JP2016526364A - 抄紙機または他のシステムの走査ヘッド用空圧膨張式ケーブルトラック - Google Patents

Abstract

可動体（５０２）に結合され、可動体により、座屈せずに押し引きされるように構成されたケーブルトラック（２０８）を含む装置。ケーブルトラックは、可動体へ、または可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている。ケーブルトラックは、ケーブルトラックの壁部（３０２および３０４、４０２および４０４）の間に画定された流体区画（３１０、４１０）を有する。ケーブルトラックの壁部は、流体が流体区画内に挿入されると離間され、ケーブルトラックの曲り部分（５０８）において互いに接近するように構成されている。ケーブルトラックは、壁部に結合された繋ぎ部（４１４）をさらに含むことができ、繋ぎ部は、壁部の離間を制限するように構成されている。【選択図】図２

Description

[0001]本開示は、概して走査システムに関する。より詳細には、本開示は、抄紙機または他のシステムの走査ヘッド用空圧膨張式ケーブルトラックに関する。

[0002]巻取紙または他の材料のシートが、様々な産業分野において、様々な形で使用されている。これらの材料は、長いシートに製造または処理される紙、多層の板紙、および他の製品を含むことができる。具体例として、長い紙のシートが製造され、巻き枠に巻き取られることができる。

[0003]シートが製造または処理されているときに、多くの場合、材料のシートの１つまたは複数の特性を測定することが必要とされる、または測定することが望ましい。それにより、この特性が所望の範囲内におさまることを確実にすることを支援するために、その工程に調整が施されることが可能となる。多くの場合、シートの幅方向にわたって前後に動く走査ヘッドを使用して測定が行われる。走査ヘッドは、典型的には、走査ヘッド用のワイヤと、任意で流体とを有するケーブルトラックを通じて外部システムに接続される。これらのケーブルトラックは、ケーブルトラックが、疲労応力を受けることなく曲がることができるように、多くの場合、少なくとも一方向に柔軟である必要がある。

[0004]走査ヘッドが、比較的短距離を動くときは、多くの場合、ケーブルトラック自体の剛性により、搬送体リンク機構（ｃａｒｒｉｅｒ ｌｉｎｋａｇｅ）の外骨格を必要とせずにケーブルトラックが押し引きされることが可能である。長めのケーブルトラックが必要な場合、ケーブルトラックは、多くの場合、同時に、（ｉ）座屈せずに押されるほど硬く、（ｉｉ）コンパクトに曲がることが可能なほど柔軟であることができない。このような状況の場合、ケーブルトラックは、多くの場合、ケーブルトラックが、長距離にわたって予想通りに押され得るように、逆曲りに抵抗し、剛性を提供するように設計されたリンク機構の搬送体内に置かれる。しかしながら、これらのリンク機構の搬送体により、費用がかさみ、組み立ては複雑になり、大きさ、重量、騒音、振動が増し、速度は制限され、システム全体に不良箇所が増えてしまう。

[0005]本開示は、抄紙機または他のシステムの走査ヘッド用空圧膨張式ケーブルトラックを提供する。
[0006]第１の実施形態において、装置は、可動体に結合され、可動体により、座屈せずに押し引きされるように構成されたケーブルトラックを含む。ケーブルトラックは、可動体へ、または可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている。ケーブルトラックは、ケーブルトラックの壁部の間に画定された流体区画を有する。ケーブルトラックの壁部は、流体が流体区画内に挿入されると離間され、ケーブルトラックの曲り部分において互いに接近するように構成されている。

[0007]第２の実施形態において、システムは、前後に動くように構成された可動体と、可動体に結合されたケーブルトラックとを含む。ケーブルトラックは、可動体へ、または可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている。ケーブルトラックは、ケーブルトラックの壁部の間に画定された流体区画を有する。可動体は、ケーブルトラックを座屈させずに、ケーブルトラックを押し引きするように構成されている。ケーブルトラックの壁部は、流体が流体区画内に挿入されると離間され、ケーブルトラックの曲り部分において互いに接近するように構成されている。

[0008]第３の実施形態において、方法は、ケーブルトラックを可動体に結合するステップを含む。ケーブルトラックは、可動体へ、または可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている。本方法は、ケーブルトラックの壁部の間に画定された流体区画内に流体を挿入するステップも含む。加えて、本方法は、ケーブルトラックを座屈させずに、可動体を用いてケーブルトラックを押し引きするステップを含む。ケーブルトラックの壁部は、流体が流体区画内に挿入されると離間し、ケーブルトラックの曲り部分において互いに接近する。

[0009]他の技術的特徴は、以下の図面、説明、および特許請求の範囲から当業者に容易に明らかになるであろう。
[0010]本開示のより完璧な理解のために、ここで、添付する図面と共に以下の説明を参照する。

[0011]本開示による例示的なシート製造または処理システムを示す図である。 [0012]本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す図である。 図３Ａは、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す図である。図３Ｂは、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す図である。 図４Ａは、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す図である。図４Ｂは、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す図である。 [0013]本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される空圧膨張式ケーブルトラックの例示的な動作を示す図である。 本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される空圧膨張式ケーブルトラックの例示的な動作を示す図である。 本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される空圧膨張式ケーブルトラックの例示的な動作を示す図である。 [0014]本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に空圧膨張式ケーブルトラックを使用する例示的な方法を示す図である。

