JP2001058324A - タイヤ加硫プレス用油圧システム - Google Patents

タイヤ加硫プレス用油圧システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、機械が停止する加硫中の油圧ユニ
ットの稼働を制限して省エネ運転できるタイヤ加硫プレ
ス用油圧システムを提供することである。 【解決手段】 本発明は、タイヤ加硫機９〜１３の各種
油圧シリンダと、所定圧の圧油を供給する油圧ユニット
２とが油圧ラインで接続されているタイヤ加硫用油圧シ
ステム１において、１以上の前記タイヤ加硫機９〜１３
と、所定圧の圧油を供給する油圧ユニット２と、前記油
圧ユニット２からの圧油を蓄積し、前記各種油圧シリン
ダに供給するアキュムレータ回路３と、前記タイヤ加硫
機９〜１３の加硫中に前記油圧ユニット２及び前記アキ
ュムレータ回路３の圧油を遮断し、前記タイヤ加硫機９
〜１３の動作時に、遮断を解除して前記油圧ユニット２
及びアキュムレータ回路３の圧油を通すように、前記タ
イヤ加硫機９〜１３毎にそれぞれ設けられた逆止手段４
〜８とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧式タイヤ加硫
機の様々な機構に用いられている油圧アクチュエータ及
び油圧制御バルブへ圧油を供給するタイヤ加硫プレス用
油圧システムに関し、特に、省エネを目的としたタイヤ
加硫プレス用油圧システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤ加硫機のプレスフレームは、図３
に示すように、上部フレーム３１、下部フレーム３２及
びサイドフレーム３３から構成され、その下部フレーム
３２には、下モールド取付部材３４を介して下金型３５
が固定されている。上金型３６は、上モールド取付部材
３７に固定され、下金型３５に対して開閉自在となって
いる。上モールド取付部材３７には、ピストンロッド３
８が固定されており、上モールド取付部材３７は、昇降
シリンダ２６の操作により垂直昇降用ガイド３９に沿っ
て昇降自在になっている。また、上モールド取付部材３
７には、加圧伝達ロッド４０が立設されており、上部フ
レーム３１には加圧伝達ロッド４０に加圧力を伝達する
締付シリンダ２７が固設されている。
【０００３】上記のタイヤ加硫機は、加硫前のグリーン
タイヤを上下金型３５、３６の間に挿入し上下金型３
５、３６を閉じる挿入工程と、加硫時にタイヤがはみ出
さないように上下金型３５、３６に型締力を負荷し、タ
イヤを加硫する加硫工程と、加硫済のタイヤを取り出す
為に型を開く取出工程とを繰り返して、次々とタイヤの
加硫を行う。ここで、図５に示すように、挿入工程及び
取出工程を「ドライサイクル」といい、型締力を負荷
し、タイヤを加硫する工程を「加硫サイクル」という。
即ち、タイヤ加硫機の運転サイクルは、ドライサイクル
と加硫サイクルに大別される。
【０００４】タイヤ加硫プレスにおける従来の油圧ユニ
ットは、一般的に図４に示すように、カットオフ圧力を
１２５kgf/cm2 に設定した１００ｌ/minの大容量の可変
容量ポンプ４３と、１７０ｌ/minの大容量の固定容量ポ
ンプ４４をそれぞれ２２ｋｗのモータで駆動して５台の
プレス４８〜５２側へ圧油を供給するようになってい
る。また、可変ポンプ４３には、設定圧力が１４０kgf/
cm2 のアンロード弁４５が接続されており、固定ポンプ
４４には、設定圧力が１００kgf/cm2 のアンロード弁４
６が接続されている。これらのアンロード弁４５、４６
は、ライン圧を保護するリリーフ機能と、プレスの動作
圧力を補償する役目を持っており、プレス側必要圧力に
応じて、ポンプから吐き出される圧油をプレス側４８〜
５２又はタンク側５３へ切り換えるようになっている。
従来の油圧ユニット４７は、ドライサイクル中のプレス
開閉動作時は、可変ポンプ４３及び固定ポンプ４４によ
りプレス側４８〜５２へ圧油を供給し、加硫中は、可変
ポンプ４３のみによりプレス４８〜５２側へ必要流量を
供給し、圧力を補償する。各プレスにおける、ドライサ
イクルは、加硫サイクルの約１／１０程度であり、圧力
を補償するために、可変ポンプ４３は連続的に運転され
ている。
【０００５】可変ポンプ４３は、ドライサイクル中にお
