JP2503157Y2 - フィルム巻取機用押えロ―ル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はシート又はフィルム製造装置の巻取機又はフ
ィルムスリッターの巻取機に利用できるフィルム巻取機
の押えロールに関するものである。

（従来の技術） 第７図は従来のフィルム巻取機の制御機構を示す。図
において１は巻取コアで、モータ６で回転される巻取軸
に脱着可能に設けられており、前工程から送られてくる
フィルム２′は、タッチロール５と巻取コア１間で面圧
を付与されて巻取コア１に巻上げられ、フィルム巻層部
２を形成する。11はエアシリンダであり、このエアシリ
ンダ11により、巻取軸を支持すると共に、下端10で回動
自在に軸支された巻取アーム７を、タッチロール５に対
して押圧することにより面圧を付与する。

またこの面圧の設定は、面圧設定器18で設定した電気
信号を増幅器14で増幅して、電空変換器13によりその電
気信号をエア圧に変換し、エアシリンダ11へのエア圧を
調節することによって行なう。巻取軸を駆動するモータ
は巻取張力設定器（図示せず）により、モータへの電流
を指令する信号を送信し、増幅器等で増幅させてモータ
の駆動を行えば任意の巻取張力が得られる。12は接圧検
出器で巻取アーム７に取付けられており、同接圧検出器
12は巻取コア１とタッチロール５間の面圧の大きさによ
る信号をフィードバックし、面圧設定器18より送信され
る信号と付き合わせて自動的に補正し、同信号を増幅器
13、電空変換器13を介してエア圧を制御し、エアシリン
ダ11にエアを供給することによってその時の面圧に適す
るよう補正する。

接圧検出器12は第７図に示すように巻取アーム７に取
付けるが、取付精度を出すために第８図に示す如く巻取
アーム７に接圧検出器取付具15を取付け、これに接圧検
出器である歪計16を固着する。なお、接圧検出器12は、
巻取アーム７が面圧の大少によって撓みの度合いが変化
するのを歪計16で測定するものであり、例えば面圧が強
すぎると巻取アーム７の曲げによる撓み量も大きくなる
が、その変異量を歪計16で検知し、予め設定された撓み
量に対する変位分を補正信号としてフィードバックし、
面圧設定器よりの電気信号を補正して面圧を下げようと
するものである。勿論面圧が低い場合は前記と逆の作動
をする。

また第９図及び第10図のようにロールベンディング機
構を採用して押付け力の変化に適合させ、常に均一ニッ
プを得さしめる巻取機のライダーロールが従来提案され
ている。

即ち、第９図は２軸ターレット式センターワインダで
あり、両端に巻芯21,22を有するアーム23をスタンド24
に回転可能に支持している。25はライダーロール、26は
アーム、27はエアシリンダで、フィルム28はライダーロ
ール25で押付けられて巻芯21に巻取られる。ライダーロ
ール25は、アーム26に同ライダーロール25を強制的に撓
ませるロールベンディング機構を介して、シリンダ27に
より支点35を中心に回転可能に取付けられている。

次に前記ロールベンディング機構を第10図について説
明すると、29はビーム、30はボルト、31は引き用ナッ
ト、32は押し用ナット、33,34は軸受で、押し用ナット3
2を緩め、引き用ナット31を回せば矢印Ｘ方向に、また
引き用ナット31を緩め、押し用ナット32を回せば矢印Ｙ
方向に、夫々ねじ作用により移動可能な軸受33と、ビー
ム29に固定した軸受34でライダーロール25を支承し、軸
受33に矢印Ｘ又はＹ方向の力を作用させて、ライダーロ
ール25を強制的に撓ませるようにしたものである。な
お、ボルト30と軸受33は一体に構成されている。

（考案が解決しようとする課題） シート状のもの、特にフィルムの如く薄く、かつ幅広
のものを巻き取る場合には、次の理由で押えロールの押
え力を適正に制御する必要がある。

即ち、フィルムの幅方向にはフィルムの厚み変動があ
るため、強く押えることが出来ず、またフィルムの長さ
は経時変化で収縮しようとするため、予めフィルムとフ
ィルム間に空気層を形成して巻く必要があり、押え力を
制御する必要がある。しかしこれらがうまく制御出来な
い場合には、フィルムの物性変化や、皺により平面性を
失う等、フィルムの商品価値を著しく下げる原因となっ
ていた。そのため、押え力の制御のために第７図に示す
ものが提案されている。しかしこの場合も精度と信頼性
の面で満足の行くものではなかった。

即ち、巻取りフィルム２と押えロール５間の力を直接
測定しておらず、また巻取アーム７には巻取コア１及び
巻かれたフィルム２の重量も作用し、押え力より遥かに
大きな荷重となる。従って押え力の制御のためにアーム
７の歪を利用することは精度の信頼性に欠ける等の問題
があった。

