Ziehharmonikafaltung

Die Wellstar-Packaging GmbH bietet zukunftsweisende Lösungen für eine Vielzahl von Verpackungsanforderungen. Eines dieser besonderen Themen ist die Verwendung von Ziehharmonikafaltungen in der Herstellung von Wellpappe-Produkten. Diese strukturgebende Falzmethode kombiniert funktionale und gestalterische Vorteile: Sie ermöglicht variable Volumenanpassung, gute Handhabung beim Befüllen sowie eine kontrollierte Dämpfung und Rückfederung des Materials. Dadurch eignet sie sich für zahlreiche Anwendungen, bei denen flexible Öffnung, platzsparende Lagerung und definierte Entfaltung gefordert sind. Zusätzlich unterstützt die Faltstruktur ein geordnetes Entpacken, minimiert Reibung an Kanten und kann durch reproduzierbare Bewegungsprofile zu ergonomischen Abläufen in Kommissionierung und Montage beitragen. In der Logistik begünstigt die kompakte, flachliegende Anlieferung die Raumausnutzung, während definierte Hubwege den Produkt- und Transportschutz planbar machen.

Definition: Was versteht man unter Ziehharmonikafaltung?

Eine Ziehharmonikafaltung, auch als Leporello- oder Akkordeonfaltung bezeichnet, ist eine Falttechnik, bei der das Material abwechselnd als Berg- und Talfalte in entgegengesetzte Richtungen gelegt wird. Das entstehende Zickzack-Falzbild erinnert an das Instrument Ziehharmonika. Die so erzeugte Struktur lässt sich kompakt zusammenlegen, kontrolliert expandieren und mehrfach bewegen, ohne die Funktionsgeometrie zu verlieren. Typisch sind wiederkehrende Faltstege mit definierten Faltweiten, die für reproduzierbare Bewegungswege und eine gleichmäßige Kraftverteilung sorgen. In der Verpackungskonstruktion werden hierfür präzise Rillungen (Scores) vorbereitet, damit die Faserstruktur gezielt umgeformt wird und Brüche an den Kanten vermieden werden. Ergänzend wird häufig die Hysterese des Materials (Rückstellverhalten nach Kompression) berücksichtigt, um die Zielpositionen bei wiederholten Zyklen stabil zu halten.

Synonyme und verwandte Fachbegriffe: Leporello-Falz, Z-Falz, Zickzack-Falz, Akkordeonfalz, Berg- und Talfalte, Falzbild, Rilllinie, Falzsteghöhe, Dehnfalte, Faltbalg (engl. accordion fold, bellows fold), Nutbreite, Rillkanal, Faltwinkel.

Abgrenzung zu anderen Falzarten

Im Unterschied zur einfachen Parallelfalz (einmalige Faltung) oder Kreuzfalz (überkreuzte Faltungen) beruht die Ziehharmonikafaltung auf einem sequenziellen, alternierenden Falzschema. Sie wird in der Regel entlang vorbereiteter Rilllinien ausgeführt. Eine Perforation kann optional als Aufreiß- oder Funktionslinie eingesetzt werden, ersetzt jedoch nicht die Rillung, die für sauberes Falten und geringe Faserbrüche sorgt. Im Gegensatz zu reinen Dehn- oder Gusset-Falten in Beuteln ermöglicht die Ziehharmonikafaltung definierte, mehrfache Hubwege mit segmentierter Lastverteilung; sie ist damit besonders geeignet, wenn wiederholte Öffnungs- und Schließvorgänge mit konstanter Geometrie gefordert sind.

Anwendungsbereiche der Ziehharmonikafaltung

Die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Ziehharmonikafaltung macht sie für zahlreiche Einsatzfelder geeignet. Sie wird häufig in der Herstellung von Verpackungen eingesetzt, die einen einfachen Zugang zum Inhalt, variable Füllhöhen und eine effiziente, flache Anlieferung erfordern. Darüber hinaus findet sie Anwendung in der Produktion von Aktenordnern und Broschüren, in der Buchbinderei (Leporello), bei Mappen, im Displaybau, bei Einlagen für Faltschachteln, als seitliche Dehnfalte in Versandlösungen sowie im Grafikdesign, wenn wiederkehrende, modular aufklappbare Segmente gewünscht sind. Zusätzlich lässt sich die Faltstruktur als Funktionszone für Belüftungsschlitze, Kabeldurchführungen oder Einsteckfächer gestalten, ohne die Außenkontur der Verpackung zu verändern.

