MHD und Chargennummer in der Abfüllung kennzeichnen: Verfahren, Taktzeit und Verfügbarkeit

Jede gefüllte Flasche, jede Dose, jeder Becher und jeder Umkarton verlässt das Werk mit zwei Angaben, die stimmen müssen: dem Mindesthaltbarkeitsdatum und der Chargennummer. Die Frage ist nie, ob gekennzeichnet wird, sondern womit, wie schnell und zu welchen laufenden Kosten. In vielen Betrieben steht dahinter eine gewachsene Flotte von Continuous-Inkjet-Druckern, teils mehrere Dutzend Geräte in einem Werk, acht bis fünfzehn Jahre alt. Die Klage darüber betrifft selten das Druckbild. Sie betrifft Reinigungszeit, Tinten- und Lösemittelverbrauch, abgelaufene Tinte, Serviceeinsätze und eine Linie, die stillsteht. Dieser Leitfaden ordnet die Verfahren nach Substrat und Takt, rechnet die laufenden Kosten je Linie durch und zeigt, was ein Codierer in einer nassen, schnellen Abfülllinie um sich herum braucht.

Wichtige Punkte im Überblick

Jede gefüllte Einheit verlässt das Werk mit Mindesthaltbarkeitsdatum und Chargennummer, und in derselben Linie konkurrieren vier Träger um diese Angabe: die Primärverpackung, das Etikett, die Folie und der Umkarton am Linienende.
Das Substrat bestimmt das Verfahren, und auf Flaschen, Glasbehältern, Etiketten, Dosen und Folie bleibt der Continuous-Inkjet-Drucker der Modellreihe MK-G das Arbeitspferd der Abfüllung, weil er berührungslos aus 15 oder 35 mm Kopfabstand druckt und sich in Bestandsanlagen nachrüsten lässt.
In dokumentierten Kundenlinien liegen die Markierzeiten bei 0,24 s für 13.000 Einheiten pro Stunde und bei 60 bis 100 ms bei 34.000 Flaschen pro Stunde, und reicht das Zeitbudget nicht, fasst ein größeres Markierfeld mehrere Einheiten in einem Durchgang zusammen.
Ersetzt wird eine Codierung fast nie wegen des Druckbilds, sondern wegen des Reinigungsaufwands je Chargenwechsel, des manuellen Nachfüllens von Tinte und Lösemittel, abgelaufener Tinte und der Serviceeinsätze samt Anfahrtspauschale.
Ein Drucker, der nur auf Störung verdrahtet ist, belegt den Druckvorgang und nicht den Inhalt, weshalb die Prüfung in drei Stufen aufgebaut wird: Anwesenheit des Drucks, Vergleich der gelesenen Klarschrift mit dem Sollwert der Linie und Vergleich dieses Sollwerts mit dem Mastertext aus dem ERP.

Was auf Flasche, Etikett, Folie und Umkarton stehen muss

Der Inhalt ist überschaubar und in der Anwendungspraxis gut dokumentiert: acht bis dreißig Zeichen in einer bis drei Zeilen, meist MHD und Charge, oft ergänzt um Uhrzeit, fortlaufende Nummer, Strichcode oder Data-Matrix-Code. Als Punktmatrizen nennen Anwender 5 x 5, 7 x 5 und 9 x 7.

Schwieriger ist die Frage, worauf die Angabe kommt. In derselben Linie konkurrieren vier Träger:

die Primärverpackung selbst, also Glas, PET, Aluminiumdose, Kunststofftube, Becher oder Kanister
das Etikett, das die Etikettiermaschine ohnehin aufbringt und das den Aufdruck vorgedruckt oder erst inline erhält
die Folie bei Beutelverpackungen und gesiegelten Schalen
der Umkarton, das Tray und das Palettenetikett am Linienende

Wer den Druck auf das Etikett legt, verlagert die Aufgabe in die Etikettiermaschine. Wer direkt auf das Produkt druckt, muss mit Kondensat, Rundung und Reinigungsmitteln umgehen. Beide Wege werden in realen Projekten gefahren, häufig in einem Werk parallel.

