JP6939208B2 - Tire vulcanization method - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ加硫方法に関し、更に詳しくは、タイヤ加硫時にグリーンタイヤと金型の接触状態に応じて金型を閉じる速度を制御することにより、タイヤ品質を向上させることを可能にしたタイヤ加硫方法に関する。 The present invention relates to a tire vulcanizing method, and more particularly, by controlling the speed of closing the mold in accordance with the contact state of the green tire and the mold in the tire vulcanization, possible to improve the tire quality about the tire vulcanizing method.
一般に、タイヤを加硫する際、グリーンタイヤを加硫装置の下型に保持した状態でグリーンタイヤの外側から金型を閉じるようにして行われる。このような金型を閉じる動作は加硫装置側の制御により所定の速度に制御されている。また、グリーンタイヤの形状と金型のプロファイル(加硫後のタイヤ形状)は異なっており、金型を閉じる動作の過程でグリーンタイヤと金型の接触のタイミングはタイヤの部位毎にタイムラグが生じる。その結果、例えば、ビード部等の加硫初期に金型と接触する部位には大きな力が掛かり、タイヤ構造部材に乱れが生じてタイヤ品質の低下に繋がることがある。また、このようなタイヤ品質が低下するという不具合は、剛性中子を用いた加硫方法においても同様に生じることがある。 Generally, when a tire is vulcanized, the mold is closed from the outside of the green tire while the green tire is held in the lower mold of the vulcanizer. Such an operation of closing the mold is controlled to a predetermined speed by the control of the vulcanizer side. In addition, the shape of the green tire and the profile of the mold (the shape of the tire after vulcanization) are different, and the timing of contact between the green tire and the mold in the process of closing the mold causes a time lag for each tire part. .. As a result, for example, a large force is applied to a portion that comes into contact with the mold at the initial stage of vulcanization, such as a bead portion, and the tire structural member may be disturbed, leading to deterioration of tire quality. Further, such a problem that the tire quality is deteriorated may also occur in the vulcanization method using a rigid core.
こうしたタイヤ構造部材の乱れとして、例えば、トレッド部の溝下部分では、図5(a),(b)に示すようにカーカス層や、ベルト層、インナーライナー層といったタイヤ構造部材30の断面形状が均一でなくなるという乱れが生じる。加硫時に金型20とグリーンタイヤGとが接触することで、特に、溝下部分ではタイヤ構造部材30がタイヤ幅方向に移動するため、結果的に均一な断面形状とならず、タイヤ周方向の均一性も阻害される。
As such disturbance of the tire structural member, for example, in the grooved portion of the tread portion, as shown in FIGS. 5A and 5B, the cross-sectional shape of the tire
一方、加硫中の種々の不具合の発生を抑制するために、加硫初期の内圧充填過程における圧力差に着目し、ゴムの流動が終わるまで内圧を低く設定する加硫方法が提案されている(例えば、特許文献1)。しかしながら、このような加硫初期の内圧充填過程における圧力差は、金型を閉じる過程で発生した圧力差の影響を大きく受けているため、ゴムの流動が終わるまで内圧を低く設定しただけではタイヤ品質の低下を十分に抑制することができないという問題がある。 On the other hand, in order to suppress the occurrence of various defects during vulcanization, a vulcanization method has been proposed in which the internal pressure is set low until the rubber flow is completed, focusing on the pressure difference in the internal pressure filling process at the initial stage of vulcanization. (For example, Patent Document 1). However, the pressure difference in the internal pressure filling process at the initial stage of vulcanization is greatly affected by the pressure difference generated in the process of closing the mold, so simply setting the internal pressure low until the rubber flow is completed is sufficient for the tire. There is a problem that deterioration of quality cannot be sufficiently suppressed.
本発明の目的は、タイヤ加硫時にグリーンタイヤと金型の接触状態に応じて金型を閉じる速度を制御することにより、タイヤ品質を向上させることを可能にしたタイヤ加硫方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tire vulcanization method capable of improving tire quality by controlling the closing speed of a mold according to a contact state between a green tire and a mold during tire vulcanization. There is.
