JPH01132930A - コアーの負荷容量をテストする方法 - 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、コアーの負荷容量をテストする方法に関する
。本発明によるこの方法は、例えば製紙工業に於て使用
されているボール紙のコアーの強度、をテストするのに
特に好適である。

従来の技術及びその課題 製紙■楽に使用されている周知のコアーは、複数枚の例
えば２５〜３０枚にも及ぶ、博い例えば０．５〜１．０
ＪＩＩの、そして狭い、約１００〜２００Ｍの幅のボー
ル紙ｊ−ブを含んで構成されている。これらのテープは
接着剤によって接着されると共に、特別の機械によって
螺旋状に存き取られて管状製品を形成するようになされ
ている。このような製品は、例えばペーパーやプラスチ
ックのロールのコアーとして、使用されている。

コアーをテストするための周知の方法は、殆ど全てが静
的なテストに完全に基づいている。この種の別の方式の
方法の例としては、半径方向の圧縮強度、軸線方向の圧
縮強度、捩じれ強度、拡張強度、曲げ強度などの定義に
基づく方法がある。

これらの方法によれば、負荷の状態のみならず荷重を付
加する方法までもが、コアーが実際に受ける状態に即応
していない。更に、これらの方式のテスト方法によって
行われる破壊のメカニズムは、実際に生じる破壊とは掛
は離れている。これらの方法は又、コアーに存在する欠
陥の全てを見出すことができず、例えばシーム部におけ
る接着の不完全さや、ボール紙の弱った積層箇所を見出
すことができない。

他方に於て、コアーのための数々の動力学的なテスト方
法もある。例えば、テストベンチにてコアーを回転させ
、そしてチャックされて回転されたコアーにベルで荷重
を付加することによって発生する振動を利用するような
方法がある。これらの方法は動力学的であることから上
述した静的な方法よりもかなり良いとはいえるが、これ
らの動力学的方法はそれでもなお負荷状態に正確に即応
するものではない。例えば、テストベンチに於る振動は
、ロール作動されているコアーの負荷強度とは異なる特
性を反映するのである。

上述にて参照した様々な方法は、実際の巻き取り状態に
於るボール紙製コアーの負荷強度に関して、十分に信頼
性が高く且つ正確な情報を与えることはできないのであ
る。そこで、コアーのための新規な動力学的なテスト方
法が開発されてぎた。

これによればコアーは、プリントプレスに於るセンター
ワインダー及び巻き出し装置の実際状態に等しい状態で
荷重を付加され、これによりチャックに取り付けられて
いるペーパーロールの重量によってコアーに作用される
応力をシミュレートできるのである。

１ｍ コアー或いは同様部材の負荷容量をテストするための本
発明による方法は、コアーをチャックに取り付け、コア
ーが破壊する迄予め定めた手順で経時的にコアー荷重及
び／又は回転速度を変化させることで実際の使用状態を
シミュレートするように、ロールを使用してコアーに動
力学的負荷を加え、そしてコアーの構造に発生する変化
を検出してその変化の発生した瞬間の回転速度及び／又
はコアーに加えたノコ、及び／又は該瞬間に至る迄に費
やされた時間を記録することを特徴とする。

べる利点が得られる。即ち、 −破壊のメカニズム、並びに破壊面及び破壊形状が実際
の状態に等しい、 −接着、又はコアーのボール紙に於る僅かな欠陥をもこ
の方法は検出できる、 −この方法によれば、異なるコアー品質によって到達さ
れるロール重檄に対する良好な相関関係が実際に得られ
る、 −テストするコアーの応力及びテスト時間が、これ以外
の周知なコアーテスト方法及び装置の何れよりも実際状
態に即応する、そして、−テストｉｎが、破壊点を示す
自動表示器と接続されることができることであり、この
ような表示器は既存の設備には全く含まれておらず、又
、（ｎられた結果を直接に報告することができる、とい
う利点が得られるのである。

