EP3755528A1

EP3755528A1 - Method for producing mould segments of a segmented vulcanising mould for vehicle tyres and mould segment for a segmented vulcanising mould

Info

Publication number: EP3755528A1
Application number: EP19700038.3A
Authority: EP
Inventors: Nicholas Hoppe; Randomil Celadnik; Fabian Blömer; Jürgen DZICK
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2020-12-30
Also published as: DE102018202603A1; WO2019161977A1

Abstract

The invention relates to a method for producing mould segments (8) of a preferably segmented vulcanising mould for vehilce tyres, wherein the mould segments (8) can be joined to form a ring (13) and • - wherein each mould segment (8) has a segment back (17) facing away from the cavity (20) of the vulcanising mould, with which segment back the mould segment (8) is to be arranged in a device suitable for vehicle tyres, preferably in a segment shoe (7) of the vulcanising mould and • - wherein each mould segment (8) has a mould side (14) facing the cavity (20) of the vulcanising mould, which mould side has the negative profile of the tread and • - wherein the negative profile is created by means of a generative production method. A carrier element (16), onto which the mould side (14) facing the cavity (20) of the vulcanising mould is integrally applied by means of the generative production method, is used as the segment back (17) so as to obtain a hybrid mould segment (8). The invention further relates to a mould segment for a vulcanising mould.

Description

Beschreibung description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON FORMSEGMENTEN EINER SEGMENTIERTENMETHOD FOR THE PRODUCTION OF FORMS SEGMENTS OF A SEGMENTED

VULKANISIERFORM FÜR FAHRZEUGREIFEN UND FORMSEGMENT FÜR EINE SEGMENTIERTE VULKANISIERFORM VULCANISING FOR VEHICLE TIRE AND FORMS SEGMENT FOR A SEGMENTED VULCANISING FORM

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formsegmenten einer The invention relates to a method for producing mold segments of a

vorzugsweise segmentierten Vulkanisierform für Fahrzeugreifen, wobei die Formsegmente zu einem Ring zusammenfügbar sind und wobei jedes Formsegment einen dem Hohlraum der Vulkanisierform abgewandten Segmentrücken aufweist, mit welchem das Formsegment in einer für Fahrzeugreifen geeigneten Vorrichtung, vorzugsweise einem Segmentschuh der Vulkanisierform, anzuordnen ist und wobei jedes Formsegment eine dem Hohlraum der Vulkanisierform zugewandte Formseite aufweist, welche das Negativprofil des Preferably, a segmented Vulkanisierform for vehicle tires, wherein the mold segments are assembled into a ring and wherein each mold segment has a cavity facing away from the Vulkanisierform segment back, with which the mold segment in a vehicle tire suitable device, preferably a segment shoe of the Vulkanisierform to arrange, and wherein each mold segment a mold side facing the cavity of the vulcanizing mold, which has the negative profile of the

Faufstreifens beinhaltet und wobei man das Negativprofil mittels eines generativen Faufstreifens includes and where the negative profile by means of a generative

Fertigungs Verfahrens aufbaut. Build up manufacturing process.

Die Reifenvulkanisation erfolgt in Heizpressen, bei der der Reifenrohling in eine geeignete Vulkanisierform eingesetzt und unter Einwirkung von Wärme sowie Druck vulkanisiert wird. Die Formsegmente formen und heizen den Faufstreifen des Rohreifens und prägen dessen Faufstreifenprofil. Die Erfindung bezieht sich auf jeglichen Heizpressentyp The tire vulcanization is carried out in heating presses, in which the green tire is inserted into a suitable Vulkanisierform and vulcanized under the action of heat and pressure. The mold segments shape and heat the finned strip of the green tire and shape its furring profile. The invention relates to any type of heating press

(Vorrichtung), vorzugsweise auf segmentierte Vulkanisierformen. (Device), preferably on segmented Vulkanisierformen.

Formsegmente werden traditionell durch Gussprozesse mit anschließender spanender Bearbeitung oder ausschließlich durch spanende Bearbeitung hergestellt. Mold segments are traditionally produced by casting processes with subsequent machining or exclusively by machining.

Es ist ebenfalls bekannt, das komplette Negativprofil eines Faufstreifen oder auch einzelneIt is also known, the complete negative profile of a Faufstreifen or individual

Elemente des Faufstreifens, wie beispielsweise Famellen, durch generative Elements of the tufts, such as Famellen, by generative

Fertigungs verfahren herzustellen und in der traditionell gefertigten Formfläche anzuordnen. Der Vorteil von generativen Fertigungsverfahren ist insbesondere in der zeit- und kostengünstigen Erstellung sowie in der Freiheit der Formgestaltung der Formflächen bzw. einzelner Elemente dieser Formflächen zu sehen. Manufacturing process and arrange in the traditionally manufactured molding surface. The advantage of generative manufacturing processes can be seen in particular in the time and cost-effective creation and in the freedom of the shape of the mold surfaces or individual elements of these mold surfaces.

