JP2015030104A - Tire vulcanizing method and tire vulcanizing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はタイヤ加硫方法及びタイヤ加硫装置に関する。 The present invention relates to a tire vulcanizing method and a tire vulcanizing apparatus.
タイヤ加硫方法として知られているスチーム・ガス加硫方法は、内側に環状空間を形成する型と該環状空間内に張設されたブラダーとに生タイヤを挟んで加硫するにあたり、ブラダーの内部空間にヒータを設けずに、別の場所に設けられたボイラーから高熱高圧のスチームをブラダー内に供給する仕組みとなっている。この場合、スチームの熱伝達率は非常に高いことから、ブラダーに熱を伝え易く、効率良く加硫を行うことができる。 A steam gas vulcanization method known as a tire vulcanization method is a vulcanization method in which a raw tire is vulcanized between a mold that forms an annular space inside and a bladder that is stretched in the annular space. A heater is not provided in the internal space, and high-temperature and high-pressure steam is supplied into the bladder from a boiler provided at another location. In this case, since the heat transfer coefficient of steam is very high, heat can be easily transferred to the bladder and vulcanization can be performed efficiently.
この従来のスチーム・ガス加硫方法においては、生タイヤ内に装着されたブラダー内にシェーピング用不活性加圧ガスを圧入して該ブラダーを生タイヤ内部に密着させ、該生タイヤを型内形状に近づけるシェーピング工程を設ける必要がある。このシェーピング工程におけるシェーピング用不活性加圧ガスとしては、低圧のスチーム又は常温の窒素ガスを使用することが一般的である。 In this conventional steam gas vulcanization method, an inert pressurized gas for shaping is press-fitted into a bladder mounted in the raw tire so that the bladder is brought into close contact with the inside of the raw tire, and the raw tire is shaped into the mold. It is necessary to provide a shaping step that approaches As the inert pressurized gas for shaping in this shaping step, it is common to use low-pressure steam or room temperature nitrogen gas.
シェーピング用不活性加圧ガスとして低圧のスチームを使用する場合、通常、0.08〜0.20Mpaの圧力でブラダー内へスチームを圧入する。このとき、ブラダー内の温度が低いとスチームはブラダーの内面に熱を奪われてドレン化し、ブラダー内の圧力がばらつき、生タイヤの外径がコントロールできないという問題や、生タイヤ内面とブラダーとの接触にばらつきが発生するなどの問題が生じ、結果として製造不良の原因となっていた。 When low-pressure steam is used as the inert pressurizing gas for shaping, the steam is usually pressed into the bladder at a pressure of 0.08 to 0.20 Mpa. At this time, if the temperature inside the bladder is low, the steam is deprived of heat by the inner surface of the bladder and drains, the pressure in the bladder varies, and the outer diameter of the raw tire cannot be controlled. Problems such as variations in contact occurred, resulting in manufacturing defects.
これに対し、窒素ガスを使用するシェーピングは、ブラダー内でのドレン化はなく、シェーピング圧力が安定して生タイヤの膨張状態が均一となり、タイヤ製造品質上は非常によい手法であることが知られている(特許文献1)。 On the other hand, shaping using nitrogen gas is known as a very good technique in terms of tire manufacturing quality because there is no draining in the bladder, the shaping pressure is stable and the inflated state of the raw tire is uniform. (Patent Document 1).
次に、シェーピング用不活性加圧ガスとして常温の窒素ガスを使用する従来のタイヤ加硫装置の動作について説明する。図6は、このタイヤ加硫装置により実行される各工程のタイミングと加硫機の内部の温度との関係を示す図である。 Next, the operation of a conventional tire vulcanizing apparatus that uses room temperature nitrogen gas as an inert pressurized gas for shaping will be described. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the timing of each process executed by the tire vulcanizer and the temperature inside the vulcanizer.
期間S11では(N−1)回目の加硫工程を行う。ここで、Nは2以上の整数である。この加硫工程では、加硫用不活性加圧ガスとして高温・高圧の窒素ガスが加硫用不活性加圧ガスの供給源から加硫用不活性加圧ガスの供給管を通って加硫機内に供給される。この間、加硫機内の温度はX℃からA℃に上昇し、生タイヤが加硫される。 In the period S11, the (N-1) th vulcanization step is performed. Here, N is an integer of 2 or more. In this vulcanization process, high-temperature and high-pressure nitrogen gas is vulcanized from the supply source of the inert pressure gas for vulcanization through the supply pipe of the inert pressure gas for vulcanization as the inert pressure gas for vulcanization. Supplied on board. During this time, the temperature in the vulcanizer rises from X ° C. to A ° C., and the raw tire is vulcanized.
