CN108367522B - 用于内衬轮胎模具的刀槽花纹件以及相关的制造方法 - Google Patents

Abstract

用于轮胎模具的复合内衬元件包括第一和第二本体12、14，所述第一和第二本体12、14能够至少部分地模制轮胎胎面中的同一花纹并且各自限定外部模制表面12b、14b和相反的内部表面12a、14a。复合内衬元件还包括至少一个组装第一和第二本体的组装构件16。所述本体的内部表面12a、14由所述组装构件至少局部地保持在分离位置中，从而提供内部空间22。

Description

用于内衬轮胎模具的刀槽花纹件以及相关的制造方法

技术领域

本发明涉及一种预定用于在车辆轮胎固化或硫化模具中使用、特别是在分段类型的模具中使用的复合内衬元件。

背景技术

分段模具主要包括两个侧向外壳和多个部段，所述两个侧向外壳各自模制轮胎的侧向侧壁中的一个侧向侧壁，所述多个部段模制所述轮胎的胎面并且可在模具的打开位置和关闭位置之间径向移动。所述外壳和所述部段限定预定用于与轮胎的未硫化生胎构型相接触的内部模制空间。

为了形成轮胎胎面上的切口或花纹，模具部段特别地包括突出至内部模制空间中的内衬刀槽花纹刀片。这些刀槽花纹刀片形成轮胎胎面中的待模制胎面花纹的反向部。

通常，这些内衬刀槽花纹刀片通过切割和压制或冲压金属板坯料而形成。然而，这些制造方法仅仅适合于获得厚度小于或等于2毫米的刀槽花纹刀片，例如用于模制客车轮胎的刀槽花纹刀片。

现在，需要制造例如用于模制施工场地车辆的轮胎的、更大厚度的内衬刀槽花纹刀片。

为此，可以设想生产与相关模具部段一体形成的内衬刀槽花纹刀片。然而，这种解决方案需要加工实心材料块，而这是特别昂贵的。此外，将两个相邻内衬刀槽花纹刀片分离的空间可能不够宽，从而不允许机械工具通过。

发明内容

本发明旨在补救这些缺点。

本发明涉及复合内衬元件，所述复合内衬元件用于轮胎模具并包括第一本体和第二本体，所述第一本体和所述第二本体能够至少部分地模制轮胎胎面中的同一胎面花纹并且各自限定外部模制表面和相反的内部表面。

所述复合内衬元件还至少包括组装所述第一本体和所述第二本体的构件，所述本体的内部表面由所述组装构件至少局部地保持在分离位置中，在所述分离位置中，在所述内部表面之间产生了内部空间。

“模具”是指当靠拢在一起时使得能够限定内部模制空间的分离元件的集合。

“轮胎”是指所有类型的弹性胎面，而无论其是否承受内部压力。

“内衬元件”是指预定用于允许模制轮胎胎面中的切口或花纹的全部或一部分的元件。

胎面中的“花纹”是指由材料壁限定的空间，所述材料壁从预定用于与道路相接触的胎面表面延伸、彼此面对并且以非零距离彼此远离。花纹例如可以采取胎面中的花纹沟或刀槽花纹的形式。术语条杆或刀槽花纹刀片于是被用于形容内衬元件。

独立的且组装的同时至少部分彼此分离的两个本体的使用使得能够以简单且经济的方式获得厚度大于现有技术的内衬元件的厚度的内衬元件。

由此获得的内衬元件不是作为单个件产生的实心元件而是通过为了获得期望厚度而组装若干部件来获得的。所述内衬元件不具有任何不必要的实心区域，从而使得其更易于制造。因此，仍然能够使用低成本生产方法、例如诸如压制或冲压的冷加工方法来制造内衬元件的本体。此外，制成内衬元件的元件中每一个的厚度可易于修改成适应该元件的期望总体厚度。

所述内衬元件的特定结构意味着能够提供在第一本体和第二本体上布置且成形的组装构件，以便允许保持这些本体的内部表面之间的上述内部空间。所述内部空间因此由所述间隔构件和所述本体的内部表面限定。在这种配置下，通过组装构件实现了所述本体的内部表面的一部分或整个所述表面之间的分离。在这种配置中，所述组装构件执行双重功能，即实现所述本体的间隔的功能以及组装所述本体的功能。