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫方法は、グリーンタイヤに当接する成形面を有する金型を用いてタイヤを加硫する方法において、前記グリーンタイヤと前記金型の接触状態を検知するために前記グリーンタイヤとの接触圧を測定可能な圧力センサーを用い、該圧力センサーを前記金型における前記グリーンタイヤのビード部及び/又はクラウン部の溝下部分に当接する位置に設け、前記グリーンタイヤを加硫装置に保持した状態で前記金型を閉じる際に、前記グリーンタイヤと前記金型の接触状態に応じて前記金型を閉じる速度を制御し、前記圧力センサーの出力に応じて前記金型を閉じる速度を制御する際に、前記圧力センサーの出力が大きくなれば前記金型を閉じる速度を遅くし、前記圧力センサーの出力が小さくなれば前記金型を閉じる速度を速くすることを特徴とするものである。 The tire smelting method of the present invention for achieving the above object detects a contact state between the green tire and the mold in a method of smelting a tire using a mold having a molding surface that abuts on the green tire. A pressure sensor capable of measuring the contact pressure with the green tire is used, and the pressure sensor is provided at a position in the mold where the bead portion and / or the crown portion of the green tire abuts under the groove. When closing the mold while the green tire is held in the scouring apparatus, the speed at which the mold is closed is controlled according to the contact state between the green tire and the mold, and according to the output of the pressure sensor. When controlling the closing speed of the mold, if the output of the pressure sensor is large, the closing speed of the mold is slowed down, and if the output of the pressure sensor is low, the closing speed of the mold is increased. It is characterized by.
また、本発明のタイヤ加硫方法は、グリーンタイヤに当接する成形面を有する金型を用いてタイヤを加硫する方法において、前記グリーンタイヤと前記金型との接触状態を検知するために、前記金型の表面温度を測定可能な温度センサー、ゴムとの接触を検知可能な近接センサー、前記グリーンタイヤの表面までの距離を測定可能な測離センサー、前記金型に設けられたベントホールへのゴムの流れ込み量を検出する検出器のいずれかを用い、該センサー又は検出器を前記金型の複数の箇所に設置し、これらセンサー又は検出器を前記金型の成形面全体に対して均等に配置し、前記グリーンタイヤを加硫装置に保持した状態で前記金型を閉じる際に、前記グリーンタイヤと前記金型の接触状態に応じて前記金型を閉じる速度を制御し、前記センサー又は検出器の出力に応じて前記金型を閉じる速度を制御する際に、前記グリーンタイヤと前記金型との接触面積が小さいときは前記金型を閉じる速度を遅くし、前記グリーンタイヤと前記金型との接触面積が大きくなるに従って前記金型を閉じる速度を速くすることを特徴とするものである。 Furthermore, the tire vulcanizing method of the present invention is a method for vulcanizing a tire using a mold having a molding surface which contacts the green tire, in order to detect the contact state between the mold and the green tire, To a temperature sensor capable of measuring the surface temperature of the mold, a proximity sensor capable of detecting contact with rubber, a separation sensor capable of measuring the distance to the surface of the green tire, and a vent hole provided in the mold. Using any of the detectors that detect the amount of rubber flowing in, the sensor or detector is installed at a plurality of locations on the mold, and these sensors or detectors are evenly distributed over the entire molding surface of the mold. When the mold is closed while the green tire is held in the scouring apparatus, the speed at which the mold is closed is controlled according to the contact state between the green tire and the mold, and the sensor or the sensor or the mold is closed. When controlling the closing speed of the mold according to the output of the detector, when the contact area between the green tire and the mold is small, the closing speed of the mold is slowed down, and the green tire and the mold are closed. It is characterized in that the speed of closing the mold increases as the contact area with the mold increases.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤを加硫装置に保持した状態で金型を閉じる際に、グリーンタイヤと金型の接触状態に応じて、金型を閉じる速度を制御しているので、例えば、加硫初期に金型と接触する部位であるビード部では、加硫初期において圧力等が所定の閾値を超えないように金型を閉じる速度を調整することが可能である。これにより、タイヤ構造部材の乱れを小さくすることができ、その結果、タイヤ品質を向上させることが可能になる。 