JP2006224417A - 加硫装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫装置においてグリーンタイヤを均一に加熱する。
【解決手段】セクターモールド２０を構成する大きさの異なるセグメントモールド２２ａ〜２２ｃにそれぞれ加熱手段２６及び温度測定手段を設け、温度測定手段で検出した温度に基づき、各セグメントモールド２２の温度を所定の範囲内に維持するように個別制御する。これにより各セグメントモールド２２の熱をグリーンタイヤに伝導し、同タイヤを均一に加熱する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、加硫型にタイヤ製造用熱制御セグメントモールドを備えたタイヤ加硫装置に関する。

タイヤ加硫装置は、一般には、グリーンタイヤをガスによりトロイダル状に膨張させるためのブラダと、ブラダの外周に配置されて、グリーンタイヤを所定形状に成形する金型とを備え、加硫時には、成形金型内にグリーンタイヤを装着した後、上記ブラダ内部に高温高圧の加硫媒体を供給してブラダとグリーンタイヤを一体的にトロイダル状に膨張変形させグリーンタイヤを金型面に押圧して、所定の形状に成形する。

この成形の際に、加硫時間を短縮して生産性を向上するため上記金型を所定の温度まで加熱して、金型により上記グリーンタイヤをその外周面側から均一に加熱し、同時に加熱媒体によりブラダを介して内周面側からも均一に加熱することが行われている。

具体的には、グリーンタイヤを嵌め込むモールド内に電気ヒータを内蔵し、高温度のガスまたはスチームにより膨張させたブラダーでグリーンタイヤの内側を押圧して、グリーンタイヤを内外から加熱するものが知られている。
例えば、上下の型の環状空間にグリーンタイヤを嵌め込み、その内側からブラダーを膨張させて内側から押圧する。その際、上下の型内にはヒータを埋設しておき、他方、上下型内間の空間内に供給されたスチームと窒素ガスを加熱しながら同空間内で循環させて、つまりブラダー内で強制対流をつくり熱伝達を均一化してブラダー内の温度差をなくしグリーンタイヤＴの加硫を均一に行うもの（特許文献１）、

また、金型やその周辺部に電磁誘導コイルを配置し、発生する渦電流によるジュール熱を利用してタイヤを加熱し迅速に加硫しようとするもの。即ち、タイヤ加硫装置において、 上側クランプ、下側クランプにグリーンタイヤのビード部分を保持するビードリングを外嵌し、その内部にそれぞれ円筒状のコイルを埋設し、かつ、上部金型及び下部金型の内部に、グリーンタイヤのトレッド部に対応する部分を包囲するように円筒状のコイルを埋設し、これらの各コイルを電流値調整装置等を介して交流電源に接続し、加硫時に、グリーンタイヤのビード及びベルト層の部分に各コイルによる磁界を発生させ誘導加熱するもの（特許文献２）、

同様に、金型やその周辺部に電磁誘導コイルを配置し、電磁誘導加熱により金型内にセットされたグリーンタイヤを加硫成形するようにしたタイヤ加硫装置において、金型にタイヤ周方向に沿って延びる環状の加熱用通路を形成し、その通路内に電磁誘導加熱により加熱可能な液体状の熱媒体、例えばシリコンオイル等を充填して、均一にタイヤを加熱するようにしたもの（特許文献３）、
が知られている。

上記タイヤ加硫装置では、金型内部或いはその周辺部に配置された電磁誘導コイルや電気ヒータの温度制御は何れも金型を一体的に加熱することを前提としており、そのため、温度制御を行うにしても金型全体の温度を制御するようになっている。また、メカニカル加硫機やオートクレープについては、ドーム式でセグメントモールド個別のコントロールはできない。

ところで、現在のシングル加硫製法では、加硫側にセグメントモールドを保有しており、その構造ではモールド分割数が固定されているため、現在用いられているセグメントモールドを備えた加硫機では、セグメントは同一円周上で等分割して配置されている。

このように等分割したセグメントモールドを加熱するものとして、グリーンタイヤの下サイドウォールに当接する下サイドモールド、上サイドウォールに当接する上サイドモールド、及びトレッド部の外周方向に位置する同一円周上に３２に等分割して配置した割りモールド（セグメントモールド）内にそれぞれ電気ヒータを配置し、電気ヒータの熱伝導により各モールドに熱量を供給してグリーンタイヤを加熱し、かつこの３２本のヒータを８本づつ４つのブロックに分け、各ブロック毎に配置された温度センサの検出結果に基づいて各ブロックを別々に温度制御するものも知られている（特許文献４）。

