JPS61273456A - シ−ト状物の巻取装置 - 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】 口産業上の利用分野コ 本発明は、ロール状に巻かれたシート状物を巻戻しなが
ら所定のロール状に巻取るシート状物の巻取装置に関し
、とくに巻取張力と関連させて巻出し張力を制御するよ
うにしたシート状物の巻取装置に関する。

口従来の技術］ ロール状に巻かれたシート状物を巻戻しつつ所定のロー
ル状に巻取る巻取装置、たとえば広巾のロール状シート
状物から所定巾の複数の帯状に切断したシート状物を巻
取るスリッタ等においては、一般に第４図に示すような
構造が採られる。すなわち、ロール状に巻かれた原反ロ
ール１からシート状物２を巻戻す巻出し部３と、シート
状物２を搬送する搬送ローラ４と、シート状物２を所定
の製品としての巻取ロール５に巻取るロール巻取部６と
、を備えた構造である。そして、一般に、巻出し部には
巻戻しシート状物に適当な巻出し張力をかけるためのブ
レーキ７が、ロール巻取部６にはシート状物２を巻取る
とともにその巻取張力を適切な値に制御する巻取駆動源
８（たとえば油圧モータ、直流モータ、又はこれらとす
べりクラッチとの組合せ等）が設けられる。

このＯ−ル巻取部６における巻取張力の制御においては
、従来から、巻取ロール５を欠点のない良好な巻姿に巻
くために、第５図に示すように、巻取ロール５の径の増
大に伴ない巻取張力を・漸減させる方法が知られている
（たとえば特公昭５２−２５９１９号公報、特開昭５０
−２４６６６号公報）、巻始めの巻取張力が最も高く、
巻取ロール５の径が大きくなるに従って巻取張力を漸減
させることにより、巻取ロール５の巻層内部の残留応力
を適当に小に抑えることができ、巻取ロールの歪を防止
して欠点の発生を防止した良好な巻姿を得ることができ
る。

従来、上記のようなシート状物の巻取装置では、轡出し
部３における巻戻しシート状物２の巻出し張力は、通常
、一定値に制御されている。すなわち、一定巻出し張力
でシート状物２を巻戻し、そのシート状物２を搬送ロー
ラ４で適当な速度（たとえば一定速度）でロール巻取部
６に送り、Ｏ−ル巻取部６で巻取張力を漸減するよう制
御してシート状物２を巻取る方式である。巻出し張力を
一定値に制御する方法としては、巻取張力を検出するダ
ンサローラ機構９からの検出信号をブレーキ７にフィー
ドバックする一般的な方法、原反ロール１の径を検出し
ながらブレーキ７を制御する方法（たとえば特開昭５１
−１０２６４号公報に示される方法）、ダンサローラ機
構９部での張力が一定値になるようにダンサロールの負
荷を制御する方法（たとえば特開昭５４−１１６５６０
号公報に示される方法）等、各種の方法が知られている
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、巻出し張力を一定値に制御し、かつ巻取
張力を巻取ロールの径の増大に伴なって漸減制御する方
法には、次のような問題がある。

定常巻取中の巻出し部３からロール巻取部６までのシー
ト状物２の張力状態を考えるに、巻出し部３における巻
出し張力と、ロール巻取部６における巻取張力および搬
送ローラ４における送り出し張力とはバランス状態に保
たれる。この搬送ローラ４における送り出し張力は、搬
送ローラ４表面とそれに巻き掛けられるシート状物２と
の間の摩擦力によって得られるものであり、巻取張力が
巻出し張力よりも小さい場合にはシート状物２を巻出し
部３から積極的に引張り出しロール巻取部６へと送り出
す送り出し張力として作用し、巻取張力が巻出し張力よ
りも大ぎい場合にはロール巻取部６に対してブレーキ側
に作用するものである。

すなわち、第５図に示すように、巻出し張力１０を巻取
張力１１の初期値とほぼ一致するか若干高い値で一定張
力に制御する場合には、搬送ローラ４とのＷｌ擦力によ
ってシート状物２には送り出し張力が作用し、第６図に
示すように巻出し張力１０を巻取張力１１の初期値より
も低く設定する場合には、Ａ領域ではロール巻取部６に
対しブレーキ張力として作用し、ＢＩＮでは送り出し張
力として作用する。

