(57)【要約】  自立したフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００は、設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成され、第一の真空ゾーンを通して前記ボードを第一の動作プロフィールで駆動する最初の可変速度ゾーン２２０、及び次に第二の真空ゾーンを通して前記ボードを第二の動作プロフィールで駆動する第二の速度ゾーン２３０の駆動車輪（２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ）を有する、ボード（例えば２）のフィードテーブル面（２１０）を含む。改良取り付けが可能なシートフィーダ２００は、前記ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、それに応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成されるコントローラ３００も含む。
2021514911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００及び改良方法であって、
前記シートフィーダ装置は、フィード端から放出端まで移動しホストマシン１０に入る段ボールボードシートの積み重ねからの単一のシート２をフィードすることが可能であり、
前記装置は、
（ａ）前記フィード端及び前記放出端を含み、フィード要素又は駆動車輪を有する前記シートの支持フィードテーブル面２１０を含み、
（ｂ）前記フィード要素は、前記ボードを第一の動作プロフィールで駆動する最初の可変速度ゾーン２２０に第一の複数のフィード要素を含み、
前記第一のフィード要素は、第一の専用コンピュータ制御モータ又はサーボシステム２２０Ｍによって駆動され、
（ｃ）前記フィード要素はまた、前記ボードを第二の動作プロフィールで駆動する第二の速度ゾーン２３０に第二の複数のフィード要素を含み、
前記第二のフィード要素は、第二の専用コンピュータ制御モータ又はサーボシステム２３０Ｍによって駆動され、
（ｄ）前記第一の複数のフィード要素は、前記シートの移動方向に横向きに前記フィード端から、第一の複数のフィード要素から放出端まで延びる第二の複数の列に配置される前記第二の複数のフィード要素まで延びる、第一の複数の列に配置され、
前記装置はまた、
（ｅ）前記シートがフィードされるとき、前記シートを前記第一の複数のフィード要素に対して保持するための、支持フィードテーブル面２１０の前記最初の可変速度ゾーン２２０に対応する第一の真空源による吸引ゾーンと、
（ｆ）前記シートがフィードされるとき、前記シートを前記第二の複数のフィード要素に対して保持するための、前記第二の速度ゾーン２３０に対応する第二の真空源による吸引ゾーンと、
（ｇ）前記ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、前記ホストマシンの所定の速度信号に応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成されるコントローラ３００と、
を含む、段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置。
【請求項２】
前記シートフィーダ装置は、フィード端から放出端まで移動してホストマシン１０内に入る一枚のシート２を段ボールシートの積み重ねからフィードすることができ、
前記最初の可変速度ゾーン２２０の専用の主要なサーボモータ２２０Ｍは、マシンのピークトルク要求を低減し、前記シートを（特定の距離において通常必要とされるよりも）より低い加速度で加速するように設計される特定の動作プロフィールを実行するように構成され、
前記モータ２２０Ｍは、前記シートをマシン速度以上まで瞬間的に加速し、シートが「追いつく」ようにし、次に前記ボードをマシン速度まで減速し、フィード可能な最長のシート（最大シート）が処理可能であることが確かとする、
請求項１に記載の段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００及び改良方法。
【請求項３】
前記シートフィーダ装置は、フィード端から放出端まで移動してホストマシン１０内に入る一枚のシート２を段ボールシートの積み重ねからフィードすることができ、
前記改良方法が完了すると、前記シートフィーダ装置２００は、フィード可能な最大シートサイズの増大を受容可能な、
請求項１に記載の段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００及び改良方法。
【請求項４】
前記シートフィーダ装置は、フィード端から放出端まで移動してホストマシン１０内に入る一枚のシート２を段ボールシートの積み重ねからフィードすることができ、
前記駆動車輪は、補助し、前記シートと可能な限り接触する必要があり、
長さが異なる部材を使用する新しいリンク機構設計が、前記シートが前記マシンにフィードされるとき各車輪を順に隠す制御面（例えば２４０、２５０）に角度をもたせる、
請求項１に記載の段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００及び改良方法。
【請求項５】
設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成されるフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置２００であって、
第一の真空ゾーンを通して前記ボードを第一の動作プロフィールで駆動する最初の可変速度ゾーン（例えば２２０）、及び次に第二の真空ゾーンを通して前記ボードを第二の動作プロフィールで駆動する第二の速度ゾーン（例えば２３０）の駆動車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ）を有するボード（例えば２）のフィードテーブル面２１０を含み、
シートフィーダ２００はまた、前記ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、それに応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成されるコントローラ３００を含む、
フィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置。
【請求項６】
設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成されるフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置２００であって、
マシンのピークトルク要求を低減し、前記シートを（特定の距離において通常必要とされるよりも）より低い加速度で加速するように設計される特定の動作プロフィールを実行するように構成される、前記最初の可変速度ゾーン２２０の専用の主要なサーボモータ２２０Ｍをさらに含み、
前記モータ２２０Ｍは、前記シートをマシン速度以上まで瞬間的に加速し、シートが「追いつく」ようにし、次に前記ボードをマシン速度まで減速し、フィード可能な最長のシート（最大シート）が処理可能であることを確かとする、
請求項５に記載の、フィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置。
【請求項７】
設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成されるフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置２００であって、
