JP7005949B2 - Tire manufacturing method and equipment - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤの製造方法および装置に関し、さらに詳しくは、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にして、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができるタイヤの製造方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a tire manufacturing method and device, and more particularly, a tire manufacturing method and device capable of efficiently manufacturing a high-quality tire by minimizing air remaining inside a green tire. It is about.
タイヤの製造工程では一般的に、未加硫ゴム部材や補強部材などのタイヤ構成部材を積層してグリーンタイヤを成形し、このグリーンタイヤを加硫用モールド内で加圧および加熱することによってタイヤを製造している。グリーンタイヤは様々なタイヤ構成部材が積層されているので、タイヤ内部にはエアが残留している。タイヤ内部のエアの残留量が過大であると、製造したタイヤに加硫故障が発生したり、加硫時間が長くなる等の問題が生じる。これに伴い、製造したタイヤの品質が低下したり、生産性が低下する。 In the tire manufacturing process, generally, tire components such as unvulcanized rubber members and reinforcing members are laminated to form a green tire, and the green tire is pressurized and heated in a vulcanizing mold to form a tire. Is being manufactured. Since various tire components are laminated on a green tire, air remains inside the tire. If the residual amount of air inside the tire is excessive, problems such as a vulcanization failure occurring in the manufactured tire and a long vulcanization time occur. Along with this, the quality of the manufactured tires deteriorates and the productivity decreases.
従来、加硫装置に設けた吸引手段によって、加硫用モールドとグリーンタイヤとの間のエアを除去することが種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、吸引手段を設けた加硫装置を用いてタイヤを製造する場合、グリーンタイヤは加硫用モールドの中に配置した時点から加硫が進行するため、タイヤ内部に残留しているエアの吸引はグリーンタイヤの加硫が進行している状態で行われることになる。グリーンタイヤの加硫が進行すると、未加硫ゴムが固くなる(流動性がなくなる)とともにタイヤ構成部材とうしが一体化する。そのため、タイヤ内部のエアは自由に移動し難くなり、十分に除去することができない。 Conventionally, various proposals have been made to remove air between the vulcanization mold and the green tire by a suction means provided in the vulcanization apparatus (see, for example, Patent Document 1). However, when a tire is manufactured using a vulcanizer provided with a suction means, the green tire is vulcanized from the time when it is placed in the vulcanization mold, so that the air remaining inside the tire is sucked. Will be carried out while the vulcanization of the green tire is in progress. As the vulcanization of the green tire progresses, the unvulcanized rubber becomes hard (there is no fluidity) and the tire components and the ridge are integrated. Therefore, the air inside the tire is difficult to move freely and cannot be sufficiently removed.
また、加硫工程においてエアの吸引を行う作業が追加されるので、オペレーションが複雑になる。これに伴い、作業効率(生産性)を向上させるには不利になる。生産設備に吸引手段を追加する必要があるため、既存の加硫装置をそのまま使用することができないという問題もある。 In addition, since the work of sucking air is added in the vulcanization process, the operation becomes complicated. Along with this, it becomes disadvantageous for improving work efficiency (productivity). Since it is necessary to add suction means to the production equipment, there is also a problem that the existing vulcanization equipment cannot be used as it is.
本発明の目的は、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にして、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができるタイヤの製造方法および装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tire manufacturing method and apparatus capable of efficiently manufacturing a tire having excellent quality by minimizing the air remaining inside the green tire.
上記目的を達成するため本発明のタイヤの製造方法は、複数の部材を気密に係合することによりグリーンタイヤが無い状態で内部が円環状の形状をしていて密封空間になる袋体を、前記複数の部材を気密に係合する前の状態にして、内部に、前記グリーンタイヤを入れてから前記複数の部材を気密に係合して密封した前記袋体の内部を真空引きすることで前記袋体を収縮させて、この真空引きした状態を所定時間維持し、この所定時間の間、前記袋体の内面を前記グリーンタイヤの表面に密着させつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアを前記袋体の外部に排出し、次いで、前記グリーンタイヤを前記袋体から取り出して加硫用モールドの中に配置して加硫することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the tire manufacturing method of the present invention is to provide a bag body having an annular shape inside and forming a sealed space without a green tire by airtightly engaging a plurality of members . By putting the green tire inside in a state before the plurality of members are airtightly engaged and then airtightly engaging the plurality of members and drawing a vacuum inside the sealed bag body. The bag body is contracted to maintain this vacuumed state for a predetermined time, and during this predetermined time, the air remaining inside the green tire is removed while the inner surface of the bag body is brought into close contact with the surface of the green tire. It is characterized in that the green tire is discharged to the outside of the bag body, and then the green tire is taken out from the bag body and placed in a smelting mold for smelting.
