コンベア システムを扱っている場合は、回転シャフト シールが稼働時間をどれだけ増減させるかご存知でしょう。コンベヤーの仕事はすべて、倉庫内の梱包された商品であれ、鉱山ベルト上の原材料であれ、あるいは工場ラインの部品であれ、物を移動することです。シャフトシールの劣化が早いと、漏れ、汚染、または部品の摩耗が早すぎるという問題に対処することになります。私はロータリー シャフト シールのサプライヤーとしてこの分野に何年も携わってきましたが、どれだけ強調してもしきれないことがあります。たとえ世界最高のシールであっても、取り付けを誤ると役に立たないということです。今日は、コンベア システムにとって実際に重要な実際の設置要件について説明します。複雑すぎる専門用語は使用せず、私が毎日動作する (および失敗する) のを見てきたものだけを取り上げます。
まずは印鑑を触る前に欠かせない基本から始めましょう。非常に多くの取り付け業者が新しいシールを手に取り、それが嵌合する部品を確認せずに取り付けます。そして、ほとんどの間違いはそこから始まります。コンベヤシステムはシャフト上で動作しますよね?これらのシャフトは通常、ノンストップで回転している (セットアップによっては頻繁に方向を切り替えている) ため、表面の状態は交渉の余地がありません。私はこれをよく目にします。誰かが不良コンベアからシールを取り外し、新しいシールと交換します。そして 2 週間後には、シャフトに小さなバリや傷、あるいは古い磨耗による粗い質感が原因で、新しいシールから漏れが生じます。ここの仕様は何ですか？シャフトの表面仕上げは Ra 0.8 ～ Ra 1.6 マイクロメートルである必要があります。それより粗いものはシールのリップを裂いてしまいます。また、滑らかすぎるもの (Ra 0.4 未満など) はリップが適切にグリップできず、滑りや漏れの原因になります。また、シャフトのラジアル振れがないか確認してください。これは、シャフトが回転するときにどれだけ振れるかを表します。コンベアの場合、シールが取り付けられている箇所での振れは 0.05 mm を超えてはなりません。それ以上の場合は、基本的にシールリップに 1 回転ごとに屈曲を要求することになり、シールリップの摩耗が早くなります。シャフトの簡単なチェックを省略してお金を節約した顧客がいますが、結局同じコンベヤを月に 3 回再シールすることになりました。無駄ですよね?
次に、シールを押し込むハウジングです。ハウジングのボアはシールが位置する場所なので、これも重要なチェックです。まず、ハウジングのボアには、シールが入る端にバリ、鋭いエッジ、または機械加工の跡があってはなりません。これらは、たとえ注意していても、シールを押すときにシールに傷を付ける可能性があります。また、ボア径を測定します。ボア径はシールの外径 (OD) と正確に一致する必要があり、許容差は +0.02mm ～ +0.05mm です。ボアが小さすぎるとシールが圧着され、大きすぎるとシールが適切に固定されずに漏れが発生します。古いシールの番号を鵜呑みにしないでください。時間の経過とともにハウジングが摩耗する可能性があるため、キャリパーで実際のボアサイズを確認してください。また、ハウジングのザグリ（シールがはまる凹み）も重要です。シールの全幅が収まるように十分な深さが必要です。シールの一部がはみ出さないようにしてください。回転するときにコンベヤの他の部分に引っかかるからです。ザグリ穴が浅すぎる場合は、薄い金属ワッシャーでシムを入れることができますが、シムが完全に平らであることを確認してください。そうしないと、シールリップに不均一な圧力がかかります。
さて、シールの材質自体について話しましょう。適切な材質の選択は取り付けと密接に関係しているためです。コンベヤはあらゆる種類の物を扱います。汚れやほこりの多い環境 (建設現場や鉱山など) に置かれるものもあれば、食品用の洗浄剤にさらされるもの (食品包装のある倉庫など)、摩擦で高温になるものもあります。そのため、私はほとんどのコンベア用途にポリウレタン シールを推奨することがよくあります。ポリウレタン シールは耐久性があり、耐摩耗性があり、さまざまな温度に耐えることができます。その材料がどのようにして高品質のシールを作るのかに興味がある場合は、「CPU ターニング チューブ ポリウレタン材料でシールを作る」をご覧ください。しかし、どんなに優れたポリウレタン シールであっても、取り付け方を間違えると長持ちしません。材料の準備に関する簡単な注意事項: シールを取り付ける前に、シールが室温であることを確認してください。冷たい倉庫に保管されていた場合は、固くなり、ハウジングに押し込むと亀裂や裂け目が発生する可能性が高くなります。温める必要がある場合は、温かい（熱くない）水の入ったバケツに 10 ～ 15 分間入れてください。ヒートガンは絶対に使用しないでください。ポリウレタンが溶けてダメになる可能性があります。
さて、シャフトとハウジングをチェックしました。適切な温度で適切なシールが取り付けられています。今度はシールを取り付けるときです。多くの人がここで慌てて失敗してしまいます。まず、適切なツールを使用します。ドライバーやハンマー、あるいは手だけを使ってシールを押し込む人を見かけますが、それは絶対にダメです。これらの工具を使用すると、シールのリップに傷がついたり、シャフトに傷がついたり、シールが曲がったりする可能性があります。代わりに、シール取り付けツール (シールの外径に一致するドライバー、またはハウジング用のカスタム ツール) を入手してください。工具がない場合は、シールの外径よりわずかに小さい PVC パイプまたは滑らかな金属チューブの一部を使用できますが、シールを傷つけないように平らで滑らかであることを確認してください。取り付けるときは、片側だけでなくシール全体に均等に圧力を加えてください。片側を強く押しすぎると、ハウジング内でシールが傾き、不均一な装着や漏れが発生します。シールはハウジングの面と完全に面一になるようにし、必要以上に突き出た部分や凹んだ部分がないようにします。シールリップへの注油も忘れずに！互換性のある潤滑剤を使用してください。食品コンベヤー用の食品グレードのグリースや、産業用セットアップ用の軽油などです。乾式取り付けでは、リップがシャフトにこすれ、すぐに摩擦と摩耗が発生します。私はいつもお客様にこう言います。「時間を節約する」ために潤滑油を省くよりも、少量の潤滑油を塗ったほうがずっと良いのです。
