專利名稱：帶有外部安裝固定夾的管形構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管形構(gòu)件，例如用來給線材或管子裝鎧具所用的襯墊、密封件和護(hù)套，還涉及將管形構(gòu)件連接在表面上的裝置。一個特殊的應(yīng)用涉及使襯墊與一個表面連接，該表面可移向和移動離開一個第二表面。本發(fā)明的管形構(gòu)件特別包括一種絕熱紗線，該絕熱紗線可由一個內(nèi)管金屬絲球支撐，或者絕熱紗線本身可與金屬絲相互編織。在一種特殊應(yīng)用中，管形構(gòu)件是例如用于爐門密封的襯墊。
背景技術(shù)：
多年來，紡織管形構(gòu)件用于爐門的密封。一般而言，這些管形構(gòu)件由一種內(nèi)管支撐件與一種外管件相結(jié)合制成，該內(nèi)管支撐件由編織金屬絲制成，該外管件通過編織、針織或機(jī)織一種絕熱材料例如玻璃纖維線制成。這種結(jié)構(gòu)在高溫下用于自清潔爐時被證明是耐用的，經(jīng)多年使用后，盡管爐門不斷重復(fù)開關(guān)，這種結(jié)構(gòu)也能提供良好的密封。通常，彈性金屬絲的內(nèi)管件(有時稱作球)給玻璃纖維管襯墊提供了必要的彈性支撐。使管襯墊與爐或爐門表面連接的不同方法通常包括提供一個固定件，該固定件沿襯墊伸展，在爐門的條形金屬件之間鎖定固定件，或者繞襯墊的周邊在各隔離開的位置處提供夾緊。這種爐襯墊的實(shí)例及其連接在Reynolds等人的美國專利2219962，Nunnally等的3578764；Milbum的3812316，Valles的3846608；和Stats的4122323中表示。
如美國專利4822060和5395126中所述，具有連接裝置的襯墊也可選擇一種金屬絲的形式，這種金屬絲具有間隔開的連接突起，這些連接突起裝進(jìn)一個表面的相應(yīng)孔中，這樣，襯墊與該表面連接。在’126號專利中，省去了內(nèi)部支承芯。與玻璃纖維相互編織的金屬絲形成了一種彈性支承基體，該彈性支承基體還將突起鎖定就位。
盡管上述種類的管形構(gòu)件相對于其預(yù)定目的來說是有效的，但制造仍需較高的技能。由于承載突起的金屬絲很難穿過針織管件金屬絲球插入并且經(jīng)過該球和編織襯墊材料的覆蓋層進(jìn)入突起的通道內(nèi)，因此，制造’060專利的襯墊可能會產(chǎn)生一個問題。不僅插入金屬絲是一項(xiàng)很難完成的任務(wù)，而且，使用的金屬絲對最小襯墊直徑有限制。另外，如果不仔細(xì)的話，經(jīng)過襯墊外層的突起的通道可能會磨損單根玻璃纖維，從而導(dǎo)致潛在的不理想的廢品率。而且，由于對于不同產(chǎn)品，與管形構(gòu)件連接的表面具有以不同間隔設(shè)置的連接孔位置，因此，必須提供具有用以連接突起的不同間隔的一組金屬絲。
連接裝置的另一種形式包括例如美國專利4986033，5107623和5205075中所公開的獨(dú)立夾。’075專利公開了具有一個頂點(diǎn)和一對尖端的夾子，該頂點(diǎn)和該對尖端在徑向上從襯墊向外延伸，以便于插入其中一個爐表面上所形成的孔內(nèi)。