• Variabler Innenraum: Dehnfalten in Seitenwänden ermöglichen, dass Inhaltshöhen variieren, ohne die Außenmaße zu ändern. Bei präziser Auslegung kann so eine Serie von Produktvarianten mit einer einzigen Grundverpackung abgebildet werden.
• Schneller Zugriff: Wiederholbare Faltbewegungen erlauben definierte Öffnungswege und erleichtern das Entnehmen und Wiederverschließen.
• Stoßdämpfung: Die Zickzack-Struktur kann leichte Stöße abfedern und verteilt Kräfte über mehrere Faltstege.
• Informations- und Präsentationsmedien: Leporello-Broschüren, Kartenfächer und modulare Darstellungssysteme profitieren von der seriellen Struktur.
• Prozessintegration: Die Faltung kann als Führungselement für automatische Zuführungen dienen und unterstützt ein kontrolliertes Vereinzeln, ohne zusätzliche Bauteile.

Beispiele aus der Praxis

• Dokumentenmanagement: Erweiterungsfalten an Aktenordnern, Register- und Archivmappen für größere Belegmengen; anwenderfreundliches Blättern durch definierte Segmentbreiten.
• Produkt- und Warensendungen: Seitlich dehnbare Versandlösungen, die unterschiedliche Füllhöhen aufnehmen; adaptive Versandtaschen mit Balgfalten zur Volumenreserve.
• Einlagen und Fixierungen: Accordion-Einlagen, die Artikel separieren, führen oder leicht polsternd aufnehmen; variable Rüstmaße durch austauschbare Faltsegmente.
• Buchbinderei und Grafik: mehrbahnige Leporellos, Musterfächer, modulare Präsentationsstrecken; kombinierte Falz-Bindetechniken für großformatige Darstellungen.
• Technische Verpackungslösungen: Balgartige Seitenteile in Gerätekartons, die Bedienelemente schützen und beim Öffnen Platz für sichere Entnahme schaffen.

Produktion von Ziehharmonikafaltungen

Die Herstellung einer Ziehharmonikafaltung erfordert abgestimmte Materialwahl, passende Rillgeometrien und präzise Falzprozesse. Das zu verarbeitende Material – häufig Karton oder Wellpappe mit E-, B- oder C-Welle sowie Mischwellen – durchläuft einen geregelten Ablauf, bei dem Rillen und Falten exakt definiert werden. Der Prozess kann manuell, halbautomatisch oder maschinell erfolgen; maschinelle Falzungen liefern in der Regel höhere Gleichmäßigkeit, engere Toleranzen und reproduzierbare Faltwinkel. Entscheidend sind die Nutbreite und die Rillhöhe im Verhältnis zur Materialstärke sowie der Anpressdruck während des Faltens, um eine dauerhafte, faserschonende Umformung zu erzielen.

Typischer Prozessablauf

1. Konstruktion: Festlegung von Falzschema, Faltzahl, Faltweite, Faser- und Wellenrichtung; Definition der Rilllinien und Toleranzen. Ergänzend werden Funktionswege, Rückstellwinkel und die geforderte Zyklenzahl für die Dauerfunktion spezifiziert.
2. Materialvorbereitung: Zuschnitt, eventuelle Vorprägung und Rillung mit für Materialstärke und Grammatur geeigneten Werkzeugen. Klimakonditionierung (Temperatur/relative Luftfeuchte) unterstützt dabei konstante Ergebnisse.
3. Falten: Alternierendes Legen über Falzwalzen oder Faltmesser; Kontrolle von Faltwinkel und Kompression. Für hohe Wiederholgenauigkeit werden Anschläge, Führungsschienen und Messstrecken eingesetzt.
4. Fügen/Kleben: Falls erforderlich, Fixierung einzelner Segmente mittels Kaltleim oder Hotmelt, z. B. an Ansetz- oder Rückwänden. Klebenahtlängen und -breiten sind so zu wählen, dass die Beweglichkeit der Faltstege nicht eingeschränkt wird.
5. Qualitätssicherung: Prüfung von Maßhaltigkeit, Faltwiederholbarkeit, Rückstellkraft, Faserschonung und Funktionsweg der Entfaltung. Zyklustests bewerten die Dauerfunktion unter realistischen Belastungen.

