JPS58167341A - 巻取機ライダ−ロ−ル制御装置 - 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 本発明はライダーロール組立に関連し、特に紙巻き取り
装置用ライダーロール組立に関連するものである。

従来技術 紙ロールコア上に紙を巻き取る紙巻き取り装置ではしば
しば平行回転する巻取胴を、ロールコアと巻取胴間で形
成されるニップを通過する紙に利用する。巻取胴の回転
は紙ロールコアを回転させまたコアのまわりに紙をらせ
ん状に巻きつかせる。

紙ロールが形成される場合、巻取胴に接するコアの位置
は紙ロール径が増大するに従い変化する。

最初は紙ロールコアと巻取胴間で、その後は紙ロール自
体と巻取胴間のニップ圧を調節するために、ライダーロ
ールは初めは紙ロールコアに、その後は紙ロールに対し
ニップ圧を与える方向に押しつけねばならない。

ライダーロールは紙ロールの直径が増大するに従い巻取
胴から遠ざかる動きができなければならない。紙ロール
径が増大する時、紙ロールの重量が増加する結果ニップ
圧が増大するので、紙ロール重量増加につれてライダー
ロールの押しつげ力を少なくするよう制御する手段が一
般に取り付けられている。さらにまた、巻取胴から紙ロ
ールを取り外すためには、ライダーロールをぢやまにな
るどの位置からでも引き離すことが必要である。

このためライダーロールはしばしば最大の初期ニップ力
を与えるに十分な重量を持ったライダーロールビーム組
立で支えられている。このライダーロールビームはふつ
う紙ロールコアに近づいたり、離れたりする方向に沿い
、ビーム案内の中を動（ことができる。このような動き
を与えるために、鎖はライダーロールビーム軸端近くで
取り付けられている。鎖は共通の横軸に乗りか＼つてお
り、この軸に回転できぬよう取り付けられたスプロケッ
トと係合する鎖がついている。鎖はスプロケット上を通
過した後、ライダーロール重量及び例えば空気シリンダ
やつりあいおもりを包含した位置制御系統に接続される
。

ライダーロールビームの両端から鎖で係合し、かつ横軸
に回転できぬよう取り付けられたスプロケットを有する
共通横軸を使用することで、横軸はねじり式ライダーロ
ール水平保持装置とし作用できる。

紙ロールの形ができ始めると、紙の横幅に沿った僅かな
紙厚差又はライダーロールビームカを含めた他の理由で
、紙ロールの片側が他の側よりも大きい率で直径が太き
（なることが多い。こんなことが起ると、ライダーロー
ルは水平でなくなるか又は紙ロールの軸と平行でな（な
りやすい。このような状態で横軸はライダーロールの低
い端部でのニップ圧を少なくシ、また高い端部のニップ
圧を増すためにねじり棒とし作用し、それによりライダ
ーロールの水平を保持しようとする。然しこれはある実
例では、高又は低端部何れかに好ましくないニップ圧を
与えて紙に損傷を来たす。ライダーロールの高端部での
ニップ圧が高すぎると紙に引張りを生じ、一方低端部の
ニップ圧が低すぎると巻きがゆる（なり、紙のずれを連
続巻き取りの間に発生させる。

ねじり横軸使用の場合にこのような欠陥が起りうるにも
拘らず、紙ロール高端部でのニップ力を幾分増大させる
と同様にライダーロールを希望した水平位置に保持する
のに、上記軸が要望されている。

従ってライダーロールの水平位置保持のためねじり軸を
利用するが、ライダーロールの高及び低端部間のニップ
圧の不均衡は紙ロールの高及び低端部間の直径差の度合
いに反応し、かつ調整が可能であるライダーロール組立
を提供することは本技術における進歩であろう。

ライダーロールの初期水平位置決めが調節す１能であり
、またライダーロールのそれぞれ端部のニップ圧を変え
うるライダーロール方式を提供することは一層有利な進
歩であろう。

