用于充气车辆轮胎的硫化模具的排气单元的制作方法

本发明涉及一种用于充气车辆轮胎的硫化模具的排气单元，该排气单元具有中心纵向中轴线、能够压入该硫化模具的排气孔中的圆柱形壳体、以及阀插入件，该阀插入件被定位在该壳体中、是可相对于该壳体移动的并具有阀杆，该阀杆具有基部部分，该阀杆在其一端处具有端部，该端部被引导穿过壳体基部中的开口并且被该壳体保持，该阀杆在其另一端承载阀盘，并且该阀杆还被螺旋压缩弹簧围绕，该螺旋压缩弹簧的一端支撑在该壳体上，并且其另一端支撑在该阀盘上，沿着该中心纵向中轴线延伸的狭缝将该阀杆的被该壳体保持的该端部分成两部分，并且该端部具有形成为突出部的端部部分，每个突出部在其最宽的点处具有轴环、还具有从该轴环延伸至该基部部分的倾斜表面、以及从该轴环延伸至该阀杆的该端部的倾斜表面，这些倾斜表面分别使该突出部逐渐变细。

背景技术：

已知且惯用的是，在用于充气车辆轮胎、尤其是用于乘用车的硫化模具中，平均存在大约4500个排气孔，这些排气孔中插入相同数量的排气单元。排气单元包含阀插入件，阀插入件的阀盘封闭模制的生胎上的排气孔，并且至少在很大程度上防止在轮胎的硫化过程中发生橡胶闪蒸。在生胎的模制过程中，阀插入件是打开的并且阀盘在模具的内侧略微突出，使得在生胎的模制过程中可以进行所需的排气。例如，从ep0774333b1中已知一种在开篇处提及类型的排气单元。壳体基部在中心设置有圆形开口，当穿过该开口插入阀杆时，阀杆的被狭缝分开的端部必定被按压。在这种已知的实施例的情况下，阀杆的插入和任何移除需要相对较高的力。因此，在组装或拆卸过程中阀杆破裂的风险增大，使得如果未注意到此情况，硫化过程则在排气单元中的阀杆不起作用的情况下进行。此外，由于更换阀杆时的较高的力，因此存在着已压入的壳体的位置改变的风险。这是不希望的并且可能在胎面中局部导致橡胶闪蒸。

技术实现要素：

本发明所基于的目的是防止阀杆在壳体上组装或拆卸过程中发生破裂，并且还防止所提及的由于过大的力而使壳体在排气孔中的位置改变。

根据本发明，所阐明的目的是通过以下实现的：该壳体基部中的开口具有中心开口部分，该中心开口部分适配于该阀杆的基部部分的直径，在该壳体基部中分别在该开口部分的上方和下方形成使该开口加宽的倾斜表面。

根据本发明，在其组装过程中和在其拆卸过程中，阀杆的端部均沿着倾斜表面滑动，在组装过程中，沿着设置在开口部分上方的倾斜表面滑动，在拆卸过程中，沿着设置在开口部分下方的倾斜表面滑动，使得当两个端部部分穿过壳体基部中的开口时，不再需要朝向彼此突然移动。因此，阀杆的组装和拆卸均以有效防止阀杆断裂的力的范围内进行。壳体基部中设置在开口部分上方的倾斜表面还使阀杆定中心，这同样有助于防止阀杆断裂。本发明还可以借助对应的装置(例如气动安装装置)自动安装阀杆。阀杆的端部部分上的倾斜表面与壳体基部的在开口区域中的倾斜表面在阀杆的组装和拆卸过程中相互作用的进一步优选实施例有助于阀杆的定中心、相对于力的范围优化的阀杆的组装或拆卸，并且是从属权利要求的主题。

