JPS6175758A - 巻取装置の接触圧自動制御装置 - Google Patents

巻取装置の接触圧自動制御装置

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JPS6175758A
JPS6175758A JP19256684A JP19256684A JPS6175758A JP S6175758 A JPS6175758 A JP S6175758A JP 19256684 A JP19256684 A JP 19256684A JP 19256684 A JP19256684 A JP 19256684A JP S6175758 A JPS6175758 A JP S6175758A
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JP
Japan
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contact pressure
winding
touch roller
sheet roll
sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP19256684A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Kataoka
片岡 晧
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Kataoka Machine Tools Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kataoka Machine Tools Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kataoka Machine Tools Manufacturing Co Ltd filed Critical Kataoka Machine Tools Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS6175758A publication Critical patent/JPS6175758A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H18/00Winding webs
    • B65H18/08Web-winding mechanisms
    • B65H18/26Mechanisms for controlling contact pressure on winding-web package, e.g. for regulating the quantity of air between web layers

Landscapes

  • Winding Of Webs (AREA)

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〉 この発明は、各種シート状長尺物の巻取装置であって、
特に巻取進行につれ巻取軸とタッチローラが離れるよう
に相対移動して巻取ったシートロール径の増大に対応す
る軸駆動式巻取装置において、巻取軸のシート巻取面と
タッチローラとの接触圧をして巻径の増大につれ予め設
定した経過をたどるよう自動制御できる巻取装置の接触
圧自動制御装置に関する。
〈従来の技術〉 従来、この種の接触圧自動制御装置つき巻取装置として
は、特公昭52−44999号に表わされた形式があり
、これは、回転駆動される巻取軸と、その巻取軸のシー
ト巻取面を押して空気巻込みを防ぐタッチローラと、上
記巻取軸、タッチローラの一方を揺動自在に支持する支
持体と、この支持体を揺動させて上記巻取軸、タッチロ
ーラを離反、接近せしめる駆動装置と、シート巻取量検
出装置と、上記駆動装置へ指令する電子計算機を含む制
御装置を備え、この制御装置に予め、所要の巻取量−接
触圧線図を得るための巻取量と上記駆動装置の制御要素
の関係式を与えておき、巻取量検出値を逐次その演算部
に入れて制御信号を得、これにより上記駆動装置を制御
するようにした巻取装置である。そして、この巻取装置
における支持体の駆動装置としては流体圧シリンダを挙
げることができ、これに上記制御信号を流体圧に変換し
て得た流体圧を供給し、駆動させ、上記支持体を揺動さ
せるのである。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、従来の形式は、タッチローラと巻取軸の巻取面
