用于比如线缆和/或软管等导管的保护罩的改进的制作方法
本发明涉及一种用于比如线缆和/或软管等导管的改进型保护罩，并且更具体地但非排他地，本发明涉及一种保护罩和一种被配置为保护架空线缆和/或软管免受在重力作用下从地下矿井的顶板掉落的碎屑和液体的影响。
背景技术：
如本领域技术人员已知的，对于用于高磨损环境中的各种类型的导管存在呈保护罩形式的防护件。这样的防护件或罩通常包括圆柱形套筒，该套筒的尺寸适合于给定的应用，从而在适当的情况下基本上包围并包绕一个或多个导管。如本文中所使用的，术语“导管”是指被配置为传送东西的细长构件。因此，本文所关注类型的导管的典型实例包括软管、线缆、丝、管等。术语“导管组件”在本文中被定义和使用为单一导管或彼此紧邻地使用的多个导管，因此该术语在本文中应理解为明确包括单一导管或多个这样的导管。此外，相应导管可以被配置为不同的细长构件，因此这些构件不是作为另一导管的一部分形成或不是以其他方式一体地连接至另一导管，或者相应导管可以与一个或多个其他导管为一体。
这样的保护罩或防护件以及耐磨线缆或软管系统的实例为由申请人jhrgllc以名称为“保护罩(protectivecover)”的国际专利申请公开号wo2002095891(荷兰)所描述和提交的。在wo2002095891中描述的保护罩包括包围具有开放端的线缆或软管的套筒。套筒被描述为对石油类产品具有耐受性，并且由细长的织物片形成，该织物包括高强度纱线并且进一步包括相对的纵向边缘，所述相对的纵向边缘可以使用例如钩环材料(比如，
根据wo2002095891，高强度纱线选自由长链聚乙烯、高强度芳族聚酰胺、液晶聚合物及其组合所组成的组。描述了呈索环形式的另外的固连器件，用于将套筒的开放端固连至线缆或软管，并且将以相隔的间距缠绕在软管或线缆上的附加带(“罩”)描述为适于某些应用。
值得注意的是，wo2002095891的保护罩在其段落[0001]中被描述为在比如机场等环境中当软管和线缆被拖曳经过比如混凝土和沥青等磨损表面上时向软管和线缆提供保护。因此，所描述的保护罩主要旨在用于地面上或任何要保护的软管和线缆被部署在的任何表面上。
存在多种工业情况，比如在地下矿井中，与wo2002095891中主要关注的情形相比，不期望在进行给定工业操作的地表面上(即，脚的高度上)放置线缆和/或软管。
具体实例—与采矿顶板支撑楔垫间液压软管和线缆相关联的问题
图1示意性地展示了在典型的英国煤矿中使用的现有技术的架空线缆系统100，该系统包括地板101、包括顶板托梁的顶板(或天花板)102、以及煤面103。如采矿领域的技术人员所知，鉴于在地下矿井的隧道或中庭中、在脚部高度处的可用空间有限，非常期望将导管组件放置在四处运输工人和机器的区域上方。在所示的实例中，通常包括一系列顶板托梁的顶板102由楔垫(动力支撑件，通常为大型液压千斤顶的形式)支撑，并且通常情况下，所谓的“楔垫间”线缆和/或软管在它们之间延伸。尽管由于线缆/软管在地面高度以上，从而消除了与此类线缆/软管在地下隧道或中庭的地板上的移动相关联的磨损，但是本领域技术人员将了解，仍然存在与这样的架空导管相关的磨损因子。楔垫104包括支撑在基座108上的一对竖直液压缸106、107，从而支撑与顶板102接触的顶篷109。类似地，楔垫105包括相应的液压缸110、111、基座112和顶篷113。
如图所示，导管组件114被架空定位，即在下方工作的作业人员的头部高度的上方，并且在所示的实例中，包括包绕导管组件114的套筒状保护罩115。具有罩115的导管组件114从相应顶篷109、113由相应丝环悬挂器116和117(它们在点118和119处附接至每个相应顶篷)悬挂。每个相应悬挂器116、117通常由高拉力丝制成，该丝适当地附连至与其相关的顶篷，并且在其另一端(下端)处包括如图所示环绕导管组件114的末端环。
在采矿业中，已知的导管组件罩115可以采用各种形式。通常，在英国采矿业中，使用罩形式的基本防护件，该防护件基本上由比如尼龙等聚酰胺布制成。然而，对于某些应用，在英国采矿业中已知的是，将组件114配置成具有更坚固的罩，该罩包括抗冲击钢网的外层和比如尼龙等聚酰胺布的内层，以及位于二者间的耐冲击的高强度的基于芳族聚酰胺的层。为了试图保护给定的导管组件免于掉落的碎屑，这种罩是期望的，例如在图1的实例中，组件114上掉落的巨砾120和地板101上的岩石堆121都是通过岩石掉落/顶板塌陷而产生的，如总体在矿井顶板102的区域121处指示的那样。
因此，与这种架空导管相关联的问题是由于从隧道或中庭的顶板掉落的碎屑和液体(尤其是水)引起的磨损而造成的损坏。如英国的煤炭开采领域的技术人员已知的，可以通过使用以类似于wo200209589中描述的方式配置的保护罩或使用前述保护罩来减轻来自上方的碎屑和水的磨损。然而，与配置成在地面高度上使用的罩相比，用于保护架空导管的罩遭受额外的复杂性。在这方面，例如，罩本身的重量可能是有问题的，因为它们可能构成了将由要保护的导管支撑的相当大的额外重量。在大型矿井中，例如在澳大利亚、南非和美国等世界各地国家所发现的那样，必须支撑的此额外重量特别成问题。因此，在这样的大型矿井和大型地下洞穴/结构中，存在不使用甚至是非常基本的类型的保护罩的趋势。这部分地是由于相应地较大的罩带来了相应的额外的重量负担，部分地是由于缺乏可在这样的应用中使用的合理地坚固且轻质的罩。
在提供对所有潜在相关背景现有技术的完整公开方面，应注意英国专利号gb2513759b，因为它与本发明人“davidgooding”的名称为“管接头的改进的安全保护件(improvedsafetyshieldforapipejoint)”的另一项发明有关。顾名思义，这涉及一种用于管接头的保护件，该保护件包括被特别地配置用于保护此类接头的分层结构。
本领域技术人员将了解，在许多矿井中所需的线缆和软管的量通常是巨大的，因此需要通过使对线缆和软管的损坏最小化来改善效率并因此改善间接成本。减少或消除这种损坏消除了位于矿井中的机器的操作停工时间的量，并为人员/作业人员以及可能有理由存在于地下的任何人提供了更加安全的工作环境。
为了尽可能地减少/防止生命损失和/或伤害，在各种工业环境中(比如在矿井、工厂和其他设施(比如电站))，与架空线缆/软管相关联的安全性至关重要。明显损坏的电力和通信线缆会造成严重的电气危险，但是软管在很高压力的流体的情况也经常发生。对于后者，破裂的软管会以各种方式引起严重的问题，比如释放可能灼伤人的热的液体和/或气体。此外，这样的液体/气体可能处于非常高的压力下并且因此其释放可能是爆炸性的，或者是作为非常细小的流体射流而释放的类型(其可以轻易且严重地刺穿人的衣服和/或皮肤/身体)。后一影响对于液压注入领域技术人员是已知的。尽管前述已知的在尼龙内层上包括钢网/芳族聚酰胺外层的罩有助于减轻与冲击有关的某些问题，但其(1)缺乏对某些预定条件(特别是高压)的批准测试，并且与其他问题相关联，比如(2)由于矿井顶板产生的水而导致线缆/软管随时间而退化，以及(3)为矿井中的作业人员/人员针对与非常高的压力相关联的软管破裂以及由于电缆损坏而被激活的比如楔垫等故障设备提供的保护不充分。
因此，楔垫间导管通常包括液压软管和一个或多个线缆，比如电力和/或通信线缆。如上所述，当它们移动时，它们通常经受从顶板支撑件之间的顶板掉落的碎屑。这可能会损坏软管和线缆的橡胶外罩，如下所示：
(a)液压软管
如本领域技术人员将理解的，通常在地下矿井中使用的类型的软管典型地包括增强结构，该增强结构包括增强金属承载纤维的基质(呈编织物的形式)。通常，这种编织物由碳钢制成。这样的结构本身可以在比如基于塑料或橡胶的材料的聚合材料形成并构成软管的整个壁，或者可以用作外层，该外层带有例如塑料或橡胶聚合物材料层的非金属承载层的衬里。因此，这种软管结构通常直接从顶板或楔垫顶篷被挂而架空：
·在这样的损坏使外编织钢丝暴露的情况下，它允许高度腐蚀性的矿井水渗透从而腐蚀钢丝。软管依靠钢丝的强度来容纳高压液压油。强度的这种缺失导致软管失效并且高压流体逸出。
