JPH0342454A - ロールから巻きほどかれる材料の消耗を監視する装置 - 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、特に包装機械に適用されるような大量の紙巻
物の減少を監視するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、機械特に紙巻煙草の束を包装する機械によっ
て商品を包装するために使用される包装紙及び／又は薄
い熱可塑性フィルム材料は、多くの場合相当大きい寸法
のロールに巻かれ又はスプール上に巻かれて供給されて
いる。

繰り出されるフィルム又は紙の巻物（ロール）によって
生しる中断を回避するため、これらの機械は通常、それ
ぞれが同軸かつ回転自在に関連ロールを支持する２つの
平行な枢軸を組込んだ作動部署が設けられ、そしてこの
ロールの一方は巻きほどかれ、連続したストリップ材料
が機械の包装装置組立体によって要求される個々の長さ
に分離するための切断装置に供給され、他方のロールは
予備の供給部を提供し稼動中のロールが使い尽くされる
瞬間包装ラインに連結されるよう用意される。

このストリップの消耗は監視され、そして空になったロ
ールは、本質的にロール自身の上方に配置され一端が解
放機構に枢着されたアームから実質的に構成される公知
の装置によって、最後に取替えられる。このアームの他
方の端部は、ロールの外周、一般にはそれ自身の重量の
下側に接触して支えられる遊動ホイール又はローラを担
持している。

この装置はしたがって巻かれたストリップ材料と接触し
た状態を連続して保ち、ロールの量が次第に減少するこ
とによりこのアームはその出発位置に対し与えられた角
度に到達するまで下降するが、この角度はロールの回転
中心からの与えられた最小半径（使用されるロールの寸
法に従って操作者により計算されかつ設定された）に対
応するものである。この点で、アームは例えばその枢着
された端部と協働するスイッチにより解放機構を作動さ
せ、そして転換作用が働き出すようにする。

このように概略説明された本質的な構造上の改良を特徴
とする装置はヨーロッパ特許第１５５０２０号に開示さ
れており、この特許では、ロールにはその中心に磁界を
発生させる要素が設けられ、また前記のものと同様であ
るがストリップに提供されるその端部に磁気センサを担
持しているアームが用いられる。

このセンサは解放機構に直接連結され、空になったロー
ルのそれ以上の回転を阻止するよう介入し、また解放機
構へ信号を伝達することにより、所定の磁界の値にさら
された時に応動してロールの中央部への接近をもたらす
ように設定しなげればならない。

上記のこれらの装置は工業上及び経済上の見地から共に
欠点を有している。

特に、第１の装置（本質的に機械的な機構）は特にロー
ルから巻きほどかれるストリップの端部を検知するのが
不正確である。

より正確には、この検出作用は、ロールの形状の不完全
さ（次第に少なくなる結果として又は特に形状が完全に
円筒形であることが少ない芯もしくは中心上に巻かれる
結果にもとづく）により、また監視が間接的で中間の機
械的媒体を介して行われるという事実により、正しくな
いものとなる。

これらの条件のもとに、この規定された解放及び転換角
度はアームにより偶然に早くその角度に達することがあ
り、その結果実際に使用されたストリップ材料の無駄を
生じることになる。

第２の装置は当該欠点の一部を解消することができるが
、各ロールには磁界を発生させる供給源が設けられなけ
ればならないという事実により経済的に制約を受ける。

さらにまた、磁界自身の値は外的要因により影響を受け
、磁界が拡大されている場合にはセンサから返る読み取
りは誤ったものとなりロールは再度作動され使用されな
い無駄な過剰のストリップが捨てられることになる。

〔発明が解決しようとする課題］ したがって、本発明の目的は、巻かれたストリップ材料
の量を直接的に監視することができ、消費しつつあるロ
ール上に残存するストリップの量の査定が正確であり１
．また費用上効果的な装置の具体化を介して、上記の欠
点を解消することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、包装機械と共に用いられるような大きな
ロールから巻きほどかれる材料の消耗を監視するための
本発明の装置において達成される。

この装置は、それ自身の軸線の周りに回転可能な少なく
とも１つのロールとロールシャフトとの組立体が設けら
れ、このロールとロールシャフトとの組立体から巻きほ
どかれた連続ストリップ材料を包装部署に供給する供給
部署を備えた機械であって、前記供給部署及び／又はロ
ールとロールシャフトの組立体に配置され、ロールとロ
ールシャフトの組立体によって発生された電気インピー
ダンス及び／又は少なくとも前記組立体の半径方向の寸
法の相関的要素を検出し、また予め設定された基準値に
等しいインピーダンスの値に出合ったとき信号を中継す
るようになっている手段を具備することを特徴とする機
械に適用することができる。

