CN110785273B - 用于轮胎模具的插塞组件及用于轮胎模具的插塞组件的组合 - Google Patents

Abstract

用于轮胎模具的第一插塞和第二插塞的组合，该组合包括相关的第一接收器/护套和第二接收器/护套。紧固件将接收器固定到相关的轮胎模具。固定构件从接收器延伸到第一接收器的空腔中，以在其中保持第一插塞。第一插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在第一接收器空腔中。同样地，第二插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在相关的第二接收器空腔中，而不会接受在第一接收器中。提供一种工具以便于插入和移除第一插塞和第二插塞，并限制对相关的轮胎模具损坏的可能。

Description

用于轮胎模具的插塞组件及用于轮胎模具的插塞组件的组合

相关申请的交叉引用

本申请要求序列号为62/490311，于2017年4月26日提交的美国临时申请的优先权利益，通过引用将其全部公开明确地并入本文。

技术领域

本发明涉及模具组件，更具体地涉及设计用于安装到模具并从模具移除的模具插入件，模具例如轮胎模具。

背景技术

硫化轮胎需要将某些制造信息模制到轮胎的侧壁中。事实上，联邦法规列举了在轮胎上要求包括的信息。例如，要求信息的一部分涉及轮胎硫化的硫化机，而要求信息的第二部分涉及轮胎硫化的周和年(称为运输部日期代码)。如果信息设置在轮胎上不正确的位置，那么侧壁将不符合规定的格式。

迄今为止，设计用于插入轮胎模具的日期代码插塞或其他空腔插入件的安装和移除可能与潜在的问题相关。期望提供一种布置，该布置限制不适当安装空腔插入件的可能，并同样防止插入件插入在模具中的不正确位置。

通常使用锤子和冲头移除当前样式的插塞，这可能会导致轮胎模具侧壁的潜在损坏。因此，期望提供一种布置，该布置同样限制了与移除插塞/插入件的插入相关的轮胎模具侧壁潜在损坏的可能。

存在对一种改进的布置的需求，该设置提供上述特征中的至少一个或多个，以及还有其他特征和益处。

发明内容

提供了一种改进的插塞布置。

在一个实施例中，用于轮胎模具的插塞布置或插塞组件包括接收器或护套，接收器或护套具有带有不规则形空腔的第一面，该空腔从第一面向内延伸到第一表面。紧固件将接收器固定到相关的轮胎模具。固定构件从接收器延伸到空腔中。插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在接收器空腔中，并通过与固定构件接合而保持在其中。

接收器的第一表面包括延伸穿过其的第一开口，该第一开口的尺寸设计为接收紧固件。

插塞包括从插塞周边边缘向内延伸的凹部，凹部的尺寸设计为在其中接收固定构件。

固定构件固定到接收器的第一表面，并从接收器的第一表面垂直向外延伸，凹部沿基本上垂直于固定构件的方向延伸。

插塞的另一个实施例具有设在插塞面向护套的第一表面的背面上的成角度表面。

成角度表面从插塞的第一端向内延伸，插塞包括从插塞的第二端向内延伸的另一个成角度表面。

优选地，固定构件包括在连接到接收器第一表面的杆的远端处的球面部分。

球面部分的横截面尺寸大于杆的横截面尺寸。

插塞包括凹部，凹部从插塞周边边缘向内延伸且尺寸设计为在其中接收杆，固定构件球面部分的横截面尺寸大于底切肩部，该底切肩部限定了凹部并防止插塞从护套/接收器意外移除。

插塞包括第一成角度表面和第二成角度表面，该第一成角度表面和第二成角度表面分别从插塞相对的第一端和第二端向内朝向中心平面部分延伸。

空腔具有D形周边，插塞具有类似轮廓的D形周边。

用于轮胎模具的插塞组件的另一个实施例包括护套/接收器，其具有带有不规则形空腔的第一表面，空腔从第一表面向内延伸，第一表面包括槽。紧固件将接收器固定到相关的轮胎模具。插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在接收器空腔中，插塞包括从其第一表面延伸且尺寸设计用于接收在接收器槽中的突部。