いても加硫中においても常時オンロード状態であり、ポ
ンプ４３から吐き出された圧油はプレス４８〜５２側へ
供給される。但し、加硫中においては、締付シリンダ及
びクランプ部等の一部のアクチュエータに圧油を必要と
するのみで全体としてプレス４８〜５２側の必要流量が
少なくなるので、可変ポンプ４３の吐出流量を最少吐出
流量に自動調整して圧油を供給する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可変ポ
ンプが常時圧油をプレス側へ供給しているため、油圧ポ
ンプ以降のプレス側油圧ラインには、常に圧がかかり、
油圧バルブから約５〜１０ｌ/min・台の漏れが生じる。
また、プレスが必要としている流量は、図５に示すよう
に、変動的であり、常に一定の流量を必要としている訳
ではないため、固定ポンプは、加硫中において、アンロ
ード状態となり、吐き出された圧油はタンクへ捨てられ
る。このように、従来の油圧システムは、加硫中におい
て大半の機械が停止しているにも係わらず油圧ユニット
のモータは連続的に運転され、２台のポンプは停止する
ことなく稼働しており、また、油圧バルブからの漏れが
垂れ流しにされているため、動力（エネルギー）が無駄
に使われており、油圧ユニットの消費電力が浪費されて
いるという問題点があった。
【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、機械が停止する加
硫中の油圧ユニットの稼働を制限して省エネ運転できる
タイヤ加硫プレス用油圧システムを提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
タイヤを加硫成形するタイヤ加硫機の各種油圧シリンダ
と、所定圧の圧油を供給する油圧ユニットとが油圧ライ
ンで接続されているタイヤ加硫用油圧システムにおい
て、前記各種油圧シリンダにより動作する１以上の前記
タイヤ加硫機と、所定圧の圧油を供給する油圧ユニット
と、前記油圧ユニットからの圧油を蓄積し、蓄積された
圧油を前記各種油圧シリンダに供給するアキュムレータ
回路と、前記タイヤ加硫機の加硫中に前記油圧ユニット
及び前記アキュムレータ回路の圧油を遮断し、前記タイ
ヤ加硫機の動作時に、遮断を解除して前記油圧ユニット
及びアキュムレータ回路の圧油を通すように、前記タイ
ヤ加硫機毎にそれぞれ設けられた逆止手段とを備えるこ
とを特徴とする。
【０００９】ドライサイクル中は、油圧ユニット及びア
キュムレータから圧油を供給し、加硫中は、逆止手段を
構成するマスターバルブを閉じてアキュムレータ及び油
圧ユニットから各種油圧シリンダへの供給を遮断する。
油圧ユニットは、各種油圧シリンダへの供給が遮断され
ている間に、アキュムレータに圧油を供給し、蓄積させ
る。これにより、ドライサイクル中は、油圧ユニット及
びアキュムレータから各種シリンダに一気に圧油を供給
できるため、約１分〜２分のドライサイクル時間を遅ら
せずに、従来に比べて小容量のポンプを使用できる。ま
た、逆止手段を構成するマスターバルブにより油圧ユニ
ット及びアキュムレータからの圧油の供給を遮断する
と、従来のように、各加硫機における油圧バルブからの
漏れを補うために所定量の圧油を常時供給する必要がな
く、加硫中の圧油の供給量を減少できるため、油圧ユニ
ットの消費電力を低減できる。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に加えて、前記油圧ユニット及び前記主アキュ
ムレータ回路の吐出流量が前記タイヤ加硫機の必要流量
を越える場合、前記油圧ユニットの吐出流量の残りを蓄
積し、加硫中に前記各種油圧シリンダーの圧力を補償す
る補助アキュムレータ回路が前記タイヤ加硫機毎にそれ
ぞれ設けられていることを特徴とする。これにより、従
来のように、油圧ユニットの吐出流量の残りをタンクに
捨てることなく、補助アキュムレータにより、加硫中に
圧油を必要とするクランプ等に圧油を供給できるため、
圧油の有効利用を図ることができ、より油圧ユニットの
消費電力を低減できる。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明の構成に加えて、前記油圧ユニットが、
