(57)【要約】【課題】流動速度および流動方向に起因した熱量の伝達差を生じさせないように加熱媒体を流動させる。【解決手段】内側空間Ｂに収容された加熱媒体を強制的に流動させながら加熱媒体の熱量を生タイヤ４の内側全体に付与して加硫を行うものである。生タイヤ４の内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動させる吹き出し管６３と、生タイヤ４の内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって吸引する吸い込み管６４と、吹き出し管６３と吸い込み管６４とを連絡するガス流路６９と、ガス流路６９中に設けられ、吸い込み管６４から吹き出し管６３に加熱媒体を流動させるガス循環駆動機６７とを有している。【選択図】図９
2010030323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生タイヤの内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら該加熱媒体の熱量を生タイヤの内側全体に付与して加硫を行う加硫機において、
前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動させる吹き出し管と、
前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって吸引する吸い込み管と、
前記吹き出し管と吸い込み管とを連絡するガス流路と、前記ガス流路中に設けられ、前記吸い込み管から吹き出し管に加熱媒体を流動させるガス循環駆動機と
を有することを特徴とする加硫機。
【請求項２】
前記ガス流路において加熱媒体の単位流量当たりの加熱面積を大きくとったヒータ収容室が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加硫機。
【請求項３】
前記吸い込み管および吹き出し管を収容可能な待機室と、前記吸い込み管および吹き出し管を前記待機室と前記生タイヤの内側空間とに進退移動可能な移動機構とを有することを特徴とする請求項２に記載の加硫機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生タイヤを加硫成形する加硫機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、生タイヤを加硫成形する場合には、モールドを加熱媒体により加熱すると共に、モールド内に装填された生タイヤの内側空間に高温、高圧の加熱媒体を供給することによって、タイヤ内壁面を加熱しながらモールド方向に押圧する。そして、加熱されたモールドと生タイヤの内側空間の加熱媒体とで生タイヤを外側および内側から加熱することにより加硫を行う。
【０００３】
この際、加熱媒体の温度分布が不均一であると、生タイヤに対する加熱にバラツキが生じ、加熱温度の低い部分では加硫が不十分になり、加熱温度の高い部分では加硫が進み過ぎることによって、タイヤ全体の品質を高いものにすることが困難になる。そこで、従来から加熱媒体の温度分布を均一化しながら生タイヤへの加熱を行うことができるように、加熱媒体を強制的に流動させて撹拌する各種の方法や装置が提案されている。
【０００４】
例えば特開平７−３２９０６６号公報には、図１３に示すように、下部リング機構１０２に対して環状のタービン１０４を水平方向に回転可能に設け、上部リング機構１０１と下部リング機構１０２とでブラダ１０５を介して生タイヤ１０３を保持したときに、タービン１０４を上部リング機構１０１側に位置させてタービン１０４の下側に隙間を生じさせるようにした構成が開示されている。この構成によれば、ブラダ１０５の内側空間Ｂに加熱媒体を導入した後、タービン１０４を回転させることによって、加熱媒体をタービン１０４の下側から吸引して側面から吹き出させることができるため、生タイヤ１０３の内壁面に沿わせながら幅方向に流動させる流動経路でもって加熱媒体を強制的に流動させることができる。
【０００５】
また、このような流動経路を備えた構成は、特開平５−１０４７４２号公報や特開平６２−２９０５０８号公報、特開平７−８８８４８号公報等においても開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、加熱媒体の流路断面積は、加熱媒体の流路断面積が生タイヤ１０３の断面形状と周方向の広がりにより、生タイヤ１０３の径方向外側に向かうほど拡大する。この結果、タービン１０４から加熱媒体を吹き出したときに、タービン１０４の吹き出し側（特に上側サイドウオール）の加熱媒体には、図示するような渦あるいはそれに伴う淀みが生じ、他方吸引側（下側）の加熱媒体がタイヤ内面に沿い流れの向きを変えつつ高速で流動することによって、加熱媒体の対流熱伝達が生タイヤ１０３の上側と下側とで異なることになる。
【０００７】
これにより、従来の構成では、加熱媒体の強制的な流動により加熱媒体全体の温度分布が均一化されていても、加熱媒体の流動速度および流動方向に起因した熱量の伝達差については考慮されていなかったため、タイヤ全体の品質を十分に高くできるまでには至っていない。
【０００８】
