專利名稱：具有安裝在排氣孔中的阻塞元件的輪胎硫化模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于生產工業橡膠產品、特別是用于生產車輛輪胎的硫化模具，該模具包括若干個排氣孔，在每個排氣孔中均設有一個阻塞元件，上述阻塞元件至少大體上阻塞住毛坯材料的滲透。
這種硫化模具在例如美國專利第4,347,212號或德國專利第195 43276號中作了描述。
在一個硫化模具中能布置數千個上述排氣孔。這些排氣孔的目的在于確保硫化模具的所有區域順利地排氣，為了保證上述輪胎坯料在膨脹時能準確地從內部接觸到成型工具或上述硫化模具的網格，并且使這種在模具上的準確接觸不受空氣介入的干擾，上述硫化模具設置成具有呈網格狀的胎面花紋圖案。
現有排氣孔的一個不利缺陷在于橡膠進入這些通常具有0.7到1.5mm直徑的孔，這樣形成的毛刺(shoot)使成型輪胎變成刷子狀或刺猬狀的表面。不可否認已有各種的技術用來除去這些不利的毛刺，然而所有的這些技術都導致了額外的工作并帶來相當的成本。
為了避免上述不利的毛刺，已經知道可將閥門插入上述排氣孔，該閥門由上述坯料的臨近表面關閉并且在脫模時再次打開。這種閥門迄今一直使用在輪胎硫化模具中，它們的缺點在于它們由幾部分組成，因此很復雜而且需要一個螺旋彈簧來確保關閉和開啟過程，對于所需的大數量閥門而言上述彈簧盡可能地具有同樣的特征。這些閥門的尺寸非常小，使得實踐中確保彈簧具有完全相同的特征變得更加困難。
本發明的目的在于提供一種具有阻塞元件的可排氣的硫化模具，上述阻塞元件特別簡單，可以非常經濟地設計出，并能容易地和迅速地安裝和拆卸，確保很可靠地操作性。
根據本發明，可以通過如下方式實現這個目的每個阻塞元件包括一個中心體和一個密封件，上述中心體尤其為銷釘狀中心體，能以被力鎖定的方式固定在各個排氣孔中，上述密封件連接在上述中心體上，該密封件在上述模具的內側具有一個表面區域并大致與其相齊，上述密封件至少設有一個孔，并與上述中心體在模具側面的端面一起形成至少一個空氣通道，該空氣通道明顯地沿上述孔成一個角度。
通過對上述可以是單件或兩件套結構阻塞元件的設計，從而可能阻止住上述坯料，該坯料僅僅由于空氣流的引導與上述阻塞元件會合而無需任何可移動部件，并且阻塞元件的結構防止上述坯料任何形式的干擾性滲透進入上述形成的空氣排氣通道，否則這些干擾性滲透會在最終成品上留下毛刺，這樣在打開模具時不會有橡膠材料保留在專門形成的空氣通道中，也就不會阻塞住上述空氣通道。
沒有例如目前在使用可移動閥桿形式的閥門時的可移動部件，會帶來很高的操作可靠性，最重要的是，導致在清理模具時不會引起損害，上述損害常常是由冰晶的沖擊而產生的，并會使上述阻塞元件不適于使用。本發明阻塞元件的設計的另一優點在于因為大大避免了阻塞元件被污染變得無效的風險，所以模具的清理周期能大大延長。
當本發明的阻塞元件是兩件套結構時，上述密封件最好通過一彈性鎖連接在上述中心體上。為達到此目的，一用來將上述中心體固定在上述模具孔內的夾緊支臂連接在上述盤狀阻塞表面上，該夾緊支臂的部分以連接凸耳的形式向內彎成曲柄狀，接合在上述中心體上的支承突起的后方，從而提供了一卡扣式鎖連接。
根據本發明形成的阻塞元件可以容易和迅速地準確定位在相應模具的孔內，這是因為僅需要將上述阻塞元件壓入上述孔內，而當上述盤狀阻塞表面接觸到上述模具的壁時便達到了末端位置。
本發明的阻塞元件以排氣嘴方式進行了工作，該排氣嘴為特定形狀的空氣引導管，防止了模具毛刺的形成，為達到此目的，一方面，現有空氣引導管的尺寸最小，另一方面這些空氣引導管的角度形狀均是特有的。
