JPH10194536A - 巻取装置 - Google Patents

巻取装置

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Publication number
JPH10194536A
JPH10194536A JP89597A JP89597A JPH10194536A JP H10194536 A JPH10194536 A JP H10194536A JP 89597 A JP89597 A JP 89597A JP 89597 A JP89597 A JP 89597A JP H10194536 A JPH10194536 A JP H10194536A
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JP
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winding
roller
diameter
reel
take
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JP89597A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Shiraishi
勉 白石
Tsukasa Nagai
司 長井
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】巻き径の変動に伴ってタッチ力、巻き張力及び
ニア距離が変化することがなく、実タッチ力を容易に求
めることができるようにする。 【解決手段】基材14を巻き取る心管12と、該心管1
2の中心に向けて移動自在に配設された移動フレーム7
1と、該移動フレーム71の前端に回転自在に配設され
たローラ67と、前記心管12に巻き取られた基材14
から成る巻きリール15の巻き径を求め、該巻き径に対
応させて前記移動フレーム71の移動量を演算する移動
量演算手段と、演算された前記移動量だけ移動フレーム
71を移動させる駆動手段とを有する。タッチローラ式
の巻取装置においては、ローラ67が心管12の中心に
向けて直線方向に押し付けられ、かつ、巻き径の変動に
対応させて移動させられる。また、ニアローラ式の巻取
装置においては、ローラ67が心管12の中心に向けて
直線方向に移動させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、巻取装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、紙、フィルム、ラミネート品等の
基材を巻き取る巻取装置においては、巻きリールにロー
ラを押し付けながら基材を巻き取るタッチローラ式の巻
取装置、及び巻きリールにローラを近接させて基材を巻
き取るニアローラ式の巻取装置が提供されている。
【0003】図2は従来のタッチローラ式の巻取装置の
概念図である。図において、11はフレーム、12は該
フレーム11に対して回転自在に支持された心管、14
は紙、フィルム、ラミネート品等の基材、15は前記心
管12の周囲に巻き取られた基材14から成る巻きリー
ル、16は前記心管12を回転させるモータ、17は前
記巻きリール15に押し付けて配設されたローラであ
る。
【0004】該ローラ17は、点P1を揺動中心として
前記フレーム11に対して揺動自在に支持されたアーム
19の一端に、回転自在に配設される。また、前記アー
ム19の他端にはカウンタウェイト21が配設され、前
記ローラ17と点P1との間にロッド23の一端が揺動
自在に連結され、該ロッド23の他端に押付シリンダ2
4が配設される。なお、26〜28は前記基材14を案
内するガイドローラである。
【0005】そして、前記押付シリンダ24に空圧を供
給してロッド23を前進(図における左方に移動)させ
ると、アーム19が揺動させられてローラ17が巻きリ
ール15に押し付けられ、巻きリール15にタッチ力が
加えられるとともに、巻きリール15によって巻き取ら
れる基材14に巻き張力が発生する。したがって、前記
押付シリンダ24に供給される空圧を調整することによ
って、前記タッチ力を調整することができる。
【0006】また、巻きリール15に空気が取り込まれ
るのを前記タッチ力によって防止することができるの
で、巻きリール15の巻き径が大きくなっても横ずれが
