JP2016179639A - Method for preheating tire vulcanizing mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤ加硫用モールドの予熱方法に関し、さらに詳しくは、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ加硫用モールドを予熱することができるタイヤ加硫用モールドの予熱方法に関するものである。 The present invention relates to a method for preheating a tire vulcanization mold, and more particularly to a method for preheating a tire vulcanization mold that can efficiently preheat a tire vulcanization mold while suppressing energy consumption. .
タイヤの製造工程では順次グリーンタイヤが連続的に加硫される。仕様(形状や大きさ等)が異なるタイヤを同じ加硫機で加硫する場合には、加硫機に設置されているタイヤ加硫用モールドを異なるタイヤ加硫用モールドに取り替える。このようにモールドを取り替えた際には、モールドがある程度の高温になっていないとグリーンタイヤの加硫を開始することができないため、所定の温度に達するまで工程に時間ロスが生じる。連続的にグリーンタイヤを加硫している途中で何らかの理由によって加硫を中断した場合に、新たなグリーンタイヤを加硫し始める際にも同様の理由で工程に時間ロスが生じる。 In the tire manufacturing process, green tires are successively vulcanized. When tires having different specifications (shape, size, etc.) are vulcanized by the same vulcanizer, the tire vulcanization mold installed in the vulcanizer is replaced with a different tire vulcanization mold. When the mold is replaced in this way, the vulcanization of the green tire cannot be started unless the mold is at a certain high temperature. Therefore, a time loss occurs in the process until the predetermined temperature is reached. If the vulcanization is interrupted for some reason while the green tire is continuously vulcanized, a time loss occurs in the process for the same reason when starting to vulcanize a new green tire.
このような工程の時間ロスを低減するため、モールドの予熱が行われている。従来のモールドの予熱方法では、例えば、モールドを取り付けた加硫用コンテナの外周面を熱板によって加熱する。実際に温度を高くしたい領域はモールドのタイヤ成形面(タイヤ成形面)であるが、モールドのタイヤ成形面からは熱板から供給された熱が放熱するため、所定の温度までタイヤ成形面を加熱するには必要以上の時間を要するという問題がある。換言すれば、モールドの予熱のために無駄なエネルギーを消費している。 In order to reduce the time loss of such a process, the mold is preheated. In the conventional mold preheating method, for example, the outer peripheral surface of a vulcanizing container to which a mold is attached is heated by a hot plate. The region where the temperature is actually desired to be increased is the tire molding surface of the mold (tire molding surface), but the heat supplied from the hot plate is radiated from the tire molding surface of the mold, so the tire molding surface is heated to a predetermined temperature. There is a problem that it takes more time than necessary. In other words, useless energy is consumed for preheating the mold.
モールドを予熱する別の方法としては、モールドを取り付けた加硫用コンテナの外周面を熱板によって加熱しつつ、モールドの内部に配置した加硫用ブラダに加熱流体を供給して加硫用ブラダをモールドのタイヤ成形面に接触させない状態にしてモールドのタイヤ成形面側から加熱する方法が提案されている(特許文献1参照)。この方法では、熱板および加硫用ブラダが熱源となるため多大なエネルギーが必要になる。また、加硫用ブラダに加熱流体を供給しても、その加熱流体による熱は加硫用ブラダを介してモールドのタイヤ成形面に向かって放熱されるので極めて熱伝導率は悪くなる。加えて、この方法では、モールドの内部に加硫用ブラダを設置した状態にしなければ予熱を行うことができないという問題もある。 Another method for preheating the mold is to supply a heating fluid to the vulcanizing bladder disposed inside the mold while heating the outer peripheral surface of the vulcanizing container attached with the mold with a hot plate. There has been proposed a method of heating from the tire molding surface side of the mold in a state where it is not brought into contact with the tire molding surface of the mold (see Patent Document 1). In this method, a large amount of energy is required because the hot plate and the vulcanizing bladder serve as heat sources. Further, even if a heating fluid is supplied to the vulcanizing bladder, heat from the heating fluid is radiated toward the tire molding surface of the mold through the vulcanizing bladder, so that the thermal conductivity is extremely deteriorated. In addition, this method also has a problem that preheating cannot be performed unless a vulcanizing bladder is installed in the mold.
本発明の目的は、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ加硫用モールドを予熱することができるタイヤ加硫用モールドの予熱方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for preheating a tire vulcanization mold that can efficiently preheat a tire vulcanization mold while suppressing energy consumption.
