CN106470826B - 包括高反差纹理部的模具插入件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预定用于插入用于模制和硫化轮胎胎面的模具中的内衬元件(10)，所述内衬元件包括本体(11)和插入所述本体中的插入件(18)，所述插入件(18)中的至少一些包括图案部(30)，所述图案部(30)包括多个凹入元件或者突出元件，所述图案部与所述插入件(18)成一体。

Description

包括高反差纹理部的模具插入件
技术领域
本发明涉及一种包括承载表面以及处于相反侧的模制表面的用于轮胎的模具元件，所述模制表面预定用于形成所述轮胎的外表面。
背景技术
轮胎的表面支撑(具有)大量的标记，所述标记一方面预定用于提供关于轮胎质量的技术信息，另一方面预定用于允许消费者鉴别产品的制造商和来源。通常，这些标记通过布置在轮胎的表面上并且与在模制表面上制成的凹入的图案部相对应的隆起图案部获得。硫化模具通常由具有非常好的表面光洁度的金属制成，但是结果是，轮胎的光滑且黑色的外表面具有反光效果。
文件WO2007/045425描述了轮胎上的特定类型的高反差纹理部。这些纹理部具有捕获(圈闭)入射光以及通过吸收光来赋予轮胎的一部分以黑色和无光外观的主要效果。该光吸收使得能够获得与轮胎表面的其余部分形成更好的反差的更深的黑色。当所述纹理部在轮胎上坐落于明亮表面的旁边时，所述反差甚至更大。
通过该光吸收获得的反差在产品的光洁度上产生了通常被比作丝绒般的视觉外观的可感知的视觉效果。当今，获得产生上述效果的纹理部目前仍然是仅仅被部分地解决的技术挑战。具体地，当前的方法实施起来相对昂贵和复杂，并且仅仅允许在通常易于接近的某些位置产生某些类型的图案部。
专利申请文件WO 2010/076502提出了一种包括表层件的轮胎模具的内衬组件。所述表层件由第一表面和第二表面限定，所述第一表面和所述第二表面是相反的表面，所述第一表面预定用于与轮胎模具的支撑块接触，多个内衬元件从所述表层件的第二表面突出，这些元件预定用于形成轮胎的径向外表面的一部分中的胎面花纹。这种组件使得能够获得诸如传统轮胎的胎面花纹的传统的胎面花纹。
申请文件DE 102007005455涉及一种轮胎侧壁的模具外壳。该外壳包括预定用于模制轮胎侧壁的突起和凹部的花纹。该花纹通过激光蚀刻或者通过压印至模具中来获得。所述花纹的特征在于由橡胶、硅或者塑料制成的部分。该模具使得能够获得侧壁中的凹部中的环形插入件。
申请文件WO2009007790描述了一种轮胎模制装置和方法。所述装置包括设有模制空腔和一对轴向相对的壳体的模具，所述模制空腔的形状对应于被硫化轮胎的外部部分，所述一对轴向相对的壳体各自具有工作表面。所述工作表面被设置成环形形状并且被预先设置以对尚未硫化的生胎的侧壁进行操作。所述工作表面还具有沿着其延展方向的环形沟槽。环形插入件被可移除地安装在所述环形沟槽中并且具有与所述模制空腔相对的模制面，所述模制面承载预定用于被压制在轮胎的侧壁上的图形标记。
目前，需要使得能够以大的灵活性和有利的成本产生设有深黑色纹理部的轮胎的方案。
为了缓解上述各种缺点，本发明提供了多种技术手段。
发明内容
首先，本发明的第一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其允许用于各式各样的轮胎并且使得能够产生各种类型的图案部或者纹理部。
本发明的另一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其能够以有竞争力的成本和有竞争力的生产周期来获得。
本发明的又一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其不受在模具中的位置的限制地提供图案部，从而使得能够在轮胎上获得胎面表面上的特定图案部，例如，丝绒型的纹理部或者特定的图形标记。
本发明的又一目的是提供一种模制系统或者模具元件，其允许迅速且容易地改变模具的配置以便产生具有一种或多种不同纹理部的轮胎。
为了实现以上目的，本发明提供了一种内衬元件，所述内衬元件预定用于插入用于模制和硫化轮胎胎面的模具中，所述内衬元件包括本体和插入该本体中的插入件，所述插入件中的至少一些包括图案部，所述图案部包括多个凹入元件或者突出元件，所述图案部形成为所述插入件的一体部分。
所述内衬元件在所述模具的配置和演变方面赋予非常高水平的灵活性，而同时允许重复使用相同的部段。
根据一个有利的实施例，所述内衬元件(插入件)包括图案部，所述图案部包括有组织布置的多个元件，这些元件中的全部或者一些是同一基本元件的分布。
有利地，所述内衬元件的插入件被配置成模具内衬件，例如条形件、刀槽花纹刀片(叶片)、或者多个条形件和/或刀槽花纹刀片。所述结构允许轮胎纹理部被模制在花纹沟(对应于插入件的条形件)中或者刀槽花纹(对应于插入件的刀槽花纹刀片)中，并且赋予附加的美观外观，例如，深度效果。
