JP2014004793A

JP2014004793A - スピューの除去方法

Info

Publication number: JP2014004793A
Application number: JP2012143466A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakamoto; 貴坂本; Kojiro Torisu; 浩二郎鳥巣
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2014-01-16
Also published as: WO2014002652A1

Abstract

【課題】タイヤ表面を傷つけることなく、スピューを除去することのできる方法を提供する。
【解決手段】ドライアイスボックス１１と、圧縮空気供給手段１２と、ドライアイス供給装置１３と、噴射ノズル１４と、圧縮空気供給手段１２とドライアイス供給装置１３と連結するエアホース１５と、ドライアイス供給装置１３と噴射ノズル１４とを連結するブラストホース１６と、タイヤ回転手段１７とを備えたタイヤのスピュー除去装置１０を用い、タイヤ２０をタイヤ軸を中心軸として回転させるか、もしくは、スピュー除去装置１０をタイヤ２０の周方向に回転させながら、タイヤ２０のサイド部２１に、圧縮空気に混入されて圧送されたドライアイスＤのペレットを、タイヤ２０の軸方向に対して傾けて噴射して、サイド部２１表面のスピューを除去するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、加硫後のタイヤの表面に発生したスピューを切断して除去する方法に関するものである。

加硫後のタイヤの表面には、タイヤの加硫時にモールドの境界に進入したりベントホールからはみ出したりしたスピューと呼ばれるバリや髭状の突起物が発生することが知られている。スピューの存在はタイヤの外観上好ましくないだけでなく、タイヤ印刷面にスピューが残っている場合には、印字が鮮明に印刷されない虞があった。
そこで、加硫工程の後にスピューをカッターで切断して除去するトリミング工程が設けられている（例えば、特許文献１，２参照）。
また、スピューをカッターで切断するのではなく、一対のローラーまたは歯車等の回転体によりスピューを挟み込んで引っ張り抜く方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−８１５６１号公報特開２０１１−１６１８６４号公報特開２００３−８０６１０号公報

しかしながら、スピューをカッターで切断する方法では、スピューが倒れ込んでしまうためスピューＰの切断面が平らにならず、そのため、良好な外観が得られなかった。また、スピューを深く切断することのできないので、スピューの残高さが高くなってしまうといった問題点があった。
一方、スピューを一対の回転体で挟み込んで引っ張り抜く方法では、スピューの中央から先端側を挟持して破断するため切断面がバラバラで外観上好ましくないだけでなく、スピューが根元からもげてしまいタイヤ表面に穴ができてしまう場合もあった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、タイヤ表面を傷つけることなく、スピューを除去することのできる方法を提供することを目的とする。

本願発明は、圧縮空気に混入されて圧送された細粒状の投射材を噴射するブラスト装置を用いて加硫後のタイヤの表面のスピューを除去する方法であって、前記投射材の温度が、前記タイヤを構成するゴムのガラス転移温度よりも低いことを特徴とする。
これにより、スピューを冷却して硬化させるとともに、硬化して折れやすくなったスピューを投射材の噴射圧にてタイヤ表面から除去することができるので、タイヤ表面を傷つけることなく、容易にスピューを除去することができる。

また、本願発明は、前記投射材の噴射方向が当該タイヤの軸方向に対して傾いていることを特徴とする。
これにより、スピューが折れやすくなるので、スピューを効率よく除去できる。

また、本願発明は、前記投射材がドライアイスであることを特徴とする。
ドライアイスは常温で気化するため、スピューを効率よく冷却することができる。また、ドライアイスは、従来の投射材のようにブラスト後にタイヤ表面に残らないので、投射材の回収作業が不要になるだけでなく、タイヤ表面を清浄に保つことができる。

また、本願発明は、前記投射材の噴射圧を０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａの範囲としたことを特徴とする。
これにより、タイヤ表面を傷つけることなく、スピューを確実に除去できる。

また、本願発明は、前記投射材を噴射する領域がタイヤ印刷面を含むことを特徴とする。
これにより、タイヤ印刷面を容易にかつ確実に平坦にできるので、タイヤ印刷面に鮮明な印字を行うことができる。

また、本願発明は、前記タイヤをタイヤ周方向に回転させるか、もしくは、前記ブラスト装置を前記タイヤの周方向に回転させながら、前記投射材を前記タイヤの表面に噴射して、前記スピューを除去することを特徴とする。
これにより、タイヤ表面のスピューを効率よく除去できる。

