JPS6025349B2 - ロ−ルに巻かれた紙を所要の長さに切断する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はロールに巻かれた製品の末端、即ち尾部を検出
する装置、特にロール上の次の動作の間、尾部の進路を
保持するために、巻取紙の切断に関する計数器を有する
装置に関する。

〔背景技術〕

トイレット・ティッシュや他の繊維状の巻取紙のような
ロール製品の製造者にとって、巻かれた紙の尾部をロー
ルに固定させることは一般的なことである。

もしロールの尾部がロールに固定されていないとすると
、ロールの次の処理を妨害したり、あるいは透明な包み
紙に包む時、受け入れらない外観となることがある。ト
イレット・ティッシュ製品の製造において、ロールをほ
どくために、使用者がつかむハンドルとして、この分野
で知られているものを提供するために、尾部の約３′４
インチ（約２０豚）をロールから自由になるように、ロ
ールの尾部をロールに固定することが望ましい。以上の
ことから、尾部をロールに固定するに先立って、巻かれ
たロールの尾部を正確に位置づけすることが望ましいこ
とがわかる。ロール製品の尾部を検出し、位置づける１
つの代表的方法はギソニ（Ｇｈｉｓｏｎｉ）の米国特許
第３０４４５３２号およびハートバウェル（Ｈａ八ｂａ
肥ｒ）の米国特許第３９１２５７１号等に明示されてい
るような光源と光電素子を使用することである。

これらの特許では、巻かれたロールは尾部固定部分にお
いて、回転させられ、ロール上に向かった空気の噴出が
光源と光電素子間の光線路の中へ巻取紙の尾部をもって
いく。ロールは尾部をロール上に巻き戻すように回転し
ているので、尾部の位置を正確に検出する出力信号を光
電素子が供給するように尾部は光線路を離れる。光電素
子の出力信号は、例えば接着剤塗布榛のような尾部固定
装置を制御する。接着剤塗布榛は尾部が所要のハンドル
の長さを有して、ロールに固着するように位置づけられ
ている。光源と光電素子を使用した尾部検出装置の１つ
の欠点は尾部検出装置の応答特性が光源と光電素子組み
立て上の繊維質の形成によって、逆に影響されることで
あり、それは尾部のハンドルを受け入れられない長さに
したり、又は尾部結合装置の動作を完全に妨害したりす
る。〔発明の要約〕それ故、本発明の主な目的は心に巻
かれたロール製品の尾部を検出し、位置づけする装置を
提供することである。本発明の他の目的はより正確な尾
部検出及び位置づけ装置を提供することである。

更に本発明の他の目的はロール製品の尾部を検出し、位
置づけするために、巻取紙の切断に関して、電子計数器
を使用する装置を提供することである。

更に本発明の他の目的はロールの尾部が巻き取り部に巻
かれるように、ロールの尾部の進路を保持するために、
巻取紙の切断に関して電子計数器を使用し、巻取紙の切
断に関係のない時点で尾部の位置を定めるように電子計
数器によって計数された数を使用する装置を提供するこ
とである。

本発明の一態様において、ロールの所定の角度にロール
の尾部が置かれるように、巻取紙が切断された後、ロー
ルの付加回転角度を表わす数が電子計数器にブリセット
される。計数器のクロック入力はパルス源から駆動され
、その各パルスはロール上に巻かれた巻取紙の既知の長
さを表わしている。巻取紙が切断されたことを示す信号
を受信すると、計数器は減数いまじめ、ゼロになると、
ロールはそれ以上回転することを妨げられ、それによっ
て、所要の角度に尾部の位置を定める。本発明の他の態
様において、尾部を方向付ける動作が巻取紙の切断に関
係のない時点で実行される。本発明の方法では、取りは
ずし場所の所定の角度に。ールの尾部が置かれるように
、巻取紙を切断した後、ロールに付加する回転角度を表
示す−る所定の数を設定するために、親指回転スイッチ
が使用されている。装置はロールに同期して回転する指
示装置とロールが既知の期準角度に方向付けられている
ことを示す信号を提供するように回転する指示装置に応
答する巻き取り位置のセンサーとを有する。第１のパル
ス源は巻取紙が心上に巻かれる時、各パルスがロールの
既知の回転角度を表わすようなパルスを発生する。電子
計数器は巻取紙が切断されたことを示す信号の発生と巻
き取り位置のセンサーによって生じる基準角度信号との
間に第１のパルス源から発生したパルス数を計数する。
計数器によって計数されたパルス数は所定の角度に尾部
を方向付けるために、基準角度から測定されたロールの
別の回転角度を表わす第２の制御数を発生するための親
指回転スイッチに設定された所定の数と組み合せられる
。取りはずし位置にあるセンサーは心が取りはずし位置
にある時、それが基準角度にあることを示す信号を発生
するために、インデックス装置に応答する。第２のパル
ス源は各パルスが取りはずし位置にあるロールの固定回
転角度を表わすパルスを発生する。計数器は取りはずし
位置のセンサーから信号が発生した後第２のパルス源か
ら発生したパルス数を計数する。計数器の数が第２の制
御数に等しくなると、ロールはそれ以上回転しなくなり
、巻取紙の尾部は所望の角度になる。〔発明の実施態様
〕 明細書は本発明に関して、特に明瞭に請求範囲で言及し
ているが、添付図面を参照しながら次の好適実施例の説
明を読めば、本発明の目的および利点を更に容易に確め
ることができるであろう。

