Palettenwickler, Umwickler und Stretchfolie: statische Aufladung beim Wickeln und Entpacken beseitigen

Am Palettenwickler wird Folie von der Rolle gezogen, gedehnt und um die Ladung gelegt, im Wareneingang wird sie wieder abgezogen. Beide Male trennen sich Kunststoffoberflächen, und beide Male greift danach ein Mensch zu. Dieser Beitrag richtet sich an Logistik- und Instandhaltungsleiter am Linienende und im Lager sowie an Fachkräfte für Arbeitssicherheit. Er geht die Stellen durch, an denen Folie und Palette auf Mitarbeitende treffen: Wickler und Stretchabwickler, die drehende Palette, folierte Trays und große Behälter, das Entpacken, den Palettierplatz und zuletzt die Halle ohne Druckluft. Die Beispiele stammen aus dokumentierten Anwendungen. Es sind Anfragen, Konzepte und technische Prüfungen; ein Test vor Ort verlief erfolgreich. Den Überblick über Paletten, Förderbänder und Behälter gibt der Hauptbeitrag dieses Themas, den Fall einer Wickelstation mit umlaufenden Kunststoffpaletten der Beitrag zur Elektrostatik im Verpackungsprozess.

Wichtige Punkte im Überblick

Stretchfolie lädt sich beim Abziehen von der Rolle, über die Walzen und beim Anlegen an die Ladung auf und behält diese Ladung, weil sie als Isolator nichts ableitet.
Der Ionisator gehört an die letzte Stelle, an der die Folie frei liegt, bevor eine Hand sie berührt.
Am Wickler mit drehender Palette zählt für die Auslegung der größte Abstand im Umlauf, nicht der kleinste.
Entladebürsten bauen Ladung ab, entladen eine isolierende Folie aber nicht vollständig, weil die Ladung auf der Folienoberfläche nicht zur Bürste fließt.
Beim Entpacken entsteht die Ladung an der Trennlinie zwischen Folie und Ware, und eine feste Entpackposition sorgt dafür, dass ein fest ausgerichteter Ionisator diese Linie erreicht.

Wo am Wickler Ladung entsteht: Abziehen von der Rolle, Wickeln um die Ladung

Stretchfolie ist ein Isolator. Sie lädt sich auf, wenn sie sich von der Rolle löst, über Walzen läuft und sich an die Ladung anlegt, und sie behält diese Ladung, weil sie nichts ableitet. Spürbar wird das erst, wenn jemand die Folie berührt: beim Abreißen und Andrücken des Folienendes, beim Einlegen einer neuen Rolle, beim Abnehmen der fertigen Palette.

An einem Stretchabwickler bekamen Mitarbeitende beim Aufwickeln einen Schlag, und die Anlage lief nicht, solange das Problem bestand. Ein Test mit einem Ionisator von KEYENCE verlief vor Ort erfolgreich. In einem anderen Betrieb kam die Anfrage nach einem Arbeitsunfall durch eine Entladung an der Folie eines Stretchers. Gewünscht ist dort eine einheitliche Lösung für die Stretcher an allen Standorten, vorgeschlagen ist ein Druckluftfreier Stabionisator der Modellreihe SJ-H.

Für die Auslegung folgt daraus eine einfache Regel. Der Ionisator gehört an die letzte Stelle, an der die Folie frei liegt, bevor eine Hand sie berührt. Eine Entladung am Anfang der Folienbahn hilft wenig, wenn die Folie danach noch über weitere Walzen läuft und sich erneut auflädt.

Die Palette dreht sich: wechselnder Abstand als Auslegungsgröße

Am Wickler mit Drehteller oder Drehring ändert sich der Abstand zwischen Ionisator und Folie mit jeder Umdrehung, bei einer rechteckigen Ladung zwischen Seitenmitte und Ecke. Ein dokumentiertes Konzept mit etwa 300 mm Mindestabstand, rund 30 kV und ohne Druckluft setzt deshalb auf einen Multi-Sensor Ionisator der Modellreihe SJ-F700 mit Diffusor. Der Katalog gibt für dieses Gebläse Entladeabstände bis zu 3 m an; Diffusorlamellen machen den Entladebereich bis zu 1,5 m breit.

Für die Auslegung zählt der größte Abstand im Umlauf, nicht der kleinste. Die zweite Größe ist die Höhe: Eine hohe Palette braucht eine Entladung über die ganze Wickelhöhe. Alternativ wirkt der Ionisator auf die Folienbahn zwischen Rolle und Ladung, wo der Abstand fest bleibt. Welche der beiden Stellen am eigenen Wickler mehr bringt, zeigt eine Messung an der Folie, die zuletzt angefasst wird.