Inkjet, Laser oder Etikett: das Verfahren nach Substrat und Takt wählen

Der Continuous-Inkjet-Drucker der Modellreihe MK-G ist das Arbeitspferd auf Flaschen, Glasbehältern, Etiketten, Dosen und Folie. Er druckt berührungslos aus 15 oder 35 mm Kopfabstand, kommt mit gewölbten und bewegten Oberflächen zurecht und lässt sich in fast jede Bestandsanlage nachrüsten. Für großformatige Schrift, Logos und Strichcodes auf offenporiger Kartonage arbeitet der hochauflösende Case Coder CC-1000 bis 100 m/min, bei einer empfohlenen Druckreichweite bis 15 mm. Ob die Tinte auf einer bestimmten Kartonage hält, entscheidet die Oberfläche, und das zeigt ein Mustertest. Hält der Druck nicht, wandert die Kennzeichnung zurück auf die Primärverpackung oder auf ein Etikett.

Ohne Verbrauchsmaterial arbeiten die Laserverfahren. Der UV-Laser Coder FP-1000 codiert Verpackungsfolie ohne Tinte und ohne Lösemittel. Auf Glas, weißem und milchigem Kunststoff sowie auf hitzeempfindlichen Verschlüssen passt der 3-Achsen-UV-Beschriftungslaser der Modellreihe MD-U, auf lackiertem Metall und Stahlkappen der 3-Achsen-Hybrid-Beschriftungslaser der Modellreihe MD-X mit Anlassbeschriftung, auf Papier- und Kartonträgern der 3-Achsen-CO₂-Beschriftungslaser der Modellreihe ML-Z. Wann sich der Wechsel rechnet, behandelt der Beitrag „Glasflaschen, Verschlüsse und Kanister per Laser codieren: verbrauchsmaterialfrei kennzeichnen".

Das Etikett bleibt der dritte Weg. Es kostet pro Stück, und bei einer Viertelmillion Etiketten im Jahr ist dieser Stückbetrag die Zahl, gegen die jede andere Lösung gerechnet wird.

Von 8 bis 200 m/min: die Kennzeichnung auf die Linienleistung auslegen

Die Bandgeschwindigkeit prägt die Auslegung stärker als das Material. Dokumentierte Linien reichen von rund 8 m/min an einer kleinen Abfüllung bis zu 120 und 200 m/min, in Flaschen gerechnet von etwa 25.000 bis 45.000 Einheiten pro Stunde. Die Druckmenge liegt zwischen einigen hundert und mehr als 100.000 Drucken am Tag, im Einschichtbetrieb oder im Dauerlauf.

Bei Laserverfahren wird daraus ein Zeitbudget. Aus realen Kundenlinien sind 0,24 s bei 13.000 Einheiten pro Stunde, 0,3 s für einen 5 x 5 mm großen DMC und 60 bis 100 ms bei 34.000 Flaschen pro Stunde dokumentiert. Das sind Werte aus der Anwendungspraxis und keine Gerätespezifikationen, denn sie hängen von Codeinhalt, Codegröße und Material ab. Reicht die Zeit nicht, hilft oft die Geometrie: mehrere Einheiten in einem Markierfeld zusammenfassen oder eine Flaschengruppe auf zwei Stationen aufteilen, bevor eine schnellere Anlage gesucht wird.

Ein Hinweis aus der Anwendungspraxis: Die Ausschussrate kam nicht vom Laser, sondern von Flaschen, die auf dem Plattenband leicht wackelten. Eine Beschriftung on the fly kann das nicht ausgleichen. Zuerst muss deshalb die Zuführung angefasst werden.

Verbrauchsmaterial, Reinigung und Stillstand: die wahren Kosten je Linie

Eine Codierung wird in der Praxis fast nie wegen des Druckbilds ersetzt. Den Ausschlag geben die Betriebskosten, und die lassen sich vor der Auswahl als Kriterien festlegen:

Reinigungsaufwand je Chargenwechsel und die Frage, ob die Reinigung ohne Eingriff des Bedienpersonals abläuft
manuelles Nachfüllen von Tinte und Lösemittel in Literflaschen
Tinte, die abläuft, bevor sie verbraucht ist, und dann entsorgt wird
Wartungsvertrag, Ersatzteile und Anfahrtspauschale je Serviceeinsatz

In mehreren dokumentierten Anwendungen stand die Reinigungsstation des Druckers im Vordergrund, nicht die Auflösung. Werden drei oder vier gleichartige Linien gemeinsam beschafft, wird der Verbrauchsmaterialpreis je Linie zur führenden Zahl im Vergleich. Laserverfahren drehen diese Rechnung um: keine Tinte, kein Lösemittel, kein Filter, dafür Absaugung, Laserschutz und ein Umbaufenster.