また第９図及び第10図のものは、以下の問題があっ
た。即ち、ライダーロール25の撓み量の調整は、ロール
停止時にある一定の条件下で行われ、一旦セットされた
後は固定されるため、運転中は自動制御されない。また
巻取りの進行に伴う巻太りによる巻芯の撓み量の変化が
あっても、ライダーロール25の撓み量は一定のため、ロ
ール巾方向の接触圧力は不均一となる。更に巻取り中に
巻形状の変化があってもライダーロールの撓み量は一定
のため、ロール巾方向の接触圧力は不均一となる等の問
題があった。

また特公昭59−26569号公報に示されるように、ロー
ル内部に圧電素子を内蔵した押えロールを積極的に回転
可能とし、同押えロールの上方に接触して回転しながら
帯状物を巻取って行く巻芯を有するサーフェスドライブ
式の巻取機も従来知られているが、この機構では、巻芯
が巻太るに従って重量が増大するため、押えロール内の
圧電素子に加わる押え力は、常時変動する。このため重
量変化に見合った重量補正を行なう必要があり、制御が
複雑となる問題があった。

本考案は内部に圧力変換素子、両端部に油圧シリンダ
を設置してなる押えロールを提供し、前記従来の課題を
解決しようとするものである。

（課題を解決するための手段） このため本考案は、フィルム，シート等の帯状物を，
積極的に駆動される巻取コアに巻取る際，同巻取コアに
巻取られた帯状物の外周の接線上に常に接触させ，帯太
るに従って退避させる機構を有するフィルム巻取機用押
えロールにおいて，前記押えロール内部に幅方向に数個
所埋設されたストレインゲージ等の圧力変換素子によ
り，巻取中の帯状物外周と押えロールの接触圧力を電気
信号として直接検出すると共に，ロール幅方向の接触圧
力が常に一定となるように押えロールを強制的にベンデ
ィングさせて，同押えロールの幅方向の均一加圧制御を
同時に行うようにしてなるもので，これを課題解決のた
めの手段とするものである。

（作用） 圧力変換素子の出力信号は、巻玉と押えロールが接触
しない時に圧力を零に調整しておく。次いで巻玉と押え
ロールが接触すると、圧力変換素子の出力信号は押えロ
ールの押え力に比例した値となり、他の要因となる力は
作用しない。従って巻玉と押えロールの押え力が高精度
で制御可能となり、適正な巻取りができる。また巻取り
中に押えロールのベンディング量を自由に変化させてロ
ール巾方向の接触圧を均一に制御できると共に、ロール
接触圧を直接検出するため、従来の例のような外部条件
による制御の誤差がない。また巻取り材料の性質及び特
徴に最適な巻取り条件が自由に選択できる。

（実施例） 以下本考案を図面の実施例について説明すると、第１
図〜第４図は本考案の第１実施例を示す。図において12
2は走行中のフィルム122′を巻芯121に巻取ってなる巻
玉であり、同巻芯121は図示しないフレームに支持され
ている。125は押えロールで、アーム123で支えられてお
り、同アーム123はヒンジピン124で回転方向に自由に支
持されている。アーム123の他端はエアシリンダ111によ
って、押えロール125とアーム123の重量による回転モー
メントをキャンセルし、かつ所定の押え力を出すように
なっている。また巻玉122が巻取りに伴って径が増大す
るにつれ、押えロール125は所定の押え力を維持しなが
ら、アーム123とエアシリンダ111によって移動できる機
構になっている。119は巻玉122の巻き太りに伴って押え
ロール125が移動しても、フィルム122′のパスをある関
係に保つガイドロールである。

第３図は押えロール125の断面図を示し、鉄芯125bの
外側はゴム等の弾性体125aで被覆されており、同弾性体
125aと鉄芯125bの間に歪計等の複数の圧力変換素子108,
108a〜108dが埋設されている。なお、圧力変換素子108
〜108dは弾性体125aの中に埋設してもよい。この圧力変
換素子108〜108dは巻玉122と押えロール125との接圧を
検出するもので、この検出信号は第２図に示すスリップ
リング109により取り出す。また圧力変換素子108〜108d
の平均値は演算器117で求められ、面圧設定器118の信号
とつき合せると共に、これを増幅器114を経て電空変換
器113によりエア圧に変換した後、エアシリンダ111の圧
力を調整する。

なお、アーム123と一体構造のブラケット126に前記押
えロール125が回転自在に軸支されており、同押えロー
ル125の両端には、油圧シリンダ127が軸受を介して連結
されている。またシリンダ127の他端は、ブラケット126
に支持されている。更に各圧力変換素子108の値が同一
の値になるのに必要な押えロール125のベンディング量
を演算する演算器117′と同演算器117′の出力信号を増
幅する増幅器114′を経て電圧変換器113′により油圧に
変換した後、油圧シリンダ127の圧力を調整する。