Aus der FR 2939714 Bl ist es bekannt, das gesamte Negativprofil des Faufstreifens als dünnwandige Schale mittels eines generativen Fertigungsverfahrens herzustellen und diese Schale in einem Formsegment mit gegengleicher Aufnahme für diese dünnwandige Negativprofil- Schale anzuordnen. Nachteilig ist jedoch, dass die vergleichsweise dünnwandige Schale zu einem eigenspannungsinduzierten, geometrischen Bauteilverzug neigt und dass es für die passgenaue Fertigung einer komplexen und aufwendigen From FR 2939714 Bl it is known to produce the entire negative profile of the Faufstreifens as a thin-walled shell by means of a generative manufacturing process and to arrange this shell in a mold segment with gegengleicher recording for this thin-walled negative profile shell. The disadvantage, however, is that the comparatively thin-walled shell tends to an intrinsic stress-induced, geometric component distortion and that it is for the custom-fit production of a complex and expensive

Nachbearbeitung bedarf. Post-processing required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von The invention has for its object to provide a process for the preparation of

Formsegmenten einer segmentierten Vulkanisierform zur Verfügung zu stellen, welches kostengünstig ist, mit welchem Formsegmente mit nur sehr geringem oder keinem To provide mold segments of a segmented Vulkanisierform, which is inexpensive, with which form segments with little or no

Bauteilverzug herstellbar sind und mit welchem aufwändige Profilgeometrien realisierbar sind. Component distortion can be produced and with which complex profile geometries can be realized.

Der Erfindung liegt zudem die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Formsegment sowie einen Fahrzeugreifen zur Verfügung zu stellen. The invention is also based on the object to provide a corresponding mold segment and a vehicle tire available.

In Bezug auf das Verfahren wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass man ein als Segmentrücken dienendes Trägerelement auswählt und dass man auf dieses Trägerelement stoffschlüssig mittels des generativen Fertigungs Verfahrens die dem Hohlraum der Vulkanisierform zugewandte Formseite samt Negativprofil aufbringt, so dass man ein hybrides Formsegment erhält. With regard to the method, this object is achieved according to the invention by selecting a carrier element serving as a segment back and applying the mold side together with the negative profile facing the cavity of the vulcanizing mold to this carrier element by means of the additive manufacturing process, so as to form a hybrid mold segment receives.

Erfindungswesentlich ist, dass man ein geeignetes Trägerelement wählt, auf welches man mittels eines generativen Fertigungsverfahrens die Formseite aufbringt. Trägerelement und Formseite sind stoffschlüssig miteinander und unlösbar voneinander verbunden und bilden somit bezüglich ihrer Fertigung und/oder ihrer Materialen ein hybrides Stück. Dadurch, dass die Formseite stoffschlüssig auf das Trägerelementelement aufgebracht wird und somit das Trägerelement mit der Formseite ein hybrides Formsegment bildet, nimmt die It is essential to the invention that one selects a suitable carrier element to which the mold side is applied by means of a generative manufacturing process. Carrier element and mold side are cohesively connected to each other and inseparable from each other and thus form a hybrid piece with respect to their production and / or their materials. Thereby, that the mold side is applied cohesively to the carrier element element and thus forms the carrier element with the mold side of a hybrid mold segment, takes the

Trägerplatte Spannungen mit auf und ein nachteiliger Bauteilverzug ist vermieden. Als Trägerelement eignet sich ein mittels konventioneller Verfahren (bspw. Urformen, Support plate stresses on and a disadvantageous component distortion is avoided. As a carrier element is a by conventional methods (eg. Urformen,

Umformen, Trennen und Zerspanen oder Fügen) hergestelltes Halbzeug wie beispielsweise eine gefräste Walzplatte. Die komplette Formseite ist mittels des generativen Verfahrens gefertigt. Hierzu zählen beispielsweise Profilrillen, Profilelemente, spezifische Merkmale wie Abriebindikator, Abschlussflächen und auch im Inneren der Formseite angeordnete Strukturen, wie beispielsweise zur Entlüftung dienende Strukturen. Daher eignet sich dieses Verfahren sowohl zur Herstellung von Formsegmenten für Versuchs-/ oder Forming, cutting and cutting or joining) produced semi-finished products such as a milled plate. The complete form side is made by the generative process. These include, for example, tread grooves, profile elements, specific features such as abrasion indicator, end surfaces and also arranged in the interior of the mold side structures, such as serving for bleeding structures. Therefore, this method is suitable both for the production of mold segments for trial / or

Ausstellungsreifen als auch für Serienreifen. Exhibition tires as well as for production tires.

Unter dem Begriff„Formseite“ ist das gesamte Volumen zu verstehen, welches mittels eines oder in Kombination mehrerer generativer Verfahren auf das Trägerelement aufgebracht wird und im in der Vulkanisierform montierten Zustand des Formsegmentes zum Hohlraum dieser weist. Die Formseite beinhaltet das komplette Negativprofil des Laufstreifens mit all seinen Ausgestaltungen. The term "mold side" is to be understood as meaning the entire volume which is applied to the carrier element by means of one or a combination of several generative methods and which faces the cavity of the mold segment in the state of the mold segment mounted in the vulcanizing mold. The mold side contains the complete negative profile of the tread with all its configurations.

