JP2017128062A - タイヤ加硫用ブラダー、タイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】異物除去具の交換、点検等の保守作業が容易にできる押出装置を提供する。【解決手段】未加硫タイヤUTの内腔内で膨張することにより、該未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダー3である。このタイヤ加硫用ブラダー3は、未加硫タイヤUTの内周面に当接する第1ブラダー8と、第1ブラダー8の内周面に当接する第2ブラダー9とを有している。【選択図】図1

Description

本発明は、未加硫タイヤを加硫金型に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダー、タイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法に関する。
従来、タイヤ加硫用ブラダーを用いて、未加硫タイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置が知られている。この種のタイヤ加硫装置は、例えば、タイヤ加硫用ブラダー内に、高温の蒸気が供給され、このタイヤ加硫用ブラダーを膨張させた後、常温の不活性ガスが供給され、膨張状態のタイヤ加硫用ブラダーの形状を維持している。
例えば、下記特許文献1は、ヒーターにより不活性ガスを加熱して蒸気と不活性ガスとの温度差を低減し、蒸気と不活性ガスとの混合を効率よく行うタイヤ加硫装置を提案している。
特開平09−314565号公報
しかしながら、上記特許文献1においても、蒸気と不活性ガスとが混合する際に、蒸気の一部が液化し、ブラダー内の下方にドレーンとして滞留するという問題があった。ブラダーのドレーンと接触している部位は、他の部分に比して温度が低下するため、加硫ムラによるタイヤの物性や性能の不均衡を生じさせるおそれがあった。また、このような温度低下は、タイヤの加硫時間を長くするため、生産性が悪化する要因にもなっていた。
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ加硫用ブラダーを二重構造とすることを基本として、ブラダー内のドレーンを効率よく排出し得るタイヤ加硫用ブラダー、タイヤ加硫装置及びタイヤ加硫方法を提供することを主たる目的としている。
本発明は、未加硫タイヤの内腔内で膨張することにより、該未加硫タイヤを加硫金型に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、前記未加硫タイヤの内周面に当接する第1ブラダーと、前記第1ブラダーの内周面に当接する第2ブラダーとを有することを特徴とする。
本発明は、上記タイヤ加硫用ブラダーと、前記タイヤ加硫用ブラダーを膨張させる気体を供給する供給手段と、前記タイヤ加硫用ブラダー内の前記気体を排出する排出手段とを含み、前記供給手段は、前記第1ブラダーを膨張させる前記気体を供給する第1供給手段と、前記第2ブラダーを膨張させる前記気体を供給する第2供給手段とを有するタイヤ加硫装置であるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置において、前記供給手段は、前記気体として蒸気を供給する蒸気供給源と、前記気体として不活性ガスを供給するガス供給源とを有し、前記第1供給手段は、前記蒸気供給源及び前記ガス供給源に選択的に接続され、前記第2供給手段は、前記ガス供給源に接続されるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置において、前記供給手段は、第1切換弁と第2切換弁とを有し、前記第1切換弁は、前記第1供給手段と、前記蒸気供給源及び前記ガス供給源との接続を切り換え、前記第2切換弁は、前記ガス供給源と、前記第1供給手段及び前記第2供給手段との接続を切り換えるのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫装置において、前記排出手段は、前記気体とともに、前記蒸気が液化したドレーンを排出するのが望ましい。
