鞋类模具加热系统和方法

专利名称：鞋类模具加热系统和方法
技术领域：
本发明的至少一些实施方案涉及用于压模鞋类部件和/或其他产品的设备。本发 明的实施方案还涉及用于使用该设备的压模产品的方法。
背景技术：
压模是一种用于制造很多种产品的制造工艺。在压模中，原材料通常放置进模具 的第一部分中的开放型腔中。原材料通常是固态的，其可以是橡胶或其他类型的热固性材 料。原材料可以是单件的、可以是多件的、或甚至是粉。模具的第二部分然后连接至第一部 分(或者以其他方式放置成与第一部分接触)。当加热和加压时，模具型腔中的原材料形成 为所期望的形状。制造鞋类的时候经常使用压模。特别是，鞋底夹层、鞋外底和各种其他鞋类部件通 常是由橡胶、塑料和/或其他加热并压成所期望的形状的材料形成。图1A-1C是根据现有 技术的用于压模鞋类部件的典型工序的部分示意图。图IA显示了用于一对鞋外底的第一 模具2和第二模具3。型腔4和5形成在第一模具2中。型腔4的底部相对应于左边鞋外 底的底表面，以及型腔5的底部相对应于右边鞋外底的底表面。第二模具3包括一对凸出 部6和7，其分别对应于左边和右边鞋外底的顶表面。用于鞋外底的一件或更多件原材料放置在各型腔4和5中。如图IB中所示，第二 模具3然后放置在第一模具2上，使得凸出部6和7伸进型腔4和5中，凸出部和型腔之间 的空间形成相应于所生产的鞋外底的模具体积(mold volume)。如图IC中所示，结合的模 具然后放置在压机的两个压板8和9之间。压板8和9然后被压板内部的源加热。当压板 8和9被压在一起的时候，来自压板8和9的热传递到模具2和3。压力和热保持足够的时 间以使原材料填充所述模具体积并固定。根据所使用的材料，其可以是几分钟或更长。常规的压模设备和方法(诸如以上所描述的那些)可存在一些难题。压板通常是包含大量金属的坚固的结构，以便经受住压力。为了传递给模具充足的热，必须对压板施加 足够量的热。压板还可比模具宽和/或长(如图IC中所示)。在此情况下，压板可能在不 与模具接触的区域被加热(因此不传递充足的热给模具)。这些结构因此可能是热效率低 的。而且从压板传递充足的热到模具可能需要相对长的时间。除了不方便之外，延长的加 热时间可减慢生产。常规的装置还可限制可控制模具加热的精度。不同类型的材料必须加热到不同的温度。在图IC的装置中，由于热源相对远离模具，因此在特定的温度范围内加热模具可能 是困难的。而且，不同的模具可具有不同的内部几何结构。例如，一些模具可以在某些区域 较厚，且因此在那些区域需要更多的热以达到所期望的温度。压板内的热源通常是在固定 的(有时是未知的)结构中。因此根据特定模具的几何结构重新布置那些热源可能是不切实际的。常规的压板-模具系统还可需要过多的时间来冷却。一些材料(例如Phylon)需 要模具在压板从模具释放之前冷却。因此当使用这样的材料时，过多的冷却时间可减慢生产。常规压模技术所存在的另一个难题涉及在模具被压之前(和/或之后)模具的处 理。对于很多类型的鞋类，需要相当大的时间来为生产准备模具。例如，由多种类型材料形 成某些鞋外底。其可能是出于美学原因(例如，用于形成多颜色鞋外底的颜色的“流行类 (pops) ”)，结构的原因(例如，在某些的鞋外底区域放置较硬或较软的材料)，或其他原因。 当准备模制这样的鞋外底的时候，不同原材料的分开的件必须仔细地放置在模具中适当的 位置。还可需要对原材料进行修整。增强操作者在一个模具被加热和加压的同时准备另一 个模具的能力的装置可增加生产率。

发明内容
本发明内容以简化的形式介绍原理，所述原理进一步在下面在详细的描述中描 述。本发明内容不旨在确定权利要求的内容的关键或基本特征，且不旨在用于辅助确定权 利要求的范围。在至少一些实施方案中，加热元件定位于靠近模具以及在压板之间，所述压板用 于将模具和相配的模具压在一起。多个模具和加热元件可放置在承载盘中以形成模具组 件。在一些实施方案中，模具组件可包括传导板，其与加热元件和模具相接触。传导板可具 有比模具高的热导率值，其传自加热元件的热。还可在传导板和承载盘之间放置一层绝缘 材料。在某些实施方案中，模具组件被接纳在连接到压机压板的夹具(fixture)内。