Stretchautomat

Stretchautomaten sind in der Wellpappenindustrie ein zentrales Mittel zur Sicherung der Ladeeinheiten und zur Steigerung der Transporteffizienz. Verpackungen aus Wellkarton, hergestellt im Hause der Wellstar-Packaging GmbH, profitieren insbesondere hinsichtlich Formstabilität, Kanten- und Oberflächenschutz sowie gleichbleibender Ladeeinheitengüte. Im Kern unterstützen Stretchautomaten eine reproduzierbare Ladungssicherung, reduzieren manuelle Handgriffe und tragen dazu bei, Waren während Lagerung und Transport vor Witterungseinflüssen und mechanischen Belastungen zu schützen. Darüber hinaus ermöglichen sie ein konsistentes Spannkraftprofil über die gesamte Palettenhöhe, minimieren Kantenquetschungen an Wellpappenverpackungen und helfen, Vibrations- und Stoßbelastungen kontrolliert abzufangen. Durch definierte Wickelstrategien lassen sich Luftfeuchte- und Staubeintrag reduzieren, ohne die Handhabung im Wareneingang zu erschweren. Moderne Systeme integrieren sich in Verpackungslinien, liefern Prozessdaten für Auswertungen und unterstützen damit eine standardisierte Einheitssicherung entlang der gesamten Supply Chain.

Definition: Was versteht man unter einem Stretchautomaten?

Ein Stretchautomat ist eine Maschine zur Umwicklung von Ladeeinheiten mit Stretchfolie, um Güter auf einem Lastenträger zu stabilisieren. Ziel ist es, eine definierte Haltekraft (Containment Force) aufzubauen, die ein Verrutschen, Kippen oder Aufschaukeln der Ware verhindert. Je nach Modell lassen sich unterschiedliche Wickelmuster, Überlappungen und Spannungsgrade einstellen, um den Bedeckungsgrad präzise an Ladungsform, Empfindlichkeit und Feuchte-/Staubschutzanforderungen anzupassen. In der Praxis werden Parameter wie Vordehnung, Reibwert der Folie (Haftseite innen/außen), Steigungsfaktor der Folienlage sowie die Anzahl der Boden- und Kopfumwicklungen so abgestimmt, dass sich ein reproduzierbares Haltekraftprofil auf definierten Höhen ergibt. Messpunkte (z. B. in Bodennähe, mittlerer Bereich, Oberkante) dienen der Verifizierung der Zielwerte.

In der Praxis werden häufig die Begriffe Stretchautomat, Stretchwickler oder Palettenwickler synonym verwendet. Gängige Bauarten sind Drehteller- und Dreharmmaschinen, Ringwickler für hohe Durchsätze sowie mobile Wickelroboter für sehr große oder schwere Ladeeinheiten. Kernkomponenten sind Folienabrollsystem (mechanisch oder motorisch vorgestreckt), Wickelaggregat, Anlege- und Abschneideeinrichtung, Sensorik zur Höhenerkennung und eine Steuerung mit programmierbaren Parametern. Ergänzend kommen automatische Fadenanleger, Folienfaden-Schweiß- oder Andrücksysteme, Folienrissüberwachung sowie Schutz- und Einhausungselemente hinzu. Leistungsrelevante Merkmale sind unter anderem der Vordehnungsgrad (typisch 150–300%), die maximale Drehzahl des Drehtellers bzw. des Wickelarms, die dynamische Spannkraftregelung (drehmoment- oder geschwindigkeitsgeführt) und die Wiederholgenauigkeit der Positionierung.

Funktionsweisen von Stretchautomaten

Die Kernfunktion eines Stretchautomaten ist im Verpackungsprozess das automatische Wickeln von Paletten oder Packstücken. Vereinfacht ausgedrückt, werden die Güter auf einem Lastenträger gebündelt und anschließend mit einer straff geführten Kunststofffolie umwickelt. Dies sichert die Ladung und schützt sie vor Beschädigungen oder äußeren Einflüssen. Es wird zwischen halb- und vollautomatischen Stretchautomaten unterschieden: Bei halbautomatischen Systemen wird die Palette manuell positioniert, bei vollautomatischen erfolgt Ein- und Ausschleusen über Fördertechnik. Zusätzlich unterscheiden sich Systeme in der Art der Spannkraftregelung: Bei offenen Regelungen wird die Folienabgabe über Geschwindigkeitsverhältnisse gesteuert, bei geschlossenen Regelungen erfolgt eine kontinuierliche Anpassung über Drehmomentsensorik oder Kraftmessbolzen, um die Ziel-Haltekraft auch bei wechselnden Lastkonturen zu halten.

