JPH012965A - 帯状物の巻替機 - Google Patents

帯状物の巻替機

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JPH012965A
JPH012965A JP62-154181A JP15418187A JPH012965A JP H012965 A JPH012965 A JP H012965A JP 15418187 A JP15418187 A JP 15418187A JP H012965 A JPH012965 A JP H012965A
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winding
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winding speed
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幸道 松本
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株式会社不二鉄工所
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は一貫生産工程で製造された長尺の帯状物を巻着
してなる原反ロールから、この帯状物を巻戻して短尺の
帯状物を巻心に巻付けてなる小巻ロールに自動的、連続
的に巻替える巻替機に関する。
(従来の技術) 上述する種類の巻替機は、比較的短い時間に切断、巻替
え、巻付けの機械動作を行わせる必要があり、連続巻替
えの能率を上げるためには、単に巻付けを行っている間
は可及的に高速で処理し、帯状物の切断、新巻心への巻
付けの各動作を行うときには、確実かつ安定した作動を
期するために、巻取速度を落した状態で処理するのが一
般的である。
そこで、従来多用されてなるものは、第4図に示すよう
に、繰り出し装置(3)側と巻替装置(1)側との間で
周速度の同調を確実に行わせる手段として共通の駆動モ
ータ(M)によって繰り出しロールと巻取りドラム(6
)とを駆動するようにしていた。
そして、第4図に速度線図を示すように低速、加速、高
速、減速、低速の速度変化を同調して行わせていた。
(発明が解決しようとする問題点) このような運転態様では、繰り出し装置(3)側の原反
ロール(R)が高重量物であって可成りの情性を有して
いるために急激な速度変化に対して追随し難く帯状物に
張力変動をもたらす不都合があり、さらに帯状物が滑り
易いフィルムである場合には、速度変化のために原反ロ
ール(R)の巻き崩れが発生するなどの問題もあった。
そこでこの解決手段として繰り出し装置(3)側と巻替
装置(1)側との間で生じる速度差を吸収するためにア
キュムレータを用いることが考えられるが、従来は前述
の両装置fly、 (31間の速度差を吸収するための
ものであって基本的には繰り出し装置(3)側において
も速度変化を行わせているために、若干の張力変動は避
けられなく、また、帯状物が滑り易いものでは巻き崩れ
を解消することは困難であった。
このような従来の問題点に対処して本発明は、巻替装置
側の巻取速度変化には関係なく、繰り出し装置側の繰り
出し速度は一定レベルとなし得る装置とすることによっ
て、張力の安定化をはかると共に、しわや巻き崩れを確
実に防止して高品質の巻きロール製品を提供することを
本発明は主要な目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) しかして本発明は実施例を示す図面により明らかな如く
、繰り出し用モータ(17)で駆動され、原反ロール(
R)の帯状物(S)を一定の繰り出し速度(VU)で繰
り出させる繰り出し装置(3)と、一斉の昇降動可能に
並設した可動側ガイドローラ(4A)の一群及びその上
方の定位置に並設した定置側ガイドロール(4B)の一
群を有し、それ等の間に前記繰り出し装置(3)から繰
り出される帯状物(S)をヘアピン状に往復張架すると
