Technische Kartonagen

Technische Kartonagen werden von vielen Unternehmen aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Robustheit geschätzt. Sie spielen eine wesentliche Rolle in der Verpackungsbranche, insbesondere bei der Herstellung von Wellpappe. Ihre Eigenschaften können je nach Verwendungszweck und Anforderungen variieren, was sie zu einem äußerst flexiblen Material macht. Im industriellen Umfeld verbinden sie konstruktive Stabilität mit geringem Eigengewicht, sind materialeffizient, einfach zu verarbeiten und lassen sich für spezifische Produkte, Komponenten oder Baugruppen präzise auslegen. Neben dem Schutz im Transport kommen sie auch in der Intralogistik, Kommissionierung und Lagerhaltung zum Einsatz und unterstützen standardisierte Abläufe durch wiederholgenaue Formen und definierte Belastbarkeit.

Darüber hinaus tragen durchdachte Verpackungssysteme zur Reduktion von Transportschäden, zur Prozesssicherheit an automatisierten Linien und zur effizienten Bildung von Ladeeinheiten bei. Die anpassbaren Geometrien, das geringe spezifische Gewicht und die Möglichkeit, Verpackung und Innenausstattung aus einem Werkstoff zu realisieren, erleichtern recyclinggerechtes Design. Durch digital gestützte Datenübergaben (z. B. CAD-Schnittstellen, Plottermuster) lässt sich die Abstimmung mit Entwicklung, Einkauf und Qualitätssicherung beschleunigen und die Zeit bis zur Serienreife verkürzen.

Definition: Was versteht man unter Technische Kartonagen?

Unter technischen Kartonagen versteht man eine spezielle Form von Verpackungen, die aus Wellpappe hergestellt werden. Sie sind in erster Linie dafür konzipiert, Produkte während des Transport- und Lagerungsprozesses zu schützen. Ihre Struktur ermöglicht es ihnen, eine bemerkenswerte Festigkeit und Stabilität aufzuweisen, die notwendig sind, um die darin aufbewahrten Güter sicher zu halten. Der Begriff umfasst neben klassischen Faltkartons auch konstruktive Lösungen wie Stanzzuschnitte, Gefache, Trays, Polsterelemente aus Pappe, Zwischenlagen, Kantenschutzprofile und mehrwellige Transportkisten. Charakteristisch sind eine auf den Einsatzzweck abgestimmte Geometrie, definierte Kantenstauch- und Flächenbelastbarkeit sowie funktionale Details (z. B. Halterungen, Einstecklaschen oder Aufreißhilfen), die das sichere Handhaben und schnelle Öffnen erleichtern.

Je nach Anforderungen werden ein-, zwei- oder dreiwellige Qualitäten eingesetzt. Die technische Auslegung orientiert sich an produktspezifischen Lastfällen (Druck, Stauchung, Durchstoß, Schwingung), an klimatischen Bedingungen entlang der Lieferkette und an normierten Prüfwerten (u. a. ECT, BCT, FCT). Dadurch lassen sich Lösungen realisieren, die empfindliche Oberflächen schützen, Bauteile lagefixiert führen oder als Ladungsträger in standardisierten Logistikprozessen dienen.

Im engeren Sinne unterscheidet man zwischen standardisierten Bauformen und individuell konstruierten Verpackungen mit passgenauer Innenausstattung. Technische Kartonagen adressieren dabei neben Schutz- und Fixierfunktionen auch Aspekte der Bauteilorientierung, der ergonomischen Entnahme und der Kennzeichnung. Sie können als Einweg- oder als wiederverwendbare Packmittel konzipiert werden, wobei Toleranzkette, Rillbild, zulässige Faltwechsel und die zu erwartenden Klimaschwankungen in der Auslegung berücksichtigt werden.

