KR20230010234A - 몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법, 몰드 세그먼트 구성요소, 가류 몰드, 및 공압 차량 타이어 - Google Patents

몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법, 몰드 세그먼트 구성요소, 가류 몰드, 및 공압 차량 타이어 Download PDF

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베르트 푈커
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콘티넨탈 라이펜 도이치란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 트레드 외표면을 갖는 전체적으로 만곡된 트레드의 적어도 하나의 프로파일 블록 또는 블록상 구조화된 영역을 형성하기 위한 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드의 몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법으로서, 몰드 세그먼트 구성요소는 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11) 및/또는 리브들 및/또는 리브 영역들과 같은 몰드 요소들 및 바닥부(7b)와 함께 평탄한 구축 플레이트(10) 상의 금속 분말의 평탄한 층상 적용 및 용융에 의한 선택적 레이저 용융과 같은 적층 공정에 의해 구축되고, 몰드 요소들은 바닥부(7b)의 상호 인접한 몰드 면적 요소들(12)을 획정하거나 이들 주위에서 진행되며, 몰드 면적 요소들은 트레드 외표면의 영역을 형성하고 외표면들(12a)을 구비하는, 방법에 관한 것이다. 적층 구축 중에, 몰드 면적 요소들(12)은 각각 단일의 평탄한 외표면(12a)으로, 또는 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 2개 또는 3개의 평탄한 외표면들(12a)로 적층 구축되고, 몰드 면적 요소들(12)의 외표면들(12a)은 모두 서로 평행하게 진행되며, 구축 플레이트(10)에 대해서는, 몰드 면적 요소들(12)의 외표면들(12a)의 상호 배치가 성형될 트레드 외표면의 영역의 곡률에 상당히 근사하도록, 상이한 레벨에 위치되는 면적들이다.

Description

몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법, 몰드 세그먼트 구성요소, 가류 몰드, 및 공압 차량 타이어
본 발명은, 트레드 외표면을 갖는 전체적으로 만곡된 트레드의 적어도 하나의 프로파일 블록 또는 블록상으로 구조화된 영역을 형성하기 위한 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드의 몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법으로서, 몰드 세그먼트 구성요소는 라멜라들 및/또는 마이크로라멜라들 및/또는 리브들 및/또는 리브 영역들과 같은 몰드 요소들 및 바닥부와 함께 평탄한 구축 플레이트 상의 금속 분말의 평탄한 층상(layer-by-layer) 적용 및 용융에 의한 선택적 레이저 용융과 같은 적층 공정(additive process)에 의해 구축되고, 몰드 요소들은 트레드 외표면의 영역을 형성하는 상호 인접한 몰드 면적 요소들을 획정하거나 이들 주위에서 진행되는, 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 트레드 외표면을 갖는 전체적으로 만곡된 트레드의 적어도 하나의 프로파일 블록 또는 블록상으로 구조화된 영역을 형성하기 위한 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드의 몰드 세그먼트 구성요소로서, 몰드 세그먼트 구성요소는 라멜라들 및/또는 마이크로라멜라들 및/또는 리브들 및/또는 리브 영역들과 같은 몰드 요소들 및 바닥부와 함께 평탄한 구축 플레이트 상의 금속 분말의 평탄한 층상 적용 및 용융에 의한 선택적 레이저 용융과 같은 적층 공정에 의해 구축되고, 몰드 요소들은 트레드 외표면의 영역을 형성하는 상호 인접한 몰드 면적 요소들을 획정하거나 이들 주위에서 진행되는, 몰드 세그먼트 구성요소에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 프로파일형의 전체적으로 만곡된 트레드를 갖는 공압 차량 타이어로서, 트레드는 홈들에 의해 프로파일 블록들로 분할되고/되거나 블록상으로 구조화되고, 프로파일 블록들 및 블록상 구조들은 이들을 통과하는 사이프들 및/또는 마이크로사이프들을 구비하도록 존재하며, 포지티브 면적 요소들이 사이프들 또는 마이크로사이프들 사이 또는 사이프들과 마이크로사이프들 사이 또는 사이프들, 마이크로사이프들, 및 홈들 사이에 형성되는, 공압 차량 타이어에 관한 것이다.
공압 차량 타이어는 가열 프레스에서 가류되고, 여기서 그린 타이어가 가류 몰드 내에 삽입되며 압력 및 열의 작용 하에 가류된다. 여기서, 타이어의 트레드가 복수의 몰드 세그먼트로 구성되는 몰드 세그먼트 링에 의해 성형되고 가열되되, 몰드 세그먼트들이 몰드 공동에 대향하는 몰드측에 리브들 및 라멜라들과 같은 몰드 요소들을 구비하기 때문에, 트레드 프로파일이 또한 형성된다. 관행적으로, 몰드 세그먼트 링은 주조 공정 및 후속 기계가공에 의해 또는 기계가공 단독에 의해 강 합금 또는 알루미늄 합금으로 제조된다.
