Abwicklungsprozess

In der Welt der Verpackungsmaterialien ist der Abwicklungsprozess von Wellpappe ein zentraler Aspekt. Insbesondere in Produktionsstätten und Verpackungsabteilungen spielt dieses Verfahren eine bedeutende Rolle. Ohne den Abwicklungsprozess wären Verpackungslösungen aus Wellpappe undenkbar. Der Vorgang umfasst das kontrollierte Abspulen der Bahnware von der Rolle, die präzise Führung der Materialbahn sowie das Konditionieren für nachgelagerte Schritte wie Rillen, Stanzen, Schneiden oder Kaschieren. Ziel ist es, Materialspannungen zu steuern, Beschädigungen zu vermeiden und einen reproduzierbaren, stabilen Produktionsfluss sicherzustellen. Darüber hinaus sorgt eine passgenaue Abwicklung für die Einhaltung von Maßhaltigkeit, minimiert Anfahrmakulatur und unterstützt eine effiziente Taktung der nachfolgenden Aggregate. In der Praxis bedeutet dies, dass die Wellpappenrolle sicher aufgenommen, korrekt ausgerichtet, klimatisch konditioniert und über den gesamten Durchmesser hinweg mit konstantem Bahnzug abgewickelt wird.

Definition: Was versteht man unter Abwicklungsprozess?

Der Abwicklungsprozess bezeichnet das Verfahren, bei dem eine Rolle Material – in diesem Falle Wellpappe – abgewickelt und für den weiteren Produktionsprozess vorbereitet wird. Diese Maßnahme stellt ein wichtiges Bindeglied zwischen der Anlieferung des Rohmaterials und der Produktion der fertigen Wellpappenerzeugnisse dar. Zentral hierbei ist die Wahrung der Materialeigenschaften und die Qualitätssicherung im gesamten Produktionsablauf. Dazu gehören insbesondere das Einspannen der Rolle, das Zentrieren auf der Aufnahme, das Einstellen des Bremsmoments zur Bahnspannungsregelung, die präzise Bahnlaufsteuerung sowie ein kontrollierter Rollenwechsel (Spleißen) ohne Produktionsstopp. Der Abwicklungsprozess endet typischerweise dort, wo die Materialbahn in Bearbeitungsaggregate übergeben wird. Ergänzend umfasst die Abwicklung die systematische Prüfung von Rollenkern, Wickelhärte, Wickelrichtung und Kantenzustand, um Beschädigungen vorzubeugen und die Weiterverarbeitung – etwa beim Rillen, Schneiden, Drucken oder Kaschieren – stabil zu versorgen.

• Kernschritte: Rollenaufnahme, Zentrierung, Bahnspannungseinstellung, Kantenführung, Rollenwechsel (Spleiß), Übergabe an die Weiterverarbeitung, Zustandskontrolle der Rolle
• Zielgrößen: konstanter Bahnlauf, definierte Spannung, unveränderte Materialqualität, minimierte Stillstandszeiten, geringe Anfahrmakulatur
• Randbedingungen: klimatische Stabilität, geeignete Wickelrichtung, intakter Rollenkern und saubere Kanten, geeignete Reibverhältnisse an Umlenkwalzen

Funktion und Bedeutung des Abwicklungsprozesses in der Wellpappenherstellung

Der Abwicklungsprozess markiert den Startpunkt der Wellpappenproduktion. Dabei wird die Wellpappenrolle auf eine Abwickelvorrichtung gesetzt und für die Weiterverarbeitung vorbereitet. Zusätzlich spielen Faktoren wie Materialspannung und -richtung eine Rolle. Die präzise Abwicklung sichert die Produktionsqualität und Produktionsgeschwindigkeit. Falsches Abwickeln kann zur Beschädigung des Materials und somit zur Beeinträchtigung der endgültigen Produktqualität führen. Darüber hinaus beeinflusst der Abwicklungsprozess die Stabilität nachfolgender Arbeitsschritte, da ungleichmäßige Spannungen oder Kantenabweichungen Falten, Risse oder Maßungenauigkeiten begünstigen können. Ein reproduzierbarer Abwickelprozess trägt somit wesentlich zur Einhaltung von Toleranzen, zur Reduktion von Ausschuss und zur planbaren Anlagenauslastung bei. In integrierten Linien (z. B. Rill-/Schneidwerk, Druck, Kaschierung) wirkt sich der gleichmäßige Bahnzug direkt auf Passergenauigkeit, Schnittqualität und Falzbild aus.

