(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ成形用のモールドと共に組み立てられて該モールドを収納するコンテナを使用し、前記モールド内に未加硫タイヤを投入し、該モールドを電磁誘導で加熱した後、前記コンテナを加硫ステーションに搬送してタイヤ加硫を行う方法において、前記モールド内に投入する直前の未加硫タイヤの温度を測定し、所定の基準温度に対する温度差を求め、その温度差に基づいて前記モールドに供給する熱量を制御するタイヤ加硫方法。
【請求項２】
前記未加硫タイヤの温度が所定の基準温度であるときに加硫に必要な基準熱量を予め求めておき、前記モールド内に投入する未加硫タイヤの温度を測定し、該タイヤ温度と前記基準温度との温度差に基づいて前記基準熱量に対する補正値を算出し、該補正値を前記基準熱量に加えるようにした請求項１に記載のタイヤ加硫方法。
【請求項３】
前記未加硫タイヤの温度測定をビード部及びトレッド部のうち少なくとも１箇所で行うようにした請求項１又は請求項２に記載のタイヤ加硫方法。
【請求項４】
タイヤ成形用のモールドと共に組み立てられて該モールドを収納する複数個のコンテナを使用し、これらコンテナを加硫ステーションに順次搬送してタイヤ加硫を行うようにした請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導で加熱したモールドのコンテナを連続的に加硫ステーションに搬送するようにしたタイヤ加硫方法に関し、更に詳しくは、加硫に必要な熱量をモールドに対して精度良く与えるようにしたタイヤ加硫方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なタイヤ加硫機として、内部に蒸気を導入する加熱装置によりモールドを加熱し、該モールド内に挿入した未加硫タイヤを加硫するものがある。このようなタイヤ加硫機では、加熱装置から排出される蒸気の出口配管で温度を検出し、この測定温度に基づいて蒸気の供給量を調整することにより、モールド温度を一定に保持するようにしている。
【０００３】
しかしながら、上述したタイヤ加硫機は蒸気を生成するためのボイラーと該ボイラーに蒸気を導くための配管等を付設する必要があり、しかも各タイヤ加硫機にボイラーや配管を設ける必要があるため、タイヤ製造設備が複雑になると共に、その設備コストが大きくなるという問題があった。
【０００４】
これに対して、近年、電磁誘導コイルを用いた電磁誘導加硫機が提案されている。この電磁誘導加硫機では、大きな熱容量を有するモールド内に未加硫タイヤを挿入した状態で、モールドに対して電磁誘導コイルから加硫に必要な熱量を短時間で与えた後、蓄熱された熱エネルギーによりタイヤを徐々に加硫するようにしている。このような電磁誘導加硫機ではボイラーや配管が不要であると共に、電磁誘導コイルからなる加熱設備を複数のモールドに対して共通に使用することができるので、タイヤ製造設備の簡略化と設備コストの低減が可能である。
【０００５】
しかしながら、上述した電磁誘導加硫機では、加熱時間が短時間であるが、熱容量が大きいモールドを外部から加熱しても内部での温度上昇が大幅に遅れるため、モールド温度のフィードバックに基づいて加熱制御を行うことができないという問題があった。そのため、成形工程から供給される未加硫タイヤの初期温度が加硫毎に異なる場合には、加硫に必要な熱量を精度良く与えることができなかった。特に、複数個のコンテナを連続的に移動させながらタイヤを加硫するマルチモールドシステムでは、モールドの開閉工程及び加熱工程との関係から、予め設定された加硫時間を変更することが困難であるので、加硫に必要な熱量を精度良く与えることは極めて重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電磁誘導加熱を用いたマルチモールドシステムにおいて、加硫に必要な熱量をモールドに対して精度良く与えることを可能にしたタイヤ加硫方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫方法は、タイヤ成形用のモールドと共に組み立てられて該モールドを収納するコンテナを使用し、前記モールド内に未加硫タイヤを投入し、該モールドを電磁誘導で加熱した後、前記コンテナを加硫ステーションに搬送してタイヤ加硫を行う方法において、前記モールド内に投入する直前の未加硫タイヤの温度を測定し、所定の基準温度に対する温度差を求め、その温度差に基づいて前記モールドに供給する熱量を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
