Maschinenstretchfolie Einstellungen: Vordehnung und Wickelkraft

In der industriellen Palettensicherung treten häufig Fehler auf, weil zwei zentrale Parameter verwechselt werden: die Vordehnung (Pre-Stretch) und die Wickelkraft (Anlegespannung). Die Vordehnung erfolgt mechanisch oder motorisch innerhalb des Folienschlittens der Wickelmaschine, noch bevor die Folie das Packgut berührt. Hierbei wird die Folie zwischen zwei unterschiedlich schnell rotierenden Walzen im Schlittensystem plastisch und elastisch gestreckt. Dadurch richten sich die Polymerketten aus, was dem Material eine wesentlich höhere Reissfestigkeit verleiht.

Die Anlegespannung hingegen bezeichnet die Zugkraft, die zwischen dem Folienschlitten und der Palette wirkt. Während ein hohes Pre-Stretch-Niveau Material spart und Haltekräfte aufbaut, führt eine zu hoch eingestellte Anlegespannung zum Einschnüren oder Zerdrücken von Kartonagen. Ziel einer sauberen Parametrierung ist ein maximaler Pre-Stretch bei gleichzeitig produktschonender, aber stabiler Anlegespannung.

• Vordehnung (Pre-Stretch): Findet rein maschinenseitig im Rollensystem des Schlittens statt.
• Wickelkraft (Tension): Reguliert die Rückstellkraft und den Anpressdruck auf das Ladegut.
• Rückstellkraft: Die physikalische Eigenschaft der gedehnten Folie, sich zusammenziehen zu wollen, was die Palette zusammenhält.

Moderne Drehteller-, Dreharm- und Ringwickler sind überwiegend mit Power-Pre-Stretch-Systemen (PPS) ausgestattet. Diese verfügen über feste Zahnradsätze oder stufenlos regelbare Doppelmotoren, um Dehnwerte von 150 % bis über 300 % zu erzielen. Ein Dehnwert von 250 % bedeutet, dass aus 1,0 m Folie auf der Rolle 3,5 m gestreckte Folie am Packgut werden.

Die Wahl der Einstellung muss exakt zur eingesetzten Folienqualität passen. Wird eine Standard-Cast-Folie mit einer Auslegung von 150 % in einem auf 250 % eingestellten Schlitten betrieben, reisst der Folienstrang kontinuierlich ab. Umgekehrt verschenkt der Einsatz einer Hochleistungs-Powerfolie bei zu geringer Dehnungseinstellung wertvolles Einsparpotenzial.

Beispielrechnung zum Einsparpotenzial durch Vordehnung: Eine Standard-Maschinenstretchfolie (Breite: 500 mm, Dicke: 23 my) wird mit 100 % Dehnung gewickelt. Der Verbrauch liegt bei 400 g pro Palette. Wird auf eine hochleistungsfähige 17-my-Folie bei 250 % Pre-Stretch umgestellt, sinkt das Einsatzgewicht bei identischer Palettensteifigkeit auf ca. 170 g. Bei einem Durchsatz von 10'000 Paletten pro Jahr reduziert sich der Materialeinsatz von 4'000 kg auf 1'700 kg Folie.

• Standard-Bremssysteme (mechanisch/elektromagnetisch): Reines Verstrecken über die Ladung, Vordehnung max. 50–80 %.
• PPS mit festem Zahnradsatz: Definierte Dehnstufen (z. B. 150 %, 200 %, 250 %, 300 %).
• Elektronisches 2-Motoren-PPS: Stufenlose Anpassung der Dehnung direkt über das Maschinen-Display (0 bis 400 %).

Die Anlegespannung muss auf die mechanische Belastbarkeit des Packguts abgestimmt werden. EULOS- und EUMOS-Standards zur Ladungssicherung unterscheiden zwischen verschiedenen Ladungsprofilen (A-, B- und C-Ladungen). Bei formstabilen, homogenen Gebinden (A-Ladung) kann mit hoher Anlegespannung gearbeitet werden, während weiche oder scharfkantige Güter differenzierte Einstellungen erfordern.

