JPH0219590A - スライスリップの制御装置、制御方法および荷重変換装置 - Google Patents

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】 し産業上の利用分野］ この発明は、たとえば紙のようなシートを製造する製造
装置において、シートの単位重量を制御し、さらに、シ
ート製造装置のヘッドボックスにおけるスライスリップ
を制御する制御装置および制御方法の改良に関するもの
である。

［従来の技術］ 紙などのシート製品は、液状のあるいはペースト状の一
次原料から製造されている。このような原料から紙を生
成するには、−次原料をコンベアベルト等の上へ供給す
るようにしており、その供給量の制御が行われるのが一
般的である。

第１図は、従来の製紙装置の一部を例示した側断面図で
ある。この図に示す製紙装置において符号ＩＯは紙パル
プのスラリー１０である。スラリー１０は、その内部に
無機充填材と同じように浮遊する本パルプの繊維を含ん
でおり、ヘッドボックス！２（図ではそのフレームの一
部のみ示す）からコンベアベルトＩ４上に吐出されるよ
うになっている。ここで、コンベアベルト１４は、多孔
質材で構成されており、図中矢印２６方向へ移動しなが
らその上面でシート１６を連続的に生成するようになっ
ている。

このような製紙装置には、吐出ずべきスラリー１０の吐
出量を制御するための厚さ調整機構が設けられている。

厚さ調整機構は、スラリー１０の厚さが不揃いとならな
いように平均化するスライスリップ１８と、ヘッドボッ
クス１２の底部に固定されたフォーミングボード２０を
有している。

スライスリップ１８とフォーミングボード２０の幅は、
第１図と直交する断面においてソート１６の幅と同一と
されている。なお、第１図と直交する断面とは、シート
！６の進行方向と直交する断面をいう。

スライスリップ１８とフォーミングボード２０の縁部ど
うしは互いに近接させられており、これによって、ヘッ
ドボックス１２からコンベアベルト１４上へ吐出される
スラリーｌＯが通過すべき開口部２２の大きさが設定さ
れるようになっている。そして、スラリーＩＯは、コン
ベアベルトＩ４上で乾燥しながら移送され、ローラー機
構（図示せず）に送られて残りの水分を除去されろとと
乙に、その他の処理を受ける。

ところで、シート１６の単位重量（シートの単位表面積
当たりのスラリーの重）は、開口部２２におけるスライ
スリップ１８の高さによりある程度決定される。一般に
は、フす−ミングボード２０の位置は固定され、スライ
スリップ１８の縁部の高さをフォーミングボード２０に
対して相対的に変更し得るように構成している。そして
、スライスリップ１８の移動は、複数の駆動機構（図で
は１つのみ示す）２４によって行われるようになってい
る。この駆動機構２４は、製紙工業の分野においてスラ
イスロッド（以下、この名称を用いる）と呼ばれている
。各スライスロッド２４の一端部は、スライスリップ１
８の開口部２２近傍に接続され、他端部はヘッドボック
ス１２のフレームに接続されており、このように複数の
スライスロッド２４を使用するのが一般的である。

６スライスロツド２４は、スライスリップ１８の長手方
向へ向かって互いに一定間隔離間して配置されており、
スライスリップｔ８には、スライスロッド２４毎に複数
の区画が生じている。スライスリップ１８は、スライス
ロッド２４を移動させることにより変形させられ、上記
区画毎に個別に位置決めされるようになっている。なお
、このような構成は、たとえば、米国特許第４６８００
８９号に詳細に記載されている。この特許はアラルおよ
びその他の者に譲渡されており、現在のところ共有とな
っている。

従来、スライスロッド２４の移動手段としては、第１図
に示すように、回転可能なねじ部材２５による構成が主
として採用されていた。この構成では、ねじ部材２５を
手動で回転させることにより、スライスロッド２４をス
ライスリップ１８側へ押し下げることができる。

上記以外の移動手段としては、スライスロッド２４の内
部に電熱コイル（図示せず）を内臓し、スライスロッド
２４の温度を変化させることによってスライスロッド２
４を膨張あるいは収縮させるように構成したものも採用
されている。この構成では、電熱コイルに供給する電流
の大きさを制御することにより、各スライスロッド２４
の長さを制御することができる。そして、スライスロッ
ド２４の長さを変化させることによって、その近傍位置
のスライスリップ１８の開口部２２の高さを変化させる
ことができる。また、各電熱コイルに供給する電流の大
きさを個別に制御することによって、スライスリップ１
８の区画毎にスライスロッド２４の移動量を制御するこ
とができる。

