CN107849758A - 透明的抗端部磨损且抗emi的纺织套筒及构建方法 - Google Patents

透明的抗端部磨损且抗emi的纺织套筒及构建方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种编织套筒及其制造方法。所述套筒具有壁，所述壁具有在相对两端之间沿着纵轴线纵长地延伸的相对边缘，其中所述相对边缘可以卷绕成彼此重叠的关系将电线容纳在所述套筒的空腔内。该壁由沿纵轴线延伸的经纱和横向于经纱延伸的填纱构成。填纱以透明或基本透明的单丝形式提供，并且经纱被提供为包括复丝纱线和至少一根导电金属丝的纱线，其中导电金属丝绕复丝纱线卷绕。

Description

透明的抗端部磨损且抗EMI的纺织套筒及构建方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年6月8日提交的美国临时专利申请(序列号)No.62/172,361以及于2016年6月8日提交的美国实用专利申请(序列号)No.15/176,584的权益，这两项专利申请通过引用完整地结合于本文中。
背景技术
1.技术领域
本发明一般地涉及用于保护细长部件的织物套筒，更具体地涉及编织的抗EMI的套筒，其允许清楚地观察包含在其中的内部细长部件。
2.相关技术
已知将电线和铠装线卷在保护套筒中以保护电线不受磨损和电磁干扰(EMI)形式的电磁能的影响。遗憾的是，尽管已知的套筒在提供这种保护方面是有效的，但是已知的套筒隐藏了包含在其中的细长部件而不能观看，并且在一些应用中这是不期望的，例如在游戏和娱乐机器例如吃角子老虎机中。在游戏和娱乐行业，法律要求电线是可看到的，以确保机器符合预期的公平性规定。因此，电线通常与另外的电线绞合以提供抗EMI的防护。但是，这种解决方案已经被证明对EMI提供相对较差的屏蔽。提供了有限的抗磨损保护，并且在组装时费力，从而增加了机器的制造成本。
发明概述
本发明的一个方面提供了一种编织套筒，用于引导(routing)和保护电线免受磨损和EMI的影响，并且用于观察被包含在套筒内时的电线。所述套筒具有壁，所述壁具有在相对的两端之间沿着纵轴线纵长地延伸的相对边缘(opposite edges)，其中所述相对边缘可以卷绕成彼此重叠的关系，以将所述电线容纳在所述套筒的空腔内。该壁由沿纵轴线延伸的经纱和横向于经纱延伸的填纱(fill yarns)构成。填纱以透明的或基本透明的单丝的形式提供，并且经纱被提供为包括复丝纱线和至少一根导电金属丝的纱线，其中该导电金属丝可以围绕复丝纱线被加捻或提供。
根据本发明的另一方面，复丝经纱是亮色纱线，以增强将套筒的空腔内所容纳的电线与复丝经纱区分开的能力。
根据本发明的另一方面，至少一些单丝填纱可以作为透明或基本透明的双组分单丝提供，包括基本透明的中央芯和基本透明的外鞘。外鞘具有比中央芯更低的熔融温度，以便于将外鞘与经纱的金属丝结合，从而起到将金属丝锁定就位并通过将套筒壁的端部切割成期望的长度来防止端部磨损的作用。中央芯是可热定形(heat-settable)的，以将相对边缘偏置成彼此重叠的关系。
根据本发明的另一方面，如果需要，可以在单个步骤中加工壁，使得赋予中央芯中的热定形和外鞘的熔融可以在单个操作中进行。
根据本发明的另一个方面，可以首先熔融外鞘，从而用以将金属丝锁定就位，并进一步允许在中央芯的热定形之前将壁切割成一定长度；然后，将壁切割成一定长度，然后可以将壁卷绕并热定形以保持其卷绕的构型。
根据本发明的另一方面，提供了一种构建用于保护延伸穿过其中的细长电线的保护性织物套筒的方法。该方法包括，编织壁，所述壁具有沿纵轴线纵长地延伸的相对边缘，带有沿纵轴线延伸的经纱和横向于经纱延伸的填纱。该方法进一步包括，提供填纱作为透明或基本透明的单丝，并提供经纱作为包括复丝纱线和至少一根导电金属丝的纱线，其中导电金属丝可以围绕复丝纱线被加捻或提供。
根据本发明的另一个方面，该方法可以包括，提供填纱作为透明或基本透明的双组分单丝，包括基本透明的中央芯和基本透明的外鞘。提供具有比中央芯更低的熔融温度的外鞘，以便于将外鞘与经纱的金属丝结合，从而起到将金属丝锁定就位并通过将套筒壁的端部切割成期望的长度来防止端部磨损的作用。中央芯被提供为是可热定形的，以将相对边缘偏置成彼此重叠的关系。