Anders ausgedrückt: man erzeugt mindestens das Negativ des vollständigen Reifenprofils inklusive aller reifenprofil- und formseitig relevanten Merkmale generativ auf der dem Hohlraum der Vulkanisierungsform zugewandten Seite eines konventionell hergestellten Trägerelements. Der generativ erzeugte Materialanteil verbleibt dauerhaft im In other words, at least the negative of the complete tire profile, including all tire profile and shape-relevant features, is generated generatively on the side of a conventionally produced carrier element facing the cavity of the vulcanization mold. The generatively generated material content remains permanently in the

stoffschlüssigen Verbund mit dem als integraler Bestanteil des hybriden Segmentkörpers ausgeführten Trägerelements, welches im Fertigstellungszustand des hybriden cohesive bond with the executed as an integral Bestanteil of the hybrid segment body support element, which in the completion state of the hybrid

Segmentkörpers auf der dem Hohlraum der Vulkanisierungsform abgewandten Seite als Segment Rücken ausgeführt ist. Segment body on the side facing away from the cavity of the vulcanization mold side is designed as a segment back.

Zum Druck der Formseite mittels der generativen Fertigungs verfahren sind vorab in bekannter Art und Weise entsprechende 3D-Daten erzeugt worden. Zweckmäßig ist es, wenn man das Trägerelement aus dem gleichen Material oder aus einem Material, welches dem generativ zu erzeugenden Material in seinen physikalischen Eigenschaften ähnlich ist, ausführt. Dadurch werden ein sicherer Stoffschluss sowie eine Materialverträglichkeit gewährleistet. Es eignen sich beispielsweise jegliche Metalle, Metalllegierungen sowie Kunststoffe und weitere Werkstoffe, die sich für die dargelegte Anwendung in einer Reifenform und einer entsprechenden Verarbeitung eignen. To print the form side by means of the generative manufacturing process corresponding 3D data has been generated in advance in a known manner. It is expedient if the carrier element is made of the same material or of a material which is similar in its physical properties to the material to be generatively produced. This ensures a secure material connection and a material compatibility. For example, any metals, metal alloys, as well as plastics and other materials that are suitable for the stated use in a tire mold and a corresponding processing are suitable.

Reifenformsegmente, welche gemäß der dargelegten Fertigungs weise aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen oder Stahl oder Stahllegierungen hergestellt werden, können aufgrund der zu konventionell hergestellten Reifenformsegmenten vergleichbaren physikalischen Produkteigenschaften in der bestehenden Infrastruktur unter Beibehaltung standardisierter Prozesse eingesetzt werden. Tire mold segments, which are manufactured according to the described manufacturing way of aluminum or aluminum alloys or steel or steel alloys, can be used due to the conventionally produced tire mold segments comparable physical product properties in the existing infrastructure while maintaining standardized processes.

Als Baumaterial ist ebenfalls Titan oder eine Titanlegierungen geeignet, wodurch gute mechanische Eigenschaften bei geringem Gewicht des Bauteils erhalten sind. Titanium or a titanium alloy is likewise suitable as the building material, as a result of which good mechanical properties are obtained with a low weight of the component.

Zweckmäßig ist es, wenn man das Trägerelement derart vorfertigt, dass dieses die Form einer etwa quadratischen Platte oder die Form eines kontumahen Segmentrückens oder die Endkontur eines Segmentrückens aufweist und dass man anschließend auf der dem It is useful if you prefabricated the support element such that it has the shape of an approximately square plate or the shape of a contra-segment back or the final contour of a segment back and that subsequently on the

Segmentrücken gegenüberliegenden Fläche die Formseite aufbringt und dass man das Trägerelement bei Form einer quadratischen Platte oder bei kontumaher Form des Segment back opposite surface of the mold side applies and that the carrier element in the form of a square plate or in kontumaher form of the

Segmentrückens zum Erhalt der Endkontur des Segmentrückens nachbearbeitet. Hierdurch ist die Erstellung einer die Endkontur des Segmentrückens aufweisenden Trägerelementes zeitlich und räumlich unabhängig und trennbar von dem generativen Aufbau der Formseite. Je nach Auslastung kann die Trägerplatte vor oder nach dem generativen Aufbringen der Formseite in die Endkontur als Segmentrücken gebracht werden, wodurch die Herstellung des Formsegmentes flexibel ist. Segment back to obtain the final contour of the segment back post-processed. As a result, the creation of a final contour of the segment back having support element is temporally and spatially independent and separable from the generative structure of the form side. Depending on the load, the support plate can be brought before or after the generative application of the form side in the final contour as segment back, whereby the production of the mold segment is flexible.

In einer bestimmten Ausführung der Erfindung führt man die dem Segmentrücken gegenüber liegende Fläche des Trägerelementes plan aus und man bringt die Formseite auf die plane Fläche auf. Eine plane Oberfläche ist nach jetzigem Stand der Technik für das generative Fertigungsverfahren des Pulverbett basierten Laserschmelzverfahrens notwendig. Dieses Verfahren ist beispielsweise unter der Bezeichnung„Selective Laser Melting“ bekannt. In a specific embodiment of the invention, the surface of the carrier element lying opposite the segment back is guided flat and the mold side is brought onto the planar surface. A flat surface is according to the current state of the art for the Generative manufacturing processes of the powder bed based laser melting process necessary. This method is known, for example, under the name "Selective Laser Melting".

