JP4488154B2 - ウェブテンション測定のための装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して印刷機、特に印刷機においてウェブテンションを測定または制御するための装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ウェブ印刷機は、紙等の、材料の連続的なウェブを印刷する。印刷機の印刷ユニットにおいて、連続的なウェブには印像が印刷され、次いで、折り畳まれて、折丁に裁断される。印像をウェブに印刷するプロセスおよびウェブの折り畳みプロセスは、ウェブにテンションを生ぜしめる。印刷および折り畳みプロセス中、正確なテンションがウェブにおいて維持されるべきである。
【０００３】
正確なテンションを測定するための１つの方法は、テンション変換装置を介することである。しかしながら、既存のテンション変換装置はアナログ装置であり、これは、頻繁な較正を必要とし、過負荷されると損傷を受ける。さらに、既存のテンション変換装置の帯域幅は、ある用途に対しては不十分である。さらに、既存のテンション変換装置設計は、テンションローラの端部に取り付けられたひずみゲージアセンブリから成っている。このアセンブリは、ある用途、例えば、被駆動ローラまたは液体冷却式ローラ上のウェブテンションを測定すること、を困難にしたり、高価にしたり、不可能にしたりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、上記のような従来技術における欠点を取り除いて、印刷機において正確なウェブテンションを測定することができるような装置および方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、ウェブテンションによってローラ上に生ぜしめられる力に反作用することによってローラを安定させることである。本発明の付加的または択一的な目的は、ローラからウェブテンション情報を形成するためのより単純な装置を提供することである。本発明のさらに別の付加的または択一的な目的は、ウェブスパンで、補償装置およびテンション測定装置として動作することができる装置を提供することである。
【０００６】
本発明は、ウェブテンションの測定のための装置において、材料のウェブに接触するためのローラが設けられており、該ローラがウェブによって第１の方向に可動な回転軸を有しており、前記ローラに結合された反作用装置が設けられており、該反作用装置が、前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記ローラの軸を強制させるためのものであり、ウェブテンションを測定するための、反作用装置に接続された制御装置が設けられている装置を提供する。
【０００７】
本発明のローラおよび反作用装置を用いることにより、ウェブテンション情報は、簡単かつ効率的に得られてよい。さらに、制御装置により、本発明は、与えられたウェブスパンにおいて、リボン補償装置およびテンション測定装置として機能することができる。
【０００８】
可動ローラは、液体冷却式ローラから構成されてよい。有利には、液体冷却式ローラは、ウェブ印刷の性能を向上させる。
【０００９】
有利には、反作用装置はモータである。モータにより、本発明は、損傷または故障の可能性が少なく、より強いテンションにおいて動作することができるという利点を提供する。
【００１０】
制御装置は、有利には、ソリッドステートデバイスである。ソリッドステート制御装置の使用は、本発明の頻繁な較正を除外する。
【００１１】
ウェブテンション測定装置は、複数のレバーアーム、ピボットシャフト、複数の駆動スプロケット、ベルト、反作用装置シャフトおよび／またはローラシャフトを含んでいてよく、またそれぞれの装置は反作用装置に機械的に連結されている。
【００１２】
本発明は、さらにウェブにおけるテンションを測定するための方法であって、ウェブに軸を有したローラ上を走行させ、該ローラの前記軸が第１の方向に可動であり、前記軸の移動に前記第１の方向とは反対の第２の方向で反作用し、ウェブテンションを決定するために反作用力または変数を測定するステップから成る方法を含んでいてよい。
【００１３】
ウェブにおけるテンションを測定するための方法において、ローラは、定置のままである。有利には、ローラを定常位置に維持させることは、ウェブテンション情報を得ることを単純化する。
【００１４】
