Радиально усаживаемый текстильный рукав
Изобретение относится к радиально усаживаемому текстильному рукаву для обертывания продолговатых предметов, отличающемуся наличием внешнего слоя из усаживаемого износостойкого материала и по меньшей мере одного внутреннего слоя из теплоизоляционного материала. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к радиально усаживаемому текстильному рукаву для обертывания продолговатых предметов.
Уровень техники
В патентной заявке ЕР 1 685 285 В1 раскрыт радиально усаживаемый текстильный рукав из двух слоев (верхнего и нижнего) тканевого материала, причем кромки слоев ткани соединены между собой связующими нитями основы с образованием рукава. Подобные рукава применяются, например, в автомобильной технике для механического упрочнения и повышения износостойкости труб и шлангов. Для этого рукава натягивают на продолговатые предметы, в частности, трубы, шланги и шлангопроводы из вспененных материалов, после чего усаживают. Это обеспечивает защиту от механического истирания. Кроме того, трубы из вспененного материала, например, ЭПДМ, применяются для изоляции. В настоящее время трубы из вспененного материала, например, ЭПДМ, применяют на практике для защиты шлангопроводов в автомобиле от потерь тепла или воздействия холода. Такие шлангопроводы могут, например, транспортировать различные среды, в частности, охлаждающую жидкость. Кроме того, такой изоляцией оборачивают электрические кабели. Изоляция предназначена, в частности, для предотвращения возможной потери работоспособности приводной системы транспортного средства, которая может быть обусловлена потерями тепла. Вышеупомянутые рукава из ЭПДМ обладают высокой изоляционной способностью, но чрезвычайно чувствительны к механическим воздействиям, в частности, истиранию.
Учитывая постоянное уменьшение доступного монтажного пространства в транспортных средствах, очень высока вероятность того, что рукава из вспененного материала, используемые в моторном отсеке транспортного средства для теплоизоляции, будут соприкасаться с другими, в частности, горячими или абразивными компонентами. В зависимости от интенсивности контакта на рукав из вспененного материала могут воздействовать высокие абразивные силы, что может привести к быстрому разрушению рукава из вспененного материала и, тем самым, существенному снижению изолирующего эффекта.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка радиально усаживаемого текстильного рукава для обертывания продолговатых предметов, позволяющего устранить или по меньшей мере существенно уменьшить недостатки, присущие уровню техники.
Поставленная задача решена рукавом с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения, а именно радиально усаживаемым текстильным рукавом для обертывания продолговатых предметов, отличающимся наличием внешнего слоя из усаживаемого износостойкого материала и по меньшей мере одного внутреннего слоя из теплоизоляционного материала. Такой описываемый изобретением рукав, обладающий определенной теплопроводностью и высокой механической стойкостью к истиранию, в рамках одного технологического этапа может быть установлен с усадкой и, по существу, без возможности смещения на требующие теплоизоляции и подверженные истиранию штанги, шланги, жгуты проводов, кабели, профили, трубопроводы, которые не обязательно должны иметь вытянутую форму, но могут иметь любое количество изгибов. Это позволяет, выгодным образом, обойтись без последующего наложения нескольких слоев. Кроме того, предотвращается нарушение подверженного износу изоляционного слоя, например, трубы из вспененного ЭПДМ-материала. Подобный рукав может быть соткан, например, из осевых многоволоконных нитей основы и окружных одноволоконных усаживаемых уточных нитей. При усаживании рукава согласно изобретению внешний слой оболочки, содержащий одноволоконные усаживаемые уточные нити, склонен вызывать радиальное сужение рукава. Разумеется, при этом согласно изобретению внешний слой способен укорачиваться в окружном направлении, что приводит к сужению в радиальном направлении.
Чтобы свести к минимуму затраты на установку, защитный рукав, предпочтительно, можно устанавливать на производстве в рамках одной технологической операции. Поэтому предпочтителен текстильный рукав согласно изобретению, так как его многослойная структура может быть изготовлена в рамках одно технологической операции, и отпадают существенные затраты, связанные с последовательным наложением нескольких слоев.
В предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы материал по меньшей мере одного внутреннего слоя был способен набухать под нагревом. Это выгодно тем, что одновременно с усадкой внешнего слоя достигается набухание внутреннего слоя, что, в свою очередь, позволяет зафиксировать оболочку на продолговатом предмете.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы внешний слой и по меньшей мере один внутренний слой местами были соединены текстильным соединением, сшиванием или склеиванием. Этот вариант осуществления дополнительно упрощает надевание рукава согласно изобретению, так как оба его слоя не могут перемещаться относительно друг относительно друга и разъединяться при надевании. Монтаж становится безопаснее и надежнее.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы внешний слой и по меньшей мере один внутренний слой были соединены друг с другом вдоль областей, расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении. Выгодным образом это позволяет получить компактную и, тем самым, более стабильную структуру рукава.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы между внешним слоем и по меньшей мере одним внутренним слоем в области расположенных между областями камер находился заполнитель в форме нитей или лент, предпочтительно выполненных из вспененного материала. Такой вариант осуществления позволяет существенно повысить изоляционные свойства рукава согласно изобретению. Можно использовать ряд подходящих изоляционных материалов в виде нитей и лент, в частности, из вспененного материала.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы внешний слой и по меньшей мере один внутренний слой были выполнены из тканого, трикотажного, вязаного или плетеного материала. Это позволяет, в частности, производить рукав согласно изобретению с минимальными затратами.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы содержал проходящие в осевом направлении многоволоконные нити и проходящие в окружном направлении одноволоконные и многоволоконные нити. Добавление проходящих в окружном направлении многоволоконных нитей, сплетенных, например, без соединения с одноволоконными нитями, позволяет регулировать как теплопроводность рукава, так и процесс усадки. Кроме того, в этом выгодном варианте осуществления рукав усаживается более равномерно, без так называемых прорех в полотне. Стабильность связей при этом увеличивается.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы внешний слой был покрыт или пропитан средством, повышающим износостойкость. Это позволяет индивидуально регулировать срок службы рукава согласно изобретению.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере один внутренний слой был покрыт или пропитан средством, повышающим теплопроводность. Это позволяет индивидуально регулировать изоляционную способность рукава согласно изобретению.
Вышеупомянутые средства соответствуют известным в уровне техники так называемым аппретирующим растворам. Такие средства для улучшения теплопроводности, механической прочности или способности к резке в холодном состоянии можно наносить, например, путем плюсовки, с помощью ракли или распыления.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы он по меньшей мере частично состоял из аппретированных нитей. Этот вариант осуществления выгоден тем, что в зависимости от требований оптимизации соответствующей области применения к теплопроводности, механической стойкости и способности к холодной резке индивидуально аппретированные нити положительно влияют на характеристики рукава согласно изобретению.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере один внутренний слой был покрыт изнутри адгезионным средством или клеем. Это позволяет повысить надежность крепления рукава согласно изобретению на выбранном продолговатом предмете, в частности, при эксплуатации в среде вибрации.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы по меньшей мере один внутренний слой был выполнен в форме лент, в частности, лент из вспененного материала. Во внутреннем слое, выполненном в форме лент, по сравнению с обычным нитями можно выгодно увеличить включения воздуха, что позволяет дополнительно увеличить эффект изоляции.
Краткое описание чертежей
Для улучшения понимания изобретения и демонстрации возможностей осуществления ниже приведено подробное описание со ссылкой на вариант осуществления, изображенный на фигурах:
Фигура 1: схематичное изображение в аксонометрии фрагмента рукава согласно настоящему изобретению, продольно разрезанного примерно по центру, расположенного вокруг продолговатого предмета и уже частично усаженного.
Фигура 2: схематичное изображение поперечного сечения текстильного рукава с фрагментом X.
Фигура 3: схематичное изображение в аксонометрии фрагмента рукава согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фигура 4: схематичное изображение в аксонометрии фрагмента рукава согласно изобретению, продольно разрезанного примерно по центру, аналогично фигуре 1, но без продолговатого предмета.
Фигура 5: схематичное изображение в аксонометрии фрагмента радиально усаживаемого текстильного рукава согласно изобретению с продольными камерами.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 изображен рукав 10 согласно настоящему изобретению, продольно разрезанный примерно по центру и содержащий внешний слой 2 и внутренний слой 4. Внешний слой 2 служит износостойкой оболочкой, окружающей изолирующий внутренний слой 4. Рукав 10 уже усажен в области III вокруг продолговатого предмета, например, трубопровода 1.
