抗冲击、可卷绕、波纹状、多层编织套筒及其构造方法与流程

抗冲击、可卷绕、波纹状、多层编织套筒及其构造方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年2月11日提交的美国临时申请序列第62/975,124号和2021年2月10日提交的美国发明专利申请第17/173,134号的权益，上述申请全部公开内容以引用方式全文并入本文。


背景技术：
1.技术领域
3.本发明整体涉及用于保护细长构件的纺织套筒，并且更具体地涉及抗冲击、波纹状、可卷绕的多层编织管状套筒。
4.2.相关领域
5.已知将细长构件(诸如导线、线束、电缆和各种类型的导管)容纳在编织套筒中以提供对细长构件的保护以抵抗冲击和磨损、流体影响和热影响。在需要高冲击阻力以防止损坏套筒和其中的内容物的应用中，具有多个层的可卷绕编织套筒是已知的。多层壁的每个层通常形成为在其整体上具有相同的、不变的、均匀的编织图案，因此在卷绕套筒的壁以使相对边缘成彼此重叠关系从而环绕被保护在其中的细长物后，该多个层通常会导致套筒僵硬不可弯曲，从而使套筒难以沿迂曲路径布线，特别是在不使得套筒变形和/或沿重叠边缘打开的情况下。
6.因此，需要一种可卷绕的多层编织套筒，其提供对其中容纳的细长构件的增强的保护，特别是抵抗冲击、磨损和污染，同时能够自由地围绕迂曲路径布线，同时维持其卷绕构型而不变形和/或沿重叠边缘打开，同时维持令人赏心悦目的外观、节约制造和组装成本并且表现出长期使用寿命。


技术实现要素：

7.本公开的一个方面提供了一种用于布线和保护细长构件的可卷绕、波纹状、多层编织套筒。该套筒包括细长多层壁，该细长多层壁具有在相对端之间沿经线方向延伸的相对边缘。这些相对边缘能够围绕中心轴线卷绕成彼此重叠关系以限制中心空腔。该壁具有在这些相对端之间延伸成彼此重叠关系的多个层。这些层中的每个层包括互相编织的经纱与纬纱，这些经纱大致平行于该中心轴线延伸，这些纬纱大致横向于这些经纱延伸。这些层中的每个层包括多个第一环形带，下文称为环形带a，以及多个第二环形带，下文称为环形带b，其中这些环形带a、b沿每个层并且沿壁的长度彼此交替。每个层的这些环形带a包括单丝纬纱和多丝纬纱，并且每个层的这些环形带b包括单丝纬纱或多丝纬纱中的仅一者。每个层的这些环形带a径向对齐成彼此重叠关系，并且每个层的这些环形带b径向对齐成彼此重叠关系。每个层的这些环形带a形成峰而每个层的这些环形带b形成谷，使得该壁具有波纹状轮廓，从而增强该壁的柔性以允许其在没有扭结的情况下在迂曲路径上方布线。
8.根据本发明的另一个方面，该多层壁包括径向最外层、径向最内层和夹置在该径
向最外层与该径向最内层之间的至少一个中间层。
9.根据本发明的另一个方面，该径向最外层、该径向最内层和该中间层中的至少一者可具有与其他层中的至少一者不同的编织图案。
10.根据本发明的另一个方面，该径向最外层、该径向最内层和该中间层可能以平纹编织图案、斜纹编织图案、席纹编织图案和缎纹编织图案中的任一种图案编织，其中这些层中的至少一些层或所有层可能以相同的编织图案编织，或者这些层中的至少一些层或所有层可能以不同的编织图案编织。
11.根据本发明的另一个方面，提供了一种构造可卷绕、波纹状、多层编织套筒的方法。该方法包括编织细长壁，该细长壁具有在相对端之间沿经线方向延伸的相对边缘，其中该细长壁被构造成围绕中心轴线卷绕以使相对边缘成彼此重叠关系以限制中心空腔。此外，编织壁以包括在这些相对边缘之间并且在这些相对端之间延伸成彼此重叠关系的多个层，其中这些层中的每个层包括互相编织的经纱与纬纱，这些经纱大致平行于该中心轴线延伸，这些纬纱大致横向于这些经纱延伸。另外，编织这些层中的每个层为包括多个环形带a和多个环形带b，其中这些环形带a和这些环形带b沿该壁的长度彼此交替。另外，编织每个层的这些环形带a为包括单丝纬纱和多丝纬纱，并且编织每个层的这些环形带b为包括单丝纬纱或多丝纬纱中的仅一者。此外，将每个层的这些环形带a径向对齐成彼此重叠关系并且将每个层的这些环形带b径向对齐成彼此重叠关系，其中每个层的这些环形带a形成峰并且每个层的这些环形带b形成谷，使得该壁具有波纹状轮廓，从而增强该壁的柔性以允许其在没有扭结的情况下在迂曲路径上方布线。
12.根据本发明的另一个方面，该方法还可包括编织该多层壁为包括径向最外层、径向最内层和夹置在该径向最外层与该径向最内层之间的至少一个中间层。