备选地，在内衬元件的特定结构下，能够预见其中上述内部空间仅仅由第一本体和第二本体的内部表面所限定的配置。

根据另一可选特征，所述组装构件可以与第一本体和第二本体的端部部分协作。所述组装构件可以相对于第一本体和第二本体至少部分地横向延伸。

在一个实施例中，所述组装构件至少部分置于第一本体和第二本体的内部表面之间。在这种情况下，能够将这些内部表面规划为仅仅借助于所述组装构件进行接触。

在一个实施例中，所述组装构件包括至少一个置于第一本体和第二本体的内部表面之间的周缘框架。这种中间框架使得能够确保第一本体和第二本体的精确组装。所述内衬元件因此具有通过堆叠第一本体和第二本体以及中间框架而获得的夹层结构。所述中间框架的外部周缘边缘在形状上可以与所述本体的外部周缘边缘相同并且与这些边缘齐平。

举例来说，每个本体的厚度可以介于1毫米和2毫米之间，并且所述中间框架的厚度可以介于2毫米和4毫米之间。依据所述内衬元件的期望总体厚度，能够提供置于第一本体和第二本体之间的若干中间框架。

在实施例的一个备选形式中，所述组装构件可以包括至少两个舌部，所述至少两个舌部彼此面对并且各自延伸第一本体和第二本体中的一个本体的内部表面之一并抵靠另一本体。每个舌部可以与所述本体一体形成，即形成为整体部件。在这种情况下，所述舌部可以通过弯曲所述本体或所述多个本体来获得。备选地，每个舌部可以是独立于相关联的本体并附接至所述本体的元件。

所述内衬元件的本体和组装构件和的固定可以通过任何合适的方式实现，例如通过焊接、粘接、夹持、钉住等方式实现。

在一个实施例中，至少一种合成材料填充所述内部空间。该填充材料允许填充所述自由内部空间，以便避免在轮胎胎面的模制期间在温度的影响下产生空气隔绝或膨胀的问题。该材料可具有与第一本体和第二本体的材料的导热率基本相等的导热率。

此外，所述填充材料使得能够加强(刚化)所述内衬元件，从而限制了轮胎的未硫化生胎构型在压力下变形的风险。作为指示，所述填充材料例如可以是基于锡和铋的低熔点合金，例如

在一个实施例中，第一本体和第二本体彼此相同。因此，能够使用相同的工具来制造所述本体。备选地，能够为第一本体和第二本体规划不同形状，例如不对称、锯齿等形状。所述本体可以呈波浪形或直线形或弯曲形形状。

本发明还涉及制造用于轮胎模具的复合内衬元件的方法，其包括以下步骤：

-a)冷成形操作，以获得第一本体和第二本体，所述第一本体和所述第二本体能够至少部分地模制轮胎胎面中的同一胎面花纹，然后

-b)至少使用组装构件来组装所述第一本体和所述第二本体，所述组装构件至少局部地将所述本体的内部表面保持在产生内部空间的分离位置中。

附图说明

通过阅读借助于完全非限制性的示例给出并由附图示出的实施例的详细描述，将更好地理解本发明，其中：

图1是根据第一示例性实施例的内衬元件的分解立体图，

图2是处于组装位置的图1的内衬元件的横截面视图，

图3是根据第二示例性实施例的内衬元件的分解立体图，

图4是处于组装位置的图2的内衬元件的横截面视图，

图5是根据第三示例性实施例的内衬元件的立体图，以及

图6和图7是示出了包括根据第四示例性实施例的内衬元件的模具部段的俯视局部视图。

具体实施方式

图1和图2描绘了预定用于在轮胎固化或硫化模具中使用以便形成这些轮胎的胎面中的花纹的复合内衬刀槽花纹刀片10。

刀槽花纹刀片10通过组装第一本体和第二本体12、14以及置于所述本体之间的中间间隔框架16而获得。

在图1中，为了清楚起见，构成复合刀槽花纹刀片10的本体12、14和框架16以分解立体图示出。如图2所示，刀槽花纹刀片10通过堆叠沿着堆叠轴线X-X'彼此抵靠的本体12、14和框架16而获得。轴线X-X'沿着假定为水平的方向延伸。

在所示出的示例性实施例中，因为本体12、14彼此相同，所以这里将仅仅描述这些本体中带有附图标记12的一个本体，应该理解到，另一本体的相同元件具有附图标记14。

本体12包括限定所述本体的厚度的内部正向表面12a和相反的外部正向表面12b。内部正向表面12a抵靠框架16。内部正向表面12a形成用于将本体12抵靠框架16定位的表面。外部正向表面12b形成预定用于模制轮胎胎面中的胎面花纹的全部或一部分的模制表面。本体12还包括连接至正向表面12a、12b的外部周缘边缘12c。

