JP3138878B2 - カレンダーロールの圧力制御方法及び圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明はカレンダーロールの圧力
制御方法及び圧力制御装置に関する。詳細には、シート
状物の厚さを長さ方向及び幅方向全体にわたって均一と
することができるカレンダーロールの圧力制御方法及び
圧力制御装置に関する。

【従来の技術】布地、不織布、紙、フィルム等のシート
状物にあっては、所定の加圧力でカレンダーロール間に
通すことにより、シート状物の厚さを所定厚さに調整す
るカレンダ加工が施されている。ところが、上記加工を
行なうカレンダーロールは両端が加圧されるようになっ
ており、加工時にロールに撓み発生した場合、ロールの
両端部の圧力は中央部の圧力よりも高くなり、シート状
物の幅方向中央部と両端部とにおける厚さは均一なもの
とはならず、シート状物の中央部の厚さが厚くなり、両
端部が薄くなるという結果を招いていた。このような不
具合を解消するため、ロールの撓みを補償する手段とし
て、ロールクラウン法、ロールクロス法、ロールベント
法といった手法がある。又、ロールの内圧を変えること
により、ロールの撓みを補償するという方法もある。

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記手法を
用いることによりロールの撓みは補償できるものの、そ
の操作は操作員が、例えば１ｋｍ若しくは２ｋｍ毎にシ
ート状物の厚さをマニュアルで測定し、その測定結果に
応じてカウンタロールのズレ幅を調節したり、カレンダ
ーロールの中央部に当接するロール圧を調節したり、或
いはロールの内圧を調節したりする等の操作を行なって
おり、ロールの撓み補償量の調節は全て操作員の経験に
よる手動調節に依存していた。このように、従来の手法
によれば１ｋｍ若しくは２ｋｍ毎といった所定の加工長
さ毎に測定した厚さに基づいてロールの撓み補償を行な
うため、シート状物の長さ方向及び幅方向にわたって均
一な厚さを有するシート状物を得ることは困難であっ
た。又、カレンダ加工後のシート状物の厚さを所定の加
工長さ毎に測定し、その測定結果に応じて、ロールの撓
みを補償するという操作は大変に煩雑な作業でもあっ
た。本発明は、このような事情に鑑みなされたものであ
り、シート状物の厚さを長さ方向及び幅方向全体に渡っ
て均一とすることができるシート状物の厚さ制御方法及
び厚さ制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項１記載の発明は「ロールの内圧を変換
するロール形式のカレンダーロールの圧力制御方法であ
って、カレンダ加工後のシート状物における厚さをシー
ト状物の幅方向両端部及び中央部の３箇所において測定
し、得られる３つの測定厚さの平均値と設定厚さとを比
較して演算処理することにより、カレンダロール全体の
圧力制御信号を出力すると共に、前記中央部と一端部と
において測定された厚さの平均値と３つの測定厚さの平
均値とを比較して演算処理することにより、カレンダー
ロールの一端側の個別圧力制御信号を出力し、前記中央
部と他端部とにおいて測定された厚さの平均値と３つの
測定厚さの平均値とを比較して演算処理することによ
り、カレンダーロールの他端側の個別圧力制御信号を出
力し、前記両端部において測定された厚さの平均値と中
央部において測定された厚さとを比較して演算処理する
ことにより、カレンダーロールの中央部の個別圧力制御
信号を出力して、カレンダーロールの両端部及び中央部
の圧力をフィードバック制御するようにしたことを特徴
とするカレンダーロールの圧力制御方法」をその要旨と
した。又、請求項２記載の発明は、「ロールの内圧を変
換するロール形式のカレンダーロールの圧力制御装置で
あって、 カレンダ加工後のシート状物の幅方向両端部及
び中央部の３箇所における厚さを測定する測定手段と、
得られた３つの測定厚さの平均値と設定厚さとを比較し
て演算処理することにより、カレンダーロール全体の圧
力制御信号を出力する第１制御部と、前記中央部と一端
部とにおいて測定された厚さの平均値と３つの測定厚さ
の平均値とを比較して演算処理することにより、カレン
ダーロールの一端側の個別圧力制御信号を出力する第２
制御部と、前記中央部と他端部とにおいて測定された厚
さの平均値と３つの測定厚さの平均値とを比較して演算
