JP2013126726A - Post-cure inflator and method of cooling tire after vulcanization - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの製造に用いられるポストキュアインフレーター(PCI)および加硫後タイヤの冷却方法に関する。 The present invention relates to a post-cure inflator (PCI) used for manufacturing a tire and a method for cooling a vulcanized tire.
タイヤの加硫工程においては、生タイヤを加硫金型を用いて加硫し、その後は、加硫金型から取り出された加硫直後の高温のタイヤをポストキュアインフレーターを用いて冷却することによりタイヤの変形を防止するようになっている。 In the vulcanization process of the tire, the raw tire is vulcanized using a vulcanization mold, and then the high-temperature tire immediately after vulcanization taken out from the vulcanization mold is cooled using a post-cure inflator. This prevents the tire from being deformed.
また、ポストキュアインフレーターは、一対のリムにタイヤを装着し、タイヤ内に所定量の空気を充填してタイヤを膨張させた状態で冷却するようになっている。 In addition, the post-cure inflator is configured such that a tire is mounted on a pair of rims, and a predetermined amount of air is filled in the tire to cool the tire in an inflated state.
しかし、従来のポストキュアインフレーターは、タイヤ内に常温の空気を送り込むことによりタイヤを自然冷却するようになっていたため、冷却時間が制約される加硫工程においては、タイヤの冷却を十分に行うことができない場合があった。 However, the conventional post-cure inflator was designed to naturally cool the tire by sending air at normal temperature into the tire, so the tire must be sufficiently cooled in the vulcanization process where the cooling time is limited. There was a case that could not be.
そこで、タイヤの外側から空気や霧状水を吹き付けてタイヤを効率的に冷却することができるポストキュアインフレーターが提案されていた(例えば特許文献1)。 Therefore, a post-cure inflator that can efficiently cool the tire by blowing air or mist water from the outside of the tire has been proposed (for example, Patent Document 1).
しかし、かかるポストキュアインフレーターであっても、タイヤの最も重要な部分であるプライを十分に短時間に冷却できない場合があり、また、多量の冷却水が必要になるという問題もあった。 However, even such a post-cure inflator has a problem that the ply, which is the most important part of the tire, may not be cooled sufficiently in a short time, and a large amount of cooling water is required.
そこで、本発明は、冷却時間が制約されるタイヤの加硫工程で短時間にプライの冷却を十分に行うことにより、プライの熱収縮を防ぎ、さらに多量の冷却水を必要とせずにタイヤを効率的に冷却することができるポストキュアインフレーターを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention prevents the ply from thermal shrinkage by sufficiently cooling the ply in a short time in the tire vulcanization process in which the cooling time is restricted, and further eliminates the need for a large amount of cooling water. It is an object of the present invention to provide a post-cure inflator that can be efficiently cooled.
請求項1に記載の発明は、
タイヤのビード部に嵌合して前記タイヤを支持する上下一対のリムを備えており、前記タイヤに内圧を充填した状態で加圧冷却を行うポストキュアインフレーターであって、
タイヤ内に冷却媒体を噴霧する噴霧器と、前記タイヤ内のエアを排気するエアベントとを前記リムに設けていることを特徴とするポストキュアインフレーターである。
The invention described in
A post-cure inflator that includes a pair of upper and lower rims that fits into a bead portion of a tire and supports the tire, and that performs pressure cooling in a state in which the tire is filled with internal pressure,
A post-cure inflator characterized in that a sprayer for spraying a cooling medium into a tire and an air vent for exhausting air in the tire are provided on the rim.
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載のポストキュアインフレーターを用いて加硫直後の高温のタイヤを冷却する加硫後タイヤの冷却方法であって、
前記噴霧器から前記タイヤ内に冷却媒体を噴霧して前記タイヤを内側から冷却し、
前記タイヤ内のエアを前記エアベントを通じて排気することにより、噴霧された前記冷却媒体の蒸発による前記タイヤの内圧の増加を抑えて前記タイヤの内圧を一定に保つことを特徴とする加硫後タイヤの冷却方法である。
The invention described in
A method for cooling a post-vulcanized tire that cools a high-temperature tire immediately after vulcanization using the post-cure inflator according to
Cooling the tire from the inside by spraying a cooling medium into the tire from the sprayer;
By exhausting the air in the tire through the air vent, an increase in the internal pressure of the tire due to evaporation of the sprayed cooling medium is suppressed and the internal pressure of the tire is kept constant. It is a cooling method.
本発明によれば、冷却時間が制約されるタイヤの加硫工程で短時間にプライの冷却を十分に行うことにより、プライの熱収縮を原因としたRFVおよびRROの悪化を防ぎ、さらに多量の冷却水を必要とせずにタイヤを効率的に冷却することができる。 According to the present invention, by sufficiently cooling the ply in a short time in the tire vulcanization process in which the cooling time is restricted, the deterioration of RFV and RRO due to the thermal shrinkage of the ply is prevented, and a larger amount The tire can be efficiently cooled without the need for cooling water.