本体12还包括与所述本体一体形成的突起12d、12e。突起12d从外部正向表面12b突出并且在外部(内部)正向表面12a上形成凹陷区域。突起12e从内部正向表面12a突出并且在外部正向表面12b上形成凹陷区域。这里的突起12e布置在突起12d的任一侧(两侧)。

框架16在一侧抵靠本体12并且在另一侧抵靠本体14。两个本体12、14之间没有直接接触。本体12、14借助于框架16保持分开。换句话说，本体12、14仅仅借助于框架16接触。

框架16包括限定所述框架的厚度的相反的正向表面16a、16b。所述框架的正向表面16a抵靠本体14的内部正向表面14a，而正向表面16b抵靠本体12的内部正向表面12a。框架16置于所述本体的内部正向表面12a、14a之间。

框架16还包括连接至正向表面16a、16b的外部周缘边缘16c。周缘边缘16c在形状上与所述本体的边缘12c、14c相同并且与所述边缘齐平。

框架16还包括中心通孔18。孔18延伸至所述框架的厚度中并且通向正向表面16a、16b。孔18的尺寸被设定成允许所述本体的突起12e和14d通过。本体12的突起12e延伸穿过孔18，并且嵌入但不接触由突起14e在本体14的内部正向表面14a上形成的互补凹陷区域。类似地，本体14的突起14d延伸穿过孔18，并且嵌入但不接触由突起12d在本体12的内部正向表面12a上形成的互补凹陷区域。在所示的示例性实施例中，考虑到孔18的尺寸，框架16仅仅在所述本体的内部正向表面12a、14a的紧邻周缘边缘12c、14c的端部部分中抵靠所述本体的内部正向表面12a、14a。

为了固定框架16和本体12及14，刀槽花纹刀片10还包括覆盖周缘边缘12c、14c和16c的周缘焊道20。备选地，可以通过任何其他合适的方式、例如通过粘接、夹持、钉住等方式来实现刀槽花纹刀片10的部件的固定。

如前所述，框架16置于本体12、14的相互面对的内部正向表面12a、14a之间。因此，这些正向表面12a、14a保持在隔开或分开的位置中。在该分开的位置中，在所述本体的内部正向表面12a、14a之间产生了内部空间22。两个正向表面12a、14a之间没有直接接触。内部空间22由所述框架中的孔18的边缘和所述本体的正向表面12a、14a限定。内部空间22是关闭的，即不能从刀槽花纹刀片10的外部接近。

将间隔件形成(形成间隔件的)框架16布置在本体12、14之间使得能够获得如下内衬刀槽花纹刀片10，所述内衬刀槽花纹刀片10具有适合于模制施工场地车辆的轮胎的厚度，同时通过可以以低成本制造的若干独立部件的组装形成。例如，本体12、14有利地使用诸如压制或冲压的冷加工方法由金属板坯料形成。框架16也可以使用这种方法形成。除了提供两个本体12和14的分离之外，框架16还使得能够实现这些本体相对于彼此的精确定位和组装。

尽管图1和图2所示的设计是特别有利的，但是本发明不限于包括中间框架16以便将本体14、16结合在一起并且将这些本体的内部正向表面12a、14a保持在分离位置中的内衬刀槽花纹刀片10。

在其中相同元件带有相同附图标记的图3和图4中所示的示例性实施例中，复合刀槽花纹刀片10包括形成在本体12、14上以便使本体12、14的内部正向表面12a、14a保持分开的舌部30至36。

在该示例中，舌部30、32和34、36与相应的本体12和14一体形成。这些舌部例如可以通过弯曲所述本体而获得。舌部30、32从本体12的周缘边缘12c的相反的纵向侧面延伸并且将内部正向表面12a朝向本体14延伸。舌部30、32是相同的且彼此面对。舌部30、32横向于轴线X-X'延伸。舌部34、36从本体14的周缘边缘14c的相反的横向侧面延伸并且将内部正向表面14a朝向本体12延伸。舌部34、36是相同的且彼此面对。舌部34、36平行于轴线X-X'延伸。

舌部30、32和34、36被成形为通过装配在一起来实现刀槽花纹刀片10的组装。当刀槽花纹刀片10处于组装位置时，舌部30、32抵靠所述本体的周缘边缘14c的相反的纵向侧面和舌部34、36的相邻边缘。这些舌部34、36抵靠本体12的周缘边缘12c的相反的横向侧面和舌部30、32的相邻边缘。为了组装本体12和14，能够将舌部30至36焊接在一起。