ところが、巻出し張力は一定値制御、巻取張力は漸減制
御であるため、巻取張力と巻出し張力とめ差は巻取ロー
ル５の径に応じて変化する。この差が、搬送ロー５４部
における搬送ロー５４とシート状物２との摩擦力によっ
て得られる張力の最大値を越えてしまうと、もはや張力
バランスは保たれなくなり、搬送ローラ４とシート状物
２との間には滑りが生じることになる。とくに、高速巻
取においては、搬送ロー５４とシート状物の２との間に
随伴気流が巻き込まれるので、搬送ローラ４表面上にシ
ート状物２を保持し得るＦｊ擦力が低下しくすなわち搬
送ローラ４部で発生し得る張力の最大値が低下し）、前
述の巻取張力と巻出し張力との差は無視できなくなる。

この張力差と搬送ローラ４上での滑りとの関係は、シー
ト状物２の各搬送ローラ４への巻付角、シート状物２お
よび搬送ローラ４の材質、表面状態によって異なるが、
一般に巻取張力が巻出し張力の７０％以下又は１３０％
以上になると、シート状物２と搬送ローラ４との間に滑
りが発生しやすくなる。滑りが生じると、シート状物２
の表面にすり傷が発生するおそれがあり、製品欠点の原
因になるという問題がある。

また、滑りが発生しない状態においても、巻出し張力が
巻取張力よりも大幅に高い場合には、ブレーキ７に必要
以上に高いブレーキ量が与えられ、搬送ローラ４の駆動
力には前記ブレーキ量と巻取張力との差を埋めることが
できるだけの大きな動力が与えられていることになる。

したがって、搬送ローラ４の駆動源に余分な仕事をさせ
ることになり、ブレーキ７の不必要に大きなブレーキエ
ネルギと合わせると、大きなエネルギロスを生じさせな
がらシート状物２を巻取らなければならないという問題
もある。

本発明は、上記のような巻出し張力を一定値制御するこ
とにより生じる問題を解消するために、巻出し張力を巻
取張力と巻始めから巻終りに至るまで適切にバランスさ
せ、不必要に大きな張力差が生じることを防止して、搬
送ローラ部におけるシート状物の滑りおよび巻取装置の
大きなエネルギロスの発生を防止することを目的とする
。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本発明のシート状物の巻取装置は、ロー
ル状に巻かれたシート状物を巻戻す巻出し部と、巻戻さ
れたシート状物をロール状に巻取るとともに巻取張ツノ
を巻取ロールの径の増大に伴ない漸減させるロール巻取
部と、巻出し部とロール巻取部の間に位置し巻出し部か
らのシート状物をロール巻取部へ搬送する搬送ローラと
、を備えたシート状物の巻取装置において、該巻取装置
に、前記巻出し部から巻戻されるシート状物の巻出し張
力を、前記巻取ロールの径の増大に応じて漸減させる巻
出し張力制御装置を設けたことを特徴とするものから成
る。

この巻出し張力制御装置における巻出し張力制御におい
ては、巻取ロールの径の増大信号から巻出し張力を巻取
張力とは独立に制御するようにしてもよく、また、巻取
張力が巻取ロールの径の増大に伴なって漸減するよう予
め設定されている咎取張力！ＪＩａ用パターンを用いて
巻出し張力を制御するようにしてもよい。

［作用コ このようなシート状物の巻取装置においては、巻出し張
力が、巻取ロールの径の増大に伴ない巻取張力と同様に
増減するよう制御されるので、巻取ロールの径の増大、
巻取張力の漸減にかかられず、搬送ローラ部における巻
取張力と巻出し張力との差は略一定の適切な小なる値に
保たれる。したがって、この張力差は搬送ローラとシー
ト状物間に随伴気流を巻き込みその間で滑りが発生しや
すい状態下にあっても、滑りの発生は容易に防止される
。

また、巻出し張力と巻取張力の差が小に抑えられるので
、巻出し部とロール巻取部間にある搬送ローラの駆動エ
ネルギは必要最小限でよく、しかも巻出し張力は巻取張
力の漸減に応じて漸減されるため巻出しブレーキ量を不
必要に大きく保つ必要もないので、巻取装置全体のエネ
ルギロスは必要最小限に抑えることが可能となる。

