CN110651076A - 织物防电磁干扰和磨损的套筒和制造该套筒的方法 - Google Patents

织物防电磁干扰和磨损的套筒和制造该套筒的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种保护细长构件免于电磁干扰的纺织套筒和构造该纺织套筒的方法。所述套管包括具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在纵向上相对于在相对的两端之间的纵轴沿大致平行的方向延伸。所述相对的边缘被构造成彼此交叠以界定在所述相对的两端之间延伸的封闭腔。所述壁具有大致平行于所述纵轴的经纱丝，所述经纱丝编织有大致横向于所述经纱丝延伸的纬纱丝。所述经纱丝包括以平纹编织的形式与所述纬纱丝编织的基本上不导电的复丝和与所述纬纱丝编织的导电构件，其中，所述导电构件形成多个浮子，每个所述浮子在至少两个相邻的所述纬纱丝上延伸。

Description

织物防电磁干扰和磨损的套筒和制造该套筒的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年4月4日提交的系列号为：62/481,595的美国临时申请，和2018年4月3日提交的系列号为：15/944,708的美国实用申请的优点，并在此全部通过引用并入到本申请中。
技术领域
本发明通常涉及用于保护细长构件的管状套筒，尤其涉及编制套筒，所述编制套筒可保护其中容纳的细长构件免受磨损和电磁干扰。
背景技术
总所周知，通过在电线周围布置保护性纺织套筒和单独的外部耐磨管来屏蔽电线以防电磁干扰(EMI)和磨损。在将纺织套筒围绕电线布置并且然后将耐磨管围绕纺织套筒布置之后，耐磨管可以围绕纺织套筒热收缩。因此，内部的纺织套筒提供了EMI保护，而热缩管提供了抗磨损保护。尽管这种纺织套筒和管可以有效地屏蔽EMI并提供抗磨保护，但从材料和人工的角度来看，它们都是昂贵的，必须围绕被保护的构件装配两个独立的套管。此外，在使管围绕套筒收缩时，由于热收缩的管收缩和硬化，组件变得相对刚性和不挠性，从而使在绕曲路径和拐角处布线的能力复杂化。此外，热收缩管使得在不首先破坏套筒的情况下，即使不是不可能的情况下，例如在修理期间，也难以接近电线。
根据本发明制造的保护套筒克服或极大地最小化了上述现有技术的至少那些限制，如本领域技术人员在查看本文的公开内容时将容易理解的。
发明内容
提供一种用于保护细长构件免于磨损和电磁干扰的纺织套筒，所述纺织套筒包括：具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在纵向上相对于在相对的两端之间的纵轴沿大致平行的方向延伸。所述相对的边缘被构造成彼此交叠以界定在所述相对的两端之间延伸的封闭腔。所述壁具有大致平行于所述纵轴的经纱丝，所述经纱丝编织有大致横向于所述经纱丝延伸的纬纱丝。所述经纱丝包括以平纹编织的形式与所述纬纱丝编织的基本上不导电的复丝和与所述纬纱丝编织的导电构件，其中，所述导电构件形成多个浮子，每个所述浮子在至少两个相邻的所述纬纱上延伸。
根据本公开的另一个方面，所述基本上不导电的经纱复丝均不镀金，所述导电经纱构件均是镀金属的。
根据本公开的另一个方面，所述镀金属的导电构件可包括镀金属复丝。
根据本公开的另一个方面，所述镀金属复丝包括镀金属的芳族聚酰胺复丝。
根据本公开的另一个方面，所述镀金属的导电构件中的单独的一个包括多条镀金属线。
根据本公开的另一个方面，所述镀金属线可包括镀金属不锈钢线。
根据本公开的另一个方面，每个所述镀金属的导电构件的多个镀金属线的所述线可以单独镀金属并合在一起。
根据本公开的另一个方面，所述多条镀金属的导电构件各自可包括约10-30根之间的镀金属线。
根据本公开的另一个方面，所述镀金属的导电构件可包括铜和/或镍和/或银中的至少一种的外镀层。
根据本公开的另一个方面，所述未镀金的经纱复丝和镀金属的导电经纱构件以交替的关系彼此交错。
根据本公开的另一个方面，所述基本不导电的复丝可以提供包括芳族聚酰胺材料的复丝。
根据本公开的另一个方面，有机或无机涂层可被涂覆在所述经纱丝和纬纱丝上，以将所述经纱丝和纬纱丝粘合在一起。
根据本公开的另一个方面，所述导电构件可以斜纹图案编织。
根据本公开的另一个方面，所述导电构件可以缎纹图案编织。
