專利名稱：具有保護(hù)涂層的自卷曲紡織套管及其構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的套管，更具體地涉及一種自卷曲紡織套管。
背景技術(shù)：
眾所周知，例如在汽車、飛機(jī)或航天飛行器中，保護(hù)套管中的繞線和線束為電線提供保護(hù)，以防止磨損，流體和熱效應(yīng)。為了達(dá)到預(yù)期的保護(hù)，保護(hù)套管可具有多層，某些層專門提供不同類型的保護(hù)。例如，一層可具有防水性，如塑料材料的片材，而另一層可具有耐磨性，且又一層可提供熱工況保護(hù)，如無紡布層。不幸的是，雖然上述多層套管可針對(duì)各種環(huán)境條件提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，但他們通常體積龐大，因此，相對(duì)較重且靈活性受限。這可以證明在某些應(yīng)用下不盡人意，特別是需要緊湊布線，纏繞區(qū)域和具有重量限制的應(yīng)用，如飛機(jī)和航空航天應(yīng)用。此外，多層的套管通常增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供了一種用于容置和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件以防止其暴露在磨損、熱環(huán)境及其他環(huán)境條件(例如暴露在流體)下的自卷曲紡織套管。該套管包括由交織紗線構(gòu)成的細(xì)長(zhǎng)的壁，所述壁在相鄰的紗線之間具有間隙。至少一個(gè)所述紗線在一溫度下熱成型以使所述壁關(guān)于所述套管的縱軸卷曲形成為自卷曲壁。所述壁具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面提供用于容納所述細(xì)長(zhǎng)元件的基本為管狀的腔。所述壁還具有外表面，在所述外表面上具有固化的層。所述固化的層在所述紗線熱成型為自卷曲結(jié)構(gòu)的溫度下固化，其中固化的層填充所述相鄰紗線之間的間隙以在所述壁上形成液體防滲層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種構(gòu)造用于容置和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的自卷曲紡織套管的方法。該方法包括交織多個(gè)紗線以形成具有相對(duì)的外表面與內(nèi)表面的壁。然后將液體涂料涂敷到所述外表面。此外，在一個(gè)溫度下使所述壁熱成型為自卷曲結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)表面提供管狀的腔。另外，在所述熱成型步驟中，在所述溫度下固化所述液體涂料以在所述壁的所述外表面上提供流體防滲層。


結(jié)合以下優(yōu)選實(shí)施例和最佳模式的詳細(xì)描述，所附權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的，其中 圖IA是根據(jù)本發(fā)明的一方面構(gòu)造的用于支撐和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的紡織自卷曲套管的局部立體示意圖； 圖IB是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的用于支撐和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的紡織自卷曲套管的局部立體示意圖； 圖IC是根據(jù)本發(fā)明的又一方面構(gòu)造的用于支撐和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的紡織自卷曲套管的局部立體示意圖； 圖2是圖1的套管的局部放大截面圖； 圖2A是類似于圖2的示圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的套管；以及 圖3是工藝流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造紡織自卷曲套管的方法。
具體實(shí)施例方式更具體地參見附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面構(gòu)造的紡織自卷曲套管的示意圖，以下稱為套管10。該套管10具有自卷曲細(xì)長(zhǎng)壁12，用于容置并保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件，如電線或線束14，以防止其暴露在磨損、熱環(huán)境和其他環(huán)境條件，如暴露在流體中。細(xì)長(zhǎng)壁12具有外表面15和內(nèi)表面17，細(xì)長(zhǎng)壁12由至少一個(gè)、優(yōu)選多個(gè)交織紗線16構(gòu)成。至少一個(gè)紗線16熱定型以使壁12偏置成自卷曲管狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)以外力使壁12從其自卷曲結(jié)構(gòu)展開而處于松弛狀態(tài)時(shí)，內(nèi)表面17關(guān)于縱軸18自卷曲以提供一個(gè)封閉的管狀內(nèi)腔20?？