壁在接收器的第一表面上延伸、邻近槽，壁作为支点，用于在插塞接收在接收器中时相对于接收器倾翻插塞。

优选地，壁垂直于槽延伸。

优选地，突部为三角形。

插塞外周边和空腔内周边的尺寸设计用于将插塞保持在接收器中的摩擦配合。

槽沿接收器的边缘形成，突部沿插塞的边缘形成，从而当突部面向接收器第一表面时，插塞能够在接收器中仅在单一定向上接收。

用于轮胎模具的插塞组件的组合包括第一接收器，其具有带有不规则形空腔的第一面，该空腔从第一面向内延伸到空腔第一表面。第一紧固件将第一接收器固定到相关的轮胎模具。第一固定构件从接收器延伸到空腔中。第一插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在第一接收器空腔中，并通过与第一固定构件接合而保持在第一接收器空腔中。第二接收器具有带有不规则形空腔的第一表面，该第一表面包括槽。第二紧固件将第二接收器固定到相关的轮胎模具。第二插塞的轮廓和尺寸设计用于匹配接收在第二接收器空腔中，第二插塞包括从其第一表面延伸且该尺寸设计用于接收在第二接收器槽中的突部。

第一插塞和第一接收器中的至少一个具有阻止分别与第二接收器和第二插塞匹配接合的构造。

插塞移除工具具有扩大的第一端和第二端，第一端便于相关使用者握紧，第二端包括尖头，用于接合安装到相关轮胎模具的插塞。

优选地，尖头通过偏置构件从工具向外推动。

在使用插塞移除工具时，聚合物材料围绕着尖头，聚合物材料将对相关轮胎模具潜在的损坏最小化。

本公开的一个益处是为轮胎模具插入件提供护套/接收器，其设计为防止插塞在轮胎模具中不适当地安装，或防止插塞在其相关接收器中不正确安装。

另一优势涉及易于安装和移除插塞。

又一益处与消除损坏轮胎模具侧壁的可能有关。

还有进一步地优势是插塞的设计使得可以不使用锤子来安装/移除插塞。

本公开的益处和优势将在阅读和理解下面详细描述中变得更加明显。

附图说明

图1是插塞布置/插塞组件的第一接收器/护套的透视图。

图2是图1的接收器/护套的俯视图。

图3是另一俯视图，示出接收在开口中的一个内、用于将插塞固定在接收器中的保持器。

图4是图1的接收器/护套的正视图。

图5是通常从其左手侧得到的第一端视图。

图6是通常从其右手侧得到的第二端视图。

图7是保持构件的立面图，保持构件尺寸设计用于接收在图1的第一接收器/护套的开口中的一个内。

图8是图7的保持构件的俯视图。

图9是其仰视图。

图10是用于在图1的接收器/护套中接收并由图7的保持构件保持的插塞构件的第一实施例的透视图。

图11是图10的插塞构件的俯视图。

图12是其正视图。

图13是从其左手侧得到的端视图。

图14是从其右手侧得到的端视图。

图15是横截面视图。

图16是插塞布置/插塞组件的第二接收器/护套的透视图。

图17是图16的第二接收器/护套的另一透视图。

图18是图16-图17的接收器/护套的俯视图。

图19是其正视图。

图20是通常从其右手侧得到的第一端视图。

图21是用于在图16-图20的接收器/护套中接收以及通过在其中的摩擦配合保持的插塞构件的第二实施例的透视图。

图22是图21的第二插塞构件的正视图。

图23是其俯视图。

图24是通常从图23的右手侧得到的端视图。

图25和图26是示出第二接收器/护套的替代实施例的透视图。

图27-图31是替代插塞的视图。

图32和图33示出用于安装和移除插塞的优选工具。

具体实施方式

首先转到图1-图15，示出了插塞组件100的第一实施例，该插塞组件100包括接收器/护套102(图1-图6)、保持器构件104(图7-图9)和第一插塞构件106(图10-图15)。插塞组件100的接收器/护套102的尺寸设计用于接收在模具(如轮胎模具，未示出)的相关凹部中。接收器/护套102具有限定的周边形状，该周边形状的尺寸设计用于接收在轮胎模具的相关类似形状的凹部中。具体地，在本实施例中，接收器/护套102具有外部的通常椭圆形的周边壁110、底壁、壁/表面114以及由壁114和第一表面118限定的凹部或空腔116。壁114具有不规则的周边形状。特别地，出于下面将更详细描述的原因，壁形成通常D形的空腔116。延伸穿过底壁的是第一开口120和第二开口122。第一开口120的尺寸设计为接收紧固件，第一开口接收穿过其中的紧固件的柄和不会延伸穿过该开口的头部，因此紧固件将接收器/护套102固定到轮胎模具。第二开口122也从第一表面118延伸并穿过底壁。