本発明は、未加硫タイヤの内周面に当接する第1ブラダーと、前記第1ブラダーの内周面に当接する第2ブラダーとを有するタイヤ加硫用ブラダーを用いて、前記未加硫タイヤを加硫金型に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫方法であって、前記第1ブラダーを前記未加硫タイヤの内腔内で膨張させる気体を供給する第1膨張工程と、前記第2ブラダーを前記第1ブラダーの内腔内で膨張させる気体を供給する第2膨張工程とを含み、前記第2膨張工程は、前記第1ブラダー内の前記気体を排出することを特徴とする。
本発明に係るタイヤ加硫方法において、前記第1膨張工程は、前記第1ブラダーに蒸気を供給する第1供給工程と、前記第1ブラダーに不活性ガスを供給する第2供給工程とを含むのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫方法において、前記第2膨張工程は、前記第1ブラダー内の前記気体とに、前記蒸気が液化したドレーンを排出するのが望ましい。
本発明に係るタイヤ加硫方法において、前記第2膨張工程は、前記第2ブラダーに不活性ガスを供給する第3供給工程を含むのが望ましい。
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、未加硫タイヤの内周面に当接する第1ブラダーと、第1ブラダーの内周面に当接する第2ブラダーとを有している。このようなタイヤ加硫用ブラダーは、第1ブラダーを膨張させることにより、未加硫タイヤを加硫金型に押し付けることができ、タイヤの形状を整えることができる。また、第1ブラダー内にドレーンが発生した場合でも、第2ブラダーを第1ブラダー内で膨張させることにより、第1ブラダー内のドレーンを排出することが可能になる。
このため、ドレーンに伴うタイヤの温度低下が抑制され、タイヤの物性や性能を均一にすることができる。さらに、加硫時のタイヤの温度が維持されるため、加硫時間が短縮され、生産性が向上する。
また、本発明のタイヤ加硫方法は、第1ブラダーを未加硫タイヤの内腔内で膨張させる気体を供給する第1膨張工程と、第2ブラダーを第1ブラダーの内腔内で膨張させる気体を供給する第2膨張工程とを含み、第2膨張工程は、第1ブラダー内の気体を排出している。
このようなタイヤ加硫方法は、第1膨張工程により、第1ブラダーで未加硫タイヤを加硫金型に押し付けることができ、タイヤの形状を整えることができる。また、第1ブラダー内にドレーンが発生した場合でも、第2膨張工程により、第2ブラダーで第1ブラダー内の気体とともに、ドレーンを排出することが可能になる。
このため、ドレーンに伴う未加硫タイヤの温度低下が抑制され、タイヤの物性や性能を均一にすることができる。さらに、加硫時のタイヤの温度が維持されるため、加硫時間が短縮され、生産性が向上する。
本発明のタイヤ加硫装置の一実施形態を示す断面図である。 図1の第2ブラダーが膨張した段面図である。 本発明のタイヤ加硫方法の一実施形態を示すフローチャートである。 第1膨張工程を示すフローチャートである。 第2膨張工程を示すフローチャートである。 本発明のタイヤ加硫装置の他の実施形態を示す断面図である。 本発明のタイヤ加硫装置のさらに他の実施形態を示す断面図である。
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態のタイヤ加硫装置1の断面図である。図1に示されるように、本実施形態のタイヤ加硫装置1は、加硫金型2と、未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダー3と、タイヤ加硫用ブラダー3を膨張させる気体Gを供給する供給手段4と、タイヤ加硫用ブラダー3内の気体Gを排出する排出手段5とを含んでいる。
本実施形態の加硫金型2は、例えば、上型6と下型7とを含んでいる。上型6と下型7とは、上下方向に離間した開放状態(図示省略)と、上下方向に接触した閉鎖状態とに作動可能である。未加硫タイヤUTは、上型6と下型7とが開放状態において、下型7側に搬入され、上型6と下型7とが閉鎖状態において、加硫成形される。また、加硫後のタイヤは、上型6と下型7とが開放状態において、搬出される。