In the tire vulcanization method of the present invention, when the mold is closed while the green tire is held in the vulcanizer, the speed at which the mold is closed is controlled according to the contact state between the green tire and the mold. For example, in the bead portion which is a portion that comes into contact with the mold at the initial stage of vulcanization, it is possible to adjust the closing speed of the mold so that the pressure or the like does not exceed a predetermined threshold value at the initial stage of vulcanization. As a result, the disorder of the tire structural member can be reduced, and as a result, the tire quality can be improved.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤと金型の接触状態を検知するためにグリーンタイヤとの接触圧を測定可能な圧力センサーを用い、圧力センサーの出力に基づいて金型を閉じる速度を制御することが好ましい。これにより、タイヤ品質を効果的に改善することが可能になる。 In the tire brewing method of the present invention, a pressure sensor capable of measuring the contact pressure between the green tire and the mold is used to detect the contact state between the green tire and the mold, and the speed at which the mold is closed is determined based on the output of the pressure sensor. It is preferable to control. This makes it possible to effectively improve tire quality.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤと金型の接触状態を検知するために金型の表面温度を測定可能な温度センサーを用い、温度センサーの出力に基づいて金型を閉じる速度を制御することが好ましい。これにより、タイヤ品質を効果的に改善することが可能になる。 In the tire vulcanization method of the present invention, a temperature sensor capable of measuring the surface temperature of the mold is used to detect the contact state between the green tire and the mold, and the speed at which the mold is closed is controlled based on the output of the temperature sensor. It is preferable to do so. This makes it possible to effectively improve tire quality.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤと金型の接触状態を検知するためにゴムとの接触を検知可能な近接センサーを用い、近接センサーの出力に基づいて金型を閉じる速度を制御することが好ましい。これにより、タイヤ品質を効果的に改善することが可能になる。 In the tire vulcanization method of the present invention, a proximity sensor capable of detecting contact with rubber is used to detect the contact state between the green tire and the mold, and the speed at which the mold is closed is controlled based on the output of the proximity sensor. Is preferable. This makes it possible to effectively improve tire quality.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤと金型の接触状態を検知するためにグリーンタイヤの表面までの距離を測定可能な測離センサーを用い、測離センサーの出力に基づいて金型を閉じる速度を制御することが好ましい。これにより、タイヤ品質を効果的に改善することが可能になる。 In the tire vulcanization method of the present invention, a separation sensor capable of measuring the distance to the surface of the green tire is used to detect the contact state between the green tire and the mold, and the mold is formed based on the output of the separation sensor. It is preferable to control the closing speed. This makes it possible to effectively improve tire quality.
本発明のタイヤ加硫方法では、グリーンタイヤと金型の接触状態を検知するために金型に設けたベントホールへのゴムの流れ込み量を検出し、流れ込み量に基づいて金型を閉じる速度を制御することが好ましい。これにより、タイヤ品質を効果的に改善することが可能になる。 In the tire vulcanization method of the present invention, the amount of rubber flowing into the vent hole provided in the mold to detect the contact state between the green tire and the mold is detected, and the speed at which the mold is closed is determined based on the amount of flowing. It is preferable to control. This makes it possible to effectively improve tire quality.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1及び図2は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫装置を示すものである。図1,2に示すように、このタイヤ加硫装置1は、グリーンタイヤGを成形するための金型2を備えている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show a tire vulcanizer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the tire vulcanizer 1 includes a
