JP2022541910A - 材料のウェブ、特に、圧縮可能な材料のウェブを巻き取る方法およびこの方法を実行する装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、装置（１）によって材料のウェブ（４）を巻き取る方法に関し、装置（１）は少なくとも、－ 巻きの中心（Ｚ）を有する、材料の少なくとも部分的に巻き取られたウェブ（巻かれたロール（３））を収容する、１つの巻取り空間（２）と、－ 巻取り前および／または巻取り中に、材料のウェブを搬送および／または操作する手段とを含み、この方法は、ａ）装置（１）を動作させるステップと、ｂ）材料のウェブ（４）および／または結果として得られる巻かれたロール（３）の少なくとも１つの現在の状態（実際の状態）を取得するために、少なくとも１つの画像取込みデバイス（３０）によって、材料のウェブ（４）および／または巻かれたロール（３）を監視するステップと、ｃ）少なくとも１つの実際の状態を、実際の状態に対応する、少なくとも１つの目標とする状態と比較するステップ、および対応する目標とする状態からの、実際の状態の少なくとも１つの偏差を判断するステップと、ｄ）偏差が少なくとも１つの所定の限界値を超える／下回る場合、装置（１）の少なくとも１つの動作パラメータの補正を実行するステップであって、動作パラメータが、少なくとも偏差に寄与する要因である、補正を実行するステップと、を含む。

Description

本発明は、特に、材料のウェブ、特に、圧縮可能な材料のウェブの無芯巻取り方法、およびこの方法を実行する装置に関する。

圧縮可能な繊維材料をロールアップする装置が、欧州特許公報の翻訳文ＤＥ６９８００６２７Ｔ２号で知られている。かかる装置は、圧縮可能な繊維材料から芯なしに巻かれたロールが形成される、巻取り空間を有する。圧縮可能な繊維材料は、ウェブの形態で準備され、第１の搬送手段によって巻取り空間に向かって移動される。第１の搬送手段と向かい合って、かつ巻取り空間の上流に、事前押圧デバイスが設けられ、事前押圧デバイスによって、帯状の繊維材料が、搬送方向における事前押圧デバイスの上流の第１の厚さから、事前押圧デバイスの下流の第２の（より薄い）厚さまで、圧縮可能である。さらに、巻取りローラに接して係合し、第１の搬送手段とある角度をなすよう配置された、第２の搬送手段が設けられる。さらに、制限部材、たとえば、ローラが設けられ、制限部材は、２つの搬送手段と一緒に巻取り空間を形成する。制限部材は、形成されているロールに対して直線（搬送手段の角２等分線）に沿って移動可能であり、モータによって駆動可能であるよう設計されている。この刊行物から、巻き取られるべきロールの周縁と事前押圧デバイスとの間の距離Ｄが、実質的に不変になるよう維持する必要があることが知られている。この目的を達成するために、巻かれたロールの直径が好適なセンサによって判断され、事前押圧デバイスは、巻取りプロセス中に、距離Ｄが可能な限り一定のままであるように、拡大する巻かれたロールに応じて変位される。かかる装置は、巻かれたロールの巻きの品質に応じて、事前押圧デバイスの距離Ｄを設定することはできない。

さらに、巻き取られた材料の距離測定値を判断する装置および方法が、欧州特許第２３２８７４６Ｂ１号で知られている。ここで、ロールに巻かれた材料は、光源、特にレーザ光源によって照射される。その結果ウェブ型の巻かれた材料上に生じる高低パターン（ｈｅｉｇｈｔ ｐａｔｔｅｒｎ）が、画像取込みデバイス（カメラ）によって取り込まれ、分析される。レーザ線を評価することにより、２つの巻きの重なりにおける段部を検出でき、それにより、物品が完全に包まれているか、またはまだ完全に包まれていないかが判断され得る。

ティッシュ材料のウェブを作製する方法が、独国特許出願公開第１０２１８５０９Ａ１号で知られている。この方法では、ティッシュ材料のウェブが、乾燥シリンダと対向ユニットとの間に形成されたプレスニップを通って誘導される。プレスニップの下流で、ティッシュ材料のウェブは、巻取りデバイスによって巻き取られ、その結果得られるロールの硬さは、予め設定可能なやり方で影響を受け、特に制御および／または調整され得る。巻上げニップの線荷重を制御するために、ＣＣＴカメラによる巻上げニップ領域の監視が行われる。好ましくは、キャリアドラムとタンブールまたはタンブール上に形成されたロールとの間の距離が取り込まれる。このようにして、巻上げニップの領域を監視することで、巻上げ力を確認および調整する手段が実現される。かかる画像を評価することにより、変位可能な巻かれたロールに影響する油圧式シリンダの圧力が、目標とする値に達することができる。

