CN114126818A - 轮胎硫化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够将轮胎硫化用模具更可靠地闭模且能够制造品质优异的轮胎的轮胎硫化装置及方法。在装配于各扇形模具(15c)的外周面的扇形体(6)的外周侧配置容器环(11)，在装配于上侧胎侧模具(15a)的上表面的上部板(2)的上方配置垫板(3)，在装配于下部板(4)的上表面的下侧胎侧模具(15b)以横倒状态载置生胎，在利用加压机构(5)使垫板(3)向下移动并维持为闭模位置的状态下，利用供给来的加压流体(F)使以能够相对于垫板(3)在上下方向上滑动的方式被保持于连结体(8)的容器环(11)向下移动而将上侧胎侧模具(15a)按压于各扇形模具(15c)的上表面，并将各扇形模具(15c)组装成环状而闭模。

Description

轮胎硫化装置及方法
技术领域
本发明涉及轮胎硫化装置及方法，进一步详细而言，涉及能够将轮胎硫化用模具更可靠地闭模且能够制造品质优异的轮胎的轮胎硫化装置及方法。
背景技术
在制造轮胎时，在闭模后的模具内将生胎硫化。分段式的模具由上侧胎侧模具、下侧胎侧模具及多个扇形模具构成，以使得各自紧贴的方式被闭模(例如，参照专利文献1)。
各扇形模具被向下移动的容器环朝向中心机构按压而被组装成环状。被组装成环状的各扇形模具和下侧胎侧模具以紧贴的方式被组装。另一方面，上侧胎侧模具与安装于上侧胎侧模具的上表面的上部板一起上下移动。若该上部板配置于安装有容器环的垫板(英文：bolster plate)的下方，则在将模具闭模后的状态下，上部板的上表面被垫板向下方按压。
若在闭模后的状态下在各扇形模具彼此之间产生间隙，则从该间隙流出以横倒状态配置于模具中的生胎的未硫化橡胶，对硫化后的轮胎的品质产生影响。于是，在该构造的硫化装置中，为了防止各扇形模具彼此之间的间隙的产生，需要将各扇形模具利用容器环更强力地按压。为了实现上述内容，在闭模时，需要使得垫板的向下移动不被上部板限制，与垫板对上部板的按压相比，优先容器环对各扇形模具的按压。
伴随于此，在垫板的下表面与上部板的上表面之间容易产生间隙。该间隙越大，则在硫化中生胎承受内压时上侧胎侧模具与上部板一起向上移动的量越大，在被组装成环状的各扇形模具的上表面与上侧胎侧模具的下表面之间产生间隙。即，无法将模具维持为无间隙地可靠地闭模后的状态。其结果，在硫化后的轮胎中，因各扇形模具的上表面与上侧胎侧模具的下表面之间的间隙而在上侧的胎侧部形成台阶。由于会在硫化后的轮胎的上侧胎侧部和下侧胎侧部产生该台阶的有无的差异，所以在使轮胎品质提高方面存在改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开昭63-54212号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于提供能够将轮胎硫化用模具更可靠地闭模且能够制造品质优异的轮胎的轮胎硫化装置及方法。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的轮胎硫化装置具备：扇形体，安装于配置成环状的多个扇形模具各自的外周面；上部板，安装于上侧胎侧模具的上表面；下部板，安装于下侧胎侧模具的下表面；容器环，配置于各扇形体的外周侧；垫板，配置于所述上部板的上方且连结于所述容器环；及加压机构，使该垫板上下移动，所述轮胎硫化装置构成为：通过使所述垫板向下移动，从而在所述上部板与所述下部板之间，各所述扇形模具被组装成环状，并且这些扇形模具由所