Lesedauer des Artikels ~ 15 Minuten
Ratgeber Verpackungsmaschinen
Moderne Technologien für die effiziente Endverpackung
Karton und Paletten versandfertig zu verpacken, ist eine zeit- und manchmal auch nervenaufreibende Tätigkeit. Das gilt vor allem, wenn Sie alles von Hand erledigen und Ihre einzigen Hilfsmittel ein Klebebandabroller, ein Spanngerät für Umreifungsband und ein Abroller für Handstretchfolie sind. Je mehr Sendungen Sie täglich versenden, desto eher lohnt sich die Anschaffung einer Verpackungsmaschine, die Ihnen diese aufwändige Arbeit abnimmt. Ob neu gegründeter Online-Shop oder Branchenriese, für jeden Bedarf halten wir als Komplettanbieter die passenden Lösungen bereit, um die jeweiligen Ansprüche und Kundenbedürfnisse zu erfüllen.
Inhaltsverzeichnis Ratgeber Verpackungsmaschinen
» Das Wichtigste in Kürze
- Mit Verpackungsmaschinen werden Güter durch Verpackungsmaterial geschützt und transportsicher gemacht.
- End-Verpackungsmaschinen automatisieren den Packprozess. Klebeband, Umreifungsband und Stretchfolie werden automatisch appliziert.
- Kartonverschließer, Umreifungsmaschinen und Stretchwickler sind Deutschlands beliebteste Maschinen im Versand.
- Die Entscheidung für eine halb- oder vollautomatischen Lösung hängt vom Versandvolumen und vom Produktspektrum ab. Hier gilt: Automatisierung zwingt zur Disziplin.
- H+D verfolgt einen schrittweisen Ansatz, der immer Flexibilität für die Zukunft garantiert.
Verpackungsmaschinen sind Geräte, mit denen Packgut durch ein Verpackungsmaterial technisch umhüllt und geschützt wird. Das Packgut kann dabei mittels einer Verkaufsverpackung einzeln verpackt werden (Crème-Tube in eine Faltschachtel geben), es können aber auch einzelne Verkaufsverpackungen in eine Umverpackung für den Versand verpackt werden (10 Schachteln mit Crème-Tuben in einen Versandkarton geben). Bei Hagenauer+Denk fokussieren wir uns auf die Umverpackung, weshalb wir bei unseren Maschinen auch von End-Verpackungsmaschinen (engl. end-of-line packaging machines) sprechen. H+D ist Marktführer und Hersteller von Verpackungsmaschinen aus dem Allgäu - seit über 220 Jahren!
Eine transportsichere Verpackung stellt sicher, dass Ihre Ware unbeschadet und im ansprechenden Zustand bei Ihren Kunden ankommt. Versenden Sie nur wenige Pakete pro Tag, lässt sich das Verpacken noch gut von Hand erledigen. Ab einer gewissen Versandleistung wird die Nutzung einer Verpackungsmaschine notwendig, die diese Aufgabe schneller und ergonomischer erledigt und den Versandprozess verschlankt und beschleunigt.
«Mit unseren Marken Stahltex®, Compotex, H+D LongLife® und H+D LatexFree® haben wir bedeutende Entwicklungen in der Verpackungstechnik angestoßen. Profitieren auch Sie von unserer Innovationskraft und Packaging-Kompetenz.»
Exkurs: Verpackungsmaschinen sind eine junge Industrie
Das maschinelle Verpacken von Packgut ist noch gar nicht so alt, da früher das richtige Verpackungsmaterial dazu fehlte. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts war es üblich, kleine Produkte für den Versand händisch in Packpapier zu wickeln und mit einer Kordel zu verschließen. Große Gebinde wurden per Hand in Säcke und Holzkisten verpackt. Erst mit der Entwicklung des Wellpapp-Kartons in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts war man in der Lage, Umverpackungen zu standardisieren und in der Herstellung zu automatisieren. Und mit dem Erscheinen von Selbstbedienungsläden in den 50er Jahren wurden für Lebensmittel die ersten Verkaufsverpackungen mit Werbeschriftzug entwickelt, da es keinen Kaufman mehr gab, der Kundschaft einzeln bediente und Waren individuell einpackte.
