ES2210780T3

ES2210780T3 - Tubo asi como palo de golf con mango constituido por este tubo.

Info

Publication number: ES2210780T3
Application number: ES98934732T
Authority: ES
Inventors: Silvano Zorzi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-08-03
Also published as: EP1001831B1; ATE254491T1; DE59810229D1; WO1999007446A1; CA2300300A1; JP4253118B2; US6514156B1; CA2300300C; EP1001831A1; JP2001513458A

Abstract

La invención se refiere a un tubo (6) que comprende una pared constituida por varias capas (2; 3; 5; 4). En la pared del tubo (6) se encuentran unos hilos metálicos (3) que se extienden longitudinalmente. En el interior y/o exterior de de estos hilos metálicos (3) se dispone al menos una capa (2, 4) envuelta alrededor de la periferia del tubo (6).

Description

Tubo así como palo de golf con mango constituido por este tubo.

La invención se refiere a un tubo según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un palo de golf.

Se conocen tubos fabricados estirando metal o enrollando esterillas de materiales de resina sintética reforzada con fibra o enrollando fibras. Estos tubos son relativamente ligeros, pero tienen una elasticidad a la flexión más bien moderada. Los tubos tienen malas propiedades para amortiguar las vibraciones. Las propiedades amortiguadoras se han de mejorar a posteriori mediante la incorporación o adosamiento de elementos amortiguadores. Todos estos tubos tienen unas propiedades amortiguadoras insuficientes para determinadas aplicaciones.

También los mangos convencionales de los palos de golf son, por ejemplo, o bien tubos metálicos estirados o tubos enrollados a base de materiales de fibra. Los tubos metálicos se caracterizan por su buena elasticidad, pero tienen un peso relativamente grande y malas propiedades de amortiguación. Los tubos enrollados a base de materiales de fibra se caracterizan por su reducido peso y elasticidad moderada: sin embargo las propiedades de amortiguación son insuficientes para numerosas aplicaciones. Las propiedades amortiguadoras de los tubos de materiales de fibra, de fabricación convencional, tales como estirados o enrollados, apenas si son suficientes y por lo tanto se han de incorporar posteriormente.

La patente EP 0 662 391 A2 describe un tubo con la estructura conforme al preámbulo de la reivindicación independiente 1 de la presente invención.

La presente invención tiene como objetivo crear un tubo de gran elasticidad, buen comportamiento a la torsión y peso reducido. Al mismo tiempo el tubo debe tener unas buenas propiedades para amortiguar las vibraciones. También es objetivo de la presente invención crear un palo de golf con un mango que tenga gran elasticidad, buena rigidez a la torsión y un peso reducido.

Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención con un tubo que presenta las características de la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones independientes se refieren a formas de realización ventajosas del tubo. El palo de golf conforme a la reivindicación lleva un mango de un tubo según la invención.

Los hilos pueden ser por ejemplo de metal, fibra de carbono, vidrio o kevlar. Los hilos pueden ser hilos individuales, pero la estructura de estos hilos también pueden ser en forma de lazo, o el hilo puede ser un trenzado. Resultan muy adecuados, por ejemplo, los hilos que se utilizan para cuerdas de piano. También cabe imaginar el emplear hilos de diferentes materiales y/o diferente estructura en un mismo tubo. Los hilos a su vez pueden tener forma tubular o de tubo de pequeño diámetro. Los hilos tienen convenientemente un diámetro de aproximadamente 0,2 mm a 0,5 mm, siendo naturalmente también adecuados hilos con otros diámetros.

