CN105247127B - 具有可延长的电功能性纱线的经向针织可卷包套筒及其构造方法 - Google Patents

具有可延长的电功能性纱线的经向针织可卷包套筒及其构造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可卷包的针织纺织套筒及其构造方法。该套筒包括具有相对边缘的针织纱线的壁，该相对边缘沿着套筒的纵向轴线在相对端部之间纵向延伸，该壁带有横跨相对端部的拉直长度。针织纱线包括大致平行于所述纵向轴线延伸的经向纱线和大致垂直于所述纵向轴线延伸的纬向纱线。所述相对边缘可被卷包为彼此重叠以形成管状空腔。至少一根纬向纱线是电功能性纱线，该电功能性纱线具有拉直长度，该电功能性纱线的拉直长度大于所述壁的拉直长度，从而允许所述至少一根电功能性纱线的相对端部被从所述壁的相对端部轴向向外拉出以形成用于连接到电源的引线。

Description

具有可延长的电功能性纱线的经向针织可卷包套筒及其构造 方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年3月13日提交的序列号为61/779,189的美国临时申请的权益，其通过引用整体合并于此。
技术领域
本发明大体涉及用于卷包电缆，管子件及其类似物的针织纺织套筒，并且更具体地涉及这样的套筒，其具有引入到纺织套筒材料中的一根或多根金属纱线或金属丝，带有从纺织套筒的端部延伸的用于连接到电源的引线端部，并且涉及构造这种套筒的方法。
背景技术
用于卷包和引导一捆金属丝或者覆盖其它细长制品(如管子)的纺织套筒有时被制造成包括一根或多根导电性或电阻性的金属丝。金属丝可引入到套筒的纺织结构(例如梭织)中，并且可以在纵向方向延伸，金属丝的端部延伸到纺织材料的端部之外，以在金属丝的一端或两端呈现用于连接到电源的突出的电引线。用于制造这种具有导电性和/或电阻性金属丝的纺织套筒结构的一个已知的方法涉及梭织纺织套筒并在制造纺织套筒的过程中整合一根或多根导电性金属丝作为梭织结构的一部分。此后，纺织材料的端部被修整回复到露出一根或多根金属丝的端部，以便他们最终超出纺织套筒材料的修整端部延伸，并且可以用作连接到电源的引线。尽管有效，但这样一个过程是费劲的，并增加了这种纺织套筒的制造成本。
发明内容
可卷包的针织纺织套筒包括具有相对边缘的针织纱线的壁，该相对边缘沿着套筒的纵向轴线在相对端部之间纵向延伸，该壁带有横跨相对端部的拉直长度。该针织纱线包括大致平行于所述纵向轴线延伸的经向纱线和大致垂直于所述纵向轴线延伸的纬向纱线。相对边缘可被卷包为彼此重叠以形成管状空腔。至少一根纬向纱线是电功能性纱线，该电功能性纱线具有拉直长度，该电功能性纱线的拉直长度大于所述壁的拉直长度，从而允许所述至少一根电功能性纱线的相对端部被从所述壁的相对端部轴向向外拉出以形成用于连接到电源的引线。
根据本发明的另一个方面，所述至少一根电功能性纱线围绕着位于至少一根电功能性纱线的相对侧的相邻的经向纱线打圈。
根据本发明的另一个方面，所述经向纱线通过经编针织组织针织。
根据本发明的另一个方面，所述纬向纱线与所述经向纱线衬垫针织。
根据本发明的另一个方面，所述纬向纱线被热定型以偏折所述相对边缘为彼此重叠的关系。
根据本发明的另一个方面，所述至少一根电功能性纱线由导电性金属材料，电阻性金属材料，数据传输性材料和光纤材料中的至少一种制成。
根据本发明的另一个方面，所述至少一根经向纱线是与至少一根电功能性纬向纱线电连通的电功能性纱线。
根据本发明的另一个方面，一种可卷包的纺织套筒的构造方法包括通过对大致平行于纵向轴线延伸的经向纱线和大致垂直于纵向轴线延伸的纬向纱线进行针织以形成具有相对边缘的壁，该相对边缘沿纵向轴线的纵向方向延伸；在壁内衬入至少一根纬向电功能性纱线，使至少一根纬向电功能性纱线沿纵向轴线蜿蜒；切割壁和至少一根电功能性纱线至期望的长度以形成套筒的相对端部和至少一根电功能性纱线的相对端部；以及拉拽至少一根电功能性纱线的相对端部，使至少一根电功能性纱线的拉拽的端部从壁的切割端部向外延伸，其中，所述延伸的端部可用作连接到电源的引线。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括该至少一根电功能性纱线在至少一根电功能性纱线的相对侧围绕着相邻的经向纱线打圈，在拉拽至少一根电功能性纱线的相对端部的同时，朝向彼此拖曳相邻的经向纱线并关闭该相邻的经向纱线之间的间隙。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括将与纬向电功能性纱线相邻的经向纱线提供为电功能性纱线。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括通过经编针织组织针织经向纱线。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括热定型纬向纱线以偏折壁的相对边缘为彼此重叠的关系。