タイヤ加硫用ブラダー3は、未加硫タイヤUTの加硫成形時に、未加硫タイヤUTの内腔内で膨張することにより、未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付ける。本実施形態のタイヤ加硫用ブラダー3は、未加硫タイヤUTの内周面に当接する第1ブラダー8と、第1ブラダー8の内周面に当接する第2ブラダー9とを有している。
このようなタイヤ加硫用ブラダー3は、第1ブラダー8を膨張させることにより、未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けることができ、タイヤの形状を整えることができる。
また、第1ブラダー8内にドレーンDが発生した場合でも、第2ブラダー9を第1ブラダー8内で膨張させることにより、第1ブラダー8内のドレーンDを排出することが可能になる。このため、ドレーンDに伴う未加硫タイヤUTの温度低下が抑制され、タイヤの物性や性能を均一にすることができる。さらに、加硫時のタイヤの温度が維持されるため、加硫時間が短縮され、生産性が向上する。
本実施形態の供給手段4は、第1供給手段10、第2供給手段11、蒸気供給源12、ガス供給源13、第1切換弁14及び第2切換弁15を有している。
第1供給手段10は、第1ブラダー8を膨張させる気体Gを供給するための第1供給口10a及び第1配管10bを含んでいるのが望ましい。第1供給口10aは、例えば、第1ブラダー8の内部に開口し、第1ブラダー8の中心付近で上下方向及び周方向に複数配置されている。
ここで、第1ブラダー8を膨張させる気体Gは、例えば、蒸気S又は不活性ガスIGである。本実施形態の蒸気供給源12は、気体Gとして蒸気Sを供給し、ガス供給源13は、気体Gとして不活性ガスIGを供給する。
第1供給手段10は、例えば、蒸気供給源12及びガス供給源13に選択的に接続される。本実施形態の第1切換弁14は、第1供給手段10と、蒸気供給源12及びガス供給源13との接続を切り換える。第1切換弁14は、例えば、蒸気供給源12に蒸気配管16を介して接続されるとともに、ガス供給源13にガス配管17を介して接続される。このような第1切換弁14は、例えば、3位置電磁弁が適している。
なお、図1は、第1切換弁14及び後述する第2切換弁15により、第1供給手段10と蒸気供給源12とが接続され、第1ブラダー8が蒸気Sにより膨張している状態を示している。
第2供給手段11は、第2ブラダー9を膨張させる気体Gを供給するための第2供給口11a及び第2配管11bを含んでいるのが望ましい。第2供給口11aは、例えば、第2ブラダー9の内部に開口し、第2ブラダー9の中心付近で周方向に複数配置されている。第1供給手段10と第2供給手段11とは、独立して設けられているので、第1ブラダー8に供給される気体Gと第2ブラダー9に供給される気体Gとが混合するおそれがない。
ここで、第2ブラダー9を膨張させる気体Gは、例えば、不活性ガスIGである。本実施形態では、上述のようにガス供給源13が、気体Gとして不活性ガスIGを供給する。このため、ガス供給源13は、共用されるので、そのコストを低減することができる。
第2供給手段11は、例えば、ガス供給源13に接続される。このため、ガス供給源13は、第1供給手段10と第2供給手段11とに選択的に接続される。本実施形態の第2切換弁15は、ガス供給源13と、第1供給手段10及び第2供給手段11との接続を切り換える。第2切換弁15には、例えば、第1供給手段10の第1配管10b及び第2供給手段11の第2配管11bが接続される。
本実施形態では、第1切換弁14と第2切換弁15とは、共通配管18により接続される。このため、供給手段4は、第1切換弁14と第2切換弁15との間の配管を、簡易にすることができる。このような供給手段4は、第1切換弁14を蒸気供給源12及びガス供給源13の近傍に配置し、第2切換弁15を第1供給口10a及び第2供給口11aの近傍に配置することで、供給手段4を生産するのに必要なコストを低減することができる。
第2供給手段11及び第2切換弁15は、後述するように、第2ブラダー9内の気体Gを排出する機能を有しているのが望ましい。このような第2切換弁15は、例えば、3位置電磁弁が適している。
