轮胎模具的制作方法

专利名称：轮胎模具的制作方法
技术领域：
本发明有关轮胎的制造。更具体地，涉及轮胎胎面的模制。
特别是胎面花纹的某些轮胎，该模具的通气被证明是局部地不充分的。另外，随着轮胎制造周期(cycle)进行的越来越多，模具的板可逐渐变得堵塞，这逐渐降低了模具的通气性能，使得需要经常清洁，以确保所制造的轮胎的外观质量。
此外，该轮胎模具的打开和关闭需要一起形成层压外围胎冠(Iaminated peripheral crown)的所有板在径向方向进行调整位移。可能发生附加的摩擦效应对抗模具的打开和关闭运动。此外，还可证明保持各板之间的分布间隙如所希望的一样规则是困难的。因此，模制毛刺可出现在板之间间隙变得大于额定间隙之处。现在，寻求的一个目的是准确选择额定间隙，如欧洲专利EP0569909所示，以防止橡胶在模具关闭过程中的任何时间在板之间流动。

发明内容
本发明的目的是至少克服上述某些缺点，以改进该轮胎模具的性能，去模制外观极好的轮胎，特别是在多次模制周期之后外观保持不变的轮胎。
本发明另一目的是便于组装该轮胎模具，其特殊设计需要使用有组装误差推论风险的很多的板。
本发明进一步的目的是改进板的定位的重复性。对于每个模制周期，必须有效地基本回复到相同的位置，例如在径向平面。
本发明公开的轮胎胎面的模具，包括一个层压外围胎冠，用于模制胎面的外面，所述层压外围胎冠包括数个薄的模制组件的在圆围方向的叠层。所述模制组件基本被径向地定向，所述胎面通过所述模制组件的径向内边缘被模制，所述边缘有希望用于模制胎面中花纹的轮廓，其特征在于，所述相邻的模制组件至少一组有局部切口，结合在一起，从而形成至少一个通气通道。
在一个具体的实施例中，本发明还提出一种这类的模具，其中胎冠被分成扇形体(sector)，和其中，对每个扇形体，属于该扇形体的模制组件被装在一起，形成一个整个，每个扇形体在打开和关闭模具过程中能够移动。
在本发明中，当部件或表面称之为“内”时，表明它放置朝模具的中心，即在内型腔一侧。当用“外”描述时，表明该表面或部件放置远离所述型腔。例如，对于模制轮胎胎面的板，内边缘是形成模制表面的板的边缘，并且在模制过程中与橡胶接触，而外侧，边缘或边，是与支承板的组件接触的表面。
本发明还提供使用上述模具制造轮胎的工艺，和用此工艺获得的轮胎。在此情况下，使用所述模具的优点是，在模制处理过程中提供极好的通气，由于通气通道和板之间的缝隙。
为全面说明该模具的工作，请参考上述欧洲专利EP0569909，特别是该专利中与图5相关的内容。


图1是本发明的薄模制组件的平面图；图2是根据本发明可与图1的模制组件结合的第二薄模制组件的平面图；图3是根据本发明可与图1和图2的模制组件结合的第三薄模制组件的平面图；图4是类似于图2的模制组件的第四模制组件的平面图；图5A示出本发明薄组件的变化；图5B是图5A组件轮廓的示意图；图6是应用于第一类模具的本发明模具的子午线剖面，。
图7是透视图，示出应用于第二类模具的本发明的两个分开的扇形体，在模具打开时的状态，示出本发明第二实施例；图8是通过本发明第二实施例模具的子午线截面的剖面，在模制位置，即模具被关闭；图9是通过与轴垂直平面的剖面，模具被关闭，示出本发明第二
具体实施例方式
在本模具的一个实施例中，用于模制轮胎胎面的层压外围胎冠与厚度在0.1mm(优选0.5mm)和5mm之间的板相邻。图1示出板1。层压外围胎冠可包括多达几千个相邻的板。用板获得它们是制造有这种轮胎模具特征的薄模制组件的非常有利的方法。板的厚度与定义胎面花纹的模具分辨率相对应。例如，使用的板是钢的；优选地，沿要生产的花纹组件的轮廓，它们都被垂直于其平面地切下。由于板总是垂直地切下，因而胎面花纹的某些表面会有梯极胎面的外观，这使模制的轮胎胎面具有本工艺的特征。