また、本願発明は、前記タイヤの表面のゴムが少なくとも臭素化ブチルゴムを含むことを特徴とする。
このように、ガラス転移温度の高い臭素化ブチルゴムを含むゴムを用いれば、スピューは折れやすくなるので、スピューを更に容易に除去することができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本実施の形態に係るタイヤのスピュー除去装置の概要を示す図である。ドライアイスの噴射方向とブラスト後のスピューの状態を示す図である。スピュー除去方法の他の例を示す図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は本実施の形態に係るタイヤのスピュー除去装置１０を示す図で、スピュー除去装置１０は、ドライアイスボックス１１と、圧縮空気供給手段１２と、ドライアイス供給装置１３と、噴射ノズル１４と、圧縮空気供給手段１２とドライアイス供給装置１３と連結するエアホース１５と、ドライアイス供給装置１３と噴射ノズル１４とを連結するブラストホース１６と、タイヤ回転手段１７とを備える。
ドライアイスボックス１１は、例えば、径が１〜２ｍｍ、長さが５〜１０ｍｍの略円柱状のペレットに予め加工されたドライアイスＤを冷凍保存しておき、ブラスト処理時にドライアイス供給装置１３にドライアイスＤを投入する。なお、使用するドライアイスＤの形状としては、円柱状に限るものではなく、ペレット状であれば、角柱状など他の形状に加工したものでもよい。
圧縮空気供給手段１２はコンプレッサ１２ａと圧力調整弁１２ｂとを備え、エアホース１５を介して、予め設定された圧力の圧搾空気をドライアイス供給装置１３に供給する。
ドライアイス供給装置１３は、ホッパー１３ａと、混合室１３ｂとを備える。
ホッパー１３ａは、ドライアイスボックス１１から供給されたドライアイスＤを貯蔵するとともに、ブラスト処理時には、図示しない開口部を開いて、ホッパー１３ａ内のドライアイスＤを混合室１３ｂ内に供給する。
混合室１３ｂは、ホッパー１３ａから供給されたドライアイスＤを圧縮空気供給手段１２から圧送された圧縮空気に混入させ、ブラストホース１６を介して、噴射ノズル１４へ圧送する。
噴射ノズル１４は、噴射ノズル本体１４ａとノズル１４ｂとを備え、ペレット状のドライアイスＤを噴射口１４ｃからタイヤ２０のサイド部２１に吹き付ける。ノズル１４ｂは噴射ノズル本体１４ａに着脱可能に取付けられる。

タイヤ回転手段１７は、加硫後のタイヤ２０を装着するリム１７Ｒと、モーター１７Ｍと、モーター１７Ｍを支持する基台１７ａと、モーター１７Ｍの回転軸１７ｊに連結された回転板１７ｂと、タイヤ２０をモーター１７Ｍとは反対側から覆うカバー１７ｃとを備え、タイヤ２０をタイヤ軸を中心軸として回転させる。回転板１７ｂとリム１７Ｒとがリム１７Ｒの中心軸において連結される。これにより、タイヤ軸方向を上下方向とすると、タイヤ２０は、サイド部２１が上側及び下側になるようにタイヤ回転手段１７に保持される。
なお、タイヤ２０内は所定の空気圧に保持されているものとする。
噴射ノズル１４はカバー１７ｃに取付けられる。
具体的には、図１に示すように、ノズル１４ｂの噴射口１４ｃが、タイヤ２０のモーター１７Ｍとは反対側の面であるサイド部２１を向くようにノズル本体１４ａをカバー１７ｃに取付ける。本例では、噴射ノズル１４を、ドライアイスＤの噴射方向がタイヤの軸方向Ｊに対して、例えば、０°〜６０°傾くように、カバー１７ｃに取付ける。

次に、スピュー除去装置１０の動作についてについて説明する。
なお、本例では、タイヤ２０のサイド部２１を構成するゴム（サイドトレッドゴム）をガラス転移点の高い（約−７０℃）臭素化ブチルゴムを含むゴムとした。
まず、準備段階として、ドライアイスボックス１１に冷凍保存されていたドライアイスＤのペレットをドライアイス供給装置１３に投入するとともに、タイヤ回転手段１７のモーター１７Ｍを稼働させて、タイヤ２０をタイヤ軸を中心軸に回転させる。
次に、圧力調整弁１２ｂにより圧縮空気の圧力を設定した後、コンプレッサ１２ａを稼動させ、圧縮空気を、エアホース１６を介して、ドライアイス供給装置１３に圧送する。
ドライアイス供給装置１３の混合室１３ｂでは、ホッパー１３ａから落下してきたドライアイスＤを、圧縮空気により噴射ノズル１４に圧送する。
これにより、噴射ノズル１４の噴射口１４ｃからは、ペレット状のドライアイスＤがタイヤ２０のサイド部２１に吹き付けられる。

