Нетканая спиральная оболочка и способ ее изготовления

Изобретение относится к защитным текстильным оболочкам и касается нетканой спиральной оболочки и способа ее изготовления. Нетканая оболочка имеет трубчатую нетканую стенку, определяющую внутреннюю полость для размещения в ней удлиненного элемента. Трубчатая нетканая стенка включает спиральную ленту из нетканого материала, обмотанную вокруг центральной продольной оси стенки, с противоположными кромками ленты, примыкающими друг к другу и формирующими спиральный стыковой шов. Противоположные кромки нетканой ленты соединены друг с другом по всей длине стыкового шва расплавом материала ленты. Нетканая лента соединена трубчатым образом по ее длине так, что нетканая стенка не может распуститься на отдельные волокна, и образует свободные концевые части ленты из нетканого материала. Изобретение обеспечивает увеличение эффективности защиты текстильной оболочки. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США серийный номер 61/908,535, поданной 25 ноября 2013 года, и заявки США на полезную модель серийный номер 14/550621, поданной 21 ноября 2014, которые включены в настоящее описание в качестве ссылки во всей их полноте.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к защитным текстильным оболочкам и, более конкретно, к нетканым спиральным защитным оболочкам.

2. Предшествующий уровень техники

[0003] В области техники известна технология изготовления защитных текстильных оболочек из нетканого материала, и дополнительно известен способ спиральной намотки нетканого материала, чтобы сформировать защитную оболочку. Как правило, при спиральной намотке нетканого материала используется липкая лента, которая наматывается по спирали вокруг внешней поверхности нетканого материала, чтобы удерживать нетканый материал в намотанной конфигурации. К сожалению, хотя промежуточная область нетканого материала, проходящая между противоположными концами нетканого материала, как правило, поддерживается в намотанной конфигурации липкой лентой, концевые области остаются, по меньшей мере, частично развернутыми, что может уменьшить эффективность защиты текстильной оболочки, не говоря уже о неприглядном внешнем виде. Эта проблема может быть особенно неприятной, когда концы спиральной намотки из нетканого материала обрезают после намотки липкой лены на внешнюю поверхность. В дополнение к возможному размочаливанию концов, возникает необходимость нанесения дополнительного клеевого слоя, чтобы удерживать спиральную обертку из нетканого материала на месте, что увеличивает стоимость процесса производства и, в конечном счете, цену конечного продукта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В соответствии с одной целью настоящего изобретения, обеспечивается нетканая оболочка для защиты расположенного в ней элемента. Нетканая оболочка имеет трубчатую нетканую стенку, проходящую вдоль центральной продольной оси. Трубчатая нетканая стенка включает ленту из нетканого материала, намотанную по спирали вокруг центральной продольной оси, причем противоположные кромки ленты плотно прижаты друг к другу, чтобы сформировать спиральный стыковой шов. Противоположные кромки ленты соединены друг с другом встык путем плавления материала ленты. Таким образом, лента надежно скреплена как трубчатый элемент по всей ее длине так, что нетканая стенка не имеет и не может иметь нежелательных свободных частей на конце ленты нетканого материала.

[0005] В соответствии с другой целью настоящего изобретения, промежуточная область нетканой ленты, проходящая между спиральным стыковым швом, остается нерасплавленной и, таким образом, промежуточная область нерасплавленного материала обладает достаточной гибкостью для прокладки защищенного кабеля по извилистому пути.

[0006] В соответствии с другой целью настоящего изобретения, нетканая оболочка включает отражательный внешний слой.

[0007] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения, нетканая оболочка дополнительно включает промежуточный полотняный слой между трубчатой нетканой стенкой и отражательным внешним слоем.

[0008] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения отражательный внешний слой и промежуточный слой намотаны по спирали вокруг трубчатой нетканой стенки.