次の期間S12では、加硫用不活性加圧ガスを排気し、加硫機(釜)を開いてタイヤを取り出し、次の回(N回目)に加硫する生タイヤを投入し、ブラダーを装着する。また、期間S12内の期間S14でシェーピング工程を行う。 In the next period S12, the inert pressurized gas for vulcanization is exhausted, the vulcanizer (kettle) is opened, the tire is taken out, the raw tire to be vulcanized in the next round (Nth) is introduced, and the bladder is Installing. Further, the shaping step is performed in the period S14 in the period S12.
期間S12における排気時は、加硫機内の加硫用不活性加圧ガスは排気管から外部に排気される。この間、加硫機の温度はA℃から低下していく。 At the time of exhausting in the period S12, the inert pressurized gas for vulcanization in the vulcanizer is exhausted to the outside from the exhaust pipe. During this time, the temperature of the vulcanizer decreases from A ° C.
期間S12において、N回目に加硫する生タイヤを投入し、ブラダーを装着したら、期間S14でシェーピング工程を実行する。このシェーピング工程では、シェーピング用不活性加圧ガスとして、常温の窒素ガスがシェーピング用不活性加圧ガスの供給源からシェーピング用不活性加圧ガスの供給管を通って加硫機内に導入される。この間、加硫機の温度はさらにX℃まで低下する。 In period S12, when a raw tire to be vulcanized for the Nth time is introduced and a bladder is attached, a shaping process is executed in period S14. In this shaping process, normal-temperature nitrogen gas is introduced into the vulcanizer as the shaping pressurized pressurized gas from the shaping pressurized pressurized gas supply source through the shaping inert pressurized gas supply pipe. . During this time, the temperature of the vulcanizer further decreases to X ° C.
シェーピングが終了したら、加硫機を閉じ、期間S13でN回目の加硫工程を実行する。この工程では、加硫用不活性加圧ガスとして高温の窒素ガスが加硫用不活性加圧ガスの供給源から加硫用不活性加圧ガスの供給管を通って加硫機内に供給される。 When the shaping is completed, the vulcanizer is closed and the Nth vulcanization step is executed in period S13. In this process, high-temperature nitrogen gas is supplied as an inert pressurized gas for vulcanization from a supply source of the inert pressurized gas for vulcanization through a supply pipe for the inert pressurized gas for vulcanization into the vulcanizer. The
しかしながら、上記の加硫装置では、シェーピング用不活性加圧ガスが常温のため、シェーピング工程で加硫機内の加硫機本体やブラダーや配管の温度が低下してしまい、次に行う加硫工程での加硫機本体や配管やブラダーなどの昇温に時間がかかり、かつそのための熱エネルギーも必要になるという問題がある。 However, in the above vulcanizing apparatus, since the shaping pressurized pressurized gas is at room temperature, the temperature of the vulcanizer body, bladder and piping in the vulcanizer is lowered in the shaping process, and the vulcanization process to be performed next There is a problem that it takes time to raise the temperature of the vulcanizer main body, piping, bladder, etc., and heat energy is also required.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、加硫前のシェーピング工程での加硫機や配管などの温度低下を低減することで、加硫工程での加硫機や配管などの昇温に要する時間及び熱エネルギーを少なくして、生産性の向上及び省エネルギーを実現することである。また、その目的は、従来は排気していた加硫用不活性加圧ガスの圧力エネルギー及び熱エネルギーを次回のシェーピングに有効活用することにより、更なる省エネルギーを実現することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to reduce the temperature drop of the vulcanizer and piping in the shaping process before vulcanization, thereby reducing the temperature in the vulcanization process. This is to reduce the time and heat energy required for raising the temperature of vulcanizers and pipes, thereby improving productivity and saving energy. Moreover, the objective is to implement | achieve further energy saving by utilizing effectively the pressure energy and heat energy of the inert pressurized gas for vulcanization which were exhausted conventionally for the next shaping.
