JP2587396B2 - 紙ウェブ巻取り装置及び巻取り方法 - Google Patents

紙ウェブ巻取り装置及び巻取り方法

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JP2587396B2 JP6500710A JP50071094A JP2587396B2 JP 2587396 B2 JP2587396 B2 JP 2587396B2 JP 6500710 A JP6500710 A JP 6500710A JP 50071094 A JP50071094 A JP 50071094A JP 2587396 B2 JP2587396 B2 JP 2587396B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はドラム巻取り装置の改良に関し、詳細にいえ
ば、製紙機などから供給される紙の入来ウェブかから次
々にロールを連続して巻き取る製紙機械のドラム巻取り
機すなわちリールに関する。さらに詳細にいえば、本発
明はリール支持ドラムに対する巻取られた紙ロールのニ
ップ荷重を測定し、制御するための装置に関する。
〔背景技術〕
改良が行われる典型的な型式の装置は米国特許第3,74
3,199号に記載されており、製紙業界ではコアと呼ばれ
ることのある新しいスプールを、製紙機のリール上の水
平駆動巻取りドラムと係合させ、新しいスプールをドラ
ム上方の当初位置から、巻取り位置へと下降させ、この
巻取り位置において、スプールをレールで支持するとと
もに、スプールに巻き取られた紙ロールは支持ドラムに
対してニップされる。ロールの巻取りが完了するまで、
ウェブがスプールへ供給され、巻取りが完了すると、新
しいスプールが起動され、行程が繰り返される。
商業的に実施される連続的な紙の巻取りにおける重要
な事は、一様なロール構造をもたらすことである。これ
を行うためには、リール上の巻取りドラムと巻取り紙ロ
ールの間のニップ・レベルを測定し、制御する必要があ
る。これによって、より一様なロール構造が可能とな
る。
リールの今日の設計では、通常、巻取りドラムと巻取
り済み紙ロールの間のニップ・レベルを直接測定する手
段が設けられていない。リールの中には、二次アームに
ロード・セル構成が設計されているものもある。リール
のこれらの二次アームは通常、弧を描いて回転し、二次
アームに使用されている市販のロード・セルは１つの面
における力だけを測定する。アームの弧状運動により、
二次アームにおけるロード・セルの向きが連続的に変化
し、異なる巻取りロール直径における同一ニップ・レベ
ルに対する異なる力を測定するようになる。したがっ
て、ニープ・レベルを計算するには、ロード・セルの読
みとともに、ロールの直径と機械の形状が既知でなけれ
ばならない。ニップ荷重を測定し、ロード・セルを用い
てニップ荷重を制御するための他の試みには、ロード・
セルの機械的な取付けの問題がある。多くの場合、ロー
ド・セルは損傷を受け、機能しなくなってしまう。
巻取りサイクルの全期間中に、巻取りドラムと紙のロ
ールの間のニップ・レベルを制御できることが望まし
く、これを行うためには、ドラムと巻取り中のロールの
間のニップ力を連続的に正確に測定し、このニップ力を
測定したパラメータの関数として制御する必要がある。
さらに、外力が測定システムに影響を及ぼすことがあ
り、これらを補償することが必要である。今日入手可能
なシステムは巻取り機のニップ圧力を測定し、制御する
ための信頼性が高く、効率の良い構成をもたらさない。
遭遇する他の問題はロールが起動するスプールの重量
の影響に対処しなければならないことである。ロールが
起動したときのニップ荷重測定のための基準点としてそ
のレベルを確立する必要があり、また当初のコアを巻取
りドラム上方の起動位置から、コアが巻取り支持ドラム
と水平に向き合う巻取り位置へ下降させる必要がある。
テストを行ったところ、初期起動紙ウェブの張力と、ス
プールと支持ドラムの間のニップ力とを正確に制御する
ことが、ロールの巻取りを正常に行うためにきわめて重
要であると判明した。
旧来のリールの設計では、入来するウェブを新しいス