便宜のため、各図面の同じ素子には同じ番号を付けてあ
る。第１図を参照すると、繊維性の巻取紙１０が紙製品
のロール３５ａを作成する巻き取り機械の心棒３３ａ上
に取り付けられたＤ３４ａ上の基層ロール１１の表面に
巻かれる。代表的巻き取り機械では、複数の巻き取り心
棒３３がターレット３１のアーム上に回転するように取
り付けられ、更にターレットはシャフト３２によって回
転できるように支持されている。次の心棒３３を巻き付
け位置にもっていくように、ターレット３１を時計方向
に割り出しするために、適当な装置（図示されていない
）がある。巻き付け位置の心棒３３ａは点線４２で示さ
れるように、巻取り駆動装置４１によって駆動され、回
転する。基層ロールもシャフト１２によって回転できる
ように支持され、シャフトは点線１４によって示される
ように基層ロール駆動装置１３によって駆動されて回転
する。巻取紙が心３４ａ上に所望の長さ巻かれれると、
点線１８によって示されるように、切断器１５を作動さ
せる切断作動器１６の入力１７に切断信号が加えられ、
切断器１６は基層ロール表面１１の周辺で巻取紙を切断
する。巻き付け動作が完了すると、ターレット３１は反
時計万向に割り出しされ、上に新しい心が取り付けられ
た次の心棒３３が巻き付け位置に進められる。ターレッ
ト３１が割り出されると、巻かれたロール３５ｃに示す
ように、巻かれたロール３５は取りはずし位置に進めら
れる。取りはずし位置では、」Ｄ３４ｃ上に巻かれたロ
ール３５ｃは心棒３３ｃから取りはずされ、新しいロー
ルがその巻き取り位置に巻かれる。取りはずし位置にあ
る心棒３３ｃは点線５１で示すように、取りはずし位置
駆動装置５０１こより駆動されて、回転する。巻き紙３
５が巻かれると、巻き紙の自由端又は尾部は尾部結合装
置６０によりロールに固定されることは一般的なことで
ある。

第１図に示す装置では、固定する機能は尾部結合装置６
０ａの入力６１ａに適当な信号を加えることによって、
巻き取り位置で行なわれることができる。ここに記述し
た他の実施例では、尾部結合装置６０ｃは取りはずし位
置に置かれ、尾部結合装置６０ｃの入力６１ｃに適当な
信号を加えることによって作動するか、又は本発明の譲
り受け人に譲渡されたロバート・Ｄ・グレイ（Ｒｏ戊ｒ
ｔＤ．Ｇｒａｙ）の米国特許第３９３５０５７号に記述
さているように、取りはずし動作の間に自動的に作動す
ることもできる。ある紙仕上げ操作では回転しないロー
ル上で尾部結合操作を行なうことを要求している。その
ような装置では、取りはずし位置にブレーキ装置５６ｃ
を置き、点線５７ｃで示すように、心棒３３ｃが更に回
転することを防止している。ブレーキ５６ｃは入力５５
ｃに適当な信号を加えることによって作動する。尾部結
合機能が巻き取け位置で行なわれるなら、ブレーキ装置
５６ａは点線５７ａに示すように、心棒３３ａが更に回
転するのを防止している。尾部結合機能に備えて、巻か
れたロールの方向を制御するために、巻き取り装置の種
々の構成要素として、ここに記述したような信号発生装
置を有している。

基層ロール１１には、基層ロールと同期して回転し、例
えば基層ロール円筒の端上に取り付けられた歯のような
インデックス２１がある。電磁気の原理で作動する基層
ロール・センサー２２はインデックス２１が基層ロール
・センサー２２のそばを回転しながら通過する時、その
出力２３にパルスを発生する。シャフト位置ェンコーダ
２５は点線２４で示されるように、基層ロール駆動装置
１３で駆動され、基層ロール１１と同期して回転し、一
連のパルスを出力２６に供給する。その各パルスは基層
ロール１１が一定の角度を通って回転したことを意味す
る。基層ロール１１上を移動する巻取紙１０の直線速度
はロール３５ａ上に巻かれる巻取紙の直線速度とほぼ同
じであるので（一般的には、巻取紙のテンションを維持
するために、わずかな差がある）、各基層ロール変換パ
ルスは、ロールの半径が知られているために、ロール３
５ａの既知の回転増加角度を表わしていると考えられる
。巻取線が刃１５で切断された瞬間では、ロールの半径
は知られているので、切断された端からロール３５ａま
での巻取紙の長さはロール３５ａの３回転分に相等し、
また巻取紙の厚さは無視される程であるので、各基層ロ
ール変換パルスはロール３５ａ上に巻かれた巻取紙上の
既知の増加長さを表わしている。もちろん、点線４３で
示すように、巻取駆動装置４１によって駆動される巻取
ロール・シャフト位置エンコーダー４４はその出力４５
に一連のパルスを発生し、そのパルスはロール３５ａの
既知の回転増加角度を表わしているということは、当業
者にとって知られていることである。後に記述されたあ
る実施例では、巻取心棒３３ａと同期して回転し、例え
ば、心棒に付着した歯のようなインデックス３６ａがあ
る。

巻取位置にあるセンサー３７は巻取インデックス３６ａ
がセンサー３７のそばを回転して通過する時、その出力
３Ｍこパルスを供給する。巻取センサー３７のパルスが
発生する時、ロール３５ａは既知の角度の位置にあるこ
とを示す。同じように、点線５３で示すように、取りは
ずし駆動装置５川こよって駆動されるシャフト位置エン
コーダー５２はその出力５４に一連のパルスを発生し、
その各パルスは取りはずし位置におけるロール３５ｃの
回転増加角度を表わしている。

心棒３３ｃには、心棒３３ｃと同期して回転し、心棒３
３ｃに付着した歯のようなインデックス３６がある。取
りはずし位置にあるセンサー６２は、インデックス３６
ｃがセンサー６２のそばを回転して通過した時、ロール
３５ｃが既知の角度位置にある時に供給するパルスを出
力６３に発生する。尾部結合機能に備えて、ロール３５
の方向付けを制御する装置は第１図では１つのブロック
７０で示され、それは第２図、第３図および第４図の説
明で詳細に説明する。

線５５上の制御信号はブレーキ装置５６を作動し、線６
１上の制御信号は尾部結合装置６０の作動を制御する。
制御ブロック７０への入力は線１７上の切断ＣＵＴ信号
、線２３上の基層ロール２２によって発生する信号、線
６３上の取り‘まずしセンサー６２によって発生する信
号、更に点線１９で示されるように、変換器や前述の他
のセンサーによって発生する信号を含んでいる。第２図
を参照すると、巻取位置でロール３５ａ上に巻かれた巻
取紙の尾部４７ａの進路を維持する装置の１実施例が示
されている。

第１図の制御フロック７０‘ま複数の親指回転スイッチ
７９、計数器７８、及びＡＮＤゲート７９を有して示さ
れている。計数器７８によって発生された出力信号はそ
れぞれ、尾部結合装置６０ａおよびブレーキ装置５６ａ
を作動させるために、入力６１ａおよび５５ａに加えら
れる。制御ブロック７０への入力は巻取紙が基層ロール
１１の次の回転の間に切断されることを示す線１７上の
切断信号と、基層ロール１１が既知の角度位置にあるこ
とを示す基層ロール・センサー２２によって発生される
出力パルスと、各パルスがロール３５ａの既知の回転増
加角度を表わす一連のパルスを発生する発振器７１の出
力と、線７３に加えられる新サイクル（ＮＥＷＣＹＣＬ
Ｅ）信号を含んでいる。第２図の制御装置の詳細説明の
前に、動作の一般的原理を説明する。

巻取紙が切断された瞬間の尾部から尾部結合装置までの
巻取紙の長さは知られている。また、発振器７１によっ
て発生する各パルスは尾部結合装置６０ａのそばを通過
する巻取紙の既知の長を表わしているので、尾部結合装
置の所に巻取紙の尾部の位置を定めるために、巻取紙が
切断された後に発生する発振器７１のパルスの数は正確
に決まっている。第２図を詳細に説明すると、切断にＵ
Ｔ信号は巻取紙１ ０が切断されようとしていることを
示す。基層ロール・インデックス２１が基層ロール。セ
ンサー２２のそばを回転して通過する時、基層ロール・
センサー２２は基層ロール１１の既知の角度位置を示す
パルスを発生する。また、このパルスは巻取紙の切断さ
れた端がある所の、又はあるであろう所の場所を示して
いる。それは基層ロールが所定の角度にある時に、切断
刃１６が基層ロール１１により機械的に作動するためで
ある。オペレータは計数器７８によって計数されるべき
所定のパルス数を設定するのに親指回転スイッチ７６を
使用する。

所定の数のディジタル表示が親指回転スイッチの出力７
７に表われ、計数器７８のブリセット入力に加えられる
。新サイクル（ＮＥＷＣＹＣＬＥ）信号が計数器７８の
プリセット制御入力に現われると、所定の数が計数器７
８に転送される。切断（ＣＵＴ）信号がＡＮＤゲート７
９の１入力に加えられ、基層ロール・センサー２２によ
り発生するパルスがＡＮＤゲート７９の他の入力に加え
られる。ＡＮＤゲート７９の出力は計数器７８のスター
ト制御入力に加えられ、計数器７８の減数を開始させる
。発振器７１からの１つのパルスが発生する毎に、計数
器７８の数は１つずつ減っていく。計数器がゼロになる
と、ブレーキ５６ａは心棒３３ａが更に回転するのを防
止するために作動する。ロール３５ａが回転を中止した
後、尾部結合装置６０ａはロールの端をロールに固定す
るために作動する。このようにして、オペレータが親指
回転スイッチ７６のダイヤル数を制御することによって
、巻取紙の端４７ａの位置を尾部結合装置６０ａに対し
て制御できる。実際には尾部結合装置６０ａを越えて巻
取紙の端４７ａを出し、一般にハンドルといわれている
ような巻取紙４６ａの端を、ロールに固定しないで少し
残しておくことが慣習である。第２図で示す動作の前述
の説明では、ブレーキ５６ａは瞬間的にロール３５ａの
回転を止めると仮定している。

ブレーキ装置５６ａが作動した時から心棒３３ａが回転
を中止する瞬間までにはわずかな遅延があることはよく
知られていることである。この遅延時間は親指回転スイ
ッチ７６にダイヤルされる所定の数字をオペレータが選
択することによって補償されることができる。計数器７
８のクロック制御入力は発振器７１によって駆動される
ように示されているが、第１図に示した基層ロール・エ
ンコーダー２５又は巻取エンコーダー４４によって発生
されるパルスを計数器７８のクロック制御入力を駆動す
るために使用できることは当業者にとって明白なことで
ある。

このようにして、第２図の装置は、巻取紙が切断された
ことを示すＡＮＤゲート７９からの信号の発生後に発振
器からのパルスを所定の数計数するために計数器７８を
使用することによってロール３５ａの角度の方向付けを
制御し、ロールの端４７ａが尾部結合装置６０ａに対し
て所望の角度に位置するように、心棒３３ａにブレーキ
をかけ、それによりロール３５ａを停止させることは明
らかである。

記述された実施例では、ブレーキは計数器７８によって
決まる切断動作後の一定の決められた時間に作動するた
め、尾部方向付け機能は切断動作と同期すると考えられ
る。ある紙ロール処理においては、尾部方向付け動作を
非同期又は切断動作と関係なく発生させることが望まし
い。

第２図の尾部方向付け装置では、計数器７８がゼロまで
減数すると、既知の関係に対して尾部の位置を表示する
暮積がもはやなくなってしまうために、切断動作に関係
なく動作することに不可能である。第３図は第２図の制
御装置が巻取紙の切断に関係なく、巻取位置で巻かれた
ロール３５ａの方向付けを行なうために、いかに変更さ
れるかを図示している。

第３図の装置は第２図の装置と次の点で相違している。
即ち、巻敬センサー３７は巻取心棒３３ａと同期して回
転する巻取インデックス３６ａを検出し、計数回路７８
に付加制御信号を供給し、そして付加論理ゲートが計数
器７８の制御を更に少し‘まかり複雑にするために用意
されている。第３図の詳細な説明に入る前に、装置の動
作原理を説明する。

第２図の装置のように、オペレータは所望の角度の位置
に巻かれたロール３５ａの尾部４７ａを置くために、巻
取紙が切断された瞬間から心棒３３ａが受けなければな
らない全体の回転角度を表わす所定の数字を親指回転ス
イッチ７６にダイヤルする。親指回転スイッチに現われ
たディジタル数字は計数器７８に転送され、そこで単一
間隔で計数器７８の数が減数される代りに、計数器７８
の数は２つの異なる間隔で減数される。第１の間隔は巻
取紙が切断されたことを示す信号の発生とロール３５ａ
が既知の角度の位置にあることを意味するパルスをイン
デックス．センサー３７が発生した瞬間との間に発生す
る。計数器７８はその時止まる。計数器７８に残ってい
る数はインデックス３６ａとインデックス．センサー３
‐７が一列の関係になる所望の角度位置にロールの尾部
４７ａを置くための心棒３３ａの付加回転角度を表わす
。巻かれたロール３５ａの方向付けを完全にすることが
後で望ましい時、インデックス．センサー３７から発生
される次のパルスは計数器７８を再び減数はじめさせる
。計数器７８の数がゼロになると、ロールの尾部４７ａ
はロールの所望の角度位置にある。第３図の制御装置の
詳細動作はどうかというと、計数器７８は論理ＡＮＤゲ
ート８２の出力で駆動される停止（ＳＴＯＰ）制御入力
を有している。

