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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6812452
(24)【登録日】2020年12月18日
(45)【発行日】2021年1月13日
(54)【発明の名称】繊維性ウェブからロールを巻くための巻き取り機及び方法
(51)【国際特許分類】
B65H 18/20 20060101AFI20201228BHJP
【ＦＩ】
B65H18/20
【請求項の数】7
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2018-546694(P2018-546694)
(86)(22)【出願日】2017年2月17日
(65)【公表番号】特表2019-509953(P2019-509953A)
(43)【公表日】2019年4月11日
(86)【国際出願番号】EP2017053608
(87)【国際公開番号】WO2017157609
(87)【国際公開日】20170921
【審査請求日】2019年8月30日
(31)【優先権主張番号】16160363.4
(32)【優先日】2016年3月15日
(33)【優先権主張国】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】519183807
【氏名又は名称】バルメット、ソチエタ、ペル、アチオニ
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100130719
【弁理士】
【氏名又は名称】村越 卓
(72)【発明者】
【氏名】ファブリツィオ、バルトリーニ
【審査官】
西本 浩司
(56)【参考文献】
【文献】
特開平１０−１９４５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５２−１１０９０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０２−１６３２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−３１６７５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開昭５１−０９６５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭５７−０９６１３４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６５Ｈ １８／００ − １８／２８
Ｂ６５Ｈ ２３／１９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙ウェブ又は不織布材料のウェブなどの繊維性ウェブからウェブロール（２）を巻き取るための巻き取り機（１）であって、前記巻き取り機（１）は、巻き取りの間前記ウェブロール（２）を支持するための２つの支持ロール（３、４）と；前記ウェブロール（２）を巻き取るためのコアシャフト（５）と；キャリアチャック（６）であって、キャリアチャック（６）において前記コアシャフト（５）の各長手方向端部において前記コアシャフト（５）が回転可能にジャーナル支持される、キャリアチャック（６）と；フレーム（７）であって、フレーム（７）において前記キャリアチャック（６）が前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動可能に設けられる、フレーム（７）と；巻かれている前記ウェブロール（２）に対して作用することができるように設けられるライダーロール（８）と；前記ライダーロール（８）を支持するライダーロール梁（９）であって、前記ライダーロール（８）が前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動されることができるように、前記フレーム（７）において移動可能に設けられるライダーロール梁（９）と；前記ライダーロール梁（９）を前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動させるための少なくとも１つのアクチュエータ（１０）と；前記ライダーロール（８）と前記ウェブロール（２）との間の力を検出するように設けられる少なくとも１つのロードセル（１２）と；を備え、前記巻き取り機（１）はまた、前記コアシャフト（５）の前記キャリアチャック（６）を前記ライダーロール梁（９）とは独立して移動させるための少なくとも１つのアクチュエータ（１１）を備え；前記巻き取り機（１）は、前記キャリアチャック（６）が前記コアシャフト（５）に及ぼす力を検出するように設けられる少なくとも１つのロードセル（１３）を備え、前記巻き取り機（１）は、前記ロードセル（１２、１３）に接続される論理制御システム（１４）を備え、前記論理制御システム（１４）は前記ウェブロール（２）と前記ライダーロール（８）との間の力と前記キャリアチャック（６）が前記コアシャフト（５）に及ぼす力とに関する測定された値を受け取り、前記論理制御システム（１４）は、巻かれている前記繊維性ウェブの想定される厚さ及び坪量と機械速度とに基づいて前記ウェブロール（２）の径及び重量を計算するようにプログラムされ、前記論理制御システム（１４）は、前記ライダーロール梁（９）及び前記キャリアチャック（６）のための前記アクチュエータ（１０、１１）を制御するように設けられ、前記論理制御システム（１４）は、前記ロードセル（１２、１３）からの検出された力と前記ウェブロール（２）の計算された重量によってもたらされる力との総計が前記ウェブロール（２）と前記支持ロール（３、４）との間の力に関する設定値に対応するように、前記キャリアチャック（６）及び前記ライダーロール梁（９）の移動を制御するようにプログラムされる、ことを特徴とする巻き取り機。
【請求項2】
少なくとも２つのロードセル（１３）が、前記キャリアチャックが前記コアシャフトに及ぼす力を測定するように設けられ、各キャリアチャックにおいて少なくとも１つのロードセルを含む請求項１に記載の巻き取り機。
【請求項3】
少なくとも２つのロードセル（１２）が、前記ライダーロール（８）と前記ウェブロール（２）との間の力を測定するように設けられ、前記ライダーロール梁（９）の各軸方向端部に配置される少なくとも１つのロードセル（１２）を含む請求項１又は２に記載の巻き取り機。
【請求項4】
前記キャリアチャック（６）及び前記ライダーロール梁は、前記ウェブロールの径の計算された値に基づいて前記支持ロール（３、４）に対して移動される請求項１に記載の巻き取り機。
【請求項5】
前記論理制御システム（１４）は、前記ライダーロール（８）と前記ウェブロール（２）との間の力に関する期待値と前記キャリアチャックが前記コアシャフト（５）に及ぼす力に関する期待値とを計算するようにプログラムされ、それらの期待される力の値は、前記ウェブロール（２）の計算された径に基づいており、前記論理制御システム（１４）は、測定された力の値が前記期待値から逸脱する場合には前記ウェブの厚さの値を再計算するようにプログラムされている請求項１に記載の巻き取り機。
【請求項6】
前記巻き取り機は、前記ライダーロール梁（９）及び前記コアシャフトの各軸方向端部において、少なくとも１つのねじ付きバー（１５）を更に備え、当該少なくとも１つのねじ付きバー（１５）は、前記キャリアチャック（６）及び前記ライダーロール梁（９）の移動の方向に延在し、前記キャリアチャック（６）及び前記ライダーロール梁のための前記アクチュエータ（１０、１１）は、前記ねじ付きバー（１５）上に設けられており、前記キャリアチャック（６）及び前記ライダーロール梁（９）を前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動させるように前記ねじ付きバー（１５）と相互に作用するねじ付き片を具備する、請求項１に記載の巻き取り機。
【請求項7】
巻き取り機（１）において繊維性ウェブを巻き取ってロール（２）にする方法であって、当該巻き取り機（１）は、巻き取りの間前記ロール（２）を支持するための２つの支持ロール（３、４）と；前記ウェブを巻き取ってウェブロール（２）にするためのコアシャフト（５）と；キャリアチャック（６）であって、キャリアチャック（６）において前記コアシャフト（５）の各長手方向端部において前記コアシャフト（５）が回転可能にジャーナル支持される、キャリアチャック（６）と；フレーム（７）であって、フレーム（７）において前記キャリアチャック（６）が前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動可能に設けられるフレーム（７）と；巻かれている前記ウェブロール（２）に対して作用することができるように設けられるライダーロール（８）と；ライダーロール（８）を支持するライダーロール梁（９）であって、前記ライダーロール（８）が前記支持ロール（３、４）に向けて又は前記支持ロール（３、４）から離れるように移動されることができるように前記フレーム（７）において移動可能に設けられるライダーロール梁（９）と；を備え、前記方法において、前記ライダーロール（８）が前記ウェブロール（２）に及ぼす力が検出され、前記コアシャフト（５）が前記ウェブロール（２）に及ぼす力も検出され、前記ウェブロール（２）の重量は、ウェブ厚さ及び坪量に関する値が考慮されて、機械速度に基づいて連続的に計算され、前記ライダーロール（８）、前記コアシャフト（５）及び前記ウェブロール（２）の重量によってもたらされる力は、連続的に計算されて、結果としてもたらされる計算された力が前記ウェブロール（２）と前記支持ロール（３、４）との間のニップ力に関して設定された所望の値と適合するか否かを確かめるように、前記ウェブロール（２）と前記支持ロール（３、４）との間のニップ力に関して設定された所望の値と比べられ、前記結果としてもたらされる計算された力と前記設定された所望の値との間に偏差がある場合、前記キャリアチャック（６）及び／又は前記ライダーロール梁（９）は、前記偏差が取り除かれるまで移動させられる、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙ウェブなどの紙ウェブや不織布材料のウェブからロールを巻き取るための巻き取り機及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
巻き取り機は、抄紙機で製造された紙ロールがより狭いロールに変換される際に変換する目的で一般的に使用され、その巻き取り機は、ウェブをより狭くするために使用されるスリッターと関連して一般に使用される。巻き取り機の一例は、米国特許第５，３２０，２９９号に開示されている。巻き取り機は、巻き取られている紙ロールが支持される支持ロール又は支持ドラムを有することができる。巻き取り機は、不織布材料のウェブにも使用される。本発明の目的は、巻き取り作業の重要なパラメータを効果的に制御できる改良された巻き取り機及び改良された巻き取り方法を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第５，３２０，２９９号
【発明の概要】
【0004】
本発明は、紙などの繊維性ウェブや不織布材料のウェブのウェブロールを巻くための巻き取り機に関する。この特許出願の文脈において、「ウェブロール」という用語は、例えば紙ロールなど、紙又は不織布材料などの繊維性ウェブのロールとして理解されるべきである。本発明の巻き取り機は、巻き取り中にウェブロールを支持するための２つの支持ロールと、紙や不織布材料のロールを巻き取るためのコアシャフトとを備える。コアシャフトの各長手方向端部には、コアシャフトが回転可能にジャーナル支持された（ｊｏｕｒｎａｌｌｅｄ）キャリアチャックが設けられている。本発明の巻き取り機は、キャリアチャックが支持ロールに向かって又は支持ロールから離れるように移動可能に配置されたフレームと、巻かれているロール、例えば紙ロールや不織布材料のロール、に対して作用することができるように配置されたライダーロールとを更に備える。ライダーロールは、ライダーロールが支持ロールに向かって又は支持ロールから離れるように動かされることができるよう、フレームにおいて移動可能に配置されたライダーロール梁によって支持される。巻き取り機はまた、ライダーロール梁を支持ロールに向けて又は支持ロールから離れるように動かすための少なくとも１つのアクチュエータを備え、少なくとも１つのロードセルが、紙や不織布材料のロール、すなわちウェブロール、と、ライダーロールとの間において力を検出するように設けられている。本発明によれば、巻き取り機はまた、ライダーロール梁とは独立してコアシャフトのキャリアチャックを移動させるための少なくとも１つのアクチュエータと、キャリアチャックがコアシャフトに及ぼす力を検出するように配置された少なくとも１つのロードセルとを備える。本発明の巻き取り機はまた、ロードセルに接続された論理制御システムを備え、論理制御システムは、ウェブロールとライダーロールとの間の力の測定値と、キャリアチャックがコアシャフトに及ぼす力の測定値と、を受け取る。論理制御システムは、巻かれている繊維性ウェブの想定される厚さ及び坪量及び機械速度に基づいて、ウェブロールの径及び重量を計算するようにプログラムされている。更に論理制御システムは、キャリアチャック及びライダーロールのためのアクチュエータを制御するように構成されている。ロードセルから検出された力と、ウェブロールの計算された重量から得られる力との総計が、ロールと支持ロールとの間の力の設定値に対応するように、論理制御システムは、キャリアチャック及びライダーロール梁の移動を制御するようにプログラムされている。