Un tubo conforme a la invención se puede fabricar, por ejemplo, de la forma siguiente. Sobre un núcleo para enrollar, como por ejemplo un mandril de enrollado, se enrolla una primera capa de fibras. Esto puede hacerse con una máquina enrolladora que enrolle los hilos o fibras una junto a la otra o cada vuelta a una determinada distancia respecto a la siguiente, sobre el mandril de enrollado. Esta primera capa enrollada se puede recubrir y empapar con una resina sintética. A continuación se pueden aplicar los hilos longitudinales sobre la capa enrollada. Los hilos longitudinales a su vez se pueden recubrir de resina sintética quedando incrustados en ésta. Los hilos longitudinales pueden formar, por lo tanto, junto con la resina sintética situada entre ellos, una capa de hilos longitudinales. Encima de los hilos longitudinales se pueden aplicar otras capas enrolladas y sobre éstas nuevamente hilos longitudinales, hasta que el tubo tenga la estructura adecuada. Si sobre una capa de hilos va colocada una capa enrollada floja y sobre esta capa enrollada floja se vuelven a aplicar otros hilos de tal manera que los hilos de la segunda capa de hilos longitudinales queden entre los de la primera capa de hilos longitudinales, entonces los hilos longitudinales de la primera y de la segunda capa se pueden reunir con otra capa enrollada fuerte para formar una capa. La capa enrollada floja transcurre entonces formando ondas alrededor de los hilos longitudinales de esta capa compuesta. La capa enrollada suelta puede transcurrir alternativamente encima de un hilo y debajo del hilo siguiente continuo. Pero también cabe imaginar que la capa enrollada suelta transcurra encima y debajo de más de un hilo longitudinal contiguo. Aquí cabe imaginar multitud de estructuras.

El tubo objeto de la invención presenta las propiedades necesarias tales como gran elasticidad, gran resistencia a la torsión y un peso reducido, que se requieren, por ejemplo, para el mango de un palo de golf. Además de esto y en caso de necesidad se pueden modificar las propiedades para amortiguar las vibraciones con medios y medidas sencillos, aplicando en determinados puntos dentro del tubo o en el tubo unos elementos amortiguadores. Como elementos amortiguadores son adecuados materiales de espuma. En el interior del tubo se puede emplear, por ejemplo, un granulado a base de un elastómero tal como látex. El granulado puede estar incrustado en un material de espuma.

El tubo objeto de la invención presenta extraordinaria resistencia a la flexión y al pandeo, y tiene por lo tanto una buena resistencia a la flexión. Además de esto, el tubo presenta muy buenas características de resistencia a la tracción.

La invención se describe a continuación con mayor detalle sirviéndose de los ejemplos de realización representados esquemáticamente en los dibujos.

Los dibujos muestran:

Fig. 1 una sección transversal a través de un tubo;

Fig. 2 un tubo cónico en una vista lateral;

Fig. 2a una sección por la línea A-A a través del tubo de la figura 2;

Fig. 3 un palo de golf con un tubo cónico;

Fig. 4 una sección a través de otro tubo;

Fig. 5a a c detalles de diferentes formas de estructura del tubo;

Fig. 6a a f diferentes formas de sección de tubos;

Fig. 7a a d diferentes formas del perfil de los tubos;

Fig. 9 tres secciones a través del tubo con sendos cuerpos de relleno de material de espuma, cada uno en otra posición;

Fig. 10 en unas secciones esquemáticas, diversas clases de hilos y disposiciones de los hilos así como secciones a través de un tubo durante diversas fases de su fabricación.

A la distancia de un radio R alrededor del centro del tubo 6 están dispuestos unos hilos metálicos 3, preferentemente de acero de muelles o titanio, en la dirección longitudinal del tubo 6 de la figura 1. Mediante la disposición de los hilos metálicos en un radio R se obtiene una gran rigidez del tubo 6, que también aumenta al aumentar el radio R.

El núcleo del tubo 6 puede ser de un material de espuma 1 y puede servir también como núcleo de soporte para la primera zona enrollada de material de fibra 2. Este núcleo de espuma 1 sirve al mismo tiempo también para amortiguar las vibraciones. El efecto de la amortiguación se puede incrementar incrustando en el núcleo de espuma 1 unos cuerpos amortiguadores 9, preferentemente un granulado de goma, tal como está representado en la figura 4. El tubo 6 también puede estar completamente relleno de un cuerpo amortiguador.

Como materiales de fibra para la capa enrollada puede emplearse cualquier material adecuado para enrollar a base de fibras, alambre o hilo tal es como fibra de vidrio, fibra de carbono, kevlar, hilos textiles, hilos de plástico o hilos de filamentos.

La primera zona de material de fibras 2, preferentemente fibras de carbono, se enrolla junto con un adhesivo sobre el núcleo del material de espuma 1 o sobre un mandril de enrollado, figura 1.

Sobre la zona de material de fibras 2 van colocados los hilos metálicos 3, figura 1. Cabe también la posibilidad de disponer varias capas de hilos metálicos 3. Estos hilos metálicos 3 se colocan con dispositivos especiales. Estos dispositivos y el procedimiento se describirán con mayor detalle más adelante. En la pared de un tubo se pueden prever varias zonas de material de fibras y/o zonas con hilos metálicos. En una fase siguiente se enrolla sobre los hilos metálicos 3 la capa de material de fibras 4 con un adhesivo, figura 1.

