(57)【要約】【課題】エネルギーの浪費を抑制しつつ迅速に加硫金型37を予熱する。【解決手段】検出センサ47によって検出された加硫金型37の温度が所定温度R2に到達した後、予熱目標温度R1に到達するまでの間、制御部54により制御弁43を絞って開度を小としたので、予熱目標温度R1に到達する直前における加硫金型37に対する加熱熱量が少なくなり、予熱目標温度R1からのオーバーシュート量が小さくなる。この結果、放熱により徐々に温度が低下して予熱目標温度R1に落ち着くまでの時間が短縮され、加硫金型37を迅速に予熱目標温度R1とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫金型を加熱する加熱体に加熱源からの加熱媒体を供給通路を通じて供給する一方、供給通路の途中に介装された制御弁の開度を、加硫金型の温度を検出する検出センサの検出温度に基づき制御部により制御して、加熱体に対する加熱媒体の供給量を制御することで、加硫金型を予熱目標温度まで加熱するようにした加硫金型の予熱方法において、検出センサの検出温度が予熱目標温度より若干低温の所定温度に到達するまで、制御弁の開度を制御部によって大とする一方、該所定温度から予熱目標温度に到達するまでの間、制御部により制御弁を絞ってその開度を前記大開度より小としたことを特徴とする加硫金型の予熱方法。
【請求項２】
前記制御部により制御弁を連続的に絞ってその開度を徐々に小とした請求項１記載の加硫金型の予熱方法。
【請求項３】
前記制御部に被加硫物の生産ラインからの制御信号を入力し、該制御信号に基づき制御弁の開度を大とする始期を制御部により決定するようにした請求項１記載の加硫金型の予熱方法。
【請求項４】
加硫金型を加熱する加熱体に加熱源からの加熱媒体を供給する供給通路と、供給通路の途中に介装され、加熱体に対する加熱媒体の供給量を制御する制御弁と、加硫金型の温度を検出する検出センサと、検出センサの検出温度に基づき制御弁の開度を制御する制御部とを備え、前記加熱体により加硫金型を予熱目標温度まで加熱するようにした加硫金型の予熱装置において、検出センサの検出温度が予熱目標温度より若干低温の所定温度に到達するまで、制御弁の開度を制御部によって大とする一方、該所定温度から予熱目標温度に到達するまでの間、制御部により制御弁を絞ってその開度を前記大開度より小としたことを特徴とする加硫金型の予熱装置。
【請求項５】
前記検出センサを加硫金型に取付け、加硫空間に近接した位置で加硫金型の温度を検出するようにした請求項４記載の加硫金型の予熱装置。
【請求項６】
前記検出センサを加硫金型の外面に耐熱用テープにより貼付けることで取り付けるようにした請求項４記載の加硫金型の予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被加硫物を加硫する加硫金型の予熱方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、タイヤやゴムブロック等の被加硫物を加硫する加硫金型は連続使用されるため、ほぼ常時、加硫金型には高温、高圧の加硫媒体が供給され、加硫温度に保持されている。しかしながら、被加硫物の種類の変更に伴う加硫金型の交換時等にはある程度の時間加硫媒体が供給されないことがあり、このような場合には、加硫金型の温度が常温程度まで低下するので、以下の特許文献１に記載のように、被加硫物の加硫に先立って加硫金型を加硫温度と同等の予熱目標温度まで予熱することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１９３１６０号公報
【０００４】
このものは、加硫金型を加熱するためのスチーム配管ラインの途中に、加硫金型の温度をコントロールするための流量調整弁を設けるとともに、加硫金型の温度を検出する温度計を加硫金型に設け、当初は流量調整弁の開度を全開にして大量のスチームを一気に供給し、前記温度計により測定した加硫金型の温度が予熱目標温度に達した時点で、流量調整弁の開度を調整する方法に切換えて加硫金型の温度をコントロールするようにしたもので、前述のように大量のスチームを一気に供給することで、加硫金型を急速に加熱し加硫金型の予熱時間を短縮するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の加硫金型の予熱方法・装置にあっては、加硫金型が予熱目標温度に達する時点まで大量のスチームを継続して供給するようにしているため、加硫金型の温度は、図２に破線で示すように一旦予熱目標温度R1より大きくオーバーシュートし、その後、放熱により徐々に温度が低下して