述上侧胎侧模具和所述下侧胎侧模具上下夹持而被闭模，所述轮胎硫化装置的特征在于，具有介于所述垫板与所述容器环之间而使所述垫板和所述容器环连结的连结体、和供给加压流体的流体供给部，所述轮胎硫化装置构成为：所述容器环以能够相对于所述垫板在上下方向上滑动的方式被保持于所述连结体，在所述垫板的上下位置被维持为闭模位置的状态下，利用由所述流体供给部供给来的所述加压流体使得所述容器环相对于所述垫板向下移动，由此，所述上侧胎侧模具被按压于各所述扇形模具的上表面，且各所述扇形模具被组装成环状而被闭模。
在本发明的轮胎硫化方法中，在配置成环状的多个扇形模具各自的外周面安装扇形体，在上侧胎侧模具的上表面安装上部板，在下侧胎侧模具的下表面安装下部板，在各扇形体的外周侧配置容器环，在所述上部板的上方配置与所述容器环连结的垫板，将生胎以横倒状态载置于所述下侧胎侧模具，利用加压机构使待机位置的所述垫板向下移动到闭模位置，由此，在所述上部板与所述下部板之间，将各所述扇形模具组装成环状，并且将这些扇形模具利用所述上侧胎侧模具和所述下侧胎侧模具上下夹持，将所述生胎关入内部而闭模，将所述生胎通过加压及加热而硫化，所述轮胎硫化方法的特征在于，使连结体介于所述垫板与所述容器环之间而将所述垫板和所述容器环连结，将所述容器环以能够相对于所述垫板在上下方向上滑动的方式保持于所述连结体，在使所述垫板从所述待机位置向下移动并维持为所述闭模位置的状态下，利用从流体供给部供给来的加压流体使所述容器环相对于所述垫板向下移动，由此，将所述上侧胎侧模具按压于各所述扇形模具的上表面，并将各所述扇形模具组装成环状而闭模。
发明效果
根据本发明，通过使用加压机构使垫板向下移动而成为维持为闭模位置的状态，从而使各扇形模具、上侧胎侧模具及下侧胎侧模具大体闭模。而且，通过利用加压流体使以能够相对于垫板在上下方向上滑动的方式被保持于连结体的容器环相对于垫板单独向下移动，从而将上侧胎侧模具按压于各扇形模具的上表面，并将各扇形模具组装成环状而闭模。因而，在设为将垫板维持为闭模位置的状态而各扇形模具由上侧胎侧模具和下侧胎侧模具按压且夹在两者之间的状态下，即使在周向上相邻的扇形模具彼此之间存在间隙，通过使容器环单独进一步向下移动，也能够消除该间隙而将各扇形模具组装成环状。此时，由于垫板的上下位置被维持为闭模位置，所以能够使模具成为可靠地闭模后的状态。伴随于此，难以在硫化工序中的轮胎两胎侧部的完成情况上产生差异，能够制造品质优异的轮胎。
附图说明
图1是将开模状态的本发明的轮胎硫化装置的左半部分以纵剖视例示的说明图。
图2是将图1的连结体及容器环以俯视例示的说明图。
图3是将图1的扇形模具、扇形体以俯视例示的说明图。
图4是将使图1的垫板向下移动而将各扇形体载置于下部板的状态以纵剖视例示的说明图。
图5是将使图4的垫板进一步移动到下方的闭模位置的状态以纵剖视例示的说明图。
图6是使图5的容器环进一步向下移动而将模具闭模的状态以纵剖视例示的说明图。
图7是将图6的扇形模具及扇形体以俯视例示的说明图。
具体实施方式
以下，基于图示的实施方式来说明本发明的轮胎硫化装置及方法。
图1～图3所例示的本发明的轮胎硫化装置1(以下，称作硫化装置1)具备多个扇形体6、上部板2、下部板4、容器环11、连结于容器环11的垫板3、使垫板3上下移动的加压机构5、及配置于下部板4的俯视的中心部的中心机构13。而且，该硫化装置1具备能够与加压机构5相独立地工作而使容器环11相对于垫板3单独在上下方向上滑动的上下滑动机构7。
