ES2784854T3 - Válvula para una sección de tubo inflable - Google Patents

Abstract

Sección de tubo inflable que está hecha de un poliuretano termoplástico, en donde la sección de tubo presenta un orificio y está conectada alrededor de este orificio adhesiva y completamente al pie de la válvula (20) de una válvula, en donde la válvula comprende un vástago tubular (10) y un pie de válvula (20) que está conectado adhesiva y completamente a un extremo del vástago (10), en donde el interior del tubo está conectado al interior del vástago (10) de manera sellada con respecto al entorno, caracterizado porque el pie de la válvula (20) está hecho de un poliuretano termoplástico, porque el vástago (10) de la válvula está hecho de un material termoplástico, y porque la sección de tubo es adecuada para la producción de tubos interiores.

Description

DESCRIPCIÓN

Válvula para una sección de tubo inflable

La presente invención se refiere a una sección de tubo inflable, que está hecha de poliuretano termoplástico y está conectada a una válvula que comprende un vástago tubular y un pie de válvula. La invención comprende, además, procedimientos para producir la sección de tubo.

Los tubos para neumáticos de vehículos, por ejemplo, los neumáticos de bicicleta, generalmente están hechos a base de caucho. Además, se conocen tubos hechos de materiales termoplásticos, por ejemplo, de poliuretano termoplástico. Estos últimos se caracterizan por el hecho de que son más resistentes que los tubos a base de caucho y presentan un peso significativamente menor. Sin embargo, en la actualidad, son considerablemente más caros de fabricar que los tubos a base de caucho.

La publicación DE 102009007 163 A1 describe un sistema de tubos con un tubo en forma de anillo y una válvula que se inserta en un orificio en el tubo. El tubo y la válvula están conectados porque la pared del tubo que rodea el orificio está sujeta entre el extremo de la válvula y un manguito de presión dispuesto en la válvula.

Además de los tubos toroidales, también se conocen secciones de tubo selladas en ambos extremos para su uso en neumáticos. Por ejemplo, el documento EP 0 090 221 A1 describe una pieza de tubo hecha de un elastómero termoplástico que puede usarse en un neumático de vehículo en lugar de un tubo convencional. Para unir la válvula a la pieza de tubo, se propone insertar el vástago de la válvula desde el interior a través de un orificio en la pared del tubo y pegarlo con un disolvente. Alternativamente, la válvula se puede unir a la pared del tubo sin pegar usando dos arandelas de goma y una tuerca de tornillo.

Otra posibilidad para fijar una válvula a una sección de tubo se describe en la publicación DE 3624503 A1. La válvula comprende un vástago y un pie redondo, que está hecho de un plástico similar al caucho. El vástago consiste en un plástico con una dureza de material significativamente mayor que el pie y está molecularmente conectado al pie. El pie puede fabricarse durante la producción del tubo y conectarse integralmente al mismo.

El documento DE 100 50 099 A1 describe una prótesis valvular cardíaca de conducto, que consiste en un tubo cilíndrico o un tubo provisto de protuberancias en forma de bulbo con una carcasa de soporte integrada con un anillo de base, que soporta al menos dos postes que apuntan esencialmente en la dirección del eje del anillo y que están conectados a través de una pared arqueada que sirve para sujetar velas flexibles.

El documento CN 100423663 C describe la estructura de una suela de zapato, en particular un diseño especial de la parte del talón.

El documento WO 96/18513 A1 describe una rueda de patín en línea neumática que consiste en un cubo rígido de uretano y un cuerpo de neumático que rodea el cubo y que está formado de uretano más blando.

En las instrucciones “Benutzerhinweise Ergon BH200 und BH300 Trinksysteme” de RTI Sports GmbH, Urmitz, se divulga un sistema de hidratación que consiste en un poliuretano, así como un tubo que se desenganchará de la mochila de hidratación.

El documento US2005/046182A1 divulga una disposición para conectar un artículo inflable, tal como, por ejemplo, una prenda inflable o un colchón de aire, a una fuente de aire. La disposición comprende una carcasa hueca semirrígida con una primera porción insertable generalmente tubular que se puede insertar a través de una abertura en una pared flexible del artículo inflable. Una segunda porción externa se extiende opuesta a la porción insertable y hacia afuera, en donde la porción externa y la porción insertable pueden estar interconectadas.

