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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Verpackung aus Wellkarton, umfassend mindestens vier einstückig zusammenhängende Wandabschnitte, die entlang von mindestens drei beabstandeten Biegekanten in eine Raumform mit rechteckigem Innenquerschnitt biegbar sind, wobei eine maximale Ausdehnung entlang der mindestens drei Biegekanten mindestens vier Mal so gross ist wie eine maximale Ausdehnung jeder der Wandabschnitte senkrecht zu den Biegekanten. Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung einer solchen Verpackung zum Verpacken eines Stapels von Bodenbelagselementen.
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Stand der Technik
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Längliche flächige Elemente, z. B. Planken oder Fliesen von Bodenbelägen aus Materialien wie PVC (sogenannte „Luxury Vinyl Tiles“, LVT), werden oft gestapelt in Verpackungen aus Wellkarton (Wellpappe) angeboten, geliefert und zum Einsatzort transportiert. Aufgrund der relativ geringen Eigenstabilität solcher Elemente erfährt die Wellkartonverpackung beim Anheben eine temporäre Durchbiegung, wenn sie während des Anhebens und der darauffolgenden Handhabung nur bereichsweise unterstützt ist. Die Verpackung und ihr Inhalt nehmen aufgrund ihrer Flexibilität und der einwirkenden Gewichtskraft nach dem Ablagen auf eine ebene Fläche (z. B. auf einen Fussboden) zwar wieder ihre vorherige, gerade Form an. Es hat sich nun aber gezeigt, dass aufgrund der temporären Durchbiegung bei bekannten Verpackungen aus Wellkarton quer zur Durchbiegung Aufwölbungen (oder Wulste) entstehen, die auch nach der Rückkehr in die gerade Form zumindest teilweise bestehen bleiben. Diese Aufwölbungen befinden sich in derjenigen Wand der Verpackung, auf der die in der Verpackung enthaltenen Objekte aufliegen.
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Verbleiben die Objekte anschliessend während einer gewissen Zeit in der Verpackung, können sie aufgrund der Aufwölbungen unerwünschte Verformungen erfahren. Im Fall von LVT-Bodenbelägen wird beispielsweise explizit empfohlen, die einzelnen Elemente vor dem Verlegen während 24-48 Stunden zu akklimatisieren, um Verzug aufgrund von Temperaturänderungen zu vermeiden. Während der Akklimatisation verbleiben die Elemente gestapelt in der Verpackung und nehmen allmählich die Temperatur der Umgebung an. Das Verlegen soll im Bereich der zukünftigen Raumtemperatur erfolgen. Bei derartigen Temperaturen haben die im Wesentlichen thermoplastischen Elemente eine ausgeprägte Neigung, sich bei der punktuellen Einwirkung von Kräften, wie sie sich aufgrund der Aufwölbungen in der Kartonverpackung ergeben, zu verformen. Unerwünschte Wellungen in den Bodenbelagselementen sind die Folge.
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Darstellung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Verpackung zu schaffen, welche unerwünschte Verformungen der verpackten Objekte vermeidet.
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Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung weist die Erfindung mindestens eine Sollbiegelinie auf, die in einem mittleren Bereich der Verpackung quer zu den mindestens drei Biegekanten über mindestens 75%, insbesondere über mindestens 85%, eines Wandabschnitts verläuft.
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Gängige Wellkartonverpackungen für Bodenbelagselemente weisen in der Regel fünf einstückig zusammenhängende Wandabschnitte auf, die entlang von vier parallelen Biegekanten in eine Raumform mit rechteckigem Innenquerschnitt biegbar sind, wobei zwei der schmalen Wandabschnitte übereinander zu liegen kommen. Weitere Wandabschnitte bilden in der Regel die Abschlüsse an den Längsenden der Verpackungen. Die Länge der Verpackung, also die Ausdehnung entlang der Biegekanten, ist dabei bei gängigen Bodenbelagselementen entsprechend deren Geometrie jeweils wesentlich grösser als die Breite. Die Längen der einzelnen Bodenbelagselemente (Planken bzw. Fliesen) betragen oft ca. 100 - 200 cm, gängige Breiten sind 20 - 40 cm. Die Verhältnisse B:L betragen oft 1:5 bis 1:10. In einer Verpackung sind oft ca. 15-20 Elemente enthalten.