在此方面根据一项措施，设置在开口部分下方的倾斜表面相对于纵向中轴线以30°至60°、尤其是约45°的角延伸。

设置在开口部分上方的倾斜表面优选地相对于纵向中轴线以30°至70°、尤其是约60°的角延伸。

在另外一有利实施例的情况下，分别在该阀杆的这些端部部分上从该轴环延伸至该基部部分的这些倾斜表面相对于该纵向中轴线以30°至60°、尤其是45°的角延伸。

特别优选的是这样的实施例，其中延伸至该基部部分的这些倾斜表面的角对应于在该开口部分下方延伸的该倾斜表面的角。

附图说明

现在将基于附图对本发明的进一步的特征、优点和细节进行更详细的描述。在附图中

图1a和图1b示意性地示出了硫化模具的模具区段的部分区域的截面图示，

图2示出了根据本发明实施的排气单元的实施例的变体的纵向截面，

图3a和图4示出了根据图2的排气单元的各构件的截面图示，图3b示出了图3a的变体，并且

图5和图6示出了阀盘的配置的实施例的变体。

具体实施方式

图1a和图1b示出了硫化模具的模具区段1的一部分的截面图示，该硫化模具是以通常的方式由形成胎面区域的部分在径向上分成多个模具区段，尤其是提供了在七个与十三个之间的模具区段。穿过模具区段1的截面还示出了穿过排气孔2的多个纵向截面，这些排气孔沿径向方向定向，并且在所示实施例的情况下，在模具区段内侧1a上分别具有带较大直径的部分2a。在每个部分2a中，插入排气单元3。在图1a中所示的没有模制的生胎的图示中，排气单元3均是打开的，弹簧加载的阀盘4略微伸出越过模具区段内侧1a并且突出进入硫化模腔中。以类似于图1a的图示的方式，图1b示出了接近生胎模制结束的时刻，其中，其形成胎面5的部分已经与模具区段内侧1a接触，使得原始胎面5将阀盘4压入图1b所示的关闭位置中。

图2以与图1a和图1b相同的截面、以放大的图示示出了单个排气单元3，该一个壳体6、阀插入件7，该阀插入件包括阀杆8和已经提及的阀盘4、还以及螺旋压缩弹簧9，该螺旋压缩弹簧围绕阀杆8并且其一端支撑在壳体6上，其另一端支撑在阀盘4的下侧上。排气单元3具有纵向中轴线a，该纵向中轴线在其纵向范围(在形成胎面的模具区段中，这对应于轮胎中的径向方向)上相对于排气单元3的旋转对称实施的构件中的大部分构件延伸。因此，排气单元3的纵向中轴线a同时是壳体6和阀插入件7的纵向中轴线a。

在下面对排气单元3的各构件的详细描述中，参考它们在模具区段1中的安装位置或在图中的位置来考虑这些构件的配置；这例如涉及诸如外部或上部和内部等名称。举例来讲，所示的排气单元是直径为3.2mm的排气单元，因此是用于汽车轮胎的硫化模具的排气单元。通常，排气单元可以具有2mm至5mm的直径(适配于排气孔的直径)。

分别在图3a和图3b中示出的壳体6基本上是圆柱形套筒，在其沿纵向中轴线a的大部分范围内具有恒定的内径d1。壳体6在其外侧具有内部部分6a，该内部部分到达壳体6的内侧端并且具有长度la，该长度是壳体长度l的至少35％。该内部部分6a具有外径d2，该外径比孔部分2a的内径小至少0.3mm、尤其是比其小最多0.5mm。在实施例的两个变体的情况下，内部部分6a越过围绕壳体6延伸的倾斜表面6c而进入另外一部分6b。在图3a所示的实施例的情况下，该另外一部分6b延伸直到壳体6的外端或上端。在图3b所示的实施例的情况下，壳体6的上端与窄的周边部分6b1邻接，该周边部分通过窄部分6d而与部分6b分开，该窄部分围绕壳体6延伸并且截面以槽的方式配置，该窄部分6d的外径尤其对应于内部部分6a的外径d2。周边部分6b1的长度lb1至少为1.0mm。部分6b(图3a，图3b)和周边部分6bb1(图3b)都具有外径d3，该外径比部分6a的外径大0.3mm至0.5mm并且适配于排气孔2的部分2a的内径，以此方式使得部分6b(图3a)或该部分和周边部分6b1(图3b)可以压入排气孔2中。部分6b在长度lb(图3a)上延伸，或者部分6b和6b1总共在长度lb+lb1(图3b)上(为壳体长度l的30％至45％)延伸。另外，壳体6可以具有多于两个部分，其外径以所提及的方式适配于排气孔2的内径。围绕壳体6的外侧、在内部部分6a与邻接部分6b之间延伸的倾斜表面6c相对于部分6b的外侧或相对于纵向中轴线a以10°至60°、尤其是15°至45°的角α1延伸。倾斜表面6c的宽度b1例如具有0.20mm至0.30mm的数量级。

在壳体6的内端处在外侧上形成向内倾斜的另外一倾斜表面10。倾斜表面10是壳体边缘上的一种斜面，并且相对于部分6a的外侧或相对于纵向中轴线a以恒定的角α2延伸，该角为10°至60°、尤其是15°至45°。倾斜表面10非常窄；其宽度b2具有0.15mm至0.20mm的数量级。

在面向模具区段内侧1a的外端区域上，壳体6在内侧设置有截头圆锥形的加宽部11，该加宽部适配于同样设计成截头圆锥形的阀盘4的配置，例如，如图2所示。因此，加宽部11由倾斜表面11a形成，该倾斜表面围绕壳体6的周边的内侧延伸，并且相对于纵向中轴线a以10°至45°、优选地15°至30°、尤其是22°的角α3延伸。倾斜表面11a的宽度b3具有0.5mm的数量级。

在壳体6的与截头圆锥形的加宽部11相反的端部区域上设有壳体基部12，该壳体基部具有中间圆形开口13，该中间圆形开口带有中心最窄开口部分13a，该最窄开口部分的内径d4小于壳体6的内径d1并且由窄环围绕。在开口部分13a的上方和下方，开口13通过相应的倾斜表面14、15加宽。在壳体基部12的外侧上延伸的倾斜表面15相对于纵向中轴线a以30°至60°、尤其是约45°的角α4延伸。在壳体的内侧，在所示实施例的情况下，第二倾斜表面14相对于壳体内壁形成过渡表面，并且相对于纵向中轴线a以30°至70°、尤其是60°数量级的角α5延伸。平行于纵向中轴线a的壳体基部12的高度h1具有0.4mm至0.6mm的数量级。

现在基于图2和图4更详细地描述阀插入件7。图4示出了阀杆8，该阀杆由以下构成：圆柱形基部部分8a，该圆柱形基部部分在阀杆的大部分范围内延伸、具有恒定直径；端部8b，该端部面向模具区段内侧1a并且阀盘4位于该端部上；以及端部8c，该端部背向该模具区段内侧。端部8b具有圆柱形保持部分16a，该保持部分邻接阀盘4并且具有1.0mm至1.5mm的高度h2，并且该保持部分的直径d5大于基部部分8a的直径d6并且适配于螺旋压缩弹簧9的内径，以此方式使得螺旋压缩弹簧可以牢固地装配到保持部分16a上并且使其自身支撑在阀盘4的内侧上。如图2所示，螺旋压缩弹簧9在其可以装配到保持部分16a上的末端具有至少两个狭窄间隔的匝9a，在螺旋压缩弹簧9处于松弛状态时，这两个匝的相互间隔对应于其他匝的相互间隔的至多一半、尤其是至多三分之一。这样的“双匝”也可以设置在螺旋压缩弹簧9的第二端。基部部分8a的直径d6适配于壳体基部12中的开口部分13a的内径d4。基部部分8a的直径d6比螺旋压缩弹簧9的内径小至少0.3mm。在基部部分8a与保持部分16a之间设有定中心部分16b，该定中心部分是围绕端部8b延伸的倾斜表面并且相对于中心纵向中轴线a以10°至20°、尤其是15°数量级的角β1延伸。

第二端部8c在中间被狭缝17分成两部分，该狭缝沿着纵向中轴线a延伸并到达基部部分8a中。狭缝17允许两个端部部分18a、18b压在一起和移开，使得阀杆8可以被引导穿过壳体6的周边突出部12中的收缩部或开口13，并且可以以此方式被固定在壳体6上。每个端部部分18a、18b形成突出部，该突出部根据阀杆的圆柱形形状在每种情况下整体上是圆形的。在其最宽的点处，每个突出部具有轴环19a，该轴环经由倾斜表面19b邻接基部部分8a。倾斜表面19b相对于纵向中轴线a以30°至60°、尤其是45°的角β2延伸，角β2优选地对应于壳体6的壳体基部12中的开口13处的倾斜表面15的角α4，使得如图2所示，在插入阀杆8的情况下，倾斜表面19b使其自身支撑在壳体6的倾斜表面15上。端部部分18a、18b沿阀杆端部方向逐渐变细，并且在外侧具有倾斜表面19c，这些倾斜表面分别相对于纵向中轴线a以15°至25°、尤其是20°的角β3延伸并且在阀杆8插入壳体6中期间形成插入辅助件。如图2所示，在阀杆8插入壳体6中的情况下，端部18a、18b位于开口13的下方。

为了组装排气单元3，螺旋压缩弹簧9被定位在阀杆8之上，并且在将两个端部部分18a，18b压在一起的同时，阀杆8被引导穿过壳体的突出部12中的中间开口13，并且以此方式被固定在壳体6上。开口部分13a上方的倾斜表面14和阀杆8上的倾斜表面19c使得消耗很少的力就可以插入。

在图2和图4所示的实施例的情况下，阀盘4被配置有平坦的外表面。然而，可以在阀盘的表面上形成至少一个凸起和至少一个凹陷，在凸起或凹陷范围之外的任何表面区域保持平坦。在竖直方向上相对于包含阀盘的圆形周边的平面的一个或多个凸起的高度应该优选地至多对应于阀杆8的升程。凸起和凹陷可以是几乎任何期望的设计，凹陷或凸起优选地相对于包含中心纵向中轴线a的至少一个平面对称地安排或形成。凸起或凹陷可以被配置成长方体形，平面视图为星形或圆形等形状。凸起具有圆形表面或外表面，该圆形表面或外表面平行于包含阀盘的圆形周边的平面延伸。

图5和图6示出了基于阀杆8的端部8a的部分区域的阀盘4’、4”的实施例的优选变体。根据图5的阀盘4’具有阀盘4’的整个表面4’a的向外弯曲部分(作为凸起)；根据图6的阀盘4”具有整个表面4”a的向内弯曲部分(作为凹陷)。弯曲部分可以采用球体的一部分的形式，球体的该部分相对于包含阀盘的圆形周边的平面的高度h3或深度t1对应于其基于的球体半径的至多30％，并且至多0.50mm。

一方面，阀盘上的凸起或多个凸起可以具有帮助阀盘移动到其关闭位置中的作用；另一方面，阀盘上的凸起和/或凹陷可以具有这样的作用：尤其在轮胎的胎面上形成局部凹陷或凸起，这些凹陷或凸起被认为在视觉上比具有平坦表面的阀盘的印记干扰小。

排气单元3可以精确且容易地插入模具区段1的排气孔2的部分2a中。由于仅壳体6的外部部分6a被压入排气孔2中，壳体6通过其较薄的部分6b定位在排气孔2中。在部分6b的下端处的倾斜表面10有助于容易地插入孔2中。结果，还可以通过机器(例如机器人)插入壳体6中，而不需要使装置相对于孔完美对准。较长的较薄部分6b具有这样的作用：壳体6在孔2中被预调节，并且当倾斜表面6c与孔的周边接触时，该壳体基本上平行于孔的轴线。然后，壳体6精确地居中并直线对齐，以便壳体6然后平行于孔的轴线地被引入，而不会损坏孔的周边或不对称地加宽孔的周边。因此，不仅可以使排气单元3在排气孔2中特别精确的定位，而且力的消耗也显著降低。原则上，排气单元3可以在其被引入排气孔之前与其构件完整组装。然而，也可以首先将壳体6引入排气孔2中，然后将另外的构件定位在壳体6中。

附图标记说明

1模具区段

1a模具区段内侧

2排气孔

2a部分

3排气单元

4、4’、4”阀盘

5胎面

6壳体

6b1周边部分

6a、6b部分

6c倾斜表面

6d部分

7阀插入件

8阀杆

8a基部部分

8b、8c端部

9螺旋压缩弹簧

9a匝

10倾斜表面

11加宽部

11a倾斜表面

12壳体基部

13开口

13a开口部分

14、15倾斜表面

16a保持部分

16b定中心部分

17狭缝

18a、18b端部部分

19a轴环

19b、19c倾斜表面

a纵向中轴线

b1、b2、b3宽度

d1、d2、d3、d4、d5、d6直径

l壳体长度

la、lb、lb1长度

α1、α2、α3、α4、α5角(壳体)

β1、β2、β3角(杆)

h1、h2、h3高度

t1深度