より具体的には、前記未加硫タイヤの温度が所定の基準温度であるときに加硫に必要な基準熱量を予め求めておき、前記モールド内に投入する未加硫タイヤの温度を測定し、該タイヤ温度と前記基準温度との温度差に基づいて前記基準熱量に対する補正値を算出し、該補正値を前記基準熱量に加えることを特徴するものである。
【０００９】
このようにモールド内に投入する未加硫タイヤの温度を測定し、所定の基準温度に対する温度差を求め、その温度差に基づいてモールドに供給する熱量を制御することにより、未加硫タイヤの初期温度が加硫毎に異なる場合であっても、加硫に必要な熱量を精度良く与えることができる。従って、電磁誘導加熱を用いて、複数個のコンテナを連続的に移動させながらタイヤ加硫を行うマルチモールドシステムにおいて、予め設定された加硫時間を変更することなく、タイヤの品質のバラツキを小さくすることが可能になる。
【００１０】
本発明において、未加硫タイヤの基準温度は成形工程から供給される未加硫タイヤの平均温度の近傍で任意に設定することができる。但し、基準温度は未加硫タイヤの温度測定位置毎に設定する必要がある。未加硫タイヤの温度測定はゴムボリュームが大きく加硫が最も遅い部位であるビード部及びトレッド部のうち少なくとも１箇所で行うようにすれば良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなるマルチモールドシステムを示す概略平面図、図２はそのコンテナを示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、このマルチモールドシステムは、モールドの開閉を行う開閉ステーション１０と、モールドの加熱を行う加熱ステーション２０と、加熱された複数個のコンテナ１を待機させる加硫ステーション３０とを備え、これらステーション１０，２０，３０がコンテナ搬送装置４０を介して互いに連結されている。また、開閉ステーション１０と加硫ステーション３０との間で、かつ加熱ステーション２０と対向する位置には、保温カバー脱着装置５０が配設されている。
【００１４】
図２に示すように、コンテナ１に収納されるモールドは、タイヤＴのサイド部を成形する下型２ａ及び上型２ｂと、トレッド部を成形する複数のセクター２ｃとを備えている。下型２ａはボトムプレート３ａに装着され、上型２ｂはボトムプレート３ａに対して進退可能なトッププレート３ｂに装着され、各セクター２ｃはボトムプレート３ａ上でタイヤ径方向に摺動可能なセグメント３ｃに装着されている。そのため、全てのセグメント３ｃをタイヤ径方向に拡径させた状態で、ボトムプレート３ａに対してトッププレート３ｂを上下方向に進退させることにより、モールドの開閉を行うことができる。セグメント３ｃの外周側にはアウターリング４が嵌め込まれ、それによりセルフロック状態となって加硫時の内圧を保持するようになっている。また、モールドの加熱後において、コンテナ１の外側には必要に応じて保温カバー５が被せられる。
【００１５】
一方、タイヤＴの内側にはゴム等の弾性体からなるブラダー６が配設されている。このブラダー６の端末はブラダー操作機構７の上下一対のクランプ８ａ，８ｂに取り付けられている。これらクランプ８ａ，８ｂは中心軸９の摺動伸縮により相互間隔が変化し、それによりブラダー６の収縮又は膨張を行うようになっている。また、ブラダー操作機構７はブラダー６内に加熱蒸気等の加熱媒体を供給する不図示の加熱媒体供給路を備えている。
【００１６】
図１において、開閉ステーション１０は、コンテナ１内部に設置されたモールドの開閉を行う。この開閉ステーション１０の近傍には、未加硫のタイヤＴをモールド内に投入するためのタイヤローダ１１と、加硫済のタイヤＴをモールドから取り出すためのタイヤアンローダ１２とが設置されている。ローダ１１，１２はそれぞれ回転軸１１ａ，１２ａを中心として回動自在に設置されている。また、開閉ステーション１０にはコンテナ１の加熱媒体供給路に繋がる不図示の加熱媒体供給手段が設置されている。コンテナ１は開閉ステーション１０からレール１３を介して加熱ステーション２０に搬送される。
【００１７】
加熱ステーション２０は、図２の如くコンテナ１に対して上側、下側、外周側から複数の電磁誘導コイル２１を近付け、その状態で電磁誘導コイル２１に通電することでコンテナ１を介してモールドを加熱するようになっている。
【００１８】
加硫ステーション３０は、加熱ステーション２０で加熱したコンテナ１を順次受け入れ、加硫が略完了するまで待機させる場所である。加硫済のコンテナ１は開閉ステーション１０に向けて順次送り出される。
【００１９】
コンテナ搬送装置４０は、ステーション１０，２０，３０に沿って直線状に延長するレール４１と、各ステーションに対してコンテナ１の受け渡しを行う不図示の移送手段とを備えている。コンテナ１は、コンテナ搬送装置４０を介して、開閉ステーション１０、加熱ステーション２０、加硫ステーション３０の順に搬送され、再び開閉ステーション１０に戻るようになっている。
