JP5515425B2

JP5515425B2 - タイヤ加硫用モールドの洗浄方法

Info

Publication number: JP5515425B2
Application number: JP2009128066A
Authority: JP
Inventors: 健治榎戸; 明和瀬古
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: JP2010274481A

Description

本発明は、タイヤ加硫用モールドの洗浄方法に関し、さらに詳しくは、複雑な形状の成形面を有するモールドであっても、成形面の損傷を最小限にして迅速に洗浄できるタイヤ加硫用モールドの洗浄方法に関するものである。

タイヤ加硫用モールドを洗浄する方法として、モールドの成形面に研磨材を圧縮エアによって吹き付ける乾式ブラスト洗浄が知られている。乾式ブラスト洗浄は、汚れを迅速に落すことができるメリットを有しているが、成形面が損傷し易いというデメリットを有している。複雑なトレッドパターンのタイヤを加硫するモールドの成形面には、複雑な溝成形突起が突設され、スタッドレスタイヤを加硫するモールドの成形面には、微細なサイプ成形突起が突設されている。これらの突起は、成形面を洗浄する際に吹き付けられる研磨材により、特に変形や損傷を受け易いので、乾式ブラスト洗浄では損傷を最小限にして迅速に成形面を洗浄することは困難であった。

他の洗浄方法としては、洗浄対象は異なるがプリント基盤等に対して、水とともに研磨材を圧縮エアによって吹き付ける湿式ブラスト洗浄が知られている（特許文献１参照）。湿式ブラスト洗浄によれば、乾式ブラスト洗浄に比して、洗浄対象の損傷を抑えることが可能になる。しかしながら、湿式ブラスト洗浄を、単純にタイヤ加硫用モールドに適用しても、洗浄対象となる成形面が複雑な形状であるため、洗浄ムラが生じ易く、成形面の損傷を最小限にして迅速に汚れを落すことは困難であった。

特開２００７−１５２４４１号公報

本発明の目的は、複雑な形状の成形面を有するモールドであっても、成形面の損傷を最小限にして迅速に洗浄できるタイヤ加硫用モールドの洗浄方法を提供することにある。

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洗浄方法は、タイヤ加硫用モールドを載置する回転テーブルと、水と研磨材とを混合したスラリを噴射するノズルと、ノズルを任意の位置に移動させる移動機構と、ノズルの噴射方向を変化させる首振り機構と、前記回転テーブル、移動機構および首振り機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記ノズルがその噴射幅が噴射すき間に対して５倍〜９００倍の幅広仕様であり、前記モールドの成形面が起立状態になるようにモールドを前記回転テーブルに載置する構成のタイヤ加硫用モールドの洗浄装置を用いて、サイプ成形突起が突設されたモールドの成形面に対して、前記スラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程と、水槽にバブル発生器を備えた水洗浄装置を用いて、第１工程での湿式ブラスト洗浄が完了したタイヤ加硫用モールドを前記水槽内部に載置して水中で、前記バブル発生器により発生する気泡によって洗浄する水洗浄を行なう第２工程とを有することを特徴するものである。

ここで、例えば、前記ノズルとノズルに対向するモールドの成形面との距離を検知するセンサを設け、このセンサの検知データに基づいて、前記距離を予め設定された範囲に制御して、ノズルを移動させつつスラリをモールドの成形面に吹き付ける構成にすることもできる。或いは、前記制御装置に、洗浄対象となるモールドの成形面の形状データを予め入力しておき、この予め入力した形状データに基づいて、ノズルとノズルに対向するモールドの成形面との距離を予め設定された範囲に制御して、ノズルを移動させつつスラリをモールドの成形面に吹き付ける構成にすることもできる。前記研磨材としては、例えば、炭化珪素粒子を用いる。前記研磨材の平均粒子径は、例えば、１４μｍ〜５７μｍにする。

本発明のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法によれば、モールドを載置する回転テーブル、スラリを噴射するノズルの移動機構および首振り機構の動作を、制御装置によって制御することにより、洗浄対象となるモールドの成形面の形状が複雑であっても、成形面の形状に応じてノズルを適切な位置、向きにして、吹き付けるスラリによって成形面の損傷を最小限して洗浄を行なうことが可能になる。また、ノズルの噴射幅が噴射すき間に対して５倍〜９００倍の幅広仕様なので、洗浄ムラを抑えて成形面全体を迅速に洗浄することができる。

