(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫用モールドを加熱して、このモールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する加硫用モールドの洗浄方法において、
前記型付け面とは反対側となる背面に面接触させて蓄熱部材を取り付けて一体化し、この蓄熱部材を前記モールドとともに加熱した後、前記蓄熱部材を前記モールドと一体化したままの状態で前記型付け面に前記ドライアイスを吹き付けて洗浄することを特徴とする加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項２】
前記蓄熱部材として８０Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する部材を用いる請求項１に記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項３】
前記蓄熱部材を、接続された発熱手段によって加熱しつつ、前記型付け面に前記ドライアイスを吹き付ける請求項１または２に記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項４】
前記モールドとしてタイヤ加硫用セクターを対象にする請求項１〜３のいずれかに記載の加硫用モールドの洗浄方法。
【請求項５】
加熱された加硫用モールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する際に用いる加硫用モールドの洗浄支援治具であって、
前記型付け面とは反対側となる背面に面接触する取付面を有して、前記モールドに着脱自在な蓄熱部材を備え、この蓄熱部材が塊状であるとともに、前記ドライアイスを吹き付ける際には前記モールドの背面に取付けられたままの状態にされることを特徴とする加硫用モールドの洗浄支援治具。
【請求項６】
前記蓄熱部材が８０Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する請求項５に記載の加硫用モールドの洗浄支援治具。
【請求項７】
前記ドライアイスを吹き付ける際に前記蓄熱部材に接続された状態になる発熱手段を備えた請求項５または６に記載の加硫用モールドの洗浄支援治具。
【請求項８】
前記モールドがタイヤ加硫用のセクターである請求項５〜７のいずれかに記載の加硫用モールドの洗浄支援治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加硫用モールドの洗浄方法および洗浄支援治具に関するものであり、詳しくは加硫用モールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する際に、大掛かりな設備を用いることなく長時間効率よく洗浄することを可能とする加硫用モールドの洗浄方法および洗浄支援治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤなどのゴム製品の製造工程では、未加硫ゴムからなる成形体を、加硫用モールドを用いて加硫する。加硫用モールドの型付け面には、成形体の含有成分が経時的に付着、堆積するため適時洗浄が行われる。この洗浄方法は種々提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のセクター（タイヤ加硫用モールド）の洗浄方法では、セクターの型付け面とは反対側となる背面を平板状の加熱板に接触させて２４０℃〜２６０℃に加熱する。その後、セクターを加熱板から分離させて別のステージに移動させて、ドライアイスペレットを吹き付けて型付け面に付着した汚れを除去する。加熱されたセクターの型付け面にドライアイスペレットを衝突させると、型付け面の汚れは急激かつ大幅に冷却されて、熱衝撃に基づくクラック等が発生し、効果的に除去されると記載されている。ドライアイスペレットは昇華するので後始末が不要になるという利点もある。
【０００４】
この型付け面には、約−８０℃のドライアイスペレットとともに圧縮空気が激しく吹き付けられるので、洗浄作業を開始すると型付け面の温度は急激に低下する。型付け面の温度とともに汚れの温度も低下して汚れに発生する熱衝撃が小さくなるので、洗浄効率が著しく低下する。