発明の構成 本発明は横軸のそれぞれに回転できぬように取り付けら
れた鎖スプロケットがある２本の横軸と、選択的にふ（
らましうる空気袋を使った可変ばね率継手により中央で
接続されている横軸を付与することにより、従来技術の
ねじり軸式ライダーロール支持組立に固有な欠陥を克服
している。また空気袋内圧力を変える装置及び制御方式
が設けられており、この方式は軸部分が他の軸部分に関
し中立位置が変りやすくなっており、また継手のねじり
力伝達率の調節を与えたライダーロールな通してのニッ
プ力を変化させる。

既述の好適な具体例では、横軸は継手で相互連結された
対向した軸端部を有する第１と第２の軸方向に心合せさ
れた回転軸部材から成り立っている。この継手は軸の対
向端部に近い所に取り付けられたつばを有し、このつば
には半径方向に広がった円周方向に間隔を置いた突起部
がある。各突起部はこれら突起部の円周方向の前後端に
ある溝部分により円周に間隔を置いた突起部に分かれて
おり、空気袋取付けのため、片寄った当て板がついてい
る〇 一つのつばの各突起部は他のつばの各溝に合っているの
で、一つのつばの突起部当て板は他のっぽ突起部当て板
と対向している。空気ばねは異なる突起部に属する当て
板の間にはまっており、これら当て板は溝へ半径方向で
は内方へ出っ張ってい寛る。

このように一方のつばの他のつばに対する円周方向の相
対的回転が空気袋のいくつかを圧縮させ、一方では他の
空気袋を膨張させる。第１の横軸部分がこれに取り付け
られたライダーロールの鎖スプロケットの回転により回
されると、ねじり力が可変ばね率継手を通り、空気袋の
いくつかを圧縮させて第２の横軸に伝達される。所定の
初期回転角度で伝達される実際のねじり力は空気袋には
（・る初期ガス圧力に比例する。空気袋内に圧縮性ガス
を使うことにより、相対的回転に対するねじり抵抗度合
いは何れも正確に予想できまた調節できる。さらにねじ
り抵抗は横軸部間の相対的回転の増加による既知の方法
で増加する。

継手によりねじり力伝達を選択的に調節させるためには
、各々の空気袋には−ろのガス圧力源とつながり、相対
的回転の一方向へ圧縮される空気袋用弁と、第２のガス
圧力源とつながり相対的回転の他方向へ圧縮される空気
袋用弁が取りつけられている。これらの弁は別糾の空気
袋への圧力調整用に設計されておるので、これらの袋は
選択的に最初からふ（らませることができる。最初の膨
張における変化はっばの相対的回転の抵抗を変化させる
。別組の袋へ別の空気圧力源を設けることにより、２つ
の異なった相対的回転方向における相対的回転抵抗を最
初に異なったレベルに設定できる。

さらに、２組の袋に異なった初期圧力設定を与えること
により、一つの軸部が他の軸部に関連した角度上の静止
すなわち中立位置が調節可能である。このように、ライ
ダーロールの初期水平位置は最初の貸玉力設定の調節を
精密に合わせることができる。逆に、何かの理由で、ラ
イダーロールの水平位置決めを狂わしたい場合、２組の
袋内圧力を変えることで達成できる。

継手内の袋に対し可変圧力設定方式を用いる場合、他の
望ましい変更はライダーロールとそのニップ圧の調節で
行なうことができる。例えば、鎖の負荷センサ入力はラ
イダーロールの両端の負荷を等しくさせるか、又は相対
的荷重を変化させる方法で、２組の袋内の圧力設定を調
節するのに利用可能である。さらに、つば突起部の相対
的位置を検出し２本の軸部の相対的回転を検出すること
により、ライダーロール又は紙ロールの直径の水平から
のずれを自動的に読み取ることができ、またこの検出か
らの入力を制御盤に利用することで、要望があれば、補
正が可能である。

さらに、このような方式を最大限に利用するために、好
適な実施例では、つばは軸部に対し回転方向に調節可能
である。このように継手の最初の設定は広範囲に変更で
き、ライダーロールの的確な望ましい位置設定を与える
。

従って、改良型巻取機ライダーロール水平位置及びニッ
プ力調節装置を有する改良型巻取機ライダーロールを提
供することが本発明の目的である。

可変ばね率継手を介して連結された２つの別個部分を持
った軸付きスプロケットとかみ合うライダーロール支持
銀量のねじり軸を利用した改良型巻取機ライダーロール
組立を提供することが本発明の他のさらに特別な目的で
ある。