Einbau im Bestandsfüller: Platz, Produktsensor und Geschwindigkeitserfassung

Ein Füller oder Etikettierer aus vergangenen Jahrzehnten gibt den Einbauplatz vor. In einem dokumentierten Fall standen für Druckkopf und Sensor zusammen 85 mm Breite zur Verfügung. Solche Maße klärt man vor der Verfahrenswahl, nicht danach.

Zum Kopf gehören drei Dinge, die in Angeboten gern fehlen. Ein Produktsensor, der den Druck auslöst. Ein Geschwindigkeitsgeber, weil die Etikettiermaschine über einen Frequenzumrichter läuft und ihre Geschwindigkeit nach dem Füllgrad der Flaschenbänder regelt, also gerade nicht konstant fährt. Und ein Ständer oder eine Traverse, die den Kopf in der Nasszone stabil hält, ohne die Reinigung zu behindern.

Haftung, Nasszone und Reinigung: was hält und was wieder abgehen muss

Haftung ist eine Substratfrage und wird am Originalmaterial getestet, nicht am Datenblatt. Glas, PET, beschichtetes Etikett, offenporige Kartonage und bedruckte Folie verhalten sich unterschiedlich. Steht die Verpackung im Tageslicht, kommt UV-Beständigkeit hinzu, in einem Projekt mit 10.000 Stunden benannt.

Bei Mehrwegbehältern gilt die umgekehrte Anforderung. Auf einem Fass, das durch die Laugenwäsche läuft und danach neu gekennzeichnet wird, muss der Druck wieder abgehen. Auf Anlagenoberflächen und Typenschildern in der Molkerei- und Getränketechnik darf die Kennzeichnung die Oberfläche nicht aufreißen, weil sich in einer porösen Markierung Keime ablagern. Eine geschlossene Laserbeschriftung ist dort einer Gravur vorzuziehen. Kondensat und Eisbeschlag an Flaschen aus dem Tiefkühlbereich betreffen zusätzlich die spätere Prüfung.

Fehldruck und falsche Charge erkennen, bevor die Palette fertig ist

Ein Drucker, der nur auf Störung verdrahtet ist, meldet einen ausgefallenen Druck. Über den Inhalt sagt er nichts. Genau daraus entsteht die Reklamation, häufig verbunden mit einer zusätzlichen Qualitätsprüfung für Sendungen in andere EU-Länder oder mit der Einführung von Track and Trace in einem neuen ERP-System.

Drei Prüfstufen haben sich bewährt:

Anwesenheit: Ist überhaupt gedruckt worden
Inhalt: Stimmt die gelesene Klarschrift mit dem Sollwert der Linie überein
Abgleich: Stimmt der Sollwert mit dem Mastertext aus dem ERP überein, und wer pflegt diesen Mastertext

Für die Klarschriftauslesung an einer festen Station reichen häufig AI Vision-Sensoren der Modellreihe IV4 mit AI-OCR, deren Prüfprogramm mit dem Auftrag wechselt, wenn eine Linie hunderte Artikelvarianten fährt. Sitzen die Zeichen auf transparentem Glas, auf glänzenden Deckeln oder als weißer Druck auf schwarzen Flaschen, ist die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS die robustere Wahl, weil der Klassifikator Druckschwankungen mitnimmt. Muss eine Maschine mehrere Stationen tragen, in dokumentierten Fällen fünf und sieben Kameras an einer Etikettiermaschine, führt die High-Performance Bildverarbeitung mit integrierter AI der Modellreihe VS-G bis zu acht Kameras an einem Controller zusammen. Wo neben der Klarschrift ein Code steht, liest ein AI-Codeleser der Modellreihe SR-X ihn als Referenz mit.