[0015]以下に論じられる図１から図８、および本特許文献における本発明の諸原理を説明するために用いられる様々な実施形態は、例示のみを目的としており、本発明の範囲を限定するものとして多少なりとも解釈されるべきではない。当業者は、本発明の諸原理が、いかなる種類の適切に調整されたデバイスまたはシステムに実装され得ることを理解するであろう。

[0016]図１は、本開示による例示的なシート製造または処理システム１００を示す。この例では、システム１００は、抄紙機１０２と、制御装置１０４と、ネットワーク１０６とを含む。抄紙機１０２は、巻き枠１１０で巻き取られる紙製品、すなわち紙シート１０８を生産するために使用される様々な構成要素を含む。制御装置１０４は、抄紙機１０２の動作を監視および制御し、これは、抄紙機１０２により生産される紙シート１０８の品質を維持または向上するのに役立つことができる。

[0017]この例では、抄紙機１０２は、パルプ懸濁液を、機械にわたって均一に、連続的に動くワイヤスクリーンまたは網１１３上に行きわたらせる、少なくとも１つのヘッドボックス１１２を含む。ヘッドボックス１１２に入るパルプ懸濁液は、例えば、０．２〜３％の木質繊維、充填剤（ｆｉｌｌｅｒｓ）、および／または他の物質を含有することができ、懸濁液の残部は水である。ヘッドボックス１１２は、シートにわたってパルプ懸濁液内に希釈水を行きわたらせる希釈作動装置（ｄｉｌｕｔｉｏｎ ａｃｔｕａｔｏｒｓ）の配列を含むことができる。希釈水は、結果として生じる紙シート１０８が、シート１０８にわたって、より均一な坪量を有することを確実にすることを支援するために使用され得る。

[0018]真空箱などの、排水要素１１４の配列は、シート１０８の形成を始めるために水を可能な限り除去する。蒸気作動装置１１６の配列は、紙シート１０８を貫通する熱蒸気を生み出し、蒸気の潜熱を紙シート１０８に放出し、それにより、シート全体の断面で紙シート１０８の温度を上昇させる。温度の上昇は、残存する水を紙シート１０８から、より容易に除去することを可能にし得る。再湿潤シャワー作動装置１１８の配列は、（空気噴霧されてもよい）小さな水滴を紙シート１０８の表面上に加える。再湿潤シャワー作動装置１１８の配列は、紙シート１０８の水分分布（ｐｒｏｆｉｌｅ）を制御するため、紙シート１０８の過度の乾燥を低減もしくは防止するため、または紙シート１０８内のいかなるドライストリーク（ｄｒｙ ｓｔｒｅａｋｓ）をも補正するために使用され得る。

[0019]次いで、紙シート１０８は、多くの場合、逆回転ロールのいくつかのニップを有する艶出し機（ｃａｌｅｎｄｅｒ）を通過する。誘導加熱作動装置１２０の配列は、これらのロールの様々なロールのシェル表面（ｓｈｅｌｌ ｓｕｒｆａｃｅｓ）を加熱する。それぞれのロール表面が局所的に熱くなるにつれて、ロール径は局所的に大きくなり、したがって、ニップ圧を高め、これにより紙シート１０８を局所的に圧縮する。誘導加熱作動装置１２０の配列は、したがって、紙シート１０８のキャリパ（厚さ）分布を制御するために使用され得る。艶出し機のニップは、また、紙シートの光沢分布または平滑分布を制御するために使用され得る、エアシャワーまたは蒸気シャワーの配列などの、他の作動装置の配列を備えてもよい。

[0020]２つの追加の作動装置１２２および１２４が図１に示されている。高濃度紙料流（ｔｈｉｃｋ ｓｔｏｃｋ ｆｌｏｗ）作動装置１２２は、ヘッドボックス１１２で受け入れられる、入って来る紙料の均一性を制御する。蒸気流作動装置１２４は、乾燥シリンダから紙シート１０８に伝達される熱量を制御する。作動装置１２２および１２４は、例えば、紙料および蒸気の流れをそれぞれ制御する弁を表すことができる。これらの作動装置１２２および１２４は、紙シート１０８の乾燥重量および湿度を制御するために使用され得る。

[0021]（紙シートの厚さ、平滑性、および光沢を改善するための）超艶出し機、または（それぞれ、紙シートの平滑性および印刷適性を改善するために、紙の表面に被覆物（ｃｏａｔａｎｔ）の層を塗布する）１つまたは複数の被覆加工ステーションなどの、追加の構成要素が、紙シート１０８をさらに処理するために使用され得る。同様に、高濃度紙料内の異なる種類のパルプおよび充填材料の割合を制御するために、ならびに、その紙料内に混合される様々な添加物（歩留り改良剤（ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｉｄ）または染料など）の量を制御するために、追加の流れ作動装置が使用され得る。

[0022]本明細書では、紙製品を生産するために使用され得る１種類の抄紙機１０２について簡単に説明する。この種類の抄紙機１０２に関するさらなる詳細は、当技術分野ではよく知られており、本開示を理解するために必要とされない。本明細書では、システム１００で使用され得る１つの特定の種類の抄紙機１０２も説明する。紙製品を生産するための任意の他の構成要素もしくは追加の構成要素を含む、他の機械またはデバイスが使用され得る。加えて、以下に記載する制御システムは、紙製品を生産するためのシステムと共に使用することに限定されず、紙製品を処理するシステムと共に、あるいは、他の品目もしくは材料（多層の板紙、ボール紙、プラスチック、布地、金属箔、あるいは、シートを動かしながら製造もしくは処理される他のまたは追加の材料など）を生産または処理するシステムと共に使用され得る。