プールにいったん巻き付けると、巻取りドラムからスプ
ールの重量を軽減する手段をまったく利用していない。
その結果、初期ニップ荷重は2.68kg/cm又はそれ以上と
なる。これらのニップ・レベルはロール構造に有害なも
のとなる。ニップが92.8kg/cmの範囲であることが望ま
しいが、アームのフックその他の固定装置のため、ニッ
プはさらに181.17kg/cmのニップ荷重をもたらす。最近
の設計はリール・スプール／コアの重量を軽減する手段
を備えているが、巻取り済みリールの先頭でのコアの位
置による負荷を制御するための負荷感知装置および機構
を一次アーム内に有していない。巻取り済み紙ロールの
直径が増加した際の、スプールを支持し、固定するため
のフック装置の滑り摩擦のため、これまでは、ニップ・
レベルを妥当な精度に維持することができなかった。ま
た、個々のリール・スプール重量が設定パラメータと合
致しない場合には、実際のニップ・レベルが不正確なも
のとなる。
代表的な先行技術としては、米国特許第4,742,968号
（Young他）、日本国特許抄録特開昭59−7650号、同62
−196253号、英国特許第2 147 279号などがある。
young他の特許は巻取り済みウェブ・ロールに対して
コアを保持するピボット止めされたアーム対の力を制御
することによるウェブ巻取り装置のニップの制御に関す
る。ロード・セルは巻取り済みウェブとコアの界面にお
けるニップ圧を測定する。
特許抄録特開昭59−7650号の装置においては、２ドラ
ム・タイプ巻取り機が巻取り済みウェブ・ロールの重量
によって生じる支持ドラム内の水平力成分Fxを利用し
て、天井荷重ライダ・ロール17によって巻取り済みロー
ルに印加される垂直力を制御している。
特許抄録特開昭62−196253号の装置においては、ウェ
ブ巻取りリールが一次および二次のアーム対を有してお
り、これらにシリンダ７、８が荷重をかけて、二次アー
ム２の角度、したがって、巻取り済みロールの直径に基
づく信号にしたがって、巻取り済みロール５とリール・
ドラム３の間のニップ圧を制御している。
英国特許第2 147 279号においては、ニップ力は受け
ロールに対する巻取り済みウェブ・ロールの接触圧、な
らびに巻取り済みロールの重量の関数である。巻取り済
みウェブ・ロールを支持するアーム端部の力センサ12
は、巻取り済みウェブ・ロールの重量を示す信号をもた
らし、この信号はシーム１の角度位置と相関されて、巻
取り済みウェブ・ロールと被駆動支持ロール８の間の接
触圧の制御を行う。
〔発明の開示〕
本発明によれば、操作員が巻取りドラムとリール・ス
プール／コアの間のニップ・レベルをきわめて正確に制
御することが可能となる。その目的は、一様性が向上
し、業界にとっての有用性が向上しており、ロールに巻
取られた紙のウェブに対する不均一や損傷を回避する優
れたロール構造を有する巻取り済み紙ロールを得ること
である。その構成はアームの設計に使用されてきた装置
を、ドラムに対するスプール／コアの初期荷重をかける
ために利用する。支持一次アームは構成にしたがってア
ーム構造またはリンクにロード・セルを配置するように
なされており、ロード・セルは信号処理装置に送られる
一次出力信号をもたらす。この信号は中央演算処理装置
に取り込まれ、設定点値および推定空スプール／コア重
量を確立する。他の機器が一次アームの角位置を確立
し、中央演算処理装置にこの情報を通知する。
操作員は空のリール・スプール／コアを、伸長位置に
ある一次アームに装着する。次いで、一次アームのニッ
プ解除シリンダが作動してコアの重量を軽減し、ロード
・セルがシリンダにかかる重量が及ぼす荷重を連続的に
測定する。荷重が認められるほど増加しないときには、
コアを巻取りドラムから完全に持ち上げるのに必要な圧
力が判明したことになる。これは各個々のスプール／コ
アに対して自動的に行われる。一次アームのフックまた
はその他のクランプ装置の摩擦が最小限であり、ニップ
解除シリンダの液圧または空気圧を下げ、巻取りドラム
とコアの間に既知のニップ・レベルが存在するようにす
ることができる。
選択されたロード・セルは１つの面だけの力を測定す
る指向性をもつ変換器であり、それ故、スプール／コア
を支持する一次アームがピボット運動して、コアを移動
させ、巻取り位置である二次位置へ下げたときに、紙が
コアに蓄積した場合のニップ・レベルを連続的に監視す
ることができる。すべての重量および力は巻取り紙ロー
ルと支持アームの間のニップにおいて垂直成分と水平成
分に分解される。これは二次アームの装荷と一次アーム
の装荷の間のスムーズな移行をもたらす。この構成は現
在現場にあるリールの既存の一次アームに後で取り付け
るのにきわめて適したものである。
コアが被駆動巻取りドラムと水平に対向する巻取り位
置まで下げられたとき、ニップ力を連続的に測定し、制
御する。ニップ力を測定するために、コアのジャーナル
をベアリングで支持し、ドラム支持取付け部でロード・
セルにかかるせん断力を測定することによって、ドラム
に働く反力を測定する。支持ドラムのロード・セルにか
かるこのせん断力は、巻取り紙ロールと支持ドラムの間
のニップ力のため、水平成分となる。それ故、このニッ
プ力の水平成分は、コアが支持ドラムの回転軸上方で鉛
直になっているときの０から、コアと巻取り紙ロールと
が支持ドラムの回転軸に水平なレールで支持されている
ときのニップ力までの範囲となる。
ウェブを支持ドラムに水平に、あるいはほぼ水平に受
け取ったときにニップに作用する力の成分もある。この
力の成分はシート張力および支持ドラムに対してコアの
一次アームが荷重をかけることによるものである。紙の
ウェブが約120°で支持ドラムに巻き付くものであるか
ら、ウェブの張力により水平および垂直両方の力の成分
が生じる。本構成はウェブと係合してロールを支持する
巻取りドラムの直前に配置されたロード・セルを備え
て、ウェブをドラムが受け取ったときのウェブの張力を
測定している。巻取りドラムにおける既知の巻付き角に
より、シートの張力成分を決定し、ドラムに対する水平
反力から差し引くことができる。リールの一次アームの
荷重の影響については、ロールを巻取り位置へ下げたと
きの一次アームの角位置をプログラムし、信号が給送さ
れる中央演算処理装置によって考慮することができる。
中央演算処理装置の出力は、ニップ圧を制御するため
に、印加される気圧／液圧シリンダを制御する。
アームのコア固定フックその他の装置の摩擦が時間に
よって変化するものであり、かつコア固定機構が外方へ
移動し、内方へ戻るときのヒステリシス効果があるた
め、この摩擦を知っておくことがその制御ならびに巻取
りロールのニップに対する影響にとって重要である。
したがって、本発明の目的は、巻取りドラムとリール
・スプール／コアの間の初期ニップ・レベルを測定し、
ニップ・レベルの一次出力信号をもたらし、巻取りの開
始を制御する、ロールの構造で最も重要な領域の１つで
ある手段を提供することである。
本発明の他の目的は、プロセス全体にわたる連続操作
としての巻取り中のニップ荷重を測定する改善された手
段を提供し、測定したニップ荷重の所定のプログラムさ
れた関数としてニップ力を制御することである。
本発明のさらに他の目的は、ニップ荷重を測定するた
めにロード・セルを利用して、巻取りウェブ・ロールを
巻取るためのリールにおけるニップ圧を正確に感知し、
制御することができる方法および構造を提供することで
ある。
本発明のその他の目的、利点、および特徴は本明細書
における実施例、特許請求の範囲および図面の開示に関
連した本発明の原理の開示から明らかとなろう。
〔図面の簡単な説明〕
第１図は、本発明の原理を具体化するリール巻取り機
構の若干簡略化された側面図でなしり、コアをリールの
一次アームに取り付けた１実施例を示す側面図である。
第２図は、ニップ力を測定し、制御する信号処理構成
を示す図である。
第３図は、第１図とある程度類似している巻取り機構
の部分側面図であるが、コアを一次アームに固定するた
めの他の実施例を示している側面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
本発明の原理は汎用のものであるが、本発明の実際の
実施例は２つの一般的な形態のいずれかを取る。第１図
