Aluminium-Wickelhülse

Aluminium-Wickelhülsen werden über mehrere Jahre eingesetzt, denn anders als Papphülsen sind sie mehrfach wiederverwendbar. (Bild: Inometa)

Nicht ausreichend aufeinander abgestimmte Parameter des Wickelprozesses, wie Bahnzug, die Spannsituation oder die Beschaffenheit der Wickelhülse, sind oft die Ursache für Probleme im Wickelprozess oder bei der Qualität des Folienwickels.

Wickelhülsen aus Aluminium statt aus Hartpapier ermöglichen dabei in vielen Fällen eine Verbesserung der Produktionseffizienz bei Wickelprozessen für die innerbetriebliche Weiterverarbeitung und führen dadurch oft zu einer erheblichen Kostensenkung.

Im Produktionsalltag sind Wickelhülsen verschiedenen Belastungen ausgesetzt. Dazu gehören unter anderem Luftfeuchtigkeit und Temperatur, Reibung, Brems- und Beschleunigungsmomente, Druckbelastung durch Wickelgewicht und Wickelspannung sowie durch Spannköpfe oder Spannwellen. Sie müssen zudem eine möglichst gleichmäßige glatte Oberfläche aufweisen, um Beschädigungen des Folienmaterials, Faltenbildung und ungleichmäßige Wickelergebnisse zu vermeiden. Hartpapierhülsen bestehen aus hygroskopischem Material, das heißt sie nehmen Feuchtigkeit aus der Umgebung auf beziehungsweise geben diese ab. Ein höherer Feuchtigkeitsgehalt führt zu einem Aufquellen der Hülse. Im bewickelten Zustand schrumpft hierdurch der Innendurchmesser und die Hülse lässt sich oft nur schwerlich wieder aufspannen. Hier muss nun zeitaufwendig eine Lösung gefunden werden, um die Hülse abzuwickeln. Im Extremfall kann das bedeuten, dass schon produziertes, eigentlich einwandfreies Material entsorgt werden muss.

Auf der anderen Seite kann ein zu geringer Feuchtigkeitsgehalt der Hülse zu einem kleineren Außendurchmesser führen, wodurch sich die untersten Wickellagen lockern und ein Teleskopieren des Wickels verursachen. Diese Gefahr droht speziell bei sehr steifen Folien und führt ebenfalls zu einem höheren Ausschuss. Nicht nur die Dimension, sondern auch die Steifigkeit der Hülse wird durch den Feuchtigkeitsgehalt beeinflusst. Eine größere Durchbiegung, mit einhergehenden Qualitätsproblemen des Wickels, bis hin zum Bruch der Hartpapierhülse können die Folge sein. Eine konstante Luftfeuchtigkeit während Einsatz und Lagerung ist deswegen bei Hartpapierhülsen erforderlich, welches schon bei innerbetrieblichen Prozessen oft nicht zu gewährleisten ist. Vermeiden lassen sich solche feuchtigkeitsbedingten Probleme durch den Einsatz von Inometa-Win-Core-Wickelhülsen aus Aluminium.

Stefan Rixe, Produktmanagement, Inometa GmbH.
Stefan Rixe, Produktmanagement, Inometa GmbH. (Bild: Inometa)

Zu hoher Wickeldruck

Eine weitere häufige Ursache für gebrochene Hartpapierhülsen ist hoher Wickeldruck. Der Wickeldruck setzt sich zusammen aus dem Wickelgewicht und der übertragenen Bahnspannung sowie auch aus dem Andruck durch Kontaktwalzen während des Wickelprozesses. Während das Wickelgewicht direkt die Prozesseffizienz beeinflusst, spiegelt sich in der Qualität des Wickels der Andruck der Kontaktwalzen und der optimale Bahnzug wider. Aluminiumhülsen weisen hier eine deutlich höhere Druckfestigkeit auf als Hartpapierhülsen.

Zusammengedrückte Hülsen und die damit zusammenhängenden Probleme, wie telekopierende Wickel, nicht spannbare Hülsen und das Blockieren von Wickelautomaten, können durch Aluminiumhülsen, auch bei Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit, vermieden werden. Stabile und konstante Prozesse sind beim Einsatz von Aluminiumhülsen die Regel. Sie führen aber auch zu weiteren, direkten Einsparungen: Durch die deutlich höhere Zugfestigkeit sind auf Aluminium-Wickelhülsen höhere Wickelgewichte realisierbar.

Aluminiumhülsen bieten noch einen weiteren Vorteil: Die Durchbiegung des Wickels ist meist geringer als bei Hartpapierhülsen und unabhängig von Feuchtigkeitsschwankungen. Die Durchbiegung des aufgespannten, noch ruhenden Wickels hängt zum einen von der Spannsituation ab, das heißt ob Spannköpfe oder Spannwellen verwendet werden, aber auch vom Verhältnis von Wickelbreite zu Hülsenbreite, der Steifigkeit des Folienmaterials und der Hülse sowie vom Gewicht des Wickels, der Wandstärke sowie weiteren Parametern ab. Aluminium hat im Vergleich zu handelsüblichen Hartpapierhülsen eine um zehn- bis zwanzigfache höhere Steifigkeit.

Neben der Durchbiegung beeinflusst auch der Rundlauf der Wickelhülse die Faltenbildung im Wickel. Zum einen verhindert ein ungleichmäßiger Außendurchmesser eine gleichmäßige Ablage des Wickelmaterials, wodurch Lufteinschlüsse und Falten entstehen können. Zum anderen dreht sich die Wickelhülse nicht gleichmäßig, wodurch eine über die gesamte Wickelbreite konstante Materialspannung verhindert wird. Win-Core-Aluminium-Wickelhülsen sind feinstgerichtet mit einem Rundlauf von maximal 0,2 mm/m. Aluminium-Wickelhülsen ermöglichen dadurch eine geringere Faltenbildung, eine Verbesserung der Wickelqualität und somit geringeren Ausschuss.

Neben den weiteren Prozessverbesserungen, wie der Reduktion der Rollenwechsel, weniger Restlagen, geringerer Bedarf an Wickelhülsen und eine hohe Prozessstabilität, können Aluminium-Wickelhülsen über mehrere Jahre eingesetzt werden, denn sie sind mehrfach wiederverwendbar – bis zu 1.000-mal und mehr. Die materialbedingten höheren Einkaufskosten amortisieren sich meist innerhalb weniger Wickeleinsätze durch die Prozesseinsparungen wie auch durch die eingesparten Hartpapierhülsen.

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