発生するのを防止することができる。さらに、多少偏肉
のある基材14を巻き取る場合において、巻きリール1
5に幅方向の不揃(ぞろ)いが発生するのをタッチ力に
よって防止することができる。
【0007】図3は従来のニアローラ式の巻取装置の概
念図、図4は従来のニアローラ式の巻取装置の要部拡大
図である。図において、11はフレーム、12は該フレ
ーム11に対して回転自在に支持された心管、14は
紙、フィルム、ラミネート品等の基材、15は前記心管
12の周囲に巻き取られた基材14から成る巻きリー
ル、16は前記心管12を回転させるモータ、28は前
記基材14を案内するローラ、37は前記巻きリール1
5の近傍に配設されたローラである。
【0008】該ローラ37は、点P2を揺動中心として
前記フレーム11に対して揺動自在に支持されたアーム
39の一端に、回転自在に配設される。また、前記ロー
ラ37と点P2との間にロッド43の一端が揺動自在に
連結され、該ロッド43の他端にシリンダ44が配設さ
れる。この場合、前記ローラ37と巻きリール15との
間にニア距離が保たれるので、基材14の巻取りに伴っ
て巻きリール15に一定量の空気を取り込むことができ
る。したがって、前記基材14を柔巻きすることができ
る。
【0009】また、前記アーム39の一端にビームセン
サ45が配設され、該ビームセンサ45によって巻きリ
ール15の外周面を検出することができるようになって
いる。そして、前記ビームセンサ45の検出信号は、ウ
ェブガイド増幅器46に送られ、該ウェブガイド増幅器
46によって増幅され、出力信号となって油圧コントロ
ーラ(EPC)47に送られる。さらに、該油圧コント
ローラ47とシリンダ44とが油圧配管49、50によ
って連結される。
【0010】したがって、前記ビームセンサ45による
巻きリール15の検出結果に基づいて油圧コントローラ
47を作動させ、シリンダ44を駆動することによって
アーム39を揺動させ、さらに、前記巻きリール15の
巻き径に対応させてローラ37を移動させ、ローラ37
と巻きリール15との間のニア距離を一定にすることが
できる。なお、前記ビームセンサ45は発光器45a及
び受光器45bから成り、発光器45aからの光が、巻
きリール15によって遮断され、受光器45bに到達し
ない場合に巻きリール15の外周面が検出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の巻取装置においては、タッチローラ式の巻取装置の
場合、ローラ17が巻きリール15に加えるタッチ力が
変動してしまう。図5は従来のタッチローラ式の巻取装
置におけるタッチ力の説明図、図6は従来のタッチロー
ラ式の巻取装置におけるタッチ力と巻き径との関係図、
図7は従来のタッチローラ式の巻取装置における巻き張
力を考慮したタッチ力の説明図である。なお、図6にお
いて、横軸に巻き径を、縦軸に分力Ptaを採ってある。
【0012】図5に示すように、アーム19は点P1を
揺動中心として揺動させられるので、アーム19の揺動
に伴って、巻きリール15の中心に対するローラ17の
中心は上下に移動する。したがって、押付シリンダ24
(図2)によって発生させられる力を一定にしても、巻
きリール15に加えられるタッチ力Pt の方向は、巻き
リール15の巻き径が変動するのに従って変化してしま
う。その結果、図6に示すように、タッチ力Pt の巻き
リール15の中心に向く分力Ptaが、前記巻き径の変動
に伴って変化してしまうので、基材14(図2)を一様
に巻き取ることができない。
【0013】また、タッチ力Pt の方向に対して垂直な
方向に向く分力Ptbが巻きリール15の押上方向に加わ
ってしまうので、巻きリール15の巻き姿が悪くなって
しまう。さらに、図7に示すように、巻き張力を無視し
たタッチ力Pt の巻きリール15の中心に向く分力をP
a とし、巻き張力の巻きリール15の中心に向く分力を
a としたとき、巻き張力を考慮したタッチ力Pt の巻
きリール15の中心に向く分力、すなわち、実タッチ力
r は、 Pr =Pa −Fa で表される。ところで、図6と同様に、前記分力Pa
巻き径の変動に伴って変化する。また、ガイドローラ2
6から繰り出される基材14が水平面に対して成す角
度、すなわち、基材出口角度αが前記巻き径の変動に伴
って変化するので、前記巻き張力が一定であっても、分
力Fa は巻き径の変動に伴って変化する。このように、
