JP2009119819A - タイヤ用モールドの洗浄装置及びその洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】摩滅及び損傷が抑制されうるタイヤ用モールドの洗浄方法の提供。
【解決手段】このタイヤ用モールドの洗浄方法は、（１）タイヤ用モールドに含まれる複数のセグメント４が、並べられる工程、（２）これらセグメント４が加熱により膨張させられて、隣接するセグメント４の間のクリアランスが狭められる工程及び（３）これらセグメント４のキャビティ面に、研磨材が噴射される工程を含む。この洗浄方法では、加熱により隣接するセグメント４の間のクリアランスが狭められるので、キャビティ面に向かって噴射される研磨材がクリアランスに入り込むことが抑制されうる。この洗浄方法では、セグメント４のキャビティ面１２以外の部分への、研磨材の衝突が抑制されうる。この洗浄方法は、タイヤの外観品質に影響を与えるセグメント４の摩滅及び損傷を抑制しうる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ用モールドの洗浄装置及びその洗浄方法に関する。

図７は、タイヤ用モールド２の一部が示された断面図である。この図７の左右方向は、半径方向である。このモールド２は、多数のセグメント４と、上下一対のサイドプレート６と、上下一対のビードリング８とを備えている。このようなモールド２の一例が、特開２００７−２３７７０８公報に開示されている。

モールド２は、多数の部品が組み合わされることにより構成される。部品の嵌合の観点から、隣接する部品間にはクリアランスが存在する。このクリアランスは、冷間ギャップとも称される。

タイヤの加硫工程では、モールド２にローカバー１０（未架橋タイヤとも称される。）が投入される。ローカバー１０は、多数のゴム部材からなる。ゴム部材の具体例としては、インナーライナー、カーカスプライ、サイドウォール、ベルトプライ、トレッド等が挙げられる。このローカバー１０は、モールド２とブラダー(図示されず)とに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバー１０のゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱により、ゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

セグメント４の、ローカバー１０と接触する面は、キャビティ面１２と称される。前述したように、加硫工程では、加熱によりゴムが架橋反応を起こす。この架橋反応は、副生成物の生成を伴う。一のモールド２で多数のタイヤが製造されるので、このキャビティ面１２には副生成物の堆積が促される。この副生成物が過剰に堆積すると、堆積物がタイヤの外観品質を阻害してしまう。この外観品質維持の観点から、モールド２は定期的に洗浄される。

従来の洗浄方法では、モールド２に含まれるセグメント４は次のようにして洗浄される。まず、複数のセグメント４が並べられる。次に、スプレーガンを持った作業者が、このスプレーガンのノズルからキャビティ面１２に向かって研磨材を噴射させる。この研磨材の噴射により、このキャビティ面１２に形成された堆積物が削り落とされる。このような洗浄方法は、ブラストクリーニングと称される。

特開２００７−２３７７０８公報

前述したように、隣接するセグメント４の間には、クリアランスが存在する。このため、ノズルから噴射された研磨材の一部は、このクリアランスに入りこのセグメント４の合わせ面に衝突する。この研磨材の衝突は、この合わせ面の摩滅及び損傷を招来する。この摩滅及び損傷は、合わせ面の密着性を阻害する。この洗浄方法で洗浄されたセグメント４を含んだモールド２でタイヤを製造すると、セグメント４間にローカバー１０のゴム組成物が流入してしまう。この流入は、タイヤの外観品質に影響する。この洗浄方法は、セグメント４の耐久性を阻害してしまう。

