Wellkarton-Design - Corrugated box design

Teilweise überlappende Box mit ineinandergreifenden Schlitzen zum vorübergehenden Schließen der Box

Wellpappe - Box - Design ist der Prozess Designfaktoren für passende Wellpappe - Boxen mit den funktionellen körperlichen, Verarbeitung und Endanwendung Anforderungen. Verpackungsingenieure arbeiten daran, die Leistungsanforderungen einer Schachtel zu erfüllen und gleichzeitig die Gesamtkosten im gesamten System zu kontrollieren.

Neben dem in diesem Artikel besprochenen strukturellen Design sind auch gedruckte Strichcodes , Etiketten und Grafikdesign von entscheidender Bedeutung.

Funktionen

Aus Mikrowelle Feld mit kreisförmiger Sicherheitsbanddichtung
Teilweise geöffnet; mit Einstecklasche und Verschlusslasche (Zunge)

Wellkartons werden häufig als Versandbehälter verwendet . Kartons müssen das Produkt von der Herstellung über den Vertrieb bis zum Verkauf und manchmal bis zum Endverbrauch enthalten. Schachteln bieten selbst ein gewisses Maß an Produktschutz, erfordern jedoch oft innere Komponenten wie Polsterung , Abstützung und Blockierung, um den zerbrechlichen Inhalt zu schützen. Die Transportgefahren hängen weitgehend von dem jeweiligen eingesetzten Logistiksystem ab. Zum Beispiel werden Kartons, die auf einer Palette zu einer Einheitsladung zusammengefasst sind, keiner individuellen Handhabung ausgesetzt, während Kartons, die sortiert und einen Teil ihres Verteilungszyklus durchlaufen, als gemischte Ladungen oder Express-Spediteure heftigen Stößen , Stößen usw. ausgesetzt sein können .

Gewöhnliche Versandbehälter erfordern Druck und Etiketten , um den Inhalt zu identifizieren, rechtliche und behördliche Informationen und Strichcodes für die Weiterleitung bereitzustellen . Kartons, die für Marketing, Merchandising und Point-of-Sale verwendet werden, haben oft hohe Grafiken, um den Inhalt zu kommunizieren. Einige Schachteln sind für die Präsentation von Inhalten im Regal konzipiert, die als "Retail Ready Packaging" bekannt sind. Andere sollen helfen, den Inhalt zu verteilen. Wellpappenkartons sind wegen ihrer Stärke, Haltbarkeit, Leichtigkeit, Recyclingfähigkeit und Kosteneffizienz beliebt und werden für den Versand einer Vielzahl von Artikeln verwendet. Aufgrund der Qualität und Sicherheit von Verpackungsartikeln in Wellpappenkartons werden diese in der Lebensmittelindustrie häufig verwendet. Die Boxen halten dem Stapeldruck stand und sind daher ideal für den einfachen Transport.

Aus mehreren Gründen sind auch aufwendigere und innovativere Box-Designs entstanden. Unboxing ist ein aufkommender Trend, der Designer herausgefordert hat, coole neue Möglichkeiten zum Öffnen von Kartons und lebendige Produktpräsentationen in diesen Kartons zu entwickeln. Ein weiterer Trend ist die Verwendung von Wellpappe für Produktdisplays. Mit der Steifigkeit von Wellpappe in Kombination mit der Möglichkeit, schöne Designs zu drucken, kann Wellpappe als Point-of-Purchase- Display oder "POP" -Display entworfen werden, um Produkte in einem vollständig gebrandeten Display anstelle des Standard-Einzelhandelsregals zu präsentieren.

Mehr als 95 % aller Produkte in den USA werden in Wellpappekartons versandt. Wellpappe macht mehr als die Hälfte des in den USA recycelten Papiers aus.

Stapelfestigkeit

Eine der wichtigen Funktionen einer Wellpappe ist die Quetschfestigkeit (Produktschutz) und ausreichende Festigkeit zum Stapeln in Lagerhallen.

