(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫用コンテナに、タイヤ加硫用モールドを取り付けて、前記タイヤ加硫用コンテナを加硫用ブラダを備えた加硫機に設置していない状態で前記タイヤ加硫用モールドを予備加熱するタイヤ加硫用モールドの予熱方法であって、
前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面のうち少なくともタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面に向かって加熱気体を吹き付けるとともに、前記タイヤ加硫用コンテナの外側面を加熱することを特徴とするタイヤ加硫用モールドの予熱方法。
【請求項２】
前記加熱気体として、不活性ガスを使用する請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドの予熱方法。
【請求項３】
前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面を覆う位置で、このタイヤ成形面とすき間をあけてシール部材を配置し、前記すき間に前記加熱気体を収容する請求項１または２に記載のタイヤ加硫用モールドの予熱方法。
【請求項４】
前記すき間に収容した加熱気体を回収した後、加熱して前記すき間に還流させる請求項３に記載のタイヤ加硫用モールドの予熱方法。
【請求項５】
タイヤ加硫用モールドが内部に取り付けられるタイヤ加硫用コンテナを備えて、このタイヤ加硫用コンテナを加硫機に設置していない状態で使用されるタイヤ加硫用モールドの予熱装置であって、
前記タイヤ加硫用コンテナの内部に取り付けられた前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面のうち少なくともタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面に向かって吹き付ける加熱気体を供給する注入管と、前記タイヤ加硫用コンテナの外側に取り付けられる加熱体とを有することを特徴とするタイヤ加硫用モールドの予熱装置。
【請求項６】
前記タイヤ加硫用モールドに形成された前記タイヤ成形面を覆う位置で、このタイヤ成形面とすき間をあけて配置されるシール部材を設け、前記すき間に前記加熱気体を収容する構成にした請求項５記載のタイヤ加硫用モールドの予熱装置。
【請求項７】
前記すき間に収容した加熱気体を前記すき間から回収する回収管と、この回収した加熱気体を加熱する加熱器と、この加熱器により加熱した加熱気体を前記注入管を通じて前記すき間に還流させるポンプとを有する請求項６に記載のタイヤ加硫用モールドの予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用モールドの予熱方法および装置に関し、さらに詳しくは、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ加硫用モールドを予熱することができるタイヤ加硫用モールドの予熱方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの製造工程では順次グリーンタイヤが連続的に加硫される。仕様（形状や大きさ等）が異なるタイヤを同じ加硫機で加硫する場合には、加硫機に設置されているタイヤ加硫用モールドを異なるタイヤ加硫用モールドに取り替える。このようにモールドを取り替えた際には、モールドがある程度の高温になっていないとグリーンタイヤの加硫を開始することができないため、所定の温度に達するまで工程に時間ロスが生じる。
【０００３】
このような工程の時間ロスを低減するため、モールドの予熱が行われている。従来のモールドの予熱方法では、例えば、モールドを取り付けた加硫用コンテナの外周面を熱板によって加熱する。実際に温度を高くしたい領域はモールドのタイヤ成形面（タイヤ成形面）であるが、モールドのタイヤ成形面からは熱板から供給された熱が放熱するため、所定の温度までタイヤ成形面を加熱するには必要以上の時間を要するという問題がある。換言すれば、モールドの予熱のために無駄なエネルギーを消費している。
【０００４】
