JP5829428B2 - タイヤ内面の製品不良判定方法 - Google Patents

Description

この発明は、生タイヤの加硫成形に適用されて、生タイヤの成形および生タイヤの内面側からの加硫に寄与する加硫ブラダへの小孔（１^φ以下のピンホール状）の発生を正確に検知することに基き、該小孔に起因する、製品タイヤ内面への微小な水分ベアの発生による製品不良を高精度に検出する製品不良判定方法に関するものである。

たとえば、乗用車用タイヤを加硫成形する場合の、過加硫防止のためのいわゆる水冷加硫技術では、加硫成形工程の後半の、加硫ブラダ内への給水に当り、加硫成形工程前半に、加圧スチームを循環させた排出通路を閉止するとともに、加圧スチームの供給通路を経て加硫ブラダ内へ水を供給し、該加硫ブラダ内の水圧、すなわち、ブラダ内圧が所定の一定値に維持されるように、常時所定の水圧を供給しており、この所定の水圧に対し、上記排出通路に取付けた圧力センサが、水圧低下を検知することで、加硫ブラダにパンクが発生したとして、異常加硫の発生を検出することとしている。

しかるに、この従来技術では、加硫ブラダ内へ常時所定の内圧を供給してなお、ブラダ内圧が低下するほどに加硫ブラダ内に大きな孔径（１^φ超）のパンクが発生した場合には有効であるものの、加硫ブラダに、孔径が１^φ以下のピンホール状の小孔が発生したときは、該ブラダが、常時供給される所定の内圧でタイヤ内面に押圧されて、該小孔がタイヤ内面にシールされた状態となって、水漏れによる圧力低下がわずかであるため、このブラダ内圧の低下を、前記排出通路の、開閉弁の上流側に、加硫ブラダから大きく離れて取付けた圧力センサをもって間接的に検知することは極めて困難であった。

そして、加硫ブラダへのこのような小孔の発生を、製品タイヤの検品工程での、タイヤ内面への微小な水分ベアの発生によって検知して加硫ブラダの交換を行う場合は、加硫ブラダへの小孔の発生時点から、検品によって水分ベアの発生、すなわち、製品不良の発生の検出に到るまでのタイムラグにより、その間に製造された相当量の製品タイヤをスクラップにすることが余儀なくされるという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、加硫成形工程の後半の、加硫ブラダ内への水ないしは水圧の封じ込め態様を工夫することで、排出通路の開閉弁の上流側に取付けた従来技術と同様の圧力センサによって、加硫ブラダへの、ピンホール状の小孔（１^φ以下）の発生を正確に検知し、もって、水分ベアの発生による製品不良の発生を高い精度で迅速に検出することで、製品タイヤのスクラップ本数を著しく低減できるタイヤ内面の製品不良判定方法を提供するにある。

この発明の、タイヤ内面の製品不良判定方法は、多くは、繊維コードで補強したゴムを主体とする筒状可撓膜体の両開口端部分を、対をなすそれぞれのリング部材で気密に閉止してなる加硫ブラダ内に、供給通路を経て加圧スチームを所定時間供給した後、加硫ブラダ内へ、排出通路の閉止下で、所定の圧力の水を供給し、たとえば、少なくとも加硫ブラダから排出通路までを所定の圧力に保持し、次いで、該加硫ブラダ内の水圧の低下の有無を、前記排出通路の開閉弁より上流側に取付けた圧力センサにより検知し、前記水圧の低下の検知に基いて、加硫ブラダへのピンホール状の小孔（１φ以下）の発生に起因する、タイヤへの異常加硫の発生を検出するにある。

ここで、少なくとも、加硫ブラダから排出通路までの所定の圧力への保持は、たとえば、水を所定の圧力に加圧する加圧ポンプにより、供給通路、加硫ブラダおよび排出通路に到るまでの水供給系の全体を継続的に所定の圧力に維持することも可能であるが、好ましくは、加硫ブラダ内へ、前記供給通路を経て、前記排出通路の閉止下で水を供給して、該加硫ブラダ内の水圧を所定の一定値とした状態で、該供給通路を閉止し、次いで、加硫ブラダ内の水圧の低下の有無を圧力センサにより検知することで、加圧された水のトータル体積を有効に低減させて、圧力センサの検知感度を高める。