【００２０】
保温カバー脱着装置５０は、加熱ステーション２０で加熱されたコンテナ１に保温カバー５を装着し、また加硫ステーション３０で加硫が略完了したコンテナ１から保温カバー５を取り外すための装置である。
【００２１】
次に、上記マルチモールドシステムを用いたタイヤ加硫方法について説明する。先ず、開閉ステーション１０において、コンテナ１のモールドを開け、タイヤローダ１１により未加硫のタイヤＴをモールド内に投入する。但し、モールド内に加硫済のタイヤＴが存在する場合には、タイヤアンローダ１２により加硫済のタイヤＴをモールドから取り出した後に未加硫タイヤＴの投入を行う。モールドを閉めた後、コンテナ１のブラダー６内に加熱媒体を供給し、未加硫タイヤＴのシェーピングを行う。このコンテナ１はタイヤＴのシェーピング状態を保持したまま加熱ステーション２０に搬送される。
【００２２】
次いで、加熱ステーション２０において、電磁誘導コイル２１によりコンテナ１を介してモールドを短時間で加熱する。この電磁誘導により与えられた熱量はコンテナ１内部に蓄積され、その熱エネルギーによりタイヤＴの加硫が徐々に進行する。このコンテナ１はタイヤ搬送装置４０を介して加硫ステーション３０に搬送されるが、その途中で保温カバー脱着装置５０がコンテナ１に保温カバー５を装着する。
【００２３】
次いで、加硫ステーション３０において、加熱済のコンテナ１を所定の位置に配置し、タイヤ加硫が略完了するまで待機させる。タイヤ加硫が略完了したコンテナ１は開閉ステーション１０に向けて順次送り出されるが、その途中で保温カバー脱着装置５０がコンテナ１から保温カバー５を取り外す。
【００２４】
上述した加硫サイクルを繰り返すことにより、複数個のコンテナ１を連続的に移動させながらタイヤ加硫を行うことができる。このように電磁誘導加熱を用いたマルチモールドシステムでは、ボイラーや配管が不要であると共に、電磁誘導コイルからなる加熱設備を複数のモールドに対して共通に使用することができるので、タイヤ製造設備の簡略化と設備コストの低減が可能である。
【００２５】
上記マルチモールドシステムでは、モールドの開閉工程及び加熱工程との関係から、予め設定された加硫時間を変更することが困難であるので、加熱ステーション２０において加硫に必要な熱量を精度良く与えることが要求される。ところが、例えば、ストリップワインディング方式により未加硫ゴムをストリップ状に押し出して未加硫タイヤの少なくとも一部を成形した場合においては、成形工程から供給される未加硫タイヤの初期温度が種々異なることがある。未加硫タイヤの初期温度が加硫毎に異なっていると、加硫に必要な熱量を精度良く与えることが困難である。
【００２６】
そこで、本発明ではモールド内に投入する未加硫タイヤＴの初期温度を測定し、所定の基準温度に対する温度差を求め、その温度差に基づいて加熱ステーション２０でコンテナ１のモールドに供給する熱量を増減させるのである。
【００２７】
未加硫タイヤＴの温度測定は、例えば、タイヤローダ１１の近傍に赤外線温度計１４のような非接触式温度計又は接触式温度計を配置し、その温度計により投入直前のタイヤ温度を測定すれば良い。この温度測定はタイヤＴのビード部及びトレッド部のうち少なくとも１箇所で行うようにする。ビード部やトレッド部はゴムボリュームが大きく加硫が最も遅い部位であるので、この部分の温度が加硫に必要な熱量に大きく影響する。
【００２８】
モールドに供給する熱量の制御は、以下のようにして行うことができる。先ず、特定の仕様からなる未加硫タイヤＴについて、初期温度が所定の基準温度であるときに加硫に必要な基準熱量を予め求めておく。そして、モールド内に投入する直前に未加硫タイヤＴの温度を測定し、該タイヤ温度と基準温度との温度差を求める。タイヤ温度と基準温度とが一致する場合は、上記基準熱量を与えるようにすれば良い。
【００２９】
一方、タイヤ温度と基準温度との間に温度差がある場合は、その温度差に基づいて基準熱量に対する補正値を算出し、この補正値を基準熱量に加えた総熱量を与えるようにする。上記補正値は温度差とタイヤ質量との関係から求めることができる。例えば、タイヤ初期温度が基準温度よりも低い場合は熱量の補正値はプラス値になり、タイヤ初期温度が基準温度よりも高い場合は熱量の補正値はマイナス値になる。但し、補正値は上記温度差を補う厳密な数値である必要はなく或る程度の範囲を持たせることができる。
【００３０】
加熱制御においては、所定の電力を電磁誘導コイル２１に通電し、この電磁誘導コイル２１によりコンテナ１を加熱し、前記補正値を考慮した総熱量に到達する時間で通電を停止する。この総熱量は電磁誘導コイル２１への電力又は通電時間で調節するようにする。総熱量を電力により調節する場合、通電時間を一定にしながら電圧値又は電流値だけを変化させる。また、総熱量を通電時間により調整する場合、電力を一定にしながら通電時間だけを変化させる。特に、通電時間により調節する場合、通電のオン・オフのタイミングを変更するだけで良いので制御が簡単である。