前記油圧ラインの所定圧力を基準に、圧油の供給をオ
ン、オフすることを特徴とする。これにより、油圧ライ
ンが所定圧力に達すると、油圧ユニットを停止させる
他、主アキュムレータのみで圧油を供給することも可能
となるため、加硫中に常時油圧ユニットを作動させる必
要がなく、油圧ユニットの消費電力をより一層低減でき
る。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、タイヤ加
硫機が加硫中であるか、ないかを基準に圧油の供給及び
ポンプの運転をオン・オフさせるため、必要以上の圧油
を供給することがなく、油圧ユニットの消費電力をより
一層低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。タイヤ加硫機は、従来技術で説明し
たものと同様であるため、説明を省略する。図１に示す
ように、タイヤ加硫プレス用油圧システム１は、油圧ユ
ニット２と、主アキュムレータ回路３と、逆止手段を構
成するマスターバルブ４〜８から加硫機側の油圧回路２
５（図２参照）とに大別される。油圧ユニット２は、２
台の小容量可変ポンプ１４、１５と、油圧タンク２４
と、圧力スイッチ１８とを有しており、加硫機９〜１３
に圧油を供給するようになっている。小容量の可変ポン
プ１４、１５は、１５ｋｗ程度の小型モータで駆動さ
れ、油圧タンク２４の油を供給するようになっている。
小容量可変ポンプ１４、１５の加硫機９〜１３側には、
逆止弁１６、１７が接続され、小容量可変ポンプ１４、
１５への逆流を防止するようになっている。また、逆止
弁１６、１７以降で油圧ラインは合流され、その合流地
点には、圧力スイッチ１８が接続されている。圧力スイ
ッチ１８は、小容量可変ポンプ１４、１５からの圧油が
１３５kgf/cm2 に達すると、油圧ユニット２側と加硫機
側とを遮断する信号を出すように構成される。そして、
遮断されると、小容量可変ポンプ１４、１５は、運転を
停止するようになっている。
【００１４】上記の主アキュムレータ回路３は、油圧ユ
ニット２以降の油圧ラインに接続されており、油圧ユニ
ット２からの圧油を蓄積し、加硫機９〜１３側に圧油を
供給するようになっている。主アキュムレータ回路３
は、油圧ラインからシーケンス弁２３を介して４つのア
キュムレータ１９〜２２が並列に接続されている。この
主アキュムレータ回路３は、所定容量の圧油が蓄積され
ると、その蓄積分から加硫機９〜１３側に圧油を供給す
るようになっている。
【００１５】上記のマスターバルブ４〜８は、ドライサ
イクルが終了すると、主アキュムレータ回路３及び油圧
ユニット２からの圧油を遮断するようになっている。こ
のマスターバルブ４〜８にパイロットチェック弁を用い
ると、油圧ユニット２及び主アキュムレータ回路３の圧
油による所定のパイロット圧力により逆止め機能を解除
できる。図２に示すように、マスターバルブ４〜８以降
の油圧ラインには、加硫機９〜１３のプレス開閉用シリ
ンダ２６やプレス締付シリンダ２７、プラダクランプ
（常時、締付力を発生しているもの）２９等の各種アク
チュエータが接続されている。ここで、プレス開閉用シ
リンダ２６は、加硫前のグリーンタイヤを型締めした
り、加硫後のタイヤを取り出す際に、上型３６を昇降さ
せるために使用されるものである。即ち、ドライサイク
ル中に各種アクチュエータを動作させるため、主アキュ
ムレータ１９〜２２や小容量可変ポンプ１４、１５から
の圧油を供給するようになっている。
【００１６】一方、プレス締付シリンダ２７には、増幅
回路を構成する空圧油圧ブースター２８が接続されてお
り、マスターバルブ４〜８が閉じられ、主アキュムレー
タ１９〜２２や小容量可変ポンプ１４、１５からの圧油
が遮断されても、空圧油圧ブースター２８からの圧油に
より上下金型３６、１５の締付ができるようになってい
る。また、ブラダクランプ２９には、補助アキュムレー
タ３０が接続されており、マスターバルブ４〜８が閉じ
られ、主アキュムレータ１９〜２２や小容量可変ポンプ
１４、１５からの圧油が遮断されても、補助アキュムレ
ータ３０からの圧油の圧力補償によりブラダ端をクラン
プ保持できるようになっている。この補助アキュムレー
タ３０には、ドライサイクル中に、小容量可変ポンプ１