本発明は、詳細には、繊維断熱性材料のウェブを巻き取ること、より詳細には、ミネラルウールの不織布（グラスウールおよび／またはストーンウール）のウェブを巻き取ることに関するが、これらに限定されるものではない。かかる不織布では、繊維は特定の好ましい方向に存在し、結合剤によって結合されている。不織布は、巻取り中、避けがたい軽微な損傷を受ける。したがって、ミネラルウールの不織布の品質を安定させるために、この損傷が、ウェブの長さ全体にわたって可能な限り均一に保たれることが重要である。したがって、巻取りプロセスを制御する必要がある。この制御は、これまで、機械の操作者によって行われている。操作者は、巻き取られたウェブを見て、操作者の経験に基づいて特定のプロセスパラメータを調整する。

欧州特許公報の翻訳文ＤＥ６９８００６２７号

欧州特許第２３２８７４６号明細書

独国特許出願公開第１０２１８５０９号明細書

本発明の目的は、材料の圧縮可能なウェブ、特に繊維材料で作られた材料の圧縮可能なウェブ、たとえば、断熱性材料のウェブなどにとりわけ好適な装置によって、材料のウェブを巻き取る方法を提供することである。この方法は、品質が最適化された巻きの結果を実現することを意図しており、この方法により、機械操作者の積極的な介入が実質的に不要になるように、この方法を自動運転することを意図している。

本発明のさらなる目的は、この方法を実行するための装置を提供することである。

本発明によれば、目的は、請求項１に記載の機能を有する方法によって解決される。方法の従属請求項の主題は、有利な実施形態である。

さらに、目的は、請求項１１の機能を有する装置によって解決される。請求項１２の主題は、１つの有利な実施形態である。

本発明による、固定および可動デバイスを有する装置によって材料のウェブを巻き取る方法であって、該装置は、巻きの中心を有する、材料ウェブが少なくとも部分的に巻き取られたロール（巻かれたロール）を収容する巻取り空間と、巻取り前および／または巻取り中に、材料のウェブを搬送および／または操作する手段とを有し、この方法は、以下のステップ、
－ 装置を動作させるステップと、
－ 材料のウェブおよび／または結果として得られる巻かれたロールの少なくとも１つの現在の状態（実際の状態）を取得するために、少なくとも１つの画像取込みデバイスによって、材料のウェブおよび／または巻かれたロールを監視するステップと、
－ 少なくとも１つの実際の状態を、対応する少なくとも１つの目標とする状態と比較するステップ、および目標とする状態からの、実際の状態の少なくとも１つの偏差を判断するステップと、
－ 少なくとも１つの偏差が、少なくとも１つの所定の閾値を超える／下回る場合、装置の少なくとも１つの動作パラメータの補正を実行するステップであって、動作パラメータが、少なくとも偏差に寄与する要因である、補正を実行するステップと
を含む。

好ましくは、目標とする状態がデータベースに記憶されている。

本発明による方法は、特に、圧縮可能な材料から形成された巻かれたロールの、巻きの品質を向上させることを可能にし、特に、巻かれたロールの一貫した最終直径が実現可能である。さらに、材料のウェブの圧縮／コンパクト化のレベルは、巻かれたウェブの全長にわたり、極めて一貫している。巻かれた材料のウェブの巻きの中心を、巻かれたロールの周縁に対して確実に、かなりの程度まで中心に配置することが可能である。最後に、巻かれたロールの周縁は（材料の厚さの変化を除いて）、かなりの程度まで円形であることが保証される（図３を参照）。

本発明による方法の好ましい実施形態では、監視するステップが、
－ 巻きの中心を中心とする巻かれたロールの周縁が検出され、かつ／または
－ 材料のウェブのウェブ形状が、巻かれたロールに達する前に、高さ方向で検出され、かつ／または
－ 巻かれたロールの周縁に対する、巻かれたロールの巻きの中心の位置が検出される
ように実行される。

これらの対策が、不適切な巻き、または不適切な巻きを生じさせる巻きの品質上の傾向の検出を、とりわけ容易にする。巻かれたロールの周縁および／または材料のウェブのウェブ形態を監視することにより、目標とする状態との効果的な比較を実行することができ、そこから特定の動作パラメータの修正についての決定が引き出され得る。

別の好ましい実施形態では、材料のウェブおよび巻かれたロールを監視するステップは、以下に列挙されている場所、
－ 第１の搬送手段と第２の搬送手段との間の監視領域Ａ、
－ 第２の搬送手段と巻取りローラの巻きアームとの間の監視領域Ｂ、
－ 巻取りローラと第１の搬送手段との間の監視領域Ｃ、
で、個別にまたは累積的に実行され、
－ 監視領域Ａ、Ｂ、Ｃは、巻かれたロールの現在の周縁Ｕの近傍に配置されている。