權利要求2-13列出本發明的其它有利實施類型。
根據第二實施例，上述阻塞元件至少從它是模具內的一個彈性變形表面區域的意義上講是可移動的。該表面以至少大體上密封的方式與承載坯料表面的上述中心體相配合。這樣上述阻塞元件形成一帶有本實施類型中心體的兩件套閥門。
換句話說，本發明第二基本方法的目的通過一用于生產汽車輪胎的硫化模具得以實現，該硫化模具包括若干個排氣孔，在每個排氣孔中均安裝一閥門，該閥門設計成至少大體上由坯料的臨近表面關閉并且在脫模時再次打開，其特征在于每個閥門均是兩件套機構，包括一個中心體和一個密封件，上述中心體特別是銷釘狀中心體能被固定在各個排氣孔中，上述密封件可松開地連接在上述中心體上，并且至少具有一個位于上述模具內側上的彈性變形表面區域，該表面區域以至少大體上密封的方式與承載坯料表面的上述中心體相配合。
即使從設置在上述模具內側的阻塞元件表面區域的彈性變形來說，其表面區域的運動在該實施類型中是為了實現一完全密封和閥門的功能，但是該運動的程度相對較小，并不能與已知的帶有閥門閥桿的實施例相比。在該第二實施例中，實際上所有第一實施例的優點都能實現，但是考慮到實際應用，根據
圖1至3的第一實施例代表了最佳的實施例。
通過將彈簧功能加入閥門兩部件之一中和避免使用單個螺旋彈簧，不僅大大簡化閥門結構，而且提供了操作可靠性，使處理更容易。
上述中心體大體為圓柱體形狀，其直徑小于排氣孔的直徑。它能通過設在相應排氣孔內的中心體或密封件上的夾緊部件所固定，同時形成空氣通道。依靠在上述中心體或密封件上的夾緊部件的結構，排氣閥具有兩個不同實施變型，但是這兩個變型具有等同的功能。因為它們每個均包括兩個部件，便形成一個足夠大的空氣通道截面，開關過程在設定的彈簧力作用下以預定和可靠的方式進行。
根據本發明形成的閥門能由多種材料制成，尤其是金屬板彈性材料、壓鑄鋁或鋅、陶瓷、燒結金屬和大致適合的金屬或相應耐溫塑料的注模件。
權利要求15-29給出本發明實施方式的第二變型的有利實施例。
本發明將通過一實施例并結合如下附圖加以解釋圖1是本發明的一阻塞元件的第一實施類型的透視圖2是圖1中阻塞元件的中心體的透視圖；圖3是圖1中阻塞元件的密封件的透視圖；圖4是本發明的第二實施類型呈一排氣閥形式的透視圖；圖5是圖4中閥門的中心體的的透視圖；圖6是圖4中閥門的密封件的透視圖，該密封件能連接到上述中心體上；圖7是本發明閥門的另一實施例變型的透視圖；圖8是圖7中閥門的中心體的透視圖；圖9是圖7中閥門的密封件的透視圖，該密封件能連接到上述中心體上。
如圖1所示，能插入硫化模具的排氣孔的上述阻塞元件一般用標號1表示，根據本發明的該實施例，該阻塞元件包括中心體2和連接在其上的密封件3。
圖2示出，中心體2最好包括一注模件，制成圓柱體銷釘形狀并圍繞其周邊均勻地分布著導向槽18，該導向槽用來容納密封件3的夾緊支臂10。通過導向槽18和夾緊支臂10的配合，固定住密封件3防止其轉動。
中心體2的后部區域向內刻有導向槽18，在中心體2的模具側面上的導向槽內設有支承突起11，該支承突起用于鎖定密封件3。導向槽18向內沿徑向延伸到位于模具上的端面8上，以便形成一傾斜表面19。
圖3示出密封件3最好包括薄彈簧鋼，并由一圓形表面區域4形成，該圓形表面區域形成一阻塞表面，在該阻塞表面上布置有三個沿該圓形周邊均勻分布的夾緊支臂10。
