高速運転時にフィルムが滑り、牽引力を失う理由

段取り時や低速生産では正常に走行していても、ラインを加速するとフィルムが滑り始めることがあります。

ウェブがローラーの速度に追従できない、張力値が変動し始める、片側端部が不安定になる、またはフィルムがローラーへ密着せず、表面上を軽く浮いた状態で走行することがあります。

速度変化が主な手掛かりです。接触部、ローラー、駆動部のいずれかが、高速化したウェブへ追従できなくなっています。

最初の変化が現れる速度から確認します。その後、ウェブとローラーの接触、巻き付き角度、張力、ローラー表面、実際のローラー速度を調べます。

フィルム搬送設備で使用されるピンク色のゴム製スプレッダーローラー

問題が始まる速度から確認する

フィルム、ウェブ経路、張力設定、ローラー位置を同じ条件に保ち、ライン速度を段階的に上げます。

安定して走行できる最高速度と、最初の変化が現れる速度を記録します。その後、速度を下げて問題が消えるか確認します。

最初に現れる小さな兆候を確認します。

  • フィルムがローラーの速度より遅れ始める。
  • 張力表示が変動し始める。
  • 片側端部の安定性が低下する。
  • 軽い擦れ音が発生する。
  • 一つのアイドラーローラーが周辺のローラーより遅く回転する。

加速直後に問題が現れるか、一定時間運転した後に現れるかも記録します。

加速直後の変化は、接触、空気の巻き込み、ローラー応答、速度同期に関係していることが多くあります。時間が経ってから発生する場合は、熱、汚染、塗工材料の転移、温度上昇によって抵抗が増すベアリングが関係している可能性があります。

フィルムが薄い空気層の上を走行している可能性がある

走行するフィルムは、ローラーとの接触部へ空気を引き込みます。

低速では、その空気の大部分が接触部から抜ける時間があります。高速になると、一部の空気がフィルムとローラーの間に残ることがあります。これは一般に空気巻き込みと呼ばれます。

フィルムはローラーの近くを走行しているように見えても、実際に表面へ密着している面積が減っています。ローラーは回転を続けますが、フィルムは徐々に遅れ始めます。

フィルム表面とローラー表面が平滑で、巻き付き角度が小さく、ウェブ張力が低いほど発生しやすくなります。ローラー径も、接触部から空気が抜ける状態に影響することがあります。

すべてのローラー位置で空気が問題になるわけではありません。フィルムを牽引する必要がないローラーでは、わずかな空気層によって擦れが減り、傷つきやすい表面を保護できる場合があります。

牽引位置では、同じ空気層が把持力を低下させます。

速度、接触、表面保護を一緒に検討する必要があるフィルムラインについては、 軟包装用ローラー.

巻き付き角度とウェブ張力を確認する

巻き付き角度が小さいと、フィルムがローラーへ接触する面積も小さくなります。

現在のウェブ経路を、以前正常に運転できた設定と比較します。ガイドローラーを移動した、通紙経路を変更した、ローラー研磨によって外径が小さくなったことで、巻き付き角度が変化している可能性があります。

張力も、フィルムをローラーへ接触させる働きをします。

張力が低すぎると、フィルムは表面から浮きやすくなります。張力を上げることで把持が改善する場合がありますが、張力が高すぎると薄膜が伸びる、端部が内側へ引かれる、または下流で別の問題が発生する可能性があります。

疑わしいローラーの前後で張力を記録します。低速時は両方の表示が安定していても、加速後に変動し始める場合、そのローラー位置でウェブへ安定して速度を伝達できていません。

巻き付き角度をわずかに変更する方法は、接触不足を切り分ける有効なテストです。ラインが安定する場合は、恒久的に設定を変更する前に、ウェブ経路とローラー接触を確認します。

低速でも滑りが発生する場合は、 ウェブ材料がゴムローラー上で滑る原因|Wolorin.