从图1至4可见，板1可包括局部切口(102、103、104、105、106、107)。这些切口使板在互相靠着时形成一个通气通道，连接模具内部(或至少靠近模制表面的区域)和模具外部。用几个板结合产生通道的情况，在希望每个板保持其自身完整和整体时是有利的。另外，这种结合还有其它好处。通过将切口分布到几个板中，可避免相对其它板过多地减弱任何一个板。这还可能生产有大截面的通道或其部件，而又没有限制板的整体厚度。这种情况下，通气，与其原理公开在EP0509909和EP0860260中的发生在板之间的通气不同。
如果图1、2、3和4一起考虑，就清楚地示出局部切口的结合。在图1中，标号103对应的实施例，切口开在板的内边缘上，即在模具的模制表面上。图1中开口切口103使得能够进行轮胎花纹组件101的边缘的通气。图2所示的相邻板中有切口104，将开口切口103连接到切口102。连接切口104可以是以其取得方式相应的任何一种形状。在给定组各板中的切口102是相似的。这些共同的切口102互相相对的设置，并能产生一个通道，在圆周方向的通过该组板，以使通气网互连。通气网通过排气切口(extraction cutout)105(在图3右侧可见)连接到模具外，在本例中排气切口105设置在公共切口102和必要时能降低压力的模具中心区之间的相邻的板中。如上所述，公共切口102在一组的各个板之间产生连接，换言之，有排气切口105的板不必与形成通气通道的其它板直接地相邻。例如，排气切口105也可布置在该板沿轴向外部，相对于对应的公共切口102(见图3左边部分)。
因此可以理解，当模具关闭时，即当板压紧在一起时，图1、2和3所示的板的叠层产生通过切口103、104、102和105依次连接生成额外的通气。本发明的优点是，各独立的板只有一个局部切口，不损害其完整和强度。
图4示出连接切口106和107的另一实施例，可根据本发明产生其它通气网结构。例如，可根据图1所示的原理，将其包括一个或多个开口切口103的一个或多个相邻板相联。
然而，根据本发明，这种轮胎切口106和107也可用于相邻板没有开口切口103的情况下，如图1所示的类型。在此情况下，切口106或107的功能是改进在板之间产生的通气。板之间的通气已公开在专利EP0569909中。这种通气类型根据本发明加以改进，其中，模具内从切口106或107离开的距离，相比内边缘从板的外边缘离开的距离要小。切口106或107基本沿内边缘10以距离“d”从模制表面，即从边缘的最近部分伸展，距离“d”优选最多几毫米，而不是专利EP0569909中的几厘米。因此，对于同等的流速，通气所需的压力明显降低。相反地，对于同等的压力，通气的流速可较高。因此，本发明的一个改进模制质量的目的通过此方案实现。例如，为缩短模制时间，相同的效果也可使用，以能够模制更硬的混合物，或能够模制更深的胎面花纹。
图5A及5B示出本发明优选实施例，其中，薄组件1有变形108。这些变形108可在冲压板的情况下获得。变形构成弹簧组件，其功能是在模具打开时，即在每个模制周期，将板推开。其效果是防止模具的某些部分在模制周期重复进行时，丧失其通气性能，由于某些板在模具打开时可能保持在一起的情况。优选地，变形108分布遍及在构成模具周围的板上，以便使分开运动沿模具的周围基本一致。为此，在每两个板中有一个可如此安排。弹性变形108的高度优选在0.01和0.1mm之间。