予熱目標温度R1に落ち着くが、前述のようにオーバーシュート量が大きいため、予熱目標温度R1となるまでに多くの時間が必要となるとともに、多くのスチームを浪費してしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は、エネルギーの浪費を抑制しつつ迅速に加硫金型を予熱することができる加硫金型の予熱方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、第１に、加硫金型を加熱する加熱体に加熱源からの加熱媒体を供給通路を通じて供給する一方、供給通路の途中に介装された制御弁の開度を、加硫金型の温度を検出する検出センサの検出温度に基づき制御部により制御して、加熱体に対する加熱媒体の供給量を制御することで、加硫金型を予熱目標温度まで加熱するようにした加硫金型の予熱方法において、検出センサの検出温度が予熱目標温度より若干低温の所定温度に到達するまで、制御弁の開度を制御部によって大とする一方、該所定温度から予熱目標温度に到達するまでの間、制御部により制御弁を絞ってその開度を前記大開度より小とした加硫金型の予熱方法により、達成することができる。
【０００８】
第２に、  加硫金型を加熱する加熱体に加熱源からの加熱媒体を供給する供給通路と、供給通路の途中に介装され、加熱体に対する加熱媒体の供給量を制御する制御弁と、加硫金型の温度を検出する検出センサと、検出センサの検出温度に基づき制御弁の開度を制御する制御部とを備え、前記加熱体により加硫金型を予熱目標温度まで加熱するようにした加硫金型の予熱装置において、検出センサの検出温度が予熱目標温度より若干低温の所定温度に到達するまで、制御弁の開度を制御部によって大とする一方、該所定温度から予熱目標温度に到達するまでの間、制御部により制御弁を絞ってその開度を前記大開度より小とした加硫金型の予熱装置により、達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明においては、検出センサによって検出された加硫金型の温度が、予熱目標温度より若干低温の所定温度に到達した後、予熱目標温度に到達するまでの間、制御部により制御弁を絞って開度を小としたので、予熱目標温度に到達する直前における加硫金型に対する加熱熱量が少なくなって、予熱目標温度からのオーバーシュート量が小さくなる。この結果、放熱により徐々に温度が低下して予熱目標温度に落ち着くまでの時間が短縮され、加硫金型を迅速に予熱目標温度とすることができる。しかも、前述のように制御弁を絞るようにしたので、加熱媒体の供給量を減少することでき、エネルギーの浪費を効果的に抑制することもできる。
【００１０】
また、請求項２に記載のように構成すれば、前述のオーバーシュート量を確実に小さくすることができ、さらに、請求項３に記載のように構成すれば、エネルギーの浪費を強力に抑制することができる。また、請求項５に記載のように構成すれば、加硫空間の温度と検出センサによる検出温度との乖離を効果的に小さくすることができ、さらに、請求項６に記載のように構成すれば、検出センサを加硫金型に容易かつ安価に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施形態１を示す一部がブロックで示された正面断面図である。
【図２】加硫金型の温度と時間との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１において、11は加硫装置であり、この加硫装置11は静置された下基台12を有し、この下基台12の上面には内部に加熱室13が形成された下プラテン14が取り付けられている。この下プラテン14の上面には図示していない被加硫物としての未加硫タイヤの下側サイドウォール部を主に型付けする下モールド15が固定されている。なお、この発明においては、ゴムブロック等の被加硫物を加硫装置により加硫するようにしてもよい。
【００１３】
18は前記下基台12の上方に設置された上基台であり、この上基台18は図示していない昇降手段から付与された昇降力により昇降することで、下基台12に対し離隔、接近することができる。19は上基台18の直下に設置された上部プレートであり、この上部プレート19は上基台18と一体的に昇降することができるとともに、図示していない移動機構により上基台18と個別に昇降することもできる。
【００１４】
