專(zhuān)利名稱(chēng)：非編織自卷包熱套筒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大致涉及用于保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的套筒，更具體地涉及非編織自卷包熱套筒及其制造方法。
背景技術(shù)：
已知在例如汽車(chē)、飛機(jī)或宇航飛船等交通工具內(nèi)，設(shè)置于套筒內(nèi)的電線和線束可以暴露于有潛在破壞性的輻射熱中，并且可能在交通工具運(yùn)行中產(chǎn)生不期望的噪聲。噪聲通常源于電線或線束相對(duì)套筒和/或相鄰部件的振動(dòng)，其中，振動(dòng)由交通工具中的振動(dòng)部件造成，對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，振動(dòng)由汽車(chē)在地面上的運(yùn)動(dòng)造成。因此，通常利用具有耐高溫的箔帶和/或消聲帶的螺旋形卷包電線和線束以降低噪聲產(chǎn)生的可能性。不幸的是，使用帶需要大量的勞動(dòng)力，因此非常昂貴。另外，帶的外觀可能非常難看，特別是帶磨損一段時(shí)間后。另外，在進(jìn)行檢修時(shí)，該帶給接近受損電線帶來(lái)諸多不便。除了應(yīng)用帶，已知以編織、編結(jié)或針織的纖維套筒圍繞電線的方式實(shí)現(xiàn)熱量和/或噪聲防護(hù)以降低熱損傷和/或噪聲產(chǎn)生的可能性。各套筒通常由耐熱和消聲材料制成，例如選定的單絲和紋理化的復(fù)絲滌綸紗。套筒或者卷包并圍繞電線系緊，或者作為自卷包套筒結(jié)構(gòu)應(yīng)用。另外，已知非編織套筒，具有非編織層和外反射層，其中套筒是非自卷包的，利用第二緊固機(jī)構(gòu)圍繞電線或者被卷包和緊固，或作為管狀非卷包套筒提供。如果被卷包和緊固，需要額外花費(fèi)在緊固件上和將緊固件連接于套筒上。進(jìn)一步地，通常需要額外的人力和/或工藝以確保套筒圍繞電線。此外，上述套筒通常由均勻的同類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并因此在整個(gè)長(zhǎng)度上具有恒定的軸向和徑向剛度/彈性。于是，如果套筒被構(gòu)造用于極端環(huán)境，從而需要對(duì)熱量和/或發(fā)聲的高度防護(hù)，那么套筒的壁將被構(gòu)造為具有增加的厚度，因此套筒的彈性減弱，重量增加。這些通常是不利的特性，尤其在要求套筒圍繞倒角緊密設(shè)置并具有最小化重量的應(yīng)用中。因此，雖然這些套筒被基本證明在使用中對(duì)于防護(hù)輻射熱和抑制噪聲產(chǎn)生是有用的，但生產(chǎn)相對(duì)昂貴，因?yàn)轭~外的成本被花費(fèi)在將緊固件連接于套筒上以確保套筒圍繞電線，并且它們相當(dāng)硬和重。根據(jù)本發(fā)明制造的非編織套筒克服了或極大地降低了現(xiàn)有技術(shù)中的上述限制，并且還提高了耐受輻射熱和抑制由套筒中承載的細(xì)長(zhǎng)元件產(chǎn)生的噪聲的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于引導(dǎo)和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件以防止輻射熱和/或產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的自卷包非編織熱套筒。該套筒具有細(xì)長(zhǎng)的非編織基層，該基層帶有在相對(duì)端之間延伸的相對(duì)邊，該相對(duì)邊圍繞中心縱軸自卷包以定義一用于將細(xì)長(zhǎng)元件容納于其中的大體管狀腔。在外力作用下該基層的相對(duì)邊彼此分開(kāi)地伸展以允許將細(xì)長(zhǎng)元件設(shè)置于腔中。將細(xì)長(zhǎng)元件設(shè)置于腔中之后，移除外力，從而允許壁的相對(duì)邊恢復(fù)自卷包的管狀構(gòu)形。該基層具有非均一的材料成分以形成一種材料構(gòu)成的第一區(qū)域和一種材料構(gòu)成的第二區(qū)域，其中第一和第二區(qū)域的材料成分不同，從而為第一和第二區(qū)域提供不同物理特性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二區(qū)域具有不同剛度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二區(qū)域具有不同重量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二區(qū)域垂直于中心縱軸且周向圍繞套筒延伸以提供具有增強(qiáng)彈性的縱向間隔區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，第一和第二區(qū)域平行于中心縱軸在相對(duì)端之間延伸以為套筒提供具有增強(qiáng)剛度的條。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，形成套筒基層的非編織材料其中包括不同成分的熱塑纖維。