はスプールないしコア18が、一次アーム17のコア・ホル
ダ支持部材40とともに加圧シリンダ14によって直接支持
されている実施例を示している。
第１図および第３図に示した実施例において、対応す
る部品にはこれらを区別するため、個々の参照数字の後
に英文字の接尾辞をつけて示してある。装置が対称形で
あり、コアの両端が装置の各側面の両端にある同様な機
器によって支持され、動かされるものであることを理解
されたい。
したがって、第３図において、コア18aは加圧シリン
ダ27aによって作動するフック26aによって一次アーム17
aに保持されている。コアは下面で支持されており、以
下で詳細に説明するように、第２の加圧シリンダ14aの
作用によってフックに固定されている。
第１図および第３図に示すように、スプール／コア1
8,18aはまず一次アーム17,17aで支持されてこの機械に
位置され、フック26,26aによって上部から固定される。
巻取り機は全体として、第１図に示すように、平行な水
平側面レール13で回転可能に支持されている巻取りが終
わった紙ロール12とともに、ペデスタル10および11で支
持されている。
連続ウェブＷが製紙機などから張力ローラ38上を通っ
て水平方向にリールへ給送され、巻取り支持ドラム15,1
5aの頂部を通過して、コアに巻き取られる紙ウェブ巻取
りロール19,19aとドラム15,15aの間のニップＮに入る。
巻取りドラムは図示していないモータなどの適当な手
段によって駆動され、ベアリングにジャーナル止めされ
たシャフト上で水平軸16を中心として回転するように支
持されている。ロード・セル32がベアリング・ハウジン
グ８などのドラム・ベアリング取付け部と、ペデスタル
10の間に配置され、ニップＮの力による水平反力が、支
持ドラムとベアリング・ハウジングすなわち取付け部８
とペデスタル10の間のせん断力としてだけ測定されるよ
うになっている。すなわち、ロード・セル32は力が支持
ドラムおよびそのベアリング・ハウジングの重量による
ものか、一次アーム内で摺動するフックの摩擦力による
ものか、あるいはコアが支持ドラム回転軸16を通る水平
面上方にあるときの、コアに巻き付けられた紙の重量を
含むコアの重量によるものかには関わりなく、いかなる
垂直力成分も測定しない。ロード・セル32が測定する水
平反力はペデスタル10に関して水平なベアリングまたは
ベアリング・ハウジング８の若干の移動、またはたわみ
によるものである。
コア18,18aはまずリールに装荷されると、実施例が第
１図または第３図のいずれかに示したものであるかによ
って、フック26,26aの間の一次アーム17,17a、あるいは
その他の支持構造で担持される。コアは、一次アームに
摺動可能に取り付けられており、かつ気圧または液圧作
動のシリンダ14,27aの作用によって移動可能なフック2
6,26aを移動することによって、定置固定される。
新しいコアへのウェブの巻き付けが行われると、新し
い巻取りウェブ・ロールが支持ドラム上方の初期位置か
ら徐々に下降し、最終的に一次アームによって転動させ
られて、第２の位置へ入る。この位置において、コアは
支持ドラム15,15aとニップ係合している巻取りロール1
9,19aとともに水平レール13で支持される。
第１図に示した実施例において、コアは上部フック26
と、下部コア・ホルダ40の間にクランプされている。下
部コア・ホルダ40は加圧シリンダ14によってコアの下部
と支持係合しており、シリンダ14上には、コアの重量を
フック26の重量または力とともに測定し、かつ一次アー
ムでのフックの滑り摩擦抵抗を測定するロード・セル41
が取り付けられている。この実施例において、コアと関
連する重量および力は加圧シリンダ14のロッド端部に取
り付けられているロード・セル41に直接かかる。測定さ
れた力は加圧シリンダ14のロッドと平行ないし同軸であ
る。
第３図に示した実施例において、コアは加圧シリンダ
14aによって作動するアーム28によって回転ドラム15aへ
下降させられる。アーム28は29でピボット止めされてお
り、加圧シリンダ14aのロッドはアーム28および31にピ