根据本发明的另一方面，所述方法可以进一步包括，在单个步骤中热处理所述壁，包括，对所述中央芯进行热定形并且在单个加热操作中至少部分地熔融所述外鞘。
根据本发明的另一方面，该方法可进一步包括，在足以熔融外鞘、但足够低以避免中央芯热定形的温度下在第一加热操作中熔融外鞘，由此借助于熔融的并随后固化的外鞘而将金属丝锁定就位。然后，所述方法可以进一步包括，将所述壁切割成期望的长度，然后卷绕所述壁以使所述相对边缘成彼此重叠的关系，并且热定形所述中央芯以将所述壁维持在其卷绕的构型中。
根据本发明的另一个方面，该方法可以进一步包括，提供复丝经纱作为亮色纱线，以增强将包含在套筒的空腔内的电线与复丝经纱区分开的能力。因此，应该认识到，该方法包括，提供其颜色易于与延伸穿过套筒空腔的电线或电线鞘套的颜色区分开的复丝纱线。
根据本发明构建的套筒不仅为包含在其中的电线提供了增强的抗磨损和EMI防护，同时允许穿过套筒的壁观察包含在套筒内的电线，而且制造经济，并且具有增强的保持绕电线自卷曲的构型的能力。
附图的简要说明
鉴于以下对当前优选实施例和最佳模式、所附权利要求以及附图的详细描述，对于本领域的技术人员而言，这些方面和其它方面、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建的编织的自卷绕套筒，其中载带并保护细长部件；
图2是根据本发明的一个方面的图1的套筒的沿纬向延伸的纱线的局部放大示意图；
图2A是根据本发明的另一方面的图1的套筒的沿纬向延伸的纱线的局部放大示意图；
图3是根据本发明的一个方面的图1的套筒的沿经向延伸的混合纱线的局部放大示意图；
图3A是根据本发明的另一方面的图1的套筒的沿经向延伸的混合纱线的局部放大示意图；
图3B是根据本发明的另一方面的图1的套筒的沿经向延伸的混合纱线的局部放大示意图；
图4是表示根据本发明的一个方面构建的套筒的屏蔽性能的图；和
图5A-5C示出了可用于构建根据本发明的套筒的不同的编织图案。
优选实施例的详细描述
更详细地参照附图，图1示出了根据本发明的一个方面构建的织造的可卷绕的织物套筒(以下称为套筒10)的示意图。套筒10具有可卷绕的细长壁12，用于引导和保护细长部件，例如电线、包含在鞘套中的电线或捆扎线束14免受磨损、EMI以及污染物、碎屑等的侵入。细长壁12具有在相对两端15,17之间沿着纵向中心轴线20纵长地延伸的相对边缘16,18，其中边缘16,18可以以“卷雪茄”的方式卷绕成彼此重叠的关系，以将细长部件14完全地包封在套筒10的中心空腔22内。可容易地沿着中心轴线20的整个长度够到空腔22，使得细长部件14可以容易地径向地设置到空腔22中，并且相反地，例如在维修期间从空腔22中取出。为了保护细长部件14抵抗磨损，壁12由纬纱(也称为填纱24)编织而成，其作为清澈、透明或基本透明的单丝纱线而提供，为了下面进一步讨论的原因，在纬向方向上围绕壁12并且横向于中心轴线20延伸，并且进一步，纬纱24可以至少部分地作为可热定形的单丝提供，以便于将相对边缘16,18偏置成自卷曲的、彼此重叠的关系。为了保护细长部件14抵抗EMI，壁12由沿着中心轴线20纵长地延伸的混合经纱26编织而成。混合经纱26包括彼此互锁的至少一根连续金属丝30和复丝纱线28，其中金属丝30可绕复丝纱线28(图3)提供，与复丝纱线28(图3A)一起加捻，或者如果使用被认为是目前优选的实施例的多条金属丝(例如两条金属丝30)，则金属丝30可以围绕复丝纱线28(图3B)以相反的S和Z螺旋方向螺旋地卷绕。复丝纱线28提供了增强的覆盖度，并且通过在金属丝30上赋予摩擦而帮助将金属丝30保持就位，从而抑制金属丝30相对于复丝纱线28移位，由此增强了维持有效地保护细长部件14免受EMI影响的能力。为了进一步便于将导电金属丝30锁定在其预期的编织位置，从而确保最佳的EMI保护，可以至少部分地将填纱提供为双组分单丝24'(图2A)，其包括中央芯32和外鞘34，其中外鞘34具有比中央芯32更低的熔融温度，以便于将外鞘熔融、固化并与混合经纱的金属丝30结合，从而起到将金属丝30锁定就位为“编织”的，从而确保金属丝30的“编织”图案得以保持。此外，熔融的外鞘34用于将编织的纱线/丝24',26彼此结合，以通过将套筒壁12切割成其最终长度来防止在两端15,17处的端部磨损。此外，在中央芯32可热定形(不熔融)的情况下，相对边缘16,18可以容易地通过中央芯32的热定形而被偏置，以保持相对边缘16,18处于彼此重叠关系，同时例如为套筒10提供足够的柔性来围绕转角绕线。