切断動作が起ることを示す切断（ＣＵＴ）信号がＡＮＤ
ゲート８２の１入力に加えられ、巻取インデックス・セ
ンサー３７により発生するパルスがＡＮＤゲート８ ２
の他の入力に加えられる。計数器７８の起動はＡＮＤゲ
ート７９，８０およびＯＲゲート８６により制御される
。切断信号はＡＮＤゲート７９の１入力に加えられ、基
層ロール・センサー２２によって発生されるパルスＡＮ
Ｄゲート７９の他入力に加えられる。ＡＮＤゲート７９
の出力はＯＲゲート８６を通して計数器７８の起動制御
入力に加えられる。ロール３５ａの方向付けが完了した
ことを示す結合（ＴＩＥ）信号はＡＮＤゲート８０の１
入力に加えられ、巻取インデックス．センサー３７によ
り発生されるパルスはＡＮＤゲート８０の他入力に加え
られる。ＡＮＤゲート８０の出力はＯＲゲート８６の池
入力を通して計数器７８の起動制御入力に加えられる。
動作について説明すると、オペレータは親指回転スイッ
チ７６上にロール３５ａの尾部７４ａを方向付けする所
望の角度を表わす所定の数をダイヤルする。

新サイクル信号が計数器７８のプリセット制御入力に現
われると、親指回転スイッチ７６にダイヤルされた数の
ディジタル表示が計数器７８に転送される。切断信号が
現われると、基層ロール−インデックス．センサー２２
によって発生された次のパルスはＡＮＤゲート７９の出
力を論理１の状態にし、それは更にＯＲゲート８６の出
力を論理１の状態にし、それにより計数器７８は減数を
開始する。切断信号がＡＮＤゲート８２の１入力に加え
られるので、巻取インデックス．センサーにより発生さ
れる次のパルスはＡＮＤゲート８２の出力を論理１にし
、それは計数器７８を停止する。計数器に残っている数
は巻取インデックス３６ａと巻取センサー３７とが一列
の関係になる所望の角度位置にロールの尾部４７ａを置
くための心棒３３ａの回転角度を表わす。切断信号と同
期していようと、又は同期していまいとにかかわらず、
ある時間後に、方向付け命令信号として動作する結合（
ＴＩＥ）信号がＡＮＤゲート８０の１入力に加えられる
。巻取インデックス．センサー３７によって発生される
次のパルスが発生すると、ＡＮＤゲート８０の出力は論
理１の状態になり、ＯＲゲート８６を通して計数器７８
の起動制御入力に加えられ、それによって計数器７８は
再び減数はじめる。計数器７８の数がゼロになると、ブ
レーキ５６ａは心棒３３ａが更に回転するのを防止する
ために作動され、尾部結合装橿６０ａはロールに巻取紙
の尾部を固定するために作動させられる。第２図の装置
と同様に、オペレータは所望のハンドルの長さ４６ａを
供給し、ブレーキ遅延のような装置遅延を補償するため
に、親指回転スイッチ７６にダイヤルされた数を選択で
きる。前述の原理は第４図の実施例に示すような尾部方
向付け装置にも更に応用できる。

第４図では、巻取りはある１方の場所で実行され、ロー
ルの方向付けは、例えば取りはずし場所のような他方の
場所で実行される。第４図の制御装置は第３図の制御装
置の素子を大部分使用しているが、しかし取りはずし位
置で心棒３３ｃと同期して回転する取りはずしインデッ
クス３６ｃを検出する取りはずしセンサー６２と各パル
スがロール３５ｃ上に巻かれた巻取紙の既知の増加長さ
を表わす一連のパルスを発生するために心棒３３ｃと同
期して回転する取りはずしエンコーダー５２とを更に必
要としている。その上、巻かれたロール３６ａ，３５ｃ
は取りはずし位置と巻取位置で同時に進められるので、
巻取り位置の第１の制御計数器と取りはずし位置の第２
の制御計数器の２つの制御計数器を使用することが望ま
しいことがわかる。巻取り位置の計数と取りはずし位置
の計数とが同時に発生しないように装置を設計できると
いうことは当業者にとって明らかなことであり、′その
場合には１つの計数器だけを使用できる。第４図の実施
例の動作概要説明を次に行なう。

オペレータは尾部４７ｃの所望の角度位置に表わす所定
の数を親指回転スイッチ７６にセットする。所定の数は
２つの別々の間隔で計数される。巻取計数器９１の発振
器、即ち基層ロール・エンコーダー２５のパルスの数を
計数する。そのパルスは巻取紙の切断の発生および心棒
インデックス３６ａと巻取センサー３７が１列になるこ
とによって示されるような心棒３３ａの既知の角度位置
の間に発生される。巻取計数器９１によって計数された
数を取りはずし計数器９５に対して第２の制御数を形成
するためにオペレー外こより親指回転スイッチ７６に設
定された数から引く。巻かれたロールが取りはずし位置
に進められると、取りはずし計数器９５は取りはずしイ
ンデックス３６ｃが取りはずしセンサー６２と一列にな
った後に起る発振器、即ち取りはずしエンコーダー５２
より発生されるパルスの数を計数する。取り‘まずし計
数器９５の数が第２の制御室に等しい時、ブレーキ装置
５６ｃはロール３５ｃが更に回転するのを防止するため
に作動され、尾部結合器６０ｃはロールの尾部４７ｃを
ロールに固定するさめに作動される。次に第４図の実施
例の詳細動作説明を行なう。