実際のローラー速度を確認する

駆動画面が正常に見えるからといって、ローラーが正しい速度で回転しているとは限りません。

確認方法は、駆動ローラーかアイドラーローラーかによって異なります。

駆動ローラー

ローラーの指令速度、実速度、フィルム速度を比較します。

ローラー速度が指令値より低い場合は、駆動装置、ベルト、カップリング、速度フィードバック、制御設定を確認します。

ローラーが正しい速度に到達しているのにフィルム速度が低い場合、ローラー自体は正常に回転していますが、その速度をウェブへ伝達できていません。接触、巻き付き、張力、表面状態を確認します。

駆動ローラー がフィルムを搬送するには、安定した駆動入力と十分な表面接触の両方が必要です。

アイドラーローラー

アイドラーローラーは、走行するフィルムによって回転します。ローラー自体に駆動源はありません。

ベアリングの締まり、重いシール、軸の問題、側面の擦れによって、加速中にローラーの回転が遅れることがあります。

周辺のアイドラーローラーと比較します。

  • 回転開始が遅くないか。
  • 停止後、他のローラーより早く止まらないか。
  • 片側のベアリング部だけ温度が高くないか。
  • 手で回したときに重くないか。
  • 加速中に問題が強くならないか。

一つのアイドラーローラーだけが他と異なる動きをする場合は、表面仕様を変更する前に、ベアリングと取り付け状態を確認する十分な理由があります。

管理された把持力を必要とする位置については、 牽引ローラー.

ローラー表面を詳しく確認する

十分な照明を当て、ロール面全体を確認します。

次の点を確認します。

  • 光沢化または鏡面化した部分。
  • 油、粉じん、塗工材、接着剤、洗浄剤の残留物。
  • 中央部または片側端部付近の磨かれた帯状部分。
  • 不均一摩耗。
  • べたつき、軟化、膨潤、硬化、亀裂のあるゴム。
  • 研磨またはゴム再ライニング後に変化した表面仕上げ。

手で触れたときに問題がないように感じても、生産速度では把持力を失うローラーがあります。

清掃は、表面問題を確認するための手掛かりになります。清掃後に把持力が戻る場合は、何が除去されたかを記録します。短時間で問題が再発する場合は、汚染物がどこから供給されているかを確認します。

清掃によってローラー自体が変化する場合もあります。強く擦る、または不適切な洗浄剤を使用すると、表面が磨かれる、残留膜が残る、ゴム被覆へ影響する可能性があります。

交換、研磨、ゴム再ライニング後に問題が始まった場合は、新旧ローラーを比較します。仕上がり外径、表面の触感、硬度、接触パターンを確認してください。

粗面または溝付き表面は有効か

有効な対策になる可能性はありますが、前述の確認を終えてから検討します。

つや消しまたは軽い粗面は、薄い空気層を介してフィルムを接触させるのに役立つ場合があります。溝は、閉じ込められた空気の排出経路になります。

次の条件が揃っている場合は、この対策を検討しやすくなります。

  • 再現性のある一定速度で問題が始まる。
  • ローラーが正しい速度に到達している。
  • ベアリングが軽く回転する。
  • 巻き付き角度と張力が適切な範囲にある。
  • 現在のローラー表面が清潔である。
  • フィルムが粗面または溝付き接触を許容できる。

フィルム表面の条件も重要です。

表面が粗すぎると、光沢が変化する、表面模様が残る、傷が増える可能性があります。溝パターンによって痕が付く、または薄膜の支持が減る場合もあります。

適切な表面とは、製品を損傷させず、必要な把持力を得られる表面です。表面名称だけで決めず、フィルム、速度、張力、巻き付き、ローラー位置に合わせて選定します。

ゴムローラー自体を詳しく確認すべき状況

駆動、ベアリング、巻き付き、張力が適切な範囲にあるにもかかわらず、同じ位置で問題が繰り返される場合は、ゴムローラー自体がより有力な確認対象になります。

次のような場合は、ローラーを重点的に確認します。

  • 旧ローラーでは同じ速度で運転できたが、新品またはゴム再ライニング後のローラーでは運転できない。
  • 清掃後、短時間だけ把持力が回復する。
  • ローラー表面が光沢化、べたつき、膨潤、硬化、不均一化している。
  • 研磨、ゴム再ライニング、交換後に問題が始まった。
  • 一つのローラーのロール面全体でフィルムが滑る。
  • ローラーは正しい速度に到達しているが、フィルムを同じ速度で搬送できない。

