DE102019206790A1 - Mold segment, vulcanization mold and pneumatic vehicle tires - Google Patents

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Abstract

Formsegment (1) für eine Vulkanisationsform eines Fahrzeugluftreifens, mit einer den Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens formenden Formseite (2) mit die Profilierung im Laufstreifen ausformenden Formelementen, wie Rippen (3) und/oder Lamellen, wobei an der Formseite (2) von Formelementen begrenzte, jedoch von Formelementen freie Bereiche (6) vorgesehen sind, von welchen jeweils zumindest eine, das Formsegment (1) durchsetzende Entlüftungsbohrung (4) ausgeht,
In begrenzten Bereichen (6) der Formseite (2) ist jeweils eine Vielzahl von rillenförmigen, eine Breite (b) und eine Tiefe (t) von 0,1 µm bis 100 µm aufweisenden Mikrokanälen (7, 8) ausgebildet, wobei primäre Mikrokanäle (7), welche in die Entlüftungsbohrung (4) einmünden, und sekundäre Mikrokanäle (8), welche primäre Mikrokanäle (7) miteinander verbinden, vorgesehen sind.

Figure DE102019206790A1_0000
Molding segment (1) for a vulcanization mold of a pneumatic vehicle tire, with a molded side (2) that forms the tread of the pneumatic vehicle tire with molded elements, such as ribs (3) and / or lamellas, which form the profile in the tread, with molded elements delimited on the molded side (2), however, areas (6) free of shaped elements are provided, from each of which at least one vent hole (4) extends through the shaped segment (1),
In limited areas (6) of the mold side (2), a plurality of groove-shaped microchannels (7, 8) with a width (b) and a depth (t) of 0.1 µm to 100 µm are formed, with primary microchannels ( 7), which open into the vent hole (4), and secondary microchannels (8), which connect primary microchannels (7) to one another, are provided.
Figure DE102019206790A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Formsegment für eine Vulkanisationsform eines Fahrzeugluftreifens, mit einer den Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens formenden Formseite mit die Profilierung im Laufstreifen ausformenden Formelementen, wie Rippen und/oder Lamellen, wobei an der Formseite von Formelementen begrenzte, jedoch von Formelementen freie Bereiche vorgesehen sind, von welchen jeweils zumindest eine, das Formsegment durchsetzende Entlüftungsbohrung ausgeht.The invention relates to a molded segment for a vulcanization mold of a pneumatic vehicle tire, with a molded side that forms the tread of the pneumatic vehicle tire with molded elements, such as ribs and / or lamellae, which form the profile in the tread, with areas delimited by molded elements but free from molded elements being provided on the molded side. from each of which at least one vent hole penetrating the mold segment starts.

In den bei geschlossener Vulkanisationsform einen geschlossenen Segmentring bildenden Formsegmenten von Vulkanisationsformen für Fahrzeugluftreifen befindet sich meist eine große Anzahl von Entlüftungsbohrungen, da beim Einformen des Rohreifens in die Form die Luft aus den mit Gummimaterial auszufüllenden Formkavitäten verdrängt werden muss. Dabei wird meist eine Vielzahl von Entlüftungsbohrungen, insbesondere auch solche mit eingebrachten Entlüftungsventilen, verbaut, um an jeder Stelle der Formoberfläche eine ausreichende Belüftung und Entlüftung zu gewährleisten. Da nicht absehbar ist, an welcher Stelle etwa ein Formschluss zwischen eingeformten Gummi und Formoberfläche stattfinden wird, wird vorsicherheitshalber eine Vielzahl von Entlüftungsbohrungen mit Entlüftungsventilen verwendet. Die üblichen und bekannten Entlüftungsventile besitzen Ventileinsätze mit Ventilverschlüssen, welche bei eingeformten Rohreifen die Entlüftungsbohrungen verschließen und das Entstehen von Gummiaustrieben während der Vulkanisation des Reifens weitgehend verhindern. Derartige Entlüftungsventile sind beispielsweise aus der DE 10 2016 209 912 A1 bekannt. Um das Entstehen von Gummiaustrieben während der Vulkanisation des Reifens zu verhindern, ist es ferner üblich, in die Entlüftungsbohrungen Einsätze aus porösem, semipermeablem Metall („poröse Vents“) einzubringen, die Luft durchlassen, jedoch für Flüssigkeiten nicht durchlässig sind.In the mold segments of vulcanization molds for pneumatic vehicle tires, which form a closed segment ring when the vulcanization mold is closed, there is usually a large number of ventilation bores, since when the green tire is molded into the mold, the air must be displaced from the mold cavities to be filled with rubber material. A large number of ventilation bores, especially those with integrated ventilation valves, are usually built in to ensure adequate ventilation and ventilation at every point on the mold surface. Since it cannot be foreseen at which point a form fit will take place between the molded rubber and the mold surface, a large number of ventilation holes with ventilation valves are used as a precautionary measure. The usual and known vent valves have valve inserts with valve closures, which close the vent holes in molded green tires and largely prevent the formation of rubber sprouts during the vulcanization of the tire. Such vent valves are for example from the DE 10 2016 209 912 A1 known. In order to prevent the development of rubber sprouts during the vulcanization of the tire, it is also customary to insert inserts made of porous, semi-permeable metal ("porous vents") into the ventilation holes, which allow air to pass through but are not permeable to liquids.