Einflussgrößen im Überblick

• Bahnspannung: muss zur Grammatur und Bahnbreite passen; zu geringe Spannung führt zu Falten, zu hohe Spannung zu Rissen; die Spannung sollte über den abnehmenden Rollendurchmesser automatisch nachgeführt werden
• Kantenführung: aktive Steuerung verhindert Bahnlaufabweichungen und gewährleistet passgenaue Übergabe an Messer, Riller oder Druck; Referenzkante definieren und konstant halten
• Klimatisierung: konstante Temperatur und Feuchte stabilisieren die Materialeigenschaften und reduzieren Verzug; Temperaturschwankungen vermeiden, um Längenänderungen zu minimieren
• Wickelrichtung und Wickelhärte: beeinflussen das Abspulverhalten, insbesondere beim Rollenwechsel und bei hohen Geschwindigkeiten; ungünstige Wickelhärte begünstigt Teleskopieren
• Reinigung und Staubmanagement: Staubabsaugung und Oberflächenreinigung reduzieren Störungen durch Partikel und verbessern die Prozesssicherheit
• Elektrostatik: antistatische Maßnahmen verhindern Adhäsionseffekte und Bahnanhaftungen an Walzen

Techniken und Maschinen im Abwicklungsprozess

Der Abwicklungsprozess wird von speziellen Maschinen durchgeführt, die auf das Handling von Wellpappe ausgerichtet sind. Dazu zählen unter anderem Abwickelgeräte, automatische Rollenwechsler und Bahnspannungsregler. Diese Technologien garantieren einen störungsfreien Ablauf und minimieren das Risiko von Materialschäden. Besondere Bedeutung haben hierbei auch Sensorik und Steuerungssysteme, die dazu dienen, den Prozessfluss zu überwachen und bei Bedarf in den Prozess einzugreifen. Moderne Systeme nutzen Tänzerarme oder Drehmomentregelungen, Kantensensorik (z. B. optisch), Bahnspeicher für kontinuierlichen Lauf und Spleißstationen für den fliegenden Rollenwechsel. Eine saubere Kernaufnahme, korrekt eingestellte Andruck- bzw. Umlenkwalzen und an das Material angepasste Bremskurven sichern einen ruhigen Bahnlauf. Zusätzlich kommen je nach Anwendung pneumatische oder elektrische Bremsen, automatisch nachgeführte Zentrierachsen sowie Sicherheitsvorrichtungen zur Vermeidung von Quetschstellen zum Einsatz.

Sensorik und Regelung

• Bahnzugregelung: Drehmoment- oder Tänzerregelung für konstante Spannung über den gesamten Rollendurchmesser; Sollwerte je nach Grammatur und Breite parametrieren
• Kanten- und Bahnlaufregelung: Sensoren und Stellglieder zur aktiven Führung der Bahn; Führungsdynamik so wählen, dass Überschwingen vermieden wird
• Geschwindigkeitsprofile: sanfte Rampen beim Anfahren/Abbremsen zur Schonung der Wellpappe; Synchronisation mit nachgelagerten Aggregaten sicherstellen
• Prozessüberwachung: Zustandsdaten (Vibration, Temperatur, Spannung) zur vorbeugenden Instandhaltung; Alarme und Grenzwerte definieren
• Spleißüberwachung: Erkennung von Klebestellen, definierte Überlappung und Klebebandverträglichkeit; automatische Verifikation des Rollenanschnitts

Für die Auswahl von Rollenbreite, Nutzformaten und Toleranzen lohnt ein Blick auf relevante Abmessungen im Überblick, da die geometrische Passung direkten Einfluss auf die Prozessstabilität, die Passergenauigkeit in nachgelagerten Schritten und die Ausschussquote hat. Eine abgestimmte Toleranzkette vom Rollenmaß bis zum Endformat erleichtert die Planung von Rüstfolgen und reduziert Schnittverluste.

