JP5112788B2 - Solid tire regeneration method - Google Patents
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Description
本発明は、トレッド部が摩耗したソリッドタイヤの再生方法に関する。 The present invention relates to a method for reclaiming a solid tire with a worn tread portion.
車両等に用いられるタイヤとしては、内部に空気が入ったニューマチックタイヤと内部が充実したソリッドタイヤが挙げられる。ニューマチックタイヤは、走行抵抗や騒音が少なく自動車等の幅広い車両に使用されている。また、ソリッドタイヤは、空気圧の管理が不要で寿命が長いため、低速で高荷重の産業車両等に使用されている。そして、ニューマチックタイヤと同じような外形状に成形されたニューマチック型ソリッドタイヤが製品化されて、旋回走行や高速化に対応すべく開発が進められている。 Examples of tires used in vehicles and the like include pneumatic tires with air inside and solid tires with inside. Pneumatic tires are used in a wide range of vehicles such as automobiles with low running resistance and noise. Solid tires are used in low-speed, high-load industrial vehicles because they do not require air pressure management and have a long life. A pneumatic solid tire molded in the same outer shape as that of a pneumatic tire has been commercialized and is being developed to cope with turning and speeding up.
こうしたソリッドタイヤは、使用によりトレッド部が大部分消耗すると使用済みとなって廃棄処分される。しかしながら、ソリッドタイヤはホイールの装着部分に問題がなければ再使用が可能なことから、消耗したトレッド部を再生して再使用することが行われている。例えば、特許文献1では、摩耗タイヤの表面をバフ研磨し、そのトレッド部に再生用トレッドゴムを接着するニューマチック型ソリッドタイヤの再生方法が記載されている。また、特許文献2では、使用済みタイヤのベースバンドからゴムタイヤを除去し、ベースバンドを金型内に配置して液状のエーテル系ウレタンエラストマー用ポリマーを金型内に注入してポリマーを硬化させて成形するウレタンゴムタイヤの再生方法が記載されている。また、特許文献3では、古タイヤの外周のトレッドゴムをバフ装置で削り取り、削り取った外周面にゴム糊を塗布して更生用ゴム帯を貼り付け、金型内にセットして一定時間熱と圧力を加えて更生用ゴム帯を固着する更生タイヤの製造方法が記載されている。
特許文献1及び3に記載されているように、バフ処理したソリッドタイヤの外周面に再生用のトレッドゴムを貼り付けて一体化する再生方法は簡単に再生処理が行えるものの一体化されたトレッドゴムが剥離しやすいといった問題点がある。特許文献2に記載されているように、液状のポリマーを硬化させて再生させる方法では剥離に関しては改善されるものの製造工程が複雑になり、再生処理にかかるコスト負担が大きくなる。
As described in
そこで、本発明は、ソリッドタイヤのトレッド部を簡単に再生することができるとともに再生したトレッド部が剥離しにくい再生方法を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a regeneration method that can easily regenerate a tread portion of a solid tire and that the regenerated tread portion is difficult to peel off.
本発明に係るソリッドタイヤの再生方法は、ソリッドタイヤの摩耗したトレッド部の少なくとも劣化部分を除去して外周面に加工表面を形成し、形成された加工表面全体に天然ゴムシートを接着し、接着された天然ゴムシートの表面に加硫剤を含む配合ゴムシートを所定の厚さになるように重ねて巻き付けて加工ゴム層を形成し、加工ゴム層が形成されたソリッドタイヤをタイヤ溝形成型を備えた成形型内にセットしてタイヤ溝形成型を加工ゴム層に圧接してタイヤの中心に向かって圧縮しながら加熱処理し、加工ゴム層が加硫されて一体化してタイヤ溝が形成された再生トレッド部が成形されることを特徴とする。さらに、ソリッドタイヤのサイド部の劣化した表面部分を除去して加工表面を形成し、加熱処理の際に加工ゴム層が溶融して当該加工表面を覆うように一体成形されることを特徴とする。 The method for reclaiming a solid tire according to the present invention removes at least a deteriorated portion of the worn tread portion of the solid tire to form a processed surface on the outer peripheral surface, and adheres a natural rubber sheet to the entire formed processed surface. A compound rubber sheet containing a vulcanizing agent is piled on the surface of the natural rubber sheet so as to have a predetermined thickness and wound to form a processed rubber layer, and a solid tire formed with the processed rubber layer is formed into a tire groove forming mold The tire groove forming die is pressed against the processed rubber layer and heat-treated while being compressed toward the center of the tire, and the processed rubber layer is vulcanized and integrated to form a tire groove The recycled tread portion thus formed is formed. Further, the processed surface is formed by removing the deteriorated surface portion of the side portion of the solid tire, and the processed rubber layer is melted and integrally formed so as to cover the processed surface during the heat treatment. .
