CN114402495B - 柔性、防水、耐高温、可卷绕的套筒及其构造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于对细长构件进行布线和保护可的纺织套筒及其构造方法。该套筒具有壁，该壁具有在相对的端部之间纵向延伸的相对的边缘。该边缘被构造成围绕中心纵向轴线卷绕以将该细长构件限定在封闭的腔内。该壁由交织的耐热的纱线形成，具有沿该边缘其中一个的至少一个钩型紧固件构件和沿该边缘中另一个的至少一个环型紧固件构件。该钩型紧固件构件和该环型紧固件构件被构造成彼此附接以将该相对的边缘保持成可释放地固定、彼此重叠的关系。

Description

柔性、防水、耐高温、可卷绕的套筒及其构造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月17日提交的美国临时申请序列号62/901,703的权益，该申请通过引用整体并入本文。

发明背景

一、技术领域

本发明总体上涉及用于保护细长构件的纺织套筒，更具体地，涉及具有防水、高柔性、耐高温特性的可卷绕纺织套筒。

二、相关艺术

已知在周向连续的管状纺织套筒中包含和保护细长构件(例如电线和线束)以保护电线免受磨损、流体和热影响。然而，由于这些套筒具有固定的空腔尺寸并且必须像穿上袜子一样滑过要保护的细长构件，这些套筒通常难以围绕要保护的细长构件进行组装。此外，为了实现多种类型的所需保护，并确保对细长构件的最佳保护以免受磨损的影响，已知的保护套筒通常具有多层，其中一些层专门用于不同类型的保护。例如，可以提供一层用于光学覆盖以防止透过套筒看到例如塑料材料片材，同时另一层可提供耐磨性，同时另外一层可提供防止热条件，同时另外一层可提供抑制水的进入。尽管上述多层套筒可以提供针对各种环境条件的适当保护，但不幸的是它们体积庞大，从而需要增加空间体积，而且它们往往相对较重并且表现出低柔性。此外，在某些应用中，必须包括多个层可能会产生问题，特别是需要将电缆或软管穿过紧密的卷绕区域的应用以及具有重量限制的应用，例如飞机和航空航天应用。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种可卷绕的纺织套筒，该套筒用于对细长构件进行布线和保护以免受磨损、包括高温和火的热条件、进水等其他环境条件(例如污染)的影响。该套筒具有柔性、耐磨损、防进水和可卷绕的壁，该壁具有在相对的端部之间纵向延伸的相对的边缘。该相对的边缘被构造成围绕中心纵向轴线卷绕以将该细长构件限定在封闭的腔内。该壁由交织的耐热的纱线形成并且具有沿该相对的边缘其中一个的至少一个钩型紧固件构件和沿该相对的边缘中另一个的至少一个环型紧固件构件。该至少一个钩型紧固件构件和该至少一个环型紧固件构件被构造成彼此附接以将该壁的相对的边缘保持成彼此重叠的关系。该至少一个钩型紧固件和该至少一个环型紧固件由芳纶制成，从而进一步增强套筒的耐热性。

根据本发明的另一方面，该至少一个钩型紧固件构件和该至少一个环型紧固件构件通过芳纶纱线固定在该壁上，从而进一步增强套筒的耐热性。

根据本发明的另一方面，该套筒还包括在该壁的外表面上的硅树脂涂层以使该壁防水，从而增强提供给包含在套筒的腔内的细长构件的保护。

根据本发明的另一方面，可以在该至少一个钩型紧固件构件和该至少一个环型紧固件构件上提供硅树脂涂层，以进一步增强该壁的防水性。

根据本发明的另一方面，该交织的耐热的纱线可以提供为玻璃纤维纱线。

根据本发明的另一方面，该交织的耐热的纱线可以为机织的。

根据本发明的另一方面，该交织的耐热的纱线可以为编织的。

根据本发明的另一方面，该交织的耐热的纱线可以为针织的。

根据本发明的另一方面，该钩型紧固件和该环型紧固件其中之一被夹在该钩型紧固件和该环型紧固件中的另一个之间，从而增强在相对的内边缘和外边缘之间固定的强度以及水密性，而不需要附加的固定机构，同时允许套筒绕曲折路径布线，包括围绕拐角，而不需要相对的边缘相对于彼此打开。