前記改良方法が完了すると、前記シートフィーダ装置２００は、フィード可能な最大シートサイズの増大を受容可能な、
請求項６に記載の、フィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置。
【請求項８】
設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成されるフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置２００であって、
前記シートが前記マシンにフィードされるとき各車輪を順に隠す、別途制御可能な制御面（例えば２４０、２５０）を介して前記駆動車輪は、補助し、前記シートと可能な限り接触する、
請求項７に記載の、フィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置。
【請求項９】
設置済みの段ボールボード処理マシン（例えば１０）をアップグレードするように構成されるフィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置２００であって、
シートフィーダ２００はまた、前記ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、ホストマシンの所定の速度信号に応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成されるコントローラ３００をさらに含む、
請求項８に記載の、フィードロール無しのコンピュータ制御による段ボールボード又は厚紙ボードの自立シートフィーダ装置。
【請求項１０】
箱製造マシンなどの、設置済みで作動中の段ボールボード処理の又はホストマシン１０に、アップグレードされた自立式段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００を取り付けて、制御する方法であって、
前記方法は、
（ａ）フィード端から放出端まで移動してホストマシン１０内に入る一枚のシート２を段ボールシートの積み重ねからフィードすることができ、シートの支持フィードテーブル面２１０を有する段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００を提供するステップを含み、
前記支持フィードテーブル面２１０は、前記フィード端及び前記放出端を含み、フィード要素又は駆動車輪を有し、
前記フィード要素は、前記ボードを第一の動作プロフィールで駆動する最初の可変速度ゾーン２２０に第一の複数のフィード要素を含み、
前記第一のフィード要素は、第一の専用コンピュータ制御モータ又はサーボシステム２２０Ｍによって駆動され、
前記フィード要素はまた、前記ボードを第二の動作プロフィールで駆動する第二の速度ゾーン２３０に第二の複数のフィード要素を含み、
前記第二のフィード要素は、第二の専用コンピュータ制御モータ又はサーボシステム２３０Ｍによって駆動され、
前記第一の複数のフィード要素は、前記シートの移動方向に横向きに前記フィード端から、第一の複数のフィード要素から放出端まで延びる第二の複数の列に配置される前記第二の複数のフィード要素まで延びる、第一の複数の列に配置され、
第一の真空源による吸引ゾーンは、前記シートがフィードされるとき、前記シートを前記第一の複数のフィード要素に対して保持するための、支持フィードテーブル面２１０の前記最初の可変速度ゾーン２２０に対応し、
第二の真空源による吸引ゾーンは、前記シートがフィードされるとき、前記シートを前記第二の複数のフィード要素に対して保持するための、前記第二の可変速度ゾーン２３０に対応し、
コントローラ３００は、前記ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、前記ホストマシンの所定の速度信号に応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成され、
前記方法は、
（ｂ）前記ホストマシン１０を前記シートフィーダ装置２００に接続し、ホストマシンが望むボード速度信号を前記コントローラ３００に提供するステップと、  
を含む、方法。
【請求項１１】
設置済みで作動中の段ボールボード処理マシン又はホストマシン１０に、アップグレードされた自立式段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００を取り付けて、制御する方法であって、
前記方法は、
マシンのピークトルク要求を低減するように設計される特定の動作プロフィールを実行する、前記最初の可変速度ゾーン２２０の専用の主要なサーボモータ２２０Ｍを制御するステップをさらに含み、
前記動作プロフィールは、前記シートを（特定の距離において通常必要とされるよりも）より低い加速度で加速するようにプログラムされ、
専用モータ２２０Ｍは、それを挽回するために前記シートをマシン速度以上まで瞬間的に加速し、シートが「追いつく」ようにし、次に前記ボードをマシン速度まで減速し、
前記ボードを適切なタイミングでマシン速度に戻すことにより、フィード可能な最長のシート（最大シート）が処理可能であることを確かとする、方法。
【請求項１２】
設置済みで作動中の段ボールボード処理の又はホストマシン１０に、アップグレードされた自立式段ボールボード又は厚紙ボードのシートフィーダ装置２００を取り付けて、制御する方法であって、
前記方法は、
別途制御可能な角度を有する制御面（２４０、２５０）を、各速度ゾーン（２２０、２３０）上に提供し、各シートが前記ホストマシン内にフィードされるとき、前記制御面（例えば２４０、２５０）の高さ及び角度を、各駆動車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ）を順に露出する、又は隠すように制御するステップをさらに含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の参照）
本出願は、２０１８年２月２６日に出願された米国特許仮出願第６２／６３５、３７３号明細書に基づく優先権を主張する。この出願の名称は、「フィードロール無しの段ボール又は厚紙ボードのシートフィーダ改良装置及び方法」であり、その開示内容の全体がここで参照により本明細書に組み込まれる。本発明の主題である段ボールボードの処理は、それら全てが本発明の譲受人により共同所有されその全体がここで参照され援用される米国特許第５１８４８１１号、米国特許第６８２４１３０号、及び米国特許第９５３９７８５号の開示とも関連する。
【０００２】
本発明は、段ボールボードやシートのフィーダマシンに関し、また、箱製造マシンなどの設置済みで作動中の段ボールボード処理マシンを改良して新しいシートフィーダを取り付けるためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明の出願人により共同所有される米国特許第９５３９７８５号に示され、説明される（また、図１Ａに示される）ような箱製造マシンは、選択した枚数の段ボールボード又は厚紙ボードシートを（最初は静止している段ボールボード又はシートの積み重ね２から）箱製造マシンの入口に選択したボード移動速度でフィードするためのシートフィーダ（例えば１２）をしばしば組み入れる。上述のとおり、本発明の譲受人は、米国特許第５１８４８１１号（「Ｅｘｔｅｎｄ−Ｏ−Ｆｅｅｄ（登録商標）シートフィーダに関する）、及びＮｉｐ  Ｒｏｌｌを備えたシートフィーダ（例えば図１Ｂに図示）に関する米国特許第６８２４１３０号も所有する。箱製造マシン又は厚紙ボード仕上げマシン（ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）などの設置済みで作動中の段ボールボード又はシートの処理マシンは、ブランクの段ボールシート又はボード２の束を受け入れ、各シートに連続的な処理を実行する。典型的な処理は、グラフィックスの印刷、及び段ボールボード又は厚紙ボードのブランクシートの穴あけを含む。各シートの正確な位置決めが重要であり、「レジストレーション」という用語は、単一のボード又はシートへの複数の印刷や切込みの正確さを指す。適切なレジストレーションを達成するために、マシンの全てのセクションが相互につながり、（理想的には）完全に等しい所定の直線速度で動作する。ギヤトレインは単一のモータで駆動されることが望ましい。第一のユニットは、静止したシート又はボードを受け入れ、短い距離の間にボードを予め設定されるマシン直線速度（又は、所定の表面速度）に加速する必要がある。
【０００４】
厚紙ボードシートをフィードする方法は、時間の経過と共に進化してきた。元祖の設計の１つはキッカーバーを使ってマシンにシートを押し入れるものであった。後の設計において、車輪又はベルトを使ってシートを下から引いて動かすことが始まった。これらは、「リードエッジフィーダ」と呼ばれ、現代のほとんどのマシンで見られる。ほとんど全てのマシンは、シートを受け、引き入れ、そしてマシン内へ駆動するボード受領、及び係合のためのギャップ又はニップを、一対のロールが形成することに依存する。フィードテーブルは、フィードロール３の所定の直線速度とマッチするようシート又はボードを加速するように設計される。これらの「ニップ」ロール（例えば図１Ｂに示される３Ｕ及び３Ｌ）が次に厚紙ボードシートを制御してマシンにフィード続ける。
【０００５】
フィードロールニップを通り過ぎたあともシートを支持続けるために「ストローク延長」装置及び方法が開発された。移動方向と直角方向にクリース（ｃｒｅａｓｅ）を有するシートは、瞬間的に接触を失う、又はフィードロールニップで浮く可能性があり、レジストレーションに影響を及ぼす。クリースでのシート断面を見ると、厚みがフィードロール３Ｕと３Ｌの間に画定される垂直のギャップ又は穴よりも小さく、ニップのグリップ効果が無くなることがわかる。ストローク延長を備えたフィードテーブルは上流のシートをフィード続け、クリースがニップを通過するときに移動が中断しない。
【０００６】
通常、上側フィードロール３Ｕは、厚く、しなやかなポリマ又はウレタンコーティングで覆われ、下側フィードロール３Ｌは、ギザギザ表面を有するスチール製である。ボードを適切に制御するため、ロールは、ギャップが厚紙ボードの厚み以下になるようにニップを画定するように構成される必要がある。この結果、厚紙ボードがある程度つぶれ、ボードを弱くしたり印刷の品質を悪くしたりする。上側のウレタン製ロール３Ｕが摩耗すると、その表面速度がシート又はボードの速度（それは所定の直線速度と一致しなければならない）と異なってしまう。いずれは、この速度差が、ボードのレジストレーションに影響するほど大きくなり、上側ロール３Ｕは交換が必要となる。フィードロールの交換は、費用がかかるダウンタイムを必要とし、非常に高い費用と長い時間を必要とする工程となり得る。
【０００７】
大型の厚紙ボード仕上げマシン（例えば１０）は、しばしば使用可能年数を伸ばすためにアップグレードされる。アップグレードはマシンの一部の再構築、又は古いシートフィードシステム（例えば１２）の代わりに新しいシートフィードシステムを取り付けることを含んでもよい。アップグレードの際、しばしばリードエッジフィーダがキッカーバーフィードテーブルの代わりに取り付けられる。新しく改良されたシートフィーダは、適切なサイズであり、ホストマシンの残りの部分とタイミングが合う必要があり、しばしばホストマシンのギヤトレインに直接接続してホストマシンから機械力を導出する。そのようなアップグレードは、何日もかかり得て、既存の又は取り付けられた段ボールボード又は厚紙ボードシート処理マシン及び新しいシートフィーダの大掛かりな変更を必要とする取り付け作業を含み得る。その結果としてのシステムは通常フィードロールの使用に依存続け、これらの必要性により、設置済みで作動中の、箱製造マシンなどの段ボールボード処理マシンを新規の又は更新されたシートフィーダによって改良する工程の費用及び不安定さが増加する。ニップロール又はフィードロール（例えば３Ｕ及び３Ｌ）を備えたシートフィーダは、各タイプのシート又はボード用のニップの正しいサイズのギャップを維持するために調整を必要とし、ギャップの調整が正しくない場合、フィードロールがシートを損傷したり破壊したりし得る。先行文献は、機械力をホストマシン（例えば１０又は「Ｍ」）から導入する機構に依存するニップ又はフィードロールを省略したシートフィード機構を含む（例えば、Ｐｒｉｍｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの、米国特許第５０４８８１２号、及び図１Ｃを参照）。図１Ｃに示されるタイプのシートフィーダ１０Ｐが既存のホストマシン（例えば１０又は「Ｍ］）に取り付けられる場合、その結果は、改良取り付け工程中に、ホストマシンの形状への深い依存と、（ａ）ホストマシン、及び（ｂ）Ｐｒｉｍｅのシートフィーダ１０Ｐに重大で高価な変更を必要とすること、との組み合わせとなる。そのような変更は、アップグレードの費用、及びマシンを意図した用途に使用できないダウンタイム期間を増加させる。
【０００８】
したがって、段ボールボード又は厚紙ボードシートのフィーダ装置、及び、既存の設置済みで作動中の、箱製造マシンなどの段ボールボード処理マシンへの取り付けがより簡単で安価なシートフィードシステムを提供する取り付け改良方法の必要性がある。
【発明の概要】
【０００９】
したがって、本発明の主目的は、段ボールボード又は厚紙ボードシートのフィーダ装置、及び、既存の設置済みで作動中の、箱製造マシンなどの段ボールボード処理マシンへの取り付けがより簡単で安価なシートフィードシステムを提供する取り付け改良方法を提供することにより、上述の難点を解消することである。
【００１０】
本発明のフィードロール無しの段ボールボード又は厚紙ボードシートフィーダ装置及び取り付け改良方法は、段ボールボード又は厚紙ボードシートのフィーダ装置、及び、既存の設置済みで作動中の、図１Ａに示される箱製造マシン１０などの段ボールボード処理マシンへの取り付けがより簡単で安価な取り付け改良方法を提供する。
【００１１】
本発明は、段ボールボード又はシートを、下流部分がシートに作業を実行するマシンにフィードするための装置を含む。従来からこれらのマシンは２つの平行なロール（例えば図１Ｂに示されるフィードロール又はニップロール３Ｕ及び３Ｌ）が、最も下のシートをシート又はボードの積み重ね（例えば２）から引っ張るニップを生成することに依存する。シートをグリップするために、このニップ（すなわちロール３Ｕと３Ｌとのロール間ギャップ）はシート厚み以下でなければならず、その結果しばしばシートサブストレートをつぶす結果となる。シートは、このつぶす動作を補償するために余分な材料を使って製造される。本発明は、先行文献のシートフィーダのニップによるつぶす動作を取り除き、ニップの動作を、シートを加速する車輪、及びシート（例えば２）と車輪との間の牽引を維持するための真空圧付きのフィードテーブルで入れ替える。
【００１２】
本発明の方法及び装置は、動力源をホストマシンに依存せず、代わりに、１つ又はそれ以上のモータによって駆動される完全に自立したコンピュータ制御によるユニットであり、ホストマシンからのデータ又は信号は、コントローラへの速度参照入力としてのみ使用する。重要な機能はフィードテーブルセクションによって実行され、それらの重要な機能はパラメータ化されるから、コントローラによって実行されるプログラム内での変更により拡大縮小して、異なるマシン用にスケール変更が可能である。ホストマシンは、フィードテーブルセクションを受け入れるように変更されることが望ましい。万が一、先行文献のスタイルのフィードロールの１つ又はそれ以上がホストマシンのドライブトレインにとって不可欠である場合、本発明のシートフィーダ装置及び改良方法は、そのドライブトレインを維持するように適合可能である。