特定された監視場所、すなわち、局所化された主要な監視領域は、巻かれたロールの周縁および材料のウェブのウェブ形態を検出するのにとりわけ効果的であることが証明された。

この方法の別の好ましい実施形態では、実際の状態を目標とする状態と比較するステップが、実際の周囲の輪郭を、巻かれたロールおよび／または材料のウェブの目標とする周囲の輪郭と比較することにより実行される。

安定して良好な巻きの結果を得るためには、巻かれたロールおよび／または材料のウェブの周囲の輪郭に基づいて、実際の状態を目標とする状態と比較することがとりわけ役に立つ。こうしたパラメータは、巻きの品質に直接影響する。

本発明による方法の別の好ましい実施形態では、判断された偏差を減らすために、以下の動作パラメータ、
－ 事前押圧デバイスの事前押圧ニップの高さｈ、
－ 事前押圧バーの、搬送方向に向いている自由端縁の、巻かれたロールの周縁からの距離Ｄ、
－ 第１の搬送手段の搬送速度ｖ₁、
－ 第２の搬送手段の搬送速度ｖ₂、
－ 巻取りローラの、巻かれたロールの周縁への接触力Ｆ、
－ 第１の搬送手段の第１の搬送方向と、第２の搬送手段の第２の搬送方向との間の角度α、
－ 巻きアームの移動曲線、
－ 巻取りローラの周速、
－ 事前押圧デバイスの第３の搬送速度ｖ₃、
から選択される少なくとも１つの動作パラメータが、補正および／または調整される。

装置の特定された動作パラメータが、とりわけ効果的なやり方で、様々な実際の状態と目標とする状態との間の意図しない偏差を打ち消すことを可能にする。

本発明による方法のさらなる特定の実施形態では、監視するステップ、比較するステップ、および／または補正するステップは、継続的である。

記載されている対策により、許容範囲を外れる恐れのある初期の偏差を早期に検出することができる。

本発明による方法のさらに特定の実施形態では、比較に、時系列的に連続する複数の実際の状態の平均値が使用される。

別法として、比較に、離散的な複数の、すなわち、特定の離散的な監視時点における、実際の状態の平均値が使用されてもよい。これは、必要な計算能力を削減するか、またはコントローラの所与の計算能力に対する計算時間を短縮するのに役立つ。

本発明のさらに特定の実施形態では、動作パラメータは、
－ 実際の状態を継続的に監視している状態で、偏差が最小期間にわたって検出され、偏差が、該最小期間中に限界値を超える／下回るか、または
－ 断続的に監視している状態で、複数の偏差の平均値が、対応する限界値を超える／下回る
場合に補正／調整される。

こうした対策は、単一の実際の状態または短い時間枠が、限界値の超過／アンダーカットについての誤検知と評価されることを回避するために、偏差を関連性のあるものとして区別するのに適切な２つの代替手段を提供している。

本発明のさらに特定の実施形態では、少なくとも１つの画像取込みデバイスによって、材料のウェブおよび／または結果として得られる巻かれたロールを監視するステップは、装置の少なくとも一部、特に可動デバイスの少なくとも一部を監視するステップをさらに含む。

請求項１の機能ｂ）に加えて実行されるべきこの対策は、巻きの結果に関する誤差のより良好な予測を行うために、かつ／あるいは装置または装置の固定および／もしくは可動デバイスに加えられた調整または修正を確認するために、またこの調整または修正の巻きの品質への影響を監視し、必要に応じて分析するために使用され得る。

さらに、本発明の目的は、上記の方法を実行する装置によって解決され、該装置は、
－ 巻きの中心を有する、材料ウェブの少なくとも部分的に巻き取られたロール（巻かれたロール）を収容する巻取り空間と、
－ 巻取り前および／または巻取り中に、材料のウェブを搬送および／または操作する手段と、
－ 材料のウェブおよび／または巻かれたロールを監視する、少なくとも１つの画像取込みデバイスと、
－ 実際の状態の画像情報を、記憶された目標とする状態と比較し、偏差を判断する、少なくとも１つの分析ユニットと、
－ 装置の少なくとも１つの動作パラメータを補正する、少なくとも１つの補正ユニットと、
－ 装置上の、少なくとも１つの補正された動作パラメータを設定する手段と
を有する。

この装置は、この方法を実行するための簡単な手段を提供する。とりわけ、必要なハードウェア監視手段はごくわずかである。最も簡単な場合には、安価なデジタルカメラおよびコンピュータ処理デバイスで十分である。