Zur Verbesserung der Formentlüftung ist es ferner bekannt, in den Formsegmenten Entlüftungsschlitze mit einer eine Breite von 0,05 mm bis 0,15 mm auszubilden, die insbesondere zwischen einander benachbarten Lamellen und/oder zwischen Lamellen und Rippen verlaufen, in das Formsegment hinein verlaufen und in eine Entlüftungsbohrung bzw. einen Entlüftungskanal münden. Eine derartige Ausgestaltung zeigt beispielsweise die EP 3 272 509 A1 .To improve the mold ventilation, it is also known to form ventilation slots with a width of 0.05 mm to 0.15 mm in the mold segments, which in particular run between adjacent lamellae and / or between lamellae and ribs, run into the mold segment and open into a ventilation hole or a ventilation channel. Such a configuration shows, for example, the EP 3 272 509 A1 .

Üblicherweise werden Entlüftungsbohrungen mit eingebrachten Entlüftungsventilen oder porösen Einsätzen in hoher Anzahl vorgesehen, womit relativ hohe Kosten verbunden sind. Verkleben die Entlüftungsventile oder Einsätze mit Gummi oder Bestandteilen von Gummi sind aufwendige Wartungsarbeiten an den Formsegmenten und der Austausch der Entlüftungsventile und Einsätze erforderlich. Darüber hinaus hinterlassen die Ventilverschlüsse von Entlüftungsventilen am Laufstreifen der vulkanisierten Reifen Abdrücke, die das äußere Erscheinungsbild des neuen Reifens beeinträchtigen.Ventilation bores with introduced ventilation valves or porous inserts are usually provided in large numbers, which is associated with relatively high costs. If the vent valves or inserts stick with rubber or components of rubber, expensive maintenance work on the mold segments and the replacement of the vent valves and inserts are required. In addition, the valve closures of vent valves leave marks on the tread of the vulcanized tires, which affect the external appearance of the new tire.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen aufzufinden, mittels welchen die Anzahl der für eine verbesserte Entlüftung erforderlichen Entlüftungsbohrungen deutlich reduziert werden kann, sodass der Aufwand bei der Herstellung und im Zusammenhang mit der Wartung von Entlüftungsventilen reduziert wird, wodurch auch die Herstell- und Wartungskosten verringert werden.The invention is based on the object of finding measures by means of which the number of ventilation bores required for improved ventilation can be significantly reduced, so that the effort involved in the production and in connection with the maintenance of ventilation valves is reduced, which also reduces the production and maintenance costs be reduced.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass in begrenzten Bereichen der Formseite jeweils eine Vielzahl von rillenförmigen, eine Breite und eine Tiefe von 0,1 µm bis 100 µm aufweisenden Mikrokanälen ausgebildet ist, wobei primäre Mikrokanäle, welche in die Entlüftungsbohrung einmünden, und sekundäre Mikrokanäle, welche primäre Mikrokanäle miteinander verbinden, vorgesehen sind.The object is achieved according to the invention in that a plurality of groove-shaped microchannels having a width and a depth of 0.1 μm to 100 μm are formed in limited areas of the mold side, with primary microchannels opening into the vent hole and secondary ones Microchannels, which connect primary microchannels to one another, are provided.

