JPS62264154A - ウエブ巻取り密度制御方法及び装置 - Google Patents

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、特に抄紙等のウェブ巻取り時におけるウェブ
巻取り密度の制御手段に関する。

〔従来の技術〕

ウェブ巻取機（以下ワインダと称す）に於いて、巻取り
ロールの巻硬さを制御することが品質上重要であること
は、関係業界では良く知られていることである。第４図
に従来の最も代表的なワインダの概略を示す。

巻硬さを制御する上で、ウェブ張力（Ｔ）、ワインダド
ラムモータ１８　、１９の駆動トルクの比率、ワインダ
ドラム１３　、１４と巻取りロール１５の接触部に形成
されるニップ圧Ｎの三要素を制御することが有効である
ことは公知の事項である。

それらの制御系はそれぞれ下記の構成から成り立ってい
る。

ウェブ張力系に関しては巻戻しロール１１から（り出さ
れるウェブ１２の張力を検出する装置２１からの信号Ｔ
−がクエプ張力調整システム２４にフィートノくツクさ
れてそれにより、ブレーキ装置２３のトルクが制御され
る。

ワインダドラム駆動トルク比率系は１，４６１ドラムロ
ール１３の回転速度を検出する為の、Ｊルスジェネレー
タ加からの信号Ｎ１がム１　ドラムモータ速度調整シス
テム２５にフィードバックされて、それにより電動機１
８の回転数が制御され、その負荷電施工、が／１６２ド
ラムモータトルク調整システム２６に伝達され、設定さ
れたトルク比に応じて電動機１９のトルクが制御される
。

また、ニップ圧系は、必要なニップ圧Ｎを発生させる為
巻取りロール・１５の重量とその付加重量としてのライ
ダロール１６の押付重量を調整する為ライダロール荷重
量調整システムｎからシリンダ１７への圧力制御が行わ
れる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のようなりニブ巻取機にあっては、第５図に示すよ
うに、巻取りロール１５の巻径に対するウェブ張力、ニ
ップ圧、ドラムロールトルク負荷分担比や巻長さに対す
る巻取速度の特性カーブを設定器２８〜３１に設定する
場合、オペレータは巻上がった製品の外観から各状態を
判断し、その判断結果に応じて設定パターンを決定する
ようになっている。

ここで巻硬さを巻取密度で評価すると巻径にともない巻
取密度が徐々に減少することが理想的な巻取りとされて
いる。しかしながら従来の巻硬さ制御における前記三要
素（ウェブ張力、ニップ圧。

トルク分担比）の制御はプリセット方式の為、第６図に
示すように巻径に対する巻取密度（ρ）が巻径゛が増え
るに従い増加してい（とい５希望しないプロファイルと
なることがある。

従って上記のような不具合があっても運転中に設定変更
ができない為、最適な巻取り状態を得る　−ことができ
なかった。

〔問題点を解決するための手段〕

直接検出できない状態量である巻取中のウェブ密度変化
を、巻取りロールと接触する駆動ロールの回転数から演
算検出すると共に、その信号を巻硬さ制御システムにお
けるフィードバック信号として入力し、巻取密度設定値
との偏差値をもとにしてウェブ張力設定値を変化させる
。

〔作用〕

巻取りロール回転数とドラムロール回転数トノ比から巻
取径を演算し、巻取径に基づいてウェブ張力を制御する
ことにより、巻取径の増大に伴ない巻取り密度を所望の
密度に変化させることができる。

〔実施例〕

第１図において、１はコアチャック、２は近接スイッチ
、３はパルスジェネレータ、４はアルミテープ、５は巻
硬さ制御用計算機、６は巻取密度等の設定値、１１は巻
戻しロール、１２はウェブ、　１３は／％１ドラムロー
ル、１４は／１６ｚ　Ｆ’／Ｆムロール、　１５は巻取
りロール、１６は２イダロール、　１７はライダロール
１６のシリンダー、　１８は／１６１ト０ラムモータ。

１９は／Ｉ６２ドラムモータ、２０はノ（ルスジエネレ
ータ。

２１はウェブ張力検出装置、２３は巻戻しロール１１の
ブレーキ装置、２４はウェブ張力調整システム、２５は
Ｊ４６１）’ラムモータ速度調整システム、２６は／１
６２ドラムモータ速度調整システム、２７はライダロー
ル荷重調整システムである。