[0023]製紙工程を制御するために、紙シート１０８の１つまたは複数の特性が、連続的にまたは繰り返し測定され得る。シート特性は、製造工程の１つの段階または様々な段階で測定され得る。この情報は、次いで、抄紙機１０２内の様々な作動装置を調整するなど、抄紙機１０２を調整するために使用され得る。これは、所望の目標値からのシート特性のいかなる偏差をも補正するのに役立てることができ、シート１０８の品質を確実にするために役立てることができる。

[0024]図１に示されるように、抄紙機１０２は、１つまたは複数の走査機１２６および１２８を含み、それぞれの走査機は、１つまたは複数のセンサを含むことができる。それぞれの走査機１２６、１２８は、紙シート１０８の１つまたは複数の性質を測定することが可能である。例えば、それぞれの走査機１２６、１２８は、キャリパ、異方性、坪量、色、光沢、艶、ぼやけ、表面形質（粗さ、微細構成、または表面形質の配向分布など）、または紙シート１０８の任意の他の性質もしくは追加の性質を測定するためのセンサを含むことができる。

[0025]それぞれの走査機１２６、１２８は、紙シート１０８の１つまたは複数の性質を測定または検出するための任意の適切な１つまたは複数の構造体を含む。例えば、それぞれの走査機１２６、１２８は、シート１０８にわたって前後に動く走査ヘッドに取り付けられた１つまたは複数のセンサのセットを含むことができる。しかしながら、抄紙機１０２の１つまたは複数の位置において、固定センサも使用され得ることを留意されたい。

[0026]制御装置１０４は、走査機１２６および１２８から測定データを受信し、そのデータを使用して、抄紙機１０２を制御する。例えば、制御装置１０４は、測定データを使用して、抄紙機１０２のいかなる作動装置または他の構成要素も調整することができる。制御装置１０４は、抄紙機１０２の少なくとも一部の動作を制御するための、コンピューティング・デバイスなどの、任意の適切な構造体を含む。

[0027]ネットワーク１０６は、制御装置１０４、および抄紙機１０２の様々な構成要素（作動装置および走査機など）に結合される。ネットワーク１０６は、システム１００の構成要素間の通信を円滑にする。ネットワーク１０６は、システム１００の構成要素間の通信を円滑にする、任意の適切なネットワークまたはネットワークの組合せを表す。ネットワーク１０６は、例えば、有線もしくは無線イーサネット（登録商標）ネットワーク、電気信号ネットワーク（ＨＡＲＴネットワークまたはＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ ＦＩＥＬＤＢＵＳネットワークなど）、空圧制御信号ネットワーク、または任意の他のもしくは追加のネットワークを表すことができる。

[0028]以下に、より詳細に説明されるように、１つまたは複数の走査機１２６および１２８は、走査ヘッドに接続されたケーブルトラックを含むことができる。ケーブルトラックは、空圧膨張式であり、これは、流体（液体または気体など）がケーブルトラック内に配されたときに、ケーブルトラックが、断面の大きさを膨張させることができるということを意味する。しかしながら、ケーブルトラックが曲げられると、ケーブルトラックは、ケーブルトラックのＵ字形状の部分において平らな形状に戻ることができる。空圧による膨張は、ケーブルトラックが押されたときのケーブルトラックの剛性を高め、平らな形状に戻る能力は、コンパクトに曲がることを実現するのに役立つ。これにより、走査ヘッドが前後に動きながら、搬送体リンク機構の外骨格または他の支持構造体を用いることを必要とせずに、ケーブルトラックが、コンパクトな空間内で繰り返し押し引きされることが可能となる。これは、従来のケーブルトラックの設計に関連する問題を回避するのに役立つ。

[0029]図１は、シート製造または処理システム１００の一例を示すが、図１に対して様々な変更がなされ得る。例えば、他の紙または非紙製品を生産するために他のシステムが使用されてもよい。また、様々な構成要素を備える単一の抄紙機１０２と、単一の制御装置１０４とを含むものとして示されているが、システム１００は、任意の適切な構造体を有する任意の台数の抄紙機または他の機械を含むことができ、システム１００は、任意の台数の制御装置を含むことができる。加えて、図１は、空圧膨張式ケーブルトラックが使用され得る１つの動作環境を示す。この機能性は、任意の他の種類のシステムでも使用されることができ、そのシステムは、巻取紙またはシートを動かしながら製造または処理する必要はない。

[0030]図２から図４Ｂは、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラックの細部を示す。図２は、ケーブルトラックの使用を支持する構造体２００の断面を示す。構造体２００は、それ自体、抄紙機１０２にわたる距離などの任意の適切な距離にわたり延在する細長い構造体を表すことができる。特定の実施形態では、構造体２００は、図１のシステム１００における走査機１２６および１２８の１つまたは両方の走査機の一部を形成することができる。

[0031]図２に示されるように、構造体２００は、開口部２０４を画定する筺体２０２含む。筺体２０２は、梁または他の支持体を、開口部２０４を通して受け入れるように設計されている。梁は、例えば、システム１００のシート１０８の上面にわたって延在する梁を表すことができる。構造体２００をこの梁に接して設置することにより、構造体２００は、シート１０８の上方で決まった場所に固定される。