Falsche Ausleitungen sind dabei kein Randthema. Eine gute Flasche, die als schlecht ausgeleitet wurde, lässt sich nicht wieder in die Linie geben und ist damit Verlust. Die optischen Details behandelt der Beitrag „MHD und Chargencode gegenlesen: OCR und OCV in der Lebensmittel- und Getränkelinie", die Kontrolle des Verpackungsobjekts selbst der Beitrag „Etikett, Sleeve und Verschluss prüfen: Sitz, Ausrichtung und Variante in der Abfülllinie". Hat die Linie noch keine SPS, ist eine CSV- oder Textdatei an das ERP ein in Projekten gefahrener Weg.

Fazit: Träger, Verfahren, Takt und Nachweis zusammen entscheiden

Eine tragfähige Datums- und Chargenkennzeichnung entsteht aus vier Festlegungen, die zueinander passen müssen: der Träger (Produkt, Etikett, Folie oder Umkarton), das Verfahren für dieses Substrat, die Zeit, die der Linientakt hergibt, und die laufenden Kosten aus Verbrauch, Reinigung und Stillstand. Kommt eine Prüfung hinzu, die den Inhalt und nicht nur den Druckvorgang bestätigt, verlässt keine Palette das Werk mit einem falschen Datum. Wie sich diese Identität über Kartons, Mehrwegkästen und Paletten fortschreibt, zeigt der Beitrag „Von der Flasche bis zur Palette: Codes lesen und Mehrwegkästen, Fässer und Paletten rückverfolgen".

Häufige Fragen

F Warum ersetzen Abfüllbetriebe ihre Tintenstrahldrucker, obwohl das Druckbild lesbar ist?

Die Gründe liegen im Betrieb, nicht in der Druckqualität: Reinigungsaufwand je Chargenwechsel, manuelles Nachfüllen von Tinte und Lösemittel, abgelaufene Tinte, die entsorgt wird, sowie Wartungsvertrag und Anfahrtspauschalen. In mehreren dokumentierten Anwendungen stand das Reinigungskonzept des Druckers im Vordergrund.

F Soll das MHD direkt auf die Flasche oder auf das Etikett gedruckt werden?

Beides ist üblich, teils in einem Werk parallel. Der Aufdruck auf das Etikett nutzt den Platz, den die Etikettiermaschine ohnehin bietet, und schont das Produkt. Der Direktdruck auf Glas oder PET bleibt unabhängig davon, ob das richtige Etikett aufgebracht wurde, muss aber Kondensat, Rundung und Reinigungsmittel aushalten. Die Haftung klärt in beiden Fällen ein Test am Originalmaterial.

F Welche Markierzeit ist in einer Hochleistungslinie realistisch?

In dokumentierten Kundenlinien sind 0,24 s bei 13.000 Einheiten pro Stunde, 0,3 s für einen 5 x 5 mm großen DMC und 60 bis 100 ms bei 34.000 Flaschen pro Stunde erreicht worden. Das sind Werte aus der Anwendungspraxis, die von Codeinhalt, Codegröße und Material abhängen. Reicht die Zeit nicht, lassen sich mehrere Einheiten in einem Markierfeld zusammenfassen oder auf zwei Stationen aufteilen.

F Warum haftet die Tinte auf manchen Kartons und auf anderen nicht?

Es entscheidet die Oberfläche. Eine offenporige Kartonage nimmt die Tinte auf, bei stark beschichteten Oberflächen gehört ein Mustertest vor die Entscheidung. Hält der Druck dort nicht, wandert die Kennzeichnung auf die Primärverpackung oder auf ein Etikett. Farbige Kartonage ist dabei kein Ausschlusskriterium.

F Wie stellt man sicher, dass nicht nur gedruckt wurde, sondern auch das Richtige?

Über drei Stufen: Anwesenheit des Drucks, Vergleich der gelesenen Klarschrift mit dem Sollwert der Linie und Vergleich dieses Sollwerts mit dem Mastertext aus dem ERP. Für die Klarschriftauslesung an einer festen Station eignen sich AI Vision-Sensoren der Modellreihe IV4 mit AI-OCR, auf transparenten oder dunklen Oberflächen die All-in-One Kamera mit integrierter AI der Modellreihe VS. Ohne SPS in der Linie kann das Ergebnis als Datei an das ERP gehen.

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