ライダーロール用支持組立内のねじり横軸と、可変ばね
率継手により連結された２部分から構成された横軸、及
び複数の別個に加圧できるガス袋を介しねじり力伝達に
用いる可変ばね率継手とを包含するライダーロール組立
な提供することも本発明の他のさらに特別な目的である
。

円周に間隔を置いた、膨張可能なねじり力伝達用ガス袋
を有する可変ばね率継手を介し相互連結された２つの軸
線方向に同心の別の軸部を包含した軸と、第１の角度方
向に相対的回転で圧縮される第１の組と、第１角度方向
と反対な第２角度方向へ相対的回転で圧縮される第２の
組とがある第１及び第２組を含むガス袋、及び各組の袋
への圧力加減用制御手段がついた各組用袋へ別々に圧力
を供給する手段とを有する紙巻取機ライダーロール組立
用ねじり横軸を提供することが本発明の他の特殊な目的
である。

各種の改変及び修正が明細書の精神及び新規な概念の範
囲から逸脱しないで行なわれてよいが、本発明のその他
の目的、特徴及び利点は添付図面と関連した下記の好適
な具体例の記載から容易に明白になるであろう。

実施例 第１図はフレーム手段１１を含む巻取機及びライダーロ
ール組立ｌＯを全般に図示している。第１図に示した特
別な巻取機組立とライダーロール組立は常なる例示であ
り、また本発明はその他の設計の巻取機ライダーロール
装置に利用できることが理解されることである。巻取部
は第１図に示す如く、右回り方向に回転動力を与えられ
る巻取胴を有する。進入する紙シート又は類似物１３は
巻取胴１２と紙ロールコア１４間のニップを通過し、コ
アの外周に紙ロール１５を形成するが、このロール１５
は巻取胴で回転させられている。紙ロールコア１４はフ
レーム手段１１の垂直案内溝に入っている滑り部片１、
、、、、、、．６で水平に保たれる軸部材を含んでいる
ので、紙ロールコア１４は紙ロール１５の違った直径に
順応するよう垂直に動くことができる。

ライダーロール組立２０は巻取胴１２と反対のコア１４
の側に設けられている。、ライダーロール組立ハライダ
ーロールピーム２２により支えられたライダーロール２
１と、ライダーロールビームとライダーロールの水平移
動を制限するフレーム手段１１０案内溝で支えられた端
部形状を持ったビームを包含している。ライダーロール
２１はその各端部にある軸受組立２３で支えられ、この
ためライダーロール２１は回転が自由である。ライダー
ロールビームはライダーロール２１を紙ロール１５又は
最初はロールコア１４に対し付勢し、また紙ロールを巻
取胴のニップ内位置に保つため巻取胴に紙ロールを押し
付けるに十分大きい質量を持っているし、また適当な硬
巻きロールを得るに十分なニップ力を与える。

紙ロールの寸法が増大するとライダーロールは垂直に動
（ことが必要なため、ライダーロールビームは垂直案内
溝で案内される。然しまた紙ロールを巻取胴から押し出
すためにライダーロールを紙ロールとの接触から離脱さ
せることが必要であり、さらに紙ロールの質量はロール
径が増すに従い増加し、このため巻取胴へのニップ力も
増加するので、ライダーロール組立を紙取り出しのため
つり上げ、また紙ロール径に関連し可変なつり上げつり
あいおもりをライダーロールビーム部に取りつける機構
が設けられている。このようなライダーロール昇降装置
を設けるため、第１図は鎖２７端部に取りつけられた伸
縮自在な動カビストン付きシリンダを包含する空気又は
液圧方式を示している。シリンダ２５はフレーム手段１
１に取りつけられ、鎖はフレーム部材の上部横断ビーム
３０に支持されているスプロケット２８と、綱車又はス
プロケット２９上を動く。

鎖端部４０はライダーロールビームの外側端部に取りつ
けられている。従って、棒２６の出っ張り度合いと棒２
６の引っ込み力を調節することとで、ライダーロールの
垂直方向位置決めと、このロールが紙ロール１５に働く
力の両方を変化させうる。