[0032]構造体２００は、開口部２０４の下方に第２の開口部２０６も画定する。第２の開口部２０６は、ケーブルトラック２０８が挿入され得る領域を表す。ケーブルトラック２０８は、走査ヘッドもしくは他の可動体へ、または走査ヘッドもしくは他の可動体から、信号または資料を伝送するための１つまたは複数のワイヤ、チューブ、ホース、または他の構造体を含む、包む、さもなければ支持する構造体を表す。ケーブルトラック２０８は、ここで開口部２０６の一方側に沿って延在し、それから「Ｕ」字曲りで折り返し、開口部２０６の他方側に沿って延在する。ケーブルトラック２０８は、また、「Ｕ」字曲りに沿って平らになる。

[0033]筺体２０２は、１つまたは複数の金属などの任意の適切な材料から形成され得る。筺体２０２は、また、押出工程などの任意の適切な方法で形成され得る。加えて、筺体２０２は、任意の適切な大きさ、形状、および外形寸法を有することができる。開口部２０４は、筺体内で、任意の適切な大きさおよび形状を有することができる。開口部２０６も、筺体内で任意の適切な大きさおよび形状を有することができる。

[0034]開口部２１０は、筺体２０２の底部に沿って設けられる。開口部２１０は、ケーブルトラック２０８が開口部２０６から出て、走査ヘッドまたは他の可動体へ結合されることを可能にする。可動体は、筺体２０２へ、または筺体２０２の下に取り付けられ得る。開口部２１０は、任意の適切な大きさおよび形状を有することができる。また、開口部２１０は、構造体２００の全長にわたって延在しても、しなくてもよい。加えて、開口部２１０は、ここで構造体２００の断面の中心に置かれて示されているが、開口部２１０は、図２の一方側または他方側に偏位していてもよい。

[0035]この例に示されるように、ケーブルトラック２０８は、開口部２０６の側部に沿って膨張された輪郭または断面を有し、ケーブルトラック２０８の「Ｕ」字曲りに沿って平らな輪郭または断面を有する。膨張された輪郭または断面は、流体（液体または気体など）を、可能性としては圧力のもとで、ケーブルトラック２０８内に配することにより獲得され得る。平らな輪郭または断面は、ケーブルトラック２０８の壁部が、ケーブルトラック２０８の該当する部分から流体を押し出すと獲得され得る。図２に示される厳密な形状は、例示的なものにすぎないことを留意されたい。ケーブルトラック２０８は、その膨張された領域において楕円形の輪郭または断面を有する必要はなく、平らになった区域では、ケーブルトラック２０８の輪郭または断面は変化することができる。

[0036]ケーブルトラック２０８の例示的な実施形態が、図３Ａから図４Ｂに、より詳細に示されている。図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、ケーブルトラック２０８は、２つの壁部３０２および３０４を含み、これらは、それらの外側端部３０６および３０８に沿って互いに封止されている（しかし、壁部３０２および３０４の他の部分が、互いに封止されてもよい）。図３Ａに示されるように、これにより壁部３０２および３０４の間に流体区画３１０が生成される。この流体区画３１０は、壁部３０２および３０４を押して離間させる流体を受け入れることができる。したがって、ケーブルトラック２０８は、流体を区画３１０内に配することで、空圧により膨張され得る。

[0037]それぞれの壁部３０２、３０４は、任意の適切な材料から、任意の適切な方法で形成され得る。例えば、それぞれの壁部３０２、３０４は、ポリウレタンもしくはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの重合体、または強化織物から形成され得る。また、壁部３０２および３０４は、互いに任意の適切な方法で封止され得る。例えば、壁部３０２および３０４が別々の部品として製作されている場合、壁部３０２および３０４は、互いに熱溶着され得る。壁部３０２および３０４が、単一の材料片を折り畳んで形成されている場合、壁部３０２および３０４は、単一の端部に沿って熱溶着され得る。壁部３０２および３０４は、ワイヤまたは他の構成要素の周りに直接的に壁部３０２および３０４を生成する押出工程などにより、単一の一体的な単位体としても形成され得る。この場合、壁部３０２および３０４を互いに封止する独立した作業は、必要とされないであろう。

[0038]流体区画３１０は、任意の適切な大きさおよび形状を有することができ、それらは、壁部３０２および３０４の相対的な形状および大きさに部分的に基づき画定されている。例えば、それぞれの壁部３０２、３０４の高さが等しければ、流体区画３１０は、楕円形状または略円形状を帯びることができる。壁部３０２および３０４の高さが等しくなければ、流体区画３１０は、不規則な形状を帯びることができる。一般に、ケーブルトラック２０８は、押されたときに、曲りに抵抗することができる、任意の適切な断面形状を有することができる。

[0039]この例におけるそれぞれの壁部３０２、３０４は、１つまたは複数のポッド３１２を含み、それぞれのポッドは、可動体へ、または可動体から信号または資料を伝送するために使用され得る。例えば、ポッド３１２内のワイヤまたはワイヤ束は、走査ヘッドへ信号を提供する、および走査ヘッドから信号を受信するために使用され得る。具体例として、ワイヤまたはワイヤ束は、走査ヘッドへ電力、および制御コマンドまたは他のデータを供給するために使用され得る。ワイヤまたはワイヤ束は、走査ヘッドから測定値および他のデータを受信するためにも使用され得る。ケーブルトラック２０８は、任意の数のポッド３１２を含むことができ、それぞれのポッド３１２は、任意の数のワイヤまたはワイヤ束を含むことができる。