Eine Schachtel kann durch Optimierung der Wellpappequalität, des Schachteldesigns, der Wellenrichtung und der inneren Stützen gestaltet werden. Die Unterstützung durch das Produkt bietet auch „Load Sharing“ und kann ein wichtiger Faktor sein. Kartonverschlüsse können manchmal Auswirkungen auf die Stapelfestigkeit der Kartons haben.

Wenn eine langfristige Lagerung von Wellpappenkartons bei hoher Luftfeuchtigkeit erwartet wird, ist zusätzliche Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit gefragt.

Die Art des Ladens von Kartons auf Paletten beeinflusst das Stapeln stark. Vertikale Säulen bieten die beste Boxleistung, während ineinandergreifende Boxenmuster die Leistung erheblich reduzieren. Wichtig ist auch das Zusammenspiel der Kisten und Paletten.

Die Kompressionsprüfung von Kisten ist ein Mittel zur Bewertung von Kisten, Kistenstapeln und Einheitsladungen unter kontrollierten Bedingungen. Feldbedingungen des Stapelns und der dynamischen Komprimierung haben nicht das gleiche Maß an Kontrolle. Die Druckfestigkeit kann basierend auf Behälterkonstruktion, Größe und Verwendungsparametern geschätzt werden: Zur Überprüfung dieser Schätzungen werden häufig tatsächliche Verpackungstests durchgeführt.

Viele Verpackungsingenieure finden es von Vorteil, Lagerhäuser regelmäßig zu überprüfen und die Paketannahmevorgänge der Kunden zu besuchen. Wenn bei der Feldleistung beobachtet oder dokumentiert wird, dass Probleme auftreten, kann ein neuer Entwurfs- und Testzyklus gerechtfertigt sein.

Schätzung der Kompression

Die Fiber Box Association verfügt über eine Methode zur Schätzung der Druckfestigkeit, die die folgenden Faktoren umfasst:

  • Zeit
  • Feuchtigkeit
  • Palettiertyp
  • Palettenmuster
  • Palettentyp
  • Handhabung

Verfahren

Hauptartikel: Wellpappe
Labor-Falltest zur Feststellung der Widerstandsfähigkeit gegenüber rauer Handhabung

Verpackungsingenieure entwerfen Wellpappenkartons, um die besonderen Anforderungen des zu versendenden Produkts, die Gefahren der Versandumgebung (Stoß, Vibration, Kompression, Feuchtigkeit usw.) und die Bedürfnisse von Einzelhändlern und Verbrauchern zu erfüllen

Ingenieure und Designer beginnen mit den Anforderungen des jeweiligen Projekts: Kostenbeschränkungen, Maschinenkapazitäten, Produkteigenschaften, Logistikanforderungen, geltende Vorschriften, Verbraucherbedürfnisse usw. Häufig werden Designs mit Computer Aided Design- Programmen erstellt, die mit automatisierten Musterherstellungstischen verbunden sind. Es können mehrere Design- und Konstruktionsoptionen in Betracht gezogen werden.

Proben werden häufig Verpackungstests auf der Grundlage von ASTM oder anderen Standardtestprotokollen wie der International Safe Transit Association unterzogen . Strukturelles Design wird mit grafischem Design kombiniert . Für verbraucherbasierte Designs verwenden Marketingmitarbeiter manchmal Fokusgruppen oder quantitativere Mittel zur Bewertung der Akzeptanz. Für große Programme werden Testmärkte eingesetzt.

Der Prozess beginnt mit der Herstellung von Wellpappe auf einer Wellpappenanlage, einer langen Reihe von miteinander verbundenen Maschinen, die die Größe eines (American-) Football-Feldes haben können . Ein fertiges Stück einwelliger Wellpappe ist eine einzelne Wellpappe, die zwischen zwei Decklagen eingelegt ist.