Durch die in die Formseite eingebrachte bzw. ausgebildete Struktur aus Mikrokanälen, die sämtlich miteinander in Verbindung sind und von welchen zumindest einige in die Entlüftungsbohrung münden, wird eine Entlüftung sichergestellt, durch die die Anzahl der erforderlichen Entlüftungsbohrungen deutlich verringert werden kann. Darüber hinaus sorgen diese Mikrokanäle, insbesondere wenn in die Entlüftungsbohrungen poröse Vents eingebracht sind, bis zu einem späten Zeitpunkt der Vulkanisation, also über die Einformung hinaus für eine optimale Entlüftung in den begrenzten Bereichen. Der Verlauf und die Vernetzung der Mikrokanäle können nahezu beliebig gewählt werden. Nachdem die Entlüftungsbohrungen und Entlüftungseinheiten nicht mehr in der bislang erforderlichen großen Anzahl vorgesehen werden müssen, reduziert sich der Herstellaufwand und der Wartungsaufwand sowie auch die damit verbundenen Kosten. Das visuelle Erscheinungsbild das in einer derartigen Vulkanisationsform mit solchen Formsegmenten vulkanisierten Reifens kann, je nach der Anordnung der Mikrokanäle optisch ansprechend gestaltet sein, sodass auch das visuelle Erscheinungsbild des Reifens positiv beeinflusst wird.The structure made up of microchannels, which are all connected to one another and at least some of which open into the ventilation hole, ensures ventilation through which the number of ventilation holes required can be significantly reduced. In addition, these microchannels, especially when porous vents are introduced into the ventilation bores, ensure optimum ventilation in the limited areas up to a late point in time of vulcanization, i.e. beyond the molding. The course and the networking of the microchannels can be chosen almost as desired. Since the ventilation bores and ventilation units no longer have to be provided in the large number required up to now, the manufacturing effort and maintenance effort as well as the associated costs are reduced. The visual appearance of the tire vulcanized in such a vulcanization mold with such mold segments can be designed in a visually appealing manner depending on the arrangement of the microchannels, so that the visual appearance of the tire is also positively influenced.

Bei einer bevorzugten Ausführung bilden die primären und die sekundären Mikrokanäle ein Mikrokanalnetz, welches für eine besonders effektive Entlüftung sorgt.In a preferred embodiment, the primary and the secondary microchannels form a microchannel network which ensures particularly effective ventilation.

Für die Effektivität und Verbesserung der Entlüftung ist es ferner von Vorteil, wenn in abgegrenzten Bereichen, in welchen mehr als eine Entlüftungsbohrung ausgebildet ist, die primären und die sekundären Mikrokanäle mittelbar oder unmittelbar mit sämtlichen dieser Entlüftungsbohrungen in Verbindung sind.For the effectiveness and improvement of the ventilation, it is also advantageous if in delimited areas in which more than one ventilation hole is formed, the primary and the secondary microchannels are directly or indirectly in connection with all of these vent holes.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung weisen die Mikrokanäle eine Breite und eine Tiefe von bis zu 50 µm, vorzugsweise von bis zu 25 µm, auf. Derartige Mikrokanäle können in einer besonders hohen Dichte ausgebildet werden und haben zudem den Vorteil, dass sie im Laufstreifen des vulkanisierten Reifens kaum sichtbare Spuren hinterlassen.In a further preferred embodiment, the microchannels have a width and a depth of up to 50 μm, preferably of up to 25 μm. Such microchannels can be formed with a particularly high density and also have the advantage that they hardly leave any visible traces in the tread of the vulcanized tire.

Für eine besonders effektive Entlüftung durch die Mikrokanäle ist es ferner vorteilhaft, wenn die primären Mikrokanäle von Formelementen, die den jeweiligen begrenzten Bereich begrenzen, ausgehen und insbesondere geradlinig verlaufen.For particularly effective ventilation through the microchannels, it is also advantageous if the primary microchannels start from shaped elements which delimit the respective limited area and, in particular, run in a straight line.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungen sind sekundäre Mikrokanäle, insbesondere primäre und sekundäre Mikrokanäle, vorgesehen, welche in der Gestalt von Designelementen verlaufen. Eine derartige Ausgestaltung ist vor allem dann sinnvoll, wenn die Mikrokanäle an der Außenfläche des Laufstreifens des vulkanisierten Reifens kleine, aber noch sichtbare Erhebungen hinterlassen, die die entsprechenden Designelemente wiedergeben. Solche Designelemente können beispielsweise Sterne, Kreise, Ellipsen oder komplexer gestaltete Designs sein.In further preferred embodiments, secondary microchannels, in particular primary and secondary microchannels, are provided, which run in the form of design elements. Such a configuration is particularly useful when the microchannels leave small but still visible elevations on the outer surface of the tread of the vulcanized tire, which represent the corresponding design elements. Such design elements can be, for example, stars, circles, ellipses or more complex designs.