との接触圧を直接検出して制御する訳ではないので、演
算値と実際の接触圧とが異なり、誤差が生じる場合が多
い。これは、制御信号を流体圧に変換する変換器の入−
出力特性の正確さには、温度変化による特性の変化、或
いはヒステワシス等により限界があること、或いはシー
トロールをタッチローラにもたせかけて巻取る場合には
シートロールの密度が巻重ねられたシート層間に巻込ま
れた空気量により異なるので、正確な巻取中のシートロ
ールの重量の演算が困難である等によると考えられる。
そして、この誤差は、巻取進行につれ累積することから
、例えば巻取シートロール層間が空気を多く巻込むこと
によりシート端面がずれる等して、品質の良いシートロ
ールを巻取る妨げとなっていた。特に、表面が非常に滑
らかで滑り易いプラスチックフィルム等や薄葉シートは
、巻始めから巻終りまで接触圧をより正確に制御する必
要がある訳であるが、従来の形式によってこれを実現す
ることは不可能であった。
く問題点を解決するための手段〉 この発明は、巻軸に巻取ったシートロールを。
定置タッチローラに押付けるか、もたせかけ、巻取り進
行中、上記巻軸支持機構を、その駆動機構により駆動し
て、タッチローラ、シートロール間接触圧を制御する巻
取装置において、 上記定置タッチローラの支持機構の、上記タッチローラ
、シートロール間接触圧に対応する力が加わる部位に介
入させた荷重検出器の信号を接触圧制御部に帰還させる
ことを特徴とする。
く作用〉 従来の接触圧自動制御は、巻取り進行に伴う諸数値の変
化に応じて、生じているはずの接触圧を算出し、それを
所要値にするよう機械部分を制御していたのに対し、こ
の発明は終始、接触圧そのものを検出し、−これを所要
値にするよう制御する。
シートロール、タッチローラ間接触圧は、両者の間に荷
重検出器を入れるわけにはゆかないから、実測不能と考
えられる。しかし本発明者は、定置タッチローラにシー
トロールを押付けたり、もたせか□けたすして生ずる接
触圧は、定置タッチローラの支持機構につたわっている
はずである事、従って、その圧力伝搬経路に荷重検出器
(ロードセル等)を介入させれば、接触圧が直接、又は
間接に求められる事に気付いた。
気付いた後では、コロンブスの卵のような着想と感する
が、画業技術者全体の盲点だったのである。
支持機構に荷重検出器を介入させる部位は、巻取装置の
形式、そのタッチローラ支持機構の設計によって変り、
また同一支持機構でも何個所もある。
検出信号を受ける接触圧制御部の作用は、設定値と比較
し、その差により機械部分を制御する簡単なものである
〈実施例〉 第1図の実施例は最も簡素なものであるが、上述の巻軸
をC1これの上に筒芯を介して巻取ったシートロールを
R1定置タッチローラを1、巻軸支持機構をA、その駆
動機構をM、上記タッチローラの支持機構を2、荷重検
出器(ロードセル)を3、接触圧制御部を4としている
この場合1巻軸支持機構Aはいわゆる揺動アームで、そ
の先端に巻軸Cとその上に筒芯を介して巻いたシートロ
ールRをつけ、送られるシートSをタッチローラ1を介
して巻取り、巻太りにつれて、駆動機構M、この場合、
流体圧シリンダMにより少しずつアームAを起こす周知
のものである。起こす力を強めればタッチローラ1、シ
ートロール層間の接触圧が減り、逆に弱めれば、接触圧
が増大する。
何れにしろ、現在の接触圧は、シートロールRによって
タッチローラ1を不動の機枠Fへ押付けている力から求
められる。従ってタッチローラlの支持機構2、この例
では受台と機枠Fとの間に荷重検出器3、この例ではロ
ードセル3を介入させれば、接触圧対応値を検出できる
。第1図に示すように現在のシートロールR中心とタッ
チローラlの中心とを結ぶ線と、ロードセル3を受ける
機枠F面への垂線との示す角をθとすれば、ロードセル
3が検出した圧縮荷重Pnにl /cosθを乗じた値
が接触圧Pcそのものとなる(第2図参照)。
普通、ロードセル3はタッチローラ支持機構2の両側に
入れ、双方の検出値を加えたものを上記圧縮荷重Pnと
する。双方の検出値は違って現れる場合が多いが、それ
は構わず、加えて全荷重を求めればよい。
この実施例は検出した荷重信号を接触圧演算器5へ入れ
、上の演算P c = P n X 1 /cosθを
行わせその出力を電気制御部4へ入れているが、これを
電気制御部4内で演算してもよい、上記角θはシートロ
ールRの直径増大により変化するので、上の@算は在来
の巻取量検出装置の検出値を受けて、予め与えた式によ
り角θを求めた後、行なうことになる。角0を求める式
は従来、巻取機のコンピュータ制御を行なう場合、よく
使われており、やや複雑な式になるので、ここでは省略
する。
