专利名称：后充气装置以及硫化后轮胎的冷却方法
技术领域：
本发明涉及轮胎的制造所使用的后充气装置(PCI:post cureinflator)以及硫化后轮胎的冷却方法。
背景技术：
在轮胎的硫化工序中，利用硫化模具对生胎进行硫化，然后利用后充气装置来对从硫化模具取出的硫化刚结束后的高温的轮胎进行冷却，由此防止轮胎的变形。并且，后充气装置是在将轮胎安装于一对轮辋、且将规定量的空气填充至轮胎内而使轮胎膨胀的状态下进行冷却。然而，由于以往的后充气装置是通过将常温的空气送入轮胎内而对轮胎进行自然冷却，因此在冷却时间受到限制的硫化工序中，有时无法充分进行轮胎的冷却。因此，提出有通过从轮胎的外侧喷射空气、雾状水而能够高效地冷却轮胎的后充气装置(例如专利文献I)。专利文献1:日本特开2007-320151号公报然而，即便是这样的后充气装置也存在如下问题:有时无法在短时间内充分冷却做为轮胎最重要的部分的帘布层，并且还需要大量的冷却水。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供一种后充气装置，在冷却时间受到限制的轮胎的硫化工序中在短时间内充分地进行帘布层的冷却，由此能够防止帘布层的热收缩，进而无需大量的冷却水便能够高效地冷却轮胎。技术方案I记载的发明为一种后充气装置，具备与轮胎的胎圈部嵌合而支承所述轮胎的上下一对轮辋，在对所述轮胎填充内压后的状态下进行加压冷却，所述后充气装置的特征在于，在所述轮辋设置有:向轮胎内喷洒冷却介质的喷雾器、和将所述轮胎内的空气进行排气的排气口。技术方案2记载的发明为利用技术方案I所记载的后充气装置对冷却硫化刚结束后的高温的轮胎进行冷却的硫化后轮胎的冷却方法，所述硫化后轮胎的冷却方法的特征在于，通过从所述喷雾器向所述轮胎内喷洒冷却介质而从内侧对所述轮胎进行冷却，使所述轮胎内的空气通过所述排气口而进行排气，由此抑制因所喷洒的所述冷却介质的蒸发而导致的所述轮胎的内压增加，从而将所述轮胎的内压保持为恒定。根据本发明，在冷却时间受到限制的轮胎的硫化工序中在短时间内充分进行帘布层的冷却，由此能够防止因帘布层的热收缩而导致的RFV及RRO的恶化，进而无需大量的冷却水便能够高效地冷却轮胎。
图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的后充气装置的主要部分的结构的图。图2是是示出实施例的硫化工序中的轮胎壳体的各部分的温度与硫化时间之间的关系的图。图3是是示出比较例的硫化工序中的轮胎壳体的各部分的温度与硫化时间之间的关系的图。附图标记说明:1…后充 气装置；11…支轴；12…上模的轮辋；13…下模的轮辋；14…喷雾器；14a…喷雾孔；15" 排气口 ；T "轮胎。
具体实施例方式以下基于实施方式并且利用附图对本发明进行说明。1.后充气装置图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的PCI的主要部分的结构的图。如图1所示，后充气装置I具备支轴11、上模的轮辋12、下模的轮辋13、在上模的轮辋12设置的喷雾器14以及排气口 15。此外，在图1中，T表示硫化刚结束后的轮胎，并且是安装于后充气装置的轮胎。上模的轮辋12与下模的轮辋13被支轴11支承为能够调整双方的间隔。在上模的轮辋12设置有喷洒冷却水的喷雾器14、和为了将轮胎内的内压保持为恒定而排气的排气口 15。此外，优选地，为了遍及轮胎T的内表面均匀地喷洒冷却水，分别在上模的轮辋12和下模的轮辋13沿周向等间隔地将喷雾器14的喷雾孔14a配置于多处位置。并且优选地，喷雾孔14a的喷洒方向朝向轮胎T的方向。2.硫化后轮胎的冷却方法接下来，对使用本实施方式的后充气装置I冷却硫化后轮胎的方法进行说明。(I)首先，将硫化刚结束后的高温的轮胎安装于后充气装置I。即，在使硫化刚结束后的高温的轮胎T的两侧的胎圈与上模的轮辋12以及下模的轮辋13嵌合之后，根据轮胎T的尺寸将上模的轮辋12与下模的轮辋13的间隔调整成规定的大小，由此将轮胎T固定。(2)接下来，为了使轮胎T膨胀并保持稳定的形状而注入空气以使轮胎T的内压达到规定的大小，具体而言，若为SP (轿车)尺寸则达到2.0kPa左右，若为ST (SUV)尺寸则达到3.0kPa左右。(3)接下来，从喷雾器14喷洒水。所喷洒的水在从轮胎T吸收热量的同时蒸发，轮胎因此时的蒸发热量而从内侧开始迅速地冷却，靠近轮胎内侧的帘布层也迅速地冷却。此外，水的总喷洒量根据轮胎的热量来决定。例如，由于通常硫化刚结束后的轮胎的温度为185°C左右，因此将轮胎的温度从185°C降低到常温(30°C)所失去的热量设定成与喷洒的水的蒸发热的热量相等，具体而言，通过以下算式来计算总喷洒量。轮胎热量=轮胎质量X比热(1.1) X温度变化(185°C -30°C)总喷洒量(g) =轮胎热量+水的蒸发热量(540cal/g)