［実施例コ 以下に本発明のシート状物の巻取装置の望ましい実施例
を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るシート状物の巻取装
置をシート状物用のスリッタに適用したものを示してお
り、第２図はその巻取張力、巻出し張力の制饗ブロック
図を示している。図中、２１はロール状に巻かれたシー
ト状物である原反ロールを示しており、原反ロール２１
は巻出し部２２に装着される。原反Ｏ−ル２１から巻戻
されるシート状物２３には、巻出し部２２に設けられた
ブレーキ２４（たとえばパウダブレーキ、直流モータ等
）により巻出し張力がかけられる。そして、揺動可能に
支持されたダンサロール２５により、巻出し張力の変動
が吸収されるとともに適当な張力検出手段２６を介して
巻出し張力が検出され、検出張力が指令値と一致するよ
うにブレーキ２４が制御される。

ダンサロールを通過したシート状物２３は、適当数配設
され、適当な駆動手段２７（たとえば直流モータ、油圧
モータ等）により速度制御される搬送ローラ２８によっ
て、ロール巻取部２９へと搬送される。本実施例では搬
送Ｏ−ラ２８ａが溝付きローラとなっており、適当なピ
ッチで溝に挿入されるカッタ３０によりシート状物２３
が帯状に切断され、帯状に切断されたシート状物２３が
ロール巻取部２９に送られる。

ロール巻取部２９では、帯状のシート状物２３が、接圧
ロール３１に押しつけられ適当な面圧を与えられながら
、製品としての巻取ロール３２に巻き取られる。巻取ロ
ール３２は、巻取アーム３３に付設された適当な巻取駆
動手段３４（たとえば直流モータ、油圧モータ、又はこ
れらと滑りクラッチとの組合せ等）により、回転駆動さ
れる。

この駆動においては、巻取張力が所定の値になるよう巻
取駆動トルクが制御されるようになっている。

巻取張力は、本実施例では第２図に示すように、初期張
力設定即ちシート状物単位巾当りの張力絶対値の設定３
５、巻取ロール３２の巻径の信号３６に応じて巻取張力
を変化させるように予め設定されている張力割合パター
ン３７、および巻取製品巾の信号３８によって巻取張力
指令３９が演算されミその指令値になるよう°巻取張力
操作部４０で制御される。巻取張力指令３９は、次式で
演算される。

巻取張力指令（ｋｇ）−初期張力設定（ｋｇ／ｌ　）×
製品中（１）×張力割合パターン値（％）／１また、巻
径３６は、巻取ロール３２の回転数とシート状物の搬送
速度、又は巻長とシート状物の厚さ等から演算される。

そして、第３図に示すように、演算された巻径３６に応
じた張力割合パターン値が上式に用いられる。その結果
、巻取張力は、巻取ロール３２の巻径の増大に伴なって
漸減するよう制御される。

一方巻出し張力は、本実施例では、巻取側の初期張力設
定３５、張力割合パターン３７、原反ロール２１の巾の
信号４１を用いて、巻出し張力指令４２が演算され、そ
の指令値になるよう巻出し張力操作部４３で制御される
。すなわち、ダンサロール２５部で素巻出し張力が検出
され、巻出し部２２のブレーキ２４のブレーキ量が制御
され、巻出し張力指令４２と素巻出し張力が一致するよ
うＩｌｌ　ｍｌされる。スリッタにおいては、巻出され
るシート原反を数本の帯状物にスリットし巻取るのであ
り、再巻取部を含む巻取製品巾の総和はシート原反中と
一致する。即ち、原反ロール２１の巾に巻取張力設定及
び張力割合パターンを乗ずれば巻取張力の総和と一致す
る巻出し張力が得られる。

又、原反ロール２１にシワ等があり、巻出し張力を巻取
張力に比して、若干高めに制御する必要がある場合のよ
うに、巻出し張力と巻取張力の適正値が異なる場合には
、巻出し張力補正量設定４４により適当な差又は比を、
巻取張力と巻出し張力の間にもたせることができる。こ
のような制御システムにより、巻出し張力は、巻取張力
と同一の又は類似のパターンで、巻取ロール３２の径の
増大に応じて漸減するよう制御される。

