JP2005254464A - 金型ブロック脱着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ゴム押し出しヘッドによるゴム押し出し作業の終了後に、ゴムを取り除くためヘッドを解体する際に、その作業を自動化させ、高所作業を省略させ、作業の効率化を図ると共に、作業の安全を確保できる金型ブロック脱着装置を提供することを目的とする。【解決手段】 ゴム押し出し用ヘッド11の上方に設けられたレール１に沿って走行自在なベースフレーム２と、ベースフレーム２から垂下状に設けられた直線ガイド棒３と、直線ガイド棒３によりガイドされながら昇降移動するガイドフレーム５と、ガイドフレーム５から垂下状に設けられガイドフレーム５の降下状態でヘッド本体12の上部所定位置に当接する直線ガイド柱６と、直線ガイド柱６によりガイドされながら昇降移動しかつ金型ブロック13と連結させる連結部８を有する吊り用フレーム９と、を備えたものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金型ブロック脱着装置に関するものである。

ゴム製タイヤの製造において、タイヤの構成部材を、対向型ヘッドを用いてゴム押し出し作業により成形している（例えば、特許文献１参照）。そして、このゴム押し出し作業が終了すると、ヘッド内に残ったゴムの取り除き、また、Ｖブロックに付着したゴムの取り除き作業を行うために、ヘッドを解体している。ヘッドは、ヘッド本体内にＶブロック（金型ブロック）が装着されており、ヘッドの解体は、Ｖブロックをヘッド本体から取り外すことで行う。
そして、従来のＶブロックの脱着は、図11に示すように、ヘッド41の上方位置にチェーンブロック等の巻き上げ機（ホイスト）42を配設し、チェーン43の下端のフックをＶブロックの吊り金具44に掛止させ、Ｖブロック45を引き上げ、ヘッド本体46から引き離している。そして、この状態でゴムの取り除き作業を行い、Ｖブロック45を巻き上げ機42にて降下させ、ヘッド本体46へ戻す動作を行っている。
特開２０００−３１８０１６号公報

従来のＶブロック45の脱着は、巻き上げ機42にて吊り下げて行うものであり、非常に危険である。つまり、ヘッド41はゴム押し出し機の構成上、地上から２メートルを超える位置に配置されるため、フックの吊り金具44への掛止、ヘッド41の解体、ゴムの取り出し作業は、高所作業となるため危険である。
巻き上げ機42による吊り下げでは、Ｖブロック45がふらつき、また、ヘッド本体46と吊り下げたＶブロック45との間に手を挿し入れて行う作業であるため、危険であるという問題点がある。また、作業に手間がかかり、作業効率が悪いという問題点がある。

本発明に係る金型ブロック脱着装置は、ゴム押し出し用ヘッドの上方に設けられたレールと、該レールに沿って走行自在なベースフレームと、該ベースフレームから垂下状に設けられた直線ガイド棒と、該直線ガイド棒によりガイドされながら昇降移動するガイドフレームと、該ガイドフレームから垂下状に設けられ該ガイドフレームの降下状態で上記ヘッドのヘッド本体の上部所定位置に当接する直線ガイド柱と、該直線ガイド柱によりガイドされながら昇降移動しかつ上記ヘッドが有する金型ブロックと連結させる連結部を有する吊り用フレームと、を備えたものである。
また、上記吊り用フレームは、上記ヘッド本体の上面所定位置を押圧し上記連結部と連結させた上記金型ブロックを該ヘッド本体から上方へ引き離すジャッキシリンダを有するものである。
また、上記吊り用フレームは、上記連結部と上記金型ブロックが有する連結金具部とにピンを前進させて挿通させた連結状態又は該ピンを後退させた解除状態に切り換えさせる連結用シリンダを有するものである。