本発明による装置の好ましい実施形態は、少なくとも、装置または巻かれたロールの目標とする状態に関する画像データを記憶するために、メモリを有する。

特定の実施形態では、装置自体が、かかる目標とする状態のためのメモリを有する。別法として、かかるメモリがまた、装置の外部に設けられてもよい。

本発明は、以下において、例として、図面を参照してより詳細に説明される。

本発明による方法を実行するための装置の概略側面図である。 （ａ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥状態を示す図である。 （ｂ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥状態を示す図である。 （ｃ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥がない状態を示す図である。 （ａ）偏心して配置された巻きの中心Ｚを有する、巻かれたロールの第１の望ましからざる偏差の状態を示す図である。 （ｂ）巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 （ａ）第２の搬送手段の搬送速度ｖ₂が不十分な状態の、巻かれたロールの欠陥特性を示す図である。 （ｂ）第２の搬送手段の搬送ｖ₂速度が適切な状態の、巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 （ａ）巻取りローラの回転速度が速すぎる状態の、巻かれたロールの欠陥特性を示す図である。 （ｂ）巻取りローラの回転速度が適切な状態の、巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 巻かれたロールの輪郭を監視するための、好ましい監視領域を示す図である。

装置を用いて材料のウェブを巻き取るための、本発明による方法を説明するために、最初に、この方法を実行する装置を、例として図１を使用してより詳細に説明することにする。

本発明による方法を実行する装置１は、材料ウェブの巻き取られたロール（巻かれたロール３）を収容するための開放巻取り空間２を有する。巻かれたロール３は、特に、芯なしに巻き取られている。すなわち、巻かれたロール３は、巻き取られるべき材料のウェブ４が周りに巻き取られる、どんな剛体も含んでいない。

装置１は、材料のウェブ４を搬送および／または操作する手段をさらに備え、該手段は、巻取り前および巻取り中の材料のウェブ４に、または結果として得られる巻かれたロール３に、機械的に作用する。装置１は、この目的のために、特に、コンベヤベルト６を有するベルトコンベヤとして形成された、第１の搬送手段５を備える。搬送状態では、材料のウェブ４は、コンベヤベルト６の負荷側面７上に配置され、負荷側面７は、搬送速度ｖ₁で図示の矢印の方向（搬送方向）に移動する。

第２の搬送手段８もまた、コンベヤベルト９を有するベルトコンベヤとして構成される。第２の搬送手段８の負荷側面１０は、図示の矢印の方向（搬送方向）に搬送速度ｖ₂で移動する。側面図では、第１の負荷側面６および第２の負荷側面１０が、互いに角度αをなし、それぞれが巻取り空間２の一部を取り囲んでいる。

装置１は、巻取り空間２の、材料のウェブ４の搬送方向（速度ｖ₁の方向）における上流に配置された、事前押圧デバイス１１を有する。事前押圧デバイス１１は、ベルトコンベヤ１２および事前押圧バー１３を有する。事前押圧バー１３は、巻かれたロール３の方に向く自由端縁１４を有する。自由端縁１４は、巻取り空間および第１の搬送手段の負荷側面７に対して、それぞれＸ方向（２重矢印１５）およびＺ方向（２重矢印１６）に変位可能である。変位は、特に、モータ駆動可能であるよう適合され得る。

さらに、事前押圧デバイス１１のベルトコンベヤ１２と第１の搬送手段の負荷側面７との間の角度βは、調整可能であり、特に、モータによって調整可能である。

２重矢印１６の方向への事前押圧デバイス１１の変位により、事前押圧バー１３と第１の搬送手段５のコンベヤベルト６との間の事前押圧ニップ１７（図２ａを参照せよ）の高さｈが得られる。

さらに、装置１は、モータ駆動式巻取りローラ１８を備え、巻取りローラ１８の回転軸は、ほぼ角度αの角２等分線上に配置されている。巻取りローラ１８は、巻きアーム１９に取り付けられており、巻きアーム１９は、枢動軸２０を中心にして枢動可能に配置され、特に、モータによって調整可能に配置されている。

搬送手段５、８は、巻くプロセスの間、２重矢印方向１５、１６に固定された状態である。負荷側面７と１０との間の角度αは、必要に応じて、可変的に調整可能であり、該当する場合には、モータによって調整可能である。枢動軸２０は、２重矢印１６の方向に移動可能である。巻取りローラ１８は、巻取りローラ１８の軸を中心にしてモータ駆動可能であり、該巻取りローラが、既に巻き取られた材料のウェブ４の巻かれたロール３の周縁Ｕと接触し、巻かれたロール３が拡大するにつれて、軸２０を中心にして枢動可能であるように配置される。巻取りローラ１８の巻かれたロール３の周縁への接触圧力（力Ｆ）は、巻きアーム１９によって調整可能である。第１の負荷側面７、第２の負荷側面１０、および巻取りローラ１８は、形成されている巻かれたロール３の巻取り空間２を画定する。

