JP2005524592A - 調整可能であり自己補正するウェブ基材折り重ねシステム - Google Patents
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Abstract
Description
可撓性部材に貼り付けた較正済みのワイヤ又は半導体マトリックスに電圧を通す。可撓性部材に力をかけてマトリックス内に撓みを引き起し、これによってマトリックスの抵抗を変化させる。電圧変化を、所与の撓み範囲に対する既知の力に合わせて調整する。
液圧ロードセル、空気圧ロードセル、及び静電容量圧力検知器(弾性要素の移動に起因する静電容量変化の測定)が同様の方法で使用可能であると考えられる。
簡単な支点システムを作り出して、バランスのとれた棒又はアイドラーシステムの中心にポテンショメーター(可変抵抗器)を置くことができる。ウェブ基材の1つの縁部により支点部材に対して及ぼされる力が、ウェブ基材の他方の縁部により支点部材に対して及ぼされる力よりも大きいときに、このピボットシステムは、アンバランスになる。このアンバランスが、支点システムをより大きな力の方向へ移動させる。
支点に連結されたラジアルポテンショメーターが、印加された制御信号の電圧を調整し、これがシステムを活性化させる。この方法はまた、機械的なてこばかりにも適用可能と考えられる。
偏光フィルターを通して光を放射する光学システムの設計が可能である。ウェブ基材が光源の上を通過するとき、ウェブ基材は、偏光された光の少なくとも一部を検知器に向けて反射する反射表面として作用する。2つ以上の光電センサーを使用して、相対的なフィードバックの提供が可能である。
ウェブ基材が張りつめたときに、最大の反射信号が受信される。ウェブ基材縁部の弛みが増加すると、偏光した光の反射される量が減少して、これによりシステムが活性化される。
透過ビーム不透明度周波数センサーを使用して、ウェブ基材中の相対的な張力を感知することができる。超低周波(ULF)又は逆電磁力の使用により、ウェブ基材中の物理的変化を感知し、システムを活性化させる。
レーザーセンサーは、可視又は非可視レーザー光のビームをウェブ基材上へ発射する。ラインスキャンカメラが、ウェブ基材から反射された光を検視する。次に、光の通過距離を画像ピクセルデータから計算する。あるいは、レーザーセンサーを三角測量法と共に使用して、当業者には既知のように、距離を計算することもできる。緩んだ縁部が存在すると、反射された光が進む距離が変わって、折り重ね迂回路への修正が必要なことを示し、これによりシステムを活性化する。
超音波技術は、距離を検知する非接触センサーを提供することができる。典型的には、超音波の感知モードの3つの主な変形がある:近接、逆反射、ビーム貫通。これらのセンサーは、ウェブ基材縁部への距離の連続的な監視を提供し、必要に応じて、システムにウェブ基材張力を調整させる。
移動中のウェブ基材の部分、例えば縁部を通して、ガンマ線を当てる。ウェブ基材を通過する吸収されない放射線の量は、一般に、ウェブ基材の物理的特性によって決まる。放射線センサーは、この非吸収放射線をウェブ基材材料の量とそれに適用された結果の力との既知の関係を伝える電気信号に変換し、必要に応じてシステムを活性化させる。
誘導による重量及び/又は力センサーは、位置が変化する鉄心を有するソレノイドコイルのインダクタンスの変化を利用する。第一の実施形態では、共通の鉄心を有する2つのコイルが存在する。ウェブ基材が鉄心を他方よりも一方のコイルに多く向けて物理的に移動させるとき、両方のコイルでシステムインダクタンスが監視される。
あるいは、誘導センサーの当業者には既知のように、第三のコイルを前記2つのコイルの間に物理的に置くことができる。全体システムのインダクタンスを監視して、必要に応じて、適切な折り重ね迂回路の修正がなされる。
1つ以上のコイルのインダクタンスを、小さなエアギャップの磁気抵抗を変更することにより変化させる。例えば、ソレノイドコイルを強磁性材料の構造の上に取り付ける。「U」形状の電機子を使用して、エアギャップを通る磁気回路を完成させる。ウェブ基材がソレノイドコイルの間を通過すると、ホイートストンブリッジにより、コイル組立体の平行移動に比例する電圧を拡大する。次に、この電圧が、必要に応じて、システムを活性化させる。
ビラーリ効果に基づいて、この感知技法は、適用応力による強磁性材料の透過性の変化を利用する。例えば、ラミネートの積み重ねで荷重を支えるコラムを形成する。1次及び2次変圧器巻線を、特定の配列の向きの穴を通してコラムの上に巻く。1次巻線はAC電圧で励磁され、2次巻線は出力信号電圧を提供する。
コラムに荷重がかかると、誘起された応力がコラムの透過性を不均一にして、その結果、磁石材料内の磁束パターンを対応して歪める。2つのコイルの間に磁気結合が存在し、その間をウェブ基材が通過するとき、信号コイル内に電圧が誘起されるので、かけられた荷重に比例的な出力信号が提供されて、システムを活性化させる。