〔実施例］ 本発明は添付図面の助けをかりて実例を示すことにより
以下に詳細に記載される。

図面を参照すると、本発明にかかる装置は、その全体が
１で示されストリップ材料６が箱又は小包装のような商
品が収容され又は包装される部署４に供給される、供給
部署を一体的に組込む型の包装機械と関連して用いられ
る。図示の例において、供給部署ｌは、供給ロール２と
支持シャフト３からなる２つの組立体（一方のロールが
任意の与えられた運動をし他方がこの運動に備えている
）が設けられ、それぞれのローラと支持シャフトがその
軸線周りに回転自在でストリップ６を包装部署４に供給
するようになっている。

７は、供給部署１で作動し、ロールとロールシャフトの
組立体２〜３に対する固有のインピーダンスを検出する
手段である。

このインピーダンスは、簡単に記載される特定の例のよ
うに、この組立体の半径方向の寸法′Ｒ′の相関的要素
となるように、ロール２とロールシャフト３から直接発
生させることができる。

この検出手段７は選択された基準値に等しいインピーダ
ンスに出会ったとき信号を発生するようになっている。

さらに詳細には、この検出手段７は、ロール２とロール
シャフト３との間に同軸に介挿された円筒状要素又はコ
ア８（第２図）と、このコア８に対し固定された半径方
向の位置を占めかつ供給部署ｌに締結されたアーム９ａ
によって担持されたシュー又はプレート９とからなり、
コア８は円筒状絶縁体４０によってロールシャフト３か
ら離されている。プレート９はもちろん、組立てられた
ロール２とロールシャフト３の最大の予想される半径方
向の深さを同様のコア８からの距離をもって設置され、
ロール２をシャフト３に取付けることができるようにし
ている。

３０は、円筒状コア８とプレート９が摺動接触子８ｃに
より直接式にそれぞれ連結される電気的動力源を示し、
このようにして、各要素は、非伝導性媒体がロール２の
上に巻かれた連続ストリップ材料６であるコンデンサー
の一方のアーマチュアを構成する。

この方法で具体化された検出手段は、ストリップ６の厚
さの関数であり、しかもストリップ材料の不伝導性定数
（誘電率）が標準であるインピーダンスの容量リアクタ
ンスに応動するようになっており、ロール２が巻きほど
かれるに従って誘電体の一部分はストリップ６とは異な
る誘電定数の空気によって徐々に置換えられ、したがっ
て、その目的が自動的にかつ現実の時に誘電率の変化を
補償しまた検出手段７がその信号を発生するのに必要と
される容量リアクタンスの値が影響されずに保持される
ことにある電子手段が、一体的に組込まれる。

コンデンサの段が測定及び比較手段２２に接続され、調
節可能回路１００によって発生されかつロール２の予想
される最小半径方向深さを反映する予め選択された基準
値に等しいコンデンサーからのインピーダンス値を受は
取ると−１これらの手段２２は出力信号を制御手段】４
に中継シ７、：の信号が公知の手段による空のロール２
■満杯ロールへの取替えを開始させる。

第３図は検出手段７の他の実施態様を示Ｌ７、ここでは
プレート９がその支持デー・ム９ａの一端を供給部署ｌ
に回動自在に取付けることによりロール２に対し半径方
向の運動ができるようにしている。この例においては２
．グレート９はストリップ６がロール２から巻きほどか
れるにつれて円筒状コア８に向って回転する（矢印Ｆ参
照）。さらに、プレート９とコア８とは電源３ｏに接続
されコンデンサーの段のアーマチュアを構成し、基準値
に等しいインピーダンスの値に達すると、測定及び比較
手段２２が信号を制御手段１４に中継し、ロール２が停
止されかつ交換される。

第４図において、検出手段７のプレート９が、ロール２
の周面と恒久的に接触するように載りかつ供給部署ｌに
その一端が蝶着されたアーム１１に取付けられている自
由に回転するローラ１０によって、ロール２の寸法範囲
の外で担持されている。この型の実施態様では、プレー
ト９はロールシャフト３に同軸に固定された円筒状金属
要素ざの方に向けられている、 第３図に示すように、電源３ｏに連結され、この構造に
おける検出手段７のアーマチュア要素８′と９が、空気
が誘電媒体となるコンデンサーの部分を形威し、したが
ってプレート９が金属要素ざに接近し、容量リアクタン
スが基準値に等しいような最小値に空気の介在層が達す
るに従って、測定及び比較手段２２が信号を制御手段ｉ
４に中継し、ロール２が停止されそして転換が行われる
。