また好ましくは、加硫モールドの上方に設けた剥離エア噴出配管にも他の圧力センサを取付けて、前記圧力センサによる圧力検知と併せて、二重の圧力監視を可能とする。
なおここで、「剥離エア噴出配管」とは、加硫済み製品タイヤのモールドからの取り出しに際して、製品タイヤと加硫ブラダとの間へエアを噴出して、加硫ブラダの、製品タイヤ内表面からの剥離を促すためのエア噴出配管をいう。

この発明の、タイヤ内面への製品不良判定方法では、加硫成型工程の後半の、加硫ブラダ内への水の供給に当り、従来は、加硫ブラダ内の水圧が所定の一定値に維持されるように、常時所定の水圧を供給するのに対し、少なくとも、加硫ブラダから排出通路までを、水圧の供給なしに、予め特定した所定の圧力に保持し、かかる状態で、加硫ブラダ内の水圧の低下の有無を排出通路に取付けた圧力センサにより検知することで、所定の水圧の常時の供給等が無いことにより、わずかな圧力低下をも高い精度で検知して、タイヤへの異常加硫の発生をタイムラグなく正確に検出することができる。
従って、製品タイヤのスクラップ本数が必然的に少なくなり、多数本の製品タイヤをスクラップにすることを余儀なくされるという、従来技術の問題点を効果的に解決することができる。

ここで、加硫ブラダ内へ、前記排出通路の閉止下で、前記供給通路を経て水を供給して、加硫ブラダ内の水圧を、予め定めた所定の一定値とした状態で前記供給通路を閉止し、次いで、加硫ブラダ内の水圧の低下の有無を、排出通路に取付けた圧力センサによって検知するときは、圧力センサの保護の観点から、高温に曝される加硫ブラダに圧力センサを直接的に取付けできない状況の下で、最小の体積の水の水圧の低下の有無を高い感度で検知して、タイヤへの異常加硫の発生をより確実に検出することができる。

またここで、加硫モールドの上方に設けた剥離エア噴出配管にも圧力センサを取付けた場合は、通常はほぼモールド内圧に維持される該配管内圧が、加硫ブラダに生じたピンホール状の小孔から漏出した水が高温のタイヤに触れて蒸発することによる体積膨張に基いて増加するのを、該圧力センサをもって検知し、この一方で、排出通路に取付けた前記圧力センサで、加硫ブラダに生じたピンホール状の小孔の発生を二重に監視することができるので、該小孔の発生、ひいては、小孔の発生に起因する異常加硫の発生を、一層正確に検出することができる。

この発明方法の一の実施形態を示す水の供給回路である。 他の実施形態を示す水の供給回路である。 図２に示す場合の水圧低下の検知結果を示すグラフである。 圧力を二重監視するさらに他の実施形態を加硫モールドとともに示す略線縦断面図である。

図１に示す水の供給回路は、図示しない生タイヤの加硫成形に当り、加硫成形工程の前半で、供給通路１および排出通路２を経て、後に詳述する加硫ブラダ３内へ加圧スチームを所定時間供給した後、加硫成形工程の後半に到って、加硫ブラダ３内へ水を供給して、加硫モールドのタイヤの過加硫を防止するための回路を示し、加硫ブラダ３内への水の供給に際しては、電磁弁とすることができる開閉弁４によって排出通路２を閉止した状態で、加硫ブラダ３内へ、供給通路１を経て水を供給して、該供給通路１内、加硫ブラダ３内および、開閉弁４より上流側の排出通路２内のそれぞれを予め定めた所定の圧力とする。

そして、給水ポンプ等の作用下で、上記の各部の水圧を継続的に所定の圧力に保持し、その状態を維持したまま、次いで、加硫ブラダ３内の水圧の低下の有無を、排出通路２の開閉弁４より上流側に取付けた圧力センサ５により検知し、上記水圧の低下の検知に基いて、加硫ブラダ３へのピンホール状の小孔（１^φ以下）の発生に起因する、タイヤへの異常加硫の発生、すなわち、微小な水分ベアの発生を検出する。

ところでこの場合は、加硫ブラダ内へ所定の内圧を常時供給する従来技術とは異なり、加硫ブラダ３内等に一旦充填した水の水圧を予め定めた所定の圧力に保持して、その状態をそのまま維持するにすぎないので、加硫ブラダ３に発生した小孔がタイヤに押圧されてシールされることはなく、小孔から漏出した水が加硫モールド内へ流出することになるので、加硫ブラダ３内の水圧の低下は、圧力センサ５によって高い精度で検知することができ、タイヤへの異常加硫の発生を、タイムラグなしに、十分正確に検出することができる。