【0005】
本発明の好ましい実施形態において、少なくとも２つのロードセルは、キャリアチャックがコアシャフトに及ぼす力を測定するように配置され、各キャリアチャック上の少なくとも１つのロードセルを含む。
【0006】
好ましい実施形態において、少なくとも２つのロードセルは、ライダーロールとウェブロールとの間の力を測定するように配置され、ライダーロール梁の各軸方向端部に配置された少なくとも１つのロードセルを含む。
【0007】
本発明の実施形態では、ウェブロール径の計算値に基づいて、キャリアチャック及びライダーロール梁が支持ロールに対して移動される。
【0008】
論理制御ユニットは、ライダーロールとウェブロールとの間の力の期待値と、キャリアシャフトがコアシャフトに及ぼす力の期待値とを計算するように適宜プログラムされていてもよく、それらの力の期待値はウェブロールの計算された径に基づいている。そして、測定された力の値が期待値から逸脱すると、ウェブ厚さ（例えば紙の厚さ）の値は再計算されることができる。
【0009】
巻き取り機は、ライダーロール梁及びコアシャフトの各軸方向端部において、ライダーロール梁及びキャリアチャックの移動の方向に延びる少なくとも１つのねじ付きバーを更に備えてもよい。そして、キャリアチャック及びライダーロール梁のためのアクチュエータは、ねじ付きバーに配置されていてもよく、ねじ付きバーと相互作用してチャック及びライダーロール梁を支持ロールに向けて又は支持ロールから離れるように動かすように設けられた複数のねじ付き片を備えていてもよい。
【0010】
本発明はまた、巻き取り機においてウェブロール（例えば、紙ロール又は不織布材料のロール）を巻き取る方法に関し、その巻き取り機は、巻き取り中にウェブロールを支持する２つの支持ロールと、ウェブロールを巻き取るためのコアシャフト、すなわちその上にウェブロールが巻かれるコアシャフト、とを備える。本発明の方法で使用される巻き取り機において、コアシャフトの各長手方向端部には、コアシャフトが回転可能にジャーナル支持されたキャリアチャックと、キャリアチャックが支持ロールに向けて又は支持ロールから離れるように移動可能に設けられるとともにライダーロールがウェブロールに対して作用することができるように設けられたフレームと、がある。巻き取り機はまた、ライダーロールを担持するライダーロール梁を有し、ライダーロールが支持ロールに向けて又は支持ロールから離れるように移動されることができるように、ライダーロール梁はフレームにおいて移動可能に設けられている。本発明の方法では、ライダーロールがウェブロールに及ぼす力が検出される。本発明によれば、コアシャフトがウェブロールに及ぼす力も検出され、ウェブロールの重量は、ウェブの厚さ及び坪量、例えば繊維性ウェブの厚さ及び坪量、の値が考慮され、機械速度に基づいて連続的に計算される。ライダーロール、コアシャフト及びウェブロールの重量から得られる力は、連続的に計算され、ウェブロールと支持ロールとの間のニップ力の設定された所望の値と比較される。この目的は、計算された結果の力が、ウェブロールと支持ロールとの間のニップ力についての設定された所望の値と適合するかどうかを確かめることである。計算された結果の力と設定された所望の値との間に偏差がある場合、偏差がなくなるまで、キャリアチャック及び／又はライダーロール梁が移動される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