金型2は、鉛直方向に複数に分割された構成を有し、グリーンタイヤGのサイドウォール部を成形するための上下一対のサイドプレート3A,3Bと、グリーンタイヤGのビード部を成形するための上側ビードリング4A及び下側ビードリング4Bと、グリーンタイヤGのトレッド部を成形するための複数のセクターモールド5から構成されている。金型2はそのキャビティ内に回転軸を鉛直方向にして装填されたグリーンタイヤGを加硫成形するようになっている。加硫時において、グリーンタイヤGの内側には円筒状に成形されたゴム製のブラダー6が挿入される。
The
ブラダー6の下端部は下側ビードリング4Bと下側クランプリング7Bとの間に挟み込まれ、ブラダー6の上端部は鉛直方向に移動自在に構成された上側クランプリング7Aと補助リング8との間に挟み込まれている。そのため、閉型時には上側クランプリング7Aが下方位置に配置されることでブラダー6の膨張を許容する一方で、開型時には上側クランプリング7Aが上方位置に移動することでグリーンタイヤGの内側からブラダー6が引き出されるようになっている。
The lower end of the
上記タイヤ加硫装置には、ブラダー6の内部に加熱加圧媒体を導入するための不図示の媒体供給手段が設けられており、ブラダー6はその加熱加圧媒体の圧力に基づいて加硫時にグリーンタイヤGを内側から金型2の内面に向かって押圧するようになっている。加熱媒体としては、例えば、スチームを使用することができ、加圧媒体としては、例えば、窒素ガスのような不活性ガスやスチームを使用することができる。
The tire vulcanizer is provided with a medium supply means (not shown) for introducing a heating and pressurizing medium inside the
上下一対のサイドプレート3A,3B及びセクターモールド5の外部にはそれぞれ加熱手段としてプラテン9が配設されている。これらプラテン9は、その構造が特に限定されるものではないが、例えば、内部に空洞を設け、該空洞内にスチーム等の加熱媒体を導入するようにした構造を採用することができる。
上記タイヤ加硫装置において、金型2は、グリーンタイヤGと金型2の接触状態を検知する検知手段10と、検知手段10により検知された接触状態に応じて金型2を閉じる速度Sを制御する制御装置11とを備えている。検知手段10は、金型2の成形面Mの近傍に設置され、金型2の任意の場所に配置することができる。制御装置11は、金型2(少なくとも上側サイドプレート3A)に接続されており、上側サイドプレート3A、上側ビードリング4A及びセクターモールド5に対して閉じる速度Sを制御する。図2においては、制御装置11に接続された上側サイドプレート3Aがタイヤ幅方向内側に移動し、それに連動してセクターモールド5がタイヤ径方向内側に移動することで、金型2が閉型するようになっている。
In the tire vulcanizer, the
検知手段10として、例えば、グリーンタイヤGとの接触圧を測定可能な圧力センサーを用いることができ、その他にも金型2の表面温度を測定可能な温度センサー、ゴムとの接触を検知可能な近接センサー、グリーンタイヤGの表面までの距離を測定可能な測離センサー、或いは金型2に設けられたベントホールへのゴムの流れ込み量を検出する検出器を用いることができる。いずれの機器であっても、当該機器の出力に基づいて金型2を閉じる速度Sを制御するように構成される。図1,2の態様では、検知手段10として圧力センサーを採用し、該圧力センサーを金型2におけるグリーンタイヤGのビード部及びサイドウォール部に当接する位置(計4箇所)に設置している。
As the detecting
上記圧力センサーを用いる場合、加硫初期にタイヤ構造部材の乱れを起こし易い部位であるビード部及び/又はクラウン部の溝下部分に設置することが好ましい。また、圧力センサーは金型2の少なくとも1箇所に設置されていればよい。このような圧力センサーの出力に応じて金型2を閉じる速度Sを制御し、例えば、圧力センサーの出力が大きくなれば速度Sを遅くし、出力が小さくなれば速度Sを速くするようにして制御する。
When the pressure sensor is used, it is preferable to install it in the bead portion and / or the groove lower portion of the crown portion, which is a portion where the tire structural member is likely to be disturbed at the initial stage of vulcanization. Further, the pressure sensor may be installed at at least one place in the
上記温度センサー、近接センサー、測離センサー及び検出器のいずれかを用いる場合、該センサーや検出器によりグリーンタイヤGと金型2との接触範囲を検出することが目的となる。グリーンタイヤGと金型2の接触面積を把握することができれば、圧力センサーを用いなくとも金型2を閉じる速度Sを制御することが可能になる。これらセンサー又は検出器は、金型2の複数の箇所に設置されていることが好ましく、更には、それら複数個のセンサー又は検出器が金型2の成形面M全体に対して均等に配置されていることがより好ましい。このような各種センサー又は検出器の出力に応じて金型2を閉じる速度Sを制御する場合、例えば、グリーンタイヤGと金型2との接触面積が小さいときは速度Sを遅くし、接触面積が大きくなるに従って速度Sを速くするようにして制御する。
When any of the temperature sensor, proximity sensor, distance measuring sensor, and detector is used, it is an object of the sensor or detector to detect the contact range between the green tire G and the
温度センサーは、金型2とグリーンタイヤGとの接触時の温度変化を検知する。金型2とグリーンタイヤGとが接触した際には温度低下が検知される。
The temperature sensor detects a temperature change at the time of contact between the
近接センサーは、グリーンタイヤGとの金型2の成形面Mとの接触を検知する。近接センサーとして、例えば、渦電流式や静電容量式等の非接触式や接触式の近接センサーを用いることができる。また、金型の排気孔に装着されるスプリングベントのストロークを検出する機械式の近接センサーを用いることもできる。
The proximity sensor detects the contact between the green tire G and the molding surface M of the