【０００５】
洗浄作業開始から一定時間経過した後は汚れが取れ難くなるので、洗浄時間が長時間となり、これにともない型付け面の温度はさらに低くなる悪循環に陥る。洗浄時間の長期化にともないドライアイスペレットの消費量が増加するというデメリットもある。
【０００６】
また、セクターの中には背面が曲面状に形成されているものも多い。このようなセクターは加熱される際に、背面が平板状の加熱板と十分に接触しないので、加熱時間が長くなる。特許文献１に記載の方法では、加熱板に加えて高温の水蒸気の供給によりセクターを加熱しているが、高温の水蒸気を生成する設備やセクターとともに水蒸気を密閉する密閉空間等が必要となり、設備が大掛かりになるというデメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は加硫用モールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する際に、大掛かりな設備を用いることなく長時間効率よく洗浄することを可能とする加硫用モールドの洗浄方法および洗浄支援治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の加硫用モールドの洗浄方法は、加硫用モールドを加熱して、このモールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する加硫用モールドの洗浄方法において、前記型付け面とは反対側となる背面に面接触させて蓄熱部材を取り付けて一体化し、この蓄熱部材を前記モールドとともに加熱した後、前記蓄熱部材を前記モールドと一体化したままの状態で前記型付け面に前記ドライアイスを吹き付けて洗浄することを特徴とする。
【００１０】
本発明の加硫用モールドの洗浄支援治具は、加熱された加硫用モールドの型付け面に粒状のドライアイスを吹き付けて洗浄する際に用いる加硫用モールドの洗浄支援治具であって、前記型付け面とは反対側となる背面に面接触する取付面を有して、前記モールドに着脱自在な蓄熱部材を備え、この蓄熱部材が塊状であるとともに、前記ドライアイスを吹き付ける際には前記モールドの背面に取付けられたままの状態にされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、加硫用モールドの背面に蓄熱部材を面接触させて取り付けることにより一体化させて加熱するので、モールドとともに蓄熱部材に熱を蓄えることができる。その後、蓄熱部材をモールドと一体化したままモールドの洗浄を行うので、ドライアイスおよび圧縮空気を吹き付けられるモールドに、蓄熱部材から熱を供給することができる。そのため、モールドの型付け面の温度を高温に維持し易くなり、長時間効率よく洗浄することが可能になる。
【００１２】
またモールドの背面に面接触させて一体化させる蓄熱部材を用意すればよいので、大掛かりな設備は不要になる。
【００１３】
本発明では、蓄熱部材として８０Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有する部材を用いることができる。これによりドライアイス等を吹き付けられて熱を奪われるモールドに、蓄熱部材の熱を迅速に供給することができるので型付け面の温度を高温に維持するには有利となる。
【００１４】
蓄熱部材を、接続された発熱手段によって加熱しつつ、型付け面にドライアイスを吹き付けることもできる。洗浄作業中にも発熱手段から蓄熱部材に熱を供給することにより、蓄熱部材からモールドに供給される熱量を増加させることができるので、型付け面の温度を高温に長時間維持するには益々有利になる。加硫用モールドとしては例えば、タイヤ加硫用のセクターを対象にする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の加硫用モールドの洗浄支援治具を例示する説明図である。
【図２】図１の洗浄支援治具を平面視で例示する説明図である。
【図３】図１の洗浄支援治具をＡ−Ａ断面で例示する説明図である。
【図４】洗浄支援治具と加硫用モールドを一体化して加熱している状態を例示する説明図である。
