JP3492304B2 - 段ボールシート製造システムのダブルフェーサ - Google Patents
段ボールシート製造システムのダブルフェーサInfo
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- B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
- B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
- B31F1/20—Corrugating; Corrugating combined with laminating to other layers
- B31F1/24—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed
- B31F1/26—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions
- B31F1/28—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
Description
造システムのダブルフェーサに関する。
ナ原紙と波状に形成された中芯原紙とを貼り合わせて片
面段ボールシートを形成するシングルフェーサと、上記
片面段ボールシートと表ライナ原紙とを貼り合わせて両
面段ボールシートを形成するダブルフェーサとを備えて
いる。
片面段ボールシートおよび表ライナ原紙を、加熱手段
(例えば、ヒーティングボックス)と加圧手段(例え
ば、シリンダ)で挟みながら移送して上記両面段ボール
シートを形成する。上記片面段ボールシートの段頂部に
は、予め糊が塗布されているので、上記加熱手段および
加圧手段による加熱および加圧によって片面段ボールシ
ートと表ライナ原紙とが貼合された両面段ボールシート
が形成されることになる。
反りや貼合不良を抑制するためには、該両面段ボールシ
ートの含有水分量を適正に設定する必要がある。上記含
有水分量は、上記加圧手段の加圧力に応じて変化する。
なぜなら、加圧手段の加圧力を増すほど、両面段ボール
シートが加熱手段に強く押しつけられて、該両面段ボー
ルシートに対する加熱作用が高められるからである。
と経験に基づいて加圧手段の加圧力を手動調整して上記
含有水分量の適正化を図っている。しかし、このような
人為的手法では、紙種や紙送り速度等に対応した含有水
分量を速やかかつ適正に設定することは実際上困難であ
り、このため、両面段ボールシートに無視できない貼合
不良や反りを発生することがあった。
両面段ボールシートの含有水分量を常に最適に設定し
て、貼合不良や反りの少ない両面段ボールシートを安定
に製造することが可能な段ボールシート製造システムの
ダブルフェーサを提供することにある。
の片面段ボールシートおよびライナ原紙を、加熱手段と
加圧手段で挟みながら移送して両面段ボールシートを形
成するようにした段ボールシート製造システムのダブル
フェーサであって、前記加熱手段を通過した両面段ボー
ルシートの含有水分量を検出する含有水分量検出手段
と、前記含有水分量検出手段で検出される含有水分量に
基づいて、該含有水分量が予め設定された最適含有水分
量に近づくように前記加圧手段の加圧力を制御する制御
手段とを備えている。
は、目標含有水分量と前記含有水分量検出手段で検出さ
れる含有水分量との偏差が所定値以下の場合に前記加圧
手段をフィードバック制御する制御要素と、前記偏差が
前記所定値よりも大きい場合に前記加圧手段をフィード
フォワード制御する制御要素とを備えている。本発明の
実施形態において、前記制御手段は、オーダチェンジの
期間中、該オーダチェンジに適合する加圧が実現される
ように前記加圧手段をプリセット制御する制御要素を更
に備えている。本発明の実施形態において、前記制御手
段は、前記片面段ボールシートおよびライナ原紙の送り
速度が所定の速度よりも低い場合に、前記所定の速度よ
りも低い速度に適合する加圧が実現されるように前記加
圧手段をプリセット制御する制御要素を更に備えてい
る。本発明の実施形態においては、前記含有水分量検出
手段として温度センサを用いている。本発明の実施形態
においては、前記含有水分量検出手段として水分センサ
を用いている。本発明の実施形態においては、前記含有
水分量検出手段を両面段ボールシートの幅方向に走査す
る走査手段と、該走査手段によって走査される含有水分
量検出手段の出力を時間平均値する手段とを更に付加し
ている。本発明の実施形態においては、前記含有水分量
検出手段を前記両面段ボールシートの幅方向に所定の間
隔を置いて複数配設し、これらの含有水分量検出手段の
出力を平均する手段を付加している。本発明は、重なっ