不同成分的熱塑纖維彼此間隔排列從而為基層提供非均一的材料成分，并且當(dāng)進(jìn)行熱處理時(shí)，呈現(xiàn)熱定型構(gòu)形，從而將基層偏折到自卷包記憶位置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，嵌入或結(jié)合于非編織材料的熱塑纖維包括與標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維混合的低熔點(diǎn)纖維。當(dāng)進(jìn)行熱處理時(shí)，低熔點(diǎn)纖維呈現(xiàn)熱定型構(gòu)形，從而將基層偏折到自卷包記憶位置。標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維部分用于根據(jù)需要為基層提供所需密度和厚度，從而為套筒提供額外的熱防護(hù)和剛度。第一區(qū)域具有第一重量百分比的低熔點(diǎn)纖維，第二區(qū)域具有第二重量百分比的低熔點(diǎn)纖維，其中第一重量百分比與第二重量百分比不同。于是，基層被構(gòu)造為具有一種材料成分的第一區(qū)域和另一材料成分的第二區(qū)域，以便根據(jù)需要為第一和第二區(qū)域提供不同物理特性。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，非編織基層具有背離中心縱軸的外表面和與該外表面相連的反射層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，反射層為箔層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，低熔點(diǎn)纖維被包裹在標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維中。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，熱塑纖維的柵格與非編織層結(jié)合以形成至少部分的套筒壁。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，柵格為針織層。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，柵格為整體熱塑材料。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于引導(dǎo)和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件以防止輻射熱和/或產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的非編織套筒的制造方法。該方法包括:形成非編織材料的壁；由第一材料在壁中形成第一區(qū)域；由第二材料在壁中形成第二區(qū)域，第二材料不同于第一材料；以及將壁熱定型為管狀構(gòu)形。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括使第一和第二區(qū)域垂直于中心縱軸且周向圍繞套筒延伸以提供增強(qiáng)彈性的縱向間隔區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括使第一和第二區(qū)域平行于中心縱軸在相對(duì)端之間延伸從而為套筒提供具有增強(qiáng)剛度的條。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括將反射層與壁的外表面相連。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括在縫紉粘結(jié)工藝中將第一區(qū)域嵌入第二區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括由熱塑材料的柵格形成一個(gè)區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括以熱塑細(xì)絲紗的針織層的形式形成柵格。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法包括以擠壓的整體熱塑材料的形式形成柵格。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的上述和其他方面、特征及優(yōu)點(diǎn)，以下結(jié)合當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例和最佳實(shí)施方式、所附權(quán)利要求以及附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)造的承載和保護(hù)其中的細(xì)長(zhǎng)元件的非編織自卷包熱套筒的透視圖；圖2是沿圖1中線2-2放大的局部透視圖；圖2A是類(lèi)似圖2的視圖，示出應(yīng)用于套筒的外反射層；圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的承載和保護(hù)其中的細(xì)長(zhǎng)元件的非編織自卷包熱套筒的透視圖；圖4是沿圖3中線4-4放大的局部透視圖；圖4A是類(lèi)似圖4的視圖，示出應(yīng)用于套筒的外反射層；圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的承載和保護(hù)其中的細(xì)長(zhǎng)元件的非編織自卷包熱套筒的透視圖；圖6是圖5的套筒的壁的分解圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的壁的分解圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的承載和保護(hù)其中的細(xì)長(zhǎng)元件的非編織自卷包熱套筒的透視圖；圖8是圖7的套筒的壁的分解圖；以及圖8A是根據(jù)本發(fā)明的另一方面構(gòu)造的壁的分解圖。