In einer alternativen Ausführung der Erfindung führt man die dem Segmentrücken gegenüber liegende Fläche des Trägerelementes bereits entsprechend der gebogenen Kontur der Formseite als gebogene Fläche aus und man bringt die Formseite auf diese gebogene Fläche auf. Eine gebogene Fläche kann mittels des sogenannten„Auftragsschweißens“ als generatives Fertigungsverfahren bedruckt werden. In an alternative embodiment of the invention, the surface of the support element lying opposite the segment back is already made as a curved surface in accordance with the curved contour of the mold side, and the mold side is brought onto this curved surface. A curved surface can be printed by means of the so-called "build-up welding" as a generative manufacturing process.

Zweckmäßig ist es, wenn das Volumen der mittels generativer Verfahren erzeugten It is expedient if the volume of generated by means of generative processes

Formseite etwa gleich groß oder größer als das Volumen des in Endkontur befindlichen Segmentrückens ist. Form page is about the same size or larger than the volume of the segmented back located in the final contour.

Zweckmäßig ist es, wenn man das hybride Formsegment spanend nachbearbeitet und/oder dass man das hybride Formsegment geeigneter Wärme- und Oberflächenbehandlungs- verfahren unterzieht. Durch genannte Prozessschritte können Material- und It is expedient to finish the hybrid molding segment by machining and / or to subject the hybrid molding segment to suitable heat and surface treatment processes. Through these process steps can material and

Oberflächeneigenschaften eingestellt und minimale Formtoleranzen eingehalten werden. Surface properties set and minimum form tolerances are met.

Zweckmäßig ist es, wenn man das Trägerelement derart wählt, dass dieses aus einem oder mehreren Bestandteilen und/oder aus einem oder mehreren Materialien zusammengesetzt ist. Beispielsweise kann das Trägerelement aus Stahl für eine bessere Wärmeleitfähigkeit einen Kem aus Aluminium aufweisen. It is expedient if one selects the carrier element such that it is composed of one or more components and / or of one or more materials. For example, the support element made of steel may have an aluminum core for better thermal conductivity.

Zweckmäßig ist es, wenn man als generatives Verfahren ein Faserschmelzverfahren oder ein Sinterverfahren oder ein Auftragsschweißverfahren oder ein Schmelzverfahren oder Kombinationen der vorgenannten Verfahren oder andere vergleichbare Verfahren, welche formlose bzw. formneutrale Materialien mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse in geometrisch definierte Gestalt überführen, anwendet. Die Anwendung von generativen Fertigungsverfahren ermöglicht eine schnelle, präzise, Ressourcen schonende und von geometrischen Restriktionen befreite Fertigung komplexer Geometrien in einem hybriden Materialverbund und im wechselseitigen Einsatz mit anderen konventionellen F ertigungsmethoden. It is expedient if a fiber fusion process or a sintering process or a deposition welding process or a melting process or combinations of the aforementioned processes or other comparable processes which convert informal or shape-neutral materials into geometrically defined shape by means of chemical and / or physical processes is used as a generative process , The application of generative manufacturing techniques enables a fast, precise, resource-conserving and geometrically-restricted production of complex geometries in one hybrid material composite and in mutual use with other conventional manufacturing methods.

Zweckmäßig ist es, wenn man die gesamte Formseite mit sämtlichen auf und in der Formseite angeordneten Elemente wie das Negativprofil, Entlüftungsbohrungen, It is expedient if the entire mold side with all arranged on and in the mold side elements such as the negative profile, vent holes,

Abriebindikatoren, Schneeflockensymbol und Entlüftungselementen mittels des generativen Fertigungsverfahrens aufbringt. Die Formseite kann durch den generativen Fertigungsprozess bis in den finalen Zustand überführt werden und eine etwaige nachträgliche Einbringung beschriebener Gestaltungselemente und entsprechende dafür benötigte Verfahren und Prozessschritte substituieren. Daraus resultieren Zeit- und Kostenvorteile sowie eine reduzierte Fertigungskomplexität. Abrasion indicators, snowflake symbol and venting elements by means of generative manufacturing process applies. The form side can be converted into the final state by the generative manufacturing process and substitute any subsequent introduction of described design elements and corresponding processes and process steps required for this purpose. This results in time and cost advantages as well as reduced manufacturing complexity.

Zweckmäßig ist es, wenn man während des generativen Fertigungsverfahrens zusätzlich Ausrichtungsmarkierungen erzeugt, mittels derer das hybride Formsegment in zur It is expedient if additional alignment marks are generated during the generative manufacturing process, by means of which the hybrid mold segment is inserted into the

Nachbehandlung geeigneten Vorrichtungen auszurichten ist. Hierdurch ist eine exakte und zeiteffiziente Nachbearbeitung des Formsegmentes ermöglicht. After treatment is to align appropriate devices. As a result, an exact and time-efficient post-processing of the mold segment is possible.

In Bezug auf das Formsegment für eine segmentierte Vulkanisierform wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass dieses nach einer oder mehreren der vorgenannten Verfahrensschritten hergestellt ist. With respect to the mold segment for a segmented vulcanizing mold, the object is achieved in that it is produced according to one or more of the abovementioned method steps.