·另外，如果碎屑从上方掉落在这样的软管上，那么大而重的碎片或岩石等可能会撞击软管，并且这种撞击可能会导致末端故障(作为从一个软管到下一软管的链接件的软管机械端件的故障)，这是因为软管组件没有被设计成承受如此严重的末端机械拉力。
·(1)或(2)的第一个可能结果：由于定位该故障以及移除和更换或以其他方式维修故障软管所花费的时间而导致的矿井的生产力损失。
·(1)或(2)的第二个可能结果：流体注入对人员造成的伤害和/或死亡，其中，人，比如煤面处的作业人员/工程师，在正发生故障或已发生故障时接近故障点。
(b)线缆
楔垫间线缆也容易受到矿井中掉落的顶板碎屑的撞击：
·当碎屑足够大而重时，撞击线缆的重量会拉动线缆的末端点(作为从一个线缆到下一线缆的连接件)，从而导致末端故障。
·主要后果是由于必须更换和安装新线缆而导致生产力损失。
鉴于以上指明的问题，本领域技术人员将了解到，因此需要提供一种呈套筒形式的改进的保护罩和/或另外的改进的系统，用于保护(a)架空导管不受损坏，同时(b)作业人员免于软管破裂和/或因电缆退化引起的故障而造成严重伤害。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于至少一个导管(比如线缆和/或软管)的保护罩，以防止或减少对其的损坏。
本发明的另一个目的是提供一种保护罩，该保护罩能够配置为用于保护由一个或多个线缆和/或软管构成的导管组件的套筒，以便针对例如从地下矿井的隧道顶板掉落的碎屑和/或水等外部物质提供保护。
本发明的另一个目的是提供一种呈套筒形式的保护罩，该保护罩在结构上是坚固的，并且被特别地配置用于保护矿井中的架空导管。
本发明的另一个目的是提供一种用于覆盖导管组件的改进的保护系统，其中，导管组件悬挂在表面上方，而不是搁置在表面上。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于包围矿井中的导管组件的保护罩，所述保护罩具有柔性细长主体，该主体包括多个离散的功能层并且能够配置为具有外表面的套筒，所述保护罩的特征为包括：
第一层，该第一层基本上由基于芳族聚酰胺的材料构成，该第一层在结构上被配置为针对与源自外部环境的冲击抛射体相关联的力提供显著的保护，同时还被配置为显著地抵抗通常与破裂软管相关联的类型的内部产生力；以及
第二层，该第二层与所述第一层的外表面相邻，该第二层在结构上配置为网的形式，从而保护所述第一层不受外部物体的影响，否则该外部物体可能潜在地对所述第一层造成撕裂损坏；并且
所述保护罩的特征为进一步包括：
第三层，该第三层与所述第一层相邻并且包括聚合物膜，该聚合物膜基本上不渗透至少一种液体的通过。
优选地，所述基于芳族聚酰胺的材料包括织造的弹道级对位芳族聚酰胺纤维的织物。
优选地，所述基于芳族聚酰胺的材料包括聚(对苯二甲酰对苯二胺)(ppta)。
优选地，所述基于芳族聚酰胺的材料包括来自包括以下的组中的纱线的共混物：间位芳族聚酰胺和对位芳族聚酰胺。
优选地，所述基于芳族聚酰胺的材料包括纱线的共混物，所述纱线形成重量超过每平方米500克的布，并且额定为承受至少300摄氏度的连续热和至少1000摄氏度的间歇辐射热。
优选地，所述第三层基本上不渗透来自外部环境的水。
优选地，所述保护罩被配置为保护包括来自包括水、酸、油、碱或其组合物的组中的一种或多种内部液体的软管，并且所述第三层基本上不渗透来自所述组的至少一种液体。
优选地，所述第三层另外被特别地配置为显著地抵抗通常与破裂软管相关联的类型的内部产生力。
优选地，所述第三层包括纤维基布比如玻璃布，该纤维基布包括所述聚合物涂层。
优选地，所述聚合物层包括硅橡胶或ptfe的涂层。
优选地，所述第二层的所述网结构由至少两层网材料织造并配置而成。
优选地，所述网结构提供由金属、或金属合金比如不锈钢制成的呈盔甲的形式的柔性护面。
优选地，所述第二层包括多个相邻的网层。
优选地，所述网具有大约每厘米两股的规格。
在本发明的优选实施例中，所述套筒还适当地包括第四层，该第四层呈合成聚合物比如聚酰胺的最内部衬里层的形式，从而与包括所述膜的所述第三层相邻。
优选地，所述罩基本上永久地附连至导管组件。
优选地，所述罩包括紧固组件，该紧固组件被特别地配置为使得所述罩能够从所述导管组件可拆卸地移除。
优选地，所述紧固组件使得所述套筒的包括所述膜的所述第三层形成为具有相对的纵向边缘的细长片，所述相对的纵向边缘包括用于沿着所述导管组件的长度将所述相对的纵向边缘可释放地附接在一起的器件。
优选地，所述用于将所述相对的纵向边缘可释放地附接在一起的器件包括钩环固定装置。
优选地，所述第一层还包括细长片，该细长片包括纵向区域，该纵向区域被配置为与所述第二层的外表面上的相对的纵向区域接合，使得所述相对的区域包括用于将所述相对的纵向区域沿着所述导管组件的长度可释放地附接在一起的器件。
优选地，所述第一层的所述纵向区域包括所述第一层的边缘。
优选地，所述用于将所述相对的纵向区域可释放地连接在一起的器件包括钩环固定装置。
优选地，所述罩包括至少一个束带，该至少一个束带被配置为围绕当以套筒的形式配置时所述罩的圆周延伸。
优选地，所述束带包括棘轮收紧机构或与该棘轮收紧机构相关联。
优选地，所述罩包括一个或多个附接点，以用于在所述罩被配置为套筒时将所述罩附接至柔性股、比如位于矿井中的该套筒上方的丝，从而将所述套筒从其上悬挂。
优选地，所述附接点包括呈孔眼或钩的形式的悬挂器件。
与用于架空线缆和/或软管的已知罩相比，有利地，根据本发明配置的罩有助于减小作用在给定的被保护在其中的导管组件上的保护罩的重量。
根据本发明的第二方面，提供了一种导管保护系统，该导管保护系统包括如所附权利要求1至26中任一项所述类型的保护罩以及来自包括以下的组中的至少一个导管：液压软管、电力线缆和通讯线缆。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于保护至少一个或多个线缆和/或软管免于从上方掉落的物质的系统，所述系统包括使用如所附权利要求1至26中任一项所述类型的至少一个保护罩，使得所述罩从柔性股悬挂，该柔性股进而被附接至固定的结构，该固定的结构基本上竖直地位于所述至少一个或多个线缆和/或软管上方。
优选地，所述柔性股从所述固定的结构的两个点悬挂。
优选地，所述固定的结构包括所述矿井或楔垫顶篷的至少一个顶板托梁。
优选地，所述柔性股包括悬链的形状。
优选地，所述柔性股包括金属丝。
优选地，所述柔性股包括由不锈钢制成的丝。
与用于保护架空线缆和/或软管的已知系统相比，有利地，根据本发明配置的保护系统利用保护罩和悬挂组件来悬挂罩以减轻作用在给定的被保护在其中的导管组件上的罩的重量。
附图说明
为了更好地理解本发明并示出其可以如何实施，现在将参考附图仅以举例的方式描述根据本发明的具体实施例、方法和过程，在附图中：
图2以透视图示意性地展示了根据本发明配置的、包括呈套筒形式的保护罩的受保护导管系统的所设想的最佳模式；
图3以透视图示意性地展示了图2的保护罩，该保护罩从套筒的形式打开成平面矩形形状，使得所示的视图是去除了导管的套筒的外表面；
图4以透视图示意性地展示了处于打开形式的图2和图3的保护罩，使得所示的视图是去除了导管的套筒的内表面；
图5示意性地展示了沿图3和图4所示的并沿着束带216的纵向轴线的线a-b的截面视图；
图6示意性地展示了沿线c-d截取的图2的导管系统的放大截面视图；
图7示意性地展示了根据本发明的保护罩的另一优选实施例的截面视图，该保护罩与图2至图6的实施例的保护罩的不同之处在于缺少其某些特征，而保持了总体如图2至图6所描绘的其他特征。
图8示意性地展示了根据本发明的罩的另一优选实施例的截面视图，该罩与图2-7的罩的不同之处在于其基本上被配置为用于永久地固定至导管组件；
图9以截面示意性地展示了根据本发明配置的、涉及图2至图8的所有实例的保护罩的结构的第一总体优选实施例901；
图10以截面示意性地展示了保护罩的结构的第二总体优选实施例，根据本发明该保护罩包括三个结构层；