Los tubos conocidos tienen en común que la fijación de la válvula a la pared del tubo es compleja y propensa a fallas, por ejemplo, con respecto a la posibilidad de que la válvula se rompa en las variantes con abrazaderas.

La tarea consistía en proporcionar una válvula para una sección de tubo que se pueda conectar de manera fácil y segura a una sección de tubo. Además, la tarea era proporcionar una sección de tubo con una válvula correspondiente.

Esta tarea se logra mediante el objeto de la invención como se reproduce en la reivindicación 1. Los procedimientos para producir los objetos según la invención se especifican en las reivindicaciones 9 y 12. Otras formas de realización ventajosas de la invención se pueden encontrar en las reivindicaciones dependientes respectivas.

La presente invención se refiere a una sección de tubo inflable hecha de poliuretano termoplástico,

en donde la sección de tubo presenta un orificio y está adherida alrededor de este orificio y conectada completamente al pie de válvula (20) de una válvula, en donde el interior del tubo está conectado al interior del vástago (10) de manera sellada con respecto al entorno,

en donde la válvula comprende un vástago tubular (10), así como un pie de válvula (20) que está conectado adhesiva y completamente a un extremo del vástago (10),

caracterizada porque el pie de válvula (20) está hecho de un poliuretano termoplástico, porque el vástago (10) de la válvula está hecho de un termoplástico y porque la sección de tubo es adecuada para la producción de tubos interiores, y porque la sección de tubo es adecuada para la producción de tubos interiores de vehículos.

La válvula es adecuada para unirse a una sección de tubo inflable. En el caso de esta sección de tubo, se puede tratar de un tubo cerrado en forma de anillo o una sección de tubo cerrada en ambos extremos. Según la invención, la válvula comprende un vástago tubular, así como un pie de válvula, que está hecho de un poliuretano termoplástico. El pie de la válvula es adherente y está completamente conectado a un extremo del vástago.

Por “completamente” se entiende, en este caso, que un extremo del vástago está completamente abarcado por el pie de la válvula sin espacios en toda su circunferencia. Una “conexión adhesiva” significa que, debido a las interacciones físicas y/o químicas entre la superficie del vástago y el material del pie de la válvula, existe una conexión entre los componentes que va más allá de un simple ajuste positivo.

La válvula es adecuada para tubos o secciones de tubos llenos de gas, en particular aire, como se conoce, por ejemplo, de bicicletas, carretillas de mano, vehículos de motor o remolques. Las dimensiones del vástago de la válvula y las partes internas de la válvula corresponden preferiblemente a las de las válvulas conocidas, por ejemplo, con respecto a la longitud y el diámetro del vástago.

De acuerdo con la invención, el vástago está hecho de un material termoplástico. La forma mayoritariamente cilíndrica o seccionalmente cilíndrica del vástago puede producirse, por ejemplo, por moldeo por inyección o por extrusión. Las roscas internas y/o externas normalmente requeridas para unir los componentes adicionales de la válvula se pueden crear durante el proceso de fabricación o posteriormente, por ejemplo, por métodos conocidos de torneado o fileteado.

Preferiblemente, el material termoplástico utilizado para fabricar el vástago tiene una tenacidad y ductilidad que asegura que el vástago no se rompa a bajas temperaturas. Los termoplásticos adecuados son, por ejemplo, tipos resistentes o modificados en forma resistente de los grupos de estirenos, copolímeros de estireno, poliamidas, poliésteres, poliéteres tales como polioximetileno, poliolefinas y poliuretanos. Se prefiere particularmente un material termoplástico que sea adecuado para temperaturas de hasta menos 30°C. En comparación con un vástago de aluminio, un vástago que está hecho de material termoplástico se caracteriza por un gasto de energía significativamente menor requerido para la producción y un tiempo de producción más corto.

Un material particularmente preferido es el poliuretano termoplástico (TPU) que, en estado curado, dispone de la resistencia requerida para usarse como vástago de válvula y una elasticidad que permite que el vástago se doble sin romperse. Dicha válvula ofrece ventajas en términos de una variedad de variantes de diseño y en términos de accesibilidad y manejo, por ejemplo, al inflar un neumático.

Los poliuretanos termoplásticos adecuados son, por ejemplo, aquellos a base de poliésteres o poliéteres.