た状態の片面段ボールシートおよびライナ原紙を、加熱
手段と加圧手段で挟みながら移送して両面段ボールシー
トを形成するようにした段ボールシート製造システムの
ダブルフェーサであって、前記加熱手段を通過した両面
段ボールシートの含有水分量を検出する含有水分量検出
手段と、前記含有水分量検出手段で検出される含有水分
量に基づいて、該含有水分量が予め設定された最適含有
水分量に近づくように前記加熱手段の加熱量を制御する
制御手段とを備えている。本発明の実施形態において、
前記制御手段は、目標含有水分量と前記含有水分量検出
手段で検出される含有水分量との偏差が所定値以下の場
合に前記加熱手段をフィードバック制御する制御要素
と、前記偏差が前記所定値よりも大きい場合に前記加熱
手段をフィードフォワード制御する制御要素とを備えて
いる。本発明の実施形態において、前記制御手段は、オ
ーダチェンジの期間中、該オーダチェンジに適合する加
熱が実現されるように前記加熱手段をプリセット制御す
る制御要素を更に備えている。本発明の実施形態におい
て、前記制御手段は、前記片面段ボールシートおよびラ
イナ原紙の送り速度が所定の速度よりも低い場合に、前
記所定の速度よりも低い速度に適合する加圧が実現され
るように前記加熱手段をプリセット制御する制御要素を
更に備えている。本発明の実施形態においては、前記含
有水分量検出手段として温度センサを用いている。本発
明の実施形態においては、前記含有水分量検出手段とし
て水分センサを用いている。本発明の実施形態において
は、前記含有水分量検出手段を両面段ボールシートの幅
方向に走査する走査手段と、該走査手段によって走査さ
れる含有水分量検出手段の出力を時間平均値する手段と
を更に付加している。本発明の実施形態においては、前
記含有水分量検出手段を前記両面段ボールシートの幅方
向に所定の間隔を置いて複数配設し、これらの含有水分
量検出手段の出力を平均する手段を付加している。
ート製造システムのダブルフェーサを示した模式図であ
る。このダブルフェーサは、図示していないシングルフ
ェーサによって形成された片面ダンボールシート1と、
表ライナ原紙2とを貼合するものであり、表ライナ原紙
2を予加熱する加熱ローラ3と、ヒーティングボックス
4と、このヒーティングボックス4上を循環移動する加
圧ベルト(キャンバスベルト)5と、この加圧ベルト5
を介してヒーティングボックス4の上面に対峙する多数
の加圧シリンダ6等を備えている。
加熱される。加圧シリンダ6は、空圧によって作動し、
そのピストンロッド6aの先端に加圧ベルト5の背面を
押圧するための加圧バー6bを取付けてある。
ルフェーサに搬入される直前に図示していない糊付け装
置によってその段頂部に糊が付けられる。この糊付けさ
れた片面ダンボールシート1と、加熱ローラ3によって
予加熱された表ライナ原紙2は、加熱された状態にある
ヒーティングボックス4と加圧ベルトとの間に搬入され
た後、互いに重なった状態で加圧されながら移送され
る。
圧シリンダ6の加圧バー6bによって押圧されながら移
動するので、片面ダンボールシート1と表ライナ原紙2
は、ヒーティングボックス4の上面側に押圧されながら
図1の右方向に移送される。片面ダンボールシート1と
表ライナ原紙2は、この加圧移送中にヒーティングボッ
クス4によって加熱されるので、その移送中に互いに貼
合され、その結果、加圧ベルト5とヒーティングボック
ス4とによって構成されたシートパスの後端からは、両
面ダンボールシート7が搬出される。
貼合不良を抑制するためには、該シートパスを通過する
該両面段ボールシート7の含有水分量を適正に設定する
必要がある。上記両面段ボールシート7の含有水分量
は、該シート7の温度と対応関係があり、その温度が高
いほどこの含有水分量が少ない。両面ダンボールシート
7の温度は、上記加圧シリンダ6の加圧力に応じて変化
する。なぜなら、加圧シリンダ6の加圧力が増すほど、
両面段ボールシート7がヒーティングボックス4の上面
に強く押しつけられて、これらに対する加熱作用が高め
られるからである。
シートパスの後端から搬出される両面ダンボールシート
7の温度を温度センサ8によって検出し、これをコント
ローラ9に加えている。コントローラ9は、後述する手
順を実行して、上記シートパスを通過する両面ダンボー
ルシート7の温度、具体的にはライナ原紙2側の温度が
最適温度になるように上記加圧シリンダ6を制御する。
る制御手順を例示している。以下この手順について説明
する。 [ステップ100]上記両面ダンボールシート7の送り速
度、紙種、坪量(1平方m当たりの紙の重さ)およびフ
ルートを示す各情報を図示していない上位の管理装置か
ら取込む。
んだ各情報に基づいて、両面ダンボールシート7の最適
温度を設定する。この最適温度は、両面ダンボールシー