Bevorzugt sind ferner die primären und die sekundären Mikrokanäle als im Querschnitt dreieckige, rechteckige oder U-förmige Vertiefungen ausgebildet. Von Vorteil sind jedenfalls Querschnittsformen, die einen möglichste ungehinderten Lufttransport ermöglichen.Furthermore, the primary and secondary microchannels are preferably designed as recesses with a triangular, rectangular or U-shaped cross section. In any case, cross-sectional shapes that allow the most unhindered air transport are advantageous.

Im Formsegment können ferner Lamellen vorhanden sein, welche mit Crossvents versehen sind, also kleine durchgehende Löcher aufweisen, die ebenfalls zu einer Verbesserung der Entlüftung beitragen. Eine weitere Verbesserung der Entlüftung lässt sich dadurch erzielen, dass Crossvents vorgesehen sind, welche bis auf höchstens 100 µm unterhalb der Formseitenaußenfläche reichen und mit Mikrokanälen in Verbindung sind.In the mold segment there can also be lamellae which are provided with cross vents, that is to say have small through holes which also contribute to improving the ventilation. A further improvement in the ventilation can be achieved by providing cross-vents which extend to a maximum of 100 µm below the outer surface of the mold side and are connected to micro-channels.

Die Vulkanisationsform gemäß der Erfindung weist Formsegmente auf, die nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 ausgestaltet sind.The vulcanization mold according to the invention has mold segments which are designed according to one or more of claims 1 to 9.

Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen, welcher ein Nordic- oder Winterreifen ist und welcher in einer Vulkanisationsform mit erfindungsgemäß gestalteten Formsegmenten vulkanisiert worden ist. Bei entsprechender Ausgestaltung der Mikrokanäle in den Formsegmenten weist der Fahrzeugluftreifen im Laufstreifen eine von den Mikrokanälen stammende, Eis- und Schneegriff unterstützende Oberflächenstruktur auf.The invention also relates to a pneumatic vehicle tire which is a Nordic or winter tire and which has been vulcanized in a vulcanization mold with mold segments designed according to the invention. With a corresponding design of the microchannels in the molded segments, the pneumatic vehicle tire in the tread has a surface structure originating from the microchannels and supporting ice and snow grip.

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Fahrzeugluftreifens gemäß der Erfindung weist dieser im Laufstreifen eine von Mikrokanälen stammende, Designelemente wiedergebende Oberflächenstruktur auf.In an alternative embodiment of the pneumatic vehicle tire according to the invention, the tire has a surface structure originating from microchannels and reproducing design elements in the tread.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 einen Querschnitt eines Formsegmentes einer Reifenvulkanisationsform,
  • 2 eine Draufsicht auf einen Teilbereich der Innenseite des Formsegmentes,
  • 3 Ausgestaltungen von Mikrokanälen und
  • 4 Querschnittsformen von Mikrokanälen.
Further features, advantages and details of the invention will now be described in more detail with reference to the schematic drawing which shows exemplary embodiments. Show it
  • 1 a cross section of a mold segment of a tire vulcanization mold,
  • 2 a plan view of a portion of the inside of the mold segment,
  • 3 Designs of microchannels and
  • 4th Cross-sectional shapes of microchannels.

1 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform eines Formsegmentes einer ansonsten nicht dargestellten Vulkanisationsform für einen Fahrzeugluftreifen. Bekannterweise wird zum Vulkanisieren des Fahrzeugluftreifens in der Vulkanisationsform eine Anzahl von Formsegmenten 1, beispielsweise sieben bis vierzehn, durch einen entsprechenden Mechanismus und eine entsprechende Anordnung der Formsegmente innerhalb der Vulkanisationsform, in radialer Richtung zu einem geschlossenen Segmentring zusammengefahren und nach der Vulkanisation wieder auseinandergefahren, sodass der vulkanisierte Reifen der Form entnommen werden kann. Wie insbesondere 1 zeigt, weist jedes Formsegment 1 eine Außenseite auf, mit welcher das jeweilige Formsegment 1 an einem Bestandteil der Vulkanisationsform angeordnet wird, und eine dem Hohlraum der Vulkanisationsform zugewandte Formseite 2, auf welcher sich die das Profilnegativ des jeweiligen Laufstreifens wiedergebenden Formelemente, üblicherweise Rippen und Lamellen, befinden. In 1 und 2 sind lediglich Rippen 3 eingezeichnet, Lamellen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Bekannterweise formen Rippen 3 in den Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens bei der Vulkanisation Rillen, Lamellen formen Einschnitte. 1 shows in cross section an embodiment of a mold segment of an otherwise not shown vulcanization mold for a pneumatic vehicle tire. As is known, a number of mold segments are used to vulcanize the pneumatic vehicle tire in the vulcanization mold 1 , for example seven to fourteen, by a corresponding mechanism and a corresponding arrangement of the mold segments within the vulcanization mold, brought together in the radial direction to form a closed segment ring and moved apart again after vulcanization so that the vulcanized tire can be removed from the mold. How in particular 1 shows each shape segment 1 an outside with which the respective mold segment 1 is arranged on a component of the vulcanization mold, and a mold side facing the cavity of the vulcanization mold 2 on which the shaped elements, usually ribs and lamellas, which reproduce the negative profile of the respective tread, are located. In 1 and 2 are just ribs 3 shown, slats are not shown for reasons of clarity. It is known to form ribs 3 Grooves and sipes form incisions in the tread of the pneumatic vehicle tire during vulcanization.