この段階で「高摩擦ゴム」を指定するだけでは、通常、条件が不十分です。

ゴム被覆は、実際のローラー位置に適合させる必要があります。表面仕上げ、硬度、ゴム被覆の状態、仕上がり外径、振れ、配合ゴムが速度と圧力下で示す挙動は、すべて接触状態へ影響します。

二つのローラーがどちらもPU、NBR、EPDM、シリコーンと呼ばれていても、ライン上で同じ挙動を示すとは限りません。配合方針、加硫、研磨、最終表面によって、フィルムの把持状態が変化します。

通常の交換であれば、既存図面、寸法、硬度、ローラー位置、旧ローラー写真から確認を始められる場合があります。

同じ高速滑りが繰り返される場合は、一般的な材料表から新しいゴム材質を選ぶより、正常に使用できた旧ローラーと現在のローラーを比較する方が有効です。

周期痕は初期には小さいことが多いため、Wolorinの 特注ゴムローラー製造サービス では、既存ローラーと実際の使用条件に基づき、新規ローラー、交換ローラー、ゴム再ライニングに対応します。

明確な周期がある場合は振れまたは振動を確認する

ローラーの振れによって、一回転ごとに接触状態が変化することがあります。

ウェブまたは張力が一定周期で繰り返し変動する場合に確認してください。

速度とともに急激に強くなる振動は、ベアリング、軸支持、ローラー取り付け、ローラー組立、動バランスに関係している可能性が高くなります。

振動が最も強い位置と、その周波数がローラー回転数に追従するかを記録します。

振動が主症状である場合は、動バランス確認が有効です。ただし、すべての高速滑りに対する最初の対策ではありません。

個別のバランス確認については、 ゴムローラーの動バランス:必要になる条件 をご参照ください。

速度変化による簡易確認

見られる状態 最初に確認する項目
加速後にフィルムが浮き始める 空気巻き込み、巻き付き角度、張力
ローラー速度は正しいが、フィルム速度が低い ローラー接触と表面状態
駆動ローラーが必要速度に到達しない 駆動装置、ベルト、カップリング、速度フィードバック
加速中に一つのアイドラーローラーが遅れる ベアリング抵抗または側面の擦れ
張力がローラー一回転ごとに変化する 振れまたは接触ムラ
速度上昇とともに振動が急増する ベアリング、取り付け、軸支持、動バランス

スリットまたは巻き取り付近で問題が現れる場合は、レーン分離の前後どちらで始まるかを記録します。ローラー配置全体については、 スリット・巻取りライン用ローラー をご参照ください。

図面またはローラー情報を送信

駆動部とベアリングが正常であるにもかかわらず、加速後に同じローラー位置でフィルムが牽引力を失う場合は、ローラー図面、寸法、使用速度、表面要件、旧ローラー写真をWolorinへお送りください。

旧ローラーが正常に使用できていた場合は、材質、硬度、表面状態、残っている過去の生産記録もご提供ください。一般的な材料名から選び直すのではなく、新旧ローラーを比較しやすくなります。

図面、寸法、サンプル、または明確な仕様をお持ちの場合は、 Wolorinへ資料を送信できます。ご提供いただいた資料に基づき、特注製作やゴム再ライニングの検討、見積もり、製作可否の確認ができます。

情報がまだ不完全な場合は、ローラー位置、フィルム種類、滑りが始まる速度、旧ローラーの鮮明な写真から始めてください。