Rill- und Faltfähigkeit

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1 Rill- und Faltfähigkeit Beim Rillen sollen klar definierte Falzlinien entstehen, die den Faltvorgang erleichtern und die Voraussetzung für die Formgebung und Funktionalität des Kartons schaffen. Die ideale Rillung sollte sich bereits beim Falten wie ein Scharnier verhalten. Dies lässt sich nicht ganz erreichen, aber das Ziel besteht natürlich darin, diesem Optimum so nah wie möglich zu kommen. Rill- und Faltfähigkeit sind zwei wichtige und in engem Zusammenhang stehende Eigenschaften: zur Erzielung der beabsichtigten Form und Funktion der Faltschachtel für die kreative Formgebung von Verpackungen und Grafikprodukten für die Effektivität und Laufeigenschaften in der Abpacklinie für die Erreichung von Stauchdruckfestigkeit und Stapelfähigkeit Die Anforderungen an die Rill- und Faltfähigkeit werden von der jeweiligen Anwendung bestimmt. Diese Anforderungen können sich aus dem Herstellungsverfahren und der Form, Größe oder Funktion der Faltschachtel ergeben. Kartonauswahl Karton-Musterbücher und Broschüren enthalten in vielen Fällen die subjektive Meinung des Herstellers über die Rillund Faltfähigkeit des Kartons, wie zum Beispiel gut oder sehr gut. Struktur, Aufbau, Art des Faserstoffs und grundlegende messbare Eigenschaften verleihen dem Karton eine bestimmte Rill- und Faltfähigkeit. Die Beurteilung gut oder sehr gut muss jedoch auf Fakten über diese Eigenschaften beruhen. Um bei der Herstellung von Kartonverpackungen ein gutes Ergebnis zu erzielen, ist nicht nur die Auswahl der Kartonsorte wichtig, sondern auch die Konstruktion des Rillwerkzeugs und dessen Leistung. Die Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften des Kartons tragen zum Faltergebnis bei. Chromokarton ist in der Regel steifer als vollgebleichter Zellstoffkarton gleichen Flächengewichts, der dafür über bessere Festigkeitseigenschaften verfügt. Die Faltfähigkeit wird also von Steifigkeit und Festigkeit in Bezug auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung bestimmt. Im Folgenden werden nur die Faktoren behandelt, die beim Rillen und Falten normaler Kartonqualitäten berücksichtigt werden müssen. Auf die Eigenschaften von mit Kunststoff oder metallisierter Folie beschichtetem Karton wird nicht eingegangen. In den meisten Fällen besteht der Karton aus mehreren Faser- und Strichlagen. Die individuellen Eigenschaften der einzelnen Lagen und der Aufbau des Kartons insgesamt haben großen Einfluss auf die Rill- und Faltfähigkeit. Der mehrlagige Aufbau trägt entscheidend zur Rill- und Faltfähigkeit bei. Die Anforderungen an die Rill- und Faltfähigkeit sind von der jeweiligen Anwendung abhängig. Chromokarton (Holzstoff mit Zellstoff in den Außenlagen) und vollgebleichter Zellstoffkarton (reiner Zellstoff) erfüllen gemeinsam die unterschiedlichsten Anforderungen. Vollgebleichter Zellstoffkarton hat Vorteile, wenn hohe Anforderungen an Präzision und Maschinengeschwindigkeit gestellt werden und die Form der Faltschachtel tiefe und enge Rillungen erfordert. Das trifft in besonderem Maße zu, wenn die Rillungen auf engem Raum nahe beieinander liegen sollen, eine Rillung mit kleinem Radius erforderlich ist oder die Rillwinkel klein sind. Da durch das Rillen eine mechanische Verformung verursacht wird, sind messbare Festigkeiteigenschaften wie Zugfestigkeit, Stauchwiderstand, Dehnung und Elastizität von größter Bedeutung. RILLE FALZ Gute Rillung - beabsichtigte form OPTIMUM Schlechte Rillung - schlechte form Geringe Stapelfähigkeit Das Scharnier das Optimum nach Rillen und Falten Auswirkungen von Rill- und Faltfähigkeit 186 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

