CN104981333A - 模具加热装置及轮胎硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模具加热装置及轮胎硫化机。本发明的模具加热装置(100)为用于加热对轮胎(T)进行硫化的模具(20)的模具加热装置(100)，其具备：电热器(101)，在内部配置有电热丝(111)且具有挠性，并缠绕于模具(20)的周面；及连结部(120)，将电热器(101)端部彼此周向连结，以便能够改变电热器(101)的周向长度。

Description

模具加热装置及轮胎硫化机

技术领域

该发明涉及一种硫化生胎的模具的模具加热装置及使用该模具加热装置的轮胎硫化机。

背景技术

众所周知，有一种硫化未硫化的生胎的轮胎硫化机。该轮胎硫化机中，通过加热介质对内部装有生胎的模具进行加热，由此从外侧加热生胎。此外，轮胎硫化机中，向生胎的内部空间供给由高温高热容量的蒸汽构成的加热介质及由氮气等非冷凝性气体构成的加圧介质，由此从内侧加热生胎。

作为加热模具的结构，例如在专利文献1中公开有在模具的外周侧配置电磁线圈，并对模具的外表面进行感应加热的结构。该结构中在模具的外周部设有具备电磁线圈侧部加热单元。

并且，专利文献2中公开有在模具外周侧具备挠性面状发热体，通过发热体对模具的外表面进行加热的结构。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5302804号公报

专利文献2：日本专利公开2011-126044号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

然而，由于被硫化的轮胎的尺寸及品种多种多样，从而导致轮胎模具的种类变多。

因此，例如专利文献1所示的结构中，若在模具的外周部设置具备电磁线圈的侧部加热单元，则无法应对各种模具。

但是该结构中具备电磁线圈的侧部加热单元的组件件数较多，而耗费成本。

并且，专利文献2所示的结构中，对于所具有的所有轮胎模具均要安装感应加热线圈和挠性面状发热体。其结果，导致所要准备的感应加热线圈和挠性面状发热体的数量增多，成本增加。

该发明的目的在于提供一种能够实现低成本化的模具加热装置及轮胎硫化机。

用于解决技术课题的手段

根据该发明所涉及的第一方式，模具加热装置为用于对硫化轮胎的模具进行加热的模具加热装置，其具备：电热器，其在内部配置有电热丝且具有挠性，并缠绕于所述模具的周面；及连结部，将所述电热器的端部彼此周向连结，以便能够改变所述电热器的周向长度。

根据该发明所涉及的第二方式，模具加热装置中，第一方式的模具加热装置中的所述电热器可以由在内部配置有所述电热丝且具有挠性的多个分割带构成，所述分割带的端部彼此之间成为所述连结部。

根据该发明所涉及的第三方式，模具加热装置中，第二方式的模具加热装置中的所述连结部可为能够改变相连的所述分割带彼此的间隔。

根据该发明所涉及的第四方式，模具加热装置中，第三方式的模具加热装置中的所述连结部可以由可在所述周向伸缩的伸缩部件构成。

根据该发明所涉及的第五方式，模具加热装置中，第三方式的模具加热装置中的所述连结部可以由在所述周向延伸的螺纹部件构成。

根据该发明所涉及的第六方式，模具加热装置中，第二至第五方式中任一种方式的模具加热装置中的所述电热器可以在所述模具的高度方向具备多级所述分割带。

根据该发明所涉及的第七方式，模具加热装置中，第六方式的模具加热装置中的所述电热器可为在所述高度方向上相邻的所述分割带彼此的所述周向上的配置不同。

根据该发明所涉及的第八方式，模具加热装置中，第一至第七方式中任一种方式的模具加热装置中的所述电热器可以设为能够改变向所述周向流动的电流的范围。

根据该发明所涉及的第九方式，模具加热装置中，第一至第八方式中任一种方式的模具加热装置中的所述电热器中可以使所述电热丝的密度分布不同，以使所述周向上的端部侧的发热量大于所述周向上的中央侧的发热量。

