JP5501000B2 - 加硫体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、加硫体の製造方法に関するものである。

近年では、例えば下記特許文献１に示されるような、未加硫体が収容される加硫モールドと、加硫モールド内にガスを供給する第１供給経路と、第１供給経路に接続されるとともに加熱手段が配設され、第１供給経路に供給される前のガスを流通させて加熱する加熱経路と、第１供給経路と加熱経路とを連通、遮断する第１開閉バルブと、加熱経路とガス供給源とを接続する第２供給経路と、加熱経路とガス供給源とを連通、遮断する第２開閉バルブと、第２開閉バルブの開度を制御する制御手段と、を備える加硫機が知られている。
そして、この加硫機を用いた加硫体の製造方法においては、第１開閉バルブおよび第２開閉バルブを閉じた状態で、加熱経路内でガスを流通させることにより、該ガスを第１供給経路に供給する前に予め加熱する予備加熱工程と、該予備加熱工程で加熱したガスを、第１供給経路を通して加硫モールド内に供給し未加硫体を加硫する加硫工程と、を有している。

特開２００８−１６２２６９号公報

しかしながら、前記従来の加硫機では、予備加熱工程時や加硫工程時にガスが熱膨張したときに、その体積膨張分を加熱経路内で吸収して所定の内圧に抑えることが困難で、第１開閉バルブや第２開閉バルブを開閉する場合があった。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、予備加熱工程時や加硫工程時のガスの熱膨張による体積膨張分を、特別な操作を行わず簡便に吸収することができる加硫体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明の加硫体の製造方法は、未加硫体を加硫して加硫体を製造する加硫体の製造方法であって、未加硫体が収容される加硫モールドと、該加硫モールド内にガスを供給する第１供給経路と、該第１供給経路に接続されるとともに加熱手段が配設され、この第１供給経路に供給される前のガスを流通させて加熱する加熱経路と、前記第１供給経路と加熱経路とを連通、遮断する第１開閉バルブと、前記加熱経路とガス供給源とを接続する第２供給経路と、前記加熱経路とガス供給源とを連通、遮断する第２開閉バルブと、を備える加硫機を用い、前記第１開閉バルブを閉じ、かつ前記第２開閉バルブを開いた状態で、前記加熱経路内でガスを流通させることにより、該ガスを前記第１供給経路に供給する前に予め加熱する予備加熱工程と、該予備加熱工程で加熱したガスを、前記第１供給経路を通して加硫モールド内に供給し未加硫体を加硫する加硫工程と、前記予備加熱工程の前に、第１供給経路と遮断された前記加熱経路内に第２供給経路を通してガス供給源からガスを供給した後に、このガスを、前記第２開閉バルブを閉じた状態で前記加熱経路内を流通させて加熱する準備工程と、を有し、前記予備加熱工程は、第２供給経路を通してガス供給源から前記加熱経路内に新たなガスを供給しながら、該加熱経路内でガスを流通させて加熱することを特徴とする。

この発明によれば、予備加熱工程時や加硫工程時にガスを流通させて加熱する加熱経路が、第２供給経路に連通されているので、加熱経路内のガスの熱膨張による体積膨張分を、第２開閉バルブを通して第２供給経路内で吸収することができる。したがって、ガスの熱膨張に併せて例えば前述の開閉バルブの開度を調整する等しなくても、前記体積膨張分を吸収して所定の内圧に抑えることが可能になり、加硫機の簡素化や低コスト化を図ることができる。
また、前記準備工程時に、加熱経路内のガスのみならず加硫機の全体をも加熱しておくことが可能になり、前記予備加熱工程時に、第２供給経路を通してガス供給源から加熱経路内に新たなガスを供給したときに、この新たなガスの温度を即座に高めて、加熱経路内の既存のガスの温度と同等にすることができる。したがって、加熱経路内に供給された新たなガスが加熱されるまでの時間を排除することが可能になり、加硫体を効率よく製造することができる。