第二开口122的尺寸设计为接收保持器104(图7-图9)，尤其是保持器的杆130。保持器104的肩部132的尺寸设计使得肩部不能穿过第二开口122。此外，保持器104包括扩大的头部134，该头部134优选地具有一般球面或球体形，头部经由缩小尺寸的颈部136与肩部132互连。杆130的一部分是外螺纹，使得头部134中的工具槽138可以接收工具(例如未示出的常规螺丝刀的平刀片)，从而推动杆与第二开口122螺纹接合。

图10-图15更详细地说明了可移除的第一插塞106。第一插塞106具有通常D形的外周边150，其尺寸设计用于可移除地压合或摩擦配合在接收器/护套102的空腔116中。第一面或背面152包括从插塞106相应的第一端和第二端向内延伸的第一成角度表面154和第二成角度表面156。成角度表面154、156中的每一个并入通常位于插塞106的背面152中心的平坦表面158。插塞106还包括从插塞的周边150向内延伸的凹部170，凹部的尺寸设计成在其中接收保持器104的扩大球面头部134。在安装和移除期间，成角度表面154通常定向为与在接收器/护套102中形成空腔的表面118平行，凹部170接收球面头部134，并且保持器104缩小尺寸的颈部136的尺寸设计用于滑动接收在U形底切边缘172下，该底切边缘部分地形成凹部。因此，将插塞弯曲的第一端推进接收器/护套102的空腔中，并且底切边缘172可滑动地接收在颈部136上，并且扩大的球面头部134防止插塞在垂直于其表面118的方向上(即在与保持器杆130轴线平行的方向上)从接收器/护套的空腔中意外地向外移除。此外，凹部170的轮廓包括部分球状部176，其符合保持器104的扩大的球面头部134的外表面(图13-图14)。一旦插塞106完全插入接收器/护套102的空腔116中，插塞已经倾斜，使得插塞的平坦表面158设置成与接收器/护套的表面118平面匹配接触。因此，插塞106的弯曲端与接收器/护套102中的凹部116的弯曲端匹配(即，插塞只能在弯曲端对齐的一个方向上插入护套凹部)。一旦插塞安装在接收器/护套102的空腔116中，插塞106的外部第二面178便与模具表面平齐。可以在插塞106的第二面178上提供(例如雕刻)任何期望的标记(例如日期信息，如日/月/年的数字表示)以便在模制产品(例如轮胎)表面形成期望的信息。由于模具将被使用很长的一段时间，因此有必要周期性地移除插塞106，以便由标记提供并模制到产品中的信息保持最新。举例来说，第一插塞106可以每周移除，并且在特定周的生产运行之前安装带有最新标记的新的第一插塞。

图16-图20示出第二接收器/护套200，提供接收器/护套200以便与模具(未显示)相连使用。第二接收器/护套200具有外部周边202，外部周边202与模具(未示出)中的适当形状的凹部(未示出)匹配。第二接收器/护套200经由紧固件(例如，紧固件诸如螺帽螺钉)固定在模具凹部中，将该紧固件构造为通过凹部表面206中的开口204接收，凹部表面206形成至少部分的空腔208的下边界，空腔为通常D形并且接收对应的D形第二插塞(下文将进一步描述)。从凹部表面206向上朝外面210延伸的是支撑构件212。支撑构件212通常沿空腔208的一侧位于中心，并且通常沿纵向将空腔平分。支撑构件212包括上平坦表面214，该上平坦表面214包括其相对端上的倒角边缘216、218。另外，通道220沿着空腔208的相对侧延伸，并且比表面206进一步地凹陷。

