Fachartikel Papiertechnik

Die Rollenschneidmaschine …

… erledigt das Längsschneiden des Tambours sowie das folgende Aufwickeln der Papierbahn auf eine vorgegebene Hülse. Die Papierbahn wird dabei in Laufrichtung über die Arbeitsbreite getrennt. Das Ergebnis ist die fertige Papierrolle für die weitere Verwendung in der Papierverarbeitung.

Dipl.-Ing. Holger BurkertBildungsakademie Papier im FÖP e.V.,Papierzentrum

Die Rollenschneidmaschine – fachspezifisch mit RSM abgekürzt – besteht vom Aufbau her aus den Baugruppen Abrollung, Bahnzuführung, Schneideinrichtung und Aufwicklung (siehe Abb. 1). Für einen effizienten Prozess mit einem qualitätsbewussten Produkt, der kundenspezifischen Papierrolle beziehungsweise der sogenannten Versandrolle, müssen diese vier Bereiche miteinander harmonieren.

Das Maschinenpersonal muss die RSM vor dem Start auftragsbezogen vorbereiten, also rüsten. Der Tambour wird in die Abrollung eingehängt und positioniert. Vorher wurden die Messer der Maschine auf die vorgegebenen Abstände eingestellt, so dass idealerweise die gesamte Arbeitsbreite der Papierbahn bei minimalem Randbeschnitt aufgeteilt ist. Das Maschinenpersonal bestückt weiterhin die Aufrollung mit den vorab auf Länge zugeschnittenen Hülsen. Diese Länge muss der vorgegebenen Rollenbreite entsprechen. In der Regel kommen hier Papierrollen zum Einsatz, die vom Hülsenhersteller passend für die jeweiligen Papiersorten hergestellt und als „Meterware“ geliefert werden.

Die Bahn wird durch die Messerpartie zur Aufrollung geführt, so dass ein
Ankleben an der Hülse erfolgen kann. Nun wird die Rollenschneidmaschine in Betrieb gesetzt, und die Papierbahn, vom Tambour kommend, durchläuft die vier Bereiche (siehe Abb. 1) bis zur fertigen Papierrolle. Ist dann der vorgegebene Durchmesser erreicht, werden die Rollen ausgeworfen.

Nach dem Start beginnt auf der abrollenden Seite der große schwere Tambour sich zu bewegen, und auf der Gegenseite, der aufrollenden Seite, nimmt die viel kleinere Hülse die Papierbahn auf und eröffnet somit das Aufwickeln. Das ungleiche Größen- und Gewichtsverhältnis zwischen Abrollung und Aufrollung erfordert ein stetiges Abbremsen des Tambours, und dies immer im Gleichgewicht zur wachsenden Papierrolle in der Aufwicklung. So wird die notwendige Bahnspannung aufgebaut, denn diese ist wiederum wichtig für
eine fehlerfreie sowie gleichmäßige Aufwicklung auf den Hülsen. Dazu sorgen Leitwalzen in der Bahnführung für ein ruhiges sowie stabiles Laufverhalten der Papierbahn. Weiterhin sind hier auch die so genannten Breitstreckwalzen im Einsatz. Diese etwas „durchhängenden“ Walzen erzwingen durch ihre Geometrie ein momentanes Strecken der Papierbahn in die Breite. So wird dem Entstehungsprozess von Falten entgegengewirkt, um letztendlich eine Faltenbildung zu vermeiden. Mit der folgenden Schneideinrichtung wird die Papierbahn auf die eingestellte Bahnbreite der Rolle getrennt. Die Bahn läuft zwischen zwei rotierenden Messern, einem Ober- und Untermesser, durch und wird somit nach dem
Scherschnittverfahren geschnitten (siehe Abb. 2).

Das Scherschneiden ist das Zerteilen
eines Werkstoffes durch zwei sich aneinander bewegende Schneiden. Im Prozess agiert das Untermesser mit einer Voreilung, das heißt, seine Geschwindigkeit ist circa fünf bis zehn Prozent schneller als die Papierbahn selbst. Dadurch wird ein Rupfen während des Schneidens verhindert und das Endprodukt Papierrolle weist eine saubere Schnittkante auf. Dieser wichtige Qualitätsparameter macht links und rechts auch einen Randbeschnitt erforderlich. Um einen störungsfreien Prozess zu gewährleisten, erfolgt beim Schneiden ein direktes Absaugen des abgeschnittenen Randes.

Die durch die Messer in Längsrichtung geschnittenen Papierbahnen werden auf Hülsen bis zum vorgegebenen Durchmesser aufgewickelt. Die Aufwicklung kann zwischen den so genannten Tragwalzen (siehe Abb. 1) erfolgen. Dabei liegt die Hülse in einem Tragwalzenbett und nimmt die von unten kommende Papierbahn – Lage für Lage – auf. Von oben steuert eine aufliegende Belastungswalze den Wickelprozess. Der Druck dieser Walze muss zum Beginn der Wicklung infolge ihrer noch geringen Eigenmasse recht hoch gewählt werden, um einen festen Wicklungskern zu erreichen. Nimmt die Rolle im Durchmesser zu, so wird dann die Belastungswalze mehr und mehr entspannt. Die Fachleute sprechen hier vom Einstellen der so genannten Wickelhärte, also wie straff und gleichmäßig die Papierrolle aufgewickelt ist. Das ist der Garant dafür, dass anwendungs-technisch die Rolle in der folgenden Verarbeitungsmaschine optimal abgerollt wird. Die modernen Rollenschneidmaschinen weisen einen hohen Automatisierungsgrad auf, um einerseits kürzeste Wechselzeiten zu realisieren und andererseits eine qualitativ hochwertige Papierrolle auszuwerfen.

Die Rollenschneidmaschinen laufen in der Regel mit einer höheren Geschwindigkeit als die Papier- und Kartonmaschinen und somit wird in vielen Werken die gesamte Produktion von einer Rollenschneidmaschine verarbeitet. In Papierfabriken mit graphischem Papier arbeiten mindestens zwei Maschinen, um bei laufender Papierproduktion die notwendige Vielfalt der Rollengrößen für die Druck- und Veredelungsbranche umzusetzen.