JP4150181B2 - テンションコントロール装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファスチューン原反よりウェブを送り出す際において、ウェブに付与されるテンションを調整するテンションコントロール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紙加工製品の分野において、帯状原材料である所謂ウェブは、通常、ロール状に巻回されたロール原反として保管、運搬される。そして、例えば、このロール原反をウェブ加工機のロールシャフト部に装着して巻き出すことにより、ウェブ加工機内の加工工程部にウェブを送り出して加工を施すが、複雑で精度の高い加工が要求される場合、ウェブ加工機においては、ウェブ送り出しの際のテンションコントロールが一般的に重要となる。
【０００３】
ところで、近年、例えばエアレードのように、ウェブに厚みがあってかさ張る等の理由により、ロール原反にするには不向きな原材料を保管する方式として、ファスチューン原反方式というものが知られている。
【０００４】
図４に示すように、ファスチューン原反方式とは、所定の幅にカットされたウェブ原材料を層状に折り畳んで保存する方法である。
ファスチューン原反４は、ウェブ４ａを一定の高さまで一列に積み上げたのちに、隣接する次列に同様にウェブ４ａを積み上げていき、同一の高さの列を複数形成し、これを所定の列数となるまで繰り返すことにより形成される。
このようなファスチューン原反４からウェブ４ａの一端を引き出し、第１列から最終列まで順次紐解いて、ウェブ４ａをウェブ加工機の加工工程部へ送り出す。
【０００５】
ファスチューン原反方式を採用することにより、単位体積当りのウェブの量を、従来のロール原反とする場合に比較して増加させることができるが、ファスチューン原反から紐解かれた時点で、ウェブに付与されるテンションはゼロのままである。従って、加工上の必要性から、ファスチューン原反からウェブ加工機内に送り出す段階で、ウェブにテンションを付加し、張りを与える必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウェブにテンションコントロールが必要となる場合、ロールシャフト部を持たないファスチューン原反に、ファスチューン原反自身を送り出させる送り出しドライブ機能を備えることができない等の理由があったため、ファスチューン原反のウェブのテンションを所望の値とするのに有効なテンションコントロール装置はこれまで確立されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ファスチューン原反から送り出されるウェブのテンションコントロールを、精確に行うことが可能なテンションコントロール装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、例えば、図１に示すように、ウェブ４ａが層状に折り畳まれたファスチューン原反４より前記ウェブを送り出す際に、前記ウェブに付与されるテンションを調整するテンションコントロール装置１であって、
前記ファスチューン原反から前記ウェブを送り出すドライブローラ（例えば、オメガローラ１１）と、
前記ファスチューン原反と前記ドライブローラの間に、前記ファスチューン原反より送り出される前記ウェブに所定の抱き角を付加して前記ドライブローラまで送るように、前記ウェブの上側と下側に交互に配置される複数のローラ（例えば、フリーローラ３ａ）と、
前記ドライブローラより送り出され、Ｕ字状に垂下される前記ウェブ上に支持されるダンサーロール１２と、
前記ダンサーロールの上下位置を検出する位置検出センサ１５と、
前記位置検出センサによる検出結果に基づいて、前記ダンサーロールの位置を所定の位置とするよう前記ドライブローラの回転数を制御する制御手段（例えば、コントローラ１４）と、
前記ドライブローラにより送り出され、前記ダンサーロールを通過した前記ウェブをフィードするフィードローラ（例えば、フィードローラ１３）と、を備え、
