RepAir. Progettazione di un dispositivo che gonfia e ripara i pneumatici tubeless

While riding bikes, getting a puncture in your tire can happen. Riders use not-reinforced and light tires to reduce the weight of their bikes but this will expose them to possible punctures while riding off-road. Modern tubeless systems use an automatic sealing latex to repair small punctures in tires. This liquid automatically repairs tire’s tread by vulcanizing, with only some minors loss of air. Large punctures due to sharped rocks and obstacles,can be annoying and difficult to repair. To fix these punctures, there are three solutions available: a) put a tube inside your tire: b) use some special plugs to fill the puncture: c) attach some special adhesives to the inside of the tire. All these operations require time, tools and a proper equipment to be done (tire levers, a pump, some glue, rubber plugs or sealing patches). It will be annoying for riders to do all these operations during races and lost their time. They will have to bring all the tools with them, too! The aim of this project of Thesis is to develop a device that is able to repair bike tires. The device will be divided in two parts. In the top there will be a cartridge containing Co2 to refill air inside the tire. In the bottom there will be a roamer to fix punctures with plugs. Riders will need only this device to pump and repair a tire, without the use of additional tools and there will be no need to remove tires from the frame, too. During the development phase some evaluations will be done on technologic solutions to integrate inside the product, in order to speed up and to make easier the entire process of tire repairing. Electronics will be integrated inside the device to measure inner pressure. Dimension and product architecture should satisfy all riders needs and project requirements: low weight, single volume easy to carry and fix on the bike, ease of use.

Durante la pratica del ciclismo non capita cosi’ di rado di incappare in una foratura. Usare degli pneumatici leggeri che non fanno uso di carcasse rinforzate riduce in modo sensibile il peso della bicicletta ma espone a potenziali forature o tagli lungo i percorsi accidentati. I moderni sistemi tubeless pongono rimedio a quelle forature di piccole dimensioni (spine e detriti <3 mm) grazie ad un liquido sigillante (lattice) che viene inserito all’ interno dello pneumatico montato sul cerchione. Questo liquido, vulcanizzando, ripara automaticamente il battistrada, senza perdite eccessive di pressione d’ aria. Fori di dimensioni eccessive o fessure nella carcassa dovuti a rocce o ad ostacoli particolarmente taglienti, possono essere fastidiosi e difficili da riparare. Per rimediare a questi incovenienti ci sono tre soluzioni: a) montare una camera ad aria all’ interno dello pneumatico; b) usare particolari inserti di gomma che otturano il foro; c) usare delle pezze adesive per riparare dall’ interno lo pneumatico. E’ chiaro che tutte queste procedure richiedono del tempo, degli utensili ed una attrezzatura adeguata per essere completate (leve cacciagomma, pompa, mastice, inserti di gomma o pezze sigillanti). Sarebbe impensabile per un atleta durante una competizione svolgere queste operazioni in tempi brevi o con il peso dell’ attrezzatura da portare con se ! L’ obbiettivo per questa tesi di Laurea e’ quello di sviluppare ed ingegnerizzare un dispositivo che serva per riparare le forature nel battistrada degli pneumatici da bicicletta. Il device si comporra’ di due parti: un punzone che dovra’ essere inserito nel foro per applicare un inserto sigillante in gomma e per compensare con dell’ aria compressa le eventuali perdite di pressione dalla gomma; la seconda parte custodira’ all’ interno una bomboletta contente il gas compresso (CO2) per gonfiare lo pneumatico. L’ utilizzatore avra’ bisogno solo del dispositivo per svolgere entrambe le funzioni (gonfia e ripara), senza l’ utilizzo di utensili in piu’ e soprattutto senza rimuovere lo pneumatico dal cerchione. Durante la fase progettuale si valuteranno eventuali soluzioni tecniche da integrare nel prodotto per facilitare e velocizzare le operazioni di riparazione per rendere l’ inserto più facile da applicare al battistrada. Si valutera’ anche l’ integrazione dell’ elettronica per misurare la pressione dello pneumatico. Le dimensioni e l’ architettura del prodotto dovranno soddisfare quelle che sono le esigenze degli atleti o degli sportivi amatoriali che praticano il ciclismo: peso ridotto, unico volume da integrare o attaccare sulla bici, facilita’ di utilizzo e comfort.