本発明による方法は、以下に例を挙げて、添付図面を参
照して、詳細に説明される。

実施例の詳細な説 第１図はボディー構造体１１．に取り付けられているコ
アーをテストするための装置を示している。

このテスト装置は、基本的に３つの主要な構成要素を含
んで構成されている。これらの構成要素とは、テストす
るコアーのための支持装＃！１２、荷重を加える負荷装
置３、そして負荷の影響を検出し表示するための検出装
置４である。コアーの支持装置２は、ボディー構造体１
上に取り付けられた支持据付部５、及び、この支持据付
部５内に軸受けを介して取り付けられているシＡ７フト
６、を含んでいる。この実施例に於ては、ベルトプーリ
ー、即ちローラー７がシャフト端部に備え付けられてお
り、これによってシャフトが作動されるようになされて
いる。シャフトの他端にはチャック８が協え付けられて
おり、このチャックは変化でき、これによりコアーを使
用する様々な形式の装置をシミュレートできるようにな
されている。テストされるコアー９はチャック８に位置
決めされ、そのコアー９の上に負荷スリーブ１ｏが取り
付けられる。この負荷スリーブ１０は負荷１ｆｆ３がコ
アー９の表面を破損するのを防止するのであり、又、こ
の負荷スリーブによって、実際の使用状態に正確に応答
するように、コアー９の表面上に荷重が均一に分散され
るのである。チャックは、コアーを使用する装置に使用
されているあらゆる形式のチャックとすることができる
。これにより、チャックでコアーの内面に生じる力を調
べることが可能となるのである。

負荷装置３は、負荷スリーブ１０を介してコアー９を押
圧するためのローラー１１を含んでいる。

このローラー１１は軸受によってシャフト１５に取り付
けられており、シャフト１５はキャリッジ１４に取り付
けられている。このキャリッジ１４は、負荷装、置３の
ボディー１２のガイドバー１３内をスライド可能とされ
ている。キャリッジ１４はガイドバー１３上で上下方向
に移動可能とされており、図示実施例ではバー１７によ
って空気シリンダー１６に連結されている。空気シリン
ダー１６は負荷装置３のボディー１２に取り付けられて
いる。注目すべき更に詳細な点は、ロール１１上のフラ
ンジ１８である。このフランジの目的は、コアー９及び
スリーブ１０が負荷を付加された状態の下でチャック８
から滑り落ちないようにすることである。

図示実施例に於る検出装置４は荷重を付加されて生じる
応力を支持するのである。検出装置４は光源１９を含ん
でおり、この光源によってチャック８上で回転するコア
ーのエツジが照明される。

又、検出装置４は光検出器２０を含んでいる。この光検
出器２０はコアーのエツジで反射された光の強さを測定
するのである。例えば、ロール１１によって負荷スリー
ブ１０を介してコアー９に荷重が付加されると、コアー
には接着不良が原因して２つのボール紙の層の間の接着
部に剥離、即ち開離、が発生し、コアーのエツジに狭い
リム状のギャップが形成される。このギャップは検出器
へ向けて光を反射することはない。これにより、この測
定装置は負荷スリーブ１０に対するロール１１による一
時的な押圧力を記録するのである。上述の実施例では負
荷スリーブ１０がコアー上に使用されており、このよう
なスリーブは例えばナイロン製とすることができるが、
勿論のことながらスリーブを使用せずにコアーに荷重を
４翼するようになすことができる。この場合、荷重を付
加するロールのコーティングは望まれるならば若干柔軟
性のものとされ、コアーに対して線荷重の応力を与えな
いようになされる。

第２ａ図〜第２Ｃ図の座標に於る縦軸は荷重（Ｆ）及び
回転速度（ｒｐｍ）を表しており、横軸は時間（１）を
表している。

第２ａ図は、荷重が等しく増大され且つ回転速度が低減
されるテスト方法を表している。換言すれば、ベーパー
ウェブはコアー上にロールを形成するように巻き上げら
れ、コアーに対する荷重は最初は最小値とされ、そして
回転速度はロールは巻き上げられる際にその形状に応じ
て最大変化を生じるような状態、として示されている。

