WO2012114542A1 - タイヤ加硫装置 - Google Patents

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    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a tire vulcanizing apparatus for vulcanizing and molding a raw tire.
  • a tire vulcanizing apparatus that vulcanizes and molds a raw tire
  • an outer mold (mold) filled with the raw tire is heated, and a high-temperature, high-pressure heating medium is placed in the inner space (inside the prada) of the raw tire. And is pressed in the direction of the outer mold while heating the inner wall surface of the tire. Then, vulcanization is performed by heating the raw tire from the outside and the inside with the heated outer mold and the heating medium supplied to the internal space of the raw tire.
  • steam is supplied and circulated as a heating medium in the internal space of the raw tire, and heating and pressurizing medium such as nitrogen gas and hot water are sealed. .
  • Patent Document 5 discloses a tire vulcanization mold apparatus in which a platen is divided in the radial direction to vary the temperature increase rate of the heating portion in order to obtain a uniform vulcanization degree throughout the tire. Has been.
  • a conventional platen 5 that performs electric heating has a donut-shaped disk shape in which a circular through hole 6 is formed in the center, and a heat generating portion 7 such as a rod-shaped heater is provided inside. It has a buried structure. For this reason, when converting to an electric platen from the viewpoint of energy saving or the like, the following problem arises because the platen 5 is a donut-shaped disk-shaped integrated structure.
  • the first problem is that deformation (deflection) is likely to occur in the circular platen during tire vulcanization. For this reason, heat generating parts such as electric heaters embedded in the platen, mounting members, and the like are shortened in life due to the influence of stress generation. Further, the deformation of the platen means that the contact area between the outer mold and the heat generating portion is reduced, so that the heat transfer property (heating efficiency) is lowered. Further, when the heat transfer between the outer mold and the heat generating portion decreases, the temperature rises to an unexpectedly high temperature, thereby shortening the heat life of the heat generating portion.
  • the second problem relates to the replacement of the platen at the time of maintenance or the like, and the work of replacing the integral platen requires a great deal of time for adjustment of removal and attachment. Further, when the platen is replaced due to a failure or the like, the entire platen can only be replaced at once, which is disadvantageous in terms of cost.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tire vulcanizing apparatus that solves the problems associated with deformation and platen replacement during tire vulcanization of an electrically heated platen. There is.
  • a tire vulcanizing apparatus is a tire vulcanizing apparatus for heating and vulcanizing a raw tire housed in an outer mold from the outside and the inside of the raw tire, and filling the raw tire
  • the platen that is disposed in contact with the upper and lower parts of the container or built in the upper and lower parts of the container and that heats the raw tire from the outside of the outer mold during vulcanization is an electric type, and is a donut disk.
  • the circumferential direction of the platen is divided into a plurality of parts.
  • the tire vulcanizing apparatus is disposed in contact with the upper and lower sides of the container for filling the raw tire or in a state of being built in the upper and lower parts of the container, and from the outside of the outer mold at the time of vulcanization. Since the platen that heats the green tire is an electric type and the circumferential direction of the platen that is a donut-shaped disk is divided into a plurality of parts, deformation of the platen during tire vulcanization is less likely to occur.
  • the radial direction of the platen is divided into a plurality of parts, and the innermost circumferential direction is connected to form a donut-shaped disk, whereby the deformation of the platen during tire vulcanization is performed. Is more difficult to occur.
  • the donut-shaped disk divided platen formed in the innermost central part becomes a small-diameter circle formed in the central part of the platen, and can be used for centering during mounting.
  • the platen includes a concavo-convex engaging portion that is divided into a plurality of parts and is connected and positioned by engaging the concavo-convex portions between adjacent divided platens.
  • the platen may be provided with a fastening connection portion that is divided into a plurality of parts and is connected and positioned by a fastening member between adjacent divided platens.
  • the platen may include a plate connecting portion that is divided into a plurality of parts and is connected and positioned between adjacent divided platens via a plate-like member.
  • the platen is divided into a plurality of parts, and the adjacent divided platens include two or more of the concave and convex engaging portion, the fastening connecting portion, and the plate connecting portion. But you can. Positioning and connection between the divided platens can be easily performed by the concave / convex engagement portion, the fastening connection portion, the plate connection portion, and the combination thereof.
  • the plate connecting portion is connected and positioned by engaging an uneven portion provided on the upper surface or the lower surface of the platen and an uneven portion provided on the lower surface or the upper surface of the plate member.
  • the divided platen and the plate-like member may be connected and positioned via a fastening member.
  • the electric heating platen of the tire vulcanizing apparatus has a structure in which the circumferential direction is divided into a plurality of parts, so that deformation due to a load at the time of tire vulcanization hardly occurs, and as a result, the heating efficiency Durability and reliability are improved.
  • the structure in which the circumferential direction of the electric heating platen is divided into a plurality of parts facilitates the work of attaching / detaching and replacing the platen, and is effective in improving maintainability.
