CN109642357B - 周向连续和可收缩织物套管及其构造方法 - Google Patents

周向连续和可收缩织物套管及其构造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种防护织物套管及其构造方法。该套管包括沿相对的末端之间的纵向轴线纵向延伸的周向连续的壁。该壁具有由非可热收缩、非弹性的纱线形成的第一部分和由可热收缩或弹性纱线中的其中一个形成的第二部分。第一部分在相对的末端之间纵向延伸，并在相对纵向延伸的边缘之间围绕壁的周向跨越(X)角度，同时处于非收缩或拉伸的状态。第二部分在相对两端之间纵向延伸，并围绕壁的周向跨越(360‑X)角度。第二部分的可热收缩或弹性纱线连续延伸作为第一部分的相对边缘之间的连续纱线。

Description

周向连续和可收缩织物套管及其构造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年7月1日提交的美国临时申请序列号62/357,705和2017年6月30日提交的美国专利申请序列号15/639,053的权益，其通过引用整体并入本文中。
技术领域
本发明总体涉及织物套管，更具体地涉及周向连续并收缩的织物套管。
背景技术
已知的是防护织物套管中的细长构件抵抗各种环境条件和影响，或仅包含织物套管中的细长构件以用于捆扎和布线目的。进一步已知的是将套管构造成编织套管，其具有由周向连续、可热收缩纱线形成的无缝的、周向连续的壁，其中，一旦热收缩，该可热收缩纱线使壁围绕其整个外表面和围绕套管内防护的构件收紧。可热收缩纱线沿纬向、周向方向围绕套管的周向完全延伸，从而在其热收缩时有效减小了套管的直径。尽管周向连续的可热收缩纱线通常围绕防护的构件很好地收紧了整个无缝壁，但是由于相对昂贵的纱线其增加了套管的成本，并且进一步地，限制了由壁提供的防护电缆的类型。
因此，需要的是绕防护的构件简单地组装的防护套管，同时能够以经济有效的方式围绕构件相对紧密配合，同时能够有选择地适用于为不同类型的环境影响提供最佳防护。
发明内容
根据本发明的一个方面，防护织物套管包括周向连续的壁，其沿相对的末端之间的纵向轴线纵向延伸。壁具有由非可热收缩、非弹性的纱线形成的第一部分和由可热收缩或弹性纱线中的其中一个形成的第二部分。第一部分在相对的末端之间纵向延伸，并在相对纵向延伸的边缘之间围绕壁的周向跨越(X)角度，同时处于非收缩或拉伸的状态。第二部分在相对的末端之间纵向延伸，并围绕壁的周向跨越(360-X)角度。第二部分的可热收缩或弹性纱线连续延伸作为第一部分的相对边缘之间的连续纱线。
根据本发明的其他方面，壁具有径向展开的、不收缩的第一状态，其中，该可热收缩纱线处于不收缩的状态或该弹性纱线处于偏向的、拉伸状态，并且壁具有径向收缩的第二状态，其中该可热收缩纱线处于收缩状态或弹性纱线处于松弛、长度减小的状态。
根据本发明的其他方面，第二部分可以形成在相对纵向延伸边缘之间来回弯曲的单个可热收缩纱线或单个弹性纱线。
根据本发明的其他方面，第二部分可以形成在相对纵向延伸边缘之间来回弯曲的多个可热收缩纱线或多个弹性纱线。
根据本发明的另一方面，第一部分可以包括纵向延伸的经向复丝纱线以增强覆盖防护和韧性。
根据本发明的另一方面，第一部分可以包括周向延伸、非可热收缩的的纬向单丝纱线以增强环箍强度和耐磨性。
根据本发明的另一方面，第一部分可以包括增强覆盖防护和韧性的纵向延伸的经向复丝纱线和增强环箍强度和耐磨性的周向延伸、非可热收缩的的纬向单丝纱线。
根据本发明的另一方面，第一部分可以完全由纵向延伸的经向复丝纱线和周向延伸的、非可热收缩的纬向单丝纱线形成，该经向复丝纱线具有大于或等于6.0克/旦(g/d)的韧性，用于加强机械防护；该纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
根据本发明的其他方面，提供一种构造织物套管的方法。该方法包括将纱线交织成沿相对的末端之间的纵向轴线纵向延伸的周向连续壁；形成具有第一部分的壁，该第一部分由相对的末端之间的纵向延伸的非可热收缩、非弹性纱线形成，并在相对纵向延伸的边缘之间围绕壁的周向跨越(X)角度；并且，形成具有第二部分的壁，该第二部分由相对的末端之间纵向延伸的可热收缩纱线或弹性纱线形成，并围绕壁的周向跨越(360-X)角度，并且在第一部分的相对边缘之间将可热收缩或弹性纱线连续交织成连续纱线。
根据本发明的其他方面，方法可以进一步包括将可热收缩或弹性纱线交织成在第一部分的相对纵向延伸的边缘之间来回弯曲的单个纱线。