処理することにより、カレンダーロールの他端側の個別
圧力制御信号を出力する第３制御部と、前記両端部にお
いて測定された厚さの平均値と中央部において測定され
た厚さとを比較して演算処理することにより、カレンダ
ーロールの中央部の個別圧力制御信号を出力する第４制
御部とからなる圧力制御手段とを備え、カレンダーロー
ルの両端部及び中央部の圧力がフィードバック制御され
るよう構成されたことを特徴とするカレンダーロールの
圧力制御装置」をその要旨とした。以下、本発明のカレ
ンダーロールの圧力制御方法及び圧力制御装置を更に詳
しく説明する。本発明においてカレンダ加工は、織物、
不織布、紙、フィルム等のシート状物を、所定の圧力で
カレンダーロールに通すことにより行われ、この加工に
よりシート状物における厚さの調整が行なわれていた。
本発明の圧力制御方法は、ロールの内圧を変換するロー
ル形式のカレンダーロールを使用し、上記カレンダ加工
後のシート状物の幅方向中央部、両端部における厚さを
測定すると共に、得られた３つの測定厚さと設定厚さと
を比較して演算処理することにより、前記カレンダーロ
ール全体の圧力制御信号、ロールの中央部及び両端部の
個別圧力制御信号を出力し、これらカレンダーロールの
中央部と両端部とにおける圧力をフィードバック制御す
るというものである。カレンダ加工後のシート状物にお
ける厚さは、厚さ計を用いて測定することができ、厚さ
計としては電気抵抗変化を利用したもの、電気容量によ
るもの、うず電流によるもの、超音波を利用するもの、
放射線の減衰を利用するものなど従来より知られたもの
を用いることが出来る。例えば、図１に示すように、３
台の厚さ計４をシート状物Ｘの幅方向中央部と両端部に
夫々配置して各箇所におけるシート状物の厚さを連続測
定するようにしてもよい。この場合、各箇所に厚さ計を
夫々配置することにより、箇所毎に独立した測定データ
を得ることができる。尚、１つの厚さ計をシート状物の
幅方向に移動させて前記３つの箇所における厚さを測定
し、この測定データからシート状物の中央部並びに両端
部における厚さの連続データを算出するようにしても良
い。次いで、上記の如くして得られた測定データは図１
に示すように圧力制御手段に入力され、ここで、設定厚
さとの比較により演算処理が行なわれ、カレンダーロー
ル全体の圧力を制御する信号と、カレンダーロールの幅
方向中央部と両端部における個別の圧力を制御する信号
の４種の制御信号が出力されるようになっている。つま
り、圧力制御手段は、第１制御部と、第２制御部と第３
制御部と第４制御部とからなり、第１制御部ではＰＩＤ
方式による制御が行なわれ、３つの測定された厚さの平
均値と設定厚さとを比較して演算処理することにより、
カレンダーロール全体の圧力、すなわち主圧力の制御信
号が出力されるようになっている。又、第２制御部で
は、同じくＰＩＤ方式による制御が行なわれ、３つの測
定された厚さの平均値を設定値とし、この値と、右端部
と中央部において測定された厚さの平均値とを比較して
演算処理することにより、カレンダーロールの右端部の
個別圧力制御信号が出力されるようになっている。又、
第３制御部ではＰＩＤ方式による制御が行なわれ、３つ
の測定された厚さの平均値を設定値とし、この値と、左
端部及び中央部とにおいて測定された厚さの平均値とを
比較して演算処理することにより、カレンダーロールの
左端側の個別圧力制御信号が出力されるようになってい
る。更に、第４制御信号ではＰＩＤ方式による制御が行
なわれ、両端部において測定された厚さの平均値を設定
値とし、この値と、中央部において測定された厚さとを
比較して演算処理することにより、カレンダーロールの
中央部の個別圧力制御信号が出力されるようになってい
る。圧力制御手段により出力された制御信号は、圧力変
換器を経て制御される各要素に伝達され、フィードバッ
ク制御されるようになっている。つまり、上記圧力制御
手段により出力された圧力制御信号が圧力変換器を経て
圧力信号に変換され、この圧力信号が、カレンダーロー
ルの両端部の圧力を調節する油圧シリンダと 、カレンダ
ーロールの内圧とに伝達され、フィードバック制御され
るようになっているのである。このように本発明の制御
方法によれば、シート状物の幅方向中央部と両端部の３
箇所における厚さを連続的に測定すると共に、これら３
つの連続的に測定された厚さと設定厚さとを比較し演算