当 模具组件安装在夹具中时，模具组件内的加热元件连接到夹具中的电触点，从而给加热元 件供电并加热模具。在某些实施方案中，为相配的模具的上部部分和下部部分形成分开的 模具组件。那些模具组件的之一保持在连接到第一压机压板的第一夹具内。那些模具组件 的另一个滑进和滑出连接到第二压机压板的第二夹具。输送器被定位以承载滑进和滑出第 二压板的模具组件。本发明提供一种用于模制产品的系统，其包括第一模具；第二模具；和第一加热 元件，其中所述第一模具和第二模具设置为放置在第一压机压板和第二压机压板之间，所 述第一模具和第二模具配合以当所述第一模具和所述第二模具在所述第一压机压板和第 二压机压板之间被压在一起时至少部分地界定一模具体积，以及所述第一加热元件设置为 放置在所述压机压板之间并靠近所述第一模具，使得在多次加压操作期间，当所述第一模 具和第二模具被所述压机压板压的时候，所述第一加热元件加热所述第一模具。所述系统中由所述第一模具和第二模具至少部分地界定的所述模具体积可相对 应于鞋类部件。本发明的系统还可包括第一承载器，以及其中所述第一模具、所述第一加热元件和所述第一承载器形成第一模具组件，所述第一具组件设置为放置在所述第一压机压板和 第二压机压板之间。本发明的系统还可包括第一传导元件，且其中所述第一传导元件由热导率值比形成所述第一模具的材料的热导率值高的材料形成，所述第一传导元件是所述第一模具组件的一部分，以及所述第一传导元件与所述第一加热元件和所述第一模具接触。本发明的系统中，所述第一传导元件可具有与所述第一模具邻接的接触面，所述 第一模具可具有与所述第一传导元件邻接的接触面，以及每一所述接触面可具有至少一个 在其中形成的凹槽，且接纳所述第一加热元件的至少一部分。本发明的系统中，所述第一传导元件可包括上层和下层，所述上层可具有与所述 下层邻接的接触面，所述下层可具有与所述上层邻接的接触面，以及每一所述接触面可具 有至少一个在其中形成的凹槽，且接纳所述第一加热元件的至少一部分。本发明的系统还可包括第一绝缘元件，且其中所述第一绝缘元件可由热导率值比 形成所述第一承载器的材料的热导率值低的材料形成，所述第一绝缘元件可是所述第一模 具组件的一部分，以及所述第一绝缘元件可在所述第一传导元件和所述第一承载器之间。本发明的系统还可进一步包括第二加热元件和第二承载器，且其中所述第二模 具、所述第二加热元件和所述第二承载器可形成第二模具组件，所述第二模具组件可设置 为放置在所述第一压机压板和所述第二压机压板之间。本发明的系统还可包括第一传导元件和第二传导元件，以及其中所述第一传导元 件和第二传导元件可分别由热导率值比形成所述第一模具和第二模具的材料的热导率值 高的材料形成，所述第一传导元件可以是所述第一模具组件的一部分，所述第一传导元件 可与所述第一加热元件和所述第一模具接触，所述第二传导元件可以是所述第二模具组件 的一部分，以及所述第二传导元件可与所述第二加热元件和所述第二模具接触。本发明的系统还可进一步包括第三模具、第三加热元件和第三承载器，以及其中 所述第三模具、所述第三加热元件和所述第三承载器可形成第三模具组件，所述第三模具 组件可设置为放置在所述第一压机压板和所述第二压机压板之间，所述第二模具和第三模 具可配合成当所述第二模具和所述第三模具在所述第一压机压板和所述第二压机压板之 间被压在一起时至少部分地界定一模具体积，所述第一模具组件和第三模具组件可设置为 与连接到所述第一压机压板的夹具滑动啮合。本发明的系统还可进一步包括压机和至少一个输送器，以及其中所述第一压机 压板和第二压机压板可以是所述压机的一部分，所述第一压机压板可具有加压位置和退回 位置，在所述加压位置，所述第一压机压板和所述第二压机压板可移动到一起以压所述第 二模具与所述第一模具或所述第三模具之一，在所述退回位置，所述第一压机压板可移动 离开所述第二压机压板，以及所述输送器被定位成当所述第一压机压板在所述退回位置 时，可从所述第一压机压板接纳所述第一模具组件和第三模具组件之一，和可将所述第一 模具组件和所述第三模具组件之一传输到所述第一压机压板。本发明的系统中，所述夹具可以包括至少一个电触点，所述至少一个电触点可被 定位成当所述第一承载器滑动啮合在所述夹具中时与所述第一加热元件形成电连接，以及 所述至少一个电触点可被定位成当所述第三承载器滑动啮合在所述夹具中时与所述第三 加热元件形成电连接。本发明的系统中，第一加热元件可定位于所述承载器中，使得当所述第一模具组 件放置在所述第一压机压板上的位置时，所述第一加热元件的一部分可与电源连接器相接。