基層ロール・エンコーダー２５は各パルスが基層ロール
１１の増加回転角度を表わす複数個のパルスを出力に発
生する。基層ロール・エンコーダー２５のパルスは巻取
計数器９１のクロック制御入力に加えられる。第２図の
説明で前述したように、巻取紙が切断されたことを示す
ＡＮＤゲート７９の出力は巻取計数器９１の起動制御入
力に加えられる。巻取計数器９１の停止制御入力は巻取
センサー３７によって発生されるパルスによって駆動さ
れる。ＡＮＤゲート７９の出力は制御回路１００の１部
である３秒遅延回路９３にも加えられる。３秒遅延回路
の出力は巻取計数器９１のリセット制御入力に加えられ
る。

巻取計数器９１のディジタル出力９２は制御回路１００
のＡで示す入力に加えられる。オペレータによって親指
回転スイッチ７６にセットされた数のディジタル出力７
７は制御回路１００のＢで示す入力に加えられる。制御
回路１００は線９８で示す出力〇こ第２のディジタル制
御数を発生するようにＡ入力に現われたディジタル数と
Ｂ入力に現われたディジタル数を操作する。入力Ａおよ
びＢに現われたディジタル数上に実行された操作はブロ
ック１０１，１０２，１０３および１０４よりなる流れ
図で示されている。ブロック１０１で示されるように、
制御回路１００はＡに現われたディジタル数をＢに現わ
れるディジタル数から引き、その結果をＣで示すレジス
タに蓄積し、それからブロック１０２で示す操作を実行
するように進める。ブロック１０２はしジスタＣに蓄積
された数と定数Ｋとの比較を行ない、もしＣがＫより大
であれば、制御回路１００Ｇまブロック１０４で示す操
作を実行する。ブロック１０４はしジスタＣに蓄積され
た数から定数Ｋを引き、その結果をレジスタＣに蓄積し
、それから再びブロック１０２で示される操作を実行す
るために戻される。もし比較ブロック１０２の結果がレ
ジスタＣに蓄積された数より定数Ｋの方が小さいか等し
い場合には、ブロック１０３で示される操作が制御回路
１０川こよって実行される。ブロック１０３はしジスタ
Ｃに蓄積された数と定数Ｍとを籍算し、その結果をレジ
スタＣに蓄積する。ブロック１０３の実行の結果として
レジスタＣに蓄積されたディジタル数は制御回路１００
の出力Ｃに現われ、ディジタル数比較器９７の入力９８
に加えられる。取りはずしエンコーダー５２によって発
生されるパルスは取りはずし計数器９５のクロック制御
入力に加えられる。結合（ＴＩＥ）で示される制御信号
が線８２上に現われ、ＡＮＤゲート９４の１入力に加え
られる。結合信号は取りはずし位置の巻かれたロール３
５ｃの角度の方向付けを完全にすることが望ましいこと
を示す。取りはずしセンサー６２の出力はＡＮＤゲート
９４の他の入力に加えられる。ＡＮＤゲート９４の出力
は取りはずし計数器９５の起動制御入力を駆動する。取
りはずし計数器９５のディジタル数出力９６は比較器９
７の第２の入力に加えられる。線１０７に現われる比較
器９７の出力はブレーキ装置５６ｃと尾部結合装置６０
ｃを作動させる。比較器９７の出力は取りはずし計数器
９５のプリセット制御入力に加えられる制御信号を出力
１０６に供給するためにＡＮＤゲートＩＤ５により結合
信号と結合されている。動作について説明すると、はじ
めに巻取り計数器９１と取りはずし計数器９５は両方共
リセットされて、ゼロにされると仮定する。

切断信号が存在する時、基層ロール・センサー２２によ
って発生される次のパルスはＡＮＤゲート７９の出力を
論理１の状態にし、それで巻取り計数器９１は計数を開
始する。インデックス３６ａが巻取りセンサ−３７と一
列にあることを示す巻取りセンサー３７により発生され
る次のパルスは巻取りカウンター９１を停止させる。巻
取り計数器９１に蓄積された数は制御回路１００のＡ入
力に加えられる。制御回路１００は入力Ａに現われる巻
取り計数器９１によって発生されるディジタル数を入力
Ｂに現われる親指回転スイッチ７６にダイヤルされたデ
ィジタル数から引き、その結果をブロック１０１で表わ
されるレジスタＣに蓄積する。制御回路１００はしジス
タＣに蓄積された数を取り入れ、それを定数Ｋと比較し
、もしレジスタＣに蓄積された数がＫより大であるなら
、レジスタＣに蓄積された数からＫを引くように進め、
レジスタＣに引算の結果を蓄積する。それはブロック１
０２，１０４に示すとおりである。フロツク１０２，１
０４で表わされる操作を実行する理由はＢからＡを引い
た結果の数がロール３５ｃの完全な１回転以上を表わし
ているということである。従って、レジスタＣに蓄積さ
れた数はロール３５ｃの回転の３６０度を表わす定数Ｋ
と比較され、もしＣに蓄積された数がＫより大であるな
ら「定数ＫはしジスタＣに蓄積された数から引かれる。
このステップはロール３５ｃが取りはずし位置に進むよ
うに回転し続けるので、必要でないのだが、取りはずし
計数器９５が計数を要求される時間を減らすことによっ
て、装置の正確さや性能を改良することである。レジス
タＣに蓄積された数がロール３５ｃの回転の整数倍の数
を引かれることによって残されると「 レジスタＣの数
は定数Ｍと頚算され、その結果はしジスタＣに蓄積され
る。ブロック１０３によって表わされる操作の目的は１
つの基層ロール・エンコーダー２５のパルスによって表
わされる巻取紙の増加長さと比較して、１つの取りはず
しエンコーダー５２のパルスによって表わされる巻取紙
の増加長さに、もしある場合の差を補償するためである
。定数Ｍは取りはずし駆動装置５０の長い間の特性変化
を補償するために変更することができる。ロールが取り
はずし位置に進むと、尾部結合操作に備えて、ロールを
方向付けすることが望ましいことを示すために、ＡＮＤ
ゲート９４の１入力に結合信号が現われる。インデック
ス３６ｃが取りはずしセンサー６２と１列になったこと
を示す取りはずしセンサ−６２によって発生される次の
パルスはＡＮＤゲート９４の他の入力に加えられ、それ
によりＡＮＤゲート９４の出力は論理１になり、それは
取りはずし計数器９５に計数を開始させる。取りはずし
計数器９５のディジタル数は比較器９７の池入力に加え
られる。取りはずし計数器９５の数が制御回路１００の
Ｃ出力に現われた数に等しくなると、線１０７上に現わ
れる比較器９７の出力はブレーキ装置５６ｃを作動させ
、ロール３５ｃの回転を停止させる。ロールが回転を停
止すると、尾部結合装置６瓜ｃはロールの尾部をロール
に固定するように動作する。比較器９７の出力はＡＮＤ
ゲート１０５の１入力に加えられ、結合信号がゲート１
０５の他入力に加えられる。ＡＮＤゲート１０５の出力
は計数器９５をゼロにリセツトする。ＡＮＤゲート？９
の出力は３秒遅延回路９３に加えられ、遅延回路９３の
出力は巻取計数器９１をゼロにリセットする。３秒の遅
延は巻取り計数器９１の起動と停止およびレジスタＣに
蓄積された取りはずし計数器９５１こ対する第２の制御
数を正確に表現するために巻取計数器９１によって発生
される数を親指回転スイッチ７６の数との組合せ動作を
行なうのに十分である。