根据本发明的其他方面，方法可以进一步包括将可热收缩或弹性纱线交织成在第一部分的相对纵向延伸的边缘之间来回弯曲的多个纱线。
根据本发明的另一方面，方法可以进一步包括形成第一部分，该第一部分包括周向延伸、非可热收缩的的纬向单丝纱线以增强环箍强度和耐磨性。
根据本发明的另一方面，方法可以进一步包括形成第一部分，该第一部分包括增强覆盖防护和韧性的纵向延伸的经向复丝纱线和增强环箍强度和耐磨性的周向延伸、非可热收缩的的纬向单丝纱线。
根据本发明的另一方面，方法可以进一步包括完全形成纵向延伸的经向复丝纱线和周向延伸的、非可热收缩的纬向单丝纱线的第一部分，该经向复丝纱线具有大于或等于6.0克每旦(g/d)的韧性，用于加强机械防护；该纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
根据本发明的其他方面，方法可以包括编织套管的壁。
根据本发明的其他方面，方法可以包括针织套管的壁。
附图说明
当结合以下现有优选实施例和最佳模式、所附权利要求和附图的详细描述考虑时，将更容易理解本发明的这些或其他方面、特征和优点，其中：
图1A是根据本发明的一个实施例构造的管状套管的示意性等距视图，其示出了围绕待防护的细长构件径向展开的第一状态；
图1B是图1A的套管和细长构件的示意性端视图；
图2A是图1A的管状套管的示意性等距视图，其示出了围绕细长构件的相对紧密配合中的径向收缩的第二状态；
图2B是图2A的套管和细长构件的示意性端视图；
图3A是根据本发明的另一实施例构造的管状套管的等距视图，其示出了围绕防护的细长构件径向展开的第一状态；
图3B是图3A的管状套管的示意性等距视图，其示出了围绕细长构件的相对紧密配合中的径向收缩的第二状态；
图4A是根据本发明的另一实施例构造的管状套管的等距视图，其示出了围绕防护的细长构件径向展开的第一状态；
图4B是图4A的管状套管的示意性等距视图，其示出了围绕细长构件的相对紧密配合中的径向收缩的第二状态；
图5A是根据本发明的另一实施例构造的管状套管的等距视图，其示出了围绕待防护的细长构件径向展开的第一状态；
图5B是图5A的管状套管的示意性等距视图，其示出了围绕细长构件的相对紧密配合中的径向收缩的第二状态；
图6A示出了用于构造本公开的套管的可收缩部分的可收缩纱线的替代实施例；以及
图6B示出了用于构造本公开的套管的可收缩部分的可收缩纱线的另一替代实施例。
具体实施方式
参考附图的详细描述，图1A示出了织物套管的示意图，该织物套管在以下称为套管10，具有根据本发明的一个方面构造的周向连续的壁12。周向连续的壁有时称为“封闭的”，因为它们不具有纵向延伸的自由边缘，不同于具有自由边缘“开放的”壁。以示例而非限制的方式，套管10用于布线和保护包含于其中的细长构件14(例如，导管、电线、包含在护套中的电线或捆绑的配线)例如，免于暴露在环境影响中，例如，磨损和进入污染物、杂物等。壁12限定沿相对的开口端20、22之间的纵向中心轴线18延伸的中心腔16，其中细长构件14设置并包含在腔16中。根据本发明的一个方面，壁12可以用经纱24和纬纱26编织或可选地针织，该经纱24在大致平行于相对中心轴线18纵向延伸，而也被称为填纱的纬纱26在围绕壁12的纬向或填充方向并大体横向于中心轴线18周向延伸。壁12的填纱26设置为非可热收缩纱线26和可热收缩纱线26'或可选地为弹性纱线26”。非可热收缩纱线26为壁12提供所需的防护特性，而可热收缩或弹性纱线26'、26”提供壁12，当处于弹性的、拉长的和“编织或针织”的第一状态(图1A-1B)，该壁12在非热收缩或拉伸下能够容易(easily and readily)安装在细长构件14的周围，当处于弹性拉伸，还能够随后通过向其施加热的收缩或松弛以减小热收缩或弹性纱线26'、26”的长度，从而使壁12收缩并在直径方向压缩到径向收缩的第二状态(图2A-2B)，以使壁12围绕细长构件14紧密或相对紧密配合。
壁12具有第一部分28和第二部分30，该第一部分28包括用由非可热收缩纱线26构成的纬纱或填纱26编织成的非可热收缩和非弹性经纱24，该第二部分30包括由可热收缩纱线26'或弹性纱线26”形成的纬纱或填纱。第一部分28在相对的末端20、22之间纵向延伸，并在相对纵向延伸的边缘32、34之间围绕壁12的周向跨越(X)角度。第二部分30在相对的末端20、22之间纵向延伸，并围绕壁12的周向跨越(360-X)角度。第二部分30和其热收缩26'或弹性纱线26”连续延伸作为在第一部分28的相对边缘32、34之间的连续纱线。可热收缩纱线26'或弹性纱线26”可以设置为构成整个第二部分30的单个纱线，或可热收缩纱线26'或弹性纱线26”可以设置为构成第二部分30的多个单独的单个纱线。可热收缩纱线26'或弹性纱线26”以鞋带或紧身胸衣样式的方式在相对的边缘32、34之间以蛇纹方式来回弯曲。