【００１３】
本発明のフィーダ装置は、シートの積み重ね（例えば２）の最も下のシートと係合して加速するように構成される、複数の車輪付きシャフト（又はベルト、又は直線作動装置）を備えた分割された真空ボックスを含む。これらの車輪付きシャフトは、移動経路の上又は下に存在する、恒常速度ゾーンへつながる１つ又はそれ以上の可変速度ゾーンに順に配置されることが望ましい。速度ゾーンそれぞれは、専用電気モータによって独立して駆動される。最初の又は第一の可変速度ゾーンは常に、マシンへシートを加速するための動作プロフィール全体を実施する。第一に続く、選択的な第二の可変速度ゾーンは、シートが加速始めた後、ある距離をおいてシートと接触する。この第二の速度ゾーンは、第一のゾーンから第二のゾーンに入るとき、シートの初速がゼロではないから、速度プロフィールの一部のみを実行するだけでよい。不活性期間中、この第二の速度ゾーンは、ゼロまでではなく、次のサイクルへの準備でゼロではないシート初速まで減速する。最終的「恒常速度」ゾーンは、マシン速度と可能な限り一致した選択される恒常速度において駆動される。最終的恒常速度ゾーンは、前の（例えば第一の及び第二の）ゾーンが、選択される恒常速度まで既にシートを加速した、シートが最終ステージの車輪に接触する前、ある距離だけ離れた場所に配置される。
【００１４】
最初の可変速度ゾーンの主要なサーボモータは、マシンのピークトルク要求を低減するように設計される特定の動作プロフィールを実行する。ピークトルク仕様は、市販のサーボモータの主な限界の１つである。同時に、従来のフィーダは、シートを比較的短時間でマシン速度まで加速するために、かなり大量な電力を必要とする。ピークトルク要求を低減するために、本発明のシートフィーダの速度プロフィールは、特定の距離において普通必要とされるよりも低い加速度でシートを加速するように設計される。最初の速度ゾーンの主要なサーボモータは、これを挽回するために、シートをマシン速度以上まで瞬間的に加速し、シートが「追いつく」ようにする。最初の速度ゾーンの主要なサーボモータは次に、選択されるマシン速度までボードを減速する。そのような動作プロフィールを実行する最初の速度ゾーンの主要なサーボモータは、より高い最大速度を必要とするが、通常必要とされるよりも、より低いピークトルクレーティングしか必要としない。適切なタイミングでボードを選択されるマシン速度に戻すことにより、フィード可能な最長のシート（最大シート能力）が小さくならないことが確かとなる。本発明のシートフィーダ構成及び改良方法は、本発明の改良フィーダを備えた改良されたボード又は厚紙ボードのホストマシンが、フィードできる可能な限り最大のシートサイズ（例えばホストマシンのサイズの１００％）を受けて処理することが可能となることを保証し、それは改良前のフィードできる最大のシートサイズ（通常ホストマシンのサイズの９２％）よりも大きい。
【００１５】
真空圧力は、本発明のフィードテーブル全体にわたって必要であるが、少なくとも２つのセクションに分けられることが望ましい。シートの積み重ね（例えば２）が気流を常に制限し、高い圧力がシートを下に押し下げる第一の又は最初の真空セクションが、最初の真空ボックスの環境を処理する。第二の真空セクションは、マシンのサイクルのうちのシートがフィードされる間のみにカバーされる露天（ｏｐｅｎ−ａｉｒ）の真空ボックスを含む。この第二の真空セクションは、別の高流速真空ブロワによって維持される必要がある。両方の真空セクションは、シートのサイズに応じて真空エリアを変えるための横方向制限機構を有するボックスを含む。横方向真空制限は、フィードテーブル外の一連のフラップを手動で操作することによって実施されることが望ましい。代わりに、本発明によれば、電気制御される機構が、単一の動作源を使用して２つの対向するバッフル（ｂａｆｆｌｅ）を対称的に調節し、非対称に構成される適用やホストマシンにおいては、２つ又はそれ以上のモータが採用され得る。本発明のシステムの自動化された実施形態は、真空をモニタし、望む真空が達成されたときバッフルの動きを止める（又は真空ポンプの速度を変える）ために圧力変換器（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）を含む。代わりに、バッフルは、入れられるシートサイズ又は特定の任務の要求（又はレシピ）に基づいて、所定の、且つ較正された位置に移動されてもよい。
【００１６】
以前のフィードテーブル設計はシートを制御するために四棒リンク（ｆｏｕｒ−ｂａｒ  ｌｉｎｋａｇｅ）機構を使用した。フィードされるシートは、駆動車輪と接触する必要があるが、次にくるシートは、回転する車輪と接触すると、故障の原因となるリスクがある。接触が望ましくないとき、一連の制御面が一斉に駆動車輪の上に持ち上げられる機構である。次のサイクルの始まりにおいて、交替するシャフトが面を下げ、シートは、最低限の安全な速度で動く車輪と接触する。リンク部材は、制御面が水平を保ち、駆動車輪を全て一度に露出する又は隠すように設計された。この設計は、マシンのフィードロールがシートを制御することに依存し、フィードテーブル車輪からのいかなる追加の駆動力も、重要ではない余分なサポートであった。フィードロールがなければ、駆動車輪が補助し、シートと可能な限り接触する必要がある。長さが異なる部材を使用する新しいリンクの設計は、制御面に角度を持たせ、シートがマシンにフィードされると共に各車輪を順番に隠させる。その後、シートはより長い時間と距離にわたって駆動される。休止位置において、制御面は駆動車輪の上で水平にあって、シートとの接触を回避する。この動きは、制御面の各端部を独立して上下させて望む角度をもたせるカムによっても実行可能である。いずれの機構も、可変の動作プロフィールを実行する単一のサーボモータによって制御される。各可変速度ゾーンは、１つ又はそれ以上の機構を必要とする。そのような機構を必要としないのは恒常速度ゾーンのみである。
【００１７】
サーボ動作プロフィールのもう１つの特徴は、調整可能なドウェル期間（ｄｗｅｌｌ  ｐｅｒｉｏｄ）である。フィードされるシートが駆動車輪の上にある限りは、車輪はボードを駆動続けることができる。これは、シートのエッジまで、又は車輪が次のサイクルの準備のために減速を開始しなければならない特定の時点まで、続き得る。このとき、制御面は、シートと車輪との間の接触を断つための位置に上がる。
【００１８】
上述の目的及び特徴は、個々に、及び組み合わせで達成され、２つ又はそれ以上の特徴の組み合わせを本発明が必要とすると理解されることを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の、上記の、そしてさらなる目的、特徴、及び利点は、添付の図面と組み合わせて下記の特定の実施形態の詳細な説明を考慮すると明らかとなる。様々な図面において、類似したコンポーネントには、類似した部品参照番号が使われる。
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、先行技術に係る、段ボールシートをホッパから次のマシン部分へフィードするための典型的な仕上げマシンのフィード端部の模式的側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、先行技術に係る、図１Ａの仕上げマシンにシートをフィードするための典型的なシートフィーダの模式的側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、先行技術に係る、図１Ａの仕上げマシンにシートをフィードするための第二のタイプのシートフィーダの模式的側面図である。