In den Formsegmenten von Vulkanisationsformen befinden sich ferner Entlüftungsbohrungen, die dafür sorgen, dass die erforderliche Entlüftung der Vulkanisationsform während des Einformens des Rohreifens stattfinden kann. In 1 sind einige Entlüftungsbohrungen 4 beispielhaft und schematisch eingezeichnet. In die Entlüftungsbohrungen 4 sind insbesondere an sich bekannte Entlüftungsventile oder Einsätze aus einem porösen, semipermeablen Metall eingesetzt, wobei die Entlüftungsventile oder Einsätze nicht dargestellt sind.In the mold segments of vulcanization molds there are also ventilation bores which ensure that the necessary ventilation of the vulcanization mold can take place during the molding of the green tire. In 1 are some vent holes 4th as an example and shown schematically. In the vent holes 4th In particular, vent valves or inserts made of a porous, semi-permeable metal, known per se, are used, the vent valves or inserts not being shown.

An der Formseite 2 des Formsegmentes 1 befinden sich, bedingt durch die Anordnung von Rippen 3 und Lamellen, begrenzte Bereiche 6. Unter einem begrenzter Bereich 6 ist grundsätzlich ein von Formelementen, wie Rippen und/oder Lamellen, freier Oberflächenbereich zu verstehen, der von Formelementen zumindest zum Teil oder komplett umgeben ist, in letztem Fall daher umschlossen ist. 2 zeigt einen begrenzten Bereich 6, welcher ein rundum von Rippen 6 umlaufener Bereich ist. Begrenzte Bereiche 6 können auch innerhalb eines von Rippen 3 umlaufenden Bereiches vorliegen, beispielsweise wenn innerhalb dieses Bereiches eine oder mehrere weitere Rippen und/oder Lamellen vorgesehen sind. Begrenzte Bereiche 6 können bei geschlossenem Segmentring auch über die Grenzen benachbarter Formsegmente 1 verlaufen.On the mold side 2 of the shape segment 1 are due to the arrangement of ribs 3 and slats, limited areas 6th . Under a limited area 6th is basically to be understood as a surface area free of form elements, such as ribs and / or lamellae, which is at least partially or completely surrounded by form elements, and in the latter case is therefore enclosed. 2 shows a limited area 6th which is an all round of ribs 6th wraparound area is. Limited areas 6th can also be within one of ribs 3 circumferential area exist, for example if one or more further ribs and / or lamellas are provided within this area. Limited areas 6th can also be used beyond the boundaries of adjacent shape segments when the segment ring is closed 1 run away.

