JPH01113211A - Measurement of internal temperature of vulcanized object and control of tire vulcanization - Google Patents

Measurement of internal temperature of vulcanized object and control of tire vulcanization

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JPH01113211A
JPH01113211A JP27028287A JP27028287A JPH01113211A JP H01113211 A JPH01113211 A JP H01113211A JP 27028287 A JP27028287 A JP 27028287A JP 27028287 A JP27028287 A JP 27028287A JP H01113211 A JPH01113211 A JP H01113211A
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JP
Japan
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temperature
vulcanization
tire
bladder
unit
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Application number
JP27028287A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Hisatomi
英雄 久冨
Toshiro Iwata
岩田 敏朗
Shunei Ozoegawa
小副川 俊英
Seizo Ichikawa
市川 清三
Kuninori Mitarai
御手洗 邦徳
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0662Accessories, details or auxiliary operations
    • B29D2030/0675Controlling the vulcanization processes

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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To measure accurately the internal temperature of a tire as well as to control exactly a tire vulcanization, by estimating said temperature from the temperature measured in the boundary between a mold unit and the tire and that measured in the center post assembly of a bladder unit. CONSTITUTION:A first temperature at least at one point in or near the boundary between a mold unit 7 and the tire is measured by means of first temperature sensors 4a-4c, during a tire vulcanization. A second temperature at the center bladder unit 8 is measured by means of second temperature sensors 5a during the tire vulcanization. The internal temperature distribution is calculated from the first and second temperatures and the distribution of degree of vulcanization on the inside of the tire is estimated. From said distribution, the minimum degree of vulcanization is detected, and according to it the timing to stop the heat supply form a vulcanizer is determined. In this way, the internal temperature of the tire can be accurately determined. Thus, it is possible to estimate very accurately the vulcanizing state in the tire and vulcanize the tire in the best condition.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はゴムまたはプラスチックより成る物体を加硫す
る技術に関するものであり、特に加硫中のゴムまたはプ
ラスチック物体の内部温度を測定する方法および空気入
りタイヤの加硫制御方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a technique for vulcanizing objects made of rubber or plastic, and in particular to a method for measuring the internal temperature of a rubber or plastic object during vulcanization. The present invention relates to a method for controlling vulcanization of a pneumatic tire.

(従来の技術) 空気入りタイヤの製造過程においては、生タイヤを加硫
機内部に入れ、加熱するとともに加圧している。この場
合所望の性能を有するタイヤを製造するためには、加硫
過程を正確にかつ高い信頼度を以て制御する必要がある
。従来の加硫法においては、加硫用モールドの温度およ
びブラダ内部の温度、圧力を一定に保ち、予め決めた時
間に亘って加熱および加圧を行っている。実際には、タ
イヤ内部の種々の点の温度は、生タイヤの構造の差異、
モールド温度、圧力の変動等の種々の要因のために変動
することになる。これらの変動は日によって変化すると
ともに季節によっても変化することになる。したがって
、従来の加硫法においては加硫不足を起こさないように
加硫時間を必要以上に長く設定しているのが普通であっ
た。したがって、不所望な過剰加硫が生ずる恐れがあり
、所望の性能を有するタイヤが得られない恐れがあった
。さらに加硫時間を長くすると製造効率が悪くなるとと
もにより多量の加熱媒体を必要とし、コスト高となる欠
点もあった。
(Prior Art) In the process of manufacturing pneumatic tires, green tires are placed inside a vulcanizer, heated and pressurized. In this case, in order to produce tires with the desired performance, it is necessary to control the vulcanization process accurately and reliably. In the conventional vulcanization method, the temperature of the vulcanization mold and the temperature and pressure inside the bladder are kept constant, and heating and pressurization are performed for a predetermined period of time. In reality, the temperature at various points inside the tire depends on the differences in the structure of the raw tire,
It will vary due to various factors such as mold temperature, pressure variations, etc. These fluctuations change from day to day and from season to season. Therefore, in conventional vulcanization methods, the vulcanization time is usually set longer than necessary to avoid insufficient vulcanization. Therefore, there is a risk that undesirable over-vulcanization may occur, and there is a risk that a tire with desired performance may not be obtained. Furthermore, if the vulcanization time is prolonged, manufacturing efficiency deteriorates and a larger amount of heating medium is required, resulting in higher costs.

(発明が解決しようとする問題点) 上述した欠点を除去するために種々の加硫制御方法が提
案されている。例えば米国特許第3.819゜915号
明細書には、加硫機にセットしたタイヤに温度計を差込
んでタイヤ内部の温度を実測し、この温度に基づいてタ
イヤの加硫状態を制御するようにしたタイヤ加硫制御方
法が記載されている。
(Problems to be Solved by the Invention) Various vulcanization control methods have been proposed to eliminate the above-mentioned drawbacks. For example, US Pat. No. 3,819°915 discloses that a thermometer is inserted into a tire set in a vulcanizer to measure the temperature inside the tire, and the vulcanization state of the tire is controlled based on this temperature. A tire vulcanization control method is described.

しかしながら、この方法ではタイヤに差込んだ温度計を
引き抜いたときに形成される孔が加硫後のタイヤ表面に
残存し、タイヤの商品価値を著しく損なう欠点がある。
However, this method has the disadvantage that holes formed when the thermometer inserted into the tire is pulled out remain on the tire surface after vulcanization, which significantly impairs the commercial value of the tire.

さらに温度計をタイヤに差込んでもタイヤの内部温度を
正確に測定することは困難である。また、タイヤ内部の
予め決められた点の温度しか測定できないので、加硫が
最も遅く行われるタイヤ内部の点(最小加硫点)の温度
を知ることができず、したがって加硫を精度良く制御す
ることができない欠点もある。また、温度計をタイヤに
対して挿脱することは面倒な作業であるとともに温度計
も破損し易いという欠点もある。さらに、この既知の方
法では温度計をタイヤの外表面から挿入するようにして
いるので、タイヤ内部の種々の点の温度を測定すること
ができないものである。
Furthermore, even if a thermometer is inserted into the tire, it is difficult to accurately measure the internal temperature of the tire. In addition, since the temperature can only be measured at predetermined points inside the tire, it is not possible to know the temperature at the point inside the tire where vulcanization occurs slowest (minimum vulcanization point), and therefore vulcanization can be controlled with precision. There are some drawbacks that you cannot do. In addition, it is a troublesome task to insert and remove the thermometer from the tire, and the thermometer also has the disadvantage of being easily damaged. Furthermore, this known method requires that the thermometer be inserted through the outer surface of the tire, making it impossible to measure the temperature at various points inside the tire.

米国特許第3.649.729号明細書には、タイヤと
モールドとの境界の温度およびタイヤとブラダとの境界
の温度を測定し、これらの温度からタイヤ内部の温度を
演算により求め、この温度から加硫度を推定するように
した加硫制御方法が開示されている。
U.S. Patent No. 3,649,729 discloses that the temperature at the boundary between the tire and the mold and the temperature at the boundary between the tire and the bladder are measured, and the temperature inside the tire is calculated from these temperatures. A vulcanization control method is disclosed in which the degree of vulcanization is estimated from the following.

この既知の方法では、タイヤとモールドおよびブラダと
の間の境界に配置できる温度センサを用いる必要がある
が、タイヤの内側表面とブラダの外側表面との間に温度
センサを配置することは実際上著しく困難である。例え
ばゴムのような伸縮するブラダを用いるときには、温度
センサをブラダの表面に取付けることはできない。また
、折畳み式のブラダを用いるときは、その外表面に温度
センサを取付けることはできるが、一般にブラダは数日
間使用した後新しいものと交換するようにしているので
温度センサも廃棄されることになる。
Although this known method requires the use of a temperature sensor that can be placed at the interface between the tire and the mold and bladder, it is practical to place a temperature sensor between the inner surface of the tire and the outer surface of the bladder. It is extremely difficult. When using a telescoping bladder, such as a rubber one, it is not possible to attach the temperature sensor to the surface of the bladder. Additionally, when using a foldable bladder, a temperature sensor can be attached to the outside surface of the bladder, but the bladder is generally replaced with a new one after being used for several days, so the temperature sensor also ends up being discarded. Become.

したがってこの既知の方法はコスト高となるとともに温
度センサのメインテナンスも非常に厄介なものとなる欠
点がある。
This known method therefore has the disadvantage that it is costly and the maintenance of the temperature sensor is very complicated.

上述した2つの既知の方法では、タイヤ内部の最小加硫
点は一点に固定されているものと仮定して周知のアルレ
ニュウスの式にしたがって加硫度を演算している。しか
しながら、実際には最小加硫点は加硫中タイヤ内部で移
動するものであるから、加硫度を正確に検出することが
できないという致命的欠点がある。
In the two known methods described above, the degree of vulcanization is calculated according to the well-known Arlenius equation on the assumption that the minimum vulcanization point inside the tire is fixed at one point. However, since the minimum vulcanization point actually moves inside the tire during vulcanization, there is a fatal drawback in that the degree of vulcanization cannot be detected accurately.

さらに米国特許第4.371.483号明細書には、測
定した温度からタイヤ内部の温度分布を導出し、これか
ら最小加硫点を求めるようにした加硫制御方法が開示さ
れている。このような方法によれば、加硫中タイヤ内部
で移動する最小加硫点を追跡することができる。
Further, US Pat. No. 4,371,483 discloses a vulcanization control method in which the temperature distribution inside the tire is derived from the measured temperature and the minimum vulcanization point is determined from this. According to such a method, it is possible to track the minimum vulcanization point that moves inside the tire during vulcanization.

しかしながら、この方法では、タイヤと、モールドおよ
びブラダとの境界の温度を正確に測定できない。すなわ
ち、モールドとタイヤ外表面との境界の温度を、モール
ド外表面の温度を実測して推定しているが、モールド外
表面の温度は周囲温度に応じて変化するので、このモー
ルド外表面の温度はタイヤ外表面の温度を反映するもの
とはならない。さらに、この既知の方法ではタイヤ内側
表面とブラダとの境界面の温度を、ブラダ内部に加熱媒
体を供給する供給パイプまたはブラダから加熱媒体を排
出する排出パイプの位置で測定した温度から推定してい
るが、ブラダ外部の温度はタイヤとブラダとの境界の温
度を表わすものではない。特に加熱媒体としてスチーム
やガスを用いる場合には、ブラダに連結したパイプで温
度を測定してもタイヤとブラダとの境界の温度を知るこ
とは不可能である。このように、この既知の方法ではタ
イヤ内部の温度を正確に推定することができないので、
加硫を正確に制御することができない欠点がある。
However, this method cannot accurately measure the temperature at the boundary between the tire, the mold, and the bladder. In other words, the temperature at the boundary between the mold and the tire outer surface is estimated by actually measuring the temperature of the outer mold surface, but since the temperature of the outer mold surface changes depending on the ambient temperature, does not reflect the temperature of the tire's outer surface. Furthermore, this known method estimates the temperature at the interface between the inner tire surface and the bladder from the temperature measured at the location of the supply pipe that supplies the heating medium inside the bladder or the exhaust pipe that discharges the heating medium from the bladder. However, the temperature outside the bladder does not represent the temperature at the boundary between the tire and the bladder. Particularly when steam or gas is used as the heating medium, it is impossible to know the temperature at the boundary between the tire and the bladder even if the temperature is measured with a pipe connected to the bladder. Thus, this known method does not allow accurate estimation of the temperature inside the tire;
There is a drawback that vulcanization cannot be precisely controlled.

