Kurz gefasst: Die Auslegung eines Kartongefaches nach Maß beruht auf fünf Größen: dem Innenmaß der Kiste, dem tatsächlichen Produktmaß, dem Funktionsspiel (üblicherweise 1 bis 3 mm je Fach), der Kartonstärke und der Steghöhe. Ein Fehler von 2 mm beim Spiel genügt, damit aus einer perfekten Fixierung ein wanderndes Produkt wird. Dieser Leitfaden zeigt die vollständige Rechenmethode, übliche Werte je Werkstoff und die Fehler, die Werkzeugkosten verursachen.
Die fünf Parameter eines Gefaches
Ein Gefach, auch Trennwandeinsatz oder Steggefach genannt, besteht aus geschlitzten Stegen, die ineinandergesteckt ein Raster aus Fächern bilden. Seine Geometrie wird vollständig durch fünf Angaben bestimmt.
- Das Innenmaß der Kiste (Länge × Breite). Innen, nicht außen: Bei einer zweiwelligen Kiste beträgt der Unterschied 8 bis 10 mm.
- Die Fachanzahl je Achse, die sich aus dem Palettenbild ergibt.
- Das Funktionsspiel, also der Abstand zwischen Produkt und Steg.
- Die Kartonstärke, die Platz beansprucht und abgezogen werden muss.
- Die Steghöhe, die Kontaktfläche und damit die Qualität des Seitenschutzes bestimmt.
Die Berechnung Schritt für Schritt
Ausgangspunkt: eine Kiste mit Innenmaß 380 × 285 mm für zwölf zylindrische Flakons mit 60 mm Durchmesser in vier Spalten und drei Reihen, Vollpappe 0,7 mm.
Schritt 1: Produktmaß ermitteln
4 × 60 mm = 240 mm in der Länge, 3 × 60 mm = 180 mm in der Breite. Wichtig: Verwenden Sie das Maximalmaß des Produkts, nicht das Nennmaß. Geblasenes Glas weist regelmäßig ±1,5 mm auf.
Schritt 2: Stege zählen
Vier Spalten erfordern drei Längsstege, drei Reihen zwei Querstege. Jeder Steg verbraucht seine eigene Stärke: 3 × 0,7 = 2,1 mm beziehungsweise 2 × 0,7 = 1,4 mm.
Schritt 3: verbleibenden Raum verteilen
Restmaß in der Länge: 380 − 240 − 2,1 = 137,9 mm auf vier Fächer, also 34,5 mm je Fach. Deutlich zu viel, das Produkt wandert.
Zwei Korrekturen sind möglich: mehr Fächer (fünf Spalten) oder eine kleinere Kiste. Genau deshalb sollte die Gefachauslegung vor der Festlegung der Kiste erfolgen, nicht danach.
Schritt 4: Funktionsspiel prüfen
Das ideale Spiel liegt bei starren Produkten zwischen 1 und 3 mm je Fach, bei Produkten mit großer Maßtoleranz oder schneller manueller Verpackungslinie zwischen 2 und 4 mm.
Empfohlene Spielwerte nach Produkttyp
| Produkttyp | Spiel je Fach | Hinweis |
|---|---|---|
| Standard-Glasflasche | 2 bis 3 mm | Mündungsring und Etikett berücksichtigen |
| Parfüm- oder Kosmetikflakon | 1 bis 2 mm | Minimales Spiel gegen Dekorreibung |
| Lebensmittelglas | 2 bis 4 mm | Große Formtoleranzen |
| Zerspantes Metallteil | 1 bis 2 mm | Hohes Risiko gegenseitiger Kratzer |
| Leiterplatte | 3 bis 5 mm | Manuelle Bestückung, ESD-Schutz vorrangig |
| Spritzgussgehäuse | 2 bis 3 mm | Schwindung nach dem Spritzen beachten |
Den richtigen Werkstoff wählen
Vollpappe
Stärken von 0,4 bis 1,2 mm, Flächengewichte von 300 bis 900 g/m². Der Referenzwerkstoff für feine Fächer, leichte Produkte und empfindliche Dekore. Die glatte Oberfläche markiert keine Etiketten.
E- und B-Welle
Etwa 1,5 mm und 3 mm. Die Welle bringt zusätzliche Dämpfung, sinnvoll ab etwa 500 g Stückgewicht. Sie beansprucht jedoch deutlich mehr Raum, was in Schritt 2 einfließen muss.
Wabenkarton
10 bis 60 mm Stärke. Vorbehalten für hoch belastete Trenneinsätze, Trennwände aus Wabenpappe und die Verkeilung schwerer Teile. Er verbindet geringes Gewicht mit sehr hoher Druckfestigkeit.