如图1A-1B所示，当第二部分30的可热收缩纱线26'或弹性纬纱26”处于非收缩或拉伸状态时，如初始制作那样，套管壁12具有放大的第一直径D1，该第一直径D1足以大于套管10要安装在其上的细长构件14的直径D。因此，套管10可以容易设置围绕在防护的细长构件14上。然后，当围绕细长构件14定位在所需位置时，可以容易对热收缩纬纱26'施加热，因此使得纱线26'在长度方向收缩并从放大的第一直径D1收紧到收缩的小于第一直径D1的第二直径D2(图2A-2B)的壁12。可选地，如果纬纱设置为弹性纱线纬纱26”，可以释放掉施加的拉伸纱线26”的力，于是减小弹性纱线26”的长度，从而使壁12从放大的第一直径D1周向收紧到收缩的小于第一直径D1的第二直径D2(图2A-2B)的壁12。应该理解的是，壁12的收缩是通过响应可热收缩纱线26'的收缩或弹性纱线26”的松弛张拉而朝彼此相对的边缘32、34拉紧引起的。因此，当热收缩纱线26'或从弹性纱线26”释放张力时，壁12可以与细长构件14的外表面形成紧密配合的关系，从而使装配占用的空间的包络最小化，并且如果需要，壁12可以收缩成与细长构件14紧密邻接，以减小套管10与细长构件14之间滑动的可能性。应该意识到的是，通过仅有部分壁表面包含可热收缩纱线26'或弹性纱线26”，与可热收缩纱线26'或弹性纱线26”有关的成本与具有围绕整个壁周向延伸的可热收缩或弹性纱线的套管相比降低了。进一步地，当可热收缩纱线26'或弹性纱线26”在相对边缘32、34之间以连续的方式延伸时，不需要辅助紧固件将套管10固定在细长构件14周围。
在图3A(在压缩之前)和3B(在压缩之后)中，示出了套管110的另一实施例，其中将如上使用的相同附图标记补偿100，用于识别相同的特征。套管110具有包括经纱124和填纱126的周向连续编织的壁112，其可以设置为用于经纱24和填纱26的如上所述的相同类型的纱线；然而，不是将填纱126设置成可热收缩纱线，而是可以将选定数量(例如1或更多，但少于全体经纱)的经纱设置为可热收缩纱线124'或弹性纱线124”。将可热收缩纱线124'或弹性纱线124”编织成经纱并沿纬向方向(引纬)偏离或插入预定的位置，并绕锚固经纱缠绕，从而在热收缩或松弛经向延伸、纬向插入的纱线124'、124”时，引起壁112径向和周向收缩。应该意识到，通过能够沿着纬向方向在预定位置插入选定数量的经纱124'，124”来收缩壁112，如图3A和3B所示沿壁112的整个长度以大致正弦的方式并且围绕圆周在预定的弧度(360-X)上连续插入(例如，在约15-90度的范围内)，根据应用，与包含所有可热收缩纬纱的套管相比，需要基本上更少的可热收缩纱线以提供套管110的热收缩或其他收缩能力。
在图4A和4B中，示出了套管210的另一实施例，其中将如上使用的相同附图标记补偿200，用于识别相同的特征。套管210类似于套管110，并且因此，具有包括经纱224和填纱226的周向连续的编织壁212。并且，可以将选定数量(例如1或更多，但少于全体经纱)的经纱设置为可热收缩纱线224'或弹性纱线224”。可热收缩或弹性纱线224'、224”编织成经纱并沿纬向方向(引纬)偏离或插入到预定位置中并绕锚固经纱缠绕。与套管110相比，可热收缩或弹性纱线224'、224”沿纬向方向偏离或插入到预定位置(如示出的在选定位置断断续续地插入)，其中选定的位置通过可热收缩或弹性纱线224'、224”的长直线SL彼此轴向间隔开。因此，在存在长直线SL部分的情况下，套管210的结构和功能甚至需要更少的可热收缩或弹性纱线224'、224”。可以意识到，可以提供尽可能多的断断续续地插入部分，并且进一步地，断断续续地插入部分可以通过长直线部分SL彼此间隔开任何合适的长度，根据需要提供所需百分比和收缩力的套管壁212。
