JPH0291533A

JPH0291533A - 回転するロールの円周面の温度の測定法及び測定装置

Info

Publication number: JPH0291533A
Application number: JP1223345A
Authority: JP
Inventors: Werner Borkenhagen; ベルナー・ボルケンハーゲン; Lambert Berends; ランベルト・ベーレンズ
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1990-03-30
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: FI894087A; US5028145A; FI894087A0; FI88826B; GB2223098B; JPH0640030B2; GB2223098A; FI88826C; FR2636136B1; GB8919815D0; DE3829862C1; FR2636136A1

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］本発明は回転するロールの円周面の温度の測定法及び装
置に関する。

回転するロールの表面温度を正確に測定することは、今
日においても、困難な技術上の問題である。特に、製紙
、プラスチックフィルム、繊維及びフリースの加工にお
いて、１℃以下の温度のずれを維持するが重要である。

この温度差は、絶対値で測定されるだけでなく、数メー
トルの長さのロールに沿って算出された平均値からのず
れで測定されもする。特に具体的な例は、熱可塑性の合
成繊維製のフリースの硬化である。この場合、温度は以
下のように限定されていなければならない。

即ち、フリースがロールギャップを通過すると、フリー
スが結合するほどに、繊維が互いに接着するが、これと
同時に、完成したフリースがまだ柔軟性を有するが板状
にならないようにするため、結合が一定の程度に限定さ
れるのである。このためには、その時々の作動速度に従
って温度を極めて正確に検知し制御することが、どうし
ても必要である。

こうしたロールでの正確な温度ｎ１定の問題は、特に、
ロール円周面に温度センサを収容することが出来ないこ
とに関連している。このためには、円周面の表面に複数
の孔が必要であるだろうが、そうすれば、円周面の表面
は不均等になってしまう。こうした不均等はロール表面
に示されるだろうし、不均等によって、破壊的な応力の
集中と、温度分布の妨害とが生じることがある。測定値
を回転するロールから外側へ伝達することは、コストが
掛かるであろう。

従って、実際には、外側からのロール円周面での測定が
考えられる。このためには、接触型温度センサによる方
法と、輻射計（ＳＬｒａｈｌｕｎｇｓｔｈｅｒｓｏｓ＋
ｅｔｅｒ　）で作動する接触なしの方法とがある。温度
センサの接触による方法は、温度センサへの伝達のため
に熱伝導を利用することが出来るので極めて正確である
が、通常、長時間の温度追跡用に用いることが出来ない
という欠点がある。即ち、ロールの表面がしばしば製品
の所望の品質に基づいて最も精密に加工され、例えば研
削及び研磨されている。このような表面は、固定の接触
型温度センサによる摩擦により短い作動時間後に摩擦跡
（５ｅｈｌｅ１ｆ’５ｐｕｒ）を生じるであろう。摩擦
跡は、製品、例えば巻取紙、あるいはプラスチックの表
面に付くので、許容出来ない。接触せずに作動する、即
ち放射測定に基づく装置は、こうした欠点を有しないが
、ロール表面が一定の輻射係数を有することにより左右
される。しかし、正にこのことは、ロールの作動領域内
でしばしば不適当である。何故ならば、作動温度が高い
時、ロールに湿気が付着し、ロール表面が曇ってしまっ
て、輻射係数の変化を引き起こすからであって、こうし
た輻射係数の変化により、測定された輻射が、ロール円
周面に実際に存在する温度を明白に推論することが出来
ないからである。

［発明が解決しようとする課題］本発明の課題は、回転するロールの円周面の温度を、か
なり長い作動時間の間、必要な信頼性をもって正確に測
定することが出来るようにすることである。

［課題を解決するための手段］上記の課題は、ロールの作動領域の外側に形成された円
周溝の温度をロールに接触せずに測定し、所定の温度又
は所定の時間的温度分布からのずれを検知すると、円周
溝の内側のある箇所で接触型温度センサをロールの円周
面へ接触させることにより解決される。