Seit 1961 gibt es die sogenannte EURO-Holz-Palette, die erstmals einen praktischen, standardisierten Großladungsträger darstellte. Der Siegeszug von Verpackungsmaschinen setzt jedoch mit der Entwicklung von Kunststoffen ein. 3M stellte bereits vor dem 2. Weltkrieg das Scotch-Klebeband her, eine mit Klebstoff beschichtete Kunststofffolie. Das war damals revolutionär und diese Entwicklung wurde von tesa (Technische Sachen) in Deutschland übernommen. In den 60er Jahren kamen Kunststoff-Umreifungsbänder dazu, die die Kordel ablösten. Parallel dazu wurden die ersten Kunststoff-Stretchfolien entwickelt.
Durch die Herstellung von Wellpapp-Kartons und Paletten und die Erfindung von Selbstklebeband, Umreifungsband und Stretchfolie war man seit Mitte der 1960er Jahre erstmals in der Lage, Verpackungsprozesse zu automatisieren. Die Stunde der Verpackungsmaschinen war gekommen.
Für jede Aufgabenstellung die richtige Verpackungsmaschine
Moderne Verpackungsmaschinen sind halb- oder vollautomatische Anlagen, die für ein Packgut durch Einsatz eines Packmittels (z. B. Klebeband, Umreifungsband, Stretchfolie) maximale Transportsicherheit herstellen. Um den unterschiedlichen Anforderungen der zu verpackenden Güter gerecht zu werden, gibt es diese Maschinen in zahlreichen Ausführungen. Die Bandbreite reicht von der einfachen Verpackungsmaschine für den Kartonverschluss bis hin zu kompletten Verpackungslinien und Turn-Key-Anlagen.
Heute gibt es entlang der gesamten Intra-Logistikkette hochautomatisierte Lösungen für alle einzelnen Arbeitsschritte, die miteinander verknüpft werden können.
In welche Verpackungsmaschine wird in Deutschland am meisten investiert?
Eingesetzte Typen von Verpackungsmaschinen bei mittlerem Versandvolumen (in Prozent)*
Typ | 2003 | 2010 | 2023 |
---|---|---|---|
Bodenklappenfalter, pneumatisch | 15 | 26 | 37 |
Kartonaufrichter, vollautomatisch | 2 | 3 | 6 |
Kartonverschließer | 53 | 60 | 75 |
Kartonverschließer mit Deckelklappenfalter | 1 | 3 | 7 |
Umreifungsmaschinen, halbautomatisch | 63 | 65 | 68 |
Umreifungsmaschinen, vollautomatisch | 8 | 13 | 24 |
Automatische Zuführung der Picks an die Packplätze | 3 | 5 | 13 |
Paketausschleusung auf Zielbahnhöfe | 3 | 6 | 15 |
Stretchwickler, halbautomatisch | 67 | 77 | 83 |
Stretchwickler, vollautomatisch | 4 | 6 | 14 |
Palettenfördertechnik | 5 | 8 | 13 |
Palettenmagazine | 18 | 32 | 44 |
Palettierer/ Palettierroboter | 1 | 2 | 6 |
* Mittleres Versandvolumen: 250 bis 500 Kartons oder 75 bis 150 Paletten pro Tag.
Quelle: H+D; auf Basis einer Stichprobe von 4812 Unternehmen von 2003 bis 2023.
Verpackungsmaschinen: ein Überblick
Welche Verpackungsmaschine für Sie am besten geeignet ist, richtet sich in erster Linie nach dem zu verpackenden Produkt, der Anzahl an Karton und Paletten sowie der Art der Verpackung. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die gängigsten Typen. Hagenauer+Denk bietet als Martkführer und Hersteller von Verpackungsmaschinen für Karton und Paletten ein umfassendes Sortiment an.