ボット運動可能に接続されている。アーム28の遠隔端部
上の支持ローラ30は、ドラム15aに向かって下降したと
きにコア18aを支持する。総括的に41a,41a′,41a″で示
されているロード・セルをそれぞれ任意の位置29,30ま
たは31に配置し、ロード・セル41がもたらす信号と同じ
力を示す信号をもたらすことができる。すなわち、必要
なロード・セルは１個だけであるが、それを任意の位置
に41a,41a′,41a″を配置することができる。
点29,30,31におけるロード・セル41a,41a′,41a″の
位置に関わりなく、ロード・セルとスプール／コア18の
間の線形鉛直力を測定することができる。コアを一次ア
ームに装荷し、アーム28の端部によって下方から支持
し、加圧シリンダ27aを引っ込めることによって作動す
るフック26aと上部で係合した後、加圧シリンダをゆっ
くり引っ込めるか（第３図のシリンダ14a）、あるいは
ゆっくり伸ばす（第１図のシリンダ14）かする。これに
よって、ロード・セル41a,41a′、および41a″に第１図
のロード・セル41に関連して説明したものと同じ荷重を
示す荷重が発生する。
第３図に示すように、加圧シリンダ14a、アーム28、
ピボット29および30は一次アーム・ニップ解除機械装置
を含んでいる。コア18aがフックによって一次アームに
クランプされると、一次アーム・ニップ解除システムが
シリンダ14を伸ばすか（第１図）、あるいはシリンダ14
aを引っ込めるか（第３図）によって作動する。
このとき、ロード・セル41,41a,41a′,41a″は空のコ
アの重量、プラス空になる方向または紙が蓄積する方向
への一次アーム・フック26,26aの運動に伴う摩擦力を示
す基準値を確立する値を測定する。コアがコア・ホルダ
40に載るまで、シリンダ14が延びるか（第１図）、ある
いはシリンダ14aが引っ込むか（第３図）する。加圧シ
リンダ14（第１図）のピストン・ロッドの端部、または
アーム28の遠隔ローラ支持部30、またはピボット29,31
（第３図）のいずれかにおけるコアの重量を測定するロ
ード・セル41,41aからの信号は、第２図に示すように、
信号処理装置33へ送られ、該処理装置はその信号を中央
演算処理装置35へ給送する。ニップ力信号、および以下
で詳細に説明するロード・セル32および39（第１図）か
らのウェブ張力信号は、信号処理装置34へ給送され、該
処理装置は次いで、中央演算処理装置35に通知する。一
次アームの角配向は、角位置インジケータ43,43aによっ
て発生し、信号処理装置50に伝えられる信号によって報
告される。該処理装置は次いで、中央演算処理装置35に
通知する。中央演算処理装置には希望するプログラムま
たはアルゴリズム37によってプログラムが組まれてお
り、ドラムに対する希望する巻取りロールのニップ力を
ドラムの角位置の関数として関連づけている。したがっ
て、中央演算処理装置は気圧／液圧制御機構36を制御す
る。該気圧／液圧制御機構36は気圧または液圧シリンダ
14,14aを制御して、コアが水平レールで支持されるとこ
ろまで降下する間、支持ドラム15,15aの弧状セグメント
の任意の点で一次アームに保持されているときのニップ
力を制御する。
再度第１図を参照すると、設定点がコアをロード・セ
ル41に装荷することによって確立されると、コアは、支
持ドラム15とニップ係合している水平レール13で支持さ
れている部分的に巻かれたロール19によって示されてい
る巻取り位置へ下降する。ニップ力はロード・セル32に
働く反力によって測定される。巻取りロールと支持ドラ
ムとの間のニップ力が水平であり、かつ支持ドラムの回
転軸16を通る水平面内でほぼ水平であるから、反力はロ
ード・セル32にとって、このロード・セルを通る仮想鉛
直面に直角なせん断力に見える。このせん断力はウェブ
張力の水平成分と組み合わされたニップの水平力の和で
ある。ロード・セル32の読みは他の読みと組み合わされ
て、ピボット・アーム23に担持されているシリンダ24お
よびローラ７用の気圧または液圧に変換され、ニップ力
Ｎを制御するためにコアにかけられる。一方がリールの
