JPH11503397A - 巻取り芯の導入制御装置を備えた帯状材料から成るロール用再巻取り装置 - Google Patents

巻取り芯の導入制御装置を備えた帯状材料から成るロール用再巻取り装置

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JPH11503397A
JPH11503397A JP8530855A JP53085596A JPH11503397A JP H11503397 A JPH11503397 A JP H11503397A JP 8530855 A JP8530855 A JP 8530855A JP 53085596 A JP53085596 A JP 53085596A JP H11503397 A JPH11503397 A JP H11503397A
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ビアジオツテイ,グクリエルモ
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フアビオ ペリニ ソシエタ ペル アチオーニ
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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 本発明による帯状材料が巻き取られたロールを製造する周囲再巻き取り装置は、周囲で巻き取られるべき帯状材料(N)をガイドする第1巻取りローラ(15)及び第2巻取りローラ(17)を備え、前記第1及び第2巻取りローラで、連続的に巻取り芯(A,A1,A2)が導入される狭い通路(19)を画定すると共に、さらに前記通路(19)内に芯(A,A1,A2)を導入するための供給手段(67)と、各ロールの巻取り終期に、前記通路(19)を通る新しい芯(A)の前進を制御するために巻取り状態の変更を実行する制御手段(92)とを有し、前記通路(19)と連動するセンサ手段(90)を設け、該センサ手段(90)で予め決めた地点で芯の通過を検出し、前記芯が通過した時に信号を発信し、巻取り状態の周期的な変化を前記信号に同期させて巻取り状態を周期的に変化させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】 巻取り芯の導入制御装置を備えた帯状材料から成るロール用再巻取り装置 技術分野 本発明は、周囲で巻き取られるべき帯状材料をガイドする第1巻取りローラと 、巻取り芯が連続的に導入される狭い通路を第1巻取りローラと共に画定する第 2巻取りローラと、前記通路内に芯を導入する手段と、ロールの巻取り終期に、 前記通路を通る新しい芯(適当には周囲に材料が一巻されている芯)の前進を制 御するために巻取り状態を周期的に変化させるための制御手段とを有する形式の 周囲再巻取り装置の改良に関する。 自動周囲再巻取り装置として一般に公知であるこの種の再巻取り装置は、例え ば、大径のボビンから巻取りペーパのログ、即ちロールを連続的に形成するため に紙二次加工産業で使用される。ログは、それら自身の軸線に対して垂直に連続 的に切断され、トイレットペーパ、多目的タオル及び望ましい高さの類似製品の 小さいロールが製造される。 また、本発明は、周囲で帯状材料がガイドされる第1巻取りローラを設け、第 2巻取りローラを設けて、前記第1及び第2巻取りローラ間に巻取り芯が通るた めの狭い通路を画定し、ロールの巻取り終期に前記狭い通路を 通る新しい芯の導入のために巻取り状態を一時的に変える行程を有する筒状芯上 に帯状材料を巻き取ったログを製造する方法の改良に関する。 背景技術 この種の再巻取り装置に関する多数の特許の中では、米国特許第4,327, 877号、同第4,487,377号、同第4,723,724号、同第4,8 28,195号、同第5,248,206号、同第5,249,756号、英国 特許第2,105,688号、欧州特許第0,498,039号、及び最近では 国際公開WO94/21545号及びイタリア国特許出願MI93A1013号 が他より際立っている。 