Das Formsegment zeichnet sich dadurch aus, dass dieses aus einem Trägerelement und einer Formseite besteht, wobei die Formseite mittels eines generativen The mold segment is characterized in that it consists of a carrier element and a mold side, wherein the mold side by means of a generative

Fertigungsverfahrens hergestellt ist und stoffschlüssig mit und unlösbar von dem Manufacturing process is produced and cohesive with and insoluble of the

Trägerelement verbunden ist und bezüglich ihrer Fertigung und/oder ihrer Materialen ein hybrides Formsegment bilden. Carrier element is connected and form a hybrid mold segment with respect to their production and / or their materials.

In Bezug auf den Fahrzeugreifen wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass dieser in einer Vulkanisierform mit wenigstens einem vorgenannten Formsegment vulkanisiert ist. Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der schematischen Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele darstellen, näher beschrieben. With respect to the vehicle tire, the object is achieved in that it is vulcanized in a Vulkanisierform with at least one aforementioned mold segment. Further features, advantages and details of the invention will now be described in more detail with reference to the schematic drawings, which illustrate embodiments.

Dabei zeigt die It shows the

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Reifenvulkanisationsform im geschlossenen Zustand; Fig. 1 is a sectional view of a part of a tire vulcanization mold in the closed state;

Fig. 2 ein Formsegment in dreidimensionaler Ansicht; FIG. 2 shows a molding segment in a three-dimensional view; FIG.

Fig.3 einen Segmentring aus Formsegmenten; 3 shows a segment ring of mold segments;

Fig. 4a bis 4c das herzustellende Formsegment in verschiedenen Schritten des 4a to 4c, the mold segment to be produced in different steps of

erfindungsgemäßen Verfahrens. inventive method.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die wesentlichen Bestandteile einer üblichen Fig. 1 shows schematically the essential components of a conventional

Vulkanisationsform bzw. Heizform für einen Fahrzeugluftreifen für Personenkraftwagen. Die Vulkanisierform befindet sich innerhalb einer Heizpresse, deren Bestandteile nicht dargestellt sind. Eine solche Heizpresse umfasst üblicher Weise einen Pressenoberteil und einen Pressenunterteil und weist die entsprechenden Mechanismen zum Positionieren des zu vulkanisierenden Reifens, zur Betätigung der Bestandteile der Vulkanisationsform, zum Einbringen der Heizmedien und zum Entfernen des fertig vulkanisierten Reifens auf. Vulcanization mold or heating mold for a pneumatic vehicle tire for passenger cars. The Vulkanisierform is located within a heating press, whose components are not shown. Such a heating press usually comprises a press top and a press bottom and has the corresponding mechanisms for positioning the tire to be vulcanized, for operating the components of the vulcanization mold, for introducing the heating media and for removing the finished vulcanized tire.

Die Vulkanisationsform ist eine mehrteilige Containerform mit einer unteren Heizplatte 1 , einer unteren Seitenwandschale 2, einer oberen Heizplatte 3, einer oberen The vulcanization mold is a multipart container shape with a lower heating plate 1, a lower side wall shell 2, an upper heating plate 3, an upper one

Seitenwandschale 4, einem unteren Wulstring 5 und einem oberen Wulstring 15. Zu jenen Bestandteilen der Vulkanisationsform, die zum Öffnen und Schließen in senkrechter Richtung (Pfeil Pl) bewegt werden, gehören die obere Heizplatte 3 mit der an dieser angeordneten oberen Seitenwandschale 4. Die Vulkanisationsform weist ferner einen Segmentring 6 auf, welcher üblicher Weise aus sieben bis elf ringförmig verlaufenden Segmentschuhen 7 zusammengesetzt ist, welche die formgebenden Formsegmente 8 haltern. Bei Sonderformenbau kann die Anzahl der Formsegmente bei 12 bis 120 liegen. Die Segmentschuhe 7 werden beim Öffnen der Vulkanisationsform radial, in Richtung des Pfeiles P2 in Fig.l, auseinander gefahren und geben derart den fertig vulkanisierten Reifen frei. An der Innenseite des gezeigten Segmentschuhes 7 ist ein Formsegment 8 erkennbar, welches den profilierten Laufstreifen des Reifens formt. An der oberen Heizplatte 3 ist ein Schließring 9 angeordnet, welcher eine abgeschrägte Innenfläche aufweist, die mit abgeschrägten Außenflächen der Segmentschuhe 7 des Segmentringes 6 derart zusammen wirken, dass beim Schließen der Vulkanisationsform die Segmentschuhe 7 in radialer Richtung zum geschlossenen Segmentring 6 zusammengefahren werden. In der unteren Heizplatte 1, der oberen Heizplatte 3 und im Schließring 9 sind Heizkammem 10, 11, l2a, l2b, l2c enthalten, in welche zum Vulkanisieren des Reifens zumindest ein Heizmedium, insbesondere Sattdampf (Wasserdampf) eingeleitet wird. Auf diese Weise wird der Rohreifen (nicht dargestellt) von außen über die Segmentschuhe 7, die Seitenwandschalen 2, 4 und die Wulstringe 5, 15 beheizt, sodass diese Heizung üblicherweise als Sidewall shell 4, a lower bead ring 5 and an upper bead ring 15. Among those components of the vulcanization mold, which are moved to open and close in the vertical direction (arrow Pl), include the upper heating plate 3 with the arranged on this upper side wall shell 4. Die Vulkanisationsform also has a segment ring 6, which is usually composed of seven to eleven annular segment shoes 7, which support the shaping mold segments 8. For special molds, the number of mold segments can be 12 to 120. The segment shoes 7 are moved apart when opening the vulcanization mold radially, in the direction of the arrow P2 in Fig.l, and thus release the finished vulcanized tire. On the inside of the segment shoe 7 shown, a mold segment 8 can be seen, which forms the profiled tread of the tire. On the upper heating plate 3, a locking ring 9 is arranged, which has a beveled inner surface which cooperate with bevelled outer surfaces of the segment shoes 7 of the segment ring 6 such that when closing the vulcanization mold segment shoes 7 are moved together in the radial direction to the closed segment ring 6. In the lower heating plate 1, the upper heating plate 3 and the closing ring 9 Heizkammem 10, 11, l2a, l2b, l2c contained, in which at least one heating medium, in particular saturated steam (steam) is introduced to vulcanize the tire. In this way, the green tire (not shown) is heated from the outside via the segment shoes 7, the side wall shells 2, 4 and the bead rings 5, 15, so that this heater is commonly used as