ト7が貼合不良や反りを発生しない温度であり、予め実
験、シミュレーション等によって得ることができる。コ
ントローラ9は、図示していないメモリに上記各情報の
内容に応じた最適温度を目標温度として予め記憶させ、
上記取り込んだ各情報と該メモリの記憶内容とに基づい
て該情報に対応する目標温度を設定する。
る両面ダンボールシート7の実測温度を取り込む。 [ステップ103]上記上位管理装置からオーダチェンジ
信号が出力されたか否かを判断する。なお、オーダチェ
ンジ信号は、別仕様の両面ダンボールシートを形成する
場合に発生され、その際には、上記送り速度や紙種等が
変更される。 [ステップ104]オーダチェンジ信号が発生していない
場合には、両面ダンボールシート7の送り速度が予め設
定された速度以上であるか否かを判断する。
の送り速度が設定速度以上である場合には、上記目標温
度と実測温度との偏差がΔT以下であるか否かを判断す
る。 [ステップ106,107]上記偏差がΔT以下である場
合には、上記実測温度が目標温度に一致するように、前
記加圧シリンダ6の加圧力をフィードバック制御する。
つまり、上記各加圧シリンダ6に加圧空気を供給する空
気圧調整弁10を上記温度偏差に基づいてフィードバッ
ク制御する。その後、手順がステップ103に戻され
る。
ΔTよりも大きい場合には、この温度偏差をなくすため
のフィードフォワード制御を実行する。加圧シリンダ6
の加圧力と、該両面ダンボールシート7の温度(より具
体的には該シート7における表ライナの温度)との関係
は、シュミレーションや実測によって予め得ることがで
き、図3にはこの関係が送り速度をパラメータとして例
示されている。上記の関係から両面ダンボールシート7
の温度を1℃変化させるための加圧力の変更量が知られ
る。そこで、上記温度偏差を速やかに減少させるための
加圧力の変更量を演算し、その変更量だけ加圧シリンダ
6の加圧力が変更されるように上記空気圧調整弁10を
制御する。上記フィードフォワード制御はこのような制
御を意味している。なお、図3の関係は、ある紙種、フ
ルートについてのものである。したがって、別の紙種、
フルートについての加圧力と温度の関係も予め実測等に
よって設定される。そして、これらの関係は、図示して
いないメモリに予め記憶される。このようなフィードフ
ォワード制御の実行後には、手順がステップ103に戻
される。
シート7の送り速度が予め設定された速度(例えば、2
00フィート/min)よりも小さい場合には、ヒーテ
ィングボックス4による該両面ダンボールシート7の加
熱時間が長くなる。この場合、上記フィードバック制御
やフィードフォワード制御では、制御の行き過ぎ等のた
めに両面ダンボールシート7の温度制御精度が低下する
虞がある。
度が予め設定された速度よりも小さい場合には、加圧シ
リンダ6をプリセット制御する。この場合、目標加圧力
がシュミレーションや実験に基づいてプリセットされ、
このプリセットされた目標加圧力が実現するように上記
空気圧調整弁10が制御される。なお、上記目標加圧力
は、温度の制御速度を高めるため、前記フィードフォワ
ード制御における制御量よりも制御量が大きくなるよう
に設定される。なお、プリセットされる上記目標加圧力
は、もちろん、紙種、坪量、フルートを考慮して設定さ
れる。上記プリセット制御の実行後には、手順がステッ
プ103に戻される。
は、両面ダンボールシート7の送り速度、紙種、坪量お
よび前記フルートのいくつか、あるいはこれらの全てが
変更される。そこで、オーダチェンジ信号を入力した場
合には、上記各情報を再度取り込む。
シート7の温度をプリセット制御する。この場合、送り
速度、紙種、坪量およびフルートに対応する複数の目標
加圧力がシミュレーションや実験等に基づいてプリセッ
トされる。そして、それらの目標加圧力の中からステッ
プ112で取込んだ送り速度、紙種、坪量およびフルー
トに適合する目標加圧力が選定され、その目標加圧力が
実現するように上記空気圧調整弁10が制御される。な
お、オーダチェンジ時には、両面ダンボールシート7の
温度を大きく変化させることになるので、プリセットさ
れる上記目標加圧力は、該両面ダンボールシート7の温
度を速やかに適正温度まで上昇させ得る値に適宜設定さ
れる。
づき、オーダチェンジが終了したか否かを判断する。そ
して、オーダチェンジ中においては、上記のプリセット
制御が継続され、またオーダチェンジが終了した場合に
は、手順がステップ100に戻される。
よりも大きい場合に、フィードフォワード制御によって
両面ダンボールシート7の温度が目標温度に速やかに近
づけられ、前記温度偏差がΔT以下の場合に、フィード
バック制御によって両面ダンボールシート7の温度が目
標温度に精度良く収束される。
が予め設定された速度よりも小さい場合には、プリセッ