Wo Druckluft liegt und der Abstand begrenzt ist, kommen Stäbe in Frage. Für einen Folienumwickler mit 300 bis 500 mm Abstand und mittlerer Geschwindigkeit sind ein bis zwei Stäbe ausgearbeitet; weniger als 1.000 V gelten dort als erreichbar.

Folierte Trays, Platten und große Behälter: warum Bürsten allein nicht reichen

Entladebürsten sind am Wickler die naheliegende erste Maßnahme. Sie bauen Ladung ab, entladen eine isolierende Folie aber nicht vollständig, weil die Ladung auf der Folienoberfläche nicht zur Bürste fließt. Ein dokumentiertes Konzept für folierte Trays im Logistikbereich nennt mindestens 5 kV trotz Bürsten; als Stabvariante ist dort ein Effizienter High-Speed Stabionisator der Modellreihe SJ-E vorgesehen. Laut Katalogübersicht entlädt der SJ-E schnell und bei geringem Luftverbrauch, selbst aus großem Abstand. Er braucht also Druckluft, aber wenig davon.

Anders liegt der Fall, wenn die gewickelte Ware selbst Ladung ableiten kann. Bei rund 2 m hohen Behältern, die nach dem Wickeln geladen waren und an denen ein elektrisches Gerät Schaden nahm, ließ sich die Ladung bei der Prüfung vor Ort über Erdung senken. Bevor ein Ionisator geplant wird, lohnt deshalb die Frage, ob Behälter, Palette oder Wickler leitfähige Teile haben, die sich erden lassen. Für die Folie selbst bleibt die Ionisierung der Weg, denn ein Isolator gibt seine Ladung über einen Erdungspunkt nicht ab.

Folie von der Palette abziehen: Ladung beim Entpacken im Wareneingang

Beim Entpacken kehrt sich der Vorgang um. Die Folie wird von der Ware getrennt, meist von Hand, und der Mensch hält dabei genau das Material, das sich gerade auflädt. Eine dokumentierte Anfrage nennt über 50 kV an Folie, die sehr langsam von Paletten abgezogen wird; der Abstand liegt um 300 mm, Druckluft fehlt, und niemand soll mehr einen Schlag bekommen.

Langsames Abziehen ist für die Auslegung günstig, weil die Folie lange im Wirkbereich bleibt; eine Taktzeit gibt es hier nicht. Wichtiger ist die Richtung. Die Ladung entsteht an der Trennlinie zwischen Folie und Ware, also an der Seite der Palette, an der gerade abgezogen wird. Ein Ionisator, der fest auf eine Seite zeigt, erreicht diese Linie nur, wenn das Entpacken immer an derselben Stelle beginnt. Das lässt sich am Arbeitsplatz regeln, etwa mit einer festen Entpackposition.

Vor dem Stapeln: Kartons mit Beuteln und Kunststoffpaletten am Palettierplatz

Am Palettierplatz fasst ein Mensch jedes Stück an, und genau dort kommen die Beschwerden. Für Kartons mit Beuteln, die ein Mitarbeiter am Ende einer Packlinie auf die Palette stellt, ist nach Messungen von bis zu 23 kV ein druckluftfreier Stab der Modellreihe SJ-H über dem Zulaufband vorgeschlagen. Aus demselben Grund, dem Schutz der Mitarbeitenden, sollen in einer weiteren Anfrage Kunststoffpaletten vor dem Stapeln entladen werden; bisher kamen dort Entladebürsten zum Einsatz.

Der Einbauort ist in beiden Fällen die letzte freie Stelle vor dem Griff: das Ende des Zulaufbands oder die Übergabe an den Stapel. Bei Kunststoffpaletten kommt hinzu, dass Ober- und Unterseite beim Stapeln aufeinanderliegen. Die Ionen müssen beide Seiten erreichen, solange über und unter der Palette noch freier Raum ist.

Halle ohne Druckluft: Gebläse und druckluftfreie Stäbe am Wickler

In vielen Logistikhallen liegt an Wickler und Wareneingang keine Druckluft, oder eine neue Leitung wäre dort zu teuer. Der Gesamtkatalog empfiehlt Gebläse für breite Objekte wie Folien und Platten und für großflächige Arbeitsbereiche ohne Druckluft. Das Gebläse des SJ-F700 erzeugt seinen Luftstrom selbst. Laut Katalog reinigt es seine Elektroden automatisch und gleicht deren Verschleiß über ein variables Gleichspannungssystem aus, ein Punkt für Hallen, in denen niemand regelmäßig an den Wickler kommt.