この種の周囲再巻取り装置では、巻取る方法帯状材料は連続的に、400〜7 00m/minのオーダの本質的に一定な速度で、また、最新の装置では100 0m/minのオーダの本質的に一定な速度で供給される。再巻取り装置には筒 状の厚紙芯が挿入され、その上に1秒から3秒の間隔でログ、即ちロールが形成 される。その後、このログは巻取り領域から排出され、新しいログが形成される べき新しい芯に対する空間を形成する。芯の挿入作業は、様々な方法で行われる が、典型的には一時的に巻取り状態を変えることで行われる。一般に、二つの巻 取りローラで画定された狭い通路を通る芯の移動は二つの巻取りローラの周速差 によって行われる。速度差 は装置の操作方法によって異なり、例えば、帯状材料の前進速度に対して1%〜 20%の間で一時的に変化され得る。一度、芯が狭い通路を通過すると、又は通 過している間に、第2巻取りローラの回転速度は再度、第1巻取りローラの速度 に近いか、又は等しい作業速度まで上げられる。従って、この場合、変化させら れる巻取り状態は、巻取りローラの周速である。 第2巻取りローラの減速/再加速終期と、帯状材料と接触する芯の挿入サイク ルとは相互に同期される。従って、第2巻取りローラの再加速は、芯が巻取りロ ーラに対して予め決められた位置に理論上到達した時に開始される。この同期は 、第1巻取りローラや帯状材料を移送する他のローラの、帯状材料に対して所定 の位置を持つ角度位置を参照することで得られる。 幾つかの装置では、芯の挿入は第1及び第2巻取りローラ間の速度差によって 行われるが、変更される巻取り状態は、(一定に維持された)第2巻取りローラ の周速ではなく、前記第1及び第2ローラ間の距離である。本質的には、芯が狭 い通路を通過している間、狭い通路の寸法が一時的にかつ周期的に変更される。 制限されているが一定である二つのローラの間の周速の差により芯は移動する。 芯が巻取り領域に挿入され、第1巻取りローラの周囲、又は帯状材料の前進速 度に比例した速度で回転する部材の周囲でガイドされた帯状材料に接触すると、 芯は、帯 状材料の前進速度と等しい周速とみなされるまで突然角度的に加速される。芯は 、狭い通路を画定する二つの巻取りローラに同時に、又は、第1巻取りローラと 接触表面とに同時に接触する。何れの場合でも、芯は帯状材料及びそれが接触す る巻取りローラに対して滑る傾向にある。 この滑りは一定ではなく、芯毎に異なり、その結果、装置の種々の部材の同期 段階での典型的な滑りを考慮しても、実際には、基準として始めに決めた滑りに 対して、より大きく又はより小さく芯を滑らすことが可能である。これは、第2 巻取りローラの再加速が、二つの巻取りローラ間の狭い通路内の芯の位置に対し て進み得、また、遅れ得ることを意味する。芯が予定より滑ると、それが巻取り ローラに接触する時に、第2巻取りローラの再加速勾配に対して遅れ、その結果 、狭い通路を出るのが困難になる。他方、滑りが予定より少ないと、芯は、第2 巻取りローラの再加速勾配に対して進み、芯は狭い通路を非常に早く通過するこ とができるようになり、完全な制御ができないという危険が伴う。 第2巻取りローラの周速が一定に維持され、二つのローラ間の距離が変えられ る時も同様の欠点がある。この場合、挿入段階における芯の実際の滑りの大きさ が不確実なため、芯の実際の位置と二つの巻取りローラの解放動作との間に位相 のずれを生じさせる。結果として、理論上の位置に対して芯が遅れている場合に は、過剰に圧 縮され、一方で、進んでいる場合には芯の制御ができなくなるという危険が生じ る。 本発明の目的は、上記した欠点が取り除くことである。 発明の要約 本発明によれば、上述の形式の周囲再巻取り装置に、前記狭い通路に設けられ 、所定の位置から芯の通過を検出して前記芯が通過した時に信号を発信するセン サ手段が設けられる。巻取り状態の周期的な変更を行う手段は、前記センサによ って発信される信号と同期し、従って、芯の実際の位置に同期する。言い換えれ ば、前記信号が発生した時に決められた時間で前記変更は行われる。 巻取り状態の一時的な変更が、第2巻取りローラの周速によって行われる時は 、第2巻取りローラの再加速勾配の開始地点を信号と同期させることが可能であ る。この方法では、第2巻取りローラの再加速勾配は、装置における芯の動作位 置に常に正しく同期し、理論上の位置には同期しない。