本发明还提供一种用于模制产品的方法，所述方法包括以下步骤在第一压板和第二压板之间定位第一模具和第二模具；由位于所述第一压板和第二压板之间的一个或更多热源加热所述第一压板和第二压板；将所述第一压板和第二压板压在一起，以致将所述第一模具和第二模具放置在配 合位置，从而所述第一模具和第二模具至少部分地界定一模具体积；以及将所述第一压板和所述第二压板彼此移动开，以使将所述第一模具和第二模具移 出所述配合位置。本发明的方法中，所述加压步骤还可以包括压所述第一压板和第二压板，以使将 所述第一模具和第二模具放置在配合位置，从而所述第一模具和所述第二模具至少部分地 界定一相应于鞋类部件的模具体积。本发明的方法还可包括将所述第一模具和第一加热元件放置进第一承载器中，以 形成第一模具组件，以及其中所述定位步骤包括在所述第一压板和第二压板之间放置所述 第一模具组件。本发明的方法中，所述放置步骤可以包括将第一传导元件放置进所述第一承载器 中，作为所述第一模具组件的一部分并与所述第一加热元件接触，所述第一传导元件由热 导率值比形成所述第一模具的材料的热导率值高的材料形成。本发明的方法中，所述放置步骤可以包括将第一绝缘元件放置进所述第一承载器 中，作为所述第一模具组件的一部分并在所述第一传导元件和所述第一承载器之间，所述 第一绝缘元件由热导率值比形成所述第一承载器的材料的热导率值低的材料形成。本发明的方法中，所述定位步骤可以包括将第一模具组件滑动进连接到所述第一 压板的夹具中，所述第一模具组件包括所述第一模具和第一加热元件，且还可以包括在所述加压步骤和所述移动步骤之后，将所述第一模具组件滑动出所述夹具；将第三模具组件滑动进所述夹具中，所述第三模具组件包括第三模具和第三加热 元件；以及再次将所述第一压板和所述第二压板压在一起，同时以所述第三加热元件加热所 述第三模具，以致将所述第三模具和第二模具放置在配合位置，从而所述第三模具和第二 模具至少部分地界定一模具体积。本发明还提供一种模具组件，其设置为放置在两个压机压板之间，所述模具组件 包括模具；承载器；传导板，其与所述模具接触，所述传导板由热导率值比形成所述模具的材料的热 导率值高的材料形成；绝缘层，其在所述承载器和所述传导板之间，所述绝缘层由热导率值比形成所述 承载器的材料的热导率值低的材料形成；和加热元件。本发明的模具组件中，所述模具可以与另一模具配合，以形成用于鞋外底的模具 体积；所述加热元件可以是电提供能量的且至少部分地位于所述传导板中的互补的凹槽内，以及所述模具组件的一部分可以被定位成当所述模具组件放置在连接到压机压板的相应夹具中时连接到电源。


当结合附图阅读时，可更好地理解前述的发明内容以及下面详细描述的优选实施 方案，其以举例的形式而不是通过对所权利要求的发明的限制而包括。图1A-1C是显示了根据现有技术装置的鞋类部件的压模的部分示意图。图2显示了用于根据至少一些实施方案模制鞋类部件的系统。图3是自图2的系统的各种元件的放大前透视图。图4显示了从下定位夹具部分移开的下模具组件。图5显示了完全啮合在下定位夹具中的下模具组件。图6是完全啮合在下定位夹具中的下模具组件的侧透视图。图7是固定在上定位夹具中的上模具组件的下部前透视图。图8是上定位夹具的下部前透视图。图9是移去了一个模具的下模具组件的前透视图。图10A-10C显示了用于定位加热元件的可替换结构。图IlA是下模具组件的横截面视图。图IlB是根据另一实施方案的下模具组件的横截面视图。图12是加热元件的可替换装置的局部示意顶视图。图13A-13E示出了使用模具组件，诸如结合前附图所描述的那些模具组件的一系 列操作。
