リワインド中にウェブテンションはなぜ変化するのですか？

リワインド中にウェブテンションが変化するのは、リワインドロールが動く標的だからです。その半径はコアから満ロールまで成長し、表面速度、トルク要求、内部応力のすべてがそれとともに移動します。スリッター、リワインダー、コーターでは、「一定テンション」はシステムが絶えず追いかける目標であって、固定された数値ではありません。重要な2つの軸 ― ロールが大きくなるにつれての時間、およびコアから外側への半径 ― が、リワインド側で見るドリフトの大部分を説明します。

本ガイドでは、リワインドテンションが決して平坦ではない物理的理由、望ましいテーパーと本当の問題の見分け方、およびどの自動ウェブテンションコントローラ設定や磁気粉末クラッチ（磁粉クラッチ）選定がそれを制御下に置くかを扱います。振れや振動の診断については、不安定なウェブテンション：原因と解決策をご覧ください。

リワインドロールは動く標的である

ロール半径Rは一定ではありません。3インチコアで始まり、終わりには600～800 mmに達することがあります。Rに依存するすべての性質がそれとともに移動します。

• 表面速度は半径とともに上がる。 V_surface = ω × R。シャフト速度を一定に保つと、ロールの成長とともにラインに対するドローが上がります。調整されたリワインダーはテンション（および表面速度）を一定に保つためにシャフト速度を微調整します。
• トルク要求は半径とともに上がる。巻取りトルクは T = F × R であるため、Rが2倍になるにつれてFを保持するにはアクチュエーターが2倍のトルクを供給しなければなりません。リワインド全体で出力を再プロファイルしています。

したがってコントローラーは一定値を保持するのではなく、変化する半径を追跡しています。ロールの構築に追随する滑らかなドリフトは、まずこれらの半径項を指し、不良センサーではありません。

なぜトルク要求は上がり続けるのか

T = F × R であるため、トルクはコアで最小、満ロールで最大です。コアトルクに選定された磁気粉末クラッチ（磁粉クラッチ）またはサーボは、ロールが大きくなるにつれて飽和し、ループは権限を失い、表面テンションは低下し、外側の巻きが弛み、ロールはテレスコープ状になるか軟らかく巻かれます。満ロールの数値用に選定してください。ウェブテンション制御システムの選び方がゾーン予算について説明しています。

同じ法則はアンワインドで逆に働きます。ブレーキは満ロールで最もトルクを必要とし、コアで最も少なくなるため、磁気粉末ブレーキ（磁粉ブレーキ）とリワインドクラッチはウェブを介して互いに引っ張り合います。

リワインド表面速度は絶えず変化する

リワインダーがシャフト速度を微調整しない場合、上昇する表面速度はアンワインドとリワインド間のドローを増大させ、完璧なトルク制御でもリワインドセンサーでのゆるやかなテンション上昇として現れます。コントローラーはRの増大とともにシャフト速度を下げることでこれを閉じます。残差はサーボ巻取り機では小さく、固定速度クラッチリワインドでは大きく、それがクラッチラインにより多くのテーパーを示す理由です。テンションがどれだけ平坦になり得るかを知るにはアーキテクチャを知ってください。

テーパーテンション：実際に望む変化

すべての変化が故障ではありません。テーパーテンションは、ロールが大きくなるにつれて意図的かつプログラムされたリワインドテンションの減少であり、通常はコアテンションのパーセンテージです。軟らかいまたは伸びやすいウェブは満ロールまで全テンションを担えないため、テーパーを行います。

• つぶれたコア。最後の巻きでの高テンションは、薄肉または段ボールコアを絞ります。
• 層間スリップとブロッキング。ポリエステルとポリプロピレンは持続的なテンション下で緩み、外層が内層の上を滑り、層が溶着するスリップラインやブロッキングを引き起こします。
• テレスコーピング。軟らかい内層の上の硬い外層がエッジを段差にします。

典型的なテーパーはコアで100％を保持し、フィルムでは満ロールで80～90％、硬い板紙ではほぼ100％に緩和します。プロファイルは自動ウェブテンションコントローラで設定されます。誤ったテーパー（硬いウェブで多すぎ、フィルムで少なすぎ）は一般的な欠陥の原因です。

材料	テーパープロファイル（コア → 満ロール）	理由
ポリエステル／BOPPフィルム	100% → 80～85%	持続テンション下で緩みブロッキングする
薄紙／不織布	100% → 85～90%	つぶれ抵抗が低く圧縮性がある
アルミ箔	100% → 95%	硬いが表面に敏感
板紙／ラミネート	100% → 98～100%	クリープなしにテンションを保持

硬い材料は、わずかなテーパーとわずかな緩みで平坦なプロファイルを保持します。フィルム、薄い不織布、箔面体のような伸長性ウェブはテーパーと時間依存制御を必要とし、その曲線は意図的に傾斜しています。すべてのウェブを同じ100％プログラムで通すのではなく、プロファイルを材料の弾性率に合わせてください。