たとえ、導入段階で芯の 滑りが大きくても、第2巻取りローラの再加速の開始は芯が正確な位置で動作し ている時毎に決められる。 他方、開始時間が固定された再加速勾配を固定時間で開始させ、前記固定時間 と信号の発信時間との間の時間に対して、信号の発信時間より後の残りの再加速 曲線の勾配を作業速度に達するまで連続的に適合させることも可能である。 この種の制御システムによって得られる利点は、特に(例えば、WO94/2 1545のように)芯に二つの異なる連続した角加速が与えられる場合に関連す る。 第1及び第2巻取りローラの間の軸線距離の変化と同時に芯が挿入されると、 センサによって発信された信号で、同じ概念に従って二つのローラ間の相対時間 を決定することができる。 巻取りの開始をどのように行うかによって狭い通路を通過した芯に、充分な量 の帯状材料が巻き取られ得ることは明らかである。 従って、「芯」は、この説明から、正確な量の帯状材料を巻き取ることが可能 な芯として理解されなければならない。 センサ手段は、種々の形式のものがあり得る。一般には、光学的なセンサが好 ましく、通路の一側に配置された放出部と対向する側部に設けられた受光器を備 え、発光器と受光器との間を芯が通過する。この方法では、芯が中空管なので、 ダブル・オブスキュアリング信号(double obscuring signal)が用いられる。代 わりに、第1及び第2のオブスキュアリング信号(obscuring signal)を巻取り状 態の変更処理を決めるのに使用することが可能である。他の可能性は制限されず 、光学的センサと他の形式のセンサとの両方を用いてもよい。例えば、発光器と 受光器と有するセンサを巻取りローラ間の狭い通路の範囲内にある第2巻取りロ ーラの溝に収容することも 可能である。このような場合には、発光器から発光されるライトビームは、第1 巻取りローラの表面又はそれでガイドされた帯状材料によって反射される。受光 器は反射され、又は拡散された光エネルギを受光する。(通常、ダークカラーで あり、従って、光を吸収する)筒状芯が通過すると受光器に対するビーム及びオ ブスキュアリング信号(obscures)を遮る。電気機械式又は他の形式のセンサを使 用することもできる。 再巻取り装置の狭い通路に対するセンサの位置は、有利には調整可能にされ得 る。この代わりに、又はこれに組み合わせて、プログラム可能な遅れ回路を装備 した第2巻取りローラの速度の変更を制御する手段を設けることが可能であり、 前記遅れ回路は、センサ手段によって発信される信号に対して予め決められた時 間だけ再加速勾配の開始を遅らせることを可能にする。他方、センサの位置は調 節できるようにされ得る。 本発明による装置のさらに別の有利な特徴は請求の範囲に示されている。 巻取りローラの周速の変化をどのようにして得るかを考慮せずに上記した説明 と同じ概念を適用することが可能である。 実際に、これにより巻取りローラの角速度又は半径は変化し得る。好ましくは 、例えば、MI93A001768号に開示されているように巻取りローラ間の 軸線距離の変更も組み合わせられる。 図面の簡単な説明 以下の本発明に関する非制限的な実施例を示す添付図面及び説明から本発明は より理解される。 第1図は、本発明が適用され得る周囲再巻取り装置の側面図を示している。 第2図〜第8図は巻き取りサイクル中の再巻取り装置の作用の様々な段階を示 している。 第9図は、第1の制御方法に従って制御された第2巻取りローラの速度を表す 図である。 第10図は、別の制御方法で制御された第2巻取りローラの速度を表す図であ る。 実施例の詳細な説明 本発明は、以下にWO94/21545に開示された形式の再巻取り装置に対 する出願によって説明され、前記出願の内容は本説明に含まれる。但し、様々な 速度で駆動される第2巻取りローラを有する他の再巻取り装置にも適用され得る 。 始めに第1図を参照すると、帯状材料Nに対する供給及びガイドローラが符号 1及び3で示されている。また、ミシン目付与機構が全体として符号5で示され ている。ミシン目付与機構5の下流には、第1巻取りローラ15及び第2巻取り ローラ17が配置されており、前記第1巻取りローラ15ので帯状材料Nが案内 され、また、第 2巻取りローラ17は第1巻取りローラ15と同じ方向に回転する。