备选地，可以规划本体12、14上的舌部30至36的与所示布置不同的布置。例如，可以设想到，将舌部30、34布置在本体12上并将舌部32、36布置在本体14上。备选地，舌部30至36可仅仅设置在两个本体12、14中的一个上。在另一备选形式中，所述舌部可以偏移，以便置于本体12、14的内部正向表面12a、14a之间。

以类似于上述第一示例性实施例的方式，当刀槽花纹刀片10处于组装位置时，在所述本体的内部正向表面12a、14a之间产生了内部空间22。两个正向表面12a、14a之间没有直接接触。在该示例性实施例中，内部空间22由舌部30至36和所述本体的正向表面12a、14a所限定和关闭。

在其中相同元件带有相同附图标记的图5中示出的示例性实施例中，与所描述的第一示例性实施例的不同之处在于，复合刀槽花纹刀片10包括代替中间框架的两个基部40、42，所述两个基部40、42安装在本体12、14的纵向端部处。这种配置例如适合于获得其总体厚度大于第一示例性实施例的刀槽花纹刀片10的总体厚度的刀槽花纹刀片10，而不需要在两个本体12、14之间堆叠若干中间框架。

每个基部40、42在一侧抵靠本体12且在另一侧抵靠本体14。本体12、14借助于基部40、42而保持分开。每个基部40、42在一侧抵靠本体12的内部正向表面12a并且在另一侧抵靠本体14的内部正向表面14a。每个基部40、42置于所述本体的内部正向表面12a、14a之间并且在所述表面之间横向延伸。每个基部40、42还覆盖所述本体的周缘边缘12c、14d的面对的横向侧面。可以通过任何合适的方式、例如通过焊接实现将基部40、42固定至本体12、14。

在图5所示的示例性实施例中，由基部40、42和所述本体的正向表面12a、14a所限定的内部空间22在每一侧侧向地打开。为了相对于外部完全封闭该空间22，每个刀槽花纹刀片10可以进一步包括两个组装板(未示出)，所述两个组装板形成附接至本体12、14和基部40、42的盖。

在制造之后，内衬刀槽花纹刀片10可以通过锚固而固定至相关联的模具的部段之一。刀槽花纹刀片10的侧向锚固区域完全嵌入模具部段内。因此，作为图5的示例性实施例的备选方案，可以提供如下刀槽花纹刀片设计，所述刀槽花纹刀片设计包括单个组装板，以便使内部空间在该锚固区域的预定用于完全嵌入模具部段中的一侧(保持)侧向打开。

图6部分地描绘了其上安装有复合刀槽花纹刀片10的制造模具部段50。与前面的示例性实施例相比，该实施例的刀槽花纹刀片10不具有支撑基部。每个刀槽花纹刀片10包括组装板(未示出)，所述组装板形成在一侧侧向封闭内部空间22的盖，所述内部空间22限定于所述本体的内部表面12a、14a之间。刀槽花纹刀片的每个组装板被安装成抵靠所述刀槽花纹刀片的每个本体12、14的周缘边缘的纵向侧面之一。本体12、14通过任何合适的方式、例如通过焊接固定至所述组装板。所述组装板将所述本体的内部表面12a、14a保持在分离位置中。所述组装板可以是平坦的。所述组装板还可以包括置于相关联的本体的内部正向表面12a、14a之间的突出部。

模具部段50包括模制表面52，所述模制表面52预定用于模制待制造的轮胎的胎面表面的一部分。此处的部段50包括从模制表面52突出的两个间隔开的条杆54、56。条杆54、56预定用于模制轮胎的胎面中的花纹沟。条杆54、56彼此平行。

每个复合刀槽花纹刀片10通过锚固在条杆54、56上而被固定至部段50。刀槽花纹刀片10在条杆54、56之间延伸。每个条杆54、56包括收容槽54a、56a，每个刀槽花纹刀片10的本体12、14的纵向端部部分例如通过力配合而被锚固在所述收容槽54a、56a中。每个刀槽花纹刀片10的本体12、14垂直于条杆54、56延伸。对于每个刀槽花纹刀片10而言，每个本体12、14的周缘边缘的保持自由、即没有组装板抵靠其的每个纵向侧面被安装成抵靠模制表面52或者锚固在形成于该表面上的相关槽中。在其中刀槽花纹刀片10被固定至部段50的位置中，刀槽花纹刀片的组装板被布置在本体12、14的与模制表面52相反的一侧。