특히 선택적 레이저 용융에 의한 적층 제조 공정에 의해 몰드 세그먼트 구성요소들 또는 몰드 세그먼트들을 제조하는 것이 또한 공지되어 있다. 예시의 차원에서, EP 2 379 315 B1에는, 레이저 소결에 의해 트레드 프로파일링을 형성하는 몰드 요소들과 함께 몰드 세그먼트들을 위한 0.25 mm 내지 3.00 mm 두께의 라이닝 층의 1부품 제조가 개시되어 있다. EP 2 399 695 A1에는, 선택적 레이저 용융에 의한 트레드의 프로파일링을 형성하는 요소들을 갖는 완전한 몰드 세그먼트들의 제조가 개시되어 있다. DE 10 2018 202 603 A1에는, 생성적 제조 공정, 예를 들어 선택적 레이저 용융에 의해 제조되며 트레드의 네거티브 프로파일을 포함하는 몰드 세그먼트 구성요소가 개시되어 있다. 몰드 세그먼트 구성요소는 세그먼트 스파인의 역할을 하는 캐리어 요소에 실질적으로 접합된 방식으로 연결되므로, 하이브리드 몰드 세그먼트가 이를 통해 획득된다.
몰드 세그먼트들 또는 몰드 세그먼트 구성요소들을 적층 구축할 때, 가류 중에 트레드의 외표면을 형성하는 몰드 표면적(포지티브 표면적)이 공압 차량 타이어의 트레드의 의도된 필수 곡률에 따라 구축된다. 적층 구축 작업은 금속 분말의 층상 적용 및 금속 분말의 후속 용융을 수반하기 때문에, 이러한 곡률은 연속적으로 적용된 개별 층들의 상응하는 오프셋에 의해 형성된다. 그 결과, 다수의 아주 작은 단차가 내표면 또는 몰드 면적 요소들 상에 형성된다. 평활 목적의 후속 기계 가공은 특히 작은 몰드 면적 요소들이 있는 라멜라들 또는 마이크로라멜라들 사이에서 힘들기 때문에 생략된다. 타이어가 이러한 가류 몰드에서 가류되면, 트레드는, 불규칙적으로 구조화되고 시각적으로 덜 매력적인 포지티브 면적을 갖게 된다.
본 발명은, 특히 사이프들, 마이크로사이프들, 및 사이프들, 마이크로사이프들, 및 홈들 사이의 표면적의 영역들을 포함하는, 가류된 타이어의 트레드의 거의 완벽한 외표면을 보장하기 위해, 이와 같은 단차 형성을 방지하는 과제를 제기한다.
방법과 관련하여, 명시된 과제는, 본 발명에 따라, 몰드 면적 요소들이 각각의 경우 단일의 평탄한 표면적으로서, 또는 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적으로 적층 구축되고, 몰드 면적 요소들 또는 이들의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 구축 플레이트에 대해서는, 이들의 상호 배치가 형성될 트레드 외표면의 영역의 곡률에 상당히 근사하도록, 상이한 레벨에 있는 면적들이라는 점에서 해결된다.
본 발명에 따른 몰드 세그먼트 구성요소는, 몰드 면적 요소들이 각각의 경우 단일의 평탄한 표면적이거나, 또는 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적으로 구성되고, 몰드 면적 요소들 또는 이들의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 구축 플레이트에 대해서는, 이들의 상호 배치가 형성될 트레드 외표면의 영역의 곡률에 상당히 근사하도록, 상이한 레벨에 있는 면적들인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 결과로, 후속 기계가공을 요구하지 않으며 가류된 타이어 상에 질적으로 완벽한 포지티브 표면적들을 형성하는 몰드 면적 요소들이 형성된다. 서로 평행하게 배항되는 매우 작은 몰드 면적 요소들의 배향이 형성될 포지티브 면적 영역의 곡률에 근사하기 때문에, 가류 몰드의 내측에서 본 발명에 따른 몰드 세그먼트 구성요소들로 구성되는 몰드 세그먼트들을 포함하는 가류 몰드에서 가류되는 타이어는 전체적으로 시각적으로 매우 매력적인 포지티브 면적을 갖는다.
바람직하게는, 몰드 세그먼트 구성요소는 서로 평행하게 진행되는 라멜라들 또는 마이크로라멜라들로 적층 구축된다. 이러한 실시예에서, 레벨차를 초래하는 측면들로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적을 갖는 몰드 면적 요소들은 측면들이 라멜라들 및/또는 마이크로라멜라들의 코스와 평행하게 진행되도록 적층 구축되면 특히 유리하다. 바람직한 개선예에서, 2개 또는 3개의 이러한 표면적으로 구성되는 몰드 면적 요소들이 제공된다.
