JP6121259B2

JP6121259B2 - 空気入りタイヤの加硫装置

Info

Publication number: JP6121259B2
Application number: JP2013130473A
Authority: JP
Inventors: 誠東方
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2013-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: JP2015003458A

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫装置に関し、詳しくは、ブラダーを用いたグリーンタイヤ（生タイヤ）の加硫において、ブラダー内における上下方向の温度差を縮小することができる空気入りタイヤの加硫装置に関する。

一般に、空気入りタイヤの加硫成形においては、金型内に装着されたグリーンタイヤの内側に配置されたブラダー内に、スチームを充填してグリーンタイヤを加熱および加圧した後、さらに高圧かつ常温の窒素ガスを送り込んで、ブラダー内の温度を維持しつつグリーンタイヤを金型内面に押圧することが行われている。

従来の空気入りタイヤの加硫装置の概略断面図を図２に示す。なお、この加硫装置は左右対称であるため、図２には左側半分だけを記載している。図２に示すように、従来の空気入りタイヤの加硫装置５０は、上金型５１ａおよび下金型５１ｂ内に装着されたグリーンタイヤ５２の内側に配置されたブラダー５３と、ブラダー５３の上部をクランプする上部ブラダークランプ５５と、ブラダー５３の下部をクランプする下部ブラダークランプ５６と、下部ブラダークランプ５６を貫通してブラダー５３内にスチームや窒素ガスを供給する配管６０とを備えている。そして、配管６０の先端には、供給されたスチームや窒素ガスを加硫中に温度が低くなる下金型内面ショルダー部へ吹きつけることができるように、一定の角度に設定された噴出し口６１が設けられている。

また、噴出し口を２つ設けて、一方の噴出し口からスチームを下向きに噴出させ、他方の噴出し口から窒素ガスを上向きに噴出させることにより、ブラダー内における温度差を縮小させることが提案されている（特許文献１）。

特開平２−１４７２０７号公報

しかしながら、より優れた空気入りタイヤの加硫装置が求められている。

本発明は、タイヤサイズが変わっても、ブラダーの上下方向において発生する温度差を縮小させて、加硫時間を延長させることなく、生産性高く加硫成形することができる空気入りタイヤの加硫装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
グリーンタイヤの内側に配置されたブラダー内に高温のスチームおよび常温の窒素ガスを供給して、加熱、加圧することにより、前記グリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫装置であって、
前記高温のスチームを前記ブラダー内の下方向に向けて供給するスチーム配管と、前記常温の窒素ガスを前記ブラダー内の上方向に向けて供給する窒素ガス配管とが独立して設けられており、
前記スチーム配管および前記窒素ガス配管の各々に設けられた噴出し口の高さが、変更自在であり、
さらに、前記スチーム配管の噴出し口の高さと前記窒素ガス配管の噴出し口の高さが、互いに独立して、前記グリーンタイヤのタイヤサイズに合わせて変更自在である
ことを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置である。

本発明によれば、タイヤサイズが変わっても、ブラダーの上下方向において発生する温度差を縮小させて、加硫時間を延長させることなく、生産性高く加硫成形することができる空気入りタイヤの加硫装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫装置の概略断面図である。従来の空気入りタイヤの加硫装置の概略断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る空気入りタイヤの加硫装置の一実施の形態について説明する。

１．空気入りタイヤの加硫装置
図１は、本実施の形態に係る空気入りタイヤの加硫装置を示す概略断面図であり、左右対称の左側半分だけを記載している。

加硫装置１０は、上金型１１ａ、下金型１１ｂ内に装着されたグリーンタイヤ１２の内側に配置されるブラダー１３と、ブラダー１３の上部をクランプする上部ブラダークランプ１５と、ブラダー１３の下部をクランプする下部ブラダークランプ１６と、上部ビードリング１７と、下部ビードリング１８と、ブラダー１３内にスチームを供給するスチーム配管２０と、ブラダー１３内に窒素ガスを供給する窒素ガス配管２４とを備えている。なお、窒素ガス配管２４は、スチーム配管２０より紙面奥側に配置されている。