1. Kartonaufrichter - Trayaufrichter
Mit einem Kartonaufrichter ersparen Sie sich das zeitaufwändige Auffalten von Kartons per Hand. Die Verpackungsmaschine zieht den Karton vollautomatisch auf, schlägt die Bodenlaschen ein und verschließt den Kartonboden. Der weltweit gängigste Wellpapp-Karton trägt die Bezeichnung Fefco 0201. Er ist deshalb so beliebt, da er nicht nur günstig in der Herstellung ist, sondern auch sehr einfach maschinell aufgerichtet werden kann. Ein pneumatischer Sauggreifer im Inneren des Kartonaufrichters greift aus einem Magazin einen Flachkarton, stellt diesen rechteckig und klappt dann über Zylinder die 2 Stirnlaschen und 2 Seitenlaschen ein. Klappenspreizer verhindern, dass es beim Einschlagen der 4 Laschen zu unerwünschten Kollisionen kommt. In der Regel erfolgt nach dem Kartonaufrichtprozess der Bodenverschluss des Kartons mit Selbstklebeband oder Heißleim. Der Bodenverschluss ist integraler Bestandteil des Kartonaufrichters. Mit einem Kartonaufrichter können bis zu 25 Kartons pro Minute aufgerichtet werden. Eine Formatumstellung dauert ca. 2 Minuten.
Trayaufrichter sind Verpackungsmaschinen, die aus einem vorgegebenen Wellpappzuschnitt Trays durch Einfalten formen. Laschen werden hierzu meist mit Heißleim verklebt oder gesteckt.
2. Flow-, Case- und Wrap-Around-Packer zur automatisierten Kartonbefüllung
Die automatisierte Kartonbefüllung hängt von der Art des zu verpackenden Produktes ab. Schüttgut wird über Dosieranlagen oder Bunkerschwingrinnen in einen Karton gegeben. Eine Zählwaage kontrolliert den Füllstand, Vibrationstische neutralisieren Befüllungskegel. Stückgut wird über einfache Linearantriebe oder Roboter in Kartons eingebracht. Bei den Robotern unterscheidet man dabei zwischen 6-Achs-Robotern, Delta-Robotern und Scara-Robotern. Delta-Roboter werden auch als sogenannte Flow-Packer eingesetzt, die von einem Förderband Teile picken und in den Karton einlegen.
Case-Packer sind eine Kombination aus Kartonaufrichter und Kartonbefüllung. Hier wird zwischen Side-Loadern und Top-Loadern unterschieden, je nach dem von welcher Seite das Produkt in den im Moment aufgerichteten Karton eingeschoben wird. Beim Wrap-Around-Packer wird zuerst das Produkt platziert und dann der Karton um das Produkt eingeschlagen. Sie kommen im Hochleistungsbereich zum Einsatz und schaffen bis zu 60 Zyklen pro Minute.
3. Kartonverschließmaschinen
Kartonverschließmaschinen verkleben bereits befüllte Kartons transportsicher mit Klebeband. Je nach Ausführung beträgt die Leistung einer solchen Verpackungsmaschine bis 30 Kartons pro Minute. Während halbautomatische Kartonverschließer für Serien gleicher Kartonformate geeignet sind, stellen sich vollautomatische Anlagen eigenständig auf unterschiedliche Formate ein. Neben Maschinen für den seitlichen Kartonverschluss gibt es Aggregate für den Deckelverschluss von Flach- oder Stülpdeckelkartons sowie Vertikalverschließer.
Kartonverschließer gehören zu den beliebtesten Verpackungsmaschinen. Sie sind günstig in der Anschaffung, alltagstauglich und wartungsarm. Kartonverschließer verkleben die Boden- und Deckellaschen von Kartons – in der Regel vom Typ Fefco 0201 – im C-Verschluss mit Selbstklebeband. Dazu wird der Karton über zwei seitliche Antriebskassetten durch die Maschine geführt und dabei das Klebeband oben und unten über Klebeköpfe auf dem Kartonschlitz aufgetragen. Kartonverschließer werden im vollautomatischen Betrieb gerne mit einem Deckelklappenfalter kombiniert, der die 4 Kartonlaschen vor dem Verschluss einfaltet.
4. Umreifungsmaschinen
Umreifungsmaschinen kommen dort zur Anwendung, wo der Verschluss mit Klebeband nicht ausreicht oder nicht möglich ist. Behälter, Kartons, Paletten, aber auch Langgut wie Rohre oder Holzlatten werden halb- oder vollautomatisch mit Umreifungsband fest verbunden und für den Transport gesichert. Ideal sind Umreifungsmaschinen auch, wenn mehrere Teile zu einer Verpackungseinheit zusammengefasst werden sollen.