前記ドライブローラは、オメガローラ１１、若しくはＳラップローラ２１であることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、ドライブローラによって、ファスチューン原反よりウェブが送り出され、送り出されたウェブが更に、フィードローラによって送られて、ドライブローラとフィードローラ間のウェブ上に支持されるダンサーロールによりダンサーロールの重量に応じたテンションがウェブに付与されるとともに、ドライブロールの回転数に応じてダンサーロールが上下動する。そして、位置検出センサにより、このダンサーロールの上下位置が検出され、制御手段により、検出結果に基づいてドライブローラの回転数が制御され、ダンサーロールの位置が所定の位置とされる。従って、ウェブの送り出し時点より、ドライブローラとフィードローラ間のウェブのテンションコントロールとウェブ送り出し量調整を精確に行うことができる。
ここで、フィードローラは、ニップローラ、Ｓラップローラ、オメガローラなどである。
【００１０】
また、請求項１記載の発明によれば、ローラにより、ファスチューン原反より送り出されるウェブは、所定の抱き角が付加されてドライブローラまで送られる。従って、ローラの回転抵抗がウェブにかかることにより、ウェブにはいくらかのテンションが付与されるので、緩みや蛇行を抑えることができ、操業の安定が図れる。
ここで、ローラとしては、フリーローラ、又はフィードローラを用いるが、フリーローラとフィードローラを混在させることも可能である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、例えば、図２に示すように、ウェブ４ａが層状に折り畳まれたファスチューン原反４より前記ウェブを送り出す際に、前記ウェブに付与されるテンションを調整するテンションコントロール装置２であって、
前記ファスチューン原反から前記ウェブを送り出すドライブローラ（例えば、Ｓラップローラ２１）と、
前記ファスチューン原反と前記ドライブローラの間に、前記ファスチューン原反より送り出される前記ウェブに所定の抱き角を付加して前記ドライブローラまで送るように、前記ウェブの上側と下側に交互に配置される複数のローラと、
前記ドライブローラより送り出される前記ウェブのテンション値を検出するテンション検出器２２と、
前記テンション検出器が検出するテンション値を所定の値とするように前記ドライブローラの回転数を調整する調整手段（例えば、コントローラ２４）と、
前記ドライブローラにより送り出され、前記テンション検出器を通過した前記ウェブをフィードするフィードローラ（例えば、フィードローラ２３）と、を備え、
前記ドライブローラは、オメガローラ１１、若しくはＳラップローラ２１であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、ドライブローラによって、ファスチューン原反よりウェブが送り出され、送り出されたウェブが更に、フィードローラによって送られて、テンション検出器により、ドライブローラとフィードローラ間のウェブのテンション値が検出される。そして、調整手段により、ドライブローラの回転数が調整され、テンション検出器が検出するテンション値が所定の値とされる。従って、ウェブの送り出し時点より、ウェブに所定のテンションが付与されることとなり、テンションコントロールを精確に行うことができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明によれば、ローラにより、ファスチューン原反より送り出されるウェブは、所定の抱き角が付加されてドライブローラまで送られる。従って、ローラの回転抵抗がウェブにかかることにより、ウェブにはいくらかのテンションが付与されるので、緩みや蛇行を抑えることができ、操業の安定が図れる。
ここで、ローラとしては、フリーローラ、又はフィードローラを用いるが、フリーローラとフィードローラを混在させることも可能である。
【００１５】
請求項１又は２記載の発明によれば、ドライブローラはオメガローラ、若しくはＳラップローラであるため、ウェブに適正な抱き角が付加されることとなって、ウェブがスリップすることがない。
又、オメガローラ、若しくはＳラップローラによれば、ウェブを上下からローラによって挟み込むことがないため、ウェブを上下方向に圧縮してしまう恐れがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１〜図３は夫々、本発明に係るテンションコントロール装置の一実施形態を示す図である。
【００１７】
（第１実施例）
図１に示すテンションコントロール装置１の構成を説明する。