根据本公开的另一个方面，所述经纱镀金属导电构件的所述浮子可以被编织来径向向内面向所述腔，以均提供有效的电磁干扰的屏蔽和避免所述腔外的元件磨损。
根据本公开的另一个方面，至少一些或者所有的所述纬纱丝包括热定形丝，其将所述相对的边缘偏置成彼此重叠的关系。
根据本公开的另一个方面，提供了一种构造用于保护细长构件免于磨损和电磁干扰的纺织套筒的方法。所述方法包括形成具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在纵向上相对于在相对的两端之间的纵轴沿大致平行的方向延伸，所述相对的边缘被构造成彼此交叠以界定在所述相对的两端之间延伸的中心腔。进一步地，通过编织大致平行于所述纵向轴线延伸的经纱丝和大致横向于所述经纱丝延伸的纬纱丝来形成所述壁。再进一步地，编织所述经纱丝，所述经纱丝包括以平纹编织的形式与所述纬纱丝编织的基本上不导电的复丝和与所述纬纱丝编织的导电构件，所述导电构件形成多个浮子，每个所述浮子在至少两个相邻的所述纬纱丝上延伸。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括蒋所述基本上不导电的复丝设置为未镀金复丝，并且将所述导电构件设置为镀金属的导电构件。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括将所述基本上不导电的复丝设置为芳族聚酰胺复丝。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括将所述镀金属的导电构件设置为镀金属复丝。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括将所述镀金属复丝设置为镀金属的芳族聚酰胺复丝。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括提供镀金属的导电构件，所述镀金属的导电构件的每一个包括多个连续线丝。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括在每个包括不锈钢线丝的镀金属的导电构件内提供所述多个连续线丝。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括提供每个具有大约10至30个之间的镀金属金属线丝束在一起的镀金属的导电构件。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括将所述镀金属的导电构件设置成镀金属不锈钢线。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括在被合在一起的每个镀金属的导电构件内提供多根线。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括提供包括铜和/或镍和/或银的外镀层。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括在所述经纱丝和纬纱丝上涂覆有机或无机涂层，以使所述经纱丝和纬纱丝彼此粘合。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括以斜纹图案编织所述导电构件。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括以缎纹图案编织所述导电构件。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括形成所述镀金属的导电构件的所述浮子以径向向内面向所述腔。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括以错列，交替的关系编织非导电的经纱复丝和导电经纱构件，以使得每隔一个经纱复丝由非导电性经纱复丝之一形成，并且每隔一个经纱复丝由导电的经纱构件之一形成。
根据本公开的另一个方面，所述方法还可以包括对至少一些所述纬纱丝进行热定形以将所述相对边缘偏置成彼此重叠的关系。
附图说明
鉴于下面对当前优选实施例和最佳方式，所附权利要求书和附图的详细描述，这些和其他方面，特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。