上述阻塞表面4設有一沿中心分布、呈Y形的槽形孔7。夾緊支臂10與阻塞表面4通過短的徑向切口6形成一角度，這樣夾緊支臂10在上述阻塞表面的區域便徑向地略微設置在阻塞表面4的外圓周之內。通過這些切口和夾緊支臂10的呈傾斜角度的部分，形成了非常狹窄的溝槽，通過該溝槽形成了一定的空氣通道，上述溝槽很窄不會讓坯料穿過。
夾緊支臂10設有彎折部位，以便支臂部分徑向地伸過圓形密封件3的外圓周，這樣夾緊支臂10在插入上述孔時就能發揮所需的固定作用。
每個夾緊支臂10都有一個形狀為連接凸耳5的區域向內彎成曲柄狀，該連接凸耳5用作卡扣式鎖連接，以連接到中心體2上。
圖1示出中心體2和密封件3的裝配狀態，夾緊支臂10接合進導向槽18，而連接凸耳5以鎖的形式連接在上述支承突起后部。如果如此形成的阻塞元件被壓進一模具孔內，然后夾緊支臂10的彎折區域延伸，由此一方面產生了將上述阻塞元件保持在相應孔內的夾持力，另一方面，連接凸耳5將上述阻塞表面壓在中心體2的端面8上。
如果坯料，也就是橡膠材料在硫化模具的實際操作過程到達阻塞元件1，上述硫化模具設有大數量的這種阻塞元件，然后在模具的相應部件區域處的空氣能通過孔7或通過上述具有很小尺寸的切口或間隙6逸走，而且橡膠材料可以盡可能多得進入孔7，但是不再能穿過阻塞表面4和端面8之間的極小間隙空間。因為密封件3的厚度僅達到零點幾毫米，幾乎看不到，所以在實踐中最多會出現極小的坯料穿過孔7的跡象，而不會造成干擾。
由于阻塞表面4很小的厚度，在孔7的壁和上述坯料之間不會形成粘合力，該粘合力會在開啟模具時撕裂橡膠材料，造成一大塊孔。這便是利用本發明阻塞元件能確保長時間、無問題操作的重要原因。
本發明阻塞元件能在實踐中完全自動地進行生產，其中密封件3包括一被穿了孔的彎曲部件，而中心體2包括一模鑄件或注模件。上述兩部件的結合也能通過簡單的卡扣式鎖連接實現自動化。
本發明實施方式的第二變型現在通過圖4到圖9的兩個實施例加以描述。
在圖4的透視圖中，能插入硫化模具的排氣孔的上述閥門一般用標號2表示，該閥門2包括中心體22和連接在其上的密封件23。
中心體22大致為圓柱體形狀并具有繞其周邊分布的若干帶狀夾緊部件30，該夾緊部件在將上述閥門插入一排氣孔后，以夾緊方式接觸到上述孔的內表面，并在上述部件和上述孔的內表面之間形成空氣通道。
支承突起31鑄造在中心體22的上部區域上，也就是在上述密封件側面，該支承突起能使上述中心體22連接在密封件23上。
密封件23制成撓性密封盤，其表面24在操作中可利用上述坯料的臨近表面在上述中心體的方向上彈性變形。
上述密封盤23的外圓周與上述中心體的相應支承表面28相接觸，在所述實施例中該圓周圍繞中心設有一圓形切口27，該切口形成主要空氣通道開口。一盤狀構造物29設在中心體22上與切口27相對，并具有與該切口相互補的形狀。一旦彎曲上述密封表面24，該構造物29便進入上述切口27，以便在實踐中關閉上述空氣通道開口。
若干連接支臂25與上述密封盤24相連，并圍繞該盤圓周分布，但可以通過一對槽26沿運動方向從上述盤中脫離。上述連接支臂能以接合銷釘的方式連接到中心體22的支承突起28上。
這種在中心體22和密封件23之間的連接僅代表了一種可能的連接類型，然而它還具有利用合適的工具簡單且快速地將上述兩部件脫離的優點。例如，可使用一磁性螺絲起子工具實現上述目的。
圖5示出中心體22，其中上述構造物29圍繞中心地設在上述端面，并與密封件23上的切口27相配合。上述端面上的支承表面28延伸以致其從圓周邊緣朝向構造物29逐漸減少，這樣彈性密封表面4能實現所需的閉合和開啟運動。