上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱方法は、タイヤ加硫用コンテナの内部にタイヤ加硫用モールドを取り付けて、前記モールドを予備加熱するタイヤ加硫用モールドの予熱方法であって、前記モールドに形成されたタイヤ成形面を覆う位置に放熱抑制材を配置して、前記タイヤ加硫用コンテナの外側面を加熱することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a tire vulcanization mold preheating method according to the present invention is a tire vulcanization mold preheating method in which a tire vulcanization mold is attached inside a tire vulcanization container and the mold is preheated. The heat radiation suppressing material is disposed at a position covering the tire molding surface formed on the mold, and the outer surface of the tire vulcanizing container is heated.
本発明によれば、タイヤ加硫用コンテナの内部に取り付けたタイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面を覆う位置に配置した放熱抑制材によって、加硫用コンテナの外側面から供給される熱がモールドのタイヤ成形面から放熱することが抑制される。そのため、タイヤ加硫用コンテナの外側面から加熱するだけであっても短時間にモールドのタイヤ成形面を昇温させるには有利になる。それ故、エネルギー消費を抑制して効率的にモールドのタイヤ成形面を予熱することが可能になる。これに伴い、加硫工程での時間ロスを低減することができるのでタイヤの生産性向上に寄与する。また、モールドの内側に加硫用ブラダを設置しなくても予熱を行うことができる。 According to the present invention, the heat radiation suppressing material disposed at a position covering the tire molding surface formed in the tire vulcanization mold attached to the inside of the tire vulcanization container is supplied from the outer surface of the vulcanization container. Heat is prevented from radiating from the tire molding surface of the mold. Therefore, it is advantageous to raise the temperature of the tire molding surface of the mold in a short time even by heating from the outer surface of the tire vulcanizing container. Therefore, energy consumption can be suppressed and the tire molding surface of the mold can be efficiently preheated. Along with this, time loss in the vulcanization process can be reduced, which contributes to improvement in tire productivity. Moreover, preheating can be performed without installing a vulcanizing bladder inside the mold.
ここで、例えば、前記放熱抑制材を前記タイヤ成形面に接触させて配置することも、前記放熱抑制材を前記タイヤ成形面と間隔をあけて配置することもできる。前者の場合は、モールドのタイヤ成形面からの放熱をより抑制することが可能になる。後者の場合は、使用する放熱抑制材の形状の自由度が増大する。 Here, for example, the heat dissipation suppressing material can be disposed in contact with the tire molding surface, or the heat dissipation suppressing material can be disposed at a distance from the tire molding surface. In the former case, it is possible to further suppress heat dissipation from the tire molding surface of the mold. In the case of the latter, the freedom degree of the shape of the heat dissipation suppression material to use increases.
前記放熱抑制材としては例えば、グラスウールまたは発泡体を用いる。或いは、加硫済みタイヤを使用することもできる。前記加硫済みタイヤとしては、前記モールドと同じタイヤ成形面を有するモールドにより加硫されたものを使用することもできる。このような加硫済みタイヤを使用すると、放熱抑制材として機能する加硫済みタイヤをモールドのタイヤ成形面に密着させることができる。 For example, glass wool or foam is used as the heat dissipation suppressing material. Alternatively, vulcanized tires can be used. As the vulcanized tire, one vulcanized by a mold having the same tire molding surface as the mold can be used. When such a vulcanized tire is used, the vulcanized tire that functions as a heat dissipation suppressing material can be brought into close contact with the tire molding surface of the mold.
前記タイヤ加硫用コンテナを、加硫用ブラダを備えた加硫機に設置する前に前記予備加熱をすることも、前記タイヤ加硫用コンテナを、加硫用ブラダを備えた加硫機に設置した状態で前記予備加熱をすることもできる。前者の場合、モールドの予熱のために加硫機を占有することがないので、加硫機不足に起因するタイヤの生産性低下が生じることがない。後者の場合、予熱したモールドの温度がタイヤ加硫用コンテナを加硫機に設置するまでの間に低下することを回避することができる。 The tire vulcanization container can be preheated before being installed in a vulcanizer equipped with a vulcanizing bladder, or the tire vulcanizing container can be used as a vulcanizer equipped with a vulcanizing bladder. The preheating can be performed in the installed state. In the former case, since the vulcanizer is not occupied for preheating the mold, the tire productivity does not decrease due to the shortage of the vulcanizer. In the latter case, it is possible to avoid a decrease in the temperature of the preheated mold until the tire vulcanizing container is installed in the vulcanizer.