图1是根据本公开的一个当前优选实施例构造的自包裹套筒的示意性立体图；
图2是根据本公开的一个方面构造的图1的套筒的壁的外表面的局部放大图；
图2A是根据本公开的另一方面构造的图1的套筒的壁的外表面的局部放大图；
图3是图2的壁的内表面的局部放大图；
图3A是图2A的壁的内表面的局部放大图；
图4A是根据本公开的一个方面的导电经纱构件的放大示意性立体图；和
图4B是根据本公开的另一方面的导电经纱构件的类似于图4A的视图。
具体实施方式
更详细地参考附图，图1示出了根据本公开的一个当前优选方面构造的自包裹套筒10。套筒10具有壁12、12'(下面将讨论两个不同的实施例，唯一的不同是编织图案)，该相对的边缘14、16在纵向上以与纵向中心轴线18大体上平行的关系并在开口的相对端20、22之间延伸。该相对的边缘14、16构造成被包覆以彼此交叠以界定周向封闭的腔24，随着该相对的边缘14、16和封闭的腔24在相对的端20、22之间纵向延伸，其中，该腔24的尺寸设计成用于在其中保护地容纳一个或多个细长构件，该细长构件被示例性且非限制性地示出为电缆或线束26。套筒10特别适合于为细长构件26提供保护，以防止电磁干扰(EMI)，射频干扰(RFI)和/或静电放电(ESD)以及防止污染和磨损。该壁12、12'由彼此编织的多根丝形成，其中，该术语丝旨在包括单丝和/或复丝，下文中根据需要具体提及丝的类型，其中术语“纱线”在本文中用于指单丝和复丝。该壁12、12'包括平行于或大体上平行于纵向中心轴线18延伸的经纱丝28(通常平行是指这些线可以小于真正地平行于纵向中心轴线18，但是与肉眼相比平行。本领域的普通技术人员通常将该丝称为彼此平行且平行于纵向中心轴线延伸的18)，该经纱丝28与通常横向于该经纱丝28延伸的纬纱丝30编织。经纱丝28包括以平纹编织的方式与纬纱丝30编织的基本上不导电的复丝32(术语“基本上”是指尽管复丝32可以传导最小的电流，但是本领域的技术人员会认为复丝32是“非导电的”)，和编织为具有多个浮子36的导电构件34，并在壁12的一个实施例中示出了每个该浮子36在至少两个紧邻的纬纱丝30上延伸，在如图2和3中最佳所示，每个浮子36在两个纬纱丝30上延伸，从而形成斜纹状的浮花图案，或者在壁12'的另一个实施中，如图2A和3A中最佳所示，每个浮子36在超过两个紧邻的纬纱丝30上延伸，从而形成缎子状的浮花图案。浮子36被示出形成为沿着壁12、12'的内表面15径向向内朝向纵向中心轴线18，从而避免了浮子36沿壁12、12'的外表面13暴露而受外部环境因素的磨损。因此，如本领域技术人员将认识到的那样，由于能够使浮子36最小地暴露于壁12、12'的外表面13，导电构件34在能够增强抵抗电产生的干扰的同时，被保护免受磨损，使得导电构件34的大部分长度沿着壁12、12'的内表面15延伸。这样，由不同的经纱丝32、34和形成的不同的编织图案形成的组合和协同作用从而分别增强了对细长构件26的抵抗磨损和EMI的保护。
在壁12、12'被形成为“开放”套筒的情况下，相对的边缘14、16可以被配置为通过提供至少一个或多个，包括所有的纬纱丝30作为可热固性聚合物丝(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚苯硫醚(PPS)的单丝)而彼此自动重叠，该固性聚合物丝可以在约200-225摄氏度之间的温度下热定形。一旦被封闭在套筒10的腔24内，细长构件26就受到最大程度的保护，免受磨损和任何不希望的电产生的干扰(例如感应干扰)，从而提供连接到细长构件26的任何电气部件(例如控制电动机)具有最大的操作功能和效率。另外，套筒10防止捆扎的细长构件26与任何相邻的电气部件发生电干扰。