ト制御が実行されてハンチング等のない安定した温度制
御結果が得られ、更に、オーダチェンジ時には、プリセ
ット制御によって両面ダンボールシート7の温度が適正
温度近傍まで速やかに上昇されるので、オーダチェンジ
後、該両面ダンボールシート7の温度を円滑にフィード
バック制御またはフィードフォワード制御することがで
きる。
7の温度が常に適正に維持されることになるので、換言
すれば、この両面ダンボールシート7の含有水分量が常
に適正に維持されることになるので、該シート材7の貼
合不良や反りが防止されてその品質が向上する。
度を制御して両面ダンボールシート7の温度を適正温度
に設定する本発明の他の実施形態を示している。この実
施形態では、図2に示す手順に準じた温度制御手順を実
行して、ヒーティングボックス4に蒸気を供給する電磁
蒸気圧調整弁11を制御する。すなわち、図2のステッ
プ106,107では、前記温度偏差がゼロになるよう
に電磁蒸気圧調整弁11をフィードバック制御する。ま
た、ヒーティングボックス4に供給される蒸気の圧力
(蒸気の供給量)と両面ダンボールシート7の温度との
関係は、予め実験やシミュレーションによって知られる
ので、この関係と上記温度偏差とから両面ダンボールシ
ート7の温度を目標温度に速やかに近づけるための蒸気
圧の必要変更量が知られる。そこで、図2のステップ1
08,109では、上記蒸気圧が上記必要変更量だけ変
更されるように蒸気圧調整弁11をフィードフォワード
制御する。さらに、オーダチェンジ時や両面ダンボール
シート7の送り速度が設定速度よりも小さい場合に適合
する該両面ダンボールシート7の最適温度も予め実験や
シミュレーションによって知られるので、図2のステッ
プ110,111および113,114では、上記最適
温度が実現されるような蒸気圧(プリセット値)の蒸気
がヒーティングボックス4に供給されるように蒸気圧調
整弁11をプリセット制御する。
7の含有水分量を温度センサ8によって温度として検出
しているが、該含有水分量を水分センサによって検出し
て上記と同様の制御を行なうことも可能である。この場
合、図2に記載の温度という物理量が水分に置き換えら
れることになる。
センサの配置位置が固定されていると、両面ダンボール
シート7の温度分布に偏りがある場合に、正しい温度も
しくは水分が検出されない虞がある。そこで、上記各実
施形態では、図示していない走査手段によって上記温度
センサ8あるいは水分センサを両面ダンボールシート7
の幅方向(図1の紙面に垂直な方向)に走査し、その走
査中に検出される温度もしくは水分の時間平均値を両面
ダンボールシート7の実測温度値もしくは実測水分量と
して用いている。この場合、上記時間平均のための演算
はコントローラ9において実行される。
サを両面ダンボールシート7の幅方向に所定の間隔で複
数個配設し、これらの温度センサ8もしくは水分センサ
で検出される温度もしくは水分センサの平均値を両面ダ
ンボールシート7の実測温度値として用いることも可能
である。
の含有水分量を最適に設定して、貼合不良や反りの少な
い良品質の貼合シート材を常時安定に製造することが可
能になる。また、送り速度、紙種、坪量等に応じた最適
含有水分量を自動的に設定することが可能であるので、
操作性の向上と省人化を図ることができる。
模式図。
ローチャート。
を例示したグラフ。
示す模式図。
Claims (16)
- 【請求項1】 重なった状態の片面段ボールシートおよ
びライナ原紙を、加熱手段と加圧手段で挟みながら移送
して両面段ボールシートを形成するようにした段ボール
シート製造システムのダブルフェーサであって、 前記加熱手段を通過した両面段ボールシートの含有水分
量を検出する含有水分量検出手段と、 前記含有水分量検出手段で検出される含有水分量に基づ
いて、該含有水分量が予め設定された最適含有水分量に
近づくように前記加圧手段の加圧力を制御する制御手段
とを備えることを特徴とする段ボールシート製造システ
ムのダブルフェーサ。 - 【請求項2】 前記制御手段は、目標含有水分量と前記
含有水分量検出手段で検出される含有水分量との偏差が
所定値以下の場合に前記加圧手段をフィードバック制御
する制御要素と、前記偏差が前記所定値よりも大きい場
合に前記加圧手段をフィードフォワード制御する制御要
素とを備えることを特徴とする請求項1に記載の段ボー
ルシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項3】 前記制御手段は、オーダチェンジの期間
中、該オーダチェンジに適合する加圧が実現されるよう
に前記加圧手段をプリセット制御する制御要素を更に備
えたことを特徴とする請求項2に記載の段ボールシート