スライスリップ１８の移動量、つまり開口部２２の高さ
は、スライスリップ１８の下縁部に変位センサを接続す
ることによって設定することができる。たとえば、スラ
イスリップ１８の変位は、直線型可変ディファレンンヤ
ル変換器（ＬＶＤＴ。

図示せず）をスライスリップ１８とヘッドボックス１２
のフレームとの間に接続すれば良い。このように、ＬＶ
ＤＴを変位測定に用いることは、この技術分野で良く知
られているところである。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、Ｌ　Ｖ　Ｄ　Ｔによってスライスリップ
１８の位置を設定する構成では、設備費用は勿論のこと
保守点検費用が高くなり、紙の製造費用が割高になると
いう問題があった。

すなわち、Ｌ　Ｖ　Ｄ　Ｔは、摺動部を打する比較的繊
細な位置測定装置であるにも拘わらず、スラリー１０の
近くに配設しなければならない。このため、ＬＶＤＴの
摺動部がスラリー１０から立ちのぼる蒸気や粒子にさら
され、これらが付着して摺動部が詰まったり腐食したり
してしまう。

また、ＬＶＤＴはらともと高価な上に、製紙装置におい
てはｏ、ｏｏｔインチという高い精度が要求されるため
、これに伴って、Ｌ　Ｖ　Ｄ　Ｔらより高精度で高価な
ものを使用しなければならない。

したがって、製紙装置の過酷な環境で１、ＶＤＴを使用
することは、製造費用もさることながら保守点検費用も
割高になる。さらに、複数のＬＶＤＴを必要とするため
、設備費用や保守点検費用が一層割高になってしまうの
である。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、簡単な
構成でスライスリップの制御を行うことができ、設備費
用を低減することができるのは勿論のこと、保守点検を
容易に行うことができ、かつ、のの費用ら低減すること
ができるスライスリップの制御装置およびその制御方法
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明は、表裏面を有する環状部材を有し、この環状
部材の表裏面に、軸線方向へ突出する複数のボスを円周
方向へ一定間隔離間しかつ表裏のボスが千鳥状になるよ
うに配置し、かつ、表裏面の上記ボスどうしの中間位置
に、上記ボスの上記表裏面に対する軸線方向位置が変化
するような歪が環状部材に生じたときにそれ自体が歪む
歪ゲージを設けたことを主たる特徴とするものである。

［実施例］ 以下、第２図〜第８図を参照しながらこの発明の好適な
実施例について説明する。第２図は製紙装置におけるヘ
ッドボックス３２のスライスリップ部を示す側断面図で
あり、符号３４はそのフレーム（保持部材）である。フ
レーム３４には、スライスロッド集合体３６が取り付け
られている。

スライスロッド集合体３６の内部には、スライス〔１ツ
ド（荷重伝達部材）３８が挿入され、スライスロッド３
８の上端部４２はねじ部材４０によってフレーム３４に
取り付けられている。スライスロッド３８の下端部４４
は、ピン４６によってスライスリップ５０に回転自在に
取り付けられている。この点について第３図を参照して
詳述すると、ねじ部材４０の内部には、ウオームホイー
ル４６と、このウオームホイール４６とかみ合うウオー
ムシャフト４５が配置されている。ウオームシャフト４
５の端部にはノブ（移動手段）４１が取り付けられてお
り、ノブ４１を回転させることにより、スライスロッド
３８をフレーム３４に対して上下方向へ相対的に移動さ
せることができるようになされている。なお、ウオーム
ホイール４６には、スライスロッド３８の上端部４２が
嵌着されている。

一方、スライスリップ５０の下端部は移動可能になされ
、その下方の固定されたフォーミングボード５２と相対
向させられている。そして、ノブ４１を回転させること
によりスライスリップ５０が曲げられ、その結果、スラ
イスリップ５０のフォーミングボード５２に対する相対
的な位置が変更されるようになっている。