在图5A和5B中，示出了套管310的另一实施例，其中将如上使用的相同附图标记补偿300，用于识别相同的特征。套管310类似于套管10，并且因此，具有包括经纱324和填纱326的周向连续的编织壁312。壁312具有第一部分328和第二部分330，该第一部分328包括用非可热收缩和非弹性纬纱或填纱326编织成的非可热收缩和非弹性经纱324，该第二部分330包括由可热收缩纱线326'或弹性纱线326”形成的纬纱或填纱。第一部分328在相对的末端320、322之间纵向延伸，并围绕壁312的周向跨越(X)角度，而第二部分330在相对的末端320、322之间纵向延伸，并围绕壁312的周向跨越(360-X)角度。第二部分330除了包括可热收缩纱线326'或弹性纱线326”外，其可以编织成在第一部分328的相对边缘332、334之间作为连续纱线连续延伸，可以进一步包括非可热收缩和非弹性经纱324，例如第一部分328所提供的那些。因此，在收缩壁312时，通过第二部分330中的经纱324提供额外的防护，经纱324填充并覆盖任何可能导致其不存在的孔隙。应该理解的是，以示例而非限制的方式，可热收缩纬纱326'和弹性纱线326”可以用经纱324编织成任何需要的图案，例如与用于编织第一部分328相同的图案。
在此考虑的是，对于上述讨论的实施例，可以控制可热收缩纱线或弹性纱线26'、26”、124'、124”、224'、224”、326'、326”上产生的弧度，以提供壁12、112、212、312所需的径向收缩，其中所需的收缩量可以取决于防护的细长构件的类型。例如，如果细长构件是较坚固的构件(如聚酰胺燃油管线等)，径向收缩量可以小于较弹性构件(如橡胶软管)的量，其中，在前者中，(360–X)的弧度可以在约15-30度之间，而后者(360–X)的弧度可以在约45-90度之间。可以意识到，这也适用于上述套管10。
非可热收缩纱线或非弹性纱线24、26、124、126、224、226、324、326可以设置为包括单丝和/或复丝的任何合适的纱线。已经发现，将经向长丝24、124、224、324设置为高韧性复丝(例如，来自具有约6.3克/旦(g/d)韧性的高织构化PET，并将纬向长丝26、126、226、326设置为单丝(例如来自具有约0.22mm直径的PET)，提供了优异的机械磨损防护，同时还增强了可制造性。但是，应该意识到，非可热收缩纱线或非弹性纱线24、26、124、126、224、226、324、326可以设置成具有小于6g/d的韧性，特别是，在需要更少的机械防护和更多听觉和/或电磁干扰防护的应用中。
在此进一步设想，用于可热收缩纱线26'、124'、224'、326'的纱线类型可以仅设置可热收缩的聚乙烯(PE)单丝纱线；然而，已经发现，通过用低熔点、热熔纱线缠绕可热收缩纱线26'、124'、224'、326'，可以显著减少端部磨损，例如在将套管10、110、210、310切割一定长度的过程中和使用中。根据一个示例，缠绕的、可热收缩纱线26'、124'、224'、326'可以设置为聚合材料(例如6A和6B)的可热收缩的单丝36，例如聚乙烯(PE)，例如，具有约0.20-0.40mm之间的直径，例如，其中样品制成具有0.38mm直径。并且，纱线26'、124'、224'、326'包括与其一起供应或加捻的至少一个低熔点、可热熔的纱线38，如图6A所示，单个低熔点、可热熔的纱线38围绕单丝36螺旋状地供应，并且如图6B所示一对低熔点、可热熔的纱线38以彼此相反的螺旋方向围绕单丝36螺旋供应。低熔点、可热熔纱线38具有比可热收缩单丝36低的熔化温度，其允许低熔点、可热熔纱线38以在不引起可热收缩单丝36收缩或在不引起可热收缩单丝36基本收缩的情况下至少部分熔化。此外，在所有实施例中，低熔点、可热熔纱线38设置成具有相对于围绕其供应的纱线显著减小的直径，并且通常设置成具有约0.05-0.10mm范围内的直径。因此，用于低熔点、可热熔纱线38的材料的量最小化，因此降低了套管10、110、210、310的成本，同时提高了获得清洁的、基本无端部磨损的切割端20、22、120、122、220、222、320、322的能力。
根据应用的需要，可以将壁12、112、212、312构造成具有包括长度、宽度和直径的任何合适尺寸。此外，可以使用任何期望的编织图案编织纱线24、26、124、126、224、226、324、326，例如平纹编织图案，其中，如编织领域所知的那样，每个经纱和填纱24、26、124、126、224、226、324、326以交替的方式在彼此上下波动。然而，在此可以设想其他编织图案；例如，编织领域已知的斜纹、方平和缎纹或棉缎。此外，可以使用任何期望的针织图案针织纱线24、26、124、126、226、324、326。
根据以上教导，本发明的许多修改和改变都是可能的。因此，应该理解，本发明的实际实施方式可以与具体描述的不同，并且本发明的范围由任何最终允许的权利要求书限定。可以设想，所有权利要求和所有实施例的特征可以彼此组合，只要这种组合不会相互矛盾。

