(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機及び板紙抄紙機内の２つの長形のロール装置間のロールニップ（Ｎ）における長形のロール装置の位置及び／又は力を制御する方法であって、
ロール装置の他のロールに対する位置、及び／又は、ロール装置により他のロール装置に負荷される力若しくはこれらに作用する任意の変数が測定手段（４）により測定され、変数の差の値を得るため、コントロールシステム（３）により、測定された変数の値が、該変数の設定値と比較され、
変数の差の値に基づいて、ロール装置の位置及び／又は他のロール装置に負荷する力が調整される、方法において、
流体圧式手段（５）の流体圧及び／又は流体圧式手段への流体の流速が変更され、前記変数の差の値が、流体圧式手段に機能的に接続されるデジタルバルブパック（７）における少なくとも１つのデジタルバルブにより段階的に開口及び／又は閉鎖することにより変化されることを特徴とし、
測定手段（４）では、２つのロール装置により形成される対のロールニップ（２）間のロールニップ（Ｎ）におけるロール装置の振動の振幅（Ａ）及び周波数（ｆ）を測定し、
コントロールシステム（３）では、前記ロール装置の振動に対して逆となる差の値を求め、差の値に基づいて制御信号（３１）を生成し、
流体圧式手段の体積流量を、制御信号（３１）に基づいて、前記ロール装置で検出される振動と逆相に、デジタルバルブパックの選択したデジタルバルブを開閉することにより変化させる、方法。
【請求項２】
他のロール装置に第１のロール装置により負荷される力、又は、対のロール装置（２）間のロールニップ（Ｎ）に第１のロール装置が生成する圧力を測定し、デジタル形式の差の値を得るため、変数の測定値を同変数の設定値と比較し、
デジタル形式の差の値に基づいて、差の値の減少を達成する体積流量を持つ、デジタルバルブパック（１）の選択されたデジタルバルブを、開けることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
他のロール装置（２２）に対するロールニップ内の第１のロール装置（２１）の位置を測定し、測定した変数値を、同変数値の設定値と比較して、変数値の差の値を求め、
所望の割合で前記差の値の減少を達成する体積流量を持つ、デジタルバルブパック（７）の選択されたデジタルバルブを、開けることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
抄紙機及び板紙抄紙機内の２つの長形の対のロール装置間のロールニップ（Ｎ）における長形のロール装置の位置及び／又は力を制御する装置であって、
ロール装置（２１）の位置、及び／又は、ロール装置により他のロール装置に負荷される力若しくはこれらに作用する任意の変数を測定し、測定信号（４１）をコントロールシステム（３）に送信する測定手段（４）と、
ロールニップ（Ｎ）内の位置及び／又は力を変更する流体圧式手段（５）と、
流体圧式手段への体積流量を調整するスイッチ手段（７）と、
測定信号（４１）を受信し、制御信号（３１）を生成するため、変数の設定値と測定信号に含まれる情報とを比較し、それをスイッチ手段（７）に送信するコントロールシステム（３）とを含み、
制御信号（３１）を受信及び処理する受信手段と、
流体圧式手段（５）の流体圧及び／又は流体圧式手段（５）への流体の流速が変化するように、制御信号（３１）に基づいて段階的にスイッチオン及びオフにできるデジタルバルブを含む少なくとも１つのデジタルバルブパック（７）と、を含むことを特徴とし、
測定手段（４）は、２つのロール装置により形成される対のロールニップ（２）間のロールニップ（Ｎ）におけるロール装置の振動の振幅（Ａ）及び周波数（ｆ）を測定する役割をし、コントロールシステム（３）は、前記ロール装置の振動に対して逆となる差の値を求め、差の値に基づいて制御信号（３１）を生成する役割をし、流体圧式手段（７）の体積流量は、制御信号（３１）に基づいて、前記ロール装置で検出される振動と逆相に、デジタルバルブパック（５）の選択したデジタルバルブを開閉することにより変化される、装置。
【請求項５】
流体圧式手段（５）への流体の流速は、デジタルバルブパック（７）の働きにより変化され、デジタルバルブパックのバルブを通る体積流量は、連続した体積流量を有する２つのバルブの第１バルブから第２バルブに至る毎に２倍にされる、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
測定手段（４）は、アナログ測定信号（４１）を生成し、それをコントロールシステム（３）がデジタル制御信号（３１）に変換して、流体圧式手段（５）の体積流量を変化させるデジタルバルブパック（７）に送信する、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
アナログ測定信号（４１）は、２つのロール装置（２１，２２）により形成される対のロール（２）間のロールニップ（Ｎ）におけるロール装置（２１）の位置、及び／又は、ロールニップにおいて他のロール装置にロール装置により負荷される力に関する情報を含み、コントロールシステム（３）は、測定信号（４１）に基づいてデジタル形式の差の値を生成し、デジタルバルブパック（７）であるスイッチ手段に前記差の値に基づくデジタル制御信号（３１）を送信する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
デジタルバルブパック（７）により受信されるデジタル制御信号（３１）は、デジタル形式であり、デジタルバルブパック（７）のオン／オフ・デジタルバルブは、その間にデジタル制御信号に含まれる制御情報をアナログ形式に変化させることなく、デジタル制御信号に基づいて閉及び開にされる、請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
他のロール装置（２２）に対する第１のロール装置（２１）の位置、及び、他のロール装置に前記第１のロール装置により負荷される力（Ｆ）は、同一の流体圧式手段（５）を用いて制御され、該流体圧式手段の体積流量及び速度は、一以上のデジタルバルブパック（７）により変更される、請求項４〜８の何れか１項に記載の装置。
【請求項１０】
ロール装置（２１，２２）はロールであり、
コントロールシステム（３）は、検出された振動の振幅及び周期の設定値に基づいてデジタルバルブパック（７）に制御信号（３１）を生成及び送信し、デジタルバルブパックにおける一以上のデジタルバルブは、前記制御信号に基づいて開閉され、流体圧式手段（５）への流体の体積流量が、ロールに生ずる振動に対抗する振動を生成するようにする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
スイッチ手段（７）は、アナログ値を追加的に含み、これにより、ロールの位置及び／又はそれが他のロールに負荷する力に対する制御の大部分が、ロールニップ（ｎ）において実行される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
スイッチ手段（７）は、２つのデジタルバルブパックを有し、流体圧式手段においてデジタルバルブパックにより生成される流体圧が、２つのロール間のロールニップ（Ｎ）を開閉する、請求項４〜１１の何れか１項に記載の装置。
【請求項１３】
流体圧式手段（５）は、流体圧式シリンダーであり、ピストンヘッド（５２；５２ａ）の第１の側に配置されるシリンダー部（５１；５１ａ）の流体圧の大きさは、第１のデジタルバルブパックにより調整され、前記ピストンヘッドの他方の側に配置されるシリンダー部（５１；５１ｂ）の流体圧の大きさは、その他のデジタルバルブパックにより調整される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ロールニップ（Ｎ）は、第１のデジタルバルブパック（７）における全てのオン／オフ・デジタルバルブを開けることで速やかに開けられる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