具體實(shí)施例方式更具體地參考附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面構(gòu)造的非編織自卷包防護(hù)性熱套筒，此后稱(chēng)為套筒10。該套筒10具有一非編織基層，此后稱(chēng)為壁12，該壁由改造的非編織材料(engineered non-woven material)構(gòu)成。壁12被熱定型以呈現(xiàn)圍繞中心縱軸14自卷包的管狀“香煙型”構(gòu)形，以便在壁12處于沒(méi)有外力作用的放松狀態(tài)時(shí)，提供一個(gè)封閉的管狀內(nèi)腔16。該腔16可沿著軸16容易地進(jìn)入，使得細(xì)長(zhǎng)元件例如管、電線或線束18可以容易地徑向設(shè)置于腔16內(nèi)，反之，也可從腔16中移出，例如在檢修過(guò)程中。壁12可構(gòu)造為具有任何合適的尺寸，包括長(zhǎng)度、直徑和壁厚，其中，壁12具有在相對(duì)端24、26之間平行于或大體平行于軸14延伸的相對(duì)邊20、22。相對(duì)邊20、22圍繞中心縱軸14自卷包以提供將細(xì)長(zhǎng)元件容納于其中的腔16。在外力作用下，壁12的相對(duì)邊20、22可以彼此遠(yuǎn)離地展開(kāi)以便允許細(xì)長(zhǎng)元件徑向設(shè)置在腔中。將細(xì)長(zhǎng)元件設(shè)置在腔中之后，外力被釋放，從而允許壁12的相對(duì)邊20、22回復(fù)自卷包的管狀構(gòu)形。壁12具有橫穿其寬度和/或長(zhǎng)度的不均勻(非連續(xù))的材料成分，從而形成一種非編織材料成分的第一區(qū)域28和另一種非編織材料成分的第二區(qū)域30，其中，第一和第二區(qū)域28、30在非編織工藝中纏繞在一起。因此，第一和第二區(qū)域28、30的材料成分是不同的，從而使得壁12的第一和第二區(qū)域28、30具有不同的物理特性。該不同的物理特性使得壁12具有例如縱向彈性增強(qiáng)、卷包偏折增強(qiáng)、環(huán)向剛度增強(qiáng)、軸向剛度增強(qiáng)和重量減少的區(qū)域，這取決于預(yù)期應(yīng)用所需要的物理特性。因此，根據(jù)需要，壁12具有不均勻的物理特性，以便使得壁具有例如增強(qiáng)的自卷包和減少的重量。套筒10可被構(gòu)造成具有任何所需的長(zhǎng)度和各種最終的壁厚(t)。如圖2和圖2A最優(yōu)地示出，形成根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面構(gòu)造的壁12的非編織材料具有大體示出為32的低熔點(diǎn)纖維，包括單絲和/或雙組分纖維。根據(jù)需要，該低熔點(diǎn)纖維32可以與大體示出為34的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維混合，或者，第一區(qū)域28可以完全由低熔點(diǎn)纖維32構(gòu)成。當(dāng)在熱定型工藝中進(jìn)行熱處理時(shí)，在低于標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的溫度下，低熔點(diǎn)纖維32至少部分地熔化并呈現(xiàn)熱定型構(gòu)形，從而使壁12偏折形成熱定型形狀，示出為自卷包記憶管狀形狀。若將雙組分纖維提供為低熔點(diǎn)纖維32，雙組分纖維可以具有標(biāo)準(zhǔn)熱塑材料的內(nèi)核，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其外鞘為例如聚丙烯，聚乙烯或低熔點(diǎn)聚酯。該標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34可以是任何熱塑纖維，例如尼龍或PET，并根據(jù)需要部分地提供壁12所需的密度和厚度(t)，從而為套筒10提供額外的熱保護(hù)和剛性，同時(shí)與熱定型纖維32相比相對(duì)更便宜。據(jù)此，具有合適的厚度和密度的壁12由機(jī)械纏繞或粘合的非編織標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維32和低熔點(diǎn)纖維34根據(jù)需要位于彼此離散的位置構(gòu)成，以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合獲得期望的物理特性，同時(shí)至少在最初和在使用之前自卷包成為管狀。非編織基層12的低熔點(diǎn)纖維32和標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的類(lèi)型、質(zhì)量、尺寸和比例可以變化，從而選擇以提供套筒10所需的剛度，熱定型卷包的回彈偏折，手感(軟和度)，耐熱性和基層密度和整體厚度(t)。因此，根據(jù)應(yīng)用，套筒10可被構(gòu)造成具有相對(duì)小的外直徑，而依然為腔16提供足夠的體積以容納既定橫向橫截面積的電線。如果應(yīng)用更加苛刻，套筒被暴露于極端熱和/或碎片中，可以根據(jù)需要增加壁12的厚度。