根据应用需要，壁12可以构造成具有任何合适的尺寸，包括长度、宽度和直径。当壁12被热定形并且处于其自卷绕的管状构造中时，通常没有任何外部施加的力，边缘16,18优选彼此至少稍微地重叠以完全包封空腔22，并因此为容纳在空腔22中的电线14提供增强的保护。在足以克服热定形单丝填纱24(24')所赋予的偏置的外部施加力的作用下，边缘16,18可容易地彼此远离地延伸，以至少部分地打开和暴露空腔22。因此，电线14在组装期间可以容易地布置在空腔22中，或者在维修期间从空腔22中取出。在释放外部施加的力时，边缘16,18在由热定形单丝填纱24,24'赋予的偏置作用下自动地回复到它们的重叠的自卷绕的位置。
单丝填纱24可以作为任何合适的清澈(透明)或基本上清澈的聚合物材料提供，包括清澈的可热定形的聚合物材料，举例而言，比如清澈的聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一个示例性的套筒实施例中，单丝纱线24被提供为具有约0.25mm直径的清澈PET，并且壁12被形成为具有例如约42mm的宽度(在壁12处于展平状态下在边缘16,18之间伸展的尺寸)，大约19的每英寸纬数(PPI)，举例而言但不限于此。
混合经纱26可以包括任何合适的导电金属丝材料，并且在一个示例性实施例中，导电金属丝30被提供为铜，而复丝纱线28被提供为亮色纱线，由此允许穿过透明的填纱24,24'和套筒10的壁12中的间隙容易地观察电线14，并将其与外部的复丝纱线28区分开。因此，应该认识到，复丝纱线28可以被提供为具有与穿过套筒10的腔22延伸的电线或电线鞘套14的颜色容易区分开的颜色。根据应用，举例但不限于，复丝纱线28可以由聚酯、尼龙、聚丙烯、聚乙烯、亚克力、棉、人造丝，以及所有前述材料的阻燃(FR)型号来形成。在该示例性实施例中，混合纱线26被提供为具有大约50-60个之间的端头(毛头)，并具有大约1600-1650的旦尼尔。已经发现，相对较少数量的端头提供了期望的EMI保护，在AM频带中大于-60dB(图4)，在一些应用中根据需要，同时还允许容纳在空腔22内的电线14容易被透过壁12看到。
纱线24(24'),26可以使用平纹组织图案(图5A)进行织造，其中每根填纱和经纱24(24'),26以交替的方式彼此上下地波动，如编织领域中可以理解的那样；然而，作为示例，在本申请中构思了其它的编织图案，例如斜纹组织图案(图5B)，方平组织(图5C)以及缎纹或经缎组织图案，这在编织领域中也是可以理解的。
根据本公开的另一方面，提供了一种构建套筒10的方法。该方法包括，编织具有沿纵轴线20纵长地延伸的相对边缘16,18的壁12，其中经纱26沿着纵轴线20延伸，并且填纱24(24')横向于经纱26延伸。该方法进一步包括，提供填纱24(24')作为透明或基本透明的单丝)，并且提供经纱26作为包括复丝纱线28和至少一根金属丝30的纱线，其中金属丝30围绕复丝纱线2被加捻或提供。
该方法可以进一步包括，提供填纱24'作为透明或基本透明的双组分单丝，包括基本透明的中央芯32和基本透明的外鞘34。提供具有比中央芯32更低熔融温度的外鞘34，以便于将外鞘34与经纱26的金属丝30结合，从而起到将金属丝30锁定到位的作用，并通过将套筒壁12的端部15,17切割到所需的长度来防止端部磨损。中央芯32被提供为可热定形的，以将相对边缘16,18偏置成彼此重叠的关系。作为示例而非限制性的是，相应的鞘/芯可以被提供为PE/PET或PE/PP。
该方法可以进一步包括，在单个步骤中对壁12进行热处理，包括对中央芯32进行热定形，并且在单次加热操作中至少部分地熔融外鞘34。因此，填纱24'可以在单次操作中被热定形并结合到金属丝30，从而简化了制造过程。
根据本公开的另一方面，该方法还可以包括，在足以至少部分地熔融外鞘34、但足够低以避免热定形中央芯32的温度下在第一加热操作中熔融外鞘34，从而通过熔融且随后冷却并固化的外鞘34将金属丝30锁定在其“编织”位置。然后，该方法可以进一步包括，将壁12的端部15,17切割成期望的长度，而不会由于结合的填纱和经纱24',26而产生端部磨损，之后，卷绕壁12以使相对边缘16,18形成彼此重叠的关系，然后在足够的温度下热定形中央芯32，该温度可以大于用来熔融外鞘34的回火，持续足够的时间以将壁12保持在其偏置的卷绕的构型中。
