具有自持膨胀和收缩状态的针织织物套筒及其构造方法与流程

本申请要求于2016年7月13日提交的美国临时申请序列no.62/361,826和于2017年7月12日提交的美国发明申请序列no.15/648,336的权益，其通过引用而整体并入本文。

本发明总体上涉及织物套筒，更具体地涉及针织织物套筒。

背景技术：

已知保护织物套筒中的细长构件免受各种环境条件和影响，或者仅在织物套筒中包含细长构件以用于捆扎和递送目的，例如在针织、梭织或编织套筒中。更常见的是构造具有周向连续的无缝壁的套筒，有时称为“闭合”壁。通常，在将套筒布置在待保护的细长构件周围时，套筒的壁经由单独的紧固件(例如束线带、黏合剂、胶带等)固定到细长构件上。虽然这些类型的紧固件可以证明是有用的，但它们也有缺点。一些缺点包括在受保护的细长构件上留下黏合剂残留物，在使用时至少部分地松开，例如，胶带的自由端变得与细长构件脱离，看起来难看，在应用期间劳动密集，并且在将套筒安装在细长构件周围时，手头需要有特定类型的紧固件。这些和其它缺点使得使用紧固件将套筒牢固地固定在细长构件周围是不理想且成本高的。

根据本发明构造的套筒至少克服了以上讨论的那些缺点，其他一些在本领域技术人员看到以下的描述后可能变得显而易见。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种保护性织物套筒，其具有针织的管状壁，该管状壁沿相对端部之间的中心纵向轴线纵向延伸。针织壁具有第一状态，其具有减小的长度，增加的横截面积，如通常横向于中心纵向轴线截取的横截面所示的，以及具有增加的长度，减小的横截面积的第二状态，如通常横向于中心纵向轴线截取的横截面所示的。该壁包括在壁上施加偏压的针织热定形纱线，其中偏压使得壁在没有一些外部施加的力的情况下基本上保持在第一和第二状态。

根据本发明的另一个方面，壁包括热定形纱线和非热定形纱线。

根据本发明的另一个方面，壁包括经编线迹。

根据本发明的另一个方面，壁可以完全由热定形纱线制成。

根据本发明的另一个方面，壁可以具有单行搭接线迹。

根据本发明的另一个方面，壁可以具有单行搭接线迹，形成由针织纱线界定的菱形开口。

根据本发明的另一个方面，壁可以包括多行搭接线迹，形成由针织线迹界定的六边形或蜂窝状开口。

根据本发明的另一个方面，壁可以包括柱针织线迹。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造织物套筒的方法。该方法包括将多根纱线彼此针织以形成沿中心纵向轴线纵向延伸的无缝管状壁，其中至少一些纱线提供为可热定形纱线。该方法进一步包括热定形可热定形纱线，同时壁处于减小的长度，增加的横截面积的第一状态或增加的长度，减小的横截面积的第二状态中的一个，以经由热定形纱线在壁上施加偏压，该偏压使得壁在没有外部施加的轴向力的情况下保持在第一和第二状态中的每一个中，其中该轴向力使壁移动到第一或第二状态中的另一个。

