用于可膨胀囊的阀组件制造技术

本实用新型专利技术涉及可膨胀体或系统，具有边界壁或囊结构以及至少一个与其热接合的阀组件。更具体地，本实用新型专利技术提供了一种用于可膨胀的含流体结构的流体阀组件，其通常由热塑性橡胶材料等制成，其会在膨胀过程中和膨胀之后表现出显著增加的强度和耐久性，特别是在流体阀组件和可膨胀体的边界壁之间的界面上和在该界面周围，由于通过热密封增强了流体阀组件界面的强度。

【技术实现步骤摘要】
用于可膨胀囊的阀组件
本技术涉及一种可膨胀体或系统，具有边界壁或含有流体的囊状结构以及至少一个流体阀组件。更具体地，本技术提供了一种用于可膨胀体的流体阀组件，其通常由热塑性橡胶材料等制成，其会在流体膨胀过程中表现出显著增加的强度和耐久性，特别是在流体阀组件和可膨胀体的边界壁之间的界面上和在该界面周围同时膨胀。
技术介绍
现有技术涉及用于在可充气的结构中应用的柔性气阀的方法和装置，所述可充气的结构包括：例如，气球，运动球，玩具，健身球或设备，充气艇，充气城堡或其它结构等。这些充气产品通常由薄柔性聚合物材料制成。随着柔性聚合物材料的强度多年来有所改善，充气产品的尺寸也有所增加。具有小直径的充气物品已经发展成大直径的充气结构或物体。较不常见的是，接收空气以外的容积内容物的膨胀体，例如液体，如一个水球，其根本没有阀门并且是用物理夹子或约束机构手工密封的。传统上，将空气充入充气体内通常是通过使用手动或电动气泵完成的。气泵产生的气压经由空气软管输送到充气体。所述气泵软管通常具有大于安装在充气体中的气阀的开口的内径尺寸的直径。为了将软管从气泵连接到充气阀，通常使用针或其它变径接头。这种针或其它转接器或变径接头通常安装在空气软管的末端，并且被用于所有充气体。针/转接器使得标准尺寸的空气软管能够从气泵延伸以被强制装配到气阀中，用于用空气填充该充气体。然而，常规供水的有效性不能有效地通过变径接头提供，由于流体的不可压缩性质。因此，通常没有特定使用流体-膨胀机构。当然，一般地，流体软管或插口的开口的内径尺寸越大，在任何情况系，就越能防止直接使用可膨胀囊。通常，使用者必须在软管开口或插口的开口处拉伸水球嘴，然后捏住末端并手工密封末端。各种气阀和气阀组件已被开发用于充气(空气)气囊，气球，运动球等，并且一般包含由可压缩材料制成的插塞(例如篮球上的硬橡胶)并具有针通道，被设置用于允许针穿过它并当针从插塞中取出时膨胀自身到自身完全封闭，并且以确保气囊内的加压空气不能通过气阀排出。通常，这种常规气阀以已经封闭的方式形成。例如，公开了一种用于运动球的这种气阀以提供良好的气密性和耐用性，所述运动球例如为足球或排球。但是，这种气阀优选永久地被密封到特定的囊，并且其由类似于在内芯中使用的热塑性聚氨酯弹性体形成。气阀具有圆柱形主体，该主体具有密封凸缘、空气通道颈部和卡扣固定凸缘。气阀的主体在其中心区域具有一腔室，其中设置有橡胶颗粒以将气囊的内部与大气密封并防止用于球膨胀的空气逸出。优选聚氨酯阀，这是基于这个事实：它将永久地与内芯的壁结合以确保完全气密而没有漏气问题。最佳结合是由相同的热塑性材料制成的内芯和气阀造成的。然而，由可压缩材料制成的插塞使用后可能会失效。此外，所述气阀没有保护结构以从充气针吸收力。最终，并没有本领域已知的流体阀可允许与可膨胀囊结合使用。充气体的气囊或边界壁通常由橡胶，胶乳，尼龙，乙烯树脂，聚氯丁二烯，合成纤维，合成橡胶，天然橡胶等制成。