2 Merkmale der Rillfähigkeit Rillfähigkeit wird definiert als: Die Fähigkeit des Kartons, tiefe und enge Rillungen zuzulassen; ein solcher Karton lässt sich einfach falten, es entstehen präzise Ecken und Kanten. Die Fähigkeit des Kartons, die Form des Rillmessers anzunehmen und die gewünschte Rillgeometrie zu behalten. Genauigkeit und Präzision sind bei der Form und Anordnung der Rille äußerst wichtig. Wenn die Rillung zu flach oder zu breit ist, treten Schwierigkeiten beim Faltvorgang auf. Die mit Hilfe des Faltfaktors gemessene Eignung des Kartons zum Falten; je höher der Faltfaktor ohne Oberflächenrisse ist, desto besser sind Rillfähigkeit und Laufeigenschaften in Verarbeitungs- und Verpackungsmaschinen. Die Toleranzfähigkeit des Kartons; ein fehlertoleranter Karton ist weniger anfällig für Schwankungen bei den Rillbedingungen (Breite, Tiefe und Dicke), zum Beispiel, weil die Werkzeuge stumpf werden. Der Karton ist daher in der Weiterverarbeitung verlässlicher. Der Stauchwiderstand des Kartons ist im Allgemeinen zwei- bis dreimal geringer als die Zugfestigkeit. Das Material fällt dort zusammen, wo die Stauchkräfte zuerst auftreten. Die Außenlagen bleiben jedoch unbeschädigt und ihre Zugfestigkeitseigenschaften verändern sich nicht genau dies ist beabsichtigt. Die der Stauchung ausgesetzten Bereiche werden anfangs zu mehreren dünnen Lagen innerhalb des Kartons delaminiert, und die Lagen trennen sich. Während des nun folgenden Faltvorgangs wird die Delaminierung beendet. Die Außenlagen, deren Zugfestigkeit unverändert ist, bilden das Scharnier. Rillen ist ein wesentlicher Eingriff in die Kartonstruktur. Die Außenlagen des Kartons, einschließlich des Pigmentstrichs, müssen fest genug sein, um den auftretenden Kräften und Dehnungen standhalten zu können. Tiefe und enge Rillungen sind nur schwer auszuführen. Bei Überschreitung der maximalen Rilltiefe des Materials oder beim Falten können die Außenlagen reißen. Beurteilung der Rillfähigkeit Eine objektive Beurteilung der Rillfähigkeit verschiedener Kartonqualitäten ist mit der Berechnung des Faltfaktors nach dem Rillen möglich. Das Biegemoment (M) wird vor und nach dem Rillen gemessen. Der Faltfaktor (F), auch Biegemomentreduktion genannt, wird nach folgender Formel berechnet: F = M ungerillt M gerillt M ungerillt 100 % Faltfaktor = 0 ungerillter Karton Faltfaktor = 100 % perfektes Scharnier Die Kriterien für eine gute Rillfähigkeit sind noch deutlicher in einem Diagramm zu erkennen, in dem der Faltfaktor als Funktion der Rilltiefe oder Rillbreite dargestellt wird. Die Endpunkte jeder Kurve stellen entweder eine schlecht definierte Rillung oder ein Reißen der Außenlagen dar (tiefe Rillungen). Daraus können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: Eine gute Rillfähigkeit wird durch Folgendes gekennzeichnet: Einen hohen Faltfaktor bei geringer Rilltiefe Eine Vergrößerung der Rilltiefe hat nur eine geringfügige Veränderung des Faltfaktors zur Folge (Kurve möglichst horizontal). Das Material sollte beim Rillen oder beim Falten und Biegen in den Außenlagen möglichst nicht reißen, d. h. die verschiedensten Tiefen und Breiten erlauben. Eine gerade, horizontale Linie im Diagramm wäre also optimal. In der Praxis werden die Rillwerkzeuge stumpf, und die Einstellungen der Rilltiefe und der Maschinen verändern sich. FALTFÄHIGKEIT FALTFAKTOR, % 100 Sehr gut 50 Gut Schlecht 0 RILLTIEFE Bedeutung des mehrlagigen Aufbaus IGGESUND PAPERBOARD Kartonhandbuch 187

