Текстильный рукав
Изобретение относится к текстильному рукаву для обертывания продолговатых предметов, отличающемуся наличием радиально эластичного внешнего слоя из износостойкого материала и по меньшей мере одного внутреннего слоя из теплоизоляционного материала Изобретение обеспечивает повышение механических свойств текстильного рукава. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к текстильному рукаву для обертывания продолговатых предметов.
Уровень техники
В патентном документе ЕР 1685285 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.
При этом в автомобилестроении и других областях существуют продолговатые предметы, требующие защиты от тепловых воздействий, например, оборудование моторного отсека автомобилей или трубопроводы из полиамида для транспортировки охлаждающих жидкостей. Это означает, что они не должны быть подвержены температурным напряжениям даже во время установки оболочек. Таким образом, текстильные термоусадочные рукава не подходят или подходят для решения данных задач лишь в ограниченной степени.
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 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 текстильным рукавом для обертывания продолговатых предметов, отличающимся наличием следующих признаков:
a) радиально эластичного внешнего слоя из износостойкого материала и
b) по меньшей мере одного внутреннего слоя из теплоизоляционного материала. Такой описываемый изобретением рукав, обладающий определенной теплопроводностью и высокой механической стойкостью к истиранию, может быть установлен на подверженные истиранию продолговатые предметы, подлежащие теплоизоляции. Это могут быть штанги, шланги, жгуты проводов, кабели, профили, трубопроводы, в частности выполненные из полиамида, которые не обязательно должны иметь вытянутую форму, но могут иметь любое количество изгибов. Этот рукав может быть легко расширен за одну операцию, натянут на продолговатый предмет и жестко зафиксирован, по существу без возможности смещения, в требуемом положении. Это позволяет, выгодным образом, обойтись без последующего наложения нескольких слоев, как известно в уровне техники. Кроме того, предотвращается нарушение подверженного износу изоляционного слоя, например, трубы из вспененного ЭПДМ-материала. Термин «радиально эластичный внешний слой» означает, что внешний слой оболочки склонен вызывать радиальное сужение рукава вследствие его радиально эластичной структуры. 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 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 выполнены из тканого, трикотажного, вязаного или плетеного материала. Это позволяет, в частности, производить рукав согласно изобретению с минимальными затратами. Комбинируя износостойкий текстильный внешний слой с одним или несколькими внутренними слоями теплоизоляционного материала, можно получить рукав, отличающийся одновременно износостойкостью и высокой изоляционной способностью. Рукав можно использовать, в частности, на чувствительных гладких пластиковых трубах, которые вследствие своей низкой термостойкости не допускают использования термоусадочных рукавов.
Если, например, рукав является тканым, то он будет отличаться высокой эластичностью или гибкостью в радиальном направлении за счет эластичной уточной нити из силоксанового каучука («эластичного силикона»), что, например, раскрыто, в патентном документе ЕР 2352613 В1, а также наилучшими характеристиками возврата в исходное положение, что позволяет легко устанавливать рукав на продолговатый предмет с последующей плотной посадкой.
В следующем предпочтительном варианте осуществления рукав выполнен таким образом, чтобы содержал проходящие в осевом направлении многоволоконные нити и проходящие в окружном направлении эластичные нити и многоволоконные нити. Добавление проходящих в окружном направлении многоволоконных нитей, сплетенных, например, без соединения с эластичными нитями, позволяет регулировать как теплопроводность рукава, так и эластичное стягивание рукава. Кроме того, в этом выгодном варианте осуществления получаются более равномерные структуры. Натягивание и вспучивание многоволоконных нитей, проходящих в окружном направлении, при усаживании рукава вокруг продолговатого предмета позволяет избежать так называемых прорех в полотне. Стабильность рукава при этом выгодным образом 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 еще одном 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 стянутого вокруг него.
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 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. В области III рукав 10 показан уже стянутым вокруг продолговатого предмета, например трубопровода 1, вследствие его радиально эластичной структуры.
В областях I и II рукав 10 сохраняет внутренний диаметр, превышающий внешний диаметр трубопровода 1. В начале установки рукав 10 согласно изобретению, расширенный до диаметра, соответствующего области I, например с помощью непоказанного устройства, надевают на трубопровод 1, в результате чего, что показывает переход в область II, рукав стягивается вследствие радиально эластичного внешнего слоя 2 и прилегает к трубопроводу 1. В области III рукав 10 полностью стянут в радиальном направлении и плотно сидит на трубопроводе 1. Хорошо видно, что изолирующий внутренний слой 4 толще износостойкого внешнего слоя 2.
В области III рукав 10 уже стянут 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 проиллюстрирован процесс стягивания. 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 текстильного рукава 20 согласно изобретению с радиально эластичным 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), он стягивается, в результате чего он будет плотно облегать продолговатый предмет. Внутренняя поверхность 29 внутреннего слоя 24, выгодным образом, может быть покрыта клеящим составом, который 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 рукава 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 L 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. Радиально эластичный внешний слой 22 выполнен из 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 рукавах 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. Текстильный рукав для обертывания продолговатых предметов, отличающийся тем, что содержит:
- радиально эластичный внешний слой (2) из износостойкого материала
и
- по меньшей мере один внутренний слой (4) из теплоизоляционного материала.
2. Рукав по п. 1, отличающийся тем, что внешний слой (2) и по меньшей мере один внутренний слой (4) местами соединены друг с другом посредством текстильного соединения (26), сшивания или склеивания.
3. Рукав по п. 2, 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 и проходящих в осевом направлении.
4. Рукав по п. 3, отличающийся тем, что между внешним слоем (2) и по меньшей мере одним внутренним слоем (4) в области расположенных между областями (12) камер (14) расположен наполнитель в форме нитей, лент, предпочтительно выполненных из вспененного материала.
5. Рукав по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что внешний слой (2) и по меньшей мере один внутренний слой (4) выполнены из тканого, трикотажного, вязаного или плетеного материала.
6. Рукав по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что содержит проходящие в осевом направлении многоволоконные нити и проходящие в окружном направлении эластичные нити и многоволоконные нити.
7. Рукав по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что внешний слой (2) покрыт или пропитан средством, повышающим износостойкость.
8. Рукав по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) покрыт или пропитан средством, повышающим теплопроводность.
9. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что рукав по меньшей мере частично состоит из аппретированных нитей.
10. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) пропитан изнутри адгезионным средством или клеем.
11. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один внутренний слой (4) выполнен в форме лент, в частности из вспененного материала.
12. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что его теплопроводность составляет ≤0,3 Вт/(м×К).
13. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что толщина стенки рукава составляет от 1 до 8 мм.
14. Рукав по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что внешний слой (2, 22) содержит эластичную уточную нить из силоксанового каучука.