Umreifungsmaschinen sind heute allgegenwärtige Verpackungsmaschinen. Hier wird ein Kunststoff-Umreifungsband um das Packgut gelegt, das Band angespannt, thermisch verschweißt und verlustfrei abgeschnitten. Bei halbautomatischen Umreifungsmaschinen muss die Bedienperson das Umreifungsband manuell um das Packgut legen, bei vollautomatischen Umreifungsmaschinen, sog. Rahmenmaschinen, liegt das Band im Rahmen bereit und wird auf Signal mit großer Geschwindigkeit aus dem Rahmen gezogen. Sind die Umreifungsmaschinen mit einem Tischantrieb ausgestattet, arbeiten diese Verpackungsmaschinen bedienkraftfrei.
5. Banderoliermaschinen
Banderoliermaschinen umfassen Waren und Güter mit einer Banderole aus Folie und Papier, die entweder durch Hitze oder durch Ultraschall verschweißt wird. Weil keine Klebstoffe benötigt werden, eigenen sich diese Anlagen sehr gut zum Verpacken von Lebensmitteln. Die Spannkraft der Banderole lässt sich sehr fein justieren, daher arbeiten diese Geräte schonend im Umgang mit empfindlichen Produkten. Diese Verpackungsmaschinen sind ausgelegt auf das Bündeln kleiner und leichter Produkte.
6. Lagenpalettierer – Palettierroboter - Schlauchheber
Lagenpalettierer stapeln Kartons, Behälter, Säcke oder andere Gebinde für die Einlagerung oder den Transport lagenweise auf Paletten. In einem ersten Schritt bilden Lagenpalettierer eine Lage auf einer Beladeplatte - und zwar halbautomatisch mittels einer Bedienpersonen oder vollautomatisch über einen Abschieber. In einem zweiten Schritt wird eine fertige Lage von der Beladeplatte auf die Palette automatisch abgeschoben.
Ein Lagenpalettierer stapelt Käse-Kartons lagenweise ab.
Palettierroboter sind flexibler als Lagenpalettierer in puncto Reichweite, Greifsystem und Geschwindigkeit. In der Regel werden 6-Achs-Roboter für die Palettierung eingesetzt und mit Multifunktionsgreifern ausgestattet. Diese können nicht nur das Packgut saugen oder greifen, sondern auch Leer-Paletten bewegen. Für gleichförmige Bewegungsabläufe eignen sich Portalroboter, die über 3 Achsen das Packgut aufnehmen und absetzen.
Vakuum-Schlauchheber sind halbautomatische Hebehilfen, die das ergonomische Handhaben von Lasten erlauben. Schlauchheber arbeiten ausschließlich mit Vakuum. Vakuum wird dabei für das Heben und Senken der Güter genutzt, aber auch für das Greifen des Packguts mittels Unterdruck.
7. Palettenwickler - Paletten-Umreifungsmaschinen
Palettenwickler sind Verpackungsmaschinen für die Folienverpackung. Sie dienen dazu, Paletten transportsicher zu verpacken. Sie umwickeln die Palette halb- oder vollautomatisch mit einer Schicht aus Stretchfolie, die das Packgut vor Feuchtigkeit und Verschmutzung schützt und zugleich für Stabilität und Ladungssicherheit sorgt. Der Klassiker ist der Drehteller-Palettenwickler, der Paletten durch Drehbewegung mit Stretchfolie einwickelt. Folienvordehnsysteme erzielen eine Foliendehnung um bis zu 300 % und erreichen eine Verbesserung der Ladungssicherung bei gleichzeitiger Folienersparnis. Stretch-Roboter umfahren selbsttätig Paletten und umwickeln diese mit Stretchfolie. Stretch-Roboter sind räumlich flexibel und ideal für übergroße Paletten. Auch bei Dreharm-Wicklern kreist der Folienwagen um eine ruhende Palette. Hier werden Leistungen von bis zu 40 Paletten pro Stunde erzielt. Braucht man noch mehr Leistung, sind Ringwickler die richtige Alternative mit Leistungen von mehr als 100 Paletten/Stunde und flexiblem Wickelstart und Wickelende.