1. Zufuhr und Positionierung: Die Ladeeinheit wird auf dem Drehteller, unter dem Dreharm oder im Ring positioniert.
2. Vordehnung und Folienführung: Die Folie wird mechanisch oder motorisch vorgespannt (typisch 150–300% Vordehnung), um Materialverbrauch zu senken und konstante Spannkräfte aufzubauen.
3. Wickelprogramm: Definierte Startlagen, Anzahl Boden- und Kopfumwicklungen, Steigungsfaktor, Überlappung und optionale Kreuzwicklungen erzeugen die gewünschte Stabilität.
4. Höhenerkennung: Sensoren erfassen die Lastkontur, um Folienlage und Deckblattapplikation an die reale Höhe anzupassen.
5. Abschluss: Automatisches Anpressen, Abschneiden und Sichern des Folienendes für einen sauberen, reproduzierbaren Zyklus.

Für empfindliche Kanten können reduzierte Spannzonen oder Schutzauflagen vorgesehen werden. Bei inhomogenen Lasten helfen Zusatzwicklungen auf kritischen Höhen. Ergänzend ist ein Blick auf Schutz und Stabilisierung von Paletten im Versand sinnvoll, um die Gesamtheit der Ladungssicherung zu berücksichtigen. Bei perforierten oder offenporigen Packgütern kann eine reduzierte Überdeckung die Belüftung verbessern, während bei feuchteempfindlichen Produkten ein erhöhtes Deckblatt und höhere Überlappungen gefordert sind. Bei dynamisch beanspruchten Transportwegen (z. B. kurvenreiche Strecken, Fördertechnik mit Beschleunigungen) bewährt sich eine Kreuzwicklung mit definierten Fixierlagen.

Parametrierung und Wickelstrategien

Die Auswahl der Wickelstrategie richtet sich nach Geometrie, Masse, Schwerpunktlage und Oberflächenbeschaffenheit der Ladeeinheit. Typische Strategien umfassen Sockelwicklungen zur Palettenanbindung, gleichmäßig ansteigende Steigungen für eine homogene Kraftverteilung, Fixierlagen auf Schwachstellen sowie Kopfumwicklungen zur Stabilisierung der oberen Lagen. Für Wellpappenverpackungen empfiehlt sich eine Spannkraftstaffelung: niedrig an Kanten mit hoher Druckempfindlichkeit, höher an stabilen Zonen. Eine dokumentierte Rezeptverwaltung ermöglicht eine zügige Umstellung bei Formatwechseln und unterstützt die Reproduzierbarkeit über Schichten hinweg.

Sicherheit im Betrieb

Stretchautomaten erfordern geeignete Schutzeinrichtungen wie Lichtschranken, Schutztüren, Not-Halt-Konzepte und definierte Zugangsbereiche. Die sicherheitstechnische Bewertung der Steuerung (z. B. Performance Level) sowie regelmäßige Funktionsprüfungen der Sensorik sind Bestandteil der betrieblichen Organisation. Eine klare Kennzeichnung von Gefahrenbereichen, Schulung des Bedienpersonals und eine ordnungsgemäße Wartung tragen zur Vermeidung von Unfällen und Stillständen bei.

Anwendungsbereiche der Stretchautomaten in der Wellpappen-Verpackungsbranche

Stretchautomaten sind ein verbreitetes Werkzeug entlang der Wertschöpfungskette von Wellpappenverpackungen. Sie bündeln Verpackungseinheiten, schaffen formstabile Ladeeinheiten und erleichtern die sichere Distribution vom Werk bis zum Handel. Der Nutzen zeigt sich in unterschiedlichen Branchen – von Lebensmittel- und Getränkeproduktion über Pharma, Kosmetik und E-Commerce bis hin zur Elektronik- und Automobilzulieferindustrie. Auch in Konfektionierung, Co-Packing, Retourenabwicklung und im internen Werksverkehr sorgen standardisierte Wickelprozesse für gleichbleibende Transportstabilität und reduzierten Materialeinsatz.

• Serienfertigung von Wellpappenverpackungen: Gleichbleibende Wickelqualität bei hohen Stückzahlen und variablen Höhen.
• Empfindliche Güter: Schonende Einstellungen für geringe Flächenpressung, zusätzliche Top-Sheets oder Kantenschutzprofile.
• Feuchtigkeits- oder Staubschutz: Erhöhter Bedeckungsgrad und Überlappung, optional Deckblattauftrag.
• Wechselnde Formate: Programmierbare Rezepte für rasche Umrüstung bei variierender Losgröße und Produktabmessungen.
• Intralogistik: Standardisierte Palettenübergabe an automatische Lager, Etikettierung und Fördertechnik.
• Exportverpackung: Anpassung an unterschiedliche Transportprofile, klimatische Bedingungen und Handlinganforderungen.

