JPH0654207B2 - ロ−ルギヤツプ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は昇温機能を備える、たとえばシングルフェーサ
における接着用ロールのような一対のロール或はロール
群で構成される装置において、そのロールギャップを検
出する装置に関するものである。

（従来の技術） 従来のこの種技術であるシングルフェーサを例にとり説
明する。

シングルフェーサは、段ボールシートを製造する設備で
あるコルゲートマシンの１ユニットで、その側断面図が
第５図に示される。同図により明らかなようにシングル
フェーサでは、上・下段ロール１，２並びに圧力ロール
３の３本のロールをその基本ロール構成とし、相互に平
行なロール軸を有して接近配置されている。

また、上段ロール１は下段ロール２に対し加圧装置６に
よって芯紙４を介し加圧するようにされ、最下段に配さ
れた圧力ロール３は下段ロール２に対し加圧装置７によ
って、上・下段ロール１，２で波形成形されその波頂部
に図示が省略されている糊付け装置により糊付けされた
芯紙４と圧力ロール３側から供給されるライナ紙５を介
して加圧するようにされている。

ここで、下段ロール２と圧力ロール３には、芯紙４とラ
イナ紙５との接着のための荷重を適正化し振動を軽減す
るため、芯紙４とライナ紙５の紙厚の和よりやや少な目
のロールギャップが設定される。そのギャップ量の設定
及び調整を可能にするため、加圧装置７と一体的に動作
するレバー８とそのレバー８の動きを止め負荷を受ける
ストッパ９が設けられている。

さて、下段ロール２と圧力ロール３のギャップは製造品
質を得るための重要な操作量であり、使用する紙の種類
・紙幅・運転速度等に応じてその調整が必要である。

従来は、下段ロール２と圧力ロール３間のギャップに相
当する量として、代替的に下段ロール２と圧力ロール３
の何れかの軸受フレーム部に変位計を取り付け、相手軸
受フレーム部の位置を検出し、ロールギャップ量に換算
して操作盤に表示していた。

ところが、下段ロール２及び圧力ロール３にはロール内
中空部に約２００℃の蒸気が導入されるため、導入開始
時より経時的に前記各ロール２，３温度並びに軸受フレ
ーム温度が変化し、それに伴ってそれぞれに熱膨張が生
じる。

従って、前記の如き軸受フレーム部間の位置検出によっ
ては、変位計取付け部の温度変化に起因する膨張・収縮
が誤差の要因となり、下段ロール２と圧力ロール３の実
質ロールギャップを表わし得ないものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明では、上述の如く従来ロールギャップの検出表示
を軸受フレーム部の相対位置の検出という手段によって
いたがために、検出部の温度変化に起因する膨張・収縮
等の影響を排除することができず、実ロールギャップの
検出が困難であったという問題点を解決しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） このため、本発明はロールギャップ検出装置において、
昇温機能を備えた相互に平行なロール軸を有して接近配
置されたロール群において、少なくとも端面が導電性の
一対のロールの各軸線を含む平面上で、かつ両ロール端
面におけるロールギャップ部に近接して配置する渦電流
式変位センサと、該変位センサと上記両ロール端面との
距離をそれぞれ検出する隙間距離センサと、上記変位セ
ンサ及び隙間距離センサからの信号を受けてロール間ギ
ャップ量を演算する演算器とを備えることを構成とし、
これを上記問題点の解決手段とするものである。

（作用） 本発明の装置では、検出対象とするロール対のロール端
面におけるロールギャップ部に近接された渦電流式変位
センサによりロール間ギャップを直接的に検出し、さら
にロールの温度変化に基づく軸方向の膨張・収縮による
上記センサ出力への影響を、上記センサと各ロール端面
との離間距離を他の隙間距離センサにより検出し、その
各値から演算装置を介して補正する。

（実施例） 以下、本発明を第１図に示す実施例に基づいて説明す
る。

１１，１２は検出対象である中空のロール対であり、相
互に平行なロール軸を有して接近配置され、それぞれ軸
受１３，１４を介してフレーム１５，１６に回転自在に
支承されている。また、ロール１１，１２内の中空部に
は蒸気が導入され昇温機能を有している。

１７はロール対１１，１２の両ロールの軸線を含む平面
内にして、かつロール端面におけるロールギャップ部に
近接して正対配置した渦電流式変位センサ、１８、１９
はそれぞれロール１１，１２の端面と上記渦電流式変位
センサ１７先端との距離を検出するためそれぞれロール
１１，１２の端面に近接して配置した隙間距離センサで
ある。隙間距離センサとしては静電容量式、音波式等種
々の方式のものが適用できるが、本実施例では前記変位
センサ１７と同様に渦電流式のセンサを用いている。

各センサ１７，１８，１９は固定用治具２０によりフレ
ーム１５に固定される。渦電流式変位センサは被検体の
対向面積及び被検体までの距離に応じて発生する渦電流
の値が変化する現象を利用するもので、通常は被検体ま
での距離を検出する変位センサとして使用される。