另外，增加壁厚(t)通常為套筒10提供更高的剛度，因此，在依然為套筒10提供足夠的剛度和強(qiáng)度的同時(shí)，可以構(gòu)造更大的腔16以容納更大量和更大直徑的電線。此外，除了改變低熔點(diǎn)纖維32和/或標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的類(lèi)型、質(zhì)量、尺寸和比例，控制低熔點(diǎn)纖維32和標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34相對(duì)彼此的分配(精確位置)以為套筒10提供應(yīng)用所需的性能特點(diǎn)。作為示例而非限制，如圖1和圖2所示，壁12具有由低熔點(diǎn)纖維32構(gòu)成的第一區(qū)域28，該低熔點(diǎn)纖維32以沿著套筒10的長(zhǎng)度彼此軸向間隔的周向延伸帶形式分配。因此，在熱定型之后，低熔點(diǎn)纖維32的帶為套筒10提供自卷包偏折，同時(shí)還提供環(huán)向強(qiáng)度增加的區(qū)域以增強(qiáng)套筒10的壓縮強(qiáng)度。如上所述，低熔點(diǎn)纖維32的周向帶也可以包含標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34，從而根據(jù)需要為離散帶提供低熔點(diǎn)纖維32相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的預(yù)設(shè)比例。低熔點(diǎn)纖維32的周向帶，若包含標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34則與標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34 —起，通過(guò)完全由標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34構(gòu)成的第二區(qū)域30彼此軸向間隔。于是，標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維第二區(qū)域30具有比低熔點(diǎn)第一區(qū)域28便宜的材料成分，同時(shí)為套筒10提供比全部具有低熔點(diǎn)纖維的套筒整體減少的重量。由于周向延伸的低熔點(diǎn)第一區(qū)域28和標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維第二區(qū)域30彼此相間，套筒10具有增強(qiáng)的縱向拐點(diǎn)，該拐點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維第二區(qū)域30 —致。于是，根據(jù)應(yīng)用需求，標(biāo)準(zhǔn)纖維34的第二區(qū)域30可以具有任意期望的軸向長(zhǎng)度以為套筒10提供必要的彈性。除了改變低熔點(diǎn)纖維32相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的含量，可以根據(jù)需要改變貫穿壁12的低熔點(diǎn)纖維32的類(lèi)型和含量，從而改變套筒10的物理特性。例如，在套筒10的不同區(qū)域，低熔點(diǎn)雙組分纖維可以具有不同材料成分。在套筒10的一個(gè)區(qū)域，低熔點(diǎn)雙組分纖維32可以具有減少的相對(duì)百分比的低熔點(diǎn)外鞘材料和增加的相對(duì)百分比的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維內(nèi)核材料，例如10%外鞘和90%內(nèi)核，而在套筒10的另一區(qū)域，雙組分纖維32可以具有增加的相對(duì)百分比的低熔點(diǎn)外鞘材料和減少的相對(duì)百分比的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維內(nèi)核材料，例如30%外鞘和70%內(nèi)核。更進(jìn)一步地，可以改變低熔點(diǎn)纖維32的尺寸，例如手扯長(zhǎng)度(staplelength)和直徑或旦數(shù)(denier)，以便為套筒10提供整個(gè)長(zhǎng)度上的所需物理特性。例如，在一個(gè)區(qū)域，低熔點(diǎn)纖維32可以具有2"手扯長(zhǎng)度和4旦尼爾，而在另一區(qū)域，低熔點(diǎn)纖維32可以具有3〃手扯長(zhǎng)度和10旦尼爾。更進(jìn)一步地，每個(gè)上述區(qū)域中低熔點(diǎn)纖維32相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維34的比例可以不同。通過(guò)改變套筒10的一個(gè)區(qū)域到另一區(qū)域中低熔點(diǎn)纖維32的規(guī)格，套筒10可以獲得最佳自卷包記憶、彈性和剛度，同時(shí)制造成本也經(jīng)濟(jì)。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，套筒10的上述物理特性可以通過(guò)控制纖維32在套筒10的壁12中的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以在壁12的制造過(guò)程中梳理纖維32或調(diào)整纖維32的方位以便使纖維32以預(yù)先設(shè)計(jì)的模式延伸。