Innerhalb eines begrenzten Bereiches 6 ist entweder eine einzige Entlüftungsbohrung 4, wie in 2 gezeigt, oder es sind nur wenige einzelne Entlüftungsbohrungen 4 im Formsegment 1 ausgebildet. In 2 befindet sich die einzige Entlüftungsbohrung 4 im Zentrum des begrenzten Bereiches 6. In der Formseite 2 ist innerhalb der begrenzten Bereiches 6 oberflächlich eine Struktur aus offenen, rillenförmigen Mikrokanälen 7, 8 ausgebildet, welche primäre Mikrokanäle 7, die unmittelbar in die Entlüftungsbohrung 4 münden, und sekundäre Mikrokanäle 8 umfasst, welche zwischen primären Mikrokanälen 7 verlaufen und diese miteinander verbinden. In 2 verlaufen die primären Mikrokanäle 7 ausgehend von den Rippen 3 geradlinig und münden unmittelbar in die Entlüftungsbohrung 4 ein. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind primäre Mikrokanäle 7 vorgesehen, welche diagonal über den begrenzten Bereich 6 und weitere primäre Mikrokanäle 7, welche parallel zu den Rippen 3 verlaufen. Sekundäre Mikrokanäle 8 verlaufen zwischen primären Mikrokanälen 7 und verbinden diese miteinander. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind sekundäre, geradlinig verlaufende Mikrokanäle 8 vorgesehen, welche zwischen diagonal verlaufenden Mikrokanälen 7 ausgebildet sind und dabei parallel zu den Rippen 3 verlaufende weitere primäre Mikrokanäle 7 kreuzen.Within a limited area 6th is either a single vent hole 4th , as in 2 shown, or there are only a few individual vent holes 4th in the shape segment 1 educated. In 2 is the only vent hole 4th in the center of the limited area 6th . In the mold side 2 is within the limited area 6th superficially a structure of open, groove-shaped micro-channels 7th , 8th formed which primary microchannels 7th that go directly into the vent hole 4th open out, and secondary microchannels 8th includes those between primary microchannels 7th run and connect them together. In 2 run the primary microchannels 7th starting from the ribs 3 straight and open directly into the vent hole 4th one. In the embodiment shown, primary microchannels are 7th provided which diagonally across the limited area 6th and other primary microchannels 7th which are parallel to the ribs 3 run away. Secondary microchannels 8th run between primary microchannels 7th and connect them together. In the exemplary embodiment shown, there are secondary, rectilinear microchannels 8th provided, which between diagonal microchannels 7th are formed and parallel to the ribs 3 running further primary microchannels 7th cross.

Wie 3 zeigt, können insbesondere sekundäre Mikrokanäle 8 speziell gestaltete Verläufe aufweisen, etwa in Wellenform, in Zick-Zack-Form oder in der Gestalt eines Designs, im Bespiel in Sternform, wobei zwei Zackenspitzen des Sterns mit je einem primären Mikrokanal 7 verbunden sind.As 3 shows, can in particular secondary microchannels 8th have specially designed gradients, for example in wave form, in zigzag form or in the form of a design, for example in star form, with two pointed tips of the star each with a primary microchannel 7th are connected.

Sind in einem begrenzten Bereich 6 beispielsweise zwei Entlüftungsbohrungen 4 vorgesehen, so wird die Struktur aus Mikrokanälen 7, 8 derart ausgeführt, dass sämtliche Mikrokanäle7, 8 mit beiden Entlüftungsbohrungen 4 unmittelbar oder mittelbar verbunden sind.Are in a limited area 6th for example, two vent holes 4th provided, the structure is made up of microchannels 7th , 8th designed in such a way that all microchannels 7, 8 with both ventilation holes 4th are directly or indirectly connected.

Die Mikrokanäle 7, 8 sorgen für die erforderliche Entlüftung dieser Bereiche während des Einformens eines Rohreifens, ggf. auch über den Zeitpunkt der Einformung hinaus.The microchannels 7th , 8th ensure the necessary ventilation of these areas during the molding of a green tire, possibly also beyond the time of molding.

Bevorzugt verlaufen die Mikrokanäle 7 bzw. 8 bis zu den im Formsegment 1 eingesetzten oder eingegossenen Formelementen, etwa Lamellen, sodass Luft in die Bereiche des Formschlusses verdrängt werden kann.The microchannels preferably run 7th or. 8th up to the one in the shape segment 1 inserted or cast-in molded elements, such as lamellae, so that air can be displaced into the areas of the form fit

Sind in Formelementen, insbesondere in Lamellen, sogenannte Crossvents (durchgehende Löcher mit einem Durchmesser von vorzugsweise 0,05 mm bis 0,15 mm) ausgebildet, welche bis auf höchstens 100 µm unterhalb der Formseitenaußenfläche reichen, kann die Entlüftung durch eine Verbindung von Mikrokanälen 7, 8 mit diesen Crossvents noch weiter verbessert werden. Mikrokanäle 7, 8 können ferner für eine Entlüftung zu den Segmentgrenzen hin sorgen. An den Segmentgrenzen findet durch den dort verbleibenden winzigen Spalt ebenfalls eine Entlüftung statt.If so-called cross vents (through holes with a diameter of preferably 0.05 mm to 0.15 mm) are formed in the form elements, in particular in the lamellae, which extend to a maximum of 100 μm below the outer surface of the form side, ventilation can be achieved by connecting microchannels 7th , 8th can be further improved with these cross-events. Microchannels 7th , 8th can also provide ventilation to the segment boundaries. At the segment boundaries, there is also ventilation through the tiny gap that remains there.

