(57)【要約】【課題】エネルギーロスとランニングコストの低減と温度コントロール精度向上が図れると共に安価で加工性が良い加熱手段を備えたタイヤ加硫装置を提供する。【解決手段】上，下プラテン１１ａ，１１ｂやジャケットリング１３等の外金型内に収容された生タイヤＴを、当該生タイヤＴ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において、前記生タイヤＴを少なくとも外側から加熱する手段として、前記上，下プラテン１１ａ，１１ｂやジャケットリング１３等の外金型に通常の家庭用電化製品に用いられるマイカヒータ１５を取り付けて当該外金型を直に又は熱媒体２１を介して加熱する。【選択図】図１
2011126044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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において、
前記生タイヤを少なくとも外側から加熱する手段として、前記外金型に通常の家庭用電化製品に用いられる可撓性面状発熱体を取り付けて当該外金型を直に又は熱媒体を介して加熱することを特徴とするタイヤ加硫装置。
【請求項２】
前記可撓性面状発熱体は、マイカヒータであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項３】
前記可撓性面状発熱体は、外金型のゾーン温度コントロールに応じて複数に分割されることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項４】
前記可撓性面状発熱体は、断熱材と併用して取り付けられることを特徴とする請求項１，２又は３に記載のタイヤ加硫装置。
【請求項５】
前記可撓性面状発熱体は、蒸気加熱式のタイヤ加硫装置において部分的に取り付けられることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のタイヤ加硫装置。
【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タイヤ加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、生タイヤを加硫成形する場合には、内部に生タイヤが充填された外金型（モールド）を加熱媒体により加熱すると共に、生タイヤの内部空間に高温、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の加熱媒体とで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。
【０００３】
そして、従来、生タイヤを外側から加熱する手段として、例えば図１０に示すようなものがある（特許文献１及び特許文献２参照）。これは、生タイヤＴを収容する加硫用金型の外金型と云われるプレートとしての上，下プラテン１００ａ，１００ｂやアウターリングとしてのジャケットリング１０１等の内部に流路を形成し、これらの流路へ配管ユニット１０２及び工場母管１０３を介して工場蒸気ボイラ１０４から蒸気（加熱媒体）が供給・循環され（図中配管参照）、外金型から熱を生タイヤＴに伝えるものである。また、生タイヤＴの内部空間（ブラダＢ内）には、図示しない下部中心機構を介して上述した蒸気が供給・循環されると共に、窒素（Ｎ２）ガスや温水等の加熱、加圧媒体が密封されるようにもなっている。
【０００４】
また、他の加熱手段として、外金型の周囲に電磁コイルを配置し、外金型表面を誘導加熱するもの（特許文献３及び特許文献４参照）や外金型に棒状ヒータを埋設し、外金型を間接加熱するもの（特許文献５及び特許文献６参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２００７５４号公報
【特許文献２】特開平８−２３８６２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２０５６３６号公報
【特許文献４】特開２００８−１００５１３号公報
【特許文献５】特開２００２−３６２４３号公報
【特許文献６】特開２０００−４３０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１０に示したような蒸気加熱方式にあっては、蒸気供給配管からの放熱により多大なエネルギーロスが生じるため、ランニングコストが高くなるという問題点があった。また、容易に変更することができない工場母管と加硫機との配管工事が必要となるため、工場レイアウトに非常に困難をきたすとか、蒸気流路内の凝縮ドレンにて上，下プレート間の温度差や温度ムラができるため、ゾーン温度コントロールが困難である等の不具合もあった。
【０００７】
このような背景から、近年では、加硫用金型を加熱するにあたって、蒸気加熱方式を廃止して電気加熱方式に移行する傾向にあり、所謂オール電化をコンセプトに各種のタイヤ加硫装置が開発されているのが業界の現況である。
【０００８】
また、誘導加熱方式にあっては、加硫機の構造やタイヤ金型に合わせて加熱制御（磁力・磁場の調整）するのに多大な時間を要すると共に、電磁コイル取付けや電気絶縁材設置にて装置が大型化してコストアップを招来するという問題点があった。
【０００９】