図１を参照すると、繊維性ウェブのウェブロール２を巻き取るための巻き取り機１が示されている。繊維性ウェブは、１５ｇ／ｍ２〜４０ｇ／ｍ２の範囲の坪量を有するティッシュペーパーのウェブなどの紙ウェブであってもよいが、本発明は他の繊維性ウェブにも使用することができる。図１からわかるように、巻き取り機１は、巻き取り中にウェブロール２を支持する２つの支持ロール３、４と、ウェブロール２を巻き取るためのコアシャフト５とを備える。ライダーロール８は、支持ロール又は支持ドラム３、４とは反対側のウェブロール２の側部を押圧するように構成されている。図２を参照すると、支持ロール３、４が、巻かれているウェブロール２と一緒に、それぞれニップＮ１及びＮ２を形成することが分かる。ニップＮ１及びＮ２におけるニップ力は、すなわち支持ロール３、４とウェブロール２との間のニップ力は、それぞれ図２においてＦ１及びＦ２として示されている。巻き取りの間、ニップＮ１及びＮ２における力Ｆ１及びＦ２を所定の所望の値に保ち、巻き取り作業の結果が良好になるようにすることが望ましい。本発明の目的は、これらの力が制御されることが可能な巻き取り機を実現することである。図２はまた、ライダーロール８からの力ＦＲ、ウェブロール２自体の重量からの力ＦＷ、及び更に説明される力ＦＣを含む、ウェブロール２に作用する他の力を示す。これらの力は、ウェブロールのサイズが大きくなるにつれて変化するが、お互いにバランスが取られている。
【0013】
ここで、巻き取り機はフレーム７に配置されていることが分かる図３が参照される。ライダーロール８は、巻き取られているウェブロール２に対して作用することができるように構成されており、ライダーロール梁９によって支持されており、好ましくは、ライダーロール８が支持ロール３、４に向かって又は支持ロール３、４から離れるように動くことができるように、ライダーロール梁９はフレームにおける垂直ガイド（図示せず）においてスライドできるように構成されている。コアシャフト５の各長手方向端部には、コアシャフト５が回転可能にジャーナルで支えられるチャック６がある。巻き取り機１のチャック６の一方の側のみが図に示されているが、巻き取り機の反対側は同じに見え、同じ構成要素が巻き取り機の他方の側に存在するということが理解されるべきである。キャリアチャック６は、支持ロール３、４に向かって又は支持ロール３、４から離れるように移動可能に設けられている。本発明の複数の実施形態では、キャリアチャック６は支持梁６ａを有し、当該支持梁６ａは、フレーム７における垂直ガイドにおいてスライドできるように構成されうる。
【0014】
図４を参照すると、巻き取り機１は、ライダーロール梁９を支持ロール３、４に向けて又は支持ロール３、４から離れるように移動させることができる少なくとも１つのアクチュエータ１０を備え、少なくとも１つのアクチュエータ１１は、キャリアチャック６を支持ロール３、４に向けて又は支持ロール３、４から離れるように移動させることができるように設けられている。ライダーロール梁９及びチャック６のためのアクチュエータ１０、１１は、図５を参照して後に説明するように、互いに独立して動作することができる。
【0015】
図３及び図４において更に分かるように、ライダーロール８とウェブロール２との間の力を検出するように設けられた少なくとも１つのロードセル１２がある。図３及び図４において、ロードセルはライダーロール梁９上に配置されているように示されているが、他の場所に配置されることもできることが理解されるべきである。少なくとも１つのロードセル１３もキャリアチャック６上に配置され、この少なくとも１つのロードセル１３は、キャリアチャック６がコアシャフト５に及ぼす力を検出するように設けられている。原則として、ロードセル１２、１３が巻き取り機の一方の側にのみ配置される実施形態が考えられるが、好ましくは、コアシャフト５の各軸方向端部に少なくとも１つのロードセル１３があり、少なくとも１つのロードセル１２がライダーロール梁９の各端部にある。ライダーロール梁９に１つのみのロードセル１２が使用され、そのような単一のロードセルがライダーロール８の軸方向端部間のあるポイントに配置されうる実施形態も考えられる。いくつかのロードセル１２が、ライダーロール８の軸方向延長部に沿った異なるポイントにおいてライダーロール梁上に配置されることも可能である。
【0016】
引き続き図４を参照すると、論理制御システム１４が、ウェブロール２とライダーロール８との間の力の測定された値と、キャリアチャック６がコアシャフト５に及ぼす力の測定された値とを受け取ることができるように、ライダーロール８及びキャリアチャック６のためのロードセル１２、１３は、論理制御システム１４に接続されている。
【0017】