いずれかの側面にあるコネクティング・ロッド25は、ク
ロスマシン方向で整合状態にピボット・アーム23を維持
する。
入来ウェブＷの張力はロード・セル39が支持してい
る、ウェブに対するローラ38によって測定される。もち
ろん、便宜上、機械の前端のみが示されているが、同様
なロード・セルが機械の前後両方に、あるいは機械の面
上に分散した複数の位置のいずれかに配置されるもので
あることが理解されよう。最低限、39などのロード・セ
ルが機械のいずれかの側面においてウェブの両側に配置
されることとなる。
ロード・セル32は機械のいずれかの側面において支持
ドラムのいずれかの端部にある支持ドラム15のベアリン
グ取付け部の下方に配置される。また、ロード・セル41
は各一次アーム17,17aの他端に配置され、コア18両端に
おける力を測定する。コアの重量を測定し、設定点値を
得るためのコア・リリーフおよびローディング機構（す
なわち、ロード・セル41）が、第１図で若干簡略に示さ
れている構成において加圧シリンダ14のロッドの端部の
真上にあるのに対し、第３図に示した機構の関節式レバ
ー構成（すなわち、ロード・セル41aまたは41a′または
41a″）はより詳細なものである。
作動時に、操作員はコア18を一次アーム17,17aに装荷
し、コア・ホルダ40とフック26によって（第１図）、ま
たはアーム28の遠隔端部３とフック26aによって（第３
図）支持されるようにする。フック26,26aはシリンダ1
4,27aを引っ込めることによってコア上方で係合する。
アーム28の遠隔端部３は第３図に示すように引き込まれ
るシリンダ14aの作用によって、あるいは第１図に示す
ように伸ばされるシリンダ14の作用によってコアと係合
する。このとき、ロード・セル41,41a,41a′,41a″は、
空のリール・スプール／コアの重量プラスいわゆる空に
なる方向または紙が蓄積する方向、すなわち、支持ドラ
ム15から放射状に外方の方向への一次アームのフックの
移動に伴う摩擦力を示す基準値設定点を確立する値を測
定する。この基準値は第２図の信号処理装置33へ給送さ
れ、中央演算処理装置35に渡される。コアがコア・ホル
ダ40に載るまで、シリンダ14,14aは作動する。次いで、
一次アームが、部分的に巻き取られたロール19として示
されている巻取り位置へ向かってコアを下降させるよう
にギア・セグメント21を駆動するピニオン20によって、
反時計方向へ回転させられる。この弧状の移動経路に沿
ったすべての点において、ロード・セル41,41a（また
は、41a′,41a″）は支持ドラム15,15aに対する部分的
に巻き取られたロールのニップ力の荷重を示す信号を発
生する。この荷重は加圧シリンダ14,14aによって制御さ
れる。ドラム15における反力はロード・セル32,32aによ
って測定され、その信号は第２図に示すように信号処理
装置34へ給送される。ロード・セル39が測定したウェブ
の張力をロード・セル32,32aにおける荷重から差し引
き、ニップ力Ｎの正味の読みを知る。信号の組合せを中
央演算処理装置35に給送し、該処理装置は電流／圧力装
置36による気圧／液圧信号を発生するので、気圧または
液圧シリンダが希望するプログラムされたニップ力を得
るための適切な制御力を印加する。一次アームの位置は
角位置インジケータ43,43aによって常に監視されてお
り、これらのインジケータはその位置を中央演算処理装
置35に伝える。これらの作動はすべて操作員が制御で
き、最適なロール密度を得ることができる。
ロード・セルを使用することについて言及したが、当
分野の技術者に十分に理解されるように、ロード・セル
は市販されており、本発明を実施するに当たり容易に入
手できるものである。たとえば、ロード・セルを備えた
ピロー・ブロック張力測定システムが、ABB Industrial
Systems,Inc.から入手可能である。他のロード・セル
はKarlskoga（スウェーデン）のNobel Elektronikが販
売しているものである。ABBのロード・セルは巻取りド
ラム上の反力の測定に使用するのに適しており、Nobel
のロード・セルはコアのインデックス・ポイントを測定
