JP2015136886A - タイヤ用モールドの洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティ面の摩滅を抑えてタイヤの高い品質を保ちつつ、安価に短時間でモールドを洗浄する方法及び装置の提供。
【解決手段】本発明に係るタイヤ用モールド２の洗浄方法では、タイヤ用モールド２のキャビティ面１０に、卵の殻を有する研磨剤２０を吹き付けることにより、このキャビティ面１０が洗浄される。好ましくは、上記卵の殻の平均粒子径は５０μｍ以上６００μｍ以下である。好ましくは、上記研磨剤２０を吹き付けるエアーの圧力は２．５ｋｇ／ｃｍ^２以上６．０ｋｇ／ｃｍ^２以下である。本発明に係るタイヤ用モールド２の洗浄装置では、タイヤ用モールド２のキャビティ面１０に、卵の殻を有する研磨剤２０を吹き付けることにより、このキャビティ面１０が洗浄される。
【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤ用モールドの洗浄方法及び洗浄装置に関する。

タイヤの加硫工程では、モールドが用いられている。加硫工程では、予備成形されたローカバーが、モールドに投入される。このローカバーは、モールドとブラダー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。

加圧の際、モールドのキャビティ面とローカバーとの間にエアーが残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーは、タイヤの品質を低下させる。一般的なモールドは、ベントホール又は溝を有している。このベントホール又は溝を通じて、エアーが排出される。

上述の加硫工程における架橋反応は、副生成物の生成を伴う。一のモールドで多数のタイヤが製造されるので、このキャビティ面には副生成物が堆積する。この堆積物はタイヤの品質を損ねる要因となりうる。このため、モールドは定期的に洗浄される。

モールドの洗浄方法として、安価で取り扱いの容易な「ショットブラスト」が広く用いられている。この方法では、噴射機により研磨剤がキャビティ面に吹き付けられる。この研磨剤の吹き付けにより、キャビティ面の堆積物が削り落とされる。この方法では、研磨剤がベントホールや溝に詰まる「目詰まり」が起こりうる。ベントホールや溝の目詰まりは、タイヤのベアーの原因となる。このため、洗浄後には、この目詰まりを除去する作業が必要となる。ショットブラストを用いた洗浄装置及び洗浄方法についての検討が、特開２００９−１１９８１９公報で報告されている。

特開２００９−１１９８１９公報

ショットブラストで用いられる研磨剤としては、硝子又は合成樹脂（典型的にはメラミン樹脂）が主に用いられている。モールドの典型的な材料はアルミニウム合金である。硝子はアルミニウム合金より硬い。硝子からなる研磨剤による洗浄を長期に渡り繰り返すと、キャビティ面が摩滅することがある。さらには、キャビティ面に「ピンホール」が発生しうる。これらはタイヤの品質を損ねる。タイヤの品質を保つために、モールドの作り直しが必要となる。これは、タイヤの生産コストの増大につながる。

合成樹脂は硝子と比べて軟質である。研磨剤として合成樹脂を用いた場合には、キャビティ面の摩滅は抑えられる。しかし、合成樹脂からなる研磨剤は硝子からなる研磨剤に比べて洗浄力に劣る。これは洗浄時間の増大を招来する。また、合成樹脂は、硝子に比べてベントホールや溝に詰まり易い。合成樹脂からなる研磨剤を用いた場合には、硝子からなる研磨剤を用いた場合に比べて、この目詰まりを除去する作業に、多くの時間が必要となる。

本発明の目的は、キャビティ面の摩滅を抑えてタイヤの高い品質を保ちつつ、安価に短時間でモールドを洗浄する方法及び装置を提供することである。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄方法では、タイヤ用モールドのキャビティ面に、卵の殻を有する研磨剤を吹き付けることにより、このキャビティ面が洗浄される。

好ましくは、上記卵の殻の平均粒子径は５０μｍ以上６００μｍ以下である。

好ましくは、上記研磨剤を吹き付けるエアーの圧力は２．５ｋｇ／ｃｍ^２以上６．０ｋｇ／ｃｍ^２以下である。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄装置では、タイヤ用モールドのキャビティ面に、卵の殻を有する研磨剤を吹き付けることにより、このキャビティ面が洗浄される。

本発明に係るタイヤ用モールドの洗浄方法では、ショットブラストで使用する研磨剤が卵の殻を有している。卵の殻のモース硬度は、硝子より低い。この方法では、硝子からなる研磨剤を使用した方法に比べて、キャビティ面の摩滅が抑制されている。この方法では、キャビティ面でのピンホールの発生が抑制されている。これはタイヤの品質の向上に寄与する。これは、モールドの作り直しの頻度を少なくし、生産コストの削減に寄与する。

