JP3787708B2 - 加硫タイヤのハンドリング装置、特にその冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加硫タイヤの取扱い（ハンドリング）に関するものであり、特に加硫後にタイヤに施す操作に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加硫直後の１つの問題はその後の操作が容易にできるような温度までタイヤを冷却することである。一般にタイヤが加硫段階を出た時点では加硫反応は完全に終了しておらず、この段階ではタイヤはその最終機械強度レベルまで達していない。しかし、生産性を上げるためには加硫装置内での滞留時間を最小限にする必要がある。従って、タイヤを金型から離型した時には慎重に取り扱わなければならない。
米国特許出願第 5,204,049号には、ほぼ加硫温度に維持されたタイヤ冷却用装置内へ金型から離型直後のタイヤを収容することが開示されている。
【０００３】
タイヤは加硫後に製品検査装置（均一性検査装置）でチェックされるのが一般的であり、いずれにしても加硫場所から移動される。大抵はタイヤを水平すなわちタイヤの回転軸線を重力方向と平行にして移動させるコンベヤーを用いる。この段階ではタイヤの機械強度がまだその最高レベルに達していないため、この取扱い中では、タイヤに過度の機械的応力が加わるのを防止してタイヤの品質低下を防ぐことが課題になる。
加硫後のタイヤの取扱いは十分に注意して行わなければならない。そうしないと、高品質なタイヤを製造するように作られている製造機械の性能が台無しになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、取扱い操作によってタイヤの均一性(uniformite)が損なわれないようにするために、加わる静的応力が最小限となるタイヤ取扱い装置を提供することにある。
本発明の１つの目的は、加硫金型からタイヤを取り出した後の冷却速度を速くし、損傷を受けずに次の操作に耐え得るだけの機械特性をできるだけ早くタイヤに付与することにある。
本発明の他の目的は、タイヤを静止ステーションの待機ラインへ導入し、この待機ラインから別の静止ステーションへ各タイヤを順次移動させる手段を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記手段を冷却ステーションに直ちに適用できるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の加硫タイヤのハンドリング装置は下記a)〜c)：
a) 地面に固定される基部を有し、水平方向を規定するフレーム、
b) タイヤの外径よりも狭い間隔でフレームに回転自在に取付けられた互いにほぼ平行で、水平方向に対してほぼ平行な２本のシャフト、
c) ２本のシャフトの少なくとも一方を回転させる回転駆動手段、
で構成され、タイヤの回転軸線がシャフトの軸線に対してほぼ平行になるようにシャフト上にタイヤが配置された時に回転駆動手段が作動されてタイヤがジャイロスコープ力を受けて平衡状態に維持され、強制熱交換されることを特徴としている。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。本発明の利点は下記実施例からより良く理解できよう。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１にはタイヤが載る２本のシャフトを支持するフレーム１が示されている。シャフト２は互いに平行で回転自在に取付けられており、その一方のみを駆動するか、両方のシャフトを同期して駆動する。このシャフト２はその長手方向の第１部分Ｉでは円錐台形の支持面20を有している。各円錐台形支持面20は２個一組に配置され、各支持面は斜めで、Ｖ字型を形成するように配置されており、各組の間には円筒形の支持面21が配置されている。これらの円錐台形支持面20は各シャフト２上で互いに向かい合って配置され、各組が対応するシャフト２上でＶ字型の溝を区画し、その溝内にタイヤが心出しできるように配置されている。シャフト２の長手方向第２部分IIの外側表面21は均一な円筒形である。
【０００７】
本発明の装置の右手側にはシャフト２に対して回転自在な状態で取付けられた再整列ローラとよばれる２つのローラ22が設けられている。各再整列ローラ22は互いに対向し、円筒形支持面とは反対の側で一連の円錐台形支持面21群に隣接して配置されている。各再整列ローラ22は隣接するシャフト２と同軸である。