图11以截面示意性地展示了根据图10中描绘的三个层配置的保护罩，其与根据图6、图7和图8的实例的包括内部衬里层的四层实施例形成对比；
图12以截面示意性地展示了保护罩的另一优选实施例，该保护罩包括图10所描绘的三个层并且被示出为基本上永久地固定至导管组件；
图13以截面示意性地展示了保护罩的另一优选实施例，该保护罩包括图10所描绘的三个层并且包括可移除的套筒(如围绕导管组件示出)，并且还包括组合式悬挂与固连束带；
图14以透视图示意性地展示了如图2所描绘以及在图3、4、5、6和13中也呈现的组合式悬挂与固连束带；
图15以透视图进一步详细示出了图14的组合式悬挂与固连束带的操作；
图16根据本发明以透视图示意性地展示了覆盖矿井现场中的导管组件并布置来将罩从架空设置的悬链丝悬挂的过程；以及
图17根据本发明示意性地展示了改进的架空线缆和软管悬挂系统，其可以与图1所描绘的现有技术系统适当地形成对比。
具体实施方式
现在将通过举例的方式描述发明人所设想的特定模式。在以下描述中，阐述了许多具体细节以便提供透彻的理解。然而，对于本领域的技术人员将清楚的是，可以在不局限于这些特定细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法和结构，以免不必要地使描述模糊。
根据本发明配置的保护罩的最佳模式—如图2至9所示的四层结构。
根据本发明设想的最佳模式，图2以透视图示意性地展示了受保护的导管系统201，该导管系统包括呈保护罩202形式的防护件，该保护罩基本上构成细长的管状套筒。套筒202保护导管组件203，因为其基本上位于套筒内部。在所示的实例中，被包绕的导管组件203包括四个相邻的细长管状导管，这些导管沿其长度基本彼此平行，并且由相应的软管204、205以及相应的电缆206和207组成。然而，本领域技术人员将了解，给定导管组件的确切组成取决于需要其的特定(或多个)应用，并且因此可以包括多于四个或少于四个导管，导管例如可以包括以下各项中的一项或多项：液压软管、电力线缆和通信线缆。
套筒202基本上被配置为一系列离散层，在设想的最佳模式中，这些离散层被特别选择成使得每个层基本上由与其他层不同的材料形成。在从套筒202的外部到内部的方向上工作的第一、第二、第三和第四材料层包括：
a.外部冲击保护层208，形成套筒最外表面的至少一部分
b.内部冲击保护层209，与层208相邻
c.液体不可渗透膜层210，邻近内部冲击保护层209，并且要求是对至少一种液体(比如在采矿应用中，水)基本上不可渗透的d.套筒衬里层211，用于防止膜层210直接接触导管组件
在设想的最佳模式下，相应的层209、210和211被配置为使得当处于套筒形式时，保护罩完全包围导管组件203。值得注意的是，外部冲击层208主要涉及针对掉落的碎屑进行保护，因此，其可以形成为不完全环绕导管组件203，而是仅在罩的顶部上形成层。本领域技术人员将了解，对于根据本发明配置的保护罩的给定应用，可能存在的指定分层为：层208、209、210和211中的任何一层或多层可能不需要完全环绕给定的导管组件。
呈套筒形式的保护罩202基本上包括细长的圆柱形构件，该圆柱形构件因此包括相应的第一开放端212和第二开放端213。在所示的实例中，套筒的相应端包括层209、210和21中的一个或多个(优选地，液体不可渗透膜210和/或衬里211)的折叠边缘或摺边，以防止外层208与导管组件203的任何导管接触。这是需要的，因为在设想的最佳模式下，外层208基本上由针织的不锈钢丝网组成，如果套筒的开放端以由层208组成的方式终止(例如摺边)，则该不锈钢丝网可能会损坏导管。
如本领域技术人员将理解的，导管保护系统201的保护套筒202可以以多种不同的方式配置，并且此类防护件具有优选的总体配置。第一优选的总体配置模式(在下文中称为“a”型，其实例在图2中展示)包括包裹物，使得罩被形成为具有相对的纵向边缘的细长片，并且其中，至少一层的相对边缘包括用于围绕给定导管组件的长度将至少一个层的相对纵向边缘可释放地且牢固地附接在一起的器件。以这种方式，整个罩可以容易地绕(即，包裹)导管组件放置，并且类似地可以容易地“打开”并因此通过展开而移除。因此，包裹物类型的配置使得能够在现场将保护罩施加(即，重新安装)到从地下矿井的顶板悬挂的类型的导管组件上或从其移除。这种用于围绕给定导管组件来固连罩的器件提供了沿整个长度的套筒的连续固定，并且在设想的最佳模式下，它构成了主要的这种固连器件。
根据本发明配置的保护罩的第二优选的总体配置模式在本文中称为“b”型。b型配置基本上包括具有开放端的管状套筒，但是与第一总体配置类型形成对比，其不包括沿其轴向长度的打开器件，因此可能不能在不首先将导管组件从其安装状态断开连接或拆卸的情况下被容易/轻易地装配在已经安装的导管组装上。鉴于没有设置沿其长度的打开/闭合器件，本领域技术人员将容易了解，与根据a型配置制成的罩相比，b型配置模式显然制造更简单。因此，b型相当廉价且制造更快，并且主要旨在用作适于以下应用的模式：其中需要在远离给定应用地点(比如煤矿)的工厂中制造具有保护罩的导管组件，这种导管组件将被部署在该给定应用地点以供使用。
根据第一(a型)或第二(b型)总体配置模式配置的保护罩可以进一步被配置为包括沿其轴向长度的呈一个或多个固连束带形式的附加固连器件。本领域技术人员将理解，这对于利用第一总体配置模式的实施例特别重要，以便由此提供沿套筒的长度存在的纵向打开器件的附加固连。
根据本发明，根据a型或b型配置进行配置的保护套筒(其具体实施例可以包括或可以不包括上述附加固连器件)可以被配置为额外包括或不包括从架空结构悬挂(即，悬垂)套筒的器件的优选实施例。根据本发明的又一重要方面，提供了一种用于悬挂导管组件的改进的系统，该系统包括多个不同的部件，特别是(a)提供了架空丝，该架空丝本身被配置为从架空结构(比如矿井的顶板)悬挂，(b)在给定的套管上提供一系列附接器件，这些附接器件被特别地配置为能够使套筒沿着这样的架空丝从一系列的点悬挂。以这种方式，不是仅从例如矿井的顶板悬挂包括保护套筒的导管组件(如在图1的示例性现有技术系统中总体示出的)，本发明提供了一种架空丝，这样的被覆盖的(或者就此而言未覆盖的)导管组件可以在多个不同的点处被架空丝悬挂，以便将其重量分散到与直接支撑结构(即，架空丝)附接的更多附接点上。
这种分散载荷的系统优于图1的现有技术系统，因为与图1的系统(其通常涉及矿井中对应于沿着矿井的下一相应楔垫顶篷的每个相应附接点)相比，该系统容易地允许更多数量的附接点。而且，略微出乎意料的是，本发明的发明人已经确定，这种架空丝如果以非教导的方式悬挂从而在两点之间形成弯曲从而构成悬链，则会卸掉掉落碎屑的一些冲击力(否则，是罩本身将会经历的)。已经发现，这至少部分地是由于这样的冲击力使导致这种悬链丝将动能施加给架空丝，该架空丝因此沿合力所作用的任何方向摆动。
在图2的实例中，保护套筒202沿其轴向长度包括呈一个或多个固连束带形式的前述附加固连器件。因此，在套筒202上设置了固连束带214、215和216，所有固连束带缠绕在套筒的外表面的圆周上。因此，束带214、215和216缠绕在套筒202周围并缠绕在主固定器件上，所述主固定器件基本上平行于开口沿着罩202的长度延伸。束带214被设置为相对靠近套筒端213，而束带216被设置为相对靠近套筒的相反端212。附加束带215定位在沿套筒的轴向长度的大约中间。所有三个束带均配置有用于将自己紧紧地且牢固地紧固在套筒周围的器件。在最佳模式下，它们各自包括钩环固定装置(比如
在图2的最佳模式实例中，保护套筒202还包括上述一系列附接器件的优选实施例，所述附接器件特别地配置为使得该套筒能够沿着悬链式架空丝从一系列点悬挂。因此，相应的固连束带214、215和216被配置为还具有呈相应孔口(孔眼)220、221和222形式的附接点。孔眼优选地为金属环的形式，该金属环适当地由比如黄铜等不生锈材料制成。以这种方式，根据本发明，孔眼能够接纳并附接至如上文描述的悬链架空丝。