根据本发明的另一方面，该钩型紧固件和该环型紧固件其中之一围绕该相对的边缘的其中一个卷绕，并且该钩型紧固件和该环型紧固件中的另一个围绕该相对的边缘的另一个卷绕。

根据本发明的另一方面，该钩型紧固件围绕该相对的边缘的外边缘卷绕并且该环型紧固件围绕该相对的边缘的内边缘卷绕。

根据本发明的另一方面，该环型紧固件具有从该壁分离的翼部，其中该翼部可围绕该外边缘卷绕成与该钩型紧固件固定的关系。

根据本发明的另一方面，该环型紧固件固定到该钩型紧固件的沿着该壁的内表面延伸的部分上，并且固定到该钩型紧固件的沿着该壁的外表面延伸的部分上。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造纺织套筒的方法。该方法包括交织耐热的纱线以形成具有相对的边缘的壁，该相对的边缘在相对的端部之间纵向延伸，其中该相对的边缘被构造成围绕中心纵向轴线卷绕以将该细长构件限定在封闭的腔内。进一步，将至少一个耐热的钩型紧固件构件沿该相对的边缘其中之一固定，并将至少一个耐热的环型紧固件构件沿该相对的边缘中的另一个固定，其中该钩型紧固件构件和该环型紧固件构件被构造成可释放地彼此附接。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括提供由芳纶制成的该钩型紧固件构件和该环型紧固件构件。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括用芳纶纱线将该至少一个钩型紧固件构件和该至少一个环型紧固件构件附接到该壁，从而进一步增强该套筒的高耐热性和高耐火性。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括在该壁的外表面上提供硅树脂层涂层，以增强该套筒的防水性。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括在该至少一个钩型紧固件构件上和该至少一个环型紧固件构件上提供硅树脂涂层，以进一步增强该套筒的防水性。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括将该交织的耐热的纱线提供为玻璃纤维纱线，以增强该套筒的耐热性和耐火性。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括机织该耐热的纱线以形成该壁。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括编织该耐热的纱线以形成该壁。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括振织该耐热的纱线以形成该壁。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括将该钩型紧固件和该环型紧固件其中之一配置为夹在该钩型紧固件和该环型紧固件的另一个之间，以增强多个紧固件直接的固定强度和水密性。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括将该钩型紧固件和该环型紧固件其中之一围绕该相对的边缘的其中一个进行卷绕，并且将该钩型紧固件和该环型紧固件中的另一个围绕该相对的边缘的另一个进行卷绕。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括将该钩型紧固件围绕该相对的边缘的外边缘进行卷绕，并且将该环型紧固件围绕该相对的边缘的内边缘进行卷绕。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括提供具有从该壁分离的翼部的该环型紧固件，其中该翼部可围绕该外边缘卷绕成与沿该壁的外表面延伸的该钩型紧固件固定的关系。

根据本发明的另一方面，该方法还可以包括将待固定的该环型紧固件配置到该钩型紧固件的沿着该壁的内表面延伸的部分上，并且将待固定的该环型紧固件配置到该钩型紧固件的沿着该壁的外表面延伸的部分上。

附图简要说明

鉴于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，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，其中：

图1是根据本发明的一个方面构造的自卷绕套筒的示意性透视图，其中所示套筒承载和保护其中的细长构件；

图2是图1的套筒的放大示意端视图，其示出了套筒的壁的相对边缘处于可释放地固定、相互重叠的关系；

图3是图1所示套筒的壁在卷绕成管状结构之前的平面图；

图4是根据本公开的另一方面构造的套筒的透视图；

图5A-5C是图4所示的套筒在被卷绕成围绕要保护的细长构件的管状结构之前的侧视图；以及

图6是图4的套筒的端视图，其示出了套筒的壁的相对边缘处于可释放地固定、彼此重叠的关系。

优选实施例的具体描述

更详细地参考附图，图1-3显示了根据本发明的一个方面构造的交错的、可卷绕的(在图1中示出已卷绕的)纺织套筒的示意图，以下称为套筒10。套筒10具有可卷绕的细长壁12，例如用于布置和保护(多个)细长构件(例如电线或线束14)免受包括高温和火、水侵入等磨损和热条件以及例如污染等其他环境条件。细长壁12具有相对的边缘16、17，其在相对的端部19、21之间大致平行于中心纵向轴线18延伸，其中边缘16、17能够以“卷烟”方式相互卷绕成重叠关系以完全将细长构件14封闭于套筒10的中心腔体20内。通过相对边缘16、17的分离可沿壁12的整个长度容易地进入腔体20，使得细长构件14可以相对于轴线18被易于径向地设置在空腔20中，并且相反地，例如可以在使用期间将细长构件14从空腔20移除。为了向细长构件14提供针对高温和火的所需保护，壁12通过交织的耐热的纱线22形成，例如玻璃纤维纱线。此外，壁12沿相对边缘中的一个16设置有至少一个钩型紧固件构件24并且沿相对边缘中的另一个17设置有至少一个环型紧固件构件26，其中该至少一个钩形紧固件构件24和该至少一个环型紧固件构件26被构造成用于彼此可释放地附接，以选择性地将壁12的相对边缘16、17保持在彼此闭合、重叠的关系中。为了提高套筒10的高耐热性和耐火性，钩型紧固件构件24和环型紧固件构件26由芳纶形成。