本発明は、温度の長時間制御を、作動領域の外側にあっ
てウェブの作用下になく最適の輻射係数に関連して準備
され得る箇所で行うという思想に基づく。この箇所で、
温度は作動時間中にモニタされ、その際、磨耗に就いて
の問題は、作動するロールの表面にも、温度センサにも
生じない。

作動領域の外側に設置され接触せずに温度を測定する温
度センサ以外に、少なくとも他の１つの接触型温度セン
サが設置されており、これは作動領域の内側に設置され
ているが、ロール円周面に常時接触している訳ではなく
、接触なしに温度を測定する外側の温度センサが異常を
、即ち、これまで一定である温度からのずれ又は所定の
温度分布からのずれを検知する時にのみ、接触型温度セ
ンサが接触させられる。このような必要な場合にのみ、
接触型温度センサはロール円周面に接触され、自らに固
有の正確さをもって、接触箇所の領域における温度を測
定する。こうした測定の結果に従って、ロール内の温度
の制御において必要な措置を講じることが出来る。接触
型温度センサはロール円周面に接触するが、このような
短時間では、ロール表面と接触型温度センサとの重要な
必耗は生じない。

２つの異なる温度センサをロールの異なった箇所で組み
合わせることにより、１つの接触型温度センサに固有の
正確さをもって、その接触型温度センサの磨耗の問題な
しに長時間温度を制御することが出来る。

一般的には、温度を作動領域のｌｌｉ所で測定するだけ
では不十分である。むしろ、温度の全分布を検知するた
めには、複数の測定箇所が必要である。このことは、請
求項２及び３の構成に基づいて、同一の接触型温度セン
サを作動領域の複数の箇所で順次接触させるか、複数の
接触型温度センサを、作動領域全体に渡って分布された
複数の箇所で同時に接触させることにより起こり得る。

装置に関する本発明を具体化する温度測定装置は、請求
項４乃至６に記載されている。

本発明は、ロールの異なった箇所に設置された異なった
温度センサを組み合わせること及びこれらを協働させる
ことにある。異なった種類の個別の温度センサは公知で
ある。例えば西独公開公報第１８０６６３７号には、接
触することはないが、回転するロールの接触型温度測定
装置の構成要素である輻射計が示されている。

［実施例］以下、図面を参照して本発明を実施例に基づいて説明す
る。

第１図及び第２図に示したロール１は、下ロール２と共
に、ウェブ４を圧延するロールギャップ３を形成してい
る。ロール１は作動領域５を有し、この作動領域５の境
界は第１図に破線で示されている。ウェブ４は作動領域
５の内側にある。実施例は金属製のロール円周面を有す
るロール１に関する。しかし、本発明は、例えばプラス
チック製の被覆を有するロールにも用いることが出来る
。

作動領域５の、第１図の右側の境界の外側に、僅かに窪
みのついた環状の円周溝６が形成されており、これは、
出来る限り不変の輻射係数を有するように準備されてお
り、例えば黒色にされている。

全体として符号１０で示される温度測定装置は、ロール
１に平行に延びる支持部７を有する。この支持部７に、
輻射計８の形状をした接触なしに温度を測定する温度セ
ンサが固定されている。輻射計８のレンズ９は円周溝６
に対向しており、円周溝６の温度を輻射測定中に決定す
る。

作動領域５の内側の支持部７に、接触型温度センサ１１
が設置されており、これは、駆動装置１２によって、第
１図及び第２図に実線で示した接触・測定位置から後退
位置へ矢印２１の方向に移動され得る。この後退位置で
、接触型温度センサ１１はロール１の円周面と一定の間
隔を有しており、第２図で破線で示され、符号１１が付
されている。第１図に符号１３で示したガイドに取着さ
れた接触型温度センサ１１は、ロール１に対しほぼ半径
方向に移動する。駆動装置１２は種々に、例えば電磁石
として、空気圧シリンダとして、あるいは類似の方法で
形成され得る。