製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記片面段ボールシー
トおよびライナ原紙の送り速度が所定の速度よりも低い
場合に、前記所定の速度よりも低い速度に適合する加圧
が実現されるように前記加圧手段をプリセット制御する
制御要素を更に備えたことを特徴とする請求項2または
3に記載の段ボールシート製造システムのダブルフェー
サ。 - 【請求項5】 前記含有水分量検出手段として温度セン
サを用いたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載の段ボールシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項6】 前記含有水分量検出手段として水分セン
サを用いたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載の段ボールシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項7】 前記含有水分量検出手段を両面段ボール
シートの幅方向に走査する走査手段と、該走査手段によ
って走査される含有水分量検出手段の出力を時間平均値
する手段とを更に付加したことを特徴とする請求項1〜
6のいずれかに記載の段ボールシート製造システムのダ
ブルフェーサ。 - 【請求項8】 前記含有水分量検出手段を前記両面段ボ
ールシートの幅方向に所定の間隔を置いて複数配設し、
これらの含有水分量検出手段の出力を平均する手段を付
加したことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに
記載の段ボールシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項9】 重なった状態の片面段ボールシートおよ
びライナ原紙を、加熱手段と加圧手段で挟みながら移送
して両面段ボールシートを形成するようにした段ボール
シート製造システムのダブルフェーサであって、 前記加熱手段を通過した両面段ボールシートの含有水分
量を検出する含有水分量検出手段と、 前記含有水分量検出手段で検出される含有水分量に基づ
いて、該含有水分量が予め設定された最適含有水分量に
近づくように前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段
とを備えることを特徴とする段ボールシート製造システ
ムのダブルフェーサ。 - 【請求項10】 前記制御手段は、目標含有水分量と前
記含有水分量検出手段で検出される含有水分量との偏差
が所定値以下の場合に前記加熱手段をフィードバック制
御する制御要素と、前記偏差が前記所定値よりも大きい
場合に前記加熱手段をフィードフォワード制御する制御
要素とを備えることを特徴とする請求項9に記載の段ボ
ールシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項11】 前記制御手段は、オーダチェンジの期
間中、該オーダチェンジに適合する加熱が実現されるよ
うに前記加熱手段をプリセット制御する制御要素を更に
備えたことを特徴とする請求項10に記載の段ボールシ
ート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項12】 前記制御手段は、前記片面段ボールシ
ートおよびライナ原紙の送り速度が所定の速度よりも低
い場合に、前記所定の速度よりも低い速度に適合する加
圧が実現されるように前記加熱手段をプリセット制御す
る制御要素を更に備えたことを特徴とする請求項10ま
たは11に記載の段ボールシート製造システムのダブル
フェーサ。 - 【請求項13】 前記含有水分量検出手段として温度セ
ンサを用いたことを特徴とする請求項9〜12のいずか
に記載の段ボールシート製造システムのダブルフェー
サ。 - 【請求項14】 前記含有水分量検出手段として水分セ
ンサを用いたことを特徴とする請求項9〜12に記載の
段ボールシート製造システムのダブルフェーサ。 - 【請求項15】 前記含有水分量検出手段を両面段ボー
ルシートの幅方向に走査する走査手段と、該走査手段に
よって走査される含有水分量検出手段の出力を時間平均
値する手段とを更に付加したことを特徴とする請求項9
〜14のいずれかに記載の段ボールシート製造システム
のダブルフェーサ。 - 【請求項16】 前記含有水分量検出手段を前記両面段
ボールシートの幅方向に所定の間隔を置いて複数配設
し、これらの含有水分量検出手段の出力を平均する手段
を付加したことを特徴とする請求項9ないし14のいず
れかに記載の段ボールシート製造システムのダブルフェ
ーサ。
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