上記のような構成を有することで、摩耗したソリッドタイヤのトレッド部の少なくとも劣化部分を除去して外周面に形成された加工表面に天然ゴムシートを接着した後加硫剤を含む配合ゴムシートを巻き付けて形成された加工ゴム層を加硫して一体成形するようにしたので、剥離しにくい再生トレッド部が容易に成形することができる。 By having at least the above-described configuration, a compounded rubber sheet containing a vulcanizing agent is obtained after at least a deteriorated portion of a tread portion of a worn solid tire is removed and a natural rubber sheet is bonded to a processed surface formed on an outer peripheral surface. Since the processed rubber layer formed by wrapping is vulcanized and integrally molded, a recycled tread portion that is difficult to peel can be easily molded.
すなわち、ソリッドタイヤの加工表面に天然ゴムシートを介して加工ゴム層を一体成形するので、一体化した天然ゴムにより加工表面及び再生トレッド部の間の結合力が向上して剥離しにくくなる。従来のように加工表面にトレッドゴムを直接接着する場合には、古くなって硬化したソリッドタイヤの加工表面にトレッドゴムが圧着されるため両者が十分密接に圧接されないが、本発明の再生方法では天然ゴムを介して圧着することで柔かい天然ゴムが両者の間を密接に結着させるようになり、また両者と天然ゴムとの間に十分な結合力が発生して剥離しにくくなる。そして、再生トレッド部が剥離しにくくなった分その製品寿命を延ばすことができる。 In other words, since the processed rubber layer is integrally formed on the processed surface of the solid tire via the natural rubber sheet, the combined natural rubber improves the bonding force between the processed surface and the regenerated tread portion and makes it difficult to peel off. When the tread rubber is directly bonded to the processed surface as in the past, the tread rubber is pressure-bonded to the processed surface of the solid tire that has been hardened, but the two are not in close contact with each other. When the natural rubber is used for pressure bonding, the soft natural rubber is brought into close contact with each other, and a sufficient bonding force is generated between the two and the natural rubber, which makes it difficult to peel off. And since the reproduction | regeneration tread part became difficult to peel, the product lifetime can be extended.
また、天然ゴムシートを介して加工ゴム層を形成した後成形型内で圧縮しながら加熱処理を行うため、簡単に再生処理を行うことができ、再生コストを抑えることが可能となる。 Further, since the heat treatment is performed while compressing in the mold after forming the processed rubber layer via the natural rubber sheet, the regeneration process can be easily performed, and the regeneration cost can be suppressed.
そして、ソリッドタイヤのサイド部の劣化した表面部分を除去して加工表面を形成し、加熱処理の際に加工ゴム層が溶融して当該加工表面を覆うように一体成形するようにすれば、ソリッドタイヤの外表面が加工ゴム層により被覆されてさらに剥離しにくくなるとともに新品と遜色のない外観に仕上げることができる。 Then, if the processed surface is formed by removing the deteriorated surface portion of the side portion of the solid tire and the processed rubber layer is melted and integrally formed so as to cover the processed surface during the heat treatment, the solid tire The outer surface of the tire is covered with a processed rubber layer, which makes it more difficult to peel off and allows the appearance to be inferior to that of a new product.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.