공압 차량 타이어의 트레드의 곡률은 주로 트레드 폭에 걸쳐 변하며, 일반적으로 트레드의 중간 영역에서 더 작고 타이어 숄더들에서 약간 더 크다. 따라서, 이러한 영역들을 형성하는 몰드 세그먼트 구성요소들은 몰드 면적 요소들이 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 예를 들어 2개 또는 3개, 즉 복수의 평탄한 표면적으로 구성되도록 구축되는 몰드 세그먼트 구성요소들이면, 특히 타이어 숄더측에서 유리하다. 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 표면적을 갖는 몰드 면적 요소들은 타이어의 트레드 내에 단차 에지들을 갖는 포지티브 면적 요소들을 형성하는데, 이들은 동계 성능, 눈 및 얼음 그립에 유리하다. 특히 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 표면적들이 서로 많아야 ±30% 상이한 폭을 갖도록 트레드를 형성하는 몰드 세그먼트 구성요소들 상에 구축되면, 눈 및 얼음에 달성될 수 있는 연동 효과가 특히 효과적이다.
바람직하게는, 인서트가, 몰드 세그먼트 구성요소로서, 라멜라들, 마이크로라멜라들 및/또는 리브들 및/또는 리브 부분 영역들과 같은 몰드 요소들, 가능하게는 외주 프레임부들 및 바닥 플레이트로 적층 구축된다.
따라서, 몰드 세그먼트 구성요소는 특히 적어도 하나의 프로파일 블록을 형성하는 인서트이며, 인서트는 바닥부, 몰드 요소들, 및 가능하게는 홈들을 형성하는 리브들 또는 홈들의 일부를 형성하는 리브들인 외주 프레임부들을 구비한다.
방법의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 특히 각각 적층 공정의 층 두께에 상응하는 높이 또는 깊이를 갖는 융기부 및/또는 함몰부 형태의 구조들이 몰드 면적 요소들 상에 피상적으로 인쇄된다. 이를 통해 인쇄되는 몰드 면적 요소들은 가류된 타이어의 트레드 상에 특히 새로운 타이어의 경우 특히 양호한 얼음 및 눈 그립 특성을 보장하는 미세구조들을 임프린팅한다. 이와 관련하여, 망상 방식으로 설계된 구조들과 같은 정규 실시예의 표면 구조들의 형성이 특히 유리하다. 그러나, 시각적인 요소, 기하학적 패턴, 문자 등의 형태로 인쇄되는 구조들이 또한 눈 및 얼음 상의 그립을 개선할 수 있다.
본 발명은 또한, 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드로서, 청구항 제8항 내지 제11항 중 적어도 한 항에 따른 몰드 세그먼트 구성요소들을 포함하는 몰드 세그먼트들을 포함하는, 가류 몰드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공압 차량 타이어의 경우, 프로파일 블록 또는 블록상 구조 내의 포지티브 면적 요소들이 각각 단일의 평탄한 표면적이거나, 또는 각각 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 표면적으로 구성되고, 프로파일 블록 또는 블록상 구조의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 트레드의 곡률을 따르기 위해 상이한 레벨에 있다.
이러한 프로파일형 포지티브 면적 요소들은 에지들, 특히 타이어가 지표면 상에서 구를 때 증가된 에지 압력이 작용하는 에지들을 갖는 트레드의 추가 구조화를 가져온다. 이러한 증가된 에지 압력은 동계 성능, 특히 눈 및 얼음 상의 타이어의 그립에 특히 유리하다.
바람직하게는, 프로파일 블록들 또는 블록상 구조들 내의 사이프들 및/또는 마이크로사이프들은 서로 평행하게 연장된다. 이러한 개선예에서, 상이한 레벨에 있는 복수의 표면적으로 구성되는 포지티브 면적 요소들의 경우, 상기 표면적들이 사이프들 및/또는 마이크로사이프들의 코스를 따르기 위해 이들과 평행하게 진행되는 적어도 하나의 에지에 의해 획정되면 또한 유리하다.
이하에서는, 본 발명의 추가적인 특징들, 이점들, 및 세부사항들이 예시적인 실시예를 도시한 개략적인 도면에 기반하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 삽입된 인서트들과 함께 베이스부로 구성되는 타이어 가류 몰드의 몰드 세그먼트부의 도면을 도시한다.
도 2는 베이스부의 도면을 도시한다.
도 3은 관련 인서트들의 도면을 도시한다.
도 4는 인서트들이 구축된 구축 플레이트의 개략도를 도시한다.
도 5은 구축 플레이트로부터 절단된 인서트들의 개략도를 도시한다.
도 6은 개별 인서트의 개략도를 도시한다.
도 7, 도 8, 및 도 9는 본 발명의 상이한 실시예들의 인서트들의 단면도를 도시한다.
도 10은 공압 차량 타이어의 트레드의 프로파일 블록의 단면도를 도시한다.