粉砕された卵の殻は適度な粒度分布を有している。また、粉砕された卵の殻には鋭利な角が存在する。これらは、研磨剤の洗浄力の向上に寄与する。卵の殻を有する研磨剤は、合成樹脂からなる研磨剤に比べて優れた洗浄力を有している。この研磨剤を使用した場合には、合成樹脂からなる研磨剤を使用した場合に比べて、短い時間で洗浄ができる。

卵の殻は合成樹脂及び硝子に比べてベントホールや溝でも容易に移動できる。卵の殻は、合成樹脂及び硝子に比べて、目詰まりを起こしにくい。また、卵の殻がベントホールや溝に詰まっても、これらは容易に除去されうる。卵の殻を有する研磨剤を用いた場合には、合成樹脂又は硝子からなる研磨剤を用いた場合に比べて、目詰まりを除去する作業時間が短縮できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄方法に供されるタイヤ用モールドの一部が示された平面図である。 図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るモールドの洗浄方法が示された斜視図である。

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及び図２に本発明の洗浄方法に供されるタイヤ用モールド２の一部が示されている。これは、割タイプのモールド２である。このモールド２は、多数のトレッドセグメント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。セグメント４の平面形状は、実質的に円弧状である。多数のセグメント４が、リング状に配置されている。サイドプレート６及びビードリング８は、実質的にリング状である。図１において、紙面に対して垂直な方向が軸方向である。両矢印Ａで示された方向が周方向である。図２において、Ｒで示されているのはローカバーである。

図３は、図１のモールド２のセグメント４が示された斜視図である。図３において、Ｘ方向は半径方向であり、Ｙ方向は軸方向である。周方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交している。セグメント４は、キャビティ面１０を備えている。このキャビティ面１０は、このセグメント４の半径方向において内側の面に形成されている。キャビティ面１０は、凸部１２と凹部１４とを備えている。この凸部１２は、タイヤのトレッドの溝に対応する。この凸部１２及び凹部１４により、タイヤにトレッドパターンが形成される。凸部１２及び凹部１４の形状は、トレッドパターンに応じて、適宜決定される。なお図２では、凸部１２及び凹部１４の図示が省略されている。

このモールド２が用いられたタイヤ製造方法では、予備成形によってローカバーＲ（未加硫タイヤ）が得られる。図示されていないが、このローカバーＲのトレッドは、未架橋ゴムからなるストリップを周方向に螺旋巻きして形成されている。このローカバーＲが、モールド２が開いておりブラダーが収縮している状態で、モールド２に投入される。モールド２が締められ、ブラダーが膨張する。ローカバーＲはブラダーによってモールド２のキャビティ面１０に押しつけられ、加圧される。この状態のローカバーＲが、図２に示されている。同時にローカバーＲは、加熱される。加圧と加熱とによりゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。ローカバーＲが加圧及び加熱される工程は、加硫工程と称される。ブラダーに代えて、中子が用いられてもよい。

図２及び図３に示される通り、このモールド２では、セグメント４はベントホール１６を有している。上記の加圧の際、モールド２のキャビティ面１０とローカバーＲとの間に残留したエアーは、このベントホール１６から排出される。

前述の通り、加硫工程では、副生成物がキャビティ面１０に堆積しうる。この堆積物はタイヤの品質を損ねる要因となりうる。このため、モールド２は定期的に洗浄される。以下では、モールド２の洗浄方法が説明される。

本発明に係るモールド２の洗浄方法は、
（１）セグメント４を取り出す工程、
及び
（２）研磨剤を吹き付ける工程
を備えている。

セグメント４を取り出す工程では、モールド２が分解されて各セグメント４が取り出される。このセグメント４が洗浄用の槽に入れられる。セグメント４の単位に分解することにより、容易に洗浄ができる。

研磨剤を吹き付ける工程では、図３に示されるとおり、噴射器１８により研磨剤２０がセグメント４のキャビティ面１０に吹き付けられる。研磨剤２０は、エアーとともにキャビティ面１０に吹き付けられる。この洗浄方法では、この研磨剤２０は、卵の殻を有している。この研磨剤２０によって、キャビティ面１０の堆積物が削り落とされる。これにより、キャビティ面１０が洗浄される。

この洗浄方法が、上記工程（１）と（２）との間に、複数のセグメント４を並べる工程をさらに備えていてもよい。この場合は、複数のセグメント４が一度に洗浄される。洗浄時間の短縮が可能である。

上記（１）のセグメント４を取り出す工程は省略されてもよい。この場合は、分解していないモールド２のキャビティ面１０に、研磨剤２０が吹き付けられる。

図３の噴射器１８は、タイヤ用モールド２のキャビティ面１０に、卵の殻を有する研磨剤２０を吹き付けることにより、このキャビティ面１０を洗浄するタイヤ用モールド２の洗浄装置である。