繊維ウェブ（Ｗ）が巻回されるリールコアを有する第１のロール装置（２１）、及び、リールシリンダーである第２のロール装置（２２）であって、その表面で、前記巻回された繊維ウェブが、リールコアとリールシリンダーとの間に配置されるロールニップ（Ｎ）内に供給される第２のロール装置（２２）と、
ロールニップ（Ｎ）におけるニップ圧の変化を可能とし、巻取機（９）のリールコア（２１）に機能的に接続され、リールシリンダーに対するリールコアの位置のシフトを追加的に可能とする流体圧式手段（５）と、
ロールニップにおいてリールシリンダー（２２）にリールコア（２１）により負荷される力（Ｆ）及びリールシリンダー（２２）に対するリールコア（２１）の位置を測定する測定手段（４）と、
測定した推進力と推進力の設定値との間の差、及び／又は、リールシリンダー（２２）とリールコア（２１）との間の距離の設定値と測定値との差を求める制御システム（３）とを含み、
当該装置（１）は、一以上のデジタルバルブパックを含むスイッチ手段（７）を含み、測定した推進力と推進力の設定値との間の差、及び／又は、リールシリンダー（２２）とリールコア（２１）との間の距離の設定値と測定値との差が減少するように、デジタルバルブパックのデジタルバルブの段階的な開閉により、制御システム（３）からの制御信号（３１）による流体圧式手段の流体圧の制御を可能とする、請求項４〜１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項１６】
当該装置（１）は、リールコア（２１）の振幅（Ａ）及び周波数（ｆ）を検出する測定手段（４）を含み、制御システム（３）は、リールコアに生ずる振動の逆位相振動を求め、当該逆位相振動は、リールコアで検出される振動に逆位相で、選択したデジタルバルブを段階的に開閉するために、制御信号（３１）に組み込まれてデジタルバルブパック（７）に送信される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
第１及び第２のロール装置は、コーティングロールであり、コーティング剤又はコーティングペーストが、コーティングロール間のロールニップ（Ｎ）内の繊維ウェブの片側又は両側を通過する、請求項４〜１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項１８】
塗布手段を更に含み、これにより、コーティング剤又はコーティングペーストが、コーティングロール、又は、コーティングロールまわりに回転する無限ベルトの表面に塗布される、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
第１及び第２のロール装置は、マルチニップ型カレンダー（２０）のロールであり、負荷低減手段が、１つのロールの少なくとも端部に設けられ、
一以上のデジタルバルブパックは、ロールの端部に設けられる流体式アクチュエータ（５）を制御するために用いられ、流体式アクチュエータは、ロールの補助的手段により生ずる負荷を補償する、請求項４〜１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２０】
一以上のデジタルバルブパック（７）は、ロールマントルの異なる領域を加圧するロール内の流体式アクチュエータ（５；５１）を追加的に制御する役割をする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
一以上のデジタルバルブパック（７）は、ロールの端部に設けられる流体式シリンダー（５；５２）の作動を追加的に制御する役割をし、流体式シリンダーは、マルチニップ型カレンダー（２０）のロールニップ（Ｎ）を開閉し、当該マルチニップ型カレンダーのニップ圧を変化させる、請求項１９又は２０に記載の装置。
【請求項２２】
第１及び第２のロール装置は、ロール内に負荷手段（５；５１）を有するロール（２３）であり、
当該負荷手段の作動は、一以上のデジタルバルブパック（７）により制御される、請求項４〜１４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２３】
第１のロール装置は、ブレードを備え、第１及び第２のロール装置間のロールニップのニップ圧を制御する流体式アクチュエータ（５）は、一以上のデジタルバルブパック（７）により制御される、請求項４〜１４の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は，抄紙機や板紙抄紙機における二つの長形のロール装置間のロールニップにおける長形のロール装置の位置及び／又は力を制御するための請求項１の冒頭部に定義されたような方法と請求項４の冒頭部で定義されたような装置に関連する。
【０００２】
二つのロール間のロールニップにおけるニップ圧力とロールニップの開閉は，流体式シリンダーのような，該ロールに接続された流体圧式手段で調整される。ニップ圧力制御に対し，適切な測定手段が，ロールニップにおけるロールにより生成される力／圧力を測定するために，最初に用いられ，制御システムの制御ロジックがアナログ測定信号をデジタル信号に変換され，デジタル形式で制御信号を，ニップ圧力を変えることに係わる制御バルブに送信する。デジタル制御信号は，制御バルブによってアナログ形式に変換され，その時，制御バルブは流体圧式手段に入出する流量を制御する。ニップ圧力を制御するそのような方法は，著しい欠点を持っており，その欠点の主なものは，アナログ測定信号がデジタル形式に変換され，デジタル制御信号が引き続いて制御信号に変換されるので，データの中身が消えることに関係する。
【０００３】
比例バルブ（proportional  valve）のような，相対的に大きな同じサイズの制御バルブが，ロール間のロールニップにおいて，そのロールによって受けロール（backing  roll）上に負荷される力とまた受けロールに対するロール位置との両方を制御するために使われる事実に起因する問題もまた度々ある。この問題は，特に，巻取り機において現実である，何故ならば，繊維ウェブがリールコアまわりに巻き取られるので，リールコアは巻取りシリンダーから離れるように連続的にシフトする必要があるからである。しかしながら，その間に，決められたレベルでリールコアと巻取りシリンダー間のニップ圧力を維持する必要がある。リールコアの位置のシフトは流体圧式手段のピストンの相対的に大きな動きと，また，圧縮シリンダー内で卓越する流体圧力の相対的に大きな変化を必要とするが，ニップ圧力の変化は，ロール／複数のロールでの制御変動や振動を引起す原因となる傾向をもたらす，かなりより小さな，ピストン動きと圧縮シリンダーでの流体圧力の変化で達成される。実際では，制御バルブの大きな質量と流体圧式手段での流れの体積の従ってゆっくりした変化により，制御工学手段による制御変動に起因するロール振動を能動的に減衰させることはしばしば困難であるか又は不可能でさえある。
【０００４】
サーボバルブと比例バルブのような電流制御バルブによる流体圧式手段を制御することは，要求されたバルブが大きくて扱いにくくゆっくりしているので，稚拙で不正確であり，従って，制御解像度は悪い。更に，制御バルブ自身は，それ自身の操作によって，ロール装置に制御変動と振動を引起す。
【０００５】
本発明の目的は先行技術の不便さを解消することである。従って，本発明の最初の目的は，ロールの位置と力を制御するためのシステムを実現することであり，そのシステムにより，ロールニップでの受けロールに関係したロールの位置とまたロールニップでのロールにより生成するニップ圧力（＝力）の両方を，大体において制御変動なく正確に制御する同じ流体圧式手段を可能にする。第二の本発明の目的は，ロール振動の効果的な減衰を可能にする能動的な制御法を実現することである。
【０００６】
上に定義した目標は本発明の方法と装置によって実現される。
【０００７】