投射材であるドライアイスＤの温度は、約−８０℃と低く、かつ、ドライアイスＤは常温で気化するため、サイド部２１のドライアイスＤに接触した部分が冷却されるだけでなく、サイド部２１近傍の空気も冷却されるので、スピューは、スピューを構成するゴムのガラス転移温度以下まで容易に冷却され、ゴムとしての柔軟性を失って硬化する。
特に、本例のように、サイドトレッドゴムが、ガラス転移温度の高い臭素化ブチルゴムを含むゴムとした場合には、スピューを速やかに硬化させることができる。
ドライアイスＤにより硬化して折れやすくなったスピューはドライアイスＤの噴射圧にて曲げられ、根元付近から折れてタイヤ表面から除去される。
このときの、ドライアイスＤの噴射圧としては、０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａの範囲とすることが好ましい。すなわち、噴射圧が０．１ＭＰａ未満の場合には、スピューは硬化するが、噴射圧が低いため、タイヤ表面に折れなかったスピューが残ってしまうことがある。逆に、噴射圧が２０ＭＰａを超えた場合には、サイド部２１に衝突したドライアイスＤのペレットにより、タイヤ表面が傷つく虞がある。

本例では、図２（ａ）に示すように、ドライアイスＤの噴射方向とタイヤの軸方向とのなす角を０°〜６０°としているので、硬化したスピューＰを効率よく除去することができる。図２（ｂ）は、除去後のスピューＰを示す図で、この例では、スピューＰの残高は約０．２３ｍｍであった。
また、ドライアイスＤは、常温で気化するため、従来のセラミック投射材のようにブラスト後にタイヤ表面に残らないので、回収作業が不要になるだけでなく、タイヤ表面を清浄に保つことができる。
また、本例のように、タイヤ２０を回転させながらドライアイスＤを噴射するようにすれば、タイヤ表面のスピューを効率よく除去できるとともに、タイヤ表面を均一にトリミングすることができる。

このように、本実施の形態では、タイヤ２０を回転させながら、タイヤ２０のサイド部２１に圧縮空気に混入されて圧送されたドライアイスＤのペレットを、タイヤ２０の軸方向に対して傾けて噴射して、サイド部２１表面のスピューを除去したので、タイヤ表面を傷つけることなく、スピューを効率よく除去することができる。
なお、タイヤ２０は１回転させてもよいし、複数回回転させてもよい。また、タイヤ２０を複数回回転させる場合には、ドライアイスＤの噴射角度をタイヤ１回転毎に変化させることが好ましい。これにより、スピューを確実に除去することができる。

なお、前記実施の形態では、タイヤ２０を回転させる場合について説明したが、噴射ノズル１４をタイヤ２０の周方向に回転させながら、ドライドライアイスＤを噴射するようにしても同様の効果得ることができる。
また、タイヤ２０もしくは噴射ノズル１４を回転させることは必須事項ではなく、作業員が噴射ノズル１４を操作してドライアイスＤをタイヤの表面に噴射してもよい。特に、タイヤ印刷面のみをトリミングする場合には、タイヤ２０を回転させずに行う方が設備も不要となるので、好ましい。
また、図３に示すように、タイヤ２０を、サイド面２１が上向きになるように床面において、作業員Ｓが噴射ノズル１４を操作して、サイド面２１にドライアイスを吹き付けるようにしてもよい。

また、前記実施の形態では、投射材としてドライアイスを用いたが、これに限るものではなく、ガラスビーズ等のセラミック投射材やメラミン系あるいはユリア系樹脂のような樹脂投射材を用いてもよい。この場合には、投射材を、タイヤを構成するゴムのガラス転移温度よりも低い温度に冷却して使用する必要があることはいうまでもない。なお、投射材と圧搾空気の両方を冷却すれば、さらに好ましい。
また、前記例では、サイドトレッドゴムとして臭素化ブチルゴムを含むゴムとしたが、これに限るものではなく、天然ゴムや合成ゴムであってもよい。なお、ゴム種を変えた場合には、噴射圧や噴射角度などの噴射条件を適宜変更することが好ましい。