【図５】図４の洗浄支援治具および加硫用モールドを平面視で例示する説明図である。
【図６】図４の洗浄支援治具および加硫用モールドをＢ−Ｂ断面で例示する説明図である。
【図７】加硫用モールドを洗浄している状態を例示する説明図である。
【図８】発熱手段を備える洗浄支援治具を示す説明図である。
【図９】図８の洗浄支援治具を平面視で例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の加硫用モールドの洗浄方法および洗浄支援治具を図に示した実施形態に
基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図３に例示するように本発明の加硫用モールドの洗浄支援治具１は、塊状の蓄熱部材２を備えていて、この実施形態では蓄熱部材２は略直方体形状であるが上面は下方に突出する円弧状に形成されている。詳述すると、蓄熱部材２の上面側には洗浄対象とする加硫用モールドと面接触する円弧状の取付面３が形成されて、底面４は平坦に形成されている。図１では取付面３を破線で示している。取付面３の幅方向両端部には対向する側壁部５が立設されている。一方、取付面３の円弧周方向両端部はＵ字状の開口部６になっている。それぞれの開口部６の下方には把持部７が張り出して設置されている。この把持部７は、作業者が洗浄支援治具１を移動させるときに利用される。
【００１８】
取付面３の形状は、装着される加硫用モールドの背面形状に合わせて適宜変更される。蓄熱部材２は例えばアルミニウムや鉄等の金属を切削加工して、或いは鋳造により作成される。
【００１９】
次にこの洗浄支援治具１を使用した加硫用モールドの洗浄方法を、加硫用モールド８がタイヤ加硫用セクター８（以下、セクター８という）である場合を例にして説明する。まず図４〜６に例示するように、洗浄支援治具１上にセクター８を載置する。セクター８は、タイヤにトレッドパターン等の型付けを行なう型付け面９と、この型付け面９とは反対側となる背面１０とを有していて、この型付け面９を内周側とし背面１０を外周側とする円弧状に形成されている。図４ではセクター８の背面１０と、この背面１０に沿った形状に形成される洗浄支援治具１の取付面３との境界部分を破線で示している。
【００２０】
セクター８は、背面１０が蓄熱部材２の取付面３と面接触する状態で洗浄支援治具１に載置され、一体化した状態となる。取付面３に対して背面１０の大部分（例えば９０％以上の面積）が面接触し、望ましくは背面１０の全面が面接触する。セクター８の周方向の両端部は、蓄熱部材２の開口部６からそれぞれ突出する状態で載置され、セクター８の周方向に直交する水平方向に位置する一対の側面の一部は、取付面３に立設される一対の側壁部５の内側で把持される。側壁部５は、セクター８の側面の一部と面接触する形状に形成されることが望ましい。洗浄支援治具１に可動爪等を設置して、この可動爪によりセクター８を固定して、洗浄支援治具１とセクター８をより強固に一体化する構成にすることもできる。
【００２１】
セクター８と一体化した洗浄支援治具１を、加熱板１１上に載置して蓄熱部材２とともにセクター８を加熱する。蓄熱部材２の平坦な底面４は平板状の天面を有する加熱板１１と面接触するので、加熱板１１により蓄熱部材２を効率的に加熱することができる。
【００２２】
蓄熱部材２の取付面３はセクター８の背面１０の形状に沿う形状に予め形成されているので、加熱板１１から供給される熱は蓄熱部材２を介してセクター８に供給される。セクター８の背面１０と加熱板１１との間にそれぞれと面接触する蓄熱部材２を密着状態で配置しているので、セクター８の加熱効率を向上することができる。加硫用モールド８の背面１０がセクター８のように平板状でない場合は、加硫用モールド８と加熱板１１との間にそれぞれと面接触する蓄熱部材２を配置することにより、加熱効率を著しく向上させることができる。
【００２３】
本発明の洗浄支援治具１を使用した場合と、使用しない場合とで加硫用モールド８が所定の温度に加熱されるまでの加熱時間を比較すると、前者は後者に比べて加熱時間を５０％程度短縮することができる。加硫用モールド８を加熱する際の効率が向上するので、従来のような高温の水蒸気等を供給するための大掛かりな設備等が不要となる。
【００２４】