本発明は，請求項１で定義されたような方法と，二つの長形のロール装置間のロールニップにおける長形のロール装置の位置及び／又は力を調整するための請求項４で定義された装置とに関連する。
【０００８】
本発明は，流体圧式手段を持つロールニップのニップ圧力とロールニップの開閉，デジタルバルブパックにより少なくとも部分的に制御されている流体圧式手段に至る体積流量，を制御する装置に基づいている。デジタルバルブパックにより利用され，制御システムにより送信される制御信号は，両方ともデジタル形式であり，制御情報がデジタルからアナログ形式に変換する必要のない，アナログバルブに勝る顕著な利得を実現でき，その結果として，制御システムからのデジタル制御信号がアナログ制御信号に変換される間において，何らの情報が失われないであろう。
【０００９】
スイッチ手段としてのデジタルバルブパックの使用は，流体圧式手段に到達する体積流量の非常に正確な制御を可能にし，従って，例えば，大きな比例バルブを１２個のオン／オフデジタルバルブを含むデジタルバルブパックで置き換えることは，４０９６異なった体積流量の制御解像度を提供する。その上に，オン／オフデジタルバルブは，著しく早い操作を持っている，その結果として，ロールを開閉している間大きな体積流量変化を必要とするロール位置のシフト間とまた相対的に小さな体積流量変化を必要とするニップ圧力の変更間の両方で，同じデジタルバルブパックが同じ流体圧式手段の制御を可能にする。
【００１０】
この特許出願において，カレンダーロール又は巻取り機ロールのような，二つの長形のロール装置間のロールニップにおけるロール装置の少なくとも一つは，抄紙機と板紙抄紙機で使われるロールである。ロール装置の他のものは，その時，ドクターナイフ（doctor  blade），又は繊維ウェブコーティングで使われるコーティング塗布器のブレードのような，しかしながら，これらに制限されないが，ロール又は長形のロール状配列であり得る。
【００１１】
デジタルバルブは，Ｎ（バルブの数）状態を持つバルブを意味し，二つの連続する状態間で，バルブは最初の状態から第二の状態に直接に駆動される。バルブは，好ましくは，二つの状態を持ち，完全に開放されているか又は完全に閉じているかである。バルブが開放されているとき，この特別なバルブにより可能となる流体の全体積流量によってバルブは充満され，バルブが閉じているとき，全く流体によって充満されない。この出願では，二つの状態を持つデジタルバルブは，またオン／オフバルブとオン／オフデジタルバルブとして参照される。デジタルバルブは二つ以上の状態をもつことが出来，その時，バルブは一つの状態から他の状態に階段状に駆動される。デジタルバルブは，好ましくは，三つも位置を持ち，バルブは流体流れを第一と第二の方向に送出するか，又はその時バルブは流体を送出しない。三つの状態を持つそのようなデジタルバルブを含むデジタルバルブパックは，その時，Ｎ３状態を持つ，ここで，Ｎはデジタルバルブパック内のバルブの個数である。
【００１２】
抄紙機と板紙抄紙機での二つの長形のロール装置間のロールニップにおける長形のロール装置の位置及び／又は力を調整するための本発明の方法では，他のロール装置に関連したロール装置の位置及び／又はロール装置により他のロール装置に負荷される力，又はこれらのロール装置に作用する任意の変数は測定され，測定された変数値は，変数の差の値を得るために該変数の設定値と比較される。その差の値は，他のロール装置に関連したロール装置の位置及び／又はロールによって他のロール装置に負荷される力を調整するために使われる。流体圧式手段の流体圧力及び／又は流体圧式手段への液体の流速は，差の値を変えるために，流体圧式手段に機能的に接続されたデジタルバルブパック内の少なくとも一つのデジタルバルブの開及び／閉によって変更される。
【００１３】
本装置は，ロール装置の位置及び／又はロール装置が他のロール装置に負荷する力，又はこれらに作用する任意の変数を測定し，制御システムに測定信号を送信するため，測定手段を含む。更に，本装置は，ロール装置の位置が他のロール装置に関連してシフトさせる及び／又はロール装置によってロールニップ内の他のロール装置に負荷される力が変えられる流体圧式手段，流体圧式手段の体積流量を調整するためのスイッチ手段，測定信号を受信し，制御信号を提供しその信号をスイッチ手段に送信するために測定信号の情報を変数の設定値と比較するための制御システムを含む。スイッチ手段は，制御信号を受信し処理するための受信手段と，また，デジタルバルブ，好ましくは，オン／オフデジタルバルブを含み，制御信号の基でオンとオフに切り替えることの出来る少なくとも一つのデジタルバルブパックを持ち，その結果として，流体圧式手段の流体圧力及び／又は流体圧式手段への液体の流速が変えられる。
【００１４】
本発明の好ましい実施例では，流体圧式手段の流体圧力及び／又は流体圧式手段への流体の流速は，制御信号をアナログ形式にその間に変換することなしに，デジタルバルブパックによって制御システムからのデジタル信号に基づいて変えられる。その時，測定手段はアナログ測定信号を生成し，それを基に，制御系がデジタル制御信号を，流体圧式手段の流量及び／又は流体圧力を変化させるデジタルバルブパックに，送信する。
【００１５】
本発明では，デジタルバルブパックによって受信され使われた制御信号は，デジタルであり，制御システムからデジタルバルブパックへの制御信号は，既にデジタル形式であり，その結果として，制御信号は，もし流体圧式手段の液体流れがアナログ制御バルブで調整される場合のような，デジタル形式からアナログ形式への変換を必要としない。このことは，制御情報が制御システムとスイッチ手段（デジタルバルブパック）との間で失われことがなく，アナログバルブに勝る著しい利点を達成する。
【００１６】
本発明の他の好ましい実施例では，ロールニップでのロール装置の位置とロールニップでロール装置が他のロール装置に負荷する力は，同じ流体圧式手段によって調整され，流体圧式手段の該体積流量の量と速度が一つ又はそれ以上のデジタルバルブパックによって変えられる。
【００１７】
本発明の更に好ましい実施例では，測定手段はロール振動の振幅と周波数の測定を実施し，制御システムは，このロール装置振動（差の値）の対する逆振動（counter  vibration）を決定し，これを基に，デジタルバルブパック内の選択されたデジタルバルブが開口と閉鎖される。逆振動は，測定されたロール振動の振幅が設定値に向けて減少するようにすべきである。
【００１８】
本発明の最後の実施例では，デジタルバルブパックは，アナログ制御バルブと異なって，ロールニップでのロールの能動的振動減衰を考慮に入れている。デジタルバルブを使うので，流体圧式手段の体積流量は，よい体積流量解像度で，すばやく且つ正確に増減させることが出来，その結果として，ロールニップにおけるマイナーな振動さえ減衰させることが出来る。このことは，比例バルブのような，通常のアナログ制御バルブと共用してデジタルバルブパックの使用することの更なる可能性のある機能を提供する：制御バルブは，ロール装置間のロールニップの開放／閉鎖に役立ち，ロールニップでの二つのロール装置間のニップ圧力を制御することにもことによっては役立つ。流体圧式手段に出入りする体積流量を制御するために，上述のアナログバルブと共用しデジタルバルブを使用することによる能動的な制御操作で，ロールニップでのロール装置の振動は減衰される。
【００１９】
本発明は付記した図を参照にして更に詳細に以下に記載される。
【００２０】
次の考察は図示した機器の設計と機能の主な特性とまた各図に図示された目的から始める。
【００２１】
図１は二つのロールの対２のロール間の単純なロールニップＮを示し，ニップ圧力は本発明の制御装置１で制御される。制御装置は流体式アクチュエータ５，測定手段４，デジタルバルブパック７と制御システム３を含む。
【００２２】
図２は，また，ロール対２のロール間の単純なロールニップＮを示し，ロールニップは本発明の制御装置１で開放と閉鎖される。制御装置は流体式アクチュエータ５を含み，流体の圧力は，ピストンヘッドに関して，二つの分離したデジタルバルブパック７；７ａ，７ｂで制御され，シリンダーの異なった側で勝っている。