タイヤを回転させながら、タイヤのサイド部にドライアイス噴射してサイド部表面のスピューを除去した結果を、以下の表１に示すように、短時間でスピューをほぼ根元まで除去することができた。また、比較のため、従来のスピューカッターを用いたトリミング結果についても表１に合わせて記した。
なお、試験に用いたタイヤのタイヤサイズは、195/65R15で、噴射圧は０．５ＭＰａ、噴射角度は４５°、タイヤ回転速度は７．５ｒｐｍ、タイヤの回転数は１回であった。

表１から明らかなように、ドライアイス噴射によるトリミングでは、トリミング後のスピュー高さが０．３ｍｍ以下と、スピューの根元までトリミングできただけでなく、作業時間が１０秒以下と従来の約１/５と短い作業時間でスピューを除去することができた。
これにより、本発明によるスピュー除去方法を用いれば、スピューを確実にかつ短時間で除去できることが確認された。

以下の表２は、タイヤのゴム特性への影響を調べたもので、タイヤ製造工程でシリコンがタイヤに塗布される事を再現する為、試験ゴムを全てシリコン塗布品とした。
表のシリコン塗布品は、ゴムサンプルにシリコン塗布のみを実施したものである。
液体洗浄品は、ゴムサンプルから溶剤でシリコン除去を試みたものである。
ドライアイス洗浄品は、ドライアイスをそれぞれ１秒及び１０秒噴射したゴムサンプルである。
また、ゴム特性としては、（１）シェア硬度；ＤＨＳ（度）、（２）破断伸び；ＥＢ（％）、（３）引っ張り強さ；ＴＢ（ＭＰａ）、（４）引っ張り応力；ＭＮ（モジュラス）、及び、（５）剥離強さ；ＴＦ（ＭＰａ）、の５項目の試験を、ＪＩＳ基準に準じて行った。

表２から明らかなように、ドライアイス噴射品は、５項目全ての特性において、シリコン塗布品に対して物性が規格内であった。
また、ドライアイス噴射品は液体洗浄品と同等の品質を確保できる。
これにより、本発明によるスピュー除去方法を用いれば、タイヤを構成するゴムの特性に影響を与えることなく、スピューを除去できることが確認された。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

このように、本発明によれば、タイヤ表面を傷つけることなく、スピューを除去できるので、タイヤの外観を確実に向上させることができる。
また、本発明をタイヤの印刷面の洗浄に適用すれば、タイヤ印刷面に鮮明な印字を行うことができる。

１０タイヤのスピュー除去装置、１１ドライアイスボックス、
１２圧縮空気供給手段、１２ａコンプレッサ、１２ｂ圧力調整弁、
１３ドライアイス供給装置、１３ａホッパー、１３ｂ混合室、
１４噴射ノズル、１４ａ噴射ノズル本体、１４ｂノズル、１４ｃ噴射口、
１５エアホース、１６ブラストホース、１７タイヤ回転手段、１７ａ基台、
１７ｂ回転板、１７ｃカバー、１７Ｒリム、１７Ｍモーター、
１７ｊモーターの回転軸、２０タイヤ、２１サイド部、
Ｄドライアイス、Ｐスピュー。

Claims

圧縮空気に混入されて圧送された細粒状の投射材を噴射するブラスト装置を用いて加硫後のタイヤの表面のスピューを除去する方法であって、
前記投射材の温度が、前記タイヤを構成するゴムのガラス転移温度よりも低いことを特徴とするスピューの除去方法。
前記投射材の噴射方向が当該タイヤの軸方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載のスピューの除去方法。
前記投射材がドライアイスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスピューの除去方法。
前記投射材の噴射圧を０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａの範囲としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のスピューの除去方法。
前記投射材を噴射する領域がタイヤ印刷面を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のスピューの除去方法。
前記タイヤをタイヤ周方向に回転させるか、もしくは、前記ブラスト装置を前記タイヤの周方向に回転させながら、前記投射材を前記タイヤの表面に噴射して、前記スピューを除去することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のスピューの除去方法。
前記タイヤの表面のゴムが少なくとも臭素化ブチルゴムを含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のスピューの除去方法。