  • the structure in which the electric heating platen is divided into a plurality of parts makes it possible to select the optimal division shape according to the structure of the vulcanizer, the tire mold, and the heating specifications, which is effective in improving the degree of freedom in equipment design. It is. In other words, not only is electric heating combined with bar heaters or planar heaters easy, but also the combination of electric heating and heating medium heating is easy, so the tire heating temperature can be made uniform and optimized. Thus, by reducing the heating running cost and improving the control accuracy of the heating temperature, a tire vulcanizing apparatus capable of manufacturing a high-quality tire is obtained.
  • FIG. 1 is a view showing a structure of a platen (hot plate) as an embodiment of a tire vulcanizing apparatus according to the present invention, and is a longitudinal sectional view (AA sectional view) of FIG. 1A. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structural example of the tire vulcanizer provided with the platen shown in FIG. It is a top view which shows the 1st modification of the platen shown in FIG. It is a top view which shows the 2nd modification of the platen shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structural example of a fastening connection part, and is the structural example which piled up the uneven
  • FIG. 10A It is a figure which shows the structural example of a plate connection part, and is a structural example which fastened the division
  • a tire vulcanizer 1 shown in FIG. 2 is an apparatus that heats a raw tire T inside a container (mold) 2 to perform vulcanization molding.
  • the container 2 includes an outer mold (mold) 3 that fills a raw tire T therein and a prada 4 that forms an internal space of the tire.
  • the outer mold 3 described above is divided into a plurality of members in order to allow the raw tire T to be filled and the tire to be taken out after vulcanization.
  • the outer mold 3 filled with the raw tire T is heated, and a high-temperature and high-pressure heating medium is supplied into the prada 4 that forms the internal space of the raw tire T.
  • the inner wall surface of T is pressed in the direction of the outer mold 3 while being heated.
  • the raw tire T is heated from the outside and the inside by the heated outer mold 3 and the heating medium supplied into the prada 4 to perform vulcanization molding.
  • the raw tire T accommodated in the outer mold 3 is heated by separate platens (hot plates) 10 disposed above and below the container 2.
  • the platen 10 may be built in the upper part or the lower part of the container 2.
  • the platen 10 is an electric type in which a heating unit 12 such as a rod heater or a planar heater is embedded in a main body 11 having a donut-shaped disk shape.
  • a heating unit 12 such as a rod heater or a planar heater
  • the platen 10 disposed on the upper surface of the container 2 is illustrated.
  • the components disposed on the lower surface and those built in the container 2 are substantially the same in basic structure and are vertically moved. It only reverses.
  • the donut disk shape of the platen 10 shown in FIG. 1A is such that the main body 11 is circular and a concentric through hole 13 is provided at the center.
  • the main body 11 of the platen 10 is divided into four at 90 ° pitches in the circumferential direction.
  • a portion obtained by dividing the platen 10 into four in the circumferential direction will be referred to as a divided platen 11A. That is, the illustrated platen 10 is formed by connecting four divided platens 11A each embedded with an independent heat generating portion 12 by means of the concave and convex engaging portions 40 (see FIG. 5), in other words, the heat generating portion 12 is embedded.
  • the substantially quarter-circular divided platen 11A By connecting the substantially quarter-circular divided platen 11A together, a donut-shaped disk shape having a centering through hole 13 formed at the center is obtained.
  • reference numeral 14 in the drawing is a flange for connecting the platen 10 to the container 2, and is provided for each divided platen 11A divided into four in the illustrated configuration example. By providing such a flange 14, the positioning accuracy of the divided platen 11A in which the installation position of the outer mold 3 is centered by the through hole 13 of the platen 10 formed by integrally connecting the divided platen 11A is assured. Further improvement.
  • the platen 10 formed by connecting the divided platens 11A to the upper and lower sides of the container 2 filled with the raw tire T is disposed.
  • the container 2 and the outer metal Since the electric heat generating portion 12 embedded in each divided platen 11A from the outside of the mold 3 heats the raw tire T, the platen 10 is not easily deformed even when subjected to a load during vulcanization. That is, the platen 10 is not easily deformed by the circumferentially divided structure, and high stress is hardly generated.
  • the number of divisions in the circumferential direction of the platen 10 is not limited to the above-described four divisions, and it is divided into two or more divisions, and more than five divisions depending on the tire size to be vulcanized. May be.
  • the platen 10 of the above-described embodiment is connected to the divided platen 11A obtained by dividing only the circumferential direction into four to form a donut-shaped disk shape, but the first modification shown in FIG. 3 and the second modification shown in FIG.
  • the radial direction may be divided into a plurality of parts. In this case, it is desirable that the innermost side, that is, the central part side where the through hole 13 is formed, be connected in the circumferential direction to form a donut shape.
  • the platen 20 is a divided platen 21 ⁇ / b> A whose outer peripheral side is divided into four in the circumferential direction, leaving the inner ring 22 forming the through hole 13 at the center of the main body 21. That is, the illustrated platen 20 has a divided structure in which the space between the divided platen 21A divided into four in the circumferential direction and the inner ring 22 is divided in the radial direction. As a result, the platen 20 divided in the radial direction in addition to the circumferential direction is more unlikely to undergo platen deformation during tire vulcanization.