【００２３】
図３Ａは，ロール対２のロール間の単純なロールニップＮを示し，そのロールの振動は，制御装置１で減衰され，その装置は，制御システム３，二つのデジタルバルブパック７；７ａ，７ｂ，と流体式アクチュエータ５を含み，流体の圧力は，該デジタルバルブパックで制御され，ピストンヘッドに関してシリンダーの異なった側で勝っている。
【００２４】
図３Ｂは，図３Ａの機器のロールニップで測定された振動を示し，その振動は与えられた振幅Ａ１と振動数ｆを持っている。
【００２５】
図３Ｃは，図３Ｂの位相とデジタルバルブパック内のバルブを開閉することにより生成される位相と反対である位相を持つ逆振動を示し，振動数ｆと振幅Ａ２を持つ。
【００２６】
図３Ｄは，ロールニップでの減衰振動を示し，その振動は振動数ｆと振幅Ａ３を持つ。減衰振動は図３Ｂと３Ｃの振動の和振動である。
【００２７】
図３Ｅはロール対２のロール間の単純なロールニップＮを図示し，そのロールの振動は，制御システム（図示されていない），デジタルバルブパック７；７２と流体式アクチュエータ５を含む制御装置で減衰される。装置は，また，ロールニップで勝るニップ圧力と，また，ロールニップの開閉を制御するための役割をするアナログバルブ７；７１を含む。これは，それ故に，スイッチ手段７がアナログとデジタルスイッチ手段の両方を含むハイブリッドシステムである。
【００２８】
図４は，リールシリンダー２と巻取機９のリールコア２１を図示している。繊維ウェブＷは，リールコア２１まわりに巻き取られ，この組合せで，リールコアは，繊維ウェブの厚みｓがリールコア上で増加するようにずらされる必要がある。しかしながら，その間，リールコアまわりの繊維ウェブの規則正しい巻取りを保証するため，一定のニップ圧力がロールニップＮで維持される必要がある。リールシリンダーに関連してリールコアの位置とリールコアとリールシリンダー間のロールニップでのニップ圧力の両方は，制御システム３，デジタルバルブパック７，測定手段４と流体圧式手段５を含む制御装置１によって調整される。制御信号３１の形は，リールシリンダーに関連してデジタルバルブパックを持つリールコアの位置，又はリールコアによってリールシリンダーに負荷される力Ｆ，即ち，ロールニップで勝っているニップ圧力を変えるかどうかを決定する。同じ制御装置１はまたロールニップでの振動の減衰を可能にする。
【００２９】
図５Ａは，本来は通常のものである所の繊維ウェブをコーティングするための機器１０を示し，ロールニップＮにより一定の距離を保たれた二つのロールからなるロール対２を含んでいる。繊維ウェブＷは，上から斜め下方に走り，コーティング剤は，ロールニップＮでの繊維ウェブ上にロール２から移送される。逆に，コーティング剤は，コーティング点６（塗布ステーション）でロール２；２１，２２の表面上に移送される。
【００３０】
図５Ｂは，図５Ａの繊維ウェブコーティング機器を制御するための装置１を図示し，制御システム３，ニップ圧力（又はロールニップでのロールにより負荷される力）とまたロールニップでのロールの位置を測定するセンサー４を含む。図の制御装置は，繊維ウェブコーティング機器に本発明の制御システムの使用ばかりでなく，デジタルバルブパックであるスイッチ手段７を制御するところの制御システム３により，センサー４から制御信号３１への測定信号４１の処理を図示している。
【００３１】
図６Ａは，本発明の制御装置１を図示しており，マルチゾーンロール２３のマントル内の加圧する手段５；５１とロール端でロール外部の加圧する手段５；５２が，デジタルバルブパック７；７１と７；７２とまた制御システム３によって，本発明に従って，制御される。
【００３２】
図６Ｂは，三個のアイドルロール２４と下部ロール２３；２３ｂと上部ロール２３；２３ａを含むマルチニップ型カレンダー２０を示し，後者のロールは，図６Ａのそれらと同じロール内外で加圧手段の設計と運転を持つ。図は，マルチニップ型カレンダー２０での本発明の制御装置１の実現を図示している。アイドルロールと下部と上部のロールの両方に接続されている流体圧式アクチュエータ５は，デジタルバルブパック７によって制御され，制御システム３からそれらの制御信号３１を受信する。
【００３３】
図７Ａは，ブロック図レベルで本発明の制御装置１を示す。装置は，ロールニップＮのニップ圧力及び／又はロールの位置，又は，これらに作用する任意の変数を測定と制御する役割をする。
【００３４】
図７Ｂは，ブロック図レベルで本発明の方法を示す。装置は，ロールニップＮのニップ圧力及び／又はロールの位置，又は，これらに作用する任意の変数を，差変数によって，測定と制御する。
【００３５】
本発明は以下で詳細に記載される。
【００３６】
二個のロール２１，２２からなるロール対間のロールニップでのニップ圧力の制御は，図１に図示されている。ロール対２は，例えば，カレンダー内に配置されよう，そこでは，繊維ウェブがロール間を走り，繊維ウェブがロールニップを通して通過しながら，その表面上にカレンダー（プロファイルされる（profiled））される。流体式シリンダー５は，レバーアーム５２（ピストン）を越えてロール２１に接続される。流体式アクチュエータ５（流体圧式シリンダー）の圧縮シリンダー５１の作動流体（hydraulic  fluid）の圧力は，デジタルバルブパック７によって制御される。圧縮シリンダー内の作動流体の圧力は，一定の力を生成し，それによって，ピストン５２はロール２１に作用する。ロール２１は，その時，固定された受けロール２２に力Ｆを負荷し，ロール２の対間のロールニップＮで一定のニップ圧力を生成する。
【００３７】
圧縮シリンダー５１内の作動流体の圧力は，デジタルバルブパック７の一個又はそれ以上の適当なバルブＶ；  Ｖ１．．Ｖ８を開口することによって生成される。デジタルバルブパックは，異なったサイズの８個のバルブＶ１．．Ｖ８を含み，バルブを通過する液体流れは，より小さなデジタルバルブから次のサイズに移る各時間で倍増される。連続した体積流量を持つ二個のデジタルバルブの体積流量間の差は，従って１００％である，言い換えると，より大きな体積流量を持つバルブの体積流量は，常に，より小さな体積流量を持つバルブの倍である。バルブサイズは，その時，例えば，バルブＶ１  １ｌ／ｍｉｎ，バルブＶ２  ２ｌ／ｍｉｎ，バルブＶ３  ４ｌ／ｍｉｎ等々である。例えば，ロールニップで１０ｋＮニップ圧力を生成させたいとするとき，制御システム３は，デジタルバルブパック７のバルブＶ１を開口し，その結果として，作動流体は１  ｌ／ｍｉｎの割合で圧縮シリンダー５２に流れ込み，ロール２１によって受けロール２２に負荷される力Ｆが増加する。もし力Ｆ又はニップ圧力が望ましいものでなければ，バルブＶ１は閉鎖され，バルブＶ２が開口され，ニップ圧力及び／又は力Ｆが，新たに監視される。デジタルバルブパック７のバルブＶ；Ｖ１．．Ｖ８の開閉に関するこの方法は，所望のニップ圧力を最もよく実現するバルブ組合せを目指している。図１のデジタルバルブパックは，８個のバルブを含み，その結果として，２８個の潜在的な異なった体積流量が存在する，即ち，デジタルバルブパックは，２５６の解像度を持つ。主に採用されるニップ圧力が分かっているとき，すべての実際に起こるニップ圧力は，デジタルバルブパック内の個々のバルブに関するおおまかにぐらつかせた体積流量とバルブのおおよその数によって実現され得る。ただ２個の状態を持つので，単一のデジタルバルブパックに含まれるバルブは，非常に素早い機能を持ち，各バルブは開口又は閉鎖されるかどちらかである。開口バルブでは，バルブは，バルブによって可能な作動流体の全体積流量を輸送し，閉鎖バルブでは，体積流量にゼロ量によって浸透される。従って，各デジタルバルブは，デジタル技術で知られているオン／オフ原理で作動する。デジタルバルブパックは，制御システム３から制御信号を受信する。制御システムは，ロール２１の軸２１ａに接続された力センサー４から必要な圧力／力データを受信する。
