具有加捻混合填充纱的织物套筒及其构造方法.pdf

本发明提供一种用于引导和保护细长元件的织物套筒及其构造方法。该套筒包括一细长壁，其具有平行于一中心轴延伸的相对两边。该壁由平行于该轴延伸的经纱以及垂直于经纱延伸的混合填充纱编织而成。该混合填充纱被提供为具有一纱丝芯体以及覆盖该纱丝芯体的非金属的第一和第二纱丝。第一纱丝沿第一螺旋方向缠绕纱丝芯体，第二复丝纱沿第二螺旋方向缠在第一纱丝上并缠绕纱丝芯体。第一螺旋方向与第二螺旋方向彼此相反，以在纱丝芯体上提供合成零扭矩。

权利要求书1.  一种织物套筒，其用于引导和保护细长元件，其特征在于，该织物套筒包括：一细长壁，其具有平行于该套筒的一中心轴延伸的相对两边，所述壁由平行于所述轴延伸的经纱以及垂直于所述经纱延伸的填充纱编织而成，所述填充纱被提供为具有一纱丝芯体以及覆盖所述纱丝芯体的非金属的第一纱丝和第二纱丝，所述第一纱丝沿第一螺旋方向缠绕所述纱丝芯体，所述第二复丝纱沿第二螺旋方向缠在所述第一纱丝上并缠绕所述纱丝芯体，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向彼此相反。2.  根据权利要求1所述的织物套筒，其特征在于，所述纱丝芯体为一热塑性单丝。3.  根据权利要求2所述的织物套筒，其特征在于，所述第一纱和第二纱为复丝。4.  根据权利要求3所述的织物套筒，其特征在于，所述复丝具有纹理。5.  根据权利要求2所述的织物套筒，其特征在于，所述单丝填充纱将所述壁偏折成一围绕所述中心轴的自卷曲结构。6.  根据权利要求5所述的套筒，其特征在于，所述相对两边被所述单丝填充纱偏折成相互重叠。7.  根据权利要求1所述的织物套筒，其特征在于，所述第一纱丝围着所述纱丝芯体缠绕有每英寸第一数量的圈数，所述第二纱丝围着所述纱丝芯体缠绕有每英寸第二数量的圈数，所述每英寸第一数量的圈数大于所述每英寸第二数量的圈数。8.  根据权利要求1所述的织物套筒，其特征在于，所述壁包括一内层以及一覆盖在所述内层上的外层，所述内层和所述外层具有平行于所述轴延伸的所述经纱以及垂直于所述经纱延伸的所述填充纱，并具有相同的针织结构。9.  一种构造织物套筒的方法，其特征在于，该方法包括：通过经纱和填充纱编织一细长壁，该细长壁具有平行于该套筒的一中心轴延伸的相对两边，所述经纱平行于所述轴延伸，所述填充纱垂直于所述经纱延伸；将所述填充纱提供为具有一纱丝芯体以及覆盖所述纱丝芯体的非金属的第一纱丝和第二纱丝，所述第一纱丝沿第一螺旋方向缠绕所述纱丝芯体，所述第二复丝纱沿第二螺旋方向缠在所述第一纱丝上并缠绕所述纱丝芯体，所述第一螺旋方向与所述第二螺旋方向彼此相反。10.  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将所述纱丝芯体提供为一热塑性单丝。11.  根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将所述第一纱和第二纱提供为复丝。12.  根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将所述复丝提供为具有纹理的复丝。13.  根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括热定型所述单丝，以将所述壁偏折成一围绕所述中心轴的自卷曲结构。14.  根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将所述第一纱丝围着所述纱丝芯体缠绕每英寸第一数量的圈数，并将所述第二纱丝围着所述纱丝芯体缠绕每英寸第二数量的圈数，所述每英寸第一数量的圈数大于所述每英寸第二数量的圈数。15.   16.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括将所述壁编织成具有一内层以及一覆盖在所述内层上的外层，且所述内层和所述外层具有相同的针织结构。16.   17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括在织布机上编织所述壁。17.   18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括采用“双端单头”装置。