「V」折り重ねは、一般に、所定の傾きに置かれた2つの折り重ねレールからなる折り重ねシステムを含む。2つの折り重ねレールの1つは、終端部が旋回可能なように構成されていて、これにより1つの側上で「V」の拡大が可能である。旋回可能な折り重ねレールは、アクチュエータ、好ましくはサーボモータへ連結されていて、その結果、前述のようなウェブ縁部のセンサーからの閉ループフィードバックにより調整することができる。センサーは、ウェブ縁部の張力に差分が示されると、制御器に信号を送って、アクチュエータにエネルギー供給する。アクチュエータは、旋回すなわち「V」形状に含まれる角度を増し、これによって緩い縁部の張力を増加させる。逆に、縁部センサーがウェブ基材内の過剰の締め付けを示すときには、センサーは、角度調整器に停止を送信するか、又は含まれる角度の引き戻しさえ送信して、ウェブ基材縁部の平衡を作り出す。
「C」折り重ねの等経路折り重ねシステムは、当業者に既知のように、一般に、前述のような入口立ち上がり角αと、側面角βと、合成出口角γとを含む。ウェブ基材が緩い縁部を有するとき、縁部張力の差分が一般に存在する。前述のような少なくとも1つのセンサーが縁部張力の差分を感知するとき、それに応じて合成角γが調整される。連続的な調整が、縁部センサーと旋回可能な折り重ね迂回路の間の閉ループフィードバック制御により供給可能である。
複合「二重ブレーク」折り重ね器では、当業者に既知のように、追加の旋回する折り重ねレールを第二のブレークセクションへ組み込む。言い換えれば、「二重ブレーク」折り重ね器は、2つの個々の折り重ね器が連なったものと考えることができる。
Claims (10)
- 機械方向及び機械横方向を有するウェブ基材を折り重ねるための調整可能なウェブ折り重ねシステムであって、前記調整可能なウェブ折り重ねシステムは、
ある位置に配置され、前記ウェブ基材の前記機械方向に一致する長手方向軸線を有する、調整可能な折り重ね迂回路と、
前記ウェブ基材が前記調整可能な折り重ね迂回路に接触する前に、前記ウェブ基材の特性を測定するための少なくとも1つのセンサーと、によって特徴付けられ、更に、
前記調整可能な折り重ね迂回路の前記位置は、前記ウェブ基材が前記調整可能な折り重ね迂回路に接触する前の前記ウェブ基材の特性値に応じて調整可能であることを特徴とする調整可能なウェブ折り重ねシステム。 - 前記ウェブ基材の前記特性を測定するための少なくとも1つのセンサーは、
前記ウェブ基材が前記調整可能な折り重ね迂回路に接触する前に、前記ウェブ基材中の第一の力を測定するための第一の力測定センサーと、
前記ウェブ基材が前記調整可能な折り重ね迂回路に接触する前に、前記ウェブ基材中の第二の力を測定するための第二の力測定センサーと、を含むことを特徴とする請求項1に記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。 - 前記第一の力測定センサー及び前記第二の力測定センサーは、前記ウェブ基材の前記機械横方向に離隔することを更なる特徴とする請求項1又は2に記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記第一の力及び第二の力は、比較されて合力を生じることを更なる特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記調整可能な折り重ね迂回路の前記位置は、前記合力の大きさに関連して調整されることを更なる特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記合力は、前記ウェブ基材中の張力の相対測定値であることを更なる特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記ウェブ基材の前記特性は、張力、不透明度、厚さ、剪断力、坪量、デニール、伸び、空気流量、応力、ひずみ、弾性係数、摩擦係数、RMS表面仕上げ、降伏強度、色、剛性、重ね弾性率、温度、誘電率、静電荷、物理的組成、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されることを更なる特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記調整可能な折り重ね迂回路は、前記長手方向軸線に対してある角度で配置され、かつそれらの間にある角度を画定するエッジを更に含み、前記エッジは、移動可能であって前記包含される角度を変化させることを更なる特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記調整可能な折り重ね迂回路は、折り重ね板、折り重ね鋤、折り重ねレール、山羊の角、羊の角、ターンバー、折り重ねフォーマー、折り重ねフィンガー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されることを更なる特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
- 前記調整可能な折り重ね迂回路は、連続的に調整可能であることを更なる特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の調整可能なウェブ折り重ねシステム。
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