共に、この帯状物(S)に所定張力を持たせるカウンタ
ウェイトを可動側ガイドローラ(4A)の一群に関連さ
せ設けてなる速度差吸収用アキュムレータ(2)と、前
記アキュムレータ(2)からの帯状物(S)を巻取り用
モータα印で駆動される巻取りドラム(6)の周面に導
いて、低巻取速度(VL)下での始端巻付け、加速勾配
(α1)を持つ加速下及び高巻取速度(シロ)下での定
常巻取り、減速勾配(α2)を持つ減速下及び前記低巻
取速度(VL)下での終端切断、最終巻取りからなる所
定長(L)の巻取リサイクルを連続的な繰り返しにより
行わせる巻替装置(1)と、前記巻替装置(11の巻取
りに対する緒元である低巻取速度(VL ) 、高巻取
速度(Vh ) 、加速勾配(α1)、減速勾配(α2
)、減速開始から加速開始までに巻取られる巻替え時長
さ(10)から、巻取りlサイクルの巻取速度と時間と
の関係を設定し、巻取速度パターン信号を出力する巻取
速度パターン設定器αψと、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(し)と前
記巻取速度パターン設定器αψの巻取速度パターン信号
とから巻取り用モータ顛に対し巻取速度パターンに対応
する速度指令を出力する巻取速度制御器(21と、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(し)と前
記巻取速度パターン設定器Q9)の巻取速度パターン信
号とから巻取り1サイクル中の平均速度(Vu)を演算
する平均速度演算器(21)と、前記平均速度演算器(
21)の平均速度信号から平均速度に対応する速度指令
を繰り出し用モータαηに出力する繰り出し速度制御器
(22)とにより巻替機を構成したことを特徴とするも
のである。
さらに本発明は第2番目の発明として、速度補正器(2
3)を前述の構成にさらに付加したものであって、この
速度補正器(23)は、前記アキュムレータ(2)の可
動側ガイドローラ(4A)の一群が上昇限度位置あるい
は下降限度位置に達したことを検知して、前記繰り出し
速度制御器(22)に対し補正増速指令あるいは補正減
速指令を出力する指令器に構成している。
(作用) 本発明は平均速度演算器(21)で演算した結果にもと
づいて速度制御器(22)を通じ繰り出し用モータ07
)に適正な値の一定回転速度の出力を行わせるようにし
ているので、巻替装置(11側において、低巻取速度(
Vt1) 、加速、減速及び高巻取速度(■1)の速度
変化が繰り返されても、繰り出し装置(3)側ではこの
変化速度を平均した一定の繰り出し速度で運転される結
果、帯状物(S)に対する張力変動を解消し得ると共に
巻き崩れも防止できる。
なお、この場合に、繰り出し側と巻替え側との間に生じ
る速度差による帯状物(S)のバスレングスの変動量は
前記アキュムレータ(2)によって確実に吸収すること
ができる。
さらに第2番目の発明は速度補正器(23)を付加して
なることにより、機構上での速度誤差、また帯状物(S
)の伸縮などの原因にもとづいて前記アキュムレータ(
2)の調整範囲を逸脱するようなことがあった場合に的
確な速度補正を繰り出し用モータαηに与えることによ
って円滑かつ安定した巻替運転が行える。
(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
第1図は本発明の例に係る為替機の基本構造を示す図で
あって、帯状物(S)例えば滑り易い紙弊フィルムの長
尺物を巻着してなる原反ロール(R)からフィルム(S
)を繰り出し装置(3)、速度差吸収用アキュムレータ
(以下アキュムレータと略称する)(2)、各ガイドロ
ーラ(5A) 、 (5B) 、 (5C)を経て巻替
装置illに緊張展延せしめ、巻替装置(1)側におい
て5乃至10mの短尺なフィルム(S)を巻心α引に巻
着してなる巻ロール(19に連続的に自動巻替えるよう
に形成している。
操り出し装置(3)は、同径、同幅で線接触させ上下に
配置した一対の駆動ロール(3A)、従動ロール(3B