巻き取られた、巻かれたロール３の巻きの品質を評価するために、とりわけ、巻かれたロール３近傍の領域を監視することは、非常に重要である。こうした監視領域は、図のＡ、Ｂ、Ｃの文字でマークされている。これらの監視領域Ａ、Ｂ、Ｃを監視することにより、巻かれたロール３の巻きの品質についての実証された報告が行われ得る。

材料のウェブ４は、たとえば、断熱性繊維材料のウェブなど、繊維性の圧縮可能な材料で作られた材料のウェブである。それにもかかわらず、厚さ方向に圧縮可能な材料のすべてのウェブが、本発明による装置で処理することができる。

本発明によれば、装置１は、空間内に配置され、とりわけ監視領域Ａ、Ｂ、Ｃを監視できるように視野方向について位置合わせされた、少なくとも１つの画像取込みデバイス３０を有する。画像取込みデバイス３０は、たとえば、ＣＣＤカメラ、または好ましくは電子画像データを生成する他の任意の画像取込みデバイス３０であり得る。

さらに、少なくとも１つの画像取込みデバイス３０は、監視領域Ａ、Ｂ、Ｃの外側の、装置の追加または代替部分を監視するように位置合わせされ得る。

上記の追加または代替的に実行される、装置の、監視領域Ａ、Ｂ、Ｃの外側の部分の監視は、任意の装置固有の、たとえば、パラメータの自動調整された補正が実際に設定されているかどうかを監視する対策を、実行するよう機能する。

本発明の目的を解決するために、請求項１の機能ｂ）による、材料のウェブおよび／または結果として得られる巻かれたロールの監視しか必要としないことが、強調されるべきである。さらなる装置自体の監視は、本発明の好ましい実施形態であり得る。とりわけ、材料のウェブおよび／もしくは形成されている巻かれたロールに影響を与える、または材料のウェブおよび／もしくは形成されている巻かれたロールと相互に影響する、装置の固定および可動デバイスなど、装置の個別のデバイスが監視され得る。本発明を実現させるのに好都合であるが必須ではない、装置自体または装置の個別のデバイスのかかるさらなる監視は、機能ｂ）による、材料のウェブおよび／または形成されている巻かれたロールの監視に加えて行われ得る。その結果、本発明の効果は、材料のウェブおよび／または形成されている巻かれたロールが監視されているときにも、材料のウェブおよび／または形成されている巻かれたロール、ならびに装置または該装置のデバイスが監視されているときにも、実現される。

画像取込みデバイス３０は、少なくとも１つの分析ユニット４０に接続され、分析ユニット４０は、巻かれたロール３の実際の状態の画像情報を、巻かれたロール３の記憶された目標とする状態と比較し、これらの状態間の偏差を判断する。装置１は、好都合なことに、目標とする状態を記憶するために、目標とする状態に関する必要なデータを保持し、必要に応じて該データを分析ユニット４０に供給する、メモリ４５を有する。

装置は、加えて、分析ユニット４０で判断された偏差に基づいて、装置１の少なくとも１つの動作パラメータに必要な補正を判断する、少なくとも１つの補正ユニット５０を有する。補正ユニット５０は、装置の、少なくとも１つの対応する動作パラメータを設定して、関連する動作パラメータを修正する手段をもたらす。可能な動作パラメータは、以下であり得る。
－ 事前押圧バー１３の、搬送方向（速度ｖ₁の方向）に向いている自由端縁１４の、巻かれたロール３の送込み領域２１からの距離Ｄ（図２ａを参照せよ）、または高さｈ
－ 速度レベルｖ₁、ｖ₂
－ 巻取りローラ１８の、巻かれたロール３の周縁Ｕへの接触力Ｆ
－ 巻取りローラ１８が駆動される周速
－ ベルトコンベヤ１２の第３の搬送速度ｖ₃
－ 枢動軸２０を中心とする巻きアーム１９の移動曲線
－ 第１の搬送手段５と第２の搬送手段８との間の角度α

発生する、巻かれたロール３の実際の状態の、目標とする状態からの偏差と、動作パラメータとの間の関係、特に因果関係、相関性、および／または因果性が、知識データベースの情報としてメモリ４５に記憶されている。

動作パラメータと巻かれたロール３の実際の状態との間の関係が、網羅的にではなく、選択されたパラメータに基づく例として、図２ａから図６を使用して下記で説明される。

図２ａは、事前押圧ニップ１７、および事前押圧ニップ１７の高さｈを示している。材料のウェブ４が搬送速度ｖ₁で供給される、第１の負荷側面７を備えた第１の搬送手段５が、部分的に図示されている。