ここで、前記加硫機は、前記加硫モールド内からガスが流出する流出経路を備え、該流出経路は前記加熱経路に接続されるとともに、該流出経路と前記加熱経路とを連通、遮断する第３開閉バルブが備えられ、前記加熱経路のうち、第１供給経路と流出経路とを、途中に前記加熱手段を介在させずに接続するバイパス部分を連通、遮断する副バルブを備え、前記加硫工程後に、前記第１開閉バルブ及び第３開閉バルブを開き、かつ前記副バルブを閉じてもよい。

この場合、前記加硫工程後に、第１開閉バルブおよび第３開閉バルブを開き、かつ副バルブを閉じておくことにより、加硫モールド内のガスは、流出経路および第３開閉バルブをこの順に通過した後、加熱経路内に流入したときに、加熱経路内のうち前記バイパス部分を通らずに加熱手段の配設部分を通って再加熱され、その後、第１開閉バルブおよび第１供給経路をこの順に通過して再度加硫モールドに供給されることとなる。したがって、加硫モールドから流出した低温のガスを再加熱して加硫モールドに再度供給することが可能になり、ガスを有効に再利用することができる。

また、前記未加硫体は未加硫タイヤとされ、前記加硫機は、前記加硫モールド内に収容された前記未加硫タイヤ内に前記ガスよりも圧力が低い低圧ガスを供給する低圧ガス供給経路を備えてもよい。
この場合、未加硫タイヤを低圧ガスにより膨張させて、その外面を前記加硫モールドの内面に押し付けた状態で、該未加硫タイヤが加硫される。

この発明に係る加硫体の製造方法によれば、予備加熱工程時や加硫工程時のガスの熱膨張による体積膨張分を、特別な操作を行わず簡便に吸収することができる。

本発明に係る一実施形態として示した加硫体の製造方法を実施するための加硫機を示す概略図である。

以下、本発明に係る加硫体の製造方法の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。本実施形態では、加硫体としてタイヤを例に挙げて説明する。
加硫機１は、未加硫タイヤが収容される加硫モールド１１と、加硫モールド１１内にガスを供給する第１供給経路１２と、第１供給経路１２に接続されるとともに加熱手段１３が配設され、第１供給経路１２に供給される前のガスを流通させて加熱する加熱経路１４と、第１供給経路１２と加熱経路１４とを連通、遮断する第１開閉バルブ１５と、加熱経路１４と高圧ガス供給源１６とを接続する第２供給経路１７と、加熱経路１４と高圧ガス供給源１６とを連通、遮断する第２開閉バルブ１８と、加硫モールド１１内からガスが流出する流出経路１９と、を備えている。

前述のガスとしては、例えば窒素ガス等の不活性ガス、空気、あるいはこれらの混合体等が挙げられる。
図示の例では、流出経路１９は加熱経路１４に接続されるとともに、流出経路１９と加熱経路１４とを連通、遮断する第３開閉バルブ２０が備えられている。

本実施形態では、加硫モールド１１内に収容された未加硫タイヤ内に、前記ガスよりも圧力が低い低圧ガスを供給する低圧ガス供給経路２１が備えられている。この低圧ガス供給経路２１から未加硫タイヤの内側に低圧ガスを供給し、この未加硫タイヤを膨張させて、その外面を加硫モールド１１の内面に押し付けた状態で、該未加硫タイヤを加硫するようになっている。図示の例では、低圧ガス供給経路２１は、第１供給経路１２に接続されていて、この低圧ガス供給経路２１には、低圧ガス供給源３０と第１供給経路１２とを連通、遮断する第４開閉バルブ３１が配設されている。
本実施形態では、加硫モールド１１の内部に、内部が低圧ガス供給経路２１に連通され、かつ未加硫タイヤ内に配置される膜状のブラダーが配設されている。ブラダーは、例えばブチルゴム等で伸縮自在に形成され、加硫時に未加硫タイヤ内で低圧ガスによりブラダーを膨張変形させることで、未加硫タイヤの外面が加硫モールド１１の内面に押し付けられる。