)及び駆動ロール(3A)に連結した繰り出し用モータ
07)からなっていて、原反ロール(R)のフィルム(
S)を前記両ロール(3A) 、 (3B)の接触線か
ら繰り出されるようになっている。
次に、アキュムレータ(2)は、3木の定置側ガイドロ
ーラ(4B)を各軸周りに回動自在となして互いに軸平
行で、かつ上方側の所定レベルの横並列に配設する一方
、2本の可動側ガイドローラ(4A)を各軸周りに回動
自在となして互いに軸平行の横並列に配設して支持枠(
26)に一体内に取り付けると共に、定置側ガイドロー
ラ(4B)の一群に対し平行を保持した接離方向の一斉
に昇降可能ならしめていて、前記支持枠(26)には図
示しないがカウンタウェイトを連結することにより、可
動側ガイドローラ(4A)を有する支持枠(26)を軽
い重量で常時下降側に作用し得るように設けている。
このアキュムレータ(2)は第1図に図示する如(、フ
ィルム(S)をヘアピン状に往復張架させて、通常は支
持枠(26)が上下方向のストロークの中間位置に存す
るようにさせて、フィルム(S)の張力とカウンタウェ
イトを綜合した重量との間で均衡をとらせている。
なお、このアキュムレータ(2)としてはフィルム(S
)の張力によって移動する従動方式、張力を小さくかつ
一定に保持するために支持枠(26)の位置を自動補正
せしめる積極昇降方式のいずれも採用し得る。
一方、巻取装置(1)は特公昭48−268号公報、同
57−28661号公報等において公知とされてなる多
軸表面巻取方式の巻取機構からなり、図示例は6軸構造
であって、矢示線方向の一方向に積極回転が成される巻
取りドラム(6)の周面部に、巻心供給部(7)。
巻取り巻替え部(8)及び放出部を兼ねる満巻取り部0
0)が前記回転方向の上手側から所定の回転角ピンチ(
60°)で順に夫々設けられており、さらに巻取り巻替
え部(8)と満巻取り部001との間の巻取り巻替え部
(8)に近い個所に切断巻付部(9)が設けられている
この巻替装置(1)の構造は前掲の各公報に記載の内容
によって明らかであるので詳細な説明を省略するが、巻
取りドラム(6)は中心が中空回転軸QBに支持されて
いると共に、周面の一個所にドラムの面の略々全巾に亘
る長切口を穿設していて、この長切口から刃先を出没せ
しめる切断刃−と、同しく長切口から圧力空気をエアカ
ーテン状に吹出させるエアノズル03とをドラム内の所
定個所に固定せしめており、そしてこの切断刃OX5及
びエアノズルα美に供給する電力、圧力空気の各ライン
は前記中空回転軸0υを通じて収設させている。
かく構成してなる巻替装置(1)は、ガイドロール(5
c)から送り出されるフィルム(S)を巻心供給部(7
)の接触開始線(G)を経て巻取り巻替え部(8)に展
延させて、核部(8)で巻取りドラム(6)の周面に圧
接し従回転させるために両端が支持されてなる巻心Q4
]にフィルム(S)端部を巻付かせることにより、巻取
りドラム(6)の回転に伴い巻取りが行われる。
その際、前記接触開始線(G)の位置ではマガジン(2
7)から繰り出された一本の巻心04)が両端を支持さ
れてフィルム(S)上で等速度にて従回転し、次の巻取
りに備え待機している。
巻取り巻替え部(8)での定長巻取りが満巻近くになる
と、巻取り中の巻心0旬及び巻心供給部(7)の巻心α
aをタレット軸aψの旋回により同期的に所定ピッチ回
転角(60°)だけ移動せしめて、巻取り巻替え部(8
)での巻心00の交替を行わせると同時に、満巻近く巻
着されてなる巻心α4)を次の満を取り部00)に移動
させた後、巻取りドラム(6)の前記長切口が切断巻付
部(9)の切断線(1+)に合致した時点において、切
断刃0シの突出によるフィルム(S)切断と、その直後
に行われるエアノズルα3)からの圧力空気噴出による
切断端巻付けを行わせる一方、満巻取り部QO)でフィ
ルム(S)の全長が巻取り処理されてなる巻ロール0ω
は放出が行われ、この巻取りに関する1サイクルをタレ
ット軸0IIOのピッチ回転角(600)旋回毎に連続
的に行うことが可能である。