本発明に係るタイヤ加硫方法は、シェーピング用不活性加圧ガスを使用して生タイヤをシェーピングするシェーピング工程と、シェーピングされた生タイヤを、加硫用不活性加圧ガスを使用して加硫する加硫工程と、前記加硫工程で使用した加硫用不活性加圧ガスを回収して貯蔵する回収工程と、を備え、該貯蔵した加硫用不活性加圧ガスを次のシェーピング工程でのシェーピング用不活性加圧ガスとして再利用する、タイヤ加硫方法である。
本発明に係るタイヤ加硫装置は、生タイヤが収容される加硫機と、前記加硫機に対する不活性加圧ガスの吸気・排気を行うための配管系と、を備え、前記加硫機にシェーピング用不活性加圧ガスを供給して前記生タイヤのシェーピングを行った後に、前記加硫機に加硫用不活性加圧ガスを供給して前記生タイヤの加硫を行うタイヤ加硫装置であって、前記加硫の後に前記加硫機から排気された加硫用不活性加圧ガスを回収する配管と、該配管で回収された加硫用不活性加圧ガスを貯蔵する手段と、該手段に貯蔵された加硫用不活性加圧ガスをシェーピング用不活性加圧ガスとして前記加硫機に供給する配管と、を備えるタイヤ加硫装置である。
The tire vulcanizing method according to the present invention includes a shaping step of shaping a raw tire using an inert pressurized gas for shaping, and a vulcanization of the shaped raw tire using an inert pressurized gas for vulcanization. A vulcanizing step for vulcanizing, and a recovery step for recovering and storing the inert pressure gas for vulcanization used in the vulcanization step. This is a tire vulcanization method that is reused as an inert pressurized gas for shaping in the process.
A tire vulcanizing apparatus according to the present invention includes a vulcanizer in which a raw tire is accommodated, and a piping system for intake and exhaust of inert pressurized gas to the vulcanizer, and the vulcanizer The tire vulcanization is performed by supplying an inert pressurized gas for shaping to the raw tire and shaping the raw tire and then supplying the inert pressurized gas for vulcanization to the vulcanizer to vulcanize the raw tire. An apparatus, a pipe for recovering an inert pressurized gas for vulcanization exhausted from the vulcanizer after the vulcanization, and means for storing the inert pressurized gas for vulcanization recovered by the pipe And a pipe for supplying the inert pressure gas for vulcanization stored in the means as the inert pressure gas for shaping to the vulcanizer.
本発明によれば、加硫前のシェーピング工程での加硫機や配管などの温度低下を低減することで、加硫工程での加硫機や配管などの昇温に要する時間及び熱エネルギーを少なくして、生産性を向上及び省エネルギーを実現することができる。また、従来は排気していた加硫用不活性加圧ガスの圧力エネルギー及び熱エネルギーの回収も可能となり、更なる省エネルギーを実現できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the time and heat energy required for raising the temperature of the vulcanizer and piping in the vulcanization process by reducing the temperature drop of the vulcanizer and piping in the shaping process before vulcanization. By reducing, productivity can be improved and energy saving can be realized. Further, it is possible to recover the pressure energy and heat energy of the inert pressurized gas for vulcanization that has been exhausted conventionally, and further energy saving can be realized.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〈加硫装置の構成〉
図1は、本発明の実施形態に係るタイヤ加硫装置の構成を説明するための図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Configuration of vulcanizer>
Drawing 1 is a figure for explaining the composition of the tire vulcanizer concerning the embodiment of the present invention.
このタイヤ加硫装置は、加硫機1と、配管系2とから構成されている。加硫機1は、従来の加硫機と同様、上型11と下型12が合わさって内部に環状空間13が形成され、その内周面に沿って生タイヤTが嵌められ、生タイヤTの内面にはブラダー14が装着される。上型11及び下型12は、加硫時に生タイヤTを外側から加熱するための電気ヒータを内蔵している。ただし、蒸気等の別熱源で加熱可能な電気ヒータを内蔵しない上型及び下型を用いることもできる。
The tire vulcanizing apparatus includes a
配管系2は、加硫機1のガス供給口15と、不図示の加硫用不活性加圧ガスの供給源とを結ぶ配管21と、加硫機1のガス排出口16と、不図示の加硫用不活性加圧ガスの排気部とを結ぶ配管22と、配管21とタンク36とを結ぶ配管23と、配管22と不図示のガス排出先とを結ぶ配管24と、配管24とタンク36とを結ぶ配管25を備えている。
The
配管21、22には、それぞれバルブ31、32が設けられている。配管23とタンク36との間には、配管21との接続部(合流部)の側から順にバルブ37、減圧弁38が設けられている。配管24には、配管22との接続部(分岐部)の側から順にバルブ33、34が設けられている。配管25は、配管24におけるバルブ33とバルブ34との間から分岐しており、タンク36との間にバルブ35が設けられている。
The
〈工程と温度との関係〉
図2は、図1に示す加硫装置により実行される各工程のタイミングと加硫機の内部の温度との関係を示す図である。また、図3は、図2における(N−1)回目の加硫時の配管系の動作を説明するための図、図4は、(N−1)回目の加硫後の排気時の配管系の動作を説明するための図、図5はN回目の加硫前のシェーピング時の配管系の動作を説明するための図である。図3〜図5において、黒のバルブはそれが閉じていることを示し、白のバルブはそれが開いていることを示す。また、矢印はガスの流れを示す。
<Relationship between process and temperature>
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the timing of each process executed by the vulcanizing apparatus shown in FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the piping system at the (N-1) th vulcanization in FIG. 2, and FIG. 4 is a piping at the time of exhaust after the (N-1) th vulcanization. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the system, and FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the piping system during shaping before the Nth vulcanization. 3-5, the black valve indicates that it is closed and the white valve indicates that it is open. The arrows indicate the gas flow.