有利な実施例において、ローラは、回転軸を中心にレバーまたはレバーアームにおいて回転可能であってよく、ここで、ウェブ補償装置アルゴリズムがローラの所望の位置を決定する。回転軸を中心とした回転により、ローラがテンション測定機能を実行すると共に、ウェブまたはリボン補償装置として機能することができるという利点が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施例を、添付図面を参照しながら下記に説明する。
【００１６】
図１は、ローラ１７上を走行するウェブ８を示した、ウェブテンション測定装置の概略的な側面図を示している。ローラ１７は、回転シャフトまたは回転軸１８を有している。印刷機の動作により、ウェブ８におけるテンションは、可動ローラ１７上に第１の方向７への変位力を加える。したがって、液体冷却式ローラまたは被駆動ローラであってよい可動ローラ１７のローラシャフト１８は、方向７へ強制させられる。ローラシャフト１８自体は、ピボットシャフト１２に堅く接続された第１のレバーアーム１９および第２のレバーアーム１６（図２参照）に力を加える。したがって、第１および第２のレバーアーム１９，１６は、ピボットシャフト１２にトルクを生ぜしめる。第１のブラケット１１と第２のブラケット１３（図２参照）とに取り付けられたピボットシャフト１２は、第１の駆動スプロケット５にトルクを加える。第１の駆動スプロケット５は、ベルト４を介して第２の駆動スプロケット３にトルクを伝える。ベルト４は、有利には、歯形の内面を有している。第２の駆動スプロケット３の回転は、反作用装置シャフト１４との堅い接続を介して、反作用装置シャフト１４にトルクを伝える。反作用装置シャフト１４は、反作用装置１５、例えばモータ、に接続されているので反作用装置１５にトルクを加える。
【００１７】
以下に説明するように、制御装置１０によって制御される反作用装置１５は、装置シャフト１４に正反対のトルクを提供し、これにより、シャフト１４は移動しない。したがって、制御装置１０は、反作用装置１５にゼロ位置信号を提供し、これにより、反作用装置１５は、反作用装置シャフト１４によって加えられるトルクと反対の反作用装置トルク２０を用いて、反作用装置シャフト１４によって加えられるトルクに反作用する。このように、反作用装置トルク２０は、反作用装置シャフト１４を安定させる。反作用装置シャフト１４自体は、第２の駆動スプロケット３の回転を妨止し、このことは、ベルト４の使用によって第１の駆動スプロケット５の回転を妨止する。第１の駆動スプロケット５は、ピボットシャフト１２の回転を妨止し、ピボットシャフト１２自体は、第１および第２のレバーアーム１９，１６を安定させる。第１および第２のレバーアーム１９，１６は可動ローラ１７を安定させ、これにより、軸１８は定置のままである。したがって、可動ローラ１７は、ウェブ８におけるテンションによって生ぜしめられる第１の変位力と等しくかつこれと正反対の第２の変位力を第２の方向６へ加える。
【００１８】
ソリッドステートデバイスまたはマイクロプロセッサであってよい制御装置１０は、第１の接続１を介してモータ１５またはシャフト１４上のトルク２０を表す値を読み取る。次いで、制御装置１０は、第２の接続２を介して反作用装置１５、例えばモータにゼロ命令を送り、反作用装置１５にゼロの位置を維持させ、これにより、シャフト１４は回転しない。次いで、制御装置１０は、接続１を介して送られた反作用装置トルク２０を表す値を、第１および第２のレバーアーム１９，１６の全長と、可動ローラ１７の直径と、第２の駆動スプロケット３に対する第１の駆動スプロケット５の比とに関連してウェブテンションの大きさに変換する。次いで、制御装置１０は、ウェブテンションの大きさをデジタル信号９として出力する。
【００１９】
図２は、反作用装置１５と第２のレバーアーム１６とを示した、ウェブテンション測定装置の概略的な正面図を示している。可動ローラ１７は、ローラシャフト１８に堅く取り付けられており、ローラシャフト１８は、第１および第２のレバーアーム１９，１６に取り付けられておりかつ回転させられる。さらに、第１および第２のレバーアーム１９，１６に堅く結合されておりかつ第１および第２のブラケット１１，１３に取り付けられているピボットシャフト１２が示してある。第１および第２のブラケット１１，１３において自由に回転するピボットシャフト１２は、第１の駆動スプロケット５に堅く結合されている。ベルト４は、第１の駆動スプロケット５と第２の駆動スプロケット３（図１参照）との間に接続を提供する。第２の駆動スプロケット３は、反作用装置シャフト１４に堅く結合しており、反作用装置シャフト１４は、反作用装置１５に接続されている。