層間応力と巻ロールの勾配

テンションはまた、ロールの厚さ方向でも変化します。各外層はすべての内層を押さえ、コアはロール全体の半径方向圧力を担い、粘弾性材料ではその応力は時間とともに再分布します。

• ポリエステルフィルムは巻取り後も数時間緩み続け、平坦に巻かれたロールでも後にうねりやたるみのレーンを示すことがあります。制御されたテーパーと、カットオフ前の低テンション・ドウェルがそれを減らします。
• 薄紙と不織布は圧縮されるため、高テンションは内層を永久に変形させ、コアを破壊します。ロールは外側はゆるく、内側はつぶれています。
• 硬いラミネートはこれに抵抗し、ほとんどまたは全くテーパーを必要としません。

完成ロールが機械を離れた後に形状を変える場合、表面読み値ではなく勾配が問題です。ピローブロック式テンションセンサーまたはスルーシャフト式ウェブテンションセンサーがニップで表面値を与え、勾配を制御するのは巻取りプログラムだけです。

変化を悪化させる間違い

1. クラッチをコアトルク用に選定する。満ロールで飽和し、外層のテンションが崩壊します。満ロール用に選定してください。ウェブテンション制御システムの選び方を参照。
2. フィルムでの一定テンション。ポリエステルや薄紙にテーパーなしは、つぶれたコアまたはブロック層を保証します。
3. 表面速度項を無視する。固定速度クラッチリワインドでは、上昇するV_surfaceが静かにドローを上げます。ゲインではなくシャフト速度を微調整してください。
4. 満ロールで再ゼロせずにセンサーを読む。巻き角とローラー重量はロールの成長とともに読み値を動かし、偽のドリフトは本物に見えます。不安定なウェブテンション：原因と解決策が偽読み値のチェックを扱っています。

良好なリワインドテンション・プロファイルの姿

うまく運転されるリワインドは、意図的に形作られたテンションを示します。

• コアで目標から始まり、材料のテーパーに従って満ロールへ。
• Rの増大とともにシャフト速度を微調整して表面速度を保持。
• 両極端でアクチュエーター出力を中間範囲に保持 ― 90%超や10%未満に張り付けない。
• カットオフ前に、伸びやすいフィルム用の短い低テンション・ドウェルを追加。

フィルムでトレースが平坦ならプログラムが間違っており、振れれば診断ガイドを使用してください。システムの構造については、ウェブテンション制御システムとは？から始めてください。

よくある質問

リワインドテンションはロールが大きくなるにつれて増加しますか、それとも減少しますか？ 場合によります。トルク要求は増加します（T = F × R）が、良好なプログラムはテーパーによって表面テンションを減少させます。テーパーのない生クラッチリワインドは、アクチュエーターが飽和するため終わりに表面テンションを失う傾向があります。

「一定」テンションでもなぜフィルムロールがテレスコープするのですか？ 粘弾性フィルムでの一定テンションは外層を過負荷にし、内層をつぶします。テーパー（ポリエステルで約100% → 80～85%）とカットオフ前の短い低テンション・ドウェルを適用してください。

紙とフィルムに同じテンションプログラムを使えますか？ うまくはいきません。硬い板紙はほぼ平坦なテンションを保持します。フィルムと薄い不織布はテーパーと緩み制御を必要とします。プロファイルを材料の弾性率に合わせてください。

変化が故障か単なる物理かを見分けるには？ ドリフトがロール直径プロファイルに滑らかに従い、アクチュエーターが範囲内に留まるなら物理です。テーパーを設定してください。テンションが振れる、またはアクチュエーターが極端に張り付くなら、それは選定または制御の故障です。不安定テンションガイドで診断してください。

リワインドプロファイルを正しくする

リワインド中にウェブテンションが変化するのは、ロール自体が変化しているからです。半径、表面速度、トルク要求、応力のすべてが移動します。それを中心に巻取りプログラムを構築してください。磁気粉末クラッチ（磁粉クラッチ）を満ロールトルク用に選定し、正しいテーパーを適用し、表面速度を保持するためにシャフト速度を微調整してください。そうすれば「ドリフト」は制御された再現性のあるプロファイルになります。

XW Machinery（Dongguan Xiangwang Machinery Co., Ltd.）は、完全なリワインド・チェーン ― 自動ウェブテンションコントローラ、磁気粉末クラッチ（磁粉クラッチ）、磁気粉末ブレーキ（磁粉ブレーキ）、ピローブロック式テンションセンサー、スルーシャフト式ウェブテンションセンサー ― を供給し、コアではなく満ロール用にアクチュエーターを選定します。ライン速度、材料、ロール直径をお送りいただければ、巻取りプロファイルとそれを保持するハードウェアを推奨します。