さらに、第２の負荷側面１０を備えた第２の搬送手段８が、部分的に図示されている。

さらに、事前押圧バー１３を備えた事前押圧デバイス１１が図示されており、事前押圧バー１３の自由端縁１４は、材料のウェブ４の、巻かれたロール３の周囲のウェブへの送込み領域２１から、特定の距離Ｄを有している。巻取りローラ１８の領域において、巻かれたロール３の、円筒形から外れた膨隆１００が顕著である。かかる欠陥特性は、たとえば、巻きアーム１９の移動曲線が、特定の材料のウェブ４を巻き取るには遅すぎる開き速度で選択された場合に生じる。この原因の１つは、不適切に選択された、大きすぎる事前押圧ニップの高さｈである可能性がある。かかる欠陥特性（膨隆１００）は、画像取込みデバイス３０（領域ＢおよびＣの監視）によって検出され得る。

膨隆１００は、事前押圧デバイス１１による、圧縮可能な材料のウェブ４の不十分な事前押圧によって作り出され、その結果、１巻き当りのロールの直径の増加が大きすぎる。かかる過剰な直径が、巻取りローラ１８の近傍の膨隆１００となって顕在化する。

図２ｂは、事前押圧バー１３の自由端縁１４と、材料のウェブ４の、巻かれたロール３への送込み領域２１との間の領域にある、別の膨隆１０１を示している。かかる欠陥特性は、自由端縁１４と送込み領域２１との間の距離Ｄが大きすぎる場合に現れる。

図２ｃは、図２ｂの補正された状態を示しており、補正された状態はもはや膨隆１０１を有していない。送込み領域２１と自由端縁１４との間の距離Ｄは、図２ｂの距離Ｄと比較してかなり短い。

図３ａは、巻きの中心Ｚが巻かれたロール３の周縁Ｕに対して中心に配置された、理想的な巻かれたロール３を示している。

図３ｂは、巻かれたロール３の欠陥特性が生じている可能性があることを示しており、巻きの中心Ｚが、巻かれたロールの周縁Ｕに対して偏心して上方にずれている（図３ｂによる視点で）。さらに、中心Ｚより上のロール部分では、巻き、すなわち、巻かれたロール３の巻きの層がより圧縮され、次いで、巻きの中心Ｚより下の領域に、より薄い厚みを有する。

すべての巻きの変化する肉厚を補正すること、および肉厚に関連する、巻かれたロール３の中心における巻きの中心Ｚの適切な配置は、巻きアーム１９の枢動位置に直接依存する。巻取りローラ１８の接触圧力は、枢動軸２０を中心にしてモータ駆動可能である、巻きアームの枢動の影響を直接受け得る。枢動軸２０を中心とする巻きアーム１９の枢動変位、およびたとえば、巻かれたロール３の１回転ごとの枢動変位の範囲が、材料のウェブの局所的な厚さに、したがって巻きの中心Ｚの位置に影響する。それぞれの動作パラメータを調整することで、巻きアーム１９の移動曲線に影響を与えることによって、欠陥が発生する場合に、かかる欠陥特性は対処され得る。

図４ａは、巻かれたロール３の、監視領域Ａの領域における欠陥特性を示している。ここで、望ましからざる膨隆１０２が監視領域Ａに形成されている。かかる偏差の理由は、たとえば、第２の搬送手段８の負荷側面１０の搬送速度ｖ₂が不十分なためである。

膨隆１０２は、図４ｂから理解され得るように、搬送速度ｖ₂（太い矢印）を増加させることによって回避され得る。したがって、図４ａによる欠陥特性が生じた場合、本発明による装置は、動作パラメータｖ₂を増加させることによって、確実に、適切に巻き取る。

別の起こり得る欠陥特性、すなわち、巻かれたロール３の実際の状態の、目標とする状態からの起こり得る偏差が、図５ａに示されている。監視領域Ｃでは、望ましからざる膨隆１０３が生じている。かかる望ましからざる膨隆１０３は、巻取りローラ１８の大きすぎる駆動速度（太い曲線矢印）によって引き起こされる。

図５ｂは、監視領域Ｃにおいて、膨隆１０３がもはや生じない、所望通りに補正された状態を示している。したがって、巻取りローラ１８の回転速度（細い矢印）が低下している。

図６は、大要における、巻かれたロール３の理想的な輪郭２００（実線）および巻かれたロールの周縁の偏差の第１の状態２０１（破線）を示している。偏差の第１の状態２０１は、巻かれたロール３の、監視領域Ａ、Ｂ、Ｃへの外向きの直径の増加／輪郭の変化を特徴とする。

偏差の第２の状態２０２は、図６では一点鎖線で示され、監視領域Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれにおいて、周縁が小さすぎる。

以下において、本発明による方法を、図１による装置に基づいてより詳細に説明することにする。

本発明による方法は、特に、以下のステップを含む。
ａ）装置、特に図１による装置１を動作させるステップ
ｂ）結果として得られる巻かれたロール３の少なくとも１つの実際の状態を取得するために、少なくとも１つの画像取込みデバイス３０によって、材料のウェブ４および／または巻かれたロール３を監視するステップ