上記接触圧演算器5の出力は接触圧制御部4の比較部を
含む制御回路4aに入り、ここで設定部4bからの現在
所要の接触圧と比較し、その差により次の流体圧変換器
4Cの流体圧シリンダMにつながる流体圧を加減するの
である。
接触圧演算器5に接触圧表示装置を加えてもよい。
第3図の実施例は、巻軸支持機構Aが第1図の場合の揺
動アームに対し、水平移動台になった点、及び、定置タ
ッチローラ支持機構2が第1図の場合の受台に対し、第
3図のような吊腕2になり、その腕下端のロードセル3
でもって機枠Fを押す形にした点が異なるだけである。
この場合、シートロールRの直径が増大しても接触圧P
cの検出に影響しない。
吊腕である支持機構2の支点とタッチローラ軸1a中心
の距fan、支点とロード゛セル中心部までの距mii
は一定ゆえ、ロードセル3の検出荷重Pnから容易に接
触圧Pcを、Pc=Pn*l/11によって求められる
(第4図参照)。
第5.6図に第1図の形式の巻取装置を実用化したもの
の立面と平面を示す。
第7.8図は二輪振分型分割巻取機にこの発明を適用し
た実施例である。スリッター6によりシートSを分断し
、左右へ振分けて巻取り、左右夫々のシートロールR三
個所と左右の共通タッチローラ1との合計接触圧対応値
を夫々両端のロードセル3.3により検出する。
第9.10図は各個駆動型分割巻取機にこの発明を適用
した例で、第7.8図同様、シートSをスリ、ター6で
分割し、左右に振分けて巻くが、その巻軸支持機構Aは
シートロールR−個ごとに独立して各個駆動し、タッチ
ローラlも共通でなく、夫々に短いものが専属し、しか
も巻取速度に適応するよう回転駆動されている。この場
合、タッチローラの周速は、タッチローラへの伝動機構
中に変速機構を設けているので、シート走行速度に対し
、僅かに変えることができ1巻取直前のシートの応力を
調整することができる。タッチローラl夫々の支持機構
2は揺動腕で、専用可動支持枠7に付き、この支持枠7
は案内梁8に沿い駆動ネジ9により移動させられる。こ
の場合制御装置は第1図に示したような接触圧制御部を
各巻取部毎に備えるものでもよいが、設定器は各巻取部
共通に単位幅あたりの所要接触圧を設定できるもので、
他に各巻取部のシート分割幅を夫々設定できる設定器を
持ち、各制御回路で、両膜定器からの単位幅あたりの接
触圧信号とシート分割幅信号からその巻取部に必要な接
触圧を演算し、夫々検出された接触圧値と比較制御する
ようにした接触圧制御部を備えるものでもよい。
第11図は、第9.10図の実施例ではタッチローラl
の支持機構2が揺動腕であ、ったのに対し、ガイド棒2
a沿いに垂直に動くブロックになった点と、各支持枠7
が左右の駆動ねじ9.9により別個に動かせるようにし
た点、及びタッチローラ1が回転自在に支持され、シー
トロールRの回転に従動回転する点が異なる。
次に荷重検出器の種々の使い方をまとめて図示すると、
第12図以下のようになる。
第12図はビンlOを支点に揺動できる軸受台であるタ
ッチローラ支持機構2の揺動端にロードセル3を入れた
例、第13.14図はタッチローラ軸1aの軸受である
支持機構2が、機枠Fの上下案内レール11沿いに可動
で、その奥のロードセル3に、初期押付力調整ネジ12
で押付けている例、第15.16図はタッチローラ軸1
aにはめたポールベアリング13をもつ支持機構2の、
ポールベアリング13と機枠F側ブラケットとの間にロ
ードセル3を二個介入させ、シートロールRからタッチ
ローラ1への押付力が、この二個のロードセル3を介し
て機枠Fに伝わるようにした例である。
第17.18図はタッチローラ軸1aにはめたポールベ
アリング13を支持機構2の相対する案内溝14に遊合
させ、その溝14沿いのタッチローラ軸の動きをロード
セル3により制止する形にして、接触圧によりタッチロ
ーラlへ加わる力を検出する例である。
f518.20図は中空タッチローラlの支持軸1aを
支持機構2の案内穴に通し、その穴内に直接、軸1aを
制止するロードセルを設けた例である。
第21図の荷重検出器3′はロードセルではなく、抵抗
線歪ゲージで、タッチローラ支持機構2と機枠Fとの間
の支持棒15の圧縮歪を検出し、これに棒15の弾性係
数を乗じて圧縮応力を求め、これに棒15の断面積を乗
じて片側の圧縮力、つまり接触圧Pcの1/2を求める
例である。
第22図は揺動吊棒であるタッチローラ支持機構2の揺
動を制する支持棒15′に歪ゲージ3′をつけて、引張
歪を検出し、棒15′が受ける引張力を求めて、タッチ
ローラ1、シートロールR間接触圧Pcを求める例であ
る。
上記実施例以外にも、条件に合わせて、機械設計者の周
知技術により多様な実施態様が生まれるはずである。