また、棒状ヒータを使用するものにあっては、加硫用金型に埋設する必要があり、取付け穴とヒータの接触面積が小さいため、加熱効率が低くランニングコストが高くなるという問題点があった。さらに、ヒータ取付け穴（加工）が必要であり、棒状ヒータの配置ピッチが制限されるため、温度均一性、温度コントロール性が悪く、ヒータ自体の熱容量が大きいため昇温に時間を要するという欠点も有する。
【００１０】
そこで、本発明は、エネルギーロスとランニングコストの低減と温度コントロール精度向上が図れると共に安価で加工性が良い加熱手段を備えたタイヤ加硫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】
【００１１】
斯かる目的を達成するための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において、
前記生タイヤを少なくとも外側から加熱する手段として、前記外金型に通常の家庭用電化製品に用いられる可撓性面状発熱体を取り付けて当該外金型を直に又は熱媒体を介して加熱することを特徴とする。
【００１２】
また、
前記可撓性面状発熱体は、マイカヒータであることを特徴とする。
【００１３】
また、
前記可撓性面状発熱体は、外金型のゾーン温度コントロールに応じて複数に分割されることを特徴とする。
【００１４】
また、
前記可撓性面状発熱体は、断熱材と併用して取り付けられることを特徴とする。
【００１５】
また、
前記可撓性面状発熱体は、蒸気加熱式のタイヤ加硫装置において部分的に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るタイヤ加硫装置によれば、工場蒸気ボイラからの蒸気を使用しないため、エネルギーロスとランニングコストの低減が図れる。また、家庭用電化製品に用いられる可撓性面状発熱体を取り付けるという簡単な手段により、加熱ランニングコストの低減と温度コントロールの精度向上が図れると共に安価で済むという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例を示すタイヤ加硫装置の加熱システム図である。
【図２】マイカヒータの構造図である。
【図３Ａ】マイカヒータと断熱材とプラテンの取付構造図である。
【図３Ｂ】マイカヒータと断熱材とプラテンの他の取付構造図である。
【図４Ａ】マイカヒータとプラテンの取付構造図である。
【図４Ｂ】マイカヒータとプラテンの他の取付構造図である。
【図５】マイカヒータとプラテンと熱媒体の取付構造図である。
【図６Ａ】プラテンにおけるマイカヒータの分割パターンを示す平面図である。
【図６Ｂ】プラテンにおけるマイカヒータの他の分割パターンを示す平面図である。
【図７Ａ】マイカヒータとジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図である。
【図７Ｂ】マイカヒータとジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図である。
【図８Ａ】マイカヒータと断熱材とジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図である。
【図８Ｂ】マイカヒータと断熱材とジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図である。
【図９Ａ】マイカヒータと熱媒体とジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図である。
【図９Ｂ】マイカヒータと熱媒体とジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図である。
【図１０】従来のタイヤ加硫装置の加熱システム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るタイヤ加硫装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の一実施例を示すタイヤ加硫装置の加熱システム図、図２はマイカヒータの取付構造図、図３Ａはマイカヒータと断熱材とプラテンの取付構造図、図３Ｂはマイカヒータと断熱材とプラテンの他の取付構造図、図４Ａはマイカヒータとプラテンの取付構造図、図４Ｂはマイカヒータとプラテンの他の取付構造図、図５はマイカヒータとプラテンと熱媒体の取付構造図、図６Ａはプラテンにおけるマイカヒータの分割パターンを示す平面図、図６Ｂはプラテンにおけるマイカヒータの他の分割パターンを示す平面図、図７Ａはマイカヒータとジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図、図７Ｂはマイカヒータとジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図、図８Ａはマイカヒータと断熱材とジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図、図８Ｂはマイカヒータと断熱材とジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図、図９Ａはマイカヒータと熱媒体とジャケットリングの取付構造を示す平（横）断面図、図９Ｂはマイカヒータと熱媒体とジャケットリングの取付構造を示す側（縦）断面図である。