第二插塞230(图21-图24)具有外部周边232，该外部周边232为通常D形，用于在第二接收器/护套200的空腔208中进行匹配接收。第二插塞230包括下第一面234，该第一面234旨在面向第二接收器/护套200的空腔中。突部236从面234向外延伸，并且尺寸设计用于接收在通道220中。特别地，突部236具有由成角度面238、240限定的通常三角形的轮廓和由这些成角度面相交限定的顶点242(图22)。在向下的力施加到第二插塞的上第二面244时，顶点242与支撑构件212的倒角边缘216、218结合允许第二插塞230可选择地枢转或摇摆。如图24中再次特别示出的，突部还从第二插塞230的周边边缘202向内倾斜，以便于第二插塞插入相关接收器200中和从相关接收器200移除。

更具体地，第二插塞230的D形周边232仅允许第二插塞的单一定向进入第二接收器/护套200的D形腔208。此外，突部236在此定向上对齐通道220，并且第二插塞的面234紧靠支撑构件212的表面214。在空腔208中第二插塞230的外周边232尺寸提供了将第二插塞保持到位的紧密摩擦配合。一旦第二插塞230插入第二接收器/护套200中，在第二面位于顶点242和直线周边部246(图23)之间的区域中向下按压第二面244枢转第二插塞，使第二插塞的第二面244(特别是插塞的相对侧或弧侧)从模具表面向上倾斜，且可以手动移除。

还应理解，第二插塞的第二面244也可在其上(反向地)设有标记，该标记将提供在模制产品(例如轮胎)上提供附加的要求信息。例如，该附加信息可涉及特定模具的识别信息，由此制造商可确定特定轮胎在其中硫化的特殊模具。

图25-图26显示了修改后的第二接收器或护套200’。为了便于其审查和理解，将使用带引导后缀(’)的类似参考数字来指代类似部件(例如，图25-图26中的第二接收器200’与结合图16-图20提出的第二接收器/护套200第一实施例的描述相关)，并且除非另有特别说明，否则先前的描述适用于图25-图26的第二实施例。新的参考数字将用于识别新的部件/特征。主要变化与支撑构件214’和凹部表面206’的部分276的高程相关。通过提高凹部表面部276，在朝向开口204’的方向上，将不允许第二插塞在支撑构件214’上倾斜或枢转。具体地，第二插塞将仅在一个方向倾翻，即沿着倒角218’(因为图16-图20中的倒角216已经通过提高凹部表面206’的部分276的高度而消除)。在基本上所有其它方面，第二接收器200’的第二实施例是相同的。

图27-图31示出了替代插塞的第二实施例，其与插塞的第一实施例基本类似，尤其与图10-图15类似。为了便于描述、理解和简洁，类似的参考数字用引导后缀(’)来描述类似的部件或部分。可移除的插塞106’具有通常D形的外周边150’，其类似地尺寸设计为可移除地压合或摩擦配合在接收器/护套102的空腔116中。主要区别是修改或消除了在图10-图15实施例中使用的成角度表面154。相反，表面154’通常从平坦表面158’垂直延伸(即，不是成锐角的)。表面156’仍然以与先前实施例相同的方式成角度，并且从插塞106’的其相关端向内延伸。平坦表面158’通常位于插塞106’的背面152’的中心。插塞106’进一步包括从插塞周边150向内延伸的凹部170’，凹部的尺寸设计为在其中接收保持器104的扩大的球面头部134。在基本上所有其他方面，图27-图31的替代插塞106’在结构和功能上与图10-图14示出和描述的插塞类似。

迄今为止，通常使用锤子和冲头从模具移除插塞。如将理解的那样，这可能会导致模具表面的潜在损坏。为了进一步限制潜在损坏，可以用图32和图33中所示的倾翻插塞工具250移除上述的第一插塞和第二插塞。倾翻插塞工具250包括第一端252和远侧第二端254。第一端252包括球根构件256，球根构件256适于有利于使用者在控制工具的远侧第二端254的同时握紧工具250。有利地，球根构件256也可以用作槌，以向另一物体提供撞击力。优选地，球根构件256由热塑性塑料(如聚氧亚甲基(POM)通常称为乙酰基、聚乙酰基或聚甲醛)形成，以防止球根构件用作槌时损坏模具。优选地，工具250的远侧第二端254包括偏置中心冲头或弹簧加载中心冲头。弹簧加载中心冲头包括端头258，端头258由上述POM或其他类似材料形成，该材料将对模具的刮伤和/或损坏最小化，例如黄铜。优选地，尖头258位于中心冲头的撞击表面上，并且在尖头适于接合第一插塞或第二插塞的上表面的最末端处，从而在使用工具将插塞中的一个从它们相应的接收器/护套移除时，使端头相对于第一插塞或第二插塞的打滑最小化。