処理することにより、カレンダーロール全体の圧力制御
信号とロール中央部及び両端部の個別圧力制御信号とを
出力して、連続的にカレンダーロールの中央部並びに両
端部の圧力がフィードバック制御されるようになってお
り、カレンダ加工されるシート状物の厚さをシートの長
さ方向及び幅方向全体に亘って均一な状態に調整するこ
とができるようになっている。次に、本発明のカレンダ
ーロールの圧力制御装置について説明する。尚、本発明
の圧力制御装置により圧力制御するカレンダーロールに
は、ロールの内圧を変換するロール形式のカレンダーロ
ールを使用している。本発明の制御装置は測定手段と圧
力制御手段とを備えている。測定手段はカレンダーロー
ルの後方であって、カレンダ加工後のシート状物の幅方
向中央部と両端部における厚さを測定するものであり、
具体的には、紙、布地などの厚みを測定するために従来
より用いられていた厚さ計である。厚さ計としては電気
抵抗変化を利用したもの、電気容量によるもの、うず電
流によるもの、超音波を利用するもの、放射線の減衰を
利用するものなどを用いることが出来る。厚さ計はシー
ト状物の幅方向中央部並びに両端部における厚さを独立
して連続測定できるように、各箇所に１つずつ設置する
のが望ましい。尚、１つの厚さ計をシート状物の幅方向
に移動させて３箇所における厚さを測定し、この測定デ
ータから各箇所における連続測定データを求めるように
しても良い。圧力制御手段は、第１制御部と第２制御部
と第３制御部と第４制御部からなる４つの制御部により
構成され、各制御部ではＰＩＤ方式による制御が行なわ
れるようになっている。尚、各制御部の説明は制御方法
の箇所で説明済であるため、ここでの説明は割愛する。
上記圧力制御手段により、カレンダーロール全体の圧力
制御信号と、カレンダーロールの右端部の圧力、左端部
の圧力、更には中央部の圧力の個別圧力制御信号の４種
の制御信号が出力されるようになっている。４種の制御
信号は、夫々圧力変換器を経て圧力信号へと変換され、
カレンダーロール両端の油圧シリンダ或いはカレンダー
ロール中央部の圧力を調節する調節系へと伝達され、カ
レンダーロールの両端部及び中央部の圧力がフィードバ
ック制御されるようになっている。

【実施例】２本のカレンダーロール１を互いに圧接状態
とし、これらカレンダーロール１間にシート状物Ｘを通
し、シート状物Ｘにカレンダ加工を施した。カレンダー
ロール１としては、ロール１の撓みに応じて内圧を変化
させて撓み補償を行なうことができるスイミングロール
（Ｋｕｓｔｅｒｓ社製）を用いた。図１に示すように、
カレンダ加工後のシート状物Ｘの幅方向中央部と両端部
とに夫々３台の厚さ計４を設置して、上記各箇所におけ
るシート状物Ｘの厚さを連続的に測定した。得られた３
つの測定データは４台のＰＩＤ調節計５、６、７、８に
入力され、ここで３つの測定データと設定厚さとの比
較、演算処理がなされ、４種の制御信号が出力されるよ
うになっている。すなわち、図１に示すように、ＰＩＤ
調節計５では３つの測定された厚さを平均し、その値と
設定厚さとの演算処理により、ロール１全体の圧力制御
信号が出力されるようになっている。ＰＩＤ調節計６で
は、中央部と右端部とにおいて測定された厚さを平均す
ると共に、３つの測定された厚さを平均し、これらの平
均値を比較し演算処理することにより、ロール１の右端
側の個別圧力制御信号が出力されるようになっている。
ＰＩＤ調節計７では中央部と左端部とにおいて測定され
た厚さを平均すると共に、３つの測定された厚さを平均
し、これらの平均値を比較し演算処理することにより、
ロール１の左端側の個別圧力制御信号が出力されるよう
になっている。ＰＩＤ調節計８では両端部において測定
された厚さを平均し、その値と中央部において測定され
た厚さとを比較し演算処理することにより、ロール１の
中央部の個別圧力制御信号が出力されるようになってい
る。４台のＰＩＤ調節計により出力された４種の圧力制
御信号は、夫々個々の圧力変換器に入力され圧力信号へ
と変換され、これらの圧力信号によってカレンダーロー
ル１両端部の油圧シリンダー２、３の圧力と、ロール１
の内圧の制御が行なわれるようになっている。以上述べ
たように、カレンダ加工後のシート状物Ｘの中央部と両
端部における厚さの連続した測定データに基づいて、カ
レンダーロール１の油圧シリンダ２、３の圧力並びにロ
ール１の内圧のフィードバック制御を行なった結果、シ