根据本发明的另一个方面，该方法可包括用多个可热定形纱线和多个不可热定形纱线针织壁。

根据本发明的另一个方面，该方法可以包括完全用可热定形纱线针织壁。

根据本发明的另一个方面，该方法可以包括在经编过程中针织壁。

根据本发明的另一个方面，该方法可以包括针织具有形成菱形开口的单个搭接线迹的壁。

根据本发明的另一个方面，该方法可以包括针织具有形成六边形开口的多个搭接线迹的壁。

根据本发明的另一个方面，该方法可以包括针织具有形成蜂窝形开口的多个搭接线迹的壁。

附图说明

结合以下对当前优选实施例和最佳模式、所附权利要求和附图的详细描述来考虑，本发明的这些和其他方面、特征和优点将变得更容易理解，其中：

图1a是根据本发明的一个实施例构造的管状针织套筒的示意性侧视图，示出为围绕待保护的细长构件定位，同时处于其轴向压缩，长度减小的第一状态；

图1b是类似于图1a的视图，其中管状针织套筒示出为处于围绕细长构件的轴向延伸，长度增加的第二状态；

图2a是根据本发明的一个方面构造的图1a-1b的套筒的壁的放大局部视图；

图2b是根据本发明的另一个方面构造的图1a-1b的套筒的壁的放大局部视图；以及

图2c是图解图2b的针织线迹的针织线迹模式

具体实施方式

更详细地参考附图，图1a-1b示出了根据本发明的一个方面构造的针织保护性织物套筒，下文称为套筒10。套筒10具有针织的，周向连续的无缝管状壁12，其在相对的开口端部16、18之间围绕纵向中心轴线14纵向延伸。针织壁12是可轴向压缩的，以获得预组装的第一状态，具有减小的长度l1和增大的直径d1和/或增大的横截面积，如大致横向于中心轴线14(图1a)截取的横截面所示，并且可轴向延伸以获得组装的第二状态，具有增加的长度l2和减小的直径d2和/或减小的横截面积(图1b)。壁12包括至少一些可热定形的针织纱线20，其在热定形时使得壁12的至少一部分(其中热定形纱线20是针织的)保持在或基本上保持在没有一些外部施加的力的第一和第二状态中的选定的一个，其中可以选择性地施加外部施加的力以克服偏压，从而根据需要使壁12在第一和第二状态之间轴向收缩和延伸。热定形纱线20在壁12上施加偏压，并且在通过外部施加的力克服偏压时，壁12然后保持在新选定的状态中，无论是第一状态还是第二状态，直到通过合适的外力进一步作用于壁12，以再次移动壁12至不同的稳定或基本上稳定的配置中，然后壁12保持在新的稳定配置下，直到受到合适的外力作用。因此，壁12具有双稳态，自持轴向压缩的第一和轴向延伸的第二状态，但应当认识到，由于能够根据需要沿第一和第二状态之间，相对端部16、18之间的壁12的长度操纵尽可能多的离散区域，能够容易地操纵壁12以呈现多稳态第一和第二状态配置。

壁12优选地是经编机上的经编针织物，尽管本文考虑了其他针织机。根据本发明的一个方面，壁12可以完全由可热定形纱线20针织，并且根据本发明的另一个方面，壁12可以用可热定形纱线和不可热定形纱线针织。无论采用哪种结构，纱线20、21，或者单独作为可热定形纱线20，或者作为可热定形纱线20和不可热定形纱线21的彼此组合，经由在相互连接的成线圈位置22处的针织线迹彼此互连。线圈22的互连极大地增强了在热定形纱线20中施加的偏压的作用，这导致壁12在第一和第二双稳态之间的偏压运动，并将壁12或壁12的一部分保持在选定状态。互连的线圈22可以经由各种不同的针织线迹模式针织，例如经由单行互连的线圈22，也称为搭接(图2a)，或经由顺序多行互连的线圈22(图2b和2c)，其中，多个顺序相邻的横行，一个接一个地，沿着套筒10的纵向方向互连。因此，由于单个搭接线迹，由纱线20、21界定的开口24通常可以是菱形(图2a)，由于多次搭接线迹可以是六边形(图2b和2c)，或者由于多次搭接线迹可以是蜂窝状。

在针织壁12时，可热定形纱线20，其可以提供为可热定形的单丝、可热定形的复丝、可热定形的机纺长丝、和/或可热定形的扁丝纱(flattapeyarn)，例如来自尼龙、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、或聚丙烯(pp)，其直径在约0.1-0.40mm之间，通过示例而非限制的方式，或者大致是扁平的，厚度在约0.15-0.25mm之间，宽度在约1.0-3.5mm之间，通过示例而非限制的方式，然后当壁12处于选定配置时热定形可热定形纱线20，例如以完全或至少部分轴向压缩的减小长度状态。为了最大化偏压，整个壁12可以由可热定形纱线20形成，但是，如果需要提供除磨损之外的其他类型的保护，例如，增强的覆盖、热、声或电磁干扰(emi)，例如，至少一些纱线可以作为不可热定形的纱线21提供，例如矿物纤维，例如，玄武岩、二氧化硅或陶瓷或玻璃纤维，或作为柔性导电长丝，例如来自金属丝、金属涂覆的聚合物纱线长丝、或混合纱线，包括导电长丝或非导电长丝，与另一根纱线长丝(例如可热定形或不可热定形的单丝和/或复丝等)一起连接或加捻。