また、本発明のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法によれば、モールドの成形面にスラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程の後に、第２工程として水洗浄装置を用いて水洗浄を行なうので、第１工程において使用したスラリの研磨材の残材や汚れ物質の残材をきれいに取り除くことができる。

本発明に用いるタイヤ加硫用モールドの洗浄装置を例示する正面図である。図１の平面図である。タイヤ加硫用モールドのセクターを例示する平面図である。図３の正面図である。複数のセクターを環状に組み付けたタイヤ加硫用モールドを例示する平面図である。タイヤ加硫用モールドを水洗浄する工程を例示する説明図である。

本発明のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図３〜図５に例示するように、このタイヤ加硫用モールド１１（以下、モールド１１という）は、環状に組み付けられるそれぞれのセクター１２が、半径方向に移動可能に加硫装置に設置されて拡縮するセクショナルタイプである。図３および図４に記載されているＣ矢印、Ｒ矢印、Ｗ矢印は、それぞれ、モールド１１に挿入して加硫するタイヤの周方向、半径方向、幅方向を示している。

それぞれのセクター１２は、ピース１３を扇状のバックブロック１４に固定して構成されており、ピース１３の露出した内周側表面がタイヤを成形する成形面になる。ピース１３の内周側表面には、溝成形突起１５、サイプ成形突起１５ａが突設されている。溝成形突起１５はピース１３と一体的に鋳造されたものであり、サイプ成形突起１５ａは別体としてピース１３に設けられたものである。ピース１３および溝成形突起１５の材質は主にアルミニウム、サイプ成形突起１５ａの材質は鋼等である。

サイプ成形突起１５ａの厚さは、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍ程度である。溝成形突起１５は、タイヤのトレッドバターンによって、例えば、複雑なトレッドパターンの場合には薄くなることがある。そのため、サイプ成形突起１５ａや薄肉の溝成形突起１５は、モールド洗浄の際には損傷し易い部分となる。

モールド１１でタイヤを加硫するに連れて、ピース１３の内周側表面は、残存したゴム材料の成分（カーボン、硫黄、亜鉛等）が汚れ物質となるので、定期的或いは、汚れがひどくなった場合にピース１３の内周側表面の洗浄を行なう。その際に本発明では、第１工程ではモールド１１の成形面（ピース１３の内周側表面）に対して、湿式ブラスト洗浄を行ない、次いで第２工程では水洗浄を行なう。

第１工程では、図１、図２に例示する湿式ブラスト洗浄装置１を用いる。湿式ブラスト洗浄装置１は、回転テーブル３と、ノズル６と、ノズル６を任意の位置に移動させる移動機構と、ノズル６の噴射方向を変化させる首振り機構８と、制御装置９とを備えている。

モールド１１を載置する回転テーブル３は、カバー体４の内部に配置されている。回転テーブル３は、支軸３ａを中心にして回転する。カバー体４は、両端に上下移動する開閉扉４ａを有している。

この実施形態では、回転テーブル３は、移動ベース２の上に配置されている。また、８個のピース１３が環状に配置されて回転テーブル３に載置されているが、回転テーブル３に載置するピース１３の数は８個に限らず、効率よく洗浄できる数のピース１３を載置すればよい。

ノズル６は、その噴射幅を噴射すき間に対して５倍〜９００倍にした幅広仕様になっている。噴射幅は、例えば、５ｍｍ〜９００ｍｍ程度である。

ノズル６を有するガンユニット５には供給ホース５ａを介して、水Ｗと研磨材Ｐとを所定割合で混合したスラリの供給源と、このスラリを噴射させる圧縮エアの供給源とが接続されている。このガンユニット５は、首振り機構８を介して、上下動アーム７ａの下端部に取り付けられている。ガンユニット５は、複数設けることもできる。首振り機構８は、ノズル６の噴射口の向きを上下に変えて噴射方向を変化させるものである。ノズル６の噴射口の向きを上下および左右に変える首振り機構８を採用することもできる。