’075專利中的這種夾子從管形構(gòu)件的內(nèi)部插入并穿過其周邊，而且可以不同的間隔插入。然而，夾子的插入需要一個插入管形構(gòu)件內(nèi)的砧座，且夾子很難連接進(jìn)入小直徑管形構(gòu)件內(nèi)。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，在第一優(yōu)選實(shí)施例中，管形構(gòu)件由玻璃纖維線或其它適當(dāng)?shù)慕^熱纖維線、以及有彈性及柔性的支撐金屬絲構(gòu)成。不需要內(nèi)部砧座就可以將所提供的固定夾從外部固定到管形構(gòu)件的側(cè)壁上，從而簡化了夾子的安裝，而且允許使用小直徑的管形構(gòu)件，并簡化輔助夾子的安裝，在把管形構(gòu)件安裝到一個表面、例如構(gòu)成待密封接縫的一對表面的其中之一上時，這種輔助夾子是很有必要的。當(dāng)管形構(gòu)件用作爐襯墊時，盡管它可以采用其它絕熱材料的紗線，但最好使用機(jī)織、編織或針織的玻璃纖維線。還可以通過交織例如機(jī)織、編織或針織，利用彈性金屬絲支承層給管形構(gòu)件賦予彈性。在本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例中，金屬絲和絕熱紗線交織進(jìn)一個管形構(gòu)件內(nèi)，該管形構(gòu)件具有包括紗線和彈性金屬絲的復(fù)合層。在管形構(gòu)件的優(yōu)選形式中，金屬絲和紗線編織到一起。產(chǎn)品富于彈性，且繞尖角安裝在用以分布該產(chǎn)品的表面上而不會糾纏扭結(jié)在一起。在襯墊的一個應(yīng)用中，當(dāng)在其中間待形成密封的兩個表面被連接到一起時，本發(fā)明的襯墊由于金屬絲的彈性而很容易受壓，并且一旦該兩個表面在可能包括幾千次壓縮周期的壽命期間中被分離開時，該表面很容易恢復(fù)其初始形狀。
在管形構(gòu)件用作給纜索或管子裝鎧具的情況下，不采用相互編織的彈性金屬絲，管形構(gòu)件可以是由彈性工程塑料單纖維材料經(jīng)過紡織、編織或針織而成的。
根據(jù)本發(fā)明，單獨(dú)的金屬絲夾由具有相對彈性的金屬絲的單獨(dú)金屬絲部分形成，它采用比較簡單的工具預(yù)制以形成固定夾。本發(fā)明的夾子包括基本上位于一個共同平面內(nèi)的大體尖頭部分和岔開的肩部以及交叉的中間部分，該尖頭部分通過在金屬絲的大約中點(diǎn)處彎曲該金屬絲形成，該岔開的肩部從尖頭頂點(diǎn)傾斜著離開。中間部分后緊接著底腳部分，底腳部分相對于頭部和交叉中間部分的平面橫向彎曲。
在提供具有上述種類的固定夾的管形構(gòu)件時，一種優(yōu)選的管形構(gòu)件最好由絕熱紗線和彈性金屬絲結(jié)合編織而成，管形構(gòu)件的側(cè)壁在一個用來安裝夾子的選定位置被夾緊在一起，夾子的尖端部分穿過剛好靠近彎曲部邊緣的被夾緊的襯墊壁。隨著夾子的尖端部分插入，突出端向后彎曲指向交叉中間部分，從而將夾子鎖定就位。安裝后，彈性管形構(gòu)件放松，因此恢復(fù)到基本上柱狀。這個過程在下一個需要夾子的位置重復(fù)進(jìn)行，直到在所有需要夾子的位置將夾子安裝好為止。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)在于不需要在管形構(gòu)件內(nèi)側(cè)安裝一個砧座或其它夾子連接裝置。在操作期間，當(dāng)夾子與管形構(gòu)件已分離或產(chǎn)生損壞時，或者當(dāng)一種特定產(chǎn)品在附加緊固部位需要夾子時，在管形構(gòu)件的安裝位置采用簡單的較易獲得的工具可將夾子安裝在一個表面上，這樣縮短了安裝時間。因此，便于在老型號的爐門上更換襯墊。采用本發(fā)明可以容易且簡單地沿著管形構(gòu)件以不同間隔設(shè)置夾子。
附圖簡述