加熱経路１４には、ガスを流通させるブロワ２２と、ガスの温度を測定する第１温度センサー２３と、加熱経路１４内のガスを加熱する加熱手段１３と、第１温度センサー２３により測定された加熱経路１４内のガスの温度に基づいて、加熱手段１３の設定温度を調整する図示されない制御部と、が配設されている。
ブロワ２２は、ガスの流量を変えられるようになっている。ブロワ２２は、加熱経路１４内でガスを流通させたり、第１供給経路１２を通してガスを加硫モールド１１内に供給したり、あるいは加硫モールド１１内からガスを流出経路１９に流出させたりする。
図示の例では、加熱手段１３は、加熱経路１４において、ブロワ２２に、加熱経路１４内をガスが流れる方向Ａの下流側に隣接する部分に配設され、第１温度センサー２３は、加熱経路１４において、加熱手段１３に前記方向Ａの下流側に隣接する部分に配設されている。これにより、加熱手段１３を通過した直後のガスの温度に基づいて、加熱手段１３の設定温度が調整される。

さらに、加熱経路１４において第１温度センサー２３に前記方向Ａの下流側に隣接する部分と、第１供給経路１２と、が第１開閉バルブ１５を介して接続されている。
ここで本実施形態では、加熱経路１４のうち、第１供給経路１２と流出経路１９とを、途中にブロワ２２、第１温度センサー２３および加熱手段１３を介在させずに接続するバイパス部分１４ａを連通、遮断する副バルブ２５、２６が配設されている。
図示の例では、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０はそれぞれ三方弁の一部とされ、副バルブ２５、２６と各別に一体に形成されている。また、バイパス部分１４ａは、加熱経路１４において、第１供給経路１２と流出経路１９とを接続する２つの経路部分のうち、長さの短い短絡経路部分となっている。すなわち、ブロワ２２、第１温度センサー２３および加熱手段１３は、加熱経路１４の前記２つの経路部分のうち、長さの長い迂回経路部分に配設されている。

ここで、第２供給経路１７は、加熱経路１４のうち、第３開閉バルブ２０よりも前記方向Ａの下流側に位置する下流部分１４ｂに接続されており、この第２供給経路１７に第２開閉バルブ１８が配設されている。さらに、この下流部分１４ｂにおいて、第２供給経路１７よりも前記方向Ａの下流側に位置する部分に、排気経路２７が接続されており、この排気経路２７に第１排気弁２８が配設されている。第１排気弁２８は、いわゆるエアオペレートバルブとされ、加硫機１の稼動時には閉じ、停止時には開いて加熱経路１４内の残圧が排気経路２７を通して抜けるようになっている。また図示の例では、第１排気弁２８には逆止弁が備えられており、ガスが加硫機１の外部から排気経路２７内を逆流しても、そのガスが加熱経路１４内に流入することを防止する。

流出経路１９には、加硫モールド１１から第３開閉バルブ２０に向かうガスの流出方向の上流側から下流側に向けて、第２温度センサー３２、圧力センサー３３、および第２排気弁３４がこの順に配設されている。
第２排気弁３４は、流出経路１９の内圧を大気圧と同等にすることが可能であり、前述のブラダーを採用した場合に、加硫工程後にブラダー内のガスがスムーズに排気され、また加硫機１の停止時に流出経路１９内の残圧が抜けるようになっている。
第２温度センサー３２は、加硫モールド１１内から流出したガスの温度を測定することで、例えばタイヤの品質を監視する（ＱＡ）ためのものである。
圧力センサー３３は、流出経路１９の内圧を測定することで、例えばタイヤの品質を監視（ＱＡ）したり、安全のために残圧の有無を確認したり、あるいは加硫機の故障を監視したりする等のために用いられる。