上下動アーム７ａは、水平フレーム７ｂに水平移動および上下移動可能に取り付けられているので、ノズル６は任意の位置に移動できるようになっている。即ち、上下動アーム７ａと水平フレーム７ｂとは、ノズル６を任意の位置に移動させる移動機構となっている。移動機構は、ノズル６を任意の位置に移動させることができればよく、この実施形態に限定されるものではない。

制御装置９は、回転テーブル３の回転動作、ノズル６を任意の位置に移動させる移動機構の動作、首振り機構８の動作を制御する。また、ノズル６には、ノズル６とノズル６に対向するピース１３の内周側表面との距離を検知するセンサ１０が設けられている。センサ１０の検知データは、制御装置９に送信されるようになっている。

ノズル６からは、圧縮エアによって水Ｗと研磨材Ｐとを混合したスラリが噴射されて、ピース１３の内周側表面に吹き付けられる。吹き付けられた研磨材Ｐによって、ピース１３の内周側表面に付着した汚れ物質が剥がされる。スラリの噴射速度は、例えば、８０ｍ／ｓ〜２００ｍ／ｓ程度である。洗浄ムラを抑制するため、噴射幅方向で噴射速度ができるだけ均一になるようにする。

研磨材Ｐとしては、例えば、炭化珪素粒子やアルミナ粒子を用いる。特に、炭化珪素粒子は、硬度が高いので研磨材Ｐとしては好適である。研磨材Ｐの平均粒子径は、例えば、１４μｍ（呼びサイズ＃８００）〜５７μｍ（呼びサイズ＃２４０）程度が好ましい。研磨材Ｐの粒子径が過小であると洗浄時間が長くなり、過大であるとピース１３の内周側表面の損傷が大きくなるからである。水Ｗに対する研磨材Ｐの混入比率は適宜決定されるが、体積比（研磨材Ｐ／水Ｗ）としては、例えば１０％〜３０％である。

モールド１を洗浄する際には、ノズル６の位置を制御装置９により制御して、洗浄対象となるピース１３の内周側表面の全範囲を網羅するように移動させつつ、スラリを噴射する。例えば、１つのピース１３の内周側表面の洗浄を完了すると、回転テーブル３を回転させて、別のピース１３をノズル６の噴射口に対向させて、このピース１３の内周側表面を洗浄する。

洗浄ムラを抑えるために、ノズル６の噴射口と、これに対向するピース１３の内周側表面との間隔がなるべく一定になるように、ノズル６の移動および噴射方向を制御する。例えば、湾曲した成形面では、ノズル６を上下移動させつつ、首振り機構８で噴射方向を変えることにより、一定の間隔を保って湾曲した成形面に沿うようにノズル６の噴射口を移動させる。

この実施形態では、センサ１０によって、逐次、ノズル６とノズル６に対向するモールド１１の成形面との距離を検知する。この検知データに基づいて、ノズル６（ノズル６の噴射口）とノズル６に対向する成形面との距離を予め設定された範囲に制御して、ノズル６を移動させつつスラリをモールド１１の成形面に吹き付ける。この距離は、例えば、２０ｍｍ〜５０ｍｍに予め設定する。

或いは、洗浄対象となるモールド１１の成形面の形状データを制御装置９に予め入力しておき、この形状データに基づいて、ノズル６（ノズル６の噴射口）とノズル６に対向する成形面との距離を予め設定された範囲に制御することもできる。モールド１１の成形面の形状データとしては、そのモールド１１を製造する際に使用したＣＡＤデータやＣＡＥデータを用いる。

タイヤ加硫用のモールド１１は、成形面が湾曲しているので、成形面を上にして回転テーブル３に載置すると、噴射したスラリが成形面に溜まってしまうが、成形面が起立状態になるように回転テーブル３に載置することにより、噴射したスラリが成形面からすぐに流れ落ちるので洗浄時間を短縮することができる。例えば、成形面を水平に対して６０°〜９０°の起立した状態にする。