本発明の金型ブロック脱着装置によれば、ヘッド（金型）を解体・組立する作業を自動化させ、また高所作業を省略することができ、作業の効率化（作業スピードアップ）を図ると共に、作業の安全を確保できる。つまり、まずガイドフレームを正確に降下させることで直線ガイド柱によりヘッドと吊り装置との芯合わせを行うことができ、その後、吊り用フレームを直線ガイド柱に沿って降下させることで正確に吊り用フレームの連結部を、金型ブロックの連結金具部に対応する位置に配置させることができる。
従って、自動的に金型ブロックの連結が可能となり高所作業を省略し、かつ、金型ブロックをふらつかせずに吊り持つことができ、作業の効率化が図れ、また、重さのある金型ブロックを安定して安全に昇降させることができる。
さらに、吊り上げた金型ブロックをレールに沿って移動させることで、ヘッド本体の上方に大きな空きスペースができ、安心してゴムを取り除く作業が行える。

図１は、本発明に係る金型ブロック脱着装置の実施の一形態を示す正面図であり、この装置は、ゴム押し出し用のヘッド（金型）11を解体する際に用いることのできる吊り装置であり、図１において、ヘッド11は対向型であり、ヘッド11の左右両側において押し出し機17，17が連結されている。
例えば、ゴム製タイヤの製造において、タイヤの構成部材を、この対向型ヘッド11を用いてゴム押し出し機17，17により成形している。符号18は、押し出し機17のスクリューである。

そして、このヘッド11にてゴム押し出し作業を行った後に、ヘッド11（ヘッド本体12）内に残ったゴムの取り除きや、金型ブロック（Ｖブロック）13に付着したゴムを取り除く作業を行うために、脱着装置を用いてヘッド11を解体する。ヘッド11は、上方開口状のヘッド本体12と、ヘッド本体12内部に装着されるＶ字型（逆三角形型）の金型ブロック13とを有する。

図２〜図９までは、本発明の脱着装置により、金型ブロック13をヘッド本体12から吊り出す作業を順に説明した図であり、この脱着装置は、ゴム押し出し用ヘッド11の上方に設けられたレール１と、レール１に沿って走行自在なベースフレーム２と、ベースフレーム２から垂下状に設けられた直線ガイド棒３と、を備える。
さらに、直線ガイド棒３によりガイドされながら昇降移動するガイドフレーム５と、ガイドフレーム５から垂下状に設けられた直線ガイド柱６と、を備える。直線ガイド柱６は、ガイドフレーム５の降下状態でヘッド11のヘッド本体12の所定位置に当接する。
また、直線ガイド柱６によりガイドされながら昇降移動しかつヘッド11が有する金型ブロック13と連結させる連結部８を有する吊り用フレーム９を備えている。
なお、図２〜図５と図８と図９は側面図であるが、図６と図７とは正面図である。

レール１は、ヘッド11の上方位置を通過するよう設けられており、天井や側壁に固着させた支持ビーム19の下面において直交状となるよう水平に固着されている。そして、ヘッド11の直上方に、レール１（ベースフレーム２）が配設されることとなる。
また、図１のように、レール１は左右平行に２条配設され、ベースフレーム２（吊りブロックＢ）をふらつかせることなく安定して走行させている。断面形状は上部下部の水平状フランジ板とこれらの間の鉛直状腹板とからなるＩ型断面形状であり、各レール１の両側方に凹溝部が形成され、凹溝部内にてベースフレーム２の車輪20が走行する。

車輪20は、ベースフレーム２の上部において走行方向に前後２カ所配設され、かつ、レール１を両側方から挟むよう構成されており、１条のレール１に対して４個の車輪20を有する。さらに、１台のベースフレーム２に対して２条のレール１，１が配設されるため、ベースフレーム２の車輪20は合計８個となる。この車輪20により、ベースフレーム２（吊りブロックＢ）はレール１に水平状に吊り下げ姿勢とされ、かつ、ベースフレーム２がレール１に沿って走行自在となる。

ベースフレーム２は、複数本の型鋼により平面視矩形枠状に組まれ（さらにその内方は型鋼により略井桁状に組まれ）平盤状に構成されている。そして、ベースフレーム２から垂下状に設けられる直線ガイド棒３は、断面円形（角形であってもよい）の杆部材であり、ベースフレーム２に上端部が枠内にて固着され、先端部側が鉛直下向きに延伸している。なお、直線ガイド棒３の本数に制限は無いが、ガイド部材としての安定性を得るために、ベースフレーム２に、平面視４角形の配置とされて４本配設されるのが好ましい。

