JPS643783B2 - - Google Patents

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JPS643783B2
JPS643783B2 JP13175481A JP13175481A JPS643783B2 JP S643783 B2 JPS643783 B2 JP S643783B2 JP 13175481 A JP13175481 A JP 13175481A JP 13175481 A JP13175481 A JP 13175481A JP S643783 B2 JPS643783 B2 JP S643783B2
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JP
Japan
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tension
constant
strip material
winding
machine
Prior art date
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Expired
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JP13175481A
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English (en)
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JPS5831848A (ja
Inventor
Junya Nakamura
Kinya Umemoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Publication date
Application filed by Showa Aluminum Corp filed Critical Showa Aluminum Corp
Priority to JP13175481A priority Critical patent/JPS5831848A/ja
Publication of JPS5831848A publication Critical patent/JPS5831848A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H23/00Registering, tensioning, smoothing or guiding webs
    • B65H23/04Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally
    • B65H23/18Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web
    • B65H23/1806Registering, tensioning, smoothing or guiding webs longitudinally by controlling or regulating the web-advancing mechanism, e.g. mechanism acting on the running web in reel-to-reel type web winding and unwinding mechanism, e.g. mechanism acting on web-roll spindle

Landscapes

  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、帯状材が巻回された巻戻機と、巻
戻機の帯状材が巻取られる巻取機と、巻もどしき
に制動力を加えるための制動装置とを備え、巻取
機が直流分巻電動機によつて回転駆動され、直流
分巻電動機が電圧制御によりその端子電圧が一定
となるように制御されるとともに界磁制御により
逆起電力が一定となるように励磁電流が制御さ
れ、巻取速度および巻取機がわの帯状材の張力が
一定とされるシステム、たとえばスリツタ・ライ
ンや小型の圧延ラインなどにおいて、巻取機がわ
の帯状材の張力を常に一定に保つ制御装置に関す
る。
この種のシステムにおいて、帯状材の張力を一
定に保持することは非常に重要である。たとえ
ば、圧延ラインにおいて圧延作業中に張力が変化
すると、製品の厚さが変化する、アルミニウム箔
等のスリツタ・ラインで張力が変わると箔にしわ
が寄る、などの支障がある。そこで従来は、帯状
材の巻戻機がわに巻戻し張力の検出器を設け、こ
の検出張力によつて巻戻機の制動力を制御してい
た。張力検出器は、巻戻される帯状材を蛇行させ
る3本のロールと、これらのロールのうちの中央
のロールに加わる力を検出する圧力検出器とから
なる。この張力検出器はその設置に費用が嵩むと
ともに、ロールが直接に帯状材に接触するから、
ロールに帯状材のかすなどが着きこれによつて帯
状材に傷がつくおそれがある。これを防止するた
めには、定期的にロールの傷やロールへのかすの
付着などを点検しなければならない。
また、巻戻機に巻回されている帯状材にタツ
チ・ロールを接触させておき、このタツチ・ロー