第４図の説明において、取りはずし計数器９５に対して
第２の制御数を蓄積するための単１の蓄積レジスタＣに
ついて言及する。

もし取りはずし位置が巻取位置から２つのターレット。
インデックス位置に置かれたとするとし取りはずし位置
に近ずきつつある巻かれたロールに対して第２の制御数
を蓄積するために少なくとも１つのバッファＱレジスタ
を制御回路１００が有する必要があることは、当業者に
とって知られていることである。第５図の次の説明は本
発明の動作原理の理解を助ける。

第２図の実施例に従って〜切断の瞬間における巻取紙の
尾部４７ａから巻取センサー３７に近いロール上の点ま
での巻取紙の長さは知られておりＬｗで示されている。
巻取センサー３７に近い１点から尾部結合装置６０‘こ
近い１点までのロールの表面上の巻取紙の長さもまた知
られており「ＬＴで示されている。第５Ｂ図に示される
ように、ＬＨで示す短い部分が結合装置６０を越えて伸
びるように、巻取紙の尾部が結合されることが望ましい
なら、切断の瞬間後ロール上に巻かれる巻取紙の長さは
点線１１川こよって表わされ、Ｌｗ−ＬＴ−ＬＨに等し
く「これは第２図の計数器７８によって計数される多く
のパルスに変換されることができる。第３図の実施例は
切断の瞬間から巻取りインデックス３６ａが巻取りセン
サー３７と一列になるまで巻取りセンサー３７のそばを
通過する第５Ａ図のＬ，で示す巻取紙の長さを表わすパ
ルスの数をはじめは単に減数するだけである。

計数器７８に残っている数は巻取りインデックス３６ａ
が巻取りセンサー３７と一列の関係になるように所望の
角度に尾部を位置づけるために「 ロール上に巻かれな
ければならない巻取紙の追加の長さを表わし続ける。こ
の追加の長さ‘ま第５Ｃの点線１１２のように示され、
Ｌｗ−ＬＴ−ＬＨ−Ｌ，に等しい。第５０図は第４図の
実施例の動作原理を示す。巻取りセンサー６２は第５０
図の点線のブロックで示す巻取りセンサー３７の位置か
ら反時計万向に１２０度の所に置かれている。この１２
０度の回転角度は巻取り位置から取りはずし位置にロー
ルが進められた時のターレツト３１の１２０度の回転に
等しい。第４図を説明した時に、もし取りはずし計数器
９５を制御する数がロールの周囲より大きな距離を表わ
すなら、制御数がロールの１周以下になるまで、ロール
の周囲の値が制御数から連続的に引かれることを指摘し
た。このようにして、取りはずし計数器９５によって計
数される巻取紙の長さはＬｗ−ＬＴ−ＬＨ−Ｌ，一Ｋと
して点線１１３で表わされる。ここでＫはロールの円周
の整数倍を表わす。本方向付け装置は光電素子を使用し
ていないので「装置上の繊維の集積に対して敏感でない
。

その上、ディジタル処理技術を使用しているので、記述
された実施例は先行技術の尾部方向付け装置よりかなり
正確であると信じられる。親指回転スイッチ７６に制御
数をダイヤルすることによってオペレータはハンドルの
長さを調整したり、ブレーキ反作用時間のような装置の
パラメーターの長い期間のドリフトを補償したり、又は
巻取り位置センサー３７の位置に対して取りはずし位置
センサー６２の位置を補償することができる。前述の実
施例において、数個の要素が実行する機能について記述
され、これらの機能を実行することができる多くの部品
は市場で入手できるということはディジタル技術者にと
っては明らかなことである。

本発明の１実施例においては、制御回路１００はマサチ
ューセッツ州アンドーバー（抑ｄｏｖｅｒ）のモディコ
ン社（ＭｏｄｊｃｏｎＣｏｒｐ．）で製造されるプログ
ラマフル・コントローラのモデル１８４−４であり、エ
ンコーダー５２はイリノイ州ガーニ（Ｇ℃ｒｎｅｅ）の
ダィナーパ一社（Ｄ肌ａｐａｒ、 Ｃｏｒｐ．）で製造
されるタコメーターであり、計数器９１と比較器９７は
オハイオ州ダィトン（Ｄａｙのｎ）のュナィテッド・シ
ステム社（ＵｎｉにｄＳ淡ｔｅｍｓＣｏｒｐ。）のモデ
ル８１２０計数器とモデル６８心七鮫器である。種々の
実施例がブレーキ５６と尾部結合装置６０を作動するよ
うに記述されているが、本装置は紙ロール処理動作に一
般に有益であり、そこでは。

ールの端の角度方向の進路を維持することが望ましいと
いうことは当業者にとって明らかなことである。前述の
実施例は尾部結合装置６０を作動するように記述されて
いるが、本制御装置は本発明の譲り受人に譲渡されたロ
バート・Ｄ・グレィ（Ｒｏ技ｒｔＤ．Ｗａｙ）の米国特
許第３９３５０５７号に記述されている尾部結合装置と
動作することは十分考えられていることである。その米
国特許第３９３５０５７号はロール３５が心棒３３から
取りはずされる時に自動的に尾部結合動作が実行される
ので、尾部結合装置によって作動される必要はない。

