轮胎制造方法及轮胎成型装置与流程

本发明涉及一种轮胎制造方法及轮胎成型装置。

背景技术：

在专利文献1中公开了如下方面，即，使模具闭合动作暂时停止2～5秒，直至扇形体(segment)模具的接合面与胎侧(side)模具的接合面之间的距离为零(zero)。

在专利文献2中公开了如下方面，即，一边将上下胎侧模具分别以其相对于配置在其中间位置的生轮胎表面的相对距离相互相等的方式维持，一边使其逐渐向生轮胎接近位移来进行硫化模具的合模。

在专利文献3中公开了如下方面，即，用扇形块(sector)模具的凸部和胎侧(sidewall)模具的凸条部，压入两模具闭合时的分割面的胎肩(buttress)部附近。

然而，在上述专利文献中均未对直至使模具成为闭合状态时的模具移动速度加以考虑。若模具即将闭合前的移动速度大，则可能会由于模具彼此之间的碰撞而造成损伤。另一方面，若使模具闭合的速度变慢，则成型时间变长，橡胶有可能改性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2013-111859号公报

专利文献2：日本专利公开2008-290334号公报

专利文献3：日本专利公开平成8-216620号公报

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的技术问题在于，提供一种能够使模具不损伤而顺畅(smoothly)地闭合的轮胎制造方法及轮胎成型装置。

(二)技术方案

作为用于解决上述技术问题的手段，本发明提供一种轮胎制造方法，其特征在于，执行以下三个工序：

第一工序，其在具有上模具、下模具及扇形块的轮胎硫化用模具内将生轮胎(greentire)以轴心方向朝向上下的方式配置，并通过胶囊(bladder)来保持内表面；

第二工序，其加热所述生轮胎，并且使上模具及扇形块下降，从而使轮胎硫化用模具闭合；

第三工序，其使所述轮胎硫化用模具合模，

使所述第二工序中的上模具及扇形块的下降动作至少通过以第一下降速度下降的第一下降动作、以及以低于所述第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降动作来进行。

由此，即使通过第二下降动作使扇形块下降，也能够使与构成轮胎硫化用模具的下方侧部位抵接时的速度降低至第二下降速度。因此，能够防止因抵接所形成的冲击力导致扇形块等损伤。另外，到第二下降动作之前，能够通过以第一下降速度下降的第一下降动作来使扇形块下降，因此也不会产生使制造周期(cycle)时间变长，或生轮胎被过度加热而成为硫化状态的问题。

优选地，在从所述第一下降动作转入所述第二下降动作前，执行使上模具及扇形块的下降动作暂时停止的中间停止动作。

由此，能够有张有弛地从第一下降速度向第二下降速度切实地进行切换。

优选地，所述上模具及所述扇形块的停止位置为：在将由胶囊保持的生轮胎在轴心方向上的宽度尺寸设为l时，使从所述生轮胎的上表面到所述扇形块的下端的距离l满足1/2l<l<3/4l的关系。

优选地，所述中间停止动作的停止时间为2秒以下。

优选地，所述第二下降速度为所述第一下降速度的30％以上80％以下。

优选地，在所述轮胎硫化用模具即将完全闭合前，执行使向所述扇形块内径侧的移动动作暂时停止的前停止动作。

由此，即使在扇形块向内径侧移动时与适当的位置发生位置偏移，也能够通过前停止动作来进行修正。因此，能够防止生轮胎咬入扇形块在周向上的间隙。

优选地，所述前停止动作的停止时间为2秒以下。

优选地，所述前停止动作在沿周向并排设置的扇形块之间的间隙为20mm以下的范围内进行。

作为用于解决上述技术问题的手段，本发明提供一种轮胎成型装置，其特征在于，具备：

形成生轮胎的外表面的上模具、下模具及扇形块；

支承所述生轮胎的内表面的胶囊；

使所述上模具及所述扇形块下降的驱动装置；以及，

驱动控制所述驱动装置，使所述上模具及所述扇形块的下降动作至少通过以第一下降速度下降的第一下降动作以及以低于所述第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降动作来进行的控制装置。