さらに、ベースフレーム２には、ガイドフレーム５と連結される第１シリンダ４の上端部が、（ガイドフレーム５の前方と後方の）枠外方にて接続されている。第１シリンダ４は、平面視矩形状ベースフレーム２の一対の向かい合う第１対辺部21，21の夫々に（各第１対辺部21の中央部に）１本設けられている。つまり、第１シリンダ４は前後の合計２本である。なお、前後方向はレール１の長手方向であり、左右方向はその直交方向である。 また、ベースフレーム２には、吊り用フレーム９と連結される第２シリンダ７の上端部が、（ガイドフレーム５の左右側方の）枠外方にて接続されている。第２シリンダ７は、平面視矩形状のベースフレーム２の一対の向かい合う第２対辺部22，22の夫々に（各第２対辺部22の中央部に）１本設けられている。つまり、第２シリンダ７は左右の合計２本である。なお、第１シリンダ４と第２シリンダ７は、流体シリンダにて構成させればよい。

次にガイドフレーム５は、ベースフレーム２と接続させた第１シリンダ４（伸縮ロッド）の下端部と接続され、ベースフレーム２に対面するよう水平に吊り下げ状とされ、かつ、第１シリンダ４の伸縮動作により下降乃至上昇動作する。ガイドフレーム５は、複数本の型鋼により平面視矩形枠状に組まれ（さらにその内方は型鋼により略井桁状に組まれ）平盤状に構成されており、ベースフレーム２と同一の輪郭形状とされている。
そして、ガイドフレーム５には、ベースフレーム２の直線ガイド棒３に沿って摺動させるガイド孔部が、４本の直線ガイド棒３に対応する位置に形成され、ガイドフレーム５は、直線ガイド棒３に沿って水平姿勢を保って上下スライド移動する。

また、ガイドフレーム５から垂下状に設けられる直線ガイド柱６は、断面円形（角形であってもよい）の杆部材であり、ガイドフレーム５に上端部が枠内にて固着され、先端部側が鉛直下向きに延伸している。なお、図４に示すように、直線ガイド柱６は、ガイドフレーム５の降下状態で、その下端部６ａをヘッド11のヘッド本体12の（４隅部）上面に当接させるよう、ガイドフレーム５に平面視４角形の配置とされて４本配設されている。なお、平面視において、直線ガイド柱６は、直線ガイド棒３よりも外方側とされている。

ヘッド11について説明すると、ヘッド11のヘッド本体12は、上方開口する立方体形状であり、図２に示すように、四角環状平面23を有し、四角環状平面23の４カ所（４隅部）に夫々凹受部（凹窪部）24が形成されている。そして、これら凹受部24に、ガイドフレーム５の直線ガイド柱６の下端部６ａが当接し嵌まり込み、固定状態にあるヘッド11に対してベースフレーム２（吊りブロックＢ）を位置固定（センタリング）させている。

吊り用フレーム９は、ベースフレーム２と接続させた第２シリンダ７（伸縮ロッド）の下端部と接続され、ガイドフレーム５の下方にて対面するようベースフレーム２に水平に吊り下げ状とされ、かつ、第２シリンダ７の伸縮動作により下降乃至上昇動作する。吊り用フレーム９は、複数本の型鋼により平面視矩形枠状に組まれ（さらにその内方は型鋼により略井桁状に組まれ）平盤状に構成されており、ベースフレーム２と同一の輪郭形状とされている。

そして、吊り用フレーム９には、ガイドフレーム５の直線ガイド柱６に沿って摺動させるガイド孔部が、４本の直線ガイド柱６に対応する位置に形成され、吊り用フレーム９は、ガイドフレーム５の降下状態で、図５に示すように、直線ガイド柱６に沿って水平姿勢を保って上下スライド移動する。

