ТЕКСТИЛЬНАЯ ОПЛЕТКА И СПОСОБ ЕЕ СОЗДАНИЯ
TEXTILE BRAID AND METHOD OF ITS CREATION

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА К РОДСТВЕННЫМ ЗАЯВКАМ
[0001] Настоящая заявка подана на основе заявки №13/633528, поданной в США 2 октября 2012 года, которая включена здесь в качестве ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] 1. Область техники
[0003] Настоящее изобретение в целом относится к текстильным оплеткам для защиты удлиненных элементов и, более точно, к тканевым оплеткам.
[0004] 2. Известная технология
[0005] Как известно, провода, жгут проводов и трубопроводы различного типа, в частности, в автомобилях, самолетах или космических аппаратах, помещают в защитные оплетки, чтобы обеспечить защиту проводов от износа трением, а также от жидкостного и теплового внешнего воздействия. Чтобы достичь желательной защиты и функциональности, защитная оплетка может иметь стенку с несколькими слоями, причем один слой выполняет одну определенную функцию, а второй слой выполняет другую функцию. Например, один слой может подавать напряжение смещения на стенку оплетки, чтобы поддерживать ее в самокруточной конфигурации (сигарета-самокрутка), в то время как другой слой может использоваться для повышения защиты удлиненного элемента в полости оплетки. К сожалению, хотя вышеупомянутые многослойные оплетки могут удовлетворительно функционировать и обеспечить подходящую защиту против различных неблагоприятных условий окружающей среды, они очень трудны в изготовлении, поскольку стенки создаются из нитей различных материалов, отличающихся друг от друга. Кроме того, при наличии отдельных слоев из различных материалов, отличающихся друг от друга, невозможно иметь каждую стенку, которая равномерно вносила бы свой вклад в общую функцию и, таким образом, каждая стенка по определению ограничена определенной функцией, связанной с конкретным типом ее нити.
КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Одна цель изобретения состоит в обеспечении тканевой оплетки для направления и защиты удлиненных элементов. Оплетка имеет удлиненную стенку, имеющую противоположные края, проходящие параллельно центральной оси оплетки. Стенка состоит из основной пряжи, проходящей параллельно оси, и гибридной уточной пряжи, проходящей поперек основной пряжи. Используется гибридная уточная пряжа, имеющая волокнистый сердечник и неметаллические первую и вторую пряжные нити, покрывающие волокнистый сердечник. Первая пряжная нить закручена вокруг волокнистого сердечника в первом спиральном направлении, а вторая мультиволоконная нить переплетена с первой пряжной нитью вокруг волокнистого сердечника во втором спиральном направлении. Первое спиральное направление и второе спиральное направление противоположны друг другу, чтобы обеспечить конечный нулевой вращающий момент на волокнистом сердечнике.
[0007] В соответствии с одной целью изобретения волокнистый сердечник является термопластической мононитью.
[0008] В соответствии с другой целью изобретения первая и вторая пряжные нити являются мультинитями.
[0009] В соответствии с еще одной целью изобретения уточная мононить смещает стенку в самокруточную конфигурацию вокруг указанной центральной оси.
[0010] В соответствии с другой целью изобретения первые пряжные нити скручены и имеют первое число витков на дюйм вокруг волокнистого сердечника, вторые пряжные нити также скручены и имеют второе число числа витков на дюйм вокруг волокнистого сердечника, причем первое число витков на дюйм больше второго числа витков на дюйм.
[0011] В соответствии с другой целью изобретения стенка включает внутренний слой и внешний слой, лежащий над внутренним слоем, при этом внутренний и внешний слои имеют основную пряжу, проходящую параллельно оси, и гибридную уточную пряжу, проходящую поперек основной пряжи, и одну и ту же конструкцию вязки.
[0012] В соответствии с другой целью изобретения обеспечивается способ изготовления тканевой оплетки.