前記タイヤ加硫用コンテナを、加硫用ブラダを備えた加硫機に設置した状態で前記予備加熱を行う場合に、前記加硫用ブラダを内部に注入した非加熱加圧媒体により膨張させて、この膨張した加硫用ブラダを前記放熱抑制材に接触させることもできる。これにより、放熱抑制材を容易にモールドのタイヤ成形面に密着させることも可能になる。 When the preliminary heating is performed in a state where the tire vulcanizing container is installed in a vulcanizer equipped with a vulcanizing bladder, the vulcanizing bladder is expanded by a non-heated and pressurized medium injected therein. The expanded vulcanizing bladder can be brought into contact with the heat dissipation suppressing material. As a result, the heat radiation suppressing material can be easily brought into close contact with the tire molding surface of the mold.
以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱方法を、セクショナルタイプのモールドを予備加熱する場合を例にして、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, a method for preheating a tire vulcanizing mold according to the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings, taking as an example the case of preheating a sectional type mold.
図1に例示するタイヤ加硫用コンテナ1(以下、コンテナ1という)の内部には、セクショナルタイプのタイヤ加硫用モールド10(以下、モールド10という)が取り付けられている。このモールド10は、図2に例示するように、環状に配置されてタイヤトレッドを成形する複数(例えば、8個程度)のセクタモールド11と、タイヤサイドウォールを成形する環状の上側サイドモールド12aおよび下側サイドモールド12bとで構成されている。それぞれのモールド10の内側面にタイヤ成形面Sが形成されている。図中の一点鎖線は、環状に配置されたセクタモールド11の環状中心線CLを示している。
A sectional type tire vulcanization mold 10 (hereinafter referred to as a mold 10) is attached to the inside of a tire vulcanization container 1 (hereinafter referred to as a container 1) illustrated in FIG. As illustrated in FIG. 2, the
この実施形態では、コンテナ1は加硫機8に設置されている。加硫機8は加硫用ブラダ9aを備えた中心機構9を有し、この加硫用ブラダ9aはモールド10の内側に配置された状態になっている。
In this embodiment, the container 1 is installed in the
コンテナ1は、それぞれのセクタモールド11の外周面に取り付けられるセグメント3と、上側サイドモールド12aが取り付けられる昇降プレート4と、下側サイドモールド12bが取り付けられるボトムプレート5と、上下移動するコンテナリング2とを備えている。昇降プレート4、コンテナリング2は、油圧シリンダ等により独立別個に上下移動する。セグメント3の外周面およびコンテナリング2の内周面は、下方に向かって外周側に広がって傾斜している。
The container 1 includes a
セグメント3は水平方向にスライド可能に昇降プレート4に吊設されている。セグメント3の外周傾斜面とコンテナリング2の内周傾斜面とはスライド可能に係合されていて、コンテナリング2の上下移動によりセグメント3が水平方向にスライドする。
The
下方移動させてボトムプレート5の上面に当接したセグメント3は、コンテナリング2を下方移動させることにより、ボトムプレート5の上面上を摺動して、それぞれのセクタモールド11を環状中心線CLに対して前進移動させる構成になっている。
The
コンテナリング2をさらに下方移動させて、それぞれのセグメント3とともにセクタモールド11を環状中心線CLに対して前進移動させることにより、それぞれのセクタモールド11が環状に組み付けられるともに、上側サイドモールド12aおよび下側サイドモールド12bと組み付けられてモールド10が型締めされる。
By moving the
コンテナ1の外側面には熱板等の加熱体7が設置されている。加熱体7は、それぞれのモールド10の外側位置に対応するように、コンテナ1の上面、側面、下面のそれぞれに設置されている。
A
以下、本発明によりモールド10を予熱する手順の一例を説明する。
Hereinafter, an example of a procedure for preheating the
図3に例示するように、それぞれのセクタモールド11、上側サイドモールド12aおよび下側サイドモールド12bのタイヤ成形面Sを覆う位置に放熱抑制材6を配置する。放熱抑制材6は、例えばグラスウール等の繊維系断熱材、樹脂やゴムやエラストマー等の種々の材料の発泡系断熱材など、いわゆる断熱性に優れた部材を用いることができる。熱拡散係数(温度拡散率)が1mm2/s以下の断熱材を放熱抑制材6として用いるとよい。
As illustrated in FIG. 3, the heat
これらモールド10のタイヤ成形面Sの全面を放熱抑制材6により覆うことが望ましいが、例えばタイヤ成形面Sの全面に対して70%以上の面積を放熱抑制材6により覆うことができればよい。この実施形態では、モールド10のタイヤ成形面Sに放熱抑制材6を接触(密着)させて配置している。