후술하는 설명에서, 반경 방향은 트레드 외표면을 형성하는 몰드 표면적에 수직인 방향을 의미하는 것으로 이해되며, 축 방향은 가류될 타이어의 회전축과 평행한 방향을 의미하는 것으로 이해된다.
도 1은 특히 승용차, 밴, 또는 경트럭의 타이어를 위한 타이어 가류 몰드의 세그먼트 링의 몰드 세그먼트의 몰드 세그먼트부(1)의 도면을 도시하되, 특히 내측(몰드 공동에 대향하는 측)이 나타나 있다. 세그먼트 링은 타이어의 가류 중에 프로파일링과 함께 타이어의 트레드를 형성하는 가류 몰드의 부분이다. 종래의 세그먼트 링들은 각각 예를 들어 7 내지 14개의 몰드 세그먼트로 구성되되, 이들 각각은 내측의 반대편에 몰드 세그먼트 스파인을 구비하며, 그에 의해 몰드 세그먼트들은 타이어 가류 몰드의 세그먼트 슈 상에 그 자체로 공지된 방식으로 배치된다.
가류될 타이어의 트레드의 프로파일링을 형성하기 위해, 몰드 세그먼트부(1)는 몰드 요소들(특히, 리브들(3), 라멜라들(4), 및 가능하게는 마이크로라멜라들(11))을 구비하되, 도시된 실시예에서 리브들(3)은 적어도 부분적으로는 리브 스켈레톤(5)에 의해 및 부분적으로는 인서트들(6)에 의해 형성되는데, 이는 보다 상세히 설명될 것이다.
라멜라들(4)은 일반적으로 0.40 mm 내지 1.00 mm 크기 정도의 폭을 가지되, 이들의 높이는 가변적이며 적어도 소정의 부분들에서 리브 높이에 상응한다. 일반적으로 좁고 얕은 사이프들을 형성하는 마이크로라멜라들(11)은 약 0.20 mm 내지 0.30 mm의 폭 및 높이를 갖는다.
몰드 세그먼트부들(1)의 후방측은 예를 들어 단순한 원통면이고, 그에 따라 몰드 세그먼트부들(1)은 적절하게 설계된 어댑터들에 의해 가류 몰드의 세그먼트 슈에 부착될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 몰드 세그먼트부들(1) 자체가 이미 가류 몰드의 컨테이너에 대한 경계면으로 설계된다.
몰드 세그먼트부(1)의 베이스부(2)는 금속 재료, 특히 강 합금 또는 알루미늄 합금으로 구성된다. 도시된 실시예에서, 베이스부(2)는 밀링된 리브 스켈레톤(5) 및 측방향 외주 영역들 상의 밀링된 숄더 장식 리브들(2a)을 갖는 밀링된 부품이다(도 2). 리브 스켈레톤(5)은 리브 플랭크들(5b)을 갖는 리브들(5a)을 구비하되, 이들의 배치 및 코스는 리브들(3)의 배치 및 코스에 상응한다. 리브 스켈레톤(5)의 리브들(5a)은 홈들을 형성하는 리브들(3)보다 좁고, 리브 플랭크들(5b)은 후술하는 바와 같이 인서트들(6)의 프레임부들(7b)에 의해 보완되는 미싱 플랭크부들이다. 바람직한 실시예에 따르면, 리브 플랭크들(5b)은 반경 방향으로 배향되는 평탄면들이다. 기본적으로, 리브들(5a)은 인서트들(6)이 동일 평면(flush) 방식으로 위에서 삽입될 수 있도록 리브 플랭크들(5b)과 함께 밀링된다. 리브들(5a)의 뾰족한 영역들의 레벨은 홈들을 형성하는 리브들(3)의 레벨에 상응한다. 그러나, 리브들(5a)은 리브들(3)보다 큰 높이를 갖는데, 이들이 숄더측에서 숄더 장식 리브들(2a)과 함께, 평탄한 하면들(8)을 갖는 더 깊게 밀링된 함몰부들을 둘러싸기 때문이다. 이러한 함몰부들의 깊이 또는 하면들(8)의 레벨은, 인서트들(6)이 삽입될 때, 몰드 표면을 형성하는 인서트들(6)의 내측이 의도된 몰드 표면 레벨에 있도록, 인서트들(6)의 바닥 플레이트들(7b)의 두께에 맞게 순응된다. 하면들(8)의 배향은 가류될 타이어의 트레드의 외측의 요망된 라운딩 또는 윤곽에 맞게 순응된다.
통기를 위해, 베이스부(2)는 하면들(8)과 후방측 사이에서 관통되되, 하면(8)마다 각각 더 많은 수의 구멍(9)이 형성되거나, 통기를 위해 단지 1개 또는 2개의 구멍(9)이 형성되고, 구멍(9) 또는 구멍들(9)에 연결되는 편평한 함몰부들의 일종의 채널 네트워크가 각각의 하면(8) 상에 밀링된다.