具体实施例方式通过参考构造模制鞋类的鞋外底的系统来描述本发明的实施方案，以便提供适宜 的实施例。然而本发明不限于用于模制鞋外底的系统或方法。在其他的实施方案中，本发明 包括用于模制鞋底夹层、鞋内底、组合的鞋外底/鞋底夹层和其他鞋类部件的系统和方法。 其实，本发明不限于鞋类，且包括可模制其他类型部件的实施方案。图2显示了根据本发明至少一些实施方案用于模制鞋类部件的系统。在图2的系 统中包括压机21。压机21包括上压板22和下压板23。压板22和23彼此相对移动，从而 压放置在压板22和23之间的相配的模具。在所示装置中，上压板22静止且下压板23通 过一或更多液压缸(hydraulicram)(未示出)向上压板22移动(沿轨道24)。从而下压 板23在上压板22的方向上的力被传递，以压放置在上和下压板之间的相配的模具。用于 压机21的仪器、动力和控制设备包含在机壳25内。应注意压机本身是众所周知的且可在 市场上从各种渠道获得。压机21旨在一般性地表示可用于在两个表面之间施加力的各种 不同类型的设备。本发明不依赖于所使用的压机的特定类型。而是，本发明的实施方案可 使用任何各种不同的压机类型来实现。虽然在图2中有些不明显，上定位夹具26连接到上压板22的下侧。相似地，下定 位夹具27连接到下压板23。夹具26和夹具27均接纳并定位模具组件。模具组件在下面 更详细地描述，其包含模具元件，所述模具元件被压在一起以生产一个或更多产品。在本实施例中，模具组件用于制造一对鞋外底。具体地，上夹具26定位上模具组件30。上模具组件30包括上模具32和33。下夹具27定位下模具组件31，其包括下模具34和35。下模具 34和35具有模具型腔80和81 (例如，参见图3)。型腔80和81的表面分别相对应于所生 产的左边和右边鞋外底的下表面。上模具32和33具有凸出部94和95 (例如，参见图7)， 所述凸出部94和95分别适合于型腔80和81，以及其分别相对应于所生产的左边和右边鞋 外底的上表面。在模制操作期间，下压板23向上压板22的运动导致下模具34和35移动 至使凸出部94和95被分别推入型腔80和81的位置。模具体积(即在凸出部和型腔壁之 间的空间)中的原材料从而经受压力。模具同时被加热(如下所述)，且原材料形成左边和 右边的鞋外底。还如图2中所示，所述系统能够以单个上模具组件和多个下模具组件而使用。具 体地，在多个模制循环中，夹具26保持上模具组件30。相反地，下夹具27在分别的模制循 环中交替地接纳若干下模具组件31中的不同的一个。下模具组件31沿输送器40和41滑 进和滑出下夹具27。如下面更详细的描述，其允许操作者在一个下模具组件31被上模具组 件30压的同时准备另一个下模具组件31。图3是上和下夹具26和27、上和下模具组件30和31以及输送器40和41的放 大前透视图。为了简单，压板22和23以及所述系统的其他方面未示出。上夹具26包括多 个导销42。在模制操作期间，导销42接纳在下夹具27的导向孔43中，并使上夹具26与 下夹具27对齐。当下压板23在下位置(如图2中所示)时，输送器40和41定位在相应 于下夹具27内的下模具组件31的位置的高度。以此方式，通过使下模具组件31在输送器 40和41的辊子44上滑动，下模具组件31可容易地从下夹具27移去(或插入到下夹具27 中)。把手45连接到下模具组件31的承载盘55的前边缘，其允许下模具组件容易地从下 夹具27移去。图3还显示了至少一些实施方案如何不同于用于鞋类部件的压模的常规装置。与 以前的、通过加热压机压板(诸如上和下压板22和23)来给模具34和35施加热的装置不 同，用于加热模具34和35的热源包括在下模具组件31内的加热元件50a-50d。相似地，用 于加热模具32和33的热源包括在上模具组件30内的加热元件51a-51d。由于热源在压板 之间且靠近模具，因而必须加热较少的金属。因此，加热模具所需的时间较少。因为较少量 的金属被加热，因此模具还可更迅速地冷却。而且，多个热源定位于靠近内部模具体积允许 对模制温度的更精确的控制。图4显示了带有部分移开的下模具组件31的下夹具27。所述系统的其他部分未 示出。下模具组件31的下承载盘55具有的外部形状相配于，且通常相对应于，表面56a (下 夹具27的左侧壁的内表面)、56b (夹具27的内部底表面)和56c (下夹具27的右侧壁的 内表面)。托架57定位在下夹具27的后面，且其包括具有前边缘59的凸缘58。当下模具 组件31滑进到下夹具27内的位置时，前边缘59邻接承载盘55的后侧面，且防止下模具 组件31再进一步滑到后面。