根据一有利实施例，所述凹入元件的深度小于或等于所述插入件的厚度的30％，或者突起的高度小于或等于所述插入件的厚度的30％，并且更优选地，所述图案部的厚度小于或等于所述插入件的厚度的15％，或者所述突起的高度小于或等于所述插入件的厚度的15％。
根据一个有利实施例，所述图案部的全部或者一部分由圆锥形空腔形成，所述圆锥形空腔以至少等于每平方毫米(mm2)一个圆锥形空腔的密度在所述图案部中分布，每个圆锥形空腔具有在0.0005mm2和1mm2之间的平均横截面。
作为备选，所述图案部的全部或者一部分由基本上相互平行的条纹形成，所述图案部中的所述条纹的间距最多等于0.5mm，每个条纹具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。
根据又一备选形式，所述图案部的全部或者一部分形成边长(C)在0.05mm和0.5mm之间、高度(Hp)在0.05mm和0.5mm之间的凹入的平行六面体的形式，所述纹理部中的两个相邻的平行六面体之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。
有利地，所述插入件包括允许例如使用粘接、螺钉紧固或者机械锚固来可移除或不可移除地附接的元件。有利地，为了允许胎面图案部如果被弄脏可得到清理或者为了更换所述插入件，移除是有好处的。
根据一个有利的实施例，所述模具元件的厚度有利地在0.25mm和10mm之间(或者甚至更大)并且更加优选地在0.25mm和6mm之间。
突出的图案部的添加允许所述插入件被刚硬化。凹入的图案部不会削弱所述插入件，因为其相对厚度是非常小的。
根据又一有利实施例，所述突出元件形成条柱，所述条柱以至少等于每平方毫米(mm2)一个条柱的密度在所述图案部中分布，每个条柱具有在0.0005mm2和1mm2之间的平均横截面S。
作为备选，所述突出元件形成相互平行的条带，所述图案部中的所述条带的间距最多等于0.5mm，每个条带具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。
根据又一备选形式，所述凹入的图案部中的全部或者一些形成边长(C)在0.05mm和0.5mm之间、高度(Hp)在0.05mm和0.5mm之间的平行六面体，所述纹理部中的两个相邻平行六面体之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。
根据另一有利的实施例，所述凹入元件或者突出元件具有相互可变的形状并且在它们之间具有相互可变的距离。
根据又一有利的实施例，所述突出元件在所述模具的表面上形成圆锥形部，并且所述纹理部包括多个圆锥形部，所述圆锥形部以至少等于每平方毫米(mm2)一个圆锥形部的密度在所述纹理部中分布，在所述模具的表面上，这些圆锥形部具有在0.03mm和1.2mm之间的等效直径(Dt)。
根据本发明的内衬元件可以被配置用于模制轮胎的侧壁区域或者备选地用于模制轮胎的胎面区域。
有利地，所述内衬元件通过激光烧结产生。实施方式被设计成使得所述插入件具有与通过激光烧结产生的纹理部一样的纹理部。因此，包括所述纹理部的模具元件有利地通过激光烧结产生，该制造方法赋予允许生成非常精细和/或非常复杂的纹理部的优点，如稍后所述。
所述插入件有利地预定用于插入主要由铝制成的内衬件中。
本发明还提供了一种用于硫化轮胎的、包括多个如上文所述的内衬元件的分段模具。
附图说明
在以下通过图1至图8来补充的、仅仅以非限制性示例的方式给出的说明书中给出了所有实施例的详细说明，其中：
-图1是根据本发明的插入模具的支撑块的模具元件的第一示例的立体图；
-图2a是在被附接至部段之前的、根据本发明的模具元件的一个示例的立体图；
-图2b是在被固定至部段之前的、根据本发明的模具元件的另一示例的立体图，其中具有三个侧向截面视图，以便示出用于将模具元件附接至支撑件上的构件的示例；
-图3显示了包括由凹入模具中的条纹形成的图案部的模具元件；
-图4显示了其中图案部的条纹具有棱锥形横截面的模具元件；
-图5描绘了包括多个孔的图案部；
-图6是图5的图案部的放大图；
-图7显示了包括由从模具突出的条柱形成的图案部的模具元件；
-图8显示了包括由条带形成的图案部的模具元件。
具体实施方式
模具上的“图案部”是指有组织布置的多个元件(条纹、孔、条柱、条带)，这些元件中的全部或者一些是同一基本元件的重复，存在于模具上的图案部使得能够在轮胎上获得特定的纹理部。
在随后的说明书中，将通过相同的附图标记表示基本上相同或者相似的元件。
图1示出了用于硫化轮胎的分段模具(未绘出)的内衬元件10。该内衬元件10包括本体11，所述本体11有利地由铝合金制成并且特别地包括预定用于接收多个插入件18的多个支撑表面16。本体11还包括轮胎胎面花纹元件的网络24。在胎面花纹元件24中特别地具有刀槽花纹刀片26或者周向条形件28，所述刀槽花纹刀片26预定用于形成轮胎的胎面中的周向狭缝，所述周向条形件28预定用于形成轮胎的胎面中的纵向花纹沟。各个条形件28可由轴向刀槽花纹刀片29来连接以形成胎面花纹元件的网络24。