【図２】図２は、本発明のアップグレード又は改良の一環として、交換のために先行技術のシートフィーダ１２が取り除かれた状態の、段ボールシートをホッパから次のマシン部分へフィードするための典型的な図１の仕上げマシンと共に使用するように構成されプログラムされたフィードロール無しのシートフィーダ装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の図２のフィードロール無しのシートフィーダ装置及び改良方法を示す、上からみた平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明に係る、図２及び３のフィードロール無しのシートフィーダ装置及び改良方法を示す、側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図２−４Ａのフィードロール無しのシートフィーダ装置によってフィードされる段ボールボード又はシートのシート速度を位置（Ａ−Ｆ）の関数として示すシート速度データのプロット図と、その図の下には、シートが初期位置Ａから位置Ｅを通って位置Ｆまで順に到るまでフィードされるときの、シートの向き及び制御面を示す８個の図を含む、本発明の改良方法及びシートフィードの方法に係る、複数部分に分かれた図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の改良方法及びシートフィードの方法に係る、図２−４のフィードロール無しのシートフィーダ装置によってフィードされる段ボールボード又はシートのシート速度を時間の関数として示すシート速度データのプロット図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、６個の速度プロフィール（マシン移動量「β」及び位置「Ａ−Ｅ」の関数としてのマシン速度）を示す図であり、本発明の改良方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置のマシン速度プロフィールを示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、６個のボード移動プロフィール（位置の関数としてのボード又はシートの移動量「ｈ」）を示す図であり、本発明の改良方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置のボード移動プロフィールを示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明の改良方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置のボード移動プロフィール（位置の関数としての速度であり、３つのエリア、すなわちＡからＣまでのボード移動、ｈ６曲線の後半のボード移動量、及びｈ６の後半をｈ２とマッチさせるシフトによる速度曲線下の面積を示す）を示す図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、本発明の改良方法及びシートフィードの方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置の第二の速度ゾーン動作プロフィールデータのプロット図であり、フィード車輪の速度（単位はＲＰＭ）をマシン移動量（単位はメートル）の関数として示す。
【図６】図６は、本発明の図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置及び改良方法の真空セクションの気流を示す、平面図である。
【図７】図７は、図２−６のフィードロール無しのシートフィーダ装置のコントローラ又はコンピュータとデータ入力、センサモータ、及びポンプ部品間の信号の流れを示すブロック図であり、本発明の改良及びシートフィードの制御及び方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ここで、本発明のより詳細な説明に移り、図２−７に示されるように、本発明のシート又はボードのフィードシステム２００及び方法は、ホストマシン（例えば、段ボールボード又はシート１０又はＭの箱を折り曲げたり作成したりする仕上げマシン）からの、又はホストマシンとの機械的連結による機械駆動入力を必要とせず、代わりに、ホストマシン（１０又はＭ）からの感知された速度又は速度データを速度参照のためのみに使って、１つ又はそれ以上のモータによって駆動される完全に自立したユニット２００である。シートフィーダシステム２００のフィードテーブルによって実行される重要な機能は、パラメータ化されるから、コントローラ３００によって実行されるプログラム内での変更により拡大縮小して、異なるマシン用にスケール変更が可能である。ホストマシン（例えば１０又はＭ）は、システムのフィードテーブル２１０に取り付けられるように変更又は構成されることが望ましい。万が一、ニップ又はフィードロール（例えば３Ｕ、３Ｌ）の１つ又はそれ以上が、アップグレードされるべきホストマシンの既存の又は受け継いだドライブトレインにとって不可欠である場合、フィードシステム２００は、既存の又は受け継いだドライブトレインを維持して、それと協働するように構成可能である。
【００２２】
本発明のシートフィーダ装置２００（図２−７に示される）は、最も下のシートを加速する駆動力を与える、滑りにくいエラストマーで覆われたフィード車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ、２３２Ｗ、及び２３４Ｗ）を駆動する複数の車輪付きシャフト（例えば２２２、２２４、２２６、２３２、及び２３４）を有するチャンバ又はボックス（例えば２２０、２３０）を備えた複数の（例えば２つ又はそれ以上の）分割された真空セクションを含む。セクションそれぞれは、フィード車輪が上に突き出る（例えば図４Ａに示されるように）ことができる穴を備えた可動の制御面（例えば２４０、２５０）を有し、それらの制御面（例えば２４０、２５０）は、ボード又はシートがフィード車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ、２３２Ｗ、及び２３４Ｗ）と接触しないように上げられる、又は接触できるように下げられる。これらの車輪付きシャフトは、ボード又はシートの移動経路の上（図示せず）又は下（図２−４Ａを参照）に存在する、恒常速度ゾーンにつながる１つ又はそれ以上の可変速度ゾーンに分けられる。速度ゾーンそれぞれは、専用の別途制御される電気モータによって独立して駆動される。最初の可変速度ゾーンは、シートをマシンに加速するために、常に動作プロフィール全体を実行する。任意に、第一の後に続く第二の可変速度ゾーンは、シートが加速開始した後に、ある距離をおいてシートと接触する（前の、又は第一の可変速度ゾーンからの駆動力によって）。この第二の速度ゾーンは、第二のゾーンに入るときシートの初速がゼロではないから、速度プロフィールの一部のみを実行するだけでよい。不活性期間中、この第二の速度ゾーンは、ゼロまでではなく、次のサイクルへの準備で、ゼロではないシート初速まで減速させる。最終的ゾーンは、マシン速度と一致した恒常速度において駆動される。最終的ゾーンは、前のゾーンが、恒常速度まで既にシートを加速した、シートが車輪に接触する前のある距離だけ離れた場所に配置される。図４Ａにおいて、速度ゾーン２２０は、３つのシャフト（２２２、２２４、２２６）と共に示され、速度ゾーン２３０は、２つのシャフト（２３２、２３４）と共に示され、最終的速度ゾーンはホストマシン１０内にある。図６は、シートフィーダ２００の真空ボックス内の気流を示し、図７は、各真空ボックスの真空ポンプの制御方法とシートフィーダ２００における速度及びその他の制御データの使用方法を示す信号の流れの図である。コントローラ（又はフィーダコンピュータ又はＣＰＵ）３００は、信号及びデータ入力、さらに制御信号出力（例えばサーボモータへ、及び真空ポンプへ）を、ホストマシン１０及びシートフィーダ２００のセンサ及びコンポーネントから受信する。
