CN111033106A - 基于双织物纺织品的可伸缩管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可伸缩管，所述可伸缩管的管壁由至少一个柔性的、不透气和/或不透液体的且呈圆柱螺旋形并沿布边焊接的带子，以及至少一个呈圆柱螺旋形且螺距与所述带子的螺距相等的金属线形成，其特征在于，所述带子是一种包括至少两个区域的双织物纺织品，在所述区域中，两层织物编织在一起以界定至少一个可充气区域，所述纺织品覆盖有由不透气和/或不透液体材料制成的涂层。

Description

基于双织物纺织品的可伸缩管

技术领域

本发明涉及挠性管工业。具体而言，本发明涉及一种可伸缩管。

可伸缩管是指在不使用时可以调整其长度使其体积最小化的管子，或更具体地说，可以调整其使用长度。

背景技术

与刚性管相比，可伸缩管特别有利，因为它们的存储和运输所需的体积要小得多。此外，与传统的管子不同，可伸缩管的长度能够根据其使用的位置通过简单的定位而容易进行调节，而传统的管子必须切成其确切的使用长度。

已知有用于通风管或空调管的可伸缩管。这些管子通常由沿布边焊接成圆柱螺旋形的柔性的PVC带和同样呈圆柱螺旋形且具有相同螺距的金属线组成。

但是，这些管子的机械阻力有限，因此不允许将其用于承受高应力和反复冲击的应用中，例如水下应用。此外，这些管子需永久安装在一个装置中。因此，这些管子要根据其所安装的装置调整至需要的使用长度，而不是要反复伸长和收缩。

因此，需要获得一种具有足够机械强度的可伸缩管，其能够被反复地伸长和收缩。

发明内容

为了满足该需求，申请人发明了一种基于双织物纺织品的伸缩管。特别地，双织物纺织品被涂覆并且具有可充气区域。

本发明涉及一种可伸缩管，所述可伸缩管的管壁由至少一个柔性的、不透气和/或不透液体的且呈圆柱螺旋形并沿布边焊接的带子，以及至少一个呈圆柱螺旋形且螺距与所述带子的螺距相等的金属线形成，其特征在于，所述带子是一种包括至少两个区域的双织物纺织品，在所述区域中，两层织物编织在一起以界定至少一个可充气区域，所述纺织品覆盖有由不透气和/或不透液体材料制成的涂层。

本发明的一个优势是由于涂层纺织品而获得了具有良好机械阻力的可伸缩管。

本发明的另一个优势是由于调节所述可充气区域的充气程度而可以精确且反复地伸长或收缩管子。

与现有技术相比，形成带子的纺织品具有许多优势。首先，它可以在工业上获得而无需后续组装，因为可充气区域和两层织物编织在一起的区域全部用经纱和纬纱制成的。经纱组和纬纱组在可充气区域中分开，以便编织成两层分离的织物，并且再次聚集在两层织物编织在一起的区域，从而编织成单个织物。因此，在织机出口处的机织纺织品具有两层织物的区域和具有单层织物的区域，从而形成单一材料。

这种特定的编织方式在编织过程中通过经纱和纬纱的交叉而赋予了织物固有的机械耐压性。这种抗静压力能力和耐疲劳性是胶合、焊接或缝合等方式所得到的膜无法相比的，这些方式所获得的膜在过度加压时会分层。

根据本发明，伸缩管的管壁由不透气的和/或不透液体的带子形成，并且沿其布边被焊接形成圆柱螺旋形。圆柱体的大小和带子螺旋的螺距取决于所需的应用。本领域技术人员了解，用于在较浅深度泵送大量海水的管子的尺寸与用于给花园浇水的管子的尺寸完全不同。

根据本发明，所述带子是双织物纺织品。双织物纺织品是指一种织物，其经纱和纬纱在纺织品的某些区域中，分成多个子组件，这些子组件被独立地编织成两层织物，并通过所有纱线共同作用的区域连接起来。