さらに、吊り用フレーム９は、下面側の中央部にヘッド11が有する金型ブロック13を連結する連結部８を有しており、連結部８は、例えば、吊り用フレーム９の下面から下方突出状に形成した掛止部とされ、図10に示すようにＪ字型のフックや、図示省略するが円形貫通孔を形成した板部材であってもよい。
一方、金型ブロック13側の連結金具部14は、金型ブロック13の上面に上方突出状に設けた部材であり、吊り用フレーム９の連結部８を両側から挟む吊り片部25，25を有し、各吊り片部25，25には左右方向一直線状となるよう貫通孔14ａ，14ａが形成されている。

そして、吊り用フレーム９の連結部８の掛止部と、金型ブロック13の連結金具部14の貫通孔14ａ，14ａとにピン15が挿通され、連結部８と連結金具部14とが連結される。
さらに、吊り用フレーム９は、連結部８の掛止部と金型ブロック13が有する連結金具部14の貫通孔14ａとにピン15を前進させて挿通させた連結状態、又は、ピン15を後退させた解除状態に切り換えさせる連結用シリンダ16を有している。
連結用シリンダ16は、吊り用フレーム９の下面に取着され、ピン15を有し、ピン15を突出乃至引込みさせる流体シリンダにて構成させればよい。つまり、ピン15を突出させて連結状態とし、ピン15を引き込んで連結解除状態に、遠隔操作にて切り換え可能である。

以上のように、ベースフレーム２に対してガイドフレーム５は直線ガイド棒３にて前後左右拘束され、ガイドフレーム５に対して吊り用フレーム９は直線ガイド柱６にて前後左右拘束されているため、ガイドフレーム５と吊り用フレーム９とはベースフレーム２に対して、上下方向にはスライド移動可能であるが、これらは一体状の吊りブロックＢとして構成されている。

次に、図２〜図９により、本発明の脱着装置の動作を説明する。
図２から図３に示すように、吊りブロックＢをレール１に沿って走行させ、吊りブロックＢをヘッド11の上方位置（真上の所定位置）に停止させる。そして、図４のようにガイドフレーム５を、第１シリンダ４の伸長動作により、直線ガイド棒３に沿って、上方の待機位置から、直線ガイド柱６の下端部６ａがヘッド本体12上面の凹受部24に当接した降下状態となる下方のセット位置に降下させる（矢印ａ）。

降下状態では、直線ガイド柱６の下端部６ａがヘッド本体12の凹受部24に嵌合して吊りブロックＢが、ヘッド11に対してセンタリングされる（芯が合わされる）。つまり、吊りブロックＢがヘッド11の所定位置に保持される。さらに、直線ガイド柱６は、ガイドフレーム５を介して第１シリンダ４によりヘッド本体12を４隅にて下方へ押圧するため、吊りブロックＢがしっかりとヘッド本体12に対して固定される。従って、後に行われる金型ブロック13のヘッド本体12からの引き離し、取り付けを確実に行わせることができる。

次に、図５に示すように、第２シリンダ７の伸長動作により吊り用フレーム９を、直線ガイド柱６に沿って降下させ、吊り用フレーム９をヘッド11の上方接近位置に配置させる（矢印ｂ）。吊りブロックＢはヘッド11に対してセンタリングされた所定位置にあるため、吊り用フレーム９の連結部８が、金型ブロック13の連結金具部14と所定の連結可能位置に配置される。
そして、図６と図10に示すように、連結用シリンダ16が動作して、吊り用フレーム９の連結部８と、金型ブロック13の連結金具部14と、をピン15にて連結する。

なお、金型ブロック13は、ゴム押し出し成形する際、ヘッド本体12に固定ピン26（図２と図６参照）にて固定されている。固定ピン26は進退可能とされており、固定ピン26が後退して金型ブロック13の固定を解除し、金型ブロック13を上方へ離脱させることができる。そして、吊り用フレーム９と金型ブロック13とを連結させた状態（図６）で、この固定ピン26を後退させ固定を解除する。

図６において、吊り用フレーム９は、ヘッド本体12の上面所定位置を押圧し連結部８と連結させた金型ブロック13をヘッド本体12から上方へ引き離すジャッキシリンダ10を有している。
ジャッキシリンダ10は、吊り用フレーム９の下方へ突出状とされかつ下上進退自在の可動ロッド27を有し、可動ロッド27の下端面が、ヘッド本体12の四角環状平面23に設けた水平面状の座板28を下方へ押圧し、吊り用フレーム９をヘッド本体12から上方へ引き離すよう動作する。従って、この押圧力の反作用により吊り用フレーム９と連結させた金型ブロック13を上方へ引き上げヘッド本体12から引き離し、浮かした状態とすることができる。

