CN105164880B - 挠性的耐磨损的纺织套筒及其构造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于引导和保护细长构件的纺织套筒及其构造方法。该套筒包括细长的壁，该壁具有平行于套筒的中心轴延伸的相对边缘。该壁通过平行于轴延伸的经向纱线与垂直于经向纱线延伸的纬向纱线梭织而成。经向纱线包括在壁的中间区域内的单丝纱线和在壁的相对边缘区域内的复丝纱线，以分别提高耐磨性和卷曲性，纬向纱线包括单丝纱线和复丝纱线，纬向纱线的单丝纱线的直径大于经向纱线的单丝纱线的直径，以进一步提供耐磨性，提高卷曲强度，复丝纱线提供增加的覆盖范围，维持挠曲性，并维持纬向单丝纱线在其预定位置。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月15日提交的序列号为13/837,136的美国申请的权益，其整体通过引用合并于此。
技术领域
本发明大体涉及用于保护细长构件的纺织套筒，并且更具体地涉及梭织套筒。
背景技术
诸如在汽车，飞机或航天飞行器中，将电线和线束卷包在防护性套筒内以保护电线免受磨损，流体和热的影响是已知的。为了实现所需的保护，防护性套筒可以具有多层结构，其中某些层被指定为提供不同类型的保护。例如，一层(例如塑料材料的片材)可被用来提供耐水性，另一层可被用来提供耐磨性，并且又一层(例如非梭织层)可被用来提供隔热保护。不幸的是，虽然前述的多层套筒可以针对不同环境条件提供适当的保护，但是它们通常体积庞大，因此需要增加的空间体积，相对较重并表现出有限的挠曲性，因此沿着卷包的边缘易于扭结和打开。除了上面讨论的多层套筒之外，其他已知的梭织套筒1当围绕着拐角弯曲并呈大致U形构型(如图7所示)时还具有环箍强度和扭结问题，从而可能暴露出容纳在套筒1的空腔3中的构件2使其受到污染。这可能是由于：当套筒1弯曲时，相对不可弯曲的、刚性的边缘4被远离彼此打开。因此，根据现有技术构造的可卷包的套筒在某些应用中可能存在问题，特别是在需要通过狭小的弯曲的区域的应用中，以及在有重量限制的应用(例如飞机和航空航天应用)中。
发明内容
本发明的一个方面提供一种用于引导和保护细长构件使其免于暴露在磨损和其他环境条件(诸如污染)下的梭织套筒。该套筒具有挠性的耐磨损的自卷曲的细长的壁，该壁通过单丝和复丝纱线梭织而成。该壁具有相对边缘，该相对边缘平行于套筒的中心轴延伸。该壁通过平行于中心轴延伸的经向纱线与垂直于经向纱线延伸的纬向纱线梭织而成。经向纱线被至少部分提供为第一单丝纱线，纬向纱线被提供为第二单丝纱线和第二复丝纱线。第二单丝纱线的直径大于第一单丝纱线的直径，从而提高热成形壁的闭合力。
根据本发明的另一个方面，经向纱线进一步包括第一复丝纱线，该第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸以在套筒围绕着拐角弯曲时有助于防止相对边缘打开，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸以提供增强的耐磨性，边缘区域不具有第一单丝纱线以进一步提高套筒壁维持预期的热成形的卷包构型的能力。
根据本发明的另一个方面提供一种用于引导和保护细长构件使其免于暴露在磨损和其他环境条件(诸如污染)下的梭织套筒。该套筒具有细长的壁，该壁具有相对边缘，该相对边缘平行于套筒的中心轴延伸。该壁通过平行于中心轴延伸的经向纱线与垂直于经向纱线延伸的纬向纱线梭织而成。经向纱线被提供为第一单丝纱线和第一复丝纱线，纬向纱线被提供为第二单丝纱线和第二复丝纱线。第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸以在套筒围绕着拐角弯曲时帮助相对边缘维持在预期的重叠关系，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸。边缘区域不具有第一单丝纱线，中间区域不具有第一复丝纱线。
根据本发明的另一个方面，第二单丝纱线的直径大于第一单丝纱线的直径，从而在套筒围绕着拐角弯曲时提高套筒壁的卷曲强度以将相对边缘维持在预期的重叠关系。
根据本发明的又一个方面提供一种围绕中心轴可卷包的纺织套筒的构造方法。该方法包括提供具有第一直径的第一单丝纱线；提供具有第二直径的第二单丝纱线，第二直径大于第一直径以提高套筒的卷曲强度；并且提供第二复丝纱线。然后，利用经向纱线和纬向纱线梭织具有相对边缘的细长的可卷包的壁，该相对边缘平行于中心轴延伸，第一单丝纱线形成平行于中心轴延伸的经向纱线，第二单丝和第二复丝纱线形成垂直于经向纱线延伸的纬向纱线。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步提供第一复丝纱线并梭织第一复丝纱线以形成沿着与相对边缘相邻的边缘区域延伸的经向纱线，以在套筒围绕着拐角弯曲时帮助相对边缘维持在预期的重叠关系。