本発明はその特殊な実施例に関して記述されているけれ
ども、そのより広い面において、本発明から逸脱するこ
となく、種々の変更や修正を行なうことができるという
ことは当業者にとって明らかなことである。

例えば、第４図の１実施例は制御回路の機能を実行する
のにプログラマフル‘コントローラを利用しているが、
あるプログラマフル・コントローラ又はマイクロ・プロ
セッサは制御ブロック７０以内の他の機能のいくつかを
付加的に実行することができるということは当業者にと
って明らかなことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は巻取り位置で心上に巻取紙を巻き、本発明の制
御装置が尾部を方向付けする取りはずし位置に巻かれた
心を進める装置のブロック図である。 第２図は本発明の尾部方向付け制御装置の第１の実施例
のブロック図である。第３図は本発明の尾部方向付け制
御装置の第２の実施例のブロック図である。第４図は本
発明の尾部方向付け制御装置の第３の実施例のブロック
図である。第５Ａ図乃至第５Ｄ図は巻取り位置のセンサ
ーに対して切断の瞬間における巻取紙の端の関係および
ロールが既知の角度にある時の巻取り位置のセンサーと
取りはずし位置のセンサーに対して切断後の巻取紙の端
の位置を示している。１０…・・・巻取紙、１１…・・
・基層ロール、１３・・・・・・基層ロール駆動装置、
１５…・・・切断器、２１……インデックス、２２…・
・・基層ロール・センサー、２５…・・・基層ロール‘
エンコーダー、３１・・・・・・ターレット、３３・・
・・・・心棒、３４ａ，３４ｃ……心、３５ａ，３５Ｃ
……。 ール、３６ａ，３６ｃ・・・・・・インデックス、３７
・・・・・・巻取りセンサー、４１…・・・巻取り駆動
装置、４４・・…・巻取りロール・シャフト位置エンコ
ーダー、５０・・・・・・取りはずし駆動装置、５２・
・・・・・シャフト位置ェンコーダ一、５６ａ，５６ｃ
…・・・ブレーキ装贋、６Ｑａ，６０ｃ・・・・・・尾
部結合装置、７０・・・…ロールの方向付けを制御する
装置、７１・・・・・・発振器、７６……親指回転スイ
ッチ、７８…・・・計数器、７９，８０，８２，９４，
１ ０５・…・・ＡＮＤゲート、９ １…・・・巻取計
数器、９３・・・…３秒遅延回路「 ９５・・・・・・
取りはずし計数器、９７…・・・ディジタル数比較器、
１００…・・常Ｕ御回路。７丁。 ‐夕Ｚ「？ ．夕＃ 〜 Ｅ ｈ 白 寸 に Ｚ「Ｚ ．５８ Ｚ了リ．うＣ Ｚ了９．５０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロールに巻かれた巻取紙の自由端を所定の角度に方
   向付ける装置であつて、（イ） 巻取紙の切断を表わす
   信号を発生する第１の装置と、（ロ） 各パルスがロー
   ルに巻かれた該巻取紙の増加長さを表わす一連のパルス
   を発生する第２の装置と、（ハ） 該第２の装置によつ
   て発生される所定の数のパルスを表わす数を発生する第
   ３の装置と、（ニ） 該第１の装置の信号、該第２の装
   置のパルスおよび該所定の数に応答する計数器を含む回
   路装置であつて、該第１の装置による信号発生から所定
   の数のパルスを該第２の装置が発生したことを示す信号
   を発生し、該回路装置の信号はロールの自由端が所定の
   角度であることを示し、かつ該巻取紙の切断に同期して
   いる該回路装置とを有する巻取紙の自由端を所定の角度
   に方向付ける装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記第
   ２の装置が発振器である前記装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記第
   ２の装置がロールと同期して回転するエンコーダーであ
   る前記装置。 ４ 特許請求の範囲第１項または第３項記載の装置にお
   いて、前記装置はロールを回転駆動する装置を有し、か
   つ前記第２の装置がロール駆動装置によつて駆動される
   エンコーダーである前記装置。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記装
   置は巻取紙が心上に巻かれる基層ロールと基層ロール駆
   動装置を有し、かつ前記第２の装置が基層ロール駆動装
   置によつて駆動されるエンコーダーである前記装置。 ６ 特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載
   の装置において、前記第３の装置が複数個の親指回転ス
   イツチである前記装置。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載
   の装置において、巻かれたロールに巻取紙の自由端を固
   定するために前記回路装置の発生した信号に応答する装
   置を有する前記装置。 ８ 特許請求の範囲第１項から第７項のいずれかに記載
   の装置において、ロールの回転を停止するために前記回
   路装置の発生した信号に応答する装置を有する前記装置
   。 ９ 特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載
   の装置において、前記装置はロールに同期して回転する
   インデツクスに応答してロールの所定の角度位置を表わ
   す信号を発生するセンサー装置を有し、前記計数器がさ
   らに該センサー信号と方向付け命令信号とに応答するよ
   うに前記回路装置が変形され、前記第１の装置の信号の
   発生と前記センサー装置の信号の発生との間で前記第２
   の装置によつて発生されるパルスの数を計数し、それか
   ら該方向付け命令信号の発生後前記第２の装置によつて
   発生されるパルスの数を計数し、前記所定の数のパルス
   が計数されたとき、ロールの自由端が所定の角度である
   ことを示し、かつ巻取紙の切断に同期している前記回路
   装置の信号が発生する前記装置。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載の装置において、前
   記装置は、各々が前記センサー装置のそばを回転しなが
   ら通過するロールの表面における巻取紙の増加長さを表
   わす一連のパルスを発生する第４の装置を有し、前記計
   数器はさらに該第４の装置のパルスに応答し、前記計数
   器は前記第１の装置の信号の発生と前記センサーの信号
   の発生との間で前記第２の装置によつて発生されるパル
   スの数を計数し、それから前記方向付け命令信号の発生