論理制御システム１４は、機械速度、及び巻かれている紙の想定される厚さ及び坪量に基づいて、ウェブロール２の径及び重量を計算するようにプログラムされている。以下で更に説明するように、論理制御システム１４は、ライダーロール梁９及びキャリアチャック６のためのアクチュエータ１０、１１を制御するように設けられている。更に、ロードセル１２、１３から検出された力とウェブロール２の計算された重量から生じる力との総計が、ウェブロール２と支持ロール３、４との間の力の設定値に相当するように、論理制御システム１４は、キャリアチャック６及びライダーロール梁９の移動を制御するようにプログラムされている。論理制御システム１４は、コンピュータを適宜含むことができる。
【0018】
ここで、アクチュエータ１０、１１を実現するための１つの可能な実施形態が概略的に示されている図４及び図５が参照される。ねじ付きバー１５は、フレーム７において配置されてもよく、場合によってはフレーム（又は機械床などの他の対象物）において固定されていてもよい。アクチュエータ１０、１１は、ねじ付きバー１５と相互作用するように設計された要素１６、１７を備えていてもよい。例えば、要素１６、１７の回転がねじ付きバー１５に沿った移動をもたらすように、要素１６、１７は、ねじ付きバー１５と相互作用する雌ねじを有する要素であってもよい。アクチュエータ１０、１１がライダーロール梁９とチャック６のための支持梁６ａとに締結され／固定的に接続され、アクチュエータ１０、１１がお互いに独立して作動されて制御されることができ、コアシャフト５とライダーロール８とは互いに独立して動かされることができる。巻き取り機１の両側において、すなわちコアシャフト５及びウェブロール２の各軸方向端部において、図５に示すような構成が用いられることができる。
【0019】
図５に示されるアクチュエータ構成は、独立して動作可能なアクチュエータ１０、１１の１つの可能な実施形態に過ぎないことが理解されるべきである。本発明に関係する当業者は、他の可能なアクチュエータを容易に思いつくことができる。
【0020】
本発明者によって考案された１つの代替可能性は、両方のアクチュエータ１０、１１に共通の固定されたねじ付きバー１５の代わりに、ライダーロール梁９とチャック６のための支持梁６ａとのための別個のねじ付きバー１５があってもよい。そして、別個のねじ付きバーの回転によって、ライダーロール梁９及びチャックのための支持梁６ａが移動されることができる。それらのねじ付きバー１５は別個であるので、それらが別々に回転させられて固定要素１６、１７と相互作用させられることができ、それにより支持梁６ａ及びライダーロール梁が互いに独立して動かされることができる。ライダーロール梁９及び支持梁６ａのための別個のねじ付きバー１５を有する実施形態は、図面には示されていないが、上記の説明から明らかであるはずである。そのような実施形態において、論理制御システム１４は、ねじ付きバー１５の回転を制御するように構成及びプログラムされてもよい。
【0021】
したがって、ねじ付きバー１５を使用するアクチュエータ解決が用いられる場合、少なくとも２つの実施形態があり、そのうちの１つの実施形態では、少なくとも１つのねじ付きバーが、ライダーロール梁９のアクチュエータ１０と支持梁６ａのアクチュエータ１１との両方に共通である。これは、「共通のねじ付きバーの実施形態」と呼ばれうる。他の実施形態は、ライダーロール梁９の１又は複数のアクチュエータ１０及び支持梁６ａの１又は複数のアクチュエータ１１のための別個の複数のねじ付きバーが存在する実施形態であり、この実施形態は「別個のねじ付きバーの実施形態」と呼ばれうる。共通のねじ付きバーの実施形態では、図４に示すように、巻き取り機の各側において２つの別個のねじ付きバー、すなわち総計４つのねじ付きバー１５があってもよい。しかしながら、より良好な制御を与えるので（図４に示すように）２つのねじ付きバーが好ましいが、各側において１つのみのねじ付きバー１５を使用することが可能である。別個のねじ付きバーの実施形態では、巻き取り機の各側において４つのねじ付きバーが、すなわち総計８つのねじ付きバー１５があってもよい。
【0022】
アクチュエータ１０、１１は、他の形態をとることもできる。例えば、それらは、支持梁６ａ及びライダーロール梁９を動かすことができる油圧シリンダ又は他の種類のアクチュエータであってもよい。
【0023】