3 Ein Karton, bei dem sich in Folge einer veränderten Rilltiefe der Faltfaktor nur wenig verändert, wird als fehlertolerant bezeichnet. Bei solchen Kartonqualitäten wird die Rillfähigkeit durch Veränderungen der Maschineneinstellungen und der Matrize nur geringfügig beeinflusst. Bei steigender Rilltiefe kann eine der beiden Außenlagen reißen. Wünschenswert ist daher ein Karton, bei dem eine große Rilltiefe möglich ist. Bei Kartonqualitäten mit mangelhafter Rillfähigkeit ist der Faltfaktor stark von der Rilltiefe abhängig. Wird eine gewisse Rilltiefe überschritten, reißen die Kartonlagen. Die Beziehung zwischen Faltwiderstand, Rillbreite und Rilltiefe kann in einer dreidimensionalen Darstellung deutlich gemacht werden. Die genaue Form, Symmetrie und Lage der Rillungen wird immer wichtiger, da moderne Verpackungen immer größere Zuverlässigkeit und Effektivität erfordern. Die endgültige Form der Rille, d. h. die Breite und Tiefe, wird nicht nur durch die Werkzeuggeometrie, sondern auch durch die Kartonsorte und deren Anpassungsfähigkeit an die verwendeten Werkzeuge bestimmt. Eine weitere wichtige Erkenntnis ist, dass beim Rillen verschiedener Kartonqualitäten für zufriedenstellende Ergebnisse unterschiedliche Verweil- oder Gegendruckzeiten notwendig sind. Einige Kartonsorten können also schneller verarbeitet werden als andere. Symmetrie ist sehr wichtig, vor allem für kleine Faltschachteln und Verpackungen, bei denen es auf genaue Form und Maße ankommt. Bei asymmetrischen Rillungen entstehen ungenaue Ecken, der Karton erhält nicht die vorgesehene Form und ist je nach Grad der Asymmetrie schlecht ausgerichtet. Eine solche Schachtel wirkt optisch nicht ansprechend und kann unter Umständen sogar Unterbrechungen in der Abpacklinie verursachen. Auch die geometrische Position der Kanten und Rillen ist von entscheidender Bedeutung. In diesem Zusammenhang spielen aber auch die Werkzeugtoleranz und die Dimensionsstabilität des Kartons eine wichtige Rolle. Unterschiedlicher Aufbau der Kartonlagen Zusammensetzung und Qualität des Faserstoffs haben ähnlich wie der Kartonaufbau einen großen Einfluss auf die Rillfähigkeit des Kartons. Die Verwendung von mehrlagigem Karton steigert die Rillfähigkeit. Zur Erzielung des Scharniereffektes beim Falten sollten die Innenlagen vollständig delaminiert sein. Die Abbildung unten zeigt ein Beispiel für die Rillfähigkeit von drei verschiedenen mehrlagigen Bogen: ein Bogen aus Holzstoff mit einer Außenlage aus gebleichtem Zellstoff (A), eine Doppel-T-Träger-Konstruktion mit Holzstoff in den Mittellagen und gebleichtem Zellstoff als Außenlagen (B) und schließlich ein mehrlagiger homogener Bogen aus gebleichtem Zellstoff (C). Die Unterschiede in der Rillfähigkeit sind beträchtlich. Die Rillfähigkeit ist deutlich besser, wenn Holzstoff zusammen mit zwei Lagen aus gebleichtem Zellstoff in einer Doppel-T- Träger-Konstruktion (B) verwendet wird anstelle von Karton mit nur