ート状物Ｘの長さ方向及び幅方向全体にわたって、厚さ
むらのない、均一な厚みのシート状物を得ることができ
た。

【発明の効果】本発明のカレンダーロールの圧力制御方
法にあっては、シート状物の幅方向中央部並びに両端部
における厚さの測定データに基づいて、ロールの中央部
及び両端部の圧力がフィードバック制御されるようにな
っていることから、シート状物の長さ方向及び幅方向に
亘って厚さを均一にすることができる。またこの圧力制
御方法によれば、シート状物の幅方向中央部並びに両端
部における厚さの測定、カレンダーロール全体の圧力、
ロール中央部及び両端部の個別の圧力の制御が全て自動
化されていることから、操作員による測定、調節と言っ
た煩雑な作業を省略することができ、かつ高精度で均質
な絞り加工を行うことが出来る。本発明のカレンダーロ
ールの圧力制御装置にあっては、測定手段によってカレ
ンダ加工後のシート状物の幅方向中央部並びに両端部に
おける厚さが測定され、圧力制御手段によって３つの測
定データと設定厚さとを比較して演算処理することによ
って、カレンダーロール全体の圧力制御信号とロール中
央部及び両端部における個別圧力制御信号とが出力さ
れ、この結果、カレンダーロールの中央部及び両端部の
圧力がフィードバック制御されるようになっており、各
圧力制御の自動化を実現することができ、かつシート状
物における厚さを長さ方向並びに幅方向に亘って均一化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧力制御方法を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１・・・カレンダーロール ２、３・・・油圧シリンダ ４・・・厚さ計 ５、６、７、８・・・ＰＩＤ調節計

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールの内圧を変換するロール形式のカ
   レンダーロールの圧力制御方法であって、 カレンダ加工後のシート状物における厚さをシート状物
   の幅方向両端部及び中央部の３箇所において測定し、得
   られる３つの測定厚さの平均値と設定厚さとを比較して
   演算処理することにより、カレンダロール全体の圧力制
   御信号を出力すると共に、 前記中央部と一端部とにおいて測定された厚さの平均値
   と３つの測定厚さの平均値とを比較して演算処理するこ
   とにより、カレンダーロールの一端側の個別圧力制御信
   号を出力し、前記中央部と他端部とにおいて測定された
   厚さの平均値と３つの測定厚さの平均値とを比較して演
   算処理することにより、カレンダーロールの他端側の個
   別圧力制御信号を出力し、前記両端部において測定され
   た厚さの平均値と中央部において測定された厚さとを比
   較して演算処理することにより、カレンダーロールの中
   央部の個別圧力制御信号を出力して、カレンダーロール
   の両端部及び中央部の圧力をフィードバック制御するよ
   うにしたことを特徴とするカレンダーロールの圧力制御
   方法。
2. 【請求項２】 ロールの内圧を変換するロール形式のカ
   レンダーロールの圧力制御装置であって、 カレンダ加工後のシート状物の幅方向両端部及び中央部
   の３箇所における厚さを測定する測定手段と、 得られた３つの測定厚さの平均値と設定厚さとを比較し
   て演算処理することにより、カレンダーロール全体の圧
   力制御信号を出力する第１制御部と、前記中央部と一端
   部とにおいて測定された厚さの平均値と３つの測定厚さ
   の平均値とを比較して演算処理することにより、カレン
   ダーロールの一端側の個別圧力制御信号を出力する第２
   制御部と、前記中央部と他端部とにおいて測定された厚
   さの平均値と３つの測定厚さの平均値とを比較して演算
   処理することにより、カレンダーロールの他端側の個別
   圧力制御信号を出力する第３制御部と、前記両端部にお
   いて測定された厚さの平均値と中央部において測定され
   た厚さとを比較して演算処理することにより、カレンダ
   ーロールの中央部の個別圧力制御信号を出力する第４制
   御部とからなる圧力制御手段とを備え、 カレンダーロールの両端部及び中央部の圧力がフィード
   バック制御されるよう構成されたことを特徴とするカレ
   ンダーロールの圧力制御装置。