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Entsprechend ergibt sich eine Höhe der Verpackung von ca. 4-8 cm. Das Verhältnis zwischen Höhe und Breite beträgt typischerweise ca. 1:3 bis 1:10.
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Bei der Sollbiegelinie kann es sich um eine durchgängige Struktur handeln oder um eine linienartige Struktur, die durch mehrere entlang einer Linie verlaufende (selbst linienartige oder nicht linienartige) Unterstrukturen gebildet wird, analog einer Perforation. Insbesondere belegen bei der zweiten Variante die Unterstrukturen mindestens 50%, insbesondere mindestens 75%, der Gesamtlänge.
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Indem die Sollbiegelinien über mindestens 75%, insbesondere über mindestens 85%, bevorzugt über 95% oder mehr, des jeweiligen Wandabschnitts verlaufen, ist sichergestellt, dass unerwünschte Aufwölbungen entlang der gesamten Breite vermieden werden und dass die Biegelinien auch tatsächlich entlang der Sollbiegelinien gebildet werden.
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Der mittlere Bereich der Verpackung umfasst insbesondere das mittlere Drittel der Verpackung, gemessen entlang den Biegekanten.
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Die Sollbiegelinie nimmt Biegebelastungen beim Handling der Verpackung auf und vermeidet so, dass sich an dieser oder an anderen Stellen ausgeprägte Biegelinien bilden, die beim Zurückkehren der Verpackung in die vorgegebene Raumform Aufwölbungen zurücklassen und bei der nachfolgenden Lagerung des Verpackungsinhalts zu einer Verformung desselben führen können.
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Die erfindungsgemässe Verpackung eignet sich insbesondere zum Verpacken eines Stapels von Bodenbelagselementen, insbesondere von Bodenbelagselementen umfassend eine Schicht aus einem thermoplastischen Material. Dazu zählen namentlich auf PVC basierende Bodenbelagselemente (LVT). Die Verpackung ist aber auch für andere Bodenbelagselemente und generell für andere Objekte mit relativ geringer Eigenstabilität geeignet, bei denen aufgrund von Aufwölbungen im Wellkarton Verformungen zu befürchten sind.
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Bevorzugt beträgt eine Breite eines ersten und eines dritten Wandabschnitts der mindestens vier Wandabschnitte maximal ein Drittel einer Breite eines zweiten und eines vierten Wandabschnitts der mindestens vier Wandabschnitte, und die mindestens eine Sollbiegelinie ist im zweiten und/oder im vierten Wandabschnitt ausgebildet.
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Die Erfindung ist insbesondere bei langen, dünnen Verpackungen von Vorteil. Falls diese im Zusammenhang mit Produkten verwendet werden, die eine geringe Eigenstabilität aufweisen, neigen diese dazu, sich in einer Ebene senkrecht zur Längsachse durchzubiegen, wenn sie zum Heben und Transportieren bereichsweise auf einer ihrer breiten Seiten gestützt werden. Dies ergibt sich beispielsweise bei der manuellen Handhabung oder beim Auflagen auf eine Auflagefläche, die kürzer ist als die Verpackung, z. B. auf eine Europalette.
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Die mindestens eine Sollbiegelinie kann nur auf einer des zweiten und vierten Wandabschnitts, also auf einer Breitseite der Verpackung, ausgebildet sein. In diesem Fall sollte die Verpackung so gekennzeichnet sein, dass beim Anheben diese mit der Sollbiegelinie versehene Seite unten liegt. Alternativ ist sowohl auf dem zweiten als auch auf dem vierten Wandabschnitt jeweils mindestens eine Sollbiegelinie vorhanden.