図1から図6は、本発明に係る実施形態に関する工程を示す説明図である。使用済みのタイヤTの消耗し劣化したトレッド部T1及び劣化したサイド部T2を公知のバフ装置により除去し(図1)、ゴムの劣化の少ない円滑な加工表面S1及びS2を形成する(図2)。トレッド部T1は同じ厚さだけ除去されて、同じ厚さのベース部の外周方向に加工表面S1を形成するとよい。 1-6 is explanatory drawing which shows the process regarding embodiment which concerns on this invention. The worn and deteriorated tread portion T1 and the deteriorated side portion T2 of the used tire T are removed by a known buffing device (FIG. 1) to form smooth processed surfaces S1 and S2 with little rubber deterioration (FIG. 2). ). The tread portion T1 may be removed by the same thickness, and the processed surface S1 may be formed in the outer peripheral direction of the base portion having the same thickness.
次に、形成された加工表面S1にゴム糊等の接着剤を塗布し、帯状の天然ゴムシートG1を加工表面S1全体に貼着する。天然ゴムシートG1は、厚さが1mm〜1.5mmで加工表面S1とほぼ同じ幅に形成されており、加工表面S1の全周にわたって被覆するように貼着される(図3)。天然ゴムシートの材料としては、ラテックス液に酸(蟻酸、酢酸など)を加えて固め、ローラーでシート状に引き延ばしたものを薫煙してできたRSS(シート・ゴム)が好ましい。 Next, an adhesive such as rubber paste is applied to the formed processed surface S1, and a belt-like natural rubber sheet G1 is adhered to the entire processed surface S1. The natural rubber sheet G1 has a thickness of 1 mm to 1.5 mm and is formed to have substantially the same width as the processed surface S1, and is stuck so as to cover the entire periphery of the processed surface S1 (FIG. 3). As a material for the natural rubber sheet, RSS (sheet rubber) is preferably obtained by adding an acid (formic acid, acetic acid, etc.) to a latex solution and solidifying it, and then smoking a sheet that has been stretched by a roller.
貼着された天然ゴムシートG1の外表面に加硫剤を含む配合ゴムシートG2を巻き付けていき(図4(a))、所定の厚さになるように重ねて巻付けていき、加工ゴム層を形成する(図4(b))。配合ゴムシートG2は、帯状で天然ゴムシートG1と同じ幅に形成されており、タイヤのトレッド部に使用する配合ゴムと同じ組成を有するゴム材料をシート状に押出し成形したものを用いる。配合ゴム材料は、原料ゴムに加硫剤の他に、加硫促進剤、補強材といった配合剤を混練したもので公知の配合方法で製造することができる。通常は、補強材としてカーボンブラックを用いるため黒色を呈しているが、種々の着色剤を添加して白色や緑色といったカラー化された配合ゴム材料を用いてもよい。例えば、工場内で使用する車両に用いる場合には白色の配合ゴム材料を使用すればホワイトタイヤとして再生することができる。 A compounded rubber sheet G2 containing a vulcanizing agent is wound around the outer surface of the adhered natural rubber sheet G1 (FIG. 4 (a)), and it is wrapped and wound so as to have a predetermined thickness. A layer is formed (FIG. 4B). The compounded rubber sheet G2 is formed in a belt shape and the same width as the natural rubber sheet G1, and is obtained by extruding a rubber material having the same composition as the compounded rubber used for the tread portion of the tire into a sheet shape. The compounded rubber material is obtained by kneading a compounding agent such as a vulcanization accelerator and a reinforcing material in addition to a vulcanizing agent in a raw rubber and can be produced by a known compounding method. Normally, black is used because carbon black is used as a reinforcing material. However, a colored compounded rubber material such as white or green may be used by adding various colorants. For example, when used in a vehicle used in a factory, if a white compounded rubber material is used, it can be regenerated as a white tire.
配合ゴムシートG2を巻き付けて積層する量は、後述する成形型により圧縮してタイヤ溝を形成することを考慮して仕上がりの再生トラッド部の厚さよりも厚く巻き付けるようにする。また、圧縮成形の際にタイヤのサイド部T2を配合ゴム材料で被覆するのに必要な量も考慮する。 The amount of the compounded rubber sheet G2 to be wound and laminated is set so as to be thicker than the thickness of the finished reproduction trad portion in consideration of compression by a mold described later to form a tire groove. In addition, an amount necessary for covering the tire side portion T2 with the compounded rubber material at the time of compression molding is also taken into consideration.