[0013] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает тканье удлиненной стенки, имеющей противоположные края, проходящие параллельно центральной оси оплетки с основной пряжей, проходящей параллельно оси, и гибридной уточной пряжей, проходящей поперек основной пряжи. Дополнительно обеспечивается гибридная уточная пряжа, имеющая волокнистый сердечник и неметаллические первую и вторую пряжные нити, охватывающие волокнистый сердечник. Первая пряжная нить закручена вокруг волокнистого сердечника в первом спиральном направлении, и вторая мультиволоконная нить, переплетена с первой пряжной нитью вокруг волокнистого сердечника во втором спиральном направлении, где первое спиральное направление и второе спиральное направление противоположны друг другу.
[0014] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает создание волокнистого сердечника в виде термопластической мононити.
[0015] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает обеспечение первой и второй пряжных нитей виде мультинитей.
[0016] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает термическую усадку мононитей для смещения стенки в самокруточную конфигурацию вокруг центральной оси.
[0017] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает закручивание первых пряжных нитей вокруг волокнистого сердечника с первым числом витков на дюйм и закручивание вторых пряжных нитей вокруг волокнистого сердечника со вторым числом витков на дюйм, где первое число витков на дюйм больше второго числа витков на дюйм.
[0018] В соответствии с еще одной целью изобретения способ включает тканье стенки, имеющей внутренний слой и внешний слой, лежащий над внутренним слоем, причем внутренний слой и внешний слой имеют одну и ту же конструкцию вязки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0019] Эти и другие цели, особенности и преимущества изобретения станут очевидными квалифицированные специалистам после чтения следующего подробного описания предпочтительных вариантов воплощения, способа реализации, приложенных пунктов патентования и сопроводительных чертежей, на которых:
[0020] Фигура 1 - схематический перспективный вид самокруточной тканевой оплетки, созданной в соответствии с одной целью изобретения;
[0021] Фигура 2 - увеличенный частичный вид участка 2 стенки оплетки фигуры 1;
[0022] Фигура 2А - частичный увеличенный вид гибридной уточной пряжи оплетки фигуры 1;
[0023] Фигура 3 - схема конца стенки оплетки фигуры 1, показанной в первоначальном тканом состоянии без термической усадки; и
[0024] Фигура 4 - перспективный вид самокруточной тканевой оплетки, созданной в соответствии с другой целью изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
[0025] Обратимся к фигуре 1, на которой схематично представлена самокруточная тканевая текстильная оплетка, далее упоминаемая как оплетка 10, созданная в соответствии с одной целью изобретения. Оплетка 10 имеет самокруточную удлиненную стенку 12 для направления и защиты удлиненных элементов, таких как провод или жгут проводов 14, например, от износа трением, загрязнения и т.д. Удлиненная стенка 12 имеет противоположные края 16 и (17, 17'), в основном проходящие параллельно центральной продольной оси 18, причем края 16, (17, 17') предпочтительно смещены в положение перекрытия друг друга как "сигарета-самокрутка", чтобы полностью закрыть удлиненные элементы 14 в центральной полости 20. Полость 20 доступна по всей длине продольной оси 18 с тем, чтобы удлиненные элементы 14 могли бы быть легко размещены в полости 20 в радиальном направлении или, наоборот, удалены из полости 20 во время обслуживания. Стенку 12 ткут с основной пряжей 22, обеспечиваемой моноволоконной или мультиволоконной нитью, и гибридной уточной пряжей 24. Гибридная уточная пряжа 24 обеспечивает дополнительную, усиленную защиту удлиненных элементов 14 от абразивного износа; прилагает увеличенную статическую силу трения против основной пряжи 22, чтобы замедлять скольжение основной и гибридной уточной пряжи 22, 24 относительно друг друга, предотвращая, таким образом, формирование нежелательных отверстий в стенке 12; обеспечивает напряжение смещения для самоскручивания противоположных краев 16, (17, 17'), перекрывающих друг друга, когда смещение вызывается термоусадкой, по меньшей мере, одного из элементов нитей гибридной уточной пряжи 24 в скрученную конфигурацию вокруг центральной оси 18, и обеспечивает многофункциональность конструкции одиночной пряжи, причем гибридная уточная пряжа 24 включает, по меньшей мере, два различных материала нитей, скрученных или свитых вместе.