根据本发明的又一个方面提供一种围绕中心轴可卷包的纺织套筒的另一构造方法。该方法包括提供第一单丝纱线；提供第一复丝纱线；提供第二单丝纱线；以及提供第二复丝纱线。然后，利用经向纱线和纬向纱线梭织具有相对边缘的细长的可卷包的壁，该相对边缘平行于中心轴延伸，第一单丝纱线和第一复丝纱线形成平行于中心轴延伸的经向纱线，第二单丝和第二复丝纱线形成垂直于经向纱线延伸的纬向纱线。第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸，以在套筒围绕着拐角弯曲时帮助相对边缘维持在其预期的重叠关系，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸。边缘区域不具有第一单丝纱线，中间区域不具有第一复丝纱线。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括将第二单丝纱线的直径提供为大于第一单丝纱线的直径，从而提高套筒壁的卷曲强度，以在套筒围绕着拐角弯曲时维持相对边缘在其预期的重叠关系。
根据本发明构造的套筒不仅对内含的细长构件提供增强的保护，而且制造成本低廉，并且具有围绕着细长构件维持其自卷曲构型的增强的能力。
附图说明
对于本领域的技术人员而言，结合下面对目前优选实施例和最佳模式的详细描述，所附权利要求和附图，这些和其他方面，特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的一个方面构造的梭织的自卷包的套筒的示意性透视图，该套筒内承载并保护有细长构件；
图2是图1的套筒的壁的局部放大视图；
图3是根据本发明的另一个方面构造的梭织的自卷包的套筒的示意性透视图，该套筒内承载并保护有细长构件；
图3A是图3的套筒被弯曲成U形的侧视图；
图4是图3的套筒的平面图，示出了非卷包状态下的套筒的壁；
图5是图4的圆圈区域5的放大图；
图6是图4的圆圈区域6的放大图；以及
图7是根据现有技术构造的可卷包的套筒被弯曲成U形的侧视图。
具体实施方式
更详细地参照附图，图1是根据本发明的一个方面构造的梭织的自卷包的纺织套筒(下文也称作套筒10)的示意性透视图。套筒10具有用于引导和保护细长构件使其免于暴露于磨损并防止污染物、碎屑等侵入的自卷包的细长的壁12，该细长构件如电线和线束14中。细长的壁12具有大致平行于中心纵轴18延伸的相对边缘16，17，其中，边缘16，17优选以“香烟卷包”形式偏折为彼此重叠关系以完全包围套筒的中心空腔20内的细长构件14。空腔20易于沿着纵轴18的全长打开，以使细长构件14可以轻易地径向地设置在空腔20内，相反地也可以轻易地移除，诸如在维修过程中从空腔20移除。为了向细长构件14提供耐磨保护，壁12通过单丝纱线的经向纱线22和单丝纱线的纬向纱线24梭织而成，其中，纬向单丝纱线24向细长构件14提供额外的增强的耐磨保护，同时也提供偏折以自卷曲相对边缘16，17成彼此重叠的关系。通过热定型纬向单丝纱线24使其围绕中心轴18成卷曲的构型实现偏折。除了纬向单丝纱线24，壁12具有复丝纱线的纬向纱线26。复丝纱线26向细长构件14提供壁12的附加的表面覆盖面积并抑制污染物，碎屑等的侵入空腔20，从而向细长构件14提供增强的保护。此外，复丝纱线26通过对经向单丝22施加摩擦力而将经向单丝22维持在预期位置，例如梭织位置，同时向套筒10提供足够的挠曲性，以便于例如顺利地通过拐角。
根据应用的需要，壁12可以构造为具有任何合适的尺寸，包括长度和直径。当壁12处于其自卷包的管状构型时，基本上不受任何外力作用时，边缘16，17优选彼此至少轻微重叠以完全包围空腔20，并且因此向容纳在空腔20内的电线14提供增强的保护。边缘16，17可在足以克服由纬向单丝纱线24提供的偏折的外力作用下轻易地远离彼此展开，以至少部分地打开并暴露空腔20。因此，电线14可在组装过程中轻松地设置于空腔20内，或者在维修过程中轻松地从空腔20中移除。外力被释放后，在由热定型的纬向单丝纱线24提供的偏折的作用下，边缘16，17自动回复其自然的重叠的自卷包位置。