ヘッドボックス３２内に溜められたスラリーＩＯには、
下方へ向かう圧力が加えられており、スライスリップ５
０の下方の開口部５４を通ってベルト５６の上に吐出さ
れ、連続したシート６０に生成される。ここで、ベルト
５６は多孔質な材料で構成され、フォーミングボード５
２に近接して配置されたブレストロール５８により駆動
されるようになされている。そして、シート６０の単位
重量は開口部５４の寸法により設定されている。

開口部５４の高さの設定は手動でノブ４１を回転させる
ことにより行われるが、この設定は始業時の形式的なも
のである。その後、開口部５４の高さは、スライスリッ
プ５０を介してスライスロッド３８に伝えられる力の大
きさにより変化し、その力の大きさは荷重変換器（荷重
変換機構）４８により測定される。スライスロッド３８
に伝えられる力は、スライスリップ５０の移動によって
変化する。後述するように、スライスロッド３８に伝え
られる力は、スライスリップ５０の変位と実験的または
理論的な相関関係を有する。

第４図ないし第７図に荷重変換器４８の詳細を示す。第
４図に示すものは、環状をなすとともに城郭のような形
状に形成されている。第４図において、リング（環状部
材）６６は、上面（表面）５７と下面（裏面）５９を存
しており、上面５７には、４つのボス６０が上方へ向け
て突出するように形成されている。また、下面５９には
、下方へ向けて突出する４つのボス６２が形成されてい
る。そして、これらボス６０．６２により、リング６６
の外観が城郭状になっている。ボス６０゜６２は、円周
方向に互いに等しい距＃ｌｌ離間し、かつ、上下が互い
違いになるように配置されている。

上面５７には、２つの歪ゲージ６４が取り付けられてい
る。また、下面５９にも、２つの歪ゲージ６４が、上記
のものと回転対称位置に取り付けられている。周知のよ
うに、歪ゲージの電気抵抗は外力による歪によって変化
し、外力に比例する。

つまり、リング６６に上下方向の力が作用すると、ボス
６０．６２が上下方向へ相対的に移動するような歪がリ
ング６６に生じ、このときの歪ゲージ６４の電気抵抗の
値により上下方向の力を測定することができる。

ここで、各歪ゲージ６４は、第４図に示すように、リン
グ６６の上下面５７．５９のボス６０６２の中間部に固
着されており、リング６６が上下方向に歪むと、歪ゲー
ジ６４も歪むようになされている。また、歪ゲージの配
線には、典型的なポイーストンブリッジ回路が使用され
、ホイーストンブリッジ回路からの出力はリング６６に
作用する上下方向の力として表される。

次に、第３図に示すように、リング６６は、ねじ部剤４
０の下端部とフレーム３４の上端部との間に収納されて
いる。上面のボス６０は、ねじ部剤４０の下面にねじ６
１によって固定されている。

下面のボス６２も同様に、フレーム３４にねじ６３によ
って固定されている。第２図および第３図から判るよう
に、スライスリップ５０に上方へ向かう力が作用すると
、この力がスライスロッド３８を介してねじ部材４０に
伝えられ、ねじ部材４０をフレーム３４から引き離そう
とする。これによって、歪ゲージ６４は歪み、スライス
ロッド３８からリング６６に加えられる力の大きさが出
力される。この力の大きさは、スライスロッド３８ノ上
下方向の移動量に換算され、スライスロッド３８が接続
された箇所におけるスライスリップ５０の変位が得られ
る。

スライスリップ５０からスライスロッド３８に加えられ
る力は、通常、５００Ｋｇ程度である。

これに対応するスライスリップ５０の変位量は、１／１
０００インチである。したがって、リング６６に加えら
れる力を測定すれば、スライスリップ５０の極めて微小
な変位を正確に知ることができ、前述したような高価な
ＬＶＤＴなどむろん必要としない。ただし、荷重変換器
４８か環状をなしかつスライスロッド３８の回りの対称
位置に配置されていること、および、リング６６が大き
な力に十分耐え得る強度を有していることが必要である
。さらに、リング６６の形状が上下方向に変化しても、
その変化によってスライスロブ６ド３８が水平方向に移
動しないようにすることが必要である。

次に、第５図に示すように、リング６６にはプリント基
盤（測定手段）７０が取り付けられている。プリント基
盤７０には、歪ゲージ６４からの出力を所定の電気信号
に変換するための電気回路が組み込まれている。リング
６６、歪ゲージ６４およびプリント基盤７０は、ダスト
シール７２によって包まれている。ダストシール７２は
、劣化しにくい弾性ゴムからなるもので、製紙装置の中
の高温多湿の環境において荷重変換器４８が腐食しない
ようにしている。