每个插入件18包括第一表面20和第二表面22，第一表面20和第二表面22是相反的表面，第一表面20预定用于与内衬元件的支撑表面16接触。所述插入件特别地被设计成允许用于产生将通过设有多个本体11的模具来模制的轮胎上的纹理部的图案部30结合在本体11中。为此，插入件18中的至少一些包括图案部30，所述图案部30包括多个凹入元件或突出元件，所述图案部被形成为所述插入件的一体部分。换言之，包括图案部30的每个插入件18被产生为单一件。
每个插入件18的厚度在0.25毫米和10毫米之间或者甚至更大。
如图1、2A和2B中所示，根据实施例的多种备选形式，插入件18可采取多种形状。首先，所述插入件有利地按照如图2B中所示的插入件的形式产生。这些插入件被插入到本体11的支撑表面16上。所述插入件还可以采取轴向刀槽花纹刀片29的形式，如图1和图2A中所示。最后，图1示出了另一备选形式，其中所述插入件形成周向条形件28的部分。后两个备选形式使得能够获得具有图案部30的刀槽花纹刀片29和/或条形件28。
在实施例的这些多种备选形式中，如果这些图案部必须被直接形成在本体11上，那么这些图案部将难以实现。
为了产生所述插入件18，工序(工艺)有利地包含(涉及)金属粉末的选择性激光烧结。在所述插入件的制造期间，注意确保第一表面20的形状与本体11的支撑表面16的形状互补以使得插入件18可以与所述本体正确地接合。
图2a示出了插入件18的许多示例性实施例，所述插入件18在附接至本体11之后将会可见的区域中设有纹理部30。
图2b通过如何将插入件18固定至支撑表面16的多个示例显示了设有纹理部30的插入件18的示例。所示示例包括楔形榫头紧固、使用粘接或者通过螺钉紧固实现的固定。当铸造内衬元件的铝合金时，所述楔形榫头对应于锚固件。
在诸如图1、2a和2b的示例中，纹理化区域的范围、纹理化区域的轮廓和定位根据实施例而变化，所示示例仅仅以非限制性说明的方式来提供。此外，所述图案部可以采取条纹化的形状，例如，如图3或图4中所描绘，图3显示了方波形条纹19，图4显示了棱锥形条纹21。
图5示出了根据第一实施例的非限制性第一备选形式的图案部。在该备选形式中，所述图案部由多个空腔112形成。空腔112此处呈延伸至模具的深度中并且以圆形开口111的形式通向模具的圆锥形部的形状。因此，空腔112具有向着模具的深度中减小的横截面。应当指出，在该备选形式中，(多个)空腔112的开口111不接触。开口111被中间区域113分开。此外，开口111在所述模具中均匀地分布，以使得所述图案部的每个开口之间的距离d大致相似。
图6是图5的图案部的放大图。此处，所述空腔中的全部或者一些具有至少一个壁114，当在截面中观察时，所述至少一个壁114相对于垂直于所述图案部的方向Z形成在10°和60°之间的角度β。
图7示出了一实施例，其中图案部30包括多个条柱106，条柱106以至少等于每平方毫米一个条柱的密度在所述图案部中分布，每个条柱具有在0.0005mm2和1mm2之间的平均横截面S。
应当指出，每个条柱的平均横截面对应于从条柱的底部开始以一定(规律)间隔测得的横截面S的平均值。条柱106具有其横截面沿着这些条柱的高度Hb减小的总体圆锥形的形状。
图8示出了一个实施例，其中图案部30包括多个相互平行的条带107，图案部30中的条带107的间距最多等于0.5mm，每个条带107具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。应当指出，所述平均宽度对应于沿着条带的高度Hl以一定(规律)间隔测得的宽度l的平均值，每个条带的高度在0.05mm和0.5mm之间。
在实施例的另一备选形式中，所述图案部包括条柱106和/或条带107的组合。
本发明不限于所描述和描绘的示例并且在不脱离其范围的情况下可以对其进行各种修改。因此，根据实施例的另一非限制性备选形式，图8的条带107可以是不连续的。所述条带107在它们之间具有平坦部分。所述条带107还可以在横截面方面彼此存在差异。另外，所述条带可以具有曲率(弯曲)或者转角(拐角)，特别是沿着其长度的曲率或者转角。所述条带还可以具有可变的长度。
因此，根据实施例的另一非限制性备选形式，空腔112可以具有边长C在0.05mm和0.5mm之间、高度Hp在0.05mm和0.5mm之间的平行六面体横截面，所述纹理部中的两个相邻空腔之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。作为备选，所述空腔的横截面可以是圆形的、多边形的(例如六边形的)。对于正方形或者多边形结构，能够更容易地将开口111相对于彼此进行组织以便限制这些开口之间的中间区域113的表面积。对于所述开口形状，能够更容易地实现所述开口在所述模具上的高水平的占用。
在所述插入件可移除的情况下，为了改造模具以制造新型轮胎，所需要的全部工作是移除由支撑块承载的、对应于所制造的旧型轮胎的插入件，并且将新的插入件18插入相应的表面16中，有利地，上述工作在单次操作中进行。