用于充气体的其它柔性材料包括热塑性弹性体(TPE)，也称为热塑性橡胶(TPR)，它们是一类共聚物或聚合物的物理混合物(通常是塑料和橡胶)，由具有热塑性和弹性特性的材料组成。虽然大多数弹性体是热固性材料，相比之下，热塑性塑料在制造中相对容易使用，例如，通过注塑成型。热塑性弹性体显示出典型的橡胶材料和塑料材料的优势。热固性弹性体和热塑性弹性体之间的主要区别为其结构中交联键的类型。事实上，交联是关键的结构因素，其有助于赋予高弹性特性。热固性聚合物中的交联是硫化过程中产生的共价键。另一方面，热塑性弹性体聚合物中的交联为较弱的偶极或氢键，或者发生在材料的一个相态中。存在六种通用类型的市售TPE/TPR：苯乙烯嵌段共聚物；聚烯烃共混物；弹性合金(TPE-v或TPV)；热塑性聚氨酯；热塑性共聚酯；以及热塑性聚酰胺。来自嵌段共聚物的TPE/TPR产品的例子为Arnitel(DSM)，Engage(陶氏化学公司)，Hytrel(杜邦公司)，Dryflex和Mediprene(ELASTO)，Kraton(壳牌化学部)，以及Dynalloy(普立万公司)。为了符合热塑性弹性体的要求，材料必须具有以下三个必要特征：(i)表现出伸展到适度伸长率的能力，并且一旦除去应力，则返回到接近原始形状；(ii)可在高温下作为熔体加工；以及(iii)表现出无明显蠕变。TPE/TPR材料的一些性能通常包括：重量轻；可着色性；高撕裂强度；优异的耐磨性；优异的尺寸稳定性；低温弹性；优异的耐候性；性能类似硫化橡胶；可重复使用和可回收；非迁移性；以及优异的电气性能。有利的是，TPE/TPR材料有可被回收利用的潜力，由于它们可以像塑料一样被模塑、挤出和重复使用，但它们具有典型的不可回收的橡胶的弹性，由于它们的热固特性。TPE/TPR材料也需要很少复合或没有复合，不需要添加增强剂，稳定剂或固化体系。因此，在称量和计量组件中的批次间变化是不存在的，导致原材料和加工制品中改进的一致性。TPE/TPR材料可很容易地被大多数类型的染料染色。此外，TPE/TPR材料消耗更少的能量并允许在制造过程中更接近和更经济地控制产品质量。另一方面，相对于常规的橡胶或热固性材料，TPE/TPR需要相对较贵的原材料，通常不能装载低成本填料，如炭黑(因此，防止TPE在汽车轮胎中使用)，具有较差的耐化学性和耐热性，并具有高的压缩永久变形性和低的热稳定性。另外，TPE/TPR可在升高的温度下软化或熔化，在高于此温度时，它们会失去橡胶的性状。两种最重要的TPE/TPR制造方法为挤出和注塑成型。如果使用的话，压缩模制则很少被使用。通过注塑制造是极其快速和非常经济的。一般用于常规热塑性塑料的挤出或注射成型的装置和方法通常都适用于TPE/TPR。TPE/TPR也可通过吹塑成型，热成型和热焊接制成。在常规弹性体不能提供产品中所需的物理性能范围的情况下，TPE/TPR可被使用。这些材料在汽车领域和家电行业中得到了广泛应用。因此，共聚酯TPE/TPR被用于雪地车轨道，其中刚度和耐磨性是非常重要的。它们也被广泛用于导管，其中，尼龙嵌段共聚物提供了一系列适于患者的柔软度。热塑性硅和烯烃共混物被用于玻璃滑槽和动态耐候衬条汽车型材的挤出。苯乙烯嵌段共聚物被用于鞋底，因为它们易于处理，并被广泛用作粘合剂。TPE/TPR通常用于制造用于汽车性能应用的悬挂衬套，由于其与普通橡胶衬套相比具有更好的抗变形性。