(三)有益效果

根据本发明，由于使模具闭合时的上模具及扇形块的下降速度在中途变慢，因此能够防止模具彼此碰撞而导致损伤。

附图说明

图1是表示安装了本实施方式的轮胎硫化用模具的硫化成型机一部分的正视半截面图。

图2是表示图1的轮胎硫化用模具的合模动作的正视半截面图。

图3是图1所示的扇形块之中，沿周向邻接的一对扇形块的俯视图。

图4是图1的硫化成型机的框图。

图5是表示使用图4的控制装置进行驱动控制的流程图。

图6是表示图1的硫化成型机中的上模具及扇形块的下降速度的图表。

图7是表示另一实施方式的上模具及扇形块的下降速度的图表。

图8是表示又一实施方式的上模具及扇形块的下降速度的图表。

图9是表示再一实施方式的上模具及扇形块的下降速度的图表。

附图标记说明

1-硫化成型机；2-轮胎硫化用模具；3-上模板；4-上压板；5-下压板；6-模壳；7-升降缸；8-升降杆；9-胶囊单元；10-支轴；11-上夹钳；12-下夹钳；13-胶囊；14-扇形体；15-套圈；16-上模壳板；17-下模壳板；18-上滑块；19-下滑块；20-扇形块；21-上模具；22-下模具；23-上胎圈环；24-下胎圈环；gt-生轮胎。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下说明本质上仅为例示，其目的并不是对本发明、其适用物或者其用途进行限制。另外，附图为示意性的图，各尺寸的比率等与现实不同。

图1表示在硫化成型机1中安装有本实施方式的轮胎硫化用模具2的状态。在硫化成型机1的上模板3及上压板(platen)4与下压板5之间，经由模壳(container)6安装有轮胎硫化用模具2。

上模板3固定于升降缸7的下端部。在升降缸7的中心配置有升降杆8。在升降杆8的下端部固定有上压板4。升降缸7和升降杆8通过驱动装置25(参照图4)进行升降。上模板3和上压板4构成为可以独立升降。驱动装置25通过控制装置26(参照图4)驱动控制，使上模板3与上压板4独立进行升降动作、停止。在上压板4形成有流路4a，通过热交换介质(例如油)的流动能够进行调温。

在下压板5上与上述上压板4同样地形成有供热交换介质流动的流路5a。并且，通过调整热交换介质的温度，从而能够通过上压板4及下压板5使轮胎硫化用模具2达到所期望的硫化温度。在下压板5的中心配置有胶囊单元(bladderunit)9。

胶囊单元9在固定于可升降的支轴10上的上夹钳(clump)11及下夹钳12上安装有胶囊13。在由上夹钳11、下夹钳12及胶囊13所包围的空间内，通过未图示的给排气装置来供给及排出空气。胶囊13被供给空气而向外周侧膨胀，从内侧支承生轮胎gt。

模壳6由扇形体(segment)14、套圈(jacketring)15、上模壳板16及下模壳板17构成。

扇形体14由分别对后述的轮胎硫化用模具2的各扇形块20进行螺纹固定的多个(这里为九个)构成。各扇形体14的内表面沿循扇形块20的外表面，外表面由随着趋向下方而逐渐向外径侧膨胀的倾斜面(外周侧圆锥面)构成。各扇形体14被上滑块(slider)18沿径向可往复移动地支承。

套圈15为中空圆筒状，其上端面固定于上模板3。并且，随着升降缸7的升降动作进行升降。套圈15的内表面由随着趋向下端侧而逐渐向外径侧倾斜的内周侧圆锥面构成。套圈15的内周侧圆锥面与各扇形体14的外周侧圆锥面形成为沿着其圆锥面滑动，(例如，通过如榫和燕尾槽这样的结构)并且彼此不分离。由此，如果套圈15下降，其内周侧圆锥面推压所述各扇形体14的外周侧圆锥面，使得向外径侧呈扩展状态的扇形体14能够向在内径侧呈环状相连的状态移动。