第１図に示すライダーロール昇降と力の釣り合い方式は
、このような方式の簡単な一例であり、またライダーロ
ールとビーム用の大きなつり合いおもりとつり上げつり
合い力用遠隔増倍率方式を含む複雑な方式がしばしば用
いられるが、大きくなる紙ロールから離れる方向へライ
ダーロールを動かすニップ力調節の根本原理は現在使用
中のライダーロールに共通であることは勿論理解される
であろう。

第２図に明示のように、ライダーロール２１は紙ロール
１５の全幅にわたり広がっており、また紙ロールの両縁
部以上に広がっている。ライダーロールビーム２２はラ
イダーロール以上に長手方向に広がっている。最近の紙
製造では、このような巻取機ライダーロールは極端に長
くなっている。

そのため紙ロール１５の一縁部は他部分、特に紙ロール
の反対縁部と異なった率で直径が大きくなることは確か
に可能性がある。この現象がライダーピール２１に発生
すると、紙ロール外径を一致させようとする作用が水平
を（ずし始める。これを防ぐため、シイグーロール組立
の各端部に、鎖２７で運ばれるスプロケット２８に回転
できぬよう取り伺けた中実又は中空軸を有する横軸組立
６０を利用することは衆知である。このように、ライダ
ーロールビームの一端が他端と異なった率で上げられる
場合、横軸は端部に対し大きい角度で回転させられる。

横軸は他端にあるスプロケットとのかみ合いによる回転
と、鎖によるスプロケット回転の調節とにねじり方向へ
抵抗を与えるので。

横軸の逆ねじり力が大径端部の余分の回転に対し抵抗を
増加させる効果がある。これは実際に大径端部のニップ
力を増大させる。同時に小径端部のニップ力は、増加し
たニップ力が紙ロールを適正なロール径の成長に保持さ
せることができ、またニップ力増加が有利な程度まで減
少する。しかし、このニップ力が許容限度を超えた場合
、紙に損傷が起る。

これに打ち勝つため、本発明は可変ばね率継手７０と、
継手７０で連結された同心軸６１及び６２かも構成され
る２部片式横軸６０を提供している。

第２図に例示の具体例では、軸６１と６２ははソ同じ長
さであるので、継手７０は巻取機ライダーロール組立両
端間のはソ中夫におかれている。

第５図に明示のごと（、各軸６１，６２はつば７０の基
部つば７１，７２のそれぞれに取り付げられた端部６１
ａ、６２ａを有する。各軸への基部つげ取付方法は軸間
でのかなりの回転方向調節と、空気袋Ｂ、　Ｄ、　Ｆ及
びＨが圧縮される時半径方向フランジ８４をその下にあ
る半径方向７ランジ８３に関し右回りの回転をさせる方
法が望ましい。フランジ８３に関しフランジ８１！の相
対的左回り回転が反対に生じ、この場合、袋Ａ、　０１
Ｆ及びＧは圧縮され、また袋Ｂ、　Ｄ、　Ｆ及びＨは膨
張させられる。

若し望むなら、周辺の当接ストッパ９５と９６が、一方
の半径方向突起フランジを他のフランジに関し円周方向
の変位を制限するため、それぞれ半径方向突起部８３と
８４とに設けられてもよい。

当業者には明白なごとく、これら突起部は両方の相対的
回転方向の動きを制限するため設けられる。

第３図から理解されるごとく、袋は２組設けられており
、袋Ａ、　Ｃ，Ｅ及びＧが１組で、袋Ｂ、　ＤｌＦ及び
Ｈが他の１組であり、各組は軸６１と６２間の相対的回
転の何れか一方向へ袋が圧縮又は膨張するかで決められ
る。

ねじり抵抗の大いさに変化を与えるため、各組は別々に
ふくらますことができる。従って、袋Ａ１Ｃ，Ｅ及びＧ
から成る１組は、図示の具体例で、軸６２の軸線方向に
走る一本の圧力管１０１に接続している導管１００で圧
力ガスが供給される。同じく、袋Ｂ、　Ｄ、　Ｆ及びＨ
には軸６１内の軸方向穴１０４より供給される導管１０
３から圧力ガスが提供される。軸６２，６１外端の回転
式圧力継手１０５及び１０６は別個の圧力弁系統１０７
，１０８に連結され、これら系統は別々か又は共通の高
圧力源Ｉ゛がら供給される圧力加減弁１０９　、１１０
を包含している。このように、目標の圧力値を各組の袋
に与えることができる。各組にはこ＼では一般に圧力空
気が供給されるが、要望があれば個々の袋へ別々の圧力
変化か、又は２個或いはより多くの袋へ共通の圧力変化
をさせる一層複雑な圧力系統を提供できることが理解さ
れるであろう。