図４は各シャフト２のこの部分がどのように構成されているかを示す詳細図である。シャフト２は直径を小さくした支持部を有し、再整列ローラ22はこの支持部に同軸に支持されている。この再整列ローラ22も上記と同様に配置された円錐台形の支持面20で構成される。
再整列ローラ22は一方のみ駆動すればよく、従って、その回転はシャフト２の回転とは独立に制御される。再整列ローラ22はブレーキシステム（図示せず）を有する。変形例では両方の再整列ローラを同期駆動することもできる。
【０００８】
ブラケットローラとよばれるローラ７（図５参照）はフレーム１に枢着されたアーム70に片持ち状態で取付けられている。各部品は回動アーム70の任意の位置でブラケットローラ７が再整列ローラ22の上方で再整列ローラ７と対向するように取付けられている。
図１から明らかなように、シャフト２の第２部分IIはフレーム１に対してわずかに傾斜している。フレーム１の基部10は地面に直接設置され、水平線と平行に設置される。従って、図１でシャフト２は右から左へわずかに下り坂となるように配置されている。
【０００９】
図６を参照する。本発明装置は一群のロッド40で構成された「櫛」とよばれる要素４を有している。各ロッド40はシャフト２に対して直角な平面内にあり、フレーム１に対してシャフト２に対して平行に移動できるようになっている。実際には各ロッド40はフレーム１に取付けられた心棒41に取付けられ、各ロッド40には小さなローラ44が回転自在に支持されている。心棒41はシリンダ42によって長手方向に移動でき且つクランクピン45を作動させるシリンダ43によって自転することができる。櫛４はシャフト２上の円錐台形支持面20によって区画される溝の間にタイヤＴを１本ずつ収容する６つのセルを区画する。従って、最大６本のタイヤを同時に並べることができ、各タイヤの間には十分な空間が確保され、極めて効果的なタイヤ冷却装置となる。
すなわち、ロッド40はシャフト２上にタイヤを収容する少なくとも１つのセルを区画する区画手段（この区画手段はフレームに接続される）を構成する。このセルを冷却セルとして用いる場合には１つの区画手段に１本のタイヤのみを収容するのが好ましい。ロッド40をセルの両側に配置し、ローラ44を有することができる。
【００１０】
以上の原則で各種の具体的装置すなわち冷却装置が考えられる。
本発明の装置は単一のセルのみを有するものでもよい。その場合にはロッド40は一般に固定されることになろう。あるいは、本発明装置は、各々が単一のタイヤを収容する少なくとも２つのセルを有し且つ全ての区画手段を同時に移動させる手段を備えていてもよい。この場合には、各シャフトがＶ字を構成するように互いに対向して配置された２つの円錐台形支持面の組を少なくとも２組有し、両方のシャフト上で各支持面の組は互いに対面してタイヤを受ける溝を区画し、この溝は区画手段の少なくとも１つの位置で各セルのほぼ中心に位置する。
【００１１】
図１には本発明装置の右側に配置された供給アーム３が示されている。この供給アームはシャフト２の上方に取付けられたレール31に沿って水平移動される。このレール31はシャフト２の方向に対してほぼ直角に延びている。供給アーム３はフォーク32を有し、このフォーク32は供給アーム３の正面に直立に置かれたタイヤの内部にシリンダ（図１には垂直シリン33と水平シリンダ34とが示されている）によって挿入される。
本発明装置の右側端部にはロッド40のローラに類似した回転ローラ50を有する押出しアーム５が示されている。本発明装置の左側端部には心棒60に取付けられたローラ６によって構成されるブロック要素が設けられている（図３参照）。この心棒60が後退または上昇してローラ６がシャフト２の位置から突き出るようにすることができる。本発明装置は図１のローラ６よりも左側に取出し用セルを有している。このセルではシャフトの一部2'がシャフトの残りの部分から独立しており、図３に示すように後退してタイヤを通す通路が確保されるようになっている。
【００１２】
以下、本発明装置の動作を説明する。
供給アーム３のフォーク32をタイヤＴのビード内側と係合させてタイヤを把持する。供給アーム３によってタイヤＴを移動させ、再整列ローラ22上に置く。供給アーム３はこの運動に必要な任意の動きが可能である。初め、再整列ローラ22は停止している。タイヤＴは供給アーム３によって再整列ローラ22上に置かれ、ブラケットローラ４が降下してタイヤトレッドと当接する。従って、タイヤは３点すなわち２本の再整列ローラと上側のブラケットローラとでしっかりと支持される。次いで、供給アーム３が後退する。
次いで、タイヤが回転される。この回転によって再整列ローラ22とブラケットローラ７とで支持されたタイヤは円錐台形支持面20の作用で自動的に整合する。再整列とはタイヤの回転軸線がシャフト２の回転軸線と平行になり、その状態で安定することを意味する。