单丝纱线22，24可被提供为任何合适的可热定型的聚合材料，如聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙酯(PET)。在一个典型的套筒实施例中，单丝纱线22，24被设置为具有约0.22mm直径的PET。壁12形成为具有约42mm的宽度(当壁12处于平面状态时，在边缘16，17之间延伸的尺寸)，并且经向单丝22的根数为48。纬向单丝纱线24和纬向复丝纱线26以每英寸纬数(PPI)为10地被成对地插入，然而，约8-12之间的PPI被认为是一个可行的范围。由于PPI如此之低，壁12内形成空隙28。因此，通过其间轴向延伸的空隙28，单丝和复丝纬向纱线24，26提供沿着中心轴18彼此轴向间隔开的离散的周向延伸的单丝和复丝纬向纱线对。复丝纱线26具有约1250旦尼尔。通过平纹梭织纱线22，24，26，从而获得具有约0.6mm壁厚的套筒10。在又一个典型的套筒的实施例中，经向单丝22的根数为52，而所有的其他纱线因素保持相同。应当认识到，这些纱线因素可以由本领域技术人员对尺寸和数量进行修改，同时维持经向纱线22为纯单丝，而纬向纱线24，26为单丝和复丝的组合，同时保持在本发明的精神和范围内。
由于经向纱线22被提供为纯单丝，套筒组件10的耐磨性得以提高。此外，由于一些纬向纱线24被提供为单丝，由此针对磨损提供额外的保护。而且，由于一些纬向纱线26被提供为复丝，壁12向细长构件14提供附加的表面覆盖面积，从而进一步保护空腔20免受污染物的侵入，并且进一步地，即使在外部磨损的作用下，复丝用于将经向单丝22维持在其预期的位置。
图3示出根据本发明的另一个方面构造的梭织的自卷包的纺织套筒，此后称作套筒110，其中与上述偏差100的相同的附图标记指示相似的特征。
套筒110具有自卷包的壁112，正如热成形的那样，通过第一单丝纱线122'和第一复丝纱线122"的经向纱线122和第二单丝纱线124'和第二复丝纱线126的纬向纱线124梭织而成。正如上面所讨论的那样，在被热定型成其围绕着套筒110的中心轴118的卷曲的构型之后，第二纬向单丝纱线124'向细长构件114提供额外的增强的针对磨损的保护，同时也提供偏折以自卷曲壁的相对边缘116，117成彼此重叠的关系。第二复丝纱线126提供附加的表面覆盖面积并将经向第一单丝纱线122'维持在其预期的位置，如梭织位置，同时向套筒110提供足够的挠曲性，以便于例如顺利地通过拐角，正如上面对套筒10所讨论的那样。
第一和第二单丝纱线122'，124'可被提供为任何合适的可热定型的聚合材料，如聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙酯(PET)，例如，在一个典型的套筒的实施例中，第一和第二单丝纱线122'，124'被提供为分别具有约0.22mm和0.38mm的直径的PET。因此，纬向方向延伸的第二单丝纱线124'的直径大于经向方向延伸的第一单丝纱线122'的直径。优选地，第二单丝纱线124'的直径比第一单丝纱线122'的直径大40％。在一个例子中，壁112具有约42mm的宽度W(当壁112处于如图4所示的平面状态时，在边缘116，117之间延伸的尺寸)，经向纱线的总根数为52。总根数被分到三个离散的区域中(两个边缘区域30和一个中间区域32)，边缘区域直接沿着相对边缘116，117延伸并与相对边缘116，117相邻，中间区域32在两相对的边缘区域30之间延伸。边缘区域30内的经向纱线122分别仅包括第一复丝纱线122"，中间区域32内的经向纱线仅包括第一单丝纱线122'。因此，相对边缘区域30不包括单丝纱线，这已被发现能增强边缘116，117在通过拐角时维持在其预期构型的能力，中间区域32不包括复丝纱线，从而增强耐磨性。在典型的样品中，每个边缘区域内的纱线的总根数为6，中间区域内的纱线的总根数为40，纱线的组合的总根数为52。
与套筒10相同，第二单丝纱线124'和第二复丝纱线126以每英寸纬数(PPI)为10地被成对地插入，然而，约8-12之间的PPI被认为是一个可行的范围。由于PPI如此之低，壁112内形成空隙128。因此，通过其间延伸的空隙128，第二单丝和第二复丝纬向纱线124'，126提供沿着中心轴118彼此轴向间隔开的离散的周向延伸的单丝和复丝纬向纱线124'，126对。第一和第二复丝纱线122"，126具有约1250旦尼尔。通过平纹梭织经向和纬向纱线122，124，从而获得具有约0.9mm壁厚的套筒110。应当认识到，这些纱线因素可以由本领域技术人员对尺寸和数量修改，同时保持在本发明的精神和范围中。
显然，根据上述教导，本发明的许多改进和变型是可能的。因此应该理解，本发明可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述的方式实施。
Claims (20)
1.一种用于引导和保护细长构件的纺织套筒，其特征在于，包括：