Facharbeiter bereiten Jobtickets für jeden Stapel Kartonzuschnitte vor und leiten die Zuschnitte zu Fertigungsmaschinen. Druckstempel und Muster werden auf großen, flexiblen Gummi- oder Zinnblechen hergestellt. Sie werden auf Rollen geladen und die Kartonzuschnitte werden hindurchgeführt, wo jeder beschnitten, bedruckt, geschnitten, gerillt, gefaltet und zu einer Schachtel verklebt wird. Fertige Kartons werden dann gestapelt und zu einer Banderoliermaschine geschickt, um verpackt und versendet zu werden.

Entwurf

Der gängigste Boxstil ist der Regular Slotted Container (RSC). Alle Klappen sind von der Kerbe bis zur Kante gleich lang. Typischerweise treffen sich die großen Klappen in der Mitte und die kleinen Klappen nicht, es sei denn, die Breite ist gleich der Länge. Die Verpackungsarten in Europa werden in der Regel durch einen 4-stelligen Code spezifiziert, der von der European Federation of Wellpappe Manufacturers (FEFCO) bereitgestellt wird: Ein normaler geschlitzter Container wird mit 0201 codiert.

Normaler Schlitzbehälter
Leerer Kasten für einen normalen Behälter mit Schlitzen, der Kerblinien, Schlitze und Herstellerfuge zeigt

Die Herstellerfuge wird meistens mit Klebstoff verbunden, kann aber auch geklebt oder genäht werden. Der Karton wird flach (abgeschlagen) an den Verpacker versandt, der den Karton aufstellt, befüllt und für den Versand verschließt. Der Kartonverschluss kann durch Klebeband, Klebstoff, Heftklammern, Umreifung usw. erfolgen.

Viele andere Arten von Wellpappenkartons und -strukturen sind verfügbar:

  • FOL (Full Overlap): Eine Full Overlap Box ähnelt einer RSC, außer dass sich die Hauptklappen vollständig überlappen. Vollständig überlappende Klappen bieten zusätzliche Stapelfestigkeit und Kantenschutz.
  • HSC (Half Slotted Container): Half-Slotted Container (HSC) ähneln einem RSC, jedoch mit nur einem Satz Klappen. Sie sind nützlich, wenn ein oben offener Behälter gewünscht wird. HSCs können verwendet werden, um eine Teleskopbox zu erstellen.
  • Eine Full Telescope Box hat zwei vollständig teleskopierbare Abschnitte. Die Abschnitte können durch Klammern, gestanzte Schlösser, Klebstoff usw. gebildet werden.
  • Eine Teilteleskopbox besteht aus zwei Abschnitten. Die Oberseite teleskopiert teilweise über die Unterseite. Wird häufig zum Halten von Druckpapier verwendet.
  • Eine Wellpappe wird oft zu Präsentationszwecken verwendet oder mit einer Schrumpffolie verwendet
  • Gewellte Eckpolster können zur Produktunterstützung und -polsterung verwendet werden
  • Spezielle Stanzformen haben fast endlose Designs und Verwendungsmöglichkeiten.
  • usw.

Die Größe einer Kiste kann entweder nach Innenmaßen (für Produktpassung) oder Außenmaßen (für Handhabungsmaschinen oder Palettierung) gemessen werden. Boxen werden normalerweise nach den Innenmaßen spezifiziert und geordnet.

  • Großhandelsverkauf mit vollen Palettenladungen.

  • Bag-In-Box mit auszugebenden Flüssigkeiten

  • Obstverpackungsboxen

    Karton für Obstverpackungen. Es muss geöffnet sein, um Atmung und Zugang zur Kühlkette zu ermöglichen . Die Laschen greifen beim Stapeln auf einer Palette ineinander.