本発明のタイヤの製造装置は、複数の部材が気密に係合されることでグリーンタイヤが無い状態で内部が円環状の形状をしていて密封空間になり、前記複数の部材が気密に係合される前の状態で内部に、前記グリーンタイヤを入れてから前記複数の部材が気密に係合されることで前記グリーンタイヤを内部に密封することが可能な袋体と、この袋体の内部を真空引きする吸引手段とを備えて、前記グリーンタイヤを密封した前記袋体の内部が前記吸引手段により真空引きされている状態が所定時間維持されて、この所定時間の間、真空引きされることで収縮した前記袋体の内面が前記グリーンタイヤの表面に密着しつつ前記グリーンタイヤの内部に残留するエアが前記袋体の外部に排出される構成にしたことを特徴とする。 In the tire manufacturing apparatus of the present invention, a plurality of members are airtightly engaged to form a sealed space having an annular shape inside without the green tire, and the plurality of members are airtightly engaged. A bag body capable of sealing the green tire inside by airtightly engaging the plurality of members after the green tire is put inside in a state before being combined, and a bag body of the bag body. A state in which the inside of the bag body in which the green tire is sealed is evacuated by the suction means is maintained for a predetermined time with a suction means for evacuating the inside, and the inside is evacuated for this predetermined time. The inner surface of the shrunk bag body is in close contact with the surface of the green tire, and the air remaining inside the green tire is discharged to the outside of the bag body.
本発明によれば、加硫用モールドの中に配置する前のグリーンタイヤを袋体に密封して、この袋体の内部を真空引きするので、グリーンタイヤの内部に残留しているエアが移動し易い条件下で真空引きをすることになる。そのため、この真空引きした状態を所定時間維持することで、グリーンタイヤの内部からエアを十分に除去するには有利になる。また、真空引きした状態で袋体をグリーンタイヤの表面に密着させるので、グリーンタイヤの内部に残留しているエアがこの真空引きによって膨張して、グリーンタイヤが局部的に変形する等の不具合を回避できる。それ故、本発明によれば、グリーンタイヤの内部に残留するエアを最小限にすることが可能になり、これに伴い、品質に優れたタイヤを効率的に製造することができる。 According to the present invention, the green tire before being placed in the vulcanization mold is sealed in the bag body and the inside of the bag body is evacuated, so that the air remaining inside the green tire moves. It will be evacuated under conditions that are easy to do. Therefore, maintaining this evacuated state for a predetermined time is advantageous for sufficiently removing air from the inside of the green tire. In addition, since the bag body is brought into close contact with the surface of the green tire in a vacuumed state, the air remaining inside the green tire expands due to this vacuuming, causing problems such as local deformation of the green tire. It can be avoided. Therefore, according to the present invention, it is possible to minimize the air remaining inside the green tire, and accordingly, it is possible to efficiently manufacture a tire having excellent quality.
以下、本発明のタイヤの製造方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the method and apparatus for manufacturing a tire of the present invention will be described based on the embodiment shown in the figure.