因此，本发明的双织物纺织品包括至少两个区域，在该区域中，两层织物编织在一起以在两个区域之间界定至少一个可充气区域。

两个织物编织在一起的区域被理解为是所有纬纱和所有经纱编织在一起的区域，与将经纱和纬纱分离成独立编织的子组件的可充气区域相反。

因此，在两层织物编织在一起的区域中，所有纬纱和所有经纱编织在一起。换句话说，在两层织物编织在一起区域中，只显示出一层织物。

相反，可充气区域具有两层分离的织物，因为纬纱的第一部分与经纱的第一部分编织在一起，纬纱的第二部分与经纱的第二部分编织在一起。

因此，在可充气区域中，可以观察到两层不相交的织物，而在两层织物编织在一起的区域中，只能观察到单层织物。

可充气区域是指可以引入和限定流体(可以是气体或液体)的区域。

形成本发明所述的管壁的双织物纺织品必须具有机械阻力以及良好的柔性。实际上，管子必须承受压力差，该压力差可能出现在管子的内部和外部之间。因此，在管子用于吸入流体时，当管子的内部压力低于外部压力时，管子不会自行塌陷。此外，在将管子用作泵送装置的出管时，它不得破裂。管子的这种阻力必须与良好的织物柔韧性相结合，以便在排空可充气区域时可以储存并压缩管子的长度。

因此，当双织物纺织品不充气时，可通过克服金属线的弹力而使管子在轴向上聚集在一起，因此，管子的尺寸在不使用时被最小化。

在对完全展开的管子充气的情况下，可充气区域的两层织物偏离管壁的中间平面，两层织物编织在一起的两个区域之间的距离缩短。实际上，充气导致可充气区域变形，进而引起管壁变形。因此，对于完全展开且未充气的管子，充气导致其的长度减小。因此，所述可充气区域的充气程度直接与管子的尺寸相关。因此，可以根据其充气程度将管子的尺寸调节至其使用所需的长度。

在本发明的一具体实施例中，本发明所述的可伸缩管的管壁由两根带子形成。对于最小长度和最大长度相同的可伸缩管，当两根带子形成管壁时，内径和外径将更大。实际上，在使用两根带子的情况下，可充气区域较小，并且管内的这些可充气区域的尺寸较小。因此，在相同的流体循环速度下，由于可充气区域的膨胀而导致的截面缩减小于一根带子构造的截面缩减，并且可以实现更大的流体流动。换句话说，使用管壁由两根带子形成的可伸缩管，与使用管壁由一根带子形成的可伸缩管相比，相同的速度可以获得更大的流体流量。当然，本发明还涵盖了这样的变型，其中管子被发展为具有多个(多于两个)的类似的带子，其优点在于增加了内径，从而减少了压力损失，这有利于使用该管子的装置的能量平衡。

根据本发明，双织物纺织品在其外表面上覆盖有不透气和/或不透液体的涂层。重要的是，涂层在任何压力下都不会变形。换句话说，重要的是涂覆的织物是不可伸长的和非弹性的。但是，纺织品必须具有一定的柔韧性，以便能够充气而不损坏涂层。

因此，有利地，涂层的厚度在50μm至400μm之间，优选地在100μm至200μm之间。

为了使双织物的紧密度最大化，必需使纬纱收缩率最小化。有利地，本发明所示的双织物纺织品具有小于或等于1％的纬纱收缩率。

涂层基于选自聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯以及通常所有可涂覆的热塑性塑料和硅树脂。

根据本发明，管壁包括至少一根金属线。金属线也呈圆柱螺旋形的形式。金属线的圆柱体的尺寸和螺旋的螺距与圆柱螺旋形的带子的相关尺寸相同。当管子未充气时，金属线将管子保持为圆柱形。它可以降低双织物纺织品所承受的机械应力。此外，在纺织品的充气和放气期间，金属线的圆柱螺旋形状必须适配于双织物纺织品的圆柱螺旋形状。

因此，更好的是，金属线具有良好的机械抵抗力，但又具有柔韧性，以使其可以在纺织品的充气和放气期间变形。有利地，所述金属线由钢制成，如果在水性环境，特别是海洋环境中使用，则有利地由不锈钢制成。

金属线可以以不同的方式结合到本发明所述的可伸缩管的管壁中。优选地，金属线位于两条焊缝之间以保持与所述带子接触。

在本发明的优选实施例中，金属线位于带子的两个相互焊接的布边之间。在实践中，将金属线放置在纺织品的第一布边上，然后将与所述第一布边相对的另一布边放置在所述金属线的上方，该两个布边伸出金属线的两侧。然后将两个布边焊接在一起，从而将所述金属线夹在两个布边之间。