以上説明した構造を有する巻替機において、第1図の巻
替装置+11上方に併記した巻取速度線図に示す巻取速
度パターンで巻長さをL (m)とする巻ロールQSI
を1サイクルの周期がT秒で繰り返し生産するとする。
すなわち、低巻取速度(VL)下での始端巻付け、加速
勾配(α1)の加速下及び高巻取速度(V)1)下での
定常巻取り、減速勾配(α2)の減速下及び低巻取速度
(vl)下での終端切断及び最終巻取りを行うとする。
このときの平均生産速度、すなわち繰り出し装置(3)
での繰り出し速度(Vu Hmpm)は次の如くなる。
■。 −−旦0 : L  (mpm)  ・・・(イ
)なお、上記巻取速度線図において、 α1 :加速勾配(mpm/5ec)、α2 :減速勾
配(〃)但しα、−α2とする。
tI:加速時間(sec)、 t2:高巻取速度(し)でフィルム(S)を巻取る時間
(sec)、 t3:減速時間(sec)、 t4:フィルム(S)を次の巻心01に巻替えるために
低巻取速度(VL)で巻取る時間(sec)、この場合
、減速開始から加速開始までの間(t3+t4)に巻取
られる長さをβ。(m)一定とする。
前記(イ)式は次のように置き替えられる。
ここで、jl 、jZ + t4を求めると次の如くな
る。
t+=t+=  ”−二二一’   (sec)・ベハ
)以上の各式(+7)〜(ネ)から明らかであるが、繰
り出し速度(Vu)  は巻取速度線図上で変化する未
確定要素である時間は無視して、Vh +Vt + α
1(α3)、L、loの予め設定する緒元に対する函数
で表されることができる。
以上説明した原理にもとづいて形成した制御系を第2図
によって説明する。
繰り出し用モータ0ηに任意の速度を与える繰り出し速
度制御器(22)及び巻取り用モータ0旧こ任意の速度
を与える巻取り速度制御器Q0は例えば半導体スイッチ
ング素子等を要素とするインバータが用いられる。
巻取り速度側’4B 23 (20)の指令信号入力端
子には、巻取速度パターン設定器Q9+及び巻取シーケ
ンス制御器(25)が接続されていて、前者の設定器0
!IOは巻替装置(11における巻取りに対する緒元で
ある低巻取速度(Vt ) 、高巻取速度(Vt、 )
 、加速勾配(αI)、減速勾配(αつ)、前述した巻
替時の処理長さ(1゜)の値が入力されると、巻取速度
と時間との関係を示す巻取速度パターンを設定して、こ
れに応じた巻取速度パターン信号を前記制御器aO1に
指令信号として送るようになっている。
一方、後者の制御器(25)は1サイクルに要する巻ロ
ール(19のフィルム(S)の長さ(L)を設定する巻
取長さ設定器(24)からの信号を受けると、巻取速度
パターンに応じて制御タイミング信号を前記制御器(2
vIに指令信号として送るようになっている。
以上述べた巻取り用モータ08)を回転制御する系統と
は別に、巻取速度パターン設定器0ω及び巻取り長さ設
定器(24)からの制御指令を受けて繰り出し速度制御
器(22)を作動させる系統として平均速度演算器(2
1)と速度補正器(23)とからなるitr制御系統を
有する。
平均速度演算器(21)は前記各個(vt、 ) 、 
(VL )、(α、−αz)、po、t、が入力される
と、式(U)〜(ネ)による演算を行って平均速度(v
u)を演算し、この平均速度信号を繰り出し速度制御器
(22)にインプットさせて繰り出し用モータ0力をこ
の平均速度(Vu)に応じた回転数で駆動せしめるよう
になっている。
一方、速度補正器(23)は第2番目の発明に係る要素
であって、アキュムレータ(2)における可動側ガイド
ローラ(4A)の上昇限度を検知する上限スイッチ(2
8)及び下降限度を検知する下限スイッチ(29)の信
号を受けると、上限スイッチ(28)が作動した場合は
例えばl mpm程度の補正増速指令を前記制御器(2
2)に与え、また下限スイッチ(29)が作動した場合
は1 mpm程度の補正減速指令を同様に与えるよう形
成している。
このように巻取速度パターンが与えられると、巻替装置
(11側では自動的に速度変化が成されて1サイクル毎