Branchenspezifische Besonderheiten

• Lebensmittel/Beverage: Hohe Dynamik im Transport, daher häufig Kreuzwicklungen und verstärkte Boden-/Kopfwicklungen.
• Pharma/Healthcare: Sauberkeit und Schutz vor Kontamination, definierte Bedeckungsgrade und dokumentierte Parameter.
• Elektronik: Schutz vor Abrieb und Eindringen von Staub, gleichmäßige Spannungsverteilung zur Vermeidung von Verformungen.
• E-Commerce/Versandhandel: Hohe Varianz der Ladeeinheiten, Bedarf an flexiblen Rezepten und schneller Umrüstung.
• Automobilzulieferung: Schwerlasten mit hohem Trägheitsmoment, häufig ring- oder dreharmbasierte Systeme und erhöhte Palettenanbindung.

Vor- und Nachteile von Stretchautomaten

Der Einsatz von Stretchautomaten bringt sowohl Vorteile als auch potenzielle Einschränkungen mit sich. Zu den Vorteilen zählen reproduzierbare Qualität, höhere Durchsatzleistung, verbesserte Produktstabilität und reduzierte Transportrisiken. Die Automatisierung standardisiert Spannkraft und Wickelmuster, was gleichbleibende Ladungseinheitengüte unterstützt. Im Vergleich zu manuellen Wickelprozessen werden Taktzeiten gesenkt und Folienverbrauch durch Vordehnung kontrollierbarer. Zusätzlich erleichtert eine dokumentierte Parametrierung die Qualitätssicherung und reduziert Bedienereinfluss. Schnittstellen zu übergeordneten Systemen erlauben die Nachverfolgung von Prozessdaten und unterstützen Audits.

• Effizienz: Schnellere Zykluszeiten und weniger Nacharbeit durch gleichmäßige Folienlage.
• Stabilität: Konstante Haltekräfte, definierte Überlappung und anpassbare Wickelprofile.
• Schutz: Reduktion von Abrieb, Verschmutzung und Feuchteeintrag durch abgestimmte Bedeckungsgrade.
• Ergonomie: Entlastung manueller Tätigkeiten, geringere körperliche Belastung beim Wickeln.
• Prozessdaten: Möglichkeit zur Erfassung von Soll-/Ist-Werten (z. B. Vordehnung, Zyklen, Störungen) für Auswertung und Optimierung.

Dem gegenüber stehen Anschaffungs- und Betriebskosten, die Verfügbarkeit einer geeigneten Stromversorgung sowie planmäßige Wartung. Hinzu kommen Anforderungen an Schulung und Parametrierung. Werden Wartungsintervalle vernachlässigt oder ungeeignete Folien eingesetzt, können Störungen und Qualitätsschwankungen auftreten. In der Gesamtschau überwiegen in der Wellpappenindustrie die Vorteile, insbesondere bei wiederkehrenden Aufgaben mit mittleren bis hohen Stückzahlen. Zu berücksichtigen sind zudem mögliche Einschränkungen bei sehr luftdurchlässigen oder druckempfindlichen Ladeeinheiten sowie erhöhte Anforderungen an die sichere Palettenanbindung, wenn offene Decklagen oder überstehende Verpackungen vorliegen.

Typische Fehlerursachen und Abhilfe

• Folienriss: Übermäßige Spannkraft, scharfe Kanten, beschädigte Folienrollen – Abhilfe durch Kantenpolster, angepasste Vordehnung und Qualitätsprüfung der Folie.
• „Teleskopieren“ der Ware: Ungleichmäßiges Kraftprofil – Abhilfe durch zusätzliche Fixierlagen und reduzierte Steigung im kritischen Bereich.
• Verrutschen auf dem Palettenboden: Unzureichende Palettenanbindung – Abhilfe durch mehr Bodenwicklungen oder erhöhte Reibwertunterlagen.
• Kantenquetschungen: Zu hohe Flächenpressung an empfindlichen Zonen – Abhilfe durch Spannkraftstaffelung oder Schutzauflagen.

Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit

• Materialeinsatz: Motorische Vordehnung senkt den Folienverbrauch bei gleichbleibender Stabilität.
• Prozessstabilität: Weniger Reklamationen durch reproduzierbare Ladungssicherung.
• Ressourceneinsatz: Geeignete Folienstärken und -qualitäten reduzieren Ausschuss und Nachwicklungen.
• Energiebedarf: Optimierte Programme (Soft-Start/-Stop, angepasste Drehzahlen) reduzieren den Stromverbrauch pro Zyklus.
• Kreislaufführung: Der Einsatz folienseitiger Rezyklatanteile und sortenreine Entsorgungskonzepte unterstützen eine bessere Verwertbarkeit.