В областях I и II рукав 10 сохраняет внутренний диаметр, превышающий внешний диаметр трубопровода 1. В начале установки неусаженный рукав 10 согласно изобретению с диаметром, соответствующим области I, надевают на трубопровод 1. После этого рукав усаживают под действием приложенного снаружи тепла, например, горячего воздуха в печи непрерывного действия, в результате чего, что показывает переход в область II, рукав сжимается и прилегает к трубопроводу 1. В области III рукав 10 полностью усажен и стационарно расположен на трубопроводе 1. Хорошо видно, что изолирующий внутренний слой 4 толще износостойкого внешнего слоя 2.
В области III рукав 10 уже полностью усажен и плотно сидит на трубопроводе 1, причем изолирующий внутренний слой 4 плотно прилегает к трубе. Между изолирующим внутренним слоем 4 и трубопроводом 1 может быть нанесен клеящий состав, повышающий надежность крепления рукава на трубопроводе 1.
В области II символизирован процесс усадки. При нагревании надетого на трубопровод 1 рукава 10 рукав сжимается. При этом диаметр текстильного рукава 10 уменьшается, причем одновременно увеличивается толщина стенки изолирующего внутреннего слоя 4 и износостойкого внешнего слоя 2.
Толщина теплоизолирующего внутреннего слоя 4, предпочтительно, составляет от 0,5 до 6 мм. Износостойкий внешний слой 2 текстильного рукава 10 выполняет функцию защиты изолирующего внутреннего слоя 4 от внешних механических воздействий.
На фигуре 2 изображен рукав 10 согласно изобретению, имеющий, например, овальное поперечное сечение, внешний слой 2 и внутренний слой 4 которого соединены между собой несколькими соединениями 26, например, тканным вплетением, штапельной петлей или оплеткой. Кроме того, при наличии нескольких внутренних слоев 4, как указано выше, соединение 26 может быть расположено между ними. При этом соединения 26 проходят в текстильном рукаве 10 не только в окружном, но и в продольном направлении, обеспечивая равномерное соединение отдельных слоев друг с другом. Предпочтительно, такие соединения 26 выполняют во время изготовления текстильного рукава 10. Рукав 10 согласно изобретению может быть изготовлен в виде тканного, трикотажного, вязанного или плетеного изделия. Соединение 26 может быть реализовано посредством последующей фиксации клеем или сшиванием отдельных слоев. На фигуре 2 внизу справа в увеличенном виде показано расположение соединения 26.
На фигуре 3 схематично изображен текстильный рукав 50 после обработки подходящим аппретирующим раствором для улучшения теплопроводности, механической стойкости или способности к холодной резке. При этом фрагмент текстильного рукава 50 изображен в увеличенном виде, чтобы показать, что аппретирующий раствор (представляющий собой текучую среду для улучшения или аппретирования текстильного изделия, см. выше), называемый в дальнейшем «покрытием», пропитывает текстильный рукав 50. При этом ссылочной позицией 60 обозначают, например, текстильные слои рукава, полностью пропитанные раствором, а ссылочной позицией 70 - неаппретированные текстильные слои (до обработки аппретирующим раствором).
Также возможен вариант, в котором будет смачиваться только поверхность текстильного рукава по всей площади, что позволит обойтись без полного пропитывания текстильного рукава в целом. Поверхностное смачивание не приводит к повышению жесткости внутренних слоев под действием аппретирующего раствора, что позволяет сохранять объемность нитей внутреннего слоя и улучшить показатели изоляции. Кроме того, выгодно снижение расхода аппретирующего материала.
На фигуре 4 схематично в аксонометрии изображен фрагмент рукава согласно изобретению, продольно разрезанного примерно по центру, аналогично фиг. 1.