在该硫化装置1安装有轮胎硫化用模具15(以下，称作模具15)。模具15由圆环状的上侧胎侧模具15a、圆环状的下侧胎侧模具15b及多个扇形模具15c构成。生胎T以横倒状态载置于下侧胎侧模具15b而配置于模具15中。图1、3例示了模具15开模的状态。
构成中心机构12的中心柱12a配置于上侧胎侧模具15a及下侧胎侧模具15b的中心CL。在中心柱12a，以上下隔开间隔的方式安装有圆盘状的夹紧部14。在各夹紧部14把持有圆筒状的硫化用囊13的上端部、下端部。
在上部板2的下表面，以相对的方式安装有上侧胎侧模具15a的上表面。上侧胎侧模具15a利用其下表面将横倒状态的生胎T的上侧胎侧部Su硫化成形。上部板2与上侧胎侧模具15a一起上下移动。
在下部板4的上表面，以相对的方式安装有下侧胎侧模具15b的下表面。下侧胎侧模具15b利用其上表面将横倒状态的生胎T的下侧胎侧部Sd硫化成形。下部板4以不动状态固定于地基。
各扇形体6以中心机构12(中心CL)为中心而配置成环状。在各扇形体6的内周侧，以相对的方式安装有扇形模具15c的外周面。各扇形体6的外周面具有从外周侧朝向内周侧而向上方倾斜的倾斜。扇形模具15c利用其内周面将横倒状态的生胎T的胎面部硫化成形。
圆环状的容器环11是以中心机构12(中心CL)为中心的环状体，在配置成环状的扇形体6的外周侧上下移动。通过容器环11上下移动，容器环11的内周倾斜面和各扇形体6的外周倾斜面滑动。并且，通过由向下移动的容器环11的内周面按压各扇形体6的外周面，从而各扇形模具15c与扇形体6一起相对于中心CL接近移动。
垫板3配置于上部板2的上方，经由后述的连结体8而连结于容器环11的上端部。在垫板3的上表面连接有加压机构5。作为加压机构5，能够使用液压缸等缸机构。能够利用加压机构5的缸杆的上下方向的进退移动而使垫板3上下移动。
在该实施方式中，上下滑动机构7具有介于垫板3与容器环11之间的连结体8、供给加压流体F的流体供给部9、及控制加压流体F的供给压力的控制部10。流体供给部9具有：供给源9a，具有加压流体F的收容容器和压送驱动机等；供给管路9b，从供给源9a延伸；及装卸部9c，安装于供给管路9b的顶端。作为加压流体F，能够使用工作油、水等各种液体或空气等各种气体，但最好使用非压缩性的液体。使用在预先设置于硫化装置1的液压配管、空气压配管中流动的加压流体F是便利的。
连结体8具有从垫板3的下表面向下方突出的外周侧的卡合部8a及内周侧的卡合部8a、和在各卡合部8a之间向下方突出的圆环状的间隔环8b。外周侧的卡合部8a及内周侧的卡合部8a设置于垫板3的在周向上隔开了相等间隔的4处。利用横穿外周侧的卡合部8a、间隔环8b及内周侧的卡合部8a而进行连通的螺栓等固定件8e，将各卡合部8a、8和间隔环8b结合。卡合部8a、8a不限于4处，例如设置于3处以上。间隔环8b的下端部成为了环状突部，在该环状突部的侧面，密封环8b在周向上延伸。
另外，加压流体F所流动的流路8c形成于间隔环8b的内部。该流路8c如图2所例示那样沿着间隔环8b而呈环状地延伸，并且在周向上隔开了间隔的多处(在该实施方式中，在周向上以90°的相等间隔在4处)，如图1所例示那样在间隔环8b的下端面开口。在处于间隔环8b的外周面的流路8c的开口，以装卸自如的方式装配装卸部9c。通过在该开口装配装卸部9c，从而供给管路9b和流路8c连通。装卸部9c在需要时向处于连结体8的外周面的流路8c的开口装配，无需始终使其装配于该开口。