夾緊部件30以及支承突起28的徑向高度設計成前者能在上述排氣孔中實現所需的固定作用，而后者實現與連接支臂25的連接，中心體22插入上述排氣孔后，該連接通過一旋轉運動實現。
圖6再次詳細地示出對密封件23或者帶有中心切口27的上述密封盤、上述成對槽26和連接支臂25的設計，上述連接支臂在其自由端具有傾斜部分32，該連接支臂以連接方式接合在中心體22的支承突起31的后方。
圖7示出兩件套閥門21的一變型實施例，該實施例的特點在于設計上更加簡化。
本實施例的閥門21包括一中心體22，在本例子中是一圓柱體銷釘，還包括一密封體23，該密封體23與中心體22相配合并具有若干波紋狀彈簧支臂35，特別是三個單體的并圍繞圓周分布的彈簧支臂，該彈簧支臂在其自由端36向內呈一角度，這樣限定了用于夾持中心體22的接納空間。
與圖4至6的實施例相比較，銷釘狀中心體22不再需要被壓進上述硫化模具的排氣孔，而僅僅是被波紋狀彈簧支臂35簡單地支承住。當支臂35被壓進并壓在中心體22上時，其上的這些波紋在上述孔內變形。以這種方式，中心體22圍繞軸心保持在所需位置，上述支臂的變形應力確保將彈性密封盤23準確地保持定位并且不能被壓出上述中心體，而上述彎曲的自由端36還防止了銷釘狀中心體22從波紋狀彈簧支臂35形成的上述接納空間中滑出。因為上述孔和中心體在溫度升高時膨脹的差別由波紋彈簧35產生的壓應力自動地進行了補償，所以這種保持同樣具有好處。
密封盤23的外部直徑大于上述孔的直徑，這樣密封盤23的外部圓周邊緣接觸到上述孔的邊緣并且從接觸表面起在閥門21的軸心方向彈性變形。此外，上述閥門的位置被唯一地限定，并且密封件23與上述孔的對應邊緣的這一接觸使上述插入變得更方便。
密封件23形成一密封表面，其形狀可以是扁平的，然而也可以是球面，實際上為一約20度的球面。
圖8示出圖7中閥門的中心體。該中心體具有一為平滑壁的圓柱表面33，并設在與密封件23相配合的上述端面，上述密封件在其外部周邊具有一溝槽34。
圖9示出圖7中閥門的覆蓋物或密封件23的透視圖，能夠看到在本例中一Y形或通常為星狀的切口37大致圍繞軸心布置，作為上述主要空氣通道開口。該設計并不是本質的；但它確實保證了一個對圖8的中心體22的可靠操作。
權利要求
1．一種用于生產工業橡膠產品、特別是用于生產車輛輪胎的硫化模具，該模具包括若干個排氣孔，在每個排氣孔中均設有一個阻塞元件，上述阻塞元件至少大體上阻塞住毛坯材料的滲透，其特征在于每個阻塞元件(1)包括一個中心體(2,22)和一個密封件(23)，上述中心體尤其為銷釘狀中心體(2,22)，能以被力鎖定的方式固定在相應的排氣孔中，上述密封件(23)連接在上述中心體(22)上，該密封件(23)在模具的內表面具有一個表面區域(4)并大致與其平齊，上述密封件至少設有一個孔(7,27)，并與上述中心體(2,22)在模具側面的端面一起形成至少一個跟隨上述孔(7,27)的空氣通道。
2．如權利要求1所述的硫化模具，其特征在于上述空氣通道明顯地沿上述孔(7,27)成一個角度。
3．如權利要求1所述的硫化模具，其特征在于上述空氣通道沿上述孔(7,27)成一大約90度的角度，并在上述孔壁和中心體(2,22)之間延伸。
4．如上述任何一種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述孔(7,27)圍繞軸心地布置在上述表面區域(4,24)上，該表面區域形成一阻塞表面，上述孔設計成一圓形孔和/或槽形孔，特別是Y形槽。
