排气装置和具有该排气装置的轮胎模具
技术领域
本公开涉及一种排气装置和具有该排气装置的轮胎模具。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
目前对轮胎的生产过程大致如下:将流体或半流体状态的橡胶材料注入轮胎模具中,然后橡胶材料在轮胎模具中通过一系列的工艺来实现胎胚成型。在胎胚成型之后,需要对轮胎的胎胚进行硫化处理。在硫化处理过程中,需要将轮胎模具的内腔中的空气排出。目前通常使用的方法是在轮胎模具上设置排气孔,轮胎模具中的空气经过该排气孔直接排出。
不过,这种方式存在一些问题,其中之一是在将空气排出轮胎模具的过程中,用来形成轮胎的流体或半流体状态的橡胶材料也会从该排气孔中被挤出一部分。这些被挤出的橡胶材料会在轮胎胎胚上形成胶毛。为了保证最终轮胎产品的质量,需要提供额外的工序来将形成在轮胎上的胶毛去除。因此,使得轮胎的制造工序变得复杂。
因此,在轮胎模具的领域中,仍存在进一步改进其排气装置的需求,以能够解决以上现有技术的排气装置所存在的问题。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种排气装置和具有该排气装置的轮胎模具,本公开能够解决硫化胶进入外套气孔使整个排气装置失去作用的问题,同时简化排气装置的安装和拆卸过程。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种排气装置,包括中空的外套、芯轴、限位件和弹性件,所述外套具有进气端和排气端,所述进气端的内侧具有朝向所述排气端方向逐渐向内收缩的内配合面;
所述弹性件套设于芯轴上,所述芯轴设置于所述外套内,所述芯轴包括轴向连接的轴头及轴体,所述轴体的外侧与所述外套的内侧之间形成连通所述外套外部的排气通道,所述轴头的外周侧具有朝向所述轴体方向逐渐向内收缩的外配合面;
所述内配合面与所述外配合面之间的间隙形成进气通道,所述进气通道分别连通所述排气通道和所述外套的进气端外部,所述芯轴的远离所述轴头的一端设置有限位件,所述限位件开设有排气槽口,所述排气槽口连通所述排气通道及所述外套排气端外部。
作为进一步的限定,所述芯轴能够在所述外套的内腔中沿所述外套的轴线方向在第一预设位置和第二预设位置之间运动;
当所述芯轴位于所述第一预设位置处,所述芯轴的轴头外配合面与所述外套的进气端内配合面之间存在间隙,所述进气通道打开,所述限位件对芯轴施加阻止所述轴头继续远离所述外套进气端的作用力;
当芯轴位于所述第二预设位置处,所述芯轴的轴头与所述外套的进气端相接触,所述进气通道关闭。
作为进一步的限定,所述外套的内腔内壁设置为阶梯状,至少具有大孔段和小孔段,且所述小孔段设置于靠近所述外套的排气端一侧,所述大孔段与所述小孔段的连接处形成台阶面,所述芯轴上设置有轴肩部,所述弹性件两端分别抵接于所述台阶面及所述轴肩部,使得所述芯轴轴头具有脱离所述外套排气端的趋势;
优选地,所述轴体与所述外套小孔段间隙配合,所述轴体和/或所述外套小孔段上开设有若干排气槽,所述排气槽连通所述排气通道及所述排气槽口。
作为进一步的限定,所所述芯轴的远离所述轴头一端开设有限位槽,所述芯轴远离所述轴头一端从所述外套的进气端进入,并在所述外套的排气端伸出所述限位件;
或进一步的,所述芯轴位于远离限位槽的部分设置有第一导向面及第二导向面,第一导向面位于远离限位槽一侧,第二导向面位于靠近限位槽的一侧;
更进一步的,第一导向面及第二导向面为圆锥面,第一导向面的圆锥角α为50-90度,第二导向面的圆锥角β为90-150度。
或者,所述外套的靠近排气端位置开设有卡槽,所述限位件卡设于所述卡槽中。
作为一种实施方式,所述限位件为具有缺口的卡簧,所述缺口为所述排气槽口。
作为进一步的限定,所述限位件包括固定部,所述固定部为中空结构,所述固定部上设置有若干周向间隔布设的弹性部,所述弹性部一端与所述固定部固定连接,另一端突出于所述固定部内壁朝向靠近所述固定部中心延伸,相邻所述弹性部之间形成所述排气槽口;
作为进一步的限定,所述弹性部的自由端、固定部内壁面及固定部外壁面形成有限位件的第一间距、第二间距及第三间距,所述第一间距小于所述限位槽远离所述轴头一侧的芯轴外径,所述第二间距大于所述限位槽靠近所述轴头一侧芯轴的外径,所述第三间距大于所述外套排气端内径。