【００３８】
図２のロールニップＮＯを開閉する装置１は，両方とも８個のオン／オフバルブを含む２個のデジタルバルブパック７；７ａ，７ｂを使用する。デジタルバルブパック７ａ内のバルブによって，圧縮シリンダー５；５２内の作動流体の圧力は，ピストン５；５１のピストンヘッド５２ａの左手側のシリンダー部分５１ａ内で増加され，その時，ロールニップＮは開く。それとは逆に，デジタルバルブパック７ｂ内のバルブによって，作動流体の圧力は，ピストンヘッドの右手側のシリンダー部５１ｂ内で増加され，その結果として，ロールニップは閉じる。ロールニップの開閉する速さは，開口されるバルブの全体積流速に依存する。異なった組合せのバルブを開口することは，ロールニップの異なった開口速度を達成し，その速度は，シリンダーの断面積と所与の周期中にバルブを流れる流体量とに依存する。
【００３９】
ロールニップは，デジタルバルブパック７；７ｂ内のすべてのバルブを同時に開口することによって，素早く開けられ，その時，分離した急激に開口するバルブは，必要ではないであろう。両デジタルバルブパックは，制御システム３からそれらのデジタル制御信号３１を受信する。制御システムは，再度，ロール位置又は姿勢を測定するセンサー４から必要なロールについての位置データ４１を受信し，センサーは，好ましくは，ロールニップの方向から垂直に見て，流体式アクチュエータ５の後方位置に，流体式アクチュエータと共に置かれる。ロール位置は，受けロールに相対的か又は絶対的かのどちらかで測定される。ロール速度データは，また，測定データの中に入れられ，速度データは，例えば，加速度センサーによって測定出来る。
【００４０】
本発明の装置は，また，カレンダー，巻取機，コーティング装置等々のような，抄紙機と板紙抄紙機で使われる幾つかの装置内のロールニップで起こる振動を減衰させることを可能にする。図３Ａ−３Ｅは，本発明の装置によってロール対２内のロール２１，２２間のロールニップでの振動をどのようにして減衰させるかを図示している。ロールニップ内での振動は，度々，変動する制御，流体式アクチュエータ，偏心ロール等々によるものである。カレンダーのロールニップＮは，ロールニップ，カレンダー枠構造等々を通過する繊維ウェブなしに，図３Ａと３Ｅに図式的に示されている。図３Ａでの制御装置１は，受けロール２２の枠組みに負荷される振動を測定するためのセンサー４，制御システム３，２個のバルブパック７；７ａ，  ７ｂ，と流体式アクチュエータ（流体式シリンダー）５を含む。両デジタルバルブパックは，８個のオン／オフバルブを含み，その結果として，両方は，２５６の異なった状態（体積流量）をカバーする解像度を持つ。デジタルバルブパック７内のバルブは，ピストンヘッド５２；５２ａの異なった側に置かれた圧縮シリンダー部５１；５１ａ，  ５１ｂ内の液体流れを開口と閉鎖し，その時，デジタルバルブパックは，ロールニップＮでの流体圧力を増加及び減少させるために使われ得る。デジタルバルブパック７でのバルブの開閉は，センサー４から振動データ４１を受信する制御システム３によって制御される。
【００４１】
図３Ｂは，図３Ａの機器のロールニップで起こる振動を示し，振動は，図３Ａの装置１の振動センサー４によって測定されたものである。この振動は，ロールニップＮで振幅Ａ１と振動数ｆを持つ。振動データ４１は，センサー４から制御システム３に転送される。制御システム３は，ロールニップで起こる振動に対し，逆振動（差の値）を決定し，この振動の位相は，ロールニップの振動の位相から差し引いたものである。逆振動は，例えば，最大許容振動の振幅（設定値）に基づいて決定される。この後，制御システムは，この特別の逆振動が実現されるように図３Ｂのデジタルバルブパック７で適当なバルブを制御する。逆振動は，図３Ｃで図式的に示されており，振動数ｆと振幅Ａ２を持つ。その時，ロールニップの和振動は，図３Ｄで示されたような，図３Ｂと３Ｃで示された振動の和である。和振動の振幅は，Ａ３で，振動数はｆである。振幅Ａ３は，振動数Ａより小さく，振動の減衰を意味している。この和振動は，センサー４によって測定することが出来，適切な逆振動が，上に記載した制御手続きの基で決定することが出来る。
【００４２】
図３Ｅは，スイッチ手段７がデジタルバルブパック７２と通常の比例バルブ７１を含む制御装置１を図示している。ロールニップＮで勝るニップ圧力は，比例バルブ７１によって，それ自体で，流体注入ラインｓ１とｓ２を仲介とすることで圧縮シリンダー５；５１の異なった部分５１ａと５１ｂ内で勝る作動流体の圧力を制御する通常の方法で調整される。圧縮シリンダーの部分５１ａは，圧縮シリンダー５１内で動くピストン５２のピストンヘッド５２ａの左側に配置され，それ故に，圧縮シリンダーの部分５１ｂは，該ピストンヘッド５２ａの右側に配置される。位置ａのアナログ制御バルブ７１で，作動流体流れは，作動流体がラインｓ１に沿ってシリンダーの左側から排出される間に，ラインｓ２に従いシリンダー５１の右側に流れる。このことは，ロールニップＮでのニップ圧力を増加させる。他方，位置ｂでの制御バルブ７１では，作動流体流れはロールニップＮでのニップ圧力を減少させる，なぜならば，作動流体流れは，ラインｓ１に従い圧縮シリンダー５１の部分５１ａ，ピストンヘッドの左側に流れ，ピストンヘッドの右側で圧縮シリンダーの部分５１ｂからラインｓ２に沿って脱出する。もしセンサー４がロールニップでの振動を検知できるならば，その振動は，デジタルバルブパック７２内のオン／オフバルブを使い，図３Ｂから３Ｄに示されたように，デジタルバルブを開閉し，測定された振動の位相に反対位相の逆振動によって減衰させることが出来る。減衰されるような振動は，アナログ制御バルブの操作からもまた生じることができよう。
【００４３】
図４の制御装置は，リールシリンダー２２に関連して巻取機９のリールコア２１の位置決めと，またリールシリンダーとリールコアから形成されるロール対２のロールニップＮのニップ圧力を制御するためとに使われる。
【００４４】
もし，大きなサイズの制御バルブを持つ通常の制御装置が，リールシリンダー２２に関連して巻取機のリールコアを移動させるためとニップ圧力を維持するために使われるとするならば，制御は，変動する傾向を持つであろう：ロール２１，２２間のニップ圧力を維持するために必要な作動流体の体積流量の変化が，相対的に小さくなり，然るに，該流体圧式手段でリールコアの位置を移動させるために必要な作動流体の体積流量の変化が，相対的に大きい。ロール２１，２２の相互位置の姿勢から該ロール間のロールニップ内で勝るニップ圧力の制御に，逆の場合も同様に，制御を用いてスイッチするので，大きなサイズの制御バルブの質量は，一つの制御状態から他の状態に移すことに問題の一つの理由があり，その結果として変動する制御の傾向のもたることになる。変動する制御は，リールコア上の繊維ウェブの不規則な巻取りの要因となる。
【００４５】
本発明によれば，デジタルパック内に含まれるオン／オフデジタルバルブＶは，小さなサイズで素早い操作性を持つ。図４に図示した制御装置１は，リールコア２１の位置ばかりでなくリールコアとリールシリンダー２２間のロールニップＮのニップ圧力が，固定されたリールシリンダー２２に関連して調整されるところの，デジタルバルブパック７を含む。制御装置１は，位置センサー４；４ａからリールコア２１の位置を示すデータを受信し，また，ロールニップ内のニップ圧力又はリールコアによりリールシリンダー２２に負荷される力を示す測定データ４を力センサー４；４ｂから連続的に又は間欠的に受信するところの，制御システム３を含む。位置センサー４；４ａは，リールコア２１上で繊維ウェブ層Ｗの厚みｓを検出し，センサーは，リールコア周りを巻きつく繊維ウェブの外表面のすぐ近傍に通常置かれる。繊維ウェブ層の厚みの検出は，図にあるように機械的な位置センサーによるか又は繊維ウェブの任意特性の基で，実行されることが出来る。機械的検出では，位置検出器４；４ａは，完全頭を持つ矢印の方向に動かされ，繊維ウェブ層の厚みｓは，位置センサーが，繊維ウェブ外表面の位置についての制御システムデータを送信するにつれて増加する。図４では，位置センサー４；４ａは，リールコア側で，繊維ウェブの頭上に置かれ，繊維ウェブ層の厚みが増すにつれて，完全頭を持つ矢印の方向に動かされる。しかしながら，位置センサーは，後方ロール端に置かれるのがよいであろうし，その時，繊維ウェブ層の厚みは，本当に，光電センサーによって測定されよう。かなりの場合，センサーは，また，制御システム３でリールコア上の繊維ウェブ層の厚みｓの計算を可能にするところの，例えば光の透過率のような繊維ウェブの物理特性を測定できるであろう。装置は，また，リールコアによってリールシリンダー２２に負荷される力Ｆを測定するための力センサー４；４ｂを含む。力センサーは，単にロールニップが閉じたときにのみ動く。力センサーは，また，リールシリンダーとリールコア間のロールニップＮで勝るニップ圧力を直接測定するところの，圧力センサーによって置き換えることが出来る。