根据本发明的另一个方面，该方法进一步包括将至少一根经向纱线提供为与至少一根电功能性纬向纱线电连通的电功能性纱线。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述和所附的权利要求，本发明的这些和其它的目的，特征和优点将很容易领会，同时变得更好理解，其中：
图1是根据本发明的一个实施例构造的可卷包的纺织针织套筒的透视图，该套筒带有电功能性纱线；
图2是图1的套筒的剖视图；
图3是图1的套筒的壁处于拉伸前的状态的示意性平面图，带有数量简化的电功能性构件；
图4是与图3类似的附图，不同的是套筒的壁处于拉伸后的状态；
图5是图1的套筒的针织图案的局部示意图；以及
图6是与图4类似的附图，不同的是套筒根据本发明的另一个实施例构造而成。
具体实施方式
更详细地参照附图，图1示出了根据本发明的一个实施例构造的可卷包的经向针织的纺织套筒10，该套筒具有经向针织壁11，该壁由多根非金属纺织纱线12和至少一个电功能性构件(也被称为电功能性纱线14)形成，该电功能性为导电性和/或电阻性和/或数据传输性，等等。套筒10通常是管状的构造，并沿其长度借由缝隙15分开而呈现纵向边缘16，18，该纵向边缘大体平行于纵向中心轴线17在相对端部20，22之间延伸。纵向边缘16，18被卷包成彼此重叠的关系以周向地包围管状空腔19，至少一个细长构件24容置于该管状空腔19内。
纺织纱线12可由多种材料中的任何材料制造而成，材料包括但不限于：有机聚合材料(塑料)，天然纤维，矿物纤维，金属纱线，非金属纱线，和/或它们的组合。纱线12可以是单丝，也可以是复丝，也可以是单丝和复丝的组合。至少一些纺织纱线12可以由可热定型或可热成形材料制成，使得这些纱线12可被热定型呈卷曲的形状以使得套筒10的壁11能够自卷包地偏折，如此，通过外部施加的力可以沿其长度打开套筒，并且在套筒10围住待卷包的细长构件24安装且外部施加的力被撤销后自动卷拢，该细长构件例如为流体输送管子，公称管或软管，或者线束及其类似物。纺织纱线12的直径或纤度可以相同或不同。
至少一根电功能性纱线14被整合到套筒10的经向针织壁11内，并且可以包括单股的金属丝或复丝(例如编结的，扭结的或拧结的)结构，术语“纱线”同时涵盖电功能性纱线14的单丝和复丝结构。电功能性纱线14可包括导电性的金属材料，电阻性的金属材料，数据传输性的材料，以及光纤材料中的至少一种，或者多种或者它们的组合。电功能性纱线14可以是绝缘的，或非绝缘的，或它们的组合。
图3示意性示出了套筒10的壁11的经向针织结构。一些纺织纱线12a大致平行于纵向中心轴线17沿着套筒10的纵向经向方向延伸，并且与纺织纬向纱线12b密集地针织，从而为套筒10提供良好的机械保护性能(耐磨损性)。经向纱线12a的一个针织构造例子是经编，以形成经编针织组织，但也可根据需要形成其它构造，诸如集圈组织(tuck)，缎纹组织(satin)，经缎组织(atlas)。在开始针织的时候，电功能性纱线14(在图3中以示例而非限制性的方式示出为两根，但也可像图1和2中示出的那样包括有多根，其中，电功能性纱线沿着套筒10的整个圆周彼此周向地等距离间隔开)在相对端部20，22之间大体沿着纵向中心轴线17延伸，像纬向纱线那样，该电功能性纱线14随着纬向纱线12b沿着经向方向但是松弛地针织，与相邻的密集地针织的纺织经向纱线12a和纬向纱线12b不同，电功能性纱线14可以通过纬向插入或衬垫技术以蜿蜒曲折的方式与相邻的经向纺织纱线12c，12d，12e和12f针织。电功能性纱线14通过纬向插入或衬垫技术交错以围绕经向纺织纱线对12c，12d和12e，12f打圈，从而为电功能性纱线14部分提供了一个相对松弛的开放结构，就像在开始针织的时候那样。应该理解的是，电功能性纱线14在其“针织成型”状态下的有效长度L1比纱线14的真实长度L2(将纱线14拉紧并从头到尾拉直)短。电功能性纱线14的经向针织结构赋予纱线14一定量的塑形量(amount of built)。
