Perfekt gewickelt

Häufig sind es die kleinen, unscheinbaren Dinge des Lebens, deren Herstellung komplex ist. Wer fragt sich beim Einschenken einer Tasse Tee, wie das hauchzarte Filterpapier zu einem Teebeutel wird? Wer sinnt beim Rauchen einer Zigarette darüber nach, wie das dünne Zigarettenpapier seine Form erhält? Diese und alle anderen Papiere, Kartons und Folienarten haben eines gemeinsam: Ganz am Anfang ihres Verarbeitungsprozesses sind sie auf riesige Rollen gewickelt. Erst Rollenschneidmaschinen bringen sie Schritt für Schritt auf ihre Endgröße. Und weil jedes Papier, jeder Karton und jede Folie von besonderer Beschaffenheit ist, hat die GOEBEL Schneid- und Wickelsysteme GmbH für jeden Bedarf die entsprechende Maschine im Portfolio. Das Unternehmen sitzt unter anderem in Darmstadt und blickt auf mehr als 165 Jahre Geschichte zurück. Group Marketing Manager Kerstin Stumpf-Trautmann erklärt: „Wir decken mit unseren Anlagen fünf Marktsegmente ab: Aluminium- und Kunststofffolien, aseptische Verpackungsmaterialien, Papiere und Kartons sowie Zigarettenpapiere. In all diesen Märkten sind die Erwartungen an unsere Rollenschneidmaschinen hinsichtlich Qualität, Verarbeitung und Präzision besonders hoch. Diesen Anspruch erfüllen wir seit Jahrzehnten und haben uns mit unseren technischen Lösungen im Schneiden und Wickeln zu einem namhaften Lieferanten und Marktführer für Standard- und Sondermaschinen entwickelt.“

Beim Schneiden von Papieren und Folien wird das bahnförmige Material auf der Rollenschneidmaschine zunächst von einer bis zu zwölf Meter breiten Originalrolle abgewickelt und längs in schmalere Streifen geschnitten. Diese Bahnen werden zu sogenannten Wickelstationen geführt, wo sie in der neuen Breite wieder aufgewickelt werden. Eine Wickelstation besteht aus zwei Wickelarmen, von denen bis zu 48 auf den Traversen der Rollenschneidmaschine montiert sein können. Die Wickelarme sind zweidimensional beweglich: nach links und rechts, um die gewünschte Breite der Bahn einzustellen, sowie in einer Schwenkbewegung nach vorne. Zur Umsetzung der Aufwickel- und Bewegungsprozesse sind in jedem Wickelarm Sensoren und Aktoren, wie beispielsweise Befehlsgeräte, AC-Servomotoren, Positionierantriebe und Ventile verbaut. Das dort angebrachte Sonderkabel muss also nicht nur Strom-, Geber- und Servoleitungen zum Antrieb des Motors enthalten, sondern auch mehrere Datenleitungen. Im Bearbeitungsprozess wird das Kabel unkontrolliert mitgeführt und ist sehr hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Claus Müller-Bohrmann, Gebietsverkaufsleiter bei HELUKABEL, berichtet: „Bei der Entwicklung des Sonderkabels galt es, mehrere Herausforderungen zu meistern. So wollten wir zusätzliche Datenleitungen einbringen, ohne dass der bisherige Kabeldurchmesser wesentlich größer wird. Aber noch wichtiger war es, die Zug- und Druckbelastung auszugleichen.“ Mit diesen Vorgaben machte sich Anton Giss, Kabelkonstrukteur bei HELUKABEL in Windsbach, an die Arbeit: „Anhand des Klemmplans und des tatsächlichen Stromverbrauchs haben wir festgestellt, dass die verbaute Stromleitung überdimensioniert war. Statt mit bisher vier Quadratmillimeter Leiterquerschnitt kommen wir bei ausreichender Stromversorgung mit einem Querschnitt von zweieinhalb Quadratmillimetern aus. Das hat uns Platz für zusätzliche Leitungen sowie für eine dickere Ummantelung des Sonderkabels verschafft. Und dies wiederum lässt beim „Mitschleifen“ der Kabel mehr Abrieb bei verbesserter Standzeit zu.

Damit die Leitungen innerhalb des Mantels störungsfrei arbeiten, berechneten die Windsbacher Experten die optimale Schirmung mittels Simulation. Eine Bandierung mit Spezialfolie verhindert, dass die einzelnen Leitungen aneinander reiben. Aufgrund der zweidimensionalen Bewegung der Wickelarme sind die Kabel auf Zug beansprucht. Giss: „Um diese Kraft aufzunehmen, haben wir ein sogenanntes Zugentlastungsgeflecht zwischen Innen- und Außenmantel eingebettet.“ Harald Loos ergänzt: „Zur Befestigung des Kabels an den Wickelarmen haben wir eine spezielle Befestigungsschelle konstruiert, an der wir nur den Außenmantel des Kabels fixierten. Das innen liegende Geflecht stellt sicher, dass der mechanische Zug rein auf den Mantel wirkt.“ Um ein Abknicken der Adern im Kabel zu verhindern, setzten die HELUKABEL- Experten außerdem zugfeste und stauchstabile Spezialfüller bei der Verseilung ein. Giss: „Sie erhalten die Beweglichkeit des Kabels, lassen aber keinen zu engen Biegeradius zu.“ Mittlerweile tun die beiden runderneuerten MONOSLIT-Rollenschneidmaschinen wieder ihren Dienst beim Kunden und Harald Loos ist optimistisch: „Mit der neuen Verkabelung sind die Maschinen bereit für die nächsten 30 Jahre.“