【００２０】
図１に示すように、タイヤ加硫装置のコンテナ１０は、上，下プラテン１１ａ，１１ｂ及び上，下コンテナプレート１２ａ，１２ｂ等からなるプレートと、ジャケットリング１３及びセグメント（分割セグメントを含む）１４等からなるアウターリングとを有し、これらは通称、外金型と呼ばれる。そして、この外金型の内部に、トレッド型部Ｍａ、上，下サイドウォール型部Ｍｂ，Ｍｃ、上，下ビードリングＭｄ，Ｍｅ(これらは通称、割金型と呼ばれる)介して生タイヤＴが収容される。
【００２１】
また、生タイヤＴの内部空間には、公知のブラダＢが挿入され、このブラダＢ内に図示しない下部中心機構を介して蒸気が供給・循環されると共に、窒素（Ｎ２）ガスや温水等の加熱、加圧媒体が密封されるようにもなっている。
【００２２】
従って、上述した外金型を後述する加熱手段により加熱すると共に、上述したブラダＢ内に高温、高圧の加熱媒体を供給してタイヤ内壁面を加熱しながら外金型方向に押圧することによって、加熱された外金型とブラダＢ内の加熱媒体とで生タイヤＴが外側及び内側から加熱されて加硫が行われる。
【００２３】
そして、本実施例では、上述した外金型の内、上，下プラテン１１ａ，１１ｂとジャケットリング１３に、可撓性面状発熱体としてのマイカヒータ１５が後述する各種の取付構造により取り付けられ、各々家庭用電化製品に用いられる熱源に相当するヒータ電源１６Ａ，１６Ｂから給電線１７Ａ，１７Ｂを介して電力が供給されて、当該上，下プラテン１１ａ，１１ｂとジャケットリング１３を直に又は熱媒体（蒸気、温水、オイル、ガス等）を介して加熱されるようになっている。
【００２４】
マイカヒータ１５は、図２に示すように、マイカ（絶縁）板１５ａで発熱抵抗体（箔）１５ｂを挟んだ電気ヒータで、（１）電気絶縁性、耐熱性（〜６００℃）、耐圧縮性、可撓性、耐水性、耐薬品性に優れる、（２）高温時の発煙・臭気・ガス発生・マイカふくれが少ない、（３）打抜・加工性に優れる、（４）ワット密度が高く、薄い（厚み１mm程度→熱容量が小さい）ので、高速昇温が可能である（レスポンス性が良好）、（４）面状発熱体のため、加熱効率が良好（接触面積が大）であり、発熱が均一（温度分布が均一）である等の特徴を有し、ホットプレート、ポット、電子ジャーの加熱・予熱等家電機器に使用されている。
【００２５】
次に、マイカヒータ１５の各種取付構造を説明する。
図３Ａに示すものは、プレートとしての上，下プラテン１１ａ，１１ｂの断面矩形状の空洞内に縦，横のマイカヒータ１５と放熱ロス低減のための断熱材２０を埋設した例であり、マイカヒータ１５は上，下プラテン１１ａ，１１ｂに対しボルトで締め付けられる。この場合、横のマイカヒータ１５側をコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に接合すると好適である。また、上，下プラテン１１ａ，１１ｂに代えてコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００２６】
図３Ｂに示すものは、プレートとしての上，下プラテン１１ａ，１１ｂの断面矩形状の空洞内にマイカヒータ１５を埋設すると共に、上，下プラテン１１ａ，１１ｂの一面に断熱材２０を貼付した例であり、マイカヒータ１５は上，下プラテン１１ａ，１１ｂの分割された上，下部材間に挟み込まれる。この場合、マイカヒータ１５側をコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に接合すると好適である。また、上，下プラテン１１ａ，１１ｂに代えてコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００２７】
図４Ａ及び図４Ｂに示すものは、プレートとしての上，下プラテン１１ａ，１１ｂのいずれか一面にマイカヒータ１５をボルトで締め付けた例である。また、図中鎖線で示すように放熱ロス低減のための断熱材２０を適宜取り付けても良い。尚、上，下プラテン１１ａ，１１ｂに代えてコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００２８】
図５に示すものは、プレートとしての上，下プラテン１１ａ，１１ｂの断面矩形状の空洞内に熱媒体（蒸気、温水、オイル、ガス等）２１を充填すると共に、上，下プラテン１１ａ，１１ｂの一面にマイカヒータ１５を取り付けた例であり、マイカヒータ１５は上，下プラテン１１ａ，１１ｂに対しボルトで締め付けられる。この場合、上，下プラテン１１ａ，１１ｂ側を直にコンテナプレート１２ａ，１２ｂに接合すると好適である。図中鎖線で示すように放熱ロス低減のための断熱材２０を適宜取り付けても良い。尚、上，下プラテン１１ａ，１１ｂに代えてコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００２９】
図６Ａ及び図６Ｂに示すものは、上述した上，下プラテン１１ａ，１１ｂにおけるマイカヒータ１５の分割例であり、ゾーン温度コントロール等に応じて各種形状に分割可能である。また、上，下プラテン１１ａ，１１ｂに代えてコンテナプレート１２ａ，１２ｂ側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００３０】