【００３１】
図３はモールドに供給する熱量の制御方法の一例を示すものであり、横軸が時間（分）、縦軸が電磁誘導コイルへの入力電力（ｋＷ）である。図３において、斜線部がモールドに供給する総熱量に相当し、この斜線部の面積をタイヤ初期温度に合わせて変化させるのである。
【００３２】
上述のように未加硫タイヤＴの初期温度と基準温度との温度差に基づいて加熱ステーション２０でモールドに供給する熱量を制御するようにすれば、未加硫タイヤＴの初期温度が加硫毎に異なる場合であっても、加硫に必要な熱量を精度良く与えることができる。
【００３３】
従って、複数個のコンテナ１を連続的に移動させながらタイヤ加硫を行うマルチモールドシステムにおいて、予め設定された加硫時間を変更することなく、タイヤの品質のバラツキを小さくすることができる。特に、ストリップワインディング方式によるタイヤ成形工程をマルチモールドシステムに直結した場合には顕著な作用効果を得ることができる。
【００３４】
また、タイヤサイズが同一のタイヤを連続的に加硫する場合、その加硫時間を一定にすることも可能である。
【００３５】
図４はタイヤサイズが同じである場合の加熱制御のフローチャートを示すものである。図４に示すように、加硫条件書に基づいて加硫するタイヤの加硫条件を設定した後、モールド温度及び外気温度を測定し、必要に応じて加硫条件を変更する（ステップＳ１〜Ｓ３）。次いで、グリーンタイヤの温度測定を行い、該グリーンタイヤの温度と基準温度とを比較する（ステップＳ４〜Ｓ５）。
【００３６】
ステップＳ５においてグリーンタイヤの温度が基準温度より高い場合、電磁誘導の加熱の時間を短くする（ステップＳ６）。このとき、グリーンタイヤの温度と基準温度との温度差から短くする時間を求める。そして、ステップＳ６で短縮された電磁誘導加熱に基づいてコンテナ温度が上昇し、グリーンタイヤに与える熱量が少なくなる（ステップＳ７〜Ｓ８）。
【００３７】
一方、ステップＳ５においてグリーンタイヤの温度が基準温度より低い場合、電磁誘導の加熱の時間を長くする（ステップＳ９）。このとき、グリーンタイヤの温度と基準温度との温度差から長くする時間を求める。そして、ステップＳ９で延長された電磁誘導加熱に基づいてコンテナ温度が上昇し、グリーンタイヤに与える熱量が多くなる（ステップＳ１０〜Ｓ１１）。
【００３８】
ステップＳ８及びステップＳ１１でグリーンタイヤに与える熱量は互いに異なるものの、グリーンタイヤの初期温度が互いに異なっているため、加硫時の最高温度は略同一になり、その結果、同一加硫時間での加硫が可能になる（ステップＳ１２）。
【００３９】
なお、上述した実施形態では直線状に形成したコンテナ搬送装置に沿ってコンテナを移動させる構成になっているが、本発明ではループ状に形成したコンテナ搬送装置に沿ってコンテナを移動させるようにしても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤ成形用のモールドと共に組み立てられて該モールドを収納するコンテナを使用し、モールド内に未加硫タイヤを投入し、該モールドを電磁誘導で加熱した後、コンテナを加硫ステーションに搬送してタイヤ加硫を行う方法において、モールド内に投入する直前の未加硫タイヤの温度を測定し、所定の基準温度に対する温度差を求め、その温度差に基づいてモールドに供給する熱量を制御するから、加硫に必要な熱量をモールドに対して精度良く与えることができ、その結果、タイヤの品質のバラツキを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタイヤ加硫方法を実施するためのマルチモールドシステムを示す概略平面図である。
【図２】図１のマルチモールドシステムのコンテナを示す断面図である。
【図３】モールドに供給する熱量の制御方法を例示するグラフである。
【図４】タイヤサイズが同じである場合の加熱制御のフローチャートである。
【符号の説明】
１  コンテナ
２ａ  下型（モールド）
２ｂ  上型（モールド）
２ｃ  セクター（モールド）
１０  開閉ステーション
１１  タイヤローダ
１２  タイヤアンローダ
１４  赤外線温度計
２０  加熱ステーション
２１  電磁誘導コイル
３０  加硫ステーション
４０  コンテナ搬送装置
Ｔ  タイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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