Although it is desirable to cover the entire surface of the tire molding surface S of the
そして、モールド10を取り付けたコンテナ1を加硫機8に設置して型締めした状態にする。この状態でコンテナ1の外側面に取り付けた加熱体7を加熱する(発熱させる)。加熱体7の加熱温度は例えば150℃〜190℃である。
Then, the container 1 to which the
モールド10には加熱体7から熱が供給されて予備加熱される。ここで、モールド10のタイヤ成形面Sを覆う位置に配置した放熱抑制材は、加熱体7から供給される熱がこれらモールド10のタイヤ成形面Sから放熱することを抑制する。そのため、コンテナ1の外側面から加熱するだけであっても短時間にモールド10のタイヤ成形面Sを昇温させることができる。したがって、エネルギー消費を抑制して効率的にモールド10のタイヤ成形面Sを予熱することが可能になる。
Heat is supplied to the
予熱によってモールド10のタイヤ成形面Sが所定の温度まで上昇すると、モールド10を開型して内部にグリーンタイヤを設置し、次いで、モールド10を閉型した後に型締めしてグリーンタイヤの加硫を開始する。したがって、本発明によれば、モールド10のタイヤ成形面Sが所定の温度に上昇するまでの待ち時間が短くなり、加硫工程での時間ロスを低減できるのでタイヤの生産性向上にも寄与する。
When the tire molding surface S of the
この実施形態のように、放熱抑制材6をそれぞれのモールド10のタイヤ成形面Sに接触させて配置すると、それぞれのモールド10のタイヤ成形面Sと放熱抑制材6との間にすき間(空気層)がほとんど存在しなくなる。そのため、熱が放熱されるすき間が無くなり、モールド10のタイヤ成形面Sからの放熱をより抑制することが可能になる。
As in this embodiment, when the heat
図4に例示するように、放熱抑制材6をそれぞれのモールド10のタイヤ成形面Sと間隔をあけて配置することもできる。放熱抑制材6とそれぞれのモールド10のタイヤ成形面Sとの間のすき間があっても過大でなければ(すき間が例えば20mm以下であれば)、相当の放熱抑制効果を得ることができる。この場合、使用できる放熱抑制材6の形状の自由度が増大するという利点がある。
As illustrated in FIG. 4, the heat
図5に例示するように、放熱抑制材6として加硫済みタイヤ6aを使用することもできる。加硫ゴムは多量の熱を蓄熱することが可能なので放熱抑制材6として機能させることができる。加硫済みタイヤ6aとしては、これらのモールド10と同じタイヤ成形面Sを有するモールドにより加硫されたものを使用することもできる。この場合、モールド10のタイヤ成形面Sに、放熱抑制材6として機能する加硫済みタイヤ6aを密着させることができる。それ故、放熱をより抑制するには有利になる。
As illustrated in FIG. 5, a vulcanized
図6に例示する放熱抑制材6は、伸縮性を有するゴム製や樹脂製の筒状のフィルムである。この放熱抑制材6は、加硫用ブラダ9aの外表面に配置されている。そして、加硫用ブラダ9aに空気などの常温の非加熱加圧媒体を注入して膨張させることにより、放熱抑制材6に接触させている。このように加硫用ブラダ9aを用いることにより、放熱抑制材6をそれぞれのモールド10のタイヤ成形面Sを覆う位置に安定して配置できる。また、加硫用ブラダ9aを大きく膨張させれば放熱抑制材6をモールド10のタイヤ成形面Sに接触させて配置し易くなる。特に、それぞれのモールド10のタイヤ成形面Sと放熱抑制材6との間にすき間がほとんど存在しない状態にして放熱抑制材6をそれぞれのモールド10のタイヤ成形面Sに密着させることが可能になる。
The heat
上述した実施形態では、コンテナ1を加硫機8に設置した状態でモールド10を予熱しているので、モールド10のタイヤ成形面Sが所定の温度まで上昇すると直ちにグリーンタイヤの加硫を開始することができる。したがって、コンテナ1を加硫機8に設置するまでの間に予熱したモールド10の温度が低下するという問題が生じない。
In the embodiment described above, since the
図7に例示するように、コンテナ1を加硫機8に設置する前に、それぞれのモールド10のタイヤ成形面Sを覆う位置に放熱抑制材6を配置して加熱体7を加熱することにより、それぞれのモールド10のタイヤ成形面Sを予熱することもできる。例えば、加硫機8の近傍に位置する予熱ステーションにてこの予熱を行う。この場合、モールド10の予熱のために加硫機8を占有することがないので、加硫機不足に起因するタイヤの生産性低下が生じることがない。
As illustrated in FIG. 7, before installing the container 1 in the
放熱抑制材6としては、加硫の際にグリーンタイヤが外嵌される剛性内型(金属コア)を用いることもできる。剛性内型は金属製なのでゴム製の加硫ブラダ9aに比して熱伝導性に優れている。そのため、コンテナ1の外側面を加熱するとともに剛性内型を加熱することにより、モールド10のタイヤ成形面Sからの放熱を抑制しつつ迅速に予熱することが可能になる。それ故、剛性内型を用いるとモールド10の予熱に要するエネルギーを最小限にすることができる。
As the heat
本発明は、セクショナルタイプのモールドに限らず、タイヤ赤道面でタイヤ幅方向に分割されるいわゆる2分割タイプのタイヤ加硫用モールドを予熱する際にも適用できる。 The present invention is not limited to a sectional type mold, and can also be applied to preheating a so-called two-division type tire vulcanization mold that is divided in the tire width direction on the tire equatorial plane.