さらに、上述した米国特許第4.371.483号明細
書には、有限個の規則または手順を用いる有限要素法に
よってタイヤショルダの加硫状態を演算により求めるよ
うにしているが、加硫すべき多数の種類のタイヤの各々
に対して多くの係数を含む多数の式を計算する必要があ
り、演算作業が非常に面倒で時間が掛かるものとなるの
で、所定の時間内で演算を行うためには大型のコンピュ
ータが必要となり、コストも著しく高(なることになる
Furthermore, in the above-mentioned U.S. Patent No. 4,371,483, the vulcanization state of the tire shoulder is determined by calculation using a finite element method using a finite number of rules or procedures. It is necessary to calculate many formulas containing many coefficients for each of many types of tires, making the calculation work very tedious and time-consuming. would require a large computer, and the cost would be extremely high.

さらに、最小加硫点は常にタイヤショルダ部に存在する
とは限らないので、この方法は限られた種類のタイヤの
加硫制御にしか適用できないものである。
Furthermore, since the minimum vulcanization point is not always located at the tire shoulder, this method is applicable only to the vulcanization control of limited types of tires.

本発明の目的は上述した欠点を除去し、加硫中のゴムま
たはプラスチックの内部の温度を正確にかつ高い信頼度
を以て測定することができる方法を提供しようとするも
のである。
The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and to provide a method by which the internal temperature of rubber or plastic during vulcanization can be determined accurately and reliably.

本発明の他の目的は、生タイヤの構造およびタイヤの種
類の差異、モールド温度、ブラダの温度および圧力の変
動等の種々の変動要因に影響されることなく、加硫不足
は勿論のこと過剰加硫をも有効に除去し、タイヤの加硫
を正確に制御することができる方法を提供しようとする
ものである。
Another object of the present invention is to prevent over-vulcanization as well as under-vulcanization, without being affected by various variables such as differences in green tire structure and tire type, mold temperature, bladder temperature and pressure variations. The present invention aims to provide a method that can effectively eliminate vulcanization and accurately control tire vulcanization.

(問題点を解決するための手段および作用)本発明の温
度測定方法は、ゴムまたはプラスチック物体を加熱する
とともにその外形を規定するモードユニットと、この物
体を加熱するとともにモールドユニットに押圧するブラ
ダおよびセンタボストアッセンブリィを有するブラダユ
ニットとを具える加硫機によって加硫される物体の内部
の少なくとも1点の温度を測定するに当り、前記モール
ドユニットと物体との界面またはその近傍に配置された
第1の温度センサにより第1の温度を求める温度測定工
程と、 前記ブラダユニットのセンタポストアッセンブリィに配
置された第2の温度センサによって第2の温度を求める
温度測定工程と、 前記第1および第2の測定温度に基づいて物体内部の点
の温度を演算する工程とを具えることを特徴とするもの
である。
(Means and effects for solving the problems) The temperature measuring method of the present invention includes a mode unit that heats a rubber or plastic object and defines its outer shape, a bladder that heats the object and presses it against a mold unit, and In measuring the temperature of at least one point inside an object to be vulcanized by a vulcanizer comprising a bladder unit having a centerbost assembly, a bladder unit disposed at or near the interface between the mold unit and the object. a temperature measuring step of determining a first temperature with a first temperature sensor; a temperature measuring step of determining a second temperature with a second temperature sensor disposed in a center post assembly of the bladder unit; The method is characterized by comprising the step of calculating the temperature of a point inside the object based on the second measured temperature.

また、本発明のタイヤ加硫制御方法は、モールドユニッ
トと、ブラダおよびセンタポストアッセンブリィを有す
るブラダユニットとを具えるタイヤ加硫機への熱の供給
を制御してタイヤの加硫を制御するに当り、 第1の温度センサによって前記モールドユニットとタイ
ヤとの境界またはその近傍における少なくとも1点の第
1の温度をタイヤ加硫中測定する工程と、 第2の温度センサによって前記ブラダユニットのセンタ
ポストアッセンブリィにおける第2の温度をタイヤ加硫
中測定する工程と、 前記第1および第2の温度からタイヤ内部の温度分布を
演算する工程と、 前記温度分布からタイヤ内部の加硫度分布を推定する工
程と、 このタイヤ内部の加硫度分布からその最小加硫度を検出
する工程と、 この最小加硫度に応じて加硫機への熱の供給を停止する
タイミングを決定する工程とを具えることを特徴とする
ものである。
Further, the tire vulcanization control method of the present invention controls tire vulcanization by controlling the supply of heat to a tire vulcanizer including a mold unit and a bladder unit having a bladder and a center post assembly. a step of measuring a first temperature at at least one point at or near the boundary between the mold unit and the tire with a first temperature sensor during tire vulcanization; a step of measuring a second temperature in the post assembly during tire vulcanization; a step of calculating a temperature distribution inside the tire from the first and second temperatures; and a step of calculating a degree of vulcanization distribution inside the tire from the temperature distribution. A step of estimating the degree of vulcanization, a step of detecting the minimum degree of vulcanization from the degree of vulcanization distribution inside the tire, and a step of determining the timing to stop supplying heat to the vulcanizer according to this minimum degree of vulcanization. It is characterized by having the following.

このような本発明の方法によれば、ブラダユニットのセ
ンタポストアッセンブリィに設けた第2の温度センサで
測定した温度から、タイヤとブラダとの境界の温度を測
定したり、タイヤ内部に温度センサを挿入したりするこ
となく、タイヤ内部の温度を演算により正確に求めるこ
とができる。
According to the method of the present invention, the temperature at the boundary between the tire and the bladder can be measured from the temperature measured by the second temperature sensor provided in the center post assembly of the bladder unit, or the temperature sensor can be installed inside the tire. The temperature inside the tire can be determined accurately by calculation without having to insert the tire.

したがってタイヤ内部の加硫情況をきわめて正確に推定
することができ、タイヤを最良の状態に加硫することが
でき、したがって所望の性能を有するタイヤを高い再現
性を以て製造することができる。
Therefore, the vulcanization situation inside the tire can be estimated very accurately, the tire can be cured to the best condition, and therefore tires with desired performance can be manufactured with high reproducibility.

(実施例) 第1図は本発明によるタイヤ加硫制御方法を実施する装
置の一例を示すものである。この装置は、制御ユニット
1、外部から種々のデータを人力するためのキーボード
、入力カード、ディスプレイハネル等の入カニニット2
およびセンサユニット3とを具えている。センサユニッ
ト3はタイヤとモールドユニットとの境界の温度を測定
する第1のi度センサユニット4、ブラダユニットのセ
ンタポストアッセブリイの温度を測定する第2の温度セ
ンサユニット5、ブラダ内部の圧力を測定する圧力セン
サユニット6とを具えている。
(Example) FIG. 1 shows an example of an apparatus for implementing the tire vulcanization control method according to the present invention. This device consists of a control unit 1, an input unit 2 including a keyboard, an input card, a display panel, etc. for manually inputting various data from the outside.
and a sensor unit 3. The sensor units 3 include a first temperature sensor unit 4 that measures the temperature at the boundary between the tire and the mold unit, a second temperature sensor unit 5 that measures the temperature of the center post assembly of the bladder unit, and a pressure inside the bladder. and a pressure sensor unit 6 for measuring the pressure.

第2図は加硫機の構成を示す線図的断面図である。加硫
機はモールドユニット7と、変形可能なブラダ8aを有
するブラダユニット8とを具えている。モールドユニッ
ト7は上側および下側モールド半i7aおよび7bを有
している。モールドユニット7を加熱するために、これ
らの上側および下側モールド半部の上側および下側にそ
れぞれ上側および下側プラテン9および10を配置する
。これらのプラテン9ふよび10には通路9aおよび1
0aをそれぞれ形成し、第2図において両矢印で示すよ
うにバイブ11を経てこれらの通路に加熱媒体を循環さ
せるように構成する。ブラダ8aは上側および下側リン
グ12および13に取付け、上側リングはセンタポスト
14に固着し、このセンタポストをスリーブ15により
移動自在に支承する。したがって、ブラダ8aはセンタ
ポスト14の上下動に応じて移動することができる。下
側リング13には、ブラダ8aを経てスチーム、ガスお
よび温水のような加熱流体を循環させるためのパイプ1
6および17を連結する。
FIG. 2 is a diagrammatic cross-sectional view showing the configuration of the vulcanizer. The vulcanizer comprises a mold unit 7 and a bladder unit 8 having a deformable bladder 8a. The mold unit 7 has upper and lower mold halves i7a and 7b. For heating the mold unit 7, upper and lower platens 9 and 10 are arranged above and below the upper and lower mold halves, respectively. These platens 9 and 10 have passages 9a and 1
0a, respectively, and the heating medium is configured to be circulated through these passages via the vibrator 11 as shown by the double-headed arrow in FIG. Bladder 8a is attached to upper and lower rings 12 and 13, and the upper ring is fixed to center post 14, which is movably supported by sleeve 15. Therefore, the bladder 8a can move according to the vertical movement of the center post 14. In the lower ring 13 there is a pipe 1 for circulating heating fluids such as steam, gas and hot water through the bladder 8a.
6 and 17 are connected.

第1の温度センサユニット4はタイヤのショルダ部に沿
って等間隔に配置した複数の温度センサ4aと、ビード
部に沿って等間隔に配置した複数の温度センサ4bと、
トレッド部に沿って等間隔に配置した複数の温度センサ
4Cとを有している。
The first temperature sensor unit 4 includes a plurality of temperature sensors 4a arranged at equal intervals along the shoulder part of the tire, a plurality of temperature sensors 4b arranged at equal intervals along the bead part,
It has a plurality of temperature sensors 4C arranged at equal intervals along the tread portion.

第2の温度センサ5はブラダ8a内部の加熱媒体の温度
を測定するための1個の温度センサ5aを具えている。
The second temperature sensor 5 includes one temperature sensor 5a for measuring the temperature of the heating medium inside the bladder 8a.

本発明ではこの温度センサ5aをブラダユニット8のセ
ンタポストアッセンブリィ、すなわち下側リング13に
取付ける。圧力センサユニット6は同じくセンタポスト
アッセンブリィに取付けた圧力センサ6aを有している
In the present invention, this temperature sensor 5a is attached to the center post assembly of the bladder unit 8, that is, the lower ring 13. The pressure sensor unit 6 also includes a pressure sensor 6a attached to the center post assembly.