裳刂坠?10的縱軸18容易地進(jìn)入腔20，以使細(xì)長(zhǎng)元件14可以容易地徑向放置在腔20中，并且反過來容易地從腔20中移出，例如在維修期間。為進(jìn)一步保護(hù)套管內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)元件14，在外表面 15上固化有保護(hù)膜，在下文稱為層22，如圖2中更好地示出。層22耐磨損，并對(duì)流體，例如水提供了一個(gè)防滲層。此外，層22為細(xì)長(zhǎng)元件14提供保護(hù)，以抵御高達(dá)約200攝氏度的外部輻射熱。由于層22所提供的保護(hù)，交織壁12的厚度可以最小化，因此紗線16的旦尼爾和/或直徑可降低，同時(shí)對(duì)電線14提供增強(qiáng)的保護(hù)。例如，紗線16的旦尼爾可以是800旦或更少。因此，套管10提供了對(duì)磨損，熱和流體的增強(qiáng)的保護(hù)，同時(shí)在制造上更具經(jīng)濟(jì)性， 并具有減輕的重量。
細(xì)長(zhǎng)壁12可以具有任何合適的尺寸，包括長(zhǎng)度，直徑和壁厚。細(xì)長(zhǎng)壁12具有基本上平行于軸18延伸并終止于相對(duì)端(僅示出一端觀)的相對(duì)側(cè)M和26。當(dāng)壁12在其自卷曲管狀結(jié)構(gòu)時(shí)，基本上無任何施加的外力，相對(duì)側(cè)對(duì)和沈至少輕微互相重疊以完全在圓周上圍成腔20，因此，細(xì)長(zhǎng)壁12圍繞細(xì)長(zhǎng)壁12的整個(gè)圓周對(duì)容納在腔20內(nèi)的電線14提供增強(qiáng)的保護(hù)。相對(duì)側(cè)M和26在施加的外力下容易地遠(yuǎn)離彼此展開，以至少部分打開并暴露腔20。因此，電線14在裝配期間可容易地放入腔20或在維修期間可容易地從腔20中移出。當(dāng)施加的外力釋放時(shí)，相對(duì)側(cè)M和26在由熱定型施加的偏置下自動(dòng)返回其松弛的、重疊的自卷曲位置。
細(xì)長(zhǎng)壁12可以由復(fù)絲紗線和/或單絲紗線構(gòu)成，至少一個(gè)或多個(gè)紗線可熱定型。 例如，一個(gè)或多個(gè)紗線16可提供為可熱定型的聚合物材料，如聚苯硫醚(PPS)，其可在約 200-225攝氏度的溫度下熱定型。細(xì)長(zhǎng)壁12可根據(jù)需要由紗線16編織(圖1A)，針織(圖 1B)，或編結(jié)(圖1C)而成。因此，在相鄰的紗線16之間形成了空隙，也稱為間隙32。間隙 32延伸穿過細(xì)長(zhǎng)壁12的厚度，因此，提供從外表面15至內(nèi)表面17并進(jìn)入腔20的開放通道。
如圖3所示，在以交織紗線16形成紡織細(xì)長(zhǎng)壁12時(shí)，無論使用編結(jié)，針織，還是編織設(shè)備，層22形成在細(xì)長(zhǎng)壁12的外表面15上。最初層22以液體涂料，例如通過噴涂，刷涂，浸涂或輥涂涂敷在細(xì)長(zhǎng)壁12的外表面15上。如圖2A所示，也可以形成層22’以覆蓋內(nèi)表面17，特別是如果采用浸涂工藝將液體涂料涂敷到交織紗線16上時(shí)。該液體涂料為氟碳聚合物，如氟化乙烯丙烯(FEP)，并且可從位于Elverson，PA的Whitford公司購(gòu)買名為 EterniTex67-002/D8436的產(chǎn)品。該液體涂料包括大約65%重量的氟和約18-22%重量的聚合物固體。當(dāng)將液體涂料涂敷到外表面15時(shí)，通過加熱固化該液體涂料。施加的熱量足以使液體涂料中的聚合物顆粒熔融結(jié)合，從而將液體涂料轉(zhuǎn)換為在外表面15上所形成的連續(xù)的薄膜或?qū)?2。優(yōu)選地，在用于使細(xì)長(zhǎng)壁中的PPS紗線16熱定型為其自卷曲結(jié)構(gòu)的加熱過程中固化該涂料。因此，在用于使細(xì)長(zhǎng)壁12形成自卷曲襯底的相同的加熱過程中并在同一溫度下，固化該液體涂料以在外表面15上形成層22作為液體防滲層。因此，用于形成自卷曲套管10的制造過程具經(jīng)濟(jì)性。固化液體涂料后，形成防滲層的層22完全填充間隙32并從外表面15徑向向外延伸，從而使細(xì)長(zhǎng)壁12具有能夠保護(hù)腔20以防止液體進(jìn)入的能力。此外，由于層22從交織紗線16徑向向外延伸，層22為細(xì)長(zhǎng)壁12的紗線16提供完整的周向保護(hù)以防止磨損。雖然完全填充間隙32，但也可未到達(dá)內(nèi)表面17形成層22，因此，內(nèi)表面17可不具有或?qū)嵸|(zhì)上不具有層22。否則，如圖2A所示，如果需要的話，層22也可以形成為與內(nèi)表面17齊平地延伸或穿過內(nèi)表面17延伸，從而覆蓋內(nèi)表面17并完全包圍交織紗線16。
