Packmittel

Konstruktiv-Verpackungen auf der Fachpack

Griff von einem Dampfbügeleisen, für den SSI Schäfer eine Behälterlösung mit einer tiefgezogenen Einlage entwickelt hat.
(Bild: SSI Schäfer)

Unsere Verpackungslösungen sind nachhaltige, mehrwegfähige Kunststoffprodukte, die sehr lange im Einsatz sind", erklärte Thomas Jettkant, Leiter Produktvertrieb Konstruktiv-Verpackungen, auf der Fachpack 2019.  „Wenn die Verpackung nach jahrelangem Gebrauch nicht mehr benötigt wird, kann der Kunde sie an uns zurückgeben. Im Sinne der Kreislaufwirtschaft wird die Verpackung regranuliert, und aus dem Rezyklat werden wieder neue Produkte gefertigt.“

Aber zurück zum Anfang des Behälterlebens: Wann werden Konstruktiv-Verpackungen eingesetzt? Konstruktiv-Verpackungen dienen ganz allgemein dem Teileschutz, dem Transportschutz und zudem der Optimierung der Packdichte. Thomas Jettkant deutet auf den  Griff eines Dampfbügeleisens, für den SSI Schäfer eine Konstruktiv-Verpackung mit einer tiefgezogenen Einlage entwickelt hat. Der Griff muss für bestimmte Verarbeitungsstufen zwischengelagert werden. „Entscheidend für den Kunden ist eine große Packdichte. Die Verpackung ist optimal auf das Produkt abgestimmt“, so Jettkant. „Unsere Aufgabe ist es, diese Einlagen nach bestimmten Anforderungen des Kunden zu entwickeln. Es gibt an diesen Bauteilen oft Flächen, an denen man nicht greifen darf, weil dort eine Elektronik sitzt oder weil es Sichtteile sind. So entsteht im Dialog mit dem Kunden eine Einlage, und ein Prototyp wird gefertigt. Nach der Freigabe durch den Auftraggeber wird das erforderliche Werkzeug hergestellt, und die Produktion beginnt.“

Thomas Jettkant, Leiter Produktvertrieb Konstruktiv-Verpackungen SSI Schäfer
(Bild: SSI Schäfer)

Welche Rolle spielt der 3D-Druck?

Die rasante Entwicklung von industrietauglichen 3D-Druckern macht bereits heute die Fertigung von Ersatzteilen und Komponenten für den Alltagseinsatz möglich. Damit eignet sie sich prinzipiell auch für die Produktion von Kleinstserien im Bereich Konstruktiv-Verpackungen. Den Einsparungen beim Werkzeugbau stehen allerdings hohe Kosten bei der Produktion selbst entgegen, die eine wirtschaftliche Serienfertigung noch nicht erlauben. Zudem halten Produkte aus 3D-Druckern den harten Alltagsanforderungen, denen Konstruktiv-Verpackungen beispielsweise beim Transport und der Handhabung ausgesetzt sind, dauerhaft nicht stand. 

Allerdings ist der Einsatz von 3D-Druckern bei der Herstellung von Prototypen sinnvoll und kann die Entwicklungszeit deutlich verkürzen. „Im Spritzgießen fertigen wir grundsätzlich einen 3D-Druck-Prototyp, sei es  vom kompletten Behälter oder nur vom Formnest“, erklärt Jettkant. Im Thermoformen sei es anders, da hier die Werkzeuge relativ günstig sind. „Da bringt der 3D-Druck keine Vorteile.“

Werkstückträger müssen sich für manuelles aber auch vollautomatisches Handling eignen.
(Bild: SSI Schäfer)

Wie lange sind Konstruktiv-Verpackungen im Einsatz?

„Der Kunde wünscht sich eine nachhaltige Lösung für seinen Produktlebenszyklus“, erklärt Jettkant. „Wenn man so eine Verpackung beispielsweise für ein scharfkantiges Zahnrad anfasst, merkt man gleich, dass es sich um keine Pralinenschachtel handelt.“ Da Zahnräder sehr scharfkantig sind, muss das Material der Einlage entsprechend gewählt werden. Es sind Materialien verfügbar, die gegenüber Scharfkantigkeit und Abrieb resistent sind, andere haben eine Gummioberfläche, die auch eine gewisse Resistenz gegenüber Abschabungen bietet. „Wir beraten den Kunden und geben Empfehlungen für das Material“, so Jettkant. Der Kunde will schließlich nicht nach zwei Jahren die Behälter austauschen müssen. Eine Verpackung  ist vielmehr so ausgelegt, dass sie jahrelang, in der Regel zwischen sieben und acht Jahre, hält.   

Im  Automobilsektor werden besonders viele Kon­struktiv-Verpackungen eingesetzt, da sich Produktschutz und Automatisierung auf einem hohen Level bewegen. Hinzu kommt, dass diese Branche in hohem Maße innovationsgetrieben ist. Dadurch werden ständig neue Bauteile gefertigt, die eine passende Verpackungslösung  benötigen.

Die Konstruktiv-Verpackungen eignen sich sowohl für manuelles als auch automatisches Handling. Bei Prozessen, in denen es  beispielsweise vollautomatisiert vom Palettenstapel in die Endmontage geht, müssen die Behälter optimal für ein Roboterhandling geeignet sein. Das macht eine enge Abstimmung bei der Entwicklung des Behälters mit dem Roboterhersteller notwendig.

Auch Konstruktiv-Verpackungen können mit Barcodes, Labels, Chips oder Ähnlichem versehen werden. So kann eine Verbindung von Behältersystemen zur Steuerungssoftware hergestellt werden, was weitere Automatisierungsschritte ermöglicht.

Wie das aussehen könnte, hat das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund vorgestellt: den „In-Bin“. Der Behälter kommuniziert mit Menschen und Maschinen, trifft eigenständig Entscheidungen, überwacht seine Umgebungsbedingungen und steuert Logistikprozesse. Was nach futuristischer und teurer Technik klingt, wurde auf der Hardware-Seite speziell auf die Anforderungen der Logistik zugeschnitten: kostengünstige Komponenten, robuste Bauweise und wartungsfreier Betrieb.

Herstellungsverfahren und Materialvarianten für Konstruktiv-Verpackungen

Konstruktiv-Verpackungen können mit unterschiedlichen Verfahren und aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden.

 

  • Thermogeformte Einlagen: manuelles und automatisches Handling, Mehrfachverwendung wegen Außenbehälter, Fokus auf Transport.
  • Spritzguss-Konstruktiv-Verpackungen: Behälter und Inlay bilden eine Einheit, Produkt weist Eigenschaften für die Verwendung von Folgeprozessen auf/Greifen durch Roboter, kein zusätzliches Inlay notwendig 
  • Konfektionierte Einsätze: Fokus auf Transport,  zentrieren – nicht fixieren,  Anpassung erfolgt gemäß dem Bauteil   
  • Cut and Weld: je nach gewünschter Sondergröße werden Segmente aus einem Standard­behälter herausgetrennt.
Über die Firma
SSI SCHÄFER Fritz Schäfer GmbH
Neunkirchen/Siegerland
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