说明书具有加捻混合填充纱的织物套筒及其构造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年10月2日提交的第13/633,528号美国实用申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。
技术领域
本发明主要涉及用于保护细长元件的织物套筒，尤其涉及编织套筒。
背景技术
众所周知，将电线、线束以及各种导管卷包在保护套筒中(例如在汽车、飞机或航空飞船中)，可保护电线免受磨损、流体影响和热影响。为了实现所需要的保护以及功能，该保护套筒可以具有多层壁，且一层构造为提供某一功能，而另一层构造为提供不同的功能。例如，一层可以构造为对套筒的壁施加自卷曲偏折以使该壁保持自卷曲(卷烟式)结构，而另一层可以构造成为容纳在套筒的空腔内的细长元件提供增大的覆盖面积。遗憾的是，尽管上述多层套筒性能良好，并且能提供抵御各种环境条件的适当保护，但是由于这些壁被构造为具有互不相同的材料类型的纱线，因此它们一般很难制造。另外，由于各层具有互不相同的材料纱线，从而不可能使各壁统一实现共同的功能，因此，各壁只能固有地局限于其具体纱线类型的特定功能。
发明内容
本发明的一方面提供了一种用于引导和保护细长元件的织物套筒。该套筒具有一细长壁，其具有平行于该套筒的一中心轴延伸的相对两边。该壁由平行于该轴延伸的经纱以及垂直于该经纱延伸的混合填充纱编织而成。该混合填充纱被提供为具有一纱丝芯体以及覆盖该纱丝芯体的非金属的第一纱丝和第二纱丝。该第一纱丝沿第一螺旋方向缠绕纱丝芯体，该第二复丝纱沿第二螺旋方向缠在第一纱丝上并缠绕纱丝芯体。该第一螺旋方向与第二螺旋方 向彼此相反，以在纱丝芯体上提供合成零扭矩。
根据本发明的另一个方面，纱丝芯体为一热塑性单丝。
根据本发明的另一个方面，第一纱和第二纱为复丝。
根据本发明的另一个方面，单丝填充纱将壁偏折成一围绕中心轴的自卷曲结构。
根据本发明的另一个方面，第一纱丝围着纱丝芯体缠绕有每英寸第一数量的圈数，第二纱丝围着纱丝芯体缠绕有每英寸第二数量的圈数，每英寸第一数量的圈数大于每英寸第二数量的圈数。
根据本发明的另一个方面，壁包括一内层以及一覆盖在该内层上的外层，该内层和外层具有平行于轴延伸的经纱以及垂直于该经纱延伸的填充纱，并具有相同的针织结构。
根据本发明的另一个方面，提供了一种构造织物套筒的方法。该方法包括
根据本发明的又另一个方面，该方法包括通过经纱和混合填充纱编织一细长壁，该细长壁具有平行于该套筒的一中心轴延伸的相对两边，该经纱平行于该轴延伸，该混合填充纱垂直于该经纱延伸。进一步地，将该混合填充纱提供为具有一纱丝芯体以及覆盖该纱丝芯体的非金属的第一纱丝和第二纱丝。该第一纱丝沿第一螺旋方向缠绕纱丝芯体，第二复丝纱沿第二螺旋方向缠在所述第一纱丝上并缠绕所述纱丝芯体，其中第一螺旋方向与第二螺旋方向彼此相反。
根据本发明的又另一个方面，该方法包括将纱丝芯体提供为一热塑性单丝。
根据本发明的又另一个方面，该方法包括将第一纱和第二纱提供为复丝。
根据本发明的又另一个方面，该方法包括热定型所述单丝，以将所述壁偏折成一围绕所述中心轴的自卷曲结构。
根据本发明的又另一个方面，该方法包括将该第一纱丝围着该纱丝芯体缠绕每英寸第一数量的圈数，并将该第二纱丝围着该纱丝芯体缠绕每英寸第二数量的圈数，每英寸第一数量的圈数大于每英寸第二数量的圈数。