このステーションでタイヤの点検、例えば目視による点検を行うことができ、あるいはタイヤの内側表面または外側表面に任意の物質を吹き付けることができる。
【００１３】
駆動モータを有する方の再整列ローラ22の回転速度を制御することによってタイヤの回転速度を次第に上げ、再整列ローラ22の回転速度とシャフト２の回転速度とがほぼ同じになった時点でシャフト２上でタイヤを横移動させる。すなわちこの機構はタイヤの回転速度を次第にシャフト２の回転速度に近づけるクラッチの役目をする。
再整列はタイヤを数回回転させるだけで行えるということが経験的に分かっている。タイヤの回転速度は直立位置でタイヤを安定させるのを助けるだけのわずかなジャイロ力が生じるレベルまで加速される。次いで、ブラケットローラ７が後退されるが、タイヤは再整列ローラ22上で安定して回転する。シャフトは単数または複数のタイヤがタイヤの回転軸線を中心として速度 30rpmで回転するような最終安定速度で回転駆動するのが好ましい。
【００１４】
本発明はさらに、下記段階a)〜c)で構成されることを特徴とするタイヤ冷却方法を提供する：
a) タイヤ(T) の外径よりも狭い間隔で配置された互いにほぼ平行な２本の回転シャフトを用い、シャフトの軸線を重力方向に対してほぼ直角に配置し、
b) ２本のシャフトの少なくとも一方を回転させ、
c) 加硫温度に近い温度の少なくとも１本のタイヤをタイヤの回転軸線がシャフトの軸線にほぼ平行になるようにシャフト上に設置し、タイヤを回転させ且つタイヤを平衡状態に維持するのに十分なジャイロ効果を生じさせるようにシャフトを回転させ、強制対流による熱交換を行わせる。
【００１５】
各タイヤは第１部分Ｉの冷却セルへ向かって運搬される。実際には押出アーム５がタイヤのサイドウォールと接触してタイヤを１つ目の冷却セルへ向かって押し出す。各タイヤはジャイロ効果により直立状態を維持したままシャフト２上で自転する。
冷却操作中はロッド41によって各タイヤは互いに十分な間隔を開けて保持される。それにによってタイヤ全体の外側表面上で強制対流による良好な熱交換が行われる。タイヤと周囲空気との相対速度が大きい程、冷却速度は速くなる。
本発明装置の右側から導入された各タイヤはサイドウォールが横向きに押されてセルからセルへと順次横移動する。ジャイロ効果があるのでタイヤがシャフト２に倒れる心配はない。
【００１６】
櫛はセルを構成するだけでなく、下記の運動a)およびb)を組み合わせて用いることによって全てのロッドを一度に移動させるタイヤの並進移動手段の役目もする：
a) シャフトに平行な第１の運動
b) シャフトへの接近運動またはシャフトからの離反運動。
以下、櫛の動作を説明する。心棒41を回転させるとロッド40が持上がる（シャフトから離れる運動）。心棒41を平行移動させると、シャフト２上で回転するタイヤに対して全てのロッド40を１区画分だけシフトさせることができる。このシフトが終わった後、心棒41を再度反対方向へ回転させて、ロッド40を２つのタイヤの間で降下させ、心棒41を元の位置に戻すことによって各ロッド40は冷却用セル内に収容されたタイヤのサイドウォールと当接する。こうして各タイヤは順次隣のセルへ向かって押し出される。すなわち、タイヤはシャフト２上に設けられた円錐台形支持面によって形成されるセルの中からロッド40の平行移動によって強制的に押し出される。このようにしてタイヤは隣りのセルへ押し出され、最後の冷却セル内にあったタイヤはシャフト２の第２部分IIへ押し出される。
【００１７】
既に述べたように、シャフト２の第２部分IIが水平方向に対してわずかに傾斜してとり、例えばシャフト２の軸線は水平方向に対して 0.2〜２°の角度を成している。従って、タイヤは重力の影響で緩やかに左方向すなわち２本のシャフト２によって区画される通路の端部へ向かって移動する。
強制冷却されたタイヤはシャフト２上の空間が一杯になるまでその空間内に蓄積される。各タイヤは装置の出口に向かって自動的に移送され、先頭のタイヤは適当な位置に保持され、末端のブロッキングローラ６によって放出される。このブロッキングローラ６を手動または自動制御で後退させて先頭のタイヤを放出セルへ移動させ、次いで、シャフトの2'の部分を後退してタイヤを通過させる。
要約すると、本発明は各種の操作を行うため、あるいはタイヤを待機ステーションに集めるためにタイヤを直立状態での回転を維持するものである。そのために本発明ではタイヤがサイドウォールを横向きに押された場合でも直立状態を維持できるようなジャイロ力を発生させる。この特性を