13.根据本发明的另一个方面，该方法还可包括编织该径向最外层、该径向最内层和该中间层中的至少一者为具有与其他层中的至少一者不同的编织图案。
14.根据本发明的另一个方面，该方法还可包括编织该径向最外层、该径向最内层和该中间层为具有平纹编织图案、斜纹编织图案、席纹编织图案和缎纹编织图案中的任一种图案，其中这些层中的至少一些层或所有层可能以相同的编织图案编织，或者这些层中的至少一些层或所有层可能以不同的编织图案编织。
15.根据本发明的另一个方面，该方法还可包括编织壁为包括可热定形纱和可热收缩纱中的至少一者，其中这些可热收缩纱被提供为高长度收缩率纱，其在暴露于热处理过程时长度收缩在4-20％之间或更大，从而使该壁呈现增加的密度，从而增加该壁的抗切割性、抗冲击性和总体保护性属性。
附图说明
16.根据对目前优选的实施方案和最佳模式、所附权利要求书和附图的以下详细描述，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，在附图中：
17.图1是根据本发明的一个方面构造的可卷绕的多层编织套筒的示意性透视图，该套筒被示出为围绕要保护的细长构件卷绕；
18.图2是大致沿图1的线2-2截取的横截面视图，其中移除了细长构件；并且
19.图3是图1的套筒的壁的层的示意性平面图，该壁被示出为卷绕之前的平坦状态；
20.图3a是图3的壁的局部放大视图，示出了该壁的经纱带，其中仅出于清楚的目的省略了纬纱；
21.图3b是类似于图3a的视图，示出了根据本公开的另一个方面构造的壁；并且
22.图4是图3的壁的多个层的示意性平面图，示出了该多个层之间不同的编织图案和编织密度。
具体实施方式
23.更详细地参考附图，图1示意性地示出了根据本发明的一个方面构造的柔性、可卷绕、多层编织套筒，下文称为套筒10，其具有围绕要保护的细长构件11(诸如线束、导管等)卷绕的波纹状壁12。壁12包括在相对端18、20之间沿经线方向延伸的相对边缘14、16。相对边缘14、16能够围绕中心轴线22卷绕成彼此重叠关系以限制中心空腔24，细长构件11延伸穿过该中心空腔，并且细长构件11被保护在该中心空腔种以抵抗例如但不限于冲击力(诸如可能在车辆碰撞中经历的冲击力)、磨损和污染进入。壁12具有多个层，例如但不限于包括至少一对层，并且在图2中示出为四个层26a、26b、26c、26d，在相对端18、20之间延伸成彼此重叠、邻接关系。层26a、26b、26c、26d中的每个层，如图3中的这些层中的一个层最佳所示，应当理解，每个层可被构造成具有相同或基本上相同的构造(基本上旨在表示这些层之间可能存在轻微差异，诸如编织图案，但是应当进一步理解，本公开的隐含前提被维持为在每个层内形成波纹状壁，如下文进一步讨论的)，每个层包括互相编织的经纱28与纬纱(也称为纬纱30)，经纱大致平行于中心轴线22延伸，纬纱大致横向于经纱28延伸。在将相对边缘14、16卷绕成彼此重叠关系后，该多个层中的一个层形成径向最外层26a，并且该多个层中的一个层形成径向最内层26d。层26a、26b、26c、26d中的每个层包括沿壁12的长度彼此交替的多个环形第一带a和多个环形第二带b，如图3和图3a所示。每个层26a、26b、26c、26d的环形第一带a包括单丝纬纱30'和多丝纬纱30”，并且每个层26a、26b、26c、26d的环形第二带b包括单丝纬纱30'或多丝纬纱30”中的仅一者，在图3a中示出为单丝纬纱30'并且在图3b中示出为多丝纬纱30”。每个层26a、26b、26c、26d的环形第一带a径向对齐成彼此重叠关系，并且每个层26a、26b、26c、26d的环形第二带b径向对齐成彼此重叠关系。每个层26a、26b、26c、26d的环形第一带a形成具有大致凸形外表面轮廓的峰p，而每个层26a、26b、26c、26d的环形第二带b形成具有大致凹形外表面轮廓的谷v，使得壁12具有波纹状轮廓，包括沿其长度彼此交替的峰p和谷v，从而增强壁12的弯曲柔性以允许其在没有扭结的情况下在之字形蜿蜒迂曲路径(包括围绕急转和拐角)上方布线。