图3以透视图示意性地展示了图2的保护罩，该保护罩从套筒的形式打开成平面矩形形状，使得所示的视图是去除了导管的套筒的外表面。因此，以这种方式，图3进一步详细说明了根据第一总体配置模式(a型)配置的罩，并且由此提供了关于一层到下一层的连接的更多细节。根据最佳模式，外部冲击保护层208约占罩的总外表面面积的三分之一至一半，并且因此在所示实例中，外部冲击保护层并未配置为一路围绕给定管道组件延伸，而是，例如当位于矿井中的现场时，仅存在于顶部，以针对从上方掉落的任何碎屑(比如岩石)提供保护。层208位于内部冲击保护层209的顶上并因此与其相邻。在最佳模式下，内部冲击保护层209围绕导管组件延伸了为了对给定应用提供所需保护和安全所需的程度。在所示的实例中，此层包围罩的整个圆周的一半延伸，但是在某些应用中可能适合将此层配置成完全环绕给定的导管组件203。外部冲击层208通过任何合适的方式固定至内部冲击层209，比如通过使用芳族聚酰胺/钢线缝合到其上。因为层208在层209的上方/外部并且在最佳模式下包括钢网，所以除了层209的在外部冲击层208的边缘之下和之外延伸的部分之外，应当了解，透过外部网层可以从上方有效地看到内部冲击层209。内部冲击层209进而沿其纵向长度附连至液体不可渗透膜层210上，后者在外侧被内部冲击层209覆盖并且在另一侧被衬里层211覆盖。由于图3是外表面的视图，因此套筒衬里层211不那么可见，因为它位于与所示的相反的表面上，即，它位于当罩包裹在给定导管组件周围时形成套筒内部的表面上。
图3进一步展示了第一和第二主固定器件，呈沿罩202的长度延伸并因此基本平行于罩的纵向轴线的、纵向延伸的相应固定条带301和302。如图3所示，在最佳模式下，将它们设置在层210上，固定条带302沿着片层210的外边缘延伸，并且固定条带301与外边缘条带302位于层210的同一表面上，但是沿着一条线远离该边缘，因此更靠近片210的中心。以这种方式，因此固定条带301相对于外边缘条带302可以被称为“内”。但是，对于某些其他实施例(对于特定应用可能是优选的)，固定条带301、302可以直接放置于相关的呈现表面上(如存在于罩周围的给定点处)。在最佳模式中，固定条带301和302各自分别代表两部分钩环固定装置的一部分，该部分因此被配置为附接至每个相应组中的另一相应部分上。在该实例中，交叉阴影线表示“钩”型固定材料，因此条带301和302被配置为附连至相应的“环”型固定材料条带上(如位于罩上的其他地方)。本领域技术人员将了解，环型固定材料可以用于条带301、302，但是在那种情况下，显然需要位于其他地方的固定材料包括钩型材料。
除了包括固定条带301和302的主固定器件之外，图3还进一步详细说明了根据相应的束带214、215和216的辅助固定器件(其包括合适的固定装置)。在最佳模式中，每个给定的束带都由强劲且柔韧的材料制成，比如尼龙织带(或另一种合适的聚酰胺)，在该材料上附连了钩环型固定器件。在这方面，例如，束带216在其外表面上被分成两个主要区域，如图3所示：包括钩型固定材料的区域303和包括环型材料的区域304，这些区域各自沿着束带的长度延伸，直到它们在划分/缝合线305处相遇，该划分/缝合线位于沿着束带距外端约三分之一处。以这种方式，当罩202包裹在导管组件203周围时，因此束带216也包裹在导管组件周围，使得区域303的钩材料已经穿过系紧带扣219，从而定位成接合并因此附连至区域305的环材料。
图4以透视图示意性地展示了处于打开形式的图2和图3的保护罩202，使得所示的视图是去除了导管的套筒的内表面。如上面关于图3所述，鉴于外部冲击层208基本上位于内部冲击层209的外表面上方，该外部冲击层在此视图中仅沿罩端212、213的下侧边缘呈现。图4具体地详细描述了分别包括固定条带301和302的每个两部分钩环固定装置的上述第二部分。因此，内部冲击层209的下侧(在图中示出为顶侧)包括沿着片202的纵向上边缘的固定条带401，而膜/衬里210/211的下侧包括沿着其最上边缘延伸并且因此在方向上比条带401更朝向片202的中心定位的固定条带402。因此，对于相应条带301和302包括钩材料的情况，固定条带401、402将因此需要包括环材料。最外条带401沿着内部冲击层209的纵向外边缘延伸，而内部纵向延伸条带402附连至翼片403的纵向边缘(例如，如下面相对于图5和图6进一步展示的)，在所示的实例中，翼片基本上由液体不可渗透膜210和套筒衬里211构成，因此没有层209的任何成分。在图4中借助于相应的成对虚线404和405来表示图3的固定条带301和302的对应位置，其在罩202的外表面上是清楚的，对于本实例中的实施例，虚线可以构成缝合线，其中通过缝合穿过相应的层209、210和211而附连相应的固定条带301、302。在操作中，最外固定条带401被配置为附连至内部条带301，内部条带在图4中被描绘为平行缝合线404，而内部条带402被配置为附连至在图4中被描绘为平行缝合线405的外部条带302。因此，在图4中呈现标签“404(301)”和“405(302)”的原因是为了突出显示在图3中描绘的出现在保护罩202的向外表面上的固定条带301、302相对于图4所示的固定条带401、402(因此存在于保护罩202的相对(内)表面上)之间的对应关系。
如先前在图2、3和4所展示的实施例中所指示的，内部耐冲击层209占罩的圆周的大约一半。这通过图4中的双缝合线406示出，双缝合线将内部冲击层209固定至膜210，并且还如图中所见固定至衬里层211。以类似的方式，如图4所示，在衬里211的表面上也存在矩形缝合线，矩形缝合线与将相应的束带214、215和216固定至分层罩202相关联。这些相应的矩形缝合线总体在407、408和409处针对相应的束带214至216指示出。
为了更好地展示保护罩202的相应层208、209、210和211相对于彼此的性质和范围，图5示意性展示了沿着在图3和图4中所示的并且遵循束带216的纵向轴线的线a-b的截面视图。因此，线a-b基本垂直于套筒罩202的纵向轴线，并且沿着辅助固连束带216的纵向轴线的方向截取。为了展示翼片403的目的，总体在501处将其描绘为远离罩202的主体的其余部分升高并因此横向于罩的主体的其余部分。然而，它可以被移动并且因此可以例如与层209平行对准或垂直于层209摆动。如朝向翼片403的外边缘的双向箭头502所示，当翼片围绕膜/衬里510/511与内部冲击层209的连接点503旋转时，翼片可以朝向或背离主体移动。连接点503可以例如包括层210和211到层209、并且在所示的最佳模式下还到层208的缝合。以这种方式，翼片403能够以铰链状的方式起作用。结果是，翼片403因此由膜/衬里210/211的端形成，该膜/衬里本身以固定条带402终止。在膜/衬里的与翼片403相反的端处，即在如箭头504所示的向右的方向上，在套筒202的外表面上提供(未示出)包括相应的固定条带301和302的固定区域，如图3所示，条带302位于膜/衬里210/211的终止点，条带301在该终止点之前并且因此所处的位置比条带302更靠近翼片403。
在操作中，可以通过有效地抓持包括固定条带301和302的区域504并沿该方向移动它，从而使相应的固定条带301、302能够接合并附连至相应的固定条带401、402，而将罩202推入其套筒状形式。换句话说，罩主体上存在的翼片403的位置和长度以及相应的固定条带的定位是使得外部固定条带401与内部固定条带301接合并且内部固定条带402与外部固定条带302接合。
关于固定条带相对于内部冲击层和液体不可渗透膜层如何布置的确切配置，存在多种可能性。如本领域技术人员将理解的，发现上面提到的翼片并入有助于提供双重封闭系统，为液体不可渗透膜层210提供一个封闭，并且为内部耐冲击层209提供另一个封闭。