인서트들(6)은 적층 공정, 특히 선택적 레이저 용융에 의해 구축 플레이트(10) 상에 더 많은 수로 금속 분말로 구축된다(도 4). 구축 플레이트(10)는 평탄한 플레이트이며, 바람직한 실시예에서, 구축 플레이트(10)의 두께는 또한 베이스부(2)의 전술한 함몰부들의 필수 깊이를 결정한다. 구축 플레이트(10)에는 먼저, 베이스부(2)의 구멍들(9)의 배치에 상응하는 구멍들(10a)이 또한 제공된다. 하면들(8) 상에 제공될 수 있는 밀링된 채널 네트워크들에 상응하는 채널 네트워크들이 형성될 수 있지만, 반드시 필요하지는 않는데, 하면들(8) 상에 밀링되는 채널 네트워크들이 일반적으로 이미 양호한 통기를 보장하기 때문이다.
구축 플레이트(10)는 그에 따라 3D 프린터 내에 정렬되며 위치되고, 형성되는 구멍들(10a)은 구축 플레이트(10)의 상측과 동일 평면 방식으로 금속 분말 등으로 충진된다. 이후, 개별 인서트들(6)은 의도된 라멜라들(4; 도 4), 추가 마이크로 라멜라들(11; 도 8), 다른 표면 구조들, 선택적으로 문자, 트레드마모 표시 등과 함께 의도된 설계로 층상 구축된다. 통기 구멍들이 구축 플레이트(10) 내의 구멍들(10a)의 위치에서 자유롭게 남겨진다. 인서트들(6; 도 6)은 또한, 인서트들(6)이 베이스부(2) 상의 의도된 위치에 삽입될 때, 리브 스켈레톤(5)의 리브들(5a)이 홈들을 형성하는 완전한 리브들(3)을 형성하도록 보완되게 하기 위해, 의도된 라멜라들(4), 가능하게는 마이크로라멜라들(11), 전술한 외주 프레임부들(7a), 바닥 플레이트(7b)로 구축된다. 홈들을 갖는 트레드 프로파일의 실제 설계에 따라, 인서트들(6)은 또한 2개 또는 3개의 측면 상에만 프레임부들(7a)을 구비할 수 있고/있거나, 리브 스켈레톤(5)과 함께, 트레드 내에 더 많은 프로파일 블록, 2개 초과의 프로파일 블록, 또는 다른 블록상 구조를 형성하도록 설계될 수 있다. 인서트들(6)은 또한 리브 스켈레톤과 별도로 리브들을 형성하는 몰드 요소들을 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 몰드 세그먼트부(1)의 베이스부(2)는 리브 스켈레톤을 구비하는 것이 아니라, 의도된 리브들을 형성하는 몰드 요소들과 함께 적층 구축된 인서트들이 위치되고 체결되는, 예를 들어 나사결합되는 내표면을 구비한다. 리브들은 인서트들의 외주 프레임부들로서 구축될 수 있거나 인서트들 내에 형성될 수 있고, 그에 따라 외주 프레임부들을 구비하지 않는 인서트들 또는 외주 프레임부들을 단지 부분적으로 구비한 인서트들을 사용하는 것이 가능하다.
구축 플레이트(10)의 상측에는, 각각의 인서트(6)의 바닥 플레이트(7b)가 서로에 대해 단차진 방식으로 평행하게 진행되는 평탄한 몰드 면적 요소들(12)로 구축되고, 이의 최외곽 층은 각각의 경우 평탄한 외표면을 갖는 용융 금속 분말층이다.
도 7은 2개의 프레임부(7a) 사이에 서로 평행하게 진행되는 3개의 적층 구축된 라멜라(4)를 갖는 인서트(6)의 예시적인 실시예를 도시한다. 구축 플레이트(10)의 표면과 평행하게 진행되는 적층 구축된 평탄한 몰드 면적 요소(12)가 각각의 경우 라멜라들(4) 사이 및 2개의 외부 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이에 위치된다. 외부 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이의 몰드 면적 요소들(12)은 상응하는 높이를 가지며, 구축 플레이트(10)에 대해서는, 더 내향 위치되는 라멜라들(4) 사이의 2개의 몰드 면적 요소(12)보다 높은 레벨에 있고, 이들의 레벨들은 마찬가지로 상응한다.
각각의 인서트(6)는 몰드 세그먼트부(1) 상의 특정 위치를 점유하거나 특정 위치에 대해 의도된다. 각각의 위치에서, 각각의 인서트(6)는 최적의 방식으로 이 위치에 제공되는 트레드 외표면의 외부 윤곽 또는 곡률을 형성하도록 의도된다. 따라서, 몰드 면적 요소들(12)은, 몰드 면적 요소들(12)이 최적의 방식으로 관련 트레드 영역의 곡률에 맞게 순응되는 레벨을 갖게 되도록, 이런 점에서 적층 공정에 사용되는 층 두께에 맞게 순응되는 수의 층들로 구축된다.