次に、以上説明した加硫機１の作用について説明する。

まず、ブラダーを未加硫タイヤの内側に配置しながら、該未加硫タイヤを型開き状態にある加硫モールド１１にセットする。
次に、第４開閉バルブ３１を開いて、低圧ガスを、低圧ガス供給源３０から低圧ガス供給経路２１および第１供給経路１２を通して、加硫モールド１１内のブラダー内に供給し、該ブラダーを膨張変形させ、その外面を未加硫タイヤの内面に密接させるとともに、加硫モールド１１を型締めする。なお、第４開閉バルブ３１は、ブラダーの内圧が所定の大きさになったときに閉じられる。

このようにして未加硫タイヤを加硫モールド１１に収容する一方、加熱経路１４ではガスを予備加熱する。

まず、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０を閉じ、かつ副バルブ２５、２６を開くことにより、加熱経路１４をガスが循環可能な無端経路にする。次に、第２開閉バルブ１８を開き、高圧のガスを、高圧ガス供給源１６から第２供給経路１７を通して加熱経路１４内に供給する。そして、加熱経路１４の内圧が所定の大きさになったときに、第２開閉バルブ１８を閉じ、加熱経路１４内へのガスの供給を一旦中止する。そして、ブロワ２２および加熱手段１３を作動させ、加熱経路１４内でガスを流通させることにより、このガスを加熱経路１４および第１供給経路１２とともに加熱する（準備工程）。
次に、第１温度センサー２３による測定温度が所定の高さを超えたときに、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０は閉じたまま、第２開閉バルブ１８を再度開き、第２供給経路１７を通して高圧ガス供給源１６から加熱経路１４内に新たなガスを供給しながら、ブロワ２２により加熱経路１４内でガスを流通させて加熱する（予備加熱工程）。

そして、加熱経路１４の内圧が前記準備工程時よりも高い所定の大きさになり、かつ第１温度センサー２３による測定温度が所定の高さを超えたときに、加硫工程前の準備が完了となり、図示されない制御装置からの信号によって、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０を開き、かつ副バルブ２５、２６を閉じる。これにより、加熱経路１４内で加熱された高圧のガスが、第１供給経路１２を通して加硫モールド１１内に供給され、このガスによって、未加硫タイヤがその外面が加硫モールド１１の内面に押し付けられた状態で加硫される（加硫工程）。

次にこのガスは、流出経路１９を通して加硫モールド１１の外部に流出され、第３開閉バルブ２０を通過して加熱経路１４内に流入する。このときガスは、加熱経路１４内のうちバイパス部分１４ａに流入せず前記下流部分１４ｂに流入することにより再加熱され、その後、再度第１供給経路１２を通して加硫モールド１１内に供給される。
なお、加熱経路１４の内圧は、例えば図示されない制御装置のタイマー、若しくは加熱経路１４に設けられた圧力センサー等により測定する。

以上説明したように、本実施形態による加硫機１によれば、予備加熱工程時や加硫工程時にガスを流通させて加熱する加熱経路１４が、第２供給経路１７に連通されているので、加熱経路１４内のガスの熱膨張による体積膨張分を、第２開閉バルブ１８を通して第２供給経路１７内で吸収することができる。したがって、ガスの熱膨張に併せて例えば前述の開閉バルブの開度を調整する等しなくても、前記体積膨張分を吸収して所定の内圧に抑えることが可能になり、加硫機１の簡素化や低コスト化を図ることができる。

また、前記加硫工程後に、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０を開き、かつ副バルブ２５、２６を閉じておくことにより、加硫モールド１１から流出されたガスを加熱経路１４内で再加熱した後に、加硫モールド１１に再度供給するので、ガスを有効に再利用することが可能になり、製造の効率化を図ることができる。