本実施形態の排出手段5は、第1排出手段19、第2排出手段20及び排出弁21を有している。第1排出手段19は、第1ブラダー8内の気体Gを排出するための少なくとも1つの排出口19a及び排出配管19bを含んでいるのが望ましい。排出口19aは、例えば、第1ブラダー8の内部に開口し、加硫金型2の下型7側に配置されている。排出配管19bは、排出弁21に接続されるのが望ましい。排出弁21は、例えば、2位置電磁弁が適している。
本実施形態の第1排出手段19は、排出口19a、排出配管19b及び排出弁21を介して、第1ブラダー8内の気体Gを外部に排出する。排出手段5の第1排出手段19は、第1ブラダー8内に蒸気Sが液化したドレーンDが滞留している場合、気体Gとともに、ドレーンDを排出することができる。
第2排出手段20は、第2ブラダー9内の気体Gを排出するために第2切換弁15に接続されるのが望ましい。本実施形態の排出手段5は、第2供給口11a、第2配管11b、第2切換弁15及び第2排出手段20を介して、第2ブラダー9内の気体Gを外部に排出する。
図2は、第2ブラダー9が膨張したタイヤ加硫装置1の段面図である。図2に示されるように、第2ブラダー9は、第1ブラダー8の内周面に当接し、第1ブラダー8内の気体Gを排出するとともに、第1ブラダー8内にドレーンDが滞留している場合、該ドレーンDを排出する。このとき、第1ブラダー8のドレーンDは、第2ブラダー9に押されて、排出口19aの近傍に移動し得る。
また、第1ブラダー8内に排出されないドレーンDが残ったとしても、第2ブラダー9が第1ブラダー8の内周面に当接しているので、ドレーンDが一部に集中することがなく、未加硫タイヤUTの部分的な温度低下を防止することができる。
第2ブラダー9は、第2供給手段11、第2切換弁15、共通配管18、第1切換弁14及びガス配管17を介して、ガス供給源13に接続される。このように、図2は、第2ブラダー9に不活性ガスIGが供給されて膨張している状態を示している。
次に、図1及び図2を参酌しつつ、上述のタイヤ加硫装置1により、未加硫タイヤUTを加硫成形するタイヤ加硫方法が説明される。このタイヤ加硫方法は、未加硫タイヤUTの内周面に当接する第1ブラダー8と、第1ブラダー8の内周面に当接する第2ブラダー9とを有するタイヤ加硫用ブラダー3を用いて、未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けて加硫成形する。
図3には、本実施形態のタイヤ加硫方法のフローチャートが示されている。図3に示されるように、本実施形態のタイヤ加硫方法は、まず、加硫成形するために、未加硫タイヤUTを加硫金型2に配置する準備工程S1が行われる。準備工程S1では、上型6と下型7とが開放状態において、未加硫タイヤUTが搬入される。このとき、タイヤ加硫用ブラダー3は、例えば、未加硫タイヤUTの内腔内に、第1ブラダー8及び第2ブラダー9が膨張していない状態で配置される。その後、準備工程S1は、上型6と下型7とを閉鎖状態にする。
本実施形態のタイヤ加硫方法は、次に、第1ブラダー8を未加硫タイヤUTの内腔内で膨張させる気体Gを供給する第1膨張工程S2が行われる。第1膨張工程S2は、第1ブラダー8により未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けて加硫成形する。第1膨張工程S2では、第1ブラダー8を膨張させる気体Gとして、蒸気S及び不活性ガスIGが用いられる。
図4には、第1膨張工程S2のフローチャートが示されている。図4に示されるように、第1膨張工程S2では、まず、第1ブラダー8に蒸気Sを供給する第1供給工程S21が行われる。このような第1供給工程S21は、蒸気Sの熱と圧力により、未加硫タイヤUTの加硫成形を促進することができる。第1供給工程S21では、例えば、第1切換弁14が、蒸気供給源12と共通配管18とを接続するとともに、第2切換弁15が、共通配管18と第1供給手段10とを接続する。