プリント基盤７０からの出力信号は、システム制御コン
ピュータ（演算機構、図示せず）にフィードバックされ
る。システム制御コンピュータは、スライスリップ５０
の各区画における開口部５４の高さを制御するものであ
る。また、システム制御コンピュータは、上記荷重変換
器４８からの情報を処理し、かつ、スライスロッドコン
トローラー（制御機構、図示せず）が開口部５４の高さ
を調整し得るように制御信号を発する。その調整のため
に、前述のように、スライスロッド３８の周囲に電熱コ
イル（移動機構）７６が巻回されている。電熱コイル７
６は、各スライスロッド３８の全長にわたってしっかり
と巻かれている。電熱コイル７６には、図示しない電源
が接続されている。

この電源から供給される電流の大きさはシステム制御コ
ンピュータによって制御される。

たとえば、ある特定のスライスロッド３８に巻かれた電
熱コイル７６の電流値が大きくされると、電熱コイル７
６が発熱し、スライスロッド３８を加熱する。すると、
スライスロッド３８は熱膨張して伸び、スライスリップ
５０は、そのスライスロッド３８との接続箇所において
下方へ押し下げられる。これによって、スライスリップ
５０の開口部５４のうちスライスロッド３８近傍の部分
の高さが減少する。一方、電流値が小さくされた場合に
は、電熱コイル７６が冷えてスライスロッド３８が縮む
。これによって、スライスリップ５０が持ち上げられて
、スライスロッド３８近傍の開口部の高さが増加する。

このように、電熱コイル７６に供給する電流値を制御す
ることにより、スライスリップ５０の開口部５４の高さ
を設定された寸法に調整することができる。しかも、荷
重変換器４８の出力をモニターすることにより、上記シ
ステム制御コンピュータは、どのスライスロッド３８の
スライスリップ５０を上下させれば良いかを決定するよ
うにな゛っている。

次に、上記構成のスライスリップ制御装置によりスライ
スロッド３８の制御を行う手順につき説明する。

まず、予め設定された電流値の電流が各スライスロッド
３８の電熱コイル７６に供給され、各スライスロッド３
８は所定の温度まで上昇する。次に、ノブ４１を手動で
回転させ、スライスリップ５０の全長にわたって開口部
５４の高さを大まかに設定する。第２図および第３図に
示すように、ねじ部材４０に接続されたダイヤルインジ
ケーター８０の表示により、開口部５４の大体の高さを
知ることができる。この表示は、各スライスロッド３８
の下端部４４の高さで与えられる。

ただし、ノブ４１を手動で回して行う調整では、スライ
スロッド３８に近接したスライスリップ５０の微妙な位
置調整を行うことができないため、スライスリップ５０
の形状を完全な平坦状にすることは困難である。しかも
、ヘッドボックス３２内に常時圧送されている紙スラリ
ーＩＯは加熱されているため、紙の製造を行っている間
は紙スラリー１０によってスライスロッド３８が加熱さ
れ、開口部５４の高さを変化させてしまい、完全な平坦
状にすることはさらに困難となる。

ところか、このスライスリップ制御装置では、ノブ４１
による大まかな設定の後に、スライスリップ５０の正確
な形状を荷重変換器４８によって設定するため、上記欠
点を解消することができる。

すなわち、システム制御コンピューターは、′スライス
ロッド３８の加熱の度合いを増減し、開口部５４の広さ
を調整する。たとえば、完全に平坦な開口部５４の形状
を得るために、システム制御コンピューターは、すべて
の荷重変換器４８の圧力測定値がゼロになるまで、スラ
イスロッド３８の加熱の度合いを増減させる。このよう
にして、荷重変換器４８から供給される情報をシステム
制御コンピューターで処理することにより、スライスリ
ップ５０の形状は設定された形状へと修正され、紙の所
定の単位重量か得られる。

ここで、開口部５４の形状の制御を容易に行うために、
スライスリップ５０の形状を必要な紙の単位重信が得ら
れるように形成しておくことが望ましい。さらに、スラ
イスリップ５０の動作を設定しておくことも重要である
。これらの設定を適当に行うことによって、シートの幅
方向に沿うスライスリップ５０の形状を平坦にすること
が可能となる。