スチーム配管２０の先端には、供給されたスチームを下金型内面ショルダー部へ吹きつけることができるように、下方向に傾斜した噴出し口２１が設けられている。一方、窒素ガス配管２４の先端には、供給された窒素ガスを上金型内面サイドウォール部へ吹きつけることができるように、上方向に傾斜した噴出し口２５が設けられている。

そして、スチーム配管２０および窒素ガス配管２４は、一端がスチーム供給元、あるいは窒素ガス供給元とフレキシブルホース３０により連結されており、他端がブラダー１３内の気密性を保持した状態でブラダー１３内に配置されている。

また、スチーム配管２０および窒素ガス配管２４には、それぞれの配管を自在に昇降させて、噴出し口２１、２５の高さを変更自在とすることができる昇降手段（図示せず）が連結されている。

２．空気入りタイヤの加硫装置の動作
次に、上記した加硫装置１０を用いた加硫成形における動作について説明する。

最初に、成形されたグリーンタイヤ１２を上金型１１ａおよび下金型１１ｂ内に装着すると共に、グリーンタイヤ１２の内側にブラダー１３を配置する。

次に、スチーム配管２０および窒素ガス配管２４のそれぞれを、昇降手段によってブラダー１３内を上下方向に移動させて、噴出し口２１、２５の高さがタイヤサイズに応じた適切な高さになるように調整する。このとき、スチーム配管２０および窒素ガス配管２４の各々に昇降手段が連結されているため、前記した噴出し口２１、２５の高さの調整を、互いに独立させて行うことができる。

次に、スチーム配管２０のバルブを開けて、噴出し口２１からスチームをブラダー１３内の斜め下部方向（下金型内面ショルダー部）へ供給することにより、ブラダー１３を膨張させて、グリーンタイヤ１２を加熱、加圧する。

所定時間経過後、スチーム配管２０のバルブを閉じてスチームの供給を停止すると共に、窒素ガス配管２４のバルブを開けて噴出し口２５から高圧かつ常温の窒素ガスをブラダー１３内の斜め上部方向（上金型内面サイドウォール部）へ供給して、ブラダー１３内の温度を維持しつつグリーンタイヤ１２を金型内面に押圧する。

グリーンタイヤ１２の加硫が完了すると、図示しない排出用配管を通してブラダー１３内からガスを排出し、ブラダー１３の収縮を待って、加硫成形されたタイヤを取り出す。

３．実施の形態の効果
本実施の形態によれば、上記したように、スチーム配管２０の噴出し口２１の高さを変更自在とすることができるため、タイヤサイズによって変化する下金型内面ショルダー部に適切に対応して、噴出し口２１からスチームを吹きつけることができる。また、窒素ガス配管２４の噴出し口２５の高さも変更自在とすることができるため、タイヤサイズによって変化する上金型内面サイドウォール部に適切に対応して、噴出し口２５から窒素ガスを吹き付けることができる。

そして、スチーム配管２０と窒素ガス配管２４を独立させてタイヤサイズの変化に適切に対応して、スチーム配管２０の噴出し口２１から下金型内面ショルダー部にスチームを吹きつける一方、窒素ガス配管２４の噴出し口２５から上金型内面サイドウォール部に窒素ガスを吹きつけているため、従来問題となっていた窒素ガスの噴き出しに伴う下金型内面ショルダー部における温度上昇の鈍化が発生しない。

また、ブラダー１３内の斜め上部方向に供給された窒素ガスは、ブラダー１３内の斜め下部方向に供給されたスチームと対流して、ブラダー１３内を下部方向に移動して、上金型内面サイドウォール部における温度の低下が抑制される。この結果、ブラダーの上下方向において温度差が発生することが抑制され、加硫時間を延長させる必要がなくなり、生産性高く加硫成形することができる。