根据该发明所涉及的第十方式，模具加热装置中，第一至第九方式中任一种方式的模具加热装置中可以在所述电热器的外周侧设有绝热材。

根据该发明所涉及的第十一方式，模具加热装置中，第一至第十方式中任一种方式的模具加热装置中可以具备将所述电热器固定于所述模具的周面的固定部。

根据该发明所涉及的第十二方式，模具加热装置中第十一方式的模具加热装置中的所述固定部可以通过覆盖所述电热器以将所述电热器固定于所述模具的所述周面。

根据该发明所涉及的第十三方式，轮胎硫化机具备：模具，对轮胎进行硫化；及第一至第十二方式中任一种方式的模具加热装置。

发明效果

根据上述模具加热装置及轮胎硫化机，即便在模具的外径尺寸不同时，也能够共用电热器，且能够实现低成本化。

附图说明

图1为表示该发明的第1实施方式中的模具加热装置及轮胎硫化机的结构的立剖视图。

图2为沿该发明的第1实施方式中的模具加热装置及轮胎硫化机的图1的A-A线的剖视图。

图3为表示该发明的第1实施方式中的模具加热装置的结构的图，且为从模具的外周侧观察模具加热装置的一部分的图。

图4A为表示该发明的第1实施方式的第1变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

图4B为表示该发明的第1实施方式的第1变形例的其他方式中的分割带彼此的连结部的结构的图。

图5为表示该发明的第1实施方式的第2变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

图6为表示该发明的第1实施方式的第3变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

图7为表示该发明的第1实施方式的第4变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

图8为表示该发明的第1实施方式的第5变形例中的分割带的图。

图9为表示该发明的第1实施方式的第6变形例中的分割带的图。

图10为表示该发明的第1实施方式的第8变形例中的分割带的图。

图11为表示该发明的第1实施方式的第9变形例中的分割带的图。

图12为表示该发明的第1实施方式的第10变形例中的分割带的固定部的图。

图13为表示第2实施方式中的模具加热装置的结构的图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1为该发明的第1实施方式中的轮胎硫化机的容纳部(container)部分的剖视图。图2为该发明的第1实施方式中的轮胎硫化机的容纳部部分的俯视剖视图。

轮胎硫化机10将未硫化的轮胎T硫化成型。该实施方式中的轮胎硫化机10以其轴线朝向上下方向的姿势对轮胎T进行硫化。

如图1、图2所示，该轮胎硫化机10具备模具20、内含模具20的容纳部30及模具加热装置100。

模具20具备胎面模具部21及胎侧模具部22。

胎面模具部21形成轮胎T的胎面部及胎肩部。胎面模具部21在轮胎T的周向被分成多个。

胎侧模具部22形成轮胎T的胎侧部。该胎侧模具部22在上下方向上分别设置于胎面模具部21的两端缘的位置。

容纳部30设置于轮胎硫化机10的下加热板11上。下加热板11呈圆环板状。容纳部30具备底板32、上圆板34、区段(segment)36及外圈37。

底板32固定于下加热板11。该底板32形成为圆环板状。底板32在其上面一体具备下侧的胎侧模具部22。

分别在圆环板状的下加热板11及底板32的中央的开口38设置有中心机构，该中心机构为具备供用于硫化生胎的加圧加热介质导入的胶囊25(橡胶袋)。

上圆板34形成为圆环板状。上圆板34在其下面一体具备上侧的胎侧模具部22。

上圆板34一体设置于轮胎硫化机10的上加热板12的下面。上加热板12通过升降装置(未图示)在上下方向上升降驱动。该上加热板12也形成为圆环状。由此，与上圆板34一体设置的上侧的胎侧模具部22通过升降装置(未图示)进行升降。