ルの変位量によつて巻戻量を検出して、この検出
にもとづいて巻戻機の制動力を制御するものもあ
る。この方式のものは、比較的安価であるという
利点はあるが、帯状材の種類によつてはタツチ・
ロールを使用できないものがあるという欠点をも
つとともに、タツチ・ロールが帯状材に直接接触
するので上記同様の問題がある。
この発明は、構成が簡単で安価に提供でき、し
かもあらゆる帯状材に適用することができるとと
もに、帯状材を傷つけるおそれがなく定期的な保
守点検も不要な、巻戻機の定張力制御装置を提供
することを目的とする。
以下、図面を参照してこの発明を圧延ラインに
適用した実施例について詳述する。
第1図において、巻戻機1、圧延機3および巻
取機2が一直線状に配置されている。巻戻機1お
よび巻取機2はいずれも、回転するドラムを備
え、巻戻機1のドラムに巻回されせている帯状材
Sが、圧延期3を通して巻取機2に送られそのド
ラムの回転によつて巻取られる。巻取機2のドラ
ムは、静止レオナード方式(電圧制御)および界
磁制御により制御される直流分巻電動機5によつ
て回転駆動され、巻取速度および張力T2が一定
となるように制御される。巻戻機1には制動機と
してエヤ・ブレーキ4が装備されており、このブ
レーキ4によつて巻戻機1のドラムに制動力が加
えられる。エヤ・ブレーキ4の制動力は制動器8
によつて制御される。制御器8には、電動機5の
界磁巻線5aに流れる界磁電流Ifを検出する界磁
電流検出器7の検出信号、および張力設定器9の
設定出力が入力している。制御器8の出力は電空
変換器6に送られ、エヤ・ブレーキ4はこの変換
器6から出力される圧縮空気によつて作動する。
電空変換器6は、たとえば制御器8の出力信号に
よつて制御される電磁弁を内蔵しており、この変
換器6に送り込まれる圧縮空気の量または圧力が
この電磁弁によつて調整される。
さて、巻戻機1において、巻戻機1のドラムに
巻回されている帯状材の半径(これを巻戻径とい
う)をR1とする。巻戻される帯状材Sに張力T1
を働かせるためには、巻戻機1に次式で与えられ
る制動トルクτ1を与える必要がある。
τ1=T1・R1 …(1) 張力T1を一定に保つためには、制動トルクτ1
を巻戻径R1に比例して増減させればよい。
巻取機2において、直流分巻電動機5が電圧制
御によりその端子電圧Vが一定となるように制御
されるとともに界磁制御により逆起電力Eが一定
となるように励磁電流Ifが制御され、巻取速度v
および巻取機2がわの帯状材Sの張力T2が一定
とされる場合に、電動機5の界磁電流Ifは、巻取
機2のドラムに巻回されている帯状材の半径R2
(これを巻取径という)に比例する。
If∝R2 …(2) 以下、この理由について説明する。
電動機5は、静止レオナード方式により、端子
電圧Vが一定になるように制御される。また、電
動機5は、界磁制御により、巻取機2の張力T2
が一定になるように制御される。
電動機5の回転速度をN、巻取速度をvとする
と、電動機5の回転速度Nは、次式で表わされ
る。
N=v/(2π・R2) (a) 帯状材Sは、圧延機3に機械的に連結されてい
るので、巻取速度vは一定である。したがつて、
回転速度Nは、巻取径R2に反比例(N∝1/
R2)する。
電動機5のトルクをτ2、電機子電流をI、逆起
電力をEとすると、トルクτ2は次式で表わされ
る。
τ2=I・E/(2πN) (b) また、トルクτ2を張力T2と巻取径R2とで表わ
すと、 τ2=T2・R2 (c) となる。
上記(a)〜(c)式から、 T2・R2=I・E/(2πN) =R2・I・E/v (d) したがつて、 T2・v=I・E (f) 逆起電力Eが巻取速度vに比例するように、制
御すると、張力T2は電機子電流Iに比例するよ
うになる。したがつて、Iを一定にすれば、定張
力制御ができる。
巻取速度vは、一定なので、逆起電力Eが巻取
速度vに比例するようにするには、逆起電力Eを
一定にすればよい。
また、電機子抵抗をrとすると、電機子電流I
は、 I=(V−E)/r (g) となり、端子電圧Vは一定になるように制御さ
れているので、逆起電力Eが一定になるように制
御されると、電機子電流Iが一定となる。
つまり、界磁制御により、電機子電流Iが一定
となるように、励磁電流Ifを制御すると逆起電力
Eが一定となる。
逆起電力Eは、磁束をΦ(Φ∝If)とすると、 E=K0・Φ・N (h) で表わされる(ただしK0は定数)。
逆起電力Eが一定にされるので、磁束Φは回転
速度Nに反比例(Φ∝1/N)する。
上述したように、回転速度Nは、巻取径R2に
反比例(N∝1/R2)するので、磁束Φは巻取
径R2に正比例(Φ∝R2)する。つまり、励磁電
流Ifは、巻取径R2に正比例(If∝R2)する。
上記のように逆起電力Eが一定になるように制
御する方式は、逆起電力一定制御と呼ばれ、圧延
機制御の分野では従来から広く行われている制御
方式である(三菱電機技法VOL.38、NO、8、
1964、第45頁〜48頁参照)。
巻取機1による帯状材Sの巻取りの進行にとも
なつて巻取径R2は増大し、巻戻径(R1)は減少
するから、巻取径R2と巻戻径R1とは反比例に似
た関係にある。
そこで、T0を所要の張力設定値、Kを定数と
して、 τ1∝T0(1−K・If) …(3) の関係を満足するように、巻戻機1の制動トルク