einer Außenlage (A). Durch Außenlagen auf Vorderund Rückseite werden ein größerer Rillbarkeitsbereich und ein höherer Faltfaktor erreicht. Das veranschaulicht die Bedeutung fester Außenlagen. Mehrlagiger Karton aus dichtem und festem Zellstoff (C) weist optimale Rilleigenschaften auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die alleinige Verwendung von Zellstoff oder die Kombination aus beiden Faserarten die Rillfähigkeit verbessert (siehe Abbildung). Karton ist zudem ein viskoelastisches Material. Alle beschriebenen Eigenschaften sind deshalb zeitabhängig. Wie bereits erwähnt, haben die Verweilzeit während des Rillvorgangs und die Kartonsorte einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität des Falzes. Zellstoff bietet aufgrund seiner Stabilität dauerhaftere Eigenschaften und bewahrt die Form der Rillungen länger. Zellstoff passt sich auch wesentlich exakter an die Werkzeuggeometrie an. Das wiederum trägt zu einer gleichbleibenden Funktionalität in den Verarbeitungs- und Abpackverfahren bei. 100 FALTFAKTOR, % C FALTWIDERSTAND RILLTIEFE RILLBREITE 50 0 A B RILLTIEFE, MM Faltwiderstand als Funktion der Rilltiefe und Rillbreite Rillfähigkeit von drei verschiedenen mehrlagigen Bogen 188 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

4 Wichtige Eigenschaften Für den Rillvorgang sind folgende Kartoneigenschaften entscheidend: Elastizität und Dehnung Zugfestigkeit Stauchwiderstand Biegemoment/Biegewiderstand Delaminierungswiderstand Planlage und Dimensionsstabilität Elastizität (auch als Zugsteifigkeit oder Elastizitätsmodul bezeichnet), Zugfestigkeit und Dehnung sind die drei wichtigen physikalischen Parameter der Außenlagen. Beim Rillen wird der Karton in vier kleinen Bereichen gedehnt. Wenn die gerillten Bereiche gefaltet werden, sind hohe Zugfestigkeit und Dehnung wichtig, damit ein Reißen der Außenlagen vermieden wird. Ebenso wichtig sind die auftretenden Stauchkräfte (ebenfalls in vier kleinen Bereichen), die eine Anfangsstauchung und die Delaminierung der Innenlagen des Kartons verursachen. Die Lagenfestigkeit (der Delaminierungswiderstand) sollte sich innerhalb bestimmter Grenzen bewegen und weder zu hoch noch zu niedrig sein, um eine Delaminierung während des Rillens zu ermöglichen. Im Gebrauch und bei anderen Verfahren muss der Karton jedoch intakt bleiben. Das beste Rillergebnis erreicht ein Karton, der sich in möglichst viele dünne, aber unbeschädigte Lagen aufblättert. Die Planlage und Dimensionsstabilität eines Kartonbogens ist von entscheidender Bedeutung für die exakte Ausführung des Rillvorgangs. Abweichungen in Planlage und Dimensionsstabilität erhöhen die Fehlerspanne der Werkzeuge und Maschinen. Dadurch wird das Rillergebnis verschlechtert oder das angestrebte Erscheinungsbild der Faltschachtel beeinträchtigt. Messgeräte Beispiele für verfügbare Laborsysteme zur Messung der Rillqualität sind das Rillfähigkeits-Prüfgerät von Lorentzen & Wettre (L&W Creasability Tester), der Stanz-Rill-Tester von Marbach und der Stanz-Rill-Tester von Pira. Der L&W Creasability Tester ermöglicht drei verschiedene Faltwinkel (5, 90 und 160 ) und verfügt über drei Biegegeschwindigkeiten (5 /s, 90 /s und 900 /s). Mit diesem Gerät können z. B. die Biegesteifigkeit, der Biegekoeffizient und das Biegemoment gerillter und ungerillter Proben gemessen werden. Das Faltverhältnis wird aus der zum Falten von ungerilltem und gerilltem Karton benötigten Energie mal 100 berechnet. DEHNUNG RILLLINIE MESS- GERÄT F STAUCHUNG HALTER 90 KARTON MATRIZE KARTON F 160 Beim Rillvorgang auftretende Kräfte Biegevorrichtung IGGESUND PAPERBOARD Kartonhandbuch 189