二つのロー ラ15及び17の間には狭い通路19が画定されており、帯状材料Nはこの通路 19を通過する。符号21は第3巻取りローラを示している。このローラ21は 、揺動アーム23によって支持され、ロール、即ち形成されるべきログLの生成 に追従し、巻取りが完了した時にログLを放出できるようにする。 通路19の上流には各作業サイクルの始めに挿入される芯Aを転がすための面 33が配置されている。転動面33の下方に位置する回転要素41は帯状材料遮 断手段43を支持している。この遮断主dな43の形態及び作用はWO94/2 1545に開示されており、より詳細な説明のために参照され得る。 芯Aは、供給装置67によって巻取りローラ15と転動面33との間に画定さ れた通路39に導入される。この供給装置67は、プッシャー57が設けられ、 また、公知の形態の接着剤塗布装置61と連動するコンベア47から芯Aを取り 出す。 第2図から第8図は巻取りサイクル中の連続した作業の異なる段階を示してい る。第2図では、ロールLはローラ15、17、21の間でほぼ完全に巻き取ら れており、放出されるべき位置にある。新しい芯A1が供給装置67によって通 路39に挿入される。この段階で、新しい芯A1は、突然角度的に加速され、そ の角加速度はゼロからローラ15との接触点がローラ15の周速(典 型的には、400〜700m/min)で動くような速度になり、その中心が転動面 33を転がる半分の速度に等しい速度で進む。芯の慣性が制限されているにもか かわらず、その角加速度及び線形加速度は、必然的に芯自身の帯状材料に対する 初期のすべりに影響を与え、従って、帯状材料の位置に対する芯の位置の(正確 には評価できない)位相のずれが生じる。 第2巻取りローラ17は、完成したロールLを巻取り領域から移動するために 一時的に減速される。 供給装置67による芯の挿入操作とローラ17の減速操作とは、ミシン目付与 機構5によって形成された帯状材料のミシン目線の位置に合わせて行われる。 芯A1が通路39に沿って進んでいる間、帯状材料はWO94/21545に 開示されている方法で手段43によって破られ、又は切断され、そして帯状材料 は新しい芯A1に巻き取られ始める(第4図参照)。同時に完成したロールLは 、ローラ21と減速されたローラ17との間の速度差によって放出される。 芯A1は、下側の巻取りローラと接触する位置に到ると(第5図参照)、その 角速度が突然変化する。実際に、第1巻取りローラ15との接触点が帯状材料の 供給速度と常に同じになるような速度になり、同時に第2巻取りローラ17との 接触点の速度は、ゼロ(転動面33との芯の接触点の速度)から第2巻取りロー ラ17の周速まで、典型的には第1巻取りローラ15の周速より約10 %低い周速に等しい速度まで変わらなければならない。この速度の突然の変化に より再び滑りが生じ得、その結果、芯の位置と巻取りローラの角度位置との間の 位相がさらにずれる。 芯は、ローラ15及び17間の速度差により通路19を通過する。この速度差 はそれがなくなるまで、又は、巻取りローラの表面とロールとの間のすべりを防 止するために三つのローラ15,17,21間でロールの巻取りを続ける非常に 制限された速度まで除々に減少される。第2巻取りローラ17の再加速勾配は、 芯が正確な瞬間に通路19を離れるような方法で、言い換えれば、芯が正確な瞬 間に通路19を離れて第3巻取りローラ21に接触する位置に入り得るような方 法で遅らされなければならない。 第2巻取りローラ17の再加速勾配の始まりを芯の位置と正確に合わせるため に、符号90で示されるセンサが設けられる。このセンサ90は、通路19の二 側面に配置された発信器と受信器とから成り、芯A1の通過を検出し(第5図参 照)、対応する信号を発信する。この信号はプログラム可能な中央制御ユニット 92に送られる。この制御ユニット92は、装置の作動サイクルを管理し、適当 にはプログラムされた遅れ時間の経過後にローラ17の再加速度変化率の開始命 令を出す。同じ中央制御ユニット92が、公知の方法で芯の挿入行程の開始及び ローラ17の減速と帯状材料N上にあるミシン目線 の位置とを合わせるためにミシン目付与機構5と連動するエンコーダに接続され る。 