Según una realización, el poliuretano termoplástico tiene preferiblemente una dureza Shore en el intervalo de 70A a 95D, más preferiblemente en el intervalo de 90A a 90D y, con preferencia particular, en el intervalo de 98A a 85D.

De acuerdo con una realización adicional de la presente invención, el poliuretano termoplástico usado preferiblemente tiene una dureza más baja, de modo que el vástago de la válvula es flexible. Esto permite una mejor accesibilidad de la válvula para algunas aplicaciones.

Los poliuretanos termoplásticos son conocidos desde hace tiempo. La preparación se lleva a cabo haciendo reaccionar (a) isocianatos con (b) compuestos reactivos al isocianato con un peso molecular medio en número de 0,5 x 103 g/mol a 100 x 103 g/mol y opcionalmente (c) extendedores de cadena con un peso molecular de 0,05 x 103 g/mol a 0,499 x 103 g/mol, opcionalmente en presencia de (d) catalizadores y/o (e) excipientes y/o aditivos habituales.

Los componentes (a) isocianato, (b) compuestos reactivos a los isocianatos, (c) los extendedores de cadena también se denominan individualmente o juntos componentes estructurales.

Como isocianatos orgánicos (a), se usan preferiblemente isocianatos alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y/o aromáticos, más preferiblemente tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- y/u octametilendiisocianato, 2-metilpentametilen-diisocianato-1,5, 2-etilbutilen-diisocianato-1,4, pentametilen-diisocianato-1,5, butilen-diisocianato-1,4, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianatometil-ciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1,4- y/o 1,3-bis(isocianatometil)ciclohexano (HXDI), 1,4-ciclohexan-diisocianato, 1-metil-2,4- y/o -2,6-ciclohexan-diisocianato y/o 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-diciclohexilmetandiisocianato, 2,2'-, 2,4'- y/o 4,4'-difenilmetandiisocianato (MDI), 1,5-naftilendiisocianato (NDI), 2,4- y/o 2,6-tolilendiisocianato (TDI), difenilmetano diisocianato, 3, 3'-dimetil-difenil-diisocianato, 1,2-difeniletandiisocianato y/o fenilendiisocianato. Otros isocianatos alifáticos adecuados son, por ejemplo, hexametilendiisocianato (HDI) o 1-isocianato-4-[(4-isocianatociclohexil)metil] ciclohexano (H12MDI). Se usa particularmente 4,4'-MDI.

Los compuestos preferidos (b) que son reactivos a los isocianatos son los poliesteroles o polieteroles, que generalmente también se denominan “polioles”. Los pesos moleculares medios en número de estos polioles están entre 0,5 x 103 g/mol y 8 x 103 g/mol, preferiblemente entre 0,6 x 103 g/mol y 5 x 103 g/mol, en particular entre 0,8 x 103 g/mol y 3 x 103 g/mol. Los polioles tienen preferiblemente una funcionalidad promedio de entre 1,8 y 2,3, preferiblemente de entre 1,9 y 2,2, en particular 2. Los polioles (b) preferiblemente presentan solo grupos hidroxilo primarios. El peso molecular medio en número se determina de acuerdo con la norma DIN 55672-1.

Como extendedores de cadena (c), se pueden usar preferiblemente compuestos alifáticos, aralifáticos, aromáticos y/o cicloalifáticos con un peso molecular de 0,05 kg/mol a 0,499 kg/mol, preferiblemente compuestos bifuncionales, por ejemplo, diaminas y/o alcanodioles con 2 a 10 átomos de carbono en el radical alquileno, en particular 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol y/o di-, tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta-, octa-, nona- y/o decaalquilenglicoles con 3 a 8 átomos de carbono, preferiblemente oligo- y/o polipropilenglicoles correspondientes, en donde también es posible usar mezclas de extendedores de cadena. Los compuestos (c) preferiblemente tienen solo grupos hidroxilo primarios.

