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Astronomie|Physik Technik|Digitales

Wie man Kartons flachlegt

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Unten wird die Tüte behandelt wie ein flacher Karton, und die vorgefertigten Knicke darüber helfen dann, den Rest zusammenzuklappen. Bild: Zhong You, Univesity of Oxford
Mit einer einfachen Origamitechnik lassen sich auch hohe sperrige Schachteln aus dickem Papier oder Karton fein säuberlich flach zusammenlegen, haben britische Forscher ausgetüftelt. Allerdings müssen die Tüten dazu auf eine ganz spezielle Weise vorgefaltet oder -gestanzt sein: Der untere Teil bekommt an den Stirnseiten jeweils eine dreieckige und eine um alle Seiten herumlaufende Falz, während der darüber liegende so vorgefaltet wird, dass er sich beim Klappen des unteren Teils automatisch zusammenlegt. Damit haben der Mathematiker Zhong You und seine Kollegin Weina Wu von der Universität Oxford ihren eigenen Angaben zufolge zum ersten Mal gezeigt, dass sich große Verpackungen mit festem Boden überhaupt effizient zusammenfalten lassen. In der Verpackungsindustrie könnte das Verfahren automatisiert werden, schreiben die Forscher.

Es ist ein häufiges und alltägliches Problem: Je größer und sperriger eine Verpackung ist, desto schwieriger ist es, sie schön klein und flach fürs Aufbewahren zusammenzufalten. Bei dünnen Papier- oder Plastiktüten ist das noch vergleichsweise einfach: Sie sind flexibel und geben beim Falten nach. Schwere und steife Kartonage widersetzt sich dagegen hartnäckig jedem Faltversuch. Sie lässt sich am besten mit geöffnetem Boden plattmachen und aufbewahren, wie es etwa bei klassischen Umzugskartons gemacht wird.

Zhong You fand diese Praxis als Spezialist für Origami jedoch unbefriedigend. Zusammen mit seiner Kollegin Wu suchte er daher nach Möglichkeiten, wie sich Einkaufstüten und Verpackungskartons mit relativ steifen Seiten und einem festen, rechteckigen Boden effizient falten lassen. Dazu betrachteten die Wissenschaftler zunächst als Sonderfall einen flachen offenen Karton, wie er in jedem Supermarkt gefunden werden kann. Mit Hilfe von Berechnungen fanden sie heraus: Sind die Seitenwände nur maximal halb so hoch wie die Breite des Kartons an der Stirnseite, so lassen sich die Stirnseiten eindrücken und die Seitenwände flach auf den Boden klappen. Die gleiche Strategie kann auch eingesetzt werden, wenn der Karton höher ist, zeigten die Simulationen. Allerdings greift sie dann nur für den untersten Abschnitt. Der darüber liegende Teil muss zusätzlich so mit angeschrägten Faltfugen versehen werden, dass sich die beiden Seiten beim Zusammenklappen des Bodens automatisch aufeinanderlegen. Im letzten Schritt muss schließlich der obere Abschnitt auf die Bodenplatte geklappt werden.

Getestet haben die beiden Wissenschaftler die Berechnungen anschließend mit Hilfe eines Modells: Sie verstärkten eine Plastiktüte mit Stahlblech, das sie entsprechend der berechneten Faltfugen zuschnitten. Dieses Modell konnten sie wie vorausberechnet zusammenfalten. Es half ihnen auch, nachzuweisen, dass sich ein Modell eines Konkurrenten entgegen anderslautender Behauptungen gar nicht falten lässt. Zhong You hofft nun, dass die Methode bald in der Verpackungsindustrie Verwendung findet. „Die Faltmethode lässt sich auf automatisierte Verpackungsprozesse fester Kartons nutzen“, ist er überzeugt.

Zhong You und Weina Wu (Universität Oxford): Proceedings of the Royal Society A, doi: 10.1098/rspa.2011.0120 dapd/wissenschaft.de – Martin Schäfer
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