  • Schachteln mit Büchern. Hinweis Sicherheitsband als Verschluss verwendet

  • Teleskopkasten für Bananen verwendet. Handlöcher und Belüftungslöcher beachten

  • Gestanzte Mappe für einen Wasserhahn

  • Eckkarton für Getränkedosen

  • Wellpappe, innere Wellpappe und Dämpfung für Festplatte

  • Pizza zum Mitnehmen in einer gestanzten Mappe

  • Präsentationsboxen für Saftflaschen

Verkaufsdisplay

Hauptartikel: Regalfertige Verpackung

Einzelhändler verlangen oft, dass ihnen die Waren in Versandbehältern geliefert werden, die eine einfache Bevorratung voller Kartons ermöglichen. Ziel ist es, den Koffer direkt in Regale und Lagerplätze zu stellen, ohne die Einzelpackungen oder Primärpackungen einzeln zu handhaben. Einzelhändler verlangen oft, dass Produkte in regalfertigen Verpackungen geliefert werden, um die Lagerhaltungskosten zu senken und Arbeitskosten zu sparen. Es stehen mehrere spezielle Box-Designs zur Verfügung.

Individuelle Mischsendungen

Der Kastenbau muss auf sein Logistiksystem abgestimmt sein . Pakete, die für den kontrollierten Versand von einheitlichen Palettenladungen bestimmt sind, sind möglicherweise nicht für gemischte Sendungen mit Express- Spediteuren geeignet .

Viele Artikel werden einzeln (teilweise oder vollständig) per Expressdienst, Post oder anderen gemischten Logistiksystemen versandt . Die Anforderungen durch mehrfaches manuelles Handling, automatisierte Sortierung und unkontrolliertes Stapeln in LKWs oder Luftcontainern belasten Kartons, Kartonverschlüsse und den Inhalt stark. Boxen für den Stückgutumschlag und die Lagerung sind möglicherweise nicht für gemischte Logistiksysteme geeignet.

Der Versand weniger als LKW-Ladungen belastet Wellpappe-Versandcontainer stärker als der Versand mit einheitlichen Palettenladungen in LKWs oder intermodalen Containern. Boxen müssen manchmal schwerer gebaut werden, um den Anforderungen des Verteilersystems gerecht zu werden.

Regierung, Militär und Export

Viele Artikel, die an Regierungen geliefert werden, werden sehr gut gehandhabt: Kartons werden zusammengeführt, auf überdachten Lastwagen oder intermodalen Containern versandt und die Lagerung erfolgt in Lagerhäusern . Normale "Haushaltskartons" und Handelsverpackungen sind akzeptabel.

Militärisches Material , Feldvorräte und humanitäre Hilfe stoßen oft auf schwere Handhabung und unkontrollierte Lagerung. Spezielle Box - Spezifikationen für Regierungs Sendungen sind oft anwendbar. Gefragt sind witterungsbeständige Faserplatten, Kastenbauweise, Kastenverschluss und Vereinheitlichung.

  • RSCs von MREs , die von einem Hubschrauber abgeladen werden . Wasserdichte Boxen mit Umreifung verschlossen .

  • Militärpost und Vorräte werden auf einem Flugzeugträger sortiert

  • Humanitäre Hilfe (Wasser in Flaschen) wird von Militärpersonal abgewickelt: Halbgeschlitzte Container mit Handlöchern

  • Humanitäre Hilfe in Großkisten oder Behältern

Export

Viele internationale Sendungen werden sehr gut gehandhabt: Kartons werden zusammengestellt, auf überdachten LKWs oder intermodalen Containern transportiert und in Lagerhäusern gelagert . Üblicherweise werden normale "Haushaltsboxen" verwendet.

Stückgut muss wasserfest und strapazierfähig sein. Auch Sendungen, die zunächst über den intermodalen Güterverkehr versendet werden , können nachfolgende Logistikoperationen haben, die extrem und unkontrolliert sind. Bei der Gestaltung von Exportboxen sind die spezifischen Bedingungen im Zielhafen und im Verwendungsland zu berücksichtigen.