【００４６】
位置と力を測定するアナログ信号４１；４１ａ，４１ｂは，力センサー４；４ｂと位置センサー４；４ａから制御システム３に転送され，そこで，それらの信号が，ロールニップでの圧力と，デジタルパック７に送信される制御信号３１により，リールコア２１とリールシリンダー２２の位置とを制御するため，制御システムの制御関数Ｇ（ｓ）のもとで処理される。制御システム３から送られた制御信号３１は，既にデジタル形式で，その結果として，その信号は，アナログバルブに送られた制御信号とは異なり，アナログ形式に変換する必要がない。近接したロールニップでは，ロールニップで勝る圧力は，力センサー４；４ｂによって送られた測定結果４１；４１ｂに基づいて，制御信号３１によりデジタルパック内の適当なバルブを開閉することによって調整される。リールコアまわりの繊維ウェブの厚みｓが，リールシリンダー２２に関連してリールコア２１を置き換える必要があるような範囲に，増加したとき，制御パック７内の適当なオン／オフバルブＶ；Ｖ１．．Ｖ５は，流体式シリンダー５に注入される流体の体積流量が，リールコア２１に接続されたレバーアーム５；５２（ピストン）の所望の動きを生成させる圧縮シリンダー内の所与の作動流体圧力を発生するに十分であるように，開口される。体積流量の量を変更することにより，リールコアの運動速度は，完全頭を持つ矢印の方向に制御され得る。制御モードは，ロールニップＮでの圧力の制御からリールコア２１とリールシリンダーの相互位置の制御，逆の場合も同様に，素早く切り替えられるにもかかわらず，何らの著しい制御変動がないであろう，なぜならば，体積流量に関する変化は，オン／オフバルブを素早く操作することにより制御されるからである。図４の装置では，デジタルパック７は，５個のオン／オフデジタルバルブＶ；Ｖ１．．Ｖ５を持ち，この特別のデジタルバルブの制御解像度は，大多数のリーラーに対し十分な解像度である２５＝３２状態を含む。デジタルパックに含まれるバルブの数を増すことによって，更に高い解像度が，素早く達成される，即ち，１６個のオン／オフバルブは，２１６＝６５５３６の異なった状態の解像度を既に達成する。
【００４７】
図４に示した制御装置は，ロールニップで生成される振動の減衰とまた関係付けられる。振動の振幅と周波数は，例えば，どちらかのロール（２１又は２２）の軸上で，加速度又は力センサーで測定される。振動の信号は，制御関数Ｇ（ｓ）のもとで，開閉を切り替えるようにデジタルバルブパックのバルブを制御する制御システム３に転送され，その結果として，リールコア２１は，意図的に検出された振動に反対の位相で振動させる。振動の減衰は，図３と関連して上により詳細に図示されている。
【００４８】
図５Ａと５Ｂは，コーティングステーションでの本発明の装置の実施例とセンサーから制御信号への測定データの変換を図示している。
【００４９】
図５Ａでは，繊維ウェブＷは，ロール２１と受けロール２２で形成されるロール対２間のロールニップＮを通過し，コーティング剤が，ロール表面と受けロール表面からロールニップの繊維ウェブ表面上に転送される。コーティング剤は，コーティング剤塗布ステーション６；６１，６２からロール２１，２２の表面上に転送され，そのステーションの構造と操作は，それ自体，通常のものである。ロールニップＮを開放又は閉鎖することが望ましいとき，ロール２１は，受けロール２２に関して，ロール２１の軸受ハウジングに接続された流体式シリンダー５で位置が変えられ，ロールニップＮが閉鎖される間に，ロールによる受けロールに負荷される力が，流体式シリンダーで同時に変えられる。シリンダー内で動くピストンヘッド下方のシリンダー部分の流体圧力が増加するとき，ロールニップは開く，又，ロールニップが閉鎖されるとき，ニップ圧力は減少し，ところが，流体式シリンダー内を動くピストンヘッド上部のシリンダー部分の流体圧力が増加すると，ロールニップは閉じ，ロールニップが閉鎖されると共に，ニップ圧力は増加する。受けロール２２に関連して，ロール２１の位置は，ロール２１の各端で流体式シリンダーの下端に配置され，そして，シリンダー内を動くピストンの位置を検出している位置センサー（図５Ｂにより詳細に示されている）で測定される。ニップＮでロールによりロール２１に負荷される力は，ピストンの上端に接続された力センサー４；４ｂによって，ピストンと軸受ハウジング間の圧縮力を基にして測定される。図５Ａは，ロール対の最初の端，即ち，図に図示した端，に配置された流体式シリンダー５に機能的に接続された力センサー４；４ｂを示し，同様の力センサーが，ロール対２の他の端で提供される。
【００５０】
図５Ｂは，図５Ａの機器で使われる力センサー４；４ｂと位置センサー４；４ａから到着する測定信号４；４１と測定信号に基づいてスイッチ手段７の制御の処理を図示している。力センサー４；４ｂは，ロールニップＮでロール２１により受けロールに負荷される力を連続的に測定し，力レベルを電圧（Ｕ）によって，アナログ測定信号４１；４１ｂとして表示する。位置センサー４；４ａは，受けロール２２に関連してロール２１の位置を連続的に測定し，電流レベル（Ａ）によって，アナログ測定信号４１，４１ａとして位置を表示する。測定信号は，測定信号４１；４１ａ，４１ｂを制御関数Ｇ（ｓ）に基づいてデジタル制御信号３１に変換されるところの制御器（controller）３に転送される。制御信号３１は，ピストンヘッド５２；５２ａの異なった側に配置されているシリンダー５１部分で，制御信号３１に基づいてオン／オフデジタルバルブによって液体流れを増減させるところのデジタルバルブパック７；７ａ，７ｂにそのまま転送される。デジタルバルブパック７；７ａのデジタルバルブは，シリンダー５１のピストンヘッド５２ａの左側でシリンダー部分５１ａ内の作動流体の圧力を調整する役割を果たし，デジタルパック７；７ｂのデジタルバルブは，ピストンヘッド５２ａの右側でシリンダー部分５１ｂの流体圧力を調整する役割を果たす。
【００５１】
システムは，位置制御と力制御間の制御モードを選択するため，制御システム３とデジタルバルブパック７間でスイッチを含むが，しかしながら，制御バルブとアナログコネクションの両方を使うような通常の制御装置とは異なり，このようなスイッチは通常必要がない，なぜならば，デジタルバルブパック内に含まれるオン／オフバルブは，位置制御から力制御に及び逆の場合も何らの遅れも殆どなく，制御モードを切り替えるための十分に素早い操作を持っているからである。本発明の制御装置は，制御器３からの制御信号がアナログ制御信号に変換する必要のないアナログ制御バルブを使い，装置のより簡単な制御と信号の変換間での情報損失の減少をもたらす，ロール位置とロールニップ圧力を制御するため装置に関して著しい付加的な利点を持っている。
【００５２】