【００２３】
最初の可変速度ゾーン２２０の主要なサーボモータ２２０Ｍは、マシンのピークトルク要求を低減するように設計される特定のシート又はボードの動作プロフィール（例えば図５Ａ−５Ｆに図示及び、定義される）を実行する。本発明の装置を使用して作成される動作プロフィールは、本発明特有の有利な特徴である。ピークトルク仕様は、市販のサーボモータの主な限界の１つである。同時に、従来のフィーダは、シートを比較的短時間でマシン速度まで加速するために、かなり大量な電力を必要とする。ピークトルクを低減するために、シート又はボードのフィードシステム２００の速度プロフィールは、特定の距離において普通必要とされるよりも低い加速度でシートを加速するように設計される。モータは、これを挽回するために、シートをマシン速度以上まで瞬間的に加速し、シートが「追いつく」ようにする。モータは次にボードをマシン速度まで減速する。そのような動作プロフィールを実行するサーボモータは、より高い最大速度を必要とするが、より低いピークトルクレーティングでよい。適切なタイミングでボードをマシン速度に戻すことにより、フィード可能な最長のシート（最大シート）が処理可能であることが確かとなる。したがって、最初の可変速度ゾーン２２０の第一の複数のフィード要素又は駆動車輪（２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ）がボード（例えば２）を第一の動作プロフィールで駆動し、第一の専用のコンピュータ制御によるモータ又はサーボシステム２２０Ｍ（図４Ａを参照）で駆動され、第二の速度ゾーン２３０の第二の複数の駆動車輪（２３２Ｗ、２３４Ｗ）がボードを第二の動作プロフィールで駆動し、第二の専用のコンピュータ制御によるモータ又はサーボシステム２３０Ｍによって駆動される。
【００２４】
各ボード（例えば２）の位置、速度、及び加速度は、図４Ｂに示されるように、各速度ゾーン（例えば２２０）の専用のコンピュータ制御のモータを使って制御される。図４Ｂは、フィードロール無しのシートフィーダ装置２００によってフィードされる段ボールボード又はシート（例えば２）のシート速度を位置（Ａ−Ｆ）の関数として示すシート速度データのプロット図を含み、その図の下には、シートが初期位置Ａから位置Ｅを通って位置Ｆまで順に到るまでフィードされるときの、シート（例えば２）の向き及び制御面（例えば２４０、２５０）を示す８個の図を含む、本発明の改良方法及びシートフィードの方法に係る、複数部分に分かれた図である。図５Ａは、本発明の改良方法及びシートフィードの方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置によってフィードされる段ボールボード又はシートのシート速度を時間の関数として示すシート速度データのプロット図である。図５Ｂは、６個の速度プロフィール（マシン移動量「β」及び位置「Ａ−Ｅ」の関数としてのマシン速度）を示す図であり、本発明の改良方法に係る、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置のマシン速度プロフィールを示し、下により詳細に説明される。
【００２５】
真空圧力は、本発明のフィードテーブル２１０全体にわたって必要であるが、少なくとも２つのセクション（例えば２２０、２３０）に分けられる必要がある。シートの積み重ね（例えば２）が気流を常に制限し、高い圧力がシートを下に押し下げる１つのセクション（２３０）が、最初の真空ボックスの環境を処理する。次のセクション（２２０）は、マシンのサイクルのうちのシートがフィードされる間のみにカバーされる露天の真空ボックスである。このセクションは、別の高流速真空ブロワによって維持される必要がある。両方の真空ボックスは、シートのサイズに応じて真空エリアを変えるための横方向制限機構を有する。この制限は、フィードテーブル外の一連のフラップを手動で操作することによって実施される。代わりに、２つの対向するバッフル（例えば図６を参照）を対称的に調節する電気制御による機構が、単一の動作源を使用している。圧力変換器を使って真空をモニタし、望む真空が達成されたときバッフルの動きを止める自動システムが、その単純さ、信頼性、保全の容易性、及び経済性のため望ましい。
【００２６】
以前のフィードテーブル設計はシートの制御のために四棒リンク機構を使用した。フィードされるシートは、駆動車輪と接触する必要があるが、次にくるシートが回転する車輪と接触すると、故障の原因となるリスクがある。接触が望ましくないとき、一連の制御面が一斉に駆動車輪の上に持ち上げられる機構である。次のサイクルの始まりにおいて、交替のシャフトが面を下げ、シートは、最低限の安全な速度で動く車輪と接触する。リンク部材は、制御面が水平を保ち、駆動車輪を全て一度に露出する又は隠すように設計された。先行技術の設計は、マシンのフィードロールがシートを制御しすることに依存し、フィードテーブル車輪からのいかなる追加の駆動力も、重要ではない余分なサポートであった。本発明のシステムにおいて、フィードロールがなければ、駆動車輪がシートと可能な限り接触する必要がある。長さが異なる部材を使用する新しいリンクの設計は、各制御面（例えば２４０、２５０）に角度を持たせ、シートがマシンにフィードされると共に各車輪を順番に隠させる。その結果、シートはより長い時間と距離にわたって駆動される。休止位置において、制御面（例えば２４０、２５０）は駆動車輪の上で水平にあって、シートとの接触を回避する。この動きは、制御面（例えば２４０、２５０）の各端部を独立して上下させて望む角度をもたせるカムによっても実行可能である。いずれの機構も、可変の動作プロフィールを実行する単一のサーボモータによって制御される。各可変速度ゾーンは、１つ又はそれ以上の制御面機構を必要とする。そのような機構を必要としないのは恒常速度ゾーンのみである。
【００２７】
図５Ａ−５Ｅに示されるサーボ動作プロフィールのもう１つの有利な特徴は、調整可能なドウェル期間である。フィードされるシート又はボード（例えば２）が駆動車輪の上にある限り、車輪はボードを駆動続けることができる。これは、ボードのエッジが通過するまで、又は車輪が次のサイクルの準備のために減速を開始しなければならない特定の時点まで、続き得る。このとき、フィードテーブル２１０に画定される選択される制御面（例えば２４０、２５０）は、シートと車輪との間の接触を断つための位置に上がる。次に図５Ａ及び５Ｂを参照して、各ボード又はシート（例えば２）はホッパから取り出される、又は最初は休止しているところからホストマシン１０の選択されるマシン速度と可能な限りぴったりと一致する速度まで一連のポイント（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、及びＥ）の上を加速される。この加速は、一連の速度ゾーン（例えば２２０、２３０）上で起こる。
【００２８】
本発明の図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置２００及び改良方法のマシン速度プロフィールを示す６個の速度プロフィール（マシン移動量「β」の関数としてのマシン速度）である図５Ｂの図を特に参照して、初期条件は、下のように定義され得る。
【００２９】
【数１】
2021514911.tif 000003
（式１、式２）
【００３０】
【数２】
2021514911.tif 000004
（式３、式４）
【００３１】