モールドを予熱する別の方法としては、モールドを取り付けた加硫用コンテナの外周面を熱板によって加熱しつつ、モールドの内部に配置した加硫用ブラダに加熱流体を供給して加硫用ブラダをモールドのタイヤ成形面に接触させない状態にしてモールドのタイヤ成形面側から加熱する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、熱板および加硫用ブラダが熱源となり、しかも加熱流体による熱は加硫用ブラダを介してモールドのタイヤ成形面に向かって放熱される。即ち、加熱流体の熱が加硫用ブラダの加熱に消費されているので多大なエネルギーが必要になる。そして、加硫用ブラダを介して加熱流体の熱がモールドの予熱に使用されるので熱伝導効率が悪いという問題がある。また、この方法では、モールドの内部に加硫用ブラダを設置した状態にしなければ予熱を行うことができないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９０５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ加硫用モールドを予熱することができるタイヤ加硫用モールドの予熱方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱方法は、タイヤ加硫用コンテナに、タイヤ加硫用モールドを取り付けて、前記タイヤ加硫用コンテナを加硫用ブラダを備えた加硫機に設置していない状態で前記タイヤ加硫用モールドを予備加熱するタイヤ加硫用モールドの予熱方法であって、前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面のうち少なくともタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面に向かって加熱気体を吹き付けるとともに、前記タイヤ加硫用コンテナの外側面を加熱することを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱装置は、タイヤ加硫用モールドが内部に取り付けられるタイヤ加硫用コンテナを備えて、このタイヤ加硫用コンテナを加硫機に設置していない状態で使用されるタイヤ加硫用モールドの予熱装置であって、前記タイヤ加硫用コンテナの内部に取り付けられた前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面のうち少なくともタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面に向かって吹き付ける加熱気体を供給する注入管と、前記タイヤ加硫用コンテナの外側に取り付けられる加熱体とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面のうち少なくともタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面に向かって加熱気体を吹き付けるので、加熱気体が吹き付けられたタイヤ成形面の温度が上昇する。そのため、加硫用コンテナの外側面から供給される熱がタイヤ加硫用モールドのタイヤ成形面から放熱するとしても、その放熱量を抑えることができる。それ故、短時間にタイヤ加硫用モールドのタイヤ成形面を昇温させるには有利になる。
【００１０】
また、タイヤ成形面に向かって加熱気体を直接吹き付けるので、加熱気体の熱を、タイヤ成形面からの放熱抑制やタイヤ成形面の加熱に有効に利用することができる。それ故、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ加硫用モールドのタイヤ成形面を予熱することが可能になる。これに伴い、加硫工程での時間ロスを低減することができるのでタイヤの生産性向上に寄与する。
【００１１】
ここで、前記加熱気体として例えば、不活性ガスを使用する。窒素ガス等の不活性ガスを使用すれば、単純に空気を用いる場合に比してタイヤ加硫用モールドに錆が発生することを回避できる。
【００１２】
前記タイヤ加硫用モールドに形成されたタイヤ成形面を覆う位置で、このタイヤ成形面とすき間をあけてシール部材を配置し、前記すき間に前記加熱気体を収容することもできる。この場合、前記すき間に加熱気体を留めることができるので、加熱気体の熱を長期に渡って予熱に利用することができる。そのため、エネルギー消費を抑制するには益々有利になる。
【００１３】
前記すき間に収容した加熱気体を回収した後、加熱して前記すき間に還流させることもできる。この場合、加熱気体の熱を無駄にすることなく有効利用できるので、エネルギー消費を抑制するには益々有利になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱装置を縦断面視で例示する説明図である。