コアA1におけるロールの巻取りが完了した時、新しい芯の挿入と共に上記し たサイクルが繰り返される(第8図参照)。 第9図は、X軸上に帯状材料の通過量を示し、Y軸上に第2巻取りローラ17 の周速と第1巻取りローラ15及び帯状材料Nの周速との差を百分率で示すグラ フである。時間t1で、中央制御ユニットは第2巻取りローラ17の減速処理を 開始する。減速勾配Rdは典型的には線形であり、時間t2で終わる。時間t3 で、通路39内に予め挿入された芯Aは、第2巻取りローラ17に接触する。芯 が通路39内に挿入される段階で滑るためX軸におけるこの瞬間の位置は正確で はない。第2巻取りローラ17は時間t4まで低い回転速度に維持され、この時 間t4で、事実上漸近曲線で制定された再加速勾配Raが始まる。時間t4は、 センサ90によって検出された芯の位置に従って正確に決められる。 センサ90から発信された信号は、第2巻取りローラの再加速勾配の始まりを 決める代わりに、再加速曲線の形状を変更するために使用することができる。第 10図は、第9図に類似したグラフを示しており、この図では、時間t4は固定 されており、言い換えれば、第2巻取りローラの再加速勾配Raは、帯状材料が 決められた量だけ通過した後に始まる。時間t5は、センサ90から信 号が発信された時間である。この時間t5まで、曲線Raの一部は一定の形状を 採る。この時間t5から、曲線Raは、その時の良好な制御を維持するためによ り早急に、又はより早急でない芯の再加速の必要性に従ってより傾斜した形状又 はより傾斜しない形状を採る。曲線の一部Ra1は、芯が理論上の位置に対して 遅れている状況に関連し、従って、芯を正確に前進させるためにより長い間減速 が維持される。曲線の一部Ra2は、芯が進んでいる状況に関連し、従って、迅 速に減速を少なくするようにする必要がある。上記した説明は、二つの制御方法 を組み合わせることを排除するものではなく、適当には二つ以上のセンサが使用 される。 図面は、単に本発明の実用可能な実施例を示しているにすぎず、本発明の概念 を越えない範囲で形態や配置を変更することは可能である。請求の範囲における 符号は、図面及び詳細な説明を参照して請求の範囲を読むことを容易にするため のもので請求の範囲によって表される保護範囲を制限するものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),AM,AU,AZ,BB,BG,BR,B Y,CA,CN,CZ,EE,GE,HU,IS,JP ,KG,KP,KR,KZ,LK,LR,LT,LV, MD,MG,MN,MX,NO,NZ,PL,RO,R U,SG,SI,SK,TJ,TM,TR,TT,UA ,UG,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.周囲で巻き取られるべき帯状材料(N)をガイドする第1巻取りローラ( 15)及び 第2巻取りローラ(17)を備え、 前記第1及び第2巻取りローラで、連続的に巻取り芯(A,A1,A2)が導 入される狭い通路(19)を画定すると共に、 さらに前記通路(19)内に芯(A,A1,A2)を導入するための供給手段 (67)と、 各ロールの巻取り終期に、前記通路(19)を通る新しい芯(A)の前進を制 御するために巻取り状態の変更を実行する制御手段(92)とを有する 帯状材料が巻き取られたロールを製造する周囲再巻き取り装置において、 前記通路(19)と連動するセンサ手段(90)を設け、 該センサ手段(90)で予め決めた地点で芯の通過を検出し、前記芯が通過し た時に信号を発信し、 巻取り状態の周期的な変化を前記信号に同期させて巻取り状態を周期的に変化 させること を特徴とする再巻取り装置。 2.前記周期的な変化が第2巻取りローラ(17)の減速及び連続的再加速に よって成立すること を特徴とする請求の範囲第1項に記載の再巻取り装置。 3.第2巻取りローラの再加速勾配(Ra)が前記信 号によって決められること を特徴とする請求の範囲第2項に記載の再巻取り装置。 4.前記信号が前記第2巻取りローラ(17)の再加速の開始を決定すること を特徴とする請求の範囲第2項又は第3項に記載の再巻取り装置。 5.