JP2004009313A - タイヤ加硫装置 - Google Patents

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Noboru Takada
高田  昇
Takuzo Sano
佐野 拓三
Akikazu Seko
瀬古 明和
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Abstract

【課題】モールドと未加硫タイヤとの間の空気を確実に除去して加硫を行い、外観に故障のないタイヤを加硫成形することが出来るタイヤ加硫装置を提供する。
【解決手段】ガイド手段26は、8分割されたセクターモールド機構10に対応して支持プレート22上に設置された昇降シリンダー27を介して昇降する4個のテーパブロック28aと、支持プレート22の下面に吊設固定された4個のテーパブロック28bとで構成され、テーパブロック28aとテーパブロック28bとは周方向に交互に配設されている。二組のテーパブロック28aとテーパブロック28bとの下降に時間差を持たせることで、昇降シリンダー27を介して昇降する一組4個のセクターモールド10aと、支持プレート22の下面に吊設固定された前記セクターモールド10aの一つ置きに配設された二組4個のセクターモールド10bとは縮径方向に移動するに際して時間差を持って移動する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ加硫装置に係わり、更に詳しくはタイヤ加硫用モールドと未加硫タイヤとの間の空気を除去して加硫を行い、外観に故障のないタイヤを加硫成形することが出来るタイヤ加硫装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般にタイヤ加硫機においてタイヤを加硫する場合、タイヤ構成部材の成形時や組付け時、あるいはモールドの開閉時に、部材間及び未加硫タイヤと金型(モールド)との間に空気が巻き込まれており、またタイヤの主材料となるゴム材料には種々の薬品類が混入されている。
【0003】
このような空気や、ゴム材料に混入する薬品類から発生するガスは、タイヤ加硫時の熱により膨張し、タイヤ表面に凹凸を作ったり、またタイヤ内面においても水膨れのような現象を生ずることがある。このため、従来からタイヤ加硫時に、未加硫タイヤと金型との間の空気やガスをバキュームポンプにより吸引したり、ブラダーの内圧を上げて空気やガスを排出させることが行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、金型の型締め時におけるバキュームポンプによる吸引する場合、そのタイミングが非常に難しく、またブラダーの内圧を上げ過ぎると、上下金型の隙間に未加硫タイヤの一部が突出して金型間に噛み込まれ、品質不良を起こす等の問題があった。
【0005】
またブラダー中心機構に向かって放射方向に拡縮移動する分割型のセクターモールドを使用したタイヤ加硫装置では、8ないし9のセクターモールドを同時に拡縮移動させる構成であるため、上述したようにバキュームポンプを使用して行う方式では、セクターモールドと未加硫タイヤとが同時に接触するため、その間にある空気層を閉じ込めてしまい、その結果、バキューム効果を発揮させることが出来ず、従って空気が残ってしまいタイヤ表面に凹凸等の欠陥商品を製造してしまうと言う問題があった。
【0006】
この発明はかかる従来の問題点に着目し、分割型のセクターモールドの一つ置きのモールドを時間差を持たせて作動させることにより、モールドと未加硫タイヤとの間の空気を確実に除去して加硫を行い、これにより成形タイヤの外観に故障のないタイヤを加硫成形することが出来るタイヤ加硫装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、ベースプレート上に設置された下部サイドプレート上にブラダー中心機構を設け、このブラダー中心機構を中心として、その周囲の下部サイドプレート上に下モールドを着脱可能に設置すると共に、下モールドの周囲にブラダー中心機構に向かって放射方向に拡縮移動する分割型のセクターモールド機構を配設し、前記下部サイドプレートと所定の間隔を隔てて水平に配設された上部ベースプレートに昇降可能な支持プレートを配設し、この支持プレートの下面に、昇降可能な上部サイドプレートを介して上モールドを設けると共に、前記分割型のセクターモールド機構の一つ置きのセクターモールドを群とし、この二組のセクターモールドをガイド手段を介して拡縮作動させるタイヤ加硫機であって、 前記二組のセクターモールドを、ガイド手段を介して時間差を持たせて拡縮移動させるように構成し、前記支持プレートと下部サイドプレートとの間、及び支持プレートと上部サイドプレートとの間に、前記上部サイドプレート上と、上下モールド及びセクターモールド機構との外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材を設け、この可動式密封仕切り部材で区画されるチャンバー内に真空吸引手段を接続したことを要旨とするものである。