도 8은 3개의 라멜라(4)를 갖는 인서트(6)의 예시적인 실시예를 도시하되, 각각의 마이크로라멜라(11)가 각각의 경우 3개의 라멜라들(4)과 외부 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이에 적층 구축되어 있다. 마이크로라멜라들(11) 및 라멜라들(4)은 특히 서로 평행하게 진행되고, 마이크로라멜라들(11)은 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이의 중앙에 놓여있다. 각각의 단일의 평탄한 몰드 면적 요소(12)가 마이크로라멜라들(11)과 라멜라들(4) 사이 및 마이크로라멜라들(11)과 프레임부들(7a) 사이에 적층 형성된다. 몰드 면적 요소들은, 이들의 레벨이 형성될 트레드 영역의 곡률에 맞게 최적으로 순응되도록, 단차진 방식으로(상이한 레벨에서) 서로 및 라멜라들(4) 및 마이크로라멜라들(11)과 평행하게 진행된다.
도 9는 서로 평행하게 진행되는 3개의 라멜라(4)를 갖는 인서트(6)의 일 실시예를 도시한다. 인서트(6)는 몰드 세그먼트부(1) 상의 위치에 대해 의도되되, 이 위치에 형성될 트레드부의 외부 윤곽은 인접한 라멜라들(4) 및/또는 외부 라멜라들(4)의 베이스와 프레임부들(7a) 사이에 적어도 100 ㎛의 높이차(Δh1)를 요구한다. 상호 위치된 라멜라들(4) 사이 및/또는 외부 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이에서, 몰드 면적 요소(12)는 각각의 경우 2개의 평탄한 표면적으로 적층 구축되고, 이들은 서로 평행하게 진행되며 상이한 레벨에 있다. 인서트(6) 내의 이러한 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행된다. 도시된 예에서, 양측에서 중간 라멜라(4)에 인접하는 2개의 표면적은 구축 플레이트(10)에 대해 최저 레벨에 있고, 각각의 최외곽 몰드 면적 요소들(12) 상의 최외곽 표면적들은 비교적 최고 레벨에 있다. 2개의 표면적 대신에, 상이한 레벨을 갖는 3개 이상의 표면적을 형성하는 것이 또한 가능하다. 라멜라들(4)과 평행하게 진행되는 각각의 수직 측면(12a)이 각각의 몰드 면적 요소(12) 내의 2개의 표면적 사이에 진행된다. 표면적들의 폭(b)은 바람직하게는 실질적으로 상응하지만, 라멜라들(4) 사이 또는 라멜라들(4)과 프레임부들(7a) 사이의 거리 및 재현될 곡률에 따라, 바람직하게는 서로 많아야 ±30% 상이할 수 있다.
라멜라들(4) 및 마이크로라멜라들(11)은 지그재그 형상 또는 파형 형태일 수 있고/있거나 임의의 다른 요망된, 특히 3차원 구조를 가질 수 있다. 라멜라들(4) 및 마이크로라멜라들(11)은 또한 가변 높이로 형성될 수 있다.
평탄한 몰드 면적 요소들(12) 또는 이들의 표면적들은 추가로 또한 임의의 요망된 방식으로 고해상도 인쇄될 수 있고, 이를 통해 상이한 표면 구조들을 획득할 수 있다. 이러한 구조들은 각각 금속 분말층의 층 두께에 상응하는 예를 들어 30 ㎛의 높이 또는 깊이를 갖는 아주 작은 융기부들 및/또는 함몰부들이며, 특히 시각적 요소들, 기하학적 패턴들, 또는 문자들이거나, 예를 들어 새로운 비마모 타이어의 경우 트레드의 양호한 얼음 또는 눈 그립 특성을 가져오는 구조들을 트레드 내에 피상적으로 형성하는 구조들이다.
인서트들(6)은 이들이 직접 구축되는 구축 플레이트부와 함께 바람직하게는 예를 들어 레이저 빔, 워터 제트에 의해 또는 기계적으로 구축 플레이트(10)로부터 절단된다. 필요시, 끼워맞춤면들이 연이어 기계가공된다. 따라서, 이러한 인서트들(6)의 하부는 각각 몰드 면적 요소들(12)을 갖는 적층 구축된 바닥 플레이트(7b) 및 구축 플레이트부로 구성된다. 대안적인 실시예에서, 인서트들(6)은 구축 플레이트(10)의 상측을 따라 분리(예를 들어, 절단)되고, 이러한 인서트들의 하부들은 그에 따라 적층 구축된 바닥 플레이트들(7b)이다. 다른 대안에서, 조립식 바닥 플레이트들이 인서트들의 치수에 따라 사용되고, 각각의 인서트는 별개의 바닥 플레이트 상에 구축된다.