5 Das Marbach-System ist dem L&W-System sehr ähnlich, arbeitet aber nach folgender Formel: S B S F = F S B S B = Biegewiderstand bis zum Bruch einer ungerillten Probe S F = Faltwiderstand beim Falten einer gerillten Probe Rillrückstellkräfte (CRR) Die Rückfederungskraft einer gefalteten und gerillten Probe kann mit einem Rillsteifigkeitsprüfgerät analysiert werden. Diese sogenannten Rillrückstellkräfte (CRR) charakterisieren in gewisser Weise die Rillfähigkeit des Kartons. Rillsteifigkeitsprüfgeräte gibt es von verschiedenen Herstellern. Sie bieten entweder eine einfache Messung BIEGEWIDERSTAND Bruchpunkt SB SF Bending resistance and folding resistance WINKEL Biegewiderstand und Faltwiderstand der Rillsteifigkeit (wie bei Pira) oder erstellen eine detaillierte Analyse der erzeugten Kraft im Verhältnis zum Biegewinkel während des Faltens der Rillung (wie bei L&W). Bei allen Prüfgeräten ist das Verfahren vom Grundprinzip her gleich. Eine Kartonprobe wird je nach Dicke mit einer bestimmten Geometrie gerillt und auf eine bestimmte Größe zugeschnitten. Die Probe wird dann in den Halter am Prüfgerät eingespannt, so dass die Kartonoberfläche mit der Rillung die Messdose berührt (siehe vorherige Seite). Der Halter wird um 90 gedreht und 15 Sekunden lang in diesem Winkel gehalten. Dann wird die Rillsteifigkeit gemessen. Bei Pira-Prüfgeräten wird der Halter manuell vom Bediener gedreht, und nach 15 Sekunden erhält man einen Wert für die Rillsteifigkeit. Bei L&W-Prüfgeräten erfolgt die Rotation des Halters mit einer konstanten, benutzerdefinierten Geschwindigkeit durch das Prüfgerät, und die Messung der Kraft erfolgt kontinuierlich. Die Kräfte können in Momentwerte umgerechnet und im Verhältnis zum Biegewinkel in einer Faltwiderstandskurve grafisch dargestellt werden. Die Faltwiderstandskurve kann das Verhalten verschiedener Kartonqualitäten veranschaulichen. Zum Beispiel lässt sich der Winkel, bei dem die elastische Grenze überschritten wird und das Material zu delaminieren beginnt, in der Kurve ablesen. Es handelt sich um Punkt 1 in Abbildung 2. Der Punkt, an dem die Rillrückstellkräfte gemessen werden, also nach 15 Sekunden bei 90, ist als Punkt 2 ebenfalls in der Kurve angegeben. Rillrückstellkräfte und Kartonsteifigkeit sind wichtige Faktoren für einen problemlosen Durchlauf der Faltschachteln durch Hochgeschwindigkeits-Packlinien. FALTWIDERSTAND MOMENT (mnm)* WINKEL (Grad) Gerillter GC 200 g/m² Gerillter GZ 240 g/m² Geritzter GC 200 g/m² Geritzter GZ 240 g/m² Moment im Verhältnis zum Biegewinkel. Bei 1 beginnt die Delaminierung des Kartons, bei 2 liegt das Moment nach 15 Sekunden Relaxation. 190 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