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Die Erfindung ist besonders dann von Vorteil, wenn eine Wellenrichtung des Wellkartons quer zu den Biegekanten verläuft. Die Wellenrichtung entspricht der Ausrichtung der Wellenkämme und Wellentäler der welligen Schicht des Wellkartons. Die Erfindung ist auch bei Wellkartons anwendbar, die mehrere parallele oder nicht-parallele wellige Schichten aufweist. In diesem Fall verläuft mindestens eine dieser Wellenrichtungen bevorzugt quer zu den Biegekanten. Die Sollbiegelinien verlaufen somit parallel zur Wellenrichtung bzw. einer der Wellenrichtungen.
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Besonders bei dickeren Wellkartons mit einer Dicke von 1.5 mm oder mehr, ergeben sich aufgrund eines ungeführten Biegevorgangs die zu vermeidenden Aufwölbungen, d. h. die erfindungsgemässen Sollbiegelinien entfalten ihre Wirkung besonders bei dickeren Wellkartons. Ergänzend ist zu beachten, dass dickere Wellkartons tendenziell auch zur Verpackung längerer Objekte zum Einsatz kommen, wo das Biegemoment höher ist. Die Erfindung ist somit besonders im Zusammenhang mit diesen Verpackungen von Vorteil.
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Bei einer ersten Ausführungsform ist die Sollbiegelinie durch eine durchgängige Öffnung im Wandabschnitt gebildet.
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Die Öffnung durchsetzt also einen Wandabschnitt der Wellkartonverpackung vollständig von aussen nach innen. Sie kann mittels eines an sich bekannten Stanz- oder Schneidevorgangs erzeugt werden. Wegen der entsprechend lokal fehlenden Gegenkraft wird die Verpackung bei der Einwirkung eines entsprechenden Biegemoments im Bereich der Öffnung eine überdurchschnittliche Richtungsänderung erfahren. Dadurch ergeben sich in anderen Bereichen, die nicht mit einer Sollbiegelinie versehen sind, entsprechend geringere Biegekräfte und bleibende Aufwölbungen werden vermieden. Im Bereich der Öffnung kann sich eine solche Aufwölbung aufgrund des fehlenden Materials nicht ergeben.
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Falls das verpackte Objekt bzw. die verpackten Objekte trotz der durchgängigen Öffnungen vor externen Einflüssen (z. B. Flüssigkeiten oder mechanischen Einwirkungen) geschützt sein sollen, kann die Öffnung auf der Innen- und/oder Aussenseite z. B. mit einer flexiblen Schutzfolie versehen sein.
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Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Sollbiegelinie durch einen Bereich verringerter Dicke, insbesondere durch eine Prägung, gebildet. Es ist somit keine durchgängige Öffnung vorhanden, wodurch das verpackte Objekt auch im Bereich der Sollbiegelinie vor äusseren Einflüssen geschützt bleibt.
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Anstelle einer Prägung kann der Bereich verringerter Dicke auch durch einen Ausschnitt gebildet sein, der nur einige der Schichten des Wellkartons durchsetzt. Die Funktion des Bereichs verringerter Dicke entspricht weitgehend derjenigen einer durchgehenden Öffnung.
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Bevorzugt ist der Bereich verringerter Dicke auf einer bezüglich der Raumform äusseren Fläche der Verpackung ausgebildet.
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Dies stellt sicher, dass das verpackte Objekt dennoch vollflächig abgestützt ist, auch im Bereich der Sollbiegestellen. Allfällige Verformungen aufgrund einer Unebenheit im Bereich der Sollbiegestelle werden vermieden. Sind die Sollbiegestellen durch Öffnungen oder innenliegende Prägungen gebildet, lassen sich in den meisten Fällen solche Verformungen vermeiden, wenn die Ausdehnung der Öffnungen bzw. Prägungen in Richtung der Biegekanten (also quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung) gering gewählt wird, z. B. 5 mm oder weniger.
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Mit Vorteil sind mehrere Sollbiegelinien in einer Gruppe, in Richtung der Biegelinien beabstandet, angeordnet.
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Eine Gruppe von Sollbiegelinien beinhaltet zwei oder mehr parallel verlaufende Sollbiegelinien, deren Abstand so gewählt ist, dass im Bereich der Gruppe bei den zu erwartenden Biegemomenten Biegelinien stets im Bereich einer oder mehrerer Sollbiegelinien der Gruppe entstehen. Der gegenseitige Abstand der benachbarten Sollbiegelinien einer Gruppe beträgt beispielsweise maximal das Fünffache der Breite der Sollbiegelinien (also Öffnungen oder Bereiche), gemessen parallel zu den Biegekanten.
