JP2004359407A - Automatic joining device, whole paper reeling-out machine, and control method for whole paper reeling-out machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動継ぎ装置付き原反繰出機及び原反繰出機の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ラミネータ、ドライコータ、印刷機等を使用して、樹脂、紙、布等から成るシート、フィルム等の帯状のシート状物を加工して、容器、袋、蓋(ふた)等を製造する製造ライン、前記シート状物に印刷や加工を施す加工ライン等のラインにおいては、原反としてのシート状物は、芯(しん)に巻き付けられたロールとして供給されている(例えば、特許文献1参照。)。そして、原反のロールは、原反繰出機に回転可能に取り付けられ、回転する前記ロールから原反が自動的に繰り出され、ラミネータ、ドライコータ、印刷機等を使用する前記ラインに送り込まれるようになっている。
【0003】
この場合、原反の供給が途切れないように、最初にセットされたロール、すなわち、旧原反ロールの原反が消費し尽くされる寸前に、該旧原反ロールの原反に、二番目にセットされるロール、すなわち、新原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続して、原反を連続して供給する必要がある。そのために、前記原反繰出機は、原反を自動的に継ぎ足すための装置、すなわち、原反の自動継ぎ装置を有する。この場合、前記旧原反ロール及び新原反ロールは、回転する2軸ターレットアームの両端に、それぞれ、取り付けられる。そして、新原反ロールは、控え位置にあらかじめセットされており、旧原反ロールと自動的に交換され、自動的に原反が継ぎ足される。
【0004】
ここで、旧原反ロールから原反が繰り出され、下流のラインに送り込まれているとき、前記旧原反ロールは2軸ターレットアームにおけるライン寄りの端部、すなわち、下流側の端部に位置するようになっている。そして、旧原反ロールの原反の残量がある程度にまで減少すると、前記2軸ターレットアームにおけるラインから離れた端部、すなわち、上流側の端部に新原反ロールが取り付けられる。なお、該新原反ロールの原反の始端には、接着剤又は両面接着テープが付与される。
【0005】
続いて、旧原反ロールの原反の残量がさらに減少して第一の所定量以下となると、前記2軸ターレットアームが反転し、旧原反ロールは2軸ターレットアームにおける上流側の端部に移動し、新原反ロールは2軸ターレットアームにおける下流側の端部に移動する。ここで、旧原反ロールの原反の残量は、該旧原反ロールの直径によって表すことができる。そして、前記第一の所定量に対応する旧原反ロールの直径は、ターレット反転径と呼ばれる。すなわち、旧原反ロールの直径がターレット反転径になると、2軸ターレットアームが反転するようになっている。
【0006】
なお、前記旧原反ロールの直径の変化は、ラインにおける原反の搬送速度、すなわち、ライン速度と、旧原反ロールの回転速度とに基づいて算出される。この場合、原反繰出機の制御装置は、前記ラインの動作を制御するライン制御装置から前記ラインにおける原反の搬送速度を取得し、パルスジェネレータ等の計測装置から旧原反ロールの回転速度を取得して前記旧原反ロールの直径を算出する。そして、該直径がターレット反転径になると、その旨が表示装置に表示される。これにより、オペレータは、前記制御装置の操作部を操作して、前記2軸ターレットアームを反転させる。なお、前記直径がターレット反転径になると、前記制御装置が自動的に2軸ターレットアームを反転させるようにしてもよい。
【0007】
続いて、原反継ぎアームが揺動し、新原反ロールの原反の始端を旧原反ロールの原反に継ぎ足し接続するための継ぎ足し接続の準備状態に入る。ここで、前記原反繰出機は、カッタ及びペスタロールを備える揺動可能な原反継ぎアームを有する。通常は、前記カッタ及びペスタロールは、原反ロールから離れた位置にあるが、原反継ぎアームが揺動して継ぎ足し接続の準備状態に入ると、2軸ターレットアームにおける下流側の端部に位置する新原反ロールの表面に接近した位置にまで移動させられる。なお、新原反ロールはあらかじめ回転している。
【0008】
続いて、旧原反ロールの原反の残量がさらに減少して第二の所定量以下となると、継ぎ足し接続が行われる。ここで、前記第二の所定量に対応する旧原反ロールの直径は、継ぎ足し径と呼ばれる。すなわち、旧原反ロールの直径が継ぎ足し径になると、継ぎ足し接続が行われるようになっている。この場合、前記直径が継ぎ足し径になると、その旨が表示装置に表示される。これにより、オペレータは、前記制御装置の操作部を操作して、前記継ぎ足し接続を行わせる。なお、前記直径が継ぎ足し径になると、前記制御装置が自動的に継ぎ足し接続を行わせるようにしてもよい。
【0009】
継ぎ足し接続が開始されると、まず、前記ペスタロールが新原反ロールの表面に向けて移動し、旧原反ロールから繰り出されている原反を新原反ロールの表面に押し付けてニップする。この場合、前記新原反ロールは、周速が旧原反ロールから繰り出されている原反の速度と等しい回転速度で回転している。これにより、新原反ロールの原反の始端が旧原反ロールから繰り出されている原反に接着し、新原反ロールの原反が旧原反ロールの原反に接続される。続いて、前記カッタが旧原反ロールから繰り出されている原反に向けて移動し、該原反を切断することによって、継ぎ足し接続が完了する。
【0010】
このように、自動継ぎ装置付き原反繰出機を用いることによって、ラインを停止することなく、継ぎ足し接続を自動的に、かつ、速やかに行うことができるので、原反を連続して供給することができ、ライン全体のコストが低減されるだけでなく、スループットも向上する。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−3034号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、ターレット反転径を、継ぎ足し径、原反の厚さ及びライン速度に基づく設定表に従って、オペレータがあらかじめ入力して設定するようになっている。そのため、ライン速度が変更されると、オペレータがターレット反転径を入力し直す必要があり、時間と手間がかかり、ライン全体のスループットが低下し、コストが上昇してしまう。
【0013】
また、前記設定表においては、設定条件としての継ぎ足し径、原反の厚さ及びライン速度がいくつかの段階に分けて規定されているが、段階数が多くないので、各段階に属する数値が広い範囲で規定されている。すなわち、各設定条件が大まかな目盛で規定されている。そのため、各設定条件が微小に変化した場合、該変化に対応してターレット反転径を変化させることができず、該ターレット反転径の精度が低くなってしまう。
【0014】
ここで、ターレット反転径の精度が低く、例えば、本来の数値よりも大きな数値に設定された場合、2軸ターレットアームが必要以上に早く反転する。そのため、旧原反ロールが2軸ターレットアームにおける上流側の端部に位置した状態で前記旧原反ロールから繰り出される原反の量が必要以上に増加してしまう。通常、原反ロールからラインまでの原反の搬送経路、すなわち、パスはできる限り短くするようになっている。これは、パスが長いと原反に皺(しわ)や位置ずれが発生し易く、最終的な製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりし易くなるためである。したがって、ターレット反転径が本来の数値よりも大きな数値に設定されることは、必要以上に多量の原反が、パスの長い状態で旧原反ロールから繰り出されるので、望ましくない。