第５．６図の実施態様においては、検出手段７は３２と
３３で示される容量近接１ランスジエーサからなってい
る。

誘導トフンスジュー・す３２は第、１図の回動アーム９
ａ　　（第６図のように）又は第４図のローラ１０とア
ーム１．１（第５図のように）を用いて取付けられ、し
たがってな−ル２め軸線範囲の外に（第５ＩＡ）又は内
部に（第６図）番、：位置さ、せることができる、誘導
作用のために、トラ５″スジＬ−サ３２は発生された磁
界を変化させまた減衰ｔａ二乏のできる金属要素を必要
とし、制御手段１４６ご直接伝達するための出力信号を
発生させるようにする。

第５．６図に見られるように。ロールシャフト３に同軸
にすでに述べたようにキー東めされた円筒状金属要素ぎ
もしくはコア８、又はコア８と協働する要素（：１アが
金属でない場合に）５あるいはさらに一例としてストリ
ップ６に直接貼りつけられかつロール２の中心に最も近
い最後の巻きっき部の１つを横切って走行する金属の帯
１３が用いられる。

反復するために、トランスジューサはｍ　”！−性−（
：あるよりも容量性である。

例えば容量性トランスジューサ３３が、供給部署ｌに一
端が回動自在に固定されたアーム１１に取付けられた自
由に回転するローラｌＯによって担持されている第５図
の装置において、変換原理は運動及び作用が起きる媒体
の他に誘電定数が存在することを感知することであり、
この場合にはトランスジューサ３３が異なる媒体（例え
ば円筒状要素８′）に接近した時の空気の誘電定数の変
化を感知し信号が転換制御手段１４に中継されるように
する。

第１図に示される装置のさらに他の実施態様において、
検出手段７は３１で示される回路によって電源３０にそ
れぞれが接続された一対のローラ１２と１２ａからなり
、これらローラがまた包装部署にストリップ６が供給さ
れるピンチローラとなり、したがってストリップ６にそ
の両側に常に接触して位置されるようになっている。ロ
ーラ１２と１２ａにおける電圧又は電位の差は、ストリ
ップ６が形成される材料の絶縁耐力（絶縁耐力は絶縁体
−この場合破壊が生じる前のストリップ６−によって持
続できる最大電界である）よりも小さ（なければならな
い。