在对套筒10的壁11进行经向针织后，壁11被热定型以建立套筒10的自卷包轮廓。在加热步骤中，壁11被卷包以使相对边缘16，18彼此重叠，然后壁11被加热以热定型该可热定型纬向纱线12b，从而趋向于偏折相对边缘16，18使其彼此重叠。壁11随后被切割成套筒10的所期望的成品长度L1。在切割后，电功能性纱线14的自由端26，28被向外拉以向电功能性纱线14施加张力。这种张力导致电功能性纱线14被拉直，从而将曲折的电功能性纱线14的松弛部分拖曳出，并且使电功能性纱线14的端部26a，28a延长到套筒10的端部20，22以外，使得电功能性纱线14具有延长的基本拉直的长度L2，该长度L2大于壁11的长度L1(图4)。进一步对比图3和图4可知，拉直电功能性纱线14还具有朝向彼此横向向内拖曳相邻的经向纱线12c，12d和12e，12f(电功能性纱线14围绕着这些经向纱线打圈)的作用，以便于随着电功能性纱线14的拉伸而张紧在电功能性纱线14的此前松弛的针织区域的针织，从而随着电功能性纱线14的拖曳将壁11的宽度W1(图3)减小到成品宽度W2(图4)。以这种方式，在纺织纱线12的紧密针织有助于保护电功能性纱线，使其免于磨损等。
电功能性纱线14的突出的端部26a，28a可充当电引线用于连接到电源或数据传输源，或连接到两者，视情况而定。
这种自卷包套筒10的一个应用是作为防护性覆盖物，用于保护易于冻住的流体输送管子，公称管或软管24，或者用于希望对流体进行保温的地方，如图1和图2所示。在这种情况下，至少一些电功能性纱线14是与合适的电源连接的电阻性金属丝。套筒10中的电功能性纱线14的数量取决于具体应用的加热要求。附图中示出两根这样电功能性纱线14，如果需要的话，可以以上述相同的方式引入额外的纱线14以增强套筒10的加热能力，使得电功能性纱线14可以围绕套筒10的整个圆周部署。图1-图4的实施例中示出的电功能性纱线14仅沿着轴线17的经向方向延伸，并且这样的纱线14可以是绝缘的。
图5示出套筒基壁或壁11在拉伸前的状态(类似于图3)，其中，该经向针织纺织纱线12a(在本实施例中是复丝)以经编图案(优选封闭的经编针织组织)针织，纬向针织纺织纱线12b(在本实施例中是单丝，可被热定型以实现套筒的自卷包轮廓)通过纬向插入或衬垫技术与经向针织纱线12a整合，并且，电功能性纱线14(在本实施例中是电阻性金属丝)同样通过纬向插入或衬垫技术与相邻的经向纱线12a整合。应当看到，经编针织纱线12a的区域与相邻的经编针织纱线12a的区域在纬向方向上间隔开，并且通过电功能性纱线14跨越间隙地互连。当电功能性纱线14在针织(如上所述)后被拉伸时，纱线14的端部被向外拖曳以提供纱线14的伸出的端部26，28(如图4)，在这个过程中，纱线14内的松弛部分被抽离，使得开始时间隔开的经编针织部分被拖近至彼此接触(比较图3和图4)，得到紧密的针织套筒10，以保护电功能性纱线14免受磨损和污染物(如流体和碎屑)的侵入。
作为替代方案，如图6所示，其中相同的附图标记被用于表示与其相近的特征，套筒的壁11'，除了具有纬向电功能性纱线14'之外，也可引入一根或多根电功能性纱线14a，电功能性纱线14a是除了非电功能性经向纱线12a'之外的经向纱线。纬向电功能性纱线14'和经向电功能性纱线14a在某些区域物理交叉并彼此接触，至少在这些区域中的纬向电功能性纱线14'和经向电功能性纱线14a是不绝缘的，以便彼此电连通以形成连接的电功能性纱线网格或网。在本实施例中，经向电功能性纱线14a设置在图3和图4的第一实施例的经向纺织纱线12c-f的位置。这些纱线12c-f的位置与图5中的那些交错在每根电功能性纱线14的两侧的纱线的位置一致。
套筒可以采用纺织纱线的各种不同的针织图案，包括编链组织(pillar)，经编组织等，而纬向纱线的跳跃数是可变的。
显然，根据上述教导，本发明的许多改进和变型是可能的，并且可以在最终授权的权利要求的范围之内以不同于所具体描述的方式实施。

Claims (18)

1.一种可卷包的针织套筒，其特征在于，包括：