Herstellungsprozess von Technischen Kartonagen

Der Herstellungsprozess von technischen Kartonagen ist eine Kombination aus Handwerk und Präzisionstechnik. Er beginnt mit der Auswahl des passenden Papiers, welches durch eine Wellpappenmaschine läuft und dabei in der spezifischen Welle geformt wird. Diese wird dann mit einer anderen Papierlage verklebt, um die endgültige Form der Wellpappe zu erhalten. Durch verschiedene Fertigungsschritte wie Stanzen, Falten und Kleben entstehen aus dem Rohmaterial die technischen Kartonagen, die stabile und zuverlässige Verpackungslösungen bieten.

Werkzeuggebundene Prozesse (Rotations- oder Flachbettstanzen) liefern hohe Maßhaltigkeit bei großen Serien, während werkzeuglose Verfahren (Schneid- und Rillplotter) eine schnelle Bemusterung und kleine Losgrößen ermöglichen. Die Verbindungstechnik reicht von Dispersions- und Hotmelt-Klebungen über Heftung bis zu kombinierten Lösungen. Prozessüberwachung (Temperatur, Feuchte, Pressdruck, Leimauftragsmenge) sowie inline integrierte Qualitätssensorik sichern eine gleichbleibende Verbundfestigkeit und Planlage.

Materialauswahl und Wellpappenherstellung

Auswahlkriterien für Decken- und Wellenpapiere sind Flächengewicht, Faserzusammensetzung, Oberflächenqualität und ggf. besondere Eigenschaften wie Nassfestigkeit oder antistatische Ausrüstung. Gängige Wellenarten sind E-, B-, C- und Kombinationen wie BE- oder BC-Welle. Die Verleimung erfolgt meist mit stärkehaltigen Klebstoffen; Prozessparameter (Temperatur, Feuchte, Pressdruck) beeinflussen die Verbundfestigkeit und Planlage.

Zusätzlich spielen die Papierqualitäten (z. B. Testliner, Kraftliner, Recyclingqualitäten) und der Feuchtegehalt eine zentrale Rolle für die Kantenstabilität und das Rillverhalten. Die Wahl der Grammatur und der Liner beeinflusst Durchstoßarbeit und Berstfestigkeit, während die Wellengeometrie die Dämpfungswirkung und Stapelstabilität steuert. Eine sorgfältige Lagerung der Rohpapiere verhindert unerwünschte Verzüge und Curl.

Weiterverarbeitung und Konfektion

Nach dem Zuschnitt entstehen durch Rillen, Perforieren, Stanzen und Falzen die funktionsgebenden Geometrien. Verbindungen werden je nach Konstruktion geklebt (Dispersions- oder Hotmelt-Klebstoffe), geheftet oder kombiniert. Inline-Prozesse (Drucken, Schlitzung, Rillung) reduzieren Durchlaufzeiten, während rotative oder Flachbettstanzen komplexe Konturen mit hoher Maßhaltigkeit ermöglichen.

Zuschnittoptimierung, Nutzenbilder und der gezielte Einsatz von Rillmatrizen beeinflussen Ausschussquote, Kantenqualität und Rillgüte. Für wiederholgenaue Montage werden Faltfolgen eindeutig festgelegt und durch Markierungen oder Perforationsbilder unterstützt. Konstruktive Polsterzonen, abgestimmte Rillweiten sowie definierte Fügefolgen verbessern die Prozessfähigkeit im Verpackungsbereich.

Qualitätssicherung

Prüfungen umfassen u. a. Kantenstauchwiderstand (ECT), Kistenstauchprüfung (BCT), Berstfestigkeit, Durchstoß- und Falltests sowie Funktionsprüfungen der Rillungen und Verriegelungen. Klimaprüfungen (z. B. 23 °C/50 % r. F.) stellen reproduzierbare Vergleichswerte sicher. Dokumentierte Spezifikationen erleichtern die gleichbleibende Fertigung über Serien und Losgrößen hinweg.

Ergänzend werden Parameter wie Short-Column-Test (SCT), Wasseraufnahme (Cobb), Reibwerte, Planlage und Maßhaltigkeit überwacht. Erstmusterprüfberichte, Freigabemuster und Verpackungsdatenblätter schaffen Transparenz zwischen Entwicklung, Qualität und Logistik. Funktionsprüfungen unter dynamischer Belastung (Vibration, Schock) helfen, das Verhalten über die gesamte Lieferkette zu bewerten.

