling-Symbole) sowie interne Steuerungsinformationen für Förder- und Sortieranlagen.
• Sammel- und Bündelverpackungen mit variablen Mengenauszeichnungen, Palettenplatz-IDs und Routing-Informationen.
• Exportverpackungen mit zusätzlichen Pflichtangaben und robusten Kennzeichnungen für längere Transportwege.

Arbeitsweise und Technologie hinter den Kodierungsgeräten

Ein typisches Kodiersystem umfasst Druckkopf/Druckmodul, Tinten- oder Farbbandversorgung, eine Steuereinheit, Sensorik (Produktsensor, Encoder) und Schnittstellen zur Liniensteuerung oder IT. Die Synchronisation mit dem Produktfluss erfolgt über Trigger- und Geschwindigkeitsmessung, um Position und Proportion des Druckbildes konstant zu halten. Ergänzend kommen Puffer- und Datenprüflogiken zum Einsatz, um korrekte Datensätze rechtzeitig zuzuweisen.

• Tintenstrahlverfahren: Tröpfchen werden gezielt auf die Oberfläche appliziert. Wasserbasierte Tinten eignen sich für poröse Wellpappe, lösemittelhaltige Formulierungen für schwierigere Substrate. Pigmenttinten erhöhen den Kontrast auf brauner Pappe. Parameter wie Tropfengröße, Düsenspannung und Sprühabstand beeinflussen Kantenqualität und Grauwertbildung.
• Laser: Markierung durch Abtrag/Anlassung der Deckschicht. Der Kontrast hängt von Faserstruktur, Beschichtung und Farbe der Decke ab; Tests klären die optimale Leistung, Fokuslage und Geschwindigkeit. Eine koordinierte Absaugung schützt Komponenten und Umgebung.
• Thermotransfer: Übertragung von Farbpigmenten aus dem Farbband mittels Wärme und Druck; meist in Etikettier- oder Folienanwendungen integriert. Farbbandqualität und Andruckkraft bestimmen die Deckung und Kantenschärfe.

Für die Datenanbindung werden variable Inhalte aus vorgelagerten Systemen (z. B. Linien-PC, Datenbank, ERP) übernommen. Prüfziffern und GS1-AI-Strukturen werden in der Steuerung generiert. Qualitätskontrolle erfolgt über Codeleser oder Verifier; Ziel sind normgerechte Güteklassen mit stabiler Leserate. Für Layout, Codegröße und Druckbild sind Lesedistanz, Materialbeschaffenheit und Druckfläche maßgeblich; hierzu bieten sich weiterführende Informationen zu praxisrelevanten Abmessungen an.

Normen, Codegüte und Verifizierung

Die Qualität von linearen Barcodes und 2D-Codes auf Wellpappe wird anhand standardisierter Güteklassen bewertet. Dazu gehören Kriterien wie Kontrast (Symbolkontrast), Kantenrauhigkeit, Modulation, Decodierbarkeit, Ruhezonen und Fehlerkorrekturreserven. Die regelmäßige Verifizierung mittels geeigneter Prüfgeräte stellt sicher, dass Codes auch unter variierenden Licht- und Scannerbedingungen zuverlässig gelesen werden. Eine dokumentierte Prüfstrategie mit Stichprobenplänen, Prüfmitteln und Grenzwerten stabilisiert die Prozessfähigkeit.

Empfehlenswert sind eindeutig definierte Layoutvorgaben, Mindestmodulgrößen für 2D-Codes, passende Druckhöhen für 1D-Codes sowie definierte Freiräume. Zusätzlich hilft eine klare Versionierung von Druckvorlagen, um Verwechslungen bei Variantenwechseln zu vermeiden.

Material- und Designfaktoren für Wellpappe

Wellpappe variiert hinsichtlich Wellenprofil (z. B. E-, B-, C-Welle, Doppelwelle), Deckenpapiersorte, Flächengewicht und Beschichtung. Diese Faktoren beeinflussen Saugverhalten, Oberflächenrauheit und damit die Druckpunktbildung. Eine auf das Material abgestimmte Tintenauswahl (z. B. pigmentiert für braune Decke, farbstark für weiße Decke) sowie ein geeigneter Düsenabstand verbessern Kontrast und Lesbarkeit. Rillungen, Stanzkanten und Klappenbereiche sollten möglichst frei von kritischen Codeteilen bleiben.