  • the inner ring 22 that is a divided platen of the donut-shaped disk formed in the innermost central portion is a small-diameter circle in which the through hole 13 is formed in the central portion of the platen. Can be used for centering when mounting. That is, by providing the inner ring 22 that is not divided in the circumferential direction, higher centering accuracy can be obtained.
  • the platen 30 of the second modification shown in FIG. 4 is obtained by dividing the outer peripheral side of the platen 20 shown in FIG. 3 in the radial direction. That is, the illustrated platen 30 has a divided structure in which the main body 31 is divided into a divided platen 31 ⁇ / b> A, an inner ring 32, and an outer ring 33 that are divided in the circumferential direction.
  • the division in the radial direction is not limited to the inner ring 32 and the outer ring 33.
  • the division platen 31A can also be changed as appropriate by dividing the radial direction into a plurality of pieces.
  • the heating element of the outer ring 33 which is the outermost peripheral side may be unnecessary, and the heating element is provided for each divided portion of the platen 30. Since it is also possible to appropriately change the type and heating temperature, it is possible to increase the degree of freedom in designing the arrangement and selection of the heating elements.
  • connection structure that connects and positions adjacent divided rings of the divided platens 11A, 21A, 31A, the inner rings 22, 32, and the outer ring 33 divided in the circumferential direction and the radial direction will be described. That is, an example of the connection structure of the structures of the BB cross section, CC cross section, and DD cross section of FIG. 4 will be described with reference to the drawings.
  • 5A to 5D show structural examples of the concave and convex engaging portions
  • FIGS. 5A and 5B are structural examples in which the upper and lower surfaces are engaged with each other at the ends of the adjacent divided platens
  • FIG. 5C and FIG. 5D is a structural example in which end faces of adjacent divided platens are engaged with each other.
  • the concavo-convex engaging portion 40 shown in FIG. 5A is the DD cross section of FIG. 4, the upper and lower surfaces of the adjacent divided platens 31A, 31A are engaged with each other so as to be overlapped from above and below.
  • a concave portion 41 and a convex portion 42 are provided.
  • the concave and convex portions 41 and 42 are formed by providing stepped surfaces 43 at the end portions of the divided platens 31A and 31A to form opposing concave and convex portions 41 and 42, and are connected by engaging the concave and convex portions 41 and 42 with each other.
  • the front and back surfaces of the platen 30 having a disk shape are both flat and do not cause horizontal movement (displacement).
  • the concavo-convex portions 41 and 42 may be formed one by one near the center of the step surface 43, or the concavo-convex portions formed at the end portions of each other like the concavo-convex engaging portion 40A shown in FIG. 5B. There is no particular limitation such as one that engages the portions 41 and 42.
  • the concave and convex engaging portions 40B and 40C provided with one or a plurality of concave and convex portions 45 and 46 that engage with the end surfaces 44 of the adjacent divided platens 31A and 31A from the horizontal direction may be used.
  • the concave and convex portions 45 and 46 are engaged by sliding in the horizontal direction from the side surface, and no vertical movement occurs in the engaged state.
  • the fastening connection portion 50 shown in FIG. 6A has a structure in which stepped surfaces 51 and 52 are formed at end portions of adjacent divided platens 31A and 31A, respectively, and are mechanically coupled using bolts 53 of fastening members.
  • the fastening connection portion 50A shown in FIG. 6B has a concave and convex engaging portion 54 formed at the end of the adjacent divided platens 31A and 31A, and uses a through bolt 55 of a fastening member that penetrates the concave and convex engaging portion 54. It is a mechanically coupled structure. If such fastening connection portions 50 and 50A are employed, mechanical connection by a fastening member is made, so that the division platen 31A can be positioned and integrated by reliable connection.
  • a platen 10A shown in FIG. 7 is obtained by integrating and dividing the divided platen 11A of the platen 10 shown in FIG.
  • a continuous ring-shaped plate material is used as the plate-shaped member 60 in accordance with, for example, the donut disk shape of the platen 10A.
  • the plate-like member 60 described above is connected to the divided platen 11 ⁇ / b> A and the concave / convex engaging portion 62 in the plate connecting portion 61.
  • the concave / convex engaging portion 62 is formed by providing concave and convex portions that engage with each other on the contact surfaces of the plate-like member 60 and the divided platen 11 ⁇ / b> A.
  • the concave portion of the concave and convex engaging portion 62 may be provided on the plate-like member 60 and the convex portion may be provided on the divided platen 11A, or vice versa. Further, for example, as shown in FIG.
  • a pair of concave and convex engaging portions 62 may be provided near both end portions of the divided platen 11A, or, for example, as shown in FIG. 8C, the central portion of the divided platen 11A. One place may be provided in the vicinity.
  • the plate-like member 60 described above may be positioned and connected between the divided platen 11A and the plate-like member 60 using a fastening member such as a bolt as shown in FIGS. 9A and 9B, for example.