6 Die Kartonsteifigkeit ist für den Schutz des zu verpackenden Inhalts von Bedeutung. Die Rillrückstellkräfte dürfen allerdings nicht zu hoch sein, weil sich die Seiten des Kartons dann biegen und unattraktiv aussehen oder Abweichungen bei den Rückstellkräften die Laufeigenschaften beeinträchtigen. Der Unterschied in der Faltgeschwindigkeit (Grad/ Sekunde) unterscheidet sich stark je nach den geplanten Falt- und Aufrichtverfahren, die von der langsamen Faltkartonlinie mit Seitennahtverklebung bis zu einer extrem schnellen Hotmelt-Schachtelaufrichtlinie mit Formgesenk und Stempel reichen, wie sie typisch für Konfektschachteln ist. Eine Analyse der Rillrückstellkräfte ermöglicht dem Kartonhersteller die Konstruktion von Produkten, die Hochgeschwindigkeitsanlagen effektiv durchlaufen können. Merkmale der Faltfähigkeit Gute Faltfähigkeit wird wie folgt erklärt: das Vermögen eines gerillten Zuschnitts, sich in eine Faltschachtel oder ein grafisches Produkt in der gewünschten Form und den gewünschten Maßen umformen zu lassen minimale Rückfederungskraft Die Faltfähigkeit trägt auch zu den Laufeigenschaften eines Kartons in Abpackmaschinen und zur Qualität des Endprodukts bei. Faltfähigkeit hat eine große Bedeutung bei der Verarbeitung von Kartonzuschnitten vom Faltvorgang für die Seitennahtverklebung über das Aufrichten und Formen bis zur Versiegelung der Faltschachtel. Eine mangelhafte Faltfähigkeit kann zu Produktionsunterbrechungen und unnötiger Materialverschwendung führen. Kennzeichen schlechter Faltfähigkeit sind z. B. gewölbte Schachtelseiten und eine starke Rückfederung von geklebten Laschen. Eine gute Rillfähigkeit (d. h. niedriger Biegewiderstand im gerillten Bereich) und hohe Steifigkeit gewährleisten eine gute Faltfähigkeit. Der niedrige Biegewiderstand in der Rillung garantiert eine geringe Rückfederung und verhindert zusammen mit der Steifigkeit ein Ausbeulen der Schachtelseitenwände. Ein gerillter Zuschnitt wird normalerweise in einem Winkel von 90 oder 180 gefaltet. Manchmal ist ein Vorfalten nötig, um den Biegewiderstand herabzusetzen. Bei Schachteln mit Seitennahtverklebung werden zwei Rillungen in einem Winkel von 180 vorgefaltet und beim Aufrichten auf 90 zurückgebogen. Auch hierbei ist ein niedriger Faltwiderstand, d. h. eine geringe Öffnungskraft notwendig. 90 FALTFÄHIGKEIT FALTFÄHIGKEIT = Ungerillt Biegesteifigkeit Biegemoment (gerillt) Gute Faltfähigkeit Schlechte Faltfähigkeit Sichtbare Beschädigung der Außenlagen MAX. FALTWIDERSTAND (relativ) RILLTIEFE FALTZEIT in Sekunden (90 -Falz) Faltfähigkeit als Funktion der Rilltiefe Der Faltwiderstand verringert sich je 1 10 Sekunden Faltzeit um 10 %. FALTFÄHIGKEIT Schlecht Gut Gute und schlechte Faltfähigkeit IGGESUND PAPERBOARD Kartonhandbuch 191

7 Ein hohes und konstantes Verhältnis zwischen Biegesteifigkeit und Faltwiderstand (d. h. ein hoher Faltfaktor) ist die Grundbedingung für ein zuverlässiges Faltverhalten. Anderenfalls können gewölbte bzw. verzogene Schachtelseitenwände entstehen. Karton ist ein viskoelastisches Material. Mit höherer Faltgeschwindigkeit wächst deshalb auch der Faltwiderstand. Messungen an verschiedenen Kartonsorten demonstrieren das folgende typische Verhalten. Beurteilung der Faltfähigkeit Die Faltfähigkeit verschiedener Kartonsorten kann geprüft werden, wenn das Verhältnis zwischen Biegesteifigkeit und Biegemoment der Rillung bekannt ist. Dieses Verhältnis bestimmt laut Definition den Krümmungsradius der Seitenflächen um den Falz. Je größer der Krümmungsradius, desto weniger wölben sich die Seitenflächen. Faltfähigkeit = Biegesteifigkeit Biegemoment gerillt S b =Mgerillt Bei einer Rillung mit geringem Biegewiderstand sind die Werte für das Biegemoment der Rillung niedrig. Aus der Gleichung wird ersichtlich, dass ein Karton