そこで、本発明は、流動速度および流動方向に起因した熱量の伝達差を生じさせないように加熱媒体を流動させることによって、タイヤ全体の品質を十分に高くすることができる加硫機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、生タイヤの内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら該加熱媒体の熱量を生タイヤの内側全体に付与して加硫を行う加硫機において、前記生タイヤをタイヤ幅方向に二等分する中心面に対して対称となるように内周側に設けられ、前記加熱媒体を前記中心面に対して平行に外周方向に吹き出す一対のファンを有することを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、加熱媒体は、ファンにより強制的に流動されることによって、加熱媒体全体として温度分布が均一化したものになる。そして、この加熱媒体は、ファンにより中心面に対して平行に内周側から外周方向に吹き出されることによって、中心面に対して対称の流動状態で生タイヤのトレッド部等に吹き当たる。これにより、生タイヤの上半分と下半分とに略同一の熱量が効率良く付与されながら加熱が行われるため、加熱媒体が中心面の一方側のみを流動して生タイヤに吹き当たる場合よりも、生タイヤに対する均一な加熱が可能になり、結果としてタイヤ全体の品質を十分に高くすることができる。
【００１１】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記一対のファン間に設けられたヒータを有することを特徴としている。上記の構成によれば、加熱媒体が引き込まれる一対のファン間にヒータが設けられているため、加熱媒体とヒータとを積極的に接触させることが可能になり、加えてヒータからの輻射熱の多くをファンが受け取り、上下リング機構への輻射による熱損失を低減すると共に、ファンが一種のフィンとして作用し、加熱媒体を高い温度制御応答性でもって効率良く加熱することができる。従って、ヒータにより加熱媒体を所定の温度に確実に維持しながら生タイヤに対する加熱を行うことができるため、生タイヤの加硫を一層高品質に行うことができる。
【００１２】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記ヒータの上面および下面に対応した位置に対向配置され、該ヒータの周囲を取り囲むように設けられた一対の環状整流板を有することを特徴としている。上記の構成によれば、ヒータに流れ込む加熱媒体が一対の環状整流板間を通過する際に整流されることによって、一層効果的にヒータの熱量を加熱媒体に付与することができる。
【００１３】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記生タイヤのビード部近傍に前記中心面に対して対称配置され、前記ファンから吹き出された加熱媒体の流動方向を前記生タイヤの径方向に対して所定角度に規正する一対の整流機構を有することを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤのビード部近傍を通過する加熱媒体の周方向の流速を安定化させ、ビード部に対する対流熱伝達を均一化させることができるため、生タイヤの加硫を一層高品質に行うことができる。
【００１４】
請求項１の発明は、生タイヤの内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら該加熱媒体の熱量を生タイヤの内側全体に付与して加硫を行う加硫機において、前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動させる吹き出し管と、前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって吸引する吸い込み管と、前記吹き出し管と吸い込み管とを連絡するガス流路と、前記ガス流路中に設けられ、前記吸い込み管から吹き出し管に加熱媒体を流動させるガス循環駆動機とを有することを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、加熱媒体は、ガス循環駆動機により強制的に流動されることによって、加熱媒体全体として温度分布が均一化したものになる。そして、この加熱媒体は、内周側に設けられた吹き出し管からタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動されることによって、生タイヤをタイヤ幅方向に二等分する中心面に対して略対称の流動状態で生タイヤのトレッド部等に吹き当たる。これにより、生タイヤの上半分と下半分とに略同一の熱量が効率良く付与されながら加熱が行われるため、加熱媒体が中心面の一方側のみを流動して生タイヤに吹き当たる場合よりも、生タイヤに対する均一な加熱が可能になり、結果としてタイヤ全体の品質を十分に高くすることができる。また、加熱媒体をガス流路等を介して循環させる場合における吹き出し管側と吸い込み管側との差圧が小さいため、ガス循環駆動機を圧縮比の小さな使用条件で運転することができることから、ガス循環駆動機を長寿命化することも可能になる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の加硫機であって、前記ガス流路において加熱媒体の単位流量当たりの加熱面積を大きくとったヒータ収容室が設けられていることを特徴としている。上記の構成によれば、ガス流路を通過する加熱媒体がヒータ表面に接触する機会が増えることから、加熱媒体を効率良く加熱することができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の加硫機であって、前記吸い込み管および吹き出し管を収容可能な待機室と、前記吸い込み管および吹き出し管を前記待機室と前記生タイヤの内側空間とに進退移動可能な移動機構とを有することを特徴としている。上記の構成によれば、生タイヤの加硫を終了してから次の生タイヤの加硫を開始するまでの間、吹き出し管および吸い込み管を待機室に収容し、この待機室の加熱媒体を循環させながらヒータにより予熱しておくことができるため、次の加硫開始時における温度の立ち上げ時間を短いものにすることができる。さらに、次の加硫開始までのヒータの発熱温度を一定の温度に維持することができるため、ヒータの長寿命化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ガス撹拌機構が加熱媒体を流動させる状態を示す説明図である。