さらに本実施形態による加硫体の製造方法によれば、前記予備加熱工程の前に前記準備工程を有するので、この準備工程時に、加熱経路１４内のガスのみならず加硫機１の全体をも加熱しておくことが可能になる。したがって、前記予備加熱工程時に、第２供給経路１７を通して高圧ガス供給源１６から加熱経路１４内に新たなガスを供給したときに、この新たなガスの温度を即座に高めて、加熱経路１４内の既存のガスの温度と同等にすることができる。これにより、加熱経路１４内に供給された新たなガスが加熱されるまでの時間を排除することが可能になり、加硫体を効率よく製造することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前記実施形態では、流出経路１９を加熱経路１４に接続したが、分離してもよい。また、第３開閉バルブ２０は設けなくてもよい。
前記実施形態では、加硫機１で加硫する加硫体としてタイヤを示したが、これに限らず他の加硫ゴム製品にも適用可能である。
また、第１開閉バルブ１５および第３開閉バルブ２０と、副バルブ２５、２６と、がそれぞれ一体に形成された三方弁を採用したが、第１開閉バルブ１５、第３開閉バルブ２０、および副バルブ２５、２６がそれぞれ別体とされた構成を採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、ブロワ２２、第１温度センサー２３および加熱手段１３を、加熱経路１４の前記２つの経路部分のうち、長さの長い迂回経路部分に配設したが、これに代えて例えば、長さの短い短絡経路部分に配設してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

予備加熱工程時のガスの熱膨張による体積膨張分を、特別な操作を行わず簡便に吸収することができる。

１ 加硫機
１１ 加硫モールド
１２ 第１供給経路
１３ 加熱手段
１４ 加熱経路
１４ａ バイパス部分
１５ 第１開閉バルブ
１６ 高圧ガス供給源（ガス供給源）
１７ 第２供給経路
１８ 第２開閉バルブ
１９ 流出経路
２０ 第３開閉バルブ
２１ 低圧ガス供給経路
２５、２６ 副バルブ

Claims (3)

1. 未加硫体を加硫して加硫体を製造する加硫体の製造方法であって、
   未加硫体が収容される加硫モールドと、
   該加硫モールド内にガスを供給する第１供給経路と、
   該第１供給経路に接続されるとともに加熱手段が配設され、この第１供給経路に供給される前のガスを流通させて加熱する加熱経路と、
   前記第１供給経路と加熱経路とを連通、遮断する第１開閉バルブと、
   前記加熱経路とガス供給源とを接続する第２供給経路と、
   前記加熱経路とガス供給源とを連通、遮断する第２開閉バルブと、を備える加硫機を用い、
   前記第１開閉バルブを閉じ、かつ前記第２開閉バルブを開いた状態で、前記加熱経路内でガスを流通させることにより、該ガスを前記第１供給経路に供給する前に予め加熱する予備加熱工程と、
   該予備加熱工程で加熱したガスを、前記第１供給経路を通して加硫モールド内に供給し未加硫体を加硫する加硫工程と、
   前記予備加熱工程の前に、第１供給経路と遮断された前記加熱経路内に第２供給経路を通してガス供給源からガスを供給した後に、このガスを、前記第２開閉バルブを閉じた状態で前記加熱経路内を流通させて加熱する準備工程と、を有し、
   前記予備加熱工程は、第２供給経路を通してガス供給源から前記加熱経路内に新たなガスを供給しながら、該加熱経路内でガスを流通させて加熱することを特徴とする加硫体の製造方法。
2. 請求項１記載の加硫体の製造方法であって、
   前記加硫機は、前記加硫モールド内からガスが流出する流出経路を備え、
   該流出経路は前記加熱経路に接続されるとともに、該流出経路と前記加熱経路とを連通、遮断する第３開閉バルブが備えられ、
   前記加熱経路のうち、第１供給経路と流出経路とを、途中に前記加熱手段を介在させずに接続するバイパス部分を連通、遮断する副バルブを備え、
   前記加硫工程後に、前記第１開閉バルブ及び第３開閉バルブを開き、かつ前記副バルブを閉じることを特徴とする加硫体の製造方法。
3. 請求項１または２に記載の加硫体の製造方法であって、
   前記未加硫体は未加硫タイヤとされ、
   前記加硫機は、前記加硫モールド内に収容された前記未加硫タイヤ内に前記ガスよりも圧力が低い低圧ガスを供給する低圧ガス供給経路を備えることを特徴とする加硫体の製造方法。

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