つまり、ヘッド11内に残ったゴムが、金型ブロック13の斜め下面でゴム流れ形状に形成された表面とヘッド本体12内面との間に存在し、ゴムが相互共に強固に密着（粘着）しているが、ジャッキシリンダ10による押圧力で確実に引き剥がすことができる。従って、吊りブロックＢ全体にゴム密着力に抗するだけの強い引き離し力を作用させることなく、金型ブロック13を浮かせることができる。つまり、金型ブロック13を上方へ引き上げるストロークの長い第２シリンダ７は、ゴムの密着力に抗するための吊り能力を持たせる必要はなく、金型ブロック13を吊り下げるだけの能力でよく、小さいものとすることができる。

なお、ジャッキシリンダ10は、ヘッド本体12の四角環状平面23のうちの少なくとも１対の向かい合う対辺面部に対応するよう複数台設ければよいが、４辺共において押圧するよう設けてもよい。また、図６では、１辺につき２カ所押圧するよう、ジャッキシリンダ10を矩形状の吊り用フレーム９の一側縁部につき２台設けている。

そして、図７のように、第２シリンダ７を短縮させ、吊り用フレーム９を直線ガイド柱６にてガイドさせながら上昇させ、ヘッド本体12から浮かせた状態とした金型ブロック13を引き上げる（矢印ｃ）。
なお、ヘッド11にゴムが残留している場合、ジャッキシリンダ10にて金型ブロック13を浮かせる際、及び（又は）、吊り用フレーム９を上昇させる際、残留ゴムを押し出すよう押し出し機17（図１参照）のスクリュー18をスロー回転させるのが好ましい。これにより、金型ブロック13をヘッド本体12から上方へ押し上げる向きの力が作用するため、金型ブロック13の取り外しが容易となる。

そして、図８のように、第１シリンダ４を短縮させてガイドフレーム５を上昇させ、直線ガイド柱６を引き上げヘッド本体12から離脱させる。さらに、図９のように、金型ブロック13を引き上げた吊りブロックＢを、レール１に沿って水平方向へ走行させ、金型ブロック13をヘッド本体12から離れた空き空間部へ移動させる。
その後、ヘッド本体12の上方に金型ブロック13が存在しない空きスペースを作り、ヘッド本体12内部のゴムを取り除く。

また、取り外した金型ブロック13をヘッド本体12に装着させる動作は、図示省略するが、金型ブロック13を吊り下げた吊りブロックＢをヘッド本体12の上方所定位置に配置させ、ガイドフレーム５を降下させて直線ガイド柱６をヘッド本体12の所定位置に当接させる。そして、吊り用フレーム９を降下させ金型ブロック13をヘッド本体12内へ装着し、連結用シリンダ16にて連結を解除する。その後、吊り用フレーム９を上昇させ、ガイドフレーム５を上昇させればよい。

以上のように、本発明によれば、ゴム押し出し用ヘッド11の上方に設けられたレール１と、レール１に沿って走行自在なベースフレーム２と、ベースフレーム２から垂下状に設けられた直線ガイド棒３と、直線ガイド棒３によりガイドされながら昇降移動するガイドフレーム５と、ガイドフレーム５から垂下状に設けられガイドフレーム５の降下状態でヘッド11のヘッド本体12の上部所定位置に当接する直線ガイド柱６と、直線ガイド柱６によりガイドされながら昇降移動しかつヘッド11が有する金型ブロック13と連結させる連結部８を有する吊り用フレーム９と、を備えたものであるため、ヘッド11を解体・組立する作業を地上における（遠隔）操作にて自動化でき、高所作業を省略することができ、作業の効率化（作業のスピードアップ）を図ると共に、作業の安全を確保できる。