[0040]ポッド３１２は、単にワイヤを含むことに限られないことを留意されたい。例えば、ポッド３１２は、走査ヘッドへ、または走査ヘッドから、空気、水、または他の流体を伝送するように構成された１つまたは複数のホース、チューブ、または他の構造体を含むことができる。ポッド３１２は、ケーブルトラック２０８へ剛性を提供するために、繊維ガラス、ばね金属棒、または他の支持構造体などの補強部材を含むこともできる。一般的に、「ケーブルトラック」という成句は、少なくとも１つの信号または資料を、可動体へ、または可動体から伝送することができる任意の適切なトラックを包含する。

[0041]また、この例においてポッド３１２は、ケーブルトラック２０８の両方の壁部３０２および３０４内にあることを留意されたい。しかしながら、ポッド３１２は、壁部３０２または３０４のうちの１つにおいてのみ使用されてもよい。加えて、この例においてポッド３１２が、ケーブルトラック２０８の壁部３０２および３０４内に組み込まれていることを留意されたい。しかしながら、他の配置が使用されてもよい。例えば、ワイヤ、ホース、チューブ、または他の構造体が、一方または両方の壁部３０２および３０４の、外側および／または内側の表面に固定されてもよい。１つまたは複数の壁部３０２および３０４内に、完全にもしくは部分的に組み込まれた、または含まれた構造体と、１つまたは複数の壁部３０２および３０４の表面に取り付けられた構造体との組合せも使用され得る。

[0042]上述したように、ケーブルトラック２０８の一部は、曲げられると、ケーブルトラック２０８の「Ｕ」字形状部分などにおいて回動する、および平らになることができる。平らになることで、流体を区画３１０から出し、ケーブルトラック２０８をつぶす（ｃｏｌｌａｐｓｅｓ）。この例が図３Ｂに示され、そこでは、壁部３０２および３０４が互いに向かってつぶれ、流体区画３１０は、非常に狭くなっている。ここでわかるように、壁部３０２および３０４のポッド３１２は、組み合わされ、ポッド３１２は、ケーブルトラック２０８の中立軸に沿ってつぶれている。これは、ケーブルトラック２０８の内側と外側の曲げ半径の差を小さくすることにより、より均一な曲げ応力をポッド３１２にもたらすのに役立つ。

[0043]図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、ケーブルトラック２０８は、２つの壁部４０２および４０４を含み、これらは、それらの端部４０６および４０８に沿って互いに封止され、流体区画４１０を生成する。図４Ａに示されるように、流体区画４１０は、壁部４０２および４０４を押して離間させる流体を受け入れることができる。したがって、ケーブルトラック２０８は、流体を区画４１０内に配することで、空圧により膨張され得る。

[0044]それぞれの壁部４０２、４０４は、任意の適切な材料から、任意の適切な方法で形成され得る。例示的な材料および技術が、壁部３０２および３０４に関連して上述されている。また、流体区画４１０は、任意の適切な大きさおよび形状を有することができ、それらは、壁部４０２および４０４の相対的な形状および大きさに部分的に基づき画定されている。一般的に、ケーブルトラック２０８は、押されたときに、曲りに抵抗することができる、任意の適切な断面形状を有することができる。この例における単一の壁部４０４は、１つまたは複数のポッド４１２を含み、それぞれのポッドは、１つまたは複数のワイヤ、ホース、チューブ、補強部材、または他の構造体を含むことができる。もう一方の壁部４０２は、ここではポッドを含まない。

[0045]この例におけるポッド４１２が、ケーブルトラック２０８の壁部４０４内に組み込まれていることを改めて留意されたい。しかしながら、他の配置が使用されてもよい。例えば、ワイヤ、ホース、チューブ、または、他の構造体が、壁部４０４の外側および／または内側の表面に固定されてもよい。壁部４０４内に、完全にもしくは部分的に組み込まれた、または含まれた構造体と、壁部４０４の表面に取り付けられた構造体との組合せも使用され得る。

[0046]上述したように、ケーブルトラック２０８は、曲げられると、ケーブルトラック２０８の「Ｕ」字形状部分などにおいて、回動する、および平らになることができる。平らになることで、流体を区画４１０から出し、ケーブルトラック２０８をつぶす。この例が図４Ｂに示され、そこでは、壁部４０２および４０４が互いに向かってつぶれ、流体区画４１０は、非常に狭くなっている。ここでわかるように、壁部４０４のポッド４１２は、ケーブルトラック２０８の中立軸に沿ってつぶれている。これは、より均一な曲げ応力をポッド４１２にもたらすのに役立つ。

[0047]この例において、１つまたは複数の繋ぎ部（ｗｅｂｓ）４１４が、ケーブルトラック２０８の膨張を制限するのに使用され得る。例えば、それぞれの繋ぎ部４１４は、ケーブルトラック２０８の両方の壁部４０２および４０４に結合され得る。壁部４０２および４０４が互いに近接すると、繋ぎ部４１４は、壁部からゆるく垂れ下がることができる。壁部４０２および４０４が互いに離れると、繋ぎ部４１４は、きつく引かれ、壁部４０２および４０４がさらに移動して互いに離れることを防止することができる。これは、ケーブルトラック２０８の所望の形状を維持するのに役立つことができる。それぞれの繋ぎ部４１４は、ケーブルトラックの移動を制限する任意の適切な構造を含む。図示されていないが、１つまたは複数の繋ぎ部４１４が、図３Ａおよび図３Ｂのケーブルトラック２０８で使用されることもできる。それぞれの繋ぎ部４１４は、任意の適切な材料から、任意の適切な方法で形成され得る。それぞれの繋ぎ部４１４は、また、任意の適切な方法でケーブルトラックの壁部に固定され得る。

