JPS597650A - 巻き固さ制御装置 - 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】 （ａ）　　技術分野の説明 本発明は紙等の帯材の巻取機の制御装置に係り、特に表
面巻取方式における巻き固さ制御装置の改良に関する。

（ｂ）　　従来技術の説明 一般に巻取機においては、表面巻取方式が多く用いられ
ているが、これは巻取りロールの搬出操業が容易なため
である。しかし反面、巻取りロールの巻き固さの調整が
困難であるという欠点を有する。第１図はこの従来の裏
紙産業に用いられる巻取機の巻取方式を示すもので、巻
戻し部１１から紙１２は巻きもどされ、ドラムロールＡ
１３トドラムロールＢ１４により、巻取コア１５（二巻
きつけられて巻太っていき、巻取りロール１６となる。

巻始め時、ドラムロールＡ１３とドラムロール１４上に
は巻取コア１５しかなく、巻取コアの自重も軽く、この
ままでは、ドラムロールからの回転トルクが巻取コア表
面に伝わらず空回りしてしまう。

このため加圧ロール１７＋二より巻取コア１５は加圧さ
れ、ドラムロールに回わされる様になっている。１８は
張力検出器、１９は眼力設定器、２゜は張力制御部、２
１は巻戻し部のブレーキング装置で、紙の巻取りの固さ
は巻取られる紙の張力と、加圧量によって決まる。つま
り、巻取られる紙が適正な張力を持ち、巻かられ紙と紙
との間の空気が少なければ、固くまかれることになる。

この加圧量は、加圧ロール１７と巻取ロール１６の接解
部、及び巻取りロール１６とドラムロールＡ１３　、ド
ラムロールＢ１４の計３個所の面となるが、通常加圧ロ
ール１７は前述の巻始じめの時の作用を考慮したもので
、一定の加圧を行っている。従Ｄ（１）−紙密度、／−
紙中、Ｄ＝巻取りロール径）の関係式により、径が太っ
ていくと４乗で増加するため、巻取りロールの巻き固さ
は、巻太っていくにしたがい固めに巻かれていくことに
なる。なお、２２は加圧ロール１７の加圧量設定器、２
３は加圧制御部、２４は加圧駆動部である。

（Ｃ）　　発明の目的 本発明は上記事由に鑑みてなされ、巻取りロールの巻固
さを一定値、或は巻取径に応じて変化させることのでき
る、前記欠点のない巻き固さ制御装置を提供することを
目的とする。

（ｄ）　　発明の構成と作用 以下本発明について説明するが、本発明の理解の便宜の
ため、捷ず巻固さの主要因である巻取りロールとドラム
ロールＡ１３、Ｒ１４のニップ圧Ｆについて、第２図に
基き紗、明する。同図において、ドラムロールＡ１３．
８１４の径をｒ［ｍ］　・・・・固定値巻取りロール１
６の径を２ｄいｎ〕　　・・・・・変動値ドラムロール
Ａ、ＩＩの中心距雛を２ｍ［ｍ］・・・・・固定値加圧
ロール１７の自重を　ｗ、　［ｌＱ）　　　　・・・・
・・固定値加圧ロール１７の加圧量をＷｔ　［〜〕　　
　・曲・変動値巻取りロール１６の自重をＷ、〜〕　　
　・・・変動値巻取りロール１６の中心０からドラムロ
ール接点”　＋　”の垂直方向書二対する角度を　θ　
　　　・曲変動値とし、ニップ圧をＦ（？）、　　ドラ
ムロール水平方向に受ける力をＦｘ［４）７台ドラムロ
ール水垂方向に受ける力をＦｙ！Ｍ）／台　とし、加圧
ロール、巻取ロールに起因するそれぞれのカは下記で表
わされる。

２ｘＦｙ＝　ｗ、＋ｗ、＋ｗ、　　　　　　−−１，０
，、、（１）Ｆ　ｃｏｓθ＝　２Ｘ　Ｆｙ　＝　Ｗ、＋
Ｗ、　＋ｗｏ−・−・−・＝　（２）Ｆ　ｓｉｎθ＝２
×八曲・曲（３へ （３）式と（４）式より Ｆ＝東■ｘ　Ｆｘ　ｘ　２　　　　　・・・・・・・・
・（５）を得る。ｒ、Ｗ、ｍ　は固定値ゆえ、ニップ圧
Ｆは（５）式から巻取りロール半径ｄと、水平方向の分
力Ｆｘを検出することにより演算出来る。

又、（２）式と（４）式より Ｗ、＝ＦｃδＳθ−凧−Ｗ０ したがって制御の安定性を考えた場合：：は、（６）式
の如く、開ループとして、ニップ圧Ｆは巻取ロール半径
ｄを検出することＩ：おおまかな加圧ロール加圧量Ｗ！
を演算し、アウターループ６二上記補正制御をすること
が良い。（６）式だけの制御では、（７）式に示される
よう１：密度ｐ　（Ｋｆ／−ｉ”）がその都度具なり、
精度高くニップ圧Ｆを制御出来ない。

第３図は、本発明を製紙産業に用いられる巻取機（二適
用した場合の一実施例を示すものであるつここでは便宜
上、第１図と同じため巻戻し部については省略している
。同図（−おいて、３１はドラムロールＢ１４のＢｌ’
［）の取付けられた荷重検出器で、この検出器３１は、
ドラムロールＢの水平方向分力ＦＸを検出する構造にな
っている。３２は加圧量演算装置で、巻取りロール１６
とドラムロールＡ、Ｂのニップ圧Ｆの設定量と、固定値
定数ｒ、ｍ。