Paletten-Umreifungsmaschinen verwenden Umreifungsbänder aus PP oder PET für die Stabilisierung und Transportsicherung von Paletten. Die Sicherung erfolgt hierbei durch das Anspannen der Umreifungsbänder, wodurch aus mehreren Einzelgebinden eine feste, kompakte Einheit entsteht. Ein Produktoberflächenschutz ist hier weniger gegeben. Der Materialeinsatz ist aus ökologischer Sicht deutlich geringer als bei Stretchfolie. Zusätzlicher Kantenschutz verhindert ein Einschneiden in die Ware und verbessert den Zusammenhalt. Die Funktion der Verpackungsmaschinen ist einfach: bei halbautomatischen Paletten-Umreifungsmaschinen wird durch eine Lanze das Umreifungsband unter der Palette durchgeschoben und per Hand in eine Bandführung eingeführt. Dadurch wird das Band angespannt, verschweißt und abgeschnitten. Bei vollautomatischen Paletten-Umreifungsmaschinen ist die Lanze verfahrbar und dockt nach dem Einfahren in die Palette an den Bandrahmen an. Der automatische Bandeinschuss kann erfolgen. Auch der Schweißkopf ist verfahrbar und sitzt wahlweise seitlich oder oben. Er verschweißt die Bandenden und schneidet das Band verlustfrei ab.
Haubenstretcher:
Diese Verpackungsmaschine überzieht das palettierte Produkt maschinell mit einer PE-Folienhaube. Diese gewährleistet einen fünfseitigen Wetterschutz und erzeugt einen sicheren Verbund zwischen Packstück und Palette.
Halb- oder Vollautomat - welche Variante eignet sich am besten?
Halbautomatische Verpackungsmaschinen führen ihren Arbeitsprozess weitgehend eigenständig aus. Bei einigen Arbeitsgängen benötigen sie jedoch menschliche Unterstützung. So müssen bei halbautomatischen Kartonverschließmaschinen die Deckelklappen von Hand eingeschlagen werden und bei Umreifungs-Halbautomaten erfolgt die Auslösung des Umreifungsprozesses mithilfe eines Start-Tasters oder Fußschalters. Bei semiautomatischen Palettenwicklern muss die Stretchfolie händisch angebracht und abgeschnitten werden. In der Regel werden auch das Beschicken und Entladen von Ware bei einer halbautomatischen Verpackungsmaschine per Hand realisiert.
Verpackungsanlage mit halbautomatischen Verpackungsmaschinen.
Verpackungsanlage mit vollautomatischen Verpackungsmaschinen.
Vollautomatische Verpackungsmaschinen kommen ohne Bedienperson aus. Vollautomatische Kartonverschließer falten die Deckellaschen der Kartons selbsttätig ein und verschießen sie mit Klebeband. Vollautomatische Umreifungsmaschinen ermitteln die Kartonlänge mittels Sensoren und umreifen die Pakete eigenständig. Als Vollautomaten konzipierte Palettenwickler legen den Folienanfang automatisch an die Palette an, wickeln diese gemäß des angewählten Wickelprogramms ein und siegeln das Folienende an die Palette thermisch an.
Sowohl die halbautomatische als auch die vollautomatische Verpackungsmaschine hat ihre Vor- und Nachteile:
Halbautomaten kosten weniger, arbeiten günstiger und sind bezüglich des Verbrauchsmaterials flexibler. Sie bedürfen jedoch einer Bedienperson, die in Teilen körperlich anstrengende Arbeiten verrichten muss. Vollautomatische Lösungen sind teurer in der Anschaffung und erfordern eine Standardisierung des Verpackungsprozesses, automatengerechtes Verbrauchsmaterial sowie ein Sicherheitskonzept. Sie arbeiten jedoch schneller und entlasten Mitarbeitende von ergonomisch ungünstigen Bewegungen. Bei großen Durchsatzleistungen und im Mehrschichtbetrieb bieten sie wirtschaftliche Vorteile, die mögliche Einschränkungen in der Flexibilität und höhere Investitionskosten aufwiegen. Hagenauer+Denk ist als Hersteller sowohl auf halbautomatische, als auch auf vollautomatische Verpackungsmaschinen für Karton und Paletten spezialisiert.
Ab welchem Versandvolumen wird in Verpackungsmaschinen investiert?
