Stretchmaschinen und Wickelverfahren im Praxisvergleich

In der industriellen Verpackungstechnik bestimmen Durchsatz, Palettengewicht und bauliche Voraussetzungen den geeigneten Maschinentyp. Grundlegend wird zwischen Halbautomaten, bei denen das Anlegen und Abschneiden der Folie manuell oder per Fernbedienung erfolgt, und vollautomatischen Linienmaschinen ohne Bedienereingriff unterschieden.

Die gängigen Maschinentypen decken unterschiedliche Leistungsbereiche und Lastanforderungen ab:

• Drehtellerwickler (Halbautomat): Die Palette rotiert auf einem Drehteller, während der Folienschlitten vertikal verfährt. Standardlösung für homogene, stabile Ladungen bis ca. 2000 kg. Typischer Durchsatz: 15 bis 30 Paletten pro Stunde.
• Dreharmwickler: Die Palette steht fest auf dem Hallenboden, während ein rotierender Arm um die Ladung kreist. Ideal für sehr schwere (über 2000 kg), extrem leichte oder instabile Ladungen, die durch eine Tellerdrehung verrutschen würden. Durchsatz: 30 bis 60 Paletten pro Stunde.
• Ringwickler (Vollautomat): Ein horizontaler Ring rotiert um die stehende Palette und ermöglicht Wicklungen sowohl in der Auf- als auch in der Abwärtsbewegung. Höchste Durchsatzklasse mit bis zu 120 bis 150 Paletten pro Stunde, häufig in Hochregallagern und automatisierten Förderstrecken integriert.
• Horizontalwickler (Spiralwickler): Für Langgut wie Profile, Rohre, Holzleisten oder Teppichrollen. Das Packgut wird horizontal durch einen rotierenden Ring geschoben und spiralförmig umwickelt.
• Fahrbare Stretchroboter: Mobile Halbautomaten, die autonom um die frei im Raum platzierte Palette fahren. Vorteilhaft bei wechselnden Packplätzen oder überformatigen Paletten.

Die Leistungsfähigkeit einer Stretchmaschine hängt massgeblich vom integrierten Folienschlitten (Bremssystem) ab. Das System bestimmt, mit welcher Spannung die Folie an das Packgut angelegt wird und wie stark sie im Vorfeld gedehnt werden kann.

Man unterscheidet drei primäre Spann- und Dehnsysteme:

• Mechanische oder elektromagnetische Friktionsbremse: Die Folie wird erst zwischen Folienschlitten und Palette gedehnt. Die Dehnung liegt bei maximal 50 bis 100 %. Hohe Zugkräfte wirken direkt auf das Packgut, was bei leichten Waren zu Verformungen führen kann.
• Power-Pre-Stretch (PPS, motorische Vordehnung): Zwei gegenläufige, motorisierte Walzen im Schlitten dehnen die Folie vor dem Verlassen des Aggregats um 150 bis 350 % (High-End-Systeme bis 400 %). Erst danach wird die vordehnte Folie mit minimaler Anlegespannung auf die Palette geführt.
• Vorteil des PPS-Verfahrens: Das Material wird im molekularen Gefüge ausgerichtet, wodurch eine hohe Rückstellkraft entsteht. Gleichzeitig sinkt der Folienverbrauch pro Palette signifikant, da aus 1 m Folie auf der Rolle 3 bis 4.5 m Nutzlänge auf der Ladung entstehen.

Eine Maschine erzielt nur dann optimale Ergebnisse, wenn die Maschinenstretchfolie exakt auf das Vordehnsystem abgestimmt ist. Reissfestigkeit, Durchstossfestigkeit und Dehnfähigkeit (Elongation) müssen mit den Maschineneinstellungen korrespondieren.