しかしながら、タイヤパターンピッチ数がタイヤ周方向で異なるタイヤを成形するためには、そのピッチ数に応じて異なる分割角度を持ったセグメントモールドが数種類必要である。つまり、そのようなタイヤを成形するには、分割角度の異なるセグメントモールドを用いてグリーンタイヤの成形加工を行う必要がある。

このようなセグメントモールドを用いる場合、従来の加熱手段で加熱しようとすると、セグメントモールドの分割角度の相違に基く大きさの違いつまり熱容量の違いから、セグメントモールド間で温度差が生じる。そのため、グリーンタイヤに伝導される温度にも差異が生じ、均一な温度による加硫が行われず不良品が発生する虞がある。
この問題は、前記特許文献１から３に記載されたモールド加熱制御では勿論のこと、特許文献４に記載されているように、各セグメントモールド毎にヒータを配置しかつ複数のヒータをブロック毎に制御できるようにしても解決することはできない。

特開平 ５− ４０４５号公報 特開平 ７− ９６５２５号公報 特開平１０−１８０７５６号公報 特開２００２−３６２４３号公報

本発明は、この従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、大きさの異なるセグメントモールドを用いて加硫を行う場合に、セグメントモールドを個々に加熱制御することで、セグメントモールド、従ってグリーンタイヤを均一に加熱し、不均一な加熱に起因する不良タイヤの発生を防止することである。

請求項１の発明は、サイドモールドとセクターモールドからなる加硫型を備えたタイヤ加硫装置であって、前ｇ記セクターモールドの分割角度に応じて大きさの異なる複数のセグメントモールドと、各セグメントモールド毎に設けた加熱手段と、該各加熱手段の温度を調節するための温度制御装置を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された加硫装置において、前記温度制御装置は、各セグメントモールド毎に配置した温度測定手段と、該温度測定手段で検知した温度と予め定めた温度範囲とを比較する判断手段と、該判断手段の判断に基づき、前記検知温度が前記温度範囲よりも高いとき当該セグメントモールドの温度を下げ、かつ低いとき前記温度を上げるように加熱手段を制御する温度補償手段とを備えていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された加硫装置において、前記温度制御装置は、前記セグメントモールド全体の温度を調整することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載された加硫装置において、
前記加熱手段は電気ヒータ又は電磁誘導加熱手段であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載された加硫装置において、
前記加熱手段は加熱熱媒体による熱交換手段であることを特徴とする。

本発明によれば、各セグメントモールドの温度を個別にコントロールできるため、大きさの異なるセグメントモールドを用いてタイヤの加硫を行う場合でも、グリーンタイヤを均一に加熱でき、それによって、周上温度（加硫温度）のバラツキが小さく、タイヤ不良の発生を防止することができる。

（作用）
各々のセグメントモールドに加熱手段を設け個別に加熱温度の制御を行うことにより、個々のセグメントモールドの大きさが異なるパターンで温度均一化を行う。

本発明を図面に示す実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るタイヤ製造用熱制御セグメントモールドの側断面図、図２Ａはセクターモールド２０（セグメントモールド２２）と誘導加熱手段２６を拡大して示す図１と同様の図、及び図２Ｂはセクターモールドの一部を省略して示した平面図である。

図示のように、このタイヤ加硫用型１０は、タイヤのサイド部を形成する上型１０と下型１４（総称してサイドモールドという）、上型１２を支持する上型プラテン１６、及び上下型１２，１４と共に、内部にグリーンタイヤ（図示せず）を嵌め込む円環状の空間Ｓを形成するセクターモールド２０からなっている。

セクターモールド２０は、円周に沿って複数個、例えば、６〜４０個に分割したセグメントモールド２２の組み合わせから成り、タイヤのトレッド部を形成する。また、その外周面は、図１に示すように上に向かって先細り形状のテーパーが付されていると共に、各セグメントモールド２２は、加熱手段、例えば電磁誘導コイルを備えた誘導加熱手段２６を備えている。各セグメントモールド２２の外周には、そのテーパーに対応したテーパー面を内面に有するアウターリング２４が配置されている。

以上の構成において、アウターリング２４を上昇させることで前記各セグメントモールド２２は図１において左側に移動し、続いて、上型プラテン１６及び上型１２を上昇させることで加硫型を開き、逆に、上型プラテン１６を下降させることで上型１２が下降し、アウターリング２４を下降することで、前記各セグメントモールド２２は同図で右方に移動して加硫用型１０を閉じる。