顯然，根據(jù)教導(dǎo)本發(fā)明可具有多種變化和修改。因此應(yīng)理解在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明可以本文所述以外的方式實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種用于容置和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的自卷曲紡織套管，包括由交織紗線構(gòu)成的細(xì)長(zhǎng)的壁，所述壁在相鄰的紗線之間具有間隙，至少一個(gè)所述紗線在一溫度下熱成型以使所述壁關(guān)于所述套管的縱軸偏置為自卷曲壁，所述壁具有內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面提供用于容納所述細(xì)長(zhǎng)元件的管狀的腔；以及在所述壁的所述外表面上由固化的液體涂料形成的層，所述液體涂料在所述溫度下固化并填充所述間隙以使所述壁不滲透液體。
2.如權(quán)利要求1所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述層從所述外表面徑向向外延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述內(nèi)表面實(shí)質(zhì)上不具有所述層。
4.如權(quán)利要求2所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述層從所述內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸。
5.如權(quán)利要求1所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述至少一個(gè)所述紗線在 200-225攝氏度的溫度下熱定型。
6.如權(quán)利要求5所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述液體涂料在200-225攝氏度的溫度下固化。
7.如權(quán)利要求6所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述液體涂料為氟碳聚合物。
8.如權(quán)利要求1所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述壁是編織形成的。
9.如權(quán)利要求1所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述壁是編結(jié)形成的。
10.如權(quán)利要求1所述的自卷曲紡織套管，其特征在于，所述壁是針織形成的。
11.一種構(gòu)造用于容置和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的自卷曲紡織套管的方法，包括 形成具有在相對(duì)的外表面與內(nèi)表面之間延伸的間隙的交織紡織壁；將液體涂料涂敷到所述外表面；在一個(gè)溫度下使所述壁熱成型為自卷曲結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)表面提供管狀的腔；以及在所述熱成型步驟中，在所述溫度下固化所述液體涂料。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括在所述固化步驟中將所述液體涂料轉(zhuǎn)換為在所述外表面上所形成的防滲層。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括以所述防滲層填充所述間隙并在所述內(nèi)表面上形成防滲層。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括使所述內(nèi)表面實(shí)質(zhì)上不具有所述防滲層。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述液體涂料為氟碳聚合物。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括編織所述壁。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括編結(jié)所述壁。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括針織所述壁。
全文摘要
一種用于容置和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件以防止其暴露在磨損、熱環(huán)境及其他環(huán)境條件下的自卷曲紡織套管及其構(gòu)造方法。該套管包括由交織紗線構(gòu)成的細(xì)長(zhǎng)的壁，所述壁在相鄰的紗線之間具有間隙。至少一個(gè)所述紗線在一溫度下熱成型以使所述壁關(guān)于所述套管的縱軸卷曲形成為自卷曲壁。所述壁具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面提供用于容納所述細(xì)長(zhǎng)元件的管狀的腔。所述壁還具有外表面，在所述外表面上具有固化的層。所述固化的層在所述紗線熱成型為自卷曲結(jié)構(gòu)的溫度下固化，其中固化的層填充所述相鄰紗線之間的間隙以在所述壁上形成防滲層。
文檔編號(hào)D07B1/04GK102187034SQ200980139780
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者卡西·馬洛依, 拉梅什·R·阿弗拉 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾動(dòng)力系公司