圖1表示具有一個受壓壁部的管形構(gòu)件，在穿過該壁部周邊的插入點(diǎn)利用本發(fā)明的夾子來壓縮該壁部；圖2是類似圖1的視圖，它表示插入的夾子，夾子的端部用虛線表示；圖3是夾子連接好且彈性壁部放松后的襯墊的視圖；圖4是圖3的端視圖；和圖5是一個分解的安裝透視圖，它表示裝配有圖1-4所示種類夾子的襯墊的安裝情況。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例詳述圖1-4公開了一個優(yōu)選實(shí)施例，管形構(gòu)件10用作最好通過編織形成的爐襯墊，利用具有低熱導(dǎo)特性的絕熱紗線例如玻璃纖維或陶瓷紗、石英紗或相關(guān)材料的紗頭在圓型編織機(jī)上制造該管形構(gòu)件10。盡管可以利用其它材料，所述紗線最好與一種由不銹鋼制成的彈性金屬絲相互編織。最好，金屬絲是用于一般家用型爐門中的直徑約為9密耳的硬質(zhì)全不銹鋼絲，還可以使用其它金屬絲，只要它們的柔性和彈性足以承受重復(fù)壓縮，并有能力在包括幾千個周期的使用期限內(nèi)反復(fù)恢復(fù)其初始形狀。
對于某些應(yīng)用，一種最好是針織形成的單獨(dú)的金屬絲球可插入編織層中，以便提供必要的彈性。
在實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，例如，在此用作參考的美國專利5395127中，如圖所示，金屬絲和玻璃纖維紗線在一個圓型編織機(jī)中相互編織。如該專利中所述，所述紗線和金屬絲位于編織機(jī)上的各獨(dú)立的導(dǎo)紗器上。在一個72導(dǎo)紗器圓型編織機(jī)中用24個金屬絲導(dǎo)紗器和48個玻璃纖維紗線導(dǎo)紗器形成一種優(yōu)選的編織結(jié)構(gòu)?？墒褂貌煌壤慕饘俳z和紗線。一個優(yōu)選范圍是從約25％的金屬絲和約75％的紗線直到約50％的金屬絲和50％的紗線。最好，使用的紗線是E玻璃連續(xù)復(fù)絲，例如由Owens Corbing Fiberglass公司提供的E373型。盡管在制造自清潔爐門的襯墊時，金屬絲的直徑可從約3密耳到約15密耳的范圍內(nèi)變化，但采用的不銹鋼絲的直徑為9密耳。
夾子14用來使管形構(gòu)件與帶孔表面連接，例如，該表面靠近爐門的周邊，該夾子14由具有較高彈性模量的獨(dú)立長度的可成形金屬絲、例如不銹鋼絲單獨(dú)制成。通過在金屬絲的大約中點(diǎn)處彎曲該金屬絲，以形成大體的尖頭部分16和相對向外傾斜部分17和18，這樣制成每個夾子。金屬絲在10和20處再次彎曲以形成一對肩部，緊接該肩部的是交叉中間部分21和22，頭和肩部以及交叉中間部分都位于大致相同平面內(nèi)，如圖所示，在23和24處，交叉中間部分的端部彎曲以便側(cè)向突出，從而形成橫向伸展底部。
通過沿一個選定的邊緣部分26有選擇地壓縮管形構(gòu)件側(cè)壁，可實(shí)現(xiàn)在管形構(gòu)件上的選定部位處的連接。
隨著在選定部位處的壓縮，參見圖1和2可知，夾子端部23和24穿過管形構(gòu)件的直接靠近邊緣26處的被壓緊到一起的側(cè)壁部分。在夾子的端部插入之后，采用鉗子或適當(dāng)?shù)膹澢b置將突出端向內(nèi)彎曲，并向后指向交叉中間部分。
圖3表示在彈性壁部放松以便使其恢復(fù)到初始的基本上柱狀形狀之后、已安裝好夾子的管形構(gòu)件。
圖4表示圖3的管形構(gòu)件，其中夾子相對于管形構(gòu)件穿過一個孔27徑向突出，該孔27位于與第二表面29隔離開的第一表面28中。
在每個夾子安裝好之后，安裝者對下一個夾子位置重復(fù)進(jìn)行上述過程，直到安裝好所有夾子。為代替夾子，盡管有時需要不同的間隔，但通常采用均勻的夾子間隔。
在圖5中，設(shè)置了爐室31的爐子30設(shè)有一個通過鉸鏈33與爐子鉸接的門32。門表面28設(shè)有孔27，孔27中安裝有夾子14的頭部。當(dāng)連接時，管形構(gòu)件用作襯墊，當(dāng)爐門關(guān)閉時，該襯墊抵壓住表面29。