【００１８】
テンションコントロール装置１は、例えば、ファスチューン原反４からウェブ４ａを送り出すとともに、後述するダンサーロール１２の位置調整を行うオメガローラ１１と、オメガローラ１１より送り出されてＵ字状に垂下されるウェブ４ａ上に支持される所定の重量のダンサーロール１２と、ダンサーロール１２から送り出されるウェブ４ａを図示しないウェブ加工機の加工工程部へ送り出すフィードローラ１３と、ダンサーロール１２の位置情報に基づいてオメガローラ１１によるウェブ４ａの送り出し量（回転数）を調整するコントローラ１４と、ダンサーロール１２の位置情報を検出する位置検出センサ１５等を備える。
【００１９】
オメガローラ１１は、ドライブローラ１１ａと、このドライブローラ１１ａの両側下方に、ウェブ４ａのスリップが起こらない抱き角をドライブローラ１１ａに付加して配置されるフリーローラ１１ｂ、１１ｂからなるドライブユニットである。
【００２０】
オメガローラ１１は、ドライブローラ１１ａをラップするようにウェブ４ａをフリーローラ１１ｂに巻き通してウェブ４ａを送り出すので、ウェブ４ａをローラ間に挟み込んで圧縮してしまう恐れがない。
尚、ウェブ４ａに付加された抱き角によって、ドライブローラ１１ａでのウェブ４ａのスリップを防止できない場合、ドライブローラ１１ａにフリーローラを設け、ウェブ４ａを圧縮しない程度にフリーローラによりウェブ４ａをニップさせてもよい。
【００２１】
又、ドライブローラ１１ａは、ロールシャフト部で図示しないモータと連結されており、モータの回転数は、ライン生産速度に準じて、コントローラ１４により微調整される。
一方、フィードローラ１３は、ロールシャフト部で図示しないモータと連結されており、モータの回転数は、ライン生産速度に比例、若しくは任意に設定できる。
【００２２】
ダンサーロール１２は、オメガローラ１１からフィードローラ１３間のウェブ４ａに、所定の重量によりある一定のテンションを付与するとともに、その時々のオメガローラ１１のドライブローラ１１ａの回転数に応じて、予め定められた原点位置から上下動する。この際のダンサーロール１２の位置情報は、位置検出センサ１５によって検出され、コントローラ１４に出力される。そして、ダンサーロール１２の位置が原点から外れた場合、コントローラ１４はドライブローラ１１ａのモータの回転数を調整して、ダンサーロール１２の位置を原点に戻すフィードバックを行って、オメガロール１１とフィードロール１３間のウェブ４ａ長さ量のコントロールを行う。
【００２３】
上述のようなテンションコントロール装置１によれば、まず、オメガローラ１１の回転駆動によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａが送り出され、この際のドライブロール１１ａの回転数に応じて、ダンサーロール１２が原点位置より移動する。
【００２４】
すると、ダンサーロール１２の位置情報が位置検出センサ１５によって検出され、コントローラ１４に出力される。そして、コントローラ１４はこの位置情報に基づいて、ダンサーロール１２を原点位置に戻すよう、オメガローラ１１の回転数を調整するので、オメガローラ１１によるウェブ４ａの送り出し量が的確に増減させられて、ダンサーロール１２が再び原点位置に戻る。
このように、ウェブ４ａにダンサーロール重量によって所定のテンションを付与したうえで、フィードローラ１３によってウェブ４ａをウェブ加工機の加工工程部へ送り出す。
【００２５】
以上のように、本第１の実施の形態のテンションコントロール装置１によれば、オメガローラ１１によってテンションコントロールを行うので、ファスチューン原反４のテンションコントロールとウェブの送り出し量制御を精確に行うことができる。
又、オメガローラ１１によって、ウェブ４ａに適正な抱き角を付加することができるので、ウェブ４ａがスリップすることがないとともに、ウェブ４ａの送り出し時点より、精確なテンションコントロールを行うことができる。
オメガローラ１１は、ウェブ４ａを上下方向に圧縮する恐れがないので、例えば、エアレードのような柔軟な原材料を加工する際のテンションコントロールに最適である。
【００２６】
（第２実施例）
図２に示すテンションコントロール装置２の構成を説明する。
【００２７】