根据本发明的又另一个方面，该方法包括将壁编织成具有一内层以及一覆盖在该内层上的外层，且该内层和外层具有相同的针织结构。
附图说明
结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述、所附权利要求以及附图进行考虑，根据本发明的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中：
图1是根据本发明一个方面构造的编织自卷曲套筒的立体原理图；
图2是图1套筒的壁的包围区域2的局部放大图；
图2A是图1套筒的混合填充纱的局部放大图；
图3是图1套筒的壁被示为处于最初编织的、非热定型状态时的原理侧视图；
图4是根据本发明另一个方面构造的编织自卷曲套筒的立体原理图。
具体实施方式
更详细地参阅附图，图1示出了根据本发明一个方面构造的编织自卷曲织物套筒(以下称为套筒10)的原理示意图。套筒10具有自卷曲的细长壁12，其用于引导和保护细长元件(例如电线或线束14)例如免受磨损以及避免污染物、碎片等入侵。细长壁12具有大致平行于中心纵轴18延伸的相对两边16和(17，17’)，其中，两边16、(17，17’)优选以“卷烟”形式偏折成彼此重叠，以完全包围套筒的中心空腔20内的细长元件14。沿着纵轴18的全长很容易进入该空腔20，因此，细长元件14能够很容易地被径向置入空腔20，并且反之例如在维修过程中，能够很容易从空腔20中取出。壁12由经纱22和混合填充纱24编织而成，其中经纱22被提供为单丝或复丝纱。混合填充纱24额外地、更强地保护了细长元件14免受磨损；提高了相对于经纱22的静态摩擦力，以抑制经纱和混合填充纱22、24相对于彼此的滑动，从而避免了在壁12上产生不需要的开口；产生偏折以使得相对两边16、(17，17’)自卷曲成彼此重叠，其中，由于混合填充纱24包括至少两种绞合或缠在一起的不同的纱线材料，因此通过将混合填充纱24中的至少一种纱线成分热定型成围绕中心轴18的卷曲结构可实现该偏折，且该偏折可使得单个纱线结构具有多种功能。
通过举例而非限制，在图1和3中示出的套筒10的壁12具有双层—— 第一和第二层26、28。第一层为内层26，第二层28为覆盖第一层26的外层。该第一和第二层26、28通过单一的连续织造工艺编织而成，该工艺采用的是相同的纱线和编织模式，并且第一和第二层26、28通过该连续织造工艺沿着它们的公共边16彼此连接。因此，第一和第二层26、28具有相同的编织结构。第一层26从边16横向延伸至其自由边17，而第二层28从边16横向延伸至其自由边17’。该第一和第二层26、28具有相同或基本相同的宽度，并且因此，自由边17、17’彼此邻近并且径向对齐。
混合填充纱24虽然被编织成单根纱线，但实现了多种功能，因此使得该织造工艺经济且有效。最佳如图2和2A所示，根据本发明的一个方面构造的混合填充纱24具有第一、第二和第三纱丝30、32、34。首先，第一纱丝30和第二纱丝32彼此绞合，从而使得第二纱丝32沿第一螺旋方向(沿S捻向或Z捻向)延伸，且第二纱丝34沿第二螺旋方向(与第一纱丝32相反的S向或Z向)缠在第一纱丝32上并缠绕纱丝芯体30。因此，第一螺旋方向与第二螺旋方向彼此相反。
第一纱丝32为围着纱丝芯体30缠绕有每英寸第一数量的圈数(tpi)的复丝(例如大约4.0tpi)，第二纱丝34为围着纱丝芯体缠绕有每英寸第二数量的圈数(tpi)的复丝(例如大约3.2tpi)，因此，每英寸第一数量的圈数大于每英寸第二数量的圈数。每英寸圈数的相对比率对于确保施加在混合填充纱24上的扭矩为0从而达到平衡是很重要的。为了进一步防止经纱22和混合填充纱24之间的相对运动，该第一和第二纱丝32、34可以具有纹理。