在容器环11的上表面，形成有在周向整周连续的环状槽部11a和向上方突出的卡合部11b。形成间隔环8b的下端部的环状突部嵌合于环状槽部11a。通过使得该环状突部嵌合于环状槽部11a，从而在间隔环8b的环状突部的下表面与容器环11的环状槽部11a的底面之间形成有与流路8c连通的气密性(水密性)高的环状的空间。此外，密封环8d也能够设置于环状槽部11a的侧面。
容器环11的内周侧的卡合部11a及外周侧的卡合部11b分别与连结体8的对应的卡合部8a、8a卡合。由此，成为了利用各卡合部8a、8a而间隔环8b和容器环11被以能够上下滑动的方式连结的状态。即，容器环11以能够相对于垫板3在上下方向上滑动的方式被保持于连结体8。在图1所例示的开模状态下，容器环11的自重进行作用，容器环11以相对于连结体8在上下方向上具有预定的最大的间隙g1的方式被吊设于连结体8。由此，容器环11以相对于垫板3向下方的滑动被限制且能够向上方滑动的方式被保持。
若由流体供给部9通过供给管路9a而向连结体8的流路8c供给加压流体F，则供给来的加压流体8积存于间隔环8b的环状突部的下表面与容器环11的环状槽部11a的底面之间。在容器环11以相对于连结体8具有比上下方向的最大的间隙g1小的间隙的方式或无间隙地被保持于连结体8的情况下，通过供给来的加压流体F的压力而容器环11相对于连结体8(垫板3)向下移动。向下移动了的容器环11通过减小加压流体F的压力(供给压力)或者向大气开放而向上移动。
接着，说明使用该硫化装置1将生胎T硫化而制造充气轮胎的方法的一例。
在将生胎T硫化时，在如图1、图3所例示那样将模具15开模的状态下，使横倒状态的生胎T插通于中心机构12，利用通过成形压力而膨胀后的硫化用囊13来保持生胎T。将该生胎T载置于下侧胎侧模具15b。此时，垫板3处于待机位置，如上所述，容器环11以相对于连结体8在上下方向上具有预定的间隙g1的方式被吊设于连结体8。
接着，通过如图4所例示那样利用加压机构5使垫板3向下移动，从而使上部板2、上侧胎侧模具15a、连结体8及容器环11一体地向下移动。由此，将各扇形体6载置于下部板4。在该工序中，维持着连结体8与容器环11的上下方向的预定的间隙g1。
接着，如图5所例示那样利用加压机构5使垫板3进一步向下移动至闭模位置。在该工序中，利用向下移动的容器环11的内周倾斜面来按压各扇形体6的外周倾斜面，使各扇形模具15c与各扇形体6一起朝向中心CL移动。
另外，由于上部板2、上侧胎侧模具15a与垫板3一起一体地向下移动，所以上侧胎侧模具15a按压朝向中心CL移动的各扇形模具15c的上表面。由此，在上部板2与下部板4的上下之间，各扇形模具15c被组装成大体环状，由上侧胎侧模具15a和下侧胎侧模具15b上下夹持，模具15将生胎T关入内部而成为大致闭模的状态。
在垫板3处于该闭模位置时，是上侧胎侧模具15a按压着各扇形模具15c的上表面且各扇形模具15c与上侧胎侧模具15a及下侧胎侧模具15b压接的状态。垫板3的上下位置被维持为该闭模位置。
按压了各扇形体6的外周倾斜面的容器环11通过被垫板3(连结体8)和各扇形体6夹持而相对于垫板3(连结体8)向上移动。通过该容器环11的向上移动，容器环11与连结体8的上下方向的间隙g1消失。因而，在垫板3处于闭模位置时，容器环1以相对于垫板3(连结体8)向上方的滑动被限制且能够向下方滑动的方式被保持于连结体8。
在该状态下，各扇形模具15c和上侧胎侧模具15a及下侧胎侧模具15b充分被按压，但也存在在周向上相邻的扇形模具15c彼此未无间隙地牢固地被组装成环状的情况。于是，如图6所例示那样，在将垫板3维持为闭模位置的状态下，从流体供给部9向连结体8的流路8c供给加压流体F。通过供给来的加压流体F的压力，容器环11单独相对于垫板3(连结体8)向下移动。在图6中，通过使得容器环11相对于垫板3(连结体8)向下移动，从而在容器环11和连结体8产生了上下方向的间隙g2(间隙g2≤间隙g1)。