例如，為了增強(qiáng)套筒10的縱向剛度，可以使纖維32沿著軸14在套筒10的縱向上延伸。反之，若希望增強(qiáng)環(huán)向強(qiáng)度，可以使纖維32垂直于軸14在套筒10的橫向(緯向)上延伸，從而沿著套筒10的長(zhǎng)度提供離散的彈性位置，并同時(shí)為套筒10提供增強(qiáng)的圓度、抗扭曲能力和改進(jìn)的自卷包記憶。當(dāng)然，根據(jù)應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的單個(gè)套筒可以具有分開(kāi)的軸向延伸部分，包括一個(gè)或多個(gè)帶有在一個(gè)方向上延伸的纖維32的軸向部分，以及一個(gè)或多個(gè)帶有在另一不同方向上延伸的纖維32的軸向部分。于是，根據(jù)需要，單一套筒10可以在離散的軸向延伸部分上具有不同的物理特性。圖3和圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一方面構(gòu)造的套筒110，其中，相差100的相同附圖標(biāo)記用于指示上述相似特征。套筒110具有壁112，該壁112并不具有低熔點(diǎn)纖維132的周向延伸帶，而是帶有低熔點(diǎn)纖維132的縱向延伸帶(也稱(chēng)為條)的第一區(qū)域128，以及標(biāo)準(zhǔn)熱塑材料(例如PET)的縱向延伸帶(也稱(chēng)為條)的第二區(qū)域130。如上所述，在第一區(qū)域128的條中，低熔點(diǎn)纖維132可以與標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維134混合以形成所需的必要比例和成分，以便為套筒110提供所需的物理特性。通過(guò)具有沿著套筒110的長(zhǎng)度大體平行于縱向中心軸114延伸的條，套筒110具有增加的縱向剛度。于是，套筒110在其無(wú)支撐的長(zhǎng)度部分上不容易松弛。與完全由低熔點(diǎn)和/或雙組分纖維構(gòu)成的套筒相比，包括低熔點(diǎn)纖維132的軸向延伸條通過(guò)完全由標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維134構(gòu)成的第二區(qū)域130的軸向延伸條彼此間隔地周向排列，從而減少套筒110的重量和制造成本。除了平行于縱向軸114延伸的條的方向，套筒110的結(jié)構(gòu)和制造與上述大體相同。圖2A和圖4A示出本發(fā)明的另一方面，其中，最外的反射層36、136可以分別與套筒10、110的壁12、112相連。反射層36、136可以具有與壁12、112相同的寬度和長(zhǎng)度，并因此覆蓋或大體覆蓋壁12、112的整個(gè)外表面，從而使得壁外表面不會(huì)留有暴露于外部環(huán)境的區(qū)域。反射層36、136可以是一膜/箔層，例如l/3mil箔層粘合金屬化PET膜。因此，在使用過(guò)程中，箔提供反射而PET膜提供耐久性。另外，也可使用其他反射材料，包括例如單一金屬箔層。反射層36、136可以任何合適的方式連接于壁12、112,例如通過(guò)任何合適的粘合劑，包括熱封或壓敏膠介質(zhì)。反射層36、136為電線18提供增強(qiáng)的熱保護(hù)，并便于在使用時(shí)保持套筒10，110圍繞電線18處于卷包管狀構(gòu)形。根據(jù)本發(fā)明又一方面，如圖5和圖6所示，作為示例而非限制，套筒210的上述不同物理特性可以通過(guò)例如在氣流成網(wǎng)工藝中構(gòu)造一對(duì)非編織層212’并且在非編織層212’之間設(shè)置網(wǎng)格(此后簡(jiǎn)稱(chēng)為柵格38)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該柵格38具有由不同物理特性的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維234和/或低熔點(diǎn)纖維232構(gòu)成的第一和第二區(qū)域228、230，低熔點(diǎn)纖維232包括上述雙組分纖維。可以通過(guò)機(jī)械縫紉工藝將柵格38夾在并且至少部分地嵌入層212’中。在制造過(guò)程中，柵格38被夾在非編織層212’之間，然后非編織層212’被縫紉以使各非編織層212’的纖維彼此交織，從而形成包括所夾持的柵格38在內(nèi)的整體非編織壁212結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要，柵格38可以具有任意合適幾何構(gòu)形、組合以及類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維234和/或低熔點(diǎn)纖維232，以便形成具有不同特性的第一和第二區(qū)域128、130的非編織壁212，以保持卷包的熱定型、彈性和剛度。根據(jù)一個(gè)目前優(yōu)選實(shí)施例，使用所需的材料、紗線類(lèi)型(例如單絲和/或復(fù)絲)、尺寸和紗線方向(例如每英寸緯數(shù)、經(jīng)密)將柵格38構(gòu)造為經(jīng)編針織布結(jié)構(gòu)。除了在針織工藝中制造，編結(jié)、編織、機(jī)加工、模切、快速成型等也可以用于制造根據(jù)本發(fā)明的柵格。進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)期應(yīng)用的需要，柵格38可以具有任意合適的厚度或厚度變化。