TWI724274B - 輪胎模具之排氣構造 - Google Patents

Abstract

一種輪胎模具之排氣構造，其主要係於輪胎模具之模穴設置數排氣孔，以於各排氣孔安裝一排氣單元，該排氣單元包含一排氣針、一導針座、一彈性件；其中，排氣針於一身部兩端分別設為一底錐部、一結合端；而該導針座安裝固定於排氣孔中，導針座包含第一、二端，第一端內設一軸向之通槽，通槽於開口端處擴設一具錐度之接口，用以對應於底錐部之外側面，第二端穿設一與通槽呈相通之穿孔，供排氣針之身部穿出以套設一供排氣針彈性回位之彈性件；藉以排氣通道呈常閉，在生胎於模穴進行加硫製程，模穴內被生胎擠壓之空氣，通過接口與底錐部之間集中洩出，並在氣壓大於彈性件之彈力推動排氣針軸向上移，以利氣壓自接口與底錐部之間，朝通槽、穿孔而快速排氣，因此在保有不需人工去除胎毛狀況下，生胎之膠料不會滯留於通槽或穿孔內，故能免除膠料之損耗。

Description

輪胎模具之排氣構造

本發明係關於一種輪胎模具之排氣構造；特別是輪胎成型模具之模穴內安裝數供排除空氣之排氣組，用以避免輪胎表面不生胎毛，尤指排氣組結構精簡、排氣效果迅速。

按由輪胎之製程，大致上經過混煉、押出、成型、及加硫等製程。在成型加工時係形成生胎，接著送進加硫機進行加硫製程，控制預設時間及溫度，此時會同時將胎紋形成，完成後經過冷卻再進行去胎毛作業。進行加硫製程時，其係將生胎裝入模具內，模具內的氣囊袋由內側將生胎朝向模穴壓縮，配合高溫高壓蒸氣，利用熱與壓力使橡膠分子與硫磺分子結合，使得生胎之橡膠具有較佳彈性與耐久性，輪胎最後形狀與花紋也在此階段形成，加硫結束則取出輪胎，即完成加硫加工。於加硫步驟之過程時，生胎內部的氣囊在施壓時會逐漸將位於生胎外部與模穴之間的氣排出，使生胎之外部可完整貼抵於模穴上形成胎形及胎紋，因此加硫模具會設置有若干排氣孔於加硫模具上，供模穴內的氣體可經由排氣孔順利排出者；但是該排氣動作會順勢將生胎壓入排氣孔內，進而隨氣壓動作致突溢於排氣孔外，以致在輪胎胎面產生如毛邊狀之胎毛，需要人工一一將胎毛去除，作業相當麻煩費時，更增加不少人工作業成本。

因此後來發展出「無胎毛式」之加硫模具排氣裝置，如美國第6,923,629 B2專利<下稱：參考前案一>所揭露者，其包括；***設置於模具排氣孔的外殼、由***上述外殼中央通孔內的閥體頭部與閥體***部一體形成的閥體、為了對上述閥體施加彈力而圍繞著上述閥體***部的彈簧、以及連結在上述閥體***部的下部前端且可實質上控制該閥體在垂直方向的整體移動距離的擋件，其特徵在於：上述外殼內的中央通孔為錐形，即越往上部方向其內徑越大，而越往下部方向其內徑就越小，與上述中央通孔的上端邊緣部分點接觸的閥體頭部傾斜的側面的傾斜角度，被形成為與上述中央通孔邊緣部份的傾斜角度相當；上述閥體頭部傾斜的側面的角度形成為銳角，而上述中央通孔上端邊緣部份的傾斜角度形成為鈍角。

參考前案一之模具排氣結構中，主要係當無法完全遮斷橡膠向排氣裝置外殼的中央通孔內的流入時，若使通過排氣裝置的空氣通路最短，可防止橡膠存留在空氣通路的內部，若盡量保持中央通孔的大空間，便提高排氣性能及延長排氣裝置的耐久壽命。另一方面該結構形成於外殼的中央通孔，係呈錐形，其內徑越向上越大，而與中央通孔上端邊緣部份點接觸之閥體頭部的斜面傾角相互不同，由此，來提高空氣的排出能力，且可抑制橡膠流入排氣裝置內。