Kriterien für die Folienwahl:

• Cast-Folie vs. Blown-Folie: Cast-Folien (Gussfolien) sind leise im Abrollgeräusch, hochtransparent und bieten eine gleichmässige Dickenverteilung für Standardanwendungen bis 250 % Pre-Stretch. Blown-Folien (Blasfolien) zeichnen sich durch extreme Durchstossfestigkeit und Haltekraft aus, eignen sich für scharfkantige Güter und anspruchsvolle PPS-Systeme bis über 300 %.
• Folienstärke: Standard-Maschinenstretchfolien liegen zwischen 17 my und 23 my. Hochleistungs-Nanofolien (Mehrschichtfolien mit 33 bis 55 Lagen) ermöglichen bei modernen PPS-Anlagen eine Reduktion auf 10 my bis 15 my bei identischer oder höherer Ladesicherung.
• Grip und Gleiteigenschaften: Einseitig haftende Folien (glatte Aussenseite) verhindern, dass palettierte Einheiten im LKW oder Blocklager aneinander kleben und beim Entladen beschädigt werden.

Für Schweizer KMU stellt sich regelmässig die Frage, ab welchem Volumen sich der Wechsel von Handstretchfolie zu einer halb- oder vollautomatischen Stretchmaschine amortisiert. Neben den reinen Anschaffungskosten müssen Personalkosten, Materialeinsparungen und Ladesicherungsstandards berücksichtigt werden.

Beispielrechnung zur Wirtschaftlichkeit (Halbautomatischer Drehtellerwickler mit PPS):

• Ausgangslage: Ein Betrieb verpackt 25 Paletten pro Tag (ca. 6'000 Paletten pro Jahr).
• Handwicklung: Folienverbrauch ca. 450 g pro Palette. Zeitaufwand ca. 3.5 Minuten pro Palette. Bei einem kalkulatorischen Stundensatz von CHF 60.- entspricht dies Personalkosten von CHF 3.50 pro Palette zzgl. Materialkosten.
• Maschinenwicklung (PPS 250 %): Folienverbrauch ca. 180 g pro Palette (Einsparung: 270 g bzw. 60 %). Zeitaufwand für Bediener ca. 1 Minute (Einsparung: 2.5 Minuten = CHF 2.50 Personalkosten pro Palette).
• Jährliche Ersparnis: Materialeinsparung ca. 1'620 kg Folie plus ca. 250 Arbeitsstunden (entspricht CHF 15'000.- Personalkostenentlastung).
• Fazit: Bei einer Investition von ca. CHF 8'000.- bis CHF 12'000.- für einen soliden Drehtellerwickler mit Vorreckung liegt der Amortisationszeitpunkt (ROI) in diesem Szenario bei unter 12 Monaten.

Auch mit modernen Maschinen treten regelmässig Fehler auf, die zu Folienschäden oder mangelnder Ladesicherung führen. Die häufigsten Ursachen liegen in falschen Parametereinstellungen:

Praxis-Checkliste zur Fehlerbehebung:

• Folieneinriss an den Kanten: Vordehnung im PPS-Schlitten ist zu hoch für die gewählte Folienqualität, oder die Auslaufspannung an den Palettenecken ist zu straff eingestellt.
• Keine Verbindung zur Holzpalette: Der Folienschlitten stoppt zu weit oben. Mindestens zwei Fusswicklungen müssen den Holzklotz der Palette fest mit der untersten Lage der Ladung verbinden.
• Taillenbildung (Einschnüren): Zu hohe Anlegespannung führt dazu, dass Kartonagen eingedrückt werden. Lösung: Vordehnung erhöhen, aber Anlegespannung am Hubschlitten reduzieren.
• Folie reisst beim Anfahren: Sanftanlauf des Drehtellers aktivieren, um ruckartige Zugspitzen auf die Folie zu verhindern.
• Ungleichmässige Überlappung: Hubschlitten-Geschwindigkeit an die Drehteller-Drehzahl anpassen (Standard: 30 bis 50 % Überlappung pro Umdrehung).