【図２】フィン付きヒータの概略構成を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図３】ファンの断面図である。
【図４】図３におけるファンのＹ−Ｙ線矢視断面図である。
【図５】加硫機に対して生タイヤを搬入する状態を示す説明図である。
【図６】ガス撹拌機構が加熱媒体を流動させる状態を示す説明図である。
【図７】整流機構の斜視図である。
【図８】ガス撹拌機構が加熱媒体を流動させる状態を示す説明図である。
【図９】ガス撹拌機構が内側空間において加熱媒体を流動させる状態を示す説明図である。
【図１０】ガス撹拌機構が待機室において加熱媒体を流動させる状態を示す説明図である。
【図１１】加熱媒体の流動方向を示す説明図である。
【図１２】ガス循環駆動機の具体例を示す説明図である。
【図１３】従来例を示すものであり、加熱媒体が流動すれる状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態を図１ないし図８に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係る加硫機は、図５に示すように、所定の高さ位置に設定されたモールド固定部２と、モールド固定部２に対して昇降するモールド昇降部３とを有している。モールド固定部２は、生タイヤ４の下サイドウオール４ｂに当接する下サイドモールド５と、下サイドモールド５を所定温度に加熱する下加熱機構９と、下加熱機構９および下サイドモールド５の中心部に貫設された中心機構１０と、中心機構１０および下加熱機構９を支持するベースフレーム１１とを有している。
【００２０】
上記の下加熱機構９は、下サイドモールド５を面状に支持しながら加熱する円盤形状の下プラテン６と、下プラテン６を支持するプラテンサポート７と、下プラテン６の熱をプラテンサポート７に伝達させないように下プラテン６およびプラテンサポート７間に介装された断熱板８とを有している。
【００２１】
また、下加熱機構９の中心部に貫設された中心機構１０は、図１に示すように、下サイドモールド５に固定された下部リング機構１２を有している。下部リング機構１２は、下ビードリング１３と、下ビードリング１３の上面に設けられ、下ビードリング１３とでブラダ２０の下縁部を挟持する下ブラダリング１４と、下ブラダリング１４の下面に設けられたクランプリングハブ１５とを有している。そして、下部リング機構１２には、図示しない給排路が形成されており、給排路を介して蒸気や窒素ガス等の加圧加熱媒体をブラダ２０の内部に供給可能にしている。
【００２２】
また、下部リング機構１２の中心部には、筒状部材１８が気密状態に立設されていると共に、センターポスト２２が筒状部材１８に摺動自在に貫挿されている。センターポスト２２の上端部には、上部リング機構１９が設けられている。上部リング機構１９は、上ブラダリング２１と上ビードリング２３とを有しており、両リング２１・２３によりブラダ２０の上縁部を挟持している。一方、センターポスト２２の下端部には、センターポスト２２を任意の高さ位置に昇降可能な図示しないポスト昇降機構が連結されている。ポスト昇降機構は、ブラダ２０の搬入および搬出時において、ブラダ２０の上縁部を持ち上げてブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ穴よりも小さな径に設定するようにセンターポスト２２を上限位置に上昇させる一方、生タイヤ４の加硫成形時において、ブラダ２０を生タイヤ４のタイヤ内壁面に当接可能な径に拡大させるようにセンターポスト２２を下降させる。
【００２３】
また、センターポスト２２が貫挿された筒状部材１８は、下部リング機構１２により回転自在に支持されている。筒状部材１８の下端部には、図示しない回転機構が連結されており、回転機構は、加硫成型時に筒状部材１８を所定の速度で回転駆動する。一方、筒状部材１８の上部は、上部リング機構１９と下部リング機構１２との間に位置されている。両リング機構１９・１２間には、加熱媒体を水平方向に流動させるガス撹拌機構４０が設けられている。ガス撹拌機構４０は、加熱媒体を加熱するフィン付きヒータ４１と、フィン付きヒータ４１で加熱された加熱媒体を吸引して周方向に吹き出すファン４２とを有している。
【００２４】
上記のフィン付きヒータ４１は、図２（ａ）・（ｂ）にも示すように、作動電流の供給により発熱するヒータ本体５０と、ヒータ本体５０の伝熱面積を増大させるフィン５３とを有している。ヒータ本体５０は、環状に形成されたヒータ部５０ａと、ヒータ部５０ａの両端から立ち下げられた一対の端子部５０ｂ・５０ｂとからなっている。端子部５０ｂ・５０ｂには、作動電流を出力する図示しない電源装置が接続されている。電源装置は、ヒータ部５０ａに接続された熱電対からなる温度センサ５２を備えており、この温度センサ５２により検出されたヒータ部５０ａの発熱温度が所定の温度となるように作動電流の供給を制御する。
【００２５】
上記のヒータ部５０ａは、図１に示すように、生タイヤ４をタイヤ幅方向に二等分する中心面Ａに対して一致するように水平（平行）配置されている。また、ヒータ部５０ａの周囲には、フィン５３が設けられており、フィン５３は、板面がヒータ部５０ａに対して垂直方向となるように帯状の薄板を螺旋状に巻回することにより形成されている。
【００２６】