惟，參考前案一結構係將排氣針設置於排氣之通道內，會阻礙排氣的順暢，有時會因利用噴沙方式清洗模具時，噴沙之沙粒會進入排氣針內而造成排氣針及排氣孔阻塞而使得排氣功能失效。

因此另如參考前案二，其為證書I417180號「輪胎模具之排氣組結構」發明專利案，其主要係包含有：一輪胎模具，係於其內形成一成型 模穴，其具有至少一排氣孔，係由該成型模穴穿設至該輪胎模具外部之通孔，該排氣孔靠近該成型模穴之部位形成有一排氣擴孔；一排氣組，其具有一定位件，係設於該排氣孔內中段處，該定位件係形成有至少一排氣通道，一排氣針，係穿設於該定位件中央，其一端係設有可抵貼該排氣擴孔其斜面之一斜錐部，於各該定位件及斜錐部間設有一彈性件，提供該排氣針復歸之彈力；藉此，將各該排氣通道及排氣針穿設孔分離之設計，可使排氣更為通暢，同時各該排氣擴孔及斜錐部之設計，可使排氣後之填料作業時，具有較佳之密合度。

參考前案二之輪胎模具固然設置了排氣組，因此排氣較為順暢，惟，在實際運用當中仍然存在一些問題：

1、在可排氣狀態時，排氣針與排氣擴孔有一距離而形成通道，故當排氣時，氣體由排氣擴孔進入，經由各導管座及排氣孔間之通道、排氣通道排出。因此參考前案二之結構造成排氣通道，係處於「常開」狀態，因此進入模穴的膠料，會有部份經由排氣針與排氣擴孔之通道、排氣通道進入，導致膠料會留滯於排氣針與排氣擴孔之通道、排氣通道，造成阻塞而需要在該些通道清理膠料，增加後續清理作業的麻煩與不方便，亦因此膠料之留滯，導致減緩排氣排出之速度。

2、承前第1項所述，部份膠料擠入排氣針與排氣擴孔之通道、排氣通道之中，會造成膠料的損耗，相對減少原料的完全利用率，存在不必要的原料耗費。

因此，需要發展一輪胎模具之排氣構造，不僅無須再次表 面去除胎毛，還能避免膠料留滯於排氣通道，以及加速排氣速度。

本發明之輪胎模具之排氣構造包括：一輪胎模具，於其一側面往內凹設形成一模穴，外側面相對輪胎胎面位置，係貫穿設置數與該模穴相通之排氣孔，該排氣孔包括一第一氣孔；一用以安裝於該排氣孔之排氣單元，其係包含一排氣針、一導針座、一彈性件；其中該排氣針係一桿狀之身部，該身部兩端分別設為一底錐部、一結合端，該底錐部呈錐形體，外徑大於該身部外徑；以及該導針座係用以安裝固定於該排氣孔之該第一氣孔中，該導針座包含有兩端，分別是一第一端、一第二端，該第一端端面朝中心軸向凹設一通槽，該通槽於開口端處擴設一接口，該接口之內側壁錐度與該底錐部外側面錐度呈對應，該第二端則穿設一與該通槽呈相通之穿孔，供該排氣針之該身部、該結合端穿出該穿孔，於該身部外側套設該彈性件，供該彈性件一端抵壓於該第二端上，並於該結合端安裝一鎖帽以擋止該彈性件脫位；藉以該排氣針在生胎於該模穴成型過程中，當該模穴內壓力大於該彈性件之彈力時，該模穴內的空氣得推動該排氣針移動而使各該底錐部及接口產生間隙，以利空氣自該接口與該底錐部之間、該通槽、該穿孔而排出該排氣孔之外，當該模穴內壓力小於該彈性件之彈力時則各該底錐部及接口回復貼合狀態。