Für großflächige Seitencodes haben sich erhöhte Druckhöhen mit ausreichender Strichstärke bewährt. Bei 2D-Codes sollte auf homogene Flächen ohne starke Porenansammlungen geachtet werden. Testdrucke unter realer Liniengeschwindigkeit und mit repräsentativen Kartonchargen sind ein wesentlicher Schritt zur Validierung.

Daten- und IT-Integration

Kodierungsgeräte beziehen variable Inhalte häufig aus zentralen Quellen. Bewährt haben sich Schnittstellen über standardisierte Protokolle, strukturierte Datensätze mit klaren Felddefinitionen und plausibilitätsgeprüfte Eingaben an der Linie. Funktionen wie automatische Layoutauswahl (per Produkt-ID), Versionskontrolle, Zeit- und Datumsstempel sowie die Generierung von Prüfziffern unterstützen eine fehlerarme Kennzeichnung. Ereignis- und Fehlerprotokolle erleichtern die Nachverfolgung im Qualitätsmanagement.

Zur Reduzierung von Bedienfehlern sind rollenbasierte Benutzerrechte, gesperrte Pflichtfelder und Voransichten des Druckbildes hilfreich. Redundante Netzwerkpfade und unterbrechungsfreie Datenbereitstellung sichern die Verfügbarkeit auch bei Lastspitzen.

Praxisnahe Tipps und typische Fehlerursachen

• Kontrastschwäche: Wechsel auf pigmentierte Tinten, Anpassung der Tropfengröße oder Verringerung des Düsenabstands; bei Laser: Anpassung von Leistung und Fokus.
• Verschmierung: Trocknungszeit und Tintentyp prüfen, Kartonoberfläche auf Staub und Feuchte kontrollieren, Förderbandgeschwindigkeit und Abstand optimieren.
• Versatz/Verzerrung: Encoder sauber koppeln, Triggerposition stabilisieren, Packstückführung verbessern, Vibrationen minimieren.
• Nicht lesbarer Code: Modulgröße erhöhen, Ruhezonen sicherstellen, Verifizierungskriterien einhalten, ggf. alternative Codetypen prüfen.
• Unklare Daten: Klare Feldzuordnung, Datenmasken und Validierungen nutzen; Änderungsprozesse dokumentieren.

Wartung, Betrieb und Schulung

Regelmäßige Düsenreinigung, rechtzeitiger Tinten- oder Farbbandwechsel und Kalibrierung von Trigger und Abständen sind grundlegende Maßnahmen für stabile Ergebnisse. Schulungen zu Material- und Tintenauswahl, Codeinhalten, Normvorgaben und Bedienabläufen erhöhen Prozesssicherheit und verringern Stillstandszeiten. Ersatzteil- und Verbrauchsmaterialmanagement (z. B. Kartuschen, Filter, Düsenmodule) sichert die Verfügbarkeit im laufenden Betrieb.

Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Sicherheit

Beim Vergleich von Technologien sollten Gesamtbetriebskosten betrachtet werden: Anschaffung, Verbrauchsmaterialien, Energiebedarf, Service und Ausfallrisiken. On-Demand-Druck verringert Bestände an vorbedruckten Kartons und reduziert Makulatur bei Variantenwechseln. Umweltaspekte wie emissionsarme Tinten, lösemittelfreie Prozesse (z. B. Laser) und effiziente Absaugung tragen zur betrieblichen Nachhaltigkeit bei. Arbeitsschutz umfasst Schutzhauben, Absaugtechnik, Kennzeichnung von Gefahrenstoffen und klare Betriebsanweisungen.