Die fünf häufigsten Fehler
- Mit dem Außenmaß der Kiste rechnen. Der häufigste und teuerste Fehler: Das Gefach passt nicht oder wird beim Einsetzen verformt.
- Die Produkttoleranz ignorieren. Eine CAD-Zeichnung liefert das Nennmaß, die Fertigung eine Verteilung. Fordern Sie stets gemessene Maximalmaße an.
- Die Steghöhe zu gering wählen. Zu niedrige Stege lassen Produkte im oberen Bereich zusammenstoßen. Faustregel: mindestens 60 Prozent der Produkthöhe, bei empfindlichen Produkten 80 Prozent.
- Die Faserrichtung übersehen. Schlitze müssen quer zur Maschinenrichtung geschnitten werden, sonst reißen die Stege bei der Montage.
- Keine Grifföffnung vorsehen. Beim manuellen Verpacken verlangsamt ein Gefach ohne Griffausschnitt die Linie um 15 bis 20 Prozent.
Die Auslegung an die Montageart anpassen
Flach geliefert, vom Mitarbeiter montiert
Die wirtschaftlichste Variante bei Transport und Lagerung. Die Schlitztiefe sollte etwa der halben Steghöhe entsprechen, die Schlitzbreite 0,1 bis 0,2 mm über der Kartonstärke liegen, damit sich die Stege ohne Kraft fügen lassen.
Vormontiertes Gefach
Spart an einer manuellen Linie 4 bis 8 Sekunden je Kiste, benötigt aber das drei- bis fünffache Transportvolumen. Das rechnet sich, sobald die Stundenkosten des Packplatzes den logistischen Mehraufwand übersteigen, was in Mitteleuropa schnell der Fall ist.
Geklebtes oder geheftetes Gefach
Bei sehr feinen Fächern oder schweren Produkten sichert eine feste Verbindung die Rechtwinkligkeit. Dann ist ein leicht größeres Gesamtspiel vorzusehen, denn ein starres Gefach passt sich einer knapp bemessenen Kiste nicht an.
Vor dem Serienstart prüfen
- Einsetzprüfung: zehn Gefache in zehn Kisten aus unterschiedlichen Chargen. Die Maßstreuung der Kiste ist häufig größer als die des Gefaches.
- Rütteltest: geschlossene Kiste umdrehen und 30 Sekunden von Hand schütteln. Kein Produkt darf das Fach wechseln oder ein anderes berühren.
- Stapeltest: die reale Last der oberen Palette 24 Stunden aufbringen und prüfen, ob die Stege ausgeknickt sind.
Auslegung für automatisierte Linien
Automatisierung erhöht die Toleranzanforderungen. Wo ein Mitarbeiter ein leicht verzogenes Gefach ausgleicht, tut das ein Greifer nicht. Vier Punkte gehören ins Lastenheft: Maßtoleranz, typischerweise ±0,5 mm außen und ±0,3 mm auf die Schlitzlage; Planlage und maximale Wölbung, da Karton die Lagerbedingungen “erinnert”; Vereinzelungsverhalten der Zuschnitte, das an Mustern abgestimmt werden muss; sowie das Palettenbild mit Lagenzahl, Ausrichtung und Sicherung.
Von der Zeichnung zum Muster
Der Digitalschnitt hat diesen Schritt verändert. Ein Muster einer Kartontrennwand nach Maß entsteht heute in 48 Stunden ohne Stanzform. Zwei bis drei Iterationen sind möglich, bevor das Werkzeug festgelegt wird. Die Musterkosten sind gegenüber einer Werkzeugkorrektur unbedeutend.
Kostentreiber, die Sie beeinflussen können
Drei Hebel bewegen die Gefachkosten weit stärker als eine Preisverhandlung pro Stück.
Nutzenausnutzung im Zuschnitt
Wie effizient die Stege auf dem Bogen verschachtelt liegen, bestimmt die Materialausbeute. Eine Änderung der Steghöhe um 5 mm kann die Ausbeute um mehrere Prozentpunkte verschieben und ist damit oft mehr wert als jede Preisrunde.
Zahl unterschiedlicher Teile
Jedes zusätzliche Stegprofil bedeutet eine weitere Werkzeugstation und eine weitere Lagerposition. Ein Gefach aus zwei statt vier Stegtypen senkt Stückpreis und Bestandskomplexität gleichzeitig.
Bündelung der Bestellungen
Gefache werden in Durchlaufserien gefertigt. Eine Jahresvereinbarung über mehrere Artikel verbessert den Stückpreis meist deutlicher als eine Einzelverhandlung.