するための装置に使用するのに適している。
以上のとおり、高速な製紙機のリールの信頼性の高い
作動に特に適合した、ロード・セルを利用して改善され
た機構が提供される。ロード・セルは連続した正確な出
力をもたらし、一様な密度を有する巻取り紙ロールの生
産を可能とするものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−196253（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−7650（ＪＰ，Ａ) 米国特許4742968（ＵＳ，Ａ) 米国特許4726532（ＵＳ，Ａ) 英国特許2147279（ＧＢ，Ａ) 英国特許2168040（ＧＢ，Ａ) 欧州特許394197（ＥＰ，Ａ) 西独国特許3347733（ＤＥ，Ａ) 西独国特許2147673（ＤＥ，Ａ) 西独国特許3627463（ＤＥ，Ａ)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コア（18,18a）を受け取るための一対の一
    次アーム（17,17a）、および被駆動支持ドラム（15,15
    a）を有しており、該支持ドラムが移動している紙ウェ
    ブ（Ｗ）を、コアが一次アームで支持されウェブを間に
    して該支持ドラムとニップ係合したときに支持し、ウェ
    ブをコア上の巻取りウェブ・ロールに巻き取る紙ウェブ
    巻取り装置において、 前記一次アーム対（17,17a）が前記支持ドラムとほぼ同
    軸で回転し、該ドラムからほぼ放射状に長手方向に延び
    るように取り付けられており、 前記支持ドラムの表面の上部部分のまわりにほぼ半径方
    向に該支持ドラムと可動で調節可能にバイアスされニッ
    プ係合してコアを受け入れ、保持して、コア上で部分的
    に巻取り済みのウェブ・ロールを形成するコア上へのウ
    ェブの巻取りを開始するために前記一次アームと作動的
    に関連づけられたニップ力制御手段（14,14a,26,26a,2
    8,29,30,40）と、 コアの重量、および新しいコアを前記支持ドラム上でほ
    ぼ鉛直に前記一次アームに配置したときにコアと該支持
    ドラムの間のニップ荷重を当初希望するレベルに調節す
    る際に該支持ドラムから離隔する前記ニップ力制御手段
    のあらゆる摩擦力、ならびに該ニップ力制御手段が巻取
    りウェブ・ロールの増加する直径に適合するように移動
    した際の該ニップ力制御手段によるあらゆる摩擦力を感
    知するために前記一次アームおよび該ニップ力制御手段
    と作動的に関連づけられ、このようなコアの重量および
    摩擦力を示す第１の信号をもたらす第１圧力感知手段
    （41,41a,41a′,41a″）と、 前記支持ドラムに対するコアまたは部分的に巻き取られ
    たウェブ・ロールの半径方向力の水平成分を含む、あら
    ゆる水平力のみを測定し、前記支持ドラムに対する水平
    ニップ力を示す第２の信号をもたらす第２圧力感知手段
    （32,32a）と、 新たに起動したコアの前記支持ドラムに関する角位置を
    測定し、このような位置を示す第３の信号をもたらす角
    位置インジケータ手段（43,43a）と、 前記支持ドラムに支持されているウェブの上流で入来す
    るウェブの張力を測定するために配置され、ウェブの張
    力の関数として第４の信号をもたらすためのロード・セ
    ル（39）を含んでいるウェブ張力測定手段（38,39）
    と、 前記第１、第２および第３の信号を受け取り、それらの
    信号を中央演算処理装置（35）のプログラムと相関さ
    せ、紙のウェブが前記支持ドラムの表面部分で支持され
    るとともに、前記ニップ力制御手段によって保持される
    ように、部分的に巻き取られたウェブ・ロールを前記一
    次アーム対が移動させたときにプログラムにしたがって
    コアとその上に巻かれたウェブ・ロールと該支持ドラム
    の間のニップ圧（Ｎ）を制御するために信号を前記ニッ