Vor- und Nachteile des Abwicklungsprozesses

Der Abwicklungsprozess bietet eine Reihe von Vorteilen. Dazu zählen einerseits die Schonung des Materials und die Sicherstellung einer hohen Produktqualität. Andererseits ermöglicht er eine effiziente und schnelle Verarbeitung und damit eine hohe Produktionsgeschwindigkeit. Nachteilig kann sich jedoch auswirken, dass spezielles Equipment und qualifiziertes Personal für den Abwicklungsprozess benötigt werden. Auch kann es bei Fehlern im Prozess zu Produktionsausfällen und Qualitätseinbußen kommen, was als Risiko des Verfahrens zu werten ist. Trotzdem sind die Vorteile überwiegend, sodass der Abwicklungsprozess als unerlässlich in der Wellpappenherstellung gilt. Zusätzlich ist zu beachten, dass unzureichende Klimatisierung, beschädigte Rollenkanten oder falsch eingestellte Bremsmomente zu Störungen führen können; vorbeugende Wartung und systematische Schulung reduzieren dieses Risiko. Durch standardisierte Abläufe und kontinuierliche Verbesserung (z. B. nach Auswertung von Störungsbildern) lässt sich die Prozessfähigkeit nachhaltig erhöhen.

• Vorteile: konstante Qualität, reproduzierbarer Materialfluss, geringere Stillstandszeiten, planbare Übergabe an nachgelagerte Aggregate, reduzierte Anfahrmakulatur
• Nachteile: Investition in Technik, Anspruch an Bedienkompetenz, potenzielle Störanfälligkeit bei falschen Parametern, zusätzlicher Platzbedarf für Rollenhandling
• Mitigationsmaßnahmen: standardisierte Rüstabläufe, Checklisten, klimastabile Lagerung, regelmäßige Kalibrierung der Sensorik, Schulungen und Unterweisungen zum sicheren Rollenwechsel

Prozessparameter und bewährte Vorgehensweisen

Einstellung und Kontrolle

• Bahnspannung: an Grammatur und Bahnbreite ausrichten; regelmäßig während des Durchlaufs prüfen; Zugprofile an Start, Steady State und Auslauf anpassen
• Kantenführung: Referenzkante definieren, Sensoren sauber ausrichten, Stellgeschwindigkeit moderat wählen; Korrekturen frühzeitig einleiten
• Rollenwechsel: Spleißlänge und -position standardisieren, Klebebänder materialschonend einsetzen; Rollenanschnitt sauber vorbereiten
• Rampenprofile: Anfahr- und Bremsrampen so wählen, dass keine Spannungsspitzen entstehen; mit nachgelagerten Aggregaten synchronisieren
• Klimabedingungen: konstantes Raumklima zur Minimierung von Verzug und Längenänderungen sicherstellen; Konditionierzeiten berücksichtigen

Material- und Zustandsprüfung

• Rollenzustand: Kantenbrüche, Druckstellen und Teleskopieren vor dem Einspannen erkennen; Rollen mit auffälliger Wickelhärte separieren
• Kernprüfung: Kernfestigkeit und Rundlauf kontrollieren, passende Dorn-/Konusaufnahme verwenden; Kernbeschädigungen vermeiden
• Oberflächenbeschaffenheit: Verschmutzungen oder Feuchteflecken vermeiden, um Prozessstörungen zu verhindern; Staub- und Partikelmanagement etablieren

Rüstzeitoptimierung

• Vorbereitung: Rollenkennzeichnung, Chargenfreigabe und Materialpapiere vor Rüstbeginn prüfen; notwendige Hilfsmittel bereitstellen
• Parallelisierung: Rollenbereitstellung und Kernwechsel, wo möglich, parallelisieren; Wegezeiten reduzieren
• Standardarbeit: definierte Handgriffe, feste Reihenfolgen und visuelle Hilfen nutzen, um Variabilität zu minimieren

Typische Störungen, Ursachen und Gegenmaßnahmen

• Faltenbildung: häufig durch zu geringe Bahnspannung oder unzureichende Kantenführung; Spannung anpassen, Sensorik nachjustieren, Walzenanpressung prüfen
• Bahnrisse: Folge überhöhter Spannung oder schadhafter Kanten; Bremsmoment reduzieren, beschädigte Abschnitte entfernen, Wickelhärte bewerten
• Teleskopieren der Rolle: problematische Wickelhärte; Rolle austauschen oder Abwickelgeschwindigkeit reduzieren; Kernaufnahme und Zentrierung prüfen
• Baggy Web (schlaffe Zonen): ungleichmäßige Spannungsverteilung; Zugprofil differenziert einstellen, Tänzercharakteristik anpassen
• Fehlerspleiß: ungenügende Überlappung/Klebung; Spleißparameter standardisieren, Materialverträglichkeit prüfen, Klebebandqualität sichern
• Bahnlaufabweichung: fehlerhafte Sensorposition oder Störung an der Führungsachse; Sensorik reinigen, Regler parametrieren
• Rattermarken/Schwingungen: Vibrationen an Umlenkwalzen; Lagerzustand prüfen, Drehzahlbereiche optimieren