図1に例示するように、成形工程S1、エア抜き工程S2、加硫工程S3を順に経てタイヤTが製造される。成形工程S1では、成形ドラム等の成形装置7によって様々なタイヤ構成部材Mが積層されてグリーンタイヤG1が成形される。エア抜き工程S2では、本発明のタイヤ製造装置1を用いて、グリーンタイヤG1の内部に残留するエアaが除去されてグリーンタイヤG2が成形される。
As illustrated in FIG. 1, the tire T is manufactured through the molding step S1, the air bleeding step S2, and the vulcanization step S3 in this order. In the molding step S1, various tire constituent members M are laminated by a
加硫工程S3では、グリーンタイヤG2が加硫用モールド8aの中に配置される。次いで、このグリーンタイヤG2が加硫装置8によって加硫(加圧および加熱)されることにより、加硫済のタイヤTが完成する。
In the vulcanization step S3, the green tire G2 is arranged in the vulcanization mold 8a. Next, the green tire G2 is vulcanized (pressurized and heated) by the
図2~図4に例示する本発明のタイヤの製造装置1は、グリーンタイヤG1を密封することが可能な袋体2と、この袋体2の内部を真空引きする吸引手段となる吸引ポンプ4とを備えている。この実施形態では、製造装置1はさらに、袋体2を収容する収容部3と収容部3の内部を加圧する加圧ポンプ5とを備えている。この収容部3と加圧ポンプ5とが、袋体2を外部から加圧する加圧手段を構成している。この加圧手段は任意で設けることができる。
The
袋体2は円環状の形状をしていて、袋体2の内部はグリーンタイヤG1の外郭形状と実質的に同じ形状になっている。袋体2は例えば加硫されたゴム等により形成されている。この実施形態では、袋体2はグリーンタイヤG1の主に内側表面を覆う内側部2Aと、グリーンタイヤG1の主に外側表面を覆う外側部2Bとで構成されている。内側部2Aと外側部2Bとは互いに気密に係合して、袋体2の内部は密封空間になる。袋体2は例示した形態に限定されるものではなく、3個、或いはそれ以上の数の部材により構成されることもある。
The
袋体2と吸引ポンプ4とは吸引ライン4aを通じて接続されている。吸引ライン4aは袋体2に形成された貫通穴2hに接続されている。この実施形態では、外側部2Bに貫通穴2hが形成されているが、外側部2Bに加えてまたは代えて、内側部2Aに貫通穴2hを形成することもできる。貫通穴2hは、この実施形態で例示した位置に限らず適宜の位置に形成することができる。
The
吸引ライン4aには開閉弁4bが設けられている。開閉弁4bを開弁した状態で吸引ポンプ4を稼働させることにより、袋体2の内部が真空引きされる。
The
吸引ライン4aは1本に限らず複数本にすることもできる。複数本の吸引ライン4aを設ける場合は、それぞれの吸引ライン4aと袋体2との接続位置(即ち、貫通穴2h)は、例えば袋体2の周方向に等間隔の配置にするとよい。このような配置にすることで、袋体2の内部を周方向にばらつきを小さくして均等に真空引きし易くなり、ひいては製造したタイヤTの品質向上に寄与する。
The number of
この実施形態では図4に例示するように、袋体2の内面2iには貫通穴2hに向かって延在する凹溝2gが形成されている。凹溝2gの溝幅および溝深さは例えば、2mm~10mmである。
In this embodiment, as illustrated in FIG. 4, a concave groove 2g extending toward the
収容部3は例えば剛体であり、金属製の箱体を用いることができる。収容部3は袋体2を収容できる十分な大きさを有している。この実施形態では、収容部3は開閉蓋3aを有していて、開閉蓋3aを閉じることにより、収容部3の内部は密封空間になる。吸引ポンプ4は収容部3の外部に配置されていて、吸引ライン4aは収容部3を構成する壁面を貫通している。
The
収容部3と加圧ポンプ5とは加圧ライン5aを通じて接続されている。加圧ライン5aには開閉弁5bが設けられている。開閉弁5bを開弁した状態で加圧ポンプ5を稼働させることにより、収容部3に収容されている袋体2は外部から加圧される。
The
次に、この製造装置1を用いたタイヤの製造方法の手順を説明する。
Next, a procedure of a tire manufacturing method using this
まず、成形工程S1において、成形装置7を用いて公知の成形方法により、複数のタイヤ構成部材Mを積層してグリーンタイヤG1を成形する。タイヤ構成部材Mは、インナーライナM1、カーカス材M2、ビード部M3、サイドゴムM4、ベルト層M5、トレッドゴムM6などの公知の部材である。
First, in the molding step S1, a plurality of tire constituent members M are laminated to form a green tire G1 by a known molding method using a
成形工程S1で成形したグリーンタイヤG1には、タイヤ構成部材Mどうしの間にエアaが残留している。そこでエア抜き工程S2では、本発明の製造装置1を用いてグリーンタイヤG1からエアaを除去したグリーンタイヤG2を成形する。エア抜き工程S2は、グリーンタイヤG1の加硫が進行しない温度範囲(例えば常温~80℃)で行う。
In the green tire G1 molded in the molding step S1, air a remains between the tire constituent members M. Therefore, in the air bleeding step S2, the green tire G2 from which the air a is removed from the green tire G1 is molded by using the
グリーンタイヤG1に対しては、外側表面から針状体を刺して、積層されているタイヤ構成部材Mを連通するエア抜き穴を予め形成する作業(いわゆる、プリッキング作業)を行っておくことが好ましい。ただし、インナーライナM1にはエア抜き穴が貫通しないように注意する。 For the green tire G1, it is possible to perform a work (so-called pricking work) in which a needle-shaped body is pierced from the outer surface to form an air bleeding hole for communicating the laminated tire constituent members M in advance. preferable. However, be careful not to let the air vent hole penetrate the inner liner M1.