На фигуре 5 схематично в аксонометрии изображен фрагмент радиально усаживаемого текстильного рукава 20 согласно изобретению с внешним слоем 22 и внутренним слоем 24, а также с расположенными между ними продольными камерами 21, частично заполненными наполняющими нитями 23. Внутренний слой 24 окружает внутреннее пространство 27, в котором могут находиться продолговатые предметы (не показанные на фигуре), например, трубы, шланги, кабели и т.п., то есть эти предметы могут быть обернуты рукавом 20 согласно изобретению. Если рукав 20 согласно изобретению «натянут» вокруг продолговатого предмета (фиг. 1), его можно усадить под действием тепла, в результате чего он будет плотно облегать продолговатый предмет и будет зафиксирован на нем. Внутренняя поверхность 29 внутреннего слоя 24, выгодным образом, может быть покрыта клеящим составом, который при усадке улучшает адгезию рукава 20 к продолговатому предмету. Некоторые из камер 21, заполненных в этом варианте осуществления согласно фигуре 5, содержат наполнитель 23 в виде нитей или лент, предпочтительно из вспененного материала, что позволяет существенно увеличить изоляционные характеристики шланга 20.
Внешний слой 22 и внутренний слой 24 рукава 20 согласно изобретению, например, сотканы, как показано на фигуре 5, и в областях 12 соединены друг с другом, например, ткаными связями 26. Между продольными областями 12 расположены камеры 21. На внешней стороне внешнего слоя 22 имеются нити полотняного плетения ⎣ 1/1, обозначенные как - |-|-|-|-|-, из которых, например, сплетен рукав 20 согласно изобретению. Также могут использоваться другие рисунки переплетения. Кроме того, рукав может быть трикотажным, плетеным или вязаным. Внешний слой 22 выполнен из усаживаемого износостойкого материала, а внутренний слой 24 - из теплоизоляционного материала.
Кроме того, теплоизоляции внутреннего слоя 24 способствуют наполняющие нити 23, находящиеся в камерах 21. На фигуре 5 справа вверху показано «заполнение» камеры 21, например, «свободно расположенными» извитыми нитями 23. Для этого соответствующая камера в месте «S» показана отдельно. Тем не менее, допускается использование множества других наполнителей. Например, в камеру 211 помещены вытянутые нити 231, показанные «свободно расположенными» в месте Т. Кроме того, в шлангах можно использовать любой подходящий теплоизоляционный материал, в том числе, в форме нетканого материала или лент. В настоящем варианте осуществления рукав 20 показан с одним внутренним слоем 24. Тем не менее, согласно изобретению, несколько внутренних слоев 24 может быть расположено друг над другом или друг внутри друга подобно луковой шелухе, например, для повышения теплоизоляционных характеристик рукава 20.
1. Радиально усаживаемый текстильный рукав для обертывания продолговатых предметов, отличающийся тем, что содержит:
- внешний слой (2) из усаживаемого износостойкого материала и
- по меньшей мере один внутренний слой (4) из теплоизоляционного материала.
2. Рукав по п. 1, отличающийся тем, что материал по меньшей мере одного внутреннего слоя (4) способен набухать под нагревом.
3. Рукав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что внешний слой (2) и по меньшей мере один внутренний слой (4) местами соединены посредством текстильного соединения (26) или сшивания, или склеивания.
4. Рукав по п. 3, отличающийся тем, что внешний слой (2) и по меньшей мере один внутренний слой (4) соединены друг с другом вдоль областей (12), расположенных на расстоянии друг от друга в осевом направлении.
5. Рукав по п. 4, отличающийся тем, что между внешним слоем (2) и по меньшей мере одним внутренним слоем (4) в области расположенных между областями (12) камер (21) расположен наполнитель (23) в форме нитей или лент, предпочтительно выполненных из вспененного материала.
6. Рукав по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что внешний слой (2) и по меньшей мере один внутренний слой (4) выполнены из тканого, трикотажного, вязаного или плетеного материала.
7. Рукав по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что содержит проходящие в осевом направлении многоволоконные нити и проходящие в окружном направлении одноволоконные и многоволоконные нити.
8. Рукав по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что внешний слой (2) покрыт или пропитан средством, повышающим износостойкость.
9. Рукав по п. 8, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) покрыт или пропитан средством, повышающим теплопроводность.
10. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рукав по меньшей мере частично состоит из аппретированных нитей.
11. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) пропитан изнутри адгезионным средством или клеем.
12. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) выполнен в форме лент, в частности лент из вспененного материала.
13. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его теплопроводность составляет ≤ 0,3 Вт/(м×К).
14. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина стенки рукава составляет от 1 до 8 мм.