本發明達成之效果如下所述：

1、本發明不同於前述參考引證案，主要係排氣單元之排氣針常態時呈常閉，由導針座之觸口接觸排氣針之底錐部外側面，並通過 彈性件安裝於排氣針，使排氣針係處於彈性安裝狀態，當生胎於模穴進行加硫製程時，模穴內被生胎擠壓之空氣，通過接口與底錐部之間集中洩出，並在氣壓值超過彈性件之彈力的力量，便能推抵底錐部，使排氣針被彈性軸向往上移動，讓接口與底錐部產生更大間隙，而與通槽、穿孔呈一排氣通道，供氣壓在最大狀態下迅速洩壓以排氣於模穴之外，當洩壓之後，排氣針由彈性件之彈性回復力施壓，而使底錐部重新接觸導針座之通口內側時，生胎便能快速填滿於模穴來順利成型；因此生胎的膠料沒有空間、沒有時間來滯留或填據於導針座之通槽，保持排氣通道的順暢性，完全解決以往要在排氣組的排氣通道清理留滯之膠料問題，減少膠料損耗，精準掌控輪胎原料料量成本。

2、承前所述，以往習知技術係排氣組呈常開可排氣狀態，係等待氣體先排氣而使生胎推頂排氣組之排氣針來成型；本發明之排氣單元呈常閉，待氣體被生胎在模穴內擠壓至超過彈性件彈力的飽合程度，而利用氣壓來彈性推動排氣針軸向退離，以產生排氣通道瞬間洩壓，洩壓完成，彈性件同時回推排氣針閉合接口，使生胎填滿模穴，因此本發明之排氣洩壓速度更為快速。

3、可保持輪胎胎面表面平滑，完成成型，不需再次進行表面胎毛之刮除作業，製作更為順暢一貫化。

10:輪胎模具

11:模穴

12:排氣孔

121:第一氣孔

20、201:排氣單元

30:排氣針

31:身部

32:底錐部

34:結合端

341:鎖帽

40、401:導針座

41:錐身(筒身)