本発明の目的は、摩滅及び損傷が抑制されうるタイヤ用モールドの洗浄装置及びその洗浄方法の提供にある。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄方法は、
（１）タイヤ用モールドに含まれる複数のセグメントが、並べられる工程、
（２）これらセグメントが加熱により膨張させられて、隣接するセグメント間のクリアランスが狭められる工程
及び
（３）これらセグメントのキャビティ面に、研磨材が噴射される工程
を含む。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄装置は、タイヤ用モールドに含まれる複数のセグメントが並べられるホルダー部と、スプレー部とを備えている。このホルダー部は、このホルダー部に並べられるセグメントを加熱しうるヒーターを備えている。このスプレー部は、研磨材を噴射しうるノズルと、このノズルの位置を制御しうるロボットアームとを備えている。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄方法では、加熱により隣接するセグメント間のクリアランスが狭められる。クリアランスへの、ノズルから噴射される研磨材の進入が抑制されうる。この洗浄方法では、セグメントのキャビティ面以外の部分への、研磨材の衝突が抑制されうる。この洗浄方法は、タイヤの外観品質に影響を与えるセグメントの摩滅及び損傷を抑制しうる。この洗浄方法では、モールドの補修回数及び更新頻度が低減されうる。この洗浄方法は、タイヤの生産性に寄与しうる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄装置１４の一部が示された正面図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。この図１及び図２には、この洗浄装置１４以外に、複数のセグメント４も示されている。これらセグメント４は、加硫工程でローカバーが投入されるタイヤ用モールドに含まれる。このセグメント４は、円弧状である。図２に示されているように、９のセグメント４が並べられることにより、リング状のキャビティ面１２が形成される。このキャビティ面１２に、ローカバーのトレッドに相当する部分が接触する。このようなセグメント４を備えるモールド２は、割モールドと称される。この洗浄装置１４は、ホルダー部１６と、スプレー部１８とを備えている。

図３は、図１の洗浄装置１４に設けられるホルダー部１６が示された平面図である。図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。ホルダー部１６は、リング状である。ホルダー部１６は、上ジャケット２０と下ジャケット２２とを備えている。セグメント４は、上ジャケット２０と下ジャケット２２とに挟まれている。なお、図３において、両矢印線Ａはこのホルダー部１６の周方向を表している。

上ジャケット２０は、上記セグメント４の上側に嵌め込まれる。上ジャケット２０は、ベースプレート２４と、サポートプレート２６とを備えている。ベースプレート２４は、円盤状である。ベースプレート２４の中央部分は、上下方向に貫通している。サポートプレート２６は、ベースプレート２４の外縁に沿っている。サポートプレート２６は、ベースプレート２４から紙面の下側に向かって延在している。サポートプレート２６は、円筒状である。サポートプレート２６は、ヒーター２８を備えている。ヒーター２８は、サポートプレート２６に沿って周方向に延在している。

ヒーター２８は、上記セグメント４を加熱し所定温度で保持しうる。図示されていないが、ヒーター２８は、熱源としての電熱線と、温度を調節するサーモスタットとを備えている。ヒーター２８は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーをセグメント４に供給する。

下ジャケット２２には、上記セグメント４の下側が嵌め込まれる。下ジャケット２２に、複数のセグメント４が並べられる。下ジャケット２２は、ベースプレート３０と、サポートプレート３２とを備えている。ベースプレート３０は、円盤状である。ベースプレート３０の中央部分は、上下方向に貫通している。サポートプレート３２は、ベースプレート３０の外縁に沿っている。サポートプレート３２は、ベースプレート３０から紙面の上側に向かって延在している。サポートプレート３２は、円筒状である。このサポートプレート３２は、ヒーター３４を備えている。ヒーター３４は、サポートプレート３２に沿って周方向に延在している。

ヒーター３４は、上記セグメント４を加熱し所定温度で保持しうる。図示されていないが、ヒーター３４は、熱源としての電熱線と、温度を調節するサーモスタットとを備えている。ヒーター３４は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、この熱エネルギーをセグメント４に供給する。この洗浄装置１４では、このヒーター３４は、上ジャケット２０に設けられるヒーター２８と同じである。この下ジャケット２２に、上ジャケット２０に設けられるヒーター２８とは別のヒーターが設けられてもよい。