基本的には、同様なグラフはロールが巻き出されたとき
に作られるのであり、従って第２ａ図は右から左へ向け
て読まれることになる。

第２ｂ図は、回転速度が等しく増大され且つ荷重が全体
を通して一定に維持されるテスト方法を示している。

第２Ｃ図は、回転速度が一定に維持され且つ荷重が増大
されるテスト方法を示している。これらの状態も通常の
負荷状態とは若干相違するが、成る種の特定なコアーに
於て生じ得ると考えられる。

上述した測定方法に加えて、例えば脈動的な負荷の影響
を学ぶことができる。何故ならば、実際に脈動的な負荷
状態を生じるような振動が巻き上げ時にしばしば発生す
るからである。今日では、幾つかの関連する利用可能な
技術によれば、例えばマイクロコンピュータ、即ちマイ
クロプロセッサ−１が与えられた基礎知識に基づいてテ
ストを制御、即ち実施、するような方法で、テスト全体
を自動化することが容易となってきている。

本発明による￥ＡＷＩもまた、ロール１１を介してコア
ーに与えられる応力、及び、記録装置４からの情報に基
づいた回転速度を記録するデータ収集、即ち保存ｆユニ
ットを含むのである。何故ならば、このようなユニット
は成る種の技術分野で知られているマイクロプロセッシ
ングに基づいた最も普通の装置だからである。このよう
な装置の構造及びそれに関する作動の詳細な説明が必要
だとは考えられない。しかし、例えばマイクロコンピュ
ータで記録される測定事項に関連して、必要な計算及び
同時にその他の定められた処理を実行することは可能で
ある。テストされるべきあらゆる形式のコアーに閤して
、そのコアーを破壊する力即ちｆ！量を、負荷強度の値
から相当型Ｉを計算して決定することで求めることは可
能である。

コアーの特定な寸法及び強度を基にして特定の目的に好
適なコアーを決定することも可能である。

換言すれば１、使用対象のコアーに要求される強度が知
られているならば、特定の目的に関して多分好適であろ
う形式のコアーを計算することが実際の知識に基づいて
可能となる。

この形式のコアーでテストを実施することにより、該形
式が正に適しているか否か、或いは安価で強度が多少劣
るコアーの選定がｉ１能か否か、或いは一つ上の大きさ
の寸法が選定されるべきか否か、を示すことが可能とな
るのである。従って、本発明による方法及び装置は、コ
アーが破壊される危険を生じることなく、それぞれの目
的に応じて最も適したコアーの選定を可能にするのであ
る。

上述した説明で注目されたように、コアーのための新た
な方式のテスト方法が開発されたのである。この方法は
、１１０１であるが、同時に又高い信頼性を有し、又、
実際状態を正確にシミュレートすることができるのであ
る。しかしながら、唯一の実施例を詳細に説明したが、
本発明の概念は特許請求の範囲の側に記載した発明の範
囲から逸脱することなく多くの異なる変更形態を含むこ
とができるのである。従って、使用する負荷ロールをこ
れとは別に配置し、該ロールがスリーブ、コアー及びチ
ャックをシャフトと共に回転させるようになすことがで
きる。更に、前記部材の何れもが均一速度にて使用され
、これによって摩擦的な影響、即ちファクターを、排除
するか最小限に抑えることが可能となる。観察装置に関
しても、一般に光学的に作動する装置の例であると考え
るべき上述装置とは相違する別のものとすることができ
る。他の実現可能な代替装置は、例えばボール紙の層の
幾つかに生じた破裂やそれらの層の間の接着に生じた弛
みのような、急激な変化がコアーに発生した場合、その
瞬間を示す様々な振動バルブ（ｂｕｌｂ）である。更に
、層を横断して電流を導く薄いワイヤーを配置し、これ
により層間結合の破壊及び層の互いに対するスライドで
ワイヤーの破断が引き起こされるようにして、容易に記
録できるようにする警報を発するようにできるのである
。