同一のモールドを図1に例示したようにコンテナに取り付けて加硫機に設置してコンテナの外側面を同条件で加熱し、表1に示すように放熱抑制材の有無や仕様を異ならせて4通りの方法(従来例、実施例1〜3)についてモールドの予熱必要時間を測定した。実施例3では剛性内型を約80℃に加熱した。その測定結果を図8に示す。 As shown in Fig. 1, the same mold is attached to the container and installed in the vulcanizer, and the outer surface of the container is heated under the same conditions. The mold preheating required time was measured for the four methods (conventional example, Examples 1 to 3). In Example 3, the rigid inner mold was heated to about 80 ° C. The measurement results are shown in FIG.
図8に記載のグラフでは、縦軸を、モールドのタイヤ成形面が一定の初期温度から一定の目標温度に到達するまでに要する時間(予熱必要時間)として、従来例を基準の100として指数で示している。指数の値が小さい程、予熱必要時間が短いことを意味している。 In the graph shown in FIG. 8, the vertical axis indicates the time required for the tire molding surface of the mold to reach a certain target temperature from a certain initial temperature (necessary preheating time). Show. The smaller the index value, the shorter the required preheating time.
図8に示す結果から、実施例1〜3は従来例に比して予熱必要時間を短縮できることが分かる。 From the results shown in FIG. 8, it can be seen that Examples 1 to 3 can shorten the time required for preheating as compared with the conventional example.
また、同一のモールドを図1に例示したようにコンテナに取り付けて加硫機に設置し、コンテナの外側面を同条件で加熱して、同一の放熱抑制材を用いて、その放熱抑制材とモールドのタイヤ成形面とのすき間の大きさを異ならせて、タイヤ成形面に対する保温効果を測定した。図9に記載のグラフでは、縦軸を、タイヤ成形面に対する保温効果として、両者の間にすき間がない(両者が密着)の場合を基準の100として指数で示している。指数の値が小さい程、保温効果が優れていることを意味している。
Moreover, the same mold is attached to the container as illustrated in FIG. 1 and installed in the vulcanizer, the outer surface of the container is heated under the same conditions, and the same heat radiation suppressing material is used. The heat retention effect on the tire molding surface was measured by varying the size of the gap between the mold and the tire molding surface. In the graph shown in FIG. 9, the vertical axis indicates the heat retention effect on the tire molding surface as an index with a
図9に示す結果から、放熱抑制材とモールドのタイヤ成形面とのすき間が20mm以下であれば、両者の間にすき間がない場合に比して50%以上の保温効果があり、十分な保温効果があることが分かる。 From the results shown in FIG. 9, if the clearance between the heat dissipation suppressing material and the tire molding surface of the mold is 20 mm or less, there is a heat retention effect of 50% or more compared to the case where there is no clearance between the two, sufficient heat retention It turns out that there is an effect.
1 タイヤ加硫用コンテナ
2 コンテナリング
3 セグメント
4 昇降プレート
5 ボトムプレート
6、6a 放熱抑制材
7 加熱体
8 加硫機
9 中心機構
9a 加硫用ブラダ
10 タイヤ加硫用モールド
11 セクタモールド
12a 上側サイドモールド
12b 下側サイドモールド
S タイヤ成形面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記モールドに形成されたタイヤ成形面を覆う位置に放熱抑制材を配置して、前記タイヤ加硫用コンテナの外側面を加熱することを特徴とするタイヤ加硫用モールドの予熱方法。 A tire vulcanization mold preheating method for attaching a tire vulcanization mold to a tire vulcanization container and preheating the mold,
A method for preheating a tire vulcanization mold, comprising disposing a heat radiation suppressing material at a position covering a tire molding surface formed on the mold and heating an outer surface of the tire vulcanization container.
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