以此方式，前边缘59和表面56a和56c为模制操作横向地定 位下模具组件31。电连接器60a-60d也安装在托架57上。当下模具组件31被推进下夹 具27内并完全啮合时，电连接器60a-60d分别连接至加热元件50a-50d的后端部61a_61d 上的相配的连接器(加热元件50a的后端部61a在图3中不明显)。然后电能通过连接器 60a-60d供应给加热元件50a-50d。为了简单，电连接器60a-60d在图中大体示出，且省略了在后端部61a-61d上的相配的连接器。市场上可获得的各种类型的电连接器可用于电连接器60a-60d以及用于后端部61a-61d上的相配的连接器。在下面结合图9给出加热元件 50a-50d、到那些加热元件的电连接以及加热元件操作的另外的细节。图5显示了完全啮合在下夹具27内的下模具组件31。在此结构中，电连接器 60a-60d连接到加热元件50a-50d的后端部61a_61d上的相配的连接器。如图3和4中所 示，所述系统的其他部分被省略。图6是下模具组件31当完全啮合在下夹具27内时的左 例透视图。所述系统的其他部分也已从图6中被省略。图7是固定在上夹具26中的上模具组件30的下部透视图，且省略了所述系统的 其他部件。如下模具组件31和下夹具27，上模具组件30包括承载盘65。虽然在图7的实 施方案中没有包括，然而承载盘65也可包括类似于把手45 (参见图4)的把手。承载盘65 具有的外部形状相配于，且通常相对应于，上夹具26的内表面66a-66c (参见图8)。上模具 组件30保持在上夹具26内，使得当下压板23向下移动且模具组件30和31不再啮合的时 候上模具组件30保持在适合的位置。上模具组件30通过托架67固定在上夹具26内(在 图7中仅左侧壁上的托架67是可见的)。各托架67螺栓连接在上夹具26的侧壁69上，使 得耳状物(ear) 68延伸过承载盘65的侧壁70。上模具组件可以多种其他方式固定在上夹 具内。在一些实施方案中，例如，形成在上部盘的侧面上的舌片(tongue)滑进上夹具侧壁 的内表面中形成的凹槽内(以及保持在其内)。图8与图7相似，不过移去了上模具组件30。与下夹具27相似，上夹具26包括具 有电连接器76a-76d的托架75。当上模具组件30安装在上夹具26中时(参见图7)，连接 器76a-76d分别连接到加热元件51a-51d的后端部(未示出)上的相配的连接器。电能通 过连接器76a-76d供应给加热元件51a-51d。在下面给出加热元件操作的另外的细节。托 架75包括具有前边缘78的凸缘77。当上模具组件30放置在上夹具26中时，前边缘78邻 接承载盘65的后侧面并防止上模具组件30再进一步滑到后面。以此方式，前边缘78和侧 壁69的内表面66a、66c为模制操作横向地定位上模具组件30。图9是下模具组件31的前透视图，其移去了模具34以显示组件31内的各种元 件的设置的另外细节。如前所述，模具34(图9中未示出)和35具有型腔80和81。型 腔80和81的表面相应于所模制的鞋外底的下表面。模具34和35可由钢、铝或常规用于 压模的其他类型的金属形成。加热元件50a-50d直接定位于模具元件34和35下。在所 显示的实施方案中，各加热元件50a-50d是电能筒形加热器。筒形加热器是众所周知的且 可在市场上从各种渠道获得，其当被供电时产生热。各加热元件50a-50d通过其相应后端 部61a-61d上的电连接器(未示出)接收电能。后端部61a-61d上的电连接器接到连接 器60a-60d(参见图6)。在至少一些实施方案中，各筒形加热器包括两导凹连接器(female two-lead connector),且各连接器 60a_60d 是两导凸连接器(two-lead male connector)。 如筒形加热器，此连接器是众所周知的且可从多种渠道获得。然而，在其他实施方案中，电 能以其他方式提供给加热元件。如另一实施例中，每个加热元件可在其后端部具有两个露 出的端子。各电线通过将线端部螺栓连接到端子柱上、或以某种其他方式，而连接到具有弹 簧夹(alligator clip)的那些端子。