図２Ｂはセクターモールド２０の一部を示す平面図である。セクターモールドの分割角度は、成形するタイヤパターンのピッチ数に応じてセグメントモールドの分割数で決定されるが、ここでは大、中、小の３種のセグメントモールド２２ａ〜２２ｃが用いられている。加硫時には、この複数のセグメントモールド２２ａ〜２２ｃは、円周状のセクターモールド２０を形成するため密に配置される。各セグメントモールド２２には、加熱手段として例えば誘導コイル２６及び各セグメントモールドの温度を検知するための温度センサー３１（図３参照）が配置されている。この電磁誘導コイルに高周波電流を流すことでセグメントモールド２２を誘導加熱し、その熱でグリーンタイヤ（図示せず）を加熱する。

図３は、本実施形態の誘導加熱手段を制御する温度制御装置を概略的に示すブロック図である。
本実施形態の温度制御装置は、図示のように温度センサーを備えた温度測定手段３１と、この温度測定手段３１で測定した温度と予め設定された所定範囲の温度を比較して、測定温度が前記所定範囲内か否かを判断する判定手段３４と、この判定手段３４の判定結果に基づき、つまり、測定温度が所定温度範囲以外であってしかもそれよりも高いときは加熱手段の温度を下げるように、逆に低いときは加熱手段の温度を上昇させるように、加熱手段である誘導コイルの電流を制御する温度補償手段３５と、温度補償手段３５で制御された高周波電流を発生する誘導加熱手段３６とからなっている。ここで、誘導加熱手段３６と温度測定手段３１は、各セグメントモールド２２に配置されており、判定手段３４は、各セグメントモールドの温度に基づき温度の判定を行い、かつ温度補償手段３５は各セグメントモールド２２毎にその温度を調整して温度を前記所定の範囲内に維持するようにする。

本実施形態では、各セグメントモールド２２の温度をその大きさの違いに拘わらず一定範囲に維持できるため、セグメントモールド２２からグリーンタイヤに伝導される熱量にムラが生じることはない。従って、グリーンタイヤを均一な温度で加熱することができる。
また、前記制御装置は、セグメントモールド２２の温度を個別に制御するだけではなく、例えば、グリーンタイヤの温度を検知する温度センサーを設けるなどして、その温度センサーの検知温度に基きセグメントモールド２２を全体として温度制御するようにすることもできる。

なお、以上の実施形態では、加熱手段として電磁誘導加熱手段を例に採って説明したが、加熱手段はこれに限ることはなく、例えば電気ヒータ、別途加熱手段で加熱された例えばシリコンオイルなどの加熱媒体をセグメントモールドに設けた管路中に流して加熱するものであってもよい。

本発明の実施形態に係る加硫型の側断面図である。 図２Ａは図１のセグメントモールドの側断面図である。図２Ｂはセクターモールドの一部を示す平面図である。 本実施形態の加熱制御装置を概略的に示すブロック図である

符号の説明

１０・・・加硫型、１２・・・上型、１４・・・下型、１６・・・上型プラテン、１８・・・下形プラテン、２０・・・セクターモールド、２２・・・セグメントモールド、２４・・・アウターリング、２６・・・電磁誘導加熱手段、３１・・・温度測定手段。

Claims (5)

1. サイドモールドとセクターモールドからなる加硫型を備えたタイヤ加硫装置であって、
   前記セクターモールドの分割角度に応じて大きさの異なる複数のセグメントモールドと、各セグメントモールド毎に設けた加熱手段と、該各加熱手段の温度を調節するための温度制御装置を備えたことを特徴とする加硫装置。
2. 請求項１に記載された加硫装置において、
   前記温度制御装置は、各セグメントモールド毎に配置した温度測定手段と、該温度測定手段で検知した温度と予め定めた温度範囲とを比較する判断手段と、該判断手段の判断に基づき、前記検知温度が前記温度範囲よりも高いとき当該セグメントモールドの温度を下げ、かつ低いとき前記温度を上げるように加熱手段を制御する温度補償手段とを備えていることを特徴とする加硫装置。
3. 請求項１又は２に記載された加硫装置において、
   前記温度制御装置は、前記セグメントモールド全体の温度を調整することを特徴とする加硫装置。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載された加硫装置において、
   前記加熱手段は電気ヒータ又は電磁誘導加熱手段であることを特徴とする加硫装置。
5. 請求項１ないし３の何れかに記載された加硫装置において、
   前記加熱手段は加熱熱媒体による熱交換手段であることを特徴とする加硫装置。

Images