以下、本発明の作用効果が説明される。

ショットブラストで用いられる研磨剤としては、これまで硝子又は合成樹脂（典型的にはメラミン樹脂）が主に用いられている。しかし、硝子からなる研磨剤による洗浄を長期に渡り繰り返すと、キャビティ面が摩滅することがある。さらには、キャビティ面に「ピンホール」が発生しうる。これらはタイヤの品質を損ねる。合成樹脂からなる研磨剤は硝子からなる研磨剤に比べて洗浄力に劣る。これは洗浄時間の増大を招来する。さらに、合成樹脂は、硝子に比べてベントホールや溝に詰まり易い。合成樹脂からなる研磨剤を用いた場合には、硝子からなる研磨剤を用いた場合に比べて、この目詰まりを除去する作業に、多くの時間が必要となる。

本発明に係るタイヤ用モールド２の洗浄方法では、ショットブラストで使用する研磨剤２０が卵の殻を有している。卵の殻のモース硬度は、メラミン樹脂と同等である。卵の殻のモース硬度は、硝子より低い。この方法では、硝子からなる研磨剤を使用した方法に比べて、キャビティ面１０の摩滅が抑制されている。この方法では、キャビティ面１０でのピンホールの発生が抑制されている。これはタイヤの品質の向上に寄与する。これは、モールド２の作り直しの頻度を少なくし、生産コストの削減に寄与する。

粉砕された卵の殻は適度な粒度分布を有している。また、粉砕された卵の殻には鋭利な角が存在する。これらは、研磨剤２０の洗浄力の向上に寄与する。卵の殻を有する研磨剤２０は、合成樹脂からなる研磨剤に比べて優れた洗浄力を有している。この研磨剤２０を使用した場合には、合成樹脂からなる研磨剤を使用した場合に比べて、短い時間で洗浄ができる。

卵の殻は、合成樹脂及び硝子に比べて「さらさら」している。例えば、卵の殻、メラミン樹脂及び硝子をそれぞれ硝子製漏斗に通した場合、最も漏斗を通り抜ける速度が速いのは、卵の殻である。卵の殻はメラミン樹脂及び硝子に比べてベントホール１６や溝でも容易に移動できる。卵の殻は、合成樹脂及び硝子に比べて、目詰まりを起こしにくい。また、卵の殻がベントホール１６や溝に詰まっても、これらは容易に除去されうる。卵の殻を有する研磨剤２０を用いた場合には、合成樹脂又は硝子からなる研磨剤を用いた場合に比べて、目詰まりを除去する作業時間が短縮できる。

卵の殻の主成分は炭酸カルシウムである。このため、卵の殻はほぼ白色である。目詰まりを除去する際に、作業者は容易に卵の殻を視認することができる。これは、作業目詰まりを除去する作業時間の短縮に寄与する。

卵の殻は安価である。卵の殻からなる研磨剤２０は安価である。これは、モールド２の洗浄コストの削減に寄与する。

研磨剤２０に使用する卵の殻の平均粒子径Ｄは５０μｍ以上が好ましい。平均粒子径Ｄが５０μｍ以上の卵の殻を有する研磨剤２０は洗浄力に優れる。この研磨剤２０を用いた場合、より短い時間で、モールド２の洗浄が可能となる。

平均粒子径Ｄは６００μｍ以下が好ましい。平均粒子径Ｄが６００μｍ以下の卵の殻を有する研磨剤２０は、ベントホール１６や溝に詰まりにくい。この研磨剤２０を用いた場合、より短い時間で、洗浄後の目詰まり除去が可能となる。また、平均粒子径Ｄが６００μｍ以下の卵の殻を有する研磨剤２０では、キャビティ面１０の摩滅が抑制されている。これはタイヤの品質の向上に寄与する。これは、モールド２の作り直しの頻度を少なくし、生産コストの削減に寄与する。これらの観点から平均粒子径Ｄは５００μｍ以下がより好ましい。

本明細書においては、平均粒子径とは、粒子径の分布の中心値（メジアン径）を意味している。これは、レーザー回折式粒度分布計により測定した粒子の体積分布から計算される。

研磨剤２０を吹き付けるエアーの圧力Ｐは２．５ｋｇ／ｃｍ^２以上が好ましい。圧力Ｐが２．５ｋｇ／ｃｍ^２以上とされた洗浄方法では、優れた洗浄力が実現されている。この方法では、より短い時間で、モールド２の洗浄が可能となる。この観点からエアーの圧力Ｐは３．０ｋｇ／ｃｍ^２以上がより好ましい。