巻き径の変動に伴って前記分力Pa 、Fa が変化するの
で、実タッチ力Pr を求めるのが困難である。
【0014】さらに、タッチローラ式の巻取装置の場
合、基材14の走行方向におけるローラ17より上流側
の基材14のパス長の変動が大きいので、巻き張力の変
動が生じやすい。図8は従来のタッチローラ式の巻取装
置におけるパス長を示す第1の図、図9は従来のタッチ
ローラ式の巻取装置におけるパス長を示す第2の図であ
る。
【0015】図において、12は心管、14は基材、1
5は巻きリール、17はローラ、19はアーム、26は
ガイドローラである。この場合、図8に示すように、巻
きリール15の巻き径が小さいと、ガイドローラ26と
ローラ17との間に張設される基材14のパス長a1は
大きいが、図9に示すように、巻きリール15の巻き径
が大きくなると、ガイドローラ26とローラ17との間
に張設される基材14のパス長a2は小さくなる。した
がって、タッチロール直前のパス長が巻きリール15の
巻き径に直接影響される。
【0016】一方、ニアローラ式の巻取装置の場合、ロ
ーラ37(図3)と巻きリール15との間のニア距離を
正確に制御することができない。図10は従来のニアロ
ーラ式の巻取装置の要部側面図である。図において、1
5は巻きリール、37はローラ、45はビームセンサで
ある。この場合、前記ローラ37の中心とビームセンサ
45の中心とが一致していないので、ビームセンサ45
を巻きリール15の外周面に合わせて位置させても、巻
きリール15の巻き径が変動すると、ローラ37と巻き
リール15との間のニア距離h1 が変化してしまう。す
なわち、ニア距離h1 を正確に制御し、一定にすること
ができない。例えば、巻きリール15の巻き径が大きく
なると、ニア距離h1 が次第に短くなってしまう。
【0017】そこで、アーム39(図3)を揺動させな
いようにした他のニアローラ式の巻取装置が提供されて
いる。図11は従来の他のニアローラ式の巻取装置の概
念図である。図において、11はフレーム、12は該フ
レーム11に対して回転自在に支持された心管、14は
紙、フィルム、ラミネート品等の基材、15は前記心管
12の周囲に巻き取られた基材14から成る巻きリー
ル、57は該巻きリール15の近傍に配設されたローラ
である。
【0018】該ローラ57は、ローラスタンド51に固
定されたアーム52の一端に回転自在に配設される。ま
た、前記ローラスタンド51は床53に対して矢印A方
向に摺(しゅう)動自在に配設され、ローラスタンド5
1にロッド54を介してシリンダ55が連結される。な
お、56、57は前記基材14を案内するガイドローラ
である。
【0019】また、前記ローラスタンド51の所定箇所
にビームセンサ45が配設され、該ビームセンサ45に
よって巻きリール15の外周面を検出することができる
ようになっている。そして、前記ビームセンサ45の検
出信号は、ウェブガイド増幅器46に送られ、該ウェブ
ガイド増幅器46によって増幅され、出力信号となって
油圧コントローラ47に送られる。さらに、該油圧コン
トローラ47とシリンダ55とが油圧配管49、50に
よって連結される。
【0020】この場合、巻きリール15の巻き径が変動
しても、巻きリール15とローラ57との間のニア距離
を一定にすることができる。ところが、前記ローラスタ
ンド51が床53に対して摺動自在に配設されるように
なっているので、巻取装置が大型化してしまう。本発明
は、前記従来の巻取装置の問題点を解決して、タッチロ
ーラ式及びニアローラ式のいずれにも適用することがで
き、巻き径の変動に伴ってタッチ力、巻き張力及びニア
距離が変化することがなく、実タッチ力を容易に求める
ことができるとともに、小型化することができる巻取装
置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の巻
取装置においては、基材を巻き取る心管と、該心管の中
心に向けて移動自在に配設された移動フレームと、該移
動フレームの前端に回転自在に配設されたローラと、前
記心管に巻き取られた基材から成る巻きリールの巻き径
を求め、該巻き径に対応させて前記移動フレームの移動
量を演算する移動量演算手段と、演算された前記移動量
だけ移動フレームを移動させる駆動手段とを有する。
【0022】本発明の他の巻取装置においては、さら
に、前記移動量演算手段は、心管の回転数及び基材の搬