이후, 마감처리된 인서트들(6)은 베이스부(2) 상의 위치에 체결된다. 인서트들(6)의 고정 연결이 예를 들어 삽입 전에 베이스부(2)를 가열함으로써 수축에 의해 이행된다. 대안으로, 인서트들(6)은 나사결합 또는 용접에 의해 베이스부(2)에 연결될 수 있다.
인서트들의 적층 구축은 베이스부들(2) 상의 밀링 작업과 마찬가지로 소프트웨어 제어로 자동으로 이루어진다. 단차진 전이로 인해, 소프트웨어 제어가 기반하고 있는 알고리즘은 가장 최적의 성능을 달성하기 위해 타이어 상의 가장 최적의 구성을 보장하도록 특정 요건을 충족시켜야 한다.
도 10은 공압 차량 타이어의 트레드의 프로파일 블록(13)의 단면도를 개략적으로 도시하되, 사이프들(14) 및 마이크로사이프들(15)이 프로파일 블록(13) 내에 형성되어 있다. 단면은 예시의 차원에서 트레드의 원주 방향의 단면이고, 그에 따라 바람직하게는 모두 서로 평행하게 연장되는 사이프들(14) 및 마이크로사이프들(15)이 축 방향으로 연장된다. 공압 차량 타이어의 구름 중에 지표면과 접촉하게 되는 프로파일 블록(13)의 외표면을 따라, 엔벌로프(16)가 파선에 의해 추가로 표시되는데, 상기 엔벌로프는 종래의 타이어 가열 프레스에서 타이어의 가류 중에 제조되는 외부 윤곽을 나타낸다. 본 발명에 따르면, 프로파일 블록(13)은 모두 서로 평행하게 진행되는 포지티브 면적 요소들(13a)로 구성되는 외표면을 구비하지만, 이들의 상호 배치는 엔벌로프들(16)의 코스 및 곡률에 맞게 순응된다.
1 몰드 세그먼트부
2 베이스부
2a 숄더 장식 리브
3 리브
4 라멜라
5 리브 스켈레톤
5a 리브
5b 리브 플랭크
6 인서트
7a 프레임부
7b 바닥 플레이트
8 하면
9 구멍
10 구축 플레이트
10a 구멍
11 마이크로라멜라
12 몰드 면적 요소
12a 측면
13 프로파일 블록
13a 포지티브 면적 요소
14 사이프
15 마이크로사이프
16 엔벌로프
b 폭

Claims (15)

  1. 트레드 외표면을 갖는 전체적으로 만곡된 트레드의 적어도 하나의 프로파일 블록 또는 블록상으로 구조화된 영역을 형성하기 위한 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드의 몰드 세그먼트 구성요소의 제조 방법에 있어서, 상기 몰드 세그먼트 구성요소는 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11) 및/또는 리브들 및/또는 리브 영역들과 같은 몰드 요소들 및 바닥부(7b)와 함께 평탄한 구축 플레이트(10) 상의 금속 분말의 평탄한 층상 적용 및 용융에 의한 선택적 레이저 용융과 같은 적층 공정에 의해 구축되고, 상기 몰드 요소들은 상기 트레드 외표면의 영역을 형성하는 상호 인접한 몰드 면적 요소들(12)을 획정하거나 이들 주위에서 진행되는 방법으로서,
    몰드 면적 요소들(12)은 각각의 경우 단일의 평탄한 표면적으로서, 또는 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적(12a)으로 적층 구축되고, 상기 몰드 면적 요소들(12) 또는 이들의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 상기 구축 플레이트(10)에 대해서는, 이들의 상호 배치가 형성될 상기 트레드 외표면의 상기 영역의 곡률에 상당히 근사하도록, 상이한 레벨에 있는 면적들인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11)이 서로 평행하게 연장되되, 레벨차를 초래하는 측면들로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적을 갖는 몰드 면적 요소들은, 상기 측면들이 상기 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11)의 코스와 평행하게 진행되도록, 적층 구축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 몰드 면적 요소들(12)은 서로 많아야 ±30% 상이한 폭(b)을 갖도록 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적으로 적층 구축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 인서트(6)가, 몰드 세그먼트 구성요소로서, 라멜라들(4), 마이크로라멜라들(11) 및/또는 리브들(5a) 및/또는 리브 부분 영역들과 같은 몰드 요소들, 가능하게는 외주 프레임부들(7b) 및 바닥 플레이트(10)로 적층 구축되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 각각 상기 적층 공정의 층 두께에 상응하는 높이 또는 깊이를 갖는 융기부 및/또는 함몰부 형태의 구조들이 몰드 면적 요소들(12) 상에 피상적으로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피상적으로 인쇄되는 구조들은 시각적인 요소, 기하학적 패턴, 문자 등인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 피상적으로 인쇄되는 구조들은 망상 방식으로 