この上部プレート19の下面には内部に加熱室22が形成された上プラテン23が取り付けられ、この上プラテン23の下面には前記未加硫タイヤの上側サイドウォール部を主に型付けする上モールド24が固定されている。25は上部プレート19の半径方向外側に設置され、内部に加熱室27が形成されたアウターリングであり、このアウターリング25の上端は前記上基台18の半径方向外端部に固定されている。また、このアウターリング25は前記上部プレート19と同軸で、その下部内周には上方に向かうに従い半径方向内側に傾斜した傾斜面26が形成されている。
【００１５】
29は周方向に並べて配置された複数、例えば９個のスライダであり、これらスライダ29の上端は上モールド24より半径方向外側の上プラテン23の下面に半径方向に移動可能に支持されている。また、前記スライダ29の外周には前記アウターリング25の傾斜面26と同一勾配の傾斜面30が形成され、これらの傾斜面30と前記傾斜面26とはあり継手によって連結されながら摺動可能に係合している。前記スライダ29の内周にはセクターモールド33がそれぞれ固定され、これらセクターモールド33は未加硫タイヤのトレッド部を主に型付けすることができる。
【００１６】
そして、スライダ29の下端が下プラテン14の上面に当接するまで上基台18、上部プレート19等が一体的に下降した後、上基台18がさらに下降して上部プレート19に接近すると、スライダ29、セクターモールド33は上プラテン23に支持されながら前記傾斜面26、30の楔作用により半径方向内側に同期移動する。そして、全てのセクターモールド33が半径方向内側限まで移動すると、これらセクターモールド33の周方向両端同士は密着して連続したリング状を呈する。
【００１７】
このとき、セクターモールド33は下降限に位置する上モールド24および下モールド15に密着するため、これら下、上モールド15、24およびセクターモールド33からなる加硫金型37は閉止し、内部に未加硫タイヤを収納するドーナツ状の加硫空間39を形成する。また、前述した加熱室13が形成された下プラテン14、加熱室22が形成された上プラテン23および加熱室27が形成されたアウターリング25は全体として、前記加硫金型37を加熱する加熱体38を構成する。
【００１８】
41はスチームあるいは高温に加熱された空気、不活性ガス等の加熱媒体が貯蔵された加熱源であり、この加熱源41と前記加熱体38の加熱室13、22、27とは前記加熱源41からの加熱媒体を加熱体38に供給する供給通路42により接続されている。ここで、前記供給通路42は加硫装置11側において二股に分岐しているが、これら供給通路42の二股分岐部の途中には流量調整を行う制御弁43がそれぞれ介装されており、この結果、これら制御弁43により加熱体38の加熱室13、22、27に対する加熱媒体の供給量が制御される。
【００１９】
46は前記加硫金型37、ここでは下モールド15に形成され、その外面から内面（加硫空間39）に向かって延びる有底の穴であり、この穴46に加硫金型37の温度を検出する、例えばサーミスタ、熱電対、測温抵抗体等の検出センサ47を収納することで、該検出センサ47を加硫金型47に取付けている。このように検出センサ47を加硫金型37に取付け、加硫空間39に近接した位置で加硫金型37の温度を検出するようにすれば、加硫空間39の温度と検出センサ47による検出温度との乖離を効果的に小さくすることができる。
【００２０】
なお、この発明においては、検出センサを加硫金型の外面に耐熱用テープにより貼付けることで取り付けるようにしてもよく、この場合には、検出センサを加硫金型に容易かつ安価に設置することができる。50はパソコン等からなる制御手段であり、この制御手段50には前記検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が検出信号として該検出センサ47から入力される。
【００２１】
53は制御弁43と同数の電空変換器であり、これらの電空変換器53に前記制御手段50から検出センサ47の検出温度に応じた制御信号が出力されると、これら電空変換器53は前記制御信号を空気圧力信号に変換して制御弁43の開度をそれぞれ変化させる。前述した制御手段50、電空変換器53は全体として、検出センサ47の検出温度に基づき制御弁43の開度を制御して加硫金型37の温度を制御する制御部54を構成する。
【００２２】
また、前述した加熱源41、供給通路42、制御弁43、検出センサ47、制御部54は全体として、加熱体38に供給される加熱媒体量を制御することで、例えば、常温程度の低温まで温度が低下している閉止状態の加硫金型37を予熱目標温度R1、例えば加硫温度と同等の 170度Ｃまで加熱する予熱装置55を構成する。ここで、前記加硫金型37の温度が低温まで低下する場合としては、タイヤの種類の変更に伴って加硫金型37の交換を行う場合や、休暇、生産ラインのトラブル等により加硫作業を中断する場合を挙げることができ、これらの場合には、ある程度の時間加硫媒体が加硫装置11に供給されなくなり加硫金型37の温度が低下してしまうのである。