Die Mikrokanäle 7, 8 können unterschiedliche Querschnittsgestalt aufweisen, beispielsweise und wie in 5 gezeigt als dreieckige Vertiefungen, als rechteckige Vertiefungen oder als gerundete U-förmige Vertiefungen ausgeführt sein. An der Formseite 2 weisen die Mikrokanäle 7, 8 eine Breite b und eine Tiefe t auf, die 1 µm bis 100 µm, insbesondere bis zu 50 µm, vorzugsweise bis zu 25 µm, beträgt. Diese sehr kleinen Abmessungen sorgen dafür, dass die bei der Vulkanisation eines Reifens auf der Reifenoberfläche als winzige Erhebungen abgeformte Mikrokanäle die Größe der Aufstandsfläche bzw. Positivfläche des Reifens nicht oder kaum ändern und daher auch die Fahreigenschaften des Reifens kaum beeinflussen. Während des Gebrauchs des Reifens tragen sich die winzigen erhabenen Strukturen schnell ab und haben daher dann keinen Einfluss mehr.The microchannels 7th , 8th can have different cross-sectional shapes, for example and as in 5 shown as triangular depressions, as rectangular depressions or as rounded U-shaped depressions. On the mold side 2 assign the microchannels 7th , 8th a width b and a depth t which is 1 μm to 100 μm, in particular up to 50 μm, preferably up to 25 μm. These very small dimensions ensure that the microchannels, which are formed as tiny elevations on the tire surface during the vulcanization of a tire, do not or hardly change the size of the contact area or positive surface of the tire and therefore hardly affect the driving characteristics of the tire. During the use of the tire, the tiny raised structures wear off quickly and therefore no longer have any influence.

Darüber hinaus kann ein Teil der Mikrokanäle derart gestaltet sein und wie es auch in 3 etwa mit der Sternform angedeutet ist, dass sich am Laustreifen des vulkanisierten Reifens eine speziell designte Oberflächenstrukturierung abformt.In addition, some of the microchannels can be designed in such a way and as is also shown in FIG 3 The star shape, for example, indicates that a specially designed surface structure is formed on the lauding strip of the vulcanized tire.

Auf den Formseiten von Formsegmenten, welche Laufstreifen von Nordic-Reifen bzw. Winterreifen ausformen, kann ein sehr dichtes Mikrokanalnetz ausgebildet werden, welches am vulkanisierten Reifen eine Oberflächenstrukturierung am Laufstreifen abformt, die anfänglich, bei neuem Reifen und bevor die Mikrostrukturen durch Abrieb verschwunden sind, für einen besonders guten Griff auf Schnee- und Eis sorgt.A very dense microchannel network can be formed on the mold sides of mold segments, which form treads of Nordic tires or winter tires, which forms a surface structure on the tread on the vulcanized tire, which initially, with new tires and before the microstructures have disappeared due to abrasion, ensures a particularly good grip on snow and ice.

Zum Herstellen derart feiner Strukturen, wie es die Mikrokanäle 7, 8 sind, an der Formseite von Formsegmenten eignen sich übliche Laserabtragverfahren.For creating structures as fine as the microchannels 7th , 8th are on the mold side of Conventional laser ablation processes are suitable for mold segments.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
FormsegmentShape segment
22
FormseiteMold side
33
Ripperib
44th
EntlüftungsbohrungVent hole
66th
begrenzter Bereichlimited area
77th
primärer Mikrokanalprimary microchannel
88th
sekundärer Mikrokanalsecondary microchannel
bb
Breitewidth
tt
Tiefedepth

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016209912 A1 [0002]DE 102016209912 A1 [0002]
  • EP 3272509 A1 [0003]EP 3272509 A1 [0003]

Claims (12)