在模具的内衬元件被制造为铝铸件的情况下，根据本发明的插入件有利地在铸造期间被锚固在石膏模具或者钢模中。然而，还可以设想到通过粘接或者螺钉紧固附接至由铝或者其他一些合金制成的内衬元件中。在前面的例子中，所述插入件不可移除，而在后面的例子中，所述插入件可移除，两者中的任一个允许内衬元件被替换或者允许其被清理等。
已经结合一种预定用于结合多个与图1的示例中所示的内衬元件一样的内衬元件的模具来描述了本发明。本发明还可以联系一些其他类型的模具来实施。
附图中所用的附图标记
10 内衬元件
11 本体
16 支撑表面
18 插入件
19 方波形条纹
20 第一表面
21 棱锥形条纹
22 第二表面
24 轮胎胎面花纹元件的网络
26 刀槽花纹刀片
28 周向条形件
29 轴向刀槽花纹刀片
30 图案部
106 条柱
107 条带
111 圆形开口
112 空腔
113 中间区域
114 壁

Claims (15)

1.预定用于插入用于模制和硫化轮胎胎面的模具中的内衬元件(10)，所述内衬元件包括本体和插入该本体中的插入件(18)，其特征在于，所述插入件(18)中的至少一些包括图案部(30)，所述图案部(30)包括多个凹入元件(19、21、112)或者突出元件(106、107)，所述图案部被形成为所述插入件(18)的一体部分，所述图案部(30)适于模制所述轮胎上的高反差纹理部。
2.根据权利要求1所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述图案部(30)包括有组织布置的多个元件，这些元件中的全部或者一些是同一基本元件的分布。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述插入件(18)被配置成模具内衬件。
4.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述凹入元件的深度小于或等于所述插入件的厚度的30％，或者所述突出元件的高度小于或等于所述插入件的厚度的30％。
5.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述凹入元件的深度小于或等于所述插入件的厚度的15％，或者所述突出元件的高度小于或等于所述插入件的厚度的15％。
6.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述图案部的全部或者一部分由圆锥形空腔形成，所述圆锥形空腔以至少等于每平方毫米一个圆锥形空腔的密度在所述图案部(30)中分布，每个圆锥形空腔具有在0.0005mm2和1mm2之间的平均横截面。
7.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述图案部的全部或者一部分由相互平行的条纹形成，所述图案部(30)中的所述条纹的间距最多等于0.5mm，每个条纹具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。
8.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述图案部的全部或者一部分形成边长(C)在0.05mm和0.5mm之间、高度(Hp)在0.05mm和0.5mm之间的凹入的平行六面体的形式，所述图案部中的两个相邻平行六面体之间的距离在0.05mm和0.5mm之间。
9.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述突出元件形成条柱，所述条柱以至少等于每平方毫米一个条柱的密度在所述图案部(30)中分布，每个条柱具有在0.0005mm2和1mm2之间的平均横截面(S)。
10.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述突出元件形成相互平行的条带，所述图案部中的所述条带的间距最多等于0.5mm，每个条带具有在0.02mm和0.5mm之间的平均宽度。
11.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述凹入元件或者突出元件具有相互可变的形状并且在它们之间具有相互可变的距离。
12.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述内衬元件(10)还被配置用于模制轮胎的侧壁区域。
13.根据权利要求1或2所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述内衬元件(10)通过激光烧结产生。
14.根据权利要求3所述的内衬元件(10)，其特征在于，所述模具内衬件为条形件、刀槽花纹刀片或者多个条形件和/或刀槽花纹刀片。
15.用于硫化轮胎的、包括多个根据权利要求1至14之一所述的内衬元件的分段模具。
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