しかるに、本実施例では中央の渦電流式変位センサ１７
を変位の検出用として使用せずに、ロールギャップ量の
検出に利用することを提案している。

上記各センサ１７，１８，１９の検出信号は演算器２１
に電気的に接続される。演算器２１では後述する如く渦
電流式変位センサ１７でのロールギャップ量に係る信号
を隙間距離センサ１８，１９の信号によって補正し、正
確なロール１１，１２間ギャップ量を演算し、アナログ
信号として出力する。演算器２１の出力信号はＡ／Ｄ変
換器２２でディジタル信号に変換され、２３の表示装置
にディジタル表示される。

次に、前記演算器２１における演算方法について説明す
る。第２図には上記渦電流式変位センサ１７による検出
部を部分的に拡大した図を示している。同図では、渦電
流式変位センサ１７は一方のロール１１の端面との距離
Ｓ_１、他のロール１２の端面との距離Ｓ_２、その両者の
平均距離Ｓだけ離してロール間ギャップＧに正対して配
置されており、さらに各ロール１１，１２間ギャップＧ
の中心線Ｃ−Ｃに対し同センサ１７の中心線Ｃ゜−Ｃ′
はΔｘだけづれている状態が示されている。

前記渦電流式変位センサ１７による検出出力は、各ロー
ル１１，１２間のギャップＧ、同センサ１７と各ロール
１１，１２との各離間距離Ｓ_１，Ｓ_２及び同センサ１７
の前記ギャップＧの中心線に対する偏倚量Δｘによって
異なったものとなる。

まず、センサ１７の中心とロール１１，１２のギャップ
中心との偏倚量Δｘと電圧信号に変換されたセンサ出力
との関係を第３図に示した。このデータはＧ＝３mmで各
ロール１１，１２との平均離間距離Ｓがａ(0.5)mm のと
きのものである。なお、第３図はＳ＝ａ(0.5)mm の単一
例を示すのみであるが、Ｓがｂ(0.75)〜ｆ(1.75)mmでも
同様な関係が成立する（図示を省略しただけ）。ただ
し、センサとしてＳが０から∞まで使用できる訳ではな
く、有効な使用範囲がある。また第３図、第４図はコイ
ル径１２mmの場合を示したもので、コイル径によって出
力値は変化し、有効な使用範囲も変化するが、出力特性
の傾向は同様である。これによると、偏倚量Δｘが０か
ら±５mmの範囲では殆ど直線関係が得られており、±５
mmを越えても若干の誤差が出る程度である。このことは
渦電流式センサ１７を固定しておいて各ロール１１，１
２のギャップＧがロール１１を基準として開いていく場
合、必然的にロール間ギャップＧの中心線Ｃ−Ｃとセン
サ１７の中心線Ｃ′−Ｃ′はづれていくことになって
も、この点については検出精度が保持できることを意味
している。

第４図には、ロール１１，１２間ギャップＧと、センサ
１７と各ロール１１，１２端面間との平均距離Ｓとを変
化させたときのセンサ出力を表わしている。これによる
と、平均距離Ｓが定まったとき、ロールギャップＧとセ
ンサ出力の間には直線関係があることが分る。また、こ
の場合に各ロール１１，１２の端面との離間距離Ｓ_１，
Ｓ_２が僅少範囲で変化したとしても、その平均値Ｓ＝
（Ｓ_１＋Ｓ_２）／２でみる限り第４図に示す各Ｓ値（ａ
〜ｆ）上のグラフに殆ど一致し、その誤差は微少である
ことが実験的に確認されている。

従って、センサ出力はロール１１，１２間ギャップＧと
ロール１１，１２との平均距離Ｓとの関数で表わされる
ことになるから、この関数に基づいてギャップＧが演算
される。

そして、ここで前記一方のロール１１と渦電流式センサ
１７との間の離間距離Ｓ_１は隙間距離センサ１８によ
り、また他のロール１２と渦電流式センサ１７との間の
離間距離Ｓ_２は隙間距離センサ１９により検出される。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明によると、ロールギャ
ップ部を渦電流式変位センサにより直接的に検出するこ
とができるもので、温度変化に起因するロール長の伸縮
による検出誤差の補正をロール端面と上記センサ間の離
間距離を検出することで行うため、極めて精度の高いロ
ールギャップの検出装置を実現することが可能となり、
かつ構成が複雑でないため簡単に装着できてその実用的
効果が大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例であるロールギャップ検出
装置を適用した検出部の概略側面図、第２図は同検出部
の部分拡大図、第３図及び第４図は共に同検出部におけ
るセンサの出力特性を示す図、第５図は一般的なシング
ルフェーサを示す側断面図である。 図の主要部分の説明 11,12 ……ロール 17……渦電流式変位センサ 18,19 ……隙間距離センサ 21……演算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹重 宏晃 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内 (72)発明者 中島 満則 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 菱明技研株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】昇温機能を備えた相互に平行なロール軸を
   有して接近配置されたロール群において、少なくとも端
   面が導電性の一対のロールの各ロール軸線を含む平面上
   で、かつ両ロール端面におけるロールギャップ部に近接
   して配置する渦電流式変位センサと、同変位センサと前
   記両ロール端面との距離をそれぞれ検出する隙間距離セ
   ンサと、前記変位センサ及び隙間距離センサからの信号
   を受けてロール間ギャップ量を演算する演算器とを備え
   てなることを特徴とするロールギャップ検出装置。