上記のヒータ部５０ａの上側および下側には、ファン４２・４２が上下対称に配置されている。各ファン４２は、図３および図４に示すように、ヒータ４１側に配置された第１円板部材４３と、第１円板部材４３に対向配置された第２円板部材４４と、両円板部材４３・４４の中心部同士を連結し、中心部に上述の筒状部材１８が固設された連結部材４５と、両円板部材４３・４４の外周部間において等間隔に設けられた複数の翼部材４６とを有している。第１円板部材４３には、内周側から外周側にかけて開口された吸気口４３ａが周方向に等間隔で複数形成されている。また、翼部材４６は、径方向に対する取り付け角度が−６０°から＋６０°の範囲に設定されている。そして、このように構成された一対のファン４２・４２は、図１に示すように、筒状部材１８により同速度で回転することによって、フィン付きヒータ４１で加熱された加熱媒体を吸気口４３ａを介して内部に吸引し、翼部材４６により同一の流動速度および流動方向に吹き出すことによって、ブラダ２０（生タイヤ４）の内側空間Ｂにおいて加熱媒体を中心面Ａに沿って上下対称に流動させる。
【００２７】
また、ブラダ２０を拡縮させるセンターポスト２２の上方には、図５に示すように、モールド昇降部３が設けられている。モールド昇降部３は、生タイヤ４の上サイドウオール４ｂ’に当接する上サイドモールド２５と、生タイヤ４のトレッド部４ａの外周方向に位置する割りモールド２６と、上サイドモールド２５および割りモールド２６のスライドセグメント２６ａを昇降させる第１モールド昇降機構２７と、上サイドモールド２５を所定温度に加熱する上加熱機構２８と、上加熱機構２８および割りモールド２６の固定セグメント２６ｂを昇降させる第２モールド昇降機構２９と、これら機構２７〜２９等を支持する支持部材３０とを有している。
【００２８】
上記の上加熱機構２８は、円盤形状の上プラテン３２と、上プラテン３２を支持するプラテンサポート３３と、上プラテン３２の熱をプラテンサポート３３に伝達させないように上プラテン３２およびプラテンサポート３３間に介装された断熱板３４とを有している。上加熱機構２８の中心部には、第１モールド昇降機構２７の棒状部材３５が昇降自在に貫挿されている。棒状部材３５の下端には、円盤形状のスライドプレート３６が設けられている。スライドプレート３６の下面中心部には、上述の上サイドモールド２５が固設されている。
【００２９】
また、スライドプレート３６の下面外周部には、アルミニウム等の非磁性材料により形成された複数のスライドセグメント２６ａが設けられている。各スライドセグメント２６ａは、生タイヤ４のトレッド部４ａに当接するように形成されたトレッドモールド２６ａ’を備えており、上サイドモールド２５を中心とした同芯円上に等間隔に配置され、中心方向に移動自在にスライドプレート３６に係合されている。これらのスライドセグメント２６ａの外側方向には、固定リング２６ｂが配置されている。固定リング２６ｂは、上プラテン３２の下面周縁部に固設されており、スライドセグメント２６ａの外側面に係合しながらスライドセグメント２６ａを半径方向に進退移動させるようになっている。そして、スライドセグメント２６ａのトレッドモールド２６ａ’は、固定リング２６ｂにより中心方向に移動したときに、生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドを形成する。
【００３０】
一方、上述の棒状部材３５の上端部は、第１シリンダ部材３７に連結されている。第１シリンダ部材３７は、プラテンサポート３３の上面中心部から立ち上げられた挿通部３３ａにより支持されている。これにより、第１シリンダ部材３７等を有した第１モールド昇降機構２７は、棒状部材３５を介してスライドプレート３６（上サイドモールド２５、スライドセグメント２６ａ）を支持部材３０および上加熱機構２８とは独立して昇降可能になっている。
【００３１】
上記の第１シリンダ部材３７を支持した挿通部３３ａは、上述の棒状部材３５が移動自在に貫挿されていると共に、支持部材３０に移動自在に貫挿されている。また、挿通部３３ａの両側には、第２モールド昇降機構２９が左右一対に配置されている。各第２モールド昇降機構２９は、支持部材３０の上面に固設された第２シリンダ部材３８を有しており、第２シリンダ部材３８は、上加熱機構２８を昇降させるように、シリンダロッド３８ａの先端部がプラテンサポート３３に連結されている。そして、このように構成された上加熱機構２８および割りモールド２６の外周方向には、支持部材３０の周縁部から立ち下げられた筒形状のシールド部材３１が配置されている。
【００３２】
上記の構成において、加硫機１の動作を説明する。先ず、モールド昇降部３が上昇されることによって、モールド固定部２の上方にモールド昇降部３が位置される。この後、搬送装置３９により生タイヤ４がモールド固定部２とモールド昇降部３との間に搬送され、生タイヤ４のタイヤ穴がセンターポスト２２の上方に位置されると、中心機構１０のセンターポスト２２が上昇されることによって、上部リング１９を介してブラダ２０の上縁部が持ち上げられ、ブラダ２０が生タイヤ４のタイヤ穴よりも小さな径に縮小される。そして、生タイヤ４が下降され、生タイヤ４のタイヤ穴にセンターポスト２２およびブラダ２０が挿通されながら、生タイヤ４が下サイドモールド５に載置される。
【００３３】
次に、第２シリンダ部材３８からシリンダロッド３８ａが進出されると共に、第１シリンダ部材３７から棒状部材３５が進出されることによって、上加熱機構２８およびスライドプレート３６がそれぞれ下降および分離され、スライドセグメント２６ａが外周方向に移動される。この後、上加熱機構２８およびスライドプレート３６の分離状態が維持されながらモールド昇降部３が下降され、スライドセグメント２６ａの内周側に生タイヤ４が位置された後、スライドセグメント２６ａが固定リング２６ｂにより中心方向に移動される。そして、図１に示すように、各スライドセグメント２６ａ同士が当接されて生タイヤ４のトレッド部４ａに対応した筒形状のモールドが形成されると共に、このモールドの上部および下部に上サイドモールド２５および下サイドモールド５がそれぞれ当接されることによって、モールド２５・５・２６ａが型締される。