そしてこのことは、図２に示すように、加硫ブラダ３内等の水圧を所定の圧力に保持して維持するべく、加硫ブラダ３内等の水圧が予め定めた所定の圧力になったときに、供給通路１を電磁弁等の開閉弁６で閉止して、加硫ブラダ３等への供給水を閉空間内に封じ込めて、所定の圧力の水のトータル体積を有効に低減させ、これにより、圧力センサ５の、圧力変化に対する検知感度を高めた場合により顕著である。

すなわち、この図２に示す場合の、水圧低下の検知態様についてみるに、加硫ブラダ３に小孔が発生していない場合は、図３（ａ）に示すように、加硫成形工程の後半の特定時点Ｔ_１で、加硫ブラダ３内へ、加圧スチームに代えて、水を供給することにより、ブラダ内のスチームの凝縮に起因する、急激な圧力低下が一旦生じるものの、水の連続供給に伴ってブラダ内圧が所定の圧力まで急激に上昇するので、所定の圧力に到達して該圧力に安定した後に開閉弁６を閉止し、加硫ブラダ３内を所定の圧力に保持してその状態を維持することで、加硫ブラダ３内に、該ブラダ３とタイヤとの間での若干の熱交換に起因する幾分の圧力変動は生じるものの、加硫を終えた製品タイヤを加硫モールドから取出すための型開きに到るまで、ブラダ内圧はほぼ一定に保たれることになる。

これに対し、加硫ブラダ３に小孔が発生している場合には、図３（ｂ）に示すように、所定の圧力で加硫ブラダ３内に封じ込めた水の漏出により、型開きに到るに先だって、モールド内の水圧が、たとえば、しきい値Ｐまで低下することになるので、このことを、圧力センサ５により、警報等を介して検知することで、タイヤへの異常加硫の発生を、タイムラグなしに正確に検出することができる。
従ってその後は、加硫ブラダ３を交換することで、スクラップにされるタイヤの本数を一本ないしは数本程度まで低減することができる。

なお図３に示すところでは、加硫工程前半の、特定時点Ｔ_１に到るまでの間で、排出通路２の開閉弁４の閉止状態でブラダ内へスチームを供給している間は、ブラダ内圧は安定しているも、供給通路１を閉止してブラダ内を密閉したときは、スチームからタイヤに熱を奪われる結果として、特定時点Ｔ_１に達する前にブラダ内圧の幾分の低下が生じることになる。

図４は、さらに他の実施形態をより具体的に示すものであり、これは、加硫ブラダ３の内圧変化を排出通路２に取付けた前述の圧力センサ５で監視するとともに、加硫モールドそれ自体の内圧変化を剥離エア噴出配管７に取付けた圧力センサ８で監視する、圧力の二重監視状態を例示するものである。

ここでは加硫ブラダ３を、多くは、繊維コードで補強したゴムを主体とする筒状可撓膜体９の、図では上下の両開口端部分を、対をなす上方側のリング部材１０，１１および、対をなす下方側リング部材１２，１３のそれぞれで気密に閉止するとともに、図の上方側に位置する一対のリング部材１０，１１を、シリンダ１４の作用下で、図の下方側に位置する一対のリング部材１２，１３に対して昇降変位可能として構成する。
従ってこの加硫ブラダ３は、上方側のリング部材１０，１１を、下方側のリング部材１２，１３に近接させた図示の下降姿勢で、十分大きな外径に膨満させることができ、上方側のリング部材１０，１１の上昇姿勢の下では、外径は必然的に小さくなる。

また図に示すところでは、加熱手段を内蔵、流動等させることができる上プラテン１５および下プラテン１６と、これらのそれぞれのプラテン１５，１６に取付けられて、タイヤサイド部の加硫成形に寄与するリング状の上サイドモールド１７および下サイドモールド１８と、周方向に複数個配設した弧状のセグメント１９からなり、タイヤトレッド部の加硫成形に寄与する分割型２０と、分割型２０のそれぞれのセグメント１９の拡縮径変位をもたらすコンテナリング２１とで加硫モールドを構成してなる。

このような加硫モールドにおいて、この実施形態では、上プラテン１５に取付けられて、加硫モールドの型締めの状態で、加硫モールド内で加硫成形された製品タイヤＴと、加硫ブラダ３との間へ、それら両者の剥離エアを供給する剥離エア噴出配管７に、加硫モールドの内圧変化を検知する他の圧力センサ８を取付ける。
なお、このエア噴出配管8内は、その配管８を、高圧の剥離エアの噴出のために機能させる場合を除いてほぼモールド内圧に維持される。