図2における期間S1では(N−1)回目の加硫工程を行う。ここで、Nは3以上の整数である。この加硫工程では、図3に示すように、バルブ31、32、34、及び35が開いており、バルブ33及び37が閉じている。また、減圧弁38は開いている。
In the period S1 in FIG. 2, the (N-1) th vulcanization step is performed. Here, N is an integer of 3 or more. In this vulcanization step, as shown in FIG. 3, the
加硫用不活性加圧ガスとして高圧・高温の窒素ガスが配管21を通って加硫機1内に供給されるとともに、加硫機1内から排出され、配管22から循環部に流れる。加硫用不活性加圧ガスは、加硫機1と、配管21、配管22、及び循環部との間で循環している。この間、加硫機1内の温度はY℃からA℃に上昇し、生タイヤTが加硫される。ここで、Y>Xである(その理由については後述)。なお、この加硫工程で、加硫用不活性加圧ガスを加硫機1内に閉じ込めて循環させない構造の配管としてもよい。
High-pressure and high-temperature nitrogen gas is supplied into the
この加硫工程ではタンク36内に貯蔵された不活性ガスが配管25及び24を通って排気される。この不活性ガスは、前回:(N−2)回目の加硫工程の後に回収された加硫用不活性加圧ガスである。ただし、1回目の加硫工程ではタンク36内には加硫用不活性加圧ガスは貯蔵されていない。
In this vulcanization process, the inert gas stored in the
次の期間S2では、加硫用不活性加圧ガスを回収し、加硫機1(釜)の上型11と下型12を開いてタイヤを取り出し、N回目に加硫する生タイヤを投入し、ブラダー14を装着する。また、期間S2内の期間S4でシェーピング工程を行う。
In the next period S2, the inert pressurized gas for vulcanization is recovered, the
期間S2における排気時は、図4に示すように、バルブ33及び35が開いており、バルブ31、32、34及び37が閉じている。また、減圧弁38は開いている。加硫機1内の加硫用不活性加圧ガスは配管24及び25を通って回収され、タンク36に貯蔵される。この間、加硫機1の温度はA℃から低下していく。
During exhaust in the period S2, as shown in FIG. 4, the
N回目に加硫する生タイヤTを投入し、ブラダー14を装着したら、期間S4でシェーピング工程を行う。このシェーピング工程では、図5に示すように、バルブ37が開いており、バルブ31〜35は閉じている。また、減圧弁38は開いている。シェーピング用不活性加圧ガスとして、タンク36内に貯蔵された加硫用不活性加圧ガスが配管23及び21を通って加硫機1に供給される。このとき、減圧弁38はタンク36から送出されるガスの圧力を調整する。
When the raw tire T to be vulcanized for the Nth time is introduced and the
この間、加硫機1の温度はY℃まで低下するものの、常温のシェーピング用不活性加圧ガスを供給した従来装置と比べると、高温の加硫用不活性加圧ガスを回収して貯蔵し、シェーピング用不活性加圧ガスとして再利用する本実施形態は、温度の低下量が少なくなる。温度低下をほぼ0(Y≒A)にすることも可能である。なお、1回目の加硫工程ではタンク36内には加硫用不活性加圧ガスは貯蔵されていないので、不図示の配管などから配管23に常温のシェーピング用不活性加圧ガスを供給する。
During this time, although the temperature of the
シェーピング工程が終了したら、加硫機1を閉じ、期間S3でN回目の加硫工程を行う。この加硫工程での配管系2の動作は、図3に示した(N−1)回目の加硫工程と同じである。即ち、加硫用不活性加圧ガスとして高圧・高温の窒素ガスが配管21を通って加硫機1内に供給されるとともに循環する。この加硫工程では、シェーピング工程での加硫機1や配管系2の温度低下が少ないため、加硫機1の温度がA℃に達するまでの時間が従来装置よりも短くなり、生産性が向上する。また、加硫機1や配管系2の加熱に必要な熱エネルギーが少なくなるので、エネルギーが節約される。
When the shaping process is completed, the
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係るタイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法によれば、加硫工程で使用した加硫用不活性加圧ガスを回収して貯蔵し、次の回の生タイヤの加硫工程の前のシェーピング工程でシェーピング用不活性加圧ガスとして再利用するので、シェーピング工程での加硫機や配管などの温度低下を低減することで、加硫時間を短縮して生産性を向上させるとともに、使用する熱エネルギーを低減することで、省エネルギーを実現することができる。 As described above in detail, according to the tire vulcanizing apparatus and the tire vulcanizing method according to the embodiment of the present invention, the inert pressurized gas for vulcanization used in the vulcanization process is recovered and stored, and Because it is reused as an inert pressurized gas for shaping in the shaping process before the vulcanization process of raw tires, the vulcanization time can be reduced by reducing the temperature drop of the vulcanizer and piping in the shaping process. Energy saving can be realized by reducing the thermal energy used while shortening the productivity.