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on embodiments.
1.ポストキュアインフレーター
図1は、本発明の一実施の形態のPCIの主要部分の構成を模式的に示す図である。図1に示すように、ポストキュアインフレーター1は、支軸11と、上型のリム12と、下型のリム13と、上型のリム12に設けられる噴霧器14およびエアベント15とを備えている。なお、図1において、Tは加硫直後のタイヤであって、ポストキュアインフレーターにセットされたタイヤである。
1. Post Cure Inflator FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a PCI according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
上型のリム12および下型のリム13は、双方の間隔が調整できるように支軸11により支持されている。上型のリム12には冷却水を噴霧する噴霧器14とタイヤ内の内圧を一定に保つために排気するエアベント15が設けられている。
The
なお、タイヤTの内面に満遍なく冷却水を噴霧するためには、噴霧器14の噴霧穴14aを上型のリム12および下型のリム13の各々に周方向に等間隔で複数箇所に配置することが好ましい。また、噴霧穴14aの噴霧方向はタイヤTの方向に向いていることが好ましい。
In order to spray the cooling water uniformly on the inner surface of the tire T, the
2.加硫後タイヤの冷却方法
次に、本実施の形態のポストキュアインフレーター1を用いた加硫後タイヤの冷却方法について説明する。
2. Cooling method of tire after vulcanization Next, a cooling method of the tire after vulcanization using the
(1)最初に、加硫直後の高温のタイヤをポストキュアインフレーター1にセットする。すなわち、加硫直後の高温のタイヤTの両サイドのビードを上型のリム12および下型のリム13に嵌合後、上型のリム12および下型のリム13の間隔がタイヤTのサイズなどに応じて所定の大きさに調整してタイヤTを固定する。
(1) First, a high-temperature tire immediately after vulcanization is set in the
(2)次に、タイヤTを膨張させて安定した形状に保つため、タイヤTの内圧が所定の大きさ、具体的にはSP(乗用車)サイズでは2.0kPa程度、ST(SUV)サイズでは3.0kPa程度になるようにエアを注入する。 (2) Next, in order to inflate the tire T and keep it in a stable shape, the internal pressure of the tire T is a predetermined magnitude, specifically about 2.0 kPa for SP (passenger car) size, and for ST (SUV) size Air is injected so as to be about 3.0 kPa.
(3)次に、噴霧器14から水を噴霧する。噴霧された水はタイヤTから熱を奪うと同時に蒸発し、この時の蒸発熱によりタイヤは内側から急速に冷却され、タイヤの内側に近いプライも急速に冷却される。
(3) Next, water is sprayed from the
なお、水のトータル噴霧量は、タイヤの熱量に応じて決定される。例えば、通常加硫直後のタイヤの温度は185℃程度であるため、タイヤの温度が185℃から常温(30℃)にまで低下させるまでに失う熱量と、噴霧する水の蒸発熱の熱量とが等しくなるように設定され、具体的には、トータル噴霧量は、以下の式により算定される。 Note that the total spray amount of water is determined according to the heat amount of the tire. For example, since the temperature of a tire immediately after vulcanization is usually about 185 ° C., the amount of heat lost until the temperature of the tire decreases from 185 ° C. to room temperature (30 ° C.) and the amount of heat of evaporation of sprayed water Specifically, the total spray amount is calculated by the following equation.
タイヤ熱量=タイヤ質量×比熱(1.1)×温度変化(185℃−30℃)
トータル噴霧量(g)=タイヤ熱量÷水の蒸発熱(540cal/g)
Tire heat amount = tire mass × specific heat (1.1) × temperature change (185 ° C.-30 ° C.)
Total spray amount (g) = tire heat amount ÷ water evaporation heat (540 cal / g)
噴霧器14の噴霧圧は2.0kPa以上、噴霧量は0〜300ml/minの範囲で調整可能とされていることが好ましい。
The spray pressure of the
噴霧された水はタイヤTの内側で蒸発して体積が増すが、エアベント15から排気されるため、内圧が一定に保たれる。
The sprayed water evaporates inside the tire T and increases in volume, but is exhausted from the
また、エアベント15の圧力調整範囲は0〜5kPaとされていることが好ましい。なお、エアベントの作動圧力はタイヤのサイズ、水の噴霧量などに応じ、適切な値に調整される。
The pressure adjustment range of the
3.本実施の形態の効果
(1)本実施の形態によれば、タイヤ内に水(冷却媒体)を噴霧する噴霧器を設け、噴霧器からタイヤ内に冷却媒体を噴霧してタイヤを内側から冷却するため、従来のようにタイヤの外側から冷却する方法に比べて、タイヤの内側近くに設けられるプライを効率的に冷却することができ、また、水の蒸発熱を利用してタイヤから効率的に熱を奪うことができる。
3. Effects of the present embodiment (1) According to the present embodiment, a sprayer for spraying water (cooling medium) is provided in the tire, and the tire is cooled from the inside by spraying the cooling medium from the sprayer into the tire. Compared to the conventional method of cooling from the outside of the tire, the ply provided near the inside of the tire can be efficiently cooled, and the heat of the water is used to efficiently heat the ply. Can be taken away.