図７Ａ及び図７Ｂに示すものは、アウターリングとしてのジャケットリング１３の外周面に上下方向及び円周方向に複数個に分割されたマイカヒータ１５をボルトで締め付けた例である。また、図中鎖線で示すように放熱ロス低減のための断熱材２０を適宜取り付けても良い。尚、ジャケットリング１３に代えてセグメント（分割セグメントを含む）１４側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００３１】
図８Ａ及び図８Ｂに示すものは、アウターリングとしてのジャケットリング１３の空洞（ジャケット）内に断熱材２０と上下方向及び円周方向に複数個に分割されたマイカヒータ１５とを埋設した例である。マイカヒータ１５はジャケットリング１３に対し（空洞の内周側に位置して）ボルトで締め付けられる。また、ジャケットリング１３に代えてセグメント（分割セグメントを含む）１４側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００３２】
図９Ａ及び図９Ｂに示すものは、アウターリングとしてのジャケットリング１３の外周面に上下方向及び円周方向に複数個に分割されたマイカヒータ１５をボルトで締め付けると共に、ジャケットリング１３の空洞（ジャケット）内に熱媒体（蒸気、温水、オイル、ガス等）２１を充填した例である。マイカヒータ１５はジャケットリング１３に対しボルトで締め付けられる。また、図中鎖線で示すように放熱ロス低減のための断熱材２０を適宜取り付けても良い。尚、ジャケットリング１３に代えてセグメント（分割セグメントを含む）１４側に同様の構造でマイカヒータ１５を取り付けても良い。
【００３３】
このように本実施例では、コンテナ１０の上，下プラテン１１ａ，１１ｂとジャケットリング１３等の外金型に、可撓性面状発熱体としてのマイカヒータ１５を取り付け、当該外金型（被加熱物）を直に又は熱媒体を介して加熱するようにしたので、
（１）ボイラ（加熱媒体）、工場／装置の配管（供給、回収）、配管機器、配管工事が不要となり、配管放熱（エネルギー）ロスの低減によるランニングコスト低減と装置のコンパクト化が図れる、
（２）面状発熱により、接触面積が大きいため、電力密度を大きくすることができ、被加熱物への加熱効率が良くなるので、温度コントロールの精度向上が図れると共に、ゾーン温度コントロールが可能となる、
（３）マイカヒータは、安価で薄く加工性が良いため、被加熱物に合わせた形状で加熱、取付けが可能となると共に外金型の薄肉化や断熱材の厚肉化が可能となり、メンテナンス性が良く、装置のコンパクト化が図れると共に、金型の断熱性の向上と既存装置との互換が可能となる、
（４）マイカヒータは、薄い（１mm程度）ため熱容量が小さく、棒状ヒータに比べ電力密度が高いので、被加熱物昇温時のレスポンス性が良い（加熱時の制御性が良い）、
（５）工場蒸気ボイラでは常時運転が必要であるが、本技術では加熱に必要な部分（加硫機）だけ電力供給しながら加熱制御することが可能であるため、加熱ランニングコストの低減が図れる、
等の作用・効果が得られる。
【００３４】
尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、通常の家庭用電化製品に用いられる可撓性面状発熱体としてマイカヒータ以外の電気ヒータを用いても良い。
また、通常の家庭用電化製品に用いられる可撓性面状発熱体を、従前からある蒸気加熱式のタイヤ加硫装置において、例えば上，下プラテン１１ａ，１１ｂ及び上，下コンテナプレート１２ａ，１２ｂ等からなるプレート等に部分的に取り付けるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係るタイヤ加硫装置は、コンテナに金型をロックする機能を持たせた、所謂セルフロック式のタイヤ加硫装置に用いると好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  コンテナ
１１ａ，１１ｂ  上，下プラテン
１２ａ，１２ｂ  上，下コンテナプレート
１３  ジャケットリング
１４  セグメント（分割セグメントを含む）
１５  マイカヒータ
１６Ａ，１６Ｂ  ヒータ電源
１７Ａ，１７Ｂ  給電線
２０  断熱材
２１  熱媒体（蒸気、温水、オイル、ガス等）
Ｔ  生タイヤ
Ｂ  ブラダ
【図１】
2011126044.tif 000003
【図２】
2011126044.tif 000004
【図３Ａ】
2011126044.tif 000005
【図３Ｂ】
2011126044.tif 000006
【図４Ａ】
2011126044.tif 000007
【図４Ｂ】
2011126044.tif 000008
【図５】
2011126044.tif 000009
【図６Ａ】
2011126044.tif 000010
【図６Ｂ】
2011126044.tif 000011
【図７Ａ】
2011126044.tif 000012
【図７Ｂ】
2011126044.tif 000013
【図８Ａ】
2011126044.tif 000014
【図８Ｂ】
2011126044.tif 000015
【図９Ａ】
2011126044.tif 000016
【図９Ｂ】
2011126044.tif 000017
【図１０】
2011126044.tif 000018