上記のように構成された実施例装置においては、巻取張
力は、良好な製品の巻姿が得られるように、巻取ロール
３２の径の増大に伴なって漸減するよう制御されるが、
巻出し張力も、巻取張力同様巻取ロール３２の径の増大
に応じて漸減するように制御される。そのため、巻出し
張力と巻取張力の総和との差は、巻取ロール３２の巻始
めから巻終りに至るまで、はとんど無いかあるいは適当
な小なる値に保たれる。したがって、搬送ローラ２８部
における巻取側と巻出し側との張力差は、小に保たれ、
この張力差は容易に搬送ローラ２８とシート状物２３と
の摩擦力により吸収される。すなわち、前述の如く、巻
取張力が巻出し張力の７０％以下又は１３０％以上では
、シート状物２３は搬送ローラ２８表面上を滑りやすく
なるが、巻出し張力の漸減制御により、巻出し張力と巻
取張力との差は、確実に滑りの発生しない範囲に納めら
れる。なお、この滑りを一層確実に防止するためには、
巻出し張力を巻取張力の８０％ないし１２０％の範囲に
保つことが望ましい。

また、巻出し張力が漸減制御されるため、巻始めから巻
終りにかけて巻出し部２２のブレーキ２４のブレーキ量
を不必要に高く保っておく必要がなくなり、その分エネ
ルギロスが低減される。また、巻出し張力が巻取張力よ
りも高い値に制御されている場合、搬送ローラ２８の駆
動源には、搬送ローラ２８の回転駆動に要する動力に加
え巻出　　　−し張力と巻取張力との差に相当する動力
が要求されるが、巻出し張力と巻取張力の差が常に小に
制御されることにより、搬送ローラ２８の駆動エネルギ
も必要最小限ですむことになり、エネルギロスが低減さ
れる。

なお１本実施例では、巻取張力と巻出し張力の指令値を
共通の張力割合パターン、張力設定で演算したが、これ
に限定されるものではなく、巻取張力と巻出し張力の指
令値を各々別の張力割合パターン又は別の張力設定を用
いて個別に演算し制御しても良い。勿論張力割合パター
ンは曲線でなく、直線で漸減するパターンであっても良
いことは言うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシート状物の巻取装置に
よるときは、 （イ）巻出し張力を巻取ロールの径の増大に応じて漸減
制御することにより、搬送ローラ表面上で巻出し張力と
巻取張力との張力アンバランスをなくすことができ、張
力差による搬送ローラ表面とシート状物間の滑りの発生
を防止でき、すり傷等の製品欠点の発生を防止して高品
位の製品を得ることができるという効果が得られる。

（ロ）また、巻出し張力と巻取張力をバランスさせるこ
とにより、搬送ロール系の駆動エネルギ及び巻出し部の
ブレーキエネルギを節約することができ、必要最小限の
使用エネルギにして省エネルギ化をはかることができる
という効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るシート状物の巻取装置
の概略側面図、 第２図は第１図の装置の巻取張力と巻出し張力のＩ制御
ブロック図、 第３図は第２図の制御における張力割合パターンの巻径
と張力割合との関係図、 第４図は従来のスリッタの一般的な構造を示す概略構成
図、 第５図は従来の巻取張力と巻出し張力の制御特性図、 第６図は従来の巻取張力と巻出し張力の別の制御特性図
、 である。 ２１・・・・・・原反ロール ２２・・・・・・巻出し部 ２３・・・・・・シート状物 ２４・・・・・・ブレーキ ２５・・・・・・ダンサロール ２６・・・・・・張力検出手段 ２７・・・・・・駆動手段 ２８・・・・・・搬送ローラ ２９・・・・・・ロール巻取部 ３０・・・・・・カッタ ３１・・・・・・接圧ロール ３２・・・・・・巻取ロール ３３・・・・・・巻取アーム ３４・・・・・・巻取駆動手段 ３５・・・・・・初期張力設定 ３６・・・・・・巻径信号 ３７・・・・・・張力割合パターン ３８・・・・・・巻取張力指令 ４１・・・・・・原反ロール巾信号 ４２・・・・・・巻出し張力指令 ４４・・・・・・巻出し張力補正量設定第３図 ズ 第４図 第５図 妬 め 第６図 巻　　　　　　　　　　巻径

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ロール状に巻かれたシート状物を巻戻す巻出し部
   と、巻戻されたシート状物をロール状に巻取るとともに
   巻取張力を巻取ロールの径の増大に伴ない漸減させるロ
   ール巻取部と、巻出し部とロール巻取部の間に位置し巻
   出し部からのシート状物をロール巻取部へ搬送する搬送
   ローラと、を備えたシート状物の巻取装置において、該
   巻取装置に、前記巻出し部から巻戻されるシート状物の
   巻出し張力を、前記巻取ロールの径の増大に応じて漸減
   させる巻出し張力制御装置を設けたことを特徴とするシ
   ート状物の巻取装置。