1・・・加硫機、2・・・配管系、11・・・上型、12・・・下型、13・・・環状空間、14・・・ブラダー、21〜25・・・配管、31〜35,37・・・バルブ、36・・・タンク、38・・・減圧弁。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
シェーピングされた生タイヤを、加硫用不活性加圧ガスを使用して加硫する加硫工程と、
前記加硫工程で使用した加硫用不活性加圧ガスを回収して貯蔵する回収工程と、を備え、
該貯蔵した加硫用不活性加圧ガスを次のシェーピング工程でのシェーピング用不活性加圧ガスとして再利用する、タイヤ加硫方法。 A shaping step of shaping the raw tire using an inert pressurized gas for shaping;
A vulcanization step of vulcanizing the shaped raw tire using an inert pressurized gas for vulcanization;
A recovery step of recovering and storing the inert pressure gas for vulcanization used in the vulcanization step,
A tire vulcanizing method in which the stored inert pressurized gas for vulcanization is reused as an inert pressurized gas for shaping in the next shaping step.
前記貯蔵した加硫用不活性加圧ガスの圧力を調整する工程を有するタイヤ加硫方法。 In the tire vulcanizing method according to claim 1,
A tire vulcanizing method including a step of adjusting the pressure of the stored inert pressurized gas for vulcanization.
加硫後の加硫用不活性加圧ガスの回収により、圧力エネルギーを回収し、次回のシェーピング工程に活用するタイヤ加硫方法。 In the tire vulcanizing method according to claim 1 or 2,
A tire vulcanization method in which pressure energy is recovered by recovering an inert pressurized gas for vulcanization after vulcanization and used in the next shaping process.
加硫後の加硫用不活性加圧ガスの回収により、圧力エネルギーと熱エネルギーを同時回収し、次回のシェーピング工程に活用するタイヤ加硫方法。 In the tire vulcanization method according to any one of claims 1 to 3,
A tire vulcanization method that simultaneously collects pressure energy and thermal energy by collecting the inert pressure gas for vulcanization after vulcanization, and uses it for the next shaping process.
前記加硫の後に前記加硫機から排気された加硫用不活性加圧ガスを回収する配管と、該配管で回収された加硫用不活性加圧ガスを貯蔵する手段と、該手段に貯蔵された加硫用不活性加圧ガスをシェーピング用不活性加圧ガスとして前記加硫機に供給する配管と、
を備えるタイヤ加硫装置。 A vulcanizer for storing raw tires and a piping system for intake and exhaust of inert pressurized gas to and from the vulcanizer, and supplying the inert pressurized gas for shaping to the vulcanizer A tire vulcanizer for vulcanizing the raw tire by supplying an inert pressurized gas for vulcanization to the vulcanizer after shaping the raw tire,
A pipe for collecting the inert pressure gas for vulcanization exhausted from the vulcanizer after the vulcanization, a means for storing the inert pressure gas for vulcanization recovered in the pipe, and Piping for supplying the stored inert pressurized gas for vulcanization as the inert pressurized gas for shaping to the vulcanizer;
A tire vulcanizing device.
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