なお、荷重検出器はロードセルが最も手近であるが上述
の歪ゲージのほか、差動変圧器、ポテンショメータ、キ
ャパシタレス等も使用可能であり、圧力のとり出しには
弾性式、油圧式、何れも使える。
荷重検出器からの信号を接触圧に換算する手段の例は前
述した。タッチローラや、その支持機構の自重が荷重検
出器に作用する場合は荷重検出器からの信号を接触圧に
換算する手段の中で、それらの自重分を差し引いて換算
すればよい。得られた接触圧を設定値と比較し、多すぎ
れば下げるよう、少なければ上げるよう駆動機構へ指令
する接触圧制御部の構成は周知技術に属するから、第1
.3図の程度にとどめる。
なお、制御装置は、巻取進行に伴う推定接触圧を演算し
、これを設定値に合わせる従来の接触圧制御装置に、こ
の発明の接触圧実測値をフィードバックして精度向上を
はかるほか、従来の推定接触圧演算を行わず、直接、実
測接触圧と設定値の比較により機械部分を操作する方式
をとってもよい。
また、実測された接触圧値より、このときに出力されて
いる駆動機構の駆動力を演算し、これと、設定接触圧か
ら演算された駆動機構の駆動力値を比較して制御しても
よい、この場合検出された接触圧値と所要接触圧値は、
駆動力のレベルで比較されることになる。
〈発明の効果〉 この発明はシート巻取中のタッチローラ、シートロール
間接触圧が、巻取品質上、巻取張力に次ぐ重要な制御対
象であるにもかかわらず、従来は接触圧の実測不能と考
え、演算による推定値により制御していた盲点を解消し
た。
即ち、定置タッチローラの支持機構の、上記接触圧に対
応した加圧力が加わる部位に荷重検出器を介入させて、
接触圧によって支持機構に伝わる加圧力(又は反力)を
求めた。接触圧と上記加圧力との関係は力学的に簡単に
換算できるから、検重位置が接触位置でなくても、接触
位置で実測したと同じ精度で接触圧を求められる。従っ
てこれを実測接触圧と称しても誤りではない。
巻取品質上重要な接触圧制御が、この発明により実測接
触圧にもとづいて適正制御できることは、シート巻取技
術上、画期的な進歩と称し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の説明図、第2図はその検
出値から接触圧を求めるための説明図、第3図は他の実
施例の説明図、第4図はその接触圧演算説明図、第5.
6図は第1図の実施例を製品化した装置の立面図と平面
図、$7.8図はさらに他の実施例の立面図と平面図、
第9.10図もさらに他の実施例の立面図と平面図、第
11図は第9図のやや変形した実施例の立面図、第12
図は荷重検出器の使い方を示す実施例立面図、第13.
14図、第15.16図、第17.18図、第19.2
0図も荷重検出器の使い方四例夫々の立面図と平面図、
第21.22図は荷重検出器として歪ゲージを用いた二
実施例説明図である。 1・・・定置タッチローラ、2・・・同支持機構、3.
3′・・・荷重検出器、4・・・接触圧制御部。 5 ′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 巻軸に巻取ったシートロールを、定置タッチローラに押
    付けるか、もたせかけ、巻取り進行中、上記巻軸支持機
    構を、その駆動機構により駆動して、タッチローラ、シ
    ートロール間接触圧を制御する巻取装置において、 上記定置タッチローラの支持機構の、上記タッチローラ
    、シートロール間接触圧に対応する力が加わる部位に介
    入させた荷重検出器の信号を接触圧制御部に帰還させる
    ことを特徴とする巻取装置の接触圧自動制御装置。
JP19256684A 1984-09-17 1984-09-17 巻取装置の接触圧自動制御装置 Pending JPS6175758A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0414253U (ja) * 1990-05-28 1992-02-05
EP1225142A2 (de) * 2001-01-22 2002-07-24 Andritz AG Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln einer Faserstoffbahn

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JPS59149254A (ja) * 1983-02-08 1984-08-27 Nishimura Seisakusho:Kk 巻取機の接圧制御装置

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