テンションコントロール装置２は、例えば、ファスチューン原反４からウェブ４ａを送り出させるＳラップローラ２１と、Ｓラップローラ２１より送り出されるウェブ４ａのテンション値を検出するテンション検出器２２と、テンション検出器２２から送られるウェブ４ａを図示しないウェブ加工機の加工工程部へ送り出すフィードローラ２３と、テンション検出器２２が検出するテンション値に基づいて、Ｓラップローラ２１によるウェブ４ａの送り出し量（回転数）を調整するコントローラ２４等を備える。
【００２８】
Ｓラップローラ２１は、上下に配置されるドライブローラ２１ａ、２１ａからなるドライブユニットで、ドライブローラ２１ａ、２１ａにウェブ４ａをＳ字状となるよう巻き通して送り出すので、ウェブ４ａをローラ間に挟み込んで圧縮してしまう恐れがない。
尚、ウェブ４ａの抱き角によって、ドライブローラ２１ａ、２１ａでのウェブ４ａのスリップを防止できない場合、ドライブローラ２１ａ、２１ａに夫々、フリーローラを設け、ウェブ４ａを圧縮しない程度にフリーローラによりウェブ４ａをニップさせてもよい。
【００２９】
又、ドライブローラ２１ａは夫々、ロールシャフト部で図示しないモータと連結されており、モータの回転数は、ライン生産速度に準じて、コントローラ２４により微調整される。
一方、フィードローラ２３は、ロールシャフト部で図示しないモータと連結されており、モータの回転数は、ライン生産速度に比例、若しくは任意に設定できる。
【００３０】
テンション検出器２２は、Ｓラップローラ２１からフィードローラ２３の間のウェブ４ａに付与されるテンションを検出するものであり、例えばローラとひずみゲージ（夫々図示省略）を備えている。
そして、例えば、テンションが付与されると、テンション検出器２２のローラの沈み量をひずみゲージにより測定し、測定された沈み量をテンション値に変換して、テンションの検出を行う。
【００３１】
テンション検出器２２により検出されるテンション値は、コントローラ２４に出力される。テンション値が入力されたコントローラ２４は、ドライブローラ２１ａのモータの回転数を調整することによりフィードバックを行って、Ｓラップローラ２１とフィードローラ２３間のテンションコントロールを行う。
【００３２】
上述のようなテンションコントロール装置２によれば、まず、Ｓラップローラ２１の回転駆動によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａが送り出され、この際のウェブ４ａのテンションがテンション検出器２２によって検出される。
【００３３】
すると、テンション検出器２２によって検出されたテンション値が、コントローラ２４に出力され、コントローラ２４はこのテンション値が予め設定されたテンション値となるよう、Ｓラップローラ２１の回転数を調整する。これにより、Ｓラップローラ２１によるウェブ４ａの送り出し量が的確に増減させられて、ウェブ４ａは所定のテンションとなる。
このように、ウェブ４ａに所定のテンションを付与したうえで、フィードローラ２３によってウェブ４ａをウェブ加工機の加工工程部へ送り出す。
【００３４】
以上のように、本第２の実施の形態のテンションコントロール装置２によれば、Ｓラップローラ２１によってテンションコントロールを行うので、ファスチューン原反４のテンションコントロールを精確に行うことができる。
又、Ｓラップローラ２１によって、ウェブ４ａに適正な抱き角を付加することができるので、ウェブ４ａがスリップすることがないとともに、ウェブ４ａの送り出し時点より、精確なテンションコントロールを行うことができる。
Ｓラップローラ２１は、ウェブ４ａを上下方向より圧縮する恐れがないので、例えば、エアレードのような柔軟な原材料を加工する際のテンションコントロールに最適である。
【００３５】
（第３実施例）
図３に示すテンションコントロール装置３の構成を説明する。
【００３６】
テンションコントロール装置３は、第１実施例のテンションコントロール装置１において、ファスチューン原反４からオメガローラ１１の間に、複数のフリーローラ３ａを備え、フリーローラ３ａは、ファスチューン原反４より送り出されるウェブ４ａに所定の抱き角を付加してオメガローラ１１まで送るように配置されたものである。
従って、テンションコントロール装置１と重複する構成については、同一の符号を付するとともに、かかる構成の説明は省略する。
【００３７】