【0015】
一方、ターレット反転径が本来の数値よりも小さな数値に設定された場合、2軸ターレットアームが必要以上に早く反転する。そのため、継ぎ足し接続の準備状態に入ってから旧原反ロールの直径が継ぎ足し径になるまでの時間が短くなり、前記旧原反ロールの直径が継ぎ足し径になった時点で、継ぎ足し接続を開始することができなくなることがある。したがって、ターレット反転径が本来の数値よりも小さな数値に設定されることは、旧原反ロールの直径が継ぎ足し径になるまでの時間が短くなるので、望ましくない。
【0016】
本発明は、前記従来の原反の自動継ぎ装置の問題点を解決して、継ぎ足し径及び原反の厚さを入力しておくと、原反の搬送速度が変更されたとき、ターレット反転径が自動的に算出されて設定し直されるようにして、製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりすることがなく、継ぎ足し接続を確実に開始することができ、ライン全体のスループットが向上し、コストが低下する自動継ぎ装置付き原反繰出機及び原反繰出機の制御方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、原反を繰り出す第1の原反ロール及び第2の原反ロールが取り付けられ、回転軸を中心に反転するターレットアームと、前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置と、前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する制御装置とを有する。
【0018】
本発明の他の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、さらに、前記制御装置は、前記原反の搬送速度及び継ぎ足し準備に必要な時間に基づいて、前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する。
【0019】
本発明の更に他の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、さらに、前記継ぎ足し準備に必要な時間は設定値である。
【0020】
本発明の更に他の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、さらに、前記制御装置は、少なくとも前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値を入力する操作部、並びに、少なくとも前記設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する計算部を備える。
【0021】
本発明の更に他の自動継ぎ装置付き原反繰出機においては、さらに、前記制御装置は、前記第1の原反ロールの径がターレット反転径になった旨を表示する表示部を備える。
【0022】
本発明の原反繰出機の制御方法においては、原反を繰り出す第1の原反ロール及び第2の原反ロールが取り付けられ、回転軸を中心に反転するターレットアームと、前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置とを有する原反繰出機において、前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し、前記原反の搬送速度が変更されると、前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し直す。
【0023】
本発明の他の原反繰出機の制御方法においては、さらに、前記第1の原反ロールの継ぎ足し径、前記原反の厚さの設定値、前記原反の搬送速度及び継ぎ足し準備に必要な時間に基づいて、前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0025】
図1は本発明の実施の形態における自動継ぎ装置付き原反繰出機の構成を示す図である。
【0026】
図において、10は自動継ぎ装置付き原反繰出機であり、ラミネータ、ドライコータ、印刷機、成形機、貼(ちょう)付機、溶着機、圧延機、積層機等を使用して、樹脂、紙、布等から成るシート、フィルム等の帯状のシート状物を加工して、容器、袋、蓋、管、波板材、接着テープ、積層フィルム等を製造する製造ライン、前記シート状物に印刷や加工を施す加工ライン等のラインに、原反17としての帯状のシート状物を供給する。
【0027】
ここで、前記原反17は、帯状のシート状物であればいかなる種類のものであってもよく、例えば、樹脂、紙、布、金属、セラミックス等の材料から成るもの、これら材料の全て若しくは一部の混合物から成るもの、又は、これら材料の全て若しくは一部の複合体又はこれら材料の全て若しくは一部の積層体から成るものである。また、前記原反17は、あらかじめ芯の周りに巻かれて後述される原反ロール16を形成し、該原反ロール16が前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10に取り付けられる。
【0028】
そして、前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10は、装置本体11及び該装置本体11に回転可能に取り付けられたターレットアームとしての2軸ターレットアーム12を有する。該2軸ターレットアーム12の中心部には、2軸ターレットアーム12の長軸方向と直交する方向に延在する補助アーム部12aが取り付けられている。そして、該補助アーム部12aは、2軸ターレットアーム12よりも短く、両端に補助ローラ14が回転可能に取り付けられる。なお、前記2軸ターレットアーム12及び補助アーム部12bは一体的に構成されていてもよい。そして、前記2軸ターレットアーム12は、その中心部において、回転軸としてのターレットアーム取り付け回転軸13を中心に矢印Aで示される方向に回転することができるように、装置本体11に取り付けられている。
【0029】
ここで、前記2軸ターレットアーム12におけるライン寄りの端部、すなわち、下流側(図における右側)の端部には、最初にセットされた第1の原反ロール16、すなわち、旧原反ロール16aが回転可能に取り付けられている。該旧原反ロール16aは、2軸ターレットアーム12に回転可能に取り付けられたロール取り付け回転軸15aに取り付けられ、矢印Bで示される方向に回転して原反17を繰り出すようになっている。そして、該原反17は、図示されない支持部材に回転可能に取り付けられた単数又は複数の案内ローラ21の周囲に掛け回されて、矢印Dで示される方向に搬送され、下流側に配設された図示されないラインに供給される。
【0030】