送速度に基づいて巻きリールの巻き径を演算し、該巻き
径及び前記心管の径に基づいて移動フレームの移動量を
演算する。本発明の更に他の巻取装置においては、さら
に、前記ローラは巻きリールに接触させた状態で移動さ
せられる。
【0023】本発明の更に他の巻取装置においては、さ
らに、前記ローラと巻きリールとの間に一定のニア距離
が保たれる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
実施の形態における巻取装置の概念図である。図におい
て、12は図示しないフレームに対して矢印方向に回転
自在に支持された心管、14は紙、フィルム、ラミネー
ト品等の基材、15は前記心管12の周囲に巻き取られ
た基材14から成る巻きリール、16は前記心管12を
回転させるモータ(M)、67は前記巻きリール15に
対して接離自在に配設されたローラであり、該ローラ6
7はロッド68の一端に回転自在に配設される。また、
該ロッド68には空圧シリンダ69が接続され、該空圧
シリンダ69に選択的に圧縮空気を供給することによっ
て、前記ローラ67を進退させることができる。
【0025】そして、前記空圧シリンダ69は移動フレ
ーム71の前端 (図における左端)に固定される。該移
動フレーム71は、ベアリング72によって支持され、
固定フレーム73の上に移動自在に配設されるととも
に、ロッド75を介して駆動手段としての油圧シリンダ
76と連結される。したがって、該油圧シリンダ76に
選択的に油圧を供給することによって、前記移動フレー
ム71を移動させることができる。そのために、サーボ
ガイド(EPC)98と油圧シリンダ76とが油圧配管
91、92によって連結される。
【0026】なお、81〜83は前記基材14を案内す
るガイドローラであり、該ガイドローラ81、82は所
定位置において移動フレーム71に対して、前記ガイド
ローラ83は所定位置において固定フレーム73に対し
てそれぞれ回転自在に支持される。また、前記移動フレ
ーム71の後端 (図における右端) には、移動フレーム
71の位置を検出する位置検出器89が配設され、該位
置検出器89によって発生させられた位置信号がウェブ
ガイド90を介してサーボガイド98に送られるように
なっている。
【0027】さらに、前記モータ16には、モータ16
の回転数、すなわち、心管12の回転数を検出するため
の回転数センサ93が配設され、該回転数センサ93に
よって発生させられた回転数信号が制御部94に送られ
るようになっている。なお、前記基材14の搬送速度、
すなわち、ライン速度が図示しない速度センサによって
検出され、速度信号が前記制御部94に送られる。
【0028】次に、前記構成の巻取装置をタッチローラ
式として使用したときの動作について説明する。図12
は本発明の実施の形態における巻取装置の第1の状態
図、図13は本発明の実施の形態における巻取装置の実
タッチ力の説明図である。図において、12は心管、1
5は巻きリール、67はローラ、69は空圧シリンダ、
71は移動フレーム、76は油圧シリンダ、81〜83
はガイドローラである。
【0029】この場合、安全のために、空圧シリンダ6
9における前進限位置までの押し代σは20〔mm〕前
後の値にされる。ここで、巻きリール15の巻き径をD
とし、心管12の外径をdoとすると、油圧シリンダ7
6の原点位置からの移動量βは、 β=(D−do)/2 で表される。
【0030】また、回転数センサ93(図1)によって
検出された心管12の回転数をNとし、基材14のライ
ン速度をVとしたとき、前記巻きリール15の巻き径D
は、 D=V/πN で表される。したがって、前記回転数N及びライン速度
Vがそれぞれ検出されると、制御部94の図示しない移
動量演算手段は、回転数N及びライン速度Vに基づいて
巻き径Dを演算し、該巻き径D及び心管12の外径do
に基づいて移動フレーム71の移動量βを演算する。そ
して、サーボガイド98は前記移動量βに基づいて油圧
シリンダ76に油圧を供給し、移動フレーム71を移動
させる。
【0031】この場合、基材14の巻取り量が多くな
り、巻き径Dが大きくなるに従って移動フレーム71及
びローラ67が後退させられ、タッチ力PH が一定にさ
れる。なお、該タッチ力PH は、前記空圧シリンダ69
に供給される圧縮空気の圧力を調節することによって調
整することができる。また、前記位置検出器89によっ