與具有從單獨(dú)金屬絲伸展的突起的夾子相比，本發(fā)明便于間隔變化，因此，可以形成這樣的襯墊，即當(dāng)襯墊軸向受壓縮時，采用了允許徑向膨脹的一種編織襯墊結(jié)構(gòu)，此時，襯墊的直徑有選擇的變化。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，如圖1所示，管形構(gòu)件10可以是一種用于遮蔽和保護(hù)成捆的細(xì)長件、例如金屬絲、纜索或管子所用的紡織套筒。最好，套筒在一種開口編織層內(nèi)編織，以允許部件、例如纜索接頭或管子法蘭徑向膨脹。盡管采用本發(fā)明原理的管形套筒有時候可以不使用彈性金屬絲部件來制造，但金屬絲部件的優(yōu)點(diǎn)在于保持套筒的形狀，并提供一種具有很強(qiáng)可靠性的可以固定夾子的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明能夠制造襯墊和其它管形構(gòu)件，使該襯墊和管形構(gòu)件的直徑小到足以使一種連續(xù)的金屬絲或安裝在襯墊內(nèi)側(cè)的夾子無法實(shí)現(xiàn)為止。而且，本發(fā)明形成的管形構(gòu)件允許在管形構(gòu)件安裝地點(diǎn)將固定夾子習(xí)慣布置，并便于在一個密封表面上的連接孔處于非標(biāo)準(zhǔn)間隔位置的情況下來更換管形構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種管形構(gòu)件，它具有將所述管形構(gòu)件固定在一個支承表面上的連接裝置，該支承表面具有以預(yù)定間隔分隔開的連接孔，所述管形構(gòu)件包括，一個管形套筒；一個用于所述套筒的管形彈性支承件；和多個彈性固定夾，在套筒的長度方向上，所述固定夾以與用以將管形構(gòu)件安裝在所述表面上的孔內(nèi)的所述預(yù)定間隔相對應(yīng)的間隔設(shè)置，每個所述夾子包括一段單獨(dú)的不連續(xù)長度的預(yù)制金屬絲，該金屬絲經(jīng)過預(yù)制以包括基本上都位于一個共同平面內(nèi)的一個居中設(shè)置的頭部、一對肩部和交叉中間部分，所述交叉中間部分后緊接有從頭部和所述交叉部分首先橫向伸展出的底部，所述底部的取向?yàn)樵谘仄錂M向伸展的平面內(nèi)橫切所述管形套筒的拱形周邊，并且終止于從該拱形周邊伸展的端部，且向后彎曲指向交叉中間部分。
2.如權(quán)利要求1所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述管形套筒由一種絕熱紗線構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述紗線是玻璃纖維紗線。
4.如權(quán)利要求1所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述玻璃纖維紗線是編織的。
5.如權(quán)利要求1所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述固定夾由不銹鋼絲制成。