如本领域技术人员将理解的，如关于图2至图5所描述的，包括液体不可渗透膜209的内包裹层是使得其内表面和外表面分别各自包括协作的固定条带402和302以影响膜围绕导管组件的封闭。然而，本领域技术人员将理解，与图2至图5所述的实施例不同的实施例，如图所示连接至内部冲击层209的固定条带302可以潜在地连接至适当更长的内部冲击层209，而不是连接至膜/衬里组件210/211。
就层与层以及主固定条带和辅助固连束带的精确固定装置而言，存在各种可能性，从缝合穿过所有层到仅缝合到内部冲击层209。在一些应用中，关于防止液体(尤其是水)从外部环境进入套筒，膜层210的完整性将是重要的，而在其他应用中，通过缝合造成的刺穿将不会出现严重问题。因此，在主要关注控制高压破裂的应用中，为了保持分层的完整性，优选的是在频繁的点处将膜、内部冲击层和衬里层缝合在一起，对于束带214、215和216以及固定条带301、302、401和402的固连，同样是这种情况。
除了包括相应的固定条带对301、401和302、402的纵向固定装置之外，图5还更好地展示了辅助固定条带216的性质及其在505处与保护罩202的主体外表面的连接。在设想的最佳模式中，束带216通过缝合线被固定在层209(和/或层208)的顶部上。沿着层209的在朝向区域504的方向上延伸的长度，内部冲击层209可以通过总体在503所示的缝合而适当地固定至膜层210。可以看到固定束带216包括两个突出的端部507和508，它们分别包括带扣219(用于供束带216的远端穿过以将束带216收紧和固定在位)，并且508包括用于将罩从架空支撑件悬挂的悬挂器件222。在最佳模式中，悬挂设施222采用如上所述的孔眼的形式，但是也可以采用钩的形式(就功能而言有效地为开口环)，从而使得钩能够容易地接合到给定的支撑架空丝以及从其接合。然而，还应理解的是，图2至图5所展示的最佳模式使得，对于某些应用，一个或多个悬挂器件和/或一个或多个收紧束带不是必需的。因此，为了避免疑问，本发明关于罩的层的任何方面均不应被视为同时限于任何这样的悬挂特征和/或固连束带。换句话说，设想了关于要求保护的相应层的顺序的实施例，其不包括任何这样的悬挂特征或辅助固连束带。
图6示意性地展示了沿线c-d截取的图2的导管系统201的放大截面视图601，并且因此被示为包括在保护罩202内的导管组件203。截面视图601使得套筒202的截面基本上是圆形的。然而，由于相应层208、209、210和211都是柔性的，因此本领域技术人员将理解，图6所描绘的截面代表理想的情况(比如特别是当罩包围导管组件时)，其中截面是圆形的或基本上是圆形的圆。然而，本领域技术人员将理解，特别是当罩不包括位于其中的任何导管时，则由于具有基本上柔性的结构，因此这种罩可能与沿该罩的纵向轴线发生形状变化的截面相关联，并且该截面使得沿所述轴线的各个(或全部)点处包括不规则形状，因此最好将不规则形状描述为“非圆形”，比如本质上典型地更接近椭圆形和/或以某种方式起皱和/或如果充分下压以实现此形状则构成基本扁平的圆形。
图6关于相应层208、209、210和211之间的相互关系以及关于各种其他特征提供了附加清晰度。因此，固定束带216的性质和配置被进一步详细地示出，使得束带216被示出为，在图6的上半部中和周围在外部冲击层208之上和上方以及朝着图的下半部在内部冲击层210之上围绕整个套筒延伸。在602处，束带216被示为穿过系紧带扣219，以便如603处所示在自身上环回。在最佳模式中，束带216与图2中的其他此类束带一样包括钩环型固定表面，使得在带扣219上环回的这部分附连至束带的主体的其余部分(在外部耐冲击层208的顶部上位于其下方)。如箭头602所示，系紧带扣219附接至铰接材料片604，该材料片优选地由与束带的主体相同的材料制成，该材料片在横向于束带的主长度的方向上延伸。这种自由移动的部分604以这样的方式促进将束带216插入穿过带扣219：使得束带能够被拉紧。片604在基本上紧接在包括呈孔眼222形式的悬挂器件的束带605的上端之前的位置处背离束带216的主体延伸。以此方式，束带216因此涵盖使束带216能够提供用于将束带围绕套筒202收紧的特征以及通过悬挂器件222悬挂套筒(导管组件位于套筒内)的特征的元件。
图6帮助呈现了相应层如何以及在何处通过沿着保护罩202的纵向长度的方向延伸的主紧固装置而紧固在一起。因此，如图中左侧的箭头606所示，沿膜层210的外边缘定位的固定条带302被示出为固定地附接至并因此邻近于位于膜210的翼片403的端点处的相应固定条带402。图6所示的具体配置代表了设想的最佳模式。在这方面，固定条带端402在条带端302的外部并因此与之重叠，从而在任何水/碎屑/灰尘从上方落到套筒上的情况下促进这样的水和碎屑流走。以这种方式，包括固定条带302和402的固定装置在被包裹时沿着套筒的长度提供第一主固定。将了解，如果固定端302不是以刚刚描述的如图所示这两个端在套筒的上半部相遇的方式覆盖在固定端402上，则防止液体/碎屑进入将不那么有效。
如箭头607所总体指出的，图6进一步详细描述了包裹的套筒202的主固定装置，包裹的套筒是通过膜层210的固定条带301和沿着内部耐冲击层209的面向内部的边缘定位的固定条带401提供。以这种方式，固定条带301牢固地附连至条带401的这种布置沿着套筒202的长度提供了第二主固定器件。本领域技术人员将了解，使用刚刚描述的第一和第二主固定装置与仅使用其中一个或另一个相比，沿套筒202的长度提供了更牢固的固定。最后，在所示的实例中，膜/衬里210/211通过如总体在图的右侧的608处所示的缝合被附接至或靠近内部冲击层209的远端。
将了解，仅提供图5和图6以更好地展示各个层的总体相互关系，并且在外部冲击层208和内部冲击层209的精确长度方面不一定是准确的。
图7示意性地展示了根据本发明的保护罩701的另一优选实施例的截面视图，该保护罩与图2至图6的实施例的不同之处在于，缺乏其某些特征，而保持了总体如所图2至图6描绘的其他特征。因此，图7描绘了导管保护套筒701，其被示出为没有任何导管就位，并且包括与图2至图6的实施例中所描绘的相同的总体结构。因此，套筒701包括相应的外部冲击层702和内部冲击层701，并且在它们下方还包括膜层704以及在该膜层下方的衬里层705。图7的实施例还包括相应协作的多对固定条带706和707以及708/709，它们基本上是被描述为图2-6的相应对301/401和302/402的镜像。然而，与图2至图6的先前实施例形成对比，套筒701不包括类型216的任何一体束带系统以及其相关联的带扣219和悬挂器件222的特征。这是因为本发明关于与保护罩的结构层的特定顺序有关的方面(比如图7中的相应层702至705)不应被认为也局限于除了包括沿着罩的长度延伸的类型的主固定装置之外还包括比如一个或多个束带等辅助固定装置。
图8示意性地展示了根据本发明的罩的另一优选实施例的截面视图，该罩与图2-7的不同之处在于其基本上被配置为用于永久地固定至导管组件。这样受保护的导管系统801包括具有外部冲击层803、内部冲击层804、液体不可渗透膜层805和衬里层806的套筒802，从而包绕导管组件807。然而，与图7的实施例形成对比，套筒802不包括比如在图7中706/707和708/709处标识的任何细长的主固定器件。因此，在此实例中，套筒802在工厂中被预安装在导管组件807周围，从而创建导管保护系统801。尽管不如图2-6和图7的较早实施例那样可重复使用，但是本领域技术人员将理解，图8的实施例基本具有更简单的构造，因此制造起来廉价得多。
图9以截面示意性地展示了根据本发明配置的与图2至图8的实例有关的保护罩的结构的第一总体优选实施例和最佳模式901。分层结构901因此包括先前例如相对于图2至图6的实施例描述为层208、209、210和211的四个结构层。在最佳模式下，设想相应地配置的保护罩或防护件使得防护件由执行四种不同功能的四种不同材料制成，如将在下文中进一步详细描述。
根据本发明配置的保护罩的另一优选模式—根据图10至13的三层结构。