当然，本发明并不局限在这些具体的实施例。例如，根据胎面花纹的类型，本领域的技术人员可以许多不同的方式，应用由于分布在数个板中的数个切口的结合，在由层叠的板构成的模具中根据本发明产生通气网的本发明原理。
图6示出通过本发明模具的子午线剖面。胎冠被分成二部分(G和D)，并且横向地包括两个不同但相邻的板(1G和1D)，各属于这些部分中的一个。板或模制组件一般用标号1表示。当想更具体地表示属于G部分的一个组件或其部分时，使用标号1G。当想更具体地表示属于D部分的一个组件或其部分时，使用标号1D。本模具用大量的如前所述的板1和模制轮胎侧壁的外壳111G和111D组成。板靠外壳放置，并且通过带状物112和锥形环113G及113D导向。模制胎面整个宽度的单个板也可取代两个板1G和1D。模具这些不同类型公开在专利EP0569909。
图7至12示出优选实施例，其特征在于将板分为几个部件。在这些图中，上述切口没有示出。各部件(或只有少数几个)包括一个或多个上述的板，即包括局部切口，用于通气。
图7示出本发明的原理，据此，层压胎冠的所有的薄组件1分成几个构成扇形体11的整体部件。
图8示出胎冠分成两部分(G和D)，和胎冠横向地包括，两个不同但相邻的板(1G和1D)，各属于这些部分之一。模制板或组件一般用标号1表示。
优选地，在模制部分侧面上，即板的边缘10的侧面上，至少板1的端部有一个厚度，随着朝模具轴的径向地移动逐渐地减小。因此每个板有小的锥度，其角度基本上等于用绕外围模制胎冠一周的板的数量除360°获得的值。以这种方式，板在组装时其自身自然布置成扇形形状，并且其间有恒定的间隙。在此方面，可见专利申请WEP0916419和EP0916421。
为形成层压外围胎冠，板1分成扇形体11，如图7，9和10很清楚地所示。为此，扇形体11的板1用固定装置夹紧，固定装置有两个突起的头部，如螺栓2(其头部形成第一头部21)和螺母22(形成第二头部)。每个螺栓2的头部21与螺母22放置紧靠划分各扇形体11边界的各个板1a的自由侧15。固定装置(螺栓2和螺母22的组合)从一个扇形体到下一个扇形体交替布置，每个扇形体上有凹处12，用于接收相邻扇形体固定装置的头部。凹槽12通过在所述板切割时在足够数量的板上打孔获得。这使扇形体能够连接(参见图9)，从而形成能够模制轮胎胎面的连续的胎冠。
优选地，固定装置放置在公共切口102(参见图1至5)。在此情况下，公共切口102轮廓中槽110(参见图1至5A)的存在确保通气的流通不受板组合件固定装置的限制。此外，凹处12可连接到切口102，以使通气能够从一个区段流通到下一个，不论固定装置的偏置及由此引起的切口102从一个组合件没有对准下一个的情况。这种连接可通过至少将一个凹处12和至少一个分布所述凹处12的板的一个切口102相连接的另外的切口(未示出)建立。附带说一句，指出在此所示保持装置的类型的后果是，模制整个胎面的扇形体必须是偶数，不管是否有两个轴向部分G和D，但对所有类型的保持装置(参见图12的实施例)，情况未必如此。
典型地，每个扇形体的组件数是10-1000个。组件数量在每个扇形体中可是相同的，或一个扇形体到另一个可是不同的。
可使用不同方法使板的组被组装在一起并被保持在扇形体中。这涉及组织打开和关闭模具所需的各扇形体的运动。例如，属于一个扇形体的板可固定在外壳上，和每个外壳可在模具的打开和关闭运动时移动。