４、１５の吐出流量が加硫機９〜１３の必要流量を越え
たときに、その余りが蓄積されるようになっている。
尚、加硫中、油圧ラインの保持圧力を補償する必要があ
るその他のアクチュエータには、必要に応じてマスター
バルブ４〜８を開いて主アキュムレータ回路３から圧油
が供給されるようになっている。
【００１７】次に、上記の構成に基づいて、タイヤ加硫
プレス用油圧システム１の動作を説明する。図５に示す
ように、ドライサイクル中（Ｔ0 〜Ｔ1 ）においては、
２台の小容量可変ポンプ１４、１５及び主アキュムレー
タ回路３により加硫機９〜１３側のプレス各種アクチュ
エータに圧油を供給する。そして、プレス必要流量のピ
ークを越えると、２台の小容量可変ポンプ１４、１５の
吐出流量がプレス必要流量を越えるため、その余り分が
主アキュームレータ及び補助アキュムレータ３０に蓄積
される。このように、プレスに所定量の圧油を供給する
と、上金型３６が下金型３５の方へ移動し、上下金型３
６、３５が閉じグリーンタイヤを型締めする。そして、
マスターバルブ４〜８を閉じて、主アキュムレータ回路
３及び油圧ユニット２からの圧油の供給を遮断すると共
に、グリーンタイヤの加硫を開始する（Ｔ1 ）。
【００１８】ドライサイクル中の圧油の供給により主ア
キュムレータ１９〜２２の蓄積分が少なくなり、圧力が
下がるため、小容量可変ポンプ１４、１５は、主アキュ
ムレータ１９〜２２に圧油を供給する（Ｔ1 ）。４つの
アキュムレータ１９〜２２に油が蓄積され（Ｔ1 〜
Ｔ2 ）、油圧ラインの圧力が１３５kgf/cm2 に達する
と、油圧ユニット２の逆止弁１６、１７により２台の小
容量可変ポンプ１４、１５からの圧油が遮断されると共
に、小容量可変ポンプ１４、１５は、運転を停止する
（Ｔ2 ）。加硫中（Ｔ1 〜Ｔ5 ）においては、空圧油圧
ブースター２８から圧油を締付シリンダ２７に供給し、
上下金型を締めつけ、グリーンタイヤの型締めを行う。
また、補助アキュムレータ３０からパイロットチェック
弁の漏れを補うために、ブラダクランプ２９に圧油を供
給する。さらに、その他のアクチュエータを動作させる
場合、マスターバルブ４〜８を開いて（Ｔ3 ）、主アキ
ュムレータ回路３から圧油を供給する（Ｔ3 〜Ｔ4 ）。
尚、このとき、油圧ユニット２の逆止弁１６、１７が閉
状態なので、主アキュムレータ回路３の圧油が可変ポン
プ１４、１５や油圧タンク２４側へは流れない。
【００１９】以上のように、加硫中、マスターバルブ４
〜８を閉じると、マスターバルブ４〜８以降の油圧ライ
ンの圧力が下がり、従来のように各プレスの油圧回路か
ら圧油が漏れないため、その漏れを補う必要がない。即
ち、従来のように、加硫中にも漏れを補うために油圧ユ
ニット２を常時動作させる必要がないため、省エネ運転
できる。また、主アキュムレータ回路３によりプレス開
閉用シリンダ２６の必要流量を補うことができるため、
従来に比べて油圧ユニット２に小さいポンプ１４、１５
を使用しても所定の時間内（約１分のドライサイクル
内）でプレス開閉を行うことができる。
【００２０】油圧ユニット２の小容量可変ポンプ１４、
１５に１３５kgf/cm2 、５５ｌ/min、１５kwの可変ポン
プを２台使用すると、１２５kgf/cm2 、１００ｌ/min、
２２kwの可変ポンプと、１７０ｌ/min、２２kwの固定ポ
ンプを使用する従来の油圧ユニットの消費電力を約３０
％削減できる。この場合ユニットに係わる初期投資費用
は約２倍になるが省エネ効果により約２年で初期投資費
用を回収できる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、ドライサイクル
中は、油圧ユニット及びアキュムレータから各種シリン
ダに一気に圧油を供給できるため、約１分のドライサイ
クル時間を遅らせずに、従来に比べて小容量のポンプを
使用できる。また、逆止手段を構成するマスターバルブ
により油圧ユニット及びアキュムレータからの圧油の供
給を遮断すると、各プレスの油圧バルブからの圧油の漏
れを防止できる。従って、従来のように、油圧バルブか
らの漏れを補うために所定量の圧油を常時供給する必要
がなく、加硫中の圧油の供給量を最小限にできるため、
油圧ユニットの消費電力を低減できるという効果を奏す
る。