また、前記2軸ターレットアーム12におけるラインから離れた端部、すなわち、上流側(図における左側)の端部には、二番目にセットされる第2の原反ロール16、すなわち、新原反ロール16bが回転可能に取り付けられている。該新原反ロール16bは、2軸ターレットアーム12に回転可能に取り付けられたロール取り付け回転軸15bに取り付けられ、矢印Cで示される方向に回転する。前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10においては、前記ラインに供給される原反17が途切れないように、旧原反ロール16aの原反17が消費し尽くされる前に、前記原反17に、新原反ロール16bの原反17の始端を継ぎ足し接続して、原反17を連続して供給する必要がある。そのため、旧原反ロール16aの原反17の残量がある程度にまで減少すると、前記ロール取り付け回転軸15bに新原反ロール16bが取り付けられる。なお、該新原反ロール16bの原反17の始端には、接着剤又は両面接着テープが接着剤18として付与される。
【0031】
さらに、前記装置本体11の図示されない支持部材には、自動継ぎ装置としての原反継ぎアーム22が揺動可能に取り付けられている。この場合、該原反継ぎアーム22は、下流側の端部において、アーム取り付け回転軸22aに回転可能に取り付けられ、上流側の端部が矢印Eで示される方向に揺動する。本実施の形態においては、旧原反ロール16aが矢印Bで示される方向に回転し、原反17が旧原反ロール16aの図における下側から繰り出されるようになっているので、前記原反継ぎアーム22は旧原反ロール16aの下方に配設されている。
【0032】
また、前記原反継ぎアーム22の上面には、ペスタロール23及びカッタ24が取り付けられている。前記ペスタロール23は、図示されない取り付け部材を介して、上方向に移動可能に、かつ、回転可能に前記原反継ぎアーム22に取り付けられている。また、前記カッタ24は、図示されない取り付け部材を介して、上方向に移動可能に前記原反継ぎアーム22に取り付けられている。
【0033】
そして、前記2軸ターレットアーム12には、ロール取り付け回転軸15aを回転させるためのモータ25a、及び、ロール取り付け回転軸15bを回転させるためのモータ25bが配設されている。前記モータ25a及びモータ25bは、例えば、サーボモータであるが、回転速度を制御することができるものであれば、いかなる種類のモータであってもよい。さらに、前記ロール取り付け回転軸15a又はモータ25aの回転軸には、ロール取り付け回転軸15aの回転速度を検出するためのパルスジェネレータ26aが取り付けられ、前記ロール取り付け回転軸15b又はモータ25bの回転軸には、ロール取り付け回転軸15bの回転速度を検出するためのパルスジェネレータ26bが取り付けられている。ここで、前記パルスジェネレータ26a及びパルスジェネレータ26bは、例えば、前記ロール取り付け回転軸15a又はモータ25aの回転軸及びロール取り付け回転軸15b又はモータ25bの回転軸に付与された目盛、マーク等の移動を光学的又は電磁的に検出してパルスを発生するものであるが、前記モータ25a及びモータ25bの駆動電流のパルスを検出するものであってもよく、いかなる種類のパルスジェネレータであってもよい。
【0034】
また、前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10は、制御装置31を有する。該制御装置31は、前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10の動作を制御するものであって、CPU、MPU等の演算手段、半導体メモリ、ハードディスク等の記憶手段、ダイアル、ボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力手段、CRT、液晶ディスプレイ等の表示手段、I/O(入出力インターフェイス)等を有する一種のコンピュータである。そして、前記制御装置31は、オペレータの指令やあらかじめ入力されたプログラムに基づいて、2軸ターレットアーム12、原反継ぎアーム22、ペスタロール23、カッタ24、モータ25a、モータ25b等の動作を含む前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10の動作を統括的に制御する。また、前記制御装置31は、前記ラインの動作を制御するライン制御装置と連携して、前記ラインの動作に適合するように前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10の動作を制御するようになっている。なお、前記制御装置31は、ライン制御装置と一体的に構成されたものであってもよく、ライン制御装置に含まれるシステムの一つであってもよい。
【0035】
そして、前記制御装置31は、機能の観点から、2軸ターレットアーム12の反転開始に対応する旧原反ロール16aの直径であるターレット反転径d2 を算出する計算部としてのターレット反転径計算部32、オペレータが操作して原反17の厚さ、及び、原反17の継ぎ足し接続開始に対応する旧原反ロール16aの直径である継ぎ足し径d1 、動作指令等を入力するための操作部33、並びに、旧原反ロール16aの直径がターレット反転径d2 及び継ぎ足し径d1 になった旨等を表示する表示部34を有する。ここで、前記操作部33にはダイアル、ボタン、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力手段が対応し、表示部34にはCRT、液晶ディスプレイ等の表示手段が対応するが、前記入力手段がタッチパネルのように表示手段としての機能を有するものであるときは、前記操作部33と表示部34とは一体的に構成される。なお、前記制御装置31は、前記パルスジェネレータ26a及びパルスジェネレータ26bの出力を受信し、モータ25a及びモータ25bに動作指令を送信する。
【0036】
次に、前記構成の自動継ぎ装置付き原反繰出機10の動作について説明する。
【0037】
図2は本発明の実施の形態における自動継ぎ装置付き原反繰出機の構成を示す図であり2軸ターレットアームを反転させた後の状態を示す図である。
【0038】
まず、第1の原反ロール16としての旧原反ロール16aが2軸ターレットアーム12における下流側の端部のロール取り付け回転軸15aに取り付けられ、前記旧原反ロール16aから繰り出された原反17が下流側に配設されたラインに供給される。この場合、図1に示されるように、旧原反ロール16aが矢印Bで示される方向に回転し、原反17が旧原反ロール16aの図における下側から繰り出される。そして、前記原反17は、案内ローラ21の周囲に掛け回されて、矢印Dで示される方向に搬送されてラインに供給される。ここで、該ラインにおける原反17の搬送速度は、図示されないセンサによって実測され、ライン速度実測値としてライン制御装置に入力される。なお、ラインにおける原反17の搬送速度は、通常、一定となるようにライン制御装置によって制御される。
【0039】
続いて、第2の原反ロール16としての新原反ロール16bが2軸ターレットアーム12における上流側の端部のロール取り付け回転軸15bに取り付けられる。そして、オペレータによって、新原反ロール16bの原反17の始端に、接着剤又は両面接着テープが接着部材18として付与される。
【0040】
続いて、旧原反ロール16aの原反17の残量が減少して、前記旧原反ロール16aの直径がターレット反転径d2 になると、その旨が制御装置31の表示部34に表示される。すると、オペレータは、制御装置31の操作部33を操作し、例えば、反転開始ボタンを押す等の操作を行って、2軸ターレットアーム12を反転させるための動作指令を入力する。これにより、新原反ロール16bの原反17の始端を旧原反ロール16aの原反17に継ぎ足し接続するための継ぎ足し接続の準備が開始される。なお、前記直径がターレット反転径d2 になると、制御装置31が自動的に継ぎ足し接続の準備を開始するようにしてもよい。