于是，可以根據(jù)應(yīng)用要求控制壁212中形成的交替的彈性區(qū)域與剛性區(qū)域的方向和尺寸。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，為了便于縫紉，針織模式的柵格38可以在相鄰的紗線絲之間具有所需的開(kāi)口以防止縫紉工藝中細(xì)絲332被針阻礙。將柵格38夾持在壁212中之后，壁212可以具有與其相連的反射層40。反射層40可以任意合適的形式提供，例如薄箔層或金屬膜。反射層40可以通過(guò)任意合適的粘合劑連接于非編織層212’的外表面，此處示為連接于一個(gè)非編織層212’上的相當(dāng)于套筒210外表面的外表面。將反射層40連接于壁212之后，壁212可以被卷包為所需的形狀，然后被加熱以促使在柵格38中的可熱定型的紗線呈現(xiàn)熱定型的卷包構(gòu)形，以便使壁212偏折形成自卷包構(gòu)形。根據(jù)需要，這可以通過(guò)熱心軸，超聲焊接或其它方式實(shí)現(xiàn)。如圖所示，作為示例，柵格38具有經(jīng)向(沿著套筒210的長(zhǎng)度延伸)延伸的熱塑復(fù)絲234，例如PET，熱塑復(fù)絲234與緯向延伸的低熔點(diǎn)單絲232交織，其中，各緯向延伸的低熔點(diǎn)單絲232被以正弦方式針織在相鄰的復(fù)絲之間以形成整體柵格38結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明又一方面，如圖6A所示，壁312可以在層壓工藝中構(gòu)造為具有單個(gè)非編織層312’和覆蓋于中間柵格338的相對(duì)面上的反射層340，而不是如圖6所示具有帶有一對(duì)覆蓋于中間柵格的相對(duì)面上的非編織層的壁。例如，與上述構(gòu)造相同的柵格338設(shè)置在一個(gè)層312’上方，且另一層340設(shè)置在柵格338上方，因此，熱量被應(yīng)用于柵格338以促使柵格338中的熱塑細(xì)絲332、334至少部分地熔化。于是，熔化的細(xì)絲332、334作為膠黏劑促使夾層312’、340和中間柵格338結(jié)合在一起以形成整體的壁312。為了使壁312形成自卷包套筒構(gòu)形，在加熱柵格38之前，壁312可以首先形成卷包構(gòu)形，然后再被加熱。在一個(gè)目前優(yōu)選的加熱纖維方法中，使用超聲焊接工藝以便至少部分地熔化柵格338中的一些細(xì)絲以使層312’、340彼此結(jié)合。當(dāng)然，可以使用任意合適的方法加熱柵格338的可熱定型細(xì)絲。此外，層312’、340可以通過(guò)應(yīng)用于其間的粘合劑結(jié)合在一起，或者，層312’和柵格338可以被縫紉以便將層312’機(jī)械地鎖定到柵格338上。然后，反射層340可以通過(guò)粘合劑連接于柵格338，于是壁312可以被熱定型以實(shí)現(xiàn)自卷包構(gòu)形。根據(jù)本發(fā)明又一方面，如圖7和圖8所示，作為示例而非限制，套筒410的上述物理特性可以通過(guò)例如在氣流成網(wǎng)工藝中構(gòu)造一對(duì)非編織層412’并且在非編織層412’之間設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)熱塑材料434和/或低熔點(diǎn)纖維432的整體柵格網(wǎng)絡(luò)(此后簡(jiǎn)稱(chēng)為柵格438)來(lái)實(shí)現(xiàn)，低熔點(diǎn)纖維432包括上述雙組分纖維。如果以單一材料成分的形式形成，柵格438可以被擠壓成型。柵格438具有帶有不同物理特性的第一和第二區(qū)域428、430，并且作為示例，具有經(jīng)向(沿著套筒410的長(zhǎng)度延伸)延伸的熱塑筋條434以及緯向延伸的熱塑筋條432，它們彼此交織為單片材料。緯向延伸的筋條432示出為軸向地彼此等距間隔以在其間形成離散的彈性區(qū)域。進(jìn)一步地，與經(jīng)向延伸的筋條434相比，緯向筋條432例如通過(guò)增加的厚度或直徑而具有增加的截面積，以便在熱定型之后形成增強(qiáng)的卷包記憶。相對(duì)縮小厚度或?qū)挾鹊慕?jīng)向肋條434為套筒410提供增強(qiáng)的彈性和抗張強(qiáng)度，同時(shí)最小化套筒410的成本和重量。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，用于形成整體柵格438的材料類(lèi)型可以根據(jù)預(yù)期應(yīng)用的需求進(jìn)行提供，例如標(biāo)準(zhǔn)熱塑材料如PET,或低熔點(diǎn)材料如聚丙烯、聚乙烯或低熔點(diǎn)聚酯,或者上述雙組分材料。將柵格438夾在壁412中之后，壁412可以具有與其相連的反射層440。反射層440可以任意合適的形式提供，例如上述薄箔層、金屬膜等。反射層440可以通過(guò)任意合適的粘合劑連接于非編織層412’的外表面，此處示為連接于一個(gè)非編織層412’上的相當(dāng)于套筒410外表面的外表面。將反射層440連接于壁412之后，壁412可以被卷包為所需的形狀，然后被加熱以促使可熱定型柵格438呈現(xiàn)熱定型的卷包構(gòu)形，以便使壁412偏折形成自卷包構(gòu)形。