DE19847177A1 - Karton - Google Patents

Description

Einleitung Stand der Technik

Handelsübliche sowie auch Spezialkartons sind i. d. R. wie folgt aufgebaut:
Die Außenhäute bestehen aus glattem Papier bzw. Pappe, zwischen die eine oder mehrere Schichten weiteren Pappmaterials eingebracht werden. Darunter insbesondere Wellpappeschichten. Diese werden mit Hilfe von Klebern fest miteinander verbunden.

Nachteile

• - hohe Materialkosten,
• - hohe Herstellungskosten,
• - hohes Eigengewicht und dementsprechend Reduzierung des Nutzgewichtes,
• - erschwertes Handling mit höheren Personalkosten: Gewicht und Steifigkeit der so hergestellten Kartons erschweren den Transport und die Faltung der Pappe zu Kartons,
• - höhere Transportkosten,
• - dennoch nur bedingte Stapelbarkeit und dementsprechend
• - schlechte Ausnutzung von Lager- und Transporträumen

Aufgabe der Erfindung

Herstellung einer hochstabilen und belastbaren Kartonverpackung mit extrem geringem Eigengewicht und dementsprechend hoher Stapelfähigkeit.

Lösung der Aufgabe

Vornehmlich senkrechte Einfügung von Stabilisierungskomponenten in den Karton.

Vorteile der Erfindung

• - Deutliche Reduzierung der Material- sowie der Herstellkosten insgesamt;
• - deutliche Erhöhung der Stapelfähigkeit von Kartons, damit bessere Ausnutzung von Rauminhalten im Lager- und Transportbereich (z. B. im Containerverkehr);
• - Erhöhung des Nutzgewichtes durch Reduzierung des Eigengewichtes der Verpackung und dementsprechende Senkung der Transportkosten;
• - deutliche Vereinfachung des Handlings durch geringes Eigengewicht, bessere Faltbarkeit und dementsprechend Senkung des Zeitbedarfs und der Personalkosten;
• - Senkung des Rohstoffeinsatzes (nachhaltigere Ressourcennutzung);
• - Ersatz für andere Formen hochstabiler Verpackungsarten (reine Holz-, Metall-, Kunststoffkisten).
• - Die höhere vertikale sowie aber auch gleichzeitige höhere horizontale Stabilität ermöglicht eine häufigere Wiederverwendbarkeit der Kartonagen.
• - Hohe Recycelfähigkeit durch Wederverwendbarkeit der beiden Grundwerkstoffe sowie die leichte Trennung des Materialverbundes. (Das in der Branche übliche Aufweichen von Kartonagen in einem Wasserbad erlaubt problemlos die Trennung der Stabilisierungselemente von der Kartonmasse).

Einbringungsformen der Stabilisierungselemente

Die Stabilisierung der Kartonagen kann erfolgen dergestalt, daß

• 1. bei Verwendung von Wellpappe die Stabilisierungskomponenten in die Rillen des Materials eingebracht werden. Die Dichte der Kartonbelegung mit den Stabilisierungselementen richtet sich nach der entsprechenden äußeren Belastung, dem Eigengewicht des Verpackungsgutes sowie den weiteren Transportumständen. Aufgrund der hohen vertikalen wie auch horizontalen Stabilität genügt i. d. R. eine dementsprechend verstärkte Wellpappeschicht zwischen den beiden Außenhäuten. (Zeichnung 1, Fig. A-C).
• 2. die Stabilisierungskomponenten direkt in die Pulpe eingebracht werden, sei es als Einzelkomponenten, sei es in irgendeiner verbundenen Form von Netzen, Matten oder dergleichen. In diesem Fall kann sich die Notwendigkeit eines mehrlagigen Kartonaufbaus z. B. mit Wellpappe erübrigen. (Zeichnung 2, Fig. A-C).

Werkstoffe

Die Stabilisierungskomponenten können aus allen leichten Werkstoffen wie Holz, Metallen, NE-Metallen oder Kunststoffen hergestellt sein, insofern sie die benötigte Stabilität in bezug auf Druckkräfte, insbesondere vertikale Druckkräfte, aufweisen. Eine vorzugsweise Ausprägung besteht in der Verwendung von gehärteten Verbundfaserwerkstoffen wie z. B. Glasfaserstäben.

Geometrische Formen der Stabilisierungselemente

Die aus dem jeweiligen Werkstoff hergestellten Profile sind in jeder geometrischen Form (z. B. rund, oval, vieleckig, flach, und jeweils auch als Voll- sowie als Hohlprofil) einsetzbar.

Farben

Auch die Herstellung in allen Farben ist möglich.