【００２２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の効果に加えて、従来のように、油圧ユニットの吐出
流量の残りをタンクに捨てずに、各アキュムレータに蓄
積し、加硫中に圧油を必要とするクランプ等に圧油を供
給できるため、圧油の有効利用を図ることができ、より
油圧ユニットの消費電力を低減できるという効果を奏す
る。
【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明の効果に加えて、油圧ラインが所定圧力
に達すると、油圧ユニットを停止させて、主アキュムレ
ータのみで圧油を供給できるため、加硫中に常時油圧ユ
ニットを作動させる必要がなく、油圧ユニットの消費電
力をより一層低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るタイヤ加硫プレス用油圧シス
テムを説明する図である。
【図２】本実施形態に係る加硫機の各種アクチュエータ
を説明する図である。
【図３】本実施形態に係るタイヤ加硫機を説明する図で
ある。
【図４】従来のタイヤ加硫プレス用油圧システムを説明
する図である。
【図５】本実施形態に係るタイヤ加硫機の運転サイクル
を説明する図である。
【符号の説明】
１ タイヤ加硫プレス用油圧システム ２ 油圧ユニット ３ 主アキュムレータ回路 ４〜８ マスターバルブ ９〜１３ 加硫機 １４、１５ 可変ポンプ １６、１７ 逆止弁 １８ 圧力スイッチ １９〜２２ 主アキュムレータ ２３ カウンタバランス弁 ２４ 油圧タンク ２５ 加硫機側の油圧回路 ２６ プレス用開閉シリンダ ２７ プレス締付シリンダ ２８ 空圧油圧ブースター ２９ ブラダクランプ ３０ 補助アキュムレータ ３１ 上部フレーム ３２ 下部フレーム ３３ サイドフレーム ３４ 下モールド取付部材 ３５ 下金型 ３６ 上金型 ３７ 上モールド取付部材 ３８ ピストンロッド ３９ 垂直昇降用ガイド ４０ 加圧伝達ロッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タイヤを加硫成形するタイヤ加硫機の各
    種油圧シリンダ及び油圧制御バルブと、所定圧の圧油を
    供給する油圧ユニットとが油圧ラインで接続されている
    タイヤ加硫用油圧システムにおいて、 前記各種油圧シリンダ及び油圧制御バルブにより動作す
    る１以上の前記タイヤ加硫機と、 所定圧の圧油を供給する油圧ユニットと、 前記油圧ユニットからの圧油を蓄積し、蓄積された圧油
    を前記各種油圧シリンダ及び油圧制御バルブに供給する
    アキュムレータ回路と、 前記タイヤ加硫機の加硫中に前記油圧ユニット及び前記
    アキュムレータ回路の圧油を遮断し、前記タイヤ加硫機
    の動作時に、遮断を解除して前記油圧ユニット及びアキ
    ュムレータ回路の圧油を通すように、前記タイヤ加硫機
    毎にそれぞれ設けられた逆止手段とを備えることを特徴
    とするタイヤ加硫プレス用油圧システム。
  2. 【請求項２】 前記油圧ユニットの吐出流量が前記タイ
    ヤ加硫機の必要流量を越える場合、前記油圧ユニットの
    吐出流量の残りを蓄積し、加硫中に各加硫機の各種油圧
    シリンダの圧力を補償する補助アキュムレータ回路がタ
    イヤ加硫機毎にそれぞれ設けられていることを特徴とす
    る請求項１記載のタイヤ加硫プレス用油圧システム。
  3. 【請求項３】 前記油圧ユニットは、前記油圧ラインの
    所定圧力を基準に、圧油の供給をオン、オフすることを
    特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ加硫プレ
    ス用油圧システム。
  4. 【請求項４】 前記油圧ユニットは、前記油圧ラインに
    接続された前記タイヤ加硫機が加硫中であるか、ないか
    を基準に圧油の供給及びポンプの運転をオン・オフする
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタイヤ加
    硫プレス用油圧システム。
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