[0026] Стенка 12 оплетки 10, показанная на фигурах 1 и 3, имеет двойной первый и второй слои 26, 28, приведенные в качестве примера и без ограничения. Первый слой 1 является внутренним слоем 26, и второй слой 28 является внешним слоем, лежащим над первым слоем 26. Первый и второй слои 26, 28 ткутся в одном непрерывном процессе тканья, в котором использует одна и та же нить и ткацкий рисунок, в процессе тканья они соединяются друг с другом вдоль их общего края 16. Соответственно, первый и второй слои 26, 28 имеют одну и ту же структуру переплетения. Первый слой 26 проходит от края 16 по длине к своему свободному краю 17, в то время как второй слой 28 проходит от края 16 по длине к своему свободному краю 17'. Первый и второй слои 26, 28 имеет одну и ту же или в основном одну и ту же ширину и, таким образом, свободные края 17, 17' являются смежными и радиально выровнены друг с другом.
[0027] Одиночная нить 24 гибридной уточной пряжи в процессе тканья выполняет ряд функций, которые делают процесс тканья экономичным и эффективным. Как показано на фигурах 2 и 2А, гибридная уточная пряжа 24, созданная в соответствии с одной целью изобретения, имеет первую, вторую и третью пряжные нити 30, 32, 34. Первая пряжная нить 32 и вторая пряжная нить 34 сначала переплетаются друг с другом таким образом, что первая пряжная нить 32 проходит в первом спиральном направлении или в направлении скручивания С или Z, а вторая пряжная нить 34 накладывается на нить 32 и закручивается вокруг волокнистого сердечника 30 во втором спиральном направлении, противоположном направлению С или Z по отношению к первой пряжной нити 32. Соответственно, первое спиральное направление и второе спиральное направление противоположны друг другу.
[0028] Первая пряжная нить 32 является скрученным пучком отдельных волокон, имеющим первое число витков на дюйм (tpi) вокруг волокнистого сердечника 30, например 4.0 tpi, и вторая пряжная нить 34 является скрученным пучком отдельных волокон, имеющим второе число витков на дюйм вокруг указанной волокнистого сердечника, например 3.2 tpi, так, что первое число витков на дюйм больше второго числа витков на дюйм. Это отношение числа витков на дюйм важно определить, чтобы убедиться, что вращающий момент, приложенный к гибридной уточной пряже 24, является нулем и, таким образом, сбалансированным. Чтобы более надежно предотвратить относительное движение между основной пряжей 22 и гибридной уточной пряжей 24, первая и вторая пряжные нити 32, 34 могут быть текстурированы.
[0029] Волокнистый сердечник 30 представляет собой отверждающуюся при нагревании термопластическую мононить. Мононить может быть любым подходящим термоусадочным полимерным материалом, таким как полифениленсульфид (PPS) или полиэтилентерефталат (ПЭТФ).
[0030] В зависимости от области применения стенка 12 может быть любого подходящего размера, включая длину и диаметр. Когда стенка 12 находится в своей самокруточной трубчатой конфигурации, в основном, свободной от любого внешнего воздействия, края 16, 17, 17' предпочтительно перекрывают друг друга, по меньшей мере, частично, чтобы полностью закрыть полость 20 и, таким образом, обеспечить защиту удлиненного элемента 14, находящегося в полости 20. Края 16, 17, 17' легко отделяются друг от друга под воздействием внешней силы, достаточной, чтобы преодолеть напряжение смещения, прилагаемое волокнистым сердечником 30, по меньшей мере, на частично открытую полость 20. Соответственно, удлиненной элемент 14 может быть легко вставлен в полость 20 во время сборки и удален из полости 20 во время обслуживания. После снятия приложенной внешней силы, края 16, 17, 17' автоматически возвращаются к их естественно смещенному, самокруточному положению с наложением друг на друга под воздействием термоусадочной мононити сердечника 30.
[0031] Во время сборки после изготовления стенки 12 стенка 12 свертывается в самокруточную конфигурацию, когда противоположные края 16, 17, 17' перекрывают друг на друга. Затем стенке 12 нагревается до нужной температуры, чтобы обеспечить термическую усадку мононити сердечника 30, обеспечивая, таким образом, постоянную самокруточную конфигурацию. После термической усадки мононить 30 сердечника инициирует автоматическое закручивание стенки 12 вокруг центральной оси 18 при отсутствии какой-либо внешней силы, достаточной, чтобы преодолеть силу смещения, прилагаемую термоусадочной мононитью сердечника 30.