第1膨張工程S2では、次に、第1ブラダー8に不活性ガスIGを供給する第2供給工程S22が行われる。このような第2供給工程S22は、不活性ガスIGにより、より高い内圧を持続することができる。第2供給工程S22は、例えば、第1切換弁14を切り換えることで、第1切換弁14が、ガス供給源13と共通配管18とを接続するとともに、第2切換弁15が、共通配管18と第1供給手段10とを接続する。第2供給工程S22は、例えば、第1供給工程S21を2〜4分程度持続した後に行われるのが好ましい。
このようなタイヤ加硫方法は、第1膨張工程S2により、第1ブラダー8で未加硫タイヤUTを加硫金型2に押し付けることができ、タイヤの形状を整えることができる。
第2供給工程S22では、第1ブラダー8内に、蒸気Sと不活性ガスIGとが混合状態で存在している。このとき、第1ブラダー8内には、蒸気Sが液化したドレーンDが滞留することがある。ドレーンDは、第1ブラダー8のドレーンDと接触している部位の温度を低下させ、タイヤの物性、性能及び生産性に影響を及ぼす要因となっている。
図3に示されるように、本実施形態のタイヤ加硫方法は、次に、第2ブラダー9を第1ブラダー8の内腔内で膨張させる気体Gを供給する第2膨張工程S3が行われる。このような第2膨張工程S3は、第2ブラダー9を第1ブラダー8の内周面に当接させて、第1ブラダー8内の気体Gとともに、ドレーンDを排出手段5より排出することができる。第2膨張工程S3では、第2ブラダー9を膨張させる気体Gとして、不活性ガスIGが用いられる。
図5には、第2膨張工程S3のフローチャートが示されている。図5に示されるように、第2膨張工程S3では、第2ブラダー9に不活性ガスIGを供給する第3供給工程S31が行われる。
第3供給工程S31は、例えば、第2切換弁15を切り換えることで、第1切換弁14が、ガス供給源13と共通配管18とを接続するとともに、第2切換弁15が、共通配管18と第2供給手段11とを接続する。第3供給工程S31では、さらに、排出手段5の排出弁21が開かれ、第1ブラダー8内の気体G及びドレーンDが排出されるのが望ましい。第3供給工程S31は、例えば、第2供給工程S22で不活性ガスIGが第1ブラダー8に供給されてから5〜15秒後に開始されるのが好ましい。
このようなタイヤ加硫方法は、第1ブラダー8内にドレーンDが発生した場合でも、第2膨張工程S3により、第2ブラダー9で第1ブラダー8内の気体Gとともに、ドレーンDを排出することが可能になる。このため、ドレーンDに伴う未加硫タイヤUTの温度低下が抑制され、タイヤの物性や性能を均一にすることができる。さらに、加硫時のタイヤの温度が維持されるため、加硫時間が短縮され、生産性が向上する。
図3に示されるように、本実施形態のタイヤ加硫方法は、次に、加硫されたタイヤを加硫金型2から取り出す取出工程S4が行われる。取出工程S4では、まず、第1ブラダー8及び第2ブラダー9内の気体Gが排出される。これは、排出弁21及び第2切換弁15を排出位置に切り換えることで行われる。取出工程S4は、次に、上型6と下型7とを開放状態にして、加硫されたタイヤを搬出する。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。
例えば、図6には、他の実地形態のタイヤ加硫装置1Aの断面図が示されている。上述の実施形態と同様の機能を有する要素は、同一の符号が付され、その説明は省略される。図6に示されるように、このタイヤ加硫装置1Aは、ガス供給源13に接続されるガス配管17Aが、第1切換弁14及び第2切換弁15Aに接続するように分岐している。
このような第2切換弁15Aは、例えば、2位置電磁弁を用いることができる。このため、この実施形態では、第2切換弁15Aのコストを低減することができる。また、この実施形態は、たとえ第1切換弁14が誤動作したとしても、第2ブラダー9に蒸気Sが供給されるおそれがない。
図7には、さらに他の実地形態のタイヤ加硫装置1Bの断面図が示されている。上述の実施形態と同様の機能を有する要素は、同一の符号が付され、その説明は省略される。図7に示されるように、このタイヤ加硫装置1Bは、2つのガス供給源、すなわち第1ガス供給源13A及び第2ガス供給源13Bを有している。