在图9的实施方案中，且如前所述，当模具组件31滑 进下夹具27内的位置时，端部61a到61d上的连接器连接到连接器60a-60d。连接器60a 到60d(参见图4-6)又线连接到电源。可变电阻器或类似设备(未示出)可用于调整通过连接器60a到60d提供给加热元件的电量，并因此调整由加热元件所产生的热量。下模具组件31进一步包括传导板84。在至少一些实施方案中，传导板84由黄铜、 青铜或具有高于模具34和35的热导率值的一些其他材料形成。其允许来自加热元件50a 到50d的热更均勻且更快速地传播过模具。在所示的实施方案中，加热元件的形状是圆柱 形的。在传导板84和模具34和35的外表面上形成半圆形的凹槽，以保持加热元件并设置 加热元件的外表面与传导板和模具直接接触。换言之，半圆形凹槽的形状和加热元件的形 状是互补的。半圆形凹槽可铸在模具34和35中(例如，使用类似于2005年1月19日提 交的美国临时专利申请60/644，512中所描述的方法，且其在此参考引入)。凹槽可替换地 以某种其他方式铣削(mill)或形成。如图9中进一步显示的，定位器49定位在加热元件50a和50b之间。定位器49 是圆柱形的且放置在传导板84中的互补的半圆形凹槽内。在模具34的外表面上也形成相 应于定位器49的互补半圆。相似的定位器定位在加热元件50c和50d之间且放置在模具 35中的以及模具35下的传导板84中的互补的凹槽内。这些定位器可以是简单的金属杆， 其用于相对于传导板84正确地定位模具34和35，并防止模具和传导板沿着加热元件长度 方向彼此相对地滑动。在其他实施方案中，定位器可以不同的方式形成(例如，形成在模具 上的短柱和形成在传导板上的相应的凹陷)或省略。图10A-10C显示了可替换的方式，其中加热元件可相对模具组件的其他部分设 置。各图IOA到IOC是模具、传导板和加热元件的横截面。在图IOA中，加热元件220位于 凹槽221内，使得加热元件220的上表面222与模具的外表面接触，不过几乎所有的加热元 件都在凹槽221内。虽然潜在地低于图9的装置的热效率，但是图IOA的装置不需要模具 中的凹槽。在图IOB中，加热元件220位于两个垂直叠加的传导板之间，此传导板的每个都 具有形成在其内的互补的半圆形凹槽221’。在图IOC中，使用具有方形横截面的加热元件 220’。在图10A-10C的各个装置中，可包括在传导板和模具之间的(和/或图IOB中传导 板之间的)定位器。再返回参照图9，下模具组件31还包括在传导板84和承载盘55之间的绝缘材 料86的层。在至少一些实施方案中，绝缘材料86由其热导率值低于形成承载盘55的材 料的热导率值的材料形成。可用于绝缘材料86的材料的实例包括可从Michigan的D-M-E Co. of Madison Heights获得的玻璃增强聚合物复合绝缘片(glass reinforced polymer composite insulatorsheet),以及 Michigan 的 Monoco, Inc. of Grand Rapids 以名 GLASTHERM出售的产品。绝缘材料86 (例如，其可为约0. 25英寸厚)允许自加热元件的更 多的热传递给模具34和35。模具34和35、加热元件50a-50d、定位器49、传导板84和绝缘材料86的层可由托架87和88保持在合适的位置。图IlA是从图9中所示的位置截取的下模具组件31的横 截面，且包括了模具34。如图IlA中所示，模具34和35包括沿其侧面形成的凸缘89。为 了使附图简单，凸缘没有在其他的附图中示出。如前面结合图9所描述的模具34和35中 的半圆形凹槽，凸缘89可铸在模具34和35中或通过铣削或其他技术形成。托架87螺栓 连接到下承载盘55的侧壁54。每个托架87包括保持凸缘89的耳状物90。托架88螺栓 连接到中间间隔物53，并包括保持凸缘89的耳状物91。在其他实施方案中，模具组件的部件以其他方式固定在一起。例如，可用螺栓代替诸如图IlA中的托架87和88的托架。图IlB是根据另一实施方案的下模具组件的横截面，其从相似于图9所示的位置截取。图IlA和IlB中相似的部件使用相似的标号，不过包括 附加的撇号(例如，图IlB中的模具组件31’对应图IlA中的模具组件31)。在图IlB中的 实施方案中，螺栓230通过盘55’中的埋头螺孔231插入。螺栓230穿过绝缘材料层86’ 和传导板84’中相应的孔，并与模具34’和35’中相应的孔中的螺纹啮合。返回到图7，上模具组件30包括传导板92和绝缘材料93的层，其基本上与下模 具组件31的传导板84和绝缘材料86的层相同。上模具32和33、加热元件51a-51d、与定 位器49相似的定位器(未示出)、传导板92和绝缘材料93的层以与下组件31中类似元 件相同的方式设置。相似于托架87和88的图12的托架(未示出)用于将上模具组件30 的部件保持在一起。在其他实施方案中，上模具组件的部件以其他方式(例如，使用类似于 图IlB中所示的实施方案的螺栓)固定。加热元件51a-51d以类似于下模具组件31的加 热元件的方式操作(如前面结合图9所描述的)。具体地，连接器76a到76d(图8)线连接 到电源。电源通过连接器76a-76d提供到加热元件51a到51d的端部(未示出)上相应的 连接器，其导致上模具组件30中的加热元件产生热。如前所述，模具元件32包括凸出部94，其相配于模具34的型腔80，且其相对应于 左边的鞋外底的上表面。模具元件33包括凸出部95，其相配于模具35的型腔81，且其相 对应于右边的鞋外底的上表面。模具32和33也由钢、铝或常规地用于压模的其他类型的 金属形成。在其他实施方案中，每个模具下的加热元件的数量和位置是不同的。例如，用于某 些鞋外底的模具可能在某些区域需要额外的热(或较少的热)。作为说明，模具的一区域 可具有的金属量不成比例地大于同一模具的其他区域所包含的金属的量。为了将此模具均 勻地加热到所希望的温度，在具有更多金属量的区域可能需要额外的和/或更高输出量的 加热元件。图12显示了根据至少一个可替换实施方案的传导板84”和多个加热元件。传 导板84”以类似于图3-5、9和IlA中传导板84的方式定位在模具(未示出)和绝缘材料 层(也未示出)之间。传导板84”可以是单件设计(例如，如图IOA和10C)，或多件设计 (例如，如图10B)。如可理解地，图12的实施方案允许对模制系统改装，以适应不同的内部 模具几何结构。在图12中，加热元件200a和200b (由定位器207分开，可替换地其可被省 略)是类似于图9的加热元件50a-50d的筒形加热器，且具有相对高的热输出。加热元件 201是柔性加热元件或特别制造的加热元件，其相似于前面讲述的筒形加热器，不过其具有 所示的形状以及较低的热输出。通过电通道(例如热和电绝缘线)202给加热元件201提供 电能。通过延伸过传导板84”端部的元件200a和200b的端部上的连接器给加热元件200a 和200b供应电能。如比较图12和图9所示，用于图12的加热元件的电源连接的位置不同 于用于图9的装置的电源连接的位置。因此，下夹具27的托架57 (参见图4)可用在图12 的装置的适当位置具有电连接的不同的托架来代替。加热元件201还可具有不同于加热元 件200a和200b的电能需求，和/或可需要不同类型的电连接器硬件。替代的托架可相似 地装备不同类型的连接器硬件。图12的实施方案是可改变加热元件的数量和位置的方式的一实施例。如又另一 实施例，螺旋形线圈或其他形状的加热元件可与筒形加热器结合(或替代其)使用。如可理解的，上述实施方案提供优于常规压模装置的显著优势，特别是对于模制鞋类部件。当模制大量不同类型的产品时(例如，用于不同类型和/或尺寸的鞋的部件)， 使用大量不同的模具。这些模具中的一些由于，例如不同的模具几何结构，可具有不同的加 热要求。尝试使压机压板适应那些不同的要求可能是困难的，可装备分开的模具组件(具 有分开的加热元件结构)用于一些或全部那些模具，而代替其。至少一些实施方案的另一优势在图13A-13E中显示。在图13A-13E中显示了一系列操作(使用诸如结合图2-12所描述的那些模具组件)。在图13A-13E中显示的操作中， 有多个下模具组件31(1)和31 (2)。此下模具组件的每个都与单个上模具组件30相配。虽 然上模具组件30在图13A-13E中显示的不清楚，但是其与前述的上组件30是相同的。下 模具组件31(1)和31(2)都与前述的模具组件31是相同的，加入后缀“(1)”或“(2)”以区 别两个下组件。