Gefahrgut und Gefahrgut

Doppelwandige Box mit Trennwänden für den Versand von vier Flaschen ätzender Flüssigkeit

Der Versand von Gefahrgut oder Gefahrgut unterliegt strengen Vorschriften. Basierend auf den Modellvorschriften der UN-Empfehlungen zum Transport gefährlicher Güter hat jedes Land abgestimmte Design- und Leistungsanforderungen für den Versand. In den USA ist beispielsweise das Verkehrsministerium zuständig und veröffentlichte Anforderungen in Titel 49 des Code of Federal Regulations . Wellpappekartons werden in den 4G-Anforderungen beschrieben. Die Leistung (schwerer Falltest usw.) muss für die Box und den Inhalt zertifiziert werden.

Einige Fluggesellschaften haben zusätzliche Anforderungen.

Kartonverschluss

Das Verschließen einer Schachtel ist ein wichtiger Aspekt des Designs. Sie beeinflusst die für Produktionslinien verfügbaren Gerätetypen, die gemessene Laborleistung, die Feldleistung und die Fähigkeit der Endbenutzer, die Box einfach und sicher zu öffnen.

Zu den Boxverschlüssen gehören:

  • Klebstoff , Wasserbasis oder Schmelzklebstoff -Klebstoffe werden manuell oder maschinell aufgetragen. Klebstoffe auf Stärkebasis sind die Wahl einer Wellpappenanlage, da sie wirtschaftlich sind. Stärke dient als Medium für Schimmel, Flechten und Pilze, daher werden vor der Verwendung Antimykotika hinzugefügt, um dies zu verhindern.
  • Heftklammern - Heftklammern werden verwendet, um die Kartonklappen zu befestigen. Kleine Heftklammern (nominell ½ Zoll Krone) können mit einem Pfostenhefter an einer Schachtel angebracht werden. Klammern mit breiterer Krone (nominell 1¼ Zoll) können mit einem Blind-Clincher angebracht werden
  • Schachtelverschlussband , Haftklebebänder sind in verschiedenen Breiten, dh 36, 48 und 72 mm Breite und mehreren Dicken erhältlich. Als Träger werden BOPP und PET verwendet. Das Kleben erfolgt entweder manuell oder mit einem halbautomatischen Kartonverschließer .
  • Filamentband , verstärktes Haftklebeband zum Verschließen von Kartons.
  • Gummiertes Papierband - besteht aus einem schweren Papier, bei dem der Klebstoff durch Wasser aktiviert wird, um ihn mit der Schachtel zu verbinden.
  • Verstärktes wasseraktiviertes gummiertes Klebeband. Zwei Lagen Papier mit dazwischen eingebetteten Verstärkungsfilamenten
  • Umreifung - Umreifungsbänder werden im Allgemeinen zum Verbinden verwendet, bestehen aus Kunststoff (PP, PE, PET, PVC), Metall (SS-Stahl) usw. und sind in verschiedenen Breiten erhältlich.
  • Schrumpffolie – Es handelt sich um eine dünne Folie aus LLDPE, LDPE usw., die bei Wärmeeinwirkung schrumpft, was dazu führt, dass eine Schachtel von allen Seiten umhüllt wird. Der verpackte Karton wird jedoch vor Umwelteinflüssen geschützt, da er als Barriere fungiert.

Verweise

Bücher, allgemeine Referenzen

ASTM-Standards

  • D642 Prüfverfahren zur Bestimmung der Druckfestigkeit von Versandbehältern, Komponenten und Stückgut.
  • D1974 Standardpraxis für Verfahren zum Schließen, Abdichten und Verstärken von Kartons aus Faserplatten
  • D4577 Prüfverfahren für die Druckfestigkeit eines Behälters unter konstanter Belastung
  • D5118 Standardverfahren für die Herstellung von Versandkartons aus Faserplatten
  • D5168 Standardverfahren für die Herstellung und den Verschluss von dreiwandigen Wellpappenbehältern
  • D5639 Standardverfahren für die Auswahl von Wellpappenmaterialien und Kartonkonstruktionen basierend auf Leistungsanforderungen
  • D6804 Standardanleitung für das Handlochdesign in Wellpappekartons