エア抜き工程S2では、図5に例示するように袋体2にグリーンタイヤG1を入れて密封する。この状態で袋体2の内面2iはグリーンタイヤG1の表面に密着している。次いで、吸引ポンプ4を稼働させることにより袋体2の内部を真空引きして、この真空引きした状態を所定時間維持する。
In the air bleeding step S2, the green tire G1 is put in the
この真空引きでの真空圧は、大気圧(101.3kPa)をゼロにしたゲージ圧で言うと例えば-30kPa~-101.3kPaである。真空引きした状態を維持する所定時間は1分以上より好ましくは3分以上にする。例えば、グリーンタイヤG2を加硫するまでの待機時間の範囲内で、袋体2の内部を真空引きした状態を維持するとよい。
The vacuum pressure in this evacuation is, for example, -30 kPa to -101.3 kPa in terms of the gauge pressure at which the atmospheric pressure (101.3 kPa) is set to zero. The predetermined time for maintaining the evacuated state is preferably 3 minutes or more rather than 1 minute or more. For example, it is preferable to maintain the inside of the
真空引きした状態を維持している所定時間の間、袋体2の内面2iは常にグリーンタイヤG1の表面に密着している。例えば、グリーンタイヤG1の全表面積の70%以上、より好ましくは80%以上に袋体2の内面2iが密着していればよい。尚、袋体2にグリーンタイヤG1を密封した時点では、袋体2の内面2iがグリーンタイヤG1の表面に密着していなくても、真空引きすることにより袋体2が収縮してグリーンタイヤG1の表面に密着すればよい。
The
本発明では、加硫用モールド8aの中に配置する前のグリーンタイヤG1を密封した袋体2の内部を真空引きするので、グリーンタイヤG1を加硫用モールド8aの中に配置して真空引きする場合に比して、グリーンタイヤG1の内部に残留しているエアaがタイヤ内部を移動し易い条件下で真空引きされる。そのため、この真空引きした状態を所定時間維持することで、グリーンタイヤG1の内部からエアaを十分に除去することができる。即ち、グリーンタイヤG1の内部に残留するエアaを最小限にすることが可能になる。
In the present invention, since the inside of the
尚、袋体2がグリーンタイヤG1の表面に密着していない状態で真空引きをすると、グリーンタイヤG1の内部に残留しているエアaがこの真空引きによって膨張して、グリーンタイヤG1が局部的に変形する等の不具合が生じることがある。しかし本発明では、袋体2の内面2iがグリーンタイヤG1の表面に密着しているので、このようなエアaの膨張に起因する局部的なグリーンタイヤG1の変形等が袋体2によって規制されて回避できる。
If vacuuming is performed while the
この実施形態では、吸引ポンプ4の稼働とともに加圧ポンプ5を稼働させる。したがって、加圧ポンプ5による加圧(加圧圧力P)により袋体2が外部から押圧される。この加圧圧力Pは例えば100kPa~1000kPaである。袋体2に対するこの加圧によってグリーンタイヤG1の内部に残留するエアaの外部への排出が促進されるので、残留するエアaを最小限にするには益々有利になる。
In this embodiment, the pressurizing
上述のようにエアaを除去したグリーンタイヤG2を成形した後は、グリーンタイヤG2を袋体2から取り出して加硫工程S3に搬送する。加硫工程S3では、グリーンタイヤG2を加硫用モールド8aの中に配置して加硫装置8によって加硫することで空気入りタイヤTが製造される。
After molding the green tire G2 from which the air a has been removed as described above, the green tire G2 is taken out from the
グリーンタイヤG2に残留するエアaが最小限になっているので、加硫したタイヤTには加硫故障による不具合が発生することが抑制される。また、残留するエアaが最小限になっているので必要以上に加硫時間を長くすることもない。したがって、品質に優れたタイヤTを効率的に製造するには有利になっている。 Since the amount of air a remaining in the green tire G2 is minimized, it is possible to prevent the vulcanized tire T from having a problem due to a vulcanization failure. Further, since the residual air a is minimized, the vulcanization time is not lengthened more than necessary. Therefore, it is advantageous to efficiently manufacture the tire T having excellent quality.