Außenheizung bezeichnet wird. Exterior heating is called.

Ein üblicher Heizbalg ist nicht dargestellt, welcher in bekannter Weise angeordnet ist und mit zumindest einem Heizmedium unter Druck befällt wird, um den Rohreifen in der Form von innen her zu zentrieren, wobei der Heizbalg in eine reifengemäße Torusform gebracht wird. Nachdem der Rohreifen über den Heizbalg von innen erhitzt wird, wird diese Art der Heizung als Innenheizung bezeichnet. A conventional bladder is not shown, which is arranged in a known manner and is pressurized with at least one heating medium under pressure to center the green tire in the form from the inside, wherein the bladder is brought into a mature Torusform. After the green tire is heated from the inside via the bladder, this type of heating is called interior heating.

Die Fig. 2 zeigt ein Formsegment 8 in dreidimensionaler Ansicht, während die Fig. 3 einen aus mehreren Formsegmenten 8 zusammengesetzten Ring 13 aus Formsegmenten 8 zeigt. Die Fig. 4a bis 4c zeigen in verschiedenen Schritten das durch das erfindungsgemäße Verfahren herzustellende Formsegment 8. Die Fig. 2 - 4 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben. FIG. 2 shows a mold segment 8 in a three-dimensional view, while FIG. 3 shows a ring 13 of mold segments 8 composed of a plurality of mold segments 8. FIGS. 4a to 4c show in different steps the mold segment 8 to be produced by the method according to the invention. FIGS. 2 to 4 will be described together below.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung von Formsegmenten 8 einer segmentierten Vulkanisierform für Fahrzeugreifen. Mehrere Formsegmente 8 sind zu einem Ring 13 aus Formsegmenten 8 zusammenfügbar, vergl. Fig. 3. Jedes Formsegment 8 weist einen dem Hohlraum 20 der Vulkanisierform abgewandten Segmentrücken 17 auf, mit welchem das Formsegment 8 in einem Segmentschuh 7 der Vulkanisierform der Fig. 1 anzuordnen ist. Weiterhin weist jedes Formsegment 8 eine dem Hohlraum 20 der The method according to the invention serves to produce shaped segments 8 of a segmented vulcanization mold for vehicle tires. Each mold segment 8 has a segment back 17 facing away from the cavity 20 of the vulcanization mold, with which the mold segment 8 can be arranged in a segment shoe 7 of the vulcanization mold of FIG. 1 is. Furthermore, each mold segment 8 a the cavity 20 of the

Vulkanisierform zugewandte Formseite 14 auf, welche das Negativprofil des Faufstreifens aufweist, Fig. 3. Diese Formseite 14 wird mittels eines oder mehrerer generativen Vulkanisierform facing mold side 14, which the negative profile of the Faufstreifens Fig. 3. This form side 14 is by means of one or more generative

Fertigungs Verfahrens aufgebaut. Built up manufacturing process.

Hierzu wählt man ein als Segmentrücken 17 dienendes Trägerelement 16 aus Stahl, welches in der Fig. 4a vorgefertigt ist und bereits die Endkontur des Segmentrückens 17 aufweist. Die dem Segmentrücken 17 gegenüberliegenden Fläche 18 ist plan ausgeführt. Auf diese plane Fläche 18 des Trägerelementes 16 wird die Formseite 14 stoffschlüssig mittels eines generativen Fertigungs Verfahrens aufgebracht. Hierzu wird exemplarisch stellvertretend für generative Fertigungsverfahren das Selective Laser Melting For this purpose, one chooses a 17 serving as segment back support member 16 made of steel, which is prefabricated in Fig. 4a and already has the final contour of the segment back 17. The segment back 17 opposite surface 18 is executed plan. On this flat surface 18 of the carrier element 16, the mold side 14 is applied cohesively by means of a generative manufacturing process. By way of example, selective laser melting is used as an example of generative production methods