根据本发明，图10以截面示意性地展示了配置保护罩的结构的第二总体优选模式。与关于图2至图9描述的最佳模式形成对比，第二优选模式包括三个结构层。根据第二模式，分层结构1001包括如下材料层序列：
最外冲击保护层1002，形成套筒的最外表面的至少一部分
内部冲击保护层1003，与层1002相邻
液体不可渗透膜层1004，与内部冲击保护层1003相邻，并且要求是对在采矿应用中至少包括水的至少一种液体基本不可渗透的。在本实施例中，当将包括结构1001的保护罩包裹成或以其他方式成为细长圆柱形套筒的形式时，层1004代表最内层。
根据图10的第二总体优选模式，通过比较图9和10，与图2至9的第一总体优选模式的差异立刻是清楚的。因此，如图10所描绘的第二模式与缺少在图2至9中作为层211存在的内部衬里层有关。与第一模式的结构相比，结构层组件1001被认为代表了本发明的重要的更广泛方面，因为其构成了在衬里被认为不是必不可少的特定应用中可以令人满意地起作用的结构。这样的应用可以例如包括以下情形：空气中的灰尘量为最小，从而在液体不可渗透膜下方不需要衬里。
图11以截面视图示意性地展示了根据图10所描绘的三个层配置的保护罩，其与根据图6、图7和图8的实例的包括内部衬里层的四层实施例形成对比。因此，保护罩1101从外到内包括相应的层1002、1003和1004。因此，在液体不可渗透膜层1004下方没有衬里层。除了该差异之外，该结构基本上与图7的实施例的结构匹配，并且因此包括比如在图7中在706/707和708/709处标识的相应多对细长主固定器件1105/1106和1107/1108。
图12以截面示意性地展示了保护罩1201的另一优选实施例，该保护罩包括在图10中描绘的三个相应层1002、1003和1004，并且被示出为基本上永久地固定至位于其中的导管组件1202。值得注意的是，此实施例不包括稍早地描绘为束带(比如束带216)类型的任何一体的悬挂器件或辅助固定固连装置。然而，本领域技术人员将理解，包括图10至图12中的任一个所述的层序列的罩可以包括悬挂器件和辅助固定固连装置中的任一个或两者。
图13以截面示意性地展示了受保护的导管系统1301的另一优选实施例，其包括如图10所描绘的三个相应层1002、1003、1004的序列，并且包括被示出为围绕导管组件1303的可移除套筒1302，并且还包括组合式悬挂与固连束带1304。如在图6的实施例中，固连束带1304被配置为绕过套筒上以与系紧带扣1305接合，该系紧带扣被附接至横向于束带1304的主体延伸的保持件1306。还提供了一种悬挂装置件，其包括合适的附接器件，比如孔眼1308，用于与架空丝(未示出)连接以从其悬挂导管系统1301。
本发明的保护罩的优选实施例的各个层的示例性组成和供应商的细节
关于仅与给定保护罩的结构层的顺序有关的本发明的方面，除了存在有效构成内部衬里的附加层外，四层最佳模式实施例对应于三层实施例。以下将进一步详细地描述所有四个层。
外部冲击层—四层实施例的层208、702、803和三层实施例的层1002
外部冲击层邻近于内部冲击层的外表面定位。它在结构上被配置为保护内部冲击层免于外部物体，否则外部物体潜在地引起撕裂损坏，比如切口和孔。在设想的最佳模式中，此层包括构成合适的金属或合金(例如不锈钢)网的盔甲护面层的针织网。如本领域技术人员将了解的，这种柔性护面层有效地包括环或链节，通常另外被称为“链甲”。因此，此外部冲击层被配置为提供附加的外罩，以承受掉落的碎屑的尖锐切削边缘而防止其穿透内部冲击层(相应图2、图7和图8中的层209、703和804)并损坏其下方的软管/线缆。
适当地，外部冲击层包括至少一层这种链甲，但是为了提供增强的保护，外部冲击层可以同样地包括两个或更多个这样的优选彼此附连的组分层。在最佳模式中，在所提供的各个点处将两个这样相邻的组分层紧固在一起，其中链甲内的孔口的直径优选地在2至10mm的范围内，并且更优选地在2至5mm的范围内，使得优选的间距为每厘米大约两股。根据给定应用的要求来选择制成网的丝的直径，该直径可以在约0.2mm至1mm的范围内，优选为0.35mm。这样的层可以例如由在英国注册成立的“knitmeshlimited(尼麦西有限公司)”公司(www.knittmeshtechnologies.com)供应的knitmeshtm构造而成。合适材料的条带包括库存代码号为1.3652e+11“layflet针织丝网袜，直径为2x0.28mm的304l不锈钢丝”的产品。这种条带为150mm宽，可以按需要的任何长度供应。然后，如果给定的应用需要，可以使用不锈钢丝将两个或多个这样的条带缝合在一起。
内部冲击层—三层实施例的层209、703、804和四层实施例的层1003
此层由高耐冲击材料制成或基本上包括高耐冲击材料，该高耐冲击材料在结构上被配置为针对与源自外部环境的冲击抛射体相关联的力提供显著的保护，同时还被配置为显著地抵抗通常与破裂软管相关联的类型的内部产生力。
在设想的最佳模式中，此材料适当地包括基于芳族聚酰胺的材料，该材料适当地为织物的形式。在本说明书中，术语“芳族聚酰胺”用于描述由芳族单体形成的合成聚酰胺类别中的任何一种。如本领域技术人员所知，芳族聚酰胺纤维是一类耐热且强劲的合成纤维，其例如在航空/军事应用中用于弹道主体护面织物和弹道复合材料、自行车轮胎等，名称“芳族聚酰胺(aramid)”衍生自被称为芳香族聚酰胺(aromaticpolyamide)的材料类别。
关于本发明，这种芳族聚酰胺的优选实施例是本领域技术人员公知的商品名为kevlar的芳族聚酰胺。“kevlar”是杜邦公司的注册商标tm，并且本领域的技术人员知道，其化学名称是“聚(对苯二甲酰对苯二胺)”或“ppta”，
本领域技术人员将理解，对于需要比单片这样的织物所提供的冲击强度更高的冲击强度的应用，内部耐抗冲击层本身可以包括两个或多个层，而不是仅包括单一层。
液体不可渗透膜层—图1至图6和图9的层210；图7的层703，图8的层804，图10至图13的层1004
根据本发明，此层与内部冲击层相邻，并且包括基本上不可渗透来自外部环境的至少一种液体(比如水)通过的膜。在设想的最佳模式下，此层由强劲耐用的材料(比如涂有聚合物的玻璃布)配置而成，该材料充当防水屏障，以阻止矿井水和灰尘颗粒渗透到位于罩内的软管/线缆组件的外罩。更一般地，根据本发明配置的液体不可渗透层的主体可以基本上包括适合于将要使用罩的给定应用的任何材料。因此，对于许多应用，足够强劲耐用的纤维基布将足够，玻璃布是成本低、总体耐化学侵蚀、阻燃且容易获得且低成本的纤维基布。通常发现硅橡胶的聚合物涂层由于其耐热性、耐各种化学物质和相对低的成本而适用于许多应用。通常，涂层将是合适的，但是在本说明书中，术语“涂层”应理解为不仅是“外部”涂层，而且还包括主体被配置为使得聚合物被有效浸渍进入/遍布主体的织物层的情况。以这种方式，本文所使用的术语“膜”应理解为涵盖这两种情形。
如前所述，鉴于矿井中的典型软管包含碳钢纤维以提供对软管壁的增强，因此需要防止水(例如来自矿井的顶板)与任何裸露的纤维接触，在这种软管壁中存在裸露的纤维可以是非常需要的。因此，提供所描述的液体不可渗透膜层有助于防止或至少基本上减少腐蚀和磨损，否则腐蚀和磨损通常由于水和/或灰尘颗粒的进入而引起。
液体不可渗透膜层的优选材料是由在英国注册成立的(http://www.thstextiles.co.uk)公司“thsindustrialtextileslimited”供应的“涂覆有硅橡胶的玻璃布”的材料。产品数据表中将产品称为“8333sr148型，每平方米460克”，底布被构造为每厘米为19.2根，每厘米8.0针，织物厚度为0.40mm；纱线数为ec9136特克斯经纱和ec9136特克斯纬纱，织物重量为每平方米410克。底布具有耐热性，从而被描述为能够承受550摄氏度。此外，该产品包括在织物的一侧上每平方米50克的硅橡胶的橡胶涂层，其对于220摄氏度下连续使用、短时达250摄氏度具有耐热性。