しかも、本発明によれば、既存の成形装置7や加硫装置8を改造する必要がない。即ち、既存の成形装置7や加硫装置8をそのまま利用できるというメリットがある。また、成形工程S1や加硫工程S3のオペレーションも変わらないというメリットもある。尚、本発明は、ラジアルタイヤ、バイアスタイヤのいずれを製造する場合にも適用できる。
Moreover, according to the present invention, it is not necessary to modify the existing
この実施形態では、袋体2の内面2iに形成された凹溝2gに沿ってエアaを貫通穴2hまで誘導できるので、グリーンタイヤG2に残留するエアaを最小限にするには有利になっている。凹溝2gは任意で設けることができるが、凹溝2gなどを設けて袋体2の内面2iを凹凸状にすることで、エアaを円滑に袋体2の外部に排出できる。また、内面2iを凹凸状にすることで、グリーンタイヤG2を袋体2から取り出す際に、袋体2に密着しているグリーンタイヤG2を内面2iから剥がし易くなるというメリットもある。
In this embodiment, the air a can be guided to the through
図6に例示する製造装置1の別の実施形態では、加硫待ちのグリーンタイヤG2が保管される保管庫6に複数の袋体2が配置されている。それぞれの袋体2は収容部3に収容されていて、吸引ライン4aを通じて吸引ポンプ4が接続されている。また、それぞれの収容部3には加圧ライン5aを通じて加圧ポンプ5が接続されている。
In another embodiment of the
この実施形態では、複数の袋体2が同じ1つの吸引ポンプ4に接続されているが、それぞれの袋体2毎に個別の吸引ポンプ4を接続した構成にすることもできる。複数の収容部3が同じ1つの加圧ポンプ5に接続されているが、それぞれの収容部3毎に個別の加圧ポンプ5を接続した構成にすることもできる。
In this embodiment, a plurality of
成形工程S1で成形されたグリーンタイヤG1は袋体2に密封され、そのグリーンタイヤG1を密封した袋体2は収容部3に収容されて保管庫6に搬送される。保管庫6では、搬送されてきた袋体2に吸引ライン4aが接続され、収容部3には加圧ライン5aが接続される。その後、開閉弁4b、5bを開弁して、搬送されてきた袋体2の内部を吸引し始めるとともに、袋体2を外部から加圧し始める。開閉弁4bを開弁し、袋体2の内部を吸引するタイミングを先とし、数分経過後、開閉弁5bを開弁して、袋体2を外部から加圧し始める方が、エアaの排出効果が高い場合もある。
The green tire G1 molded in the molding step S1 is sealed in the
保管庫6では、袋体2の内部を吸引ポンプ4によって真空引きし続ける。この真空引きとともに、袋体2を外部から加圧ポンプ5によって加圧し続ける。このように加硫待ちのためにグリーンタイヤG2をストックしている時間を、袋体2の内部を真空引きした状態を維持するために有効に利用するとよい。これにより、タイヤの製造工程に無駄な時間が発生せず、生産性を向上させるには有利になる。
In the
加硫装置8が空くと、次に加硫すべきグリーンタイヤG2が収容されている収容部3が、吸引ライン4aおよび加圧ライン5aから切り離されて、保管庫6から所定の作業場所に搬送される。搬送先の作業場所では、グリーンタイヤG2が収容部3および袋体2から取り出される。取り出されたグリーンタイヤG2は加硫用モールド8aの中に配置されて加硫される。
When the
保管庫6の温度(室温)は常温でもよいが、例えば40℃~80℃にすることもできる。グリーンタイヤG1(G2)の温度が低すぎるとエアaが移動し難くなって十分に除去できない場合があるので、加硫が進行しない範囲で適度に加温(40℃~80℃)することで、残留するエアaを最小限にするには有利になる。
The temperature (room temperature) of the
1 タイヤの製造装置
2 袋体
2A 内側部
2B 外側部
2g 凹溝
2h 貫通穴
2i 内面
3 収容部
3a 開閉蓋
4 吸引ポンプ
4a 吸引ライン
4b 開閉弁
5 加圧ポンプ(コンプレッサ)
5a 加圧ライン
5b 開閉弁
6 保管庫
7 成形装置
8 加硫装置
8a 加硫用モールド
G1 エア除去前のグリーンタイヤ
G2 エア除去後のグリーンタイヤ
T 加硫済のタイヤ
M(M1~M6) タイヤ構成部材
a エア
1
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