セクター８および蓄熱部材２を所定の温度（例えば２００℃）まで加熱した後に、図７に例示するように、セクター８を蓄熱部材２と一体化したままの状態で、作業台１２上に移動させる。このセクター８の型付け面９にノズル１３を向け、ドライアイス供給機１４から圧縮空気とともに噴射される粒状ドライアイスを吹き付けて、型付け面９に付着した汚れを落とす。粒状のドライアイスとは、例えばペレット状のドライアイスやペレットよりも粒径が小さいパウダー状のドライアイスである。
【００２５】
ドライアイスおよびドライアイスとともに噴射される圧縮空気との接触により、型付け面９に付着している汚れの温度は低下していく。しかし、セクター８の背面１０側に取付けられて一体化している蓄熱部材２からセクター８へ逐次熱が移動するので、セクター８の高温状態は維持される。これにともない型付け面９の汚れの温度低下を抑制することができるので、長時間効率よく洗浄することが可能になる。
【００２６】
またセクター８の背面１０側に蓄熱部材２を取り付けるので、ドライアイスを型付け面９に吹き付ける洗浄作業の邪魔になることがない。例えば温風機等により洗浄作業中のセクター８の型付け面９に直接的に熱を供給しようとした場合、温風がドライアイスを吹き付ける圧縮空気の気流を乱して洗浄効率を低下させる。
【００２７】
蓄熱部材２は、平面視においてセクター８よりも小さく形成することが望ましい。この実施形態では、図５に例示するように蓄熱部材２の側壁部５の一部がセクター８からはみ出す状態となるが、その他の部分はセクター８よりも小さく形成されている。これによりセクター８の型付け面９にドライアイスを吹き付ける際に、ドライアイスおよび圧縮空気が直接蓄熱部材２に衝突し難くなる。即ち蓄熱部材２の熱がドライアイスや圧縮空気に移動することを抑制し、大部分をセクター８に移動させることができるので、蓄熱部材２の熱が浪費されることを防止してその温度が低下することを抑制するには有利となる。
【００２８】
蓄熱部材２の体積は、装着するセクター８の体積に対して例えば３０〜２００％の範囲に設定することが望ましい。蓄熱部材２の体積が過小であると蓄熱できる熱量が不足傾向となり、蓄熱部材２の体積が過大であると洗浄支援治具１を移動させたりする際の取り扱いが不便となる。
【００２９】
蓄熱部材２を形成する材料としては、装着するセクター８と同一の材料か、または熱伝導率が近い材料を選択することが望ましい。これにより、蓄熱部材２からセクター８の型付け面９に熱が移動する際の熱勾配が均一となり、熱を効率的に移動させ易くなる。セクター８に対して蓄熱部材２の熱伝導率が低すぎると、洗浄作業時に型付け面９の温度が低下しているにも関わらず、蓄熱部材２からセクター８へ移動する熱量が少なくなり型付け面９の温度を維持し難くなる場合がある。蓄熱部材２の熱伝導率が高すぎると、洗浄作業時に蓄熱部材２から大気中へ移動する熱量が多くなり、セクター８へ十分な熱を供給し難くなる場合がある。
【００３０】
セクター８がアルミニウムで形成されている場合は、蓄熱部材２を同一の材料であり熱伝導率が２３６Ｗ／ｍｋ（０℃）のアルミニウムや、熱伝導率が８３．５Ｗ／ｍｋ（０℃）の鉄、熱伝導率が１０６Ｗ／ｍｋ（０℃）の黄銅（真鍮）等で形成することが望ましい。セクター８を形成する材料により蓄熱部材２の適切な材料は異なるが、型付け面９がドライアイスにより冷却される速度を考慮すると、蓄熱部材２を８０Ｗ／ｍｋ以上５００Ｗ／ｍｋ以下の熱伝導率を有する材料で形成することが望ましい。
【００３１】
本発明を用いることでセクター８の洗浄時間を大幅に短縮できるので、作業効率を向上し、これにともない粒状のドライアイスの消費量も大幅に抑制することができる。例えばタイヤ１本の下流に用いる８つのセクター８を洗浄する場合、従来の方法では例えば１つ
のセクター８当たり１時間の洗浄時間が必要であったとすると、タイヤ１本分のセクター８を洗浄するには８時間必要になる。これに対して洗浄支援治具１を使用すると、１つのセクター８当たりの洗浄時間は２０分程度とすることができるのでタイヤ１本分のセクター８を洗浄するのに必要な時間は２時間４０分程度まで短縮することができる。洗浄時間の短縮にともない粒状のドライアイスの消費量も約１／３程度まで抑制することができる。
【００３２】