具有针织纱线织造的壁，该壁具有相对边缘，该相对边缘沿着套筒的纵向轴线在相对端部之间纵向延伸，该壁带有横跨相对端部的拉直长度，所述针织纱线包括大致平行于所述纵向轴线延伸的经向纱线和大致垂直于所述纵向轴线延伸的纬向纱线，所述相对边缘可被卷包为彼此重叠以形成管状空腔；以及
至少一根纬向纱线是通过衬垫技术在所述相对端部之间以蜿蜒曲折的路径针织的电功能性纬向纱线，该电功能性纬向纱线具有拉直长度，该电功能性纬向纱线的拉直长度大于壁的拉直长度，从而允许至少一根电功能性纬向纱线的相对端部被从所述壁的相对端部轴向向外拉出以将所述至少一根电功能性纬向纱线拉直并形成用于连接到电源的引线。
2.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，至少一根电功能性纬向纱线围绕着相邻的经向纱线打圈。
3.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述经向纱线通过经编针织组织针织。
4.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述纬向纱线通过衬垫组织针织。
5.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述经向纱线是复丝。
6.根据权利要求5所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述纬向纱线是单丝。
7.根据权利要求6所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述纬向纱线被热定型以偏折所述相对边缘为彼此重叠的关系。
8.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，所述针织套筒包括多根电功能性纬向纱线。
9.根据权利要求1所述的可卷包的针织套筒，其特征在于，至少一根经向纱线是与至少一根电功能性纬向纱线电连通的电功能性经向纱线。
10.一种可卷包的针织套筒的构造方法，其特征在于，该方法包括：
通过对大致平行于针织套筒的纵向轴线延伸的经向纱线和大致垂直于纵向轴线延伸的纬向纱线进行针织以形成具有相对边缘的壁，该相对边缘沿纵向轴线的纵向方向延伸；
在壁内衬入至少一根电功能性纬向纱线，使至少一根电功能性纬向纱线沿纵向轴线蜿蜒；
切割壁和至少一根电功能性纬向纱线至期望的长度以形成套筒的相对端部和至少一根电功能性纬向纱线的相对端部；以及
拉拽至少一根电功能性纬向纱线的相对端部，使至少一根电功能性纬向纱线的拉拽的端部从壁的切割端部向外延伸，其中，所述延伸的端部可用作连接到电源的引线。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括将该至少一根电功能性纬向纱线围绕相邻的经向纱线打圈。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括在拉拽至少一根电功能性纬向纱线的相对端部的同时，朝向彼此拖曳相邻的经向纱线并关闭该相邻的经向纱线之间的间隙。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括将相邻的经向纱线提供为电功能性经向纱线。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括通过经编针织组织针织经向纱线。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括将经向纱线提供为复丝。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括将纬向纱线提供为单丝。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括热定型纬向纱线以偏折壁的相对边缘为彼此重叠的关系。
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进一步包括将至少一根经向纱线提供为与至少一根电功能性纬向纱线电连通的电功能性经向纱线。
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