【0008】
前記分割型の各セクターモールドは、タイヤプロファイル面を備えた各セクターピースを着脱可能に取付ける複数に分割されたスライドブロックで構成され、このスライドブロックに前記ガイド手段のテーパーブロックが係合して各セクターモールドをブラダー中心機構に向かって拡縮移動させるように構成したものである。
【0009】
また、前記各セクターモールドに係合するガイド手段のテーパーブロックは、昇降手段を介して各々が単独または複数個を一組として昇降出来るように構成し、前記ガイド手段のテーパーブロックは、昇降可能な上部サイドプレートに吊設されたテーパーブロックと、上部サイドプレートにシリンダーを介して吊設されたテーパーブロックとを交互に配設したものである。
【0010】
このように、二組のセクターモールドを、ガイド手段を介して時間差を持たせて拡縮移動させるように構成し、前記支持プレートと下部サイドプレートとの間、及び支持プレートと上部サイドプレートとの間に、前記上部サイドプレート上と、上下モールド及びセクターモールドとの外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材を設け、この可動式密封仕切り部材で区画されるチャンバー内に真空吸引手段を接続したことにより、モールドと未加硫タイヤとの間の空気を確実に除去して加硫を行い、これにより成形タイヤの外観に故障のないタイヤを加硫成形することが出来るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【0012】
図1は、この発明を実施したタイヤ加硫装装置のモールド(金型)が開状態の正面図、図2はタイヤ加硫装置のモールド(金型)の一部(4個)が動いた状態の正面図、図3はタイヤ加硫装装置のモールド(金型)が閉状態の正面図、図4は図1の状態の平面図、図5は図2の平面図、図6は図3の平面図を示し、前記タイヤ加硫装置1は、基礎G上に支持部材2を介して方形状の下部ベースプレート3が水平に設置され、この下部ベースプレート3上には、下部サイドプレート3aが設置されている。
【0013】
前記下部ベースプレート3a上には、所定の長さで、複数本(この実施形態では、四隅に4本)の支持ロッド4が立設され、この支持ロッド4の先端には、下部ベースプレート3と所定の間隔を隔てて同一形状の上部ベースプレート5が水平に設置されている。
【0014】
前記下部サイドプレート3の中心部には、図1〜図3に示すように、未加硫タイヤW内に挿入されるブラダー6を備えた昇降可能なブラダー中心機構7が設置され、このブラダー中心機構7を中心として、その周囲に棒ヒータ等の電気ヒーター8aを複数本埋設した下モールド8が着脱可能に設置されている。
【0015】
また下モールド8の周囲には、棒ヒータ等の電気ヒーター9を配設し、かつ前記ブラダー中心機構7に向かって放射方向に拡縮移動する分割型のセクターモールド機構10が配設されている。
【0016】
なお、この実施形態では、図4に示すように、セクターモールド機構10として8分割のモールドを使用しているが、10分割,12分割と言うように偶数に分割して構成することも可能である。
【0017】
前記セクターモールド機構10と下部サイドプレート3aとの間には、断熱材19が介在させてあり、この断熱材19としては、耐熱性有機材料(例えば、超耐熱エポキシ樹脂)とガラス繊維との耐熱性複合材で板状に構成されたものを使用している。
【0018】
前記下部ベースプレート3と上部ベースプレート5との間の支持ロッド4には、上部ベースプレート5上に設置された昇降シリンダー21を介して昇降する支持プレート22が水平に取付けられている。この支持プレート22の下面には、上部サイドプレート23を介して上モールド24が昇降可能に取付けられ、またその外周には、前記8分割されたセクターモールド機構10を拡縮移動させるガイド手段26が取付けられている。
【0019】
このガイド手段26は、8分割されたセクターモールド機構10に対応して支持プレート22上に設置された昇降シリンダー27を介して昇降する4個のテーパブロック28aと、支持プレート22の下面に吊設固定された4個のテーパブロック28bとで構成され、図4に示すように、テーパブロック28aとテーパブロック28bとは周方向に交互に配設されている。
【0020】