可以使用其他形式的液体不可渗透材料来配置用于特定应用的合适的液体不可渗透层。因此，例如，在需要根据本发明配置的保护罩对腐蚀性油、酸、碱等不可渗透并且具有耐受性的应用中，可以使用比如聚四氟乙烯(ptfe)的高耐受性涂层代替硅橡胶。然而，被认为适合于某些应用的其他聚合物包括例如聚氯乙烯(pvc)、聚(醚酮)(“peek”)、聚醚酰亚胺(pei)或氯丁橡胶。在本说明书中，术语“氯丁橡胶”用于描述通过氯丁二烯聚合制成的合成橡胶。
根据本发明的优选实施例，液体不可渗透层被特别地配置为显著地抵抗通常与破裂软管相关联的类型的内部产生力。以这种方式，通过提供穿透的额外层，进一步大大降低地下矿井中已知软管可能发生的液压软管破裂的风险，从而补充了如上描述的内部冲击层所提供的防止内部破裂的主要保护。
套筒衬里层211，用于防止膜层210直接接触导管组件
此层是根据图2至图9的包括四个层的第一通用实施例特有的，而不是根据图10至图13的包括三个层的第二通用实施例特有的。如在地下采矿和更一般地在工业领域中的本领域技术人员所公知的那样，基础柔性套筒罩通常用于覆盖矿井等中的各种类型的导管，以提供针对磨损破坏的保护。这样的基础罩适当地由比如nylontm的聚酰胺制成，并且通常包括胀大的网状材料，该材料保护液压软管(或线缆、链、丝或其他导管)免于磨损和退化。
在本发明的当前四层实施例中，这样的罩方便用作衬里层。除了用作防止磨损的衬里外，这种衬里还提供了一些虽然有限的保护，以防止软管产生针孔并防止泄漏。适用于给定应用的衬里将具有适当的熔点(比如210至220摄氏度)，并具有对大气因素和老化的良好耐受性，并具有与汽油、油、酒精、稀碱、稀酸、苯、丙酮、醚、四氯化碳、氯基溶剂和霉菌/细菌等化学物质/试剂的良好相容性。
如本领域技术人员将了解的，对于特定应用而言，期望和/或需要由监管者(比如美国矿山安全与健康管理局(mhsa))批准的材料制成的衬里。因此，按照有关阻燃性的ic171/1来批准用于地下矿井通常具有适当的安全标准。英国存在类似的标准，因此，根据前英国煤炭公司1986年第182号规范(bcc规范182)的耐火性和抗静电要求由英国煤炭公司作出的批准取决于必需的或者至少是优选的给定应用。
劳埃德测试和认证
如本领域技术人员所知，劳埃德船级社(lloydsregister)emea(以下简称“劳埃德”)是劳埃德集团有限公司(在英国注册成立的公司)的成员。根据以下规定的三个层构造的保护罩已经由劳埃德按照“劳埃德船级社类型批准系统—程序ta02：2002”的测试程序进行了测试和验证，能承受10,000psi的液压油喷射破裂：
·外部冲击层，由上述指定层的不锈钢knitmeshtm(直径为0.35mm的细网)构成；
·内部冲击层，由
·液体不可渗透(防水)膜层，由涂覆有硅橡胶的玻璃布的指定层构成。
相关测试证书于2015年6月3日发布，“证书编号15/90003”。这种层组合可以用于构造配置有或没有内部衬里的套筒，并且因此代表经过劳埃德测试的组合，该组合适用于形成四层保护罩总体结构模式(根据图2至9)以及根据图10至图13的三层保护罩的总体结构模式的一部分的所述组合。
在英国和其他地方，本领域技术人员将了解，矿井通常在液压软管等中的流体压力高达5000psi的情况下运行。因此，确保这种软管在该工作压力的11/2倍(即7500psi)的情况下操作是行业标准。因此，将理解，根据劳埃德测试的实施例、按照本发明配置的罩被测试为远远超过安全系数的11/2倍(7,500psi)而高达安全系数的2倍(10,000psi)。因此，在设想的最佳模式下，根据本发明配置的罩应使得内部软管破裂应被容纳到高达和包含7,500psi。更具体地，至少内部冲击层(三层实施例的层209、703、804和四层实施例的层1003)应能够承受高达并包含7,500psi的内部软管压力，并且优选地，不可渗透层同样能够承受这样的压力。
本发明的另一方面—用于将覆盖的导管组件从支撑结构悬挂的改进的系统
本发明还被认为包括用于将覆盖的导管组件从支撑结构悬挂的改进的系统。此改进的系统可以包括根据如上所述的第一(最佳)模式或第二优选模式配置的保护罩。但是，此系统的方面可以同样与因此并未根据模式1或模式2的基本结构进行配置的其他形式的保护罩一起使用。
图14以透视图示意性地展示了如图2至图6所描绘的并且也与图13所示的束带相同的组合式悬挂与固连束带。束带216优选地由尼龙织带型材料制成，并且包括细长主体1401，该细长主体包括相应的上表面1402和下侧表面(在所截取的视图中未示出，但是总体上由箭头参考箭头1403指示)。在1404处，在主体1401的端部处提供了悬挂装置，该悬挂装置包括孔眼222，该孔眼包围用于接收架空丝的孔口1405。合适的悬挂装置或件1404包括主体1404的向后折叠的材料部，以提供环，当将带扣219保持就位时，环自身于是继续形成另一环件1406。在优选实施例中，束带216包括钩环材料的固定表面。在所示的实例中，下表面1403包括靠近终止束带端1408的区域1407，该端因此在束带的与所述带扣端相反的一端处并且由钩材料构成。区域1407被配置为与包括环型材料的较长的下侧区域1409接合，从而当主体1401的终止端1408绕着附连有该束带或以其他方式使用束带的给定罩经过时提供钩环型固定。因此，端1408可以首先沿箭头1410的方向经过，然后沿箭头1411的方向其次穿过带扣219，然后如变化180度方向的箭头1412所示沿相反的方向在带扣219的顶部返回，以包围主题保护罩，并且一旦端1408以足够的量穿过带扣219，则其可以双倍返回以使钩材料区域1407与环材料区域1409接触。以这种方式，通过使非钩环上侧靠近给定保护罩的外表面，从而进一步固连了沿其长度包括细长纵向打开器件的罩。
图15以透视图进一步详细示出了图14的组合式悬挂与固连束带的操作，并且展示了束带216已经穿过带扣219，并且然后束带被附接至架空悬链丝1501。实际上，该束带可以用于具有图9或10所示的总体结构配置的保护罩周围。尽管为了说明的目的，在图15中未示出其内包括导管组件的罩，但是这种罩将穿过束带中的环，如方向箭头1502所示。
根据本发明配置的可以用于固连和/或悬挂保护罩的类型的束带和带扣可以采用除上述形式之外的多种形式。例如，与如图2-6和图13-15所描绘的束带的形式形成对比，围绕套筒的固连束带的功能可以由与罩上的便于从上方的丝进行悬挂的器件分离/不连接的独立束带来提供。同样，任何种类的固连束带(无论是否一体连接到悬挂器件)都可以以任何合适的方式操作，以使其能够围绕给定的套筒被收紧并保持在位。因此，代替例如图14和15中公开的具有孔口的简单的系紧带扣，可以使用棘轮束带系统来提供束带在罩上的更牢固的固定。
根据本发明，图16以透视图示意性地展示了如下过程：覆盖矿井现场中的导管组件，并且布置来将罩从架空设置的悬链丝悬挂。因此，细长罩1601被示出为部分地包裹在导管组件1602周围，因此，罩1601包括沿着罩的长度的主细长固定装置，比如通过图3和图4的相应固定条带对302/402和301/401或图7的706/707和708/709。罩1601还包括辅助固连固定束带1603和1604，其绕过罩的外表面。束带1603包括系紧带扣构件1605和上文所述类型的悬挂孔眼1606，孔眼1606被配置为以某种方式附接至架空支撑丝1607。在该实例中，与其的附接是通过穿过孔眼1606的丝环，使得丝环1608中的孔口1609被配置为接纳架空支撑丝1607。