第3図は加硫機の詳細な構成を示す断面図であり、特に
温度センサ5aのセンタポストアッセンブリィに対する
取付は方法を明瞭に示している。上側リング12をセン
タポスト14の先端に固着してセンタポストと一緒に上
下動するようにする。ブラダ8aの上側縁は上側リング
12と上側クランプリング18との間に嵌着し、ブラダ
8の下側縁は下側リング13と下側クランプリング19
との間に嵌着する。
FIG. 3 is a sectional view showing the detailed structure of the vulcanizer, and particularly clearly shows the method of attaching the temperature sensor 5a to the center post assembly. The upper ring 12 is fixed to the tip of the center post 14 so that it can move up and down together with the center post. The upper edge of the bladder 8a fits between the upper ring 12 and the upper clamp ring 18, and the lower edge of the bladder 8a fits between the lower ring 13 and the lower clamp ring 19.
It fits between the

下側リング13はマニホルドブロック20に固着し、こ
のブロックにはスリーブ21およびバグシリンダ22を
取付ける。このマニホルドブロック20に形成した通路
20aを経てパイプ17をブラダ8aの内部空間と連通
ずる。温度センサ5aはスリーブ21に形成した孔21
aおよびマニホルドブロック20に形成した通路20b
に通す。また、圧力センサ6aも同様の方法で取付ける
The lower ring 13 is secured to a manifold block 20 to which a sleeve 21 and a bag cylinder 22 are mounted. The pipe 17 is communicated with the interior space of the bladder 8a through a passage 20a formed in the manifold block 20. The temperature sensor 5a is a hole 21 formed in the sleeve 21.
a and the passage 20b formed in the manifold block 20.
Pass it through. Moreover, the pressure sensor 6a is also attached in the same manner.

上側モールド半部7aおよび上側プラテン9を上側ドー
ム23aに連結し、下側ドーム23bはベース24に取
付け、このベースには下側モールド半部7bおよび下側
プラテン10をも固着する。
Upper mold half 7a and upper platen 9 are connected to upper dome 23a, and lower dome 23b is attached to base 24 to which lower mold half 7b and lower platen 10 are also secured.

第4図は温度センサ5aをセンタポストアッセンブリィ
に取付ける構成をさらに詳細に示すものである。バグシ
リンダ22にはマニホルドブロック20を熔接し、この
ブロックにスリーブ21を熔接する。
FIG. 4 shows in more detail the configuration in which the temperature sensor 5a is attached to the center post assembly. A manifold block 20 is welded to the bag cylinder 22, and a sleeve 21 is welded to this block.

スリーブ21には孔21aを形成し、この孔にはボルト
25を挿入する。このボルト25はマニホルドブロック
20に螺合する。マニホルドブロック20の下端にはリ
ング26を熔接し、このリングにはボルト27を螺着す
る。このボルト27には貫通孔27aを形成し、これを
マニホルドブロック20に形成した孔20bと連通させ
る。ボルト27の先端にはシール用リング29を介して
ボルト28を螺合する。温度センサ5aはポル)25.
27および28にあけた貫通孔およびマニホルドブロッ
ク20にあけた孔を通して外部からブラダユニットのセ
ンタポストに剛固にかつ気密に取付けることができ、し
かもこの際既存のブラダユニットを大幅に変更する必要
はない。また、温度センサ5aはブラダユニットを分解
することなく容易に交換することができ、したがってそ
のメインテナンスは非常に容易となる。
A hole 21a is formed in the sleeve 21, and a bolt 25 is inserted into this hole. This bolt 25 is threaded into the manifold block 20. A ring 26 is welded to the lower end of the manifold block 20, and a bolt 27 is screwed into this ring. A through hole 27a is formed in this bolt 27 and communicated with a hole 20b formed in the manifold block 20. A bolt 28 is screwed onto the tip of the bolt 27 via a sealing ring 29. Temperature sensor 5a is POL)25.
It can be rigidly and airtightly attached to the center post of the bladder unit from the outside through the through holes drilled in holes 27 and 28 and the hole drilled in the manifold block 20, and in this case, there is no need to significantly change the existing bladder unit. do not have. Further, the temperature sensor 5a can be easily replaced without disassembling the bladder unit, and therefore its maintenance becomes very easy.

加硫すべき生タイヤ30を加硫機に入れた後、上側およ
び下側モールド半部7aおよび7bを閉じ、プラテン9
および10の通路9aおよび10aを経て加熱媒体を通
し、タイヤ30をその外側から加熱するようにする。こ
れと同時に加熱媒体をパイプ16および17を介してブ
ラダ8aの内部空間を経て循環させてブラダをモールド
ユニット7に向は拡張させ、タイヤ30をその内側から
加熱するようにする。ブラダ8aが伸張すると、タイヤ
30はモールドユニット7の内壁に押し付けられ、これ
によりタイヤの外側形状が規定されることになる。
After placing the green tire 30 to be vulcanized into the vulcanizer, the upper and lower mold halves 7a and 7b are closed and the platen 9
A heating medium is passed through the passages 9a and 10a of 10 to heat the tire 30 from the outside. At the same time, a heating medium is circulated through the interior space of the bladder 8a via the pipes 16 and 17 to expand the bladder toward the mold unit 7 and heat the tire 30 from inside. When the bladder 8a expands, the tire 30 is pressed against the inner wall of the mold unit 7, thereby defining the outer shape of the tire.

本実施例においては、第1および第2の温度センサユニ
ット4および5によってタイヤ30とモールドユニット
7との境界の温度およびブラダユニット8のセンタポス
トアッセンブリィの温度を加硫中測定する。これと同時
に圧力センサユニット6によってブラダ8aの内部圧力
を測定する。これらの温度センサユニット4.5および
圧力センサユニット6によって測定した温度および圧力
を表わす信号C,,C2およびC3を制御ユニット1に
供給する。
In this embodiment, the temperature at the boundary between the tire 30 and the mold unit 7 and the temperature at the center post assembly of the bladder unit 8 are measured by the first and second temperature sensor units 4 and 5 during vulcanization. At the same time, the pressure sensor unit 6 measures the internal pressure of the bladder 8a. Signals C, , C2 and C3 representative of the temperature and pressure measured by these temperature sensor unit 4.5 and pressure sensor unit 6 are supplied to the control unit 1.

第1図に示すように、制御ユニット1はCPU(中央処
理装置)31、ROM (リードオンリーメモリ)32
、RAM (ランダムアクセスメモリ)33、A/D変
換器34、およびI10ポート35を具えている。CP
U31はROM32に格納されているプログラムにした
がってI10ポート35から必要なデータを入力し、C
PU31 とRA M 33との間でデータのやり取り
を行いながら種々の演算処理を行ってタイヤ加硫を制御
するための種々の信号を導出する。このようにして求め
た信号はI10ポート35に供給する。
As shown in FIG. 1, the control unit 1 includes a CPU (central processing unit) 31 and a ROM (read only memory) 32.
, a RAM (random access memory) 33, an A/D converter 34, and an I10 port 35. C.P.
U31 inputs necessary data from I10 port 35 according to the program stored in ROM32, and
While exchanging data between the PU 31 and the RAM 33, various arithmetic operations are performed to derive various signals for controlling tire vulcanization. The signal thus determined is supplied to the I10 port 35.

また、A/D変換器34はI10ポート35に供給され
るアナログ信号を、CPU31からの指令の下でデジタ
ル信号に変換する。ROM32はCPU31に対して必
要な動作プログラムを記憶し、RAM33は演算プログ
ラムおよびデータをマツプの形態で記憶する。
Further, the A/D converter 34 converts the analog signal supplied to the I10 port 35 into a digital signal under instructions from the CPU 31. The ROM 32 stores operational programs necessary for the CPU 31, and the RAM 33 stores calculation programs and data in the form of a map.

種々の初期データはデータ入カニニット2によって制御
ユニット1に入力する。すなわち、タイヤ30およびブ
ラダ8aの厚さを表わすゲージデータ、熱拡散係数デー
タ、初期温度データを入カニニット2を介して制御ユニ
ット1に入力する。
Various initial data are input to the control unit 1 by a data input unit 2. That is, gauge data representing the thickness of the tire 30 and the bladder 8a, thermal diffusion coefficient data, and initial temperature data are input to the control unit 1 via the input unit 2.

制御ユニット1は後述する手法により、予め決めた時間
毎にタイヤ30内部の温度分布を演算により求め、最小
加硫点を求める。所定の加硫が達成されたら制御ユニッ
ト1は加硫停止ユニット36に制御信号C4を供給する
。また、制御ユニット1が何んらかの異常を検出したと
きは警報ユニット37に信号C5を供給して警報を発生
させる。
The control unit 1 calculates the temperature distribution inside the tire 30 at predetermined time intervals and determines the minimum vulcanization point using a method described later. When a predetermined vulcanization is achieved, the control unit 1 supplies a control signal C4 to the vulcanization stop unit 36. Further, when the control unit 1 detects some kind of abnormality, it supplies a signal C5 to the alarm unit 37 to generate an alarm.

次に、タイヤ内部の温度分布および最小加硫点を求める
方法について説明する。
Next, a method for determining the temperature distribution inside the tire and the minimum vulcanization point will be explained.

第5図はこのような方法の順次のステップを示すフロー
チャートである。実際に加硫を行う前に、ステップP、
で示すように、演算および制御に必要なデータを入カニ
ニット2により制御ユニット1に入力する。すなわち、
タイヤ、ブラダおよび境膜層の厚さおよび熱拡散係数お
よびタイヤの初期温度を初期データとして入力する。さ
らに実時間制御モードおよび予測制御モードの識別デー
タを制御ユニッ)1に読込む。加硫開始から温度および
圧力を実測するとともに経過時間を計測する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating the sequential steps of such a method. Before actually performing vulcanization, step P,
As shown, data necessary for calculation and control is input to the control unit 1 through the input unit 2. That is,
The thickness and thermal diffusion coefficient of the tire, bladder and membrane layer and the initial temperature of the tire are entered as initial data. Furthermore, the identification data of the real-time control mode and the predictive control mode are read into the control unit)1. The temperature and pressure are actually measured from the start of vulcanization, and the elapsed time is measured.

ステップP2において、実時間制御モードでタイヤを加
熱し、加硫する。すなわち、加熱媒体をプラテン9,1
0の通路9a、 10aに供給し、スチームおよびガス
のような加熱流体を圧力下でブラダ8aを経て循環させ
、タイヤ30をその内、外から加熱するとともにタイヤ
をモールドユニット7の内壁に圧押する。
In step P2, the tire is heated and vulcanized in real-time control mode. That is, the heating medium is placed between the platens 9 and 1.
0 to the passages 9a, 10a of the mold unit 7, and circulate heating fluids such as steam and gas under pressure through the bladder 8a to heat the tire 30 from inside and outside and press the tire against the inner wall of the mold unit 7. do.