そして、二組のテーパブロック28aとテーパブロック28bとの下降に時間差を持たせることで、昇降シリンダー27を介して昇降する4個のテーパブロック28aに対応する一群4個のセクターモールド10aと、支持プレート22の下面に吊設固定された4個のテーパブロック28bに対応する前記セクターモールド10aの一つ置きに配設された4個のセクターモールド10bとは縮径方向に移動するに際して時間差を持って移動するように構成している。
【0021】
即ち、分割型のセクターモールド機構10のセクターモールド10a,10bは、タイヤプロファイル面を備えた各セクターピース29を着脱可能に取付ける8分割されたスライドブロック30で構成され、この各スライドブロック30は下部ベースプレート3上に敷設したリニアガイド等のガイドレール31に沿って摺動可能に設置されている。
【0022】
前記各スライドブロック30は、背面側に所定の傾斜角度(例えば、15°〜20°、好ましくは18°前後)で末広がり状の傾斜面30aが形成してあり、この傾斜面30aに、前記支持プレート22に吊設されたガイド手段26のテーパーブロック28aと28bとが時間差を持って係合し、8分割された4個のセクターモールド10aと、4個のセクターモールド10bとに時間差を持たせてブラダー中心機構7に向かって拡縮移動させるものである。
【0023】
前記各スライドブロック30の背面側に形成した末広がり状の傾斜面30aには、所定の傾斜角度を有する係合溝32が形成してあり、この係合溝32にテーパーブロック28a,28bの係合部33が係合するようになっている。従って、例えば、図2に示すようにガイド手段26の二組のテーパーブロック28a,28b(この実施形態では、4個のセクターモールド10aに対応する一組のテーパーブロック28a)のうち昇降シリンダー27を介してテーパーブロック28aが先に下降すると、スライドブロック30の係合溝32とテーパーブロック28aの係合部33とが嵌合し、4個のセクターモールド10aはブラダー中心機構7に向かって縮径移動し、未加硫タイヤWのトレッド部に接触する手前位置まで移動させるものである。
【0024】
次いで、支持プレート22の下面に吊設固定された4個のテーパブロック28bが昇降シリンダー21を介して下降すると、スライドブロック30の係合溝32とテーパーブロック28bの係合部33とが嵌合し、残り4個のセクターモールド10bは、先に縮径移動した4個のセクターモールド10a間をブラダー中心機構7に向かって縮径移動する。
【0025】
そして、テーパブロック28bが下降した状態では、図3に示すように下モールド8と上モールド24、及び8分割のセクターモールド機構10の4個のセクターモールド10aと、4個のセクターモールド10bが完全に型締めされた状態となる。
【0026】
なお、上記の実施形態では、ガイド手段26の二組のテーパーブロック28a,28bのうち昇降シリンダー27を介してテーパーブロック28aが先に下降する構成してあるが、支持プレート22の下面に吊設固定された4個のテーパブロック28bを昇降シリンダー21を介して先に下降し、次いで昇降シリンダー27を介してテーパーブロック28aを後から下降させるようにしても良く、この場合には、後述する下モールド8,上モールド24,セクターモールド機構10及びガイド手段26等の外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材40は、簡単なシール部材を設けた構成のものでもモールド間のバキュームを行うことが可能である。
【0027】
前記二組のテーパーブロック28a,28bが時間差をもって下降する時には、テーパーブロック28a,28bの係合部33が各スライドブロック30の係合溝32に係合した状態で、鉛直方向の下降力をテーパ面を介して水平方向の分力に変換させることでセクターモールド10a,10bをブラダー中心機構7に向かって移動させる。
【0028】
またテーパーブロック28a,28bが上昇する時には、テーパーブロック28a,28bの係合部33とスライドブロック30の係合溝32との摩擦力によりセクターモールド10a,10bをブラダー中心機構7から後退させるように移動させるのである。
【0029】
前記上部サイドプレート23と支持プレート22との接触面、即ち、上部サイドプレート23の上面には、上記断熱材19同様な耐熱性有機材料(例えば、超耐熱エポキシ樹脂)とガラス繊維との耐熱性複合材で板状に構成された断熱材19aが設置されている。
【0030】
前記ブラダー中心機構7は、ブラダー昇降シリンダー34を介して昇降するセンターポスト35の上端に、前記可撓性材料により円筒状に形成されたブラダー6の上部がクランプ手段36を介して固定され、またブラダー6の下端部は、下モールド8の内側に設置されたブラダークランプ手段37に固定されている。このように取付けられたブラダー16内には、設定温度・設定圧力の蒸気または窒素ガス等の加熱・加圧流体Qを導入または排出させる給排管38が接続され、この給排管38は、装置外部に設置された図示しない加圧流体導入装置に接続されている。