Material- und Konstruktionshinweise

• Rillqualität: Saubere, zum Material passende Rillkanäle minimieren Faserbruch und verbessern die Dauerfestigkeit der Falten.
• Faser- und Wellenrichtung: Falten parallel oder quer zur Welle beeinflussen Biegeverhalten, Rückfederung und Kantenstabilität.
• Faltweite und Anzahl: Größere Faltweiten erhöhen den Hub, viele schmale Falten ermöglichen feinere Anpassung – beides beeinflusst die Stapelbarkeit.
• Klebe- und Verbindungspunkte: Nur dort einsetzen, wo die Funktion nicht eingeschränkt wird; Klebstoffwahl nach Belastung und Prozessgeschwindigkeit.
• Materialaufbau: Liner- und Wellenpapiere (z. B. Kraftliner/Testliner, E-, B-, C- oder BC-Welle) werden hinsichtlich Steifigkeit, Kompressibilität und Rückstellkraft abgestimmt.
• Kanten- und Kantenbruchvermeidung: Angepasste Rillgeometrien und moderate Kompressionsgrade reduzieren Mikrobrüche an hoch beanspruchten Falzkanten.

Vor- und Nachteile von Ziehharmonikafaltungen

Ein wesentlicher Vorteil der Ziehharmonikafaltung besteht darin, dass sie eine effiziente Speicherung und einen einfachen Zugang zum Verpackungsinhalt ermöglicht. Darüber hinaus ist sie ästhetisch ansprechend und bietet vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Die Struktur erlaubt variable Füllhöhen, verbessert die Handhabung beim Öffnen und Schließen und kann, abhängig von Material und Faltzahl, einen leichten Polstereffekt bieten. Gleichzeitig ermöglicht sie das Reduzieren von Variantenvielfalt, indem unterschiedliche Packgüter in einer modularen Grundkonstruktion geführt werden.

• Vorteile: Variable Volumenanpassung, flache Anlieferung, gute Zugänglichkeit, modulare Gestaltung, definierte Bewegungswege, potenzielle Stoßdämpfung, reproduzierbare Handhabung.
• Nachteile: Höherer Konstruktions- und Fertigungsaufwand, engere Toleranzanforderungen, eingeschränkte Stapelstabilität bei hohen Faltstegen, bei falscher Rillung erhöhtes Risiko von Faserbrüchen, möglicher Mehraufwand bei Qualitätssicherung und Werkzeugabstimmung.

Im Vergleich zu einfachen, flachen oder rein quaderförmigen Boxen kann die strukturierte Faltung zu komplexeren Verpackungsaufbauten führen. Dies erfordert eine sorgfältige Abstimmung von Material, Rillwerkzeugen und Prozessparametern, um Wiederholgenauigkeit und Funktionssicherheit sicherzustellen. Bei automatisierter Verarbeitung sind zudem Maschinenparameter wie Walzenspalt, Vorschubgeschwindigkeit und Andruck präzise zu kalibrieren.

Zusätzliche Aspekte der Ziehharmonikafaltungen

Die Anwendungsmöglichkeiten der Ziehharmonikafaltung erstrecken sich über verschiedene Branchen und Produkttypen. Sie beeinflusst Konstruktion, Handhabung und Schutzwirkung von Lösungen und unterstützt eine nutzerfreundliche Öffnung sowie platzsparende Lagerung. In Entwicklungsprojekten spielen Prüfgrößen wie Faltwiederholbarkeit, Rückstellkraft, Maßhaltigkeit und Kantenstabilität eine zentrale Rolle. Ergänzend sind Nachhaltigkeitsaspekte relevant: Durch bedarfsgerechte Volumenanpassung lässt sich Material gezielt einsetzen und Transportvolumen können reduziert werden. Zudem erlaubt die modulare Faltgeometrie eine effiziente Nutzung von Stanzformaten, wodurch Verschnitt sinken kann.

Qualitätskriterien und Prüfgrößen

• Maß- und Formtoleranzen: Konstante Faltweiten und exakte Faltwinkel sichern Funktion und Passgenauigkeit. Messlehren und optische Systeme unterstützen die Inline-Kontrolle.
• Faserschonung: Saubere Rillung verhindert Einreißen in stark beanspruchten Faltkanten.
• Dauerfunktion: Wiederholtes Öffnen/Schließen ohne Funktionsverlust der Faltstege. Zyklusfestigkeit und Rückstellwinkel sollten dokumentiert werden.
• Kompatibilität: Eignung für manuelle, halbautomatische oder automatisierte Prozesse (z. B. Zuführung, Vereinzeln, Schließen).
• Klimabeständigkeit: Funktionsfähigkeit unter variierenden Temperatur- und Feuchtebedingungen, insbesondere bei Lagerung und Transport.