411:第一端

412:第二端

42:通槽

421:倒角環部

422、424:接口

423:離隙

43:穿孔

44:彈性件

60:生胎

70:輪胎

71:胎面

第一圖係本發明之輪胎模具與排氣單元立體分解圖。

第二圖係本發明之排氣單元立體分解圖。

第三圖係本發明之組合剖視圖。

第四圖係本發明之輪胎模具、生胎、排氣單元之組合剖視圖。

第五圖係本發明之排氣動作剖視圖(一)。

第六圖係本發明之第五圖排氣動作之放大剖視圖。

第七圖係本發明之排氣動作剖視圖(二)。

第八圖係本發明之第七圖排氣動作之放大剖視圖。

第九圖係本發明之排氣完成、生胎成型之剖視圖。

第十圖係本發明之排氣完成、生胎成型之放大剖視圖。

第十一圖係本發明之輪胎成型之立體示意圖。

第十二圖係本發明之第二實施例的輪胎模具與排氣單元立體分解圖。

第十三圖係本發明之第二實施例的輪胎模具、生胎、排氣單元之組合剖視圖。

根據本發明係一輪胎模具之排氣構造，如第一、二圖所示，其係包括一輪胎模具、數排氣單元，其中該輪胎模具10於其一側面往內 凹設形成一模穴11<配合第四圖所示>，輪胎模具10外側面相對於輪胎胎面位置，係貫穿設置數與模穴11相通之排氣孔12，排氣孔12如第一、四圖所示，分別在兩端形成一第一氣孔121，第一氣孔121在相通模穴11處，相通至輪胎模具10之外，第一氣孔121內側壁面呈錐面狀，朝模穴11之內孔徑呈漸大；該排氣單元20如第一、二、三圖所示，其係包含一排氣針30、一導針座40、一彈性件44；其中該排氣針30係一桿狀之身部31，身部31兩端分別設為一底錐部32、一結合端34，底錐部32呈平底的錐形體，外徑顯著大於身部31外徑，結合端34可呈外螺紋狀，以配合一鎖帽341螺鎖結合；以及該導針座40係呈錐筒體狀，外側面為一錐身41，其錐度係順應推設並且緊配合於輪胎模具10之第一氣孔121內錐度，導針座40在外徑大之一端定義為一第一端411，外徑較小之另一端係定義為一第二端412，其中第一端411端面朝中心軸向凹設一道通槽42，通槽42開口設置一具錐度之倒角環部421，相鄰倒角環部421則設置一呈錐環形之接口422，接口422之錐度係對應到底錐部32外側之錐度，倒角環部421之內徑係稍大於底錐部32外徑而呈未接觸，使得倒角環部421內側與底錐部32外側之間，形成如第六圖所示呈環狀空隙的離隙423，至於導針座40之第二端412端面則穿設一孔徑小於通槽42內徑之穿孔43，穿孔43與通槽42呈相通，穿孔43可呈十字狀；該彈性件44係供壓抵於導針座40之第二端412端面 上；組裝時，排氣針30之身部31、結合端34朝導針座40之通槽42開口伸入，直到結合端34穿出穿孔43、供該彈性件44穿套於外側，而鎖帽341鎖設結合於結合端34，讓彈性件44兩端分別抵靠於導針座40之第二端412、鎖帽341，供排氣針30相對安裝彈性件44該端係可供安置於排氣孔12中，另外，排氣針30之底錐部32則靠抵於導針座40之倒角環部421內側面，如第一圖所示，此即組成排氣單元10。

如第一、三、四圖所示，各組排氣單元20藉導針座40之錐身41伸套於輪胎模具10之第一氣孔121中，利用錐身41與第一氣孔121互呈錐度以及緊配合設計，讓排氣單元20藉導針座40緊套固定於輪胎模具10之排氣孔12，而排氣單元20伸出導針座40第二端412以外之身部31、彈性件44該端，則穿伸進入排氣孔12之第一氣孔121，底錐部32與導針座40之接口422呈接觸，便使各排氣單元20固定於輪胎模具10之各排氣孔12之中。

使用實施時，第四圖係顯示生胎60在輪胎模具10內經由加硫製程，即指生胎60會逐漸由內往模穴11內壁逐漸移動並且推抵到模穴11內壁面的最後階段；由於本創作在模穴11安裝排氣單元20，因此在加硫過程中，如第五、六圖所示，該模穴11內氣壓小於該彈性件彈力，故該排氣單元20並未啟動排氣動作而使各該底錐部32及接口422呈貼合狀態，意即抵錐部32之錐面與導針座40之接口422呈接觸。

當生胎60在加硫過程持續被擠壓而往模穴11內移動，使得生胎60也持續擠壓模穴11內的空氣，被擠壓空氣因模穴11佔據空間不斷縮小而使氣壓繼續昇高，並且朝離隙423位置集中推進，便對排氣針30之底錐部32產生一推抵力量，由於底錐部32具錐度，以及排氣針30僅以彈性件44彈性定位，故氣壓在大於彈性件44的彈力狀態下，氣壓推抵的分力推動底錐部32朝該模穴11外方向位移以順勢壓縮彈性件44，造成如第七、八圖所示狀態，此即排氣針30朝該模穴11外方向移動致底錐部32退離導針座40之接口422，形成底錐部32與接口422有一間隙，並連通至通槽42、穿孔43，形成一供被推進的空氣排出模穴11的排氣通道，空氣瞬間經此洩壓排出於模穴11之排氣孔12以外，由於已洩出模穴11內的空氣使該模穴11內氣壓小於該彈性件44，彈性件44再度回復彈性壓縮排氣針30朝該模穴11內方向移動，重新使底錐部32接觸於導針座40之接口422形成貼合，以避免生胎60之膠料經此溢出，讓生胎60如第九、十圖所示，順利充滿於模穴11而成形；另一方面當生胎生成至接觸該底錐部32，將會推動該底錐部32朝模穴11外方向推移，直到各該底錐部32及接口422相貼合；第十一圖所示，則係生胎60加硫製成之輪胎70，輪胎70之胎面71上不會有顯著突出長度之溢出膠料，只會產生一細小倒勾圓環突起，不會有突起之胎毛，無須再二次人工去胎毛作業。