【００２３】
そして、このように温度が低下した加硫金型37を加熱体38によって前述の予熱目標温度R1まで加熱する場合には、まず、検出センサ47による検出温度が低温であるので、制御部54を構成する制御手段50によって制御弁43の開度を大と、ここでは最大開度とする。この結果、加熱源41から加熱媒体が供給通路42を通じて加熱体38に大量に供給され、加硫金型37は加熱体38により急速に加熱される。このとき、検出センサ47が加硫金型37の温度を常時検出しているが、この検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が、前述の低温から前記予熱目標温度R1より若干低温の所定温度R2（図２参照）に到達するまでの間においては、前記制御手段50は制御弁43の開度を大に保持する。なお、このとき、前記加硫空間39には図示していないブラダが収納されているが、このブラダに対し同様に加熱媒体を供給してもよい。
【００２４】
そして、検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が前述の所定温度R2に達すると、制御手段50は電空変換器53に制御信号を出力して該電空変換器53により制御弁43を絞り、その開度を前述した大開度より小さな小開度とする。この結果、加熱源41から加熱体38に供給される加熱媒体量が減少して、加熱体38による加硫金型37の加熱速度が低下する。そして、検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が予熱目標温度R1に到達すると、制御手段50は通常の温度制御を開始する。
【００２５】
このように検出センサ47によって検出された加硫金型37の温度が所定温度R2に到達した後、予熱目標温度R1に到達するまでの間、制御部54により制御弁43を絞って開度を小としたので、予熱目標温度R1に到達する直前における加硫金型37に対する加熱熱量が少なくなって、予熱目標温度R1からのオーバーシュート量が、図２に実線で示すように従来技術（破線）より小さくなる。この結果、放熱により加硫金型37の温度が徐々に低下して予熱目標温度R1に落ち着くまでの時間が短縮され、加硫金型37を迅速に予熱目標温度R1とすることができる。しかも、前述のように制御弁43を絞るようにしたので、加熱媒体の供給量を減少することでき、エネルギーの浪費を効果的に抑制することもできる。
【００２６】
ここで、この実施形態では、加硫金型37の温度が所定温度R2から予熱目標温度R1に到達するまでの間、前述のオーバーシュート量を確実に小さくするために、制御部54によって制御弁43を連続的に絞りその開度を徐々に小としている。なお、この発明においては、加硫金型37の温度が所定温度R2になったときの１回だけ制御弁43を絞ってその開度を、例えば全開の 1/まで小とし、その後、予熱目標温度R1に到達するまで制御弁43の開度を前記 1/2開度に保持してもよく、あるいは、所定温度R2から予熱目標温度R1に到達するまでの間、段階的に制御弁43を絞り、その開度を階段状に小としてもよい。
【００２７】
前述のように加熱体38の加熱による加硫金型37の温度上昇を検出センサ47によって連続的に検出すれば、加硫金型37が現在の温度から予熱目標温度R1に到達するまでの時間を予め高精度で推測することができる。このため、この実施形態では前記制御手段50に未加硫タイヤの生産ライン58からの生産信号（生産指令）を入力し、該生産信号に基づき制御弁43の開度を大とする始期を制御部54（制御手段50）により決定、例えば、前記生産信号を基に未加硫タイヤが加硫装置11に供給される時期を求め、この供給時期と加硫金型37の予熱目標温度R1への到達時期とが合致するよう、前記供給時期から逆算して制御弁43の開度を大に切換えるスタート時期を決定するようにしている。
【００２８】
このようにすれば加硫金型37が予熱目標温度R1に到達後、未加硫タイヤが加硫装置11に供給されるまでの間、加硫金型37を予熱目標温度R1に保持しておくために供給される加熱媒体を確実に低減させることができ、エネルギーの浪費を強力に抑制することができる。なお、60は制御弁43と加熱体38との間の二股に分岐した供給通路42にそれぞれ介装されている圧力センサであり、これらの圧力センサ60は供給通路42を通過する加熱媒体の圧力を検出し、その結果を検出信号として制御手段50に出力する。