伴随于该容器环11的向下移动，各扇形体6(扇形模具15c)被朝向中心CL按压，将各扇形模具15c牢固地组装成环状。即，使用上下滑动机构7将被组装成环状的状态的各扇形模具15c加紧。由此，将上侧胎侧模具15a按压于各扇形模具15c的上表面，并将各扇形模具15c牢固地组装成环状而将模具15闭模。
一边维持该闭模状态，一边在闭模后的模具15中，在生胎T的内侧使硫化用囊13进一步膨胀，向生胎T施加预定的内压，并且以预定的温度加热而进行硫化。通过将生胎T硫化预定时间，从而充气轮胎完成。
在生胎T的硫化中，从闭模后的模具15的内侧作用要使模具15开模的力，但对于该要使模具15开模的力，通过由加压机构5及上下滑动机构7产生的闭模力来进行对抗。容器环11相对于垫板3(连结体8)的向下移动量(间隙g2的大小)能够通过利用控制部10控制加压流体F的供给压力来调整。因此，基于硫化的生胎T的预先掌握的硫化条件等而将加压流体F的供给压力控制为恰当范围即可。
即使这样使用加压机构5使垫板3向下移动到闭模位置而将模具15大体闭模且在周向上相邻的扇形模具15c彼此之间存在间隙，通过使用上下滑动机构7使容器环11单独向下移动，也能够消除该间隙而牢固地组装成环状。并且，即使使用上下滑动机构7将各扇形模具15c朝向中心CL按压，由于垫板3的上下位置被维持为闭模位置，所以各扇形模具15c与上侧胎侧模具15a及下侧胎侧模具15b的紧贴状态也被维持。因此，如图7所例示那样，能够使模具15在硫化中成为可靠地闭模后的状态。
其结果，能够避免在制造出的轮胎的上侧的胎侧部Su形成由闭模不良引起的台阶的不良情况。即，难以在硫化工序中的轮胎两胎侧部的完成情况上产生差异，能够制造品质优异的轮胎。另外，也能够抑制从各扇形模具15c彼此的间隙流出橡胶而形成不需要的橡胶膜的情形，因此轮胎的外观品质也提高。
由于是在使容器环11相对于垫板3(连结体8)单独向下移动时使用加压流体F的结构，所以在需要时将加压流体F向流路8c供给即可。因此，不是不必要的负荷始终作用于容器环11、连结体8、垫板3等部件的构造，因此有利于抑制部件的变形、磨耗等。另外，存在以下优点：仅调整加压流体F的供给压力，就能够变更容器环11的向下移动量、即相对于被组装成环状的各扇形模具15c的加紧力，能够使该变更的程度成为大范围。由于能够使加压机构5和上下滑动机构7的闭模力逐次合适地平衡，所以有利于将模具15维持为可靠地闭模后的状态。另一方面，在利用弹簧等的作用力使容器环11相对于垫板3(连结体8)单独向下移动的结构中，无法得到由使用加压流体F实现的上述的优点。
上下滑动机构7不限定于上述的实施方式。作为上下滑动机构7，能够使用容器环11以能够相对于垫板3在上下方向上滑动的方式被保持且在垫板3的上下位置被维持为闭模位置的状态下能够利用加压流体F使容器环11相对于垫板3单独向下移动的各种结构。
在该实施方式中，供给加压流体F的供给管路9b在一处连接于连结体8，但也能够在连结体8的在周向上隔开了间隔的多处连接供给管路9b。由此，容易利用加压流体F将按压环状的容器环11的力在周向上无偏倚地进行施加。若如该实施方式这样设为供给管路9b在一处连接于连结体8的构造，则装卸部9c的装卸作业在一处进行即可，因此实现作业的简化。供给源9a不限于1个，也能够设为多个而从多个供给源9a向流路8b供给加压流体F。
附图标记说明
1 硫化装置
2 上部板
2a 凸缘部
