CN107530920A - 控制在模制操作期间由于聚合物收缩引起的缺陷的形成 - Google Patents

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Abstract

本发明的特定实施例包括用于补偿在固化操作期间聚合物材料在模具中的收缩的设备和方法。所述方法的实施例包括：提供包含模腔的模具，所述模腔限定与外部环境分离的内部模具体积；和将一定体积的聚合物材料引入到所述模腔中。此类方法进一步包括通过以下任一者阻碍在所述体积的聚合物材料中产生空隙：将所述模腔内的所述体积的聚合物材料与所述外部环境隔离，或使所述模腔的所述内部模具体积减小以至少基本上占据聚合物材料收缩的体积。此类方法进一步包括固化所述聚合物材料以形成模制聚合物形式。

Description

控制在模制操作期间由于聚合物收缩引起的缺陷的形成
技术领域
本发明主题大体上涉及用于模制聚合物的方法和设备，并且更具体来说，涉及用于控制在模制操作期间由于聚合物的收缩引起的缺陷的形成。
背景技术
所关注的是由一种或多种聚合物制造部件。用于由聚合物制造部件的操作可包括模制和固化聚合物。可模制和固化以形成部件的聚合物包括氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯。
在模制和固化聚氨基甲酸酯部件时，聚氨基甲酸酯收缩是很普遍的，如根据材料和工艺参数收缩1％到4％。此收缩可在聚氨基甲酸酯达到显著的机械强度之前出现。由于固化聚氨基甲酸酯收缩，所以其体积减小。由此收缩产生的此体积减小可由大气空气并且有时脱模剂置换，脱模剂为施用到模具以降低聚氨基甲酸酯粘附到模具倾向的组合物。这种置换可自身表现为空隙穿过部件或致使模制形式的表面缺陷。
这些空隙可在用于制造非充气轮胎的腹板轮辐方法中备受关注，如美国专利申请公开案第2007/0267116号和第2004/0159385号的主题。用于此类非充气轮胎的腹板轮辐从中央轮毂向外延伸到轮胎面附接到的外带。腹板轮辐使用聚氨基甲酸酯模制，其可进行旋转浇铸工艺，其中聚氨基甲酸酯通过在接近轮毂表面的模具顶部中的圆周槽引入到模具中。
因为如上文所讨论的聚氨基甲酸酯收缩，空隙可在模制操作期间在模具内形成。空隙可以不同方式表现。一种方式提供使恰好在聚氨基甲酸酯外部的层处的聚氨基甲酸酯分离的狭窄平坦空隙，所述聚氨基甲酸酯在轮毂表面固化在与空隙相邻的轮毂上留下非常薄的层。另一种方式提供轴向穿透到聚氨基甲酸酯中的空隙。此类轴向穿过空隙可位于聚氨基甲酸酯中的任何位置但是通常接近轮毂另一方式在聚氨基甲酸酯收缩并且从模具表面分离以形成凹穴或空隙间距时提供表面纹理或孔隙或局部尺寸变化。如本文所用，除非另外指出，否则“空隙”包括导致表面纹理的任何表面空隙或模制形式和导致模制形式的局部尺寸变化的模具表面之间的间隔，或在模制形式的厚度内布置的孔隙或其它空隙。
因此，仍期望提供一种阻碍可在模制聚合物材料时产生的空隙形成的方法和设备。
发明内容
本发明的特定实施例包括用于补偿在固化操作期间聚合物材料在模具中收缩的设备和方法。方法的实施例包括：提供包含模腔的模具，模腔限定与外部环境分离的内部模具体积；和将一定体积的聚合物材料引入到模腔中。此类方法进一步包括通过以下任一者阻碍在一定体积的聚合物材料中产生空隙：将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境分离，或使模腔的内部模具体积减小以至少基本上占据聚合物材料收缩的体积。此类方法进一步包括固化聚合物材料以形成模制聚合物形式。
聚合物模制设备的实施例包含模具，所述模具包含限定与外部环境分离的内部模具体积的模腔，所述模腔适于模制一定体积的聚合物材料。聚合物模制设备进一步包括以操作方式布置成与模具协作的收缩补偿机构，所述收缩补偿机构适于：将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境隔离，或使模腔的内部模具体积减小以至少基本上占据聚合物材料收缩的体积。
本发明主题的上述的和其它目的、特征和优点将从本发明主题的特定实施例的以下更详细的描述变得显而易见，如在附图中示出，其中相同的参考标号表示本发明主题的相同的部分。
附图说明
图1为根据本发明实施例的非充气轮胎模具的正剖视图。
图2为如图1中所示的截面2的放大视图。
图3为在图2中示出的模具的替代实施例的部分正剖视图。
图4为在图2中示出的模具的另一替代实施例的部分正剖视图。
图5为根据本发明实施例的模具实施例的部分正剖视图。
图6为在图5中示出的模具的腹板轮辐模制构件的侧剖视图。
图7为根据本发明实施例的在包括密封件的图5的截面7中示出的模具的部分正剖视图。
图8为在图7中示出的密封件的俯视图。
图9为示出在图7的模具内布置的图8的密封件的剖视图。
具体实施方式
本发明的实施例包括模制聚合物的方法和在模具的模腔内减少空隙形成的聚合物模制设备，其可包括在聚合物材料的模制形式内减少空隙形成。
本发明的特定实施例包括用于模制聚合物，即，聚合物材料的方法。此类方法的一个步骤包括提供包含限定与外部环境分离的内部模具体积的模腔。模具可包含被配置成模制聚合物材料的任何模具。举例来说，模具可包含轮胎或胎面模具，如用于形成非充气轮胎，或甚至轮或轮缘模具的模具。用于非充气轮胎模具的模具可包含具有不同区域的模腔，其包括轮毂附接部分、腹板轮辐模制部分和带附接部分。在特定实施例中，模具包括在多个位置中的任一位置处从模腔向外延伸的一个或多个流体通道。举例来说，一个此类流体通道为用于接收呈流体或粘稠形式的聚合物材料的入口，所述入口可与模腔直接连通或者通道可在入口和模腔之间延伸。借助于其它实例，另一种流体通道为用于从模腔中释放任何气体或过量流体的出口。在某些实施例中，不存在入口，其中替代地，当模具处于打开配置时，聚合物材料布置在模腔内。虽然模腔可包含用于模制聚合物材料的任何所需腔，但是所述腔限定与外部环境分离的内部体积。外部环境可包含包括流体的任何环境，无论流体是否包含一种或多种液体或气体。
在用于模制聚合物的此类方法的某些实施例中，一个步骤包含将一定体积的聚合物材料引入到模腔中。此步骤可通过本领域普通技术人员已知的任何方式来实现。举例来说，如上所述，聚合物材料的体积可沉积到入口中并且随后流入模腔中，或者当模具处于打开配置时一定体积的聚合物材料可放置在模腔内。
此类方法的另一个步骤包括阻碍在一定体积的聚合物材料中产生空隙的步骤。在特定实施例中，这可通过以下任一者实现：将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境分离，和/或使模腔的内部模具体积减小以基本上占据聚合物材料收缩的体积。应了解，可使用导致关闭在模腔和外部环境之间提供连通的流体通道的任何工艺来执行将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境分离。举例来说，流体通道可包含在入口和模腔之间延伸的孔隙或细长体积。还应理解，可使用导致使模腔的体积减小以占任何收缩(聚合物材料在模制操作期间将进行的)的至少一部分的任何工艺来执行使模腔的内部模具体积减小以基本上占据聚合物材料收缩的体积。应了解，内部模具体积的减小的目标可为解决由于在固化操作期间获得的局部收缩引起的聚合物材料体积的局部或隔离减小，或者内部模具体积的减小可用于解释由于在固化操作期间获得的所有收缩实现的聚合物材料体积的总体或整体减小。
在特定实施例中，阻碍的步骤通过收缩补偿机构来实现。举例来说，在某些情况下收缩补偿机构为可膨胀膜。在某些情况下，可膨胀膜为可膨胀的密封膜，其膨胀以基本上关闭与模腔进行流体连通的流体通道，如入口或出口。在其它情况下，可膨胀膜为可膨胀的空隙占据膜，所述膜膨胀以基本上占据模腔的体积。借助于其它实例，收缩补偿机构为可平移构件。在某些情况下，可平移构件为可平移密封构件，其平移以基本上关闭与模腔进行流体连通的流体通道，如入口或出口。在其它情况下，可平移构件为可平移空隙占据构件，其中可平移空隙占据构件平移以基本上占据模腔的体积。此占据可置换在模具内布置的聚合物材料或可占据由于在固化操作期间聚合物材料收缩引起的未由聚合物材料占用的模腔体积。可平移空隙占据构件可包括一个或多个突起，其可作为塞子操作以密封与模腔进行流体连通的流体通道并且消耗模腔的体积。致动任何收缩补偿机构以执行任何此类步骤可使用导致任何此类机构膨胀或平移的任何工艺来执行。在特定实施例中，出于占据在聚合物材料收缩时由聚合物材料体积减小产生的未占用模具体积的目的，在固化操作期间在聚合物材料收缩时，可平移空隙占据构件进一步延伸到模腔中。应了解，平移可手动控制并执行或通过使用任何已知的可编程逻辑控制器或处理器的自动化控制并执行。应了解，可平移构件可包含本文所述的可平移构件中的任何一种或多种。举例来说，在特定实施例中，可平移构件可包含可平移密封构件和可平移空隙占据构件两者。
通过使用模具关闭操作压缩模腔来实现阻碍步骤的特定实施例，其中相对模具部件铰接在模具打开配置和模具关闭配置之间。在模具关闭配置中，相对模具构件铰接在初始关闭配置和压缩配置之间，其中模腔体积从初始体积压缩到减小的体积。当相对模具部件初始啮合以形成初始关闭模具并且形成模腔的初始体积时，模具处于基本上关闭配置。为了占未由聚合物材料占用的任何模腔体积，模具进一步关闭以减小模腔的体积从而限定体积减小的模腔，其中模具处于压缩、关闭配置。在例示性实施例中，可压缩构件可用于促进模腔体积的压缩。举例来说，在特定情况下，具有一个或多个空隙的至少一个可压缩密封件布置在相对模具构件之间，可压缩密封件在初始关闭配置和压缩配置之间压缩，在压缩配置中，密封件比在初始关闭配置中更薄。
可使用上述方法中的一种或多种进行阻碍在模制和固化的聚合物中产生空隙。在用于模制聚合物的一些方法中，通过去除聚合物的一个或多个自由表面来阻碍在聚合物中产生空隙。在没有限制的情况下，可通过使用将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境隔离的任何所述方法关闭在模腔和外部环境之间提供连通的流体通道来实现去除聚合物的一个或多个自由表面。在此类方法中的一些中，通过去除在聚合物的一个或多个自由表面处的一些、所有或基本上所有的气体或空气，通过减小内部模具体积或将力或负载施加到聚合物来阻碍在聚合物中产生空隙。在此类方法中的一些中，通过减小模具的体积和/或将压力施加到聚合物材料的体积以补偿收缩来阻碍在聚合物中产生空隙。
此类方法的实施例包括固化聚合物材料以形成模制聚合物形式。此类固化可通过本领域普通技术人员已知的任何方式来实现。举例来说，在某些固化操作中，热量和/或压力用于促进聚合物材料的固化。在其它固化操作中，如当聚合物材料为热固性聚合物材料时，借助于代替热量和压力的化学反应来实现固化，尽管高热量可用于确保化学反应充分持久以提供所需的固化。举例来说，由于固化操作，通过模具成形的聚合物材料从液体或粘稠未固化状态转化成固化形式，其可为例如刚性的或弹性的。使用上述方法，产生模制形式，其中局部或总体控制并且甚至减小或消除空隙的产生。应了解，在特定实施例中，可在固化步骤之前和/或在固化步骤期间来执行阻碍步骤。
在没有限制的情况下，一定体积的聚合物材料可包含任何聚合物材料，其可或可不用一种或多种材料，如例如绳或纤维来增强。在特定情况下，例如，聚合物材料包含热固性聚合物材料，如热固性塑料。在例示性实施例中，热固性材料为氨基甲酸酯或聚氨基甲酸酯。
现将在下文结合附图中示出的例示性实施例进一步详细描述上文所讨论方法的特定实施例。
在图1中示出的例示性实施例中，示出聚合物模具10包括模腔12。模腔12包括不同区域，其包括轮毂附接部分14、腹板轮辐模制部分16和带附接部分18。在轮毂附接部分14中，在模制操作期间，一定体积的聚合物材料被模制成环状轮毂400并且最终被模制成在腹板轮辐模制部分16中形成的腹板轮辐。在带附接部分18中，在模制操作期间，一定体积的聚合物材料被模制成外环形带500并且最终被模制成在模腔中形成的腹板轮辐。还提供了流体通道，所述流体通道包含用于引入呈未固化形式的一定体积的聚合物材料的入口20。应了解，对于任何模具可提供一个或多个入口，或可提供如例示性示出连续的环状入口。还应理解，关于附图中示出的例示性具体实例中的入口本文中所讨论的所有收缩补偿机构还可用于与模具的其它流体通道相关联，其中例如如结合方法所述，任何此类流体通道与模腔(如任何出口)进行流体连通。还应理解，在本申请案中讨论的任何收缩补偿机构可单独或与任何一个或多个其它收缩补偿机构组合使用。
现在参考图2，在图1中区域2的放大视图更详细地示出了用于将未固化聚合物材料引导到模腔12中的模具的入口20，入口布置在第一模具部件22和第二模具部件24之间。第一部件22作为实施例中的顶盖示出以将环状轮毂400维持在相对于模腔12的位置中。模腔12限定与外部环境700分离的内部模具体积，所述外部环境700可或可不包含大气条件。模具10还包括用于控制在模腔内空隙形成的收缩补偿机构30。在示出的实施例中，机构30为呈未膨胀和膨胀形式两者示出的可膨胀密封膜32，膨胀形式被标识为32'。呈未固化形式的聚合物材料600被示出为通过入口20***或倒入模腔中，其流动由各个箭头指示。机构30用于将在模腔12内的一定体积的聚合物材料与外部环境700分离并且隔离。通过这样做，大气将不穿入模腔和其中布置的任一种聚合物材料。为了将模腔12内的一定体积的聚合物材料600与外部环境700分离并且隔离，可膨胀密封膜32膨胀成膨胀形式32'以关闭包含入口20或模腔12的任何部分，或在其之间延伸的任何部分的通道，由此密封通道并且防止任何流体流，包括聚合物材料600或外部环境700的任何流进入模腔中。在示出的实施例中，使用可包含任何所需流体(例如包括加压气体或空气、水或油)的流体34致动可膨胀密封膜32，其膨胀到所需的膨胀形状32'。流体34布置在模具的第一部件22的流体腔室36内，在本实施例中，其包含中心模制顶盖。在关闭进入模腔中的通道时，预期聚合物材料的部分可留在密封件的大气侧上，即，模腔外部以确保没有大气或其它气体布置在模腔中。应了解，代替可膨胀密封膜沿用于形成一部分模腔的模具部件接触模具的相对侧，机构可接触另一个机构或模具的任何其它构件或部分。在图2中示出的实施例中，模具10的第一部件22更具体来说被称作倾倒顶盖，但是应理解模具的第一部件可包含模具的任何其它部分。
参考图3，在图1中区域3的放大视图更详细地示出了具有第一部件122和第二部件124的模具110和用于控制在模腔内空隙形成的替代收缩补偿机构130。第一部件122作为实施例中的顶盖示出以将环状轮毂400维持在相对于模腔112的位置中。在示出的实施例中，机构130包括在操作上类似于上文所讨论的膜32的可膨胀密封膜132，一个例外为它从模具的另一侧和聚合物材料从入口120穿过其的通道延伸。如同机构30一样，机构130用于将模腔112内的一定体积的聚合物材料与外部环境700分离并且隔离。可膨胀膜示出呈未膨胀和膨胀形式两者，膨胀形式被标识为132'。为了将模腔112内的一定体积的聚合物材料600与外部环境700分离并且隔离，可膨胀密封膜132膨胀成膨胀形式132'以关闭包含入口120或模腔112的任何部分，或在其之间延伸的任何部分的通道，由此密封通道并且防止任何流体流，包括聚合物材料600或外部环境700的任何流进入模腔中。在示出的实施例中，使用可包含任何所需的流体(例如包括加压气体或空气、水或油)的流体134致动可膨胀密封膜132，其膨胀到所需的膨胀形状132'。流体134布置在模具的第二部件124的流体腔室136内，在本实施例中其包含腹板轮辐模制部分。在关闭进入模腔中的通道时，预期聚合物材料的部分可留在密封件的大气侧上，即，模腔外部以确保没有大气或其它气体布置在模腔中。应了解，代替可膨胀密封膜沿用于形成一部分模腔的模具部件接触模具的相对侧，机构可接触另一个机构或模具的任何其它构件或部分。
继续参考图3中的实施例，除了啮合模具的相对侧以关闭通道的可膨胀构件132之外，收缩补偿机构130还包括示出在打开位置以及关闭位置140'两者中的模具110的可平移构件140。可平移构件140为可平移密封构件，所述可平移密封构件140被配置成移动到关闭位置以将模腔112内的一定体积的聚合物材料与外部环境700分离并且隔离。在图3中示出的实施例中，这除了使用可膨胀密封膜132进行之外，在其它实施例中，还可在没有膜132的情况下使用或可与图2中示出的可膨胀密封膜32或被配置成将模腔内的一定体积的聚合物材料与外部环境分离并且隔离的本文考虑的任何其它可膨胀密封膜结合使用。
在图4中示出的另一个实施例中，关于模具210，示出收缩补偿机构230包含可平移构件240。可平移构件240在功能上类似于在图3中示出的可平移构件140，因为它也密封进入模腔的入口，但是也可在其它实施例中在不同时使用分离独立的可膨胀密封膜132的情况下操作。可平移构件240包括突起242，所述突起242作为塞子通过在流体流动的方向上延伸到流体通道250中来起作用以防止流体流动通过通道，所述流体通道在流体入口220和模腔212之间延伸并且布置在第一模具构件222和第二模具构件224之间。应了解，一个或多个突起可用于关闭通道并且停止流体流动。以此方式，可平移构件240不同于可平移构件140，其中可平移构件140通过在通常横切于流体流动的方向上延伸关闭通道。应了解，任何突起240都可被配置成仅密封入口、占据模腔体积，或既密封入口又占据模腔体积。在任何情况下，每个可平移构件都铰接在打开配置和关闭配置之间，其中在打开配置中至少来自外部环境的流体能够从入口经过并且通过通道到达模具内的模腔，并且其中在关闭配置中，来自外部环境的未固化聚合物和流体不能够从入口经过并且通过通道到达模腔。
应了解，当致动时，可平移构件240，或本文考虑的任何其它可平移构件可延伸到模腔的体积中，以由此减小内部模具体积，并且由此充当可平移空隙占据构件。具有或不具有突起242的可平移构件240还可被配置成占据模腔的部分，以置换聚合物材料或占据由收缩聚合物材料产生的未占用的模腔体积。当有必要占并控制在固化操作期间聚合物材料的任何收缩时，这可为有益的，因此占据并且填充可在模腔内出现的任何预期空隙。在特定情况下，当可平移密封构件延伸到模腔中时，其接触其中的聚合物材料以根据需要将压力施加到聚合物材料的体积并且甚至置换聚合物材料的体积，从而控制收缩并且阻止在模具和固化的聚合物材料内形成空隙。
继续参考图4中的实施例，示出的致动器244被配置成在打开配置和关闭配置之间平移可平移密封构件240。应了解，可在任何实施例中采用一个或多个致动器。在特定实施例中，在以任何手段平移可平移构件240时，出于占据在聚合物材料收缩时由聚合物材料体积的减小产生的模具体积的目的，在聚合物材料收缩时，可平移构件被进一步平移到模具中。在特定实施例中，对于可平移密封构件140(参见图3)同样如此。可手动地执行或通过使用任何已知的可编程逻辑控制器或处理器的自动化执行在固化操作期间在聚合物材料收缩时使可平移构件(如140、240)和其突起242进一步前进到模腔212中的方法。
应了解，在任何实施例中，包括可平移构件140和240的本文描述或考虑的任何可平移密封构件可包含在模具周围环状地延伸的环，因此关闭同时在模具周围的入口和模腔之间的流体连通，但是可平移密封构件可包含一个或多个结构以根据需要实现所陈述的关闭在入口和模腔之间的流体连通的目的，而与入口是否在模具周围环状地延伸无关。为了更好地关闭流体通道并且将模腔与外部环境隔离，应了解任何可平移密封构件可包括顺应性或可变形表面或构件以更顺应地啮合模具的相对部分用于改善的密封能力。最后，任何可平移密封构件可使用任何已知或所需的致动器致动，其可通过流体(如水、油或加压气体)操作并且为可平移或可扩展的。
参考图5到图6，示出另一个收缩补偿机构50用于控制在模腔内的空隙形成。此机构被配置成延伸到模腔的体积中以减小模腔体积，其可占并且控制在固化操作期间聚合物材料的任何局部或总体的收缩，因此占据并且填充当聚合物材料从模腔的模制表面收缩并缩回时可在模腔内出现的任何预期的空隙。在特定情况下，当机构延伸到模腔中时，其接触模腔中的聚合物材料以根据需要将压力施加到聚合物材料的体积和甚至置换聚合物材料的体积以控制收缩并且阻止在模具和固化的聚合物材料内形成空隙。
在图5到图6的实施例中，收缩补偿机构50为可膨胀空隙占据膜52，其操作以与上文所讨论的可膨胀的密封膜32、132的类似方式膨胀和回缩，一个例外为其并未停止在通道内的流动而是相反地占据模腔体积以阻止在模腔内形成空隙。可膨胀空隙占据膜52在图6中呈经松弛状态和膨胀状态示出，其被称作52'。收缩补偿机构50可膨胀以减小内部模具体积，或将压力施加到其中的聚合物，或这两者。在示出的实施例中，包含在流体腔室56内的流体54用于膨胀膜52。因此，收缩补偿机构50的致动可用以迫使空气、脱模剂或其它非聚合物流体离开区域进入到机构膨胀的区域。在示出的实施例中，收缩补偿机构50沿模腔12的轮毂附接部分14定位在模腔的腹板轮辐模制部分16之间。在其它变化形式中，此外或在替代方案中，一个或多个收缩补偿机构50布置在模具内的其它位置处，以根据需要占据模腔体积以局部或总体地抑制在模具内并且沿和/或在模制聚合材料内形成空隙。任何此类机构50可包含任何可膨胀膜，如在例示性实施例中示出的或如结合本文讨论的任何可膨胀密封膜所论述，或可平移空隙占据构件，其可包含以结合本文所讨论的任何可平移密封构件讨论或考虑的任何方式平移进入模腔中的模腔刚性表面。
在图7到图9中示出的例示性实施例中，示出空隙减小密封件60(可压缩的构件)布置在相对模具构件之间的界面处，所述相对模具构件铰接在打开配置和关闭配置之间以至少部分地限定模腔的部分。空隙减小密封件60被配置成偏转以将模腔体积从初始体积减小到减小的体积。在密封件布置在一对相对模具构件中的一个相对模具构件上的情况下，当密封件初始由一对相对模具构件中的另一个相对模具构件啮合时限定模腔的初始体积。当初始地啮合以形成模腔的初始体积时，模具处于基本上关闭配置。为了占未由聚合物材料占用的任何模腔体积，模具进一步通过偏转空隙减小密封件关闭以减小模腔的体积从而限定体积减小的模腔，其中模具处于压缩、关闭配置。举例来说，已知当前EPDM密封件压缩高达0.3毫米(mm)。然而，本发明的空隙减小密封件被配置成基本上压缩至少2mm。通过这样做，模腔能够压缩至少2mm，这导致模腔体积的相同的减小。如同本文讨论的任何可平移构件一样，模具可进一步通过偏转空隙减小密封件关闭以在固化操作期间在聚合物材料收缩时减小模腔体积。举例来说，模具可以基本上等于聚合物材料收缩速率的速率进一步关闭以减小模腔体积。
在图7到图9中示出的例示性实施例中，相对的一对模具部件包含腹板轮辐形成构件26和底部部分27，其从打开模具配置铰接到关闭模具配置。为了有助于密封模腔的腹板轮辐形成构件部分，提供了空隙减小密封件60，其可以由任何所需的可压缩材料形成。举例来说，空隙减小密封件可包含弹性材料，如任何天然或合成橡胶。在特定实施例中，密封件由乙烯丙烯二烯单体(EPDM)形成。为了有助于密封件的充分偏转，并且由此实现模腔体积的所需减小，一个或多个空隙62可布置在密封件的厚度T60内。空隙可沿任何表面布置或完全地包含在密封件的厚度内。空隙还可部分地(示出)或完全地延伸通过密封件。一个或多个空隙62提供密封件可变形为其的足够体积空隙以允许密封件厚度T60减小到更窄的厚度T60'。在示出的实例中，如果空隙减小密封件布置在模具周围的所有界面28处，那么模腔的体积空隙可减小以占在固化操作期间聚合物材料的任何收缩。为了防止包含在任何密封件空隙内的任何气体由于压力增加而被迫返回到聚合物材料中，可提供一个或多个出口74，其延伸通过邻近于密封件空隙的任何模具部分，如在图9中的底部27，并且延伸到大气或任何其它所需位置。虽然出口孔可为任何所需尺寸，但是在特定实施例中，出口孔为2.5mm到4mm宽。应了解，密封件可以任何方式附连到模具，其包括使用焊接、紧固件或耐热粘合剂。
在图7中，示出模具包括多个凸导引构件70以有助于在模具打开操作和关闭操作期间恰当的对准相对模具构件。在此类实施例中，相对应的孔隙72(在图9中示出)布置在相对模具构件中以接收导引构件，并且通道64(在图8和图9中示出)布置在密封件60内以有助于在导引构件70和孔隙72之间的配合。此外，为了适应模具的附加关闭，如结合空隙减小密封件所述，任何此类导引构件可被延长以占在打开模具配置和关闭模具配置之间的较长行程或铰接，其在关闭模具配置中，模具铰接在初始关闭配置和压缩配置之间。
如在本文的权利要求书和说明书中所用的术语“包含”、“包括”和“具有”应被视为指示可包括未指定的其它要素的开放群组。术语“一个/一种(a/an)”和词的单数形式应理解为包括同一词的复数形式，以使得所述术语意指提供了一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”将用于指示预期一个并且仅一个某物。类似地，在预期具体数目的事物时使用其它具体整数值，如“两个”。术语“优选地”、“优选的”、“偏好”、“任选地”、“可”和类似术语用于指示所提及的物品、条件或步骤为本发明主题的任选的(即，不必需)特征。除非另外说明，否则描述为“在a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。
虽然本发明主题已参考其特定实施例描述，但是应理解此类描述仅以说明的方式并且不应理解为限制所要求的发明的范围。因此，本主题的范围和内容仅由以下权利要求书的项来限定。此外，应理解，除非另外陈述，否则本文中论述的任何具体实施例的特征可与本文中其它地方论述或预期的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (20)

1.一种模制聚合物的方法，其包含：
提供包含模腔的模具，所述模腔限定与外部环境分离的内部模具体积；
将一定体积的聚合物材料引入到所述模腔中；
通过以下任一者阻碍在所述体积的聚合物材料中产生空隙：
将所述模腔内的所述体积的聚合物材料与所述外部环境隔离，或
使所述模腔的所述内部模具体积减小以至少基本上占据聚合物材料收缩的体积；和，
固化所述聚合物材料以形成模制聚合物形式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过收缩补偿机构来实现所述阻碍步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述收缩补偿机构为可膨胀膜。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述可膨胀膜为可膨胀密封膜，其中所述可膨胀密封膜膨胀以基本上关闭从所述模具的入口到所述模腔的流体通道。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述可膨胀膜为可膨胀空隙占据膜，其中所述可膨胀空隙占据膜膨胀以基本上占据所述模腔的体积。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述收缩补偿机构为可平移构件。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述可平移构件为可平移密封构件，其中所述可平移密封构件平移以基本上关闭与所述模腔进行流体连通的流体通道。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述可平移构件为可平移空隙占据构件，其中所述可平移空隙占据构件平移以基本上占据所述模腔的体积。
9.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用模具闭合操作压缩所述模腔来实现所述阻碍步骤，其中相对模具部件铰接在模具打开配置和模具关闭配置之间，并且其中在所述模具关闭配置中，所述相对模具构件铰接在初始关闭配置和压缩配置之间，其中所述模腔体积从初始体积压缩到减小的体积。
10.根据权利要求9所述的方法，其中具有一个或多个空隙的可压缩密封件被布置在所述相对模具构件之间，所述可压缩密封件在所述初始关闭配置和所述压缩配置之间压缩。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述阻碍步骤出现在所述固化步骤期间。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其中所述聚合物材料为聚氨基甲酸酯。
13.一种聚合物模制设备，其包含：
包含模腔的模具，所述模腔限定与外部环境分离的内部模具体积，所述模腔适于模制一定体积的聚合物材料；和
以操作方式布置成与所述模具协作的收缩补偿机构，所述收缩补偿机构适于：
将所述模腔内的所述体积的聚合物材料与所述外部环境隔离，或
使所述模腔的所述内部模具体积减小以至少基本上占据聚合物材料收缩的体积。
14.根据权利要求13所述的聚合物模制设备，其中所述收缩补偿机构为可膨胀膜。
15.根据权利要求14所述的聚合物模制设备，其中所述可膨胀膜为可膨胀密封膜，其中所述可膨胀密封膜膨胀以基本上关闭与所述模腔进行流体连通的流体通道。
16.根据权利要求14所述的聚合物模制设备，其中所述可膨胀膜为可膨胀空隙占据膜，其中所述可膨胀空隙占据膜膨胀以基本上占据所述模腔的体积。
17.根据权利要求13所述的聚合物模制设备，其中所述收缩补偿机构为可平移构件。
18.根据权利要求17所述的聚合物模制设备，其中所述可平移构件为可平移密封构件，其中所述可平移密封构件被配置成平移以基本上关闭与所述模腔进行流体连通的流体通道。
19.根据权利要求17所述的聚合物模制设备，其中所述可平移构件为可平移空隙占据构件，其中所述可平移空隙占据构件被配置成平移以基本上占据所述模腔的体积。
20.根据权利要求13所述的聚合物模制设备，其中可压缩密封件被布置于在模具打开配置和模具关闭配置之间铰接的相对模具部件之间以至少部分地限定所述模腔，其中在所述模具关闭配置中，所述相对模具构件铰接在初始关闭配置和压缩配置之间，其中在所述初始关闭配置中，所述模腔体积具有初始体积，并且在所述压缩配置中，所述模腔具有减小的体积，其中所述初始体积大于所述压缩体积。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020131378A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-25 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Mold with volume compensation for spoke of non-pneumatic tire

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144123A (en) * 1980-04-11 1981-11-10 Hitachi Chem Co Ltd Casting mold for thermosetting resin
JPS59106936A (ja) * 1982-12-10 1984-06-20 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクレンズ注形型

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1617870A (en) 1922-08-29 1927-02-15 Snider Charles Albert Cushion tire
DE824676C (de) 1949-02-16 1951-12-13 Franz Strattner Kuevette zur Herstellung von Zahnersatz
FR1076635A (fr) 1952-07-11 1954-10-28 Procédé de fabrication d'objets moulés
US3219090A (en) 1963-09-04 1965-11-23 Air Flex Corp Wheel
DE2460050A1 (de) 1974-12-19 1976-06-24 Bayer Ag Zweiteilige pannensichere reifen
GB1527261A (en) 1975-01-11 1978-10-04 Dunlop Ltd Resilient device of wheel-like form
US4168771A (en) 1977-10-07 1979-09-25 Rexnord Inc. Roller conveyor system having speed control
DE2922675C2 (de) 1979-06-02 1982-11-18 Schock & Co Gmbh, 7060 Schorndorf Gießform zur Herstellung von Formkörpern aus Reaktionsgießharzen
JPS57205126A (en) 1981-06-12 1982-12-16 Ricoh Co Ltd Mold forming method
JPS5971813A (ja) 1982-10-19 1984-04-23 Asahi Chem Ind Co Ltd 合成樹脂成型物の製造法
DE3614260A1 (de) 1986-04-26 1987-10-29 Schaeffler Waelzlager Kg Bauteil aus einem spritz- oder giessbaren polymeren werkstoff
US4971737A (en) * 1988-05-16 1990-11-20 Infanti Chair Manufacturing, Corp. Method for forming ice sculptures
JP3985871B2 (ja) 1994-08-19 2007-10-03 福山ゴム工業株式会社 車両用の非空圧式タイヤ
US6306331B1 (en) * 1999-03-24 2001-10-23 International Business Machines Corporation Ultra mold for encapsulating very thin packages
US7650919B2 (en) 1999-12-10 2010-01-26 Michelin Recherche of Technique S.A. Non-pneumatic tire having web spokes
CN100497007C (zh) 2001-08-24 2009-06-10 米其林技术公司 非充气轮胎
US6681822B2 (en) 2002-04-26 2004-01-27 The Goodyear Tire & Rubber Company Non-pneumatic spare tire
US7143797B2 (en) 2005-01-04 2006-12-05 Frederick F. Vannan Airless tire
JP5597476B2 (ja) 2010-08-11 2014-10-01 住友ゴム工業株式会社 ソリッドタイヤ
WO2014142916A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Compagnie Generale Des Establissements Michelin Gate design with plunging nozzle and a waste reservoir for separating off ratio material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56144123A (en) * 1980-04-11 1981-11-10 Hitachi Chem Co Ltd Casting mold for thermosetting resin
JPS59106936A (ja) * 1982-12-10 1984-06-20 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクレンズ注形型

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US10766171B2 (en) 2020-09-08
US20170341277A1 (en) 2017-11-30

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