应当理解，上述的第一插塞组件和第二插塞组件及其相关的护套/接收器设计成使插塞的安装和移除更容易和更快。例如，当前类型的插塞用锤子和冲头移除，这可能会导致损坏轮胎模具侧壁。上述的第一插塞和第二插塞设计为在没有锤子和冲头的情况下安装和移除，从而基本上降低了损坏轮胎模具侧壁的可能。第一插塞和第二插塞还设计成防止插塞不适当地安装在轮胎模具中。更具体地，第一插塞组件包括具有对应的D形空腔以接收D形第一插塞的接收器/护套。第一接收器/护套包括穿过其底部表面形成的第一开口和邻近的第二开口。第一开口接收紧固件，以将接收器/护套附接到轮胎模具。第二开口适于在第一接收器/护套的空腔内接收并固定保持构件。优选地，在第一插塞的下表面的相对端形成锥度，以便于从第一接收器/护套移除第一插塞。

第二插塞组件包括也具有D形开口以接收对应形状的D形第二插塞的第二接收器/护套。第二接收器/护套和第二插塞设计成提供摩擦配合，以便于将第二插塞保持在第二接收器/护套的空腔内。第二接收器/护套包括穿过底部表面形成的开口，该开口适于接收用于将第二接收器/护套附接到轮胎模具的紧固件。在空腔的底部表面中形成通道，以将接收器和插塞相对彼此的定向限制为单一定向，从而在相对于第二接收器/护套的不期望的定向上，将第二插塞不适当插入的可能最小化。支撑构件在接收器/护套的表面中形成。支撑构件位于空腔内，并提供支点，用于相对于接收器/护套倾翻三角形插塞部分，以便于从接收器/护套移除插塞。第二插塞包括用于在其上雕刻期望标记的上表面。邻近第二插塞下表面的一个边缘的是三角形突部。三角形突部接收在接收器/护套空腔中形成的通道内。

第一插塞和第二插塞中的每一个都将插塞和接收器/护套中的一个不适当地插入轮胎模具的期望位置的可能最小化。这确保了日期代码插塞会插入在模具中的适当位置，同时硫化机信息同样地会插入在轮胎模具中的适当位置。第一插塞和第二插塞的第一接收器/护套和第二接收器/护套将不容易接受其他类型的插塞。此外，通过提供用于安装和移除插塞的插塞工具，可避免过度用力或锤击。

本书面说明书使用示例来描述本公开，包括最佳模式，并且还使领域技术人员能够做出和使用本公开。本领域技术人员想到的其他示例，如果它们具有与相同概念无异的结构元件，或者如果它们包括具有非实质性差异的等效结构元件，则这些示例旨在涵盖在本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种用于轮胎模具的插塞组件，插塞组件包括：

接收器，其具有带有空腔的第一面，空腔从第一面向内延伸到第一表面；

紧固件，其用于将接收器固定到相关的轮胎模具；

保持器构件，其从接收器延伸到空腔中；所述保持器构件包括在连接到接收器第一表面的杆的远端处的球面部分；以及

插塞，其轮廓和尺寸设计用于匹配接收在接收器空腔中，并通过与保持器构件接合而保持在接收器空腔中。

2.根据权利要求1所述的插塞组件，其中接收器的第一表面包括延伸穿过其的第一开口，第一开口的尺寸设计为接收紧固件。

3.根据权利要求2所述的插塞组件，其中插塞包括凹部，凹部从插塞的周边边缘向内延伸且尺寸设计成在其中接收保持器构件。

4.根据权利要求3所述的插塞组件，其中保持器构件固定到接收器的第一表面，并从接收器的第一表面垂直向外延伸，凹部沿基本上垂直于保持器构件的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的插塞组件，还包括在插塞面向接收器的第一表面的背面上的成角度表面。