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Oft lässt sich der Ort mit der grössten zu erwartenden Biegebelastung nicht genau vorhersagen. Es besteht somit die Gefahr, dass trotz Vorhandenseins einer Sollbiegelinie die Biegelinie woanders entsteht. Mit Hilfe einer Gruppe von Sollbiegelinien lässt sich ein ganzer Bereich abdecken, in denen eine maximale Biegebelastung erwartet wird.
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Weil es oft mehrere Situationen gibt, die zu Biegebelastungen führen (z. B. Auflage auf einem zu kurzen Träger; Anheben mit einer Hand bzw. mit zwei Händen), kann es von Vorteil sein, wenn an der Verpackung mehrere Gruppen voneinander beabstandet entlang der Biegelinien angeordnet sind.
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Der Abstand zwischen benachbarten Gruppen ist also grösser als der Abstand benachbarter Sollbiegelinien innerhalb einer Gruppe. Die Eigenschaften der Verpackung im Hinblick auf mögliche Biegevorgänge lassen sich somit gezielt beeinflussen, ohne dass die Schutz- und Stützwirkung der Verpackung über die gesamte Ausdehnung beeinträchtigt wird.
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Die Gruppen können gleichartig oder verschiedenartig ausgebildet sein.
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Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
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Figurenliste
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Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
- 1A-C Seitenansichten eines Wellkartonabschnitts vor, während und nach einer Biegeverformung; und
- 2A-F verschiedene Anordnungen von Sollbiegestellen einer erfindungsgemässen Verpackung.
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Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Wege zur Ausführung der Erfindung
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Die 1A-1C zeigen Seitenansichten eines Wellkartonabschnitts vor, während und nach einer Biegeverformung. Die 1A zeigt den Abschnitt 1 vor der Verformung. Die Aussendecke 2 und die Innendecke 3 sind parallel zueinander und im Wesentlichen eben. Dazwischen ist die Welle 4 angeordnet.
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Die 1 B zeigt nun den Abschnitt 1 während einer Biegebeanspruchung. Wellkarton hat die Tendenz, sich bei solchen Beanspruchungen nicht gleichmässig durchzubiegen, sondern bei einer oder mehreren Einzelwellen der Welle 4 zu kollabieren (siehe Bereich 5).
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Fällt nun die Biegebeanspruchung weg und nimmt der Abschnitt 1 der Wellkartonverpackung wieder eine ebene Konfiguration ein, z. B. beim Ablegen der Verpackung auf eine grossflächige ebene Stützfläche, ergibt sich die in der 1C gezeigte Geometrie. Wie gut sichtbar ist, ist im Bereich 5 des lokalen Kollapses eine nach oben, d. h. zur konvexen Seite der vorher erfolgten Biegung gerichtete, Wellung 6 entstanden. Es hat sich gezeigt, dass diese Wellung auch bei der Ausübung grossflächiger Druckkräfte von oben, z. B. aufgrund des Gewichts des Verpackungsinhalts, nicht gänzlich verschwindet. Bei einem verformbaren Verpackungsinhalt, z. B. aus einem thermoplastischen Material, zeichnet sich die Wellung nach einer gewissen Zeit in den Objekten ab. Bei ausreichend dünnen Objekten, kann sich die Wellung durch mehrere Objekte hindurch erstrecken. Dies wurde z. B. bei Bodenbelagselementen des Typs LVT (Luxury Vinyl Tile) beobachtet, die nach einer solchen Biegebeanspruchung mehrere Stunden auf dem gewellten Abschnitt 1 der Wellkartonverpackung aufliegen.
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Die 2A-F zeigen verschiedene Anordnungen von Sollbiegestellen einer erfindungsgemässen Verpackung.