24.为了促进将壁12围绕细长构件11维持在其卷绕状态，层26a、26b、26c、26d内的纬纱30中的至少一些纬纱可以被提供为可热定形纬纱，并且可以被提供为单丝纬纱30'和/或多丝纬纱30”。因此，任何合适的热处理过程使壁12呈现热定形管状形状，以在没有给相对边缘14、16的外部施加的力的情况下保持偏置为其卷绕管状状态，其中可以施加外部施加的力以使相对边缘14、16彼此分离，以在组装期间将细长构件11插入到空腔24中并且在维修期间从空腔中移除细长构件11，由此移除外部施加的力允许相对边缘14、16自动移动回到彼此重叠关系。
25.为了增强壁12的保护性属性，包括其抗冲击性、抗切割性和对污染进入的抗性，层26a、26b、26c、26d内的经纱28和/或纬纱30中的至少一些可以被提供为高收缩率纱，其中高
收缩率意味着长度收缩在4-20％之间。因此，任何合适的热处理过程使壁12经由高收缩率纱的收缩而变得密度增加。
26.根据本公开的一个方面，如图4所示，径向最外层26a可以被编织为具有第一编织图案wpa，具有第一编织紧密度(密度)wda，并且径向最内层26d可以被编织为具有第二编织图案wpd，具有第二编织紧密度(密度)wdd，其中第一编织紧密度(密度)wda大于第二编织紧密度(密度)wdd。因此，在热定形层26a、26d后，使最内层26d在有/没有褶皱形成在其中的情况下呈现热定形。应当认识到，夹置在径向最外层26a与径向最内层26d之间的中间层26b、26c可以被编织为具有相应的编织图案wpb、wpc，其编织紧密度(密度)相对于彼此减小，使得编织紧密度(密度)wda、wdb、wdc、wdd相对于彼此从径向最外层26a到径向最内层26d逐渐减小。因此，wda》wdb》wdc》wdd。因此，在热定形壁12后，层26a、26b、26c、26d中的每个层保持平滑并且无褶皱。
27.另外，在上述方面，经纱28和/或纬纱30可以被提供为高韧度纱，诸如来自高韧度聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、对芳纶、液晶聚合物等。高韧度，在本文中被定义为克/旦尼尔，被提供为在4-10克/旦尼尔之间，这提供增加的抗切割阻力，并且吸收增加量的冲击能而不会破裂，从而提供最佳的抗冲击性和对细长构件11的保护。为了进一步增加壁12的密度和抗冲击性，经纱28和/或纬纱30中的至少一些可以被提供为具有高收缩率，其中高收缩率在本文中被定义为沿经线方向收缩4-20％之间或更多预处理、预收缩长度，由此收缩纱，纱28、30被拖拽在一起以增加壁12的密度。
28.根据本公开的一个方面，提供了一种构造可卷绕的多层(两层或更多层)编织套筒10的方法。该方法包括编织细长壁12，该细长壁具有在相对端18、20之间沿经线方向延伸的相对边缘14、16，其中细长壁12被构造成围绕中心轴线22卷绕以使相对边缘14、16成彼此重叠关系以限制中心空腔24。此外，该方法包括编织壁12以包括多个层26a、26b、26c、26d，该多个层在相对端18、20之间并且在相对边缘14、16之间延伸成彼此重叠关系。该方法还包括编织层26a、26b、26c、26d中的每个层为包括互相编织的经纱28与纬纱30，经纱大致平行于中心轴线22延伸，纬纱大致横向于经纱28延伸，其中该多个层26a中的一个层被编织为形成径向最外层，并且该多个层26d中的一个层被编织为形成径向最内层。另外，编织层26a、26b、26c、26d中的每个层为包括多个第一环形带a和多个第二环形带b，其中环形带a和环形带b沿层26a、26b、26c、26d中的每个层并且沿壁12的长度彼此交替。另外，编织每个层26a、26b、26c、26d的环形带a为包括单丝纬纱30'和多丝纬纱30”，并且编织每个层26a、26b、26c、26d的环形带b为包括单丝纬纱30'或多丝纬纱30”中的仅一者。此外，将每个层26a、26b、26c、26d的环形带a径向对齐成彼此重叠关系并且将每个层26a、26b、26c、26d的环形带b径向对齐成彼此重叠关系，其中每个层26a、26b、26c、26d的环形带a形成峰p并且每个层26a、26b、26c、26d的环形带b形成谷v，使得壁12沿其长度具有波纹状轮廓，从而增强壁12的柔性以允许其在没有扭结的情况下在迂曲路径上方布线。
29.显然，根据以上教导内容，本发明的许多修改和变型是可能的。设想所有权利要求和所有实施方案的所有特征部都可以彼此组合，只要此类组合不会彼此矛盾即可。因此，应当理解，在所附权利要求书的范围内，可采用不同于具体描述的方式实践本发明。