勿論のことながら、ストロボスコープによるなどの方法
で目視観察することができ、又成る種のコアーではそれ
が十分に実施でき、これにより装置を完全には自動化さ
せないことができる。これは別の実施例とすることがで
きる。このような観察は極めて信頼性が高く且つ迅速に
できるので、本発明の方法及び装置を適用する成る実施
例ではそれで１分である。開俵に、本発明による方法は
コアーをテストすることに於て説明されたが、同様な形
状で同様な応力が発生する製品でテストすることも同様
に実施できることに注目すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実現することのできるコアー
テスト用装置の一部の概略的な側面図、第２ａ図、第２
ｂ図及び第２Ｃ図は、本発明による方法に適用されるテ
ストの基本を示すグラフ、第３図は、装置の中央部分の
概略図である。 １・・・・・・ボディー構造体、２・・・・・・支持装
置、３・・・・・・負荷装置、４・・・・・・検出装置
、５・・・・・・支持据付部、６・・・・・・シャフト
、７・・・・・・ローラー、８・・・・・・チャック、
９・・・・・・コアー、１０・・・・・・負荷スリーブ
、１１・・・・・・ローラー、１２・・・・・・ボディ
ー、１３・・・・・・ガイドバー、１４・・・・・・キ
ャリッジ、１５・・・・・・シャフト、１６・・・・・
・空気シリンダー、１７・・・・・・バー、１８・・・
・・・フランジ、１９・・・・・・光源、２０・・・・
・・光検出器。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペーパーやボール紙の積層体、或いは同様材料を
   巻き取り且つ接着することによつて作られるコアー或い
   は同様部材の負荷容量を、そのコアー或いは同様部材に
   対して動力学的に荷重を付加することによつてテストす
   る方法であつて、ａ）チャックに取り付けられたコアー
   に、ニツプ圧力を作用させるロールを使用して実際状態
   をシミユレートすることによつて荷重を付加し、コアー
   の荷重及び／又は回転速度は予め定めた手順に従つて経
   時的に変化させ、 ｂ）コアーの構造に生じる変化を検出し、又は記録し、 ｃ）変化が生じた瞬時のコアーの回転速度及び／又はコ
   アーに作用する力、及び／又は該変化が生じる迄に費や
   された時間を検出し、又は記録する、 ことを特徴とするコアーの負荷容量をテストする方法。
2. （２）コアー端面で反射された光の光度、輝度、或いは
   同様ファクターを使用することによつて、コアーの構造
   に生じる変化を光学的に記録し、回転速度及び／又はパ
   ワー及び／又は時間の記録される瞬間を決定する、こと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）コアーの構造に生じる変化によつて引き起こされ
   る振動変化を利用して、回転速度及び／又はパワー及び
   ／又は時間の記録される瞬間を決定する、ことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）コアーの構造に生じる変化が、コアーに対して電
   流を導く部材を配置することによつて記録され、該部材
   の破断が回転速度及び／又はパワー及び／又は時間の記
   録される瞬間を決定する、ことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
5. （５）コアーに付加される力が、コアーの破断を生じる
   迄一定して増大される、ことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。
6. （６）コアーに付加される力が、ロール重量の実際的な
   増大速度に等しい割合で増大される、ことを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載の方法。
7. （７）コアーに付加される力が、ロール重量の実際的な
   増大速度よりも速い割合で増大される、ことを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の方法。
8. （８）ロール重量の実際的な増大によつて引き起こされ
   るコアー回転速度の低下に対応して、時間の関数として
   コアーの回転速度が変化される、ことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
9. （９）ペーパーロールの巻き出しによつて引き起こされ
   る実際の状態に対応して、回転速度が増大され、荷重が
   低減される、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の方法。
10. （１０）コアーの回転速度が一定に維持される、ことを
    特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方法。
11. （１１）コアーはその上から取り付けられたスリーブ（
    １０）を介して荷重を付加されるようになされ、該スリ
    ーブはコアー表面を保護すると共に、荷重付加ロールに
    よつて生じた荷重を広い面積部分へ分散させる、ことを
    特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項までのい
    ずれか一項に記載の方法。