前記制御手段(92)が、前記センサ手段の信号に対して予め決めること ができる遅れをもって第2巻取りローラの再加速の開始命令を出すこと を特徴とする請求の範囲第4項に記載の再巻取り装置。 6.前記第2巻取りローラ(17)が、新しい芯が前記狭い通路(19)を通 過する間に前記通路(19)の寸法を変えるために第1巻取りローラ(15)に 対して移動可能であり、 前記第1及び第2ローラ間の相対運動が前記信号に従って制御されること を特徴とする請求の範囲第1項に記載の再巻取り装置。 7.前記センサ手段が光学的センサであり、前記狭い通路の対向する側部に、 芯の前進方向を横切って一直線上に並ぶように配置された発光体と受光体とを備 えていること を特徴とする請求の範囲第1項から第6項の何れか一項に記載の再巻取り装置 。 8.第3巻取りローラ(21)が前記狭い通路(19)の下流に配置され、 前記第3巻取りローラが、形成されるべきロールの直径が増大することを可能 にし、形成されたロールを求の範囲第1項から第7項の何れか一項に記載の再巻 取り装置。 9.前記狭い通路に対する前記センサ手段(90)の位置が調整可能であるこ と を特徴とする請求の範囲第1項から第8項の何れか一項に記載の再巻取り装置 。 10.第1巻取りローラ(15)を設け、 第2巻取りローラ(17)を設け、 第1及び第2巻取りローラ間に巻取り芯(A)の通路用の狭い通路(19)を 画定し、 各ロールの巻取り終期に、前記狭い通路を通る新しい巻取り芯の前進を制御す るために巻取り状態を一時的に変える ことから成る巻取り芯(A,A1,A2)に帯状材料(N)を巻き取ったロー ル(L)の製造方法において、 予め決められた位置からの前記新しい芯の通過を検出して、前記芯が通過した 時に信号を発信し、 前記信号に同期させて巻取り状態を変化させること を特徴とする帯状材料を巻き取ったロールの製造方法。 11.各ロールの巻取り終期に前記第2巻取りローラを減速し、 前記狭い通路を芯が通ることを可能にし、 その後、前記第2巻取りローラを再加速すると共に、 この再加速を前記信号に従って制御すること を特徴とする請求の範囲第10項に記載の製造方法。 12.再加速曲線(Ra,Ra1,Ra2)の傾斜を前記信号に従って変更す ること を特徴とする請求の範囲第11項に記載の製造方法。 13.前記再加速(Ra)を前記信号に従って開始すること を特徴とする請求の範囲第11項又は第12項に記載の製造方法。 14.前記第2巻取りローラ(17)の再加速の開始を検出位置を前記芯が通 過した時から予め決められた期間遅らせること を特徴とする請求の範囲第13項に記載の製造方法。 15.前記狭い通路を芯が通過する時に、第1及び第2巻取りローラを前記信 号に同期させて相対移動させて、前記狭い通路の寸法を変更すること を特徴とする請求の範囲第10項に記載の製造方法。 16.前記検出位置から芯の通過を光学的に検出すること を特徴とする請求の範囲第10項から第15項の何れか一項に記載の製造方法 。 17. ウェブ材料から成るロールを前記巻取りクレードルで芯(A)に巻取 り、 完成したロール(L)を巻取りクレードルから排出し、 少なくとも巻取り状態を一時的に変えることによって 新しい芯(A1)を巻取りクレードルに挿入する ことから成る巻取りクレードル(15、17、21)で巻取り芯(A,A1, A2)にウェブ材料(N)から成るロール(L)を巻取る方法において、 予め決めた位置から前記新しい芯の通過を検出し、 前記通過に従って前記巻取り状態を変更すること を特徴とする巻取り芯にウェブ材料を巻取る方法。 18.ウェブ材料(N)から成るロール(L,L1)を各巻取り芯(A,A1 ,A2)上に連続して形成する巻取りクレードル(15,17,21)と、 前記クレードルに前記芯を導入する手段とを備え、 前記クレードルへの各新しい芯の導入に対して装置の巻取り状態を周期的にか つ一時的に変更する 周囲巻取り装置において、 予め決めた位置で前記クレードルに挿入される芯の通過を検出し、前記芯が通 過した時に信号を発信するセンサ手段(90)を設け、 前記信号に同期させて巻取り状態を周期的に変更すること を特徴とする周囲巻取り装置。
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