(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を備えたゴム成型用内型の外面に成型されたゴム成形体を収容する加硫空間を備え、その加硫空間内に加圧水蒸気を導入する水蒸気流通路を設けた加硫装置であって、
前記中空部の両端側に開口部を備え、前記開口部の一方に、前記中空部内から外にガスを排出可能なガス排出路を連設してあり、ガス排出によって、加硫空間内に一旦供給された加圧水蒸気を、前記開口部の他方から中空部に強制流通させて水蒸気流を形成する加硫装置。
【請求項２】
前記ガス排出路を前記開口部の一方に接続自在に設けた請求項１記載の加硫装置。
【請求項３】
中空部を備えるとともに、前記中空部の両端側に開口部を備え、前記開口部の一方に、前記中空部内から外にガスを加硫空間外へ排出可能なガス排出路を連設自在に形成してあるゴム成型用内型を用い、加硫空間内に一旦供給された加圧水蒸気を、ガス排出によって、前記開口部の他方から前記中空部内に強制流通させて水蒸気流を発生させながら、前記ゴム成型用内型に形成したゴム成型体を加硫する加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空部を備えたゴム成型用内型の外面に成型されたゴム成形体を加硫するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記ゴム成型用内型としては、単に中空部を備えた円筒状のマンドレルが常用されている。また、加硫装置としては、単にゴム成形体を収容した状態でそのマンドレルの外方側の加硫空間に水蒸気通路を介して加圧水蒸気を供給自在に構成しただけのもの、いわゆる加硫缶が知られている。これにより、前記加硫空間内に加圧水蒸気を導入容易に構成することが出来、前記加硫空間内に収容したゴム成形体を加硫可能にすることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の加硫装置によれば、前記ゴム成形体は、マンドレルに積層した外方側の外側部位から順に、水蒸気との接触による熱の授受によって加硫が進行することになる。ところが、前記マンドレルに積層されたゴム成形体のマンドレル表面近傍の内側部位が加硫されにくい状態におかれることになる。すると、そのゴム成形体に内側部位において未加硫部分が生じたり、外側部位に水蒸気に接触しすぎて変成する部分が生じたりして、加硫ムラが生じるおそれがあった。そこで、前記マンドレルの内空部に水蒸気を流通させて、前記ゴム成形体を、前記内側部位から加熱可能にする加熱装置を設けることも考えられるのであるが、前記マンドレルの内空部に水蒸気を流通させる流通配管を設けるには、加圧水蒸気を流通させる都合上、耐圧・耐久性等の面から複雑かつ高価な設備を必要とする場合が多いため、簡単・安価な設備を適用することで前記ゴム成形体の加硫ムラを発生させにくくする技術が望まれていた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記実状に鑑み、簡単・安価な構成で、ムラの発生しにくいように加硫を行う技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の加硫装置は、中空部を備えたゴム成型用内型の外面に成型されたゴム成形体を収容する加硫空間を備え、その加硫空間内に加圧水蒸気を導入する水蒸気流通路を設けた加硫装置であって、前記中空部の両端側に開口部を備え、前記開口部の一方に、前記中空部内から外にガスを排出可能なガス排出路を連設してあり、ガス排出によって、加硫空間内に一旦供給された加圧水蒸気を、前記開口部の他方から中空部に強制流通させて水蒸気流を形成するものである。
また、前記目的を達成するための本発明の加硫方法は、中空部を備えるとともに、前記中空部の両端側に開口部を備え、前記開口部の一方に、前記中空部内から外にガスを加硫空間外へ排出可能なガス排出路を連設自在に形成してあるゴム成型用内型を用い、加硫空間内に一旦供給された加圧水蒸気を、ガス排出によって、前記開口部の他方から前記中空部内に強制流通させて水蒸気流を発生させながら、前記ゴム成型用内型に形成したゴム成型体を加硫するものである。
【０００６】
〔作用効果〕
つまり、ゴム成型用内型としては、中空部を備えるとともに、前記中空部の両端側に開口部を備え、前記開口部の一方に、前記中空部内から外にガスを排出可能なガス排出路を連設自在にして、前記中空部内に水蒸気流を発生可能に構成してあると、このゴム成型用内型を、加硫装置に収容し、前記開口部の一方にガス排出路を連設することによって、前記ゴム成型用内型の内部のガスを中空部外へ排出可能に構成される。ここで、従来ゴム成形体の内側部分が加硫されにくかった要因を考えると、前記ゴム成型用内型の内空部に前記水蒸気の熱が伝達されにくかったことに由来するものと考えられる。すなわち、前記内空部は、水蒸気が侵入しにくく、かつ、初期に前記内空部に存在していた空気が、前記加硫空間外に排出されにくい状態にあるためと考えられる。そこで、本発明者らが、加硫空間内に供給される加圧水蒸気を、前記中空部に強制流通させる水蒸気流を形成可能に構成すると、単純な水蒸気流発生装置であっても、きわめて迅速に前記ゴム成形体を加熱することができるという新知見を得た。つまり、上記構成により、ゴム成型用内型を、加硫装置に収容し、前記加硫装置内に加圧水蒸気を導入すれば、前記ゴム成型用内型内に残留する空気等は、容易に加硫空間の外へ排出され、その加圧水蒸気に置換されるとともに、前記中空部に、その加硫装置内の加圧水蒸気が流通できるようになる。そのため、前記ゴム成型用内型の外面に成型されたゴム成型体は、内外両面から加圧水蒸気による熱供給を受け、均一に加硫されやすくなる。そこで、本発明の加硫方法によれば品質の安定したゴム成型体を供給するのに役立つ。