作为备选，如其中相同元件带有相同附图标记的图7所示，每个刀槽花纹刀片的本体12、14的纵向端部被安装成仅仅抵靠条杆54、56。为了将每个刀槽花纹刀片10的本体12和14固定至所述部段的条杆54、56，提供了焊道58、60。备选地，可以通过任何其他合适的方式、例如通过粘接来实现将每个刀槽花纹刀片10固定至条杆54、56。

在另一备选形式中，每个复合刀槽花纹刀片10可以固定至所述模具部段的单个条杆。在这种情况下，每个刀槽花纹刀片10可以在与该条杆相反的一侧包括如图5的实施例中所示的支撑基部40、42或者备选地包括如图3和图4的实施例中所示的舌部34、36。

在所示的示例性实施例中，刀槽花纹刀片的本体12、14被组装，同时彼此完全分离。作为备选，可以设想不同的刀槽花纹刀片的设计，其中在预定用于插入相关联的模具部段中的锚固区域中，本体12、14被安装成彼此抵靠。因此，在这种设计下，本体12、14仅仅在刀槽花纹刀片的预定用于突出至模具的内部模制空间中的区域中保持分开。

在所示的示例性实施例中，在刀槽花纹刀片的本体12、14处于分离位置时形成的内部空间22保持是空的。备选地，可以用填充材料(例如低熔点合金)来填充刀槽花纹刀片的该空间，以便避免在轮胎胎面的模制期间在温度的影响下产生空气隔绝或膨胀的问题。

在所示的示例性实施例中，复合刀槽花纹刀片的两个本体具有突起，所述突起使得能够至少部分地形成轮胎胎面中的同一胎面花纹。已经在附图中示出的刀槽花纹刀片本体的形状和/或轮廓是完全非限制性的，并且可以根据期望的胎面花纹设计进行修改。

已经基于使得能够形成模制轮胎的胎面中的刀槽花纹的内衬刀槽花纹刀片描述了本发明。作为备选，本发明还可以应用于诸如条杆的预定用于附接至模具的支撑块的其他类型的内衬元件。

Claims (13)

1.复合内衬元件，所述复合内衬元件用于轮胎模具并包括第一和第二本体(12、14)，所述第一和第二本体(12、14)能够至少部分地模制轮胎胎面中的同一胎面花纹并且各自限定外部模制表面(12b、14b)和相反的内部表面(12a、14a)，所述复合内衬元件还至少包括组装所述第一和第二本体的组装构件(16；30、32、34、36；40、42)，所述第一和第二本体的内部表面(12a、14a)由所述组装构件至少局部地保持在产生内部空间(22)的分离位置中，所述内部空间(22)相对于所述复合内衬元件的外部是封闭的。

2.根据权利要求1所述的复合内衬元件，其中所述组装构件(16；30、32、34、36；40、42)与所述第一和第二本体(12、14)的端部部分协作。

3.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述组装构件(16；30、32、34、36；40、42)相对于所述第一和第二本体(12、14)至少部分地横向延伸。

4.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述组装构件(16；30、32、34、36；40、42)至少部分地置于所述第一和第二本体的内部表面(12a、14a)之间。

5.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述组装构件(16；30、32、34、36；40、42)在所述第一和第二本体上布置并成形，以便与所述第一和第二本体的内部表面(12a、14a)共同限定所述内部空间。

6.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述组装构件包括至少一个置于所述第一和第二本体的内部表面(12a、14a)之间的周缘框架(16)。

7.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述组装构件包括至少两个舌部，所述至少两个舌部彼此面对并且各自延伸所述第一和第二本体中的一个本体的内部表面之一并抵靠另一本体。

8.根据权利要求7所述的复合内衬元件，其中每个舌部与所述本体一体形成或附接至所述本体。

9.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述内部空间仅仅由所述第一和第二本体的内部表面限定。

10.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其包括至少一种填充所述内部空间的合成材料。

11.根据权利要求1或2所述的复合内衬元件，其中所述第一和第二本体彼此相同。

12.轮胎模具，其包括多个根据前述权利要求中的任一项所述的复合内衬元件。

13.制造用于轮胎模具的复合内衬元件的方法，其包括以下步骤：

-a)冷成形操作，以获得第一和第二本体，所述第一和第二本体能够至少部分地模制轮胎胎面中的同一胎面花纹，然后

-b)至少使用组装构件来组装所述第一和第二本体，所述组装构件至少局部地将所述第一和第二本体的内部表面保持在产生内部空间的分离位置中，所述内部空间相对于所述复合内衬元件的外部是封闭的。

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