次に、配合ゴムシートG2を巻き付けて加工ゴム層を加工表面S1に形成したタイヤTを成形型内にセットして圧縮・加熱して配合ゴム材料を加硫するとともにタイヤTに加工ゴム層を一体成形する。 Next, the tire T, in which the compounded rubber sheet G2 is wound and the processed rubber layer is formed on the processed surface S1, is set in a mold, compressed and heated to vulcanize the compounded rubber material, and the processed rubber layer is applied to the tire T. One-piece molding.
図7は、圧縮・加熱を行うための処理装置の一例を示す外観斜視図である。処理装置10は、基台11を備えており、基台11の上部には、タイヤを装着する円筒状の装着軸12を取り付けた底型枠13が設置されている。そして、底型枠13の周囲には、タイヤ溝形成型を備えた6個の分割型枠14が配列されており、分割型枠14は、装着軸12の中心軸を中心とする円を6分割した円弧状に形成されている。分割型枠14は、基台11の上面に配列されており、装着軸12に向かって接近又は離間するように移動可能に取り付けられている。
FIG. 7 is an external perspective view showing an example of a processing apparatus for performing compression and heating. The
分割型枠14の内面にはタイヤ溝形成型20が取り付けられており、タイヤ溝形成型20は、タイヤの全周に形成されるタイヤ溝を6つに分割した溝形状にそれぞれ対応した6個の型が各分割型枠14にセットされている。図8に示すように、タイヤ溝形成型20は、内面にタイヤ溝に対応する線状の凸部20aが形成されており、凸部20aに囲まれた凹部領域20bに溶融されたゴム材料が充填されてトレッド部が形成される。タイヤ溝としては、通常のタイヤ溝以外にも、例えばスタッドレス対応のタイヤ溝を形成することも可能で、用途に応じて様々な形状のタイヤ溝を形成することができる。
A tire groove forming die 20 is attached to the inner surface of the divided
円形に配列された分割型枠14の外周面を囲むようにリング状の締付枠16が配設されており、締付枠16を支持する複数の支持ロッド17が基台11の底部に形成されたフランジ部15に立設されている。そして、支持ロッド17は外筒部の内部に軸部が挿着されて図示せぬ油圧装置により進退動作するように構成されており、軸部の進退動作により支持ロッド17の全長が伸縮して締付枠16が上下動するようになっている。
A ring-
図9及び図10に示すように、各分割型枠14の外周面にはテーパ状の摺動突起部が上下方向に形成されており、摺動突起部の突出幅は下方にいくに従い大きくなるように設定されている。締付枠16は、その内周面を各分割型枠14の摺動突起部に摺接しながら上下動することで、各分割型枠14を装着軸12に向かって集合・離散させるように移動させるようになっている。締付枠16が上方に移動すると、摺動突起部の突出幅が小さくなるために、各分割型枠14は互いに離散するように拡がってそれぞれの間に隙間が空くようになる(図9参照)。また、締付枠16が下方に移動すると、摺動突起部の突出幅が大きくなるために、各分割型枠14が装着軸12に向かって押し出されて互いに密着するように締め付けられて連続した円形の型枠を形成するように設定される(図10参照)。
As shown in FIGS. 9 and 10, tapered sliding protrusions are formed on the outer peripheral surface of each divided
処理装置10の上方には、上型枠を取り付けた蓋体18が上下動可能に設けられており、タイヤをセットする際には蓋体18を上方に退避させて処理装置10の内部を開放し、圧縮処理する場合には蓋体18を下降させて分割型枠14の上部により囲まれる領域に位置決めされる。
Above the
図5は、処理装置10によるタイヤの圧縮・加熱処理を示す説明図である。まず、蓋体18が取り外されて開放された処理装置10内に加工ゴム層が形成されたタイヤTをセットする。タイヤTをセットする場合には、タイヤTの中心穴部を装着軸12に嵌め込んで底型枠13にセットする(図5(a))。その際に、締付枠16は上方に移動し、各分割型枠14の外周面に突設されたテーパ状の摺動突起部14aが上方では小さい突出幅となっているため、各分割型枠14は互いに離散するように拡がり、タイヤTが容易に挿入可能な開口部が形成されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a tire compression / heating process performed by the