【0031】
前記スライドブロック30の外周の下部ベースプレート3上には、上述したようにリング状に形成されたストッパー部材16が設置してあり、このストッパー部材16は、タイヤ加硫時における型締め時に、前記スライドブロック30に係合するテーパーブロック28a,28bの背面側に形成した断面略L字状のストッパーブロック39が当接して型開きを固定するようにしたものである。
【0032】
前記支持プレート22の下面には、前記図1〜図2に示すように、下モールド8,上モールド24,セクターモールド機構10及びガイド手段26等の外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材40が設けてあり、この可動式密封仕切り部材40で区画されるチャンバー41内の下部サイドプレート3a及び下部ベースプレート3には、タイヤ加硫時にチャンバー41内を真空にする真空吸引手段42が接続してある。
【0033】
前記可動式密封仕切り部材40は、支持プレート22の下面に真空状態にするチャンバー41を区画形成する固定リング部材43と、この固定リング部材43の先端にコイルスプリング等の弾性部材44を介して常に離反する方向に附勢されたスライド可能な可動リング部材45とが設けてあり、この可動リング部材45の先端には、前記下部サイドプレート3a上に設置したストッパー部材16の上面と当接するOリング等のシール部材46が設けてある。
【0034】
前記チャンバー41内を真空にする真空吸引手段42は、前記チャンバー41内と接続する配管47を介して真空タンク48及び真空ポンプ49に接続され、タイヤ加硫時直前、即ち、下モールド8と上モールド24との型締め直前20mmから真空ポンプ49を作動させてチャンバー41内を吸引させる。
【0035】
なお、この発明の実施形態では、内圧を0.1MPaに設定した40秒後にチャンバー41内の真空度は、−0.1MPaに到達する。また、リークテストでも真空ポンプ49の停止10分後に、−0.088MPaと真空度を維持出来ることを確認した。
【0036】
以上のように、8分割のセクターモールド機構10の一組4個のセクターモールド10aと、二組4個のセクターモールド10bとを上述したように、ガイド手段26を介して時間差を持たせてブラダー中心機構7に向かって縮径移動させるように構成し、セクターモールド10a,10bを時間差をもって縮径させ型締めする際に、前記支持プレート22と下部サイドプレート3aとの間、及び支持プレート22と上部サイドプレート23との間に設けた前記上部サイドプレート上と、上下モールド24,8及びセクターモールド10a,10bとの外周を環状の可動式密封仕切り部材40で密閉する。
【0037】
そして、可動式密封仕切り部材40で区画されるチャンバー41内を真空吸引手段42により順次吸引することにより、前記セクターモールド10a,10bと、未加硫タイヤWとの間の空気を確実に除去して加硫を行うことが出来、これにより外観に故障のないタイヤを加硫成形することが出来るものである。
【0038】
なお、この実施形態のように8分割のセクターモールド機構10の一組4個のセクターモールド10aと、二組4個のセクターモールド10bとを上述したように、ガイド手段26を介して時間差を持たせてブラダー中心機構7に向かって縮径移動させ、この時にセクターモールド10a,10bの移動をコントロールすることで、セクターモールド10a,10b間の形状が法線以外にも出来る上、セクターモールド10a,10bを個々に移動出来るため、複雑な形状に対しても対応することが可能である。因みに、遅れて下降するセクターモールド10bを、扇状に限定されず、四角形状でも良く、また水平方向からの移動手段によりスライドさせて嵌合させることも可能である。
【0039】
【発明の効果】
この発明は、上記のように二組のセクターモールドを、ガイド手段を介して時間差を持たせて拡縮移動させるように構成し、前記支持プレートと下部サイドプレートとの間、及び支持プレートと上部サイドプレートとの間に、前記上部サイドプレート上と、上下モールド及びセクターモールドとの外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材を設け、この可動式密封仕切り部材で区画されるチャンバー内に真空吸引手段を接続したので、以下のような優れた効果を奏するものである。
(a). 上下モールド及びセクターモールドと未加硫タイヤとのエアーやガス等を確実に吸引して加硫装置外部に排気させることで、外観故障のないタイヤを加硫成形することが出来る。
(b).チャンバー内を真空吸引手段により吸引することにより、ブラダーの内圧を下げることが可能となり、この結果、タイヤ加硫装置の金型締め付け力を下げることが可能なり、加硫装置全体の剛性,強度を押さえることが出来るのでコスト低減を図ることが出来る。