１３’は巻きほどかれているストリップ６の最後の巻き
つけ部の１つに貼りつけられた金属の帯又は薄片を示す
。帯１？がローラ１２と１２ａに接触するに至った瞬間
、短絡回路が生じ電流が一方のローラから他方のローラ
に流れることができ、これが関連回路３１につながれた
差動計２３によって感知され、対応出力信号が制御手段
１４に中継される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により具体化された装置が設けられたス
トリップ材料供給部署の概略前面図、第２図は本発明に
より具体化された装置が設けられたロールとロールシャ
フトの組立体の概略前面図、 第３図は第２図のロールとロールシャフト組立体の概略
前面図、 第４図と第５図は第３図のロールとロールシャフトの組
立体の概略側面図であって、本発明の装置の２つの異な
った実施態様を示し、 第６図は第３図に示す装置のさらに他の実施態様を示す
前面図である。 １・・・供給部署、　　　　　２・・・供給ロール、３
・・・支持シャフト、　　　４・・・包装部署、６・・
・ヌ９トリップ、　　　　７・・・検出手段、８・・・
コア、　　　　　　　９・・・プレート、ｌＯ・・・ロ
ーラ、　　　　　１１・・・アーム、１３・・・金属帯
、　　　　　１４・・・制御手段。 ２２・・・測定及び比較手段、３０・・・電源、３２．
３３・・・トランスジューサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、それ自身の軸線の周りに回転可能な少なくとも１つ
   のロール及びロールシャフトの組立体が設けられ、該ロ
   ール及びロールシャフト組立体から巻きほどかれた連続
   のストリップ材料を包装部署に供給する供給部署を備え
   ている、特に包装機械に適用可能なロールから巻きほど
   かれる材料の消耗を監視する装置において、 前記供給部署と前記ロール及びロールシャフト組立体と
   の少なくとも一方に配置され、前記ロール及びロールシ
   ャフト組立体によって発生される電気インピーダンスと
   少なくともその半径方向の寸法の関数との少なくとも一
   方を検出し、また予め設定された基準値に等しいインピ
   ーダンスの値に出会ったとき信号を中継するようになっ
   ている手段を具備していることを特徴とする、ロールか
   ら巻きほどかれる材料の消耗を監視する装置。 ２、検出手段が、 ロールとロールシャフトとの間に同軸に配置された円筒
   状要素と、 該円筒状要素に対し固定した半径方向の位置を占め、満
   杯ロールをシャフトに取付けることができるような距離
   だけ円筒状要素から離されているシュー又はプレートと
   、 電源であって、これに前記プレートと円筒状要素とが共
   に接続されてロール上に巻かれたストリップ材料により
   絶縁性がもたらされるコンデンサーの段のアーマチュア
   を構成するようになっており、その容量リアクタンスが
   円筒状要素とプレートとの間の空間を占める巻かれた材
   料の厚さの関数であり、前記ストリップ材料の誘電率が
   標準のものである、電源と、 前記コンデンサーの段に接続され選択された基準値に等
   しいインピーダンスを検出したとき出力信号を発生させ
   るようになっている測定及び比較手段と、 を具備している請求項１に記載の装置。 ３、検出手段が、 ロールとロールシャフトの間に同軸に配置された円筒状
   要素と、 一端が供給部署に回動自在に固定されたアームによって
   担持されかつロールに巻かれたストリップと常に接触す
   るように載っているシュー又はプレートと、 電源であって、これにプレートと円筒状要素とが共に接
   続され、ロールに巻かれたストリップ材料によって絶縁
   性媒体がもたらされるコンデンサーの段のアーマチュア
   を構成するようにし、その容量リアクタンスが円筒状要
   素とプレートとの間の空間を占める巻かれた材料の厚さ
   の関数であり、ストリップ材料の誘電率が標準のもので
   ある、電源と、 コンデンサーの段に接続され選択された基準値に等しい
   インピーダンスを検出したとき出力信号を発生するよう
   になっている測定及び比較手段、とを具備している請求
   項１に記載の装置。 ４、検出手段が、 ロールの軸線の範囲を越えてロールシャフトに同軸に固
   定された円筒状要素と、 円筒状要素の直径平面と同じ直径平面を占めまた一端が
   供給部署に回動自在に固定されたアームに取付けられか
   つロールに巻かれたストリップに常に周面が接触するよ
   うに載る自由に回転するローラによって担持された、シ
   ュー又はプレートと、電源であって、これにプレートと
   円筒状要素とが共に接続され絶縁媒体が空気であるコン
   デンサーの段のアーマチュアを構成するようにし、その
   容量リアクタンスが円筒状要素とプレートとを分離させ
   る距離の関数である、電源と、 コンデンサーの段に接続され選択された基準値に等しい
   インピーダンスを検出したとき出力信号を発生させるよ
   うになっている測定及び比較手段と、 を具備している請求項１に記載の装置。 ５、検出手段が、 巻きほどかれるストリップとその両側で常に接触するよ
   う配置され、関連回路により電源に接続されそれにより
   ストリップが形成される材料の絶縁耐力よりも小さい電
   位差を帯びる一対のローラと、 ロールの最も内側の最後の巻きつけ部の１つに一致する
   点でストリップに貼りつけられた材料の、前記ロールを
   相互に連結しかつ短絡させるような寸法を有する、電気
   伝導性帯体と、 ローラを電源に接続する回路の中に一体的に組込まれ回
   路を通過する電流を検出したとき出力信号を発生するよ
   うになっている測定及び比較手段と、 を具備している請求項１に記載の装置。 ６、検出手段の出力部が、空のロールをそれ以上回転し
   ないようにしかつ取替える手段の入力部に接続されてい
   る請求項１に記載の装置。 ７、検出手段が、供給部署に回動自在に固定されたアー
   ムによって担持されかつロールに巻かれたストリップと
   実質的に接触するよう配置され、またロールの最も内側
   の最後の巻きつけ部に一致する点でストリップに貼りつ
   けられた金属要素の近接により磁界が減衰された時に信
   号を発生するようになっている誘導近接トランスジュー
   サからなっている請求項１に記載の装置。 ８、検出手段が、供給部署に回動自在に固定されたアー
   ムによって担持されかつ磁界がロールシャフトの部分と
   協働し又はこの部分を構成する円筒状要素の近接によっ
   て減衰された時に信号を発生するようになっている誘導
   近接トランスジューサからなっている請求項１に記載の
   装置。 ９、誘導近接検出器が、枢着アームに取付けられかつロ
   ールに巻かれたストリップと常に周囲が接触するように
   載っている自由に回転するローラによって担持されてい
   る請求項７又は８に記載の装置。 １０、検出手段が、供給部署に一端が回動自在に固定さ
   れたアームに取付けられかつロールに巻かれたストリッ
   プと常に周囲が接触するように載っている自由に回転す
   るローラによって担持され、誘導定数の変化を検出した
   とき信号が発せられる、容量近接トランスジューサから
   なっている請求項１に記載の装置。 １１、容量近接トランスジューサがロールの軸線の範囲
   内に配置されている請求項１０に記載の装置。 １２、容量近接トランスジューサがロールの軸線の範囲
   を越えて配置されている請求項１０に記載の装置。