Formsegment (1) für eine Vulkanisationsform eines Fahrzeugluftreifens, mit einer den Laufstreifen des Fahrzeugluftreifens formenden Formseite (2) mit die Profilierung im Laufstreifen ausformenden Formelementen, wie Rippen (3) und/oder Lamellen, wobei an der Formseite (2) von Formelementen begrenzte, jedoch von Formelementen freie Bereiche (6) vorgesehen sind, von welchen jeweils zumindest eine, das Formsegment (1) durchsetzende Entlüftungsbohrung (4) ausgeht, dadurch gekennzeichnet, dass in begrenzten Bereichen (6) der Formseite (2) jeweils eine Vielzahl von rillenförmigen, eine Breite (b) und eine Tiefe (t) von 0,1 µm bis 100 µm aufweisenden Mikrokanälen (7, 8) ausgebildet ist, wobei primäre Mikrokanäle (7), welche in die Entlüftungsbohrung (4) einmünden, und sekundäre Mikrokanäle (8), welche primäre Mikrokanäle (7) miteinander verbinden, vorgesehen sind.Molding segment (1) for a vulcanization mold of a pneumatic vehicle tire, with a molded side (2) that forms the tread of the pneumatic vehicle tire with molded elements, such as ribs (3) and / or lamellas, which form the profile in the tread, with molded elements delimited on the molded side (2), however, areas (6) free of shaped elements are provided, from which in each case at least one vent hole (4) penetrates the shaped segment (1), characterized in that in limited areas (6) of the shaped side (2) a plurality of groove-shaped, a width (b) and a depth (t) of 0.1 μm to 100 μm having microchannels (7, 8) is formed, with primary microchannels (7), which open into the vent hole (4), and secondary microchannels (8 ), which connect primary microchannels (7) to one another, are provided. Formsegment (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die primären und die sekundären Mikrokanäle (7, 8) ein Mikrokanalnetz bilden.Form segment (1) after Claim 1 , characterized in that the primary and secondary microchannels (7, 8) form a microchannel network. Formsegment (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn in einem abgegrenzten Bereich (6) mehr als eine Entlüftungsbohrung (4) ausgebildet ist, die primären und die sekundären Mikrokanäle (7, 8) mittelbar oder unmittelbar mit sämtlichen Entlüftungsbohrungen (4) in Verbindung sind.Form segment (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that if more than one ventilation hole (4) is formed in a delimited area (6), the primary and secondary microchannels (7, 8) are directly or indirectly connected to all ventilation holes (4). Formsegment (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrokanäle (7, 8) eine Breite (b) und eine Tiefe (t) von bis zu 50 µm, vorzugsweise von bis zu 25 µm, aufweisen.Form segment (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the microchannels (7, 8) have a width (b) and a depth (t) of up to 50 µm, preferably of up to 25 µm. Formsegment (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass primäre Mikrokanäle (7) von Formelementen, die den begrenzten Bereich (6) begrenzen, ausgehen und insbesondere geradlinig verlaufen.Form segment (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that primary microchannels (7) extend from shaped elements which delimit the limited area (6) and in particular run in a straight line. Formsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sekundäre Mikrokanäle (8) vorgesehen sind, welche in der Gestalt von Designelementen verlaufen.Shape segment after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that secondary microchannels (8) are provided, which run in the form of design elements. Formsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass primäre und sekundäre Mikrokanäle (7, 8) vorgesehen sind, welche gemeinsam in der Gestalt von Designelementen verlaufen.Shape segment after one of the Claims 1 to 6th , characterized in that primary and secondary microchannels (7, 8) are provided, which run together in the form of design elements. Formsegment nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die primären und die sekundären Mikrokanäle (7, 8) als im Querschnitt dreieckige, rechteckige oder U-förmige Vertiefungen ausgebildet sind.Shape segment after one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the primary and secondary microchannels (7, 8) are designed as recesses with a triangular, rectangular or U-shaped cross section. Formsegment mit Lamellen, in welchen Crossvents ausgebildet sind, nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Crossvents vorgesehen sind, welche bis auf höchstens 100 µm unterhalb die Formseitenaußenfläche reichen und mit Mikrokanälen (7, 8) in Verbindung sind.Form segment with lamellae, in which cross-vents are formed, according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that cross-vents are provided which extend to a maximum of 100 µm below the outer surface of the mold side and are connected to micro-channels (7, 8). Vulkanisationsform für einen Fahrzeugluftreifen, welche Formsegmente (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.Vulcanization mold for a pneumatic vehicle tire, which mold segments (1) according to one or more of the Claims 1 to 9 having. Fahrzeugluftreifen, welcher ein Nordic-Reifen oder ein Winterreifen ist und welcher in einer Vulkanisationsform mit Formsegmenten (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 vulkanisiert worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sein Laufstreifen eine von Mikrokanälen stammende, Eis- und Schneegriff unterstützende Oberflächenstruktur aufweist.Pneumatic vehicle tire, which is a Nordic tire or a winter tire and which is in a vulcanization form with molded segments (1) according to one or more of the Claims 1 to 9 has been vulcanized, characterized in that its tread has a surface structure originating from micro-channels and supporting ice and snow grip. Fahrzeugluftreifen, welcher in einer Vulkanisationsform mit Formsegmenten (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 vulkanisiert worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sein Laufstreifen eine von Mikrokanälen stammende, Designelemente wiedergebende Oberflächenstruktur aufweist.Pneumatic vehicle tire, which is in a vulcanization mold with molded segments (1) according to one or more of the Claims 1 to 9 has been vulcanized, characterized in that its tread has a surface structure originating from microchannels and reproducing design elements.
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