形成されている巻かれたロール３の、対応する目標とする状態（所望の状態）は、巻きプロセスの特定の段階について既知である。これらの目標とする状態は、好ましくは、データベース、特にメモリ４５に記憶される。画像取込みデバイス３０によって取り込まれた実際の状態は、対応する目標とする状態、すなわち、時系列的に対応する目標とする状態、たとえば、ロールが特定の巻数Ｘを有する状態と比較される。特定の許容誤差を超える偏差が検出された場合、装置１の選択された動作パラメータが、補正ユニット５０によって影響を受ける。それぞれの動作パラメータの選択、ならびにこの動作パラメータの修正する方向および量（速度、角度、接触圧力、空間内での配置）は、それに応じて補正される。ここで、不適切に設定された動作パラメータは、欠陥特性に明確に起因し得る場合がある。しかし、複数の不適切な動作パラメータが特定の欠陥特性を引き起こし得る場合もあり、これらは、次いで、メモリ４５の知識データベースでわかったことに応じて修正される。

本発明による方法および／または該方法を実行するための本発明による装置によって、巻かれたロール３の実際の状態の、目標とする状態からの既知の偏差の発生が検出され、装置１の修正された動作によって自動的に補正され得る。したがって、機械操作者による補正への介入はもはや必要ない。

さらに、本発明による方法は、巻きの誤り（偏差が大きすぎる）が生じたときに即時の措置が可能となるように、監視するステップが継続的または短い間隔であり得、巻きの不合格品が回避され得るという特別な利点を有する。

１ 装置
２ 巻取り空間
３ 巻かれたロール
４ 材料のウェブ
５ 第１の搬送手段
６ コンベヤベルト
７ 負荷側面
８ 第２の搬送手段
９ ベルトコンベヤ
１０ 負荷側面
１１ 事前押圧デバイス
１２ ベルトコンベヤ
１３ 事前押圧バー
１４ 自由端縁
１５ ２重矢印（Ｘ方向）
１６ ２重矢印（Ｙ方向）
１７ 事前押圧ニップ
１８ 巻取りローラ
１９ 巻取りアーム
２０ 枢動軸
２１ 送込み領域
３０ 画像取込みデバイス
４０ 分析ユニット
４５ メモリ
５０ 補正ユニット
１００ 膨隆
１０１ 膨隆
１０２ 膨隆
１０３ 膨隆
２００ 理想状態
２０１ 偏差の第１の状態
２０２ 偏差の第２の状態
ｖ₁ 搬送速度
ｖ₂ 搬送速度
ｖ₃ 搬送速度
ｈ 高さ
Ｕ 周縁
Ｄ 距離
Ａ、Ｂ、Ｃ 監視領域
α、β 角度

本発明による方法を実行するための装置の概略側面図である。 （ａ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥状態を示す図である。 （ｂ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥状態を示す図である。 （ｃ）巻かれたロール、および巻かれたロールに巻き取られる前の材料のウェブの、欠陥がない状態を示す図である。 （ａ）巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 （ｂ）偏心して配置された巻きの中心Ｚを有する、巻かれたロールの第１の望ましからざる偏差の状態を示す図である。 （ａ）第２の搬送手段の搬送速度ｖ₂が不十分な状態の、巻かれたロールの欠陥特性を示す図である。 （ｂ）第２の搬送手段の搬送速度ｖ ₂ が適切な状態の、巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 （ａ）巻取りローラの回転速度が速すぎる状態の、巻かれたロールの欠陥特性を示す図である。 （ｂ）巻取りローラの回転速度が適切な状態の、巻かれたロールの目標とする状態を示す図である。 巻かれたロールの輪郭を監視するための、好ましい監視領域を示す図である。

図３ｂは、巻かれたロール３の欠陥特性が生じている可能性があることを示しており、巻きの中心Ｚが、巻かれたロールの周縁Ｕに対して偏心して上方にずれている（図３ｂによる視点で）。さらに、中心Ｚより上のロール部分では、巻き、すなわち、巻かれたロール３の巻きの層がより圧縮され、巻きの中心Ｚの下の領域よりも薄い厚みとなる。

Claims (12)