TPE/TPR可被用于身体插入类产品，并且也越来越多地被用作电缆护套/内绝缘。TPE/TPR的其它应用包括制鞋业(例如，生产鞋底，乐福鞋鞋底，安全鞋鞋底和工业鞋鞋底，运动鞋鞋底，滑雪靴鞋底，儿童鞋底及相关装饰配件，单鞋底，沥青改性剂，用于SMC(片状模塑料)的修饰改性剂以及其它热固性和热塑性复合材料)，汽车，体育休闲产业(例如，应用于型材，垫圈，唇形密封，管材，管件，共挤汽车垫圈，O型圈，衬套，波纹管，地板垫，保护罩，汽车握把，食品与医疗，球笔握把，牙刷握把，伞把手，牛奶管，一次性医疗用品，饮料)，以及电气和电子行业(例如，应用于制造焊接电缆，护套，软线，主电线，阻燃控制电缆)。SynoprenePolymers私人有限公司，是TPE/TPR材料制造商之一，其提供优质的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可膨胀体的流体阀组件，所述流体阀组件包括：一通常柔性的主体部件，具有内表面和外表面和穿过其中的内孔；一通常圆筒状的突起，在第一侧从所述柔性的主体部件的一端延伸，以及一对延伸的侧壁在其远侧远离所述突起延伸；其中，所述内表面和所述外表面基本上为平滑的；所述内孔具有伸长的横截面，具有沿其延伸的第一和第二侧壁以及连接每个相应的第一和第二延伸侧壁的锐角；在每个所述第一和第二延伸的侧壁的突出端形成相应的具有弧形表面的第一和第二凸缘轮廓；第一和第二突起入口轮廓从每个相应的所述凸缘轮廓向内延伸；所述第一和第二延伸侧壁沿所述第一和第二突起入口轮廓的第一厚度小于相应的所述第一和第二凸缘轮廓的第二厚度；并且远离所述内孔的所述柔性主体部件的一个大致径向布置的区域被热接合到靠近所述可膨胀体中一开口的所述可膨胀体的一表面，以密封所述可膨胀体并通过所述流体阀组件。

【技术特征摘要】
2016.11.20 US 62/424,5201.一种用于可膨胀体的流体阀组件，所述流体阀组件包括：一通常柔性的主体部件，具有内表面和外表面和穿过其中的内孔；一通常圆筒状的突起，在第一侧从所述柔性的主体部件的一端延伸，以及一对延伸的侧壁在其远侧远离所述突起延伸；其中，所述内表面和所述外表面基本上为平滑的；所述内孔具有伸长的横截面，具有沿其延伸的第一和第二侧壁以及连接每个相应的第一和第二延伸侧壁的锐角；在每个所述第一和第二延伸的侧壁的突出端形成相应的具有弧形表面的第一和第二凸缘轮廓；第一和第二突起入口轮廓从每个相应的所述凸缘轮廓向内延伸；所述第一和第二延伸侧壁沿所述第一和第二突起入口轮廓的第一厚度小于相应的所述第一和第二凸缘轮廓的第二厚度；并且远离所述内孔的所述柔性主体部件的一个大致径向布置的区域被热接合到靠近所述可膨胀体中一开口的所述可膨胀体的一表面，以密封所述可膨胀体并通过所述流体阀组件。2.根据权利要求1所述的流体阀组件，其中：所述可膨胀体和所述柔性主体部件中的至少一个由一种材料组成，材料选自以下的组，组中包含：热塑性弹性体(TPE)，热塑性橡胶(TPR)，聚酯型聚氨酯，聚醚型聚氨酯，聚乙烯，聚酯，聚醚，橡胶，胶乳，尼龙，乙烯树脂，聚氯丁二烯，合成纤维，和3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·兰迪，
申请(专利权)人：NSI国际股份有限公司，
类型：新型
国别省市：美国,US