に繰り返され、一方、繰り出し装置(3)側では一定の
繰り出し速度(VL1)でフィルム(S)の繰り出しが
行われ、■サイクル毎に繰り出し量と巻取り量とは正し
く合致する。
なお、巻取速度パターン設定器(191と平均速度演算
器(21)とは、巻替機の自動制御を掌る演算処理装置
、例えばマイクロコンピュータ内に演算処理手段として
組込ませておくものである。
ここで、巻取りための緒元を与えて実際に演算処理した
結果を示すと第3図の通りであり、この場合、VL =
20 mpm  、  1. = 2m 、  α1″
α2=320 mpm/secであって巻取長さ(L)
を5.6.7 ・・・10 mとして演算を行った。
第3図より明らかであるが、そのうちの数例を挙げると
繰り出し速度(VL)は下記表に示す通りである。
以下余白 (発明の効果) 本発明は以上説明したように、巻替装置(1)側では定
常巻取りを可及的に高速で、巻替え時を減速させた低速
で行わせるようにしているので、巻替え巻取りが確実に
行えると共に巻替処理時間の短縮がはかれて生産能率を
向上し得る。
一方、繰り出し装置(3)側では的確な演算結果による
平均速度にもとづく一定の繰り出し速度(Vh)で繰り
出させているので、速度変動に起因する張力変化や巻き
崩れ、しわの発生を未然に防止し得て、品質が一定しか
つ向上した巻ロール製品を容易に提供することができる
さらに、アキュムレータ(2)の作動範囲を外れること
がないように速度補正が行わせる構成を加えたことによ
って安定性が高く、無理のない自動運転を維持し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の例に係る基本構造図で速度−時間特性
線図を併記して示す。第2図は同じ(巻替え制御系統を
示す略示構造図、第3図は本発明に係る繰り出し速度−
巻取速度関係線図、第4図は従来の巻替機の基本構造図
である。 (1)・・・巻替装置、 (2)・・・速度差吸収用アキュムレータ、(3)・・
・繰り出し装置、 (4a)・・・可動側ガイドローラ、 (4B)・・・固定側ガイドローラ、 (6)・・・巻取りドラム、 01・・・操り出し用モータ、 0ω・・・巻取り用モータ、 (191・・・巻取速度パターン設定器、(2の・・・
巻取り速度制御器、 (21)・・・平均速度演算器、 (22)・・・繰り出し速度制御器、 (23)・・・速度補正器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、繰り出し用モータ(17)で駆動され、原反ロール
    (R)の帯状物(S)を一定の繰り出し速度(V_u)
    で繰り出させる繰り出し装置(3)と、 一斉の昇降動可能に並設した可動側ガイドローラ(4A
    )の一群及びその上方の定位置に並設した定置側ガイド
    ロール(4B)の一群を有し、それ等の間に前記繰り出
    し装置(3)から繰り出される帯状物(S)をヘアピン
    状に往復張架すると共に、この帯状物(S)に所定張力
    を持たせるカウンタウエイトを可動側ガイドローラ(4
    A)の一群に関連させ設けてなる速度差吸収用アキュム
    レータ(2)と、前記アキュムレータ(2)からの帯状
    物(S)を巻取り用モータ(18)で駆動される巻取り
    ドラム(6)の周面に導いて、低巻取速度(V_L)下
    での始端巻付け、加速勾配(α_1)を持つ加速下及び
    高巻取速度(V_h)下での定常巻取り、減速勾配(α
    _2)を持つ減速下及び前記低巻取速度(V_L)下で
    の終端切断、最終巻取りからなる所定長(L)の巻取リ
    サイクルを連続的な繰り返しにより行わせる巻替装置(
    1)と、前記巻替装置(1)の巻取りに対する緒元であ
    る低巻取速度(V_L)、高巻取速度(V_h)、加速
    勾配(α_1)、減速勾配(α_2)、減速開始から加
    速開始までに巻取られる巻替え時長さ(l_o)から、
    巻取り1サイクルの巻取速度と時間との関係を設定し、