Druck und Kennzeichnung

Je nach Anforderung kommen Flexo-, Digital- oder Offset-Vorstufen zum Einsatz. Kennzeichnungsflächen für Codes, Piktogramme und Handlingshinweise werden konstruktiv vorgesehen, um Lesbarkeit und Rückverfolgbarkeit zu sichern. Abriebfeste Drucke, definierte Kontraste und gut sichtbare Öffnungspfade unterstützen das sichere Handling in Kommissionierung und Versand.

Anwendungsbereiche der Technischen Kartonagen

Technische Kartonagen werden aufgrund ihrer Festigkeit und Flexibilität in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt. Sie finden Verwendung in der Elektronikindustrie, wo sie häufig zur Verpackung von Geräten wie Fernsehern oder Computern verwendet werden. Aber auch in der Lebensmittelindustrie sind sie aufgrund ihrer Lebensmitteleignung und Robustheit gefragt. Zudem sind sie in der Möbelindustrie verbreitet, zum Beispiel als Eckenschutz für Tische oder Schränke. Darüber hinaus kommen sie im Automobil- und Maschinenbau für Bauteiltrays, Gefache und Transportsicherungen zum Einsatz sowie im E-Commerce und im Ersatzteilversand für stoßsichere, volumenoptimierte Versandlösungen. In Distributionszentren dienen sie als innerbetriebliche Ladungsträger, Abstandshalter oder als konstruktive Fixierungen innerhalb größerer Umverpackungen.

• Elektronik: ESD-gerechte Ausführungen, lagefixierende Einlagen, stoßmindernde Trays
• Lebensmittel: Transportkisten, Produkt-Displays, feuchteangepasste Qualitäten
• Möbel: Kantenschutz, Rahmenschützer, flächige Zwischenlagen für große Formate
• Automobil/Maschinenbau: Gefache, Mehrkomponenten-Verpackungssätze, Bauteilhalter
• Handel/E-Commerce: Versandkartonagen, Rücksendelösungen, perforierte Aufreißhilfen
• Pharma/Medizintechnik: konturgenaue Einsätze, manipulationssichere Verschlüsse, klar strukturierte Kennzeichnung
• Logistik/Distribution: Lagenstabilisierung, Abstandshalter, modulare Innenverpackungen für Mischpaletten
• Ersatzteilwesen: variable Polsterelemente, anpassbare Trays, robuste Transportkisten für Serien und Kleinmengen

Material- und Konstruktionsvarianten

Die Auswahl der Wellpappenqualität richtet sich nach Gewicht, Form, Empfindlichkeit und Stapelanforderungen der Produkte. Einwellige Qualitäten (z. B. B- oder C-Welle) eignen sich für leichte bis mittlere Lasten; Doppelwelle (BE-, BC-Welle) erhöht Durchstoß- und Kantenstabilität; mehrwellige Ausführungen tragen hohe Stapel- und Transportlasten.

• Konstruktive Verpackungen: passgenaue Stanzverpackungen mit Aufnahmen, Stecksysteme, Verriegelungen
• Polster- und Fixierelemente: gerillte Einleger, formschlüssige Einsätze, umlaufender Kantenschutz
• Falt- und Steckkonstruktionen: werkzeugloser Aufbau, schnelle Montage, definierte Faltfolgen
• Spezielle Eigenschaften: antistatische Ausrüstung, feuchtebeständige Qualitäten, bedarfsorientierte Oberflächen
• Materialkombinationen: Wellpappe mit Vollpappe oder Wabenpappe zur gezielten Steigerung von Durchstoß- und Flächensteifigkeit
• Mehrweg- und Modulprinzip: austauschbare Innenausstattungen, klare Beschriftungsfelder, robuste Kantenbereiche

Zusätzliche konstruktive Optionen umfassen Gleit- und Führungsflächen zur Bauteilorientierung, definierte Knautschzonen zur Energieaufnahme und integrierte Abtrennhilfen für variable Packhöhen. Für automatisierte Prozesse werden Anfasungen, Zentrierungen und Auflagekanten vorgesehen, die die Zuführung an Packlinien erleichtern.