  • a fastening member such as a bolt as shown in FIGS. 9A and 9B, for example.
  • the divided platen 11A and the plate-like member 60 are fastened with the bolts 63 in the vertical direction.
  • a plate-like member 60 are fastened by a horizontal bolt 64.
  • the platens 10, 20, and 30 are divided into a plurality of adjacent platens 11A, 21A, and 31A, the inner rings 22, 32, and the outer ring 33 between the concave and convex engaging portions.
  • 40, the fastening connection part 50, and the plate connection part 61 may be provided.
  • a platen that connects and integrates a plurality of divided platens can have a connection structure in which the concave and convex engaging portion 40, the fastening connection portion 50, and the plate connection portion 61 are appropriately combined, and the divided platen can be obtained by optimizing the connection structure. Positioning and connection between them can be easily performed.
  • the divided platens 10, 20, and 30 that are divided into a plurality of circumferential directions from the disc integrated shape, and Therefore, the following effects can be obtained.
  • the deformation (flexure) of the platen is less likely to occur during vulcanization of the tire, and the life of the heat generating part and the mounting member (for example, the flange part, upper and lower plates and fastening members such as bolts) and the like is improved.
  • the platen that is not easily deformed is less likely to reduce the contact area with the heat generating portion, the heat transfer performance is not lowered, and good heating efficiency is obtained and the thermal life is improved.
  • the platen can be partially exchanged for each divided platen, it is effective for cost reduction.
  • the platen it becomes possible to select an optimal division shape according to the structure of the tire vulcanizer, the mold structure of the container, and the heating specification.
  • a combination of different types of electric heating methods such as an electric heater (including a combination of rod and surface) or induction heating, or an electric heating method and a heating medium heating method. Easy to combine. For this reason, the tire heating temperature can be made uniform and optimized, and a high-quality tire can be manufactured by reducing the heating running cost and improving the control accuracy of the heating temperature.
  • the tire vulcanizing apparatus 1 can solve the problems related to deformation and platen replacement at the time of tire vulcanization of the electrically heated platen.
  • this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.