    巻取速度パターン信号を出力する巻取速度パターン設定
    器(19)と、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(L)と前
    記巻取速度パターン設定器(19)の巻取速度パターン
    信号とから巻取り用モータ(18)に対し巻取速度パタ
    ーンに対応する速度指令を出力する巻取速度制御器(2
    0)と、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(L)と前
    記巻取速度パターン設定器(19)の巻取速度パターン
    信号とから巻取り1サイクル中の平均速度(V_u)を
    演算する平均速度演算器(21)と、前記平均速度演算
    器(21)の平均速度信号から平均速度に対応する速度
    指令を繰り出し用モータ(17)に出力する繰り出し速
    度制御器(22) とを備えてなることを特徴とする帯状物の巻替機。 2、繰り出し用モータ(17)で駆動され、原反ロール
    (R)の帯状物(S)を一定の操り出し速度(V_u)
    で繰り出させる繰り出し装置(3)と、 一斉の昇降動可能に並設した可動側ガイドローラ(4A
    )の一群及びその上方の定位置に並設した定置側ガイド
    ロール(4B)の一群を有し、それ等の間に前記繰り出
    し装置(3)から繰り出される帯状物(S)をヘアピン
    状に往復張架すると共に、この帯状物(S)に所定張力
    を持たせるカウンタウェイトを可動側ガイドローラ(4
    A)の一群に関連させ設けてなる速度差吸収用アキュム
    レータ(2)と、前記アキュムレータ(2)からの帯状
    物(S)を巻取り用モータ(18)で駆動される巻取り
    ドラム(6)の周面に導いて、低巻取速度(V_L)下
    での始端巻付け、加速勾配(α_1)を持つ加速下及び
    高巻取速度(V_h)下での定常巻取り、減速勾配(α
    _2)を持つ減速下及び前記低巻取速度(V_L)下で
    の終端切断、最終巻取りからなる所定長(L)の巻取リ
    サイクルを連続的な繰り返しにより行わせる巻替装置(
    1)と、前記巻替装置(1)の巻取りに対する緒元であ
    る低巻取速度(V_L)、高巻取速度(V_h)、加速
    勾配(α_1)、減速勾配(α_2)、減速開始から加
    速開始までに巻取られる巻替え時長さ(l_o)から、
    巻取り1サイクルの巻取速度と時間との関係を設定し、
    巻取速度パターン信号を出力する巻取速度パターン設定
    器(19)と、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(L)と前
    記巻取速度パターン設定器(19)の巻取速度パターン
    信号とから巻取り用モータ(18)に対し巻取速度パタ
    ーンに対応する速度指令を出力する巻取速度制御器(2
    0)と、 巻取り1サイクル中に巻取られる前記所定長(L)と前
    記巻取速度パターン設定器(19)の巻取速度パターン
    信号とから巻取り1サイクル中の平均速度(V_u)を
    演算する平均速度演算器(21)と、前記平均速度演算
    器(21)の平均速度信号から平均速度に対応する速度
    指令を繰り出し用モータ(17)に出力する繰り出し速
    度制御器(22)と、前記アキュムレータ(2)の可動
    側ガイドローラ(4A)の一群が上昇限度位置あるいは
    下降限度位置に達したことを検知して、前記繰り出し速
    度制御器(22)に対し補正増速指令あるいは補正減速
    指令を出力する速度補正器(23) とを備えてなることを特徴とする帯状物の巻替機。
JP62-154181A 1987-06-19 帯状物の巻替機 Granted JPH012965A (ja)

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