Los catalizadores (d), que en particular aceleran la reacción entre los grupos NCO de los diisocianatos (a) y los grupos hidroxilo del compuesto reactivo con isocianato (b) y el extensor de cadena (c), son, en una realización preferida, aminas terciarias, en particular trietilamina, dimetilciclohexilamina, N-metilmorfolina, N,N'-dimetilpiperazina, 2-(dimetilaminoetoxi)etanol, di-azabiciclo-(2,2,2)-octano. En una realización preferida adicional, estos son compuestos organometálicos tales como ésteres de ácido titánico, compuestos de hierro, preferiblemente acetilacetonato de hierro (III), compuestos de estaño, preferiblemente diacetato de estaño, dioctoato de estaño, dilaurato de estaño o las sales de dialquilo de estaño de ácidos carboxílicos alifáticos, preferiblemente diacetato de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño. Los catalizadores (d) se usan preferiblemente en cantidades de 0,0001 a 0,1 partes en peso por 100 partes en peso del compuesto (b) reactivo a isocianato. Se usan preferiblemente catalizadores de estaño, en particular dioctato de estaño.

Además de los catalizadores (d), también pueden añadirse los excipientes habituales (e) a los componentes estructurales (a) a (c). Se han de mencionar, por ejemplo, sustancias tensioactivas, rellenos, retardantes de llama, agentes nucleantes, estabilizadores de oxidación, lubricantes y agentes de desmoldeo, colorantes y pigmentos, opcionalmente estabilizadores, por ejemplo, contra la hidrólisis, la luz, el calor o la decoloración, rellenos inorgánicos y/u orgánicos, agentes de refuerzo y plastificantes. Los oligómeros y/o las carbodiimidas alifáticas o aromáticas poliméricas se usan preferiblemente como agentes de protección contra la hidrólisis. Con el fin de estabilizar el TPU de acuerdo con la invención contra el envejecimiento, se pueden añadir preferiblemente estabilizadores al TPU. Los estabilizadores en el sentido de la presente invención son aditivos que protegen un plástico o una mezcla de plástico contra las influencias ambientales nocivas. Los ejemplos son antioxidantes primarios y secundarios, fotoestabilizadores de amina impedida, absorbedores de UV, agentes de protección de hidrólisis, extintores y retardantes de llama. Se proporcionan ejemplos de estabilizadores comerciales en Plastics Additive Handbook, 5th Edition, H. Doubt, ed., Hanser Publishers, Múnich, 2001 ([1]), págs. 98-136.

Básicamente, cualquier poliuretano termoplástico es adecuado para la fabricación del vástago de la válvula. Los componentes estructurales (a) a (c) se utilizan para ajustar la dureza, en donde la relación (a)+(c) a (b) determina el grado de dureza. El índice de fusión del TPU se puede variar en relaciones molares relativamente amplias por las cantidades de los componentes estructurales (b) y (c) utilizados, en donde la viscosidad de la fusión se incrementa con el aumento del contenido del extendedor de cadena (c), mientras que el índice de fusión disminuye. Los TPU correspondientes presentan preferiblemente una dureza Shore de entre 30 A y 100 D, preferiblemente de entre 50 A y 80 D y con preferencia particular, de entre 60 A y 75 D.

La información general adicional sobre la producción de poliuretanos termoplásticos se puede extraer, entre otros, del siguiente trabajo estándar: Polyurethane Handbook, editado por Günter Oertel, 2a edición, Hanser Publisher, Múnich, pp. 421-433. Los procesos dirigidos para TPU ligera a altamente cristalinos se pueden extraer del documento EP 0922 552 A1 y para el aspecto transparente, del documento EP 1846465 A1. Se pueden encontrar TPU particularmente transparentes, por ejemplo, en los documentos WO 2010/076224 A1 y WO 2007/118827 A1, cuyo contenido se incorpora en esta solicitud.

Se puede producir un vástago de válvula hecho de poliuretano termoplástico, por ejemplo, por moldeo por inyección, extrusión y/o sinterización. Se prefiere la producción mediante moldeo por inyección o procedimientos de extrusión. Según la invención, es posible cortar una rosca en el vástago de la válvula después de que el vástago de la válvula se haya fabricado para poder aplicar un cierre. También es posible que la rosca se produzca durante la fabricación, por ejemplo, durante la fabricación del vástago de la válvula mediante un proceso de moldeo por inyección.