El espacio entre las zonas de material de fibras 2 y 4 y entre los hilos metálicos 3 se rellena con el adhesivo.

El conjunto del tubo 6 se fabrica en un único proceso de fabricación ininterrumpido, paso a paso tal como se ha descrito anteriormente. Una vez endurecido el adhesivo se confeccionan los tubos 6, es decir se acorta la longitud, se estampan, etc.

Según la cantidad de hilos metálicos 3, el contorno exterior del tubo 6 puede realizarse redondo, poligonal u ondulado, figuras 5a a c. El contorno exterior ondulado tal como está representado en la figura 5c se puede conseguir por ejemplo con una herramienta de moldeado dentro de la cual se endurece el tubo.

Puesto que los tubos 6 solamente están solicitados a torsión en una dirección preferente, p.e. en el caso de un palo de golf, las zonas del material de fibra 2 y 4 se pueden enrollar en una dirección preferente. Junto con el empleo de los hilos metálicos 3 se obtiene así una construcción esbelta, y con ello un gran ahorro de material de fibra.

Los tubos 6 también se pueden realizar sin núcleo de material de espuma 1. Si desaparece el núcleo de material de espuma se puede emplear para enrollarlo un mandril de enrollado especial, que luego se vuelve a retirar.

Las secciones del tubo pueden tener una forma cualquiera. La figura 6a a f solamente muestra algunos ejemplos. La figura 6a muestra una sección circular. La figura 6b muestra una sección ovalada o elíptica. La figura 6c muestra una sección en forma de gota o huevo. La figura 6d una sección rectangular y la figura 6e una sección cuadrada. Por último la figura 6f muestra una sección en forma de paralelepípedo.

En la dirección longitudinal, los tubos 6 también pueden tener diversas formas. La figura 7 muestra algunos ejemplos. La figura 7a muestra en una sección esquemática un tubo cónico, la figura 7b un tubo cilíndrico, la figura 7c un tubo cóncavo y la figura 7d un tubo convexo o abarrilado.

Tal como está representado en la sección longitudinal de la figura 2, el espesor de pared del tubo 6 puede ser constante en toda su longitud l, o puede ir disminuyendo a lo largo del mismo en la longitud l.

Si se desea que el tubo 6 presente un elevado momento de resistencia a la torsión, es decir que tenga mucha resistencia a ser torsionado, los hilos metálicos 3 también se pueden instalar en la pared torsionados/girados con respecto al eje longitudinal del tubo 6, tal como se indica esquemáticamente en la figura 8.

En lugar de hilos metálicos 3 se pueden emplear también materiales de fibra.

Los medios amortiguadores, por ejemplo un núcleo de espuma 1 o el núcleo de espuma 1 llevando incrustados unos cuerpos amortiguadores 9 tales como un granulado de goma, puede estar también dispuesto cubriendo sólo parcialmente la longitud l, tal como se indica esquemáticamente en la figura 9. En un tubo 6 puede haber también varios cuerpos amortiguadores 9 con diferente disposición y/o de distintos materiales.

En la figura 10 los hilos longitudinales están formados ellos mismos por unos tubos de pequeño diámetro. La figura 10b muestra hilos longitudinales con estructura de haz. La figura 10d muestra la disposición de un tubo en el cual una capa enrollada 10 va abrazando los hilos que transcurren longitudinalmente, alternativamente por el interior y por el exterior. La figura 10c muestra cómo se puede fabricar una zona de capa enrollada de esta clase. La capa enrollada 10, enrollada floja, cubre los hilos interiores 3, y sobre la capa enrollada 10 están colocados los hilos exteriores 3. Si la capa enrollada exterior siguiente 4 se enrolla fuerte, se introducen los hilos 3 en la capa entre la zona enrollada exterior 4 y la zona enrollada interior 2, tal como se puede ver en la figura 10d. Los hilos 3 también se pueden comprimir mediante un molde de prensado en una capa 3 entre la capa enrollada exterior 4 y la capa enrollada interior 2. También existe la posibilidad de disponer los hilos interiores y exteriores 3 en una posición relativa entre ellos de tal manera que los hilos situados por el interior y por el exterior con relación a la capa enrollada 10 estén situados sobre radios diferentes R, es decir que tengan distintas distancias al centro del tubo.