エアーの圧力Ｐは６．０ｋｇ／ｃｍ^２以下が好ましい。圧力Ｐが６．０ｋｇ／ｃｍ^２以下とされた洗浄方法では、キャビティ面１０の摩滅が抑制されている。これはタイヤの品質の向上に寄与する。この方法は、モールド２の作り直しの頻度を少なくし、生産コストの削減に寄与する。この観点からエアーの圧力Ｐは５．０ｋｇ／ｃｍ^２以下がより好ましい。

この実施形態では、割りタイプのモールド２について、本発明に係る洗浄方法が説明された。この洗浄方法が適用できるのは、割りタイプのモールド２に限られない。ツーピースのモールドにも適用できる。

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１］
サイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤ用のモールドが用意された。このモールドは、ベントホールを有している。このモールドからセグメントを取り出して、卵の殻からなる研磨剤をキャビティ面に吹き付けた。使用した卵の殻のモース硬度は３である。表１に示されるとおり、平均粒子径Ｄは１３０μｍとされ、吹き付けのエアー圧力Ｐは４．５ｋｇ／ｃｍ^２とされた。

［比較例１］
実施例１と同じ仕様のモールドが用意された。このモールドからセグメントを取り出して、硝子からなる研磨剤をキャビティ面に吹き付けた。使用した硝子のモース硬度は４．５−６である。表１に示されるとおり、平均粒子径Ｄは２５０μｍとされ、吹き付けのエアー圧力Ｐは４．５ｋｇ／ｃｍ^２とされた。これは、硝子を研磨剤とした従来のモールドの洗浄方法である。

［比較例２］
実施例１と同じ仕様のモールドが用意された。このモールドからセグメントを取り出して、メラミン樹脂からなる研磨剤をキャビティ面に吹き付けた。使用したメラミン樹脂のモース硬度は３である。表１に示されるとおり、平均粒子径Ｄは３００μｍとされ、吹き付けのエアー圧力Ｐは４．５ｋｇ／ｃｍ^２とされた。これは、メラミン樹脂を研磨剤とした従来のモールドの洗浄方法である。

［実施例２−５］
平均粒子径Ｄを表２に示される値にした他は実施例１と同様にしたのが、実施例２−５である。

［実施例６−９］
平均粒子径Ｄを３００μｍとしエアー圧力Ｐを表３に示される値にした他は実施例１と同様にしたのが、実施例６−９である。

［洗浄時間］
同じモールドを用いて、タイヤの加硫を１０００回行った。このモールドのセグメントを全て取り出し、洗浄用の槽の中に並べた。これらに対し一度に研磨剤を吹き付けて洗浄を実施した。吹き付けを開始してから、全てのセグメントの堆積物が除去できるまでの時間が測定された。この時間の測定は、５組のモールドにして対して実施され、その平均値が計算された。この結果が、洗浄時間として下記の表１から３に示されている。数値が小さいほど好ましい。

［目詰まり除去時間］
上記の洗浄時間の評価で研磨剤を吹き付けた後の全てのセグメントについて、ベントホールの目詰まり除去の作業を行った。作業を開始してから全ての目詰まりが除去できるまでの時間が測定された。測定は、上記の洗浄時間の評価と同様に、５組のモールドにして対して実施され、その平均値が計算された。この結果が、目詰まり除去時間として下記の表１から３に示されている。数値が小さいほど好ましい。

［モールド摩滅度］
未使用のモールドのセグメントに対して、研磨剤の吹き付けを２０時間実施した後、セグメントの質量が測定された。この質量が、未使用のセグメントの質量を１００とした指数として下記の表１から３に示されている。値が大きいほど摩滅度が低い。数値が大きいほど好ましい。

表１−３に示されるように、本発明に係るモールドの洗浄方法では、モールドの摩滅を抑制した上で、洗浄時間及び目詰まり除去時間が短縮されている。本洗浄方法によれば、キャビティ面の摩滅を抑えてタイヤの高い品質を保ちつつ、安価に短時間でモールドを洗浄することができる。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された洗浄方法は、種々のモールドの洗浄に適用されうる。

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・・・キャビティ面
１２・・・凸部
１４・・・凹部
１６・・・ベントホール
１８・・・噴射器
２０・・・研磨剤

Claims (4)

1. タイヤ用モールドのキャビティ面に、卵の殻を有する研磨剤を吹き付けることにより、このキャビティ面が洗浄されるタイヤ用モールドの洗浄方法。
2. 上記卵の殻の平均粒子径が５０μｍ以上６００μｍ以下である請求項１に記載のタイヤ用モールドの洗浄方法。
3. 上記研磨剤を吹き付けるエアーの圧力が２．５ｋｇ／ｃｍ^２以上６．０ｋｇ／ｃｍ^２以下である請求項１又は２に記載のタイヤ用モールドの洗浄方法。
4. タイヤ用モールドのキャビティ面に、卵の殻を有する研磨剤を吹き付けることにより、このキャビティ面を洗浄するタイヤ用モールドの洗浄装置。

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