Fertigungs verfahren angewendet, vergl. Fig. 4b. Hierdurch erhält man ein hybrides Formsegment 8, wobei der Segmentrücken 17 fest und unlösbar mit der Formseite 14 verbunden ist, vergl. Fig. 4c. Es ist die gesamte Formfläche 14 mit sämtlichen auf und in der Formseite 14 angeordneten Elemente wie das Negativprofil, Entlüftungsbohrungen, Abriebindikatoren, Schneeflockensymbol und Entlüftungskanälen (die vorgenannte Elemente sind nicht dargestellt) mittels des generativen Fertigungsverfahrens aufgebracht. Optional bearbeitet man das hybride Formsegment 8 spanend nach und/oder man unterzieht das hybride Formsegment 8 geeigneter Wärme- und Oberflächenbehandlungsverfahren.Manufacturing method applied, see Fig. 4b. This results in a hybrid mold segment 8, wherein the segment back 17 is firmly and permanently connected to the mold side 14, see Fig. 4c. It is the entire mold surface 14 with all arranged on and in the mold side 14 elements such as the negative profile, vent holes, wear indicators, snowflake symbol and vent channels (the above elements are not shown) applied by the additive manufacturing process. Optionally, the hybrid molding segment 8 is machined and / or the hybrid molding segment 8 is subjected to suitable heat and surface treatment processes.

Um das hybride Formsegment 8 optimal in den nachbearbeiteten Vorrichtungen To the hybrid mold segment 8 optimally in the reworked devices

positionieren zu können, erzeugt man während des generativen Fertigungsverfahrens zusätzlich Ausrichtungsmarkierungen (nicht dargestellt). In addition, alignment marks (not shown) are created during the additive manufacturing process.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 . untere Heizplatte 1 . lower heating plate

2. untere Seitenwandschale 2. lower side wall shell

3 . obere Heizplatte 3. upper heating plate

4. obere Seitenwandschale4. upper side wall shell

5 . unterer Wulstring 5. lower bead ring

6. Segmentring 6. Segment ring

7. Segmentschuh 7. Segment shoe

8. Formsegment 8. Shape segment

9. Schließring 9. locking ring

10 . untere Heizkammer 10. lower heating chamber

11 . obere Heizkammer l2a . Heizkammer 11. upper heating chamber 12a. heating chamber

l2b . Heizkammer l2b. heating chamber

l2c . Heizkammer l2c. heating chamber

13 . Ring aus Formsegmenten 13. Ring of form segments

14 . Formseite 14. Seiteneigenes

15 . oberer Wulstring 15. upper bead ring

16 . Trägerelement 16. support element

17 . Segmentrücken 17. segment back

18 . Fläche 18. surface

20 . Hohlraum der Yulkanisierform 20. Cavity of the Yulcanisierform

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur Herstellung von Formsegmenten (8) einer vorzugsweise 1. A process for the preparation of mold segments (8) of a preferably

segmentierten Vulkanisier form für Fahrzeugreifen, wobei die Formsegmente (8) zu einem Ring (13) zusammenfügbar sind und segmented Vulkanisier form for vehicle tires, wherein the mold segments (8) to a ring (13) are joined and

wobei jedes Formsegment (8) einen dem Hohlraum (20) der Vulkanisierform abgewandten Segmentrücken (17) aufweist, mit welchem das Formsegment (8) in einer für Fahrzeugreifen geeigneten Vorrichtung, vorzugsweise einem Segmentschuh (7) der Vulkanisierform anzuordnen ist und wherein each mold segment (8) has a segment back (17) facing away from the cavity (20) of the vulcanization mold, with which the mold segment (8) is to be arranged in a device suitable for vehicle tires, preferably a segment shoe (7) of the vulcanization mold, and

wobei jedes Formsegment (8) eine dem Hohlraum (20) der Vulkanisierform zugewandte Formseite (14) aufweist, welche das Negativprofil des Laufstreifens beinhaltet und wherein each mold segment (8) has a mold side (14) facing the cavity (20) of the vulcanizing mold, which mold includes the negative profile of the tread, and

wobei man das Negativprofil mittels eines generativen Fertigungs Verfahrens aufbaut, wherein one builds the negative profile by means of a generative manufacturing process,

dadurch gekennzeichnet, characterized,

dass man ein als Segmentrücken (17) dienendes Trägerelement (16) auswählt und dass man auf dieses Trägerelement (16) stoffschlüssig mittels des generativen Fertigungs Verfahrens die dem Hohlraum (20) der Vulkanisierform zugewandte Formseite (14) samt Negativprofil aufbringt, in that one selects a carrier element (16) serving as a segment back (17) and that the mold side (14) with negative profile facing the cavity (20) of the vulcanization mold is cohesively applied to this carrier element (16) by means of the additive manufacturing process;

so dass man ein hybrides Formsegment (8) erhält. so as to obtain a hybrid shape segment (8).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Trägerelement (16) aus dem gleichen Material oder aus einem Material, welches dem generativ zu erzeugenden Material in seinen physikalischen Eigenschaften ähnlich ist, ausführt, wie Metalle, Metalllegierungen, Kunststoffe. 2. The method according to claim 1, characterized in that one carries out the carrier element (16) made of the same material or of a material which is similar to the generative material to be produced in its physical properties, such as metals, metal alloys, plastics.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the