【００３４】
次に、図５に示すように、下プラテン６、上プラテン３２、および割りモールド２６の固定リング２６ｂに対して蒸気等の加熱媒体が供給されることによって、モールド２５・５・２６ａを介して生タイヤ４が外面側から加熱される。また、図１に示すように、高圧の蒸気や窒素ガス等の加熱媒体がブラダ２０（生タイヤ４）の内側空間Ｂに供給され、ブラダ２０が進展されて生タイヤ４の内壁面に密接されることによって、生タイヤ４がモールド方向に押圧される。そして、加熱媒体の熱量がブラダ２０を介して生タイヤ４に伝達されることによって、生タイヤ４が内面側から加熱される。
【００３５】
また、上記のようにして内側空間Ｂに加熱媒体が供給されて加熱が開始されると、フィン付きヒータ４１が作動電流の供給により発熱されると共に、ファン４２・４２が回転される。この際、ファン４２・４２は、中心面Ａに一致するように配置されたフィン付きヒータ４１のヒータ部５０ａに対して上下対称に配置されていると共に、筒状部材１８により同一速度で同一方向に回転されている。
【００３６】
これにより、両ファン４２・４２が回転すると、内側空間Ｂの加熱媒体は、中心面Ａに沿って内側方向に流動しながらフィン付きヒータ４１で加熱された後、図３のフィン付きヒータ４１側に形成された吸気口４３ａからファン４２内に吸引され、ファン４２の側周面から同一の流動速度および流動方向に吹き出されることによって、中心面Ａに対して上下対称に流動することになる。また、ファン４２から吹き出された加熱媒体は、内側方向に逆流する中心面Ａの近傍領域を除いてタイヤ幅方向の全領域にわたって中心面Ａに沿った方向（水平方向）に進行し、生タイヤ４のトレッド部４ａの略全体に均等に吹き当たる。さらに、加熱媒体は、強制的に流動されることによって、加熱媒体全体として温度分布が均一化したものになる。この結果、ブラダ２０（生タイヤ４）の上半分と下半分とに略同一の熱量が効率良く付与されながら加熱が行われることになる。
【００３７】
また、上記のようにして加熱媒体が流動されている間、フィン付きヒータ４１に接続された図示しない電源装置は、図２の温度センサ５２によりフィン付きヒータ４１の発熱温度を監視しており、作動電流を制御することによって、加熱媒体を所望の温度に維持している。この際、フィン付きヒータ４１の上面および下面に対向したファン４２・４２は、ヒータ４１からの輻射熱伝達によりフィンとして機能することによって、ヒータ４１の見掛け上の伝熱面積を大幅に増大させている。これにより、フィン付きヒータ４１の熱量が加熱媒体に対して効率良く付与されるため、加熱媒体に対する温度制御応答性が良好なものになっていると共に、作動電流の無駄な消費が抑制されている。
【００３８】
この後、生タイヤ４に対する加硫成型が完了すると、図５に示すように、上述の動作とは逆の動作によりモールド２５・５・２６ａが型開きされた後、ブラダ２０が縮小され、加硫済タイヤが搬出装置により搬出される。この後、新たな生タイヤ４が搬入されて加硫成形が行われることになる。
【００３９】
以上のように、本実施形態の加硫機１は、図１に示すように、内側空間Ｂに収容された加熱媒体を強制的に流動させながら加熱媒体の熱量を生タイヤ４の内側全体に付与して加硫を行うため、生タイヤ４をタイヤ幅方向に二等分する中心面Ａに対して対称となるように内周側に設けられ、加熱媒体を中心面Ａに対して平行に外周方向に吹き出す一対のファン４２・４２を有した構成にされている。そして、このように構成されることによって、生タイヤ４の上半分と下半分とに略同一の熱量を効率良く付与しながら加熱を行うことによって、生タイヤ４に対する均一な加熱を可能にしている。
【００４０】
尚、本実施形態においては、ブラダ方式の加硫機１に適用した場合について説明しているが、ブラダレス方式の加硫機１に適用することもできる。
【００４１】
また、本実施形態の加硫機１は、図６に示すように、加熱媒体の流動方向を径方向に対して所定角度に規正する整流機構５４・５４をビード部４ｃ・４ｃ’近傍に中心面Ａに対して上下対称に備えていることが好ましい。具体的には、図７に示すように、下ブラダリング１４と上ブラダリング２１とにそれぞれ取り付けられた環状の支持板５５と、支持板５５・５５同士の対向面に径方向に対して所定角度で等間隔に立設された多数の第１整流板５６とを有した整流機構５４を備えていることが好ましい。この構成によれば、生タイヤ４のビード部４ｃ・４ｃ’近傍を通過する加熱媒体の周方向の流速を安定化させることができるため、ビード部４ｃ・４ｃ’に対する対流熱伝達を均一化することができる。尚、第１整流板５６の径方向に対する取り付け角度αは、−６０°から＋６０°の範囲で任意に変更可能であることが望ましい。
【００４２】
さらに、本実施形態の加硫機１は、図８に示すように、ガス撹拌機構４０の周囲を取り囲むように設けられた環状の第２整流板５７・５７（環状整流板）がフィン付きヒータ４１の上面および下面に対応した位置において対向配置されていることが好ましい。この場合には、フィン付きヒータ４１に流れ込む加熱媒体が第２整流板５７・５７間を通過する際に整流されることによって、より効果的にヒータ４１の熱量を加熱媒体に付与することができる。
【００４３】
〔実施形態２〕
次に、本発明の第２の実施形態を図９ないし図１２に基づいて以下に説明する。尚、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付記してその説明を省略する。