[0048]それぞれのケーブルトラック２０８の高さ、幅、および曲率、ならびに、それぞれのケーブルトラック２０８内の流体の圧力は、応用分野に合わせてケーブルトラックの所望の柔軟性および剛性を獲得するために変更され得る。それぞれのケーブルトラック２０８に表面形質および摩耗形質が加えられることもできる。摩耗面は、別の構造体に対して摩滅するおそれのあるケーブルトラックの任意の部分に沿って置かれ得る。

[0049]図２から図４Ｄは、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される例示的な空圧膨張式ケーブルトラック２０８の細部を示すが、図２から図４Ｄに対して様々な変更がなされ得る。例えば、構造体２００内で使用されて示されているが、ケーブルトラック２０８は、任意の他の適切なデバイスとともに使用され得る。

[0050]図５から図７は、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用されるケーブルトラック２０８の例示的な動作を示す。具体的には、図５から図７は、筺体２０２の下で移動する走査ヘッド５０２を示す。走査ヘッド５０２は、筺体２０２自体の上に、または筺体２０２の下に取り付けられ得ることも留意されたい。

[0051]図５では、走査ヘッド５０２は、筺体２０２の第１の端部５０４の近くに配置されている。ケーブルトラック２０８の一方の端部は、筺体２０２の第２の端部５０６で、または近くで物体に固定され得る。ケーブルトラック２０８のもう一方の端部は、走査ヘッド５０２に固定され得る。取付け部品（ｆｉｔｔｉｎｇｓ）または他の構造体が、ケーブルトラック２０８からの流体の漏れを防止することを支援し、ケーブルトラック２０８内の流体圧力を維持するために使用され得る。この位置では、ケーブルトラック２０８は、「Ｊ」字形状を有し、これは、ケーブルトラック２０８が、筺体２０２の一方側に沿って延在し、「Ｕ」字曲り５０８を作り、筺体２０２の他方側に沿ってわずかに延在することを意味する。

[0052]図６では、走査ヘッド５０２は、筺体２０２に沿ってほぼ半分まで動いている。この動きの間、走査ヘッド５０２は、ケーブルトラック２０８を引っ張る。この時点で、ケーブルトラック２０８は、「Ｊ」字形状と「Ｕ」字形状との間のような形状を有する。ケーブルトラック２０８は、なおも「Ｕ」字曲り５０８を作っているが、「Ｕ」字曲り５０８は、ここではケーブルトラック２０８の異なる位置にある。

[0053]図７では、走査ヘッド５０２は、筺体２０２の第２の端部５０６近くまで動いている。この場合も、この動きの間、走査ヘッド５０２は、ケーブルトラック２０８を引っ張る。ケーブルトラック２０８は、ここでは、ほぼ「Ｕ」字形状である。この場合も、ケーブルトラック２０８は、なおも「Ｕ」字曲り５０８を作っているが、「Ｕ」字曲り５０８は、ケーブルトラック２０８の異なる位置にある。

[0054]走査ヘッド５０２は、それから筺体２０２をわたって筺体２０２の第１の端部５０４に向かって横進して戻る。この動きの間、走査ヘッド５０２は、ケーブルトラック２０８を押し進める。その結果、走査ヘッド５０２がケーブルトラック２０８を押しているため、ケーブルトラック２０８は、図６に示されるような構成を帯びることができる。最終的に、走査ヘッド５０２が、筺体２０２の第１の端部５０４に到達すると、ケーブルトラック２０８は、図５に示すような構成を帯びることができる。走査ヘッド５０２は前後に動くので、この工程を任意の回数繰り返すことができる。

[0055]図５から図７においてわかるように、ケーブルトラック２０８は、搬送体リンク機構または他の支持構造体の使用を必要とすることなく、前後に動く物体に結合されることができる。これは、搬送体リンク機構の使用に関連する費用、遅延、および悪影響を解消するのに役立つ。通常、搬送体リンク機構がないと、従来のケーブルトラックは、押されたときに座屈を起こす。柱を座屈させるのに必要とされる力は、柱の弾性率および慣性モーメントに比例し、柱の長さの２乗に反比例する。ケーブルトラックに関して用いられる場合、これは、Ｆ∝ＥＩ／Ｌ^２と表すことができ、式中、Ｅは、ケーブルトラックの弾性率を表し、Ｉは、ケーブルトラックの断面の２つの断面２次モーメントのうちの小さい方を表し、Ｌは、ケーブルトラックの長さを表す。剛性は、「Ｅ」と「Ｉ」との積として定義されている。

[0056]「Ｉ」値を大きくすることは、ケーブルトラックの断面の大きさおよび形状を変えるなどいくつかの方法により達成され得る。しかしながら、特に「Ｕ」字曲りの方向におけるケーブルトラックの剛性を高めることは、ケーブルトラックの自然曲げ半径を大きくし、したがって、ケーブルトラック用に、より大きな領域が必要となる。それにより、ケーブルトラック内に過度の応力が引き起こされ、最終的に機能不良に至るおそれもある。