Wechselwirkung zwischen Kiste und Gefach
Das Gefach ist nur die halbe Lösung. Drei Entscheidungen an der Kiste bestimmen, ob es funktioniert.
Die Wellpappenqualität. Ein Gefach übernimmt nur dann einen Teil der Stapellast, wenn die Kistenwände gerade bleiben. Eine zu leicht gewählte Kiste bauscht aus, das Gefach verliert seine Randauflage und der gesamte Aufbau verliert die Rechtwinkligkeit.
Innenmaß und dessen Toleranz. Kistenhersteller arbeiten standardmäßig mit ±3 mm, was gegenüber 2 mm Gefachspiel viel ist. Entweder wird die Kistentoleranz enger gefasst oder das Gefach für das ungünstige Ende ausgelegt, aber die Entscheidung sollte bewusst fallen.
Die Verschlussart. Eine unter Druck verschlossene Kiste drückt die Gefachoberkante nach innen. Wo Stege nahezu die volle Kistenhöhe erreichen, sind 3 bis 5 mm Freiraum vorzusehen.
Häufige Fragen
Welches Spiel für eine 0,75-l-Weinflasche?
2 bis 3 mm je Fach bei einer Bordeaux-Flasche, gemessen am größten Bauchdurchmesser, nicht am Hals. Bei strukturierten oder partiell lackierten Etiketten sind 3 mm sinnvoll.
Sind unterschiedlich große Fächer möglich?
Ja. Asymmetrische Fachbilder sind bei Mischverpackungen üblich, etwa eine Flasche und zwei Gläser. Das erfordert eine Sonderausführung und eine klare Orientierungshilfe für den Mitarbeiter.
Welche Mindestmenge gilt für Sonderanfertigungen?
Im Digitalschnitt sind einige hundert Stück machbar. Mit konventioneller Stanzform liegt die Wirtschaftlichkeitsschwelle meist bei 3.000 bis 5.000 Stück.
Braucht es zusätzlich Boden- und Deckeleinlagen?
Meist nicht, das übernimmt die Kiste. Eine Bodeneinlage hilft, wenn das Produkt auf einer empfindlichen Standfläche steht; eine Deckeleinlage ist zwingend, sobald zwei Produktlagen in derselben Kiste stehen.
Prüfen vor der Serienfreigabe
Drei einfache Kontrollen verhindern neun von zehn unangenehmen Überraschungen und lassen sich vollständig im eigenen Haus durchführen.
Die Einsetzprüfung
Zehn Gefache in zehn Kisten aus unterschiedlichen Produktionschargen einsetzen. Häufig ist die Maßstreuung der Kiste größer als die des Gefaches, und genau diese Kombination entscheidet über die Passung an der Linie.
Die Rüttelprüfung
Die geschlossene Kiste umdrehen und dreißig Sekunden von Hand schütteln. Kein Produkt darf sein Fach verlassen oder ein anderes berühren. Diese simple Prüfung deckt zu enge Steghöhen und zu großes Spiel zuverlässig auf.
Die Stapelprüfung
Die reale Last der darüberliegenden Palette 24 Stunden aufbringen und anschließend prüfen, ob Stege ausgeknickt oder Schlitze aufgerissen sind. Wer zusätzlich eine Kiste bei erhöhter Luftfeuchte lagert, erhält zugleich einen Anhaltspunkt für das Verhalten im Export.
Typische Fragen aus der Praxis
Zwei Punkte tauchen in nahezu jedem Auslegungsprojekt auf. Der erste betrifft die Kennzeichnung der Einbaulage: Bei symmetrischen Gefachen ist sie entbehrlich, sobald jedoch unterschiedliche Fachgrößen oder Steghöhen vorkommen, ist eine gedruckte Markierung oder eine Verdrehsicherung der einfachste Weg, Fehler im Takt zu vermeiden.
Der zweite betrifft die Wiederverwendung: Ein Gefach, das eine Retoure überstehen soll, benötigt ein etwas höheres Flächengewicht und eine Kistenöffnung, die es nicht beschädigt. Bei Warenströmen mit hoher Rücklaufquote rechnet sich dieser Aufschlag regelmäßig.
Fazit
Ein gutes Gefach füllt nicht die Kiste, sondern fixiert das Produkt mit dem geringsten Spiel, das zu Ihrer Taktzeit passt. Die Rechnung ist einfach, verlangt aber belastbare Eingangsdaten: reale Innenmaße, gemessene Produkttoleranzen und dokumentierte Linienanforderungen.
Die Konstruktion von Estic-Maillot erstellt solche Auslegungen seit 1924 und verfügt an allen europäischen Standorten über digitales Prototyping. Senden Sie uns Ihre Produktzeichnung.