加硫中は、モールドユニット7とタイヤ30との境界の
温度およびブラダユニット8のセンタポストアッセンブ
リィの温度を実測して、単位時間隔Δθ毎に制御ユニッ
ト1に人力する。この単位時間隔Δθは制御の精度に応
じて任意に選定することができる。本例ではタイヤ30
のショルダ部、ビード部およびトレッド部の温度を温度
センサ4a。
During vulcanization, the temperature at the boundary between the mold unit 7 and the tire 30 and the temperature at the center post assembly of the bladder unit 8 are actually measured and input manually to the control unit 1 at every unit time interval Δθ. This unit time interval Δθ can be arbitrarily selected depending on the accuracy of control. In this example, tire 30
A temperature sensor 4a measures the temperature of the shoulder, bead, and tread portions of the vehicle.

4bおよび4Cによって測定する。Measured by 4b and 4C.

ステップP3において、タイヤ30の内部の点における
温度を計算により求め、各時間隔Δθ毎の開始瞬時にシ
ョルダ部、ビード部およびトレッド部における、タイヤ
内部の温度分布を求める。以下、ショルダ部における温
度分布を求める方法について説明する。
In step P3, the temperature at a point inside the tire 30 is determined by calculation, and the temperature distribution inside the tire at the shoulder, bead, and tread portions is determined at the starting instant of each time interval Δθ. Hereinafter, a method for determining the temperature distribution in the shoulder portion will be explained.

本例ではモールドユニット7とタイヤ30との境界の温
度を、この境界位置に配置した温度センサ4a、 4b
、4cによって測定する。本発明者は種々の実験の結果
、この境界にふける真の温度を正確に測定することはき
わめて困難であることを確かめた。
In this example, the temperature at the boundary between the mold unit 7 and the tire 30 is measured by temperature sensors 4a and 4b placed at this boundary position.
, 4c. As a result of various experiments, the present inventor has confirmed that it is extremely difficult to accurately measure the true temperature at this boundary.

第6図は温度センサを種々の位置に配置したときに測定
される温度のばらつきを示すグラフである。温度センサ
を、その温度感知先端をモールドの内側表面から0.5
n+m内方に引込めてモールド内に配置したときの温度
変化を第6図の曲線A1で示す。第6図において、温度
T>1は初期モールド温度、TTは初期タイヤ温度、t
Cはモールドをタイヤと接触させたときの時刻を示すも
のである。
FIG. 6 is a graph showing variations in temperature measured when temperature sensors are placed at various positions. Place the temperature sensor at a distance of 0.5 mm from the inner surface of the mold.
Curve A1 in FIG. 6 shows the temperature change when the mold is retracted inward by n+m and placed in the mold. In FIG. 6, temperature T>1 is the initial mold temperature, TT is the initial tire temperature, t
C indicates the time when the mold was brought into contact with the tire.

一方、温度センサを、その温度感知先端をモールド内側
表面と整列するようにモールド内に配置したときの温度
変化を曲線Aaで示す。また、温度センサを、その感知
先端をモールド内壁面と整列させるようにタイヤに取付
けたときの温度変化を曲線A3で示す。さら、曲線A、
は、温度センサを、その温度感知先端をタイヤ表面から
0.5mm引込めてタイヤに装着したときの温度変化を
示すものである。さらに第6図においては、タイヤとモ
ールドとの境界に右ける真の温度変化(推測したもの)
をも破線曲線A、で示す。一般に、温度センサをモール
ド側に取付けると測定温度は真の温度よりも高くなり、
タイヤ内に装填するときは真の温度よりも低くなること
がわかる。いずれにしてもモールドとタイヤとの境界の
真の温度を実測することは実際上不可能である。したが
って本例においては、モールドとタイヤとの間に境膜層
を導入する。
On the other hand, a curve Aa shows the temperature change when the temperature sensor is placed in the mold so that its temperature sensing tip is aligned with the inner surface of the mold. Further, curve A3 shows the temperature change when the temperature sensor is attached to the tire so that its sensing tip is aligned with the inner wall surface of the mold. Further, curve A,
1 shows the temperature change when the temperature sensor is attached to the tire with its temperature sensing tip retracted 0.5 mm from the tire surface. Furthermore, in Figure 6, the true temperature change (estimated) at the boundary between the tire and the mold is shown.
is also shown by a dashed curve A. Generally, when a temperature sensor is attached to the mold side, the measured temperature will be higher than the true temperature.
It can be seen that when loaded into the tire, the temperature becomes lower than the true temperature. In any case, it is practically impossible to actually measure the true temperature at the boundary between the mold and the tire. Therefore, in this example, a membrane layer is introduced between the mold and the tire.

同様の理由により温度センサ5aとブラダ8aとの間に
も境膜層を導入する。
For the same reason, a membrane layer is also introduced between the temperature sensor 5a and the bladder 8a.

第7図は上述したようにして導入した境膜層を加味した
熱伝達モデルを示す図である。すなわち、温度センサ4
aとタイヤ30との間に第1の境膜層B1を導入し、ブ
ラダ8aと温度センサ5aとの間に第2の境膜層B2を
導入している。第1境膜層B1の厚さはモールドユニッ
ト7の材質、温度センサ4aの種類および感度、モール
ドの内壁面と温度センサ4aの温度感知先端との間の距
離によって決まる。また、第2境膜層B2の厚さは、温
度センサ5aの種類、感度および位置と、加熱流体の状
態、すなわち材料、撹拌の程度等によって決まる。この
ような第1および第2の境膜層B、およびB2の厚さは
予め実験的に決めることができる。
FIG. 7 is a diagram showing a heat transfer model that takes into account the membrane layer introduced as described above. That is, temperature sensor 4
A first membrane layer B1 is introduced between the tire 30 and the tire 30, and a second membrane layer B2 is introduced between the bladder 8a and the temperature sensor 5a. The thickness of the first membrane layer B1 is determined by the material of the mold unit 7, the type and sensitivity of the temperature sensor 4a, and the distance between the inner wall surface of the mold and the temperature sensing tip of the temperature sensor 4a. Further, the thickness of the second boundary film layer B2 is determined by the type, sensitivity, and position of the temperature sensor 5a, the state of the heated fluid, that is, the material, the degree of stirring, and the like. The thicknesses of such first and second membrane layers B and B2 can be determined experimentally in advance.

次に、ステップP3においては、タイヤ30の内部の温
度分布を、以下に述べる要素a)〜e)を考慮して熱拡
散理論により演算して求める。
Next, in step P3, the temperature distribution inside the tire 30 is calculated and calculated based on thermal diffusion theory in consideration of the following elements a) to e).

要素a) ゲージデータ タイヤ30およびブラダ8aのゲージ、すなわち厚さは
実測または計算により求める。また、第1および第2の
境膜層B1およびB2のゲージは、モールドの材質、温
度センサ4a、 5aの種類、感度および位置、スチー
ム、ガス、水等の加熱流体の種類、供給時間、混合割合
といった加熱流体の供給状態等の種々の要因によって決
めることができる。
Element a) Gauge Data The gauge, ie, the thickness, of the tire 30 and bladder 8a is determined by actual measurement or calculation. In addition, the gauges of the first and second film layers B1 and B2 are determined by the material of the mold, the type, sensitivity and position of the temperature sensors 4a and 5a, the type of heating fluid such as steam, gas, water, etc., supply time, and mixing. It can be determined by various factors such as the supply conditions of the heating fluid, such as the ratio.

実際には、境膜層B、、 B2のゲージは実験的に決め
る。これらのゲージデータは入カニニット2を用いて制
御ユニット1に入力する。
In reality, the gauges of the membrane layers B, B2 are determined experimentally. These gauge data are input to the control unit 1 using the input unit 2.

要素b) 熱拡散係数データ 後述するように、タイヤ30内部の温度は有限差分法に
よって推定するが、タイヤは複数の異なる材料で構成さ
れている複合構造を有しているので、そのままでは有限
差分法により温度分布を求めることはできない。そこで
本例においては、平均熱拡散係数を導入する。この平均
熱拡散係数を計算により求めるために、タイヤを構成す
る種々の材料の熱拡散係数を人カニニット2により制御
ユニット1に入力する。今、α1〜α5およびG+”G
sを第1境膜層61、タイヤトレッドおよびカーカス、
ブラダ8aおよび第2境膜層B2のそれぞれ熱拡散係数
および厚さであるとすると、平均熱拡散係数冴は次式に
より計算することができる。
Element b) Thermal Diffusion Coefficient Data As will be described later, the temperature inside the tire 30 is estimated by the finite difference method, but since the tire has a composite structure made up of multiple different materials, the finite difference method is used as is. Temperature distribution cannot be determined by the method. Therefore, in this example, an average thermal diffusion coefficient is introduced. In order to obtain this average thermal diffusion coefficient by calculation, the thermal diffusion coefficients of various materials constituting the tire are inputted to the control unit 1 by the operator 2. Now α1 to α5 and G+”G
s as a first film layer 61, a tire tread and a carcass;
Assuming that the thermal diffusivity and thickness of the bladder 8a and the second membrane layer B2 are respectively, the average thermal diffusivity can be calculated by the following equation.

また、熱拡散係数α1は次式により計算することができ
る。
Further, the thermal diffusion coefficient α1 can be calculated using the following equation.

K+ ここで、 K1・・・熱伝導率 CP□・・・比熱 ρ1・・・密度 である。K+ here, K1...Thermal conductivity CP□・・・Specific heat ρ1...density It is.

要素C) 初期温度データ 加硫を行う前に、ブラダ8aおよび生タイヤ30の表面
温度を非接触形の赤外温度計または接触形の温度計によ
り測定して入カニニット2を介して制御ユニット1に入
力する。
Element C) Initial Temperature Data Before performing vulcanization, the surface temperatures of the bladder 8a and the green tire 30 are measured using a non-contact infrared thermometer or a contact thermometer, and then sent to the control unit 1 via the input unit 2. Enter.

要素d) 測定データ モールドユニット7とタイヤ30との境界の温度および
ブラダユニット8のセンタポストアッセンブリィにおけ
る温度を温度センサ4aおよび5aによって測定し、測
定した温度を表わす信号CIおよびC2を制御ユニット
に供給する。
Element d) Measurement Data The temperature at the boundary between the mold unit 7 and the tire 30 and the temperature at the center post assembly of the bladder unit 8 are measured by temperature sensors 4a and 5a, and signals CI and C2 representing the measured temperatures are sent to the control unit. supply

本例では圧力センサ6aで測定したブラダ内圧を表わす
信号C3も制御ユニッ)1に供給する。
In this example, a signal C3 representing the bladder internal pressure measured by the pressure sensor 6a is also supplied to the control unit)1.

要素e〉 タイヤ内部温度の推定 制御ユニット1に入力された上述したデータに基づいて
タイヤ30の内部の温度分布を制御ユニットにより推定
する。この演算は有限要素法(FBM)または有限差分
法(FDM) によって行うことができる。
Element e> Estimation of Tire Internal Temperature Based on the above-mentioned data input to the control unit 1, the control unit estimates the temperature distribution inside the tire 30. This operation can be performed by the finite element method (FBM) or the finite difference method (FDM).