Oberflächenstruktur der Stabilisierungselemente

Zum Einsatz können sowohl Profile mit glatter sowie anders gestalteter Oberfläche (z. B. zur Erhöhung oder Verringerung der Haftungsfähigkeit gegenüber dem umgebenden Material) kommen.

Ausführungsbeispiel

Die Fig. A, B, C der Zeichnung 1 zeigen 3 Querschnitte durch eine verstärkte Kartonwand, die zwischen den Außenseiten (1) und (2) eine Wellpappe-Einlage (3) mit jeweils unterschiedlich vielen Stabilisierungselementen (4) in den durch die Wellpappe gebildeten Rillen aufweist.

Die unterschiedliche Anzahl und Anordnung der Stabilisierungselemete ist frei wählbar und abhängig von der Belastung des Kartons und dem gewünschten Grad der Stabilität.

In dem gewählten Demonstrationsbeispiel betrugen die Außenmaße des Kartons:
Höhe: 380 mm
Breite: 420 mm
Tiefe: 410 mm;
die Wandstärke des Kartons betrug 3,0 mm.

Die Stabilisierungselemente bestanden aus

• 1. dem Glasfasermaterial E-Glass P196 der Firma Vetrotex/Chambary, France
• 2. getränkt und ausgehärtet in einem Epoxydharzgemisch bestehend aus
  • 1. Araldite GY 240 der Fa. Ciba-Geigy/Schweiz
  • 2. Tonox (Härter) der Fa. Uniroyal/USA
  • 3. dem Beschleuniger 2-Ethyl-4-Methylimidazol der Fa. BASF/Dtschld.

Der Durchmesser der Stabilisierungselemente betrug 2,5 mm.

Bei Ausrüstung des gewählten Kartons (Leergewicht 550 g) entsprechend der Fig. A in einem Abstand der Elemente von 30 mm betrug das Mehrgewicht 100 g.

Steigerung der Belastungsfähigkeit

Während bei dem gewählten Karton schon bei einer Belastung mit 42 kg ein Einknicken beobachtet wurde, war es bei der geschilderten Verstärkung des Kartons durch die Stabilisierungselemente möglich, ihn ohne Probleme mit einem Gewicht von 146 kg zu belasten. (s. die beiliegende Kopie eines Fotos).

Die Fig. A und B der Zeichnung 2 zeigen eine andere Ausführungsform der Zufügung von Stabilisierungselementen zu einer Kartonwand.

In den hier dargestellten Beispielen wird davon ausgegangen, daß die Stabilisierungselemente unmittelbar in die noch flüssige Pulpe eingefügt werden, so daß sie nach dem Trocknungsprozeß vollständig umschlossen und integraler Bestandteil der Kartonwand sind.

Fig. A zeigt eine Ausführung mit sehr dünner Kartonwand (1, 2), die nach Einfügung der Elemente (4) beidseitige Ausbuchtungen aufweist.

Fig. B zeigt diese Anordnung mit einem dickeren Karton, der beidseitig mit den Stabilisierungselementen (4) abschließt und dementsprechend eine beidseitig glatte Außenseite (1, 2) aufweist.

Die Einbringung der Stabilisierungselemente kann in unterschiedlicher Weise erfolgen:
Zum einen werden die Elemente als Einzelteile in die Papiermasse eingelassen,
zum anderen können die Elemente (4) an ihren beiden Enden mit einer Verbindung (5) zu einer Art Matte oder Gitter verbunden werden und in dieser zusammenhängenden Form eingelassen werden. (Fig. C).

Die Fig. A der Zeichnung 3 weist die gleichen Merkmale wie Fig. A der Zeichnung 1 auf mit dem besonderen Merkmal, daß hier auch/oder nur die Ecken des Kartons mit den Elementen (4) verstärkt worden sind.

Bezugszeichenliste

1

Außenwand 1

2

Außenwand 2

3

Wellpappeschicht

4

Stabilisierungselement

5

Verbindungselement

Claims (5)

1. Karton, insbesondere Verpackungskarton, aus einem Papier- und/oder Pappmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß stabförmige Stabilisierungselemente in und/oder auf dem Papier- bzw. Pappmaterial angeordnet sind.

2. Karton nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente aus einem Verbundwerkstoff mit einem Faserbündel als der einen Komponente und einem Bindemittel, insbesondere einem aushärtbaren Kunstharz als der anderen Komponente besteht.

3. Karton nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente aus Glasfaserbündel bestehen, die mit einem Epoxydharzgemisch getränkt worden sind.

4. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Karton eine Wellpappeschicht aufweist, in deren Wellen die Stabilisierungselemente eingebracht sind.

5. Karton nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisierungselemente in dem Papier bzw. Pappmaterial eingelassen sind.