図８および図９に例示するように蓄熱部材２に発熱手段１５を接続して、洗浄作業中にこの発熱手段１５により蓄熱部材２を加熱し続ける構成にすることもできる。この実施形態では、発熱手段１５は、蓄熱部材２の取付面３と背面４との間に配置に配置される２本のヒータ線１６と、このヒータ線１６に電気を供給する電源１７とからなる。
【００３３】
セクター８の洗浄を行っている最中に、ヒータ線１６により蓄熱部材２を加熱し続けることができるので、型付け面９の温度を高温に維持するにはさらに有利となる。この構成によれば例えばスタッドレスタイヤ用のセクター８など型付け面９の溝が微細でかつ複雑な場合や、大型のセクター８である場合など、短時間では洗浄作業を完了できないような場合であっても、長時間にわたって蓄熱部材２の温度を高温に維持することにより洗浄効率の低下を抑制することができる。
【００３４】
また洗浄作業中であっても蓄熱部材２に熱を供給することができるので、蓄熱部材２の体積を小さくしても蓄熱部材２からセクター８に供給する熱量が不足するおそれがない。そのため、蓄熱部材２を小型化して、より取り扱い易い洗浄支援治具１を提供することが可能となる。
【００３５】
ヒータ線１６による蓄熱部材２の加熱は、少なくとも洗浄作業中に行うことができればよく、この加熱は連続的であっても間欠的であってもよい。また加熱板１１上で蓄熱部材２およびセクター８を加熱している間に、このヒータ線１６に電気を供給して蓄熱部材２を加熱する構成にすることもできる。これにより蓄熱部材２およびセクター８の加熱時間をさらに短縮することができる。ヒータ線１６による蓄熱部材２の加熱を、洗浄作業開始後の所定の時間が経過した後に開始する構成にすることもできる。
【００３６】
発熱手段１５はヒータ線１６等に限定されず、蓄熱部材２を加熱できればよい。例えば蓄熱部材２に形成される流路と、この流路に加熱された熱媒を供給して循環させる熱媒供給機で構成することもできる。
【００３７】
また蓄熱部材２を複数の材料で形成することもできる。例えば蓄熱部材２の内部に比較的比熱の高い材料を封入する構成にする。この構成によれば、蓄熱部材２の体積を増加させずに蓄熱できる総熱量を増加させることができるので、例えば洗浄に時間がかかる複雑なトレッドパターン等を有するセクター８の洗浄に使用すれば、長時間にわたり型付け面９の温度を高温に維持するのに有利となる。
【００３８】
本発明はセクター８に限らず、ゴム製品を加硫する際に使用する加硫用モールド８を洗浄する場合に適用することができる。
【実施例】
【００３９】
アルミニウムで形成された同一仕様のセクターを２００℃まで加熱して、粒状のドライアイスを吹き付けて型付け面を洗浄し、必要となる洗浄時間を測定する実験を行った。本発明の洗浄支援治具を使用しない従来方法の洗浄時間を基準として指数１００とした場合、アルミニウムで形成された蓄熱部材を有する図１〜３に例示した同様の洗浄支援治具を使用した場合の指数は３０〜５０、蓄熱部材が鉄で形成された洗浄支援治具を使用した場合の指数は６０〜８０となった。この指数の数値が小さい程、洗浄時間が短いことを意味する。
【００４０】
洗浄作業開始後の所定の時間が経過した後に、発熱手段により蓄熱部材を一定時間加熱して洗浄を行ったところ、前述の指数をさらに５〜１０程度低減させることができた。
【符号の説明】
【００４１】
１     洗浄支援治具
２     蓄熱部材
３     取付面
４     底面
５     側壁部
６     開口部
７     把持部
８     加熱用モールド（セクター）
９     型付け面
１０   背面
１１   加熱板
１２   作業台
１３   ノズル
１４   ドライアイス供給機
１５   発熱手段
１６   ヒータ線
１７   電源
【図１】
0006428174.tif 000002
【図２】
0006428174.tif 000003
【図３】
0006428174.tif 000004
【図４】
0006428174.tif 000005
【図５】
0006428174.tif 000006
【図６】
0006428174.tif 000007
【図７】
0006428174.tif 000008
【図８】
0006428174.tif 000009
【図９】
0006428174.tif 000010