[0009] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения предложен способ изготовления нетканой оболочки, имеющей трубчатую нетканую стенку, проходящую вдоль центральной продольной оси для обеспечения защиты удлиненного элемента, размещенного в указанной оболочке. Способ включает спиральную намотку ленты из нетканого материала вокруг центральной продольной оси и приведение противоположных краев нетканой ленты в впритык друг с другом, чтобы образовать проходящий по спирали стыковой шов. Способ включает нагрев, по меньшей мере, одной из противоположных кромок спиральной ленты из нетканого материала, плавление нагретой кромки и последующее скрепление противоположных кромок друг с другом расплавленным материалом вдоль стыкового шва нетканой ленты.

[0010] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения способ может включать нагрев только одной из противоположных кромок, поднимая нагреваемую кромку над нагретым элементом перед образованием стыкового шва доводя расплавленный материал нагретой кромки до упора с противоположной холодной кромкой, чтобы сформировать спиральный стыковой шов.

[0011] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения способ может дополнительно включать обертывание отражательного внешнего слоя вокруг трубчатой нетканой стенки после формирования склеенного стыкового шва, в котором отражательный слой образует гладкую цилиндрическую внешнюю поверхность на лежащим ниже слое.

[0012] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения, способ может дополнительно включать формирование сандвич-структуры в виде текстильного слоя между трубчатой нетканой стенкой и отражательным внешним слоем,

[0013] В соответствии с еще одной целью настоящего изобретения способ может дополнительно включать приклеивание промежуточного слоя к отражательному внешнему слою для формирования исходных ламинированных лент и последующую намотку ламинированной ленты по спирали вокруг трубчатый нетканый стенки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Эти и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из последующего подробного описания предпочтительных вариантов изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

[0015] Фигура 1 - перспективный вид нетканой оболочки, выполненной в соответствии с одним вариантом настоящего изобретения и используемой для защиты размещенного в ней элемента;

[0016] Фигура 2 - поперечный разрез оболочки, показанной на фигуре 1;

[0017] Фигура 3 - вид сбоку, показывающий нетканую ленту, обернутую по спирали с образованием, по меньшей мере, части оболочки в соответствии с настоящим изобретением; и

[0018] Фигура 4 - блок-схема последовательности операций, используемых для изготовления оболочки в соответствии с настоящим изобретением,

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] На приведенных чертежах фигура 1 иллюстрирует защитную, намотанную по спирали, трубчатую нетканую оболочку, далее упоминаемую, как оболочка 10, и выполненную в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения. Оболочка 10 имеет намотанную по спирали трубчатую нетканую стенку 12, которая проходит вдоль центральной продольной оси 14 оболочки 10 между противоположными концами 16, 18. Стенка 12 состоит из ленты 20 из нетканого материала, в котором лента 20 обмотана по спирали вокруг центральной продольной оси 14 в виде множества расположенных по окружности витков спирали с противоположными кромками 22, 24 ленты 20, которые стянуты до упора впритык друг к другу, чтобы сформировать проходящий по спирали гладкий стыковой шов 26. Противоположные кромки 22, 24 соединены друг с другом вдоль и поперек спирального стыкового шва 26 путем плавления материала нетканой ленты 20, предотвращая, таким образом, расплетание намотанной по спирали стенки 12 вдоль стыкового шва 26 или распускание не закрепленных концов ленты 20 с концами 16, 18 оболочки.