优选地，能够将喷雾器14的喷洒压力调整为2.0kPa以上，将喷洒量调整为处于Oml/min 300ml/min 的范围。虽然喷洒的水在轮胎T的内侧蒸发而使得体积增大，但是由于是从排气口 15排气，因此内压保持为恒定。并且，优选地，将排气口 15的压力调整范围设定为OkPa 5kPa。此外，根据轮胎的尺寸、水的喷洒量等而将排气口的动作压力调整为适当的值。3.本实施方式的效果( 1)根据本实施方式，设置有向轮胎内喷洒水(冷却介质)的喷雾器，通过从喷雾器向轮胎内喷洒冷却介质而从内侧冷却轮胎，因此与以往那样地从轮胎的外侧进行冷却的方法相比，能够高效地冷却设置于轮胎内侧附近的帘布层，并且利用水的蒸发热量能够高效地从轮胎吸收热量。因此，在冷却时间受到限制的轮胎的硫化后的PCI工序中能够在短时间内充分进行帘布层的冷却，并能够抑制硫化后充气以后的帘布层的热收缩，从而能够防止RFV及RRO恶化。由于还能够高效地冷却，因此无需大量的冷却水。并且，通过将轮胎的热量转化为喷洒水的蒸发热量，能够防止水滞留于轮胎的内侧，从而能够均匀地进行冷却。(2)并且，设置有对轮胎内的空气进行排气的排气口，使轮胎内的空气从排气口通过而进行排气，由此能够抑制因喷洒后的水的蒸发导致的轮胎的内压增加从而将所述轮胎的内压保持恒定，因此在硫化后充气过程中，能够将轮胎保持为适当的膨胀状态。(3)由于具有上述特征，因此能够提高轮胎均匀性。(4)进而，根据本实施方式，由于能够通过高效的冷却来缩短PCI时间，因此能够提高生产率，从而能够降低一次硫化过程中(cure)的基于PCI的硫化机成本，并能够实现节省空间化。实施例接下来基于实施例进行更具体的说明。(I)实施例、比较例实施例是使用通过水喷洒来进行冷却的上述本实施方式的后充气装置的例子。比较例是使用基于自然冷却的后充气装置的例子。(2)试验条件试验条件如下。此外，由于不进行水的喷洒，因此比较例的试验条件为(a) (h)。(a)轮胎尺寸:185/65R15(b)硫化温度:外层…188°C加热板…183°C(c ) PCI 轮辋间隔:160mm(d) PCI时间:15分钟两个硫化周期(e) PCI 内压:2.0kPa(f)试验个数:n=8(g)轮胎重量:7.5kg(h)轮胎热量:129kcal(i)总喷洒量:1279/0.54=2370ml
(j)喷洒时间:2370 (ml) /300 (ml/min) =7.9min(试验中设为8min)此外,通过所述算式计算出实施例的总喷洒量，以喷洒速度为300ml (g)/min而设定了喷洒时间。(3)试验结果图2是是示出实施例的硫化工序中的轮胎壳体的各部分的温度与硫化时间之间的关系的图。图3是是示出比较例的硫化工序中的轮胎壳体的各部分的温度与硫化时间之间的关系的图。图2及图3中，纵轴表示温度，横轴表示硫化时间，中央的纵向的粗线表示PCI工序开始时刻。根据图2能够确认出:在实施例的情况下，转移到PCI工序以后温度迅速下降，自PCI工序开始经过10分钟以后，各部分的温度均低于100°c，不会引起帘布层的热收缩。另一方面，根据图3能够确认:在比较例的情况下，即使自PCI工序开始经过10钟分以上，胎壁位置的轮胎壳体等的温度也处于100°c以上，从而产生了热收缩。为了抑制帘布层的热收缩，必须在硫化后自转移到PCI工序起迅速地冷却到不会引起热收缩的100°c以下，根据上述试验结果能够确认:实施例能够满足该条件，比较例无法满足该条件。(4 )轮胎的性能评价(a)评价方法针对实施例以及比较例的轮胎利用轮胎FV机器测量RFV及RR0，并分别求出其平均值(Ave)与标准偏差(σ )。(b)评价结果表I中示出了实施例及比较例的评价结果。表I
[007权利要求
1.一种后充气装置，具备与轮胎的胎圈部嵌合而支承所述轮胎的上下一对轮辋，在对所述轮胎填充内压后的状态下进行加压冷却，所述后充气装置的特征在于， 在所述轮辋设置有:向轮胎内喷洒冷却介质的喷雾器、和将所述轮胎内的空气进行排气的排气口。
2.一种硫化后轮胎的冷却方法，是利用权利要求1所述的后充气装置对硫化刚结束后的高温的轮胎进行冷却的方法，所述硫化后轮胎的冷却方法的特征在于， 通过从所述喷雾器向所述轮胎内喷洒冷却介质而从内侧对所述轮胎进行冷却， 使所述轮胎内的空气通过所述排气口而进行排气，由此抑制因所喷洒的所述冷却介质的蒸发而导致的所述轮胎的内压增加，从而将所述轮胎的内压保持为恒定。
全文摘要
本发明提供后充气装置以及硫化后轮胎的冷气方法，在冷却时间受到限制的轮胎的硫化工序中在短时间内充分进行帘布层的冷却，由此能够防止因帘布层的热收缩而导致的RFV及RRO的恶化，进而无需大量的冷却水便能够高效地冷却轮胎。后充气装置在轮辋设置有将向轮胎内喷洒冷却介质的喷雾器、和将轮胎内的空气进行排气的排气口。并且，在使用后充气装置的硫化后轮胎的冷却方法中，通过从喷雾器向轮胎内喷洒冷却介质而从内侧对轮胎进行冷却，并使轮胎内的空气从排气口通过而进行排气，由此抑制因所喷洒的冷却介质的蒸发而导致的轮胎的内压增加，从而将轮胎的内压保持为恒定。
文档编号B29L30/00GK103158220SQ20121046465
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月16日 优先权日2011年12月19日
发明者藤田聪矢, 小出辉夫 申请人:住友橡胶工业株式会社