图8示出各个扇形体11装在外壳4上，形成整体支撑，可是大量不同胎面花纹的公共的标准部件。当然，这只是实施例。即使外壳4一般与轮胎尺寸相配，但因为它本身并非模制组件，所以，可用于几种不同的花纹，和因此不仅专用于一种轮胎。为进行该固定，板被切割，以获得槽14，与形成在外壳4一侧上的突起14相啮合，然后扇形体用带40固定，也被容纳在各板的另一个槽14中并且被拧到外壳4。因此，属于一个扇形体11的板被固定到一个外壳14上，并且然后各外壳14可在模具打开和关闭运动的过程中移动，对于所有扇形体，板的数量可是相同的，或扇形体可包括不同数量的板。
除突起41之外，各外壳有横向边缘46，背部43和中央边缘48，设计成与其他部分相邻外壳的对应的中央边缘48相接触。还请注意，D部分的各个外壳4上销49a的存在，与在G部分各个外壳4上形成的切口49b相啮合，以使外壳4并且因此还使板1，可在整个模具关闭阶段，在上述最终关闭阶段的过程中，非常准确地放置在相同的径向高度。
每个外壳4通过滑道方式(未示出)装在坡道3上，以能够进行外壳背面上所绘箭头表示的相对运动。在本实施例中，模具的各个部分G和D有平坦段，其上装有坡道3。坡道3有截头圆锥体的(frustoconical)支承面30，角度α，径向在内部上，与所述外壳4相接触。坡道使得可能控制外壳4的运动，以将其带到其关闭位置，如图8所示，或将其带到其打开位置(图8中未示出，但对应于图10的那组板)，如已知是对于有在两个轴向部分的扇形体的模具而言。
在各个扇形体，板1安装在外壳上，都以相对径向方向的相同角度设置。在本实施例中，板以子午线方向设置。换言之，当层压外围胎冠在沿与模具几何轴相垂直平面的截面观察时(参见图9)，板沿半径设置，并且其实际(virtual)伸展包含模具的几何轴。但这决不是限制，板被略微倾斜是可接受的。
图11示出，本发明并没有被限制在包括两个轴向部分(G和D)的模具种类，而且也正好可优选地应用于另一种类的轴向地制成只有一个部分的模具。在此情况下，使用的组件是板1L，其宽度基本对应于轮胎胎面的宽度。各扇形体安装到外壳4L上，它再形成整体的支撑，它可再是相应宽度的许多不同胎面花纹公共的标准件。板1L通过与一方面在外壳4L上形成的，另一方面在拧到外壳4L的带40L上形成的突起41L相啮合的槽14L的方式固定。
许多不同的实施例可用于将组装成扇形体11的板保持在一起。因此，例如，可用其头部21b和相应的螺母22b有截头圆锥体的形状，并且陷落进各扇形体的厚度的螺钉2b(见图12)，代替图7至10所示的在图中可看到头部21和螺母22突出的螺栓2，头部21b和螺母22b与在装在各扇形体边界的板16上形成的截锥形的支承面15b相结合。请注意，在本实施例中示出，与划分扇形体边界的板直接相邻的两个板1bb包括较大的孔眼，使垫圈17b在模具组装时能被容纳，承受紧固力并且确保板在扇形体中的对准。
当然，本领域普通技术人员理解，在不超出本发明范围的情况下，可以设想许多其它不同的保持扇形体的板在一起功能的实施例。
本发明能够制造具有非常良好通气性能的模具，在某种程度上，非常适合计算机辅助设计及制造，生产时间很短。这样生产的模具十分坚固，并且能很好地经受很多个打开和关闭周期。尤其是因为至少在通过通气通道的部分发生通气(除了在模制组件之间发生通气之外)。
本发明的模具能够生产外观质量更好的轮胎，同时降低保持其通气性所需的保养。此外，还能模制出其通气模具痕迹(mould-mark)不明显的轮胎。事实上，由开口切口103(见图1)生成的模制突起(nipple)，不必像在穿过模制组件的孔眼提供其通气的传统的(没有层压的)模具的情况那样，垂直于模制面。相反地，根据本发明，开口切口103可被自由地定向，例如，以靠近轮胎胎面表面的方向。显然，这种情况下，成品上出现的任何突起(也称“毛刺”)并不明显。这些突起的定向，在相对于轮胎胎面表面小于60°，例如45°的角度，表现出外观和模具排气强度标准之间的有益兼顾。