6.根据权利要求5所述的插塞组件，其中成角度表面从插塞的第一端向内延伸，插塞包括从插塞的第二端向内延伸的另一个成角度表面。

7.根据权利要求1所述的插塞组件，其中球面部分的横截面尺寸大于杆的横截面尺寸。

8.根据权利要求7所述的插塞组件，其中插塞包括凹部，凹部从插塞周边边缘向内延伸且尺寸设计成在其中接收保持器构件的球面部分，保持器构件的球面部分的横截面尺寸大于底切边缘，底切边缘限定凹部并防止插塞从接收器意外移除。

9.根据权利要求1所述的插塞组件，其中插塞包括第一成角度表面和第二成角度表面，第一成角度表面和第二成角度表面分别从插塞的相对的第一端和第二端向内朝向中心平面部分延伸。

10.根据权利要求1所述的插塞组件，其中空腔具有D形周边，插塞具有类似轮廓的D形周边。

11.一种用于轮胎模具的插塞组件，插塞组件包括：

接收器，其具有带有空腔的第一外面，空腔从第一外面向内延伸至第一表面，接收器进一步包括槽，槽沿着空腔的相对侧延伸，并且比第一表面进一步地凹陷；

紧固件，其用于将接收器固定到相关的轮胎模具；以及

插塞，其轮廓和尺寸设计用于匹配接收在接收器空腔中，插塞包括从插塞的表面延伸且尺寸设计用于接收在接收器槽中的突部。

12.根据权利要求11所述的插塞组件，还包括在接收器的第一表面上延伸、邻近槽的壁，壁作为支点，用于在插塞接收在接收器中时相对于接收器倾翻插塞。

13.根据权利要求12所述的插塞组件，其中壁垂直于槽延伸。

14.根据权利要求11所述的插塞组件，其中突部具有三角形。

15.根据权利要求11所述的插塞组件，其中插塞外周边和空腔内周边的尺寸设计用于将插塞保持在接收器中的摩擦配合。

16.根据权利要求11所述的插塞组件，其中槽沿接收器的边缘形成，突部沿插塞的边缘形成，从而当突部面向接收器第一表面时，插塞能够仅在单一定向上接收在接收器中。

17.根据权利要求11所述的插塞组件，其中空腔具有D形周边，且插塞具有类似轮廓的D形周边。

18.一种用于轮胎模具的插塞组件的组合，组合包括：

第一接收器，其具有带有第一空腔的第一面，第一空腔从第一空腔的第一面向内延伸到第一空腔的第一表面；

第一紧固件，其用于将第一接收器固定到相关轮胎模具；

第一保持器构件，其从第一接收器延伸到第一空腔中；所述第一保持器构件包括在连接到第一接收器的第一表面的杆的远端处的球面部分；以及

第一插塞，其轮廓和尺寸设计用于匹配接收在第一接收器的第一空腔中，并通过与第一保持器构件接合而保持在第一接收器的第一空腔中；

第二接收器，其具有带有第二空腔的第一外面，第二空腔从第一外面向内延伸至第二接收器的第一表面，第二接收器进一步包括槽，槽沿着第二空腔的相对侧延伸，并且比第二接收器的第一表面进一步地凹陷；

第二紧固件，其用于将第二接收器固定到相关的轮胎模具；以及

第二插塞，其轮廓和尺寸设计用于匹配接收在第二接收器的第二空腔中，第二插塞包括从第二插塞的表面延伸且尺寸设计用于接收在第二接收器槽中的突部。

19.根据权利要求18所述的组合，其中第一插塞和第一接收器中的至少一个具有阻止分别与第二接收器和第二插塞匹配接合的构造。

20.根据权利要求18所述的组合，还包括插塞移除工具，插塞移除工具具有扩大的第一端和第二端，第一端便于相关使用者握紧，第二端包括尖头，用于接合安装到相关轮胎模具的插塞。

21.根据权利要求20所述的组合，其中尖头通过偏置构件从工具向外推动。

22.根据权利要求21所述的组合，还包括围绕尖头的聚合物材料，聚合物材料将对相关轮胎模具的潜在损坏最小化。

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