JP2010188589A - 熱源回収装置及び熱源回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地下ピット31内部に設置された昇降手段により生タイヤ内部に挿入されるブラダーに対して供給される熱源を回収する熱源回収装置1であって、熱源回収装置1がブラダーよりも下方、かつ、地下ピット31の底面よりも上方に位置し、ブラダーから放出される熱源を受ける熱源受け台4と、地下ピット31の底面よりも上方、かつ、熱源受け台4よりも下方に位置し、熱源受け台4から排出される熱源を回収する熱源回収タンク80とを備える構成とした。
【選択図】図1
Description
そして、成形が完了した後はブラダー内部に供給した熱源を配管を介して下方に設けた回収タンク内に排出し、タイヤモールドを離型した後にブラダーを収縮させて引き剥がすことにより加硫後の製品タイヤは搬送手段によって次工程に搬送される。
具体的には、工場等の建屋に掘削された縦抗(以下、地下ピットと称する)に独立して昇降可能な複数の昇降手段を立設し、ブラダーの上下端部を保持した状態で昇降手段を駆動することによりブラダーを上下方向に伸展した状態とし、上下方向に伸展した状態のブラダーに対して搬送手段としてのローダーによって把持した生タイヤをブラダーの外周を囲繞するように配置した後、昇降手段を昇降駆動することによりブラダーの上下端部の相対位置を近接させ、ブラダー内に圧縮空気、窒素ガス等の気体を供給することによりブラダーの表面を生タイヤの内面に密着させることにより行われる。
その後、上記方式によってブラダーが介挿された生タイヤは、外周面を取り囲むように構成されたタイヤモールド内に設置され、加硫されることによりトレッドパターン等が形成され製品タイヤとして成形される。
そして、加硫完了後は製品タイヤをタイヤモールドから離型するとともに、小型タイヤと比較して、供給される熱源の量が膨大であることからブラダー内に供給した熱源を一旦地下ピット内の底面に放出し、地下ピット内に貯留された熱源を自吸式ポンプ等により徐々に吸い上げる。
また、地下ピットはシェーピング装置を立設するために、例えば高さ10m度程の縦抗として掘削され、かつ、貯留される熱源が例えば80℃の温水であることから、地下10m付近に貯留された高温、かつ、大量の温水を地上面まで吸い上げるためには自吸式ポンプに高負荷が生じNPSHが不足し易く、結果としてキャビテーションが生じ、地下ピット内に貯留された温水を排出するまでに多くの時間がかかり、生産性が低下するという問題が生じる。
また、地下ピット内に温水を貯めると温水そのものが汚れたり、温度が低下するため、再び熱源として利用することが困難であるという問題も生じる。
さらに、大型タイヤに供給される温水の量は、小型タイヤに供給される温水と比較して膨大な量であるため、排水管を介して地下ピットとは別の回収タンクに排水する方法ではブラダー内に供給された温水を排出するまでに多大な時間を要し、生産性が低下するという問題が生じる。
本構成によれば、熱源受け台がブラダーよりも下方、かつ、縦抗の底面よりも上方に位置し、ブラダーから放出される熱源を受けることにより、縦抗の底面に熱源が溜まることを防止することができる。
また、熱源回収タンクが縦抗の底面よりも上方、かつ、熱源受け台よりも下方に位置し、熱源受け台から排出される熱源を回収することにより、熱源受け台に放出された熱源を速やかに回収することができる。
本構成によれば、前記構成から生じる効果に加え、熱源検出手段によってブラダー内に供給される熱源量を検出し、かつ、検出された熱源量に基づいて熱源受け台の縦抗内における高さが変動するため、搬送される生タイヤの種類、即ち、熱源の放出量に応じて受け止め可能な熱源の量を変動することができる。
本構成によれば、前記第一、第二の構成から生じる効果に加え、開閉水路が熱源残存量検出手段からの出力に基づいて開閉するため、熱源回収タンクから熱源が溢れることを防止することができる。
本構成によれば、上記第一乃至第三の構成から生じる効果に加え、上方から排出される熱源を圧送することができるため、送出ポンプに過度な負荷をかけることなく熱源回収タンク内の熱源を迅速に送出することができる。
本形態によれば、熱源受け台がブラダーよりも下方、かつ、縦抗の底面よりも上方に位置し、ブラダーから放出される熱源を受けることにより、縦抗の底面に熱源が溜まることを防止することができる。