しかしながら、製紙工程において、たとえば、シートの
幅方向で脱水が不均一な場合には、スライスリップ５０
の形状が完全に平坦でもシートに部分的に単位重量を上
回る部分が生じる。このような場合には、脱水の不均一
による単位重量への影響を加味し、それに応じてスライ
スリップ５０の形状を補正すべきである。

また、スライスリップ５０の力学的に解析することによ
って、スライスロッド３８に要求どうりの動作をさせる
技術が知られている。たとえば、前述のアラン等の特許
中で説明されているように、スライスリップ５０は弾性
はりとしてモデル化され、かつ、弾性材料で支持される
とともに、スライスロッド３８との接続部において荷重
を受けるとみなされている。弾性はりについては、材料
力学や一般工学により充分な解析を行うことができ、さ
まざまな近似計算により具体的な構成についての計算が
簡略化されている。

そして、このスライスリップ制御装置においても、スラ
イスリップ５０を細長の弾性はりとしてモデル化するこ
とによって、スライスリップの制御に適した近似計算を
行うことができる。また、スライスリップ５０の変形が
その寸法に比してわずかであるため、理論的計算からの
狂いは殆ど生じない。スライスリップ５０を弾性はりの
モデルとした場合、その荷重点は、スライスロッド３８
の位置である。また、荷重点は、スライスリップ５０の
長手方向へ向かって一定間隔離間している。

スライスロッド３８に作用する荷重はスライスリップ５
０にも作用し、かつその荷重は上記リング６６に歪を与
え、かつ荷重変換器４８で測定される。

前述のように、リング６６の歪は、スライスロッド３８
に負荷されろ荷重を歪ゲージ６４で測定し、かつ、その
測定値をもとに上述した処理を行うことによって矯正さ
れる。また、前述のように、隣接する２つのスライスロ
ッド３８によって、それらの間にスライスリップの区画
が構成されているが、スライスロッド３８によって上記
区画の端部に力が作用すると、スライスリップ５０がた
わんで曲げモーメントが生じる。各スライスロッド３８
の力がスライスリップ５０の一点に作用すると仮定する
と、各区画に生ずる曲げモーメントは、区画の曲率半径
と直接的な相関関係を有する。また、曲げモーメントと
、スライスリップ５０の各スライスロッド３８の位置に
おけるたわみとの関係、および、スライスロッド３８に
よる荷重とスライスロッド３８の下端部の伸びは次式に
よって与えられる。

（１）　　　［Ｐ］　ｆｌ＝ｃ　　［Ｒ］　　■（２）
　　　［Ｄ］Ｍ＝ｒ’ （３）　　　　　　　ｐ＝ｋ　（ｚ−Ｙ）ここで、２は
、スライスロッド３８の伸びを示すベクトル、ｒは、ス
ライスロッド３８からスライスリップ５０に作用する荷
重のベクトル、Ｖは、スライスリップ５０のスライスロ
ッド３８の位置におけるたわみを示すベクトルである。

また、Ｍは、スライスロッド３８を含む断面に沿うスラ
イスリップ５０に作用する曲げモーメントを示すベクト
ル、ｋは、スライスロッド３８のばね定数、Ｃは、スラ
イスリップ５０の弾性係数と断面慣性モーメントおよび
、スライスロッド３８どうしの離間距離、並びに上記ば
ね定数ｋによって決定される係数である。

（ｎはスライスロッドの数） マトリックス［Ｐ］、［Ｄ］および［Ｒ］については、
アラル等の特許における理論的弾性はりの記載から得た
もので、かっ、その中で記載された仮定に基づくもので
ある。アラル等の特許のなかでは、Ｃ＝６ＥＩ／ｋ　ｆ
２３とされている。ここで、Ｅはスライスリップの弾性
係数１．Ｉはスライスリップの断面慣性モーメント、Ｑ
はスライスロッドどうしの離間距離である。結局のとこ
ろ、上記仮定は全てにおいて充分なものではなく、上記
と異なるマトリックスも理論的弾性はりから導き出すこ
とができる。しかしながら、上記マトリックスは、スラ
イスリップの最も実際的なケースに適合していることが
確認されている。