【００４４】
本実施の形態に係る加硫機１は、図９および図１０に示すように、中心機構１０の上部にガス撹拌機構６０を有している。ガス撹拌機構６０は、センターポスト２２の上端部に固設された上ブラダ保持体６１と、センターポスト２２が昇降自在に貫挿された下ブラダ保持体６２とを有している。上ブラダ保持体６１は、円板形状に形成されており、周縁部においてブラダ２０の上縁部を保持している。また、上ブラダ保持体６１の下面には、後述の吹き出し管６３および吸い込み管６４の上端部を嵌合させる凹部６１ａが複数形成されている。
【００４５】
一方、下ブラダ保持体６２は、上面壁および下面壁を有した筒状に形成されており、上端周縁部においてブラダ２０の下縁部を保持している。また、下ブラダ保持体６２の上面壁には、上述の凹部６１ａに対向した位置に貫挿穴６２ａが形成されている。外周側の貫挿穴６２ａには、吹き出し管６３が昇降自在に挿通されている。また、内周側の貫挿穴６２ａには、吸い込み管６４が昇降自在に貫挿されている。これらの各管６３・６４には、加熱媒体を流通させる一条のスリット６３ａ・６４ａが両端にかけて形成されている。
【００４６】
上記の吹き出し管６３と吸い込み管６４とは、図１１に示すように、外周側の同心円上と内周側の同心円上とにそれぞれ等間隔で配置されていると共に、中心位置Ｏから見て隣接する吸い込み管６４・６４の中間点に吹き出し管６３が位置するように配置されている。そして、各吹き出し管６３は、径方向に対して所定の交差角度で加熱媒体を外周方向に吹き出すように、スリット６３ａの向きが設定されている。一方、各吸い込み管６４は、径方向に対して上述の吹き出し管６３の交差角度とは逆方向の交差角度で加熱媒体を吸い込むように、スリット６４ａの向きが設定されている。
【００４７】
また、図９および図１０に示すように、吹き出し管６３および吸い込み管６４は、分配室６５および集合室６５’に立設されている。分配室６５および集合室６５’は、中空状に形成された昇降体６６の上面に設けられている。これらの分配室６５および集合室６５’は、下ブラダ保持体６２内に昇降自在に収容されている。また、昇降体６６の下端部周縁は、加熱媒体の漏洩を防止するように下ブラダ保持体６２の内壁面に気密状態に密接されている。
【００４８】
全吹き出し管６３に連絡された分配室６５全吸い込み管６４に連絡された集合室６５’の各端部は、昇降体６６の内部にそれぞれ開口されている。昇降体６６の内部には、流出路および流入路の端部同士を連絡した配管等からなるガス流路６９が設けられている。ガス流路６９には、加熱媒体を流動させるガス循環駆動機６７と、加熱媒体を加熱するヒータ６８とが上流側からこの順に設けられており、ヒータ６８は、収容室６９ａに収容されている。尚、ガス循環駆動機６７は、図１２（ａ）〜（ｉ）に示すように、各種の容積式の回転ポンプを選択することができると共に、ターボ式ポンプを適用することができる。
【００４９】
上記の昇降体６６の下面中心部には、環状部材７０の上端が連結されている。環状部材７０の内部には、センターポスト２２が昇降自在に貫挿されている。また、環状部材７０は、下ブラダ保持体６２の下面に形成された貫通穴６２ｂを介して下方に突設された後、図示しない昇降体駆動機構に接続されており、昇降体駆動機構は、下ブラダ保持体６２に対して昇降体６６を昇降可能になっている。
【００５０】
上記の構成において、加硫機１の動作を説明する。先ず、図１０に示すように、センターポスト２２が上昇されることによって、上ブラダ保持体６１を介してブラダ２０の上縁部が持ち上げられ、生タイヤ４のタイヤ穴にブラダ２０が挿通された後、上ブラダ保持体６１が下降される。
【００５１】
また、環状部材７０を介して昇降体６６が下限位置まで下降されることによって、吹き出し管６３および吸い込み管６４の上端部が貫挿穴６２ａに位置される。これにより、下ブラダ保持体６２の上面壁および側面壁と昇降体６６の上面壁とで囲まれた待機室Ｃが下ブラダ保持体６２の内部に形成され、この待機室Ｃに吹き出し管６３と吸い込み管６４とが収容された状態になる。この後、ガス循環駆動機６７およびヒータ６８が作動されることによって、待機室Ｃに存在する加熱媒体が吸い込み管６４、ガス流路６９および吹き出し管６３を介して循環されながら所定温度に加熱される。
【００５２】
次に、図９に示すように、上ブラダ保持体６１が下限位置まで下降され、モ−ルドの型締が完了すると、昇降体６６が上昇され、吹き出し管６３および吸い込み管６４の上端が上ブラダ保持体６１の凹部６１ａに嵌合される。この結果、両管６３・６４のスリット６３ａ・６４ａがブラダ２０の内部に位置することによって、ブラダ２０の内側空間Ｂに存在する加熱媒体が吸い込み管６４、ガス流路６９および吹き出し管６３を介して循環されながら所定温度に加熱される。
【００５３】
即ち、内側空間Ｂの加熱媒体は、内側に配置された吸い込み管６４のスリット６４ａがタイヤ幅方向の両端（上ブラダ保持体６１の下面から昇降体６６の上面）にかけて存在しているため、タイヤ幅方向の全領域にわたって水平方向に渦巻き状に吸引された後、ガス循環駆動機６７により下流側に送出され、ヒータ６８により加熱される。この際、ヒータ６８を収容する収容室６９ａは、通過する加熱媒体の単位流量当たりの加熱面積が大きくなるように設定されているため、加熱媒体がヒータ表面に接触する機会が増える。従って、加熱媒体に対してヒータ６８の熱量が効率良く伝達されるため、ヒータ６８を高温化しなくても、加熱媒体を短時間で十分に昇温させることができる。
【００５４】