また、熱源回収タンクが縦抗の底面よりも上方、かつ、熱源受け台よりも下方に位置し、熱源受け台から排出される熱源を回収することにより、熱源受け台に放出された熱源を速やかに回収することができる。
本形態によれば前記形態から生じる効果に加え、熱源受け台の縦抗内における高さがブラダー内に供給される熱源量に基づいて変動するため、搬送される生タイヤの種類、即ち、熱源の放出量に応じて受け止め可能な熱源の量を変動することができる。
本形態によれば、前記形態から生じる効果に加え、熱源回収タンクから熱源が溢れることを防止することができる。
本形態によれば、前記形態から生じる効果に加え、上方から排出される熱源を圧送することができるため、送出ポンプに過度な負荷をかけることなく熱源回収タンク内の熱源を迅速に送出することができる。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
同図において、工場施設等の建屋のフロア面30には縦抗としての地下ピット31が掘削される。地下ピット31は、例えば地下10m程度の深さを有する円筒状の穴であって、内部に後述の熱源回収タンク80及び送出ポンプ85を設置するための横穴32が掘削される。
シェーピング装置10は、地下ピット31の壁面に沿って上下方向に延長する格納管33内に立設される装置である。シェーピング装置10は、地下ピット31の底面から上方に延長する第一のシリンダ11と、第一のシリンダ11によって上下方向に伸縮自在に延長するロッド12と、ロッド12の上端部に固着され、地下ピット31の幅方向に延長するフレーム13と、フレーム13の下面から下方に延長する第二のシリンダ14と、第二のシリンダ14によって上下方向に伸縮自在に延長するロッド15と、ロッド15の下端部に固着され、地下ピット31の幅方向に延長する連結板16と、連結板16の上面から上方に延長する第三のシリンダ17と、第三のシリンダ17によって上下方向に伸縮自在に延長するロッド18と、フレーム13の上面から延長する支持フレーム19,19によって支持される円盤状の台座20とを備える。
また、第二のシリンダ14によってロッド15が上下方向に伸縮することにより連結板16のみの高さを単独で変更することが可能である。
つまり、図示の状態からロッド15が下方に向かって伸長することにより、連結板16から上方に延長する第三のシリンダ17に取着された下部クランプリング41が単独で下降し、ロッド15が上方に向かって縮小することによりシリンダ17が単独で上昇する。
また、第三のシリンダ17によってロッド18が上下方向に伸縮することにより上部クランプリング42のみの高さを単独で変更することが可能である。
つまり、図示の状態からロッド18が上方に向かって伸長することにより上部クランプリング42と下部クランプリング41とを離間させることができ、ロッド18が下方に向かって縮小することにより上部クランプリング42と下部クランプリング41とを近接させることができる。
なお、各シリンダ11;14;17は後述の制御装置100によって油圧や空圧により制御され、同期的又は個別的に駆動可能である。また、ロッド12、ロッド15、ロッド18はストローク量を検出する図外の高さセンサーを備え、後述の制御装置100は高さセンサーからの出力に基づいてシリンダ17、台座20及び後述の上部クランプリング42の地下ピット31内における高さを常時検出することができる。
同図において生タイヤTは搬送手段としてのローダー50のチャック51によりビード部近傍が把持され、図2(a)に示す状態から図2(b)に示すようにローダー50が下降することによりシェーピング装置10に取り付けられたブラダー40にセットされる。
ブラダー40が下部クランプリング41及び上部クランプリング42によって保持され、ロッド18のみが単独で上方に伸長されることにより、下部クランプリング41に対する上部クランプリング42の相対距離が延長し、ブラダー40は上部クランプリング42と下部クランプリング41との間で上下方向に伸展した状態で保持される。
そして、この状態においてロッド18を縮小することにより下部クランプリング41と上部クランプリング42とを近接させ、同時に給排出孔40aからブラダー40内に圧縮空気や、窒素ガス等を供給することによりブラダー40を生タイヤTの内面形状に沿って膨張させ、図2(b)に示すようにブラダー40の外周面を生タイヤTの内周面に密着させた状態とする。