根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此，应该理解的是，本发明可以以与具体描述不同的方式实施，并且本发明的范围由所允许的权利要求限定。

Claims (17)

1.一种保护性织物套筒，用于引导和保护电线免受磨损和暴露于EMI，并用于观察包含在所述套筒中的电线，包括：
具有相对边缘的织造壁，所述相对边缘在相对两端之间沿纵轴线纵长地延伸，所述相对边缘被卷绕成彼此重叠的关系，以将所述电线包含在所述套筒的空腔内，所述壁具有沿所述纵轴线延伸的经纱和横向于所述经纱延伸的填纱，所述填纱是基本透明的单丝，并且所述经纱包括复丝纱线和至少一根绕所述复丝纱线被加捻或提供的导电金属丝，所述填纱与所述至少一根导电金属丝结合。
2.根据权利要求1所述的保护性织物套筒，其中，所述复丝经纱是有色的，以增强将包含在所述套筒的空腔内的电线与所述复丝经纱区分开的能力。
3.根据权利要求1所述的保护性织物套筒，其中，至少一些所述单丝填纱被提供为双组分单丝，包括基本透明的中央芯和基本透明的外鞘，所述外鞘具有比所述中央芯更低的熔融温度，所述中央芯被热定形，以将所述相对边缘偏置成彼此重叠的关系。
4.根据权利要求1所述的保护性织物套筒，其中，所述外鞘是可熔融的，并且所述中央芯可在常温下热定形。
5.根据权利要求1所述的保护性织物套筒，其中，所述外套在不足以使所述中央芯热定形的温度下是可熔融的。
6.根据权利要求1所述的保护性织物套筒，其中，所述至少一根金属丝包括多根金属丝，所述多根金属丝中的至少一些绕所述复丝在相反的螺旋方向上被卷绕。
7.一种构建用于保护从中延伸穿过的细长电线的保护性织物套筒的方法，包括：
编织壁，所述壁具有沿着纵轴线纵长地延伸的相对边缘，带有沿所述纵轴线延伸的经纱以及横向于所述经纱延伸的填纱；以及
提供所述填纱作为基本透明的单丝，并提供经纱，所述经纱包括复丝纱线和至少一根绕所述复丝纱线被加捻或提供的导电金属丝。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括，提供所述填纱作为基本透明的双组分单丝，包括基本透明的可热定形的中央芯和基本透明的可热熔融的外鞘。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括，提供具有比所述中央芯更低的熔融温度的外鞘。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括，熔融所述外鞘，然后热定形所述中央芯。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，在使所述中央芯热定形之前，将所述套筒切割成一定长度。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，在使所述中央芯热定形之后，将所述套筒切割成一定长度。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括，在单个步骤中加热所述壁，包括使所述中央芯热定形，以及在单次加热操作中至少部分地熔融所述外鞘。
14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括，在第一加热操作中在足以熔融所述外鞘、但足够低以避免使所述中央芯热定形的温度下熔融所述外鞘，并冷却所述熔融的外鞘以将所述导电金属丝与固化的外鞘结合。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括，将所述壁切割成所需的长度，然后卷绕所述壁以使所述相对边缘彼此重叠，并使所述中央芯热定形以保持所述壁处于其卷绕的构型。
16.根据权利要求7所述的方法，进一步包括，提供复丝经纱作为有色纱线，以增强将所述套筒的空腔内包含的电线与所述复丝经纱区分开的能力。
17.根据权利要求7所述的方法，进一步包括，绕所述复丝纱线在相反的方向上螺旋地卷绕金属丝。
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