[0020] Нетканая лента 20 формируется из любого подходящего теплоизоляционного нетканого материала, содержащего, по меньшей мере, частично термоплавкий или плавкий материал, например, волокнистый или порошкообразный полиэтилентерефталат (ПЭТ) или волокнистый или порошкообразный полипропилен (ПП). Лента 20 может иметь любую ширину, подходящую для ее намотки по спирали с образованием желательного диаметра оболочки, например, от половины до трех дюймов, где ширина определяется расстоянием, поперек противоположных кромок 22, 24. Когда лента 20 намотана по спирали, например, на оправку 28, имеющей внешний диаметр, соответствующий желательному диаметру внутренней полости 31 оболочки, служащей для размещения в ней защищаемого удлиненного элемента 29, такого как жгут проводов или трубопровод для транспортировки жидкости. В качестве не ограничивающего примера, по меньшей мере, одна из кромок ленты 22, 24 нагревается с помощью нагретого элемента 30, причем для облегчения процесса производства и по экономическим причинам нагревается только одна кромка 24. Нагретый элемент 30 может включать, в качестве не ограничивающего примера, горячий проводник, как правило, в виде нагретой плоской металлической пластины. Следует отметить, что нагретый элемент 30 передает подходящее количество тепла соответствующей кромке 22, 24 ленты, чтобы, по меньшей мере, частично расплавить кромки 22, 24 ленты. Как таковой, нетканый материал, образующий кромки 22, 24 ленты 20, при нагревании, по меньшей мере, частично расплавляет и поддерживает кромки в расплавленном состоянии до тех пор, пока лента не будет полностью намотана в спиральную конфигурацию и, таким образом, после намотки расплавленная кромка 24 действует как клей, который наносится на противоположную не нагретую кромку 22. Таким образом, когда лента 20 наматывается на оправку 28 вокруг оси 14, расплавленная кромка 24 приводится в плотный контакт с соседней кромкой 22, которая, по меньшей мере, частично плавится, материал кромки 24 плавиться и затвердевает в контакте с соседней кромкой 22, соответственно, образуя спиральный стыковой шов 26, сформированный в виде сплавленного стыка при охлаждении, через расплавленный и затем охлажденный материал нетканой ленты 20 без необходимости применения вторичного клеевого материала для прочного и надежного соединения кромок 22, 24 друг с другом по всей длине спирально обмотанной стенки 12. По существу, предотвращается возможность случайного отделения кромок 22, 24 друг от друга в любой точке вдоль шва 26, даже если полученная трубчатая стенка 12 обрезается до нужной длины, например, при последующей обработке по размеру. Кроме того, следует отметить, что при стыке 26, сформированном в виде стыкового шва, внешняя поверхность 32 стенки 12 является цилиндрически гладкой, т.е. свободной от каких-либо выступающих краев, которые обычно образуются в конструкции с перекрывающими кромками. Таким образом, будучи свободной от выступов, стенка 12 не может быть захвачена соседними объектами, например, во время установки или во время использования, и, таким образом, кромки 22, 24 менее склонны к разделению или разрыву. Кроме того, не имея выступающих частей, вся конструкция упрощает нанесение дополнительных слоев на внешнюю поверхность 32 стенки 12, делая любые такие слои на внешней поверхности 32 более безопасными и надежными.

[0021] Следует понимать, что при нагревании скрепляемых кромок 22, 24, будь то одна или обе кромки 22, 24, материал в промежуточной области 34 нетканой ленты 20, проходящей между ребрами 22, 24 и между соседними витками спирали, стыковой шов 26 остается нерасплавленным, поскольку он не подвержен воздействию тепла от нагретого элемента 30, который вызывает плавление нагретого края 24. Таким образом, при намотке ленты промежуточная область 34 сохраняет свои "производственные" гибкие физические свойства нетканого материала, поскольку она не подвергается затвердеванию или какому-либо «закаливанию». Соответственно, гибкость оболочки 10 усиливается путем спирального расширения нерасплавленной промежуточной области 34, что позволяет легко прокладывать оболочку 10 по извилистому пути. Кроме того, гибкая промежуточная область 34 снимает напряжение с клеевого стыкового шва 26 при изгибе оболочки 10, так как сгибание может происходить полностью или в значительной степени в пределах расширенных гибких промежуточных областей 34, а не по более твердому стыковому шву 26.

[0022] При формировании обмотанной по спирали стенки 12, отражательный внешний слой 36 может быть намотан вокруг стенки 12. Отражающая внешний слой 36 предпочтительно выполнен в виде слоя фольги, например, алюминиевой фольги, которая предпочтительно связана с внутренним промежуточным слоем 38. Промежуточный слой 38 может быть предусмотрен в виде любого подходящего жаропрочного нетканого материала, такого как нетканый материал из стекловолокна или в виде непроницаемого для проколов листа или слоя, в качестве примера. Отражательный внешний слой 36 и промежуточный слой 38 предпочтительно соединены друг с другом с помощью любого подходящего термостойкого клея с образованием слоистого материала 40 до намотки ламината 32 вокруг нетканой стенки 12. Слоистый материал 40 в виде ленты, затем может быть намотан по спирали, аналогично случаю нетканый ленты 20, вокруг стенки 12 сразу после формирования стенки 12 в одном поточном процессе. Ламинат 32 может быть соединен с внешней поверхностью 32 стенки 12 с помощью любого подходящего жаропрочного клеевого слоя.