Qualitätssicherung und Dokumentation

Zur Prozesssicherheit gehört die Dokumentation von Soll-/Ist-Werten (Spannung, Geschwindigkeit, Kantenabweichung), Prüfungen des Materialzustands sowie Freigaben nach Rollenwechsel. Regelmäßige Wartung von Bremsen, Lagern, Umlenkwalzen und Sensoren verbessert die Verfügbarkeit. Checklisten für Rüstung, Start, laufende Kontrolle und Störfallbehebung helfen, Streuungen zu minimieren und die Reproduzierbarkeit zu erhöhen. Ergänzend unterstützen Rückverfolgbarkeit der Rollen (Chargen, Lieferlos, Datum), definierte Prüfpläne und Audit-Trails die lückenlose Nachweisführung über den gesamten Produktionsfluss.

Sicherheit, Ergonomie und Nachhaltigkeit

Beim Abwicklungsprozess sind Sicherheitsaspekte wie Quetschstellen, rotierende Teile und das Handling schwerer Rollen zu berücksichtigen. Ergonomische Arbeitsplätze, geeignete Hebehilfen und klare Sperrbereiche senken das Unfallrisiko und unterstützen sauberes Rüsten. Lockout-Tagout-Verfahren und Unterweisungen gehören zu den Grundpfeilern der Betriebssicherheit.

Nachhaltigkeitsaspekte ergeben sich aus der Vermeidung von Ausschuss, der Reduktion von Anfahrmakulatur und einem energieeffizienten Betrieb. Eine stabile Abwicklung verringert Materialverluste, verbessert die Ressourcennutzung und trägt zur konstanten Qualität in der Verpackungsfertigung bei.

• Schutzmaßnahmen: Abdeckungen, Lichtschranken, Not-Aus-Konzepte, Personalunterweisung
• Ergonomie: definierte Greifhöhen, rollengerechte Transportmittel, rutschhemmende Böden
• Ressourceneffizienz: reduzierte Makulatur, vorausschauende Wartung, optimierte Rampen zur Energieeinsparung

Praxisbeispiel und Kennzahlen

In einer Wellpappenverarbeitung mit fliegendem Rollenwechsel wurden standardisierte Spleißparameter eingeführt (Überlappung, Klebebandbreite, Anpressdruck). Gleichzeitig erfolgte die Nachrüstung einer automatischen Bahnzugregelung. Ergebnis: messbar stabilerer Bahnlauf, reduzierter Ausschuss beim Anfahren und konsistentere Schnittqualität. Relevante Kennzahlen in diesem Kontext sind Rüstzeit pro Rollenwechsel, OEE-Anteil der Abwicklung, Bahnrissrate je 10.000 Laufmeter und Anteil fehlerhafter Spleiße.

Begriffe und Synonyme

Für den Abwicklungsprozess werden in der Praxis unterschiedliche Begriffe verwendet. Synonyme sind beispielsweise „Abwicklung“, „Rollenabzug“, „Bahnabzug“, „Rollenabwickler“ oder „Unwinder“. Im Kontext der Wellpappe beziehen sich diese Begriffe stets auf das kontrollierte Abspulen der Bahnware mit definierter Führung und Zugregelung.

Zusammenfassung:

• Der Abwicklungsprozess bezieht sich auf die Gesamtheit der Schritte des kontrollierten Abspulens und der Bahnführung von Wellpappe, um das Material stabil und qualitätskonform in die Weiterverarbeitung zu übergeben.
• Dieser Prozess stellt sicher, dass die benötigten Ressourcen, wie das Material für die Wellpappe, in definiertem Zustand, mit konstanter Spannung und korrektem Bahnlauf bereitstehen und nach einem festgelegten Zeitplan verarbeitet werden.
• Eine effiziente Abwicklung umfasst eine sorgfältige Planung, Organisation und Kontrolle aller Aktivitäten (Rollenaufnahme, Kantenführung, Spleiß, Klimatisierung), um die Qualität der fertigen Verpackungen zu sichern und die Kundenzufriedenheit zu gewährleisten.
• Durch geeignete Sensorik, geregelte Antriebe und dokumentierte Abläufe werden Ausschuss und Stillstände reduziert, Sicherheit erhöht und die Prozessfähigkeit gesteigert.