取决于应用，基本上不导电的经纱复丝32可以例如但不限于由未镀的聚酯，尼龙，聚丙烯，聚乙烯，丙烯酸，间位芳族聚酰胺(诺梅克斯Nomex，美塔斯Conex，科密欧Kermel)，对位芳族聚酰胺(凯夫拉尔Kevlar，特瓦隆Twaron，泰克诺拉Technora)，聚醚酰亚胺，聚苯硫和聚醚醚酮制成。同时，导电构件34可以被设置为镀金属的丝，例如选自上述针对非镀不导电复丝的复丝类型的镀金属复丝。因此，举例来说，未镀复丝32可以包括间位芳族聚酰胺复丝，而镀金属复丝34可以例如包括镀金属的间位芳族聚酰胺复丝。举例来说，但非限制性的，金属镀层可以铜和/或镍和/或银基金属的形式提供，包括纯铜和/或纯镍和/或纯银。此外，可以将镀金属的导电构件34设置为镀金属线。因此，如图4A和4B所示，镀金属的导电构件34每个可包括多根镀金属的线丝38的连续绳索，例如，镀有铜和/或镍和/或银基金属的金属镀层(包括纯铜和/或纯镍和/或纯银)的多个不锈钢线丝38的连续绳索。在本文中预期的是，每个镀金属的导电构件34内的线丝38的数量可以在线丝38的约10-30个连续绳索之间的范围内，示例性实施例包括约15-20个线丝38之间，从而提供举例来说，但不是限制性的，导电经纱构件34的直径在约0.005-0.009英寸之间。进一步考虑到，举例来说，但不是限制性的，线丝38可以首先例如在扭绞或编织工艺中成束，然后镀上所选择的金属，如图4A所示，或者如图4B所示，举例来说，但不是限制性的，可以首先将单个线丝38镀上所选择的金属，然后例如以加捻或编织工艺成束。未镀的基本上不导电的经纱复丝32和导电的经纱构件34可以以交替的关系彼此交错(每隔一个经纱丝28是基本上不导电的经纱复丝32，并且每隔一个的经纱丝28是导电构件34)围绕套筒10的整个圆周以提供针对磨损和EMI，RFI，ESD的最佳保护。为了进一步增强维持所需的耐磨性和EMI保护，可以在壁12、12'上涂覆有机或无机涂层35，以将丝28、30彼此锁定或以其他方式结合，从而保持镀金的导电构件34在彼此“编织”的相对位置。这样，可以保持交替镀金的导电构件34之间的空间，因此，确保了针对EMI，RFI，ESD的最佳保护。此外，涂层35用于抵抗未镀的复丝的磨损和降解，从而增强了它们的耐磨性。
根据本公开的另一方面，提供了一种构造纺织套筒10的方法，该纺织套筒用于保护细长构件26免受磨损，EMI，RFI和ESD。该方法包括形成具有相对的边缘14、16的壁12、12'，该相对的边缘14、16在纵向上以与纵向中心轴线18大体上平行的关系并在开口的相对端20、22之间延伸，并且相对的边缘14、16被配置为彼此交叠以界定在相对的端部20、22之间延伸的中心腔24。进一步地，通过编织大致平行于纵向中心轴线18延伸的经纱丝28和大致横向于经纱丝28延伸的纬纱丝30来形成壁12、12'，并进一步地，编织使得经纱丝28包括如上所述的基本上不导电的复丝32，其与纬纱丝30以平纹编织的形式编织在单个(1)纬纱丝30之上并且在单个(1)纬纱丝30之下以重复的方式起伏)，和如上所述的导电构件34，其被编织为具有多个重复浮子36，每个浮子36在至少两个(图2和3)或多个(图2A和3A)紧邻的纬纱丝30上延伸，然后在至少两个纬纱丝30(图2和3)上或更多(图2A和3A)等等上以重复的方式延伸。该方法可以进一步包括编织浮子36以沿着套筒壁12、12'的内表面15延伸，以避免浮子36和绝大多数导电构件34暴露于外部环境因素的磨损，无论是否来自杂物和/或邻近的电缆，支撑构件等。此外，该方法可以包括热定型至少一些或全部纬纱丝30，以使相对的边缘14、16彼此交叠，以界定容纳细长构件26的中心腔24。另外，该方法可以包括在壁12、12'上施加有机或无机保护材料涂层35，以增强其耐磨性和EMI保护能力。
显然，根据上述教导，可以对本发明进行许多修改和变化。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，可以以不同于具体描述的方式实践本发明，并且可以预期，所有权利要求和所有实施例的所有特征可以彼此组合，因此只要这样的组合不会互相矛盾。

Claims (28)

1.一种用于保护细长构件免于磨损和电磁干扰的纺织套筒，包括：
具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在纵向上相对于在相对的两端之间的纵轴沿大致平行的方向延伸，所述相对的边缘被构造成彼此交叠以界定在所述相对的两端之间延伸的封闭腔，所述壁具有大致平行于所述纵轴的经纱丝，所述经纱丝与大致横向于所述经纱丝延伸的纬纱丝一起编织，所述经纱丝包括以平纹编织的形式与所述纬纱丝编织的基本上不导电的复丝和与所述纬纱丝编织的导电构件，其中，所述导电构件形成多个浮子，每个所述浮子在至少两个相邻的所述纬纱丝上延伸。