アクチュエータ１０、１１によって、ライダーロール８及びチャック６、ひいてはコアシャフト５は、ウェブロール２に作用してウェブロール２が力を受けるようにさせられることができる。例えば、ライダーロール８は、ウェブロール２（図２参照）に対して力ＦＲを作用させる成長するウェブロール２に対し、多かれ少なかれ押し付けられることができる。同様に、コアシャフト５は、チャック６の移動によって、ライダーロールからの力ＦＲの方向とは反対の方向を有しうる力ＦＣを、成長するウェブロール２に及ぼすようにさせられることができる。このようにして、キャリアチャック６を持ち上げることが、支持ロール３、４に対するウェブロール２からの圧力を解放することを可能にする。ライダーロール９は、コアシャフト５とは独立して動かされることができるので、ライダーロール８とウェブロール２との間のニップ力ＦＲは、制御されて独立して変えられることができ、それは多くの実際の用途において望ましいものとなりうる。
【0024】
巻き取り機１の動作の間、キャリアチャック６及びライダーロール梁９は、ウェブロール径の計算された値に基づいて、支持ロール３、４に対して移動される。図６を参照すると、ウェブロール２の径が時間とともにどのように増加するかが分かる。図６は、ウェブロール２が時間ｔ１において第１のサイズ／径をどのように有するかを概略的に示す。巻き取り動作が継続すると、ウェブロール２の径が大きくなり、時間ｔ２では径が増大している。図６において、半径は「Ｘ」として示されており、ウェブロールの半径が、どのようにして時点ｔ１において半径Ｘ１を有し、その半径がどのようにして時点ｔ２においてＸ２に成長したかが分かる。これを補うために、ウェブロール２の成長に伴い、コアシャフト５及びライダーロール８は支持ロール３、４から離すように移動させられる必要がある。コアシャフト５はウェブロール２の中間に位置し、ライダーロール８はウェブロール２の上面に位置しているので、ライダーロール８は明らかにコアシャフトよりも大きく移動しなければならない。この移動は、通常、垂直方向の移動であり、図にはそのように示されているが、必ずしもそうではない実施形態も考えられることに留意されるべきである。
【0025】
ここで、論理制御ユニット１４のための基本制御ループが説明される図７が参照される。最初は、支持ロール３、４とウェブロール２との間のニップ力Ｆ１、Ｆ２の設定された所望の値が論理制御システムに与えられる。ロードセル１２、１３は、ライダーロール８がウェブロール２に対して及ぼす力と、コアシャフト５がウェブロール２に対して及ぼす力とに関する実際の値を表す信号を送信する。
【0026】
引き続き図７を参照すると、所与の機械速度、すなわち繊維性ウェブの速度、が論理制御ユニットに与えられる。この速度は、図７において矢印ＷＳで表されている。矢印ＷＴによって表される所与のウェブの厚さも論理制御ユニット１４に与えられる。図７には示されていないが、繊維性ウェブの坪量（すなわち、１平方メーター当たりのグラム）も論理制御ユニット１４に与えられていることが理解されるべきである。繊維性ウェブの厚さ及び機械速度に関する所与の値に基づいて、論理制御ユニット１４は、ウェブロール２の径及びウェブロール２の重量をも連続的に計算することができる。ウェブロール２の計算された径に基づいて、論理制御ユニット１４は、アクチュエータ１０、１１に信号を送り、それらが作動させられてライダーロール８及びコアシャフト５を移動させて、それらの位置を、ウェブロール２の変化する径に適合させる。ロードセル１２、１３は、ライダーロール８ａ及びコアシャフト５がウェブロール２に及ぼす実際の力ＦＲ及びＦＣを表す信号を送る。そしてこれらの値に基づいて、論理制御ユニット１４は、ウェブロール２の重量を、そしてそれによってウェブロール２の重量から生じる重力ＦＷ（図２参照）であって支持ロール３、４に向かう方向に作用する重力をも、計算することができる。そして論理制御ユニットは、ウェブロール２と支持ロール３、４との間の所望のニップ力Ｆ１及びＦ２と適合するべき簡単な式ＦＲ＋ＦＷ−ＦＣに従って、力ＦＲ、ＦＣ及びＦＷの総計を比較することができる。勿論、当業者は、ニップ力Ｆ１、Ｆ２が、ライダーロール８、コアシャフト５及びウェブロール２の重量から生じる力と全く同じ平面内では通常は作用しないことを認識し、力ＦＲ、ＦＣ、ＦＷと同じ平面において作用する力成分が考慮される必要がある。これは当業者によく知られた基本数学の問題であるので、この態様の詳細な説明は必要ではない。
【0027】