Prozessintegration und Umgebungsbedingungen

• Mechanik/Positionierung: Feste Montage, definierter Düsenabstand, Führung des Packstücks; vibrationsarme Umgebung verbessert Kantenqualität.
• Sensorik: Zuverlässige Produkterkennung bei variierenden Kartongrößen; Encoder koppelt Druckgeschwindigkeit an die tatsächliche Fördergeschwindigkeit.
• Umwelt: Staub, Temperatur und Luftfeuchte beeinflussen Tintenbenetzung und Trocknung; Absaugung bei Laseranwendungen.
• Wartung: Regelmäßige Düsenreinigung, Tinten-/Kartuschenwechsel, Kalibrierung von Trigger und Abstand.
• Inbetriebnahme: Abgestimmte Testläufe, Materialfreigaben und dokumentierte Parameter sorgen für reproduzierbare Ergebnisse im Alltag.

Vor- und Nachteile von Kodierungsgeräten

Vorteile:

• Flexible, bedarfsgerechte Kennzeichnung mit variablen Daten auf begrenzter Fläche; unterstützt Rückverfolgbarkeit, Qualitätsmanagement und Bestandsprozesse.
• On-Demand-Druck reduziert Lagerhaltung von vorbedruckten Kartons; Änderungen an Texten und Codes sind kurzfristig umsetzbar.
• Hohe Prozessintegration durch Sensorik, Datenanbindung und automatisierte Layoutwahl; konsistente Kennzeichnung über Produktvarianten hinweg.
• Skalierbarkeit von einfachen Textmarkierungen bis zu komplexen 2D-Codes ermöglicht eine schrittweise Erweiterung je nach Anforderung.

Herausforderungen:

• Anschaffung, Verbrauchsmaterialien (Tinte/Farbbänder) und Service verursachen laufende Kosten; bei Laser zusätzliche Anforderungen an Absaugung und Sicherheit.
• Bedien- und Wartungsaufwand: Schulungen für Material-/Tintenauswahl, Reinigung, Codeinhalte und Normvorgaben.
• Material- und Umgebungsabhängigkeit: Porosität, Beschichtungen und Staub beeinflussen Kontrast und Haftung; Tests und Parameterabstimmung sind erforderlich.
• Prozessdisziplin: Korrekte Datenbereitstellung, gereinigte Oberflächen und stabile Mechanik sind Voraussetzungen für gleichbleibende Codequalität.

Fazit

Kodierungsgeräte sind in der Wellpappenverarbeitung ein fester Bestandteil der Kennzeichnung. Sie ermöglichen normkonforme, prozesssichere Markierungen mit variablen Daten und unterstützen Rückverfolgbarkeit, Bestandsführung und klare Identifikation entlang der Lieferkette. Die Auswahl der Technologie richtet sich nach Material, Codeanforderungen, Liniengeschwindigkeit und Integrationsgrad; eine sorgfältige Erprobung unter Produktionsbedingungen erhöht die Stabilität der Lesbarkeit. Mit definierten Prüfplänen, geschultem Personal und konsistenten Layouts lassen sich robuste, wirtschaftliche und langlebige Kennzeichnungen im Produktionsalltag realisieren.

Zusammenfassung:

• Kodierungsgeräte sind technische Hilfsmittel, die zur Markierung und Identifizierung von Produkten, insbesondere von Verpackungen aus Wellpappe, genutzt werden und eine eindeutige, maschinenlesbare Kennzeichnung ermöglichen.
• Die Verwendung von Kodierungsgeräten erleichtert das Verpackungsmanagement erheblich, indem sie Effizienz und Genauigkeit bei der Verfolgung des Produktflusses gewährleistet und Prozessdaten strukturiert verfügbar macht.
• Mit Hilfe moderner Technologien können Kodierungsgeräte Barcodes, QR-Codes oder andere Arten von Identifikationsmarken auf Wellpappeprodukten platzieren, was sie für Unternehmen mit variantenreichen Verpackungsanforderungen besonders zweckmäßig macht.
• Auswahl, Parametrierung und regelmäßige Qualitätsprüfung (Lesbarkeit, Kontrast, Codegüte) sind entscheidend, um stabile Ergebnisse im Produktionsalltag zu erzielen; ergänzend tragen Materialtests, verlässliche Datenquellen und geschulte Bediener zur Prozesssicherheit bei.