开始于图13A，操作者通过将原材料放置在模具34(1)和35(1)的型腔80(1)和 81(1)内的适当的位置而准备好下模具组件31(1)。下模具组件31(1)然后沿输送器40和 41滑进下夹具27。加热元件50a(l)-50d(l)后端部上的连接器(未示出)连接到电连接 器60a-60d (在图13A中未示出)，且电能供应给下模具组件31 (1)的加热元件以加热模具 34(1)和35(1)。上组件30的上模具32和33同样地由上组件30中加热元件加热(在一 些实施方案中，可使用开关以在模制操作间将电能从上模具去除)。下压板23然后向上移 动以将上模具组件30与下模具组件31 (1)啮合(图13B)。一旦压板22和23被压在一起，其在此状态下保持预定量的加压时间。在一些情 况下，且根据所模制的产品和/或所使用的材料，此加压时间可能是相当长的(若干分钟 或更多)。在此时间期间，操作者可多道操作且将原材料放置在下模具组件31 (2)的模具 34(2)和35⑵的型腔80⑵和81(2)内适当的位置。在适当的模具加压时间之后，且如 图13C中所示，下压板23降低。然后下模具组件31(1)从下夹具27移去(图13D)，且下 模具组件31 (2)移到下夹具27内的位置(图13E)。对加热元件50a (2) _50b (2)进行电连 接，从而使模具34(2)和35(2)被加热。在此阶段，下压板23可向上压板22移动，以将模 具组件31 (2)和30压在一起，且操作者可开始准备下一个下模具组件。在一些情况下，操 作者可简单地从下模具组件31 (1)移去刚模制的部件，并开始为下一加压准备下模具组件 31(1)。在其他情况下，可有多个附加的下模具组件。鉴于本文提供的描述和附图，上述系统和操作的许多其他的变化对于本领域技术 人员是显而易见的。如前所述，本发明不限于与用于特定类型产品的模具结合使用。相似 地，本发明不限于具有诸如附图所示的几何结构的模具。在一些情况下，例如，结合以产生 模具体积的模具不包括在其之一上的凸出部。替代地，所有所述模具可具有在其中形成的 凹陷部。本发明也不限于与其中仅两个模具结合以产生模具体积的系统结合使用。如另一 实施例，可设置三个模具，使得此模具安装在一起以界定一模具体积。也可以使用其他类型 的加热元件，包括除电之外的源提供动力的元件。可使用连接各种部件的其他方式。如其 的一例子，可使用锤锻(例如，锤击传导板、加热元件、模具和/或盘以稍微弯曲所述金属并 保持其他部件)。上述设备和操作的这些和其他变化以及改变落入所附权利要求中所阐明 的本发明的主旨和范围之内。应理解在所附权利要求中所界定的主题不一定限于上面所描 述的具体的特征或动作。而是，上述具体的特征和动作是作为实现权利要求中所阐明的本 发明的实施例形式而公开。
权利要求
一种模具组件，其设置为放置在两个压机压板之间，所述组件包括模具；承载器；传导板，其与所述模具接触，所述传导板由热导率值比形成所述模具的材料的热导率值高的材料形成；绝缘层，其在所述承载器和所述传导板之间，所述绝缘层由热导率值比形成所述承载器的材料的热导率值低的材料形成；和加热元件。
2.如权利要求1所述的模具组件，其中所述模具与另一模具配合，以形成用于鞋外底的模具体积；所述加热元件是电提供能量的且至少部分地位于所述传导板中的互补的凹槽内，以及 所述模具组件的一部分被定位成当所述模具组件放置在连接到压机压板的相应夹具 中时连接到电源。
全文摘要
用于鞋类部件压模的模具组件，其包括模具、加热元件、传导板、绝缘层和承载盘。上模具组件放置在连接到上压机压板的夹具中。下模具组件滑进和滑出连接到下压机压板的夹具。当模具组件安装在夹具中时，模具组件内的加热元件连接到夹具中的电触点，从而给加热元件提供电能并加热模具。输送器被定位以当下压板在降低的位置时，从下压机压板夹具接纳模具组件(或将模具组件传输到下压机压板夹具)。
文档编号B29C43/36GK101823311SQ20101015924
公开日2010年9月8日 申请日期2006年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者托得·A·瓦提 申请人:耐克国际有限公司