根據(jù)需要，這可以通過(guò)上述用于套筒310的方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明又一方面，如圖8A所示，壁512可以構(gòu)造為具有單個(gè)非編織層512’和覆蓋于中間柵格538的相對(duì)面上的反射層540，其中，非編織層512’和柵格538可以與上述非編織層412’和柵格438構(gòu)造相同。例如，柵格538設(shè)置在一個(gè)層512’上方，且另一層540設(shè)置在柵格538上方，因此，熱量被應(yīng)用于柵格538以促使柵格538中的熱塑細(xì)絲532、534至少部分地熔化并作為膠黏劑促使夾層512’、540結(jié)合在一起以形成整體的壁512。如上所述，為了使壁512形成自卷包套筒構(gòu)形，壁512可以首先形成卷包構(gòu)形，然后再被加熱。此外，如上所述，層512’、540可以通過(guò)應(yīng)用于其間的粘合劑結(jié)合在一起，或者，層512’和柵格538可以被縫紉以便將彼此機(jī)械地鎖定，于是反射層540可以連接于柵格538，且壁512可以被熱定型以實(shí)現(xiàn)自卷包構(gòu)形。應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明最后授權(quán)的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)相同功能的本發(fā)明的其他實(shí)施例引入此處。
權(quán)利要求
1.一種用于引導(dǎo)和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的自卷包非編織套筒，包括: 細(xì)長(zhǎng)的非編織壁，該壁具有沿著所述套筒的縱軸延伸的相對(duì)邊，所述邊圍繞所述縱軸自卷包以便在不存在外力作用時(shí)提供管狀腔，在外力作用下所述邊彼此分開(kāi)地伸展以露出所述腔從而插入細(xì)長(zhǎng)元件，所述邊在移除外力后恢復(fù)自卷包構(gòu)形；以及 所述壁具有一種材料構(gòu)成的離散的第一區(qū)域和一種材料構(gòu)成的離散的第二區(qū)域，所述第一和第二區(qū)域的材料不同且為所述壁提供非均勻的物理特性。
2.如權(quán)利要求1所述的套筒，其特征在于，所述壁具有至少一個(gè)非編織層以及可熱定型聚合材料構(gòu)成的柵格，該柵格連接于所述至少一個(gè)非編織層。
3.如權(quán)利要求2所述的套筒，其特征在于，所述柵格是整體材料。
4.如權(quán)利要求3所述的套筒，其特征在于，所述柵格包括大體平行于所述縱軸延伸的經(jīng)向肋條和大體垂直于所述縱軸延伸的緯向肋條。
5.如權(quán)利要求4所述的套筒，其特征在于，所述緯向肋條具有比所述經(jīng)向延伸肋條增加的截面積。
6.如權(quán)利要求3所述的套筒，其特征在于，所述柵格包括低熔點(diǎn)材料。
7.如權(quán)利要求2所述的 套筒，其特征在于，所述壁包括與所述柵格的相對(duì)面相連的一對(duì)非編織層。
8.如權(quán)利要求7所述的套筒，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述非編織層中的一個(gè)相連的反射層，所述反射層形成所述套筒的外表面。
9.如權(quán)利要求2所述的套筒，其特征在于，進(jìn)一步包括與所述柵格相連的反射層。
10.如權(quán)利要求2所述的套筒，其特征在于，所述柵格是針織層。
11.如權(quán)利要求10所述的套筒，其特征在于，所述針織層具有大體平行于所述縱軸延伸的經(jīng)向細(xì)絲紗和大體垂直于所述縱軸延伸的緯向細(xì)絲紗，所述經(jīng)向細(xì)絲紗與所述緯向細(xì)絲紗的材料不同。
12.如權(quán)利要求11所述的套筒，其特征在于，所述經(jīng)向延伸紗是PET。
13.如權(quán)利要求12所述的套筒，其特征在于，所述緯向延伸紗是低熔點(diǎn)材料。
14.如權(quán)利要求11所述的套筒，其特征在于，所述經(jīng)向延伸紗是復(fù)絲。
15.如權(quán)利要求14所述的套筒，其特征在于，所述經(jīng)向延伸紗是單絲。
16.如權(quán)利要求11所述的套筒，其特征在于，所述經(jīng)向延伸紗是單絲。
17.如權(quán)利要求1所述的套筒，其特征在于，所述第一區(qū)域的材料包括混入所述非編織壁的低熔點(diǎn)纖維，所述第二區(qū)域包括混入所述非編織壁的標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維。
18.如權(quán)利要求17所述的套筒，其特征在于，所述第一區(qū)域形成軸向彼此間隔的離散帶，所述帶大體垂直于所述縱軸延伸。
19.如權(quán)利要求17所述的套筒，其特征在于，所述低熔點(diǎn)纖維是聚丙烯。
20.如權(quán)利要求19所述的套筒，其特征在于，所述標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維是PET。
21.如權(quán)利要求17所述的套筒，其特征在于，所述第一區(qū)域形成周向彼此間隔的離散帶，所述帶大體平行于所述縱軸延伸。