次に作用を説明すると、圧力変換素子108〜108dの出
力信号は、巻玉122と押えロー125が接触しない時に圧力
を零に調整しておく。次いで巻玉122と押えロール125が
接触すると、圧力変換素子108〜108dの出力信号は、押
えロール125の押え力に比例した値となり、他の要因と
なる力は作用しない。また圧力変換素子108〜108dを経
て入力される信号は、次の特性を持つもので、検出信号
を面圧設定器118の設定値とつき合せるため、演算器117
が必要である。即ち、各圧力変換素子108〜108dの出力
は、どうしても厚さ変動に起因する巻玉122の硬度差
（厳密に云えば巻玉122の直径差）により値がバラつ
く。また各圧力変換素子108〜108dの信号は、接触した
時のみ信号を出すため、パルス信号である。

また第５図及び第６図において、巻取中のミルロール
122に押えロール125が接触し、巻取り開始から終了まで
の予え設定された接触圧力変化のパターンに合うよう
に、かつロール巾方向の接触圧が常に均一になるよう
に、押えロール125の中に埋め込まれた前記圧力変換素
子108からの信号により、エアシリンダ111と油圧シリン
ダ127が同時に制御される。そしてエアシリンダ111は第
４図の如くアーム123を介して設置され、又は第６図の
如くミルロール122に対して直列に設置され、接触圧力
を調整する。

一方油圧シリンダ127は、押えロール125のベンディン
グ量を調整し、押えロール125は、ビーム128で連結され
た２本のブラケット126に固定された軸受129により支え
られ、更に押えロール125の両軸端は他の軸受130により
油圧シリンダ127に接続されており、押えロール125の巾
方向に埋められた複数個の圧力変換素子108の示す接触
圧力が、常に同一値になるように油圧シリンダ127が制
御され、押えロール125に最適撓みδが与えられる。

なお、第５図は説明の理解を容易にするために押えロ
ール125の撓みを誇張して示してあるため、ロール両端
部においてはミルロール１と押えロール２の間に図面の
如く隙間が生じているように図示してあるが、実際には
ロール全巾にわたってほぼ均一の接触圧力で２本のロー
ルが接触しているものである。なお、第６図において13
1はブラケット、132はリニアガイド、133は固定ベース
を夫々示す。

（考案の効果） 以上詳細に説明した如く本考案は，押えロールの押え
圧を幅方向に数個所埋設された圧力変換素子により直接
検知し，それをフィードバックし，押えロールを強制的
にベンディングさせて（撓みを補正する），均一に加圧
できるように制御可能としたものであり，巻取り開始か
ら終了までの接触圧力パターン制御と、押えロール巾方
向均一接触圧制御が同時にできると共に、ロール接触圧
力を歪計により直接検出して制御する方式のため、検出
誤差が小さく制御が単純で高精度となる。また、本考案
は巻取り材料の性質及び厚みむら変動によるミルロール
形状の変化等に左右されず、連続的に均一に接触圧制御
ができる。

従って設定器の指示通り、巻玉と押えロールの押え力
が高精度で制御可能となり、適性な巻取りができる。即
ち、巻取られるフィルム特性に応じた硬度の巻取りがで
きるので、フィルムの物性の変化が無く、また皺になら
ないので、巻戻してもフィルムの平面性が維持され、欠
陥商品にはならない。また巻玉と押えロールの押え力が
直接測定可能であると共に、測定値は押え力以外の力は
作用していないので、測定精度が高く、信頼性に富む。
更に押えロール自身の重量が一定のため重量補正が不要
となり、制御が簡単となる等の効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る押えロールの制御機
構のシステム図、第２図は第１図における押えロールの
斜視図、第３図は第２図のＢ〜Ｂ拡大断面図、第４図は
第１図の要部を示す加圧制御機構の側面図、第５図は押
えロールのベンディング機構を示す正面図、第６図は第
５図の側面図、第７図は従来の押えロールの制御機構の
システム図、第８図は第７図における要部の詳細図、第
９図は他の従来例の押えロールの制御機構を示すシステ
ム図、第10図は第９図のＣ矢視図である。 図の主要部分の説明 108……歪計（圧力変換素子） 111……エアシリンダ 117,117′……演算器 122……ミルロール 122′……フィルム 123……アーム 125……押えロール 127……油圧シリンダ 128……ビーム 129……軸受 130……軸受

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム，シート等の帯状物を，積極的に
   駆動される巻取コアに巻取る際，同巻取コアに巻取られ
   た帯状物の外周の接線上に常に接触させ，巻太るに従っ
   て退避させる機構を有するフィルム巻取機用押えロール
   において，前記押えロール内部に幅方向に数個所埋設さ
   れたストレインゲージ等の圧力変換素子により，巻取中
   の帯状物外周と押えロールの接触圧力を電気信号として
   直接検出すると共に，ロール幅方向の接触圧力が常に一
   定となるように押えロールを強制的にベンディングさせ
   て，同押えロールの幅方向の均一加圧制御を同時に行う
   ことを特徴とするフィルム巻取機用押えロール。