また、ビードリング43;43には図外のシール部材やカバー部材が取着され、生タイヤTの内部に供給された圧縮空気等が外部に漏れ出さない構成である。
また、シェーピング装置10により、前記工程を経てブラダー40がセットされた生タイヤTは、図外のクレーンや台車等の搬送手段により加硫機へと搬送され、加硫工程においてブラダー内に熱源としての温水が供給され、加硫完了後に再びシェーピング装置10へと搬送される。
温水を放出するには給排出孔40a内の電磁弁等を操作することや、ビードリング43;43を取り外すこと、或いは電磁弁等を操作しながらビードリング43;43を取り外すこと等により行われる。
なお、給排出孔40aと接続され、ブラダー40の外部まで延長する図外の放出管を取り付け、放出管の一方端部を台座20内に形成された図外の放出孔とオートジョイントで連結することにより温水を放出する構成としてもよい。
オートジョイントで温水を放出する構成とすれば製品タイヤT´を台座20の方向に降下させるだけで温水を下方に放出することができる。
上記工程によりブラダー40が製品タイヤT´から引き剥がされると、ブラダー40内部の温水は矢印で示すようにブラダー40よりも下方に位置する熱源受け台4に放出される。
図4において熱源受け台4は、円盤状の底面60と、底面60の周縁から立ち上がる周壁61とからなる。底面60はロッド3;3の先端に取り付けられた状態において一方から他方に傾斜する傾斜面として形成され、上方から放出された温水を他方側(下流側)に流下させる構成である。
なお、周壁61の外面と格納管33の内面との間には図外のシール部材等によりシール加工が施され、放出された温水が周壁61の外面と格納管33の内面との間から下方に漏れ出すことを防止する。
図1に示すように、貫通孔62乃至64はそれぞれロッド12、シリンダ17及びシリンダ14が貫通する孔として形成され、熱源受け台4はロッド3;3が伸縮することによって貫通孔62乃至64の周縁部がロッド12、シリンダ17及びシリンダ14に摺接しつつ、地下ピット31内における高さを変動することができる。
なお、貫通孔62乃至64の周縁部には放出された温水が下方に漏れ出すことを防止するためにシール加工が施される。
底面60の下面には開閉水路6の開閉手段としてのシリンダ65が固着される。シリンダ65は後述のフランジ部7に向かって延長するロッド66を備え、ロッド66はシリンダ65により略水平方向に進退自在である。
図5に示すようにフランジ部7は周壁61の一部に立設される上下方向に延長し、流出口8及び開口部9とを備えるケース形状である。
フランジ部7は熱源受け台4の底面と連続して延長する底面7aと、底面7aの両端縁から略垂直に立ち上がる両側板7b;7cと、開口部9と対向し、底面7aの一方の端縁から略垂直に立ち上がる背面板7dと、底面7aと対向し両側板7b;7c及び背面板dの上端縁を繋ぐ天板7eとからなる。
両側板7b;7cは中央部のボルト孔を有し、ボルト孔に取り付けボルトが固着されることによりフランジ部7に対して開閉水路6が開閉自在に取り付けられる。
開口部9は流出口8と対向し、フランジ部7の高さ方向及び幅方向の略全域にわたって形成される開口である。開閉水路6が開放方向に駆動されると、開閉水路6の吐出口Sが
開口部9を介して外部へ露出する。
以下、図1及び図5に基づき開閉水路6と、格納管33の排水口33a;33bとの関係について詳説する。
開閉水路6は、リンク機構80によりロッド66がシリンダ65の方向に縮小することにより取り付けボルト99を回転中心として開放状態に変位し、ロッド66がシリンダ65から伸長することにより閉鎖状態に変位することが可能である。
具体的には直立状態において閉鎖板74の下端部がフランジ部7の底面7aと隙間なく当接することにより温水が排出されることが防止される。
また、開閉水路6が開放状態となると、温水が流出口8及び側板72;73間によって形成される空間Rを経由して、底板71と側板72;73と閉鎖板74とによって形成される吐出口Sから下方に向かって排出される。
ガイドレール90は格納管33の上下方向に延在し、熱源受け台4が地下ピット31を上下方向に変動する際にフランジ部7と摺接しつつ、開閉水路6の挙動をガイドする。
上側排水口33aは格納管33の内外に連通する開口であって、ガイドレール90の途中に形成される。