总之，本文中使用的“轮胎”当然可应用于任何类型的弹性外胎，不管是否是可充气的。本发明主要涉及轮胎的模制，而不是其工作。
权利要求
1.用于轮胎胎面的模具，包括一个层压外围胎冠，用于模制胎面的外面，所述层压外围胎冠包括数个薄的模制组件(1)在圆围方向的叠层。所述模制组件基本被径向地定向，所述胎面通过所述模制组件的径向内边缘(10)被模制，所述边缘有希望用于模制胎面中花纹的轮廓，其特征在于，几个相邻的模制组件包括局部切口(102，104，105，106，107)，结合在一起，形成一个通气通道。
2.如权利要求1所述的模具，其特征在于，基本上所有模制组件(1)包括互相对准的切口(102)，以产生一个基本圆周的通道，连接到另一个连接切口(104)，和至少一个排气切口(105)。
3.如上述任何一个权利要求所述的模具，其特征在于，模制组件(1)包括开口切口(103)，将所述述通气通道连接到与所述模具的内腔。
4.如权利要求1或2所述的模具，其特征在于，局部切口(106、107)基本沿所述内边缘(10)，以距离“d”，从所述边缘的最近部分伸展，d小于10mm。
5.如上述任何一个权利要求所述的模具，其特征在于，模制组件(1)变形(108)，能起弹簧组件的作用，当模具打开时倾向于推开所述组件。
6.如上述任何一个权利要求所述的模具，其中，所述胎冠分成扇形体(11)，和其中，对每于各个扇形体，属于该扇形体的组件被保持在一起，以形成一个整块，和其中，每个扇形体在打开和关闭模具的运动过程中可移动。
7.如权利要求6所述的模具，其中，属于一个扇形体的所述组件固定在外壳(4)上，和各个外壳可在在打开和关闭模具的运动过程中移动。
8.如权利要求6或7所述的模具，其中，胎冠分成两部分(G，D)，其中，所述胎冠横向地包括两个不同但相邻的组件(1G，1D)，各属于这些部分中的一个。
9.如权利要求6至8中任何一个所述的模具，其中，各个组件的厚度是在0.1mm和5mm之间，和所述组件端部的厚度，随朝所述模具轴径向地移动，逐渐减小。
10.如权利要求6至9任何一个所述的模具，其中，扇形体的组件用固定装置夹紧，所述固定装置包括两个突起的头部，各放置靠划分所述扇形体边界的各个板的自由面，所述固定装置从一个扇形体到下一个交替布置，每个扇形体包括凹处(12)，在所述扇形体接触时容纳相邻扇形体固定装置的头部，以形成所述胎冠，用于模制轮胎胎面。
11.如权利要求6至10任何一个所述的模具，包括偶数个扇形体。
12.制造轮胎的工艺，其特征在于，使用权利要求1至11的任何一个模具，其中，所述模具至少通过所述至少一个通气通道的部分通气。
13.通过权利要求12的工艺获得的轮胎，包括模具痕迹的突起，相对于所述轮胎胎面的表面，以小于60°的角度定向。
全文摘要
轮胎模具包括层压外围胎冠。它由数个薄的板1的在圆围方向的叠层组成。在几个相邻板上分布的切口(102、103、104)提高了模具的通气性能。
文档编号B29C35/02GK1454767SQ0312246
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月28日 优先权日2002年4月29日
发明者丹尼斯·马查德尔, 阿伦·索兰罗克斯 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林技术公司