在上模壳板16的外周侧下表面固定有上滑块18，在上模壳板16的内周侧下表面固定有后述的上模具21。上模壳板本身固定在上压板4的下表面。由此，如果升降杆8升降，则上模具21及扇形体14(包含固定于扇形体14上的扇形块20)与上压板4及上模壳板16均一起进行升降。

在下模壳板17的外周侧上表面固定有下滑块19，在下模壳板17的内周侧上表面固定有后述的下模具22。在下滑块19上，合模时载置有扇形体14，并沿径向可滑动地支承。下模壳板17本身被固定在下压板5的上表面。

轮胎硫化用模具2由扇形块20、上模具21及下模具22构成。

扇形块20由铝合金构成，沿轮胎周向被分割为多个(此处为九份)，在向内径侧移动的状态下呈环状连接。各扇形块20的内表面由用于使轮胎胎面(tread)部成型的胎面成型面构成。

上模具21形成为环状，在其内周部固定有上胎圈环(beadring)23。上模具21固定于上模壳板16，并随着升降杆8的升降动作而升降。在下降时，使得能够通过上胎圈环23来按压生轮胎gt的胎圈部。由此，通过上模具21的下内表面及上胎圈环23的下表面，形成轮胎的侧壁部和胎圈部。

下模具22与上述上模具21同样地形成为环状，在其内周部固定有下胎圈环24。

在安装有由上述结构构成的轮胎硫化用模具2的硫化成型机1中，如下所述般设置生轮胎gt，按照图5的流程图，在将模具闭合后，进行合模并进行生轮胎gt的硫化成型。

即，在图2中的(a)所示的开模状态下，将生轮胎gt以使其轴心方向朝向上下的方式载置于下模具22上。此时，将位于下方侧的胎圈部定位于下胎圈环24。

并且，如图2中的(b)所示，向胶囊13内供给空气使其膨胀，通过其外表面来保持生轮胎gt的内侧面(步骤s1)。由此，生轮胎gt由下胎圈环24和胶囊13所支承，与下模具22呈非接触状态。

接着，通过驱动驱动装置25，由升降杆8及升降缸7使上模具21及扇形块20下降(步骤s2)。此时，上模具21及扇形块20的下降动作通过以第一下降速度下降的第一下降动作(步骤s2-1)、使其暂时停止的中间停止动作(步骤s2-2)、以及以低于第一下降速度的第二下降速度下降的第二下降动作(步骤s2-3)来进行。各动作的速度变化示于图5的图表。

在第一下降动作中，上模具21及扇形块20的下降速度只要设定为与过去同样的标准速度即可。具体来说，只要将从上模具21及扇形块20的下降开始起至模具闭合前的下降速度设定为0.3m/s～2.0m/s即可。但是，由于将执行下面所说明的中间停止动作和第二下降动作，因此也可以设定为比该速度范围更快。

在中间停止动作中，如图2中的(b)所示，在将由胶囊13所保持的生轮胎gt在轴心方向上的宽度尺寸设为l时，从生轮胎gt的上端(胎圈部)到扇形块20的下端的距离l满足l≤3/4l，优选满足l≤1/2l的停止位置，暂时使上模具21的下降动作停止。通过这样设定停止位置，能够防止扇形块20以第一下降速度不变地与下滑块19碰撞。另外，停止时间设定为2秒以下，使得不会由于模具温度使生轮胎gt在硫化成型前被硫化。

在第二下降动作中，将上模具21及扇形块20的下降速度设定为低于上述第一下降速度(标准速度)的第二下降速度。第二下降速度为第一下降速度的30％以上80％以下。若第二下降速度不足第一下降速度的30％，则直至模具闭合将耗费过多时间，使生轮胎gt在合模前被硫化。另一方面，若第二下降速度超过第一下降速度的80％，则不能充分抑制扇形块20与下滑块19抵接时的速度，可能导致损伤。但是，在将第一下降动作的第一下降速度设定得比标准速度快的情况下，需要将第二下降速度的下限值(30％)及上限值(80％)变更为更小的比例。

在第二下降动作中，如图2中的(c)所示，上胎圈环23与位于生轮胎gt的上方侧的胎圈部抵接。并且，如图2中的(d)所示，在通过胎圈部使生轮胎gt变形后，上模具21与生轮胎gt抵接。并且，若上模具21下降至合模完成位置，则如图2中的(e)所示，生轮胎gt成为由上模具21和下模具22所挟持的状态。