このテンションコントロール装置３では、まず、オメガローラ１１の回転駆動によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａが送り出される。ウェブ４ａは、フリーローラ３ａ間を通されることによって、適度な抱き角を付加されるので、フリーローラ３ａの回転抵抗がウェブ４ａにかかることにより、ウェブ４ａにはいくらかのテンションが付与される。従って、緩みによる蛇行を抑えて、ウェブ４ａをオメガローラ１１まで送り出すことができる。ここで、オメガロールのロール配置は、送り出しに最適なウェブパスからも決定される。
【００３８】
以上のように、本第３の実施の形態のテンションコントロール装置３によれば、第１の実施の形態のテンションコントロール装置１と同様の効果が得られることは無論のこと、ウェブ４ａがフリーローラ３ａ間を通されることによって、ファスチューン原反４からオメガローラ１１の間のウェブ４ａの緩みや蛇行を抑えることができ、操業の安定が図れる。
【００３９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、第１実施例において、オメガローラ１１によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａを送り出させるとともに、ダンサーロール１２の位置調整を行うとしたが、オメガローラ１１をＳラップローラに代えてもよい。
又、オメガローラ１１のドライブローラ１１ａにフリーローラを設け、ウェブ４ａを圧縮しない程度にフリーローラによりウェブ４ａをニップさせてもよい。
【００４０】
又、第２実施例において、Ｓラップローラ２１によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａを送り出させるとしたが、Ｓラップローラ２１をオメガローラに代えてもよい。
又、Ｓラップローラ２１のドライブローラ２１ａ、２１ａに夫々、フリーローラを設け、ウェブ４ａを圧縮しない程度にフリーローラによりウェブ４ａをニップさせてもよい。
【００４１】
更に、第３実施例において、オメガローラ１１によって、ファスチューン原反４からウェブ４ａを送り出させるとともに、ダンサーロール１２の位置調整を行うとしたが、オメガローラ１１をＳラップローラに代えてもよい。
【００４２】
又、ファスチューン原反４からオメガローラ１１の間には、複数のフリーローラ３ａが配置されるとしたが、フリーローラ３ａに代えてフィードローラを設けたり、或いは、フリーローラ３ａに加えてフィードローラを設け、フィードローラによりファスチューン原反４のウェブ４ａの送り出しを行ってもよい。この時、配置するフィードローラの数に制限はない。フィードローラを設けることにより、ファスチューン原反４からのウェブ４ａの、オメガローラ１１への送り出しをより確実、且つ効率良く行うことができるので、テンションコントロール装置３におけるファスチューン原反の送り出し不良等によるラインのチョコ停を防止して、生産性を向上させることができる。
【００４３】
又、フリーローラ３ａの配置は、ウェブ４ａに適度な抱き角を付加しながら、オメガローラ１１まで的確に搬送する配置であればどのようなものであってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、
ドライブローラによって、ファスチューン原反よりウェブが送り出され、送り出されたウェブが更に、フィードローラによって送られて、ドライブローラとフィードローラ間のウェブ上に支持されるダンサーロールにより、ダンサーロールの重量に応じたテンションがウェブに付加されるとともに、ドライブロールの回転数に応じてダンサーロールが上下動する。そして、位置検出センサにより、このダンサーロールの上下位置が検出され、制御手段により、検出結果に基づいてドライブローラの回転数が制御され、ダンサーロールの位置が所定の位置とされる。従って、ウェブの送り出し時点より、ドライブローラとフィードローラ間のウェブのテンションコントロールとウェブ送り出し量調整を精確に行うことができる。
【００４５】
請求項２記載の発明によれば、ドライブローラによって、ファスチューン原反よりウェブが送り出され、送り出されたウェブが更に、フィードローラによって送られて、テンション検出器により、ドライブローラとフィードローラ間のウェブのテンション値が検出される。そして、調整手段により、ドライブローラの回転数が調整され、テンション検出器が検出するテンション値が所定の値とされる。従って、ウェブの送り出し時点より、ウェブに所定のテンションが付与されることとなり、テンションコントロールを精確に行うことができる。