1. 固定および可動デバイスを備える装置（１）によって材料のウェブ（４）を巻き取る方法であって、前記装置（１）が少なくとも、
   － 巻きの中心（Ｚ）を有する、材料ウェブの少なくとも部分的に巻き取られたロール（巻かれたロール（３））を収容する、１つの巻取り空間（２）と、
   － 巻取り前および／または巻取り中に、前記材料のウェブを搬送および／または操作する手段と
   を含み、前記方法が、
   ａ）前記装置（１）を動作させるステップと、
   ｂ）前記材料のウェブ（４）および／または前記結果として得られる巻かれたロール（３）の少なくとも１つの現在の状態（実際の状態）を取得するために、少なくとも１つの画像取込みデバイス（３０）によって、前記材料のウェブ（４）および／または前記巻かれたロール（３）を監視するステップと、
   ｃ）前記少なくとも１つの実際の状態を、前記実際の状態に対応する、少なくとも１つの目標とする状態と比較するステップ、および前記対応する目標とする状態からの、前記実際の状態の少なくとも１つの偏差を判断するステップと、
   ｄ）前記偏差が少なくとも１つの所定の限界値を超える／下回る場合、前記装置（１）の少なくとも１つの動作パラメータの補正を実行するステップであって、前記動作パラメータが、少なくとも前記偏差に寄与する要因である、補正を実行するステップと
   を含む、方法。
2. 前記少なくとも１つの目標とする状態がデータベースに記憶されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 監視する前記ステップが、
   巻きの中心（Ｚ）を中心とする前記巻かれたロール（３）の周縁（Ｕ）が検出され、かつ／または
   前記材料のウェブ（４）のウェブ形態が、前記巻かれたロール（３）に達する前に、高さ方向（１６）で検出され、かつ／または
   前記巻かれたロール（３）の前記周縁（Ｕ）に対する、前記巻かれたロール（３）の前記巻きの中心（Ｚ）の位置が検出される
   ように実行されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記材料のウェブ（４）および前記巻かれたロール（３）を監視する前記ステップが、以下に列挙されている場所、
   － 第１の搬送手段（５）と第２の搬送手段（８）との間の監視領域（Ａ）、
   － 前記第２の搬送手段（８）と巻取りローラ（１８）の巻きアーム（１９）との間の監視領域（Ｂ）、
   － 前記巻取りローラ（１８）と前記第１の搬送手段（５）との間の監視領域（Ｃ）、
   で、個別にまたは累積的に実行され、
   － 前記監視領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、前記巻かれたロール（３）の前記現在の周縁（Ｕ）の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記実際の状態を前記目標とする状態と比較する前記ステップが、実際の周囲の輪郭を、前記巻かれたロール（３）および／または前記材料のウェブ（４）の目標とする周囲の輪郭と比較することにより実行されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記判断された偏差を減らすために、以下の動作パラメータ、
   － 事前押圧デバイス（１１）の事前押圧ニップ（１７）の高さ（ｈ）、
   － 事前押圧バー（１３）の、搬送方向に向いている自由端縁（１４）の、前記巻かれたロール（３）の前記周縁（Ｕ）からの距離Ｄ、
   － 前記第１の搬送手段（５）の搬送速度（ｖ₁）、
   － 前記第２の搬送手段（８）の搬送速度（ｖ₂）、
   － 前記巻取りローラ（１８）の、前記巻かれたロール（３）の前記周縁（Ｕ）への接触力Ｆ、
   － 前記第１の搬送手段（５）の第１の搬送方向と、前記第２の搬送手段（８）の第２の搬送方向との間の角度（α）、
   － 前記巻きアーム（１９）の移動曲線、
   － 前記巻取りローラ（１８）の周速、
   － 前記事前押圧デバイス（１１）の第３の搬送速度（ｖ₃）、
   から選択される少なくとも１つの動作パラメータが、補正されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 監視する前記ステップ、比較する前記ステップ、および／または補正する前記ステップが継続的に実行されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記比較に、時系列的に連続するいくつかの実際の状態の平均値が使用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記少なくとも１つの動作パラメータが、
   ａ）前記実際の状態を継続的に監視している状態で、偏差が最小期間にわたって検出され、前記偏差が、前記最小期間中に限界値を超える／下回るか、または
   ｂ）断続的に監視している状態で、複数の偏差の平均値が、前記対応する限界値を超える／下回る
   場合に補正されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 少なくとも１つの画像取込みデバイス（３０）によって、前記材料のウェブ（４）および／または前記結果として得られる巻かれたロール（３）を監視する前記ステップが、前記装置（１）の少なくとも一部、特に前記可動デバイスの少なくとも一部を監視するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行する装置が、請求項１に記載の装置の機能を備え、
    － 前記材料のウェブ（４）および／または前記巻かれたロール（３）を監視する、少なくとも１つの画像取込みデバイス（３０）と、
    － 実際の状態の画像情報を、記憶された目標とする状態と比較し、偏差を判断する、少なくとも１つの分析ユニット（４０）と、
    － 前記装置（１）の少なくとも１つの動作パラメータを補正する、少なくとも１つの補正ユニット（５０）と、
    － 前記装置（１）上の、前記少なくとも１つの補正された動作パラメータを設定する手段と
    をさらに備える、装置。
12. メモリ（４５）が、少なくとも、前記装置（１）または前記巻かれたロール（３）の目標とする状態に関する画像データを記憶するよう設けられることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。

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