为进一步保护细长构件14免受高温和火，该至少一个钩型紧固件构件24和环型紧固件构件26可以用芳纶纱线28固定到壁12，例如通过用芳纶纱线28将紧固件构件24、26压合至壁12上。

为进一步保护细长构件14免受进水损坏，套筒10还可以包括在壁12的外表面32上的防水涂层，例如硅树脂涂层30，以使壁12防水。此外，可以在钩型紧固件构件24和环型紧固件构件26上提供硅树脂涂层30，以进一步增强壁12的防水性。

根据应用需要，可以将壁12构造成具有任何合适的尺寸(包括长度和直径)。如图1中示意性表示的，耐热和耐火纱线22可以被机织、编织或针织以形成壁12。当壁12处于其卷绕的管状构造时，紧固件构件24、26将壁12保持在一种固定的管状构造，以将细长构件14完全封闭在空腔20中，并且当需要时，在足以克服施加在紧固件构件24、26之间附接力的外部施加力的作用下，边缘16、17可以被彼此拉开。因此，细长构件14可以在组装期间容易地设置到腔体20中或在使用期间从腔体20中移除。

根据本公开的另一方面构造的套筒110在图4中示出，其中相同的参考数字偏移了100，用于标识相似的特征。套筒110类似于图1的套筒10，其包括具有可卷绕的细长壁112，其由与上文针对套筒10讨论的相同类型的纱线构成，以用于引导和保护(多个)细长构件14免于暴露于磨损、热条件(包括高温和火)、进水和其他环境条件(如污染)。细长壁112具有在相对的端部119、121之间大致平行于中心纵向轴线118延伸的相对的边缘116、117，其中边缘116、117能够以“卷烟”方式卷绕成相互重叠关系以将细长构件14完全封闭在套筒110的中心腔120内。

如上文针对壁12所讨论的，壁112设置有至少一个钩型紧固件，也称为钩型紧固件构件124，沿着相对边缘之一，显示为外边缘117，以及至少一个环型紧固件，也称为环型紧固件构件126，沿着显示为内边缘116的另一相对边缘，其中至少一个钩型紧固件构件124和至少一个一个环型紧固件构件126被配置成用于彼此可释放地附接，以选择性地将壁112的相对边缘116、117保持在彼此闭合、重叠的关系中。如上该，为了增强套筒110的高耐热和耐火性，钩型紧固件构件124和环型紧固件构件126可以由芳纶或一些其他耐高温、耐火材料形成。

为了防止套筒110的不必要打开，并且为了加强防止水进入中心腔120，紧固件构件的其中一个(显示为环型紧固件构件126)卷绕在另一个紧固件构件周围(示出为钩型紧固件构件124)。因此，钩型紧固件构件124夹在环型紧固件构件126之间。特别地，钩型紧固件构件124以卷绕关系围绕外边缘117固定，其被示出为例如通过缝合纱线(例如缝合穿过壁112以将钩型紧固件构件124固定在内表面IS和外表面OS上的缝合芳纶纱线128)固定到壁112的内表面IS和壁112的外表面OS。如图6所示，当钩型紧固件构件124围绕外边缘117卷绕时，钩型紧固件构件124在大体上横向于中心纵向轴线118截取的横向横截面中具有大致U形或C形的形状。可以向组装者提供缝合纱线128的位置作为套筒110正在被正确组装的标志，即，如果缝合纱线128被外边缘117覆盖，则壁112发生了足够的卷绕度。

环型紧固件构件126以卷绕关系围绕内边缘116固定，其示出为例如通过缝合纱线(例如缝合穿过壁112以将环型紧固件构件126固定在内表面IS和外表面OS两者上的缝合芳纶纱线128)被固定到壁112的内表面IS和壁112的外表面OS。如图5A-5C所示，沿着外表面OS延伸的环型紧固件126的一部分形成从缝合纱线128延伸到环型紧固件126的自由边缘FE的翼片部分126'。翼片部分126'在壁112的外表面OS上以与其分离的关系延伸，从而能够被抬离外表面OS。翼片部分126'具有足够的宽度W，以便它可以被包裹在外边缘117上并固定到沿着壁112的外表面OS延伸的钩型紧固件124的一部分。因此，如图6中所示，当套筒112围绕细长构件14完成组装时，环型紧固件126在横向横截面中呈现大致S形，从而增强了在相对的内边缘和外边缘116、117之间固定的强度和完整性以及水密性，而不需要附加的固定机构，例如束线带、粘合剂或其他，同时允许套筒110绕曲折路径布线，包括围绕拐角，而不需要相对的边缘116、117相对于彼此打开。