Einsatz von Verpackungsmaschinen in Abhängigkeit vom Versandvolumen (in Prozent)*
Versandvolumen (Kartons/8h) |
Anteil in % | Versandvolumen (Paletten/8h) |
Anteil in % |
---|---|---|---|
25 | 17 | 10 | 36 |
50 | 20 | 25 | 65 |
100 | 26 | 50 | 76 |
250 | 37 | 100 | 87 |
500 | 75 | 200 | 89 |
1000 | 92 | 500 | 100 |
2000 | 100 | ||
5000 | 100 | ||
10.000 | 100 | ||
25.000 | 100 |
* Anteil von Unternehmen mit teil- und vollautomatisierter Endverpackung an allen Industrie- und Handelsunternehmen.
Quelle: H+D; auf Basis einer Stichprobe von 4812 Unternehmen von 2003 bis 2023.
Verpackungsmaschinen: ein neuer Zeitgeist
Vom "Muskelprotz" zum "Brain-Worker"
Die Entlastung der Mitarbeitenden beginnt bei den monotonen, körperlich anstrengenden Arbeiten: weg von teuren Automatikbodenkartons und hin zum Fefco 0201, der nicht nur deutlich günstiger ist, sondern sich mit einfachsten Mitteln automatisch aufrichten und verschließen lässt. Durch den Einsatz von Bodenklappenfaltern, Hubtischen und Kartonverschließern entsteht eine modulare, ergonomische Einheit, mit der sich bis zu 500 Kartons / Tag von einem Mitarbeitenden ohne körperliche Anstrengung packen und versandfertig machen lassen. Ware und Kartons werden nicht mehr gehoben, der gesamte Arbeitsprozess findet auf ergonomischer Höhe statt. Kartonmagazine und ausreichend Ablagen in Griffzone vervollständigen den optimalen Packplatz. Der Versandmitarbeiter kümmert sich um die Auftragskontrolle und die datentechnische Abwicklung, die belastenden Arbeiten übernimmt die Technik.
Automatisierung zwingt zur Disziplin
Wer sinnvoll automatisieren möchte, der muss leider auch so manche alten Zöpfe abschneiden: Klebeband-Handabroller oder Handumreifungsgeräte für Kartons haben hier nichts mehr zu suchen. Auch ausrangierte Schreibtische passen nicht mehr zu dem neu geschaffenen schlanken Versandprozess. Versandetiketten und Lieferscheine im Büro auszudrucken und dann später im Versand anzubringen, ist ebenfalls ein No-Go. Stattdessen gilt es, die Anzahl an Kartonvarianten zu reduzieren und sich auf möglichst wenig Paketdienstleister zu konzentrieren.
Letztlich hängt der Grad der Automatisierung von der Komplexität der Arbeitsabläufe im Versand ab. Einfache, wiederkehrende Tätigkeiten mit unempfindlichen, kleinen Produkten lassen sich sehr einfach vollautomatisieren. Versandtätigkeiten von empfindlichen oder sperrigen Gütern, die eine aufwändige Kontrolle und Konfektionierung sowie eine sorgfältige Verpackung verlangen, sind stärker auf manuelle Unterstützung angewiesen.
Wie verändert sich die Nutzung von Verpackungsmaschinen in Deutschland?
Einsatz von Verpackungsmaschinen in Deutschland (in Prozent)*
Jahr | teil-automatisch | voll-automatisch | autonom |
---|---|---|---|
2005 | 45 | 2 | 0 |
2006 | 47 | 2 | 0 |
2007 | 49 | 2 | 0 |
2008 | 50 | 3 | 0 |
2009 | 50 | 3 | 0 |
2010 | 49 | 3 | 0 |
2012 | 55 | 5 | 0 |
2013 | 57 | 5 | 0 |
2014 | 57 | 7 | 0 |
2015 | 59 | 7 | 1 |
2016 | 60 | 7 | 1 |
2017 | 60 | 8 | 1 |
2018 | 62 | 10 | 2 |
2019 | 63 | 11 | 2 |
2020 | 64 | 12 | 3 |
2021 | 64 | 13 | 3 |
2022 | 64 | 13 | 4 |
2023 | 64 | 15 | 4 |
* Anteil von Unternehmen mit teil- und vollautomatisierter Endverpackung an allen Industrie- und Handelsunternehmen.
Quelle: H+D; auf Basis einer Stichprobe von 4685 Unternehmen von 2005 bis 2023.