6.一種用來對第一和第二表面之間的一個空間進(jìn)行密封的管形構(gòu)件，其中所述表面中的一個表面具有若干間隔開的連接孔，所述管形構(gòu)件包括(a)相互編織的絕熱材料的紗線，所述材料選自一組包括陶瓷、石英和玻璃纖維及其混合物的材料，以及(b)用來將管形構(gòu)件固定到所述孔上的多個單獨(dú)的金屬絲夾，每個所述金屬絲夾包括一段單獨(dú)的不連續(xù)長度的彈性可成形金屬絲，每段所述不連續(xù)長度具有一個居中設(shè)置的預(yù)制彎曲部、一對從所述預(yù)制彎曲部傾斜離開的傾斜部，所述居中設(shè)置的彎曲部和所述傾斜部形成一較尖的頭部，所述傾斜部終止于一對第二預(yù)制彎曲部，所述從第二預(yù)制彎曲部伸展的金屬絲彎曲成一對交叉部，所述傾斜部和所述交叉部基本上位于第一共同平面內(nèi)，所述金屬絲還包括位于從所述第一共同平面橫向伸展的一個平面內(nèi)的底部，所述各底部都終止于在相鄰間隔開的位置處穿過所述絕熱套筒周邊突出的一個端部內(nèi)，所述端部由周邊向外伸展并彎曲以便沿其長度方向伸展。
7.如權(quán)利要求6所述的管形構(gòu)件，其特征在于在沿套筒的橫向伸展的平面內(nèi)，所述端部伸展穿過所述套筒的周邊。
8.如權(quán)利要求7所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述端部終止于彎向中間交叉部的部分內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述套筒是針織的。
10.如權(quán)利要求9所述的管形構(gòu)件，其特征在于所述套筒由玻璃纖維紗線與金屬絲結(jié)合針織而成。
11.一種制造管形構(gòu)件的方法，該管形構(gòu)件可將兩個表面之間的一個空間進(jìn)行密封，其中的一個所述表面設(shè)有一組以預(yù)定間隔隔開的連接孔，所述方法包括將紗線交織以形成一個管形彈性密封件，設(shè)置固定夾，每個固定夾包括一段獨(dú)立的不連續(xù)長度的預(yù)制金屬絲，該金屬絲經(jīng)過預(yù)制以包括基本上都位于一個共同平面內(nèi)的一個居中設(shè)置的頭部、與所述頭部間隔開的一對肩部、以及交叉中間部分，還包括一對底部，所述這對底部從所述交叉中間部分伸展，這對底部呈基本上相互平行的關(guān)系并且處在沿所述交叉中間部分的橫向伸展的一個平面內(nèi)；在間隔開的位置將密封件夾緊，該間隔對應(yīng)于所述連接孔之間的間隔，以便使密封件的相鄰部分呈緊密并列關(guān)系；和通過使所述底部穿過所述相鄰部分并使所述底部的端部向內(nèi)彎曲指向所述交叉中間部分，使得夾子與管形構(gòu)件連接，從而將夾子相對于所述管形構(gòu)件牢固地固定。
全文摘要
一種管形構(gòu)件(10),它適用于包裹金屬絲或纜索或者用于在兩個表面(28,29)、例如爐(30)和爐門(32)之間形成密封,該管形構(gòu)件設(shè)有外部安裝固定夾(14)。該夾子由單獨(dú)的金屬絲部件制成,每個夾子在其中點(diǎn)呈銳角彎曲,以形成一個頭部(16)和一對肩部(19,20),該頭部和肩部安裝在其中一個待密封表面上的一個孔(27)內(nèi)。夾子還包括與橫向伸展的底腳(23,24)緊接著的交叉中間部(21,22)。底腳(23,24)穿過管形構(gòu)件(10)的壁并且夾緊,由此底腳朝向交叉部向后伸展。公開的襯墊由紗線、例如玻璃纖維紗線與不銹鋼絲相互編織而成。各夾子(14)之間的間隔可變化,以便適應(yīng)孔間隔的變化和/或提供管形構(gòu)件,該管形構(gòu)件經(jīng)過編織而成并可沿其待連接的表面在不同位置處變化其直徑。
文檔編號F16B2/20GK1255187SQ98804830
公開日2000年5月31日 申請日期1998年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月11日
發(fā)明者H·E·拉德克二世 申請人:聯(lián)邦莫古爾系統(tǒng)保護(hù)集團(tuán)有限公司