ある形式の空気袋では、袋が圧縮されると、その直径が
大きくなり、従って有効面積が増大する。

袋が膨張又は伸びると、直径が小さくなり、有効面積が
減少する。この有効面積の変化がばね率を変化させる。

つげ組立７０に取り付けられた軸６ｉ、６２間の相対的
回転増加量に対するねじり回転抵抗は袋内の圧力で決ま
り、また袋の圧力は変化可能であるため、広範囲の調節
がねじり抵抗に対し与えられることが分かるであろう。

例えば、第２図に示すように、ライダーロール２１の右
側端がライダーロール２１の左側端より垂直方向に太き
（上げるために軸６２が軸６１に関連し回転させられ、
軸６１へ軸６２の回転で加えられたねじり力と、軸６１
から反対のねじり力とが、袋Ｂ１Ｄ、　Ｆ及びＨの空気
圧により左右されるとし１袋は相対的回転で圧縮される
。従って、ねじり抵抗はこれら袋の空気圧を加減して調
節でき、またこれらの袋へ高い空気圧を供給するため弁
１１０の調節による空気圧の増加は、つばのねじり力伝
達を増加させ、巻取機組立の右側端でのニップ力を増加
させる傾向が出てくる。

逆に、ライダーロール２１が水平でない位置をとるのを
望む場合、それぞれ組の袋内空気圧の調節が利用され、
つば組立の相対的中立位置を変えることで結果を達成で
きる。すなわち袋の組Ａ１Ｃ，Ｅ及びＧ内の圧力を減少
させる一方で、袋の組Ｂ１Ｄ１Ｆ及びＨ内の圧力を増加
させることであり、フランジ８３と８４との中立位置が
フランジ８３に対し７ランジ８４を左回りに動くよう再
調節されることが分かるであろう。

目標の調節値を与えるため、袋の圧力調節は共同の中央
制御盤１２０で自動的に調節される。例えば中央制御盤
には弁１０９，１１０からの送り込み管１２１　、　１
２２があり、逆に同じか又は別の管を経てこれらの弁の
調節ができる。さらに、ニップ力はライダーロールビー
ムの鎖支持部におかれた負荷電池１２５　、　１２６で
直接読み取ることができ、またこの情報は入力管１２８
　、　１２９により中央制御盤へ供給できる。その上、
第４図に示すごとく、フランジ８４と８３との相対的位
置が読み取られる。

例えば、可動式プランジャ１３０がついた可変抵抗電位
差計が電線１３１　、　１３２を通り可変抵抗を与える
のに利用され、これが半径方向に出っ張ったフランジ間
、すなわち軸６１と６２間の相対的位置を決めるため中
央制御盤１２０で読み取られる。すべての情報は袋の各
組の圧力を目標値に調節するために利用でき、紙ロール
全幅にわたりライダーロールニップ力の望ましい調節を
達成させる。さらに、袋の存在が軸に電気的絶縁を与え
るので、両軸間での低位の電位差導入が、軸６１と６２
とが相対的に最大目標限度まで回転した時の過負荷の信
号を発するのに利用される。その点で、当接ストッパー
９５と９６とが接触し、電気回路がこの接触で閉じられ
る。

このような構造は、必然的に利用される特別な入力セン
サと作動させる目標調節値により変化するので、制御の
特別な構造は例示されていない。

然し、自動兼手動制御方式と、補助的手動装置及び事前
設定装置を有する自動方式との再方が利用できることは
予想される。継手のばね率は１．７８６ｋｇ／ｃｒｒＬ
（１０ポンド／インチ）から　１７８．６　ｋｇ／ｃｒ
ｎ（１００’０ポンド／インチ）の間で調節できること
が予想される。他の形状ではこの範囲を広げることがで
きる。