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Abstract

電気加熱式プラテンが有するタイヤ加硫時の変形やプラテン交換に関する問題を解決したタイヤ加硫装置を提供する。外金型内に収容された生タイヤを、当該生タイヤの外側及び内側から加熱して加硫成形するタイヤ加硫装置であって、生タイヤを充填するコンテナの上下に接して、またはコンテナの上下部分に内蔵した状態に配設され、加硫時に外金型の外側から生タイヤを加熱するプラテン(10)を電気式とし、ドーナツ型円盤としたプラテン(10)の周方向が複数に分割されている。

Description

タイヤ加硫装置
 本発明は、生タイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置に関する。
 従来、生タイヤを加硫成形するタイヤ加硫装置では、内部に生タイヤが充填された外金型(モールド)を加熱するとともに、生タイヤの内部空間(プラダ内)に高温、高圧の加熱媒体を供給し、タイヤ内壁面を加熱しながら外金型方向に押圧する。そして、加熱された外金型と生タイヤの内部空間に供給された加熱媒体とにより、生タイヤを外側及び内側から加熱することにより加硫が行われる。
 なお、従来のタイヤ加硫装置において、生タイヤの内部空間については、加熱媒体として蒸気が供給・循環されるとともに、窒素ガスや温水等の加熱、加圧媒体が密封されるようになっている。
 上述したタイヤ加硫装置において、生タイヤを外側から加熱する従来技術としては、たとえば下記の特許文献1及び2に開示されているように、熱媒体を使用するものがある。この従来技術は、生タイヤが収容された外金型の上下にプラテン(熱板)を配設し、両プラテンの内部に熱媒体として蒸気を供給することにより、外金型の外側から生タイヤに熱を伝えるものである。
 一方、近年のタイヤ加硫装置においては、省エネルギー等の観点から、上述した熱媒体に代えて電気式プラテンを用いて加熱する技術が提案されている。
 電気式プラテンに適用される電気式加熱としては、プラテンに埋設した棒状または面状の電気ヒータ(たとえば、下記の特許文献3を参照)による加熱や、電磁コイルによる誘導加熱(たとえば、下記の特許文献4を参照)が知られている。
 また、上述した従来のプラテンは、熱媒体流路の形成や金型取付等のため、ドーナツ型円盤形状の一体構造となっている。しかし、たとえば下記の特許文献5には、タイヤ全体にわたって均一な加硫度を得るため、プラテンを径方向に分割して加熱部の温度上昇速度を異ならせたタイヤ加硫用金型装置が開示されている。
特開平5-200754号公報 特開平8-238626号公報 特開2002-36243号公報 特開2008-100513号公報 特開平8-174554号公報
 たとえば図10に示す外観図のように、電気式加熱を行う従来のプラテン5は、中央部に円形の貫通孔6を形成したドーナツ型円盤形状とされ、内部に棒状ヒータ等の発熱部7が埋設された構造となっている。このため、省エネルギー等の観点から電気式プラテンに変換する場合には、プラテン5がドーナツ型円盤形状の一体構造であるため、下記のような問題が生じてくる。
 第1の問題は、タイヤ加硫時において、円形のプラテンに変形(撓み)が発生しやすいことである。このため、プラテンの内部に埋設された電気ヒータ等の発熱部や取付部材等は、応力発生の影響を受けて寿命が短くなる。また、プラテンの変形は、外金型と発熱部との接触面積が減少することを意味するため、熱伝達性(加熱効率)を低下させる。さらに、外金型と発熱部との間で熱伝達性が低下すると、予期せぬ高温まで温度上昇することにより、発熱部の熱寿命が短縮される。
 第2の問題は、メンテナンス時等におけるプラテンの交換に関するものであり、一体形状のプラテンを交換する作業は、取り外しや取り付けの調整に多大の時間を要している。また、故障等によりプラテンを交換する場合には、プラテン全体を一括して交換するしかないため、コスト面で不利になる。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気加熱式プラテンが有するタイヤ加硫時の変形やプラテン交換に関する問題を解決したタイヤ加硫装置を提供することにある。
 本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
 本発明に係るタイヤ加硫装置は、外金型内に収容された生タイヤを、当該生タイヤの外側及び内側から加熱して加硫成形するタイヤ加硫装置であって、前記生タイヤを充填するコンテナの上下に接して、または前記コンテナの上下部分に内蔵した状態に配設され、加硫時に前記外金型の外側から前記生タイヤを加熱するプラテンを電気式とし、ドーナツ型円盤とした前記プラテンの周方向が複数に分割されていることを特徴とするものである。
 このような本発明のタイヤ加硫装置によれば、生タイヤを充填するコンテナの上下に接して、または前記コンテナの上下部分に内蔵した状態に配設され、加硫時に外金型の外側から生タイヤを加熱するプラテンを電気式とし、ドーナツ型円盤としたプラテンの周方向が複数に分割されているので、タイヤ加硫時のプラテンに変形が生じにくくなる。
 上記発明のタイヤ加硫装置において、前記プラテンの半径方向が複数に分割されるとともに、最も内側の周方向を連結してドーナツ型円盤にすることが好ましく、これにより、タイヤ加硫時のプラテン変形はより一層生じにくくなる。この場合、最も内側の中心部に形成されたドーナツ型円盤の分割プラテンは、プラテン中心部に形成された小径の円になるため、取付時の芯出しに使用できる。
 上記発明のタイヤ加硫装置において、前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が互いの凹凸部を係合させて接続及び位置決めされる凹凸係合部を備えていることが好ましい。
 また、上記発明のタイヤ加硫装置において、前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が締結部材により接続及び位置決めされる締結接続部を備えたものでもよい。