隔热板36在胎面模具部21的外周侧向周向隔着间隔设置有多个。各隔热板36通过螺栓(未图示)一体固定于各胎面模具部21的外周面。

这些多个隔热板36分别以可在径向移动的方式设置在固定于底板32上的引导板39上。

各隔热板36的外周面36s形成为从上方朝向下方逐渐向外周侧扩展。各隔热板36的外周面36s具备在上下方向上连续的剖面为T字状的槽36m。

外圈37形成为圆环状。外圈37设置于周向设有多个区段36的外周侧。外圈37固定于上圆板34的下面。由此，外圈37通过升降机构(未图示)与上加热板12一体进行升降。

外圈37在其内周面具有自上方朝向下方逐渐向外周侧扩展的内周侧倾斜面37s。内周侧倾斜面37s中在与各隔热板36对应的位置形成有T型导轨37g。T型导轨37g插入于各隔热板36的槽36m内。

若外圈37下降，则内周侧倾斜面37s与各隔热板36的外周面36s进行滑动。如此一来，各隔热板36的外周面36s通过内周侧倾斜面37s而被挤压到径向内周侧。由此，各隔热板36向径向内周侧移动。并且，若外圈37上升，则T型导轨37g以在隔热板36的槽36m内啮合的状态向上方移动。如此一来，通过T型导轨37g各隔热板36被拉到径向外周侧。由此，各隔热板36向径向外周侧移动。

即通过升降机构(未图示)使外圈37进行升降，由此使被各隔热板36支承的胎面模具部21向径向往复移动。换言之，通过升降机构(未图示)使外圈37升降，由此使周向配置的多个胎面模具部21向径向扩展伸缩。

图3为表示模具加热装置的结构的图，且为从模具的外周侧观察模具加热装置的一部分的图。

如图3所示，模具加热装置100具备缠绕于模具20的周面的电热器101。

电热器101具备多个分割带110及连结部120。

各分割带110形成为具有规定宽度的带状。分割带110由内部配置有电热丝111的具有挠性的材料构成，例如橡胶系材料、玻璃布等。作为这种分割带110，例如能够使用橡胶加热器、陶瓷加热器、元件加热器(element heater)、玻璃布加热器等。

这种分割带110沿着模具20的周面，具体而言为沿着容纳部30的外圈37的外周面而设置。分割带110遍及模具20的整周而配置有多个。即分割带110只要有至少2个即可。该状态下周向彼此相邻的分割带110、110之间形成有间隔S。

在此，例如可以设有与隔热板36相同数量的分割带110，且将这些分割带110设置在与各隔热板36对置的位置。并且，分割带110数量可以比隔热板36的数量多，或比隔热板36的数量少。

模具20的外径根据成为硫化对象的轮胎T的尺寸而不同。因此，分割带110、110之间的间隔S的尺寸根据模具20的外圈37的外周面的周向长度而不同。由此，通过改变电热器101的周向长度，能够将电热器101固定于模具20的周面。

连结部120设置于分割带110的两端部。连结部120周向连结彼此相邻的分割带110、110。并且，连结部120可改变相连分割带110、110彼此的间隔S。作为这种连结部120使用可向周向伸缩的伸缩部件。该实施方式中，作为连结部120具备弹簧部件122。弹簧部件122卡止于分别形成于彼此相邻的分割带110、110的端部的卡止部121。卡止部121形成为与分割带110的表面正交而突出。

通过由这种弹簧部件122构成的连结部120，能够改变具备多个分割带110的电热器101的周向长度。

如图1、图2所示，模具加热装置100在电热器101的外周侧具备绝热材130。

绝热材130形成为圆筒状。绝热材130在其内周部及外周部具备金属制的筒状体131、132。绝热材130中，这些筒状体131、132之间填充有由玻璃棉等构成的绝热材料133。

在此，可以将绝热材130设成直接与电热器101的外周面接触。此时，绝热材130能够发挥固定电热器101的固定部件的作用。

并且，可以将绝热材130设置成使其在电热器101的外周面的外周侧与电热器101的外周面隔着间隙。

根据上述实施方式的模具加热装置100及轮胎硫化机10，利用连结部120周向连结具有挠性的电热器101的端部彼此，以便能够改变电热器101的周向长度。由此，即便在模具20的外径尺寸因需要硫化的轮胎T的尺寸而不同时，也能够共用电热器101。由此，即便在存在若干个模具20时，也能够抑制电热器101的数量且实现低成本化。