[0023] После намотки слоистого материала 40 на стенку 12, требуемая длина оболочки 10 обеспечивается резанием. После резки требуемой длины оболочки 10, концы 16, 18 имеют чистый срез, и стенка 12 остается трубчатой и свободной от незакрепленных концов, что, например, может иметь место, если стыковой шов 26 образован между сплавленными кромками 22, 24.

[0024] В свете вышеизложенного возможны многие модификации и варианты настоящего изобретения. Поэтому следует понимать, что изобретение может быть осуществлено на практике иначе, чем конкретно описано здесь, и что объем изобретения, в конечном счете, определяется формулой изобретения.

1. Нетканая оболочка для обеспечения защиты расположенного в ней жгута проводов или трубопровода для транспортировки жидкости, содержащая:

непрерывную по окружности, цилиндрически прямую трубчатую нетканую стенку, проходящую вдоль центральной продольной оси между противоположными концами, причем указанная трубчатая нетканая стенка сформирована из ленты нетканого материала, причем лента нетканого материала намотана по спирали вокруг указанной центральной продольной оси в виде множества расположенных по окружности витков, при этом противоположные кромки указанной ленты упираются друг в друга и формируют спиральный стыковой шов, причем указанные противоположные кромки скреплены друг с другом через указанный стыковой шов расплавленным материалом указанной ленты нетканого материала, причем указанная лента нетканого материала имеет промежуточную область, проходящую между противоположными кромками, при этом указанная промежуточная область не расплавлена.

2. Оболочка по п. 1, дополнительно содержащая отражательный внешний слой.

3. Оболочка по п. 2, в которой указанный отражательный внешний слой состоит из фольги.

4. Оболочка по п. 2, дополнительно содержащая промежуточный слой между указанной трубчатой нетканой стенкой и отражательным внешним слоем.

5. Оболочка по п. 4, в которой промежуточный слой состоит из стекловолокна.

6. Оболочка по п. 4, в которой отражательный внешний слой и указанный промежуточный слой намотаны по спирали вокруг указанной трубчатой нетканой стенки.

7. Оболочка по п. 6, в которой указанный промежуточный слой скреплен с упомянутым отражающим внешним слоем и с указанной трубчатой нетканой стенкой с помощью клеевого слоя.

8. Способ изготовления нетканой оболочки, включающей трубчатую нетканую стенку, проходящую вдоль центральной продольной оси для обеспечения защиты размещенного в ней жгута проводов или трубопровода для транспортировки жидкости, включающий следующие стадии:

нагревание по меньшей мере одной кромки ленты нетканого материала, а затем намотка по спирали ленты нетканого материала вокруг центральной продольной оси в виде множества расположенных по окружности витков, таким образом, чтобы противоположные кромки ленты были расположены впритык друг к другу с образованием стыкового шва, и скрепление противоположных кромок друг с другом по стыковому шву расплавленным материалом противоположных кромок ленты.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий плавление материала по меньшей мере одной из противоположных кромок до ввода противоположных кромок в плотный контакт друг с другом.

10. Способ по п. 9, дополнительно включающий исключение плавления промежуточной области ленты нетканого материала, проходящей между смежными витками спирального стыкового шва при плавлении материала вдоль по меньшей мере одной из противоположных кромок.

11. Способ по п. 10, дополнительно включающий обертывание отражательного внешнего слоя вокруг трубчатой нетканой стенки.

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий помещение промежуточного слоя между трубчатой нетканой стенкой и отражательным внешним слоем.

13. Способ по п. 12, дополнительно включающий скрепление промежуточного слоя с отражательным внешним слоем с образованием слоистого материала с последующей обмоткой указанного слоистого материала вокруг трубчатой нетканой стенки.