En realizaciones preferidas de la invención, el pie de la válvula encierra el vástago en la dirección axial al menos 3 mm, con particular preferencia, al menos 5 mm. Para mejorar aún más la conexión entre el pie de la válvula y el vástago, se proporciona preferiblemente una ranura en la sección del vástago que está conectada al pie de la válvula y se extiende hacia dentro desde la superficie lateral externa. Después de que el pie de la válvula se haya unido al vástago, esta ranura se llena con el material del pie de la válvula, de modo que haya un ajuste positivo adicional entre el pie de la válvula y el vástago. La profundidad del surco medida hacia adentro desde la superficie lateral y su forma se seleccionan preferiblemente de tal manera que, por un lado, el material del pie de la válvula llene completamente el surco, y por otro lado, el espesor del material del pie de la válvula todavía tenga suficiente resistencia sobre el mismo.

Una profundidad de 0,1 a 0,7 mm, en particular de 0,3 a 0,5 mm, ha demostrado ser un buen compromiso entre estos requisitos.

Además, en las realizaciones preferidas de la invención, el pie de la válvula está dimensionado de tal manera que el pie de la válvula en el extremo del vástago sobresale en cada dirección radial al menos tan lejos del borde exterior del vástago como corresponde a la mitad del diámetro del vástago en su extremo inferior. El pie de válvula en el extremo del vástago se proyecta, con particular preferencia, en cualquier dirección radial al menos tan lejos como el borde exterior del vástago como corresponde al diámetro del vástago en su extremo inferior. Si el diámetro del vástago en su extremo inferior es, por ejemplo, de 5 mm, el pie de la válvula en el extremo del vástago se proyecta en cada dirección radial, preferiblemente al menos 2,5 mm, con particular preferencia, al menos 5 mm más allá del borde exterior del vástago. En este ejemplo, el diámetro exterior del pie de la válvula es, por lo tanto, preferiblemente de al menos 10 mm, con particular preferencia, de al menos 15 mm.

Las expresiones “dirección axial” y “dirección radial” se refieren al eje del vástago que usualmente tiene una forma cilíndrica. Las dimensiones mínimas en las direcciones axial y radial aseguran que, después de que el vástago esté sujeto a una sección de tubo, el vástago está conectado en forma segura a la sección de tubo y no hay fugas, lo que podría permitir que el aire, por ejemplo, escape del interior del tubo al medio ambiente.

La superficie de contacto del pie de la válvula, que se prevé para su fijación a una sección de tubo, puede presentar diferentes formas. En una realización, es circular, de modo que la protuberancia del pie de la válvula sobre el borde exterior del vástago es idéntica en cada dirección radial en su extremo inferior. En una realización adicional, la superficie de contacto es ovalada, en donde las dimensiones mínimas anteriores para la proyección se refieren al eje transversal. El eje más corto del óvalo se llama eje transversal, el eje más largo se llama eje longitudinal. La extensión de la superficie de contacto del pie de la válvula en el eje longitudinal es preferiblemente de 1,5 a 3 veces su extensión en el eje transversal.

Un pie de válvula con una superficie de contacto ovalada se sujeta preferiblemente en una sección de tubo de tal manera que el eje longitudinal apunte en la dirección longitudinal de la sección de tubo. La dirección longitudinal de la sección de tubo corresponde a la dirección de marcha del neumático en la que se puede insertar la sección de tubo.

Además, ha resultado ventajoso elegir un poliuretano termoplástico como material para la producción del pie de la válvula, cuyas propiedades mecánicas, como la elasticidad y el alargamiento, corresponden a las del material del tubo. El pie de válvula está hecho de manera particularmente ventajosa del mismo material que la sección de tubo en la que se va a unir el pie de válvula. Con una elección adecuada del material, la probabilidad de que se produzcan grietas o desprendimientos por tensión debido a las diferentes propiedades del material al inflar o debido a las cargas durante el funcionamiento de la sección de tubo se reduce significativamente.

Los materiales de partida y los procesos de fabricación del pie de la válvula de poliuretano termoplástico corresponden a los materiales expuestos anteriormente para la producción de un vástago de válvula de poliuretano termoplástico.

Para el pie de la válvula se usa preferiblemente un poliuretano termoplástico con una dureza Shore de 40 A a 70 D, preferiblemente de 50 A a 50 D, más preferiblemente de 70 A a 90 A. Además de los aditivos mencionados, es beneficioso para el procesamiento de TPU utilizar lubricantes. Estos se reclutan de los grupos de sustancias de amidas de ácidos grasos, ésteres de ácido montánico, derivados de glicerina y poliolefinas, así como combinaciones de los mismos. Los compuestos individuales se pueden encontrar en el documento EP 1826225 A2 y en la literatura allí citada. Para el procedimiento de acuerdo con la invención, se debe seleccionar la proporción más pequeña posible de auxiliares de procesamiento para asegurar la mejor adhesión posible del vástago de la válvula al tubo de la bicicleta. En base a la formulación general, se debe seleccionar un contenido de lubricante del 0,001 al 2% en peso, preferiblemente del 0,01 al 1% en peso y con particular preferencia, del 0,05 al 0,5% en peso.