3 垫板
4 下部板
5 加压机构
6 扇形体
7 上下滑动机构
8 连结体
8a 卡合部
8b 间隔环
8c 流路
8d 密封环
8e 固定件
9 流体供给部
9a 供给源
9b 供给管路
9c 装卸部
10 控制部
11 容器环
11a 环状槽部
11b 卡合部
12 中心机构
12a 中心柱
13 硫化用囊
14 夹紧部
15 模具
15a 上侧胎侧模具
15b 下侧胎侧模具
15c 扇形模具
T 生胎
Su 上侧胎侧部
Sd 下侧胎侧部
g1、g2 间隙

Claims (5)

1.一种轮胎硫化装置，具备：扇形体，安装于配置成环状的多个扇形模具各自的外周面；上部板，安装于上侧胎侧模具的上表面；下部板，安装于下侧胎侧模具的下表面；容器环，配置于各扇形体的外周侧；垫板，配置于所述上部板的上方且连结于所述容器环；及加压机构，使该垫板上下移动，所述轮胎硫化装置构成为：通过使所述垫板向下移动，从而在所述上部板与所述下部板之间，各所述扇形模具被组装成环状，并且这些扇形模具由所述上侧胎侧模具和所述下侧胎侧模具上下夹持而被闭模，
所述轮胎硫化装置的特征在于，
具有介于所述垫板与所述容器环之间而使所述垫板和所述容器环连结的连结体、和供给加压流体的流体供给部，所述轮胎硫化装置构成为：所述容器环以能够相对于所述垫板在上下方向上滑动的方式被保持于所述连结体，在所述垫板的上下位置被维持为闭模位置的状态下，利用由所述流体供给部供给来的所述加压流体使得所述容器环相对于所述垫板向下移动，由此，所述上侧胎侧模具被按压于各所述扇形模具的上表面，且各所述扇形模具被组装成环状而被闭模。
2.根据权利要求1所述的轮胎硫化装置，
具有控制所述加压流体的供给压力的控制部。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎硫化装置，
在所述垫板处于比所述闭模位置靠上方的待机位置时，所述容器环被吊设于所述连结体，以相对于所述垫板向下方的滑动被限制且能够向上方滑动的方式被保持，在所述垫板被维持为所述闭模位置的状态下供给所述加压流体之前，所述容器环以相对于所述垫板向上方的滑动被限制且能够向下方滑动的方式被保持。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎硫化装置，
供给所述加压流体的供给管路在周向上隔开间隔地在多处连接于所述连结体。
5.一种轮胎硫化方法，在配置成环状的多个扇形模具各自的外周面安装扇形体，在上侧胎侧模具的上表面安装上部板，在下侧胎侧模具的下表面安装下部板，在各扇形体的外周侧配置容器环，在所述上部板的上方配置与所述容器环连结的垫板，将生胎以横倒状态载置于所述下侧胎侧模具，利用加压机构使待机位置的所述垫板向下移动到闭模位置，由此，在所述上部板与所述下部板之间，将各所述扇形模具组装成环状，并且将这些扇形模具利用所述上侧胎侧模具和所述下侧胎侧模具上下夹持，将所述生胎关入内部而闭模，将所述生胎通过加压及加热而硫化，
所述轮胎硫化方法的特征在于，
使连结体介于所述垫板与所述容器环之间而将所述垫板和所述容器环连结，将所述容器环以能够相对于所述垫板在上下方向上滑动的方式保持于所述连结体，在使所述垫板从所述待机位置向下移动并维持为所述闭模位置的状态下，利用从流体供给部供给来的加压流体使所述容器环相对于所述垫板向下移动，由此，将所述上侧胎侧模具按压于各所述扇形模具的上表面，并将各所述扇形模具组装成环状而闭模。
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