【０００７】
つまり、上記構成によって、前記内空部のみを積極的に加熱するような加熱手段を別途設けなくても、前記加硫空間内の水蒸気加熱するための装置を有効利用して、前記ゴム成型用内型内空部側から前記ゴム成形体を効率よく加熱することが可能になるとともに、前記ゴム成形体の加硫が迅速かつ均一に行えるようになって、加硫に要する時間を短縮することができたのである。そのため、加硫時間の短縮に伴い、加硫加熱に要する熱エネルギー量を大幅に減少させることが出来るようになって、加硫に要するエネルギーコストを大幅に低下させることができるようになった。
ここで、前記水蒸気流発生装置は、前記加硫空間内に供給される水蒸気を前記内空部に強制流通させるものであるから、前記加硫空間内への水蒸気流通路を有効利用することになって、別途前記内空部を加熱する加熱装置を設けるのに比して、例えば、単に、前記中空部から前記加硫空間外にガスを排出自在なガス排出路を連設可能に構成するだけのきわめて簡単かつ安価な構成を採用することが出来、装置構成の面からも従来の加硫缶に簡単な改良を加えるだけで大幅に、加硫装置のコスト低減を図ることが出来るようになって、結果として加硫されるべきゴム成形体を安価に提供することが出来るようになった。
【０００８】
尚、前記水蒸気流発生装置を構成するには、例えば、前記ゴム成型用内型の両端側に前記中空部の開口部を備え、
前記加硫空間内への水蒸気流通路を、前記開口部に連設して水蒸気流発生装置を構成したり、
前記加硫空間内に、別途、送風装置を内装し、その送風装置により発生させられる水蒸気流を前記開口部に流通自在に配置する、
等の構成も考えられるのであるが、前記開口部の一方に、前記加硫空間外にガスを排出自在なガス排出路を連設して前記水蒸気流発生装置を構成してあれば、単に、加硫空間内外の圧力の差に応じて前記加硫空間外に水蒸気、あるいは、その水蒸気によるドレンを排出することが出来るため、上記比較構造によれば、前記中空部に対して水蒸気を流入させる際の圧損等を考慮せねばならないのに対しても単純な構造、あるいは制御によって加硫を行えるように構成することが出来、従来の加硫装置の構成をあまり変更することなく効率よい加硫が行える加硫装置を提供するのに、特に有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の加硫装置は、図１に示すように、中空部１を備えるとともに、前記中空部１の両端側に開口部２を備え、前記開口部２の一方２ａに、前記中空部１内から外にガスを排出可能なガス排出路３を連設自在にして、前記中空部２内に水蒸気流を発生可能に構成してあるゴム成型用内型Ｍを内装自在な加硫空間４を設け、前記開口部２の一方２ａに連設した状態で、前記中空部１内のガスを排出可能にするガス排出路３を前記開口部２の一方２ａに接続自在に設けて構成してある。
【００１０】
前記加硫空間４は、前記ゴム成型用内型としてのマンドレルＭを内装して載置可能に構成してある加硫缶５の内部に形成してあり、前記加硫缶５には加圧水蒸気を流入させる水蒸気流通路６を設け、その加硫空間４内で凝縮した水蒸気を排出するドレン排出管７を設け、かつ、前記マンドレルＭの開口部２の一方２ａ側に連設可能なガス排出路８を設けてある。
前記マンドレルＭの外周面Ｍ１に未加硫ゴムを積層してゴム成型体９を形成し、前記加硫空間４に内装し、加圧水蒸気を導入するとともに、前記ドレン排出管７及びガス排出路８からのドレンや水蒸気の排出を行いつつ加硫操作を行うと、前記ガス排出路８が水蒸気流発生装置Ａとして働き、前記中空部１には前記開口部２の他方２ｂ側から前記一方２ａ側に向かう水蒸気の流れが発生しており、前記ゴム成型体９の外方側からの水蒸気加熱のみならず、前記ゴム成型体９は内部からも水蒸気による加熱が行われやすい状況になっていることが予測できる。
【００１１】
尚、前記ドレン排出管７及びガス排出路８は、オリフィス式のバルブＶ１により水蒸気の排出量を適切に維持しながら、前記バルブＶ１とは異なるバルブＶ２を用いドレンを排出できる構成としてあり、加硫缶の内圧を所定温度に調節すべく蒸気圧を維持するとともにドレンを排出して、中空部１内の水蒸気流を維持出来るように構成してある。
【００１２】
【実施例】
そこで、先述の従来の加硫方法（単純に水蒸気通路からの加圧水蒸気供給を行うものの、前記ガス排出路からのガス排出を行えない構成の加硫装置を用いた加硫方法）による加硫と、上述の加硫装置を用いた加硫方法とで、所定形状のゴム成型体の加硫に要する時間を比較した。
直径５００ｍｍ有効長さ２０００ｍｍのマンドレルの両端側に直径２０ｍｍの開口部をそれぞれ設け、前記マンドレルの有効長さ内に未加硫ゴムを５０ｍｍ積層したゴム成型体を設けて、３．５ｋｆ／ｃｍ2 １４４℃の条件下で加硫試験を行ったところ、従来の加硫方法によれば、加硫完了までに１２０分かかったのに対して、本発明の加硫装置を用いた加硫方法によると７５分で加硫を完了できることがわかり迅速な作業を行えるとともに、供給熱量を少なく押さえることが出来、省エネルギーに加硫を行えることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】加硫装置の縦断側面図
【符号の説明】
１    中空部
２    開口部
８    ガス排出路
【図１】
0003745876.tif 000002