Un procedimiento preferido para producir una válvula de este tipo prevé que el vástago se coloque en un molde de fundición y que el pie de la válvula se produzca en el molde de fundición mientras el vástago se moldea a su alrededor. En el caso de un vástago hecho de poliuretano termoplástico, generalmente no es necesario un tratamiento previo, ya que el material del que está hecho el pie de la válvula se adhiere bien al material del vástago.

Por ejemplo, el pie de la válvula se fabrica bajo presión en un proceso de moldeo por inyección. El vástago se coloca en el molde de fundición, el molde se cierra y el poliuretano termoplástico se inyecta como masa fundida en una sección inferior del vástago. Después de que el compuesto plástico se haya endurecido, la válvula terminada se retira como un componente compuesto del molde de fundición. La masa fundida de poliuretano se procesa preferiblemente a una temperatura de 150°C a 250°C y una presión en el molde de 100 a 400 bar.

También es posible que el pie de la válvula se produzca a presión ambiente utilizando un sistema de fundición a base de poliuretanos en lugar de una masa fundida. El sistema de fundición puede consistir en uno o más, en particular dos componentes. Esta variante de producción es más barata que el proceso de fundición, pero los tiempos de ciclo durante la producción son más largos.

Los materiales de partida para los sistemas de fundición son esencialmente los mismos que para los mencionados en el caso de los poliuretanos de plástico. En la mayoría de los casos, también se usan polioles con más de 2 grupos hidroxilo y/o agentes de entrecruzamiento, lo que produce poliuretanos entrecruzados con mayor resistencia mecánica. Los agentes de entrecruzamiento preferidos son glicoles o diaminas de cadena corta, que se dosifican preferiblemente por separado, en particular en el caso de sistemas de fundición en caliente. La información adicional sobre sistemas de fundición y procesos de fabricación correspondientes se pueden extraer, entre otros, del siguiente trabajo estándar: Polyurethane Handbook, editado por Günter Oertel, 2a edición, Hanser Publisher, Múnich, pp.

388-421.

Un objeto de la invención se refiere a una sección de tubo inflable, que está hecha de poliuretano termoplástico y presenta un orificio a través del cual se puede transportar aire al tubo. Alrededor de este agujero, la sección de tubo está adherida y completamente conectada al pie de la válvula de acuerdo con la invención, de modo que el interior del tubo está firmemente conectado al interior del vástago. Se conocen materiales adecuados para la producción de la sección de tubo y procedimientos para su producción tales como extrusión, moldeo por inyección o moldeo por soplado.

En el contexto de la presente invención, el material de la sección de tubo puede presentar la misma composición que el material de la válvula. También es posible que la sección de tubo y la válvula presenten una composición diferente o consistan en diferentes materiales.

En el contexto de la presente invención, la sección de tubo y la válvula consisten preferiblemente en un poliuretano termoplástico, en donde la dureza de los poliuretanos termoplásticos utilizados no suele ser la misma para la sección de tubo y la válvula.

Se puede establecer una conexión permanente entre el pie de la válvula y la superficie de la sección de tubo que rodea el orificio de diferentes maneras. Son adecuados para este propósito, por ejemplo, los adhesivos conocidos, en particular los adhesivos a base de poliuretano.

La válvula se conecta preferiblemente a la sección de tubo humedeciendo la parte inferior del pie de la válvula con un disolvente y luego presionándola sobre la superficie de la sección de tubo. Este procedimiento, en el que tiene lugar un encolado que se ajusta a la forma después de presionar la superficie separada del pie de la válvula sobre la superficie del tubo, también se denomina “soldadura por hinchamiento”. El disolvente se selecciona, con particular preferencia, del grupo de éteres, éteres cíclicos, aminas, amidas, alcoholes o hidrocarburos halogenados. En particular, el disolvente contiene metanol, etanol, isopropanol, dimetilformamida, n-metilpirrolidona y/o tetrahidrofurano. También se prefieren mezclas de las sustancias mencionadas.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a un procedimiento para producir una sección de tubo como se describió anteriormente, caracterizado porque la parte inferior del pie de la válvula se humedece con un disolvente y luego se presiona sobre la superficie de la sección de tubo.