Die Steuerung der Wickelkraft erfolgt über Tänzerarme oder Wägezellen, die den Zug auf die Folie während der Drehung dynamisch nachregeln. Da eine Palette rechteckig ist, ändert sich der Abstand zwischen Folienschlitten und Palettenoberfläche kontinuierlich. Eine feinfühlige Kantenentlastung verhindert, dass an den Ecken Spannungsspitzen entstehen, die dünne Folien einreissen lassen oder Kartonkanten deformieren.

• Typ A (formstabil, glatte Aussenkontur): Hohe Wickelkraft möglich; Fokus auf maximale Vordehnung.
• Typ B (unregelmässige Konturen, mittlere Stabilität): Mittlere Wickelkraft; aktivierte Eckenkompensation am Wickler.
• Typ C (stark versetzt, scharfkantig, druckempfindlich): Niedrige bis mittlere Anlegespannung; Erhöhung der Folienstärke oder Einsatz durchstossfester Blasfolien.

Neben den Dehnwerten definieren die Drehzahlen und Verfahrwege des Schlittens das Wickelbild. Ein Standardprogramm gliedert sich in Fusswicklungen, Aufwärts- und Abwärtsspirale sowie Kopfwicklungen. Die Fusswicklung stellt die kraftschlüssige Verbindung zwischen Ladegut und Holzpalette her. Hier müssen mindestens 2 bis 4 Umwicklungen erfolgen, wobei die Folie mindestens 50 bis 80 mm über den Palettenklotz ragen muss.

Die Hub- und Senkgeschwindigkeit des Folienschlittens bestimmt die Überlappung der Folienbahnen. Für eine kraftschlüssige Sicherung ist eine Überlappung von mindestens 20 % bis 30 % (entspricht bei einer 500-mm-Rolle etwa 100 bis 150 mm) zwingend erforderlich. Bei schweren Ladegütern empfiehlt sich eine Kreuzwicklung (Auf- und Abwärtsfahrt mit Folienauftrag) anstelle einer reinen Einfachwicklung.

• Fusswicklungen: 2 bis 4 Wicklungen inklusive Palettenfuss zur Vermeidung von Ladungsverschiebungen.
• Kopfwicklungen: 2 bis 3 Wicklungen zur Querstabilisierung der obersten Lage; bei Deckblattbetrieb Anpassung der Pausenzeiten.
• Drehteller-Drehzahl: Beginn mit Sanftanlauf (Softstart) bei 4–6 U/min, Arbeitsbereich meist 10–14 U/min.
• Schlittengeschwindigkeit: Synchronisiert zur Drehzahl für konstante 100–150 mm Bahnüberlappung.

Nach der Einstellung aller Maschinenparameter ist eine messtechnische Validierung erforderlich. Die effektiv erreichte Haltekraft kann mit Federwaagen oder Rückhaltemessgeräten geprüft werden. Ebenso empfiehlt sich ein Wiegetest: Die Folie einer fertig gewickelten Musterpalette wird aufgeschnitten und gewogen. Dieser Wert dient als Referenzgewicht zur regelmässigen Qualitätskontrolle im Schichtbetrieb.

Treten im laufenden Betrieb Folienabrisse oder instabile Ladungen auf, liegt die Ursache selten allein am Folienmaterial. In der Mehrzahl der Fälle führt eine fehlerhafte Abstimmung zwischen Schlittenbremse, Vorstreckwalzen und Hubgeschwindigkeit zum Problem. Das schrittweise Verändern einzelner Parameter ermöglicht eine systematische Eingrenzung der Fehlerquelle.

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• Problem Folienabriss: Vordehnung um 20–30 % reduzieren, Kantenabrundung am Hubschlitten prüfen, Rollenführung säubern.
• Problem Palettenverzug / Kartonstauchung: Anlegespannung senken, Vordehnung beibehalten, Kantenkompensation justieren.
• Problem Ladung wandert auf Palette: Mehr Fusswicklungen programmieren, Folieneinbindung tiefer über den Palettenrand führen.