すなわち、式（１）〜式（３）から以下の式を導き出す
ことができる。

（４）　　　［Ａ］　　ｚ＝　　（Ｃ［Ｒ］　　＋　　
［Ａ］　　）Ｖ［Ａ］　　−［Ｐ］　　［Ｄ］ このケースにおいて、上記パラメーターのうちＥとＩと
を定めることは容易ではなく、計算により定数Ｃを求め
るのは困難である１、シかし、マトリックス［Ｒ］と［
Ａ］は既知であり、■と２は測定により知ることができ
るので、定数Ｃは式（４）によって実験的に求めること
ができる。

第８図は、モデル化したスライスリップを用いて設定さ
れたスライスリップの形状を得るための工程を示すフロ
ーヂャートである。ここで、シート６０の単位重量は、
スライスリップ５０よりも下流側の適当な位置でシート
の幅方向の種々の位置で測定される。この測定結果は、
コンパレーター１０１に入力され、設定された単位重量
と比較される。ここで、種々の測定位置における測定値
が設定値と異なる場合には、コンパレーター１０１から
エラー信号９８が出力される。

次に、ルーチンＡ（第１の演算機構）は、必要なスライ
スリップの変位マを計算する。この変位Ｙにより、乾燥
したシートに要求される単位重量が決定される。ここで
、必要なスライスリップの変位Ｖを求める一つの手段と
して、最初にスライスリップの開口部の面積をやや大き
く設定しておき、この面積を広げるか狭くするかして必
要な単位重量を得るようにしても良い。なお、乾燥した
シートの単位重量とスライスリップの開口部面積との相
関関係は経験的に求めることができる。変位マの変化は
スライスリップの開口部面積の増加あるいは減少をもた
らすが、開口部面積の変化は幾何計算で求めることがで
きる。たとえば、スライスリップ５０の開口部面積は、
スライスロッド３８周辺の部分を三角形とみなすことに
よって近似的に求めることができる。

スライスリップの変位Ｙを基礎に、ルーチンＢは上記式
（１）を用いてスライスロッド３８を含む断面に沿う曲
げモーメントＭを計算する。また、ルーチンＣ（第２の
演算機構）は、計算された曲げモーメントＭを基礎にし
て式（２）を用いてスライスロッド荷重ｒを各スライス
四ツ１３８位置における曲げモーメントＭに対応して求
める。

上述のモデル化したスライスリップにより計算されたス
ライスロッド荷重ｒは、コンパレータ１０３により荷重
変換器４８により測定されたスライスロッド荷重ｐｍと
比較される。もし、計算値ｒと測定値Ｆｍに違いが生じ
ていたら、エラー信号１００が出力される。エラー信号
１００は、スライスロッドコントローラ（図示せず）に
送られ、スライスロッドの位置に修正が加えられる。特
に、スライスロッド果合体３６において、スライスロッ
ドの伸長または収縮は電熱コイル７６による熱膨張ある
いは熱収縮によって与えられる。エラー信号１００は、
システム制御コンピューターに送られ、電熱コイル７６
に供給すべき電流の大きさが各スライスロッド３８毎に
制御される。

上述のように、スライスリップ５０をモデル化すること
により、力学的限界を制御システムに容易に組み込むこ
とができる。たとえば、スライスリップの変位、曲げモ
ーメントおよびスライスロッドの移動（スライスロッド
の移動２は式（３）によって求められる）について限界
を設けることができる。このような限界を設けることは
、システムがその力学的限界を越えて作動するのを防止
するために必要である。たとえば、スライスリップにお
ける弾性面げの限界は、コントロールループに組み込む
ことが可能であり、スライスリップの塑性変形を防止す
ることができる。この場合において、スライスリップの
曲げモーメントまたはスライスリップが負荷し得るスラ
イスロッド荷重の限界は、システム制御コンピューター
に人力され、ルーチンＢまたはＣにおける上記限界を示
すパラメーターとされる。また、スライスロッド３８の
加熱または冷却においては、スライスリップ５０に過度
の負荷を与えないために上限値および下限値が設定され
る。スライスリップの曲げの限界は、コントロールルー
プの中に入力され、スライスリップに大きな曲率が与え
られないようにされる。また、スライスリップ５０に過
度の曲げ変形を与えることは、ヘッドボックス３４から
吐出されるスラリーの乱れを生来し、シートの単位重量
を不均一にしてしまうからである。