Eigenschaften und Prüfwerte

Technische Eigenschaften werden über standardisierte Kennwerte beschrieben. Relevant sind u. a. Kantenstauchwiderstand (ECT) für die Stapelstabilität, Kistenstauchprüfung (BCT) für das Verhalten der fertigen Konstruktion, Berstfestigkeit für flächige Beanspruchung, Durchstoß- und Reißwiderstand sowie die Falt- und Rillgüte für wiederholgenaues Aufrichten. Das Verhalten unter Klimabelastung beeinflusst alle Werte und sollte bereits in der Auslegung berücksichtigt werden.

• ECT/BCT für vertikale Lasten und Stapelfähigkeit
• Bursting-/Durchstoßfestigkeit gegen punktuelle Beanspruchung
• FCT/Rillqualität für saubere Falzungen ohne Faserbruch
• Maßhaltigkeit und Planlage für automatisierte Verarbeitung
• SCT für Papiersteifigkeit und Kurzsäulenverhalten
• Cobb-Werte zur Bewertung der Wasseraufnahme und Feuchteempfindlichkeit
• Gleitreibwerte für sicheres Handling in Fördersystemen und bei der Palettierung

Gestaltungselemente und Zusatzfunktionen

Funktionale Details erhöhen Bedienbarkeit und Schutzwirkung. Häufig eingesetzt werden integrierte Laschen, Verriegelungen ohne Fremdmaterial, definierte Perforation für kontrolliertes Öffnen, Aufreißfäden, Grifföffnungen sowie Einsteckfächer zur Fixierung von Zubehör. Je nach Bedarf können Flächen zur Kennzeichnung reserviert, Sichtfenster vorgesehen oder Verschlusslösungen (Klebestreifen, Heftung) kombiniert werden. Konstruktive Polsterzonen und geführte Anlageflächen reduzieren Punktlasten und verteilen Kräfte.

Weitere Gestaltungsmerkmale sind Verstärkungsfelder an hoch beanspruchten Bereichen, Staub- und Spritzschutz durch überdeckende Laschen sowie definierte Toleranzräume für etikettierte oder empfindliche Packgüter. Markierungen unterstützen das fehlerarme Aufrichten, und codierte Öffnungspfade helfen, Beschädigungen am Packgut beim Öffnen zu vermeiden.

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

Technische Kartonagen bestehen überwiegend aus faserbasierten, recyclingfähigen Materialien und weisen oft einen hohen Anteil an Sekundärfasern auf. Die sortenreine Entsorgung und etablierte Sammelstrukturen erleichtern den Wiedereinsatz der Fasern. Durch passgenaue Konstruktionen lässt sich Material einsparen, Leerraum reduzieren und das Transportvolumen optimieren. Für feuchte Umgebungen sind nassfeste Qualitäten verfügbar, die den Recyclingprozess weiterhin ermöglichen, sofern entsprechende Fraktionen vorgesehen sind.

Ein konsequentes Design für Kreislaufführung berücksichtigt Monomaterial-Ansätze, minimiert Fremdmaterialien und ermöglicht klare Trennung nach Gebrauch. Datenblätter mit Materialangaben, definierte Kennzeichnungsflächen und dokumentierte Toleranzen unterstützen die Wiederverwertung und schaffen Transparenz entlang der Lieferkette.

Dimensionierung, Toleranzen und Ergonomie

Die Dimensionierung orientiert sich an Produktgeometrie, Schutzabständen, Rillverläufen, Greifpunkten und der geplanten Paletten- bzw. Lagenbildung. Toleranzen ergeben sich aus Material und Prozess und müssen mit der Verarbeitungs- und Kommissioniertechnik abgestimmt werden. Für Planer hilfreich sind Details zu praxisüblichen Abmessungen und Toleranzen, da sie die sichere Stapelung und effiziente Raumausnutzung unterstützen. Ergonomische Aspekte betreffen Grifföffnungen, Gewichtsgrenzen, gut sichtbare Öffnungspfade und ein intuitives Handling.