以下、有限差分法について説明する。演算時間の短縮を
図るために、第7図に示すように1次元モデルを考え、
タイヤ30内部の有限個数の点P InF3−m−の温
度を計算により求める。第7図に示すようにこれらの点
は一定の間隔ΔXだけ相互に離間させる。本例では、温
度センサ4aと5aとの間の距離りを10個の区間に等
分し、これらの区間の境界の温度を単位時間隔Δθの各
開始瞬時において計算する。この単位時間隔Δθは0.
5〜10.0秒の範囲内で任意に設定できるようになっ
ている。第1の点P0から距離Xだけ離れた点Pt に
おける、時刻θから単位時間隔Δθだけ経過したときの
温度t (X、θ+Δθ)は以下の差分式により計算す
ることができる。
The finite difference method will be explained below. In order to reduce the calculation time, we consider a one-dimensional model as shown in Figure 7,
The temperature at a finite number of points P InF3-m- inside the tire 30 is calculated. As shown in FIG. 7, these points are spaced apart from each other by a constant distance ΔX. In this example, the distance between the temperature sensors 4a and 5a is equally divided into 10 sections, and the temperature at the boundary of these sections is calculated at each starting instant of the unit time interval Δθ. This unit time interval Δθ is 0.
It can be set arbitrarily within the range of 5 to 10.0 seconds. The temperature t (X, θ+Δθ) at a point Pt, which is a distance X away from the first point P0, when a unit time interval Δθ has elapsed from time θ can be calculated using the following difference formula.

t(x、  θ+Δθ) = t(x、θ) + C,
(t(X−ΔX、θ)−2t(x、  θ)+t(X+
ΔX、θ))ここに τ:平均熱拡散係数 である。
t(x, θ+Δθ) = t(x, θ) + C,
(t(X-ΔX, θ)-2t(x, θ)+t(X+
ΔX, θ)) where τ is the average thermal diffusivity.

上述した演算を行うに当たっては、タイヤ内部の点およ
び第1境膜層B、の内部の点の初期温度は初期タイヤ温
度に設定し、ブラダおよび第2境膜層B2の内部の点の
初期温度は初期ブラダ温度に設定する。上述したように
、これらの初期タイヤ温度および初期ブラダ温度は入カ
ニニット2により制御ユニット1に予め人力しである。
In performing the above calculation, the initial temperatures of the points inside the tire and the points inside the first membrane layer B are set to the initial tire temperature, and the initial temperatures of the points inside the bladder and the second membrane layer B2 are set to the initial temperature of the points inside the tire and the points inside the first membrane layer B2. is set to the initial bladder temperature. As described above, these initial tire temperatures and initial bladder temperatures are manually input to the control unit 1 by the input unit 2 in advance.

このようにして、各単位時間隔Δθの開始瞬時において
、タイヤ30の内部の温度分布を推定することができる
In this way, the temperature distribution inside the tire 30 can be estimated at the starting instant of each unit time interval Δθ.

周知のように加硫中のゴムの架橋反応は発熱反応であり
、温度推定の精度を向上するには発生される熱を無視す
ることはできない。特にゴムの肉厚が薄いときにはこの
熱の影響を無視することはできない。しかし、一般のF
DMにおいては発生される熱を計算に取込むことはでき
ない。本例においては、発熱の影響を除去するために加
硫の進行に応じて平均熱拡散係数訝の値を変化させるよ
うにする。すなわち、加硫度Vの増大とともに平均熱拡
散係数iの値を増大させることにより実際の温度分布を
一層正確に表わす温度分布を推定することができる。本
例では平均熱拡散係数五の値を次式に従って変化させる
ようにする。
As is well known, the crosslinking reaction of rubber during vulcanization is an exothermic reaction, and the generated heat cannot be ignored in order to improve the accuracy of temperature estimation. The influence of this heat cannot be ignored, especially when the rubber is thin. However, general F
In DM, the heat generated cannot be taken into account in calculations. In this example, in order to eliminate the influence of heat generation, the value of the average thermal diffusivity coefficient is changed as vulcanization progresses. That is, by increasing the value of the average thermal diffusivity i as the degree of vulcanization V increases, it is possible to estimate a temperature distribution that more accurately represents the actual temperature distribution. In this example, the value of the average thermal diffusion coefficient 5 is changed according to the following equation.

2ン=1゜ (1+cff)″ ) ここに 7xo=初期平均熱拡散係数 C,n:ゴムの組成により決まる定数 V:演算した最小加硫度 上述した差分方程式におけるdの値を上式にしたがって
変化させることにより、タイヤ内部の温度分布を一層正
確に求めることができる。
2 = 1゜ (1 + cff)'') where 7xo = initial average thermal diffusion coefficient C, n: constant determined by the composition of the rubber V: calculated minimum vulcanization degree The value of d in the above-mentioned difference equation is calculated according to the above formula. By changing the temperature distribution, the temperature distribution inside the tire can be determined more accurately.

架橋反応により発生する熱の影響は上述した方法以外の
他の種々の方法で補償することができる。
The effect of heat generated by the crosslinking reaction can be compensated for by various methods other than those described above.

例えば演算により求めた加硫度から最小加硫度の変化Δ
Vを求め、次にこのΔVから反応熱量ΔQを計算により
求め、この熱量ΔQから反応による温度上昇Δtを計算
し、このΔtを用いる直線近似により、演算して求めた
温度分布を補正することができる。
For example, the change Δ in the minimum degree of vulcanization from the degree of vulcanization determined by calculation
Determine V, then calculate the reaction heat amount ΔQ from this ΔV, calculate the temperature rise Δt due to the reaction from this heat amount ΔQ, and correct the calculated temperature distribution by linear approximation using this Δt. can.

また、タイヤ内部の温度分布の推定は、FDMの代わり
にFEMによって行うこともでき、この場合にも同様の
結果が得られる。しかし、FBMはFDMよりも演算ス
テップ数が多くなるので、FDMの方が望ましい。
Moreover, the estimation of the temperature distribution inside the tire can also be performed by FEM instead of FDM, and similar results can be obtained in this case as well. However, since FBM requires more calculation steps than FDM, FDM is more desirable.

ステップP、において、タイヤ内部の最低温度を所定の
限界温度、例えば100℃と比較し、最低温度が限界温
度を超えるときは、ステップP5において温度分布から
加硫度分布を計算する。すなわち、温度が低い間は加硫
度分布は求めず、成る限界温度を超えてから加硫度分布
を求めるようにすることにより必要な演算工数を少なく
するようにしている。第7図に示すように、タイヤショ
ルダ部においてはタイヤゲージ内に7個の測定点P2〜
P8を設定しており、これらの点における加硫度の値を
、これらの点の推定した温度から計算により求めている
。すなわち、各単位時間隔Δθの初期において、これら
の点における等価加硫度Vを以下のアルレニウスの式に
より計算する。
In step P, the minimum temperature inside the tire is compared with a predetermined limit temperature, for example 100° C., and when the minimum temperature exceeds the limit temperature, the vulcanization degree distribution is calculated from the temperature distribution in step P5. That is, the degree of vulcanization distribution is not determined while the temperature is low, but is determined after the temperature exceeds the limit temperature, thereby reducing the number of required calculation steps. As shown in Fig. 7, there are seven measurement points P2 to P2 in the tire gauge at the tire shoulder.
P8 is set, and the values of the degree of vulcanization at these points are calculated from the estimated temperatures at these points. That is, at the beginning of each unit time interval Δθ, the equivalent degree of vulcanization V at these points is calculated using the following Arrhenius equation.

ここに E:活性化エネルギー R:気体定数 To:標準温度 T:反応温度 θ:時間 である。このようにして各単位時間隔Δθの開始瞬時に
おいて第8図に示すような加硫度分布が得られる。第8
図において横軸はタイヤの厚み方向における位置を表わ
し、縦軸は加硫度Vを表わしている。加硫度演算ステッ
プP5の開始瞬時θ1において、第1の加硫度分布Mn
+が得られ、単位時間隔Δθの経過後、時刻θ2におい
て次の加硫度分布M。2が得られる。このようにして各
時刻θ1゜θ2. θ3−−−において、加硫度分布M
。l +  M h 2 +!An3−一が得られるこ
とになる。
Here, E: activation energy R: gas constant To: standard temperature T: reaction temperature θ: time. In this way, a vulcanization degree distribution as shown in FIG. 8 is obtained at the starting instant of each unit time interval Δθ. 8th
In the figure, the horizontal axis represents the position in the thickness direction of the tire, and the vertical axis represents the degree of vulcanization V. At the starting instant θ1 of the degree of vulcanization calculation step P5, the first degree of vulcanization distribution Mn
+ is obtained, and after the unit time interval Δθ has elapsed, the next vulcanization degree distribution M at time θ2. 2 is obtained. In this way, each time θ1° θ2. At θ3---, vulcanization degree distribution M
. l + M h 2 +! An3-1 will be obtained.

次に、ステップP6において、最小自乗法を用いて最小
加硫度を計算する。この最小加硫度の求め方について次
に説明する。一般に、最小加硫度が現われる点は温度測
定点と一致していないので、各測定点P2〜P8におけ
る加硫度の中の最小値を最小加硫度として用いることは
できない。第8図に示すように最小加硫度が現われる点
は一定しておらず、時間の経過とともにモールド側にず
れて行くことになる。
Next, in step P6, the minimum degree of vulcanization is calculated using the least squares method. How to determine this minimum degree of vulcanization will be explained next. Generally, the point where the minimum degree of vulcanization appears does not coincide with the temperature measurement point, so the minimum value among the degrees of vulcanization at each measurement point P2 to P8 cannot be used as the minimum degree of vulcanization. As shown in FIG. 8, the point at which the minimum degree of vulcanization appears is not constant, and shifts toward the mold side as time passes.

各加硫度分布における最小加硫度V T lは最小自乗
法により次のようにして計算する。本例では加硫度分布
は次の2次関数によって表わされるものであるとする。
The minimum degree of vulcanization V T l in each degree of vulcanization distribution is calculated as follows using the method of least squares. In this example, it is assumed that the vulcanization degree distribution is expressed by the following quadratic function.

V=AX”+ BX + C 各点における加硫度値の2次曲線からの誤差d1となる
ように係数A、 BおよびCを決める。次に最小加硫度
V t tとその点の位置XTIを以下のようにして求
める。
V=AX”+BX+C Coefficients A, B, and C are determined so that the error d1 from the quadratic curve of the degree of vulcanization value at each point is determined. Next, determine the minimum degree of vulcanization V t t and the position of that point. Find XTI as follows.

vTt・A(−8/2A)24 B(−8/2A) +
 CXtt=−8/2A 最小加硫度の値は、2次関数よりも高次の関数を用いる
最小自乗法によって求めることも勿論可能である。
vTt・A(-8/2A)24 B(-8/2A)+
CXtt=-8/2A Of course, the value of the minimum degree of vulcanization can also be determined by the method of least squares using a function higher than a quadratic function.