測離センサーは、グリーンタイヤGの表面と金型2の成形面Mとの距離を測定する。測離センサーとして、例えば、レーザーセンサーや、赤外線センサー、超音波センサー又はイメージセンサー等を用いることができる。
The separation sensor measures the distance between the surface of the green tire G and the molding surface M of the
ベントホールへのゴムの流れ込み量を検出する検出器は、加硫時にゴムが金型2のベントホールに流れ込み、加硫後にタイヤ表面に形成される突起(スピュー)の長さを測定する。金型2とグリーンタイヤGとが接触した際には突起長さが検出される。
The detector that detects the amount of rubber flowing into the vent hole measures the length of the protrusion (spew) formed on the tire surface after the rubber flows into the vent hole of the
上述したタイヤ加硫装置を用いてグリーンタイヤGを加硫する場合、金型2内にグリーンタイヤGを投入し、グリーンタイヤGの内側にブラダー6を挿入し、媒体供給手段によりブラダー6の内部に加熱加圧媒体を導入すると共に加熱手段により金型2を外側から加熱することでグリーンタイヤGを加硫する。本発明では、このような加硫工程において、グリーンタイヤGをタイヤ加硫装置1に保持した状態で金型2を閉じる際に、グリーンタイヤGと金型2の接触状態に応じて、金型2を閉じる速度Sを制御する。
When the green tire G is vulcanized using the tire vulcanizer described above, the green tire G is put into the
このような金型2を閉じる速度Sを制御する方法について、従来のタイヤ加硫方法と比較しながら詳説する。図3及び図4は、本発明のタイヤ加硫方法と従来のタイヤ加硫方法の各々において、金型におけるグリーンタイヤの各部位に対応する位置で測定された圧力及び金型を閉じる速度と経過時間との関係を示している。図3及び図4において、縦軸は圧力Pと速度Sであり、横軸は経過時間tである。また、金型におけるグリーンタイヤのビード部に対応する位置で測定された圧力がPbであり(図示の点線)、グリーンタイヤのサイドウォール部に対応する位置で測定された圧力がPsであり(図示の細線)、ブラダーの内圧がPiであり(図示の一点鎖線)、金型を閉じる速度がSである(図示の太線)。
A method of controlling the closing speed S of the
図4に示す従来のタイヤ加硫方法では、加硫開始から加硫初期において金型を閉じる速度を変化させていない。そのため、加硫初期に金型と接触する部位であるビード部の圧力Pbが大幅に上昇し、ビード部の圧力Pbとサイドウォール部の圧力Psとの圧力差が極めて大きくなる。こうした各部位の圧力差は、ブラダーの内圧Piが上昇した後においても比較的大きいまま加硫が進行する。この場合、各部位の圧力差が影響して、ビード部やクラウン部の溝下部分等においてタイヤ構造部材の乱れが生じ易くなる。 In the conventional tire vulcanization method shown in FIG. 4, the speed at which the mold is closed is not changed from the start of vulcanization to the initial stage of vulcanization. Therefore, the pressure Pb of the bead portion, which is a portion that comes into contact with the mold at the initial stage of vulcanization, rises significantly, and the pressure difference between the pressure Pb of the bead portion and the pressure Ps of the sidewall portion becomes extremely large. Vulcanization proceeds while the pressure difference between these parts remains relatively large even after the internal pressure Pi of the bladder rises. In this case, the pressure difference in each portion affects the tire structural member in a bead portion, a grooved portion of the crown portion, or the like.
これに対して、図3に示す本発明のタイヤ加硫方法では、加硫開始から加硫初期において金型2を閉じる速度Sを変化させている。特に、加硫初期に金型2と接触して圧力が上昇するビード部に対し、そのビード部の圧力Pbが加硫初期に所定の閾値P1を超えないように、金型2を閉じる速度Sを増減させている。これにより、従来のタイヤ加硫方法に比べ、ビード部の圧力Pbとサイドウォール部の圧力Psとの圧力差を縮小することができ、ブラダー6の内圧Piが上昇した後においても比較的小さな圧力差を維持することができる。
On the other hand, in the tire vulcanization method of the present invention shown in FIG. 3, the speed S for closing the
上述のように本発明では、タイヤ加硫装置1を構成する金型2が、グリーンタイヤGと金型2の接触状態を検知する検知手段10と、検知手段10により検知された接触状態に応じて金型2を閉じる速度Sを制御する制御装置11とを有しているので、例えば、加硫初期に金型2と接触する部位であるビード部では、加硫初期において圧力等が所定の閾値を超えないように金型2を閉じる速度Sを調整することが可能である。これにより、タイヤ構造部材の乱れを小さくすることができ、その結果、タイヤ品質を向上させることが可能になる。
As described above, in the present invention, the
上述したタイヤ加硫方法及びタイヤ加硫装置では、ブラダーを用いた加硫方法について説明したが、本発明は剛性中子を用いた加硫方法に対しても適用することができる。 In the above-mentioned tire vulcanization method and tire vulcanization apparatus, the vulcanization method using a bladder has been described, but the present invention can also be applied to a vulcanization method using a rigid core.
1 タイヤ加硫装置
2 金型
3 サイドプレート
3A 上側サイドプレート
3B 下側サイドプレート
4 ビードリング
4A 上側ビードリング
4B 下側ビードリング
5 セクターモールド
6 ブラダー
7 クランプリング
7A 上側クランプリング
7B 下側クランプリング
8 補助リング
9 プラテン
10 検知手段
11 制御装置
G グリーンタイヤ
M 成形面
S 速度
1
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