先ず巻取径の検出機構について説明すると、コアチャッ
ク１の機能は衆知されたもので、巻取りロール１５の紙
：Ｅｌ（コア）を両側（操作側及び駆動側）にて握むも
のである。またコアチャック装置１０回転数Ｎ２　は巻
取りロール１５の回転数ωＲと同一であることは明らか
であり、七〇軸端に例えばアルミテープ４を１個所取り
付けると共に、その検出器として近接スイッチ２を取り
付ける。コアチャック１が１回転する間の／ｆ１１１−
４ラムロール１３の回転数Ｎ３　をその操作側に取り付
けたパルスジェネレータ３からのパルス信号として計数
し、巻長さＬを求めることで巻取りロール１５の外周が
分るので、その値をπで除すると巻取径りが求まる。

次に巻取密度の検出について説明すると、巻取りロール
１５に巻取られたウェブ、例えば抄紙の各層の紙厚を巻
取径りから求めると共に、紙の坪量が情報として与えら
れるならば、巻取密度は次式から求められる。

但し、Ｄ（Ａｌ：Ａ層目の巻取径〔鱈〕ｍ−二坪量（ｇ
／♂〕 ん＜ｈ）：　ｈ　ｒ８目の紙厚〔簡〕 ρ（ｈ）＝ｈ層目の密度（ｋｇ／ＦＫ”）としたとき ル（ｋ）＝　（Ｄ（Ａ）−Ｄ（Ａ−１））／２ρ（ｋ）
＝扉／Ａ　（Ａ） となり、以上の計算は巻硬さ制御用計算機５で演算する
ことで行なう。

又巻取りを硬く巻くことは爪環をより小さくすることで
、同じ容積当りの重量を大きくすること、つまり巻取密
度を大きくすることとなる。

次に巻硬さ制御システムについて説明すると、第２図に
示す巻硬さ制御用計算機５内部６ブロツク図に於いて、
／Ｉ６１ド２ムロール速度設定ω□　を巻取密度ρの変
化に対して追従させることは系が不安定となる。またラ
イダロール荷重量ｎは、一般的にプロセス制御量となる
ので、系の応答としては遅く追従制御には不適で巻取径
に対してほぼ一定が良い（２９のグラフを参照）。又ド
ラムロール負荷分担比３０は、巻取りロール１５とドラ
ムロール１３　、１４間の接触面積の関係上、巻取径が
小さいときのみしか効果がなく、巻取径が増えるに従い
制御が困難となる。

従ってこれらの量の制御はフィード・フォワード制御を
行ない（２５、２６、２７、２９、３０、３１参照）、
巻硬さに一番影響が大きいウェブ張力の設定値を、演算
で求められた巻取密度と目標の巻取密度との偏差（応じ
て変化させるフィードバック制御を行うことにより、所
望の巻取密度プロファイルとなる巻取制御システムが構
成できる（３２，３３．２４参照）。

またウェブ張力設定演算回路３３にウェブ張力値の上限
及び下限を設けることでウェブ１２の走行安定上及び強
度上の問題発生を防止することができる。

なおあは巻径・巻取密度演算回路を示す。

上記実施例によって、第３図に示すように巻取密度が巻
取径に対して単調減少するような理想的なプロファイル
をもった巻取りロールを得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明による制御方式により、巻き太りと共に巻取密度
が単調に減少していくような理想的なプロファイルをも
つ巻取りが可能となる。

従って、巻取りロールの高品質化に多大の効果を与え、
品質管理上有利なウェブ巻取装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明の一実施例を示すも
ので、第１図はウェブ巻取装置の構成を示す図、第２図
は巻硬さ制御システムのブロック図、第３図は巻取密度
プロファイルを示す図である。第４図は従来の巻取装置
の構成を示す図、第５図は従来の巻取制御のブロック図
、第６図は従来の方式での巻取りロールの密度プロファ
イルの一例を示す図である。 ５・・・巻硬さ制御用計算機 １５・・・巻取りロール ２４・・・ウェブ張力調整システム ３２・・・巻取密度プロファイル設定器羽・・・ウェブ
張力演算回路 ３４・・・巻径・巻取密度演算回路 復代理人　弁理士　岡　本　重　窯 外２名 第３図 養取径（７ｒＬ荒）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、巻き取りロールと巻取りロール用駆動ロールの回転
   数を検出してウェブの巻取り密度を演算すると共に、予
   じめ設定した巻取り密度と比較演算し、その偏差によつ
   てウェブの巻取り張力を制御することを特徴とするウェ
   ブ巻取り密度制御方法。 ２、巻取りロールの回転数検出機構と、駆動ロールの回
   転数検出機構と、両ロールの回転数からウェブの巻取り
   密度を演算する機構と、ウェブ張力設定・演算機構及び
   ウェブ張力調整機構とを具えたことを特徴とするウェブ
   巻取り密度制御装置。