具有相对边缘的细长的壁，该相对边缘平行于套筒的中心轴延伸，该壁通过平行于中心轴延伸的经向纱线与垂直于经向纱线延伸的纬向纱线梭织而成，经向纱线被至少部分提供为第一单丝纱线，纬向纱线被提供为第二单丝纱线和第二复丝纱线，第二单丝纱线的直径大于第一单丝纱线的直径。
2.根据权利要求1所述的纺织套筒，其特征在于，第二单丝纱线的直径比第一单丝纱线的直径大40％。
3.根据权利要求1所述的纺织套筒，其特征在于，经向纱线进一步包括第一复丝纱线。
4.根据权利要求3所述的纺织套筒，其特征在于，第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸，边缘区域不具有第一单丝纱线。
5.根据权利要求4所述的纺织套筒，其特征在于，第一复丝纱线的长度可热收缩。
6.根据权利要求1所述的纺织套筒，其特征在于，第二单丝纱线和第二复丝纱线被成对地插入经向纱线，以提供沿着中心轴彼此轴向间隔开的离散的第二单丝纱线和第二复丝纱线对。
7.根据权利要求1所述的纺织套筒，其特征在于，第二单丝纱线被热定型以将壁偏折成围绕中心轴的卷曲的构型。
8.一种用于引导和保护细长构件的纺织套筒，其特征在于，包括：
具有相对边缘的细长的壁，该相对边缘平行于套筒的中心轴延伸，该壁通过平行于中心轴延伸的经向纱线与垂直于经向纱线延伸的纬向纱线梭织而成，经向纱线被提供为第一单丝纱线和第一复丝纱线，纬向纱线被提供为第二单丝纱线和第二复丝纱线，第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸，边缘区域不具有第一单丝纱线，中间区域不具有第一复丝纱线，第二单丝纱线的直径大于第一单丝纱线的直径。
9.根据权利要求8所述的纺织套筒，其特征在于，边缘区域内的经向纱线仅包括复丝纱线，中间区域内的经向纱线仅包括单丝纱线。
10.根据权利要求8所述的纺织套筒，其特征在于，第一复丝纱线的长度可热收缩。
11.根据权利要求8所述的纺织套筒，其特征在于，第二单丝纱线和第二复丝纱线被成对地插入经向纱线，以提供沿着中心轴彼此轴向间隔开的离散的第二单丝纱线和第二复丝纱线对。
12.一种围绕中心轴可卷包的纺织套筒的构造方法，其特征在于，包括：
提供具有第一直径的第一单丝纱线；
提供具有第二直径的第二单丝纱线，第二直径大于第一直径；
提供第二复丝纱线；以及
经向纱线平行于中心轴延伸，经向纱线包括第一单丝纱线，第二单丝纱线和第二复丝纱线形成垂直于经向纱线延伸的纬向纱线，利用经向纱线和纬向纱线梭织具有相对边缘的细长的可卷包的壁，该相对边缘平行于中心轴延伸。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将第二单丝纱线和第二复丝纱线成对地插入第一单丝纱线，以提供沿着中心轴彼此间隔开的离散的第二单丝纱线和第二复丝纱线对。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括热定型第二单丝纱线以将壁偏折成围绕中心轴的卷曲的构型。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括提供第一复丝纱线并梭织第一复丝纱线以形成沿着与相对边缘相邻的边缘区域延伸的经向纱线。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括将边缘区域内的所有的经向纱线提供为复丝纱线。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括热成形第二单丝纱线以将相对边缘偏折成彼此重叠的关系。
18.一种围绕中心轴可卷包的纺织套筒的构造方法，其特征在于，包括：
提供第一单丝纱线；
提供第一复丝纱线；
提供第二单丝纱线；
提供第二复丝纱线；以及
第一单丝纱线和第一复丝纱线形成平行于中心轴延伸的经向纱线，第二单丝纱线和第二复丝纱线形成垂直于经向纱线延伸的纬向纱线，利用经向纱线和纬向纱线梭织具有相对边缘的细长的可卷包的壁，该相对边缘平行于中心轴延伸，其中，第一复丝纱线在与相对边缘相邻的边缘区域上延伸，第一单丝纱线在边缘区域之间的中间区域上延伸，边缘区域不具有第一单丝纱线，中间区域不具有第一复丝纱线，第二单丝纱线的直径大于第一单丝纱线的直径。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一步包括热定型第二单丝纱线以将相对边缘偏折成彼此重叠的关系。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括在热定型第二单丝纱线的同时收缩第一复丝纱线以收紧相对边缘。
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