[0057]空圧膨張式ケーブルトラック２０８の使用が、座屈に抵抗するための適切な剛性をもたらし、同時に、ケーブルトラック２０８が、「Ｕ」字曲り５０８の周りでは平らになることを可能にし、曲げ半径を小さくし、「Ｉ」値およびケーブルトラック内の関連する応力を一次的に小さくする。ケーブルトラック２０８は、「Ｕ」字曲り５０８のどちらの側においても、その元の形状に戻ることができる。さらに、ケーブルトラックの流体区画３１０、４１０内に流体を注入しケーブルトラック２０８の壁部を離間することで、ワイヤおよび他の構造体をケーブルトラック２０８の中心線から離間し、ケーブルトラックの膨張部分における「Ｉ」値を大きくし、座屈が発生する前に、より長いケーブル長が押されることを可能にする。

[0058]図５から図７は、走査ヘッドまたは他の可動体と共に使用される空圧膨張式ケーブルトラック２０８の例示的な動作を示すが、図５から図７に対して様々な変更がなされ得る。例えば、ケーブルトラック２０８は、ここでは、「Ｕ」字および「Ｊ」字形状が、筺体２０２内で概して水平であるような配向で使用されている。しかしながら、ケーブルトラック２０８は、この特定の配向に限定されるものではない。ケーブルトラック２０８は、「Ｕ」字および「Ｊ」字形状が、概して鉛直であるような配向、または他のいかなる適切な配向で使用されてもよい。

[0059]図８は、本開示による、走査ヘッドまたは他の可動体と共に空圧膨張式ケーブルトラックを使用する例示的な方法８００を示す。図８に示されるように、ステップ８０２において、空圧膨張式ケーブルトラックが入手される。これは、例えば、所望の用途に適する本数および種類のワイヤまたは他のポッドの中身（ｐｏｄ ｃｏｎｔｅｎｔｓ）を備えたケーブルトラック２０８を入手することを含むことができる。

[0060]ステップ８０４において、ケーブルトラックの第１の端部が、可動体に結合され、ステップ８０６において、ケーブルトラックの第２の端部が、別の物体に結合され、ステップ８０８において、流体が、ケーブルトラック内に注入される。これは、例えば、ケーブルトラック２０８内のワイヤを走査ヘッド４０２または他の可動体に結合することを含むことができる。これは、ケーブルトラック２０８内のワイヤを、シート作成またはシート処理システムの別の部分に結合することを含むこともできる。これは、水、空気、または他の液体もしくは気体を、ケーブルトラック２０８内に注入することをさらに含むことができる。液体または気体は、ケーブルトラック２０８の使用中に、注入されてもまたは高圧に維持されてもよく、されなくてもよい。流体の漏れを防止し、ケーブルトラック２０８内の流体圧力を維持するために、ケーブルトラック２０８のどちらの端部にも、適切な取付け部品が用いられ得る。

[0061]ステップ８１０において、可動体は第１の方向へ動かされる。これは、例えば、シート１０８の上方で、走査ヘッド５０２を第１の方向へ動かすことを含むことができる。ステップ８１２において、この間、可動体が第１の方向へ動きながら、可動体がケーブルトラックを引っ張り、ステップ８１４において、ケーブルトラックの形状を変える。これは、例えば、走査ヘッド５０２が、ケーブルトラック２０８を引っ張り、ケーブルトラック２０８の形状を「Ｊ」字形状から「Ｕ」字形状へ変えることを含むことができる。これは、ケーブルトラック２０８の「Ｕ」字曲り５０８が、ケーブルトラック２０８に沿って位置を変えることを含むこともできる。

[0062]ステップ８１６において、可動体は、第２の方向へ動かされる。これは、例えば、シート１０８の上方で、走査ヘッド５０２を第２の方向へ動かすことを含むことができる。ステップ８１８において、この間、可動体が第２の方向へ動きながら、可動体がケーブルトラックを押し進め、ステップ８２０において、ケーブルトラックの形状を変える。これは、例えば、走査ヘッド５０２が、ケーブルトラック２０８を押し進め、ケーブルトラック２０８の形状を「Ｕ」字形状から「Ｊ」字形状へ変えることを含むことができる。これは、ケーブルトラック２０８の「Ｕ」字曲り５０８が、ケーブルトラック２０８に沿って位置を変えることを含むこともできる。

[0063]可動体が前後に繰り返し動くので、ステップ８１０〜８２０は、任意の回数繰り返され得る。抄紙機１０２、または他のシート作成もしくはシート処理システムでは、稼働寿命中に、走査ヘッド５０２は、何千回、おそらく何十万または何１００万回も前後に動くことができる。

[0064]図８は、走査ヘッドまたは他の可動体と共にケーブルトラックを使用する方法８００の一例を示すが、図８に対して様々な変更がなされ得る。例えば、一連のステップとして示されているが、図８の様々なステップは、重複しても、並行して行われても、異なる順序で行われても、または複数回行われてもよい。具体例として、ステップ８１０〜８１４が、全て、概して同時に行われ得、ステップ８１６〜８２０が、全て、概して同時に行われ得る。

[0065]本特許文献を通して使用される、特定の用語および成句の定義を記載することは有利な場合がある。「含む」および「備える」という用語、ならびにそれらの派生語は、限定ではなく、包括を意味する。「または」という用語は、包括的であり、「および／または」を意味する。「に関連する」という成句およびそれらの派生語は、それを含むこと、その中に含まれること、それに相互接続されること、それを含有すること、その中に含有されること、それに接続することまたはそれと接続すること、それに結合することまたはそれと結合すること、それと通信可能であること、それと協働すること、それをインターリーブすること、それを並列すること、それに接近すること、それにバインドされることまたはそれとバインドされること、それを有すること、その特性を有すること、それに対して関係を有することまたはそれと関係を有することなどを意味し得る。「のうちの少なくとも１つ」という成句が項目の列挙と共に使用される場合は、列挙された項目の１つまたは複数の異なる組合せが使用されてもよく、列挙された中の１つの項目のみが必要であってもよいことを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」とは、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、ならびに、Ａ、Ｂ、Ｃ全て、のいずれかの組合せを含む。