スプレー部１８は、ノズル３６と、ロボットアーム３８とを備えている。ノズル３６は、研磨材を噴射しうる。この洗浄装置１４では、このノズル３６から噴射された研磨材がキャビティ面１２の堆積物を削り落とす。この研磨材としては、金属製粒子、プラスチック製粒子、砂及びドライアイスが例示される。

ロボットアーム３８は、ノズル３６に取り付けられている。前述したように、上ジャケット２０のベースプレート２４の中央部分及び下ジャケット２２のベースプレート３０の中央部分は、上下方向に貫通している。ロボットアーム３８は、ノズル３６をセグメント４の内側に配置しうる。ロボットアーム３８は、ノズル３６の先端をキャビティ面１２に向けつつこのノズル３６を保持しうる。ロボットアーム３８は、ノズル３６の位置を制御しうる。この制御により、研磨材がキャビティ面１２に確実に吹き付けられうる。

タイヤ製造に使用されたセグメント４は、この洗浄装置１４を用いて次のようにして洗浄される。まず、下ジャケット２２に、９のセグメント４が並べられる。これらセグメント４の上側から、上ジャケット２０が嵌め込まれる。このようにして、９のセグメント４が洗浄装置１４のホルダー部１６に並べられて収容される。図４に示されているように、下ジャケット２２のサポートプレート３２の内側に、セグメント４の下側が位置している。上ジャケット２０のサポートプレート２６の内側に、セグメント４の上側が位置している。この洗浄装置１４では、下ジャケット２２のサポートプレート３２の内径及び上ジャケット２０のサポートプレート２６の内径が適切に調節されている。この洗浄装置１４では、このホルダー部１６に収容されているセグメント４は、常温のモールドに組み込まれているセグメント４と同じように並べられている。

図５は、図２のセグメント４の一部が示された部分拡大断面図である。作業者の安全確保の観点から、セグメント４がホルダー部１６に収容されるとき、このホルダー部１６及びセグメント４は加熱されない。このため、隣接するセグメント４の間には、クリアランス４０が存在する。

次に、セグメント４がホルダー部１６のヒーター２８、３４で加熱される。この加熱により、セグメント４が膨張させられる。この洗浄方法では、セグメント４のキャビティ面１２の表面温度は所定温度で保持される。なお、この表面温度はキャビティ面１２に熱電対を接触させて計測される。

図６は、加熱されたセグメント４が示された部分拡大断面図である。加熱によりセグメント４が膨張するので、クリアランス４０が狭められる。図示されているように、この洗浄方法では、一の合わせ面４２ａと他の合わせ面４２ｂとは密着されうる。この密着により、クリアランス４０が消失される。

次に、ロボットアーム３８が稼働されて、ノズル３６の位置が調節される。この調節により、ノズル３６の先端がセグメント４のキャビティ面１２に向けられる。次に、研磨材がノズル３６の先端からキャビティ面１２に向かって噴射される。噴射された研磨材は、キャビティ面１２の堆積物を削り落とす。キャビティ面１２の堆積物の全てが削り落とされて、このキャビティ面１２の洗浄は完了する。

この洗浄方法では、隣接するセグメント４間のクリアランス４０が狭められて、キャビティ面１２に研磨材が噴射される。この研磨材の、クリアランス４０への進入が、抑制されうる。このため、セグメント４の合わせ面４２への研磨材の衝突が防止される。この洗浄方法では、タイヤの外観品質に影響を与えるセグメント４の摩滅及び損傷が抑制されうる。セグメント４の補修回数及び更新頻度が低減されうるので、この洗浄方法はタイヤの生産性に寄与しうる。

前述したように、この洗浄方法では、セグメント４は、常温のモールドに組み込まれているセグメント４と同じように並べられてホルダー部１６に収容されている。キャビティ面１２の表面温度が加硫工程で設定される温度で保持されることにより、隣接するセグメント４の間のクリアランス４０が確実に狭められる。この洗浄方法では、タイヤの外観品質に影響を与えるセグメント４の摩滅及び損傷が効果的に抑制されうる。この洗浄方法では、一の合わせ面４２ａと他の合わせ面４２ｂとの密着時の面圧が適正に維持されうるので、セグメント４の破損も抑制されうる。セグメント４の補修回数及び更新頻度が低減されうるので、この洗浄方法はタイヤの生産性に寄与しうる。この観点から、この洗浄方法では、この表面温度は１５０℃以上が好ましく２００℃以下が好ましい。