    プ力制御手段にもたらす信号処理手段（33,34,50）とか
    らなり、 前記信号処理手段（34）は前記第４の信号を受け取り、
    これを前記第２の信号と相関させ、部分的に巻き取られ
    たウェブ・ロールの水平力から入来するウェブの張力を
    引くことによって前記支持ドラム上での正味の反力をも
    たらすことを特徴とする、紙ウェブ巻取り装置。
  2. 【請求項２】前記ニップ力制御手段がフック手段（26,2
    6a）とコア・ホルダ支持手段（40）とからなっており、
    これらがコアを把持し、コアを前記支持ドラムに対して
    バイアスするとともに、一次アームに沿って長手方向へ
    移動可能であるように構成され配設されていることを特
    徴とする、 請求の範囲第１に記載の紙ウェブ巻取り装置。
  3. 【請求項３】コア（18,18a）を受け取るための一対の一
    次アーム（17,17a）、および被駆動支持ドラム（15,15
    a）を含んでおり、該支持ドラムが移動している紙のウ
    ェブ（Ｗ）を、コアが前記一次アームで支持され該支持
    ドラムとウェブを間にしてニップ係合したときに支持
    し、ウェブをコア上の巻取りウェブ・ロールに巻き取る
    紙ウェブ巻取り装置における連続的に移動している紙の
    ウェブ（Ｗ）を巻き取る方法において、 前記一次アームを前記支持ドラム表面の上部周辺部付近
    において新しいコアをニップ力制御手段（14,14a,26,26
    a,28,29,30,40）に受け取るステップと、 コアの重量、および前記支持ドラムから離隔する際の前
    記ニップ力制御手段のあらゆる摩擦力を感知するため
    に、第１圧力感知手段（41,41a,41a′,41a″）を利用し
    て第１の信号をもたらすステップと、 新しいコア（18,18a）を前記支持ドラムに対して内方へ
    移動し、該支持ドラムと調節可能にバイアスされたニッ
    プ係合をしている前記ニップ力制御手段によって、間に
    移動している紙のウェブをおいて前記支持ドラムとのニ
    ップ係合を確立するステップと、 ウェブが前記支持ドラムによってニップされた際に、部
    分的に巻き取られたウェブ・ロール（12）を形成するた
    めにコアに紙ウェブを巻き付けるステップと、 前記支持ドラムに対する水平力を測定するために該支持
    ドラムと作動的に関連付けられた第２圧力感知手段（3
    2,32a）を利用して第２の信号をもたらすステップと、 前記支持ドラムの周縁に関してあらたに起動されたコア
    の角位置（43,43a）を測定するステップと、 このような角位置を示す第３の信号をもたらすステップ
    と、 前記支持ドラムの上流の位置でウェブの張力（38,39）
    を測定するステップと、 ウェブの張力を示す第４の信号をもたらすステップと、 前記第１、第２および第３の信号を処理し、これらの信
    号を中央演算処理装置（35）のプログラム（37）と相関
    させ、プログラムにしたがってコアとその上に巻かれた
    ウェブ・ロールと前記支持ドラムの間のニップ圧を制御
    するために信号を前記ニップ力制御手段にもたらすステ
    ップと、 前記第２および第４の信号を相関させ（34）、形成中の
    巻取りウェブ・ロールに対するニップ圧から生じる前記
    ドラムに対する正味反力を示す信号をもたらすステップ
    と、 からなっていることを特徴とする、紙ウェブの巻取り方
    法。
  4. 【請求項４】前記支持ドラムの周縁の回りの弧状経路内
    でコアを移動させるとともに、コア上に巻取り中の紙ウ
    ェブ・ロールと前記支持ドラムの間にニップ接触を維持
    し、該支持ドラムに対するニップ荷重を連続的に測定し
    （32,32a）、調節するステップをさらに有することを特
    徴とする、 請求の範囲３に記載の移動している紙のウェブをコアに
    巻き取る方法。
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