图17根据本发明示意性地展示了改进的架空线缆和软管悬挂系统，其可以与图1所描绘的现有技术系统适当地形成对比。示出了图16的细长保护罩1601沿着地下矿井的隧道1701延伸，使得罩1601通过束带(比如图16的1603和1604)从架空丝1607悬挂。矿井隧道1701包括顶板1702和地板1703，相应的楔垫1704和1705就位，用于牢固地向上支撑顶板1702。与图中所示的隧道部分的相对短的长度相比，架空丝1607呈悬链形状的形式，其沿着隧道的长度的相当大的距离延伸。因此，如图17的左侧所示，支撑丝1607经由架空悬挂器1707从左侧楔垫1705的楔垫顶棚1706被支撑，并且类似地，在该图的另一侧，架空丝1607被悬挂、但是在所描绘的视野之外，并且比右侧楔垫1704更靠右。以这种方式来悬挂架空丝1607有助于承受掉落的碎屑的一部分冲击力，使得罩1601的上表面或比如1603和1604所示的附接束带不会感觉到其全部冲击力。后者是非常有益的，因为否则如果不与可能在左右方向上并且在一定程度上沿其纵向轴线方向摇摆的柔性悬链丝结合使用，则附接束带因为这种冲击力将容易损坏和/或可能完全失效。
架空丝更广泛地被认为是修长的股形式的任何细长柔性构件，例如从适当的支撑结构从上方悬挂的金属丝。这样的柔性股可以适当地包括由比如不锈钢等耐腐蚀材料制成的丝。重要的一点是，柔性股必须以这样的方式从支撑结构悬挂：即，其呈现悬链的形状，即例如已知在从两个点自由悬挂的重的柔性绳索产生的重力作用下具有曲线的形状。因此，这种柔性股不应被附连至支撑结构，以免其过紧，因为需要其形成悬链形状，以允许其通过能够沿着股的纵向轴线方向左右摆动而吸收冲击力。
相对于第二优选构造模式，根据图9的四个结构层的第一(最佳)模式或根据图10的三个结构层配置的防护件使得与例如仅由尼龙网构成的现有技术防护件相比，它们具有相当大的重量。此外，在比如澳大利亚和美国等国家的大型矿井中，软管和线缆系统比英国的要大得多，其结果是涉及相当大的总重量。在英国，典型的待覆盖导管为约1.5m长，而在较大的矿井中，它们可以约2到3倍长，例如大约4m长。这是包括比如图2的214、215和216等辅助固定支撑束带的另一个原因，因为它们与上方的悬链丝或股一起沿给定的被支撑罩组件的长度提供额外的支撑。因此，如本领域技术人员将了解的，这样的束带和在悬挂在其下方的给定罩的整个长度上延伸的悬链丝从而充当并用作抵抗在由罩支撑/被保护在罩的任何导管的相应端处的末端拉力的撑托件。
主固定器件(在最佳模式下包括钩环固定条带，例如
比如图2-6的束带214、215、216、图13的带1304、图14和15的束带216、图16的束带1603以及图16的束带1603、1604等辅助固连束带优选地被配置为便于从上方悬挂给定罩，并提供围绕给定的导管组件的固连。从大多数好的包装材料制造商容易获得的合适束带的实例包括宽度38mm的聚酯织造束带(通常以100m的卷装出售)。抗静电耐火磷化带扣是高度优选的，通常用于矿井。在英国注册成立的samuelgrant(sheffield)limited公司(www.samuelgrant.co.uk)能够供应这种束带材料卷和磷化带扣。然后，根据本发明，如果需要，这些可以与合适的悬挂孔眼或钩组装在一起，以提供本文的图14和图15中例示类型的束带单元。
主固定器件(在最佳模式下包括钩环固定条带，例如
如前所述，保护矿井中的(比如穿过煤矿的煤面线)软管和线缆是重要的以确保防止损坏。来自顶板的碎屑掉入支撑件之间将以两种方式损坏软管和线缆的罩。首先，罩遭受裂开和切割，然后露出线缆和软管的支撑丝；排出矿井的矿井水和切煤操作中的水使所述丝生锈，在软管的情况下，严重故障通常导致软管破裂。由于煤面上的狭窄空间，软管非常靠近操作员，因此，任何此类破裂都非常危险，并可能导致液压注入和/或撞击操作员，以及导致上煤操作的停工时间。因此，这种破裂的软管必须尽快更换，因为这种破裂将导致上煤操作停止约30分钟。
第二类损坏(碎屑掉落并击中软管(和线缆))冲击软管终止端(和线缆)的终止点，再次导致软管的严重故障，其结果与上述相同。电缆也遭受这种冲击损坏，结果是破坏了顶板支撑件的丝和通信系统的连续性。线缆损坏的更危险的类型是由于线缆芯损坏而在系统内部积累电阻。如果不对此进行管理，则电动顶板支撑件(楔垫)会并且确实遭遇虚假的操作指令(称为“幽灵灌注”)的影响，因此，顶板支撑件可能/将在没有操作者指示的情况下运行。在这种情况下，支撑件可能前进而几乎不会发出警告，从而导致作业人员被困住，并且结果只能是严重的伤害和/或死亡。矿井中水进入线缆还存在其他已知/相关问题，这也将影响顶板支撑件的运行并导致煤操作停止。
通常，添加楔垫间线缆/软管保护防护件将减少上述问题，并且如上所述根据本发明的优选实施例的附加罩的设计将减少对线缆和软管的罩造成的损坏。
根据本发明的最佳方式，导管罩至少在其每一端通过呈环的形式(比如图16的环1608)的不锈钢线缆固连至悬链丝。使用这种固连线缆环进一步减少了冲击载荷对内部的受保护的软管和线缆的影响。然而，如果软管破裂，则根据本发明配置的罩将抵抗逸出的流体的基本上瞬时的和可能刺穿的射流，以便由此将其分散在更宽的面积上，从而防止其直接击中操作者。通常在矿井和其他工业应用中的软管中出现的高压涉及液压，比如在楔垫的操作中，并且可能包括例如大约800kpa至2000kpa的工作压力和高达大约8000kpa的破裂压力。
根据本发明配置的导管组件罩分为两种基本类型。类型1包括定制的包裹型防护件。此防护件可以围绕一根或多根软管和线缆安装，也可以在不需要从其末端连接中移除软管或线缆的情况下安装。类型2包括配置为安装到个体软管或线缆的防护件。第二种防护件可以在工厂条件下直接安装在导管上，但是在某些应用中也可以考虑将其在给定的工作场所进行现场安装。
上文所述的本发明的优选实施例不应被认为限于附图中所示或上文所述的每个给定层的角度覆盖范围。出于经济原因，根据本发明配置的罩可以包括相应层，每个层分别围绕给定的导管延伸某个所需量，对于每个给定的层，这个量可以高达并包含360度的覆盖范围，因此，给定层完全包围导管。因此，取决于给定的应用，本发明的罩的每个相应的层可以绕过导管，或者被配置为以所需的任何覆盖范围来绕过给定的导管。就所用材料的量而言，给定层的完全覆盖范围(360度)显然是最昂贵的，其成本随着所用材料的减少而成比例地降低。同样，将理解，所公开的本发明的分层可以得到涉及整体柔性差异的各种罩，所需的柔性由罩中每个特定层的柔性确定并且被认为是适于特定的应用。
鉴于以上对优选实施例的描述，本发明的某些关键优点和益处可以总结如下：
对于线缆和软管，悬链系统被设计和配置为承载和分散此类导管的重量，从而防止大块碎屑的外部引发的冲击载荷损坏线缆/软管主体，并防止干扰和/或损坏软管的末端连接点。
因此，将导管组件从顶板支撑件悬挂的悬链丝系统可以防止外部冲击载荷(比如由矿井的顶板掉落的碎石所引起的载荷)对软管端配件造成机械拉动，从而防止发生软管故障。
对于高压软管，经过劳埃德测试的材料的组合防止高压流体破裂的内力渗透到大气中以及可能对工人造成的伤害。
利用根据本发明配置的楔垫间罩的煤面线将比没有利用的情况具有更高的成本效益和环境友好性。值得注意的是，楔垫间软管罩将大大延长在其内受保护的软管的使用寿命。与之对比，如本领域技术人员将理解的，传统上，大多数矿井通常会在每次安装结束时更换所有互连软管。因此，本发明促进了软管和线缆以及罩本身的更大的可重复使用性。
提供了根据本发明配置的软管和/或线缆成本以及保护罩成本效益的实例：
楔垫间软管的成本取决于井孔和长度。以典型的1-1/4英寸压力和1-1/2英寸回流和2.2米长井的孔为例，可以得出估算的安装成本。
因此，例如，以压力软管为每根112.26英镑，回流软管为每根120.35英镑为例，那么对于所有此类软管的总和，235个顶板支撑件的煤面线通常为54,663.00英镑。因此，可以通过软管的可重复使用性、以及通过极大地提高安全性，在健康和安全法规以及合规性和责任问题方面降低总体成本，从而实现大大节省矿井的运营成本。
可以对包括命令线缆和楔垫间线缆的线缆进行类似的计算：根据本发明配置的楔垫间线缆软管罩将以取决于其尺寸和给定的应用的成本来零售。因此，根据本发明配置的罩的部署应显著(i)提高人员的安全性和(ii)降低给定应用(比如地下矿井)的总运行成本。
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