此外，由于通过电热器101直接加热模具20，因此如同使用蒸汽等加热介质的情形，不存在基于加热介质的供给配管及回收配管的放热。因此，能够提高加热效率且实现节能化。

并且，电热器101由多个分割带110构成，这些多个分割带110的端部彼此之间成为连结部120。

由此，在模具20的周面能够轻松地装拆电热器101。

此外，连结部120能够改变相连分割带110彼此的间隔S。由此，根据模具20的外径尺寸能够轻松地调整电热器101的周向长度。

并且，连结部120由可向周向伸缩的弹簧部件122构成。由此，通过弹簧部件122的伸缩，能够轻松地调整电热器101的周向长度。并且，通过弹簧部件122的拉伸力，能够将各分割带110紧贴于模具20的周面。因此，能够有效地进行基于分割带110的加热。

而且，在电热器101的外周侧设有绝热材130。由此，能够更有效地进行基于电热器101的加热。

然而，若电热器101过于靠近轮胎T，则容易出现轮胎T的表面上的温度分布不均。而该实施方式中，电热器101设置于外圈37的外周侧。因此，轮胎T的胎面部之间夹着胎面模具部21、隔热板36及外圈37。因此，基于电热器101产生的热量变得均匀，能够以良好的品质进行轮胎T的硫化。

(第1实施方式的变形例)

第1实施方式中，作为连结部120设置了弹簧部件122，但并不限于此。

(第1变形例)

图4A、图4B为表示该发明的第1实施方式的第1变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

如图4A所示，作为连结部120能够使用周向延伸的螺栓(螺纹部件)123及螺母(螺纹部件)124。

通过改变螺母124相对于螺栓123的螺合位置，能够改变分割带110、110彼此的间隔S。

并且，如图4B所示，可通过螺栓123及螺母124直接连结分割带110、110的端部彼此。可以在分割带110的外周侧缠绕带119，并通过螺栓123及螺母124连接其两端部。此时，在带119的端部形成与带119的表面正交的承面部115。带119的承面部115、115彼此以承面部115彼此相隔的状态通过螺栓123及螺母124被紧固。

(第2变形例)

图5为表示该发明的第1实施方式的第2变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

如图5所示，作为连结部120可使用表面紧固件125。此时，将第一分割带110和第二分割带110的端部彼此相叠而通过表面紧固件125连结。

也可以不通过表面紧固件125来直接连结第一分割带110和第二分割带110的端部彼此，而是通过在分割带110的外周侧缠绕带等并通过表面紧固件125来连结其两端部。

(第3变形例)

图6为表示该发明的第1实施方式的第3变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

如图6所示，作为连结部120可以具备连结分割带110彼此的带126及调整带126的长度的卡扣127。

带126可缠绕于多个分割带110，且分别安装于第一分割带110和第二分割带110的端部。

(第4变形例)

图7为表示该发明的第1实施方式的第4变形例中的分割带彼此的连结部的结构的图。

如图7所示，作为连结部120可以在连结分割带110彼此的带128的第一端部128a具备吊钩129f，且在第二端部128b具备供吊钩129f卡止的卡止孔129h。

带128可缠绕于多个分割带110，且分别安装于第一分割带110和第二分割带110的端部。

第1实施方式中，设置有电热器101，但可以将其结构设为如下所示的多个变形例。

(第5变形例)

图8为表示该发明的第1实施方式的第5变形例中的分割带的图。

构成电热器101的分割带110的上下方向的宽度尺寸并不限于等同于模具20的外圈37的高度。如图8所示，例如可以使用宽度尺寸小于外圈37的高度的分割带110。

而且，电热器101中可以在模具20的高度方向配置多级宽度较小的分割带110。根据各种高度的模具20而使分割带110的上下方向(高度方向)的设置级数不同，能够以最佳的配置设置电热器101。