図６Ａは，再び，フレーム内に加圧手段５；５１を装備した“マルチゾーンロール”（multi-zone  roll）の単純化した図であり，図６Ｂは，マルチニップ型カレンダー２０に“マルチゾーンロール”のようなものの使用を示す。マルチゾーンロールは，静止固定されたフレーム１１と各時間にカップル（couple）で加圧出来るフレームに接続された流体式シリンダー５，５１を持っている。マントル（mantle）２３ａは，フレーム１１まわりに回転する。ジャーナル８は，マントル２３ａとフレーム１１間で提供される。流体式シリンダーの加圧は，制御システム３から制御信号３１；３１ａを受信するデジタルバルブパック７；７１によって制御される。マルチゾーンロール端で提供されている流体式シリンダー５；５２は，デジタルバルブパックの介在によって，カレンダー圧力を制御する役割を果たす。カレンダー圧力を制御するデジタルバルブパック７；７２は，また，制御信号３１；３１ｂを受信するところの制御システム３に接続されている。
【００５３】
マントルの異なる部品は，静的ロールフレーム１１によって支持された流体式シリンダー５；５１によって種々の方法で加圧され得る。流体式シリンダー５；５１は，各時間にカップルで加圧され，その結果として，図示されたマルチゾーンロールは，それぞれ個々の流体注入ダクトで加圧される５個の領域５１；５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅを持っている。該流体注入ダクトのそれぞれは，制御システム３からの制御信号３１ａによって制御されるデジタルバルブパック７；７１のオン／オフバルブの一つに接続される。デジタルバルブパック７；７１の適当なバルブの開閉によって，マルチゾーンロールのマントル２３ａ下側の所望領域５１が，加圧されることが出来る。図６Ａで示されたマルチゾーンロール２３端で，マルチゾーンロール２３が上下され得る流体式シリンダー５；５２；５２ａ，５２ｂが，提供される。これらの流体式シリンダーは，制御システム３から制御信号３１；３１ｂを受信する分離しているデジタルバルブパック７；７２で制御される。デジタルバルブパック７；７２内のデジタルバルブの数とそれらが送出する体積流量は，図１に関連して上で述べたように，作動流体の所望の圧力レベルが流体式シリンダー５，５２ａ，５２ｂで生成されるように選択される。
【００５４】
図６Ａに示されているタイプのマルチゾーンロール端で流体式シリンダー５；４５の操作とマルチゾーンロール内の加圧手段５；５１の操作は，アナログ制御バルブとスイッチで通常の制御装置で制御される。そのような制御装置は，度々，変動する制御を受けやすい，なぜならば，種々の領域５１ａ，．．５１ｅの加圧において，変化している間の制御バルブの操作による遅れがあるからである。図６Ａで示された本発明の制御装置では，対比によって，作動流体ステーション（hydraulic  station）（図に示されていない）から加圧手段５１への液体流れは，５個のオン／オフバルブを持つデジタルバルブパック７；７１を用いて制御される。各バルブは，ロールマントル下部の所定の流体式シリンダー５１；５１ａ．．５１ｅに導く流体注入ダクトの開閉を行う。デジタルバルブは，素早い操作を持ち，その結果として，ロール重量に起因するクラウン変動制御（crown  variation  control）要求に素早く対応することを可能にするように，種々のロール領域での加圧が全く素早く変化できる。他のデジタルバルブパック７；７２，は，ロールニップのニップ圧力を変える役割を果たし，また，ロール端で流体式シリンダー５；５２；５２ａ，５２ｂの流体圧力を変化させることによってロールニップを開閉する役割を果たす。ロールニップは，また，図２と組み合わせて上で説明されたように，デジタルパックの適当なバルブを開／閉することによって所定の速度で，ロールニップが，開／閉されることが出来る。マルチニップ型カレンダーの機能を制御する目的の通常の先端制御システムは，マイクロコンピュータを含み，そのコンピュータは，ニップパラメータを測定する測定センサーからニップパラメータについての情報を連続的に受信し，これらのデータに基づいて，ロール内のクラウン変動を制御しマントルを加圧するように制御信号を流体式シリンダーに送信し，アナログバルブとスイッチによってニップ圧力を調整するように制御信号を流体式シリンダーに送信する。制御信号が送られる前に，制御信号は，アナログ制御バルブを制御する観点で，デジタル形式からアナログ形式に変換される。本発明の制御装置では，対比によって，制御システム３からやってくるデジタル形式の制御信号３１は，アナログ形式に変換する必要がない，なぜならば，制御バルブ（複数の制御バルブ）は，制御信号がデジタルであるデジタルバルブパックで，置き換えられているからである。
【００５５】
マルチゾーンロールは，度々，最も上方又は下方ロールとして，また，マルチニップ型カレンダーでのアイドルロールとして使われる。図６Ｂは，図６Ａで示された種類のマルチゾーンロールがロールセット中の最も上部ロール２３；２３ａと最も下部ロール２３；２３ｂとして使われている実施された縦型マルチニップ型カレンダー２０を，図示している。マルチゾーンロール２３；２３ａと２３ｂは，図６Ａで示したように，ロール内で加圧手段を含み，流体式シリンダー５；５２ａ，５２ｂは，マルチニップ型カレンダー２０で，所定のニップ圧力分布とニップ圧力を生成するために使われるこれらのロールに接続されている。更に，これらの流体式シリンダーは，例えば，通過が一時的に中断する間に，ロールセット中のカレンダーニップＮを開閉する役割を果たす。最上部ロール２３；２３ａと最下部ロール２３；２３ｂ間のアイドルロール２４；２４ａ，２４ｂ，２４ｃの間では，ロール内に何らの荷重を加える手段はないが，しかしながら，荷重を加えるアーム１２は，それらの軸受ハウジングに接続され，流体式シリンダー５３；５３ａ，５３ｂ，５３ｃが，これらのアイドルロール端で，蒸気箱（steam  boxes）とリムーバルロール（removal  roll）（図に示されていない）のような，補助手段の質量荷重を補償するための荷重をかけるアームに，接続されている。スーパカレンダーのようなマルチニップ型カレンダーに加えて，マルチゾーンカレンダーが，一般に，繊維ウェブの脱水に対する加圧に使われる。
【００５６】
図６Ｂで示されたマルチニップ型カレンダーは，ロールセットのロールニップＮのニップ荷重とニップ荷重分布を制御するために，本発明の制御装置１を使う。制御システム３は，ニップパラメータを測定する測定センサー（図示されていない）からニップパラメータについての情報を連続的に受信し，制御信号３１；３１ｄをデジタルバルブパック７；７１に送ることによって，これらのデータに基づいて，補助手段の重さを補償する流体式シリンダー５３；５３ａ，５３ｂ，５３ｃを制御する。デジタルバルブパックのオン／オフバルブの数と流量比は，ロール２４；２４ａ，２４ｂ，２４ｃの補助手段の重さに起因する荷重の最適な補償を可能にするように，選択された。図６Ｂに示された各デジタルバルブパック７１；７１ａ，７１ｂ，７１ｃは，各々が状態を補償する２５＝３２の異なった荷重を制御することが出来るように，５個のオン／オフバルブを持っている。制御システム３は，また，ロールと最上部と最下部ロールに機能的に接続され，そして，制御信号３１；３１ｃをデジタルバルブパック７；７２に送ることによって，ロールニップの開閉を制御する流体式シリンダー５；５２ａ，５２ｂとのセットのカレンダー圧力を制御する。カレンダー圧力とニップの開閉を制御するデジタルバルブパック７；７２；７２ａ，７２ｂは，同一であるか又は異なっているであろう。図６Ｂに示されたデジタルバルブパック７２は，それらがカレンダー荷重とロールニップＮの開／閉速度に対する２５＝３２の異なった制御状態を達成することが出来るように，５個のオン／オフバルブを持っている。
【００５７】
図７Ａと７Ｂは，ブロック図として本発明の制御装置と方法を図示している。
【００５８】