在套筒110的组装中，细长构件被放置为沿套筒110的长度纵向延伸以延伸超出相对的端部119、121，因此内边缘116沿周向卷绕成与细长构件14接合，使得沿壁112的内表面IS延伸的环型紧固件126与细长构件14接合。然后，外边缘117围绕细长构件14周向卷绕以使沿壁112的内表面IS延伸的钩型紧固件124与沿壁112的外表面OS延伸的环型紧固件126固定接合。此时，保持为远离外边缘117延伸且未被外边缘117覆盖的翼片部分126'以反向折叠关系围绕外边缘117卷绕，并与围绕外边缘117卷绕的钩型紧固件124和沿壁112的外表面OS延伸的钩型紧固件124形成固定关系。如此，外边缘117和卷绕在其周围的钩型紧固件124被夹在环型紧固件126之间。因此，外边缘117被可靠地固定，以防止与内边缘116的无意分离，并且如图6的横截面所见，沿重叠的内边缘116和外边缘117的整个长度形成不透水的蛇形密封。

根据本发明的另一方面，提供了一种构造纺织套筒10、110的方法。该方法包括交织(通过机织、编织或针织)耐热和耐火纱线22以形成具有相对的边缘16、17或116、117的壁12、112；该相对的边缘16、17或116、117在相对的端部19、21或119、121之间纵向延伸，其中相对的边缘16、17或116、117被配置为围绕中心纵向轴线18、118卷绕以将细长构件14限制在套筒10、110的封闭腔20内。此外，将至少一个耐热钩型紧固件构件24、124沿相对的边缘中的一个17、117固定并且将至少一个耐热环型紧固件构件26、126沿相对的边缘中的另一个16、116固定，其中钩型紧固件构件24、124和环型紧固件构件26、126被构造成可释放地连接彼此。

该方法可以进一步包括提供由芳纶制成的钩型紧固件构件24、124和环型紧固件构件26、126，并且用芳纶纱线28、128将至少一个钩型紧固件构件24、124和至少一个环型紧固件构件26、128连接到壁12、112，从而进一步增强套筒10、110的高耐热性和耐火性。

该方法可以进一步包括在壁12、112的外表面32、OS上和在钩型紧固件构件24、124上以及在至少一个环型紧固件构件26、126上提供不可渗透的有机硅层涂层30、130，从而进一步增强套筒10、110的防水性。

该方法可以进一步包括将钩型紧固件124和环型紧固件126中的一个配置为夹在钩型紧固件124和环型紧固件126中的另一个之间以增强紧固件124、126之间的固定和防水性。

该方法可以进一步包括将钩型紧固件124和环型紧固件126中的一个围绕相对的边缘116、117之一卷绕，并且将钩型紧固件124和环型紧固件126中的另一个围绕相对的边缘116、117中的另一个卷绕。

该方法还可以包括将钩型紧固件124围绕相对的边缘117的外侧边缘卷绕，以及将环型紧固件126围绕相对的边缘116的内侧边缘卷绕。

该方法还可以包括提供环型紧固件126，该环型紧固件126具有从壁112分离的翼部126'，其中翼部126'可围绕外边缘117卷绕成与沿着壁112的外表面OS延伸的钩型紧固件124固定的关系。

该方法可以进一步包括将环型紧固件126配置为固定到沿着壁112的内表面IS延伸的钩型紧固件124的一部分上和固定到沿着壁112的外表面OS延伸的钩型紧固件124的一部分上。

显然，根据上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。预期所有权利要求和所有实施例的所有特征都可以相互组合，只要这种组合不会相互矛盾。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于具体描述的方式被实施。

Claims (23)