Claims (20)

1.一种防护织物套管，包括：
沿相对的末端之间的纵向轴线纵向延伸的壁，所述壁具有由平行于纵向轴线延伸的非弹性、非可热收缩经纱和横向于纵向轴线延伸的非弹性、非可热收缩纬纱整体形成的编织的第一部分和仅包括可热收缩纱线的纬纱或包括可热收缩纱线的经纱和非可热收缩纱线的纬纱的第二部分，其中所述第一部分具有在所述相对的末端之间纵向延伸的相对边缘，并且在纵向延伸边缘之间围绕所述壁的周围跨越X角度，并且其中所述第二部分在所述相对的末端之间纵向延伸，并围绕所述壁的周围跨越(360-X)角度，并且其中所述第二部分的所述可热收缩纱线从所述相对的末端中的一个到所述相对的末端中的另一个连续地作为连续纱线在所述第一部分的所述相对边缘之间以蛇纹的方式来回弯曲。
2.根据权利要求1所述的防护织物套管，其中所述第二部分包括弹性纱线。
3.根据权利要求2所述的防护织物套管，其中所述第一部分包括纵向延伸经向复丝纱线。
4.根据权利要求3所述的防护织物套管，其中所述第一部分包括周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线。
5.根据权利要求4所述的防护织物套管，其中所述周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
6.根据权利要求4所述的防护织物套管，其中所述经向复丝纱线具有大于或等于6.0克/旦(g/d)的韧性。
7.根据权利要求6所述的防护织物套管，其中所述周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
8.根据权利要求1所述的防护织物套管，其中(360-X)在45-90度之间。
9.根据权利要求1所述的防护织物套管，其中(360-X)在15-30度之间。
10.根据权利要求1所述的防护织物套管，其中所述可热收缩纱线包括用低熔点、可热熔单丝缠绕的可热收缩的单丝。
11.一种构造织物套管的方法，包括：
将非可热收缩经纱和非可热收缩纬纱交织成沿相对的末端之间的纵向轴线纵向延伸的具有相对边缘的壁；
形成作为第一部分的所述壁，所述第一部分围绕所述织物套管的周向跨越X角度；并且
将所述壁的所述相对边缘与第二部分连接在一起，所述第二部分仅包括可热收缩纱线的纬纱或包括可热收缩纱线的经纱和非可热收缩纱线的纬纱，所述第二部分围绕所述织物套管的周向跨越(360-X)角度。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括至少部分用纵向延伸的经向复丝纱线形成第一部分。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括用周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线完全形成第一部分。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括提供具有韧性大于或等于6.0克/旦(g/d)的经向复丝纱线。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括提供周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线，所述纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括提供周向延伸、非可热收缩纬向单丝纱线，所述纬向单丝纱线具有0.15-0.25mm之间的直径。
17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在编织过程中执行交织。
18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括形成在45-90度之间跨度的(360-X)角度。
19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括形成在15-30度之间跨度的(360-X)角度。
20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将可热收缩纱线设置为用低熔点、可热熔单丝缠绕的可热收缩的单丝。
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