22.一種用于引導(dǎo)和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件以防止輻射熱和/或噪聲和振動(dòng)產(chǎn)生的非編織套筒的制造方法，包括: 形成非編織材料的壁；由第一材料在壁中形成第一區(qū)域； 由第二材料在壁中形成第二區(qū)域，第二材料不同于第一材料；以及 將壁熱定型為管狀構(gòu)形。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括形成具有至少一個(gè)非編織層的壁，并將可熱定型聚合材料的柵格與至少一個(gè)非編織層相連。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以整體材料形式提供柵格。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使柵格具有大體平行于縱軸延伸的經(jīng)向肋條和大體垂直于縱軸延伸的緯向肋條。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使緯向延伸肋條具有比經(jīng)向延伸肋條增加的截面積。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使壁具有一對(duì)非編織層，并將非編織層與柵格的相對(duì)面相連。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在縫紉工藝中將所述一對(duì)非編織層與所述柵格相連。
29.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將一反射層與非編織層中的一個(gè)相連以在套筒上形成反射外表面。
30.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將一反射層與柵格相連。
31.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將至少一個(gè)非編織層與柵格縫紉。
32.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括至少部分地熔化柵格以將柵格與至少一個(gè)非編織層結(jié)合。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在同一工藝中進(jìn)行熱定型和熔化。
34.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以針織層的形式形成柵格。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使針織層具有一種材料構(gòu)成的大體平行于縱軸延伸的經(jīng)向細(xì)絲紗和另一種材料構(gòu)成的大體垂直于縱軸延伸的緯向細(xì)絲紗。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以PET形式提供經(jīng)向延伸紗。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以低熔點(diǎn)材料的形式提供緯向延伸紗。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以復(fù)紗形式提供經(jīng)向延伸紗。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以單絲形式提供經(jīng)向延伸紗。
40.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以單絲形式提供經(jīng)向延伸紗。
41.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括通過(guò)將低熔點(diǎn)纖維混入非編織壁形成第一區(qū)域，通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維混入非編織壁形成第二區(qū)域。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以軸向彼此間隔且大體垂直于縱軸延伸的離散帶形式形成第一區(qū)域。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以聚丙烯形式提供低熔點(diǎn)纖維。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以PET形式提供標(biāo)準(zhǔn)熱塑纖維。
45.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以周向彼此間隔且大體平行于縱軸延伸的離散 帶形式形成第一區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于引導(dǎo)和保護(hù)細(xì)長(zhǎng)元件的自卷包非編織套筒及其制造方法。該套筒包括細(xì)長(zhǎng)的非編織壁，該非編織壁具有沿著套筒的縱軸延伸的相對(duì)邊。所述邊圍繞縱軸自卷包以提供管狀腔。所述邊在外力作用下彼此分開(kāi)地伸展以露出所述腔從而插入細(xì)長(zhǎng)元件，所述邊在移除外力后恢復(fù)自卷包構(gòu)形。所述壁包括一種材料構(gòu)成的離散的第一區(qū)域和一種材料構(gòu)成的離散的第二區(qū)域，所述第一和第二區(qū)域的材料不同且為所述壁提供非均勻的物理特性。
文檔編號(hào)H02G3/04GK103155319SQ201180022139
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者戴維·A·哈里斯, 艾瑞克·K·施陶德 申請(qǐng)人:費(fèi)德羅-莫格爾動(dòng)力系公司