JP7337624B2

JP7337624B2 - タイヤ金型の清掃方法及び清掃装置

Info

Publication number: JP7337624B2
Application number: JP2019171210A
Authority: JP
Inventors: 修一西川; 光希網本
Original assignee: Toyo Tire Corp
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2023-09-04
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: JP2021045933A

Description

本開示は、タイヤ金型の清掃方法及び清掃装置に関する。

特開２０１７－６５２３２号公報（特許文献１）に示すように、空気入りタイヤの加硫に用いられるタイヤ金型には、エアを逃がすために、タイヤに接する成形面にベントホールが形成される。ベントホールへのゴムの流入を阻止するために、ベントホールには、ベントホールを開閉するための開閉弁が取り付けられる。開閉弁は、ベントホールの内部に固定される筒状の弁座と、ベントホールを閉じる閉止位置とベントホールを開放する開放位置とに移動可能な弁体と、を有する。

タイヤ加硫初期においては、弁体が弁座から離れる開放位置に位置することで、ベントホールが開放され、金型の内部の気体が金型の外部へ吸引される。その後、タイヤ加硫後期においては、ゴムがベントホールに近づくことによって、金型の内部の圧力が低下したり、ゴムが弁体に接したりする。これにより、弁体が弁座に接する閉止位置に移動するため、ベントホールが閉止される。

その後、加硫が完了したタイヤを取り出すために、金型がタイヤから離れるように移動することによって、弁体は、開放位置に戻る。ところで、例えば、弁体及び弁座に、ゴムの残滓が付着することによって、弁体が閉止位置から開放位置に戻らずに、ベントホールが閉止されたままになる場合がある。

なお、金型の成形面の清掃には、特開２０１６－８７９８８号公報（特許文献２）に示すように金型の成形面に対してドライアイスを吹き付ける記載がある。

特開２０１７－６５２３２号公報特開２０１６－８７９８８号公報

開閉弁の詰まりを除去するために、超音波振動器を弁体に接触させて弁体を振動させて詰まりを除去することが行われている。しかし、１つのタイヤを成形するための金型には、４０００～５０００個の開閉弁が取り付けられており、開閉弁の詰まりを一つ一つ除去するのには膨大な時間などの作業コストが必要となる。一方、上記ドライアイスを金型の成形面に吹き付けることは、成形面に付着したゴムのゴミを除去することには効果を発揮するが、開閉弁の固着を除去することができない。

本開示は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、開閉弁の詰まりの除去作業に要する作業コストを低減可能なタイヤ金型の清掃方法及び清掃装置を提供することである。

本開示のタイヤ金型の清掃方法は、タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、を有するタイヤ金型の清掃方法であって、前記タイヤ金型の前記背面に対して、ノズルを接触させる工程と、前記ノズルを介して前記背面に開口する前記ベントホールの内部に気体を噴射する工程と、を含む。

このように、タイヤ金型の背面に対してノズルを接触させ、ノズルを介して背面に開口するベントホールの内部に気体を噴射するので、開閉弁における弁体が筒状弁座に固着した場合であっても、気体の噴射圧力によって弁体が稼働し、溜まった煤及び弁体を固着するゴムカスを効率的に清掃可能となる。

型開き状態の金型を示す図型開き状態の金型を示す要部断面図型閉め状態の金型を示す図型閉め状態の金型を示す要部断面図弁体が開放位置にある状態の開閉弁を示す拡大図弁体が閉止位置にある状態の開閉弁を示す拡大図タイヤ金型の清掃装置を示す模式図

以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。

［金型２］
図１～４を用いて、清掃対象の金型２について説明する。図１～４に示すように、タイヤ加硫には、複数の金型２が用いられる。複数の金型２は、成形面２ｄがタイヤ２０のサイドウォール部２１に接する一対のサイドモールド２ａ，２ａと、成形面２ｄがタイヤ２０のトレッド部２２に接する複数のセクタ２ｂと、タイヤ２０のビード部が嵌合される一対のビードモールド２ｃ，２ｃと、を有する。

なお、図中において、タイヤ回転軸と平行なタイヤ幅方向Ｄ１と、タイヤ径方向Ｄ２と、タイヤ周方向Ｄ３とを示している。

一対のサイドモールド２ａ，２ａは、成形室１ａの内部にセットされるタイヤ２０に対して、タイヤ幅方向Ｄ１に離間して配置されている。また、複数のセクタ２ｂは、一対のサイドモールド２ａ，２ａの側方に配置され、且つ、成形室１ａの内部にセットされるタイヤ２０に対して、タイヤ周方向Ｄ３に沿って環状に並列されている。一方のサイドモールド２ａは、他方のサイドモールド２ａに対して、タイヤ幅方向Ｄ１で接離可能であり、また、複数のセクタ２ｂは、サイドモールド２ａに対して、タイヤ径方向Ｄ２で接離可能である。これにより、複数の金型２は、図１及び図２に示すように、タイヤ２０を出し入れするための型開き位置と、図３及び図４に示すように、タイヤ２０を成形するための型閉め位置との間を移動可能である。