図７Ａは，抄紙機における二つの長形のロール装置対２間のロールニップＮでの，二つの長形のロール装置の位置及び／又は力を制御するための，本発明による制御装置のブロック図である。ロール装置は，例えば，ロールとその受けロール，又は，ロールとドクターブレードを含む。制御装置１は，図７Ａに示したように，ロール装置の位置及び／又は力，又は，これらに作用する任意の変数を測定し，制御システム３に測定信号４１を送るための，測定手段４を含む。制御装置１は，更に，ロール装置の位置及び／又は力がロールニップで変えられる流体圧式手段５，流体圧式手段の体積流量を制御するためのスイッチ手段７，と測定信号４１を受信し，制御信号３１を生成しそれをスイッチ手段７に送信するために変数の設定値と測定信号に含まれる情報とを比較するための制御システム３を含む。スイッチ手段は，制御信号を受信と処理するための受信手段と，流体圧式手段の流体圧力及び／又は流体圧式手段への液体流量を変えるために，制御信号に基づいて，開閉出来るところの，少なくとも一つのオン／オフバルブを持つデジタルバルブパックを持つ。
【００５９】
図７Ｂによれば，制御方法は，抄紙機の二つの長形のロール装置を形成するロール装置対間のロールニップＮで，長形のロール装置の位置及び／又は力を制御する役割を果たす。他のロール装置を基準に関連して，ロール装置の位置及び／又はロール装置によって他のロール装置に負荷される力，又はこれらに作用する任意の変数が，測定される。測定された変数値は，変数の種々の値を得るために，該変数の設定値と比較される。差の値は，ロール装置の位置及び／又はそれが流体圧式手段の助けで他のロール装置に負荷する力を調整するための基礎として使われる。流体圧式手段の流体圧力及び／又は流体圧手段への液体流量は，流体圧式手段に接続されたデジタルバルブパック内の少なくとも一つのオン／オフバルブを開及び／又は閉することにより差の値を変化させるために，変えられる。
【００６０】
本発明の方法と制御装置の多くの実施例のみが，上に記載されてきたにすぎないし，本発明が，また，請求項で定義された本発明のアイデアの範囲内で，他の手法で改良されることが出来ることは技術的に熟練した場合では明らかである。
【００６１】
従って，デジタルバルブパックを利用する装置は，縦型に位置付けられたマルチニップ型カレンダーのニップ圧力に起因する荷重，ロールニップとＤＥ特許明細書１０１０１１８２によって開示されたタイプであるアイドル手段の補助装置の開閉速度を，一部分又は完全に補償するために適用されることが出来る。
【００６２】
本発明の装置の使用で，ロールの質量は，また，特許出願の図２に示されたバルブ３２が，ポンプ２３と２５から流れを素早く閉開するデジタルバルブパックで置き換えられ，ロール内を動くピストンの運動速度とロール内の流体流量を素早く変化させることを可能にするところの，ＤＥ特許出願１０００６２９９によって開示された種類の装置において，制御され得る。
【００６３】
図５Ａ乃至図５Ｂに図示された実施例では，ロールニップのニップ圧力とロールニップの開閉は，繊維ウェブコーティングのために使用された機器では，本発明の制御装置によって調整される。コーティング剤は，ロール及び／又は受ロールの表面，又は，ロール及び／又はその受けロールまわりに回転するエンドレスベルトから，ロールとその受けロール間のロールニップで繊維ウェブ上に，移送される。コーティング剤は，ロール及び／又はその受けロール，又は，幾つかの実施例では，ブレード又はロッドのような，ロール又はロールまわりに回転するエンドレスベルトに対しプレスする塗布手段（＝ロール装置）を含む塗布ステーションでロール及び／又はその受けロールまわりに回転しているエンドレスベルト上に移送される。塗布手段とロール又はロールまわりを回転するエンドレスロール間の荷重圧力は，コーティング剤の厚みと滑らかさを制御するために，流体式シリンダーのような，塗布手段に接続された流体式アクチュエータで，変えることが出来る。本発明の装置は，所望の荷重圧力レベルを達成するために適当な数のオン／オフバルブを持つデジタルバルブパックを通して，作動流体流れが流体式アクチュエータに移動するように制御することによって，塗布手段とロール又はロールまわりに回転するエンドレスベルト間の荷重圧力による素早く正確な作用を可能にする。
【００６４】
ドクターブレード（＝ロール装置）とロール表面間の荷重圧力は，また，所望の荷重圧力レベルを達成するために適当な数のオン／オフバルブを持つデジタルバルブパックを通し，ロールに対してドクターブレードをプレスする作動流体流れを制御することにより，他の数ある中で，繊維ウェブをカレンダーするための装置で通常使われるところのロール表面をこすり付けるドクターブレードにおいて，本発明の装置によって，変えることが出来る。
【００６５】
上の例は，二つの状態を持つデジタルバルブの使用を記載している。デジタルバルブは，また，幾つかの状態をもつことが出来よう。従って，言ってみれば三つの状態を持つデジタルバルブは，油を二方向に転送でき，一方向では，流体を全く浸透させないであろう。バルブの操作はその時次のように記載できる。
【００６６】
状態＋１：バルブは，油を第一方向，例えば，シリンダーでのピストンの前方側に転送する。
【００６７】
状態０：バルブは，閉じられ流体を転送しない。
【００６８】
状態−１：バルブは，油を第二方向，例えば，シリンダーのピストンの後部側，即ち，ピストンロッド側に転送する。
【００６９】
そのようなバルブは，アナログサーボバルブの方法で動作するだろうが（バルブはスピンドルの中心で閉じられている），しかし，１００％に又はデジタルの各時間ステップによって開口されよう。これは，ロールニップの開閉速度が各ケースで使われるデジタルパックの複数のバルブ／バルブ組合せのサイズに依存するので，同じバルブをフル流れでニップを閉じる位置に動かすこと，又は，フル流れで開口位置に動かすことを可能にする。上で述べた三ステップバルブデジタルバルブは（三状態を持つ）また，好ましくは，ロールニップの振動制御に使われ，その時，デジタルバルブは油を二方向に転送する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】対のロール端から見た二つのロール間のロールニップを示す図である。
【図２】対のロール端から見た二つのロール間のロールニップを示し，ロールニップの開放と閉鎖を制御するために使われる装置を示す図である。
【図３】図３Ａと３Ｅは，対のロール端から見た二つのロール間のロールニップを示す。図は，ロールニップの振動を減衰するのに使われる機器（apparatus）を示し、図３Ｂから３Ｄは，本発明の装置を使うことによって機器中に発生する振動の減衰を示す図である。
【図４】巻取機のリールシリンダーとリールコア間のロールニップの概略図であり，リールシリンダーとリールコアによって形成される対のロール端から見たものであり，また，巻取機のリールコアの位置とニップ力を制御するために使われる装置を示す図である。
【図５】図５Ａと５Ｂは，繊維ウェブコーティングに使われる機器における一対のロール端から見たロールニップを示し，ロールニップの開放と閉鎖するためとニップ圧力を制御するために使われる装置を示す図である。
【図６】図６Ａは，マルチゾーンロール（multi-zone  roll）とその異なったゾーンを加圧するために使われる制御装置の横概略図である。図６Ｂは，図６Ａのマルチゾーンロールを最下部と最上部ロールとして使うマルチニップカレンダーを制御するための装置を示す図である。
【図７】図７Ａは本発明の装置のブロック図であり，図７Ｂは本発明の方法のブロック図である。
【図１】
0004445868.tif 000002
【図２】
0004445868.tif 000003
【図３Ａ】
0004445868.tif 000004
【図３Ｂ】
0004445868.tif 000005
【図３Ｃ】
0004445868.tif 000006
【図３Ｄ】
0004445868.tif 000007
【図３Ｅ】
0004445868.tif 000008
【図４】
0004445868.tif 000009
【図５Ａ】
0004445868.tif 000010
【図５Ｂ】
0004445868.tif 000011
【図６Ａ】
0004445868.tif 000012
【図６Ｂ】
0004445868.tif 000013
【図７】
0004445868.tif 000014