非接触型の温度センサ（輻射計）８の測定信号は導線１
４．１５を介して制御手段２０へ送られ、制御手段２０
の出力信号は導線１６．１７を介して駆動装置１２へ送
られる。

制御手段２０は、円周溝６の温度が不均等である場合に
駆動装置１２を制御する構成になっている。円周溝６の
温度がこれまで一定である値からずれ始めるか、所定の
温度分布、例えば時間に比例した温度上昇が維持されな
いと、制御手段２０は制御信号を、例えば、電磁式の駆
動装置１２を制御する電圧を、あるいは空気圧ピストン
を制御する空気圧を出す。

駆動装置１２を制御する場合、接触型温度センサ１１を
、これがロール１の円周面に接触していない第２図に破
線で示した通常位置から、円周面に接触するまで前方へ
押し出して、測定を行う。

第１図に示すように、測定用の信号は導線１８．。

１９を通り、温度調節手段（図示せず）に追従するため
に用いられ得る。１つの接触型温度センサ１１のみを備
える代わりに、作動領域５全体に渡りて配設された複数
の接触型温度センサ１１を支持部７に設けることも出来
る。更に、制御手段２０が作動の際に個々の接触型温度
センサ１１を順次作動領域５の複数の箇所でロール１の
円周面に接触させ、こうしてロール１に沿って温度分布
を検出することも可能である。

幾つかの実験から、本発明の温度測定装置により作動領
域５の内側の温度を、±０．２℃の正確さをもって再生
可能に決定することが出来ることが明らかになった。

【図面の簡単な説明】第１図はロール装置の平面図、第２図は第１図の線１１
−１１に沿った断面図である。１・・・ロール、５・・・作動領域、６・・・円周溝、
１１・・・接触型温度センサ、１２・・・駆動装置、２
０・・・制御手段。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦ｌ

Claims

【特許請求の範囲】１、ロールの作動領域の外側に形成された円周溝の温度
を前記ロールに接触せずに測定し、所定の温度又は所定
の時間的温度分布からのずれを検知すると、前記円周溝
の内側のある箇所で接触型温度センサを前記ロールの円
周面へ接触させる、回転するロールの円周面の温度の測
定法。２、前記接触型温度センサを、前記作動領域全体に渡っ
て分布された複数の箇所で、順次前記ロールの前記円周
面へ接触させることを特徴とする請求項１に記載の測定
法。３、複数の接触型温度センサを、前記作動領域全体に渡
って分布された複数の箇所で、同時に前記ロールの前記
円周面へ接触させることを特徴とする請求項１に記載の
測定法。４、ロール（１）の作動領域（５）の外側に設けられ一
定の輻射係数を有する環状の円周溝（６）へ向けられて
いる接触なしに作動する温度センサ（８）と、前記ロー
ル（１）の円周面から通常間隔を有するが、前記作動領
域（５）の内側のある箇所で駆動装置（１２）により前
記ロール（１）の前記円周面と接触することが出来る接
触型温度センサ（１１）とを、接触なしに作動する前記
温度センサ（８）が所定の温度又は所定の時間的温度分
布からのずれを測定した時、前記駆動装置（１２）を制
御することが出来る制御手段（２０）とに組み合わせる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの１に記載
の方法を実施する、回転するロールの円周面の温度測定
装置。５、複数の接触型温度センサ（１１）が、前記作動領域
（５）全体に渡って分布された複数の箇所で、前記駆動
装置（１２）により前記ロール（１）の前記円周面と接
触することが出来ることを特徴とする請求項４に記載の
温度測定装置。６、前記作動領域（５）全体に渡って分布された複数の
箇所に設置され、同時に前記ロール（１）の前記円周面
と接触することが出来る複数の接触型温度センサ（１１
、１１、．．．）を有することを特徴とする請求項４に
記載の温度測定装置。