En otra variante preferida, la conexión entre el pie de la válvula y la sección de tubo se establece mediante un proceso de soldadura. Los procedimientos de soldadura térmica, soldadura de alta frecuencia o soldadura ultrasónica son particularmente adecuados.

Por consiguiente, la presente invención se refiere a un procedimiento para producir una sección de tubo como se describió anteriormente, caracterizado porque el pie de válvula está conectado a la sección de tubo mediante un procedimiento de soldadura, en particular mediante soldadura térmica, soldadura de alta frecuencia o soldadura ultrasónica.

Dentro del alcance de la presente invención, primero se puede hacer un orificio en la sección de tubo, lo que permite inflar el tubo terminado, y luego la válvula o el pie de la válvula se pueden aplicar al ras del orificio. Sin embargo, también es posible que la válvula se conecte primero a la sección de tubo y luego se cree el orificio a través del vástago de la válvula.

La válvula y las secciones de tubo equipadas con ella son simples y económicas de fabricar. Las conexiones entre el vástago de la válvula y el pie de la válvula, por un lado, y entre la válvula y la sección de tubo, por otro lado, son robustas y seguras, de modo que el objeto de la invención es adecuado para una amplia gama de posibles usos.

Las válvulas o secciones de tubos inflables son adecuadas para la producción de tubos interiores, en particular para la fabricación de tubos interiores para bicicletas.

La invención se explica con más detalle a continuación con la ayuda de ejemplos. Ni los ejemplos ni la Figura 1 a considerar como un diagrama esquemático representan una limitación de la invención, por ejemplo, con respecto a dimensiones específicas o variantes de diseño de componentes. La Figura 1 muestra esquemáticamente una válvula de acuerdo con la invención que comprende un vástago 10 y un pie 20 de válvula.

Ejemplos

Para los experimentos, se utilizaron vástagos de válvula disponibles comercialmente del tipo Sclaverand con una longitud total de 58 mm y un diámetro exterior de 6 mm. La sección del vástago destinada a sujetar el pie de la válvula presentaba un diámetro mayor de 7 mm en una longitud de aproximadamente 4 mm. En el medio de esta área, había una ranura circunferencial, que tenía aproximadamente 0,5 mm de profundidad y esta redondeada en una sección longitudinal en forma de U.

Ejemplo comparativo

Se insertó un vástago de válvula con las dimensiones descritas anteriormente de aluminio en un molde de inyección, se cerró el molde y se moldeó el pie de la válvula moldeando por inyección un poliuretano termoplástico con una dureza Shore de 80 A (Elastollan 1180 A 10 de BASF Polyurethanes GmbH, Lemforde). Tan pronto como se endureció la masa fundida, la válvula terminada se retiró del molde y se almacenó a 80°C durante 15 horas. Esto le dio al material su solidez final. Con la válvula fabricada de esta manera, el pie de la válvula podría extraerse fácilmente del vástago con la mano. No había una suficiente adherencia. Solo la forma ajustada debido a la ranura proporcionaba cierta estabilidad. En el caso de una carga bajo presión, por ejemplo, en el caso de un neumático inflado de bicicleta, el aire escaparía inevitablemente, ya que la conexión positiva no sella.

Ejemplo 1 (ejemplo comparativo)

Otro vástago de válvula como se describió en el ejemplo comparativo se conectó al mismo poliuretano termoplástico en las mismas condiciones de proceso. El vástago estaba hecho de aluminio y estaba completamente anodizado. En el caso de esta válvula, la adherencia entre el pie de la válvula y el vástago fue tan grande que el pie de la válvula no se pudo sacar del vástago sin destruirlo. La conexión entre el vástago y el pie de la válvula era permanente y hermética.