上述したようにして、各単位時間隔Δθの開始時に加硫
度分布から最小加硫度を求める。本例では、上述したよ
うに、タイヤの複数個所において同時に温度測定を行っ
ているので、各単位時間隔Δθで複数の最小加硫度が求
められることになるので、これらの中の最小値をタイヤ
内部の最小加硫度として選択する。
As described above, the minimum degree of vulcanization is determined from the degree of vulcanization distribution at the start of each unit time interval Δθ. In this example, as mentioned above, the temperature is measured at multiple locations on the tire at the same time, so multiple minimum degrees of vulcanization are determined at each unit time interval Δθ. Select as the minimum degree of vulcanization inside the tire.

ステップP7においては、上述したようにして求めた最
小加硫度v7が所定の範囲内に入っているか否かを所定
のタイミングθ7において判定する。
In step P7, it is determined at a predetermined timing θ7 whether the minimum degree of vulcanization v7 determined as described above is within a predetermined range.

すなわち、最小加硫度Vrを最大および最小加硫度VM
AXおよびVMINと比較する。これと同時に所定の圧
力が所定の期間θアだけブラダに与えられたか否かを判
定する。ここでv、AX > v、 >v14.。
That is, the minimum degree of vulcanization Vr is the maximum and minimum degree of vulcanization VM
Compare with AX and VMIN. At the same time, it is determined whether a predetermined pressure has been applied to the bladder for a predetermined period θa. Here v, AX > v, > v14. .

が満足していることおよびブラダ内に所定の圧力が所定
の期間θ、与えられたことが確認されたときは、ステッ
プP、において実時間モードを予測モードに切換える。
When it is confirmed that is satisfied and that a predetermined pressure is applied in the bladder for a predetermined period θ, the real-time mode is switched to the prediction mode in step P.

一方、V )IAX > VT >Vll[11が満足
されないときは、第5図のステップP3で示すように予
め決めた期間だけ実時間モードで加硫制御を行う。
On the other hand, when V ) IAX > VT > Vll [11 is not satisfied, vulcanization control is performed in real-time mode only for a predetermined period as shown in step P3 in FIG.

本発明によれば、最小加硫度が予め決めた値に達したと
きに加硫を停止することができる。しかし、本例におい
ては加硫状態をさらに正確に制御するために、加硫機へ
の加熱媒体の供給を停止した後に、加硫の進行を予測す
る予測モードを導入する。すなわち、加圧された加熱流
体のブラダへの供給を時刻θ1において停止した後もタ
イヤの内部温度は第9図に示すように高温に維持される
ので、第10図に示すように加硫はさらに進行すること
になる。第9図においては最小加硫点の温度を示し、通
常の加硫において実時間モードから予測モードに切換え
られる時刻をθ9で示す。この予測モードにおいては、
ステップPloで示すように最小加硫度を連続的に予測
する。
According to the present invention, vulcanization can be stopped when the minimum degree of vulcanization reaches a predetermined value. However, in this example, in order to control the vulcanization state more accurately, a prediction mode is introduced in which the progress of vulcanization is predicted after the supply of heating medium to the vulcanizer is stopped. In other words, even after the supply of the pressurized heating fluid to the bladder is stopped at time θ1, the internal temperature of the tire is maintained at a high temperature as shown in FIG. 9, so vulcanization continues as shown in FIG. It will proceed further. In FIG. 9, the temperature at the minimum vulcanization point is shown, and the time at which the real time mode is switched to the prediction mode in normal vulcanization is shown as θ9. In this prediction mode,
The minimum degree of vulcanization is continuously predicted as shown in step Plo.

予測モードにおいては、加熱流体の供給を停止してから
時間tkだけ経過した後に到達するであろう最小加硫度
vkを、時刻θ、における最小加硫度v1 と、この時
刻θ、よりもn回前のサンプリングを行った時刻θl−
hにおける最小加硫度vi−nを用いる直線的外挿によ
り予測する。この直線的外挿は次式で行うことができる
In the prediction mode, the minimum degree of vulcanization vk that will be reached after a time tk has elapsed since the supply of the heating fluid is stopped is determined by the minimum degree of vulcanization v1 at time θ, and n than this time θ. Time θl− when the previous sampling was performed
Predicted by linear extrapolation using the minimum degree of vulcanization vi-n at h. This linear extrapolation can be performed using the following equation.

k Vk−(Vt −Vt−h)   + Vtここにt、
 = n・Δθである。
k Vk-(Vt -Vt-h) + Vt here t,
= n·Δθ.

予測される最小加硫度vkが所望の加硫度V。The predicted minimum degree of vulcanization vk is the desired degree of vulcanization V.

に達したら、ステップP1□で示すように時刻θ1にお
いて加熱を停止する。次に、ステップP13において加
硫工程を終了し、予測モードを再び実時間モードに切換
える。制御ユニッ)lは加硫停止指令を検知したら加硫
停止信号C4を加硫停止ユニット36に供給する。これ
により加硫停止ユニット36は通常のように冷却および
タイヤの加硫機からの取出し工程を行う。第9図におい
てはブラダ内部の圧力の変化およびブラダに供給される
加熱流体の温度変化を示す。異常が検知された場合には
、実時間モードを強制的に選択し、予め決めた期間に亘
って加硫を継続する。
When reaching the temperature, the heating is stopped at time θ1 as indicated by step P1□. Next, in step P13, the vulcanization process is ended, and the prediction mode is switched to the real-time mode again. When the control unit )l detects the vulcanization stop command, it supplies a vulcanization stop signal C4 to the vulcanization stop unit 36. Thereby, the vulcanization stop unit 36 performs the cooling and removal process of the tire from the vulcanizer as usual. FIG. 9 shows changes in the pressure inside the bladder and changes in the temperature of the heating fluid supplied to the bladder. If an abnormality is detected, the real-time mode is forcibly selected and vulcanization is continued for a predetermined period of time.

第11図の曲線Aで示すように所定の時刻θ、において
最小加硫度が上限値C1を越えているときは、警報を発
生し、予め設定したタイミングで加硫を停止する。この
ような場合には、実時間モードを予測モードに切換えな
い。
As shown by curve A in FIG. 11, when the minimum degree of vulcanization exceeds the upper limit C1 at a predetermined time θ, an alarm is generated and vulcanization is stopped at a preset timing. In such a case, the real-time mode is not switched to the prediction mode.

曲線Bで示すように所定のタイミングθ、において最小
加硫度が上限および下限値C1およびC2の間にあると
きは警報を発生して、予測モードで制御を継続する。
As shown by curve B, when the minimum degree of vulcanization is between the upper and lower limit values C1 and C2 at a predetermined timing θ, an alarm is generated and control is continued in the prediction mode.

曲線Cで示すように、予め決めた加硫停止時刻θ0にお
いて、最小加硫度が下限値C3よりも小さいときは、警
報を発生し、実時間モードのままで加硫を終了する。
As shown by curve C, when the minimum degree of vulcanization is smaller than the lower limit C3 at the predetermined vulcanization stop time θ0, an alarm is generated and vulcanization is ended while remaining in the real-time mode.

また、曲線りで示すように時刻θ0において最小加硫度
が下限値C2は越えているが下限値C4は越えていない
場合には警報を発生するとともに予測モードで加硫を継
続する。第11図において、正常な加硫動作を曲線Eで
示す。
Further, as shown by the curved line, if the minimum degree of vulcanization exceeds the lower limit value C2 at time θ0 but does not exceed the lower limit value C4, an alarm is generated and vulcanization is continued in the prediction mode. In FIG. 11, normal vulcanization operation is shown by curve E.

上述した予測モードを導入することにより、加硫をきわ
めて精度良く制御することができ、加硫不足や加硫過剰
を有効に防ぐことができ、したがって加硫時間を短縮す
ることができる。予測モードを導入しないと、第10図
に示すように加硫度にV、の誤差が生ずる恐れがある。
By introducing the above-mentioned prediction mode, vulcanization can be controlled with extremely high accuracy, under-vulcanization and over-vulcanization can be effectively prevented, and therefore vulcanization time can be shortened. If a prediction mode is not introduced, there is a risk that an error of V in the degree of vulcanization will occur as shown in FIG.

上述したように、本発明の加硫制御方法によれば、タイ
ヤとモールドとの境界の温度およびブラダユニットのセ
ンタポストアッセンブリィの温度からタイヤ内部の温度
分布を推定し、この推定した温度分布から加硫度分布を
計算し、この加硫度分布から最小加硫度を求めている。
As described above, according to the vulcanization control method of the present invention, the temperature distribution inside the tire is estimated from the temperature at the boundary between the tire and the mold and the temperature of the center post assembly of the bladder unit, and from this estimated temperature distribution. The vulcanization degree distribution is calculated, and the minimum vulcanization degree is determined from this vulcanization degree distribution.

したがって、最小加硫点がタイヤゲージ方向に移動して
も最小加硫度を正確に検出することができ、したがって
加硫を正確にかつ高い信頼度を以て制御することができ
る。
Therefore, even if the minimum vulcanization point moves in the direction of the tire gauge, the minimum degree of vulcanization can be accurately detected, and therefore vulcanization can be controlled accurately and with high reliability.

さらに本例においては、最小加硫度が予め決めた値に達
した後は実時間モードを予測モードに切換え、加熱流体
の供給を停止した後に到達するであろう最小加硫度の値
を予測するようにしている。
Furthermore, in this example, after the minimum degree of vulcanization reaches a predetermined value, the real-time mode is switched to the prediction mode, and the value of the minimum degree of vulcanization that will be reached after the supply of heating fluid is stopped is predicted. I try to do that.

このような予測モードを導入することにより、冷却およ
びモールドからのタイヤの取出し中の加硫の進行をも考
慮することができ、したがってさらに正確な加硫制御が
でき、しかも過剰加硫を有効に防止することができる。
By introducing such a predictive mode, the progress of vulcanization during cooling and removal of the tire from the mold can also be taken into account, thus allowing for more precise vulcanization control and effectively eliminating over-vulcanization. It can be prevented.

したがって、本発明によれば加硫時間を最短とすること
ができ、加熱媒体の量を大幅に減少することができ、し
かも加硫されたタイヤの特性を正確かつ信頼性高く所望
のものとすることができる。
Therefore, according to the present invention, the vulcanization time can be minimized, the amount of heating medium can be significantly reduced, and the properties of the vulcanized tire can be accurately and reliably achieved as desired. be able to.

さらに、ブラダ8a内部の温度を測定する温度センサ5
aをブラダユニットのセンタポストアッセンブリィに取
付けたため、タイヤとブラダとの境界の温度を正確に推
定することができ、さらに温度センサは破損しにくくな
るとともにメインテナンスも改善されることになる。
Furthermore, a temperature sensor 5 that measures the temperature inside the bladder 8a
Since the temperature sensor is attached to the center post assembly of the bladder unit, the temperature at the boundary between the tire and the bladder can be accurately estimated, and the temperature sensor is less likely to be damaged and maintenance is improved.