   後前記第４の装置によつて発生されるパルスの数を計数
   し、前記所定の数のパルスが計数されたとき、ロールの
   自由端が所定の角度であることを示す信号を前記回路装
   置が発生する前記装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載の装置において、
   前記第４の装置が発振器である前記装置。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載の装置において、
   前記第４の装置がロールと同期して回転するエンコーダ
   ーである前記装置。 １３ 特許請求の範囲第１０項または第１２項に記載の
   装置において、前記装置はロールを回転駆動する装置を
   有し、前記第４の装置は該ロール駆動装置によつて駆動
   されるエンコーダーである前記装置。 １４ 特許請求の範囲第１０項から第１３項のいずれか
   に記載の装置において、巻取紙が第１の位置でロールに
   巻かれ、次に第２の位置に進めるれそこで巻取紙の自由
   端が所定の角度に方向付けられ、前記装置は第２の位置
   に設けられた、インデツクスに応答して第２の位置にお
   けるロールの所定の角度位置を示す信号を発生する第２
   のセンサー装置を有し、前記第４の装置は、各々が該第
   ２の位置のセンサーのそばを回転しながら通過するロー
   ルの表面における巻取紙の増加長さを表わす一連のパル
   スを発生し、前記回路装置は該第２の位置のセンサーの
   信号と該第３の装置のパルスとにも応答するようにされ
   、前記回路装置は先ず該第１の装置の信号の発生と該第
   １の位置のセンサーの信号の発生との間で前記第２の装
   置によつて発生されるパルスの数を計数し、それから方
   向付け命令信号に応答して該第２の位置のセンサーの信
   号の発生後前記第４の装置によつて発生されるパルスの
   数を計数し、第１およびそれに続く計数期間の間に計数
   されたパルスの合計数が所定の数に等しいことを示す信
   号を発生し、該回路装置の信号はロールの自由端が第２
   の位置で所定の角度にあることを示している前記装置。 １５ 特許請求の範囲第１４項に記載の装置において、
   前記回路装置はプログラムされたコントローラーを有す
   る前記装置。１６ 特許請求の範囲第１４項に記載の装
   置において、前記回路装置が、（イ） 該第１の装置の
   信号、該第２の装置の信号および該第１の位置のセンサ
   ーの信号に応答して、該第１の装置の信号の発生と該第
   １の位置のセンサーの信号の発生との間で、該第２の装
   置によつて発生されるパルスの数を計数する第１の計数
   器と、（ロ） 該第１の計数器内に発生する数と該第３
   の装置によつて発生される数とに応答して、第２の計数
   器内で計数されるべき多数のパルスを発生するプログラ
   ムされたコントローラーと、（ハ） 該方向付け命令信
   号、該第２の位置のセンサーの信号および該第４の装置
   のパルスに応答して、該方向付け命令信号および該第２
   の位置のセンサーの信号の両方の発生後に該第４の装置
   によつて発生されるパルスを計数する第２の計数器と、
   （ニ） 該第２計数器内に発生する数と該プログラムさ
   れたコントローラーによつて発生される数とに応答して
   、該所定の数のパルスが計数されたことを示す該信号を
   発生するデイジタル比較器とを有する前記装置。 １７ 特許請求の範囲第１４項に記載の装置において、
   該第１の位置が巻取り位置であり、該第２の位置が取り
   はずし位置であり、該センサー装置が該巻取り位置に設
   けられており、前記回路装置は、該第１の装置の信号、
   該第２の装置のパルスおよび該巻取りセンサーの信号に
   応答して、該第１の装置の信号の発生と該巻取りセンサ
   ーの信号の発生との間で該第２の装置によつて発生され
   るパルスの数を計数する第１の計数器と、該第１の計数
   器内の数と第１の所定の数とに応答して、計数されるべ
   き第２の所定の数のパルスを発生する第１の回路装置と
   、方向付け命令信号、該取りはずしセンサーの信号およ
   び該第４の装置のパルスに応答して、該方向付け命令信
   号および該取りはずしセンサーの信号の両方の発生後に
   該第４の装置によつて発生されるパルスの数を計数する
   第２の計数器と、該第２の計数器内の数および該第２の
   所定数に応答して、該第２の計数器によつて計数された
   パルスの数が該第２の所定数に等しいとき信号を発生す
   る第２の回路装置とを有し、該第２の回路装置の信号は
   ロールの自由端が該第２の位置で該所定の角度であるこ
   を示している前記装置。 １８ 特許請求の範囲第１７項に記載の装置において、
   前記第１の回路装置はプログラムされたコントローラー
   である前記装置。 １９ 特許請求の範囲第１７項または第１８項に記載の
   装置において、前記第２の回路装置はデイジタル数比較
   器である前記装置。 ２０ 特許請求の範囲第１７項から第１９項のいずれか
   に記載の装置において、前記装置は前記第２の回路装置
   の信号に応答して、巻かれたロールに巻取紙の自由端を
   固定するための装置を有する前記装置。 ２１ 特許請求の範囲第１７項から第２０項のいずれか
   に記載の装置において、前記装置は前記回路装置によつ
   て発生される信号に応答して、ロールの回転を停止する
   ための装置を有する前記装置。 ２２ 特許請求の範囲第１７項から第２１項のいずれか
   に記載の装置において、前記装置は巻取紙がロール上に
   巻かれる基層ロールと基層ロール駆動装置を有し、該第
   ２の装置が該基層ロール駆動装置によつて駆動されるタ
   コメーターである前記装置。 ２３ 特許請求の範囲第１７項から第２２項のいずれか
   に記載の装置において、前記装置は該取りはずし位置で
   ロールを回転駆動する装置を有し、該第４の装置は該取
   りはずし位置で該ロール駆動装置によつて駆動されるタ
   コメーターである前記装置。 ２４ 特許請求の範囲第１４項から第２２項のいずれか
   に記載の装置において、前記装置は該取りはずし位置で
   ロールを回転駆動するための装置を有し、該第４の装置
   は該取りはずし位置で該ロール駆動装置によつて駆動さ
   れるエンコーダーである前記装置。 ２５ 特許請求の範囲第１４項から第２４項に記載の装
   置において、前記第３の装置が複数の親指回転スイツチ
   である前記装置。