(第6变形例)

图9为表示该发明的第1实施方式的第6变形例中的分割带的图。

如图9所示，构成电热器101的分割带110可以在上下方向(高度方向)设置多级。并且，上下方向(高度方向)相邻的分割带110彼此可呈其周向上的配置各异的交错状配置。

由此，能够使周向上的加热性分布均匀。

第1实施方式中，电热器101具备电热丝111，但其结构可以是任意的。

(第7变形例)

例如，各分割带110可以具备电容相异的多组电热丝111。由此，当容纳部30在预热工序和轮胎T硫化工序中的加热特性不同时，能够通过切换电容不同的电热丝111来通电，以进行加热。

(第8变形例)

图10为表示该发明的第1实施方式的第8变形例中的分割带的图。

分割带110、110的接口部分中，与被分割带110覆盖的部分相比，模具加热装置100的加热性稍差。因此，可以将电热器101设为可以改变使电流周向上流经电热丝111的范围。例如，电热器101中可以使电热丝111的密度分布不同，以便周向上的端部侧的发热量大于中央侧的发热量。

如图10所示，在分割带110的端部110s中，将电热丝111的密度设高。由此，能够提高分割带110的端部110s附近的加热性，并补充分割带110、110的接口部分的加热性。

(第9变形例)

图11为表示该发明的第1实施方式的第9变形例中的分割带的图。

如图11所示，分割带110中可在周向配置多组电热丝111。此时，能够独立控制每个电热丝111的通电开关及载流量的增减。由此，电热器101能够改变使电流周向上流经电热丝111的范围。而且，电热器101可根据所安装的电热器101的模具20而以适当的温度分布进行加热。而且，当模具20的周向长度变短时，可以关闭多余部分的电热器101的通电。

并且，在图3及图4A所示的结构中，可以将弹簧部件122或螺栓123、螺母124电连接于电热丝111。通过导通电热丝111，使这些弹簧部件122或螺栓123、螺母124发热，而能够补充分割带110、110的接口部分的加热性。

此外，第1实施方式中，通过调整连结部120的周向长度来改变电热器101的周向长度，但并不限于此。例如可通过改变构成电热器101的分割带110的连结数来改变周向长度。

第1实施方式中通过连结多个分割带110来构成电热器101，但并不限于此。也可以通过将带状的较长的1片分割带110缠绕于模具20的周面来将其作为电热器101。此时，通过连结部120来改变1片分割带110的端部彼此的间隔S，从而改变电热器101的周向长度。

(第10变形例)

图12为表示该发明的第1实施方式的第10变形例中的分割带的固定部的图。

例如，如图12所示，可以设为通过固定部112A来覆盖电热器101，以将电热器101固定于模具20的周面。此时，通过固定螺栓112b将固定部112A固定于模具20。

并且，也可以不使用固定部112A而利用固定螺栓112b将电热器101本身直接固定于模具20的周面。

(第2实施方式)

接着，对该发明所涉及的模具加热装置及轮胎硫化机的第2实施方式进行说明。该第2实施方式中所示的模具加热装置与第1实施方式的模具加热装置相比，仅在具备用于沿着模具20的周面而设置分割带110的驱动器这一点上不同。因此，在第2实施方式的说明中，对与第1实施方式相同的部分标注相同的符号进行说明，并省略重复说明。即对于与第1实施方式中说明的结构相同的轮胎硫化机10和模具加热装置100的整体结构省略其说明。