1.一种用于对细长构件进行布线和保护的纺织套筒，其特征在于，包括：

具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在相对的端部之间纵向延伸，所述相对的边缘被构造成围绕中心纵向轴线卷绕以将所述细长构件限定在封闭的腔内，所述壁由交织的耐热的纱线形成并且具有沿所述相对的边缘其中一个的至少一个钩型紧固件构件和沿所述相对的边缘中另一个的至少一个环型紧固件构件，所述至少一个钩型紧固件构件和所述至少一个环型紧固件构件被构造成彼此附接以将所述壁的相对的边缘保持成彼此重叠的关系，所述至少一个钩型紧固件构件和所述至少一个环型紧固件构件由芳纶制成，其中，所述钩型紧固件和所述环型紧固件其中之一被夹在所述钩型紧固件和所述环型紧固件中的另一个之间，并且其中，所述钩型紧固件和所述环型紧固件中的所述另一个具有连续结构。

2.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述至少一个钩型紧固件构件和所述至少一个环型紧固件构件通过芳纶纱线固定在所述壁上。

3.根据权利要求1所述的纺织套筒，还包括在所述壁的外表面上的硅树脂涂层。

4.根据权利要求3所述的纺织套筒，还包括在所述至少一个钩型紧固件构件和所述至少一个环型紧固件构件上的硅树脂涂层。

5.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述交织的耐热的纱线为玻璃纤维纱线。

6.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述交织的耐热的纱线为机织的、编织的或针织的。

7.根据权利要求1所述的纺织套筒，其中，所述钩型紧固件和所述环型紧固件其中之一围绕所述相对的边缘的其中一个卷绕，并且所述钩型紧固件和所述环型紧固件中的另一个围绕所述相对的边缘的另一个卷绕。

8.根据权利要求7所述的纺织套筒，其中，所述钩型紧固件围绕所述相对的边缘的外边缘卷绕并且所述环型紧固件围绕所述相对的边缘的内边缘卷绕。

9.根据权利要求8所述的纺织套筒，其中，所述环型紧固件具有从所述壁分离的翼部，所述翼部可围绕所述外边缘卷绕成与所述钩型紧固件固定的关系。

10.根据权利要求9所述的纺织套筒，其中，所述环型紧固件固定到所述钩型紧固件的沿着所述壁的内表面延伸的部分上，并且固定到所述钩型紧固件的沿着所述壁的外表面延伸的部分上。

11.一种构造纺织套筒的方法，所述套筒用于对细长构件进行布线和保护以免受高温和火、磨损和进水的影响，其特征在于，所述方法包括：

交织耐热的纱线以形成具有相对的边缘的壁，所述相对的边缘在相对的端部之间纵向延伸，其中所述相对的边缘被构造成围绕中心纵向轴线卷绕以将所述细长构件限定在封闭的腔内；

将至少一个耐热的钩型紧固件构件沿所述相对的边缘其中之一固定，并将至少一个耐热的环型紧固件构件沿所述相对的边缘中的另一个固定，其中所述钩型紧固件构件和所述环型紧固件构件被构造成可释放地彼此附接以将所述壁的相对的边缘保持成彼此重叠的关系；和

还包括将所述钩型紧固件和所述环型紧固件其中之一配置为夹在所述钩型紧固件和所述环型紧固件的另一个之间，并且其中，所述钩型紧固件和所述环型紧固件中的所述另一个具有连续结构。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括提供由芳纶制成的所述钩型紧固件构件和所述环型紧固件构件。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括用芳纶纱线将所述至少一个钩型紧固件构件和所述至少一个环型紧固件构件附接到所述壁。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述壁的外表面上提供硅树脂层涂层。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括在所述至少一个钩型紧固件构件上和所述至少一个环型紧固件构件上提供硅树脂涂层。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述交织的耐热的纱线提供为玻璃纤维纱线。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括机织所述耐热的纱线以形成所述壁。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括编织所述耐热的纱线以形成所述壁。

19.根据权利要求11所述的方法，还包括振织所述耐热的纱线以形成所述壁。

20.根据权利要求11所述的方法，还包括将所述钩型紧固件和所述环型紧固件其中之一围绕所述相对的边缘的其中一个进行卷绕，并且将所述钩型紧固件和所述环型紧固件中的另一个围绕所述相对的边缘的另一个进行卷绕。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括将所述钩型紧固件围绕所述相对的边缘的外边缘进行卷绕，并且将所述环型紧固件围绕所述相对的边缘的内边缘进行卷绕。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括提供具有从所述壁分离的翼部的所述环型紧固件，所述翼部可围绕所述外边缘卷绕成与所述钩型紧固件固定的关系。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括将待固定的所述环型紧固件配置到所述钩型紧固件的沿着所述壁的内表面延伸的部分上，并且将待固定的所述环型紧固件配置到所述钩型紧固件的沿着所述壁的外表面延伸的部分上。