Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kartonagen-Kleinserien und -Prototypen im Wasserstrahlverfahren

23.02.2001


Ein flexibles Fertigungssystem produziert sowohl Prototypen von Verpackungen als auch Kleinserien schnell, kostengünstig und qualitativ hochwertig.

Die Verpackung gewinnt immer größere Bedeutung bei der Vermarktung von Produkten. Schon im frühen Entwicklungsstadium werden marketingrelevante Überlegungen angestellt, die über Zielgruppe und Vermarktungsstrategie entscheiden. Für die entsprechenden Designstudien und die notwendige Bemusterung der Verpackung stehen bisher nur sehr zeitaufwendige (Handfertigung, Musterplotter) oder sehr kostenintensive (Stanzen) Fertigungsmöglichkeiten zur Verfügung. Ein flexibles Fertigungssystem, das Prototypen von Verpackungen oder Kleinserien schnell, kostengünstig und qualitativ hochwertig herstellen kann, existiert momentan noch nicht.

Im Auftrag und in Zusammenarbeit mit der Firma Lasercomb-Laser Combination Systems GmbH & Co. KG, Notzingen, die Musterplotter herstellt und vertreibt, hat das Fraunhofer IPA eine verkettete Komplettbearbeitungsanlage für das Einbringen von Rillungen sowie das Ausschneiden der zweidimensionalen Ausgangsform aus Karton mit Hilfe der Wasserstrahltechnik entwickelt. Die Anlage besteht aus zwei Bearbeitungsstationen, die über einen Kettenförderer verbunden sind. Eine automatische Kartonagenzuführung und -abführung ermöglicht einen vollautomatisierten Betrieb der Anlage. Beide Bearbeitungsstationen verfügen über je zwei x, y-Lineareinheiten auf denen je ein Werkzeugkopf angebracht ist. Die Köpfe der ersten Station sind mit Rillkufe oder Rillrad sowie mit einem Schneidmesser ausgestattet. Sie bringen im ersten Arbeitsgang die Rillungen in die Kartonage ein und perforieren sie. Werkzeugeingriff und Orientierung der Werkzeuge werden über je eine Linear- und eine Drehachse gesteuert. Optional besteht die Möglichkeit, an den Werkzeugköpfen einen Fräser anzubringen, der eine Gegenzurichtung für das Rillen von Vollpappe anfertigt.

Die Wasserstrahlvorrichtungen befinden sich an den Werkzeugköpfen der zweiten Station. Sie schneiden die zweidimensionale Kontur der Verpackung aus. Mit Hilfe einer Hochdruckwasserstrahlpumpe lassen sich Drücke bis 4000 bar erreichen. Der hohe Druck in Kombination mit sehr kleinen Düsendurchmessern verhindert, dass die Kartonage beim Schneiden zu feucht wird. Die Ansteuerung der insgesamt 13 Achsen übernimmt eine NC-Steuerung von Rexroth Indramat, Lohr. Die Software dazu hat das Team von Dr.-Ing. Thomas Haller am Fraunhofer IPA entwickelt. Mit ihr kann ein am CAD-System entwickeltes Layout direkt auf die Anlage übertragen und in der gewünschten Stückzahl gefertigt werden.

»So eine flexible Lösung ist gerade für kleine und mittlere Kartonagenverarbeiter interessant«, weiß Haller. »Sie können mit einer Anlage sowohl Bemusterungsprotoypen als auch verkaufsfertige Kartonagen und Verpackungen in Kleinserien bis ca. 10 000 Stück wirtschaftlich und qualitativ hochwertig herstellen«, erklärt er. Für die Serienproduktion von Faltschachteln in Stückzahlen größer 10 000 sind nach wie vor aufwendige Stanzmaschinen nötig. Diese Maschinen arbeiten mit bis zu 5 000 Stanzungen pro Stunde. Durch den Einsatz von Mehrfachwerkzeugen können so mehrere 10 000 Wellpappe- oder Kartonagenformen pro Stunde ausgestanzt werden. Für geringere Auflagenstärken ist das Herstellen und Einrüsten der entsprechenden Werkzeuge jedoch unrentabel. Deshalb kommen bei Losgrößen zwischen 1 000 und 2 000 Stück mit Stanzformen ausgerüstete Handtiegel zum Einsatz, bei denen jeder Rohling einzeln und von Hand eingelegt wird. Auch die Stanzung wird hierbei manuell ausgeführt. Der hohe Werkzeugbauaufwand entspricht jedoch dem der automatischen Stanzmaschine.

Für Verpackungsprototypen zur Bemusterung sowie für Losgrößen kleiner zehn Stück kommen bislang Musterplotter zum Einsatz. Diese Plotter sind zwar sehr flexibel, aufgrund ihrer geringen Bearbeitungsgeschwindigkeit für größere Serien jedoch nicht rentabel.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dr.-Ing. Thomas Haller
Telefon: 0711/970-1826, Telefax: 0711/970-1004, E-Mail: toh@ipa.fhg.de

Dipl.-Ing. Michaela Neuner | idw

Weitere Berichte zu: Kartonagen-Kleinserie Kleinserie Musterplotter

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten
18.07.2018 | BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH

nachricht Neues Verfahren verbessert Haltbarkeit der Beschichtung auf Werkzeugen
12.07.2018 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics