CN107708980B - 一组模制元件和模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于在用于模制轮胎的模具中附接的一组模制元件(4、5)，每一模制元件能够在轮胎胎面中模制切口，其中所述一组模制元件包括具有复杂形状的模制元件，每一模制元件能够沿着在连接模制元件之间所界定的大体上平直界面(54)而连接到所述一组模制元件中的另一模制元件。本发明还提供一种用于模制轮胎的模具，所述模具包括如上文所描述的附接到铸铝主体上的一组模制元件。

Description

一组模制元件和模具

相关申请的交叉引用

本申请是国际提交日为2016年6月3日的第PCT/US2016/035800号国际申请的国家级项目，所述国际申请主张国际提交日为2015年6月11日的第PCT/US2015/035363号国际申请的优先权。第PCT/US2016/035800号和第PCT/US2015/035363号国际申请出于所有目的而以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于形成适用于在轮胎胎面中模制切口的模制元件网络的一组模制元件。本发明还涉及包含此类一组模制元件的模具。

背景技术

文件WO2010076521公开用于制造轮胎胎面模制组合件的方法，所述轮胎胎面模制组合件包括呈叶片和杆形式的模制元件网络，每一杆包覆模制叶片的至少一个边缘。所述方法的一个步骤在于使用蜡来构建临时网络。随后在最终模制步骤期间熔化所述蜡。

文件EP0868955公开用于使用激光烧结来制造轮胎模具的方法。激光烧结允许制造复杂形状，举例来说，可用于模制轮胎但是对切削或浇铸来说是不可能(或过于昂贵)的形状。

文件US2011304082公开包含如杆和叶片的模制元件的一体化网络，所述网络通过激光烧结而制造为单一件，且接着，举例来说，通过螺钉附接到轮胎模具主体上。此类网络可具有大到使它可跨越整个胎面宽度的大小。

当如在US2011304082中通过激光烧结获得那些模制元件网络时，它们经受热变形，并且可扭曲，最后可能会超出可接受制造容限之外。此外，为了制造此类网络，有必要提供足够大的激光烧结机器，其特别地具有用于固持所述网络的大型机床。另外，在以一体化网络形式制造模制元件的情况下，如果一个模制元件显示出制造缺陷，那么整个网络都必须废弃。

在轮胎行业中更一般地说，在努力改进轮胎的抓地力和耐磨性两者的过程中，强烈倾向于使用数目增加的波状胎纹沟来产生更复杂的胎面图案。

因此，需要找出一种使得获得具有良好机械完整性且具有复杂形状的一组模制元件有可能的解决方案，所述一组模制元件符合制造容限并且制造简单可行。

定义

“轮胎”是指任何类型的轮胎，无论它在使用时是否经受内部压力。

轮胎的“胎面”是指通过侧表面并通过两个主要表面定界的一定量的橡胶材料，当在道路上使用轮胎时，所述两个主要表面中的一个既定与所述道路接触，所述两个主要表面中的另一个朝向轮胎内部定向。

胎面中的“切口”是指也被称作胎纹沟的细切口或也被称作花纹沟的宽切口。

“模制元件”是指放置在模具中的能够在轮胎的胎面中产生切口的元件。

发明内容

本发明提供用于在用于模制轮胎的模具中附接的一组模制元件，每一模制元件能够在轮胎胎面中模制切口，其中所述一组模制元件包括具有复杂形状的模制元件，每一模制元件能够沿着在连接模制元件之间所界定的大体上平直界面而连接到所述一组模制元件中的另一模制元件。

在具体实施例中，模制元件包括波状叶片，其具有用于连接到其它模制元件的大体上平直的叶片边缘。

在另一个具体实施例中，模制元件包括大体上平直的容纳区域，其被布置在所述模制元件的侧壁上，其中所述容纳区域是被布置在从所述模制元件的所述侧壁突出的部分中的槽。

在另一个具体实施例中，所述突出部分形成沿着侧壁的完整模制高度延伸的柱。

在另一个具体实施例中，沟纹被布置在模制元件的杆部分中，所述沟纹能够容纳来自连接模制元件的杆部分。

在另一个具体实施例中，一些或甚至所有模制元件都通过激光烧结过程获得。

本发明提供用于模制轮胎的模具，所述模具包括如上文所描述的附接到铸铝主体上的一组模制元件。

以此方式，可通过一种极有效的方式获得包括复杂模制元件网络的模具，并且同时所述模具可极其稳固。

附图说明

本发明的其它特征和优势将参考附图并且根据作为非限制性实例给出的以下描述变得显而易见，在附图中：

-图1是根据本发明的实施例的轮胎模具的一部分的透视图，

-图2是根据本发明的实施例的一组模制元件的透视图，

-图3是根据本发明的另一个实施例的一组模制元件的透视图，

-图4是类似于图3的一组经组装模制元件的透视图，

-图5是根据另一实施例的一组经组装模制元件的透视图，以及

-图6是在拆分情形中的根据图5的两个模制元件的透视图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施例，在图式中说明所述实施例中的实例。作为对本发明的解释而提供那些实例。在以下描述中，大体上相同或类似的元件将由相同参考表示。

图1示出了轮胎模具1的一部分。此部分包含在所述模具的周向方向上堆叠的五个单独的模具区段2。当操作所述模具时，这5个模具区段可一起固持在共同模具分区(未示出)中。每一模具区段2的主体通过铸铝而成。每一模具区段包含数个更精细的模制元件，它们附接到铝主体上以产生轮胎胎面的细致且复杂的特征。存在大体上周向的模制元件4和大体上横向的模制元件5。

在本实施例中，存在三组那些模制元件31、32、33。每一组由连接在一起的单独的模制元件组装而成，并且固持在铸铝区段主体中。此处，所有模制元件的基底埋入所述主体中，并且模制元件中的一些的边缘埋入实心铸铝周向脊线21中，所述脊线21将在轮胎胎面中模制主要周向花纹沟。

即使模制元件较小，它们在轮胎制造过程的模制和脱模步骤期间也必须承受巨大的力。模制元件优选地由钢制成，并且优选地通过3-D印刷过程使用激光烧结而获得。

如图2中更详细地示出，周向模制元件4和横向模制元件5可组合叶片区41或51和杆42或52。在本领域中众所周知，叶片将模制胎纹沟，并且杆将模制轮胎胎面中的隐藏花纹沟或沟道。横向元件上的如杆52的小型杆通常可用于使得叶片边缘更坚固，并且还防止从轮胎胎纹沟的底部出现裂缝。周向元件上的如杆42的更大杆通常可用于模制花纹沟，所述花纹沟可容纳水和将水排出轮胎接触块。尽管模制元件的形状复杂，但是连接模制元件之间的连接使用大体上平直界面。

图3以更加详细的方式部分地表示处于未组装状态中的一对此类模制元件，所述未组装状态即既不连接到其它模制元件也不连接到区段2的铝体。因此，图3示出了当模制元件处于准备操作的模具中的适当位置时根本不可见的部分。

图3的左侧部分示出了展示所述部分可如何连接的波状横向模制元件5的示例性结构。点虚线CL说明铝铸件边界。模制元件中在点虚线CL上方的部分53是将埋入铝铸件中的锚定部分。相反地，模制元件中在点虚线下方的部分将从模具的铝表面突出。相比而言，图2仅示出从铝铸件突出的部分。尽管叶片具有波纹55，但是叶片边缘54为大体上平直的。所述边缘是扁平的，并且切口是大体上平直的。

图3的右侧部分示出了既定连接到上述横向元件5的周向元件的示例性结构。点虚线CL还说明铝铸件边界。此周向元件包含重要的杆部分42，其既定在轮胎胎面中模制隐藏花纹沟，如从图1可更佳地看出。杆部分42包含沟纹47，其用于容纳横向元件5的较小杆部分52。周向模制元件4在它的叶片部分41中还包含纵向波纹45。此周向模制元件4的侧壁上的槽44用于容纳横向元件5的边缘54。因此在所述两个模制元件之间界定大体上平直界面。由于周向元件的叶片具有波纹，所以槽被布置在突出部分46之间，所述突出部分46主要在波纹将侧壁推离叶片边缘54的位置处提供。

槽的宽度略大于将容纳在此槽中的边缘的厚度，以允许存在用于组装所述两个模制元件的必要间隙。

再次比较图3和图2，显而易见的是，平直界面还可在没有槽的情况下界定，但是可更简单地通过使平坦容纳区域44布置在容纳边缘54的位置处而界定。

图4示出了处于组装状态中的一组模制元件，其中省略了它们的埋入部分。此组类似于图3的组，除了以下事实之外：两个横向元件5在相同的周向位置处连接在周向元件4的每一侧上，而不是如图3那样存在偏移。

图5示出了处于组装状态中的一组模制元件。此组类似于图4的组，除了以下事实之外：收容槽44的突出部分46构成向上到铸铝体中的柱48。因此，所述柱沿着侧壁的完整模制高度延伸。

图6示出了具有与在图5中完全相同的设计的两个模制元件，其中横向元件5与周向元件4的侧面断开连接。

模制元件优选地在3-D印刷过程中使用激光烧结并由钢制成。通过制造小得多的单独的模制元件来获得大型网络使得激光烧结过程有效得多。

作为替代方案，这些单独的模制元件可通过任何其它合适的制造方法来制造，所述方法例如冲压、浇铸或切削。

元件之间的平直界面允许较小的相对运动，这使得网络的组装更简单且在后续铸铝过程期间在热膨胀和应力下更少地经受变形。

Claims (8)

1.一组模制元件，其用于在用于模制轮胎的模具中附接，每一模制元件能够在轮胎胎面中模制切口，包括：

具有复杂形状的周向模制元件和横向模制元件，所述周向模制元件能够沿着在所述周向模制元件和所述横向模制元件之间所界定的大体上平直界面而连接到所述一组模制元件中的所述横向模制元件，

其中所述周向模制元件和所述横向模制元件包括被布置在所述周向模制元件和所述横向模制元件的侧壁上的大体上平直的容纳区域，

其中所述周向模制元件的容纳区域是被布置在从所述周向模制元件的所述侧壁突出的部分中的槽，

其中所述横向模制元件包括波状叶片，所述波状叶片具有大体上平直的叶片边缘以用于连接到所述周向模制元件，以及

其中所述突出的部分是沿着所述周向模制元件的所述侧壁的高度延伸的形成柱。

2.根据权利要求1所述的一组模制元件，其中所述一组模制元件具有其中沟纹被布置在所述模制元件的杆部分中的模制元件，所述沟纹能够容纳来自所述模制元件中的连接模制元件的杆部分。

3.根据权利要求1所述的一组模制元件，其中所述一组模制元件具有通过激光烧结过程获得的模制元件。

4.根据权利要求3所述的一组模制元件，其中所有模制元件通过激光烧结过程获得。

5.根据权利要求1所述的一组模制元件，其中所述模制元件包括具有复杂形状的模制元件，所述模制元件中的每一个能够沿着在所述连接模制元件之间所界定的大体上平直界面而连接到来自所述一组模制元件的所述模制元件中的至少一个其它模制元件。

6.一种用于模制轮胎的模具，所述模具包括附接到铸铝主体上的根据权利要求1所述的一组模制元件。

7.一组模制元件，其用于在用于模制轮胎的模具中附接，包括多个周向模制元件和横向模制元件，每一模制元件能够在轮胎胎面中模制切口，其中每一模制元件具有复杂形状，其中每一模制元件能够沿着在连接模制元件之间所界定的大体上平直界面而连接到所述一组模制元件中的另一模制元件，

其中所述横向模制元件具有波状叶片，所述波状叶片具有用于连接到周向模制元件的大体上平直的叶片边缘，

其中所述周向模制元件具有被布置在所述周向模制元件的侧壁上的大体上平直的容纳区域，所述大体上平直的容纳区域是容纳所述横向模制元件的所述大体上平直的叶片边缘的槽。

8.根据权利要求7所述的一组模制元件，其中所述模制元件具有用于将周向花纹沟和横向花纹沟模制到所述轮胎中的多个周向模制元件和横向模制元件。

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