第１工程では、湿式ブラスト洗浄なので、乾式ブラスト洗浄に比してピース１３の内周側表面の損傷が小さくなる。加えて、回転テーブル３、ノズル６の移動機構および首振り機構８の動作を、制御装置９によって制御して、洗浄対象となるモールド１１の成形面の形状が複雑であっても、成形面の形状に応じてノズル６を適切な位置、向きにして、スラリを吹き付けることができるので、成形面の損傷を最小限して洗浄を行なうことが可能になる。また、ノズル６の噴射幅が噴射すき間に対して５倍〜９００倍の幅広仕様なので、洗浄ムラを抑えて成形面全体を迅速に洗浄することができる。

モールド１１の洗浄対象のすべての範囲を洗浄した後は、一方の開閉扉４ａを開いて、移動ベース２を移動させて、湿式ブラスト洗浄を終えたモールド１１をカバー体４の外へ移動させる。次いで、他方の開閉扉４ａを開いて、湿式ブラスト洗浄を行なう新たなモールド１１を移動ベース２とともにカバー体４の中へ移動させる。

第１工程での湿式ブラスト洗浄が完了したモールド１１は、第２工程において、図６に例示する水洗浄装置１６を用いて洗浄される。この水洗浄装置１６は、水槽１７にバブル発生器１８を備えている。モールド１１は、水槽１７の内部の載置台１９の上に設置され、バブル発生器１８により発生する気泡によって、第１工程においてモールド１１の成形面から除去された汚れ物質の残材や、第１工程で使用された研磨材Ｐの残材がモールド１１から洗い流される。

湿式ブラスト洗浄のみでは、モールド１１のベントホールや突起１５（１５ａ）の根元の隅に、研磨材Ｐの残材が生じることがある。複雑なトレッドパターンを有するタイヤやスタッドレスタイヤを加硫するモールド１１では、この現象が生じ易くなるが、第２工程として水洗浄を行なうことにより、残材をきれいに除去することができる。

実施形態ではセクショナルタイプのモールド１１を例示したが、本発明は、二分割タイプのモールド１１に適用することもできる。

１湿式ブラスト洗浄装置
２移動ベース
３回転テーブル
３ａ支軸
４カバー体
４ａ開閉扉
５ガンユニット
５ａ供給ホース
６ノズル
７ａ上下動アーム
７ｂ水平フレーム
８首振り機構
９制御装置
１０センサ
１１モールド
１２セクター
１３ピース
１４バックブロック
１５溝成形突起
１５ａサイプ成形突起
１６水洗浄装置
１７水槽
１８バブル発生器
１９載置台

Claims

タイヤ加硫用モールドを載置する回転テーブルと、水と研磨材とを混合したスラリを噴射するノズルと、ノズルを任意の位置に移動させる移動機構と、ノズルの噴射方向を変化させる首振り機構と、前記回転テーブル、移動機構および首振り機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記ノズルがその噴射幅が噴射すき間に対して５倍〜９００倍の幅広仕様であり、前記モールドの成形面が起立状態になるようにモールドを前記回転テーブルに載置する構成のタイヤ加硫用モールドの洗浄装置を用いて、サイプ成形突起が突設されたモールドの成形面に対して、前記スラリを吹き付ける湿式ブラスト洗浄を行なう第１工程と、水槽にバブル発生器を備えた水洗浄装置を用いて、第１工程での湿式ブラスト洗浄が完了したタイヤ加硫用モールドを前記水槽内部に載置して水中で、前記バブル発生器により発生する気泡によって洗浄する水洗浄を行なう第２工程とを有するタイヤ加硫用モールドの洗浄方法。
前記ノズルとノズルに対向するモールドの成形面との距離を検知するセンサを設け、このセンサの検知データに基づいて、前記距離を予め設定された範囲に制御して、ノズルを移動させつつスラリをモールドの成形面に吹き付ける請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法。
前記制御装置に、洗浄対象となるモールドの成形面の形状データを予め入力しておき、この予め入力した形状データに基づいて、ノズルとノズルに対向するモールドの成形面との距離を予め設定された範囲に制御して、ノズルを移動させつつスラリをモールドの成形面に吹き付ける請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法。
前記研磨材として炭化珪素粒子を用いる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法。
前記研磨材の平均粒子径が１４μｍ〜５７μｍである請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用モールドの洗浄方法。