图13为表示第2实施方式中的模具加热装置的结构的图。

如图13所示，构成电热器101的各分割带110中具备用于配置于模具20的周面的驱动器200。

这些驱动器200由气缸和液压缸等构成。驱动器200的顶端部连结于各分割带110。

被这种驱动器200、200所支承的分割带110配置于从模具20的周面向外周侧分离的位置。

沿着模具20的周面而配置分割带110时，拉长驱动器200、200。如此一来，具有挠性的分割带110沿着模具20的周面而变形。由此，分割带110的内周成为与模具20的周面曲率相同的圆弧状。电热器101在该状态下加热模具20。由此，能够轻松、可靠地进行分割带110的更换及安装工作。例如，电热器101中可通过驱动器200、200将分割带110按压到模具20中并使其变形之后，由工作人员将各分割带110固定到模具20的周面。

(其他实施方式)

另外，该发明并不限于上述各实施方式，在不脱离该发明的宗旨的范围内可加以设计变更。

例如，也可以并用利用蒸汽等加热介质的方法来对模具20进行加热。

并且，可以使用电热器来进行自模具20的上下面的加热，也可以利用蒸汽等加热介质。

此外，根据上述各实施方式的结构，可通过电热器101从外周侧面加热模具20。然而，并不限于如同上述各实施方式所述的模具20的结构。例如，当使用被分割成上下2个的模具时，也能够应用上述结构。

产业的可利用性

通过改变具有挠性的电热器的周向长度来将其固定到模具的周面，由此即便在模具的外径尺寸不同时，也能够共用电热器且实现低成本化。

符号说明

10-轮胎硫化机，11-下加热板，12-上加热板，20-模具，21-胎面模具部，22-胎侧模具部，25-胶囊，30-容纳部，32-底板，33-下圆板，34-上圆板，36-隔热板，36m-槽，36s-外周面，37-外圈，37g-T型导轨，37s-内周侧倾斜面，38-开口，39-引导板，100-模具加热装置，101-电热器，110-分割带，110s-端部，111-电热丝，112A-固定部，112b-固定螺栓，115-承面部，119-带，120-连结部，121-卡止部，122-弹簧部件，123-螺栓(螺纹部件)，124-螺母(螺纹部件)，125-表面紧固件，126-带，127-卡扣，128-带，128a-端部，128b-端部，129f-吊钩，129h-卡止孔，130-绝热材，131-筒状体，133-绝热材料，200-驱动器，S-间隔，T-轮胎。

Claims (13)

1.一种模具加热装置，其用于加热硫化轮胎的模具，该模具加热装置具备：

电热器，其在内部配置有电热丝且具有挠性，并缠绕于所述模具的周面；及

连结部，将所述电热器的端部彼此周向连结，以便能够改变所述电热器的周向长度。

2.根据权利要求1所述的模具加热装置，其中，

所述电热器由在内部配置有所述电热丝且具有挠性的多个分割带构成，

所述分割带的端部彼此之间成为所述连结部。

3.根据权利要求2所述的模具加热装置，其中，

所述连结部能够改变所连结的所述分割带彼此的间隔。

4.根据权利要求3所述的模具加热装置，其中，

所述连结部由可在所述周向伸缩的伸缩部件构成。

5.根据权利要求3所述的模具加热装置，其中，

所述连结部由在所述周向延伸的螺纹部件构成。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的模具加热装置，其中，

所述电热器在所述模具的高度方向具备多级所述分割带。

7.根据权利要求6所述的模具加热装置，其中，

所述电热器中在所述高度方向上相邻的所述分割带彼此的所述周向上的配置不同。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的模具加热装置，其中，

所述电热器能够改变向所述周向流动的电流的范围。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的模具加热装置，其中，

所述电热器中所述电热丝的密度分布不同，以使所述周向上的端部侧的发热量大于所述周向上的中央侧的发热量。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的模具加热装置，其中，

在所述电热器的外周侧设有绝热材。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的模具加热装置，其具备：

固定部，将所述电热器固定于所述模具的周面。

12.根据权利要求11所述的模具加热装置，其中，

所述固定部通过覆盖所述电热器来将所述电热器固定于所述模具的所述周面。

13.一种轮胎硫化机，其具备：

模具，对轮胎进行硫化；及

权利要求1至12中任一项所述的模具加热装置。