金型２は、ベントホール３ａを有する金型本体３と、成形室１ａ内の気体を排出するために、ベントホール３ａを開閉する開閉弁４とを備えている。なお、金型本体３の材質は、特に限定されないが、例えば、金型本体３は、アルミ、鋼鉄、ステンレス鋼等の金属で形成されている、という構成でもよい。

ベントホール３ａは、成形面２ｄから裏面に開口している。ベントホール３ａは、金型２の内部（成形室１ａ）と外部とを連通している。なお、図２及び図４においては、ベントホール３ａは、それぞれの金型２に一つ図示されているが、ベントホール３ａの個数は、特に限定されない。例えば、全てのセクタ２ｂに対してタイヤ１つ分で４０００～５０００個のベントホール３ａが設けられていることが多い。

図５及び図６に示すように、開閉弁４は、気体が通過可能な孔５ａを有しベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５と、孔５ａを閉止する閉止位置と孔５ａを開放する開放位置とに移動可能な弁体６とを有する。また、開閉弁４は、弁体６が閉止位置から開放位置へ向かうように、弁体６に力を加えるコイルバネ等のバネ７を有する。なお、開閉弁４は、ベントホール３ａの内端部に配置されている。

図５に示す開閉弁４においては、バネ７が弁体６に力を加えることによって、弁体６は、弁座５の孔５ａを開放する開放位置に位置している。弁体６の座面６ａは、弁座５の座面５ｂから離れている。これにより、成形室１ａの内部とベントホール３ａとが連通しているため、ベントホール３ａは、開状態である。

一方、図６に示す開閉弁４においては、弁体６がバネ７からの力に反して、弁体６は、弁座５の孔５ａを閉止する閉止位置に位置している。このとき、弁体６の座面６ａは、弁座５の座面５ｂと接している。これにより、成形室１ａの内部とベントホール３ａとが連通していないため、ベントホール３ａは、閉状態である。タイヤの加熱及び加圧による加硫成形工程を繰り返し実行すると、ゴムカスや煤が開閉弁４内部に固着して、弁体６が弁座５に固着してしまう。

［清掃装置］
清掃装置８は、図７に示すように、ノズル８０と、気体供給部８１と、ドライアイス供給部８２と、を有する。ドライアイス供給部８２は省略可能である。ノズル８０は、金型２（セクタ２ｂ）の背面２ｅに接触可能且つ可動に構成されている。金型２の背面２ｅは、成形面２ｄの反対側の面である。図２に示すように、ベントホール３ａは、成形面２ｄから背面２ｅに連通している。図７に示すように、ノズル８０は、金型２としてのセクタ２ｂの背面２ｅに開口する全てのベントホール３ａを通るように、セクタ２ｂの外周面に沿って移動可能に構成されていることが好ましい。具体的には、タイヤの軸を中心としたセクタ２ｂの外周面２ｅに沿った円弧に沿った移動と、タイヤの軸に平行なタイヤ幅方向Ｄ１に沿った直線に沿った移動と、タイヤ径方向Ｄ２に沿った直線移動と、が可能であることが好ましい。

図７に示すように、ノズル８０は、金型２の背面２ｅに接触するノズル先端部８０ａを有する。ノズル先端部８０ａは、直径１０ｃｍの円以上の大きさを有することが好ましい。ノズル先端部の大きさが、直径１０ｃｍ以上の円以上であれば、少なくとも２つのベントホールがノズル先端部に入ることが多いので、効率的に清掃可能となる。ノズル先端部８０ａからの気体又はドライアイスの漏れを抑制するためには、ノズル先端部８０ａの周縁部に、スポンジやゴム等の弾性部材を設けて、ノズル先端部８０ａと背面２ｅとの隙間を無くすことが好ましい。

気体供給部８１は、ノズル８０に接続されており、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に噴射する気体を供給する。気体供給部８１としては、ブロア等が挙げられる。

ドライアイス供給部８２は、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体と共に噴射するドライアイスを供給する。ドライアイス供給部８２は、気体供給部８１とノズル８０とを接続する流路にドライアイスを供給することで実現可能となる。

なお、ノズル８０を金型２の成形面２ｄに対面する位置に移動可能に構成して、成形面２ｄに対して気体又はドライアイスを噴射可能に構成してもよい。また、ノズル８０は別の第２のノズルを設け、第２のノズルを金型２の成形面２ｄに対面する位置に移動可能に構成して、成形面２ｄに対して気体又はドライアイスを噴射可能に構成してもよい。