Zusätzliche Funktionen und Variationen von Stretchautomaten

Neben der Grundfunktion bieten moderne Stretchautomaten zahlreiche Optionen, um auf unterschiedliche Produktgeometrien, Oberflächen und Stabilitätsanforderungen zu reagieren:

• Voreinstellungen und Rezeptverwaltung: Parameter für Wickelmuster, Start- und Endlagen, Überlappung und Steigung.
• Automatische Höhenerkennung: Sensorik für variierende Lastkonturen und sichere Top-Lagen.
• Einstellbare Spannkraft: Mechanische oder motorische Regelung zur Anpassung an empfindliche Waren.
• Folienanlege-, Abschneide- und Andruckeinheit: Automatischer, sauberer Abschluss des Wickelzyklus.
• Top-Sheet-Applikation: Zusätzlicher Oberflächenschutz gegen Staub und Feuchtigkeit.
• Soft-Start/Soft-Stop: Schonende Beschleunigungsprofile für instabile Lasten.
• Sonderprogramme: Kreuz- und Banderolenwicklungen, Fixierlagen an kritischen Höhen.
• Perforations- und Belüftungsoptionen: Für Produkte mit Belüftungsbedarf oder Kondensationsrisiko.
• Etiketten-Applikation und Wiegefunktionen: Integration in nachgelagerte Ident- und Kontrollprozesse.

Folienarten und -eigenschaften

Für Stretchautomaten kommen überwiegend LLDPE-Guss- oder Blasfolien zum Einsatz. Wichtige Eigenschaften sind Dehnverhalten, Rückstellkraft, Reibwert, Zähigkeit und Durchstoßfestigkeit. Die Auswahl der Foliendicke orientiert sich an Masse, Kantenbeschaffenheit und dynamischer Beanspruchung der Ladeeinheit. Haftseitenkonfiguration (innen/außen) und Oberflächenfinish beeinflussen Gleitverhalten und Lagenverblockung. Für Wellpappenverpackungen haben sich Folien mit stabiler Rückstellkraft und moderatem Reibbeiwert bewährt, um Anhaftung ohne Beschädigung der Druckoberflächen zu gewährleisten.

Auswahlkriterien und Parametrierung

• Durchsatz und Taktzeit: Anforderungen aus Produktion und Versand bestimmen Bauart und Automatisierungsgrad.
• Produktportfolio: Dimensionen, Gewicht, Empfindlichkeit und Stapelstabilität der Ladeeinheiten.
• Folieneigenschaften: Dicke, Dehnverhalten, Reibwert und Eignung für gewünschte Vordehnung.
• Platzbedarf und Integration: Einbindung in Fördertechnik, Palettierer und Etikettierstationen.
• Sicherheitsanforderungen: Schutzeinrichtungen, Zugangsbereiche und Not-Halt-Konzepte.
• Umgebungsbedingungen: Temperatur, Staubbelastung und Feuchte beeinflussen Folien- und Maschinenverhalten.
• Rezeptverwaltung und Dokumentation: Erforderlich für wiederkehrende Formate und auditsichere Prozesse.

Qualitätssicherung in der Anwendung

• Regelmäßige Prüfungen der Haltekraft (Containment Force) an definierten Messpunkten der Ladeeinheit.
• Dokumentierte Parameter je Artikelgruppe, inklusive Wickelmuster, Spannkraft und Bedeckungsgrad.
• Wartung und Justage der Vordehnungssysteme zur Sicherung der Prozesskonstanz.
• Stichprobenprüfungen nach Transportprofilen (z. B. Beschleunigungs-, Kipp- oder Vibrationssimulationen) zur Validierung der Wickelrezepte.
• Visuelle Inspektion auf Folienfehler, Überdehnung, Kantenbeschädigungen und sichere Palettenanbindung.

Zusammenfassung:

• Ein Stretchautomat ist ein Maschinengerät, das dazu dient, große Mengen von Produkten, insbesondere Verpackungen aus Wellpappe, sicher und effizient zu umwickeln und zu sichern.
• Durch die Nutzung eines Stretchautomaten können Unternehmen die stabile Lagerung und den geschützten Transport ihrer in Wellpappe verpackten Waren gewährleisten, was den Warenschutz und die Auslieferungseffizienz erhöht.
• Die Verwendung von Stretchautomaten reduziert im Vergleich zu manuellen Verpackungsmethoden das Risiko von Warenschäden und ermöglicht eine schnellere und effizientere Verpackungsabwicklung.
• Varianten wie Drehteller-, Dreharm- und Ringmaschinen ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Ladeeinheiten, Durchsatzanforderungen und Empfindlichkeiten.
• Reproduzierbare Wickelparameter, geeignete Folieneigenschaften und regelmäßige Qualitätsprüfungen sind entscheidend für eine verlässliche Ladungssicherung.
• Eine abgestimmte Parametrierung der Haltekraft über die Palettenhöhe sowie eine dokumentierte Rezeptverwaltung unterstützen konstante Ergebnisse im täglichen Betrieb.