具有抗卷曲针织端部的管状保护套筒及其构建方法与流程

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2014年12月8日提交的序列号为14/563,786的美国发明申请的优先权，其内容在此通过引用而被整体纳入本文。

发明背景

1.技术领域

本发明主要涉及用于保护容纳于其中的伸长构件的管状保护套筒，尤其涉及针织管状保护套筒及其构建方法。

2.相关技术

众所周知，管状套筒可用于保护伸长构件(诸如电线和管道)，抵御磨损和热的环境。套筒通常由耐热纱线构建而成，例如硅石、玻璃纤维、陶瓷、玄武岩、芳纶或碳，以承受较高的温度，其中耐热纱通常不可热成型。由这类耐热纱构建的套筒通常用于隔离高温管道(例如那些为高温液体提供通道的管道)，以抑制热量向外发散到管道边界之外。另外，套筒也被用于保护其内部物体(例如线束)，比如防止其暴露在套筒外部的热量之下。虽然套筒在对穿过其中的热流提供热屏障方面是非常有效的，但由于在相互连接的纱线环之间所施加的张力，针织套筒的端部在针织之后容易向外卷曲，从而形成庞大的、沿径向向外展开或卷曲的尾端。卷曲的端部不仅显得不美观，而且减少了套筒的有效总长度，并且增加了套筒外封套的体积，从而影响了在狭小空间内安装保温管和电线组件的能力。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供了一种保护伸长构件的针织套筒。该套筒包含管状针织壁，该管状针织壁具有延伸到相对自由端的相对端部区域，以及在所述端部区域之间延伸的中间区域。该中间区域形成为周向连续的单个针织层，而该端部区域形成为具有针织的内层和外层，其中所述针织的内层和外层协作来抑制该端部区域向外卷曲。

根据本发明的另一方面，每个端部区域都可被针织成具有一对彼此沿直径方向相对的双层部分，其中所述一对双层部分可通过一对沿直径方向相对的缺口彼此周向隔开。

根据本发明的另一方面，每个双层部分的内层和外层被针织成包围空腔。

根据本发明的另一方面，每个双层部分的内层和外层被针织成在中间单层处彼此合并。

根据本发明的另一方面，每个双层部分的内层和外层被针织成在自由端彼此合并。

根据本发明的另一方面，所述壁完全用非热定形的纱针织。

根据本发明的另一方面，提供了一种构建用于容纳伸长构件的管状纺织套筒的方法。该方法包括针织管状壁，该管状壁具有针织的、延伸到相对自由端的相对端部区域，以及在针织端部区域之间延伸的针织中间区域。在针织管状壁时，该方法进一步包括将中间区域针织形成为单层，以及将端部区域针织形成为具内层和外层，从而通过内层和外层施加的相互作用力而抑制端部区域沿径向向外卷曲。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步包括将每个端部区域针织成具有一对双层部分，使得每对双层部分中的每个双层部分沿直径方向彼此相对，并且每对双层部分中的沿直径方向相对的双层部分通过一对缺口彼此周向隔开。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步包括在具有一对相对针床的平型针织机上针织所述壁，以及用所述两个针床的针来针织各个双层部分。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步包括针织端部区域的内层和外层，使其在中间单层处彼此合并。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步包括针织端部区域的内层和外层，使其在自由端彼此合并。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步包括完全用非热定形的纱来针织所述壁。

根据本发明的另一方面，提供了一种沿伸长构件安装管状套筒的方法。该方法包括提供一个管状针织壁，该管状针织壁具有相对端部区域，以及在所述端部区域之间延伸的中间区域。所述中间区域形成为针织单层，而所述端部区域形成为具有针织的内层和外层。该方法进一步包括将所述端部区域反折到所述中间区域的相邻部分之上；以及进一步地，绕伸长构件滑动管状针织壁。

根据本发明的另一方面，安装管状套筒的方法进一步包括将每个端部区域形成具有一对沿直径方向彼此相对的双层部分，所述一对双层部分通过一对沿直径方向相对的缺口而彼此周向隔开，其中所述一对缺口有助于双层部分的反折。

根据本发明的另一方面，安装管状套筒的方法进一步包括提供不含热定形纱的管状针织壁。

附图说明

当结合以下对于目前优选实施例和最佳模式的详细说明、所附权利要求和附图来考虑时，本发明的这些或其他方面、特征和优点可以变得更容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个方面构建的针织管状套筒的透视图，其中显示将要保护的伸长管状构件延伸穿过针织管状套筒；