Der druckluftfreie Stab der Modellreihe SJ-H ist laut Katalogübersicht für eine schnelle Entladung auch auf großen Abstand ausgelegt. Für kleine Einbauorte ohne Druckluft nennt das Datenblatt ein Kompaktes Entladungsgebläse der Modellreihe SJ-LF, etwa in der Größe eines Düsen-Ionisators. Ein Präziser High-Speed Stabionisator der Modellreihe SJ-Q arbeitet dagegen mit Druckluft; seine Katalogwerte gelten für 0,2 MPa und Abstände von 20 bis 1000 mm. In den dokumentierten Anfragen am Wickler und beim Entpacken fiel die Wahl deshalb meist auf eine andere Bauform, weil Druckluft fehlte oder der Abstand zu groß war.

Ein Gebläse bläst Luft auf die Folie und oft auch auf die Menschen, die daneben stehen. Ob ein Luftstrom am Arbeitsplatz akzeptiert wird, gehört deshalb vor der Auswahl auf die Liste, ebenso die Frage nach einem Stromanschluss an der Einbaustelle.

Ziel unter 1.000 V: an der Stelle prüfen, an der Hände zugreifen

Die Ziele in den Anfragen sind einfach formuliert: unter 1.000 V, oder so weit herunter, dass niemand mehr einen Schlag bekommt. Ein Technical Guide von KEYENCE stützt diese Grenze. Danach spürt ein Mensch bei einer Körperladung bis 1.000 V überhaupt nichts, bei 3.000 V einen stechenden Schmerz. Die Werte an Folie und Palette liegen in den dokumentierten Fällen weit darüber, von einigen Kilovolt an folierten Trays bis über 50 kV beim Entpacken.

Geprüft wird deshalb an der Stelle, an der Hände zugreifen, vor und nach dem Einbau und an mehreren Tagen, weil die Beschwerden kommen und gehen. Das Elektrostatik-Messgerät der Modellreihe SK-H erfasst laut Katalog statische Aufladung und Luftfeuchtigkeit in einem Messvorgang. So lässt sich einordnen, ob ein Schlag nur bei trockener Hallenluft auftritt oder auch an feuchteren Tagen.

Häufige Fragen

F Warum bekommen Mitarbeitende am Palettenwickler einen Schlag?

Stretchfolie lädt sich beim Abziehen von der Rolle, über die Walzen und beim Anlegen an die Ladung auf und hält diese Ladung, weil sie ein Isolator ist. Wer das Folienende abreißt oder die fertige Palette anfasst, entlädt sie über den eigenen Körper. In dokumentierten Anwendungen lagen die Werte an Folie und Palette bei mehreren bis über 50 kV.

F Reichen Entladebürsten am Wickler aus?

Bürsten bauen Ladung ab, entladen eine isolierende Folie aber nicht vollständig. In einem dokumentierten Konzept trugen folierte Trays trotz Bürsten noch mindestens 5 kV. Für die Folie braucht es Ionen aus der Luft, also einen Stab oder ein Gebläse.

F Wo wird der Ionisator an einem Wickler mit drehender Palette montiert?

An der letzten freien Stelle vor dem Griff, ausgelegt auf den größten Abstand im Umlauf. Alternativ wirkt er auf die Folienbahn zwischen Rolle und Ladung, wo der Abstand fest bleibt. Der Multi-Sensor Ionisator der Modellreihe SJ-F700 entlädt laut Katalog auf bis zu 3 m.

F Welcher Ionisator eignet sich am Wickler ohne Druckluft?

Der SJ-F700 als Gebläse und der druckluftfreie Stab der Modellreihe SJ-H kommen ohne Druckluft aus. Für kleine Einbauorte gibt es das Kompakte Entladungsgebläse der Modellreihe SJ-LF. Vor der Auswahl sollte geklärt sein, ob ein Luftstrom am Arbeitsplatz akzeptiert wird.

F Hilft Erdung bei gewickelter Ware?

Erdung leitet Ladung von leitfähigen Teilen ab. Bei großen gewickelten Behältern ließ sich die Ladung in einer dokumentierten Prüfung über Erdung senken. Die Folie selbst ist ein Isolator und gibt ihre Ladung über Erdung nicht ab, dort hilft nur Ionisierung.

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