このため、冷却時間が制約されるタイヤの加硫後のPCI工程で短時間にプライの冷却を十分に行うことができ、ポストキュアインフレーション後のプライの熱収縮が抑制され、RFVおよびRROの悪化を防ぐことができる。さらに効率的に冷却できるため、多量の冷却水を必要としない。また、タイヤの熱量を噴霧水の蒸発熱にすることにより、タイヤの内側に水が溜まることを防ぐことができ、均一に冷却することができる。 For this reason, the ply can be sufficiently cooled in a short time in the PCI process after vulcanizing the tire where the cooling time is restricted, the heat shrinkage of the ply after post-cure inflation is suppressed, and the RFV and RRO are deteriorated. Can be prevented. Furthermore, since it can cool efficiently, a large amount of cooling water is not required. Further, by setting the heat quantity of the tire to the evaporation heat of the spray water, it is possible to prevent water from being accumulated inside the tire and to cool the tire uniformly.
(2)また、タイヤ内のエアを排気するエアベントを設け、タイヤ内のエアをエアベントを通じて排気することにより、噴霧された水の蒸発によるタイヤの内圧の増加を抑えて前記タイヤの内圧を一定に保つことができるため、ポストキュアインフレーション中、タイヤを適正な膨張状態を保持することができる。 (2) In addition, an air vent for exhausting the air in the tire is provided, and the air in the tire is exhausted through the air vent, so that an increase in the internal pressure of the tire due to evaporation of sprayed water is suppressed and the internal pressure of the tire is made constant. Since it can be maintained, the tire can be kept in an appropriately inflated state during post-cure inflation.
(3)上記の特徴を有するため、タイヤユニフォミティを向上させることができる。 (3) Since it has said characteristic, a tire uniformity can be improved.
(4)さらに、本実施の形態によれば、効率的な冷却によりPCI時間を短縮することができるため、生産性を向上させることができ、1キュア(Cure)PCIによる加硫機コストを低減でき、省スペース化を図ることができる。 (4) Furthermore, according to the present embodiment, since the PCI time can be shortened by efficient cooling, the productivity can be improved and the vulcanizer cost by 1 cure PCI can be reduced. It is possible to save space.
次に実施例に基づいて、より具体的に説明する。 Next, based on an Example, it demonstrates more concretely.
(1)実施例、比較例
実施例は、水噴霧により冷却する上記の本実施の形態のポストキュアインフレーターを使用した例である。比較例は、自然冷却によるポストキュアインフレーターを使用した例である。
(1) Examples and Comparative Examples Examples are examples in which the post-cure inflator of the present embodiment that is cooled by water spray is used. The comparative example is an example using a post-cure inflator by natural cooling.
(2)試験条件
試験条件は、以下の通りである。なお、比較例の試験条件は、水の噴霧をしていないため、(a)〜(h)である。
(a)タイヤサイズ :185/65R15
(b)加硫温度 :ジャケット・・・188℃
プラテン・・・・183℃
(c)PCIリム間隔:160mm
(d)PCI時間 :15分2キュアサイクル
(e)PCI内圧 :2.0kPa
(f)試験個数 :n=8
(g)タイヤ重量 :7.5kg
(h)タイヤ熱量 :1279kcal
(i)トータル噴霧量:1279/0.54=2370ml
(j)噴霧時間 :2370(ml)/300(ml/min)=7.9min
(実験では8minに設定した。)
なお、実施例のトータル噴霧量は、前記の式より算定し、噴霧速度を300ml(g)/minとして噴霧時間を設定した。
(2) Test conditions Test conditions are as follows. In addition, since the test conditions of a comparative example are not spraying water, they are (a)-(h).
(A) Tire size: 185 / 65R15
(B) Vulcanization temperature: Jacket ... 188 ° C
Platen ... 183 ° C
(C) PCI rim interval: 160 mm
(D) PCI time: 15 minutes, 2 cure cycle (e) PCI internal pressure: 2.0 kPa
(F) Number of tests: n = 8
(G) Tire weight: 7.5kg
(H) Tire heat quantity: 1279 kcal
(I) Total spray amount: 1279 / 0.54 = 2370 ml
(J) Spraying time: 2370 (ml) / 300 (ml / min) = 7.9 min
(In the experiment, it was set to 8 min.)