Trägerelement (16) derart vorfertigt, dass dieses die Form einer quadratischen Platte oder die Form eines kontumahen Segmentrückens (17) oder die Endkontur eines Segmentrückens (17) aufweist und dass man anschließend auf der dem Carrier element (16) prefabricated such that this is the shape of a square plate or the shape of a contra-segment back (17) or the final contour of a Segment back (17) and that then on the

Segmentrücken (17) gegenüberliegenden Fläche (18) die Formseite (14) aufbringt und dass man das Trägerelement (16) bei Form einer quadratischen Platte oder bei kontumaher Form des Segmentrückens (17) zum Erhalt der Endkontur des Segment back (17) opposite surface (18) the forming side (14) applies and that the carrier element (16) in the form of a square plate or in kontumaher form the segment back (17) to obtain the final contour of

Segmentrückens (17) nachbearbeitet. Segment back (17) reworked.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man die dem Segmentrücken (17) gegenüber liegende Fläche (18) des 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one of the segment back (17) opposite surface (18) of the

Trägerelementes (16) plan ausführt und dass man die Formseite (14) auf die plane Fläche (18) aufbringt. Carrier element (16) performs plan and that one applies the mold side (14) on the flat surface (18).

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized

gekennzeichnet, dass man die dem Segmentrücken (17) gegenüber liegende Fläche (18) des Trägerelementes (16) bereits entsprechend der gebogenen Kontur der Formseite als gebogene Fläche ausführt und dass man die Formfläche (14) auf diese gebogene Fläche (18) aufbringt. in that the surface (18) of the carrier element (16) opposite the segment back (17) is already designed as a curved surface in accordance with the curved contour of the mold side, and that the mold surface (14) is applied to this curved surface (18).

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das hybride 6. The method according to claim 3, characterized in that the hybrid

Formsegment (8) spanend nachbearbeitet und/oder dass man das hybride Shaped segment (8) machined and / or that the hybrid

Formsegment (8) geeigneter Wärme- und Oberflächenbehandlungsverfahren unterzieht. Mold segment (8) subjected to suitable heat and surface treatment method.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch 7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass man das Trägerelement derart wählt, dass dieses aus einem oder mehreren Bestandteilen und/oder aus einem oder mehreren Materialien zusammengesetzt ist. characterized in that one selects the carrier element such that it is composed of one or more components and / or of one or more materials.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch 8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass man als generatives Verfahren ein Faserschmelzverfahren oder ein Sinterverfahren oder ein Auftragsschweiß verfahren oder ein in that a fibrous melt process or a sintering process or a build-up welding process is or is used as a generative process

Schmelzverfahren oder Kombinationen der vorgenannten Verfahren oder andere vergleichbare Verfahren, welche formlose bzw. formneutrale Materialien mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse in geometrisch definierte Gestalt überführen, anwendet. Melting processes or combinations of the aforementioned processes or other comparable processes which use informal or shape-neutral materials by means of transfer chemical and / or physical processes into a geometrically defined shape.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch 9. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass man die gesamte Formseite (14) mit sämtlichen auf und in der Formseite (14) angeordneten Elemente wie das Negativprofil, characterized in that the entire mold side (14) is arranged with all the elements arranged on and in the mold side (14), such as the negative profile,

Entlüftungsbohrungen, Abriebindikatoren, Schneeflockensymbol mittels des generativen Fertigungsverfahrens aufbringt. Venting bores, wear indicators, snowflake symbol by means of generative manufacturing process applies.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch 10. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass man während des generativen Fertigungs Verfahrens zusätzlich Ausrichtungsmarkierungen erzeugt, mittels derer das hybride Formsegment (8) in zur Nachbehandlung geeigneten Vorrichtungen auszurichten ist. characterized in that during the generative manufacturing process additional alignment marks are produced, by means of which the hybrid mold segment (8) is to be aligned in devices suitable for aftertreatment.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch 11. The method according to one or more of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass man während des generativen Fertigungsverfahrens zusätzliche funktionale Strukturen im generativ erzeugten Volumen der Formseite (14) generiert. characterized in that generated during the generative manufacturing process additional functional structures in generatively generated volume of the form side (14).

Verfahren nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man ein als Segmentschuh (7) und Segmentrücken (17) dienendes Trägerelement (16) auswählt und dass man auf dieses Trägerelement (16) stoffschlüssig mittels des generativen Fertigungs Verfahrens die dem Hohlraum (20) der Vulkanisierform zugewandte Formseite (14) samt Negativprofil aufbringt, so dass man ein hybrides Segment erhält. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a carrier element (16) serving as segment shoe (7) and segment back (17) is selected, and that the carrier (16) is materially bonded to the hollow space by means of the generative manufacturing process (16). 20) of the Vulkanisierform facing mold side (14) and negative profile applies, so as to obtain a hybrid segment.

12. Formsegment für eine segmentierte Vulkanisierform, dadurch gekennzeichnet, dass dieses nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche 1 bis 11 hergestellt ist. 12. molding segment for a segmented Vulkanisierform, characterized in that this is prepared according to one or more of the preceding claims 1 to 11.

13. Fahrzeugreifen, welcher in einer Vulkanisierform mit einem Formsegment (8) nach Anspruch 12 vulkanisiert ist. 13. A vehicle tire which is vulcanized in a vulcanizing mold with a mold segment (8) according to claim 12.