Stapler im Extremeinsatz

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Die meisten in Deutschland eingesetzten Stapler und Flurförderzeuge werden im Bereich der Intralogistik eingesetzt. Sie sorgen für den schnellen und reibungslosen innerbetrieblichen Warentransport, unterstützen bei der Be- und Entladung von Lkw und Güterzügen und lagern in Paletten- oder Blocklagern ein und aus.

Das geschieht oft in einem über alle Branchen und Industrien vergleichbaren Rahmen: Glatter, griffiger Untergrund, gemäßigte Temperaturen, gute Sicht. Doch diese Rahmenbedingungen sind nicht in allen Industriebereichen gegeben. In der Lebensmittellogistik etwa müssen auch frische und tiefgekühlte Waren gelagert und verladen werden, bei Temperaturen von -30 °C oder weniger. Produktionsstätten für Mikroelektronik oder Pharmazeutika sind zwar oft angenehm temperiert, dafür müssen dort höchste Hygiene- und Reinraumstandards erfüllt werden. Und in der chemischen Industrie gibt es viele Bereiche mit erhöhter Brand- oder Explosionsgefahr, so dass die hier eingesetzten Geräte besondere Auflagen erfüllen müssen.

Arbeiten im ewigen Winter: Stapler im TK-Lager

Die Tiefkühlung von Lebensmitteln auf mindestens -18 °C erhöht deren Haltbarkeit deutlich und macht es möglich, dass wir unabhängig von der Jahreszeit und Saison immer frisches Gemüse, Pizza oder auch Speiseeis im Supermarkt einkaufen können. Doch damit Pizza und Co. tatsächlich so lange wie auf der Packung angegeben haltbar sind, müssen sie im gefrorenen Zustand ohne Unterbrechung der Kühlkette vom Hersteller bis zum Konsumenten gelangen.

TK-Läger werden daher meist mit noch tieferen Temperaturen betrieben, üblich sind -25 °C oder noch kälter. Denn um die Kühlkette nicht zu unterbrechen, darf das Gefriergut zu keiner Zeit „wärmer“ als ‑18 °C werden. Die kälteren Lagertemperaturen sorgen also für einen Temperaturpuffer, der für Lager- und Umschlagprozesse benötigt wird.

Stapler im Tiefkuehllager © Hyster
Stapler im Tiefkuehllager © Hyster

Stapler im TK-Lager müssen daher so konstruiert sein, dass sie auch bei diesen tiefen Temperaturen einwandfrei und zuverlässig funktionieren. Erschwerend kommt hinzu, dass sich bei jedem Wechsel der Temperaturzonen (vom TK-Lager in den Frischebereich zur Verladung und retour) Kondenswasser bildet, das auf der Oberfläche festfriert. Hersteller für TK-Modelle setzen dann beispielsweise auf gekapselte Stecker, die mechanisch verriegelt werden, so dass auch bei starker Betauung die elektrischen Steuersignale zuverlässig übertragen werden. Steuerung und Elektronik sind zusätzlich abgedichtet und so vor den Minustemperaturen geschützt. Und um die Stapler vor vorzeitiger Korrosion zu schützen, werden die Seiten- und Abdeckbleche zusätzlich grundiert und Hubgerüstrollen in Buchsen eingearbeitet, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.

Neben der Elektronik muss auch die Hydraulik auf die Bedingungen im TK-Lager ausgelegt sein. Es werden besonderes dünnflüssige Hydrauliköle eingesetzt, deren Pourpoint (die Temperatur, bei der das Öl seine Fließfähigkeit verliert und sich Paraffinkristalle bilden) möglichst niedrig ist. In der Regel sind diese Spezialöle bis -30 °C zugelassen und einsatzbereit. Auch die Hydraulikleitungen müssen isoliert und kälteresistent sein – Standardleitungen würden bei diesen Minusgraden schnell porös werden.

Die Fahrerkabine von TK-Staplern ist komplett geschlossen und natürlich beheizbar. Moderne Lösungen reduzieren den Energieverbrauch der Heizung, indem diese nur dann arbeitet, wenn die Kabine tatsächlich besetzt ist. Befindet sich der Fahrer außerhalb, stoppt die Heizung und schont damit die Staplerbatterie. Dazu kommt eine Isolierverglasung, damit die Wärme möglichst nicht entweichen kann – denn das erhöht nicht nur den Energieverbrauch des Staplers, sondern auch den des TK-Lagers.

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Nicht nur sauber, sondern Reinraum

Reinräume und Reinsträume sind Räume, in denen eine möglichst geringe Konzentration von luftgetragenen Partikeln dauerhaft erreicht wird. Sie werden etwa in der Halbleiterfertigung benötigt, doch auch in vielen anderen industriellen Bereichen sowie in der Forschung werden Reinräume eingerichtet und betrieben.

Um diese hohe Luftreinheit zu erreichen, muss mit hohem technischen Aufwand die Luft einerseits gereinigt und gleichzeitig das Einbringen von Verunreinigungen zuverlässig verhindert werden. Arbeiter im Reinraum müssen Schutzkleidung tragen und gelangen nur durch eine Schleuse in den Reinraum, der je nach Art und Umfang der Produktion auch eine Reinhalle sein kann.