In addition, the total spray amount of the Example was calculated from the above formula, and the spraying time was set with the spray rate set to 300 ml (g) / min.
(3)試験結果
図2は実施例の加硫工程におけるタイヤケースの各部分の温度と加硫時間の関係を示す図である。図3は比較例の加硫工程におけるタイヤケースの各部分の温度と加硫時間の関係を示す図である。図2および図3において、縦軸は温度、横軸は加硫時間であり、中央の縦の太線がPCI工程開始時点を示している。
(3) Test Results FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature of each part of the tire case and the vulcanization time in the vulcanization process of the example. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of each part of the tire case and the vulcanization time in the vulcanization process of the comparative example. 2 and 3, the vertical axis represents temperature, the horizontal axis represents vulcanization time, and the thick vertical line in the center represents the PCI process start point.
図2より、実施例の場合は、PCI工程に移ってから温度が急速に低下し、PCI工程開始から10分後においてはいずれの部分の温度も100℃を下回り、プライの熱収縮が起きないことが確認できた。 As shown in FIG. 2, in the case of the example, the temperature rapidly decreases after moving to the PCI process, and after 10 minutes from the start of the PCI process, the temperature of any part is less than 100 ° C., and the thermal contraction of the ply does not occur. I was able to confirm.
一方、図3より、比較例の場合は、PCI工程開始時点から10分以上経過してもバットレス位置のタイヤケース等は100℃以上であり、熱収縮が発生していることが確認できた。 On the other hand, in the case of the comparative example, it was confirmed from FIG. 3 that the tire case in the buttress position was 100 ° C. or higher and heat shrinkage occurred even after 10 minutes or more from the PCI process start time.
プライの熱収縮を抑えるためには、加硫後、PCI工程に移ってから熱収縮が起きない100℃以下まで素早く冷却する必要があるが、上記の試験結果から実施例はこの条件を満たし、比較例は満たさないことが確認できた。 In order to suppress the thermal shrinkage of the ply, it is necessary to quickly cool to 100 ° C. or less after the vulcanization and after the transition to the PCI process, the thermal shrinkage does not occur. It was confirmed that the comparative example was not satisfied.
(4)タイヤの性能評価
(a)評価方法
実施例および比較例のタイヤについてタイヤFVマシンを用いてRFVおよびRROを測定し、それぞれについて平均値(Ave)と標準偏差(σ)を求めた。
(4) Tire Performance Evaluation (a) Evaluation Method RFV and RRO were measured for tires of Examples and Comparative Examples using a tire FV machine, and an average value (Ave) and a standard deviation (σ) were determined for each.
(b)評価結果
実施例および比較例の評価結果を表1に示す。
(B) Evaluation results Table 1 shows the evaluation results of Examples and Comparative Examples.
表1より、実施例は、比較例に比べてRFV、RROの両方でAve、σが共に低減されており、ユニフォミティが向上していることが分かった。 From Table 1, it was found that in the example, Ave and σ were reduced in both RFV and RRO as compared with the comparative example, and the uniformity was improved.
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。 While the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made to the above-described embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
1 ポストキュアインフレーター(PCI)
11 支軸
12 上型のリム
13 下型のリム
14 噴霧器
14a 噴霧穴
15 エアベント
T タイヤ
1 Post cure inflator (PCI)
11
Claims (2)
タイヤ内に冷却媒体を噴霧する噴霧器と、前記タイヤ内のエアを排気するエアベントとを前記リムに設けていることを特徴とするポストキュアインフレーター。 A post-cure inflator that includes a pair of upper and lower rims that fits into a bead portion of a tire and supports the tire, and that performs pressure cooling in a state in which the tire is filled with internal pressure,
A post-cure inflator characterized in that a sprayer for spraying a cooling medium into a tire and an air vent for exhausting air in the tire are provided on the rim.
前記噴霧器から前記タイヤ内に冷却媒体を噴霧して前記タイヤを内側から冷却し、
前記タイヤ内のエアを前記エアベントを通じて排気することにより、噴霧された前記冷却媒体の蒸発による前記タイヤの内圧の増加を抑えて前記タイヤの内圧を一定に保つことを特徴とする加硫後タイヤの冷却方法。 A method for cooling a post-vulcanized tire that cools a high-temperature tire immediately after vulcanization using the post-cure inflator according to claim 1,
Cooling the tire from the inside by spraying a cooling medium into the tire from the sprayer;
By exhausting the air in the tire through the air vent, an increase in the internal pressure of the tire due to evaporation of the sprayed cooling medium is suppressed and the internal pressure of the tire is kept constant. Cooling method.
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