【0041】
まず、制御装置31が図示されないモータ等の駆動源を作動させ、前記2軸ターレットアーム12を反転させる。すると、該2軸ターレットアーム12がターレットアーム取り付け回転軸13を中心にして、図1に示される矢印Aで示される方向に、180度回転する。これにより、旧原反ロール16aは2軸ターレットアーム12における上流側の端部に移動し、新原反ロール16bは2軸ターレットアーム12における下流側の端部に移動して、図2に示されるようになる。
【0042】
この場合、旧原反ロール16aから繰り出された原反17は、補助アーム部12aに取り付けられた補助ローラ14及び新原反ロール16bの周囲に掛け回された状態となる。ここで、前記新原反ロール16bの周速と旧原反ロール16aから繰り出された原反17の搬送速度との間に差が生じると、前記原反17の表面が新原反ロール16bの周囲と擦れて損傷したり、原反17が引っ張り応力を受けて伸びたり破断したりしてしまう。そこで、制御装置31は、あらかじめモータ25bを作動させ、新原反ロール16bの周速と旧原反ロール16aから繰り出された原反17の搬送速度に等しくなる回転速度で、新原反ロール16bを図1及び2に示される矢印Cで示される方向に回転させておく。
【0043】
続いて、制御装置31が図示されないモータ等の駆動源を作動させ、原反継ぎアーム22を揺動させる。これにより、該原反継ぎアーム22がアーム取り付け回転軸22aを中心に回転し、上流側の端部が図1に示される矢印Eで示される方向に揺動して、ペスタロール23及びカッタ24が、図2に示されるように、2軸ターレットアーム12における下流側の端部に移動した新原反ロール16bの表面に接近した位置にまで移動させられる。
【0044】
続いて、旧原反ロール16aの原反17の残量がさらに減少して、前記旧原反ロール16aの直径が継ぎ足し径d1 になると、その旨が制御装置31の表示部34に表示される。これにより、オペレータは、制御装置31の操作部33を操作し、例えば、接続開始ボタンを押す等の操作を行って、継ぎ足し接続を行う動作指令を入力する。なお、前記旧原反ロール16aの直径が継ぎ足し径d1 になると、前記制御装置31が自動的に作動して継ぎ足し接続が行われるようにしてもよい。
【0045】
そして、継ぎ足し接続が開始されると、まず、前記ペスタロール23が新原反ロール16bの表面に向けて上方向に移動し、旧原反ロール16aから繰り出されている原反17を新原反ロール16bの表面に押し付けてニップする。なお、旧原反ロール16aから繰り出されている原反17は、ペスタロール23によって押し付けられる以前から新原反ロール16bの表面に接触した状態になっている。これにより、新原反ロール16bの原反17の始端が、接着部材18によって、旧原反ロール16aから繰り出されている原反17に接着し、新原反ロール16bの原反17が旧原反ロール16aの原反17に接続される。続いて、前記カッタ24が旧原反ロール16aから繰り出されている原反17に向けて上方向に移動し、該原反17を切断する。これにより、継ぎ足し接続が完了する。そして、新原反ロール16bから繰り出された原反17が旧原反ロール16aから繰り出された原反17に続いて、連続してラインに送り込まれる。
【0046】
続いて、オペレーターは制御装置31の操作部33を操作し、例えば、終了スイッチを押す等の操作を行って、継ぎ足し接続を終了する動作指令を入力する。これにより、制御装置31が図示されないモータ等の駆動源を作動させ、原反継ぎアーム22を揺動させる。これにより、該原反継ぎアーム22がアーム取り付け回転軸22aを中心に回転し、上流側の端部が前記矢印Eで示される方向と反対方向に揺動して、図1に示される元の位置にまで移動させられる。一方、旧原反ロール16aに残存した原反17は、図示されない巻き取り用の管に巻き取られた後、廃棄又はリサイクルされる。
【0047】
次に、本実施の形態においてターレット反転径d2 を設定する方法について説明する。
【0048】
図3は本発明の実施の形態におけるターレット反転径を算出する方法を示す図である。
【0049】
本実施の形態において、前記ターレット反転径d2 は、制御装置31のターレット反転径計算部32によって算出されて自動的に設定されるようになっている。この場合、まず、オペレータは操作部33を操作して、継ぎ足し径d1 及び原反の厚さtの数値を入力する。ここで、該原反の厚さtは、原反17によって相違するので、原反17に対応する数値を入力する必要がある。
【0050】
また、前記継ぎ足し径d1 は、継ぎ足し接続開始に対応する旧原反ロール16aの直径であり、継ぎ足し径d1 の数値が必要以上に大きいと旧原反ロール16aに残存して廃棄又はリサイクルされる原反17の量が多くなり、ラインのコストが上昇してしまう。一方、前記継ぎ足し径d1 の数値が必要以上に小さいと、継ぎ足し接続が開始される前に、旧原反ロール16aの原反17が消費し尽くされてしまい、継ぎ足し接続を行うことができなくなってしまう。そこで、オペレータは、ラインにおける原反17の搬送速度を考慮し、実験や過去の経験に基づいて、継ぎ足し径d1 の適切な数値を設定する。なお、継ぎ足し径d1 は、通常、旧原反ロール16aの芯の直径よりわずかに大きな数値に設定される。
【0051】
そして、継ぎ足し接続の準備に必要な時間Tは、継ぎ足し接続の準備を開始してから継ぎ足し接続が開始されるまでの時間であり、旧原反ロール16aの直径がターレット反転径d2 になってから継ぎ足し径d1 になるまでの時間に相当する。この場合、前記時間Tの数値は、自動継ぎ装置付き原反繰出機10に固有な数値であると考えることができるので、前記自動継ぎ装置付き原反繰出機10の製造段階において、あらかじめ制御装置31の記憶手段に格納されているものとする。なお、前記時間Tの数値を、オペレータが操作部33を操作して設定するようにしてもよい。
【0052】
この場合、前記ターレット反転径d2 は、次のようにして求めることができる。まず、旧原反ロール16aの直径がターレット反転径d2 になってから継ぎ足し径d1 になるまでに変化する旧原反ロール16aの断面積Sを求める。該断面積Sは、図3において斜線で示される部分の面積に相当するものであり、次の式(1)によって算出される。
【0053】
【数1】
なお、d2 〔mm〕=10−3×d2 〔m〕、d1 〔mm〕=10−3×d1 〔m〕、πは円周率である。
【0054】
続いて、前記断面積Sと原反の厚さtに基づいて、旧原反ロール16aの直径がターレット反転径d2 になってから継ぎ足し径d1 になるまでに、旧原反ロール16aから繰り出される原反17の長さLを求める。該長さLは、次の式(2)及び(3)によって算出される。
【0055】
【数2】
なお、t〔μm〕=10−6×t〔m〕である。
【0056】
一方、ラインにおける原反17の搬送速度vと継ぎ足し接続の準備に必要な時間Tとに基づいて、前記長さLを求める。この場合、該長さLは、次の式(4)によって算出される。
【0057】
【数3】
なお、v〔m/min〕=(1/60)×v〔m/sec〕である。そして、前記搬送速度vは、図示されないセンサによって実測され、ライン速度実測値としてライン制御装置に入力されるので、該ライン制御装置から取得することができる。