【図２】図１の注入管、セクタモールドおよびセグメントを平面視で例示する説明図である。
【図３】図１の予熱装置を右半分縦断面視で例示する説明図である。
【図４】予熱装置の別の実施形態を右半分縦断面視で例示する説明図である。
【図５】予熱装置のさらに別の実施形態を右半分縦断面視で例示する説明図である。
【図６】加熱気体の温度の違いによるタイヤ成形面の温度変化を示すグラフ図である。
【図７】加熱気体の温度に違いによる予熱必要時間を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱方法および予熱装置を、セクショナルタイプのモールドを予熱する場合を例にして、図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１に例示する本発明のタイヤ加硫用モールドの予熱装置（以下、予熱装置という）は、タイヤ加硫用コンテナ１（以下、コンテナ１という）と、コンテナ１の外側に取り付けられる加熱体７と、コンテナ１の内部に加熱気体Ｆを注入する注入管６ａとを備えている。この予熱装置は、コンテナ１が加硫機に設置されていない状態で使用する。
【００１７】
コンテナ１の内部には、セクショナルタイプのタイヤ加硫用モールド８（以下、モールド８という）が取り付けられている。このモールド８は、図２に例示するように、環状に配置されてタイヤトレッドを成形する複数（例えば、８個程度）のセクタモールド９と、タイヤサイドウォールを成形する環状の上側サイドモールド１０ａおよび下側サイドモールド１０ｂとで構成されている。それぞれのモールド８の内側面にタイヤ成形面Ｓが形成されている。図中の一点鎖線は、環状に配置されたセクタモールド９の環状中心線ＣＬを示している。
【００１８】
コンテナ１は、それぞれのセクタモールド９の外周面に取り付けられるセグメント３と、上側サイドモールド１０ａが取り付けられる昇降プレート４と、下側サイドモールド１０ｂが取り付けられるボトムプレート５と、上下移動するコンテナリング２とを備えている。昇降プレート４、コンテナリング２は、油圧シリンダ等により独立別個に上下移動する。セグメント３の外周面およびコンテナリング２の内周面は、下方に向かって外周側に広がって傾斜している。
【００１９】
セグメント３は水平方向にスライド可能に昇降プレート４に吊設されている。セグメント３の外周傾斜面とコンテナリング２の内周傾斜面とはスライド可能に係合されていて、コンテナリング２の上下移動によりセグメント３が水平方向にスライドする。
【００２０】
下方移動させてボトムプレート５の上面に当接したセグメント３は、コンテナリング２を下方移動させることにより、ボトムプレート５の上面上を摺動して、それぞれのセクタモールド１１を環状中心線ＣＬに対して前進移動させる構成になっている。
【００２１】
コンテナリング２をさらに下方移動させて、それぞれのセグメント３とともにセクタモールド１１を環状中心線ＣＬに対して前進移動させることにより、それぞれのセクタモールド９が環状に組み付けられるともに、上側サイドモールド１０ａおよび下側サイドモールド１０ｂと組み付けられてモールド８が型締めされる。
【００２２】
加熱体７は例えば熱板であり、この実施形態では、それぞれのモールド８の外側位置に対応するように、コンテナ１の上面、側面、下面のそれぞれに設置されている。加熱体７は、コンテナ１の外側面の適宜の位置に設置される。
【００２３】
注入管６ａにはヒータ等の加熱器６ｂが設けられている。この加熱器６ｂにより加熱された加熱気体Ｆが注入管６ａを通じて、閉型されたモールド８のタイヤ成形面Ｓに向かって加熱気体Ｆが吹き付けられる。
【００２４】
注入管６ａの先端（注入口）はセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓに対向させることが好ましい。この実施形態では、注入管６ａが中途の位置で屈曲してセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓに向かって延設されている。このように注入管６ａの先端位置を設定することで、注入管６ａを通じて供給される加熱気体Ｆが直接、セクタモールド９のタイヤ成形面Ｓに吹き付けられるようにすることが望ましい。また、加熱気体Ｆは自然に上方移動するので注入管６ａの先端の上下位置は、セクタモールド９のタイヤ成形面Ｓの下端部に設定するとよい。
【００２５】