 また、上記発明のタイヤ加硫装置において、前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が板状部材を介して互いに接続及び位置決めされるプレート接続部を備えた構成でもよい。
 あるいは、上記発明のタイヤ加硫装置において、前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が、前記凹凸係合部、前記締結接続部及び前記プレート接続部の二つ以上を備えた構成でもよい。
 上述した凹凸係合部、締結接続部、プレート接続部及びこれらの組み合わせにより、分割プラテン間の位置決め及び接続を容易に実施することができる。
 前記構成のタイヤ加硫装置において、前記プレート接続部は、前記プラテンの上面または下面に設けた凹凸部と、前記板状部材の下面または上面に設けた凹凸部とを係合させて接続及び位置決めしてもよいし、あるいは、前記分割プラテンと前記板状部材との間が締結部材を介して接続及び位置決めされるようにしてもよい。
 上述した本発明によれば、タイヤ加硫装置の電気加熱式プラテンは、周方向を複数に分割した構造としたので、タイヤ加硫時の荷重による変形を発生しにくくなり、この結果、加熱効率、耐久性及び信頼性が向上する。そして、電気加熱式プラテンの周方向を複数に分割した構造は、プラテンの取付け/取外しや交換の作業を容易にするので、メンテナンス性の向上にも有効である。
 また、電気加熱式プラテンを交換する場合には、分割プラテン単位での交換が可能になるため、部品交換に要するコストを低減できる。
 そして、電気加熱式プラテンを複数に分割した構造は、加硫機の構造、タイヤ金型及び加熱仕様に合わせて最適な分割形状の選択が可能になるため、装置設計上の自由度向上に有効である。すなわち、棒状ヒータや面状ヒータを組み合わせた電気式加熱が容易になるだけでなく、電気式加熱と熱媒体式加熱との組合せも容易になるため、タイヤ加熱温度の均一化や最適化が可能となり、加熱ランニングコストの低減及び加熱温度のコントロール精度向上により、高品質のタイヤ製造が可能なタイヤ加硫装置となる。
本発明に係るタイヤ加硫装置の一実施形態としてプラテン(熱板)の構造を示す平面図である。 本発明に係るタイヤ加硫装置の一実施形態としてプラテン(熱板)の構造を示す図で、図1Aの縦断面図(A-A断面図)である。 図1に示したプラテンを備えているタイヤ加硫装置の構成例を示す縦断面図である。 図1に示したプラテンの第1変形例を示す平面図である。 図1に示したプラテンの第2変形例を示す平面図である。 凹凸係合部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端部で上下面を重ね合わせて係合させた構造例である。 凹凸係合部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端部で上下面を重ね合わせて係合させた構造例である。 凹凸係合部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端面どうしを係合させた構造例である。 凹凸係合部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端面どうしを係合させた構造例である。 締結接続部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端部に形成した凹凸面を上下に重ね合わせてボルト締結した構造例である。 締結接続部の構造例を示す図で、隣接する分割プラテンの端部に形成した凹凸を係合させて通しボルトで締結した構造例である。 分割プラテンが板状部材を介して接続されたプラテンの外観を示す正面図である。 プレート接続部の構造例を示す図で、プレート接続部の一例を示す縦断面図である。 プレート接続部の構造例を示す図で、分割プラテンの凹凸部配置例を示す平面図である。 プレート接続部の構造例を示す図で、分割プラテンの凹凸部配置例を示す平面図である。 プレート接続部の構造例を示す図で、分割プラテン及び板状部材を上下方向のボルトで締結した構造例である。 プレート接続部の構造例を示す図で、分割プラテン及び板状部材を水平方向のボルトで締結した構造例である。 タイヤ加硫装置に用いられるプラテンの外観を示す平面図である。 タイヤ加硫装置に用いられるプラテンの外観を示す図で、図10Aの正面図である。
 以下、本発明に係るタイヤ加硫装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
 図2に示すタイヤ加硫機1は、コンテナ(金型)2の内部で生タイヤTを加熱して加硫成形する装置である。コンテナ2は、内部に生タイヤTを充填する外金型(モールド)3と、タイヤの内部空間を形成するプラダ4とを具備して構成される。
 なお、上述した外金型3は、生タイヤTの充填や加硫後のタイヤ取り出しを可能にするため、複数部材に分割されている。
 タイヤ加硫装置1では、内部に生タイヤTが充填された外金型3を加熱するとともに、生タイヤTの内部空間を形成するプラダ4内に高温・高圧の加熱媒体を供給し、生タイヤTの内壁面を加熱しながら外金型3の方向に押圧する。この結果、加熱された外金型3とプラダ4内に供給された加熱媒体とにより、生タイヤTを外側及び内側から加熱して加硫成形が行われる。
 図2に示すタイヤ加硫機1の場合、外金型3の内部に収容された生タイヤTの加熱は、コンテナ2の上下に配設された別体のプラテン(熱板)10により行われるが、プラテン10をコンテナ2の上部または下部に内蔵した構造としてもよい。このプラテン10は、ドーナツ型円盤形状の本体11に棒状ヒータや面状ヒータ等の発熱部12を埋設した電気式とされる。なお、以下の説明では、コンテナ2の上面に配設されるプラテン10を例示するが、下面に配設されるものやコンテナ2に内蔵するものについても、実質的に基本構造は同じで上下が逆転するだけである。
 図1Aに示すプラテン10のドーナツ型円盤形状は、本体11を円形とし、その中心部に同心円の貫通孔13を設けたものである。そして、プラテン10の本体11は、周方向が90度ピッチに4分割されている。