[0066]本開示は、いくつかの特定の実施形態および概して関連する方法を説明したが、これらの実施形態および方法の改変ならびに交換が当業者には明らかであろう。したがって、例示的な実施形態の上記記載は、本開示を定義または制約しない。以下の特許請求の範囲により定義される、本開示の趣旨および範囲から逸脱せずに、その他の変更、置換、および改変も可能である。

Claims (15)

1. 可動体（５０２）に結合され、前記可動体により、座屈せずに押し引きされるように構成されたケーブルトラック（２０８）であって、前記可動体へ、または前記可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されたケーブルトラックを備え、
   前記ケーブルトラックが、前記ケーブルトラックの壁部（３０２および３０４、４０２および４０４）の間に画定された流体区画（３１０、４１０）を有し、
   前記ケーブルトラックの前記壁部は、流体が前記流体区画内に挿入されると離間され、前記ケーブルトラックの曲り部分（５０８）において互いに接近するように構成されている、装置。
2. 前記ケーブルトラックの前記壁部の少なくとも１つが、複数のポッド（３１２、４１２）を含み、または前記複数のポッドに結合され、前記ポッドが、前記可動体へ、または前記可動体から前記少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記ケーブルトラックが、前記ケーブルトラックの前記曲り部分において平らにされると、前記ポッドが中立軸に沿ってほぼ整列されるように前記壁部が構成されている、請求項２に記載の装置。
4. 複数のポッドが、前記ケーブルトラックの１つまたは複数の壁部内に組み込まれている、請求項２に記載の装置。
5. 前記ケーブルトラックが、前記壁部に結合された繋ぎ部（４１４）をさらに備え、前記繋ぎ部が、前記壁部の離間を制限するように構成されている、請求項１に記載の装置。
6. 前記ケーブルトラックの前記曲り部分が、前記ケーブルトラック内で「Ｕ」字曲り（５０８）を備え、
   前記ケーブルトラックが、座屈せずに押し引きされ、前記ケーブルトラックに沿って前記「Ｕ」字曲りの位置を変えるように構成されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記ケーブルトラックが、「Ｊ」字形状と「Ｕ」字形状との間で形状を繰り返し変えるように構成されている、請求項１に記載の装置。
8. 第１および第２の開口部（２０４および２０６）を備える筺体（２００）であって、前記第１の開口部が、支持構造体へ固定されるように構成され、前記第２の開口部が、前記ケーブルトラックを受け入れるように構成されている、筺体をさらに備える、請求項１に記載の装置。
9. 前後に動くように構成された可動体（５０２）と、
   前記可動体に結合されたケーブルトラック（２０８）であって、前記可動体へ、または前記可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成され、前記ケーブルトラックの壁部（３０２および３０４、４０２および４０４）の間に画定された流体区画（３１０、４１０）を有するケーブルトラックと
   を備える、
   前記可動体は、前記ケーブルトラックを座屈させずに、前記ケーブルトラックを押し引きするように構成され、
   前記ケーブルトラックの前記壁部は、流体が前記流体区画内に挿入されると離間され、前記ケーブルトラックの曲り部分（５０８）において互いに接近するように構成されている、システム。
10. 前記ケーブルトラックの前記壁部の少なくとも１つが、複数のポッド（３１２、４１２）を含み、または前記複数のポッドに結合され、前記ポッドが、前記可動体へ、または前記可動体から前記少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
11. 前記ケーブルトラックが、前記ケーブルトラックの前記曲り部分において平らにされると、前記ポッドが中立軸に沿ってほぼ整列されるように前記壁部が構成されている、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記ケーブルトラックが、前記壁部に結合された繋ぎ部（４１４）をさらに備え、前記繋ぎ部が、前記壁部の離間を制限するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
13. 前記可動体が、材料のシート（１０８）の１つまたは複数の性質を測定するように構成された走査ヘッドを備える、請求項９に記載のシステム。
14. ケーブルトラック（２０８）を可動体（５０２）に結合するステップ（８０４）であって、前記ケーブルトラックが、前記可動体へ、または前記可動体から少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成されている、ステップと、
    前記ケーブルトラックの壁部（３０２および３０４、４０２および４０４）の間に画定された流体区画（３１０、４１０）内に流体を挿入するステップ（８０８）と、
    前記ケーブルトラックを座屈させずに、前記可動体を用いて前記ケーブルトラックを押し引きするステップ（８１０〜８２０）と
    を含み、
    前記ケーブルトラックの前記壁部は、前記流体が前記流体区画内に挿入されると離間し、前記ケーブルトラックの曲り部分（５０８）において互いに接近する、方法。
15. 前記ケーブルトラックの前記壁部の少なくとも１つが、複数のポッド（３１２、４１２）を含み、または前記複数のポッドに結合され、前記ポッドが、前記可動体へ、または前記可動体から前記少なくとも１つの信号または資料を伝送するように構成され、
    前記ケーブルトラックが、前記ケーブルトラックの前記曲り部分において平らにされると、前記ポッドが中立軸に沿ってほぼ整列されるように前記壁部が構成されている、請求項１４に記載の方法。

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