图1a是显示图1的针织管状套筒处于未安装的折叠前状态的透视图；

图2是大体沿图1的线2-2截取的截面图；

图3是大体沿图1的线3-3截取的截面图；

图3a是大体沿图1a的线3a-3a截取的截面图；以及

图4是显示图1a所示套筒的端部的局部放大图。

具体实施方式

更详细地参照附图，图1展示了根据本发明的一个实施例构建的针织保护性管状套筒10。套筒10的保护作用在于其提供了热屏障，可以是防止热量诸如从容纳于套筒内的伸长构件12(例如发动机舱中的热管道或排气管)向外发散，或是为伸长构件12(例如容纳于套筒10内的线束或电缆)提供屏障，以防止热量从邻近的高温部件(例如排气管)向内发散。套筒10还提供保护以防止环境污染物进入和/或破坏套筒10，例如坚硬粗糙的碎屑和液体污染物(例如燃料，油，水)。套筒10包含管状针织壁14，该管状针织壁具有延伸到相对自由端18的相对端部区域16，以及在端部区域16之间延伸的中间区域20。中间区域20被形成为针织单层，而端部区域16被形成为具有针织内层22和针织外层24，其中针织内层22和针织外层24通过彼此施加的相互作用力而彼此配合，防止端部区域16沿径向向外卷曲。如图1显示，在装配状态下，双层端部区域16被反折到中间区域20的相邻部分上，这样端部区域16形成反向折叠的翻边区域。翻边的端部区域16围绕中间区域20的底下部分施加径向压缩力，因此能够抑制新形成的端部25沿径向向外卷曲。这样，通过抑制端部25沿径向向外卷曲，除了避免套筒显得不美观，还能大体上保持套筒10的预期最大外径，因此，改善了在紧凑空间内套筒10的安装，并且在端部25之间延伸的套筒10的整体有效长度被最大化，从而向容纳于套筒内的伸长构件12提供了最佳保护性覆盖范围。

纺织套筒10通过计算机控制的、具有相对针床的平型针织机使用纱线针织，以形成沿套筒10的纵轴26延伸的、闭合的、周向连续的壁14。由于套筒壁14是在计算机控制的平型针织机上构建的，可以为了期待应用而根据需要变化下针类型。因此，壁14可以用任何下针类型或其组合来针织，诸如形成平纹、双螺纹、罗纹的针法等等，从而使壁14可以使用一种或多种下针类型来针织。此外，壁14可以被构建成具有任意合适的长度和直径。另外，壁14可以采用不同类型的纱线来构建，比如作为示例，在一个目前优选的构造中，采用适于经受从约-60℃到1400℃的极端温度环境的、耐热的非热定形纱线(复丝和/或单丝)来构建。一些被选择的复丝纱线可以由矿物纤维材料形成，作为举例而非限制，诸如硅石、玻璃纤维、陶瓷、玄武岩、芳纶或碳等。矿物纤维能够被提供为具有连续的或切碎的纤维结构。在一些极端高温的应用中，可以期望对套筒材料进行热处理以从中除去有机成分，从而提升套筒10的耐热能力。

在一种目前优选的构造中，针织的套筒10至少部分采用适于经受从约-60℃到1400℃的极端温度环境的、非热定形的耐热材料来构建。作为举例而非限制，一些被选择的纱线可以由硅石、玻璃纤维、陶瓷、玄武岩、芳纶或者碳来形成。如果需要，套筒10也可以涂层以进一步加强其耐热能力，并且也可能提升其抗磨损能力。应当认识到，根据期望应用的需要，套筒可以采用适于针织管状套筒的任何类型的材料来构建，诸如聚酯、尼龙、聚丙烯、聚乙烯、丙烯酸、棉、人造纤维和上述所有材料的阻燃版。

壁14具有界定空腔32的外表面28和内表面30，在反折之前，该空腔沿纵轴26在自由端18之间轴向延伸。空腔32被形成为具有期望的直径，以容纳被选择的伸长构件12。壁14的中间区域20被构建为针织纱线单层；而端部区域16具有从中间部分20轴向延伸到各自由端18的双重内层22和外层24。这样，内层22和外层24被针织成彼此合并，被针织成沿缝34与中间区域20合并，并进一步被针织以沿各自由端18处的针织收边缝36彼此合并。当然，如以上所讨论的，端部区域16在靠近中间区域20的相邻部分被反折，从而形成完成的(如装配的)具有三层的区域，其中包括来自于双层端部区域16的两层，和来自底下中间区域20的一层。

在制造过程中，其中一个平型针床针织中间区域20的一半部分a的一个完整长度，另一个平型针床同时针织相对的中间区域20的一半部分b的完整长度，所述相对的完整长度的两半被同时沿直径方向相对的针织中间接缝is针织到一起。然后，在针织中间区域20之后，针织管状端部区域16中的第一个，然后针织第二管状端部区域16，从而管状的、双层壁的端部区域16与单层壁的中间区域20合并。

每个端部区域16具有一对彼此沿直径方向相对的、双层的、大体管状的部分38，40，其中双层部分38，40各自具有由内层22和外层24形成的封闭的腔41。每个单独的双层部分38，40被一对在针织过程中形成的沿直径方向相对的缺口42彼此周向地隔开。在针织过程中，为了首先形成端部区域16中的一个，首先形成管状双层部分38，比如通过在前针床上形成前线迹，在相对的后针床的空针上形成回针线迹，然后，在形成相对的层22，24之后，回针线迹被转移到前针床，于是在自由端18处形成收边线缝36来闭合腔41。然后，形成相对的一个管状双层部分40，比如通过在后针床形成回针线迹并且在相对的前针床的空针上形成前线迹，然后，在形成相对的层22，24之后，前线迹被转移到后针床，于是在自由端18处形成收边线缝36来闭合腔41。随后，在中间区域20的相对端执行同样的工艺以形成相对的端部区域16。这样，内层22和外层24在单层中间区域20处彼此合并，并在相应的自由端18处彼此合并。然后，在针织整个壁14以后，如以上所讨论的，管状双层部分38，40被反折，从而致密和增强了端部25的径向结构完整性。

应当理解的是，上述的描述是关于一些目前优选的实施例，而其他一些实现相同功能的实施例也在此被纳入最终被允许的专利权利要求的范围之内。