【0058】
そして、前記式(3)と(4)とに基づいて、次の式(5)を得る。
【0059】
【数4】
続いて、前記式(5)をd2 について解くことによって、次の式(6)を得る。
【0060】
【数5】
これにより、前記ターレット反転径計算部32は、前記式(6)のt、v、T及びd1 にそれぞれの数値を代入して、ターレット反転径d2 の数値を算出することができる。
【0061】
このように、本実施の形態においては、オペレータが制御装置31の操作部33を操作して、継ぎ足し径d1 及び原反の厚さtの数値を入力すると、ターレット反転径計算部32がターレット反転径d2 を算出して自動的に設定するようになっている。そのため、ライン速度が変更され原反17の搬送速度が変更された場合でも、ターレット反転径d2 は自動的に適切な値に設定し直される。
【0062】
そして、旧原反ロール16aの直径が前記ターレット反転径d2 になると、その旨が表示部34に表示され、継ぎ足し接続の準備が開始される。これにより、旧原反ロール16aの直径が所定の継ぎ足し径d1 となった時点において継ぎ足し接続を開始することができるので、継ぎ足し接続を適切なタイミングで行うことができる。そのため、旧原反ロール16aに残存して廃棄又はリサイクルされる原反17の量が抑制されるとともに、継ぎ足し接続を確実に行うことができる。また、2軸ターレットアーム12を適切なタイミングで反転させることができるので、2軸ターレットアーム12における上流側の端部に位置した旧原反ロール16aから繰り出される原反17の量が抑制される。そのため、製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりすることがない。
【0063】
したがって、本実施の形態においては、ライン速度が変更された場合でも、製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりすることがなく、継ぎ足し接続を確実に開始することができ、ライン全体のスループットを向上させ、コストを低下させることができる。
【0064】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0065】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、原反を繰り出す第1の原反ロール及び第2の原反ロールが取り付けられ、回転軸を中心に反転するターレットアームと、前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置と、前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する制御装置とを有する。
【0066】
また、原反繰出機の制御方法においては、原反を繰り出す第1の原反ロール及び第2の原反ロールが取り付けられ、回転軸を中心に反転するターレットアームと、前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置とを有する原反繰出機において、前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し、前記原反の搬送速度が変更されると、前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し直す。
【0067】
この場合、原反の搬送速度が変更されたとき、第1の原反ロールのターレット反転径が自動的に設定し直されるので、継ぎ足し接続の準備を適切なタイミングで開始することができる。そのため、継ぎ足し接続を適切なタイミングで行うことができるので、第1の原反ロールに残存して廃棄又はリサイクルされる原反の量が抑制されるとともに、継ぎ足し接続を確実に行うことができる。
【0068】
また、ターレットアームの反転を適切なタイミングで行うことができるので、ターレットアームにおける上流側の端部に位置した第1の原反ロールから繰り出される原反の量が抑制される。そのため、製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりすることがない。
【0069】
したがって、ライン速度が変更された場合でも、製品の品質が低下したり、製品ロスが発生したりすることがなく、継ぎ足し接続を確実に開始することができ、ライン全体のスループットを向上させ、コストを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における自動継ぎ装置付き原反繰出機の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態における自動継ぎ装置付き原反繰出機の構成を示す図であり2軸ターレットアームを反転させた後の状態を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるターレット反転径を算出する方法を示す図である。
【符号の説明】
10 自動継ぎ装置付き原反繰出機
12 2軸ターレットアーム
13 ターレットアーム取り付け回転軸
16 原反ロール
16a 旧原反ロール
16b 新原反ロール
17 原反
22 原反継ぎアーム
31 制御装置
32 ターレット反転径計算部
33 操作部
34 表示部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a web feeder with an automatic splicing device and a method for controlling the web feeder.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, using a laminator, a dry coater, a printing machine or the like, a band-shaped sheet such as a sheet or a film made of resin, paper, cloth, or the like is processed to manufacture a container, a bag, a lid, and the like. In a production line, a processing line for performing printing or processing on the sheet material, or the like, a sheet material as a raw material is supplied as a roll wound around a core (for example, Patent Document 1). reference.). Then, the roll of the web is rotatably mounted on the web feeder, and the web is automatically fed from the rotating roll, and is fed to the line using a laminator, a dry coater, a printing machine, or the like. It has become.