［清掃方法］
装置８の動作を説明する。図８では、加硫装置から取り外された金型２（セクタ２ｂ）を清掃する例を説明する。まず、タイヤ金型２の背面２ｅに対して、ノズル８０を接触させる。次に、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体を噴射する。ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体と共にドライアイスを噴射することが好ましい。ノズル８０は、気体又はドライアイスを噴射しながら、セクタ２ｂの背面２ｅに開口する全てのベントホール３ａを通るように、セクタ２ｂの外周面２ｅに沿って移動する。この際、１つのセクタ２ｂの全てのベントホール３ａに対する気体又はドライアイスの噴射が完了してから、他のセクタ２ｂの清掃へ移行してもよい。また、複数のセクタ２ｂの外周面２ｅが連続するようにセクタ２ｂを円環状に並べた状態にし、ノズル８０を複数のセクタ２ｂの外周面２ｅに跨って移動するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態のタイヤ金型２の清掃方法は、
タイヤ２０に接する成形面２ｄから背面２ｅまで連通するベントホール３ａと、ベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５および筒状弁座５を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体６を有する開閉弁４と、を有するタイヤ金型２の清掃方法であって、
タイヤ金型２の背面２ｅに対して、ノズル８０を接触させる工程と、
ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体を噴射する工程と、
を含む。

本実施形態のタイヤ金型２の清掃装置８は、
タイヤ金型２に接する成形面２ｄから背面２ｅまで連通するベントホール３ａと、ベントホール３ａの内部に固定される筒状弁座５および筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体６を有する開閉弁４と、を有するタイヤ金型２の清掃装置８であって、
タイヤ金型２の背面２ｅに対して接触可能且つ可動に構成されたノズル８０と、
ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に噴射する気体を供給する気体供給部８１と、
を備える。

このように、タイヤ金型２の背面２ｅに対してノズル８０を接触させ、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体を噴射するので、開閉弁４における弁体６が筒状弁座５に固着した場合であっても、気体の噴射圧力によって弁体６が稼働し、溜まった煤及び弁体６を固着するゴムカスを効率的に清掃可能となる。

本実施形態の方法のように、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体と共にドライアイスを噴射することが好ましい。
本実施形態の装置８のように、ノズル８０を介して背面２ｅに開口するベントホール３ａの内部に気体と共に噴射するドライアイスを供給するドライアイス供給部８２を備えることが好ましい。

このようにすれば、固形物であるドライアイスを噴射するので、弁体を稼働させやすく、更に弁体自体を清掃することが可能となる。それでいて、ドライアイスは常温において気化してベントホール及び開閉弁内部で異物として残らないので、固形物による詰まりを防止可能となる。

本実施形態のように、金型２は、タイヤ２０のトレッド部を成形するセクタ２ｂであり、セクタ２ｂの内周面が成形面２ｄであり、セクタ２ｂの外周面２ｅが背面２ｅであり、ノズル８０は、セクタ２ｂの背面２ｅに開口する全てのベントホール３ａを通るように、セクタ２ｂの外周面２ｅに沿って移動することが好ましい。

このようにノズル８０を移動させれば、複数のベントホール３ａを効率的に清掃可能となる。

本実施形態のように、前記ノズルのうち前記背面に接触するノズル先端部は、直径１０ｃｍの円以上の大きさを有することが好ましい。

このように、ノズル先端部８０ａの大きさが、直径１０ｃｍ以上の円以上であれば、少なくとも２つのベントホールがノズル先端部に入ることが多いので、効率的に清掃可能となる。

以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

２金型
２０タイヤ
２ｄ成形面
２ｅ背面
２ｅ外周面
３ａベントホール
４開閉弁
５筒状弁座
６弁体
８０ノズル
８０ａノズル先端部
８１気体供給部
８２ドライアイス供給部

Claims

タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、を有するタイヤ金型の清掃方法であって、
前記タイヤ金型の前記背面に対して、ノズルを接触させる工程と、
前記ノズルを介して前記背面に開口する前記ベントホールの内部に気体と共にドライアイスを噴射する工程と、
を含む、タイヤ金型の清掃方法。
前記金型は、タイヤのトレッド部を成形するセクタであり、前記セクタの内周面が前記成形面であり、前記セクタの外周面が前記背面であり、
前記ノズルは、前記セクタの背面に開口する全ての前記ベントホールを通るように、前記セクタの外周面に沿って移動する、請求項１に記載の方法。
前記ノズルのうち前記背面に接触するノズル先端部は、直径１０ｃｍの円以上の大きさを有する、請求項１又は２に記載の方法。
タイヤに接する成形面から背面まで連通するベントホールと、前記ベントホールの内部に固定される筒状弁座および前記筒状弁座を閉止する位置及び開放する位置に移動可能な弁体を有する開閉弁と、を有するタイヤ金型の清掃装置であって、
前記タイヤ金型の前記背面に対して接触可能且つ可動に構成されたノズルと、
前記ノズルを介して前記背面に開口する前記ベントホールの内部に噴射する気体を供給する気体供給部と、
前記ノズルを介して前記背面に開口する前記ベントホールの内部に気体と共に噴射するドライアイスを供給するドライアイス供給部と、
を備える、タイヤ金型の清掃装置。
前記金型は、タイヤのトレッド部を成形するセクタであり、前記セクタの内周面が前記成形面であり、前記セクタの外周面が前記背面であり、
前記ノズルは、前記セクタの背面に開口する全ての前記ベントホールを通るように、前記セクタの外周面に沿って移動する、請求項４に記載の装置。
前記ノズルのうち前記背面に接触するノズル先端部は、直径１０ｃｍの円以上の大きさを有する、請求項４又は５に記載の装置。