在热定形可热定形纱线20之前，壁12的相对端部16、18朝向彼此轴向压缩，直至壁12达到其径向膨胀，增加的直径d1和/或增加的横截面积(在大致横向于中心轴线14截取的横截面中所示的由壁12限定的区域)，减小的长度l1的第一状态，然后将适当的热量施加至可热定形纱线20上，由此使可热定形纱线20呈现热定形。在热定形时，壁12获得由热定形纱线20施加的偏压，该偏压倾向于将壁12保持在选定的使用中的第二状态配置中，其具有轴向延伸的长度l2，减小的直径d2和/或减小的横截面积(图1b)或预组装的第一状态配置，其具有轴向减小的长度l1，径向膨胀的直径d1和/或增大的横截面积(图1a)。无论套筒10处于哪种状态，套筒10都保持在该状态，直到施加足够地外部施加的轴向力来克服由热定形纱线20施加的偏压。当对壁12施加合适的力时大致沿着套筒10的中心轴线14的方向，由轴向力作用的壁12的部分或区段进行急变，弹动，使得壁12从一个状态移动至另一个状态，然后壁12保持在改变的状态下，直到由合适的外部轴向施加的力再次作用，无论是从第一状态到第二状态，反之亦然。因此，应该认识到，壁12的整个长度可以形成为减小的长度的第一状态或增加的长度的第二状态或壁12的任何数量的离散纵向延伸部分或区段中的一个，可以根据需要操纵该壁12以在上述第一和第二状态之间改变。因此，如果需要，可以偏压壁12的彼此相邻的轴向延伸区段以保持彼此处于第一和第二状态中的不同状态，从而允许壁沿其长度呈现变化的外轮廓。

在热定形步骤之前，套筒的壁12在轴向压缩至减小的长度l1，第一状态的同时，壁12的外周边可以成形为不是圆形的。因此，外周边可以形成为非圆形形状，如大致横向于中心纵向轴线14截取的横截面所示。该非圆形形状可以是对特定最终使用应用可能有益的任何所需的形状，例如正方形、矩形、三角形或任何多边形、非圆形形状。然后，在将壁12形成为减小的长度l1，第一状态时，以及在将壁12的外周边配置成期望的横截面形状时，可以将热量施加至壁12以将热定形施加至可热定形纱线20上，从而为壁12提供双稳态功能，并将外周边形成为选定形状，如横截面所示，无论是圆形还是非圆形。无论是完全压缩还是部分压缩，应该认识到，壁12可以轴向压缩至所需的减小的长度，并且进一步地，壁12可以在切割套筒至其最终长度之前分段压缩并热定形，或者壁12可以切割成一定长度，然后压缩至所需的长度，然后进行热定形。在压缩壁12的同时，设想壁12可以围绕中心心轴布置，以利于壁12的均匀压缩而不会翘曲。此外，可以加热心轴以利于在壁12处于完全或部分压缩状态时热定形壁12。

在套筒10围绕待捆扎和保护的细长构件26(例如线束、导管或其他)组装的过程中，壁12可沿其中心轴线14轴向压缩至完全或部分压缩的第一状态(图1a)，其中壁12保持在或基本上保持在第一状态，没有足以将壁12移动到不同配置的一些外部施加的力。如果壁12相对较长，例如大约2英尺或更长，则可以轴向压缩单独的纵向延伸区域，直到整个壁12至少部分地轴向压缩，从而使得容易将壁12的整个长度变换为第一，轴向压缩状态。这样，套筒10呈现增加的直径d1和/或增加的横截面积，这允许壁12更容易方便地布置在待保护的细长构件26上，以及在任何扩大的连接器或配件(未示出)上方和周围，该连接器或配件可沿细长构件26的长度存在。然后，在穿过径向膨胀的壁12布置细长构件26时，可以将轴向施加的拉力施加至壁12上，例如通过将相对端部16、18中的至少一个轴向地拉离另一个相对端部16、18，从而使壁12轴向延伸并从径向膨胀的，减小的长度的第一状态急变或变换至径向收缩的，增加的长度的第二状态，例如图1b中示意性地示出的，通过示例而非限制的方式。应该认识到，壁12的任何部分可以根据需要从减小的长度状态l1延长，同时如果需要，将剩余部分保留在第一，轴向压缩，径向膨胀的状态。这样，可以针织成在任何期望轴向长度上延伸的壁12可以在待保护的细长构件26的期望长度上轴向延伸。随着壁12，或至少其部分，移动至增加的长度l2，减小的直径d2和/或减小的横截面积的第二状态，壁12能够容纳细长构件26，例如线束，例如，在期望的包络中，允许细长构件26整齐地捆扎并递送。如上所述，除了用于捆扎细长构件26的针织壁12之外，特别是在具有多个单独的暴露线的线束的情况下，针织壁12可用于为细长构件26提供防止磨损、防止污染物进入的保护，并进一步提供声学/阻尼和/或热保护。

鉴于上述教导，本发明的许多修改和变体是可能的。此外，应该认识到，根据本发明的各个方面构造的针织管状壁可以呈现多种用途，包括保护构件和/或捆扎构件的用途，作为示例而非限制。因此，应该理解，本发明可以以不同于具体描述的方式实施，并且本发明的范围由任何最终允许的权利要求限定。设想所有权利要求和所有实施例的所有特征可以彼此组合，只要这种组合不彼此矛盾。