て移動フレーム71の位置を検出し、前記移動量βの値
が所定の値を保持しているかどうかをチェックすること
ができる。
【0032】このように、ローラ67が心管12の中心
に向けて直線方向に押し付けられ、かつ、巻き径Dの変
動に対応させて移動させられるので、巻き径Dの変動に
伴ってタッチ力PH が変化することがなくなる。また、
ガイドローラ82は移動フレーム71と一体的に配設さ
れているので、空圧シリンダ69による押付力をPL
し、基材14の巻き張力をFとしたとき、ガイドローラ
82、83間のパス(図における点P2、P3間の基材
14)を水平にすると、押付力PL は、 PL =PH +F で表される。したがって、タッチ力PH を実タッチ力と
して容易に求めることができるので、タッチ力PH に対
応させて押付力PL を設定することができる。
【0033】さらに、ガイドローラ81は移動フレーム
71と共に移動させられるので、巻き径Dの変動に伴う
ローラ67とガイドローラ81との間のパス長の変化は
少なく、最大でも空圧シリンダ69のストローク長(約
80〔mm〕)以下になる。次に、前記構成の巻取装置
をニアローラ式として使用したときの動作について説明
する。
【0034】図14は本発明の実施の形態における巻取
装置の第2の状態図である。図において、12は心管、
15は巻きリール、67はローラ、69は空圧シリン
ダ、71は移動フレーム、76は油圧シリンダである。
ここで、巻きリール15の巻き径をDとし、心管12の
外径をdoとし、ニア距離をδとすると、油圧シリンダ
76の原点位置からの移動量βは、 β=(D−do)/2+δ で表される。
【0035】また、前記巻きリール15の巻き径Dは、 D=V/πN で表される。したがって、前記回転数N及びライン速度
Vがそれぞれ検出されると、制御部94の図示しない移
動量演算手段は、回転数N及びライン速度Vに基づいて
巻き径Dを演算し、該巻き径D、心管12の外径do及
びニア距離δに基づいて移動フレーム71の移動量βを
演算する。そして、サーボガイド98は前記移動量βに
基づいて油圧シリンダ76に油圧を供給し、移動フレー
ム71を移動させる。
【0036】この場合、基材14の巻取り量が多くな
り、巻き径Dが大きくなるに従って移動フレーム71及
びローラ67が後退させられ、ニア距離δが一定にされ
る。なお、本実施の形態において、ニア距離δは20〜
100〔mm〕の間で任意に設定される。このように、
ローラ67が心管12の中心に向けて直線方向に移動さ
せられ、かつ、移動量βが巻き径Dに対応させて変化さ
せられるので、巻きリール15の巻き径Dの変動に伴っ
てニア距離δが変化することがなくなる。
【0037】また、移動フレーム71を移動させるだけ
でよいので、巻取装置が大型化することはない。さら
に、二軸ターレット方式の巻取装置に適用した場合、タ
ーレットの反転軸を切り換える際に、ローラ67、空圧
シリンダ69及び移動フレーム71をカッタパス成立位
置(旧軸の基材14を切断し、新軸に基材14を巻き付
ける位置)まで前進させておくことによって、基材14
を切断した後に、直ちにローラ67を所定の状態に置く
ことができる。
【0038】したがって、ターレットの反転軸の切換え
時における基材14の損失を少なくすることができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能
であり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0039】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、巻取装置においては、基材を巻き取る心管と、該
心管の中心に向けて移動自在に配設された移動フレーム
と、該移動フレームの前端に回転自在に配設されたロー
ラと、前記心管に巻き取られた基材から成る巻きリール
の巻き径を求め、該巻き径に対応させて前記移動フレー
ムの移動量を演算する移動量演算手段と、演算された前
記移動量だけ移動フレームを移動させる駆動手段とを有
する。
【0040】この場合、タッチローラ式の巻取装置にお
いては、ローラが心管の中心に向けて直線方向に押し付
けられ、かつ、巻き径の変動に対応させて移動させられ
るので、巻きリールの巻き径の変動に伴ってタッチ力及
び巻き張力が変化することがなくなる。また、実タッチ
力を容易に求めることができるので、該実タッチ力に対