5．如上述任何一種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述阻塞元件是兩件套結構，上述密封件(3,23)以可鎖定的形式連接在上述中心體(2,22)上。
6．如上述任何一種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述中心體(2,22)大體為圓柱體形狀，其直徑小于上述排氣孔的直徑，上述中心體(2,22)能通過夾緊部件(10)固定在相應的排氣孔內并同時形成空氣通道，該夾緊部件尤其包括彈簧支臂，所述彈簧支臂設在上述中心體(2,22)或密封件(3,23)上。
7．如上述任何一種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述密封件(3,23)具有一用于坯料的盤狀或圓形阻塞表面(4,24)，該阻塞表面設有一槽形孔(7,27)同時還包括若干連接凸耳(5,25)，該連接凸耳沿上述表面的圓周分布，用作連接到中心體(2,22)的鎖連接。
8．如上述任何一種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述盤狀阻塞表面(4,24)在其邊緣具有若干徑向切口(6,26)，其中一對徑向切口(6,26)限定了夾緊支臂(10,25)的邊界，該夾緊支臂相對于上述阻塞表面(4,24)彎曲成一直角，并接合進上述中心體(2,22)的一個導向溝槽(18)內。
9．如權利要求8所述的硫化模具，其特征在于上述連接凸耳(5,25)由上述夾緊支臂(10,25)的曲柄狀向內彎曲部分形成，并接合在上述中心體(2,22)上的支承突起(11,13)的后方。
10.如上述一種或多種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述銷釘狀中心體(2,22)的直徑大約在1mm到10mm，特別是比上述排氣孔的直徑小0.01到2mm。
11．如上述一種或多種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述密封體(3,23)包括一厚度為0.05mm到0.3mm的彈性金屬板。
12．如上述一種或多種權利要求所述的硫化模具，其特征在于上述中心體(2,22)包括一注模件。
13．如上述一種或多種權利要求所述的使用在硫化模具中的阻塞元件設有排氣孔。
14．如權利要求1所述的硫化模具，其特征在于上述阻塞元件形成一兩件套閥門22，該阻塞元件具有一位于上述模具內部的彈性變形表面區域，該表面區域以至少大體上密封的方式與承載坯料表面的上述中心體(22)相配合。
15．如權利要求14所述的硫化模具，其特征在于上述中心體(22)大體為圓柱體形狀，其直徑小于上述排氣孔的直徑，上述中心體(22)能通過夾緊部件(30)固定在相應的排氣孔內并同時形成空氣通道，該夾緊部件設在上述中心體(22)或密封件(23)上。
16．如權利要求14或15所述的硫化模具，其特征在于上述密封件(23)具有一盤狀或圓形密封表面，該密封表面設有一切口(26)或溝槽(27)，和若干繞其圓周分布的連接支臂(25)，用于連接到中心體(22)。
17．如權利要求16所述的硫化模具，其特征在于上述盤狀或圓形密封表面(24)支承在上述中心體(22)特別是其邊緣上，一旦在上述中心體(22)的方向上彈性變形，上述密封表面便開始接觸到上述中心體(22)，同時至少大體上閉合上述空氣通道開口。
18．如權利要求14到17所述的任何一種硫化模具，其特征在于在上述彈性密封表面(24)的中心區域形成有一個主要空氣通道開口(27)。