作为进一步的限定,所述限位件在装配至芯轴或由芯轴脱离时,所述卡簧发生弹性变形;
或,所述弹性部发生弹性变形,弹性部自由端朝向远离所述固定部中心方向偏移。
作为一种实施方式,所述弹性部为卡爪,所述卡爪的自由端设置有圆弧面,所述圆弧面朝向远离固定部中心方向凸,所述圆弧面与芯轴限位卡槽内壁面相抵接。
作为进一步的限定,所述限位件为钢制或橡胶材质。
一种轮胎模具,具有上述的排气装置。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
本公开能够避免在硫化过程中,溢胶流入到外套内,对出气部进行堵塞,使得整个排气装置失去排气功能,强制性需要拆除和更换,增加了排气装置的使用年限,易于清洗;
本公开的限位件、芯轴和外套,在芯轴沿轴线方向在第一预设位置和第二预设位置之间行程空间内运动时,不会有溢胶流入,也不会影响正常排气,同时也不会可以使芯轴过于朝轮胎模具内部方向运动。
本公开的限位件卡接在芯轴上,通过弹性部的弹性变形完成排气装置的重复安装和拆卸;进一步地,限位件卡设于外套上,排气装置阻塞时,可以只将芯轴拆卸下来,而不必将排气装置整体拆卸,方便、快捷,解决了排气装置拆卸后排气孔孔径变化的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是排气装置第一实施例结构图;
图2(a)和图2(b)是排气装置第一实施例的外套的侧视图和俯视图;
图3(a)是排气装置第一实施例的芯轴的结构图;
图3(b)是排气装置第一实施例的芯轴的局部结构图;
图4(a)和4(b)是排气装置第一实施例的限位件示意图;
图5是排气装置第一实施例另一种实施方式的结构示意图;
图6是排气装置第二实施例结构示意图;
图7是排气装置第二实施例剖面结构示意图;
图8是排气装置第二实施例限位件结构示意图;
图9是排气装置第二实施例另一种实施方式结构示意图。
其中,1、芯轴,1-1、轴头,1-2、轴体,2、外套,2-1、进气端,2-2、排气端2-2,3、弹簧,4、限位件,5、第一内径段,6、第二内径段,7、限位槽, 8、卡簧,9、缺口,10、固定部,11、弹性部,12、圆弧面,13-1、进气通道, 13-2、排气通道,13-3、排气槽,13-4、排气槽口,14、轴肩部,15、台阶面, 16、第一导向面,17、第二导向面,18、卡槽;
A、限位槽内径,B、限位槽远离轴头一侧芯轴外径,C、限位槽靠近轴头一侧芯轴外径;
I、第一间距,II、第二间距,III、第三间距。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解为对本公开的限制。
本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,不能理解为对本公开的限制。
如图1所示,提供排气装置可以用于轮胎模具。
本发明的排气装置(或称“弹性气孔套”)包括外套2,该外套2中形成有内腔(或中心孔),该内腔两端开口,形成为通孔的形式。弹性体套设于芯轴1 上,弹性体和芯轴1可通过该开口插入并容纳在该内腔中,弹性体在本实施例中为弹簧3。
外套2具有进气端2-1和排气端2-2,进气端2-1的内侧具有朝向排气端 2-2方向逐渐向内收缩的内配合面;弹簧套设于芯轴1上,芯轴1设置于外套2 内;芯轴1包括轴向连接的轴头1-1及轴体1-2,轴体1-2的外侧与外套2的内侧之间形成连通外套2外部的排气通道13-2。芯轴1的一端形成有轴头1-1,轴头1-1的外周侧具有朝向轴体1-2方向逐渐向内收缩的外配合面,内配合面与所述外配合面之间的间隙形成进气通道13-1,进气通道13-1分别连通排气通道 13-2和外套2的进气端2-1外部,芯轴1的远离轴头1-1的一端设置有限位件4,限位件4开设有排气槽口13-4,排气槽口13-4连通排气通道13-2及外套2 排气端2-2外部。轴头1-1外配合面为轴头锥面,具体来说该轴头锥面形成在轴头1-1的外周面上。该轴头锥面较佳地呈圆锥面的形状,也可以是三棱锥、四棱锥等棱锥形状,只要它们的形状能够互相匹配即可。相对应地,在外套2上设有的内配合面为与轴头锥面形状相契合的圆锥面或斜面等。具体来说,在外套2的进气端2-1的内周面上形成有外套锥面,该外套锥面的形状与轴头锥面相匹配或者说相契合。由此,当芯轴1的轴头锥面与外套锥面相配合时,可在轴头锥面和外套锥面之间形成密封或小间隙,阻止气流和/或胶料通过。