Ｗ重と、加圧ロール位置に連動した巻取ロール半径検出
器３３の信号ｄと、ドラムロール水平分力Ｆｘを入力し
、演算し、加圧ロール加圧量△Ｗ、を出力する。

加圧制御部２３はこの加圧量△Ｗ！信号をうけ、加圧駆
動部２４を働かし、ニップ圧Ｆを変化させる。ニップ圧
Ｆは検出器３１１：より、フィードバックされ、誤差が
生じていれば再び加圧量△Ｗ、を変化させる。この動作
により巻取りロールは、巻始め位置から巻太って巻終る
まで、制御される。

第４図は加圧量制御装置３２の詳細回路を示し、半径ｄ
の値はドラムロール半径と加算器４１で加算され、ｄ＋
ｒを得る。又、ｍの値は掛算器４２により一を得、加算
器４１の出力ｄ＋ｒは掛算器４３ニヨリ（ｄ＋ｒ）を得
、前記−とともに引算器４４により（ｄ＋ｒ）−ｍ’を
得、平方根器４５により、Ｆ１４７：７“を得る。この
信号は更に加算器４１の出力（ｄ＋・）と共に割算器４
６（二より・″”７７７−−］コー「− を得る。つまり割算器４６の出力はｃｏｓθを演算出力
する。このＣＯＳθは、ニップ圧設定値Ｆととも嘔二掛
算器４７により掛算され、Ｆｃｏｓθを得る。

一方ｄ信号は、４乗器４８により（２ｄ）’を得、掛算
器４９に定数Ｋ（Ｋ＝香πｐｅ）とともに掛は合され、
紙ロール自重Ｗ。を得る。この信号は前記Ｆ’ｃｏｓθ
−Ｗ、　、　Ｗａと共に引算器５０に入力される。これ
により引算器５０は加圧量Ｗ、を出力する。更に加算器
４１の出力である（ｄ＋ｒ）と、ｍ信号は割算器５１ｄ
＋ｒ によ！’ｒｎ’つまり吉を得、荷重検出器３１の信号Ｆ
Ｘ　と掛算器５２により掛は合され、Ｆ＝Ｆｘ×ｉを得
る。

この出力は実際のニップ圧Ｆの値であり、図示しない設
定器に設定されたニップ圧設定値Ｆと比較演算器５３に
より比較され、その偏差出力は、前記開ループ加圧鼠値
Ｗ、の値とともに加算器５４により加算され、最終的な
加圧ロール加圧量ΔＷ！を出力する。この出力信号に基
き、加圧制御部２３加圧駆動部２４が働き、ニップ圧Ｆ
が適確に制御される。

なお、上記実施例においては、演算部をハードロジック
で構成して説明したが、最近のマイクロコンピュータ等
のソフト処理で対応できることは言うまでもない。又、
ニップ圧Ｆを一定値としているが、巻取径（二比例して
テーパー設定することなど、実機の用途（１即した対応
をすることは容易である。

（ｅ）　　総合的な説明 このようにして本発明によれば、従来操作員が経験と勘
で操業していたものが自動化され、製品の巻固さのばら
つきがなくなり、操作員の負担が軽減されると共に、既
設の設備８二追加・改造取付の容易な、効果的な巻き固
さ制御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の巻取機の巻き固さ制御の説明図、第２図
は本発明の巻き固さの主要因の説明図、第３図は本発明
の一実施例を示す巻取機の巻き固さ制御装置の説明図、
第４図は本発明の加圧量制御装置の詳細図である。 １１・・・巻戻し部　　　　１２−１０紙１３・・・ド
ラムロールＡ　　１４・・・ドラムロールＢ１５・・・
巻をりコア　　　１６・・・巻取りロール１７・・・加
圧ロール　　　１８・・・張力検出器１９・・・張力設
定器　　　２０・・・張力制御部２１・・・ブレーキン
グ装置　２２・・・加圧量設定器２３・・・加圧制御部
　　　２４・・・加圧駆動部３１・・・荷重検出器　　
　３２・・・加圧量演算装置３３・・・巻取りロール半
径検出器 ４１．５４・・・加算器　　　４２．４３，４７，４９
．５２・・・掛算器４４．５０・・・引算器　　　４５
・・・平方根器４６．５１・・・割算器　　　４８・・
・累積器５３・・・比較器 （７３１７）　　代理人　弁理士　則　近　憲　（右　
（ほか１名）第１図 第２図 第３図 ｒ　　ｌ　　Ｗｔ Ｗ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯材を巻き取る巻取機の表面巻取方式における巻き固さ
   制御装置において、ドラムロール軸：：かかる荷重を検
   ゛出する検出器と、巻取り径を検出する検出器と、前記
   両川力を入力し巻取りロールとドラムロール間のニップ
   圧を演算、じ設定ニップ圧値と比較して加圧ロールの加
   圧量信号を出力する加圧量演算装置と、この加圧量演算
   装置の出力を入力し加圧駆動部を介して前記巻取機の加
   圧ロールの加圧量を制御する加圧制御部とを具備してな
   る巻き固さ制御装置。