つまり、まずガイドフレーム５を正確に降下させることで直線ガイド柱６によりヘッド11と吊り装置（吊りブロックＢ）との芯合わせを行うことができ、その後、吊り用フレーム９を直線ガイド柱６に沿って降下させることで正確に吊り用フレーム９の連結部８を、金型ブロック13の連結金具部14に対応する位置に配置させることができる。
従って、自動的に金型ブロック13の連結が可能となり高所作業を省略し、かつ、金型ブロック13をふらつかせずに吊り持つことができ、作業の効率化が図れ、また、重さのある金型ブロック13を安定して安全に昇降させることができる。
さらに、吊り上げた金型ブロック13をレール１に沿って移動させることで、ヘッド本体12の上方に大きな空きスペースができ、安心してゴムを取り除く作業が行える。

また、吊り用フレーム９は、ヘッド本体12の上面所定位置を押圧し連結部８と連結させた金型ブロック13をヘッド本体12から上方へ引き離すジャッキシリンダ10を有するため、ヘッド11内に残ったゴムが、金型ブロック13の斜め下面でゴム流れ形状に形成した表面とヘッド本体12の内面との間に存在し、ゴムが相互共に密着（粘着）しているが、ジャッキシリンダ10による押圧力で確実にゴムから引き剥がすことができ、容易に金型ブロック13を浮かせることができる。

また、吊り用フレーム９は、連結部８と金型ブロック13が有する連結金具部14とにピン15を前進させて挿通させた連結状態又はピン15を後退させた解除状態に切り換えさせる連結用シリンダ16を有するため、連結用シリンダ16を地上における遠隔操作にて動作させることができ、高所作業を無くし、かつ、作業が安全となる。

本発明の金型ブロック脱着装置の実施の一形態を示す正面図である。 吊り作業開始状態にある金型ブロック脱着装置の側面図である。 ヘッドの所定上方位置に配置された脱着装置の側面図である。 芯合わせ状態にある脱着装置の側面図である。 吊り準備状態にある脱着装置の側面図である。 吊り準備状態にある脱着装置の正面図である。 金型ブロックの吊り上げ状態にある脱着装置の正面図である。 金型ブロックの吊り上げ状態にある脱着装置の側面図である。 金型ブロックを水平移動させた状態にある脱着装置の側面図である。 連結部を説明する正面図である。 従来の脱着装置の正面図である。

符号の説明

１ レール
２ ベースフレーム
３ 直線ガイド棒
５ ガイドフレーム
６ 直線ガイド柱
８ 連結部
９ 吊り用フレーム
10 ジャッキシリンダ
11 ヘッド
12 ヘッド本体
13 金型ブロック
14 連結金具部
15 ピン
16 連結用シリンダ

Claims (3)

1. ゴム押し出し用ヘッド（11）の上方に設けられたレール（１）と、該レール（１）に沿って走行自在なベースフレーム（２）と、該ベースフレーム（２）から垂下状に設けられた直線ガイド棒（３）と、該直線ガイド棒（３）によりガイドされながら昇降移動するガイドフレーム（５）と、該ガイドフレーム（５）から垂下状に設けられ該ガイドフレーム（５）の降下状態で上記ヘッド（11）のヘッド本体（12）の上部所定位置に当接する直線ガイド柱（６）と、該直線ガイド柱（６）によりガイドされながら昇降移動しかつ上記ヘッド（11）が有する金型ブロック（13）と連結させる連結部（８）を有する吊り用フレーム（９）と、を備えたことを特徴とする金型ブロック脱着装置。
2. 上記吊り用フレーム（９）は、上記ヘッド本体（12）の上面所定位置を押圧し上記連結部（８）と連結させた上記金型ブロック（13）を該ヘッド本体（12）から上方へ引き離すジャッキシリンダ（10）を有する請求項１記載の金型ブロック脱着装置。
3. 上記吊り用フレーム（９）は、上記連結部（８）と上記金型ブロック（13）が有する連結金具部（14）とにピン（15）を前進させて挿通させた連結状態又は該ピン（15）を後退させた解除状態に切り換えさせる連結用シリンダ（16）を有する請求項１又は請求項２記載の金型ブロック脱着装置。

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