本発明者等は種々の実験を行った結果、ブラダユニット
に対する加熱流体としてガスやスチームを用いるガス加
硫を行う場合には、タイヤの円周方向だけでなく軸方向
にも温度差が生ずることを確かめた。特にタイヤの軸方
向には10℃程度の温度差が現われることがある。した
がって、最小加硫点は一般にタイヤの下側部分に現われ
ることになる。この場合には加硫時間は一般に長くなり
易く、加硫工程を十分改善できない場合もある。本発明
による加硫制御方法の好適例においては上述した問題を
簡単に解決することができる。
As a result of various experiments, the present inventors have found that when performing gas vulcanization using gas or steam as the heating fluid for the bladder unit, a temperature difference occurs not only in the circumferential direction of the tire but also in the axial direction. I confirmed that. In particular, a temperature difference of about 10° C. may appear in the axial direction of the tire. Therefore, the minimum vulcanization point will generally appear in the lower portion of the tire. In this case, the vulcanization time generally tends to be long, and the vulcanization process may not be sufficiently improved. In a preferred embodiment of the vulcanization control method according to the present invention, the above-mentioned problems can be easily solved.

第12図は加硫機の別の例を示す線図的断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing another example of the vulcanizer.

本例において第2図に示した部分と同じ部分には第2図
と同じ符号を付けて示す。本例ではブラダ8a内部での
温度差を軽減するために、加熱流体を4本の噴出ノズル
45からブラダ内部に噴射する。これらのノズル45は
円周方向に見て互いに90°ずつ離間させて下側ブラダ
リングアッセンブリィ46に取付ける。第13図に示す
ように、中央孔45aを有する噴射ノズル45をマウン
ト47に螺着し、このマウントを、それに形成した通路
47aが下側ブラダリングアッセンブリィ46に形成し
た通路46aと連通ずるようにアッセンブリィに溶接す
る。
In this example, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In this example, in order to reduce the temperature difference inside the bladder 8a, heating fluid is injected into the inside of the bladder from four jet nozzles 45. These nozzles 45 are mounted on a lower bladder ring assembly 46 spaced apart by 90 degrees from each other in the circumferential direction. As shown in FIG. 13, an injection nozzle 45 having a central hole 45a is threaded onto a mount 47 such that a passageway 47a formed therein communicates with a passageway 46a formed in a lower bladder ring assembly 46. weld to the assembly.

このように構成するとスチームやガスのような加熱流体
は約30〜45°の拡散角βに亘ってノズル45から噴
射されることになり、したがって流体はブラダ内で十分
に撹拌され、ブラダ内の温度は均一となる。
With this configuration, a heated fluid such as steam or gas is injected from the nozzle 45 over a diffusion angle β of approximately 30 to 45 degrees, and therefore the fluid is sufficiently stirred within the bladder. The temperature becomes uniform.

第14図はブラダ8aの上側部分Hと下側部分Gとの温
度差を示すグラフである。曲線Aは従来の方法を示し、
この場合の温度差は10℃よりも大きくなっている。一
方、本発明では曲線Bで示すように温度差を大幅に減少
することができる。
FIG. 14 is a graph showing the temperature difference between the upper part H and the lower part G of the bladder 8a. Curve A shows the conventional method;
The temperature difference in this case is greater than 10°C. On the other hand, in the present invention, as shown by curve B, the temperature difference can be significantly reduced.

第15図は本発明の方法におけるタイヤビード部とブラ
ダユニットのセンタポストアッセンブリィの温度変化を
示すグラフである。これらの部位の温度の差はきわめて
小さくなっていることがわかる。また、第16図は従来
の方法におけるこれらの部位の温度差を示すものであり
、大きな温度差が現われている。上述した噴射ノズル4
5を用いることによってタイヤのトレッド部およびショ
ルダ部の温度と、ブラダユニットのセンタポストアッセ
ンブリィの温度との差を著しく減少させることができた
FIG. 15 is a graph showing temperature changes in the tire bead and the center post assembly of the bladder unit in the method of the present invention. It can be seen that the difference in temperature between these parts is extremely small. Further, FIG. 16 shows the temperature difference between these parts in the conventional method, and a large temperature difference appears. The above-mentioned injection nozzle 4
By using No. 5, it was possible to significantly reduce the difference between the temperature of the tread and shoulder portions of the tire and the temperature of the center post assembly of the bladder unit.

次に、PSR175R14のタイヤを加硫する際の本発
明の加硫制御方法の数例を比較例とともに説明する。こ
れらの例においては加硫以外の条件は同一とした。また
、タイヤの品質性能としては、通常のドラム試験装置を
用いてタイヤのベルトおよびカーカスの耐久性能を測定
した。所定の時間に亘って所定の速度で、所定の負荷を
与えながらタイヤを回転させた後ベルトおよびカーカス
のエツジに剥離が生ずるか否かおよび剥離が生じた場合
その程度がどの位であるかを検査した。この試験の結果
を次の表■に示す。
Next, several examples of the vulcanization control method of the present invention when vulcanizing a PSR175R14 tire will be described together with comparative examples. In these examples, conditions other than vulcanization were the same. In addition, as for the quality performance of the tire, the durability performance of the tire belt and carcass was measured using an ordinary drum testing device. After rotating the tire at a predetermined speed and under a predetermined load for a predetermined period of time, whether or not delamination occurs at the edges of the belt and carcass, and if so, to what extent. Inspected. The results of this test are shown in the following table (■).

この表Iにおいては、既知の方法にによって製造したタ
イヤの性能を100に正規化して表示した。
In Table I, the performance of tires manufactured by known methods is normalized to 100.

表   ■ 上表■から明らかなように、本発明によれば高い再現性
を以てタイヤを製造することができるとともに製造した
タイヤの性能はきわめて優れている。
Table 2 As is clear from Table 2 above, according to the present invention, tires can be manufactured with high reproducibility, and the performance of the manufactured tires is extremely excellent.

次の表■は本発明による加硫制御方法のいくつかの例を
従来の加硫制御方法による比較例とともに示すものであ
る。
The following table (1) shows some examples of the vulcanization control method according to the present invention, together with comparative examples using the conventional vulcanization control method.

上述した表■においてN011〜30例が本発明の方法
によって製造したタイヤであり、Nα4〜12の例が従
来の方法によって製造したタイヤである。
In the above-mentioned Table (2), examples No. 11 to 30 are tires manufactured by the method of the present invention, and examples No. 4 to 12 are tires manufactured by the conventional method.

表Hの温度実測点は第17図に示す通りである。ここで
点Aはモールドとタイヤとの境界であり、点Cはタイヤ
表面内である。したがって点Cで温度測定を行うとタイ
ヤ表面に小さな孔が残るが、成るタイヤではそのように
小さな孔は無視できる。
The temperature measurement points in Table H are as shown in FIG. Here, point A is the boundary between the mold and the tire, and point C is within the tire surface. Therefore, if the temperature is measured at point C, a small hole will remain on the tire surface, but such a small hole can be ignored in the tire.

本発明によれば、ブラダ側の温度はブラダユニットのセ
ンタポスト位置Hで測定する。また、点Mはブラダユニ
ットに連結された導入パイプまたは導出パイプの内部で
ある。良好なタイヤ性能を得るためにはトレッド表面お
よび最小加硫点の温度変動は上1゜0℃よりも小さいも
のとする必要があるとともにプライの温度差は上2゜0
℃よりも小さくする必要がある。また、最小加硫度の変
動は、理想的加硫度を10.0とするとき±0.5以内
でなければならない。加硫時間は理想的な加硫時間から
のずれをパーセントで表わしている。この加硫時間のず
れは±2.0%以内とする必要がある。上述した幾つか
のパラメータがそれぞれの限界値を外れるときは制御の
精度および信頼度が劣゛化することになる。k4.5お
よび6の例から分かるよ−うに境膜層を導入しないと、
タイヤ内部の温度分布を正確に推定することができず、
したがって加硫度に大きな誤差が生じてしまう。また、
No、11の例のように有限要素法(FEM>を用いる
と温度変動を小さな値に抑えることができるが、演算工
数が非常に多くなり実際の製造に適用できない。
According to the present invention, the temperature on the bladder side is measured at the center post position H of the bladder unit. Further, point M is inside the introduction pipe or the outlet pipe connected to the bladder unit. In order to obtain good tire performance, the temperature fluctuations on the tread surface and the minimum vulcanization point must be less than 1°C above, and the temperature difference between the plies must be less than 2°C above.
It needs to be smaller than ℃. Further, the variation in the minimum degree of vulcanization must be within ±0.5 when the ideal degree of vulcanization is 10.0. The vulcanization time is expressed as a percentage deviation from the ideal vulcanization time. This difference in vulcanization time must be within ±2.0%. When some of the above-mentioned parameters deviate from their respective limits, the accuracy and reliability of the control will deteriorate. As can be seen from the examples of k4.5 and 6, if a membrane layer is not introduced,
It is not possible to accurately estimate the temperature distribution inside the tire.
Therefore, a large error occurs in the degree of vulcanization. Also,
If the finite element method (FEM) is used as in example No. 11, temperature fluctuations can be suppressed to a small value, but the number of calculation steps becomes extremely large and it cannot be applied to actual manufacturing.

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、幾
多の変更や変形を加えることができる。
The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be modified and modified in many ways.

上述した実施例ではタイヤのそれぞれショルダ部、ビー
ド部およびトレッド部の複数点における温度を温度セン
サ4a、 4bおよび4Cによって実測したが、本発明
では少なくとも1点において温度を測定すればよい。例
えばショルダ部の温度を測定したり、ショルダ部とビー
ド部の温度を測定するだけでもよい。
In the above-described embodiment, the temperature at multiple points in the shoulder, bead, and tread portions of the tire was actually measured by the temperature sensors 4a, 4b, and 4C, but in the present invention, the temperature may be measured at at least one point. For example, it is sufficient to simply measure the temperature of the shoulder portion or the temperature of the shoulder portion and bead portion.

また、上述した実施例では、第2の温度センサユニット
5は、センタポストアッセンブリィに配置した1個の温
度センサを具えるだけであるが、このセンタボストアッ
センブリィに複数の温度センサを取付けてもよい。
Further, in the embodiment described above, the second temperature sensor unit 5 only includes one temperature sensor disposed on the center post assembly, but a plurality of temperature sensors may be attached to the center post assembly. Good too.

さらに、上述した実施例では温度センサの間に9個の点
P1〜P、を割当てたが、この点の個数は達成すべき精
度や実行すべき演算に応じて任意に決めることができる
Further, in the above embodiment, nine points P1 to P are allocated between the temperature sensors, but the number of points can be arbitrarily determined depending on the accuracy to be achieved and the calculation to be performed.

また、上述した実施例では加硫機への熱の供給を停止し
た後の最小加硫度vkを直線近似法によって予測したが
、他の方法で予測することもできる。
Further, in the above embodiment, the minimum degree of vulcanization vk after stopping the supply of heat to the vulcanizer was predicted by the linear approximation method, but it can also be predicted by other methods.