Ejemplo 2

Se conectó otro vástago de válvula como en los dos experimentos descritos anteriormente con el mismo poliuretano termoplástico en las mismas condiciones de proceso. El vástago estaba hecho de poliuretano termoplástico con una dureza Shore de 75 D. También tenía 58 mm de largo y presentaba un diámetro exterior de 6 mm. A diferencia de los dos vástagos de aluminio, su sección destinada a sujetar el pie de la válvula no tenía un diámetro ampliado. A una distancia de 4 mm de su extremo inferior, había una ranura de 1 mm de ancho y aproximadamente 0,5 mm de profundidad, que era rectangular en sección longitudinal. Como en el caso del Ejemplo 1, hubo una muy buena adherencia entre el pie de la válvula y el vástago. La conexión entre el vástago y el pie de la válvula era permanente y hermética.

En los tres casos descritos anteriormente, el pie de la válvula era ovalado con una extensión de 40 mm a lo largo de su eje longitudinal y 18 mm a través de su eje transversal. Su perfil de altura correspondía al que se muestra cualitativamente en la Figura 1. Desde los bordes, su altura inicialmente aumentó de modo lento, la altura total en el eje era de 5 mm. El espesor del material del pie de la válvula en la sección que cubría el vástago era de aproximadamente 2 a 0,5 mm, disminuyendo en la dirección axial del vástago desde el pie hacia arriba.

Ejemplo 3 (ejemplo comparativo)

Un orificio del tamaño del diámetro interior de la válvula fue perforado en un tubo de bicicleta disponible comercialmente hecho de poliuretano termoplástico (empresa Eclipse Microsystems GmbH, Ebmatingen, Suiza). Una válvula según la invención según el Ejemplo 1 se sumergió con su pie de válvula en tetrahidrofurano líquido como disolvente durante menos de un segundo. Luego se colocó la válvula en el centro del orificio en el tubo de la bicicleta y se presionó a mano. Después de un tiempo de espera de aproximadamente 15 segundos, hubo una adherencia entre la parte inferior del pie de la válvula y la superficie del tubo. Después de ventilar a temperatura ambiente durante aproximadamente 60 segundos, durante los cuales se evaporó el tetrahidrofurano, se dio la adherencia final. La válvula era hermética y estaba firmemente conectada al tubo.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Sección de tubo inflable que está hecha de un poliuretano termoplástico, en donde la sección de tubo presenta un orificio y está conectada alrededor de este orificio adhesiva y completamente al pie de la válvula (20) de una válvula, en donde la válvula comprende un vástago tubular (10) y un pie de válvula (20) que está conectado adhesiva y completamente a un extremo del vástago (10),

en donde el interior del tubo está conectado al interior del vástago (10) de manera sellada con respecto al entorno, caracterizado porque el pie de la válvula (20) está hecho de un poliuretano termoplástico,

porque el vástago (10) de la válvula está hecho de un material termoplástico, y porque la sección de tubo es adecuada para la producción de tubos interiores.

2. Sección de tubo inflable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la sección de tubo es adecuada para la producción de tubos interiores de bicicletas.

3. Sección de tubo inflable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en la que la sección de tubo es un tubo anular cerrado o una sección de tubo cerrada en ambos extremos.

4. Sección de tubo inflable de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la sección de tubo es un tubo anular cerrado o una sección de tubo cerrada en ambos extremos y es adecuada para la producción de tubos interiores de bicicletas.

5. Sección de tubo inflable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el vástago de la válvula (10) está hecho de un poliuretano termoplástico.

6. Sección de tubo inflable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el material de la sección de tubo tiene la misma composición que el material de la válvula.

7. Sección de tubo inflable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el pie de válvula (20) encierra el vástago (10) en la dirección axial al menos 3 mm.

8. Sección de tubo inflable de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que el pie de válvula (20) en el extremo del vástago (10) en cada dirección radial sobresale al menos más allá del borde exterior del vástago (10) como corresponde a la mitad del diámetro del vástago (10) en su extremo inferior.

9. Procedimiento para producir una sección de tubo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la parte inferior del pie de la válvula (20) se humedece con un disolvente y luego se presiona sobre la superficie de la sección de tubo.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el disolvente se selecciona del grupo de éteres, éteres cíclicos, aminas, amidas, alcoholes o hidrocarburos halogenados.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el disolvente contiene metanol, etanol, isopropanol, dimetilformamida, N-metilpirrolidona y/o tetrahidrofurano.

12. Procedimiento para producir una sección de tubo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el pie de válvula (20) está conectado a la sección de tubo por medio de un proceso de soldadura, en particular por medio de soldadura térmica, soldadura de alta frecuencia o soldadura ultrasónica.