[0003]
In this case, in order to keep the supply of the raw material uninterrupted, the roll set first, that is, immediately before the raw material of the old raw material roll is consumed, the raw material of the old raw material roll is secondarily placed. The roll to be set, that is, the new roll needs to be continuously supplied by adding and connecting the starting ends of the rolls. For this purpose, the web feeder has a device for automatically adding the web, that is, an automatic splicing device for the web. In this case, the old material roll and the new material roll are respectively attached to both ends of a rotating two-axis turret arm. The new material roll is set in advance at the copy position, is automatically replaced with the old material roll, and the material is automatically added.
[0004]
Here, when the web is unwound from the old web roll and fed into the downstream line, the old web roll is located at the end near the line in the biaxial turret arm, that is, at the downstream end. It is supposed to. Then, when the remaining amount of the source roll of the old source roll decreases to a certain extent, the new source roll is attached to the end of the biaxial turret arm that is separated from the line, that is, the end on the upstream side. Note that an adhesive or a double-sided adhesive tape is applied to the starting end of the web of the new web roll.
[0005]
Subsequently, when the remaining amount of the raw web of the old web roll further decreases and becomes equal to or less than the first predetermined amount, the biaxial turret arm is reversed, and the old web roll is moved to the upstream end of the biaxial turret arm. The new web roll moves to the downstream end of the biaxial turret arm. Here, the remaining amount of the original web roll can be represented by the diameter of the old web roll. The diameter of the old material roll corresponding to the first predetermined amount is called a turret reversal diameter. That is, when the diameter of the old material roll becomes the turret inversion diameter, the biaxial turret arm is inverted.
[0006]
The change in the diameter of the old material roll is calculated based on the material transfer speed in the line, that is, the line speed and the rotation speed of the old material roll. In this case, the control device of the web feeder obtains the transport speed of the web in the line from the line control device that controls the operation of the line, and calculates the rotation speed of the old web roll from a measuring device such as a pulse generator. Obtain and calculate the diameter of the old material roll. Then, when the diameter becomes the turret inverted diameter, the fact is displayed on the display device. Accordingly, the operator operates the operation unit of the control device to reverse the two-axis turret arm. When the diameter becomes the turret inversion diameter, the control device may automatically invert the biaxial turret arm.
[0007]
Subsequently, the web splicing arm swings, and enters a preparation state of a splicing connection for splicing and connecting the starting end of the web of the new web roll to the web of the old web roll. Here, the web feeder has a swingable web splicing arm including a cutter and a pesta roll. Normally, the cutter and the pesta roll are located at positions away from the web roll. However, when the web splicing arm swings and enters a preparatory state for connection, it is positioned at the downstream end of the biaxial turret arm. To the position close to the surface of the new material roll. It should be noted that the new web roll is rotating in advance.
[0008]
Subsequently, when the remaining amount of the raw material roll of the old material roll further decreases and becomes equal to or less than the second predetermined amount, the reconnection is performed. Here, the diameter of the old material roll corresponding to the second predetermined amount is called a refill diameter. That is, when the diameter of the old material roll becomes the replenishing diameter, the replenishing connection is performed. In this case, when the diameter becomes the added diameter, the fact is displayed on the display device. Accordingly, the operator operates the operation unit of the control device to cause the reconnection to be performed. When the diameter becomes the replenishing diameter, the control device may automatically replenish the connection.
[0009]
When the reconnection is started, first, the pest roll moves toward the surface of the new material roll, and presses and nips the material unwound from the old material roll against the surface of the new material roll. In this case, the new material roll is rotating at a rotational speed whose peripheral speed is equal to the speed of the material unwound from the old material roll. As a result, the starting end of the source roll of the new source roll adheres to the source fed from the old source roll, and the source of the new source roll is connected to the source of the old source roll. Subsequently, the cutter is moved toward the web that is being unwound from the old web roll, and the web is cut to complete the connection.
[0010]
In this way, by using the web feeder with the automatic splicing device, the splicing connection can be performed automatically and promptly without stopping the line. Not only reduces the cost of the entire line, but also improves the throughput.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-3034
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional web feeder with an automatic splicing device, the turret reversal diameter is input and set in advance by an operator according to a setting table based on the refill diameter, the thickness of the web, and the line speed. I have. Therefore, when the line speed is changed, it is necessary for the operator to re-enter the turret inversion diameter, which takes time and labor, decreases the throughput of the entire line, and increases the cost.