[0032] Как показано на фигуре 4, оплетка 110, созданная в соответствии с еще одной целью изобретения, имеет элементы, обозначенные теми же цифровыми позициями, что и используемые выше, с добавлением коэффициента 100. Одиночная разница между оплеткой 110 и обсужденной выше оплеткой 10 заключается в том, оплетка 110 имеет единственную стенку 112. Стенка 112 проходит по длине между противоположными концами 116, 117, где после завершения монтажа, концы 116, 117 автоматически смещаются с наложением друг на друга. Для создания оплетки 110 используется та же самая основная пряжа 122 и гибридная уточная пряжа 124. Соответственно, кроме фактора наличия единственной стенки, оплетка 110 аналогична описанной выше оплетке 10.
[0033] В соответствии с другой целью изобретения предлагается способ построения текстильной оплетки 10, 110 обсужденной выше структуры. Способ включает тканье удлиненной стенки 12, в котором стенка 12, показанная варианте воплощения фигур 1-3, имеет первый и второй слои 26, 28, непрерывно сплетаемые друг с другом, используя ту же пряжу и рисунок стежка, чтобы сформировать внутренний и внешний слои, перекрывающие друг друга. В процессе тканья перекрывающиеся слои 26, 28 связаны друг с другом вдоль общего внутреннего края 16 и проходят параллельно друг другу к внешним свободным краям 17, 17'. В соответствии с предлагаемым способом тканье может быть выполнено на ткацком станке с помощью приспособления "двойной конец для одной головки". В другом случае для оплетки 110, показанный на фигуре 4, способ включает тканье единственной удлиненной стенки со слоем 112.
[0034] В соответствии с изобретением способ дополнительно включает обеспечение уточной пряжи 24, имеющей волокнистый сердечник 30 и неметаллические первую и вторую пряжные нити 32, 34, лежащие на волокнистого сердечника 30. Первая пряжная нить 32 обернута вокруг волокнистого сердечника 30 в первом спиральном направлении (С или Z) и вторая пряжная нить 34 переплетена с первой пряжной нитью 32 вокруг волокнистого сердечника 30 во втором спиральном направлении (С или Z), каким бы не было противоположное направление к закручиванию первой пряжной нити 32 так, что первое спиральное направление и второе спиральное направление противоположны друг другу. Способ дополнительно включает закручивание первых пряжных нитей 32 вокруг волокнистого сердечника 30 с первым числом витков на дюйм и закручивание вторых пряжных нитей 34 вокруг волокнистого сердечника 30 со вторым числом витков на дюйм, где первое число витков на дюйм больше второго числа витков на дюйм. Отношение скручивания между первыми и вторыми нитями 32, 34 создает конечный нулевой вращающий момент вокруг волокнистого сердечника.
[0035] Способ дополнительно включает использование волокнистого сердечника 30 как отверждающейся при нагреве термопластической мононити и первой и второй пряжи в виде мультинитей. Чтобы дополнительно повысить эффективность стенки 12 путем предотвращения относительного скольжения между основными нитями 22 и уточными нитями 24, способ дополнительно включает текстурирование первой и второй мультинитей 32, 34.
[0036] После тканья двухслойной стенки 12 способ включает свертывание двойных слоев 26, 28 в трубчатую конфигурацию, чтобы привести противоположные края 16, 17, 17' в положение перекрытия друг друга. Затем способ предусматривает нагрев стенки 12 до нужной температуры, чтобы выполнить термическую усадку мононити сердечника 30 и сохранить ее в постоянной самокруточной конфигурации вокруг центральной оси 18. В другом случае, если стенка 112 состоит из одного слоя, как показано на фигуре 4, выполняется тот же самый процесс нагрева, чтобы обеспечить стенке 112 самокруточную конфигурацию.
[0037]. Специалистам понятно, что в настоящем изобретении могут быть сделаны модификации и изменения не выходя из объема изобретения. Следовательно, в объеме прилагаемой формулы изобретения это изобретение может использоваться иначе, чем описано выше.