１．実施例
５種類のサイズが異なるタイヤ（１８５／６５Ｒ１５、２０５／５０Ｒ１５、１９５／６０Ｒ１５、１９５／６５Ｒ１５、２２５／５５Ｒ１６）のグリーンタイヤを、図１に示す加硫装置１０を使用して加硫した。このとき、スチーム配管２０の噴出し口２１から噴き出されるスチームが、グリーンタイヤ１２の下金型内面ショルダー部に吹き付けられるように、スチーム配管２０の噴出し口２１の高さを調整した。同様に、窒素ガス配管２４の噴出し口２５から噴き出される窒素ガスが、グリーンタイヤ１２の上金型内面サイドウォール部に吹き付けられるように、窒素ガス配管２４の噴出し口２５の高さを調整した。

２．比較例
実施例と同様に、５種類のサイズが異なるグリーンタイヤを、前記加硫装置５０（図２参照）を使用して加硫した。配管６０の固定されている噴出し口６１から噴き出されるスチームおよび窒素ガスを、グリーンタイヤ５２の下金型内面ショルダー部もしくはその近傍に吹き付けた。

３．実施例および比較例の評価項目
（１）ブラダー内の温度上昇測定およびタイヤ内部の温度上昇測定
ブラダー内の温度上昇測定として、ブラダー内の温度に強く関係するタイヤ内側表面の温度上昇を測定した。すなわち、温度差が最も大きくなる上型サイドウォールのタイヤ内側表面の到達温度と、下型サイドウォールのタイヤ内側表面の到達温度とを測定した。また、一般的に加硫が遅くなるタイヤ内部（トレッド内部）の温度上昇を測定した。その後、上下の到達温度差を求めた。

（２）加硫度測定
さらに、上型サイドウォールのタイヤ内側表面の加硫度と、下型サイドウォールのタイヤ内側表面の加硫度と、タイヤ内部（下型トレッド内部）の加硫度とを測定した。その後、上下の加硫度差を求めた。

４．実施例および比較例の評価結果
表１は、実施例（１）〜（５）および比較例（１）〜（５）の測定結果を示す。

（１）ブラダー内の温度上昇測定結果およびタイヤ内部の温度上昇測定結果
表１より、実施例（１）〜（５）の上型サイドウォールのタイヤ内側表面の温度と、下型サイドウォールのタイヤ内側表面の温度との温度差が、比較例（１）〜（５）と比較して、半減することが認められた。また、タイヤ内部（下側トレッド内部）の温度が、比較例（１）〜（５）と比較して、１℃〜３℃上昇することが認められた。

（２）加硫度測定結果
実施例では、加硫が遅れるタイヤ内部（下側）の温度が高くなっており、加硫度が上昇していることが認められた。即ち、実施例（１）〜（５）の加硫度が、比較例（１）〜（５）加硫度と比較して、２〜３ＥＣＵ上昇することが認められた。これは、時間に換算すると加硫時間が３．０％短縮することに相当する。

以上より、空気入りタイヤの加硫装置において、スチーム配管と窒素ガス配管とを独立して設け、各々の配管に設けられた噴出し口の高さを変更自在にすることにより、タイヤサイズが変わっても、ブラダーの上下方向において発生する温度差を縮小させて、加硫時間を延長させることなく、生産性高く加硫成形することができることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１０、５０加硫装置
１１ａ、５１ａ上金型
１１ｂ、５１ｂ下金型
１２、５２グリーンタイヤ
１３、５３ブラダー
１５、５５上部ブラダークランプ
１６、５６下部ブラダークランプ
１７上部ビードリング
１８下部ビードリング
２０スチーム配管
２１、２５、６１噴出し口
２４窒素ガス配管
３０フレキシブルホース
６０配管

Claims

グリーンタイヤの内側に配置されたブラダー内に高温のスチームおよび常温の窒素ガスを供給して、加熱、加圧することにより、前記グリーンタイヤを加硫成形する空気入りタイヤの加硫装置であって、
前記高温のスチームを前記ブラダー内の下方向に向けて供給するスチーム配管と、前記常温の窒素ガスを前記ブラダー内の上方向に向けて供給する窒素ガス配管とが独立して設けられており、
前記スチーム配管および前記窒素ガス配管の各々に設けられた噴出し口の高さが、変更自在であり、
さらに、前記スチーム配管の噴出し口の高さと前記窒素ガス配管の噴出し口の高さが、互いに独立して、前記グリーンタイヤのタイヤサイズに合わせて変更自在である
ことを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。