(発明の効果) 上述した本発明の温度測定方法によれば、モールドユニ
ットとタイヤとの間の境界で測定した温度と、ブラダユ
ニットのセンタボストアッセンブリィにおいて測定した
温度とから、タイヤ内部の温度を演算により推定してい
るので、タイヤ内部の温度を正確かつ信頼性をもって測
定することができる。また、温度センサをブラダユニッ
トのセンタボストアッセンブリィに取付けるので、温度
センサを破損から有効に守ることができるとともにメイ
ンテナンスも非常に容易となり、その結果としてコスト
を低減することができる。
(Effects of the Invention) According to the temperature measuring method of the present invention described above, the temperature inside the tire can be determined from the temperature measured at the boundary between the mold unit and the tire and the temperature measured at the centerbost assembly of the bladder unit. is estimated by calculation, so the temperature inside the tire can be measured accurately and reliably. Furthermore, since the temperature sensor is attached to the centerbost assembly of the bladder unit, the temperature sensor can be effectively protected from damage, and maintenance is also very easy, resulting in cost reduction.

さらに本発明のタイヤ加硫制御方法によれば上述したよ
うにしてタイヤ内部の温度分布を求めた後、これからタ
イヤ内部の加硫度分布を求め、次にこれから最小加硫度
を求め、この最小加硫度に基づいて加硫機への熱の供給
を制御するようにしているため、タイヤ内部において最
小加硫点が移動しても常に正しいタイミングで熱の供給
を停止することができ、所望の性能を有するタイヤを高
い信頼度で製造することができる。
Furthermore, according to the tire vulcanization control method of the present invention, after determining the temperature distribution inside the tire as described above, the vulcanization degree distribution inside the tire is determined from this, and then the minimum degree of vulcanization is determined from this, and this minimum Since the supply of heat to the vulcanizer is controlled based on the degree of vulcanization, even if the minimum vulcanization point moves inside the tire, the supply of heat can always be stopped at the correct timing. It is possible to manufacture tires with high reliability with high performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるタイヤ加硫制御方法を実施する装
置の構成を示すブロック図、 第2図は加硫機の構成を示す線図的断面図、第3図は同
じくその詳細な構成を示す断面図、第4図は同じくその
ブラダユニットのセンタボストアッセンブリィの構成を
示す断面図、第5図は本発明のタイヤ加硫制御方法の一
実施例の順次の工程を示すフローチャート、第6図は温
度センサを種々の部位に配置したときの温度変動を示す
グラフ、 第7図は本発明により導入した熱拡散モデルを示す図、 第8図はタイヤ内部の加硫度分布の変化を示すグラフ、 第9図は最低温度の変化を示すグラフ、第10図は最小
加硫度の変化を示すグラフ、第11図は種々の異常状態
下での最小加硫度の変化を示すグラフ、 第12図は加硫機の他の実施例の構成を示す断面図、 第13図は同じくその噴射ノズルの構成を示す断面図、 第14図はブラダ内部の温度差を示すグラフ、第15図
は本発明の方法におけるブラダ内部の温度差を示すグラ
フ、 第16図は従来の方法におけるブラダ内部の温度差を示
すグラフ、 第17図は種々の温度測定点を示す線図である。 ■・・・制御ユニット   2・・・入カニニット3・
・・センサユニット 4・・・第1温度センサユニット 5・・・第2温度センサユニット 6・・・圧力センサユニット 4a、 4b、 4c・・・温度センサ5c・・・温度
センサ    7・・・モールドユニット訃・・ブラダ
ユニット  8a・・・ブラダ特許出願人 株式会社 
ブリヂストン 第1図 第4図 第5図 第6図 ル フ“ラグ゛ケ゛Σシ゛ 第9図 第11図 びV   吻  弓間θ 第12図 第13図 7、″ 46σ 第14図 O悦泉9かム 、木発日只の力3ム イ夫糸りン 4婿号
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for carrying out the tire vulcanization control method according to the present invention, FIG. 2 is a diagrammatic sectional view showing the configuration of a vulcanizer, and FIG. 3 is a detailed diagram of the same. 4 is a sectional view showing the configuration of the centerbost assembly of the bladder unit. FIG. 5 is a flowchart showing the sequential steps of an embodiment of the tire vulcanization control method of the present invention. The figure is a graph showing temperature fluctuations when temperature sensors are placed at various locations, Figure 7 is a graph showing the thermal diffusion model introduced by the present invention, and Figure 8 is a graph showing changes in the degree of vulcanization distribution inside the tire. Figure 9 is a graph showing changes in minimum temperature; Figure 10 is a graph showing changes in minimum degree of vulcanization; Figure 11 is a graph showing changes in minimum degree of vulcanization under various abnormal conditions; Figure 12 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the vulcanizer, Figure 13 is a cross-sectional view showing the configuration of the injection nozzle, Figure 14 is a graph showing the temperature difference inside the bladder, and Figure 15 is a graph showing the temperature difference inside the bladder. FIG. 16 is a graph showing the temperature difference inside the bladder in the method of the present invention, FIG. 16 is a graph showing the temperature difference inside the bladder in the conventional method, and FIG. 17 is a diagram showing various temperature measurement points. ■... Control unit 2... Crab knit 3.
...Sensor unit 4...First temperature sensor unit 5...Second temperature sensor unit 6...Pressure sensor unit 4a, 4b, 4c...Temperature sensor 5c...Temperature sensor 7...Mold Unit death... Bladder unit 8a... Bladder patent applicant Co., Ltd.
Bridgestone Fig. 1 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Ruff "Lag Σ" Fig. 9 Fig. 11 and V Snout Yuma θ Fig. 12 Fig. 13 Fig. 7,'' 46σ Fig. 14 O Yusen 9? Mu, Kibatsu Hidada's Power 3 Mui Husband 4 Son-in-law

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ゴムまたはプラスチック物体を加熱するとともにそ
の外形を規定するモールドユニットと、この物体を加熱
するとともにモールドユニットに押圧するブラダおよび
センタポストアッセンブリィを有するブラダユニットと
を具える加硫機によって加硫される物体の内部の少なく
とも1点の温度を測定するに当り、前記モールドユニッ
トと物体との界面また はその近傍に配置された第1の温度センサにより第1の
温度を求める温度測定工程と、 前記ブラダユニットのセンタポストアッセ ンブリィに配置された第2の温度センサによって第2の
温度を求める温度測定工程と、 前記第1および第2の測定温度に基づいて 物体内部の点の温度を演算する工程とを具えることを特
徴とする加硫物体の内部温度測定方法。 2、前記演算工程が、物体を通る直線に沿った複数の点
の温度を演算により導出して物体内部の温度分布を求め
るものであって、第1の温度センサと物体との間に第1
の境膜層を導入し、前記第2温度センサとブラダとの間
に第2の境膜層を導入し、これら第1および第2の境膜
層を通る熱拡散を考慮して前記複数点の温度を演算によ
り求めることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
温度測定方法。 3、前記演算工程が、前記物体、第1および第2の境膜
層の熱拡散係数および厚さから平均熱拡散係数を演算す
る工程と、この平均熱拡散係数を用いる有限要素法によ
って物体内部の複数点の温度を演算して求める工程とを
含む特許請求の範囲第2項記載の温度測定方法。 4、モールドユニットと、ブラダおよびセンタポストア
ッセンブリィを有するブラダユニットとを具えるタイヤ
加硫機への熱の供給を制御してタイヤの加硫を制御する
に当り、 第1の温度センサによって前記モールドユ ニットとタイヤとの境界またはその近傍における少なく
とも1点の第1の温度をタイヤ加硫中測定する工程と、 第2の温度センサによって前記ブラダユニ ットのセンタポストアッセンブリィにおける第2の温度
をタイヤ加硫中測定する工程と、前記第1および第2の
温度からタイヤ内部 の温度分布を演算する工程と、 前記温度分布からタイヤ内部の加硫度分布 を推定する工程と、 このタイヤ内部の加硫度分布からその最小 加硫度を検出する工程と、 この最小加硫度に応じて加硫機への熱の供 給を停止するタイミングを決定する工程とを具えること
を特徴とするタイヤ加硫制御方法。 5、前記最小加硫度が予め決めた上限および下限加硫度
の範囲内に入ったときに実時間制御モードを予測制御モ
ードに切換え、加硫機への熱の供給を停止した後の冷却
期間およびタイヤを加硫機から取出す期間中に到達する
であろう最小加硫度を予測し、この予測される最小加硫
度が所望の値に到達すると判断されるときに加硫機への
熱の供給を停止するタイミングを決定することを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載のタイヤ加硫制御方法。
[Claims] 1. A mold unit that heats a rubber or plastic object and defines its outer shape, and a bladder unit that heats the object and presses the object against the mold unit and has a center post assembly. In measuring the temperature at at least one point inside the object to be vulcanized by the vulcanizer, the first temperature is determined by a first temperature sensor disposed at or near the interface between the mold unit and the object. a temperature measuring step; a temperature measuring step of determining a second temperature using a second temperature sensor disposed in a center post assembly of the bladder unit; and determining a point inside the object based on the first and second measured temperatures. A method for measuring the internal temperature of a vulcanized object, the method comprising: calculating the temperature of a vulcanized object. 2. In the calculation step, the temperature at a plurality of points along a straight line passing through the object is derived by calculation to determine the temperature distribution inside the object, and the first temperature sensor is located between the first temperature sensor and the object.
A second capillary layer is introduced between the second temperature sensor and the bladder, and the plurality of points are 2. The temperature measuring method according to claim 1, wherein the temperature of the temperature is determined by calculation. 3. The calculating step includes calculating an average thermal diffusivity from the thermal diffusivity and thickness of the object, the first and second membrane layers, and calculating the inside of the object by a finite element method using the average thermal diffusivity. 3. The temperature measuring method according to claim 2, further comprising the step of calculating and determining temperatures at a plurality of points. 4. In controlling tire vulcanization by controlling the supply of heat to a tire vulcanizer comprising a mold unit and a bladder unit having a bladder and a center post assembly, the first temperature sensor measuring a first temperature at at least one point at or near the boundary between the mold unit and the tire during tire vulcanization; and measuring a second temperature at the center post assembly of the bladder unit using a second temperature sensor; a step of measuring during vulcanization, a step of calculating a temperature distribution inside the tire from the first and second temperatures, a step of estimating a degree of vulcanization distribution inside the tire from the temperature distribution, and a step of vulcanizing the inside of the tire. A tire vulcanization method comprising the steps of: detecting the minimum degree of vulcanization from the sulfurity distribution; and determining the timing to stop supplying heat to the vulcanizer according to the minimum degree of vulcanization. Sulfur control method. 5. Cooling after switching the real-time control mode to the predictive control mode when the minimum degree of vulcanization falls within the range of the predetermined upper and lower limits of the degree of vulcanization, and stopping the supply of heat to the vulcanizer. predict the minimum degree of vulcanization that will be reached during the period and during which the tire will be removed from the vulcanizer, and when it is determined that this predicted minimum degree of vulcanization will reach the desired value, 5. The tire vulcanization control method according to claim 4, further comprising determining the timing at which the supply of heat is stopped.
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