この洗浄方法では、ノズル３６がロボットアーム３８に取り付けられているので、作業者が高い温度を有するホルダー部１６及びセグメント４に接触することがない。この洗浄方法は、労働災害の低減に寄与しうる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例］
タイヤ生産を終えたモールドに含まれる９のセグメントが下ジャケットに並べられた後、これらセグメントの上側から上ジャケットが嵌め込まれた。次に、ホルダー部のヒーターにより、セグメントが加熱された。この加熱は、このセグメントのキャビティ面の表面温度が１７５℃に到達するまで続けられた。この表面温度が１７５℃で保持されていることが確認された後、スプレー部のノズルからキャビティ面に向かって研磨材が噴射された。この研磨材の噴射により、セグメントのキャビティ面の洗浄が実施された。

［比較例］
タイヤ生産を終えたモールドに含まれる９のセグメントが並べられた。セグメントが加熱されることなく、セグメントのキャビティ面に向かって研磨材を噴射しつつ洗浄が実施された。この洗浄方法は、従来の洗浄方法である。

［評価］
洗浄後のセグメント間のクリアランスを、上下方向に上側、中央及び下側の３箇所について計測した。この計測には、スキミゲージが用いられた。挿入可能な最も厚いスキミゲージの厚みが、クリアランスとされた。９のセグメント間のクリアランスが求められ、これらのクリアランスの総和が、トータルクリアランスとされた。一組のセグメントについて、このトータルクリアランスを洗浄毎に求めることにより、摩滅の進行が評価された。５０回クリーニングが実施された後のトートルクリアランスが、未使用状態の一組のセグメントのトータルクリアランスを１００とした指数値で、下記表１に示されている。この数値は摩滅量に比例するので、数値が小さいほど摩滅の進行が抑えられていることを表している。

表１に示されるように、実施例の洗浄方法では、比較例の洗浄方法に比べて摩滅の進行が抑制されている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明は、種々のタイヤの製造に用いられるモールドに適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄装置の一部が示された正面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、図１の洗浄装置に設けられるホルダー部が示された平面図である。 図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図である。 図５は、図２のセグメントの一部が示された部分拡大断面図である。 図６は、加熱されたセグメントの状態が示された部分拡大断面図である。 図７は、タイヤ用モールドの一部が示された断面図である。

符号の説明

２・・・モールド
４・・・セグメント
６・・・サイドプレート
８・・・ビードリング
１０・・・ローカバー
１２・・・キャビティ面
１４・・・洗浄装置
１６・・・ホルダー部
１８・・・スプレー部
２０・・・上ジャケット
２２・・・下ジャケット
２４、３０・・・ベースプレート
２６、３２・・・サポートプレート
２８、３４・・・ヒーター
３６・・・ノズル
３８・・・ロボットアーム
４０・・・クリアランス
４２ａ、４２ｂ、４２・・・合わせ面

Claims (2)

1. タイヤ用モールドに含まれる複数のセグメントが、並べられる工程、
   これらセグメントが加熱により膨張させられて、隣接するセグメント間のクリアランスが狭められる工程、
   及び
   これらセグメントのキャビティ面に、研磨材が噴射される工程
   を含むタイヤ用モールドの洗浄方法。
2. タイヤ用モールドに含まれる複数のセグメントが並べられるホルダー部と、スプレー部とを備えており、
   このホルダー部が、このホルダー部に並べられるセグメントを加熱しうるヒーターを備えており、
   このスプレー部が、研磨材を噴射しうるノズルと、このノズルの位置を制御しうるロボットアームとを備えているタイヤ用モールドの洗浄装置。

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