[0013]
In addition, in the setting table, the addition diameter, the thickness of the raw material, and the line speed as setting conditions are defined in several stages, but since the number of stages is not large, the numerical value belonging to each stage is It is specified in a wide range. That is, each setting condition is roughly defined by a scale. Therefore, when each setting condition is slightly changed, the turret inversion diameter cannot be changed in accordance with the change, and the accuracy of the turret inversion diameter decreases.
[0014]
Here, when the accuracy of the turret reversal diameter is low, for example, when the numerical value is set to a value larger than the original value, the two-axis turret arm reverses more quickly than necessary. Therefore, the amount of the raw material unwound from the old raw material roll in a state where the old raw material roll is located at the upstream end of the biaxial turret arm is increased more than necessary. Usually, the transport path of the raw material from the raw material roll to the line, that is, the path, is made as short as possible. This is because if the path is long, wrinkles (wrinkles) and misalignment are likely to occur in the raw material, and the quality of the final product is likely to be reduced, and product loss is likely to occur. Therefore, setting the turret reversal diameter to a value larger than the original value is not desirable because an unnecessarily large amount of material is unwound from the old material roll in a state where the path is long.
[0015]
On the other hand, when the turret reversal diameter is set to a value smaller than the original value, the two-axis turret arm reverses more quickly than necessary. Therefore, the time until the diameter of the old material roll becomes the refill diameter after entering the preparation state of the replenishment connection is shortened, and when the diameter of the old material roll becomes the replenishment diameter, the replenishment connection is started. May not be able to do so. Therefore, setting the turret reversal diameter to a value smaller than the original value is not desirable because the time required for the diameter of the old material roll to become the added diameter becomes short.
[0016]
The present invention solves the problem of the conventional automatic splicing device of the above-mentioned web, and when the refill diameter and the thickness of the web are input, the turret inversion diameter is changed when the feeding speed of the web is changed. Is automatically calculated and reset, so that the connection can be reliably started without reducing the quality of the product or causing product loss, and the throughput of the entire line is reduced. It is an object of the present invention to provide a web feeder with an automatic splicing device and a method for controlling the web feeder, which can be improved and cost is reduced.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the web feeder with an automatic splicing apparatus of the present invention, a first web roll and a second web roll for feeding the web are attached, and a turret arm that reverses around a rotation axis, An automatic splicing device that adds and connects the starting end of the second web roll to the web of the first web roll, and an additional splicing diameter of the first web roll and a thickness of the web. A control device for calculating a turret reversal diameter of the first material roll based on the set value.
[0018]
In another web feeder with an automatic splicing device according to the present invention, the control device further includes a turret reversing device for the first web roll based on a transport speed of the web and a time required for replenishment preparation. Calculate the diameter.
[0019]
In still another source feeding machine with an automatic splicing device according to the present invention, the time required for the splicing preparation is a set value.
[0020]
In still another web feeder with an automatic splicing device of the present invention, the control device further includes an operation unit for inputting at least a set value of a replenishing diameter of the first web roll and a thickness of the web. And a calculator for calculating a turret reversal diameter of the first material roll based on at least the set value.
[0021]
In a further aspect of the present invention, the control device further includes a display unit for displaying that the diameter of the first material roll has become a turret reversal diameter.
[0022]
In the method for controlling a web feeder according to the present invention, a turret arm to which a first web roll and a second web roll for feeding the web are attached, and which is turned around a rotation axis, is provided. In a web feeder having an automatic splicing device that adds and connects a starting end of the web of the second web roll to a web of the anti-roll, the addition diameter of the first web roll and the The turret inversion diameter of the first material roll is calculated based on the set value of the thickness, and when the transport speed of the material is changed, the turret inversion diameter of the first material roll is calculated again. .
[0023]
In another method of controlling a web feeder according to the present invention, it is necessary to prepare for the replenishment diameter of the first web roll, the set value of the thickness of the web, the transport speed of the web, and the preparation for replenishment. The turret reversal diameter of the first material roll is calculated based on the time.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a web feeder with an automatic splicing device according to an embodiment of the present invention.
[0026]
In the drawing,
[0027]
Here, the raw material 17 may be of any type as long as it is a belt-like sheet material. For example, the raw material 17 is made of a material such as resin, paper, cloth, metal, ceramics, or all of these materials or It consists of a part of a mixture, or a composite of all or part of these materials, or a laminate of all or part of these materials. The material roll 17 is wound around a core in advance to form a material roll 16 which will be described later, and the material roll 16 is attached to the
[0028]
The
[0029]
Here, at the end of the
[0030]
At the end of the
[0031]
Further, an
[0032]
Further, on the upper surface of the
[0033]
Further, the
[0034]
Further, the raw
[0035]
Then, from the viewpoint of function, the control device 31 controls the turret reversal diameter d, which is the diameter of the
[0036]
Next, the operation of the
[0037]
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a web feeder with an automatic splicing device according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a state after a two-axis turret arm is inverted.
[0038]
First, the
[0039]
Subsequently, a new web roll 16b as the second web roll 16 is mounted on the roll mounting rotary shaft 15b at the upstream end of the
[0040]
Subsequently, the remaining amount of the web 17 of the
[0041]
First, the control device 31 activates a drive source such as a motor (not shown) to reverse the two-
[0042]
In this case, the web 17 unwound from the
[0043]
Subsequently, the control device 31 operates a drive source such as a motor (not shown) to swing the original
[0044]
Subsequently, the remaining amount of the web 17 of the
[0045]
When the reconnection is started, first, the
[0046]
Subsequently, the operator operates the
[0047]
Next, in the present embodiment, the turret inversion diameter d 2 The method for setting is described.