 以下の説明では、プラテン10を周方向に4分割した部分について、分割プラテン11Aと呼ぶことにする。すなわち、図示のプラテン10は、各々独立した発熱部12が埋設された4つの分割プラテン11Aを凹凸係合部40(図5参照)等により接続することにより、換言すれば、発熱部12を埋設した略1/4円形状の分割プラテン11Aを一体に接続することにより、中心部に芯出し用の貫通孔13が形成されたドーナツ型円盤形状となる。
 また、図中の符号14は、プラテン10をコンテナ2に接続するための鍔部であり、図示の構成例では、4分割した分割プラテン11A毎に設けられている。このような鍔部14を設けることにより、分割プラテン11Aを一体に接続して形成されるプラテン10の貫通孔13により、外金型3の設置位置が芯出しされる分割プラテン11Aの位置決め精度はより一層向上する。
 このように構成されたタイヤ加硫装置1は、生タイヤTを充填するコンテナ2の上下に分割プラテン11Aを接続してなるプラテン10が配設されており、加硫時には、コンテナ2及び外金型3の外側から各分割プラテン11A内に埋設された電気式の発熱部12が生タイヤTを加熱するので、加硫時の荷重を受けてもプラテン10に変形が生じにくくなる。すなわち、プラテン10は、周方向の分割構造により変形しにくくなり、高い応力が発生しにくくなる。
 なお、プラテン10の周方向分割数については、上述した4分割に限定されることはなく、2分割や3分割は勿論のこと、加硫するタイヤサイズ等に応じて5分割以上の複数に分割してもよい。
 ところで、上述した実施形態のプラテン10は、円周方向のみを4分割した分割プラテン11Aを接続してドーナツ型円盤形状とするが、図3に示す第1変形例や図4に示す第2変形例のように、周方向に加えて半径方向も複数に分割してもよい。
 この場合、最も内側については、すなわち、貫通孔13が形成される中心部側については、周方向を連結してドーナツ型とすることが望ましい。
 以下、図3に示す第1変形例のプラテン20について、具体的に説明する。このプラテン20は、本体21の中心部に貫通孔13を形成する内側リング22を残して、外周側が周方向に4分割された分割プラテン21Aとなっている。すなわち、図示のプラテン20は、周方向が4分割された分割プラテン21Aと、内側リング22との間が、半径方向に分割された分割構造となっている。この結果、周方向に加えて半径方向も分割したプラテン20は、タイヤ加硫時のプラテン変形がより一層生じにくくなる。
 また、最も内側の中心部に形成されたドーナツ型円盤の分割プラテンである内側リング22は、貫通孔13がプラテン中心部に形成された小径の円になるため、プラテン20を外金型3に取り付ける際の芯出しに使用できる。すなわち、周方向の分割がない内側リング22を設けたことにより、より一層高い芯出し精度を得ることができる。
 また、図4に示す第2変形例のプラテン30は、図3に示すプラテン20の外周側についても半径方向に分割したものである。すなわち、図示のプラテン30は、本体31が、周方向を4分割した分割プラテン31Aと、内側リング32と、外側リング33とに分割された分割構造となっている。なお、半径方向の分割については、内側リング32及び外側リング33に限定されることはなく、たとえば分割プラテン31Aについても半径方向を複数に分割するなど、適宜変更可能である。
 この場合、たとえばプラテン30の径がコンテナ2より大きくなるような場合には、最も外周側となる外側リング33の発熱体が不要になる場合もあり、また、プラテン30の分割部分毎に発熱体の種類や加熱温度を適宜変更することも可能になるので、発熱体の配置や選択等に関する設計自由度を増すことができる。
 続いて、周方向及び半径方向に分割した分割プラテン11A,21A,31A、内側リング22,32及び外側リング33について、隣接する分割リング間を接続及び位置決めする接続構造を説明する。すなわち、図4のB-B断面、C-C断面及びD-D断面の構造について、その接続構造例を図面に基づいて説明する。
 図5Aから図5Dは、凹凸係合部の構造例を示しており、図5A及び図5Bは隣接する分割プラテンの端部で上下面を重ね合わせて係合させた構造例、図5C及び図5Dは隣接する分割プラテンの端面どうしを係合させた構造例である。
 ここで、図5Aに示す凹凸係合部40が図4のD-D断面である場合、隣接する分割プラテン31A,31Aの上面及び下面には、上下方向から重ね合わせるようにして、互いに係合する凹部41及び凸部42が設けられている。この凹凸部41,42は、分割プラテン31A,31Aの端部に段差面43を設けて相対する凹凸部41,42を形成したものであり、互いの凹凸部41,42を係合させて接続した状態では、円盤形状となるプラテン30の表裏面はいずれも平面を維持するとともに、水平方向の移動(位置ずれ)が生じないようになっている。
 上述したように、凹凸部41,42は段差面43の中央付近に1箇所ずつ形成してもよいし、あるいは図5Bに示す凹凸係合部40Aのように、互いの端部に形成した凹凸部41,42を係合させるものなど、特に限定されることはない。
 また、図5C及び図5Dに示すように、隣接する分割プラテン31A,31Aの端面44に水平方向から係合する1または複数の凹凸部45,46を設けた凹凸係合部40B,40Cでもよい。この場合、側面から水平方向にスライドさせて凹凸部45,46を係合させることになり、係合状態では上下方向の移動が生じなくなる。
 次に、締結接続部の構造例を図6Aおよび図6Bに示して説明する。
 図6Aに示す締結接続部50は、隣接する分割プラテン31A,31Aの端部に各々段差面51,52を形成し、締結部材のボルト53を用いて機械的に結合する構造である。また、図6Bに示す締結接続部50Aは、隣接する分割プラテン31A,31Aの端部に凹凸係合部54を形成し、この凹凸係合部54を貫通する締結部材の通しボルト55を用いて機械的に結合する構造である。
 このような締結接続部50,50Aを採用すれば、締結部材による機械的な接続がなされるので、分割プラテン31Aを位置決めして確実な接続による一体化が可能になる。
 最後に、プレート接続部の構造例を図7~図9に示して説明する。