La figura 10e muestra esquemáticamente la disposición de los hilos 3 en tres grupos repartidos por el perímetro. Por último la figura f muestra una disposición de hilos 3 formando cuatro grupos, dispuestos con una relación angular diferente entre ellos. Todos los grupos tienen la misma distancia al eje central del tubo. Los grupos de los hilos que transcurren longitudinalmente pueden tener también distancias diferentes respecto al eje central.

Lista de los símbolos de referencia

\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 1 \+ Núcleo de espuma\cr  2 \+ Primera zona de material de
fibras\cr  3 \+ Hilo metálico\cr  4 \+ Segunda zona de material de
fibras\cr  5 \+ Adhesivo\cr  6 \+ Tubo\cr  7 \+ Cabeza del palo\cr 
8 \+ Mango\cr  9 \+ Cuerpo amortiguador\cr  10 \+ Zona adicional de
material de
fibras\cr}

Claims

1. Tubo (6) con una pared compuesta de varias capas (2, 3, 5, 4) en la que están dispuestos unos hilos (3) que transcurren longitudinalmente dentro de la pared, y porque en la pared del tubo, por el interior y por el exterior de los hilos (3), hay por lo menos una capa (2, 4) enrollada sobre el perímetro del tubo,

caracterizado por

unos hilos interiores (3) que están situados sobre la capa (2) enrollada por el interior de los hilos,

una capa enrollada (10) situada sobre los hilos interiores (3),

hilos exteriores (3) situados encima de la capa enrollada (10) y debajo de la capa (4) dispuesta en el exterior, así como una capa exterior (4) que sitúa los hilos exteriores (3) entre los hilos interiores (3).

2. Tubo según la reivindicación 1, en el que las capas (2, 4, 10) contienen adhesivo o resina sintética.

3. Tubo (6) según la reivindicación 1 ó 2, en el que los hilos que transcurren longitudinalmente están situados a una distancia R del centro del tubo (6), en forma circular, preferentemente equidistantes entre sí.

4. Tubo (6) según la reivindicación 1, 2 ó 3, fabricado como un cuerpo enrollado conteniendo por lo menos un elemento amortiguador (1) de un material para amortiguar las vibraciones en el interior del tubo (6).

5. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 4, con una sección de forma circular, elíptica, ovalada, en forma de gota, en forma de huevo, rectangular, cuadrada, de paralelepípedo o poligonal.

6. Tubo (6) según la reivindicación 5, de sección poligonal, en el que los hilos (3) determinan el contorno exterior del tubo (6), y donde en la zona de cada una de las aristas del tubo (6) transcurre un hilo (3).

7. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 6, con una sección que varía en dirección longitudinal y/o un espesor de pared (S) que varía en dirección longitudinal.

8. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los hilos (3) dispuestos longitudinalmente en la pared del tubo transcurren formando un ángulo respecto a la línea envolvente, en particular en forma espiral (figura 8).

9. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 8, con varias capas (3, 5) de hilos (3) que transcurren longitudinalmente.

10. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el que una de las capas enrolladas (10) abraza los hilos (3) de una capa que transcurre longitudinalmente en parte por el interior y en parte por el exterior, con relación a la pared del tubo, preferentemente alternando por el interior y por el exterior (figura 10d).

11. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los hilos (3) que transcurren longitudinalmente por la pared del tubo (6) son de metal, plástico, fibra de carbono, vidrio o de un material textil, o porque los hilos (3) que transcurren longitudinalmente en la pared están hechos de diversos de estos materiales.

12. Tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 11, con hilos (3) que transcurren longitudinalmente que están realizados en forma de haz, trenzados, cableados, en forma de tubo, en forma de haz tubular.

13. Palo de golf con un mango de un tubo según una de las reivindicaciones 1 a 12 (figura 3).

14. Utilización de un tubo (6) según una de las reivindicaciones 1 a 12 como palo de esquí, como elemento de construcción en una estructura, en un vehículo aéreo tal como un avión o un ala delta, en un vehículo aeroespacial, en un vehículo de carretera tal como un automóvil, una motocicleta o una bicicleta, en un vehículo sobre carril o en un vehículo acuático.