mit hoher Steifigkeit und niedrigem Biegewiderstand vorzuziehen ist. Ein Karton, bei dem tiefe Rillungen ohne Beschädigung der Außenlagen möglich sind, gewährleistet eine gute Faltfähigkeit. Unterschiede in Längs- und Querrichtung (MD und CD) Die Ausrichtung der Fasern des Kartonbogens in Querrichtung (CD) kompliziert die Rill- und Faltfähigkeit. Die Rillfähigkeit ist in Längsrichtung (MD) immer besser als in Querrichtung (CD). Rillungen parallel zur Hauptausrichtung der Fasern sind leichter auszuführen. Die Unterschiede in der Rillfähigkeit und der Biegesteifigkeit in den beiden Richtungen haben einen entscheidenden Einfluss auf die allgemeine Faltfähigkeit von Faltschachteln und anderen gefalteten Kartonprodukten. Manchmal werden auch die Termini Breitbahn (BB) für Querrichtung und Schmalbahn (SB) für Längsrichtung verwendet. Die Abbildung unten zeigt ein mangelhaftes Faltverhalten. Obwohl der Bogen gerillt wurde, um ein Falten zu ermöglichen, tritt der Falz neben der Rillung auf. Die Rillungen in Längsrichtung (1) weisen kein genügend hohes Verhältnis von Biegesteifigkeit Biegemoment Rillung auf die Lasche wölbt sich. Beim Falten der Lasche (2) wölben sich deshalb auch die Rillungen in Querrichtung. Dadurch wird der Biegewiderstand der Rillung derart erhöht, dass er über dem Biegewiderstand des ungerillten Kartons liegt. Die Lasche verhält sich wie eine ungerillte Fläche das Ergebnis ist eine unkontrollierte Biegung. Das kann unter Umständen zu einem Falz neben der Rillung führen. Bei anspruchsvollen Anwendungen muss dieses unterschiedliche Faltverhalten in Längs- und Querrichtung optimiert werden. Unterschiedlicher Aufbau der Kartonlagen Die diesbezüglichen Anforderungen an die Faltfähigkeit basieren auf denselben Anforderungen wie für die Rillfähigkeit. Wichtige Eigenschaften Folgende Eigenschaften sind für die Faltfähigkeit des Kartons von Bedeutung: Festigkeit und Zähigkeit in Längs- und Querrichtung Steifigkeit in Längs- und Querrichtung Fester, elastischer Strich CD MD Hauptfaserausrichtung MD CD 2 1 r vorherrschenden Faserausrichtung 192 Kartonhandbuch IGGESUND PAPERBOARD

8 Beim Faltvorgang sollte die innere Struktur des Kartons in so viele dünne Lagen wie möglich delaminieren, ohne dass dabei eine Lage bricht. Die Kräfte, die beim Faltvorgang auf den Rillbereich einwirken, sind denen beim Rillen sehr ähnlich. Die innere Festigkeit des Kartons muss so hoch sein, dass der Karton in den Bereichen, die nicht gerillt und gefaltet werden, unbeschädigt bleibt. Beim Falten sollte sich der Karton dann in viele einzelne Lagen spalten, die als Scharnier fungieren. Alle Festigkeitsmerkmale, die den Rillvorgang entscheidend beeinflussen, sind auch beim Falten des Kartons wichtig. Dies und die Gleichung für die Faltfähigkeit machen deutlich, dass neben den Festigkeitsmerkmalen die Steifigkeit ebenfalls eine wichtige Rolle spielt. Bis jetzt standen die physikalischen Eigenschaften des Fasermaterials im Vordergrund. Neben den Fasern muss jedoch auch der Strich (normalerweise ein Pigmentstrich) fest und elastisch sein. Er könnte sonst reißen und das äußere Erscheinungsbild der bedruckten Verpackung negativ beeinflussen. Messgeräte Die Biegevorrichtung zum Messen des Faltfaktors für die Rillfähigkeit kann auch in diesem Zusammenhang verwendet werden. Karton beim Faltvorgang IGGESUND PAPERBOARD Kartonhandbuch 193