설계된 구조들과 같이 균일하게 배치된 구조들인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 트레드 외표면을 갖는 전체적으로 만곡된 트레드의 적어도 하나의 프로파일 블록 또는 블록상으로 구조화된 영역을 형성하기 위한 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드의 몰드 세그먼트 구성요소에 있어서, 상기 몰드 세그먼트 구성요소는 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11) 및/또는 리브들 및/또는 리브 부분 영역들과 같은 몰드 요소들 및 바닥부(7b)와 함께 평탄한 구축 플레이트(10) 상의 금속 분말의 평탄한 층상 적용 및 용융에 의한 선택적 레이저 용융과 같은 적층 공정에 의해 구축되고, 상기 몰드 요소들은 상기 트레드 외표면의 영역을 형성하는 상호 인접한 몰드 면적 요소들(12)을 획정하거나 이들 주위에서 진행되는 몰드 세그먼트 구성요소로서,
    몰드 면적 요소들(12)은 각각의 경우 단일의 평탄한 표면적이거나, 또는 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적으로 구성되고, 상기 몰드 면적 요소들(12) 또는 이들의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 상기 구축 플레이트(10)에 대해서는, 이들의 상호 배치가 형성될 상기 트레드 외표면의 상기 영역의 곡률에 상당히 근사하도록, 상이한 레벨에 있는 면적들인 것을 특징으로 하는 몰드 세그먼트 구성요소.
  9. 제8항에 있어서, 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적을 갖는 몰드 면적 요소들(12)의 경우, 상기 표면적들은 서로 많아야 ±30% 상이한 폭(b)을 가지는 것을 특징으로 하는 몰드 세그먼트 구성요소.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11)이 서로 평행하게 연장되되, 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 평탄한 표면적(12a)을 갖는 몰드 면적 요소들(12)의 경우, 상기 레벨차를 갖는 측면들은 라멜라들(4) 및/또는 마이크로라멜라들(11)과 평행하게 진행되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 몰드 세그먼트 구성요소.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰드 세그먼트 구성요소는 적어도 하나의 프로파일 블록을 형성하는 인서트(6)이며, 상기 인서트(6)는 상기 바닥부, 몰드 요소들, 및 가능하게는 홈들을 형성하는 리브들 또는 홈들의 일부를 형성하는 리브들인 외주 프레임부들(7b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 몰드 세그먼트 구성요소.
  12. 공압 차량 타이어를 위한 가류 몰드로서, 제8항 내지 제11항 중 적어도 한 항에 따른 몰드 세그먼트 구성요소들을 포함하는 몰드 세그먼트들을 포함하는, 가류 몰드.
  13. 프로파일형의 전체적으로 만곡된 트레드를 갖는 공압 차량 타이어에 있어서, 상기 트레드는 홈들에 의해 프로파일 블록들(13)로 분할되고/되거나 블록상으로 구조화되고, 상기 프로파일 블록들(13) 및/또는 블록상 구조들은 특히 이들을 통과하는 사이프들(14) 및/또는 마이크로사이프들(15)을 구비하도록 존재하며, 포지티브 면적 요소들(13a)이 사이프들(14) 또는 마이크로사이프들(15) 사이 또는 사이프들(14)과 마이크로사이프들(15) 사이 또는 사이프들(14), 마이크로사이프들(15), 및 홈들 사이에 형성되는 공압 차량 타이어로서,
    프로파일 블록(13) 또는 블록상 구조 내의 포지티브 면적 요소들(13a)은 각각 단일의 평탄한 표면적이거나, 또는 각각 적어도 100 ㎛의 레벨차로 서로에 대해 단차진 방식으로 진행되는 복수의 표면적으로 구성되고, 프로파일 블록 또는 블록상 구조의 표면적들은 모두 서로 평행하게 진행되며, 상기 트레드의 곡률을 따르기 위해 상이한 레벨에 있는 것을 특징으로 하는 공압 차량 타이어.
  14. 제13항에 있어서, 트레드는 서로 평행하게 연장되는 사이프들(14) 및/또는 마이크로사이프들(15)을 갖는 프로파일 블록들(13) 및/또는 블록상 구조들을 구비하되, 상이한 레벨에 있는 복수의 표면적으로 구성되는 포지티브 면적 요소들(13a)의 경우, 상기 표면적들은 상기 사이프들(14) 및/또는 마이크로사이프들(15)의 코스를 따르기 위해 이들과 평행하게 진행되는 적어도 하나의 에지에 의해 획정되는 것을 특징으로 하는 공압 차량 타이어.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 복수의 표면적으로 구성되는 포지티브 면적 요소들의 경우, 상기 표면적들은 서로에 대해 상승 또는 하강 방식으로 단차지도록 상이한 레벨에 있는 것을 특징으로 하는 공압 차량 타이어.
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