ほとんどの設置者が見落とすもう 1 つの点は、隣接する部品の位置合わせとクリアランスです。シールが取り付けられた後は、通常、そのすぐ隣にベアリング、止め輪、プーリーなどの他の部品があります。これらの部品はシールと完全に位置合わせされている必要があります。そうでない場合、シャフトが回転するときにシールのリップにこすれ、数日でシールが摩耗してしまいます。たとえば、止め輪がシールに近すぎると、止め輪がシールの裏側に押し付けられ、不均一な圧力が発生する可能性があります。または、プーリーの位置がずれていると、シャフトが中心からずれて引っ張られ、回転するたびにシールが曲がります。コンベアの停止の原因はシールの不良だという顧客がいたのですが、取り付けた新しいプーリーの中心が 0.2 mm ずれていたことが判明しました。私たちがしなければならなかったのはプーリーを調整することだけで、シールは正常に機能しました。そのため、設置後に 5 分かけて位置合わせを確認すると、コンベアを再シールするよりもはるかに多くの時間を節約できます。また、シールと隣接する部品の間にゴミがないことを確認してください。たとえ小さなゴミでも、シャフトが回転するときに巻き込まれてリップが裂ける可能性があります。安全のため、シールを取り付ける前にハウジングとシャフトを圧縮空気で吹き飛ばしてください（低圧なので何も損傷しません）。
温度と動作環境も、見落としがちな設置要因です。コンベヤは冷蔵倉庫 (0°C 以下) または高温の工場 (60°C 以上) で稼働する可能性があり、シールはそれに対応できる必要があります。寒い環境で取り付ける場合は、シールを温めることについて前述したことを思い出してください。ポリウレタンは寒さでは硬くなるため、冷たい状態でシールを取り付けると亀裂が入りやすくなります。高温の環境では、取り付け中にシールが熱源にさらされないように注意してください。熱によりシールが軟化して、取り付けられる前に変形する可能性があります。また、コンベア シャフトの速度も考慮してください。高速コンベア (100 RPM 以上) には動的な圧力に耐えられるシールが必要なので、リップがその速度に適した厚さであることを確認してください。シールを推奨するときは、コンベアの回転数と動作温度について常にお客様に尋ねます。これは、シールの取り付け方法にも影響するためです。たとえば、高速シャフトは摩擦に対処するためにリップに少し余分な潤滑を必要としますが、低速シャフトはより薄い層で済みます。
待ってください。インストール後のチェックについても話しましょう。これは、正しく行う人と手抜きをする人を分ける最後のステップです。シールを取り付けた後、シャフトを手で数回回して、擦れたり、異音が出ていないか確認してください。削れたり固着したりしている場合は、シールが傾いているか、位置がずれていることを意味します。また、最初にコンベヤを低速で 10 ～ 15 分間運転してから、全速力まで上げてください。漏れがないか注意してください。たとえ最初は小さな漏れであっても、何かが異常であることを示しています。ほとんどの小さな漏れはシールが摩耗するにつれて自然に治りますが、1 時間経っても漏れている場合は、シールを引っ張って確認する必要があります。正しく取り付けられていないのか、シャフトにバリがあるのか、ハウジングの測定が間違っているのかを確認してください。以前、設置後の点検を省略し、一晩中コンベアを全速力で稼働させた顧客がいました。朝になるとシールが破れ、倉庫の床全体にオイルが漏れ出し、修理のためにライン全体を停止しなければならなくなりました。 50 ドルの印鑑に 10,000 ドルの間違いです。そんな人はやめてください。
大変そうに聞こえるかもしれませんが、これらの手順のほとんどは、数時間ではなく 10 分で完了する簡単なチェックです。設置業者から最も多く見受けられるのは、仕事を急かそうとすることであり、そこからすべての問題が生じます。時間をかけてシャフトとハウジングをチェックし、適切なシールを選択し、慎重に取り付けて、簡単な事後チェックを行うと、回転シャフト シールの寿命が大幅に長くなり、コンベヤのダウンタイムが大幅に減ります。適切な素材の選択、シャフトの仕様の把握、取り付けに関するヒントなど、プロセスのどの部分でも不明な点がある場合は、お気軽にお問い合わせください。コンベヤーのオペレーター、メンテナンス チーム、またはシャフト シールについてサポートが必要な方といつでも喜んでおしゃべりします。当社は、小規模な倉庫ラインから大型の鉱山用コンベアまで、あらゆる種類のコンベア設定を扱っており、それを正しく行うための経験を持っています。
参考文献:
- シールおよびシーリング ハンドブック、第 7 版、エルゼビア、2020 年
- ロータリー シャフト シールの取り付けに関するベスト プラクティス、米国歯車製造者協会 (AGMA)、2019 年
- 産業用コンベヤのポリウレタン シール材料の仕様、ポリウレタン業界の技術速報、2021 年
- コンベヤ システム メンテナンス ガイドライン、マテリアル ハンドリング産業 (MHI)、2022 年