19．如權利要求18所述的硫化模具，其特征在于當上述閥門關閉時，一位于上述圓柱體中心體(22)上的具有互補形狀的構造物(29)接合進上述主要空氣通道開口(27)。
20．如權利要求14到19所述的任何一種硫化模具，其特征在于上述盤狀彈性密封表面(24)具有若干徑向切口(26)，其中一對徑向切口(26)限定了一連接支臂(25)的邊界，該連接支臂具有一平行于上述中心體(22)圓周表面而延伸的部分和一與其相鄰接的成一角度的自由端(32)，該連接支臂(25)以接合銷釘的連接方式與上述中心體(22)上的支承突起(31)相配合。
21．如權利要求15所述的硫化模具，其特征在于上述夾緊部件(30)包括至少大致在上述中心體(22)軸心長度上延伸的帶狀構造物。
22．如權利要求14到20所述的一種或多種硫化模具，其特征在于上述中心體(22)具有一平滑的圓柱表面(33)，上述夾緊部件包括波紋狀彈簧支臂(35)，該彈簧支臂與彈性密封盤(23)形成一體，該彈簧支臂最好在其自由端(36)向內彎曲一角度，以便為上述中心體(22)提供一容納空間。
23．如權利要求22所述的硫化模具，其特征在于上述密封盤(23)的直徑大于上述排氣孔的直徑。
24．如權利要求23所述的硫化模具，其特征在于上述圓柱體中心體(22)在其密封盤側處的外周邊具有一溝槽(34)，上述密封盤(23)在其中心具有一星狀切口(17)。
25．如權利要求14到24所述的一種或多種硫化模具，其特征在于上述閥門的直徑約在2到12mm范圍內，銷釘狀中心體(22)的直徑大約在0.1到2mm之間，特別是大約比上述排氣孔小0.7mm。
26．如權利要求14到25所述的一種或多種硫化模具，其特征在于上述密封表面部分或密封盤(23)包括一厚度約在0.05mm到0.3m之間的彈性金屬板。
27．如權利要求14到26所述的一種或多種硫化模具，其特征在于上述密封件(23)的密封表面(24)大體上為扁平或球面形狀。
28．如權利要求27所述的硫化模具，其特征在于當上述密封表面(24)為球面形狀時，該球形表面達到約20度。
29．如權利要求14到28所述的一種或多種硫化模具，其特征在于上述中心體(22)在模具內側處的前部表面具有一扁平的、至少大致上是錐形的溝槽。
30．一種用于生產車輛輪胎的硫化模具，該硫化模具包括若干個排氣孔，在每個排氣孔中均安裝一閥門，該閥門設計成至少大體上由坯料的臨近表面關閉并且在脫模時再次打開，其特征在于閥門(21)是兩件套結構，包括一個中心體(22)和一個密封件(23)，上述中心體特別是一銷釘狀中心體(22)，能被固定在相應的排氣孔中，上述密封件可松開地連接在上述中心體(22)上，并且至少具有一布置在上述模具內側的彈性變形表面區域(24)，該表面區域以至少大體上密封的方式與承載坯料表面的上述中心體(22)相配合。
全文摘要
本發明涉及一種用于生產橡膠產品、特別車輛輪胎的硫化模具。該模具包括若干個排氣孔,在排氣孔中設有一阻塞元件。上述阻塞元件特別通過彎曲的空氣通道,確保排走空氣而不會引起不利的坯料溢出。在第二實施例中,上述阻塞元件與中心體形成一兩件套閥門。在該例中,上述阻塞元件在模具的內部具有一彈性變形表面區域,該表面區域被坯料表面緊密接觸時會與上述中心體接合,從而至少大致上充當一密封物。
文檔編號B29C33/02GK1313806SQ99809802
公開日2001年9月19日 申請日期1999年7月26日 優先權日1998年7月27日
發明者鮑里斯·尼切, 塔伊豐·塞雷納－蒂爾曼 申請人:鄧洛普有限公司