注入管６ａは、単数本に限らず複数本設けることもできる。複数本の注入管６ａを設ける場合は、その先端（注入口）が環状中心線ＣＬを中心にして周方向に等間隔で配置されることが好ましい。この実施形態のようにセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓだけに注入管６ａの先端を向けるのではなく、セクタモールド９、上側サイドモールド１０ａ、下側サイドモールド１０ｂのそれぞれのタイヤ成形面Ｓに、先端を向けた注入管６ａを設けることもできる。或いは、セクタモールド９および下側サイドモールド１０ｂのタイヤ成形面Ｓだけに、先端を向けた注入管６ａを設けることもできる。
【００２６】
加熱気体Ｆは例えば１００℃〜２１０℃に加熱された気体である。加熱気体Ｆとしては、空気や不活性ガス等を用いる。
【００２７】
以下、本発明によりモールド８を予熱する手順の一例を説明する。この予熱は例えば加硫機の近傍に位置する予熱ステーションにて行う。
【００２８】
図１に例示するようにモールド８を内部に取り付けたコンテナ１を加硫機に設置せずに型締めした状態にする。この状態でコンテナ１の外側面に取り付けた加熱体７を加熱する（発熱させる）。加熱体７の加熱温度は例えば１５０℃〜１９０℃である。また、注入管６ａを通じて図３に例示するように、モールド８のうち少なくともセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓに向かって加熱気体Ｆを吹き付ける。即ち、モールド８に形成さされたタイヤ成形面Ｓのうち少なくもタイヤトレッドを成形するタイヤ成形面Ｓに向かって加熱気体Ｆを吹き付ける。この実施形態ではセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓだけに向かって加熱気体Ｆを吹き付けている。
【００２９】
モールド８には加熱体７から熱が供給されて予備加熱される。この熱は、タイヤ成形面Ｓから放熱されるが、吹き付ける加熱気体Ｆによってタイヤ成形面Ｓは加熱されるので放熱量を抑えることができる。これにより、短時間にタイヤ成形面Ｓを昇温させることができるので、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ成形面Ｓを予熱することが可能になる。尚、セクタモールド９のタイヤ成形面Ｓのみに加熱気体Ｆを吹き付ける場合でも、加熱気体Ｆによる熱はセクタモールド９を介して、上側サイドモールド１０ａおよび下側サイドモールド１０ｂに伝わるので、それぞれのモールド８のタイヤ成形面Ｓを迅速に昇降させるには有効である。
【００３０】
加硫用ブラダを介在させることなく、タイヤ成形面Ｓに加熱気体Ｆを直接吹き付けるので、加熱気体Ｆの熱を、タイヤ成形面Ｓからの放熱抑制やタイヤ成形面Ｓの加熱に有効に利用することができる。それ故、エネルギー消費を抑制して効率的にタイヤ成形面Ｓを予熱するには有利になる。
【００３１】
予熱によってモールド８のタイヤ成形面Ｓが所定の温度まで上昇すると、このコンテナ１を加硫機に設置する。次いで、型開したモールド８の内部にグリーンタイヤを設置し、次いで、モールド８を閉型した後に型締めしてグリーンタイヤの加硫を開始する。したがって、本発明によれば、モールド８の予熱のために加硫機を占有することがない。これにより、加硫機不足に起因するタイヤの生産性低下が生じることはない。
【００３２】
この実施形態では、平面視でセクタモールド９の成形面Ｓに対して直交する向きで加熱気体Ｆが吹き付けられている。加熱気体Ｆを吹き付ける方向は、平面視でセクタモールド９のタイヤ成形面Ｓに対して傾斜する向きにすることもできる。この吹付け方向にした場合、加熱気体Ｆが環状中心線ＣＬを中心にして旋回するように流動するので、タイヤ成形面Ｓの位置による温度のばらつきを小さくして昇温させることができる。
【００３３】
加熱気体Ｆとして例えば窒素ガス等の不活性ガスを使用すれば、単純に空気を用いる場合に比してモールド８に錆が発生することを回避できる。
【００３４】
図４に例示する予熱装置の実施形態では、先の実施形態に対してシール部材６ｃが追加して設けられている。このシール部材６ｃは、それぞれのモールド８のタイヤ成形面Ｓを覆う位置で、これらタイヤ成形面Ｓとすき間ｇをあけて配置される。これにより、シール部材６ｃとそれぞれのモールド８のタイヤ成形面Ｓとによって囲まれるすき間ｇが形成される。そのため、注入管６ａを通じて供給された加熱気体Ｆが、すき間ｇに収容される構成になっている。
【００３５】