τ1を制御することにより、巻戻機1がわの張力
T1は常にほぼ一定に保たれる。
制御器8は、第(3)式の演算を行なうものであ
る。界磁電流検出器7によつて検出された界磁電
流Ifは、増幅器11で増幅され、K1・Ifとなる。
張力設定器9によつて所要の張力T0が設定され
ており、この張力T0は増幅器12で増幅され、
K2・T0となる。乗算器13は、両増幅器11,
12の出力を乗算するもので、その出力はK1・
K2・T0・Ifとなる。減算器14は、増幅器12
の出力から乗算器13の出力を減算するもので、
その減算結果はK2・T0(1―K1・If)となり、
第(3)式の右辺に相当する。この減算器14の出力
は電空変換器6に送られ、圧縮空気圧が制御され
るので、エヤ・ブレーキ4の制動トルクは、第(3)
式を満たす値τ1となるよう制御される。帯状材S
の巻取り、巻戻しにともなつて、界磁電流If、巻
戻径R1、巻取径R2および制動トルクτ1は、第3
図に示すように変化する。
この実施例では、検出器として界磁電流検出器
7のみを設ければ足り、従来のように高価でかつ
大がかりな設備を必要とするものではないので、
安価に提供できかつコンパクトにすることができ
る。また張力設定器9としては、たとえば可変抵
抗器を使用することができ、この点からも構成は
簡素となる。そして、張力T0をつまみ操作のみ
で任意に設定できるから、操作と調整が容易であ
る。
上記実施例では、制動トルクτ1の制御のために
第(3)式が採用されているが、たとえば、次式によ
つてこれを行なうことは可能である。
τ1∝K・T0/If …(4) このように、制動トルク制御のための演算式
は、種々考えられる。
この発明による巻戻機の定張力制御装置は、帯
状材が巻回された巻戻機と、巻戻機の帯状材が巻
取られる巻取機と、巻戻機に制動力を加えるため
の制動装置とを備え、巻取機が直流分巻電動機に
よつて回転駆動それ、直流分巻電動機が電圧制御
によりその端子電圧が一定となるように制御され
るとともに界磁制御により逆起電力が一定となる
ように励磁電流が制御され、巻取速度および巻取
機がわの帯状材の張力が一定とされるシステムに
おいて、巻戻機がわの帯状材の張力を一定に保つ
ように巻戻機の制動装置を制御する装置であつ
て、直流分巻電動機の界磁電流検出器、巻戻機が
わの帯状材の張力を設定するための張力設定器、
界磁電流検出器によつて検出された検出電流およ
び張力設定器に設定された設定張力にもとづい
て、巻取機がわの帯状材の張力が設定張力と等し
くなるような巻戻機の制動力を算出する演算装
置、および制御装置の制動力を演算装置によつて
算出された制動力と等しくなるように制動装置を
制御する制御装置からなるから、巻戻機がわの帯
状材の張力が常に一定に保つことができる。そし
て、構成も簡単で安価に提供できるとともに、あ
らゆる種類の帯状材に適用することができる。ま
た、帯状材を傷つけるおそれがなく、定期的な保
守、点検も不要である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、圧延ラインに適用された定張力制御
装置の全体を示す構成およびブロツク図、第2図
は制御器の構成を示すブロツク図、第3図は帯状
材の巻取りにともなう各種変数の変化を示すグラ
フである。 1……巻戻機、2……巻取機、4……エヤ・ブ
レーキ、5……直流分巻電動機、5a……界磁巻
線、6……電空変換器、7……界磁電流検出器、
8……制御器、9……張力設定器、13……乗算
器、14……減算器、S……帯状材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 帯状材が巻回された巻戻機と、巻戻機の帯状
    材が巻取られる巻取機と、巻戻機に制動力を加え
    るための制動装置とを備え、巻取機が直流分巻電
    動機によつて回転駆動され、直流分巻電動機が電
    圧制御によりその端子電圧が一定となるように制
    御されるとともに界磁制御により逆起電力が一定
    となるように励磁電流が制御され、巻取速度およ
    び巻取機がわの帯状材の張力が一定とされるシス
    テムにおいて、巻戻機がわの帯状材の張力を一定
    に保つように巻戻機の制動装置を制御する装置で
    あつて、 直流分巻電動機の界磁電流検出器、 巻戻機がわの帯状材の張力を設定するための張
    力設定器、 界磁電流検出器によつて検出された検出電流お
    よび張力設定器に設定された設定張力にもとづい
    て、巻取機がわの帯状材の張力が設定張力と等し
    くなるような巻戻機の制動力を算出する演算装
    置、および 制御装置の制動力を演算装置によつて算出され
    た制動力と等しくなるように制動装置を制御する
    制御装置、 からなる巻戻機の定張力制御装置。
JP13175481A 1981-08-21 1981-08-21 巻戻機の定張力制御装置 Granted JPS5831848A (ja)

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JPS5831848A JPS5831848A (ja) 1983-02-24
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