論理制御ユニット１４が、偏差があること、すなわち力ＦＲ、ＦＣ、及びＦＷがニップ力Ｆ１及びＦ２と適合しないこと、を見つけた場合、論理制御システム１４は補正動作を行う。例えば、論理制御システムが、ウェブロールに作用する力ＦＲ、ＦＣ、及びＦＷの総計が、ニップＮ１及びＮ２のために設定されたニップ力Ｆ１及びＦ２に適合するべきものよりも大きいと判断した場合（図２参照）、論理制御システム１４は、ニップ力Ｎ１及びＮ２が設定値よりも高いと結論付ける。そして論理制御システム１４は、チャック６（そしてそれによりコアシャフト５）を支持ロール３、４から離れる方向へ移動させて、ニップ力Ｆ１及びＦ２が減少するようにニップＮ１及びＮ２を解放することをアクチュエータ１１に命ずることによって、これを補正することができる。あるいは、１又は複数のアクチュエータ１０は論理制御ユニット１４により作動させられて、ライダーロール８からのウェブロール２に対する力が減少するように、ライダーロール８を支持ロール３、４から（図では鉛直上方に）遠ざけるように移動させることができる。また、論理制御システム１４がライダーロール８及びコアシャフト５の両方を支持ロール３、４から離れるように移動させて、力Ｆ１及びＦ２に関する設定値が達せられるまでウェブロール２と支持ロール３、４との間のニップ力を減じることが可能である。
【0028】
同様に、論理制御ユニット１４に到達するロードセル１２、１３からの読み取り値が、ウェブロール２に作用する力ＦＲ、ＦＣ、及びＦＷの総計が、ニップＮ１及びＮ２に関して設定されたニップ力Ｆ１及びＦ２と適合するためにあるべきものよりも小さいことを示す場合、論理制御ユニット１４は、ニップ力Ｎ１及びＮ２が設定値よりも小さいと結論付ける。これは、例えば、ウェブロール２と支持ロール３、４との間のニップ力Ｆ１、Ｆ２を増加させるように、ライダーロール８を支持ロール３、４に向かって下方に移動させるよう１又は複数のアクチュエータ１０に命令することによって打ち消されることができる。代替的に又はそのような命令と組み合わされて、論理制御ユニット１４は、ウェブロール２と支持ロール３、４との間のニップ力Ｆ１、Ｆ２の設定値が到達されたことをロードセル１２、１３からの読み取り値が示すまでコアシャフト５を支持ロール３、４に向けて移動させるように、１又は複数のアクチュエータ１１に命じうる。
【0029】
次に、論理制御ユニット１４のための異なる制御ループが示されている図８が参照される。ウェブ厚さに関する与えられた値が正しくないことが起こりうる。そのような場合、ウェブロール２の実際の径は、論理制御ユニット１４が計算したものではない。しかし、コアシャフト５及びライダーロール８の動きを制御する論理制御ユニット１４は、（それはそれらの位置を制御するので）コアシャフト５及びライダーロール８の実際の位置を知ることになる。したがって、論理制御ユニット１４は、ロードセル１２、１３からの力の読み取り値がある限界の範囲内にあることも予期し、偏差に気付く。例えば、繊維性ウェブの厚さが、論理制御ユニットに与えられた想定値よりも高い場合、ロードセル１２からの力の読み取り値は、エラーを発生させるはずの値よりも高くなる。図８の制御ループにおいて、ＰＩＤユニットからの信号は、アクチュエータ制御装置に直接的に与えられるだけではなく、ＰＩＤ ｔｈｋで示されるブロックユニットにも与えられる。ユニットＰＩＤｔｈｋに与えられた信号がエラーを示す場合、このユニットは、厚さの値を、計算された厚さの値ＣＷＴに再計算する。そして新しい厚さの値ＣＷＴは、新しい機能値が処理に使用されうるように、更に送られる。そして論理制御ユニット１４は、ウェブ厚さの新しい値に基づいて動作し続けることができる。
【0030】
したがって論理制御ユニット１４は、ライダーロール８とウェブロール２との間の力に関する期待値と、キャリアチャックがコアシャフト５に及ぼす力に関する期待値と、を計算するようにプログラムされており、それらの期待される力の値はウェブロール２の計算された径に基づいている。そして論理制御ユニットは、測定された力の値が期待値から逸脱する場合、ウェブの厚さの値を再計算することができる。
【0031】
巻き取り機及び巻き取りの方法に関してここでは本発明を説明してきたが、用語「巻き取り機」及び「巻き取りの方法」は、１つの同じ発明の異なる態様を反映するだけであり、方法は本発明の巻き取り機を作動させることの必然的な結果であるようなステップを含んでいてもよく、そのようなステップが明示的に言及されているか否かにはかかわらないことが理解されるべきである。
【0032】
本発明のおかげで、ウェブロール２と支持ロール３、４との間のニップ力の効果的な制御が実現されることができる。