【００４６】
また、請求項１、又は２記載の発明によれば、ローラにより、ファスチューン原反より送り出されるウェブは、所定の抱き角が付加されてドライブローラまで送られる。従って、ローラの回転抵抗がウェブにかかることにより、ウェブにはいくらかのテンションが付与されるので、緩みや蛇行を抑えることができ、操業の安定が図れる。
【００４７】
請求項１又は２記載の発明によれば、ドライブローラはオメガローラ、若しくはＳラップローラであるため、ウェブに適正な抱き角が付加されることとなって、ウェブがスリップすることがない。
又、オメガローラ、若しくはＳラップローラによれば、ウェブを上下からローラによって挟み込むことがないため、ウェブを上下方向に圧縮してしまう恐れがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるテンションコントロール装置１の概略を表す図である。
【図２】本発明の一実施形態であるテンションコントロール装置２の概略を表す図である。
【図３】本発明の一実施形態であるテンションコントロール装置３の概略を表す図である。
【図４】ファスチューン原反を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ テンションコントロール装置
１１ オメガローラ（ドライブローラ）
１２ ダンサーロール
１３ フィードローラ（ニップローラ）
１４ コントローラ（制御手段）
１５ 位置検出センサ
２ テンションコントロール装置
２１ Ｓラップローラ（ドライブローラ）
２２ テンション検出器
２３ フィードローラ（ニップローラ）
２４ コントローラ（調整手段）
３ テンションコントロール装置
３ａ フリーローラ（ローラ）
４ ファスチューン原反
４ａ ウェブ

Claims (2)

1. ウェブが層状に折り畳まれたファスチューン原反より前記ウェブを送り出す際に、前記ウェブに付与されるテンションを調整するテンションコントロール装置であって、
   前記ファスチューン原反から前記ウェブを送り出すドライブローラと、
   前記ファスチューン原反と前記ドライブローラの間に、前記ファスチューン原反より送り出される前記ウェブに所定の抱き角を付加して前記ドライブローラまで送るように、前記ウェブの上側と下側に交互に配置される複数のローラと、
   前記ドライブローラより送り出され、Ｕ字状に垂下される前記ウェブ上に支持されるダンサーロールと、
   前記ダンサーロールの上下位置を検出する位置検出センサと、
   前記位置検出センサによる検出結果に基づいて、前記ダンサーロールの位置を所定の位置とするよう前記ドライブローラの回転数を制御する制御手段と、
   前記ドライブローラにより送り出され、前記ダンサーロールを通過した前記ウェブをフィードするフィードローラと、を備え、
   前記ドライブローラは、オメガローラ、若しくはＳラップローラであることを特徴とするテンションコントロール装置。
2. ウェブが層状に折り畳まれたファスチューン原反より前記ウェブを送り出す際に、前記ウェブに付与されるテンションを調整するテンションコントロール装置であって、
   前記ファスチューン原反から前記ウェブを送り出すドライブローラと、
   前記ファスチューン原反と前記ドライブローラの間に、前記ファスチューン原反より送り出される前記ウェブに所定の抱き角を付加して前記ドライブローラまで送るように、前記ウェブの上側と下側に交互に配置される複数のローラと、
   前記ドライブローラより送り出される前記ウェブのテンション値を検出するテンション検出器と、
   前記テンション検出器が検出するテンション値を所定の値とするように前記ドライブローラの回転数を調整する調整手段と、
   前記ドライブローラにより送り出され、前記テンション検出器を通過した前記ウェブをフィードするフィードローラと、を備え、
   前記ドライブローラは、オメガローラ、若しくはＳラップローラであることを特徴とするテンションコントロール装置。

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