【００２０】
別の実施例において、制御装置１０は、第２の接続２によって反作用装置１５に位置命令を送る。正常補償装置ルーチン(normal compensator routine)によって決定されるような可動ローラ１７の位置の所望の変化に基づく位置命令により、反作用装置１５は反作用装置トルク２０を変化させ、これにより、トルクの変化により、第１および第２のレバーアーム１９，１６は回転シャフト１２の回転軸を中心に回転し、可動ローラ１７を移動させることができる。次いで、反作用装置１５は、反作用装置トルク２０から、本発明の機械的な部材を加速するために必要とされるトルクを減じることによって反作用装置トルク２０を調節し、これにより、再びウェブテンションによるトルクと等しい反作用装置トルク２０を設定する。したがって、この装置は、ウェブテンション補償装置として動作することができる。
【００２１】
反作用装置１５は、有利には、シャフトを有する電気モータである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェブテンション測定装置を示す概略的な側面図であり、さらに、ウェブを示している。
【図２】ウェブテンション測定装置を示す概略的な正面図であり、さらに、反作用装置と第２のレバーアームとを示している。
【符号の説明】
１ 第１の接続、 ２ 第２の接続、 ３ 第２の駆動スプロケット、 ４ ベルト、 ５ 第１の駆動スプロケット、 ６ 第２の方向、 ７ 第１の方向、 ８ ウェブ、 ９ デジタル信号、 １０ 制御装置、 １１ 第１のブラケット、 １２ ピボットシャフト、 １３ 第２のブラケット、 １４ 反作用装置シャフト、 １５ 反作用装置、 １６ 第２のレバーアーム、 １７ ローラ、 １８ 回転シャフトまたは回転軸、 １９ 第１のレバーアーム、 ２０ 反作用装置トルク

Claims (7)

1. 印刷機の紙ウェブのためのウェブテンション測定装置において、
   材料のウェブに接触するためのローラが設けられており、該ローラが、前記ウェブによって第１の方向に可動な回転軸と、第１の位置とを有しており、
   第１の駆動スプロケットが設けられており、
   前記ローラと前記第１のスプロケットとを結合したレバーアームが設けられており、
   反作用装置が設けられており、該反作用装置に第２の駆動スプロケットが接続されており、
   ローラの第１の方向への移動によってレバーアームを介して第１のスプロケットに生ぜしめられたトルクが、ベルトを介して前記第２の駆動スプロケットに伝達されるようになっており、
   前記反作用装置が、ローラを前記第１の位置に保持するために、前記トルクとは反対のトルクを生ぜしめるようになっており、
   前記ウェブテンションを測定するための、前記反作用装置に接続された制御装置が設けられており、該制御装置が、ウェブテンションを測定しかつテンションが変化してもローラを前記第１の位置に維持するようになっていることを特徴とする、ウェブテンション測定装置。
2. 前記ローラが、液体冷却式ローラである、請求項１記載のウェブテンション測定装置。
3. 前記反作用装置が、モータである、請求項１記載のウェブテンション測定装置。
4. 前記制御装置が、ソリッドステートデバイスである、請求項１記載のウェブテンション測定装置
5. 印刷機の紙ウェブのテンションを測定する方法において、
   第１の方向に可動な回転軸と、第１の位置とを有するローラ上にウェブを走行させ、
   ローラの第１の方向への移動によってレバーアームを介して第１の駆動スプロケットに生ぜしめられたトルクを、ベルトを介して第２の駆動スプロケットに伝達させ、
   第２の駆動スプロケットが接続された反作用装置を使用して、前記ローラと第１のスプロケットとを結合したレバーアームを介して、前記第１の方向とは反対の第２の方向で前記回転軸の移動に反作用させ、
   ローラを前記第１の位置に保持するために、前記反作用装置によって、前記トルクとは反対のトルクを生ぜしめ、
   テンションが変化してもローラを第１の位置に維持することができるように反作用装置を使用して反作用力を測定することを特徴とする、印刷機の紙ウェブのテンションを測定する方法。
6. 前記ローラが、回転軸を中心にレバーアームにおいて回転可能である、請求項５記載の方法。
7. ウェブ補正装置アルゴリズムに基づき、前記ローラの回転軸を移動させるステップを含んでいる、請求項６記載の方法。

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