さらに、各スライスロッド３８における測定値ｆ’ｍを
基本にして、実際のスライスリップの形状がルーチンＤ
によって式（１）および（２）を用いて計算される。こ
の場合において、ｐｍはｒに置き換えることか可能であ
る。計算されたスライスリップの形状は、たとえばカソ
ード式ブラウン管に表示され、作業者に確認される。ま
た、式（＋）（２）（３）を用いることによって、ルー
チンＥによって測定値Ｆ’ｍから各スライスロッド３８
の伸び２が計算される。

スライスロッドに実際に作用する荷重の測定値により、
各スライスロッド３８の伸びを計算しかつ表示すること
ができるので、作業者はスライスロッドの作動が適切か
どうかを判断することができる。たとえば、作業者は、
表示されるスライスロッド３８の伸びＺを確認しながら
、特定のスライスロッド３８へ供給する電流値を増減さ
せることができる。もし、スライスロッド３８の荷重や
表示された伸び２の値が設定された値に修正されない場
合には、そのスライスロッド３８に修理あるいは取り替
える必要が生じたことを意味する。

なお、スライスロッド３８の加熱方式については、上記
構成に限るものではなく、種々の適当な方法を適用する
ことができる。また、スライスロッド３８を熱膨張ある
いは収縮させる代わりに、適当な移動手段で」１下方向
へ移動させるように構成しても良い。また、本発明は上
記のような製紙装置への適用に限られるものではなく、
プラスチックシート等の他の種々のシート製造装置に適
用することができることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明においては、表裏面を有す
る環状部材を有し、この環状部材の表裏面に、軸線方向
へ突出する複数のボスを円周方向へ一定間隔離間しかつ
表裏のボスが千鳥状になるように配置し、かつ、表裏面
の上記ボスどうしの中間位置に、上記ボスの上記表裏面
に対する軸線方向位置が変化するような歪が環状部材に
生じたときにそれ自体が歪む歪ゲージを設けたことを主
たる特徴としているから、スライスリップの開口部高さ
を確実に制御することができるのは勿論のこと、構造を
簡略化して設備費用を低減することができるとともに、
その保守点検の労力および費用を低減することができる
。また、摺動部分を有していないあため、製紙装置の内
部のような過酷な環境で使用しても故障が少なく、保守
点検を一層容易にすることができる等の優れた効果を奏
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の制御機構を使用したヘッドボックスとス
ライスリップを示す側断面図、第２図ないし第８図は本
発明の一実施例を示す図であって、第２図は実施例の制
御機構を使用した製紙装置におけるヘッドボックスとス
ライスリップを示す側面図、第３図はねじ部材を示す側
断面図、第４図はリングを示す斜視図、第５図は荷重変
換器を示す平面図、第６図は荷重変換器を示す斜視図、
第７図は第５図の■−■線断面図、第８図は弾性はりモ
デルを用いてスライスロッド荷重を求める手順を示すフ
ローチャートである。 ４・・・・・・フレーム（保持部材）、８・・・・・・
スライスロッド（荷重伝達部材）、１・・・・・・ノブ
（移動手段）、 ８・・・・・・荷重変換器（荷重変換機構）、７．５９
・・・・・・上下面（表裏面）、６０．６２・・・・・
・ボス、６４・・・・・・歪ゲージ、６６・・・・・・
リング（環状部材）、７０・・・・プリント基盤（測定
手段）、Ａ・・・ルーチン（第１の演算機構）、Ｃ・・
・・・・ルーチン（第２の演算機構）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）表裏面を有する環状部材を有し、この環状部材の
   表裏面に、軸線方向へ突出する複数のボスを円周方向へ
   一定間隔離間しかつ表裏のボスが千鳥状になるように配
   置し、かつ、表裏面の上記ボスどうしの中間位置に、上
   記ボスの上記表裏面に対する軸線方向位置が変化するよ
   うな歪が環状部材に生じたときにそれ自体が歪む歪ゲー
   ジを設けたことを特徴とする荷重変換装置。 （２）前記表裏面のいずれか一方のボスをフレームに接
   続し、かつ、前記環状部材の中間部を貫通して上記表裏
   面の他方のボスに接続され、軸線方向へ移動させられる
   ことにより上記環状部材を歪ませる荷重伝達部材と、前
   記歪ゲージに接続され、上記環状部材の歪に基づいて上
   記荷重伝達部材に作用する荷重を測定する測定手段とを
   具備したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の荷重変換装置。 （３）スライスリップの形状を制御するスライスリップ
   制御装置であって、保持部材に複数のスライスロッドの