上模具21下降至合模完成位置后仍继续进行由升降缸7所进行的下降，与上模板3一起使套圈15向下方侧移动。由此，套圈15的内周侧圆锥面推压扇形体14的外周侧圆锥面。进而，使固定在扇形体14上的扇形块20向内径侧移动。

在沿周向并排设置的扇形块20之间的间隙g为20mm以下的时刻(步骤s3)，执行使由升降缸7所进行的下降暂时停止的前停止动作(步骤s4)。对于扇形块20之间的间隙是否为20mm以下，如图2中的(e)所示，是通过在将扇形体14的高度尺寸设为h时，从扇形体14的下端位置到套圈15的下端位置的距离h是否满足3/4h≥h≥1/2h来判断的。此外，也可以预先记录由升降缸7所进行的下降尺寸与扇形块20之间的间隙的关系，基于其结果来判断。

图3表示对于一部分的扇形块20向内径侧移动的中途的状态。扇形块20在移动中途，如图3中的双点划线所示，有时会发生位置偏移。此时，图示的两扇形块20的间隙在内径侧变宽，向外径侧变窄。因此，通过保持该姿态不变使扇形块20向内径侧移动行进，生轮胎gt将易于被该间隙夹持。通过执行前停止动作，可利用生轮胎gt的弹性力来修正扇形块20与最佳位置的位置偏移。

另外，在前停止动作中，因停止时间超过2秒就会使生轮胎gt在进行合模前就被硫化。因此，将停止时间设为2秒以下(步骤s5)。

因此，如果恢复扇形块20的移动(步骤s6)，则能够消除扇形块20之间的橡胶咬入，并且使所有扇形块20同样地向内径侧移动。另外，生轮胎gt也不会在合模前被硫化。

然后，如果上模板3与上压板4抵接(步骤s7)，则停止由升降缸7所进行的下降(步骤s8)。由此，生轮胎gt如图2中的(f)所示，呈外侧被上模具21、下模具22及扇形块20按压，内侧被胶囊13按压的状态。在上压板4及下压板5中，(无论开模状态及合模状态)始终流动有以使生轮胎gt能够以规定的硫化温度硫化的方式来调温的热交换介质。由此，生轮胎gt被硫化成型，完成轮胎。打开模具将完成的轮胎取出。

这样，根据所述硫化成型机1中的生轮胎gt的硫化成型，首先通过第一下降动作、中间停止动作及第二下降动作来进行上模具21及扇形块20的下降。并且，在第二下降动作中，将扇形块20与下滑块19抵接时的速度设为充分降低的第二下降速度。因此，即使扇形块20与下滑块19抵接也不会作用有大的冲击力，从而能够防止其损伤。另外，在合模过程中，在使扇形块20向内径侧移动时，当扇形块20之间的间隙变为20mm以下之后，在直至抵接为止的时刻使其暂时停止。因此，能够将各扇形块20的位置修正为最佳位置，从而防止生轮胎gt咬入扇形块20之间。

此外，本发明并不限定于上述实施方式所记载的结构，可以进行各种变更。

在上述实施方式中，是在第一下降动作与第二下降动作之间执行中间停止动作，但是也不一定需要该中间停止动作，只要扇形块20与下滑块19抵接时的速度达到第二下降速度就足够了。例如，可以如图7所示，继第一下降动作后，不执行中间停止动作而执行第二下降动作。另外，也可以如图8所示，不使第二下降动作的第二下降速度为一定速度，而是设定为逐渐变慢。但是，通过中间设置中间停止动作，能够使动作切实，使扇形块20准确地以第二下降速度下降。进而，如图9所示，也可以执行使速度从第一下降速度向第二下降速度逐渐降低的减速动作，来代替中间停止动作。

在上述实施方式中，并不限于使扇形块20的下降速度在第一下降动作与第二下降动作这两个阶段变化，根据需要也可以通过三级以上(根据情况也可以无级)来使速度变化(降低)。