こ＼では８組の袋を例示したが、これより多いか又は少
い数の袋が利用されうろことは理解されるであろう。さ
らに、袋を本組立の離れた外側直径上に置いたつげ組立
を例示したが、つげ組立の内外径の中間に置かれた袋を
含む他の改変も提供できるし、またこれらの実例では極
端に大きい軸や、それぞれの軸外径内に取り付けられた
各組の袋を利用している。その上、２本の同心軸端間で
支えられたつばを例示したが、入れ子軸組立の一方又は
両端に取り付けられたつげ組立付きの入れ子軸を使うこ
とも勿論可能である。このような配置では、広い範囲の
調節を与えるため２個のつげ組立を利用することも勿論
可能である。

こ＼に発表した可変ばね率継手を使用するため、要望が
あればライダーロールはテーパ形の形成ロールに合うよ
うに水平からずれて動くことができる。さらに、ライダ
ーロールは要望があれば水平からずれた位置をとらせる
ことができるし、また継手はライダーロール位置に合わ
せたり、斜めに合わせたりするのに利用される。ライダ
ーロールの水平状態からの実際のずれはここに発表した
ような感知手段で容易に監視でき、またさらに軸とつば
基部間に種々な固定装置を使うことで、軸６１．６２０
相互に関連した実際の位置決めが大きく変化でき、これ
がライダーロールの水平状態の保持、あるいは要望があ
る場合、水平位置からのずれの何れも容易にさせる。本
発明の多用性は当業者には容易に明白であろう。

ここに本発明の教理が特別な理論と具体例に関し論じら
れているが、これらは単なる例示であり、また第三者が
本発明を異なった設計又は用途への利用を要望すること
も理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるねじり横軸を有するライダーロー
ルを使用した巻取機ロール組立の一部側面図、第２図は
第１図の線■−■に沿って切り、かつ横軸の可変ばね率
継手用ガス袋の圧力設定用制御方式を概略図示した一部
断面図、第３図は第２図の線■−■に沿っての断面図、
第４図は可変ばね率継手部分の拡大した一部正面図、第
５図は本発明の継手の一部断面のある側面図である。 ｌＯ・・巻取機及びライダーロール組立、ｌｌ・・フレ
ーム手段、１２・・巻取胴、１３・・紙シート、１４・
・コア、１５・６紙ロール、１６・・滑り部片、２０・
・ライダーロール組☆へ２１・・ライダーロール、２２
−−ライダーロールビーム、２３・０軸受組立、２６・
慟シリンダ。 ２６・・ピストン棒、２７・ｅ鎖、２８・・スプロケッ
ト、２９・・綱車又はスプロケット、３０・・上部横断
ビーム、４０・・鎖端部、６０・・横軸組ケ、６１．６
２−−軸、６１ａ　、　６２ａ　＊　−軸端部、７０・
・可変ばね率継手、７１，７２・・基部つば、８３．８
４・・フランジ、９０−・当て仮、９５．９６・・当接
ストッパ、１００導管、１０１働・圧々管、１０３・・
導管、１０４・・軸方向穴、１０５　。 １０６・・回転式圧力継手、１０７　、１０８・・圧力
計、１０９　１１０会・圧力加減弁、１２０　、１２１
・・送り込み管、１２５　、１２６・・荷重電池、１２
８　、１２９・−人力管、１３０・・可動式プランジャ
ー、１３１　、１３２・・電線、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇ、Ｈ・・袋、Ｐ・・圧力源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 紙巻き取り装置用巻取ロール組立において、紙ロールが
   巻き取られる時、紙ロールの軸方向全長にわたり回転す
   る紙ロールの変化する外径に接触するライダーロールと
   を具備するライダーロールビームと、ライダーロールを
   紙ロールに近づけたり、、離したりする動きを案内する
   ライダーロール案内、ライダーロールの各端部近くに取
   り付けられた支持銀、紙ロール軸に実質上平行で間隔を
   置いた回転可能な横軸手段に回転できないように取り付
   けられた鎖スプロケット上を通る前記鎖、目１変ばね率
   継手で相互に連結された第１と第２との軸方向に一直線
   になった軸部分を有する前記横軸手段、及びトルク伝達
   用空気袋を有する前記継手とからなる巻取機ライダーロ
   ール制御装置。