上記のようにして加熱された加熱媒体は、吹き出し管６３のスリット６３ａから吹き出される。この際、吹き出し管６３のスリット６３ａは、タイヤ幅方向の両端にかけて存在しているため、吹き出し管６３から吹き出された加熱媒体は、タイヤ幅方向の全領域にわたって水平方向に渦巻き状に進行し、生タイヤ４のトレッド部４ａの全体に略均等に吹き当たる。この結果、上述の吸い込み管６４による加熱媒体の吸引との相互作用によって、加熱媒体の大部分が周方向に流動するガス循環流となる。これにより、タイヤ幅方向の対流熱伝達が均一化した状態になることから、生タイヤ４の径が異なる場合であっても、ガス循環流の調整により生タイヤ４を効率良く加熱することが可能になる。また、このように加熱媒体を循環させる場合における吹き出し管６３側と吸い込み管６４側との差圧が小さいため、ガス循環駆動機６７を圧縮比の小さな使用条件で運転することができることから、ガス循環駆動機６７を長寿命化することも可能になっている。
【００５５】
この後、生タイヤ４に対する加硫成型が完了すると、図１０に示すように、上述の動作とは逆の動作によりモールドが型開きされた後、ブラダ２０が縮小され、加硫済タイヤが外部に搬出される。この後、新たな生タイヤ４が搬入されて加硫成形が行われることになる。また、次の生タイヤ４が搬入されるまでの間、待機室Ｃに収容された吹き出し管６３および吸い込み管６４により待機室Ｃの加熱媒体が循環されながら、この加熱媒体がヒータ６８により予熱される。これにより、次の加硫開始時における内側空間Ｂの温度の立ち上げ時間を短いものにすることができると共に、次の加硫開始までのヒータ６８の発熱温度を一定の温度に維持することができるため、ヒータ６８の長寿命化が可能になる。
【００５６】
以上のように、本実施形態の加硫機１は、図９に示すように、生タイヤ４の内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら加熱媒体の熱量を生タイヤ４の内側全体に付与して加硫を行うため、生タイヤ４の内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動させる吹き出し管６３と、生タイヤ４の内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって吸引する吸い込み管６４と、吹き出し管６３と吸い込み管６４とを連絡するガス流路６９と、ガス流路６９中に設けられ、吸い込み管６４から吹き出し管６３に加熱媒体を流動させるガス循環駆動機６７とを有した構成にされている。そして、このように構成された加硫機１は、生タイヤ４の上半分と下半分とに略同一の熱量を効率良く付与しながら加熱を行うことによって、生タイヤ４に対する均一な加熱を可能にしていると共に、ガス循環駆動機６７を圧縮比の小さな使用条件で運転することを可能している。
【００５７】
さらに、本実施形態の加硫機１は、図１０に示すように、吸い込み管６４および吹き出し管６３を収容可能な待機室Ｃと、吸い込み管６４および吹き出し管６３を待機室Ｃと生タイヤ４の内側空間Ｂとに進退移動可能な環状部材７０等の移動機構とを有した構成にされている。これにより、次の加硫開始時における温度の立ち上げ時間を短いものとし、次の加硫開始までのヒータの発熱温度を一定の温度に維持してヒータの長寿命化を実現している。
【００５８】
尚、本実施形態においては、吹き出し管６３および吸い込み管６４にスリット６３ａ・６４ａを形成することによって、タイヤ幅方向の全領域にわたって加熱媒体を流動させているが、これに限定されるものではなく、吹き出し管６３および吸い込み管６４に多数の貫通孔を条設し、これらの貫通孔から加熱媒体を吹き出すように構成されていても良い。また、タイヤ幅方向における加熱媒体の流量分布が最適な加硫条件となるように、スリット６３ａ・６４ａの幅や貫通孔の径がタイヤ幅方向で変化されていても良い。
【００５９】
また、本実施形態においては、吹き出し管６３および吸い込み管６４が支持台６５に固定されているが、これに限定されるものでもなく、加熱媒体の吹き出し方向や吸い込み方向を連続的に変化させるように、吹き出し管６３および吸い込み管６４の少なくとも一方が管軸を回動中心として正方向および逆方向に回動可能にされていても良い。
【００６０】
本発明は、生タイヤの内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら該加熱媒体の熱量を生タイヤの内側全体に付与して加硫を行う加硫機において、前記生タイヤをタイヤ幅方向に二等分する中心面に対して対称となるように内周側に設けられ、前記加熱媒体を前記中心面に対して平行に外周方向に吹き出す一対のファンを有する構成である。
【００６１】
上記の構成によれば、加熱媒体は、ファンにより強制的に流動されることによって、加熱媒体全体として温度分布が均一化したものになる。そして、この加熱媒体は、ファンにより中心面に対して平行に内周側から外周方向に吹き出されることによって、中心面に対して対称の流動状態で生タイヤのトレッド部等に吹き当たる。これにより、生タイヤの上半分と下半分とに略同一の熱量が効率良く付与されながら加熱が行われるため、加熱媒体が中心面の一方側のみを流動して生タイヤに吹き当たる場合よりも、生タイヤに対する均一な加熱が可能になり、結果としてタイヤ全体の品質を十分に高くすることができる。
【００６２】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記一対のファン間に設けられたヒータを有する構成である。上記の構成によれば、加熱媒体が引き込まれる一対のファン間にヒータが設けられているため、加熱媒体とヒータとを積極的に接触させることが可能になり、加熱媒体を高い温度制御応答性でもって効率良く加熱することができる。従って、ヒータにより加熱媒体を所定の温度に確実に維持しながら生タイヤに対する加熱を行うことができるため、生タイヤの加硫を一層高品質に行うことができる。