上側排水口33aは開口の高さがフランジ部7の高さよりも低く形成され、幅がフランジ部7の幅と略同一幅となるように形成される。即ち、フランジ部7が断面コの字状に形成されたガイドレール90の形状と対応するケース形状に形成されることにより、温水がガイドレール90を伝って外部に排出されることを阻止するため、熱源受け台4は周壁61を超える量の温水を受け止めることが可能であり、熱源受け台4に放出された温水は常に開閉水路6から排出される。
なお、熱源受け台4の容積を超える温水量が放出されることが無い場合には、格納管33を設けない構成としてもよい。
図1に示すように上側排水口33aはシェーピング装置10のフレーム13や台座20と近い位置に存在するため、熱源受け台4の周壁61の高さを超える量の温水を受け止めると、台座20等に温水が付着する可能性があるが、下側排水口33bは上側排水口33aよりも下方に位置するため、熱源受け台4の周壁61の高さを超える量の温水が放出される場合であっても少なくとも上方に位置する上側排水口33aの高さまでは受け止めることが可能である。
即ち、上下方向に延長する格納管33において、上下方向に異なる位置に複数の排出口を形成したことによって熱源受け台4によって受け止め可能な温水の量を調整することができる。
なお、上側排水口33aに図外の閉鎖手段を設け、開閉水路6が下側排水口33bに位置したときに上側排水口33aを閉鎖すればさらに多量の温水を受け止めることができる。
また、制御手段の出力に基づいてロッド66が伸長することにより開閉水路6が開放状態から直立状態へと変位し温水が下方に排出されることを阻止することができる。
即ち、開閉水路6を備えることによって熱源受け台4から排出される温水の量を調整することができるため、下方に位置する熱源回収タンク80から温水が溢れることを防止することができる。
より詳細には、熱源回収タンク80の底面が地下ピット31の底面よりも上方に位置し、熱源の熱源回収タンク80への排出時における熱源受け台4の底面60又は開放状態にある開閉水路6の底板71よりも熱源回収タンク80の上端縁80aの位置高さが同じか、それよりも低く位置するように設置される。つまり、熱源回収タンク80は常に熱源受け台4により受け止められる温水を回収可能な位置に設置される。
熱源回収タンク80は熱源残存量検出手段としての水量センサー81を備え、水量センサー81が熱源回収タンク80内に貯留された温水の残存量を検出し、検出された残存量が後述の制御手段に出力される。また、熱源回収タンク80は回収した温水の放熱を防止する断熱部材により構成され、温水の温度が低下しないように保温することが可能である。
熱源回収タンク80は底面近傍に排出管82を備え、熱源回収タンク80内に貯留された温水が排出管82を介して熱源回収タンク80と同一平面上又は下方、即ち、熱源回収タンク80の高さ以下の高さに設置された送出ポンプ85へと供給される。送出ポンプ85は図外の駆動源により駆動され、熱源回収タンク80から供給された温水を導出管86を介してフロア面30上に送水する。また、フロア面30上に送水された温水は図外の送水管を介して図外の熱源供給手段に再び還流される。
なお、熱源回収タンク80を複数設置してもよい。具体的には、上側排水口33aの位置よりも下方に上側の熱源回収タンク80を設け、下側排水口33bよりも下方に下側の熱源回収タンク80を設け、温水の排出先を区別することにより1つの熱源回収タンク80に貯留される温水の量を低減することができるため、熱源回収を効率化し、熱源回収タンク80の設置スペースを省スペース化することができる。
同図において制御装置100は入力部としての熱源量検出手段101及び熱源残量検出手段104の入力に基づき圧力供給手段105を制御して、地下ピット31内における熱源受け台4の高さを変動させる変動手段としてのシリンダ2;2、及び、開閉水路6に設けられたシリンダ65を駆動させる。
受信部103はローダー50と離間した位置、かつ、送信部102に格納された個別情報を受信可能な位置に設けられ、ローダー50により搬送される生タイヤTの個別情報を読取り、制御装置100に出力する。
テーブル100aには予め、生産対象となるタイヤの個別情報と、ブラダー40を膨張させるために必要な温水の供給量との関係が規定されており、制御装置100は受信部103から出力された個別情報から、対応する温水供給量を抽出し加硫完了後に放出される温水量に応じた高さとなるように熱源受け台4を変動させる。