该混合纱丝芯体30被提供为可热定型的热塑性单丝。该单丝可以提供为任何适合的可热定型的聚合材料(例如聚苯硫醚(PPS)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))。
根据应用需要，壁12可以构造为具有任何适合的尺寸(包括长度和直径)。当壁12呈自卷包管状结构、基本上不受任何外部作用力时，边16、17、17’优选地彼此至少略有重叠，以完全围住空腔20，并因此增强对容纳在空腔20中的细长元件14的保护。边16、17、17’在施加的外部作用力足以克服由填充单丝芯体30产生的偏折的情况下，能够很容易远离彼此展开，以至少部分打开并露出空腔20。因此，细长元件14在装配时很容易置入空腔20中，或者在维修时很容易从空腔20中取出。当释放掉外部作用力后，边16、17、17’ 在热定型的填充单丝芯体30的偏折作用下自动回复至它们自然偏折的、重叠的自卷包位置。
在构造过程中，在编织壁12后，将壁12卷包成卷曲结构，以使相对两边16、17、17’相互重叠。然后，对壁12进行适当加热，以使填充单丝芯体30热定型，从而保持永久的卷曲结构。因此，在热定型后，由于缺少足以克服由热定型的单丝芯体30产生的卷曲偏折力的外力，填充单丝芯体30使壁12自动卷曲成其围绕中心轴18的自卷曲结构。
如图4所示，示出了根据本发明的另一方面构造的套筒110，其中，使用相差100的相同附图标记指示相似特征。套筒110与上述套筒10之间的区别仅在于套筒110具有单个壁112。该壁112在相对两端116、117之间横向延伸，其中，在完成构造后，两端116、117自动偏折成彼此重叠。该套筒110采用相同的经纱122和混合填充纱124构成。因此，除了具有单个壁以外，套筒110与前述套筒10相同。
根据本发明的另一方面，提供了一种构造具有上述结构的织物套筒10、110的方法。该方法包括编织细长壁12，其中，图1-3的实施例中的细长壁12示出为具有采用相同的纱线和下针方式彼此连续编织而成的第一和第二层26、28，以形成彼此覆盖的内层和外层。重叠的层26、28通过织造工艺沿公共的内边16相互连接，并且相互平行地延伸至外自由边17、17’。进一步根据该方法，可以在织布机上辅以“双端单头(dual end for a single head)”装置实现编织。另外，对于图4中所示的套筒110，该方法包括编织细长的单层壁112。
根据本发明，该方法进一步包括将填充纱24提供为具有纱丝芯体30以及覆盖该纱丝芯体30的非金属的第一纱丝32和第二纱丝34。该第一纱丝32沿第一螺旋方向(S或Z)缠绕纱丝芯体30，第二纱丝34沿第二螺旋方向(S或Z)缠在第一纱丝32上并缠绕纱丝芯体30，其中第二螺旋方向与第一纱丝32的缠绕方向相反，因此，第一螺旋方向与第二螺旋方向彼此相反。该方法进一步包括将该第一纱丝32围着纱丝芯体30缠绕每英寸第一数量的圈数，并将该第二纱丝34围着纱丝芯体30缠绕每英寸第二数量的圈数，其中每英寸第一数量的圈数大于每英寸第二数量的圈数。第一和第二纱丝32、34之间的缠绕关系在纱丝芯体上形成了合成零扭矩。
该方法进一步包括将纱丝芯体30提供为可热定型的热塑性单丝，以及将第一和第二纱丝提供为复丝。为了通过防止经纱22和填充纱24之间的相对滑动以进一步提高壁12的性能，该方法进一步包括使第一和第二复丝32、34具有纹理。
在编织双层壁12后，该方法包括将两层26、28卷包成管状结构，以使相对两边16、17、17’彼此重叠。然后，该方法包括对壁12进行适当加热，以使填充单丝芯体30热定型成永久卷曲的结构，从而使壁12保持为围绕中心轴18的自卷曲结构。另外，如图4所示，如果壁112为单层，则实施相同的加热工艺，以使壁112具有自卷曲结构。
显然，根据上述教导，本发明的各种修改和变化都是可能的。因此，应该理解，在所附权利要求范围内，本发明也可通过除了具体描述以外的方式实现。