2.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述导电构件均是镀金属的。
3.根据权利要求2所述的纺织套筒，其中，所述镀金属的导电构件均是镀金属复丝。
4.根据权利要求3所述的纺织套筒，其中，所述镀金属复丝包括芳族聚酰胺的镀金属复丝。
5.根据权利要求2所述的纺织套筒，其中，单个所述镀金属的导电构件包括多条镀金属线。
6.根据权利要求5所述的纺织套筒，其中，所述镀金属线包括镀金属不锈钢线。
7.根据权利要求5所述的纺织套筒，其中，述多条镀金属线各自包括约10-30根之间的镀金属线。
8.根据权利要求2所述的纺织套筒，其中，所述镀金属的导电构件包括铜，镍和银中的至少一种的外镀层。
9.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述基本不导电的复丝和所述导电构件以交替的关系彼此交错。
10.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述基本不导电的复丝包括芳族聚酰胺复丝。
11.根据权利要求1所述的纺织套筒，还包括将所述经纱丝和纬纱丝粘合在一起的有机或无机涂层。
12.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述导电构件以斜纹图案编织。
13.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述导电构件以缎纹图案编织。
14.根据权利要求1所述的纺织套筒，其特征在于，所述浮子径向向内面向所述腔。
15.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述纬纱丝包括热定形丝，其将所述相对的边缘偏置成彼此重叠的关系。
16.一种构造用于保护细长构件免于磨损和电磁干扰的纺织套筒的方法，包括：
形成具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在纵向上相对于在相对的两端之间的纵轴沿大致平行的方向延伸，所述相对的边缘被构造成彼此交叠以界定在所述相对的两端之间延伸的中心腔；
通过编织大致平行于所述纵向轴线延伸的经纱丝和大致横向于所述经纱丝延伸的纬纱丝来形成所述壁；和
编织所述经纱丝，所述经纱丝包括以平纹编织的形式与所述纬纱丝编织的基本上不导电的复丝和与所述纬纱丝编织的导电构件，所述导电构件形成多个浮子，每个所述浮子在至少两个相邻的所述纬纱丝上延伸。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括以相互错列交替的关系编织所述基本不导电的复丝和所述导电构件。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述基本上不导电的复丝设置为芳族聚酰胺复丝。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括将所述导电构件设置为镀金属丝。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括提供包括镀金属的芳族聚酰胺复丝的镀金属丝。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括提供包括镀金属线丝的所述镀金属丝。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括提供包括镀金属不锈钢线丝的所述镀金属丝。
23.根据权利要求19所述的方法，还包括提供所述镀金属丝，其包括铜，镍和银中至少一种的外镀层。
24.根据权利要求16所述的方法，还包括在所述经纱丝和纬纱丝上涂覆有机或无机涂层，以使所述经纱丝和纬纱丝彼此粘合。
25.根据权利要求16所述的方法，还包括以斜纹图案编织所述导电构件。
26.根据权利要求16所述的方法，还包括以缎纹图案编织所述导电构件。
27.根据权利要求16所述的方法，还包括形成所述浮子以径向向内面向所述腔。
28.根据权利要求16所述的方法，还包括对至少一些所述纬纱丝进行热定形以将所述相对边缘偏置成彼此重叠的关系。
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