弹簧3对芯轴1施加轴向力,使得芯轴1轴头1-1具有脱离外套2排气端 2-2的趋势。芯轴1可沿着外套2的轴线方向在第一预设位置和第二预设位置之间运动,行程为h,其中,在第一预设位置处,在轴头1-1的轴头锥面与外套2 的外套锥面之间存在间隙,进气通道13-1打开,空气可从该间隙进入外套2的内腔中,并随后排出,此时限位件4对芯轴1施加阻止轴头1-1继续远离外套2 进气端2-1的作用力;而在第二预设位置处,外套锥面与轴头锥面相接触,进气通道13-1关闭,胶料无法进入外套2内。
弹簧3设置在芯轴1上,例如图1中那样围绕着芯轴1设置。进一步地来说,弹簧3通过以下方式设置在芯轴1上并对芯轴1产生轴向力:将外套2的内腔形成为阶梯状,外套2设置有小孔段及大孔段,且小孔段设置于靠近外套2 的排气端2-2一侧,小孔段及大孔段较佳地为圆孔,即外套2设置第一内径段5,第二内径段6,上述第二内径段6的直径较小,更为具体的,较第一内径段5 的直径要小。在内腔的内壁上第一内径段5与第二内径段6连接处形成内腔台阶面15,如图2(a)、图2(b)所示。芯轴1外壁上形成有芯轴1轴肩部14,将弹簧3的一端支承在该内腔台阶面15上,弹簧3的另一端抵接在芯轴1上,例如抵接在轴头1-1上,或者抵接在形成于芯轴1的适当位置处的轴肩部14上。通过这样设置的弹簧3,对芯轴1施加由外套排气端2-2朝向进气端2-1的轴向力,从而在没有外力作用的情况下,芯轴1的轴头1-1和外套2的进气端2-1 之间的进气通道13-1打开,允许空气通过。优选地,轴体1-2与外套2小孔段间隙配合,配合间隙可以为0.1mm,轴体1-2和/或外套2小孔段上开设有若干排气槽13-3,若干排气槽13-3沿轴体1-2和/或外套2周向布设,排气槽13-3 长度方向沿轴体1-2和/或外套2轴向延伸,所述排气槽13-3连通排气通道13-2 及排气槽口13-4。轴体1-2与外套2小孔段间隙配合可以保证芯轴1与外套2 的同轴度,通过开设排气槽口13-4可以增加轴体1-2与外套2小孔段之间排气通道13-2的尺寸进一步提高排气效率。如图3(a)所示,在芯轴1的远离轴头1-1 一端开设有限位槽7,限位件4卡设于限位槽7中,在排气装置处于组装好的状态下,该芯轴1远离轴头1-1一端从外套2的进气端2-1进入,并在外套2的排气端2-2伸出限位件4,限位件4可以限制芯轴1在由外套排气端2-2朝向进气端2-1方向上的运动距离。当芯轴1运动到第一预设位置时,限位件4压靠于外套2的排气端2-2,从而使得轴头1-1无法越过第一预设位置继续远离外套进气端2-1。当芯轴1运动到第二预设位置时,限位件4不再压靠于外套2的排气端2-2,轴头锥面接触并压靠于外套锥面。
在本公开第一实施例中,如图4(a)、4(b)所示,限位件4为卡环,限位件4包括固定部10,固定部10可以为环状中空状结构,固定部10上设置有若干周向间隔布设的弹性部11,弹性部11一端与固定部10固定连接,弹性部11的自由端突出于固定部10内壁朝向靠近固定部10中心延伸(即弹性部11 的自由端突出于固定部10内壁位于固定部10内侧)。相邻弹性部11之间形成排气槽口13-4。弹性部11的自由端、固定部10内壁面及固定部10外壁面形成有限位件4第一间距I、第二间距II及第三间距III,第一间距I小于限位槽远离轴头一侧芯轴外径B,第二间距II大于限位槽靠近轴头一侧芯轴外径C,第三间距III大于外套排气端内径。
限位件4在装配至芯轴1或由脱离芯轴1时,弹性部11可发生弹性变形,弹性部11自由端朝向远离固定部10中心方向偏移(弹性部11朝向靠近轴头 1-1或远离轴头1-1方向偏转),使得第一间距I增大,使得限位件4与芯轴1 相脱离,或限位件4可以装配至芯轴1限位槽7内,完成限位件4的安装或拆卸之后,弹性部11的弹性变形消失。
如图4(a)、4(b)所示所示,弹性部11为卡爪,卡爪的形状可以根据需要设置,卡爪自由端优选地设置有圆弧面12,圆弧面12朝向远离固定部10中心方向凸,圆弧面12可以与芯轴1相抵接。
本公开第一实施例中:
芯轴1位于限位槽远离轴头1-1一侧的部分(段)设置有第一导向面16及第二导向面17,第一导向面16位于该段远离限位槽7一侧,第二导向面17位于该段靠近限位槽7一侧;限位件4在装配至芯轴1时,第一导向面16可抵接于弹性部11并相对运动,在拆卸芯轴1时,第二导向面17可抵接于弹性部11 并相对运动,如此限位件4在装配至芯轴1或在拆卸芯轴1更为顺畅。第一导向面16及第二导向面17优选为圆锥面,第一导向面16圆锥角α优选为50-90 度,第二导向面17圆锥角β优选为90-150度。
优选地,第一间距I小于限位槽7远离轴头1-1一侧芯的外径值0.1-0.4mm,进一步地,第一间距I小于限位槽内径A,即卡爪自由端可以在限位槽7中夹持芯轴1。
优选地,第二间距II大于限位槽7靠近轴头1-1一侧芯轴1的外径值 0.1-0.4mm。
优选地,所述限位槽7深度为0.05-0.2mm。
优选地,第三间距III大于所述外套2排气端2-2的内径值0.4-1mm。
优选地,限位件4为钢制或橡胶材质。
在本公开第二实施例中,如图6、7、8所示,限位件4为具有缺口9的卡簧8,缺口9形成排气槽口13-4,卡簧8优选为环状,径向截面可以为圆形或方形。卡簧8内缘及外缘形成有第一间距I(卡簧8内径)及第三间距III(卡簧 8外径),第一间距I小于限位槽7远离所述轴头1-1一侧的芯轴1外径,第三间距III大于外套2排气端2-2内径;卡簧8在装配至芯轴1或在拆卸芯轴1时,卡簧8发生弹性变形,缺口9扩张,第一间距增大使得限位件4装配至芯轴1 限位槽7内限位件4与芯轴1相脱离。卡簧8在装配至芯轴1或在拆卸芯轴1 后,卡簧8弹性变形消失,缺口9回缩。
本公开第二实施例中:
优选地,第一间距I小于所述限位槽7远离所述轴头1-1一侧的芯轴1外径值0.1-0.4mm,更佳为0.2mm,芯轴1位于远离限位槽的部分(段)设置有第一导向面16及第二导向面17,第一导向面16位于该段远离限位槽7一侧,第二导向面17位于该段靠近限位槽7一侧;卡簧8在装配至芯轴,第一导向面 16可抵接于卡簧8内缘并相对运动,在拆卸芯轴1时,第二导向面17可抵接于卡簧8内缘并相对运动,如此卡簧8在装配至芯轴1或在拆卸芯轴1更为顺畅。第一导向面16及第二导向面17优选为圆锥面,第一导向面16圆锥角α优选为50-90度,第二导向面17圆锥角β优选为90-150度。
优选地,限位槽7深度为0.05-0.2mm。
优选地,第三间距III大于所述外套2排气端2-2的内径值0.4-1mm。
优选地,卡簧8为钢制或橡胶材质。
以上两个实施例中:
卡簧8可设置于外套2排气端2-2,卡设于芯轴1限位槽7中,也可以在外套2排气端2-2小孔段内壁面开设卡槽18,卡簧8依靠自身弹性变形安装并卡设于卡槽18中,在清洗轮胎模具清洗拆卸排气装置时,可以只将芯轴1拆卸而不拆卸外套2,卡簧8留在卡槽18中,轮胎模具清洗后再将芯轴1装配至外套 2上。避免排气装置卸除的过程中会模具的安装孔增大,再次进行安装排气装置时,需重新设计新外径的外套2,同时,排气装置的卸除、安装更为简单方便。较佳地在该实施方式中,排气槽13-3由外套大孔段延伸至排气端2-2,连通排气通道13-2、排气槽口13-4及排气端2-2外部。较佳地在该实施方式中,限位件4为卡环时,卡环固定于卡槽18中,限位槽7高度大于卡环高度,第一间距 I大于限位槽内径A,使得芯轴1可以在第一预设位置及第二预设位置间移动;限位件4为卡簧8时,卡簧8位于卡槽18中,卡槽18内径大于第三间距III,卡簧8可以在卡槽18中收缩、扩张但不能上下移动,限位槽7高度大于卡簧8 高度,第一间距I大于限位槽内径A,使得芯轴1可以在第一预设位置及第二预设位置间移动。
本公开一种实施方式排气装置的排气路径:请参照图1,气体由进气通道 13-1进入轴体1-2与外套2大孔段之间的排气通道13-2,进而进入轴体1-2与外套2小孔段之间的排气通道13-2及排气槽13-3,经由排气槽口13-4排出至外套2排气端2-2外部。
本公开提供一种轮胎模具,具有上述任一项所述的排气装置,排气装置设置于模具上开设的安装孔内,外套进气端2-1朝向轮胎模具型腔。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。