Konstruktive Best Practices

• Frühzeitig Faser- und Wellenrichtung festlegen, um gewünschte Biegerichtungen zu unterstützen.
• Rillgeometrie auf Materialstärke und Grammatur abstimmen; Prototypen zur Validierung einplanen.
• Faltzahl und Faltweite so wählen, dass Funktionsweg und Stapelbarkeit im Gleichgewicht bleiben.
• Klebepunkte nur dort vorsehen, wo sie Bewegungen nicht behindern; Klebstoffauftrag exakt dosieren.
• Werkzeugpflege und -verschleiß überwachen, um die Rillqualität dauerhaft stabil zu halten.
• Prüfkonzepte für Maßhaltigkeit, Rückstellkraft und Zyklusfestigkeit frühzeitig definieren und in die Freigabe integrieren.

Technische Kennwerte und Berechnung

Für die Auslegung einer Ziehharmonikafaltung werden Faltzahl (n), Faltweite (s), Materialstärke (t) sowie der gewünschte Funktionshub herangezogen. Der nutzbare Hub ergibt sich näherungsweise aus der Summe der halben Faltweiten über alle aktiven Segmente. Gleichzeitig beeinflussen Rillkanalbreite und Rilltiefe den effektiven Biegeradius und damit die benötigte Einlagezugabe. In der Praxis wird mit Sicherheitszuschlägen gearbeitet, um Toleranzen aus Materialschwankungen, Feuchte und Prozessparametern auszugleichen.

Maschinentechnik und Werkzeuge

Zur Umsetzung kommen Stanzwerkzeuge mit Rilllinien, Rillmatrizen und definierter Nutbreite, Falzwalzen mit einstellbarem Walzenspalt sowie Faltmesser zum Einsatz. Sensorik zur Winkel- und Wegmessung unterstützt die Prozessüberwachung. Bei hohen Stückzahlen bieten automatische Bahnverarbeitung und Registerkontrolle konstante Qualität, während bei Kleinserien manuelle oder halbautomatische Vorgänge ausreichend flexibel sind.

Fehlerbilder und Optimierung

Typische Fehlerbilder sind Faserbruch an der Faltkante, ungleichmäßige Faltweiten, Verzug durch asymmetrische Rillung, zu hohe Rückstellkraft (Aufspringen) oder mangelnde Dauerfunktion. Abhilfe schaffen angepasste Rillgeometrien, optimierte Falzwinkel, verbesserte Klimakonditionierung und eine präzisere Werkzeugkalibrierung. Eine Ursachenanalyse berücksichtigt stets das Zusammenspiel aus Material, Rillung, Faltprozess und Klebetechnik.

Nachhaltigkeit und Materialeffizienz

Ziehharmonikafaltungen unterstützen ressourcenschonende Konzepte, indem sie Volumen bedarfsgerecht bereitstellen und Leerraum reduzieren. Dies kann Transport- und Lageraufwände senken und die Materialbilanz verbessern. Durch modulare Gestaltung lassen sich Baukästen mit wiederkehrenden Faltsegmenten realisieren, die die Anzahl unterschiedlicher Zuschnitte minimieren und den Ausschuss reduzieren.

Zusammenfassung:

• Die Ziehharmonikafaltung ist eine gefragte Methode in der Verpackungsindustrie, insbesondere bei der Verarbeitung von Wellpappe.
• Diese spezielle Falttechnik ermöglicht eine flexible Größenanpassung der Verpackungen, indem sie sich den jeweiligen präzisen Abmessungen im technischen Verpackungskontext anpasst.
• Mit einer Ziehharmonikafaltung werden sowohl Stabilität als auch ein effizienter Materialeinsatz gewährleistet. Dies macht sie zu einer kostengünstigen und gleichzeitig umweltfreundlichen Lösung für Unternehmen.
• Durch definierte Rilllinien und wiederholbare Faltwinkel bleibt die Funktion auch bei häufigem Öffnen zuverlässig erhalten.
• Die Konstruktion erfordert eine sorgfältige Abstimmung von Material, Rillung und Prozessparametern, um Toleranzen, Stapelbarkeit und Handhabung auszubalancieren.
• Erweiterte Qualitätsprüfungen wie Zyklustests, Klimastabilität und Messung der Rückstellwinkel sichern die Dauerfunktion und reduzieren Reklamationsrisiken.