応させてローラの押付力を設定することができる。
【0041】さらに、ガイドローラを移動フレームと共
に移動させることができるので、巻き径の変動に伴うロ
ーラとガイドローラとの間のパス長の変化は少なくな
る。また、ニアローラ式の巻取装置においては、ローラ
が心管の中心に向けて直線方向に移動させられ、かつ、
移動量が巻き径に対応させて変化させられるので、巻き
リールの巻き径の変動に伴ってニア距離が変化すること
がなくなる。
【0042】そして、移動フレームを移動させるだけで
よいので、巻取装置が大型化することはない。さらに、
二軸ターレット方式の巻取装置に適用した場合、ターレ
ットの反転軸を切り換える際に、ローラ及び移動フレー
ムをカッタパス成立位置まで前進させておくことによっ
て、基材を切断した後に、直ちにローラを所定の状態に
置くことができる。
【0043】したがって、ターレットの反転軸の切換え
時における基材の損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における巻取装置の概念図
である。
【図2】従来のタッチローラ式の巻取装置の概念図であ
る。
【図3】従来のニアローラ式の巻取装置の概念図であ
る。
【図4】従来のニアローラ式の巻取装置の要部拡大図で
ある。
【図5】従来のタッチローラ式の巻取装置におけるタッ
チ力の説明図である。
【図6】従来のタッチローラ式の巻取装置におけるタッ
チ力と巻き径との関係図である。
【図7】従来のタッチローラ式の巻取装置における巻き
張力を考慮したタッチ力の説明図である。
【図8】従来のタッチローラ式の巻取装置におけるパス
長を示す第1の図である。
【図9】従来のタッチローラ式の巻取装置におけるパス
長を示す第2の図である。
【図10】従来のニアローラ式の巻取装置の要部側面図
である。
【図11】従来の他のニアローラ式の巻取装置の概念図
である。
【図12】本発明の実施の形態における巻取装置の第1
の状態図である。
【図13】本発明の実施の形態における巻取装置の実タ
ッチ力の説明図である。
【図14】本発明の実施の形態における巻取装置の第2
の状態図である。
【符号の説明】
12 心管 14 基材 15 巻きリール 67 ローラ 71 移動フレーム 76 油圧シリンダ 94 制御部 D 巻き径 N 回転数 V ライン速度 β 移動量 δ ニア距離

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)基材を巻き取る心管と、(b)該
    心管の中心に向けて移動自在に配設された移動フレーム
    と、(c)該移動フレームの前端に回転自在に配設され
    たローラと、(d)前記心管に巻き取られた基材から成
    る巻きリールの巻き径を求め、該巻き径に対応させて前
    記移動フレームの移動量を演算する移動量演算手段と、
    (e)演算された前記移動量だけ移動フレームを移動さ
    せる駆動手段とを有することを特徴とする巻取装置。
  2. 【請求項2】 前記移動量演算手段は、心管の回転数及
    び基材の搬送速度に基づいて巻きリールの巻き径を演算
    し、該巻き径及び前記心管の径に基づいて移動フレーム
    の移動量を演算する請求項1に記載の巻取装置。
  3. 【請求項3】 前記ローラは巻きリールに接触させた状
    態で移動させられる請求項1に記載の巻取装置。
  4. 【請求項4】 前記ローラと巻きリールとの間に一定の
    ニア距離が保たれる請求項1に記載の巻取装置。
JP89597A 1997-01-07 1997-01-07 巻取装置 Pending JPH10194536A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008254920A (ja) * 2007-04-09 2008-10-23 Fuji Kikai Kogyo Kk シート切断・巻取装置
CN102848704A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 Sfa工程股份有限公司 印刷机
CN110371728A (zh) * 2019-07-24 2019-10-25 安庆市芊芊纸业有限公司 一次性纸杯加工用的智能化淋膜机设备

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