在管壁由两条带子形成的情况下，所述金属线有利地位于其中一带子的一布边和与之互相焊接的另一带子的一布边之间。在实践中，将金属线放置在两个带子之一的纺织品的第一布边上，然后将另一带子的纺织品的与所述第一布边相对的布边放置在所述金属线的上方，两个布边伸出金属线的两侧。然后将该两个布边焊接在一起，从而将所述金属线夹在两个之间。

在本发明的另一优选实施例中，所述金属线位于其中一个两层织物编织在一起的区域和一焊接在管壁上的附加带之间。在实践中，金属线被放置在两层织物编织在一起的区域上，然后金属线被伸出金属线两侧的附加带所覆盖。然后附加带沿金属线被焊接到管壁上，以将所述金属线夹在在所述附加带和所述可伸缩管的管壁之间。在该实施例中，所述金属线可以设置在管壁的外表面或内表面上。有利地，所述金属线设置于管壁的内表面上，在这种情况下，所述金属线保持包含在管中，并且施加在所述附加带上的力小于当所述金属线位于管壁的外表面上时。

在本发明的优选实施例中，弹性膜覆盖所述管的整个内壁，所述弹性膜沿可充气区域被焊接到纺织品上。

换句话说，管子的内壁被弹性膜平滑化，该弹性膜随着本发明所述的可伸缩管同时伸长和收缩。

通过消除充气时所述可充气区域出现的障碍，该实施例使得能够在可伸缩管内部引导流体流动。因此，管子内部的流动层流增多且湍流减少。

在本发明的另一个具体实施例中，可充气区域内设有气室。当可充气区域充气时，施加在金属线上的压力(出现如破裂和断裂等伤害)可能使织物多孔甚至可渗透。因此，使用气室是有利的，该气室提供了对可充气区域充气所需的抗渗性。此外，通过使用气室，使在可充气区域应用那些不具有高度不可渗透性的纺织品成为可能。

本发明所述的可伸缩管特别适合于根据操作需要在不同深度泵送海水。

例如，正在蓬勃发展的泵送深海水以用作空调系统中的流体。为了控制空调的温度，必须能够引入不同温度的水。本发明所述的可伸缩管的长度是就地可调节的，增加所述管的长度足以通过泵送来自较深深度的较冷的水来降低空调的温度。

有利地，本发明所述的可伸缩管与过滤装置相连。尤其，该实施例能够在流体进入管子之前对流体进行过滤。

例如，在鱼笼中，泵入大海或大洋的水中必须包含最大量的养分，以养活鱼类并将水母拒之门外。将本发明的管子与过滤装置相连，可以伸长或收缩所述管子以在鱼类营养的最佳位置泵水，同时过滤水并防止水母进入鱼笼。

附图说明

实现本发明的最佳方式及其所带来的好处，将清楚地通过以下实施例的描述来显现，并配以附图以支持说明，其中：

图1是本发明所示的管子的透视图，示以充气状态。

图2a和2b是图1中的管子的纵向剖视图，分别示出了处于非充气状态和充气状态的管子。

图3a和3b是用于制备图1所示管子的带子的可充气区域的横截面详细示意图，分别示出了处于非充气状态和充气状态。

图4和5是横截面图，示出了用于制造本发明所示的管子的带子的组装，用于嵌入增强金属线的几种变体。

图6是与图5相似的视图，其中可充气区域显示为已充气。

当然，图1至图6所示的元件的尺寸和比例与实际相比可能被夸大了，仅为了便于理解本发明而给出。

具体实施方式

如图1所示，本发明涉及一种可伸缩管1，其在使用状态下大致呈圆柱形。为此，所述管子包括可充气区域2，该可充气区域2通过形成圆柱螺旋形而在所述管子的管壁上延伸。

另外，所述管子还包括金属线6，所述金属线6能够将管子保持为特定形状，特别是当管子的内部区域和外部区域的压力差所带来的径向应力被施加在管子上时。

如上所述，管子1是由基本的带子10螺旋缠绕形成的，该带子10由涂覆的纺织品制成，如图3a所示。

如图3所示，所述涂覆的纺织品具有一个可充气区域2，在该可充气区域2中，织物被分成两层不同的织物。更具体地，纺织品在其横向区域中由经纱11制成，所述经纱11与所有纬纱16、17编织在一起。在区域3中，纺织品只有一层织物，区域3形成了带子的不可变形区，该不可变形区界定了管子直径的中间尺寸。