第1ガス供給源13Aは、例えば、第1ガス配管17Bを介して、第1切換弁14に接続される。第2ガス供給源13Bは、例えば、第2ガス配管17Cを介して、第2切換弁15Aに接続される。
この実施形態では、第1ガス供給源13Aと第2ガス供給源13Bとに異なる気体Gを採用することができる。また、第1ガス供給源13Aと第2ガス供給源13Bとを異なる圧力とすることで、第2ブラダー9を容易に膨張させることができる。
図1及び図2に示される第1ブラダー及び第2ブラダーからなるタイヤ加硫用ブラダーを用いた実施例のタイヤ加硫方法で、サイズ195/65R15の未加硫タイヤが加硫成形された。また、第2ブラダーを有さないタイヤ加硫用ブラダーを用いた比較例のタイヤ加硫方法で、同じサイズの未加硫タイヤが加硫成形された。これらの未加硫タイヤを加硫成形したときの加硫に必要な時間が計測された。
計測された結果を、比較例を100とした指数で示す。なお、指数が小さい程、加硫に必要な時間が短いことを示す。
比較例:100
実施例: 96
上述のように、実施例のタイヤ加硫方法は、比較例のタイヤ加硫方法比べて、加硫に必要な時間が短縮されていることが確認された。
1 タイヤ加硫装置
2 加硫金型
3 タイヤ加硫用ブラダー
8 第1ブラダー
9 第2ブラダー
UT 未加硫タイヤ

Claims (9)

  1. 未加硫タイヤの内腔内で膨張することにより、該未加硫タイヤを加硫金型に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫用ブラダーであって、
    前記未加硫タイヤの内周面に当接する第1ブラダーと、前記第1ブラダーの内周面に当接する第2ブラダーとを有することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
  2. 請求項1に記載のタイヤ加硫用ブラダーと、前記タイヤ加硫用ブラダーを膨張させる気体を供給する供給手段と、前記タイヤ加硫用ブラダー内の前記気体を排出する排出手段とを含み、
    前記供給手段は、前記第1ブラダーを膨張させる前記気体を供給する第1供給手段と、前記第2ブラダーを膨張させる前記気体を供給する第2供給手段とを有するタイヤ加硫装置。
  3. 前記供給手段は、前記気体として蒸気を供給する蒸気供給源と、前記気体として不活性ガスを供給するガス供給源とを有し、
    前記第1供給手段は、前記蒸気供給源及び前記ガス供給源に選択的に接続され、
    前記第2供給手段は、前記ガス供給源に接続される請求項2に記載のタイヤ加硫装置。
  4. 前記供給手段は、第1切換弁と第2切換弁とを有し、
    前記第1切換弁は、前記第1供給手段と、前記蒸気供給源及び前記ガス供給源との接続を切り換え、
    前記第2切換弁は、前記ガス供給源と、前記第1供給手段及び前記第2供給手段との接続を切り換える請求項3に記載のタイヤ加硫装置。
  5. 前記排出手段は、前記気体とともに、前記蒸気が液化したドレーンを排出する請求項3又は4に記載のタイヤ加硫装置。
  6. 未加硫タイヤの内周面に当接する第1ブラダーと、前記第1ブラダーの内周面に当接する第2ブラダーとを有するタイヤ加硫用ブラダーを用いて、前記未加硫タイヤを加硫金型に押し付けて加硫成形するためのタイヤ加硫方法であって、
    前記第1ブラダーを前記未加硫タイヤの内腔内で膨張させる気体を供給する第1膨張工程と、
    前記第2ブラダーを前記第1ブラダーの内腔内で膨張させる気体を供給する第2膨張工程とを含み、
    前記第2膨張工程は、前記第1ブラダー内の前記気体を排出することを特徴とするタイヤ加硫方法。
  7. 前記第1膨張工程は、前記第1ブラダーに蒸気を供給する第1供給工程と、前記第1ブラダーに不活性ガスを供給する第2供給工程とを含む請求項6に記載のタイヤ加硫方法。
  8. 前記第2膨張工程は、前記第1ブラダー内の前記気体とに、前記蒸気が液化したドレーンを排出する請求項7に記載のタイヤ加硫方法。
  9. 前記第2膨張工程は、前記第2ブラダーに不活性ガスを供給する第3供給工程を含む請求項6乃至8のいずれかに記載のタイヤ加硫方法。
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