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Die 2A, 2D und 2F zeigen dabei auf einer Breitseite 10 angeordnete, durchgehende Sollbiegelinien 11, die in der Art einer Prägung erzeugt worden sind (analog zu den Sollknickkanten gängiger Wellkartonverpackungen). Die 2B, 2C und 2E zeigen dagegen durchgängige Öffnungen 12, 13 in der entsprechenden Breitseite. Sie erstrecken sich bis nahe an den seitlichen Rand und haben eine abgerundete rechteckige Form. Bei der Anordnung gemäss 2B sind die Öffnungen 12 entlang ihrer Längsausdehnung durchgängig ausgebildet, bei den Anordnungen gemäss den 2C und 2E sind die Öffnungen 13 jeweils durch drei in einer Linie liegende Teilöffnungen 13a, 13b, 13c gebildet. Letzteres verbessert die Stabilität der Verpackung im Bereich der Öffnungen 13, ohne die erfindungsgemässe Vermeidung von Wellungen massgeblich zu beeinflussen.
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Gemäss der 2A werden die Sollbiegestellen 11 durch sechs Prägelinien gebildet, die im mittleren Bereich der gezeigten Breitseite 10 angeordnet sind. Ihre Breite beträgt jeweils ca. 1 mm, der gegenseitige Abstand beträgt 3-6 mm.
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Gemäss der 2B sind die Öffnungen 12 im mittleren Bereich der gezeigten Breitseite 10 ausgebildet und umfassen drei parallele Öffnungen 12. Die Breite der Öffnungen 12 beträgt dabei ca. 2-4 mm, der gegenseitige Abstand beträgt ebenfalls 2-4 mm.
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Gemäss 2C sind drei Gruppen 15.1, 15.2, 15.3 von Öffnungen 13 vorhanden, wobei je drei Linien aus je drei Teilöffnungen 13a, 13b, 13c gebildet werden. Die Länge der Teilöffnungen 13a, 13b, 13c beträgt etwas weniger als ein Drittel der Breite der Breitseite 10, die Breite der Öffnungen 13 und deren Abstand entspricht der Konfiguration gemäss den 2A, 2B.
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Die 2D-2F zeigen andere Anordnungen von Gruppen von Sollbiegestellen. Die 2D zeigt eine asymmetrische Anordnung entlang der Längserstreckung der Breitseite 10. Es sind drei Gruppen 16.1, 16.2, 16.3 von Sollbiegelinien 11 vorhanden, wobei die erste Gruppe 16.1 und die zweite Gruppe 16.2 jeweils 18 Prägelinien umfassen, während die dritte Gruppe 16.3 nur 8 Prägelinien umfasst. Die 2E zeigt eine Anordnung von Öffnungen 13, die weitgehend der Anordnung gemäss der 2C entspricht, hier sind aber die äusseren Gruppen 17.1, 17.3 mit sechs anstelle von drei Öffnungslinien wie bei der mittleren Gruppe 17.2 versehen. Die 2F zeigt eine Anordnung von 12 Gruppen 18.1...12 von je 4 als Prägelinien ausgebildeten Sollbiegelinien 11, die gleichmässig über die gesamte Längserstreckung der Breitseite 10 verteilt sind.
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Mit der Anordnung der Sollbiegestellen kann den erwarteten Biegebelastungen Rechnung getragen werden. So sind die Anordnungen gemäss den 2D und 2E spezifischen Belastungen angepasst, während bei einer Anordnung gemäss der 2F Belastungen im Wesentlichen auf der gesamten Breitseite aufgenommen werden können.
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Die Anordnungen sind nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, so lassen sich die verschiedenen Aspekte der Geometrie der Sollbiegestellen, also
- - Ausbildung als Prägelinie bzw. Öffnung,
- - Breite,
- - gegenseitiger Abstand,
- - durchgängige oder unterbrochene Konfiguration,
- - Anzahl pro Gruppe,
- - Anzahl der Gruppen,
- - Position der Gruppen, usw.
fast beliebig miteinander kombinieren, insbesondere in Abhängigkeit des Verpackungsmaterials, der Dicke des Wellkartons, des Inhalts der Verpackung und der Geometrie der Verpackung.
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Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung eine Verpackung aus Wellkarton schafft, welche unerwünschte Verformungen der verpackten Objekte vermeidet.