   一端部を接続するとともに他端部を上記スライスリップ
   に接続し、各スライスロッドに、上記スライスリップか
   らスライスロッドに伝えられる荷重を測定する荷重変換
   機構を接続し、上記荷重の測定値に基づいてスライスロ
   ッドの上記保持部材に対する相対位置を計算して上記ス
   ライスリップの変位を出力する演算機構を具備したこと
   を特徴とするスライスリップ制御装置。 （４）前記荷重変換機構は表裏面を有する環状部材を有
   し、この環状部材の表裏面に、軸線方向へ突出する複数
   のボスを円周方向へ一定間隔離間しかつ表裏のボスが千
   鳥状になるように配置し、かつ、表裏面の上記ボスどう
   しの中間位置に、上記ボスの上記表裏面に対する軸線方
   向位置が変化するような歪が環状部材に生じたときにそ
   れ自体が歪む歪ゲージを設け、さらに、前記表裏面のい
   ずれか一方のボスを前記保持部材に接続するとともに他
   方のボスを前記スライスロッドに接続し、かつ、スライ
   スロッドの移動量によって前記荷重を測定する測定手段
   とを具備したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に
   記載のスライスリップ制御装置。 （５）前記スライスロッドをその軸線方向へ移動させ、
   前記保持部材との相対位置を変更する移動手段を具備し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のスラ
   イスリップ制御装置。 （６）スライスリップの形状を制御するスライスリップ
   制御装置であって、保持部材と、スライスリップと、複
   数のスライスロッド集合体とを具備し、前記スライスロ
   ッド集合体は少なくとも１つスライスロッドを有し、こ
   のスライスロッドには、上記スライスリップからスライ
   スロッドに伝えられる荷重を測定する荷重変換機構を接
   続され、さらに、上記荷重の測定値に基づいて上記スラ
   イスリップの上記保持部材に対する相対位置を計算して
   上記スライスリップの変位を出力する演算機構と、この
   演算機構の出力結果に基づいて前記スライスロッドの少
   なくとも一端部を移動させてスライスリップの形状を設
   定された形状に修正する制御機構を具備したことを特徴
   とするスライスリップ制御装置。 （７）前記制御機構は、必要なスライスリップ形状を求
   める第１の演算機構と、必要なスライスリップの形状を
   得るためにスライスリップに負荷させ、スライスリップ
   を移動させる荷重を求める第２の演算機構と、前記荷重
   を制御する第３の制御機構とを具備したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載のスライスリップ制御装
   置。 （８）前記第２の演算機構は、以下の式に基づいて演算
   を行うように構成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項に記載のスライスリップ制御装置。 （１）［Ｐ］■＝Ｃ［Ｒ］■ （２）［Ｄ］■＝■ ただし、■は各スライスロッドからスライスリップに作
   用する荷重のベクトル、■はスライスリップのスライス
   ロッドの位置におけるたわみを示すベクトル、■はスラ
   イスロッドを含む断面に沿うスライスリップに作用する
   曲げモーメントを示すベクトル、ｋはスライスロッドの
   ばね定数、ｃはスライスリップの弾性係数と断面慣性モ
   ーメントおよび、スライスロッドどうしの離間距離、並
   びに上記ばね定数ｋによって決定される係数である。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ｎはスライスロッドの数） ▲数式、化学式、表等があります▼ （９）シートの単位重量を制御するためのスライスリッ
   プの形状を制御する制御方法であって、スライスリップ
   の幅方向に沿って一定間隔離間して設けられた複数のス
   ライスロッドに伝えられる荷重を測定する工程と、必要
   なシートの単位重量を得るためにスライスロッドからス
   ライスリップに伝える荷重を計算する工程と、スライス
   リップからスライスロッドに伝えられる荷重を調整して
   この荷重を上記工程で計算された荷重と実質的に一致さ
   せる工程とを具備することを特徴とするスライスリップ
   の制御方法。 （１０）前記荷重の測定工程を前記スライスロッドに設
   けた荷重変換機構により行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第９項に記載のスライスリップの制御方法。