次に図５Ｃを参照して、速度曲線２の前半と速度曲線６の後半とを実効的に接続した方法でボード速度及び移動量を制御することが望ましかった。速度曲線の下の面積は総移動量であるから、ｈは下のようになる。
【００３２】
【数３】
2021514911.tif 000005
（式５）
【００３３】
ＳｕｎのＥｘｔｅｎｄ−Ｏ−Ｆｅｅｄ（登録商標）システム（図１Ｂに示され、共同所有する米国特許第５１８４８１１号で開示される）によれば、１２０度修正正弦加速曲線（１２０° ｍｏｄｉｆｉｅｄ−ｓｉｎｅ  ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ）を使い、各ボード（例えば２）はフィード加速によるマシン移動量の約９２％をカバーする。このマシン移動量のカバーは「チェイス」と呼ばれる。
【００３４】
シート又はボードフィードシステム２００の各速度ゾーンに望ましい制御信号を導出するために、出願人の研究において、次のような仮定／定義を行った。
β１の移動量は、定数Ｘによってβ２の移動量と直接関連する（β１／β２＝Ｘ）。
したがって、次の式が導かれる。
【００３５】
【数４】
2021514911.tif 000006
（式６）
【００３６】
それにより修正正弦方程式が導かれる。
ここで、
Ｙは、任意の時点のボード移動量
βは、ボードが恒常速度に達するまでのマシンの総移動量
ｈは、ボードが恒常速度に達するまでのボードの総移動量
チェイスは、ｈ／β  ％
β１は、加速曲線の前半部分のマシンの総移動量
β２は、加速曲線の後半部分のマシンの総移動量
Θは、特定の時点のマシンの移動量。
【００３７】
（ＩＩ）  移動量、ｙ＝Ｋｈ［ラジアン］
（ＩＩＩ）  速度、ｖ＝（ＣＶ）・（ｈ）・Ｖ／β
ここで、
Ｖは、入力速度［ラジアン／秒］、
ｈ及びβの単位は［ラジアン］。
（ＩＶ）  加速度、ａ＝Ｃａ・ｈ・（Ｖ）２／β［ラジアン／秒２］
ここで、
【００３８】
【数５】
2021514911.tif 000007
について、下の式が成り立つ。
【００３９】
【数６】
2021514911.tif 000008
（式７）
【００４０】
【数７】
2021514911.tif 000009
（式８）
【００４１】
【数８】
2021514911.tif 000010
（式９）
そして、
【００４２】
【数９】
2021514911.tif 000011
について、下の式が成り立つ。
【００４３】
【数１０】
2021514911.tif 000012
（式１０）
【００４４】
【数１１】
2021514911.tif 000013
（式１１）
【００４５】
【数１２】
2021514911.tif 000014
（式１２）
そして、
【００４６】
【数１３】
2021514911.tif 000015
について、下の式が成り立つ。
【００４７】
【数１４】
2021514911.tif 000016
（式１３）
【００４８】
【数１５】
2021514911.tif 000017
（式１４）
【００４９】
【数１６】
2021514911.tif 000018
（式１５）
【００５０】
上述のとおり、
Ｙは、任意の時点のボード移動量
βは、ボードが恒常速度に達するまでのマシンの総移動量
ｈは、ボードが恒常速度に達するまでのボードの総移動量
チェイスは、ｈ／β  ％
β１は、加速曲線の前半部分のマシンの総移動量
β２は、加速曲線の後半部分のマシンの総移動量
Θは、特定の時点のマシンの移動量。
【００５１】
初期条件のＶ１（Ｃ）＝Ｖを使ってセクション（ＩＩＩ）（上述）においてｈ１について解くと、次のようになる。
ポイント「Ｃ」において、
【００５２】
【数１７】
2021514911.tif 000019
【００５３】
【数１８】
2021514911.tif 000020
ここで、Θは、０．５であり、
【００５４】
【数１９】
2021514911.tif 000021
したがって、次の式が成り立つ。
【００５５】
【数２０】
2021514911.tif 000022
したがって、
【００５６】
【数２１】
2021514911.tif 000023
（式１６）
【００５７】
次に、セクション（Ｉ）の式５を解いてｈ２をｈ及びβで表す。
【００５８】
【数２２】
2021514911.tif 000024
及び
【００５９】
h3 = h2 - h1 , V1 (c ) = V、を使って置き換えると、
【００６０】
【数２３】
2021514911.tif 000025
【００６１】
【数２４】
2021514911.tif 000026
【００６２】
【数２５】
2021514911.tif 000027
となって、ｈ２について、次の式が得られる。
【００６３】
【数２６】
2021514911.tif 000028
（式１７）
【００６４】
Ｖ＝１と仮定すると、ｈ１は、マシン速度の単位あたりの距離である。次のことが知られている。
【００６５】
【数２７】
2021514911.tif 000029
【００６６】
したがって、ボード移動量、ｙ１＋Ｋｈ１（ピースワイズ）、及びΘ／β（ポイントＡからポイントＣまで）について、
【００６７】
【数２８】
2021514911.tif 000030
であるから、
【００６８】
【数２９】
2021514911.tif 000031
（式１８）
【００６９】
【数３０】
2021514911.tif 000032
【００７０】
そして、(Θ1/ β1) = (Θ/ β)  であるから次の式が得られる。
【００７１】
【数３１】
2021514911.tif 000033
（式１９）
したがって、Θ/ βに関して、ポイントＣからポイントＤにおいて、
【００７２】
【数３２】
2021514911.tif 000034
及び
【００７３】
【数３３】
2021514911.tif 000035
であるから、次の式が得られる。
【００７４】
【数３４】
2021514911.tif 000036
（式２０）
【００７５】
図５Ｄをここで参照すると、ＡからＣまでの総ボード移動量は、セクション４００の面積（ｙ２@ｃに対応）によって示され、エリア４０２は、ｈ６曲線の後半によるボード移動量（ｙ６ - ｙ６@ｃ）を示し、第三のエリア４０４は、ｈ６の後半をｈ２と一致するようにシフトしたことによる速度曲線の下の面積（数式２０の第三の項、「（Θ２ - Θ１@ｃ） ｘ Ｖ」に対応）を示す。
【００７６】
Θ１曲線をたどるときにＡからＣで起こるマシンの総移動量（例えば、図４Ｂ及び５Ｂに示される）に、Θ２による移動量を加え、次に、Θ１をポイントＡからポイントＣまでたどることが望ましかったからΘ２の前半を差し引くと、次の式が得られる。
【００７７】
【数３５】
2021514911.tif 000037
（式２１）
【００７８】
したがって、ポイントＡからポイントＣまでのマシンの総移動量（β１による）は、「（（Θ@c/ β） ｘ β１ ）」であり、Θ２によるポイントＣからのマシンの移動量（β２による）は、数式２１の第二の部分「((Θ/ β) x β2) - ((Θ@c/ β) x β2)」によって示される。
最終的に、ボード速度は、次のように計算される。
【００７９】
【数３６】
2021514911.tif 000038
（式２２）
【００８０】
上述のとおり、図５Ｄは、本発明の方法に係るボード移動プロフィール（位置の関数としての速度であり、３つのエリア、すなわちＡからＣへのボード移動量、ｈ６曲線の後半によるボード移動量、及びｈ６の後半をｈ２と一致するようにシフトしたことによる速度曲線の下の面積、を示す）を示し、図５Ｅは、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置の第二の速度ゾーン動作プロフィールデータのプロット図であり、フィード車輪の速度（単位はＲＰＭ）をマシン移動量（単位はメートル）の関数として示す。
【００８１】