[0048]
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of calculating the turret inversion diameter in the embodiment of the present invention.
[0049]
In the present embodiment, the turret inversion diameter d 2 Is calculated by the turret inversion diameter calculator 32 of the control device 31 and is automatically set. In this case, first, the operator operates the
[0050]
In addition, the addition diameter d 1 Is the diameter of the
[0051]
The time T required for the preparation of the replenishment connection is a time from the start of the preparation for the replenishment connection to the start of the replenishment connection. 2 After adding, the diameter d 1 It corresponds to the time to become. In this case, the value of the time T can be considered to be a value unique to the
[0052]
In this case, the turret inversion diameter d 2 Can be obtained as follows. First, the diameter of the
[0053]
(Equation 1)
Note that d 2 [Mm] = 10 -3 × d 2 [M], d 1 [Mm] = 10 -3 × d 1 [M] and π are pi.
[0054]
Subsequently, based on the cross-sectional area S and the thickness t of the web, the diameter of the
[0055]
(Equation 2)
Note that t [μm] = 10 -6 × t [m].
[0056]
On the other hand, the length L is obtained on the basis of the transport speed v of the web 17 in the line and the time T required for preparation for the reconnection. In this case, the length L is calculated by the following equation (4).
[0057]
[Equation 3]
Note that v [m / min] = (1/60) × v [m / sec]. The transport speed v is actually measured by a sensor (not shown), and is input to the line control device as an actual measured line speed, and thus can be obtained from the line control device.
[0058]
Then, the following equation (5) is obtained based on the equations (3) and (4).
[0059]
(Equation 4)
Subsequently, the above equation (5) is changed to d. 2 The following equation (6) is obtained by solving
[0060]
(Equation 5)
Accordingly, the turret inversion diameter calculation unit 32 calculates t, v, T, and d in the equation (6). 1 Substituting each numerical value into 2 Can be calculated.
[0061]
As described above, in the present embodiment, the operator operates the
[0062]
The diameter of the
[0063]
Therefore, in the present embodiment, even when the line speed is changed, the quality of the product is not degraded or the product is not lost, and the reconnection can be reliably started, and the entire line can be started. Can be improved, and the cost can be reduced.
[0064]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0065]
【The invention's effect】
As described in detail above, the turret arm on which the first material roll and the second material roll for feeding the material are attached, and which reverses around the rotation axis, and the material material of the first material roll An automatic splicing device for replenishing and connecting the starting end of the web of the second web roll, and the first splicing device based on set values of the replenishing diameter of the first web roll and the thickness of the web. A control device for calculating a turret reversal diameter of the material roll.
[0066]
Further, in the method for controlling a web feeder, a turret arm having a first web roll and a second web roll for feeding the web, which is turned around a rotation axis, A web feeder having an automatic splicing device for adding and connecting the starting end of the web of the second web roll to the web of the roll, wherein the diameter of the web roll and the thickness of the web are added. The turret inversion diameter of the first material roll is calculated based on the set value of the first material roll, and when the transport speed of the material is changed, the turret inversion diameter of the first material roll is calculated again.
[0067]
In this case, when the transport speed of the material roll is changed, the turret reversal diameter of the first material roll is automatically reset, so that the preparation for the additional connection can be started at an appropriate timing. For this reason, the additional connection can be performed at an appropriate timing, so that the amount of the raw material remaining on the first material roll and discarded or recycled can be suppressed, and the additional connection can be reliably performed.
[0068]
In addition, since the turret arm can be inverted at an appropriate timing, the amount of the web fed from the first web roll located at the upstream end of the turret arm is suppressed. Therefore, the quality of the product is not deteriorated and no product loss occurs.
[0069]
Therefore, even if the line speed is changed, the quality of the product is not degraded or the product is not lost, the connection can be reliably started, the throughput of the entire line is improved, and the cost is reduced. Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a web feeder with an automatic splicing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a web feeder with an automatic splicing device according to an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a state after a two-axis turret arm is inverted.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method for calculating a turret inversion diameter according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Source feeding machine with automatic splicing device
12 2-axis turret arm
13 Turret arm mounting rotation axis
16 Material roll
16a Old stock roll
16b New raw roll
17 Raw fabric
22 Material splicing arm
31 Control device
32 Turret inversion diameter calculation unit
33 Operation unit
34 Display
Claims (7)
(b)前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置と、
(c)前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出する制御装置とを有することを特徴とする自動継ぎ装置付き原反繰出機。(A) a turret arm to which a first web roll and a second web roll for feeding out a web are attached, and which are turned around a rotation axis;
(B) an automatic splicing device that splices and adds the starting end of the raw material of the second raw material roll to the raw material of the first raw material roll;
(C) a control device for calculating a turret reversal diameter of the first material roll based on a set value of a refill diameter of the first material roll and a thickness of the material roll. A web feeder with an automatic splicing device.
(b)前記第1の原反ロールの原反に、前記第2の原反ロールの原反の始端を継ぎ足し接続する自動継ぎ装置とを有する原反繰出機において、
(c)前記第1の原反ロールの継ぎ足し径及び前記原反の厚さの設定値に基づいて前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し、
(d)前記原反の搬送速度が変更されると、前記第1の原反ロールのターレット反転径を算出し直すことを特徴とする原反繰出機の制御方法。(A) a turret arm to which a first web roll and a second web roll for feeding out a web are attached, and which are turned around a rotation axis;
(B) a web feeder having an automatic splicing device for adding and connecting the starting end of the web of the second web roll to the web of the first web roll,
(C) calculating a turret reversal diameter of the first raw roll based on a set value of a refill diameter of the first raw roll and a thickness of the raw roll;
(D) A method for controlling a material feeder, wherein the turret reversal diameter of the first material roll is recalculated when the transfer speed of the material is changed.
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Legal Events
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