 図7に示すプラテン10Aは、図1Bに示すプラテン10の分割プラテン11Aが、板上部材60により接続及び位置決めされて一体化したものである。この場合、板状部材60は、たとえばプラテン10Aのドーナツ型円盤形状に合わせ、連続するリング形状の板材が使用される。
 上述した板状部材60は、たとえば図8Aに示すように、プレート接続部61において分割プラテン11Aと凹凸係合部62により接続される。この凹凸係合部62は、板状部材60及び分割プラテン11Aの接触面に、互いに契合する凹部及び凸部を設けて係合させたものである。この場合、凹凸係合部62の凹部を板状部材60に設けて分割プラテン11Aに凸部を設けてもよいし、その逆でもよい。
 また、凹凸係合部62の位置は、たとえば図8Bに示すように、分割プラテン11Aの両端部付近に一対設けてもよいし、あるいは、たとえば図8Cに示すように、分割プラテン11Aの中心部付近に一箇所設けてもよい。
 また、上述した板状部材60は、たとえば図9Aおよび図9Bに示すように、分割プラテン11Aと板状部材60との間をボルト等の締結部材を用いて位置決め及び接続してもよい。
 図9Aに示すプレート接続部61の構造例では、分割プラテン11Aと板状部材60との間が上下方向のボルト63で締結され、図9Bに示すプレート接続部61Bの構造例では、分割プラテン11Aと板状部材60との間が水平方向のボルト64で締結されている。
 さて、上述したタイヤ加硫装置1において、プラテン10,20,30は、複数に分割されて隣接する分割プラテン11A,21A,31A及び内側リング22,32及び外側リング33間が、凹凸係合部40、締結接続部50及びプレート接続部61の二つ以上を備えたものでもよい。すなわち、複数の分割プラテンを接続して一体化するプラテンは、凹凸係合部40、締結接続部50及びプレート接続部61を適宜組み合わせた接続構造が可能であり、接続構造の最適化により分割プラテン間の位置決め及び接続を容易に実施することができる。
 このように、上述した本実施形態のタイヤ加硫装置1によれば、電気加熱方式のプラテンについて、円板一体型形状から周方向を複数に分割した分割型形状のプラテン10,20,30としたので、下記のような作用効果を得ることができる。
 1)タイヤ加硫時にプラテンの変形(撓み)が発生しにくくなり、発熱部や取付部材(たとえば鍔部、上下プレートとボルト等の締結部材)等の寿命が向上する。
 2)変形しにくいプラテンは、発熱部との接触面積が減少しにくくなるため、熱伝達性能の低下がなくなり、良好な加熱効率が得られるとともに熱寿命が向上する。
 3)プラテンを交換する場合、取り外しや取り付けの調整が容易になるため、メンテナンス性が向上する。
 4)プラテンは、分割プラテン毎の部分的な交換が可能になるので、コスト低減に有効である。
 5)プラテンは、タイヤ加硫装置の構造、コンテナの金型構造及び加熱仕様に合わせた最適な分割形状を選択可能になる。
 6)プラテンは、分割プラテン毎に、電気ヒータ(棒状及び面状の組合せを含む)や誘導加熱のように電気式加熱方式の種類が異なる組合せや、電気式加熱方式と熱媒体加熱方式との組合せが容易になる。このため、タイヤ加熱温度の均一化や最適化が可能となり、加熱ランニングコストの低減、加熱温度のコントロール精度向上により、高品質のタイヤ製造が可能となる。
 このように、上述した実施形態のタイヤ加硫装置1は、電気加熱式のプラテンが有するタイヤ加硫時の変形やプラテン交換に関する問題を解決することができる。
 なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
  1  タイヤ加硫装置
  2  コンテナ(金型)
  3  外金型(モールド)
  4  プラダ
 10,20,30  プラテン
 11A,21A,31A  分割プラテン
 12  発熱体
 13  貫通孔
 14  鍔部
 40  凹凸係合部
 50  締結接続部
 60  板状部材
 61  プレート接続部

Claims (8)

  1.  外金型内に収容された生タイヤを、当該生タイヤの外側及び内側から加熱して加硫成形するタイヤ加硫装置であって、
     前記生タイヤを充填するコンテナの上下に接して、または前記コンテナの上下部分に内蔵した状態に配設され、加硫時に前記外金型の外側から前記生タイヤを加熱するプラテンを電気式とし、ドーナツ型円盤とした前記プラテンの周方向が複数に分割されているタイヤ加硫装置。
  2.  前記プラテンの半径方向が複数に分割されるとともに、最も内側の周方向を連結してドーナツ型円盤にした請求項1に記載のタイヤ加硫装置。
  3.  前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が互いの凹凸部を係合させて接続及び位置決めされる凹凸係合部を備えている請求項1または2に記載のタイヤ加硫装置。
  4.  前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が締結部材により接続及び位置決めされる締結接続部を備えている請求項1または2に記載のタイヤ加硫装置。
  5.  前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が板状部材を介して互いに接続及び位置決めされるプレート接続部を備えている請求項1または2に記載のタイヤ加硫装置。
  6.  前記プラテンは、複数に分割されて隣接する分割プラテン間が、前記凹凸係合部、前記締結接続部及び前記プレート接続部の二つ以上を備えている請求項1または2に記載のタイヤ加硫装置。
  7.  前記プレート接続部は、前記プラテンの上面または下面に設けた凹凸部と、前記板状部材の下面または上面に設けた凹凸部とを係合させて接続及び位置決めされる請求項5または6に記載のタイヤ加硫装置。
  8.  前記プレート接続部は、前記分割プラテンと前記板状部材との間が締結部材を介して接続及び位置決めされている請求項5または6に記載のタイヤ加硫装置。
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