【００２９】
次に、前記実施形態１の作用について説明する。
加硫を施す未加硫タイヤの種類に変更が生じた場合には、この変更に応じて加硫装置11の加硫金型37を対応する加硫金型37に交換するが、このような交換作業が終了した時点では加硫金型37は常温程度の低温である。そして、前述のように交換の終了した加硫金型37を加硫作業に先立ち前述した予熱装置55を用いて予熱目標温度R1まで加熱（予熱）しておけば、加硫作業を迅速に開始ることができ極めて有用である。
【００３０】
このため、低温の加硫金型37に対し以下のようにして予熱を行う。即ち、生産ライン58からの生産信号（生産指令）が制御手段50に入力されると、該制御手段50は前記生産信号に基づき制御弁43の開度を大とする始期を決定するとともに、前述の始期となったとき、電空変換器53に制御信号を出力する。このとき、検出センサ47により検出される加硫金型37の温度は低温であるため、電空変換器53は前記制御信号を空気圧力信号に変換して制御弁43を操作し、該制御弁43の開度を大（最大開度）とする。
【００３１】
この結果、加熱源41から加熱媒体が供給通路42を通じて加熱体38に大量に供給され、加硫金型37は加熱体38により急速に加熱される。このとき、検出センサ47が加硫金型37の温度を常時検出しているが、この検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が、前述の低温から所定温度R2に到達するまでの間においては、前記制御手段50は前記検出温度に基づき制御弁43の開度を制御し、その開度を大に保持する。
【００３２】
そして、検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が所定温度R2に達すると、制御手段50は電空変換器53に制御信号を出力して該電空変換器53により制御弁43を絞り、その開度を前述した大開度より小さな小開度とする。この結果、加熱源41から加熱体38に供給される加熱媒体量が減少して、加熱体38による加硫金型37の加熱速度が低下する。そして、検出センサ47が検出した加硫金型37の検出温度が予熱目標温度R1に到達すると、制御手段50は通常の温度制御を開始する。このように制御手段50は、加硫金型37が所定温度R2から予熱目標温度R1に到達するまでの間、制御弁43を絞ってその開度を小開度とするのである。このようにして加硫金型37は予熱目標温度R1まで加熱（予熱）される。
【００３３】
このとき、予熱目標温度R1に到達する直前における加硫金型37に対する加熱熱量が少なくなるため、予熱目標温度R1からのオーバーシュート量が小さくなり、この結果、予熱目標温度R1に落ち着くまでの時間が短縮され、加硫金型37を迅速に予熱目標温度R1とすることができる。しかも、前述のように制御弁43を絞るようにしたので、加熱媒体の供給量を減少することでき、エネルギーの浪費を効果的に抑制することもできる。
【００３４】
そして、加硫金型37の予熱目標温度R1への到達と同時あるいは若干の時間差で未加硫タイヤが加硫装置11に供給されると、上基台18、上部プレート19、上モールド24等を上昇させるとともに、スライダ29、セクターモールド33を半径方向外側に移動させて加硫金型37を開放した後、前記未加硫タイヤを下モールド15上に載置する。その後、上基台18、上部プレート19、上モールド24等を下降させるとともに、スライダ29、セクターモールド33を半径方向内側に移動させて加硫金型37を閉止し、該加硫金型37の加硫空間39に未加硫タイヤを収納する。次に、加熱体38およびブラダに高温、高圧の加硫媒体を供給して未加硫タイヤを加硫する。ここで、前述した予熱装置55は前記加硫媒体を供給する供給装置をそのまま使用してもよいが、加硫媒体供給装置と別個に設置するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明は、被加硫物を加硫する加硫金型を予熱する産業分野に適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
37…加硫金型               38…加熱体
39…加硫空間               41…加熱源
42…供給通路               43…制御弁
46…穴                     47…検出センサ
54…制御部                 55…予熱装置
58…生産ライン
【図１】
2011173390.tif 000003
【図２】
2011173390.tif 000004