例えば、温水供給量が相対的に少量の場合にはブラダー40から放出される温水も少量であるため、熱源受け台4を上側排水口33aの位置に上昇させ上側排水口33aの位置において温水を受け止める。
一方、生産対象となる生タイヤTが相対的に大型であること等により、温水供給量が相対的に大量である場合や、前回放出された温水量と今回放出される温水量の総和が熱源受け台4の周壁61の高さを超える量である場合等には熱源受け台4を下側排水口33bの位置に下降させ下側排水口33bの位置において温水を受け止める。
具体的には、固定式又はフロート式のセンサーが貯留された温水の水面が予め設定された所定の高さまで下がったときに検出信号を出力することや、熱源回収タンク80内に設置された水圧センサーが予め設定された所定の水圧まで下がったことを検知して検出信号を出力する構成とすればよい。
圧力供給手段105は油圧ポンプや空圧ポンプ等が採用され、制御装置100からの駆動信号に基づきシリンダ65に対して所定時間の間、油圧や空圧を供給する。
なお、シリンダ65への油圧や空圧の供給時間は開閉水路6の吐出口Sから排出される単位時間当たりの排出量と、送出ポンプ85により送水される単位時間当たりの送水量とにより熱源回収タンク80から温水が溢れない時間として設定され、所定時間経過後にシリンダ65への油圧や空圧の供給を停止するとともに、ロッド66を後退させ開閉水路6を閉鎖状態とする。
10 シェーピング装置、31 地下ピット、33 格納管、33a 上側排水口、
33b 下側排水口、40 ブラダー、80 熱源回収タンク、85 送出ポンプ、
100 制御装置、101 熱源量検出手段、104 熱源残存量検出手段、
105 圧力供給手段。
Claims (8)
- 縦抗内部に設置される昇降手段により生タイヤ内部に取り付けられるブラダーに対して供給される熱源を回収する熱源回収装置であって、
前記熱源回収装置が前記ブラダーよりも下方、前記縦抗の底面よりも上方に位置し、前記ブラダーから放出される熱源を受ける熱源受け台と、
前記縦抗の底面よりも上方、かつ、熱源回収時における前記熱源受け台よりも下方に位置し、前記熱源受け台から排出される熱源を回収する熱源回収タンクとを備えることを特徴とする熱源回収装置。 - 前記ブラダーに対して供給される熱源量を検出する熱源量検出手段と、
前記検出された熱源量に基づいて前記熱源受け台の前記縦抗内における高さを変動する変動手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の熱源回収装置。 - 前記熱源受け台が開放状態において前記ブラダーから放出される熱源を前記熱源回収タンクに排出する開閉水路を備え、
前記開閉水路が前記熱源回収タンクに残存する熱源の量を検出する熱源残存量検出手段からの出力に基づいて開閉することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱源回収装置。 - 前記熱源回収タンク内の熱源を前記熱源回収タンク以下の高さに位置する送出ポンプにより送出することを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれかに記載の熱源回収装置。
- 縦抗内部に設置される昇降手段により生タイヤ内部に取り付けられるブラダーに対して供給される熱源を回収する熱源回収方法であって、
前記熱源を前記縦抗の底面よりも上方に位置する熱源受け台に放出し、
前記熱源受け台に放出された熱源を前記縦抗の底面よりも上方に位置し、かつ、熱源回収時における前記熱源受け台よりも下方に位置する熱源回収タンクに排出することを特徴とする熱源回収方法。 - 前記ブラダーに対して供給される熱源量に基づいて前記熱源受け台の前記縦抗内における高さを変動することを特徴とする請求項5に記載の熱源回収方法。
- 前記熱源回収タンクに残存する熱源残存量に基づいて前記熱源回収タンクへの排出量を調整することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の熱源回収方法。
- 前記熱源回収タンク内の熱源を前記熱源回収タンク以下の高さに位置するポンプにより送出することを特徴とする請求項5乃至請求項7いずれかに記載の熱源回収方法。
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