(c).低圧で加硫することが出来るので、ブラダーによるコードの角度変化や、偏肉等を抑えることができ、タイヤの品質を向上させることが可能である。
(d).またこの発明の実施形態は、ベントレスモールドにも適用することが可能である。
(e).8分割のセクターモールドの一組4個のセクターモールドと、二組4個のセクターモールドとを、ガイド手段を介して時間差を持たせてブラダー中心機構に向かって縮径移動させ、この時に二組のセクターモールド及び個々のセクターモールド移動をコントロールすることで、セクターモールド間の形状が法線以外にも出来る上、セクターモールド複雑な形状に対しても対応することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明を実施したタイヤ加硫装装置のモールド(金型)が開状態の正面図、図4のA−A矢視正面図である。
【図2】タイヤ加硫装置のモールドの一部(4個)が動いた状態の正面図である。
【図3】タイヤ加硫装装置のモールド(金型)が閉状態の正面図である。
【図4】図1の状態の平面図である。
【図5】図2の平面図である。
【図6】図3の平面図である。
【符号の説明】
1 タイヤ加硫装置      2 支持部材
3 下部ベースプレート   3a 下部サイドプレート
4 支持ロッド        5 上部ベースプレート
6 ブラダー         7 ブラダー中心機構
8 下モールド       8a 電気ヒータ
9 電気ヒータ       10 セクターモールド機構
10a,10b セクターモールド
19 断熱材        19a 断熱材
21 昇降シリン ダー    22 支持プレート
23 上部サイドプレート   24 上モールド
26 ガイド手段       27 昇降シリンダー
28a,28b テーパブロック
29 セクターピース     30 スライドブロック
30a 傾斜面         31 ガイドレール
32 係合溝         33 係合部
34 ブラダー昇降シリンダー 35 センターポスト
36 クランプ手段      37 ブラダークランプ手段
38 給排管         39 ストッパーブロック
40 可動式密封仕切り部材  41 チャンバー
42 真空吸引手段      43 固定リング部材
44 弾性部材        45 可動リング部材
46 シール部材       47 配管
48 真空タンク       49 真空ポンプ
Q 加熱加圧流体       G 基礎
W 未加硫タイヤ

Claims (4)

  1. ベースプレート上に設置された下部サイドプレート上にブラダー中心機構を設け、このブラダー中心機構を中心として、その周囲の下部サイドプレート上に下モールドを着脱可能に設置すると共に、下モールドの周囲にブラダー中心機構に向かって放射方向に拡縮移動する分割型のセクターモールド機構を配設し、前記下部サイドプレートと所定の間隔を隔てて水平に配設された上部ベースプレートに昇降可能な支持プレートを配設し、この支持プレートの下面に、昇降可能な上部サイドプレートを介して上モールドを設けると共に、前記分割型のセクターモールド機構の一つ置きのセクターモールドを群とし、この二組のセクターモールドをガイド手段を介して拡縮作動させるタイヤ加硫機であって、前記二組のセクターモールドを、ガイド手段を介して時間差を持たせて拡縮移動させるように構成し、前記支持プレートと下部サイドプレートとの間、及び支持プレートと上部サイドプレートとの間に、前記上部サイドプレート上と、上下モールド及びセクターモールド機構との外周を覆う環状の可動式密封仕切り部材を設け、この可動式密封仕切り部材で区画されるチャンバー内に真空吸引手段を接続したことを特徴とするタイヤ加硫装置。
  2. 前記分割型の各セクターモールドは、タイヤプロファイル面を備えた各セクターピースを着脱可能に取付ける複数に分割されたスライドブロックで構成され、このスライドブロックに前記ガイド手段のテーパーブロックが係合して各セクターモールドをブラダー中心機構に向かって拡縮移動させるように構成した請求項1に記載のタイヤ加硫装置。
  3. 前記各セクターモールドに係合するガイド手段のテーパーブロックは、昇降手段を介して各々が単独または複数個を一組として昇降出来るように構成した請求項2に記載のタイヤ加硫装置。
  4. 前記ガイド手段のテーパーブロックは、昇降可能な上部サイドプレートに吊設されたテーパーブロックと、上部サイドプレートにシリンダーを介して吊設されたテーパーブロックとを交互に配設した請求項2または3に記載のタイヤ加硫装置。
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