Maßangaben werden üblicherweise als Innenmaße geführt, um Schutzabstände und Einlagen präzise auszulegen. Für das Stapelverhalten sind Außenmaße, Planlage und Formstabilität entscheidend. Die Anpassung an gängige Palettenraster (z. B. 1200 × 800 mm) und definierte Packhöhen reduziert Transportschäden und erleichtert die Lagenbildung. Bezüglich Ergonomie sind Greifweiten, Kantenradien und zulässige Gewichte so auszulegen, dass ein wiederholgenaues, körpernahes Heben möglich ist.

Vor- und Nachteile von Technischen Kartonagen

Die Vorteile von technischen Kartonagen sind vielfältig. Sie sind stark und widerstandsfähig, bieten guten Schutz und sind gleichzeitig leicht. Darüber hinaus handelt es sich um ein kosteneffizientes Verpackungsmaterial. Ein weiterer Pluspunkt ist ihre Nachhaltigkeit: Sie bestehen in der Regel aus recycelten Materialien und sind selbst vollständig recycelbar. Allerdings sind sie nicht für alle Produkte geeignet, insbesondere wenn diese Feuchtigkeit ausgesetzt sind oder wenn es auf ein ansprechendes Äußeres ankommt, stößt die braune Wellpappe optisch oft auf Grenzen. Zusätzlich können sehr hohe Punktlasten, wiederkehrende Stöße oder langzeitige Feuchtebelastungen besondere Qualitäten oder alternative Konstruktionsansätze erfordern; die exakte Auslegung entscheidet über die Eignung im konkreten Fall.

• Vorteile: geringes Eigengewicht, gute Schutzwirkung bei angepasster Konstruktion, einfache Entsorgung, hohe Gestaltungsfreiheit
• Vorteile: kompatibel mit automatisierten Prozessen (Rillen, Falten, Kleben), bedarfsgerechte Serienfertigung
• Nachteile: Empfindlichkeit gegenüber Feuchte und klimatischen Schwankungen, ggf. optische Einschränkungen der braunen Decke
• Nachteile: begrenzte Dauerfestigkeit bei häufiger Wiederverwendung, sorgfältige Auslegung bei Punktlasten notwendig
• Vorteile: gute Verfügbarkeit in vielen Materialklassen und Wellenkombinationen, schnelle Mustererstellung und Anpassung
• Nachteile: Grenzen bei sehr hoher Flächenpressung oder extremen Umweltbedingungen, zusätzlicher Aufwand für Spezialbeschichtungen

Zusammenfassung:

• Technische Kartonagen sind spezielle Verpackungslösungen, die sowohl funktional als auch strukturell an individuelle Produktanforderungen angepasst werden können.
• Aus robustem Material wie Wellpappe hergestellt, bieten sie einen optimalen Schutz für empfindliche Produkte während Transport und Lagerung.
• Mit ihrer Flexibilität und Vielseitigkeit tragen technische Kartonagen dazu bei, die Effizienz in Lagerhaltung und Logistik zu steigern, da sie in verschiedenen Formen und Größen erhältlich sind.
• Die Auswahl der Wellenarten, Liner und konstruktiven Elemente bestimmt Prüfwerte wie ECT/BCT und damit die Eignung für definierte Lastfälle.
• Funktionen wie Perforation, Aufreißhilfen, Gefache und Polsterelemente verbessern Handhabung und Transportsicherheit.
• Eine durchdachte Dimensionierung mit klaren Toleranzen unterstützt stapelstabile Lagenbildung und ergonomisches Arbeiten.
• Standardisierte Prüfungen, dokumentierte Spezifikationen und klimabeständige Auslegungen sichern wiederholbare Qualität über die gesamte Lieferkette.