シール部材６ｃは例えば円環状である。シール部材６ｃは、例えばグラスウール等の繊維系断熱材、樹脂やゴムやエラストマー等の種々の材料の発泡系断熱材など、いわゆる断熱性に優れた部材を用いることができる。熱拡散係数（温度拡散率）が１ｍｍ2／ｓ以下の断熱材をシール部材６ｃとして用いるとよい。
【００３６】
この実施形態では、すき間ｇに加熱気体Ｆを留めることができるので、加熱気体Ｆの熱を長期に渡って予熱に利用することができる。そのため、エネルギー消費を抑制するには益々有利になる。
【００３７】
図５に例示する予熱装置の実施形態は、図４に例示した実施形態に対して、すき間ｇに収容した加熱気体Ｆをすき間ｇから回収する回収管６ｅと、加熱気体Ｆを注入管６ａを通じてすき間ｇに還流させるポンプ６ｄとが追加して設けられている。注入管６ａと回収管６ｅはシール部材６ｃを貫通していて、回収管６ｅの先端（回収口）は、注入管６ａの先端（注入口）よりも上方に位置している。注入管６ａとポンプ６ｄと回収管６ｅとにより、すき間ｇに加熱気体Ｆを循環させる循環路が形成されている。
【００３８】
この循環路に加熱器６ｂが備わることにより、回収管６ｅを通じて回収された加熱気体Ｆが加熱器６ｂによって加熱されるので、加熱気体Ｆの温度が高温に維持される。加熱気体Ｆは加熱器６ｂによって例えば１００℃〜２１０℃に加熱、維持される。この注入管６ａ、加熱器６ｂ、ポンプ６ｄおよび回収管６ｅの組みを複数設けることにより、上記の循環路を複数形成することもできる。
【００３９】
このようにして、すき間ｇに注入した加熱気体Ｆを循環させるので、加熱気体Ｆの熱を無駄にすることなく有効利用できる。それ故、タイヤ成形面Ｓの予熱に用いるエネルギー消費を抑制するには益々有利になる。
【００４０】
タイヤ成形面Ｓを効率的に予熱するには、回収管６ｅの先端と注入管６ａの先端は、互いにできるだけ離れた位置に配置することが好ましい。例えば、回収管６ｅの先端と注入管６ａの先端は、平面視で対向する位置で反対に向けて配置する。
【００４１】
本発明は、セクショナルタイプのモールドに限らず、タイヤ赤道面でタイヤ幅方向に分割されるいわゆる２分割タイプのタイヤ加硫用モールドを予熱する際にも適用できる。
【実施例】
【００４２】
同一のモールドを図１に例示したようにコンテナに取り付けて閉型状態にして、図４に例示したようにタイヤ成形面を覆う位置にタイヤ成形面と間隔をあけてシール部材を配置し、コンテナの外側面を同条件で加熱し、セクタモールドのタイヤ成形面に吹き付ける加熱気体（窒素ガス）の有無および温度を異ならせて４通りの方法（従来例、実施例１〜３）についてタイヤ成形面の温度を経時的に測定した。その結果を図６に示す。従来例（図６の曲線Ａ）は加熱気体を吹き付けず、実施例１（図６の曲線Ｂ）、実施例２（図６の曲線Ｃ）、実施例３（図６の曲線Ｄ）はそれぞれ、吹き付ける加熱気体の温度を９０℃、１５０℃、２１０℃にした。
【００４３】
図６に示す結果から、実施例１〜３は従来例に比してタイヤ成形面を迅速に昇温できることが分かる。
【００４４】
上記の従来例、実施例１〜３の４通りの予熱方法について、タイヤ成形面の温度が所定の初期温度から予熱完了の所定温度に到達するまでに要する時間（予熱必要時間）を図７にプロットした。図７では従来例、実施例１、実施例２、実施例３がそれぞれ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに相当し、従来例を基準の１００として指数で示している。指数の値が小さい程、予熱必要時間が短いことを意味している。
【００４５】
図７に示す結果から、タイヤ成形面に吹き付ける加熱気体の温度が９０℃以上であれば、予熱時間を従来に比して約５０％程度にできることが分かる。
【符号の説明】
【００４６】
１  タイヤ加硫用コンテナ
２  コンテナリング
３  セグメント
４  昇降プレート
５  ボトムプレート
６ａ  注入管
６ｂ  加熱器
６ｃ  シール部材
６ｄ  ポンプ
６ｅ  回収管
７  加熱体
８  タイヤ加硫用モールド
９  セクタモールド
１０ａ  上側サイドモールド
１０ｂ  下側サイドモールド
ｇ  すき間
Ｆ  加熱気体
Ｓ  タイヤ成形面
【図１】
0006503823.tif 000002
【図２】
0006503823.tif 000003
【図３】
0006503823.tif 000004
【図４】
0006503823.tif 000005
【図５】
0006503823.tif 000006
【図６】
0006503823.tif 000007
【図７】
0006503823.tif 000008