ところで、このような加硫モールドでは、たとえば生タイヤを下サイドモールド１８上に配設してモールドの型締めを行うとともに、加硫ブラダ３内に高圧スチームを供給して、該ブラダ３で生タイヤをモールド成形面に押圧することで、生タイヤの成形と、生タイヤの、ブラダ側および加硫モールド側からの内外両側からの供給熱量による加硫とがともに行われて製品タイヤＴが製造されることになる。

そしてこの場合、タイヤへの過加硫の発生を防止するべく、加硫ブラダ３内に加圧スチームを所定時間供給した後、加硫成形工程の後半の特定時点で、加硫ブラダ３内へ、排出通路２の閉止下で、供給通路１を経て水を供給し、これにより、加硫ブラダ３から排出通路２までを、適宜の手段をもって、予め定めた所定の圧力に保持し、該状態を維持したまま、排出通路２に取付けた圧力センサ５をもってブラダ３内の水圧の低下を検知するとともに、剥離エア噴出配管７に取付けた他の圧力センサ８によって、加硫モールドの内圧増加、より直接的には、加硫ブラダ３と加硫成形中のタイヤとの間の圧力の増加を検知する。

このような圧力の検知に当り、加硫ブラダ３に、製品不良の発生をもたらすような小孔が発生していないときは、排出通路２に設けた圧力センサ５は、ブラダ内圧の実質的な低下は検知せず、また、エア噴出配管７に設けた他の圧力センサ８は、加硫モールドの内圧増加を検知することはない。

これに対し、加硫ブラダ３に小孔が発生して、その小孔からブラダ内の水が漏出したときは、ブラダ内圧の低下が圧力センサ５によって検知されることに加え、加硫ブラダ３から漏出した水が、加硫成形中のタイヤ等に加熱されて蒸気となって体積膨張することに起因する、剥離エア噴出配管７の内圧増加が他の圧力センサ８によって検知されることになるという、圧力の二重監視態勢の下で、加硫ブラダ３への小孔の発生をより一層高精度に検知することができる。

なおここでの、加硫ブラダ3等へ供給した水の、所定の圧力への保持は、図２（ａ）について前述した場合のように、供給通路１の開閉弁を開放したままにて行うことができる他、図２（ｂ)について前述した場合のように、ブラダ内圧が所定の圧力に安定した状態で、供給通路１の開閉弁６を閉止することにより行うこともできる。

１ 供給通路
２ 排出通路
３ 加硫ブラダ
４，６ 開閉弁
５，８ 圧力センサ
７ 剥離エア噴出配管
９ 筒状可撓膜体
１０，１１，１２，１３ リング部材
１４ シリンダ
１５ 上プラテン
１６ 下プラテン
１７ 上サイドモールド
１８ 下サイドモールド
１９ セグメント
２０ 分割型
２１ コンテナリング
Ｔ 製品タイヤ

Claims (3)

1. 筒状可撓膜体の両開口端部分を、対をなすそれぞれのリング部材で気密に閉止してなる加硫ブラダ内に、供給通路を経て加圧スチームを所定時間供給した後、加硫ブラダ内へ、排出通路の閉止下で、所定の圧力の水を供給し、次いで、該ブラダ内の水圧の低下の有無を、前記排出通路の開閉弁より上流側に取付けた圧力センサにより検知し、前記水圧の低下の検知に基いて、加硫ブラダへのピンホール状の小孔（１φ以下）の発生に起因する、タイヤへの異常加硫の発生を検出する、タイヤ内面の製品不良判定方法。
2. 加硫ブラダ内へ、前記排出通路の閉止下で水を供給して、該ブラダ内の水圧を所定の一定値とした状態で前記供給通路を閉止し、次いで、該ブラダ内の水圧の低下の有無を圧力センサにより検知する請求項１に記載のタイヤ内面の製品不良判定方法。
3. 加硫モールドの上方に設けた剥離エア噴出配管に他の圧力センサを取付けて、前記圧力センサおよび他の圧力センサのそれぞれで、加硫ブラダ内の水圧の低下および、加硫モールド内圧の増加のそれぞれを検知する請求項１もしくは２に記載のタイヤ内面の製品不良判定方法。

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