经纱在其中央部分被分成独立的两股线，从而一股纬纱14与一半经纱13编织在一起，而另一股纬纱15与另一半经纱12编织在一起。在该结构中，所述带子的可充气区域2具有两层织物，在该两层织物之间确定了空间18，如图3b所示，空间18可以被流体充入以采用凸出形状，通常为圆形、椭圆形或类似的截面。

因为纺织品是具有涂层材料层20的涂层纺织品，所以在管子的内部和外部之间，管子的可充气区域所确定的空间18与管子的外部以及管子的内部之间，所述纺织品对流体具有密封性。

由经纱形成的连续结构所组成的可充气区域2具有很大的抗撕裂性，甚至具有抗延伸性，这使得可以限制施加在具有密封性的涂层20上的应力。

然而，在图中未示出的变型中，也可以通过将诸如气室之类的气密的板状膜插入到可充气的空间18中来增强这种密封性。

如图2所示，当对所述各个可充气区域2进行放气时，由于限定了充气区域2的织物基本平行，因此管子具有伸长的结构。另一方面，当使可充气区域2充气时，如图2b所示，这些可充气区域采用大体上呈圆形的截面，从而使所述管子从长度La延伸到长度Lb。根据所述可充气区域2和不可伸展区域3的相对尺寸，该比率可以为1/1.5的量级，即65％的量级。

如上所述，管子1包括金属线6以保持其形状。在图4所示的实施例中，所述金属线6也以与带子10相同的螺距缠绕成螺旋形。金属线6通过带子10的连续的布边30、31的焊缝32、33固定到所述管子上。因此，在金属线6的两侧形成的这两个焊缝32、33形成了护套34，金属线6位于护套34中。

在图5所示的另一种变型中，通过增加一附加带40将金属线6装到管子上，沿附加带40的两个布边41、42将附加带40焊接到所述带子的平面部分3。

当然，为了在保持其柔韧性的同时为所述管子提供更大的弹力，还可以提供几根螺旋缠绕的金属线，并排布置，或者最好在所述带子的两个不同区域内布置，以提高管子径向耐压碎性。

在图5所示的实施例中，管子的内壁在远离由所述带子的不可伸展区域3形成的圆柱体的区域处配备有弹性膜50，所述弹性膜50通过在所述可充气区域上形成的焊缝51固定在所述管子的内壁上。

因此，如图6所示，当对所述可充气区域2进行充气时，所述弹性膜50收缩而在管子内部形成明显的圆柱形壁，从而避免了可充气区域所形成的突起对流体的流动产生干扰。

Claims (9)

1.可伸缩管(1)，所述可伸缩管的管壁由至少一个柔性的、不透气和/或不透液体的且呈圆柱螺旋形并沿布边焊接的带子，以及至少一个呈圆柱螺旋形且螺距与所述带子的螺距相等的金属线(6)形成，其特征在于，所述带子是一种包括至少两个区域的双织物纺织品，在所述区域(3)中，两层所述织物编织在一起以界定至少一个可充气区域，所述纺织品覆盖有由不透气和/或不透液体材料制成的涂层(20)。

2.根据权利要求1所述的可伸缩管，其特征在于，所述金属线(6)由钢制成。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的可伸缩管，其特征在于，所述管壁由至少两根带子制成。

4.根据权利要求1或2所述的可伸缩管，其特征在于，所述金属线(6)位于所述带子的两个焊接在一起的布边(31、32)之间。

5.根据权利要求3所述的可伸缩管，其特征在于，所述金属线(6)位于其中一带子的一布边(31)和与之互相焊接的另一带子的一布边(32)之间。

6.根据权利要求1至3所述的可伸缩管，其特征在于，所述金属线(6)位于其中一个两层织物编织在一起的区域和一焊接在所述管壁上的附加带(40)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩管，其特征在于，所述管子的整个内壁覆盖一弹性膜(50)，所述弹性膜沿可充气区域被焊接到纺织品上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的可伸缩管，其特征在于，所述可充气区域内设有一气室。

9.根据前述权利要求中的一项所述的可伸缩管，其特征在于，所述管子连接至过滤装置。

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