Stapler, selbst emissionsfreie Elektrostapler, sind für die Anforderungen eines Reinraumes nicht geeignet. Sie tragen an vielen Stellen Staub und Anhaftungen mit sich, lassen sich nur ungenügend reinigen und verursachen im Betrieb Abrieb. Dennoch müssen auch in einem Reinraum Paletten oder sperrige Güter transportiert werden – ohne Stapler geht es also nicht immer. Reinraumstapler sind Speziallösungen, die durch unterschiedliche Maßnahmen eine Kontamination zu verhindern suchen.

Breitspurstapler © Sichelschmidt GmbH
Reinraumtauglicher Breitspurstapler © Sichelschmidt GmbH

Die Hydraulik wird dabei als komplett geschlossenes System ausgeführt, für hohe Anforderungen zusätzlich mit einer geschlossenen Hubsäule. Sämtliche Bauteile, die mit dem Transportgut in Berührung kommen, werden aus Edelstahl gefertigt. Bei einigen Modellen besteht auch die Verkleidung aus unlackiertem Edelstahl, wodurch diese Geräte schon auf den ersten Blick anders wirken als klassische Stapler.

Die Bereifung ist besonders kritisch, denn die Reifen müssen ausreichend Reibungswiderstand bieten, um eine ausreichende Traktion zu gewährleisten. Reibung und Traktion sind jedoch immer mit Materialabrieb am Reifen verbunden, der in Reinräumen allerdings strikt zu vermeiden oder zumindest auf ein absolutes Mindestmaß zu begrenzen ist. Daher werden bei Reinraum-Staplern spezielle Reifen aufgezogen, die einerseits die erforderliche Traktion bieten und andererseits so gut wie gar nicht kreiden.

Eine Alternative sind Stapler mit Luftkissen statt Reifen. Der Stapler schwebt dann quasi über dem Boden und erzeugt keinerlei Abrieb. Allerdings ist die Kapazität bei diesen Sondermodellen eingeschränkt und liegt bei maximal 250 Kilogramm. Luftkissen sind trotzdem eine sinnvolle Option, insbesondere in Räumen mit hoher Reinraumklasse, um das Lasthandling zu vereinfachen und gleichzeitig die hohen Reinraum-Standards einzuhalten.

Jeder Funke ist gefährlich: Ex-Schutz-Stapler

Explosionsfähige Gasgemische, Dämpfe, Nebel oder Feinstaub: In vielen Industriebereichen entstehen als unerwünschter Nebeneffekt explosionsfähige Atmosphären. Ein einziger Funke kann hier ausreichen, um eine Explosion oder sogar eine Detonation auszulösen. Damit trotzdem nichts passiert, müssen die Betreiber hohe Sicherheitsstandards zum „primären Explosionsschutz“ erfüllen, etwa kritische Bereiche belüften oder kapseln, damit explosive Gas- oder Feinstaubgemische erst gar nicht entstehen können.

Elektrostapler mit EX-Schutz © Toyota
Elektrostapler mit EX-Schutz © Toyota

Das ist nicht immer und in jedem Fall möglich, daher müssen in explosionsgefährdeten Bereichen zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden. Dazu gehört, die Zündung von explosionsgefährdeten Atmosphären auszuschließen – durch Kühlung von Oberflächen und Betriebsmitteln wie Motorgehäuse und Bremsen sowie durch die Vermeidung von Funkenbildung und anderen Zündquellen.

Stapler mit Ex-Schutz sind technisch so gestaltet, dass eine Gefährdung ausgeschlossen werden kann. Elektrische Bau- und Steuerungsteile werden in druckfesten Gehäusen sicher eingekapselt, damit Funken nicht an die Umgebung gelangen können. Batterien, Stecker und Kupplungen müssen ebenfalls so gebaut werden, dass sie funkenfrei arbeiten. Und selbst die Zinken der Hubgabel werden mit einer zusätzlichen Versiegelung (z. B. einem Überzug aus Messing oder rostfreiem Stahl) geschützt, damit sie bei einer Kollision mit einem Metallregal oder bei einer Kurvenfahrt mit Bodenkontakt keine Funken schlagen können.

Explosionsgeschützter, kompakter Elektro-Gabelstapler zum Innen- und Außeneinsatz © MIAG

Die Temperatur des Fahrzeuges und einzelner Komponenten wird kontinuierlich überwacht, zusätzlich werden Kühlkörper eingesetzt, die Wärme schnell ableiten und damit die Arbeitstemperatur unter einem kritischen Wert halten. Steigt sie dennoch an, wird die Fahr- und Arbeitsgeschwindigkeit automatisch gedrosselt oder der Stapler wird komplett abgeschaltet. Und da Funken auch durch statische Aufladungen der Fahrzeuge und Fahrer entstehen können, müssen Kunststoffteile, Sitz und Bereifung elektrisch leitfähig ausgeführt sein.

Neben elektrisch betriebenen Staplern sind auch Geräte mit Dieselantrieb und Ex-Schutz erhältlich. Bei diesen ist der gesamte Motorblock explosionsgeschützt gekapselt. Die Elektrik für Motor und Bedienelemente, Batterie und weitere elektrische Bauteile sind druckfest eingekapselt. Die Be- und Entlüftung wird mit einer geprüften Flammdurchschlagsicherung gesichert, um einen Überschlag von Funken sicher zu verhindern.

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