タイヤTをセットした後蓋体18を下降させて各分割型枠14により囲まれる開口部内に位置決めする。その際に、蓋体18の下面取り付けた上型枠19の挿入軸19aが装着軸12内に挿入されて位置決めされる(図5(b))。蓋体18が位置決めされた状態では、各分割型枠14の上下に突出した接合部がそれぞれ上型枠19及び底型枠13の外周面と対向するように設定される。
After the tire T is set, the
蓋体18が位置決めされた後図示せぬ油圧装置を作動させて締付枠16を下方に移動させる。締付枠16が下方に移動すると、各分割型枠14が装着軸12に向かって集合するように押動され、互いに密着して円形の連続した型枠を形成すると共に上下の接合部がそれぞれ上型枠19及び底型枠13の外周面に密着して密閉した空間が形成されるようになる(図5(c))。その際に、各分割型枠14の内面に取り付けられたタイヤ溝形成型20がタイヤTのゴム加工層に圧接されてゴム加工層をタイヤの中心に向かって圧縮するように作用する。
After the
このように型枠により圧縮した状態で型枠をスチーム等により加熱し、120℃〜150℃に設定して2時間〜3時間加熱処理を行う。 In this state, the mold is heated with steam or the like while being compressed by the mold, and is set to 120 ° C. to 150 ° C., and heat treatment is performed for 2 to 3 hours.
こうした圧縮・加熱処理後締付枠16を上方に移動して各分割型枠14を拡げて離間させ、蓋体18を上方に移動させて取り外し、再生されたタイヤT’を取り出す。図6に示すように、上述の圧縮・加熱処理を行うことで、再生タイヤT’のトレッド部T1’には配合ゴム材料が加硫化し天然ゴムシートにより十分な接着力を持った再生部分が一体成形され、タイヤ溝形成型20により連続したタイヤ溝が形成される。また、サイド部T2’は溶融した配合ゴム材料により薄く被覆されて上型枠19及び底型枠13の型面により型成形される。そのため、再生タイヤT’は全体が再生ゴムで覆われるようになり、新品と遜色のない外観を呈するようになる。
After such compression and heat treatment, the
使用済みのフォークリフト用タイヤ(ダンロップファルケンタイヤ社製ニューマチック型ソリッドタイヤ;タイヤサイズ6.00−9)を用いて図1から図5に示す再生処理を行った。天然ゴムシートとしては、エーマックス社製のもの(厚さ1mm)を用い、配合ゴムシートとしては、INBプランニング社製の配合ゴム材料を厚さ12mmのシート状に成形して用いた。加工ゴム層は45mmの厚さに形成し、処理装置10の圧縮力は6000kg、加熱温度140℃、加熱時間2.5時間で圧縮・加熱処理を行った。
The regeneration processing shown in FIGS. 1 to 5 was performed using a used forklift tire (Pneumatic solid tire manufactured by Dunlop Falken Tires; tire size 6.00-9). A natural rubber sheet manufactured by AMAX Co. (
再生されたタイヤは、厚さ40mmの再生トレッド部が形成され、十分な接着強度を備えていた。 The recycled tire was formed with a recycled tread portion having a thickness of 40 mm and had sufficient adhesive strength.
10 処理装置
11 基台
12 装着軸
13 底型枠
14 分割型枠
15 フランジ部
16 締付枠
17 支持ロッド
18 蓋体
19 上型枠
20 タイヤ溝形成型
10 Processing equipment
11 base
12 Mounting shaft
13 Bottom formwork
14 Split formwork
15 Flange
16 Tightening frame
17 Support rod
18 Lid
19 Upper formwork
20 Tire groove forming mold
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