請繼續參閱第十二圖至第十三圖，為本發明之第二實施例，各組排氣單元20之排氣孔12可設為直孔，與直筒狀之導針座40之錐身41伸套於輪胎模具10之第一氣孔121中，利用筒身41與第 一氣孔121互呈緊配合設計，讓排氣單元20藉導針座40緊套固定於輪胎模具10之排氣孔12，而排氣單元20伸出導針座40第二端412以外之身部31、彈性件44，則穿伸進入排氣孔12之第一氣孔121，便使各排氣單元20固定於輪胎模具10之各排氣孔12之中。

綜合上述，本發明所揭露之整體確具創新效益，且其構成又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本創作之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

10:輪胎模具

11:模穴

12:排氣孔

121:第一氣孔

122:第二氣孔

20:排氣單元

30:排氣針

31:身部

32:底錐部

341:鎖帽

40:導針座

41:錐身

411:第一端

412:第二端

42:通槽

44:彈性件

60:生胎

Claims (4)

1. 一種輪胎模具之排氣構造，包括：一輪胎模具，於其一側面往內凹設形成一模穴，外側面相對輪胎胎面位置，係貫穿設置數與該模穴相通之排氣孔，該排氣孔包括一第一氣孔；一用以安裝於該排氣孔之排氣單元，其係包含一排氣針、一導針座、一彈性件；其中該排氣針係一桿狀之身部，該身部兩端分別設為一底錐部、一結合端，該底錐部呈錐形體，外徑大於該身部外徑，以及該導針座之該通槽於該第一端端面，擴設一與該接口呈相鄰之倒角環部，其內徑稍大於該底錐部外徑而呈未接觸，造成該倒角環部內側與該底錐部外側之間，形成一環狀空隙之離隙；該導針座用以安裝固定於該排氣孔之該第一氣孔中，該導針座包含有兩端，分別是一第一端、一第二端，該第一端端面朝中心軸向凹設一通槽，該通槽於開口端處擴設一接口，該接口之內側壁錐度與該底錐部外側面錐度呈對應，該第二端則穿設一與該通槽呈相通之穿孔，供該排氣針之該身部、該結合端穿出該穿孔，於該身部外側套設該彈性件，供該彈性件一端抵壓於該第二端上，並於該結合端安裝一鎖帽以擋止該彈性件脫位；藉以該排氣針在生胎於該模穴成型過程中，當該模穴內壓力大於該彈性件之彈力時，該模穴內的空氣得推動該排氣針移動而使各該底錐部及接口產生間隙，以利空氣 自該接口與該底錐部之間、該通槽、該穿孔而排出該排氣孔之外，當該模穴內壓力小於該彈性件之彈力時則各該底錐部及接口回復貼合狀態。
2. 根據申請專利範圍第1項之輪胎模具之排氣構造，其中該輪胎模具之該第一氣孔內側壁面呈錐狀，該導針座外側面係設為一順應該第一氣孔內壁面形態之錐面，該導針座與該第一氣孔呈緊配合設置。
3. 根據申請專利範圍第1項之輪胎模具之排氣構造，其中該輪胎模具之該第一氣孔內側壁面呈直孔狀，該導針座外側面係設為一順應該第一氣孔內壁面形態之直筒面，該導針座與該第一氣孔呈緊配合設置。
4. 根據申請專利範圍第1項之輪胎模具之排氣構造，其中該排氣針之該結合端呈外螺紋，該鎖帽係為螺帽。

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