本発明のシートフィーダ２００及び（シートフィーダ２００をホストマシン１０に設置するための）改良方法の有利点は、ホストマシンの動作を向上させることであり、その理由は以下のいくつかのものを含む。
ａ．いかなるフィーダについても、車輪のトレッドの摩耗によって起こるレジストレーションの誤差は、フィードロールニップの位置に依存するが、本発明のマシンのシートフィーダ２００にはフィードロールニップが存在しない。フィーダ２００とホストマシン１０との間の速度偏差は、マシンがボードを制御するまで蓄積する。典型的な（先行技術の）フィーダにおいては、ボードがフィードロールに到達するまでに、これは２〜３インチとなる。シートフィーダ２００においては、ボードがより長い時間制御される。本発明のシステム及び方法によれば、真空の輸送装置（ｖａｃｕｕｍ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）（例えばホストマシン１０内の）に完全に受け取られるまでボードが正の制御下におかれるインターバルは、先行技術のフィーダ（例えば１２）の少なくとも二倍であり、おそらくそれ以上である。
ｂ．コントローラのメモリに記憶されるプログラムは、この差を補償するように適合されてもよい。ここで、方法は、故意に材料を取り除いた後にアンビルブランケット（ａｎｖｉｌ  ｂｌａｎｋｅｔ）の厚みを補償する出願人のＭｉｃｒｏｇｒｉｎｄ（登録商標）システムの補償方法と類似している。システムのコントローラ（例えば３００）は、車輪ボックスの端部のセンサを使ってフィーダ速度を自動的に調節するようにプログラムされることが望ましい。望まれる正確度及びマシン速度に応じて、正確な検知をするために、センサは十分速く反応しなければならない。
ｃ．このデータが得られれば、平均車輪トレッド直径（例えばフィード車輪２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ、２３２Ｗ、及び２３４Ｗについて）が推定可能であり、性能、正確度、又は安全性の理由から必要とされるとき、選択される直径変化閾値において、マシンの使用者に車輪トレッドの交換準備を推奨する指示を提供する。
【００８２】
本発明のシステム２００及び方法が、新しく、驚くほど効果的で費用対効果が優れた段ボールボード又は厚紙ボードシートのフィーダ装置２００及び、シートフィーダの改良方法を提供することは、当業者には明らかであり、シートフィーダ装置は、フィード端から放出端まで移動してホストマシン１０内に入る一枚のシート（例えば２）を段ボールシートの積み重ねからフィードすることができる。シートフィーダ２００は、フィード端及び放出端を含み、フィード要素又は駆動車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ、２３２Ｗ、及び２３４Ｗ）を複数列有する支持フィードテーブル面２１０を含む。図２−４Ｂに示されるように、フィード要素又は駆動車輪は、第一のサーボシステム２２０Ｍによって駆動され、ボードを第一の動作プロフィールで駆動する、最初の可変速度ゾーン２２０内の第一の複数のフィード要素として構成される。第二の速度ゾーン２３０の第二の複数のフィード要素は、第二の動作プロフィールでボードを駆動し、第二の動作プロフィールで第二のサーボシステム２３０Ｍによって駆動される（図５Ａ−５Ｅ）。最初の可変速度ゾーン２２０の第一の複数のフィード要素は、第一の複数の列に配置され、それはシートの移動方向に横向きにフィード端から第二の速度ゾーン２３０の第二の複数のフィード要素まで延び、第二の複数のフィード要素は、第一の複数のフィード要素から放出端まで延びる第二の複数の列に配置される。
【００８３】
最初の可変速度ゾーン２２０においてボードに作用し、支持フィードテーブル面を通して引く第一の真空源による吸引ゾーンは、ボードがフィードされるとき、ボード又はシートを第一の複数のフィード要素に対して保持する。第二の真空源による吸引ゾーンは、第二の速度ゾーン２３０に対応し、フィードされるとき、シートを第二の複数のフィード要素に対して保持する。シートフィーダシステム２００において、これらの要素の全ては、あらかじめプログラムされたコントローラ３００（プロセッサ及びメモリ、さらに信号受信及び信号送信接続を含む）によって制御される。システムのコントローラはプログラムされ、ホストマシン１０から所定の速度信号を受信し、ホストマシンの所定の速度信号に応答して、（ｉ）最初の可変速度ゾーン２２０の第一の最初の可変速度制御信号、及び（ｉｉ）第二の速度ゾーン２３０の第二の速度制御信号、を生成するように構成される。
【００８４】
ここで図６に移り、図２−４Ｂのフィードロール無しのシートフィーダ装置の真空セクションの気流が示される。上述のとおり、真空圧力は、本発明のフィードテーブル２１０全体において必要であり、２つのセクション（例えば２２０、２３０）に分割されることが望ましい。最初の真空セクションそれぞれ（シートの積み重ね（例えば２）が常に気流を制限する最初の真空ボックスの環境を取り扱う）において、高い圧力がシートを下に保持する。両方の真空セクションは、シートサイズに基づいて、真空ドアを動かすことにより真空エリアを変えるための横向き制限機構を有するボックスを含む。図６に示されるように、空気は、フィードテーブル面の穴の中を流れ、ボードをフィード車輪（例えば２２２Ｗ、２２４Ｗ、２２６Ｗ、２３２Ｗ、及び２３４Ｗ）に対して引き下げる。真空ドアは、対称的に動くことが望ましく、また、横向き真空制限は、フィードテーブル外の一連のフラップを操作することで実行されることが望ましい。好適な実施形態において、電気制御される機構が２つの対向するバッフルを単一の動作源を使用して対称的に調節し、非対称に構成される適用やホストマシンにおいては、２つ又はそれ以上のモータが採用され得る。本発明のシステムの自動化された実施形態は、真空をモニタし、望む真空が達成されたときバッフルの動きを止める（又は真空ポンプの速度を変える）ために圧力変換器を含む。代わりに、バッフルは、入れられるシートサイズ又は特定の作業の要求（又はレシピ）に基づいて、所定の、且つ較正された位置に移動されてもよい。
【００８５】
次に図７に移り、図２−６のフィードロール無しのシートフィーダ装置のコントローラ又はコンピュータ３００と、データ入力、センサモータ、及びポンプ部品との間の信号の流れが示される。フィーダのＣＰＵ、ＰＬＵ、又はコントローラ３００は、メモリを含み、フィーダシステム２００を操作して上述のボード動作を達成するように適合されるプログラムを記憶する。フィーダＣＰＵ入力は、シート又はボードセンサ、リミットスイッチ信号入力、マスターポジションと速度のセンサ、又はホストマシン１０からの信号入力、及び開始、停止、ダブル／スキップを含むオペレータ制御、材料サイズ、フィード状態入力、さらにインターロック及び事故防止回路入力などからの入力を含む。フィーダＣＰＵ３００は、プログラムされ、各ゾーン又はセクションのフィーダモータ（２２０Ｍ、２３０Ｍ）、各セクションの制御面モータ（２４０Ｍ、２５０Ｍ）、各セクションの真空ダンパ及びモータ、及び各セクションの真空バッフル、又はドア位置サーボなどを制御する信号を含む多くの出力信号を生成するように構成される。
【００８６】
新規で改良された装置及び方法の好適な実施形態を説明したが、ここで開示された内容に鑑みて、当業者には他の修正、変化、変更も示唆され得る。したがって、そのような修正、変化、変更も、添付の特許請求の範囲に開示される本発明の範囲内に含まれると考えられる。
【図１Ａ】
2021514911.tif 000039
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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