【００６３】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記ヒータの上面および下面に対応した位置に対向配置され、該ヒータの周囲を取り囲むように設けられた一対の環状整流板を有する構成である。上記の構成によれば、ヒータに流れ込む加熱媒体が一対の環状整流板間を通過する際に整流されることによって、一層効果的にヒータの熱量を加熱媒体に付与することができる。
【００６４】
本発明は、上記に記載の加硫機であって、前記生タイヤのビード部近傍に前記中心面に対して対称配置され、前記ファンから吹き出された加熱媒体の流動方向を前記生タイヤの径方向に対して所定角度に規正する一対の整流機構を有する構成である。上記の構成によれば、生タイヤのビード部近傍を通過する加熱媒体の周方向の流速を安定化させ、ビード部に対する対流熱伝達を均一化させることができるため、生タイヤの加硫を一層高品質に行うことができる。
【００６５】
請求項１の発明は、生タイヤの内側空間に収容された加熱媒体を強制的に流動させながら該加熱媒体の熱量を生タイヤの内側全体に付与して加硫を行う加硫機において、前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動させる吹き出し管と、前記生タイヤの内周側に配置され、加熱媒体をタイヤ幅方向の全領域にわたって吸引する吸い込み管と、前記吹き出し管と吸い込み管とを連絡するガス流路と、前記ガス流路中に設けられ、前記吸い込み管から吹き出し管に加熱媒体を流動させるガス循環駆動機とを有する構成である。
【００６６】
上記の構成によれば、加熱媒体は、ガス循環駆動機により強制的に流動されることによって、加熱媒体全体として温度分布が均一化したものになる。そして、この加熱媒体は、内周側に設けられた吹き出し管からタイヤ幅方向の全領域にわたって外周方向に流動されることによって、生タイヤをタイヤ幅方向に二等分する中心面に対して略対称の流動状態で生タイヤのトレッド部等に吹き当たる。これにより、生タイヤの上半分と下半分とに略同一の熱量が効率良く付与されながら加熱が行われるため、加熱媒体が中心面の一方側のみを流動して生タイヤに吹き当たる場合よりも、生タイヤに対する均一な加熱が可能になり、結果としてタイヤ全体の品質を十分に高くすることができる。また、加熱媒体をガス流路等を介して循環させる場合における吹き出し管側と吸い込み管側との差圧が小さいため、ガス循環駆動機を圧縮比の小さな使用条件で運転することができることから、ガス循環駆動機を長寿命化することも可能になる。
【００６７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の加硫機であって、前記ガス流路において加熱媒体の単位流量当たりの加熱面積を大きくとったヒータ収容室が設けられている構成である。上記の構成によれば、加熱媒体がヒータ表面に接触する機会が増えることから、加熱媒体を効率良く加熱することができる。
【００６８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の加硫機であって、前記吸い込み管および吹き出し管を収容可能な待機室と、前記吸い込み管および吹き出し管を前記待機室と前記生タイヤの内側空間とに進退移動可能な移動機構とを有する構成である。上記の構成によれば、生タイヤの加硫を終了してから次の生タイヤの加硫を開始するまでの間、吹き出し管および吸い込み管を待機室に収容し、この待機室の加熱媒体を循環させながらヒータにより予熱しておくことができるため、次の加硫開始時における温度の立ち上げ時間を短いものにすることができる。さらに、次の加硫開始までのヒータの発熱温度を一定の温度に維持することができるため、ヒータの長寿命化を実現できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  加硫機
４  生タイヤ
１０  中心機構
１８  筒状部材
２０  ブラダ
２２  センターポスト
４０  ガス撹拌機構
４１  フィン付きヒータ
４２  ファン
４６  翼部材
５０  ヒータ本体
５１  フィン
５２  温度センサ
５３  フィン
５４  整流機構
５６  第１整流板
５７  第２整流板
６０  ガス撹拌機構
６１  上ブラダ保持体
６２  下ブラダ保持体
６３  吹き出し管
６４  吸い込み管
６５  支持台
６６  昇降体
６７  ガス循環駆動機
６８  ヒータ
６９  ガス流路
７０  環状部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７０】
【特許文献１】特開平７−３２９０６６号公報
【特許文献２】特開平５−１０４７４２号公報
【特許文献３】特開平６２−２９０５０８号公報
【特許文献４】特開平７−８８８４８号公報
【図１】
2010030323.tif 000003
【図２】
2010030323.tif 000004
【図３】
2010030323.tif 000005
【図４】
2010030323.tif 000006
【図５】
2010030323.tif 000007
【図６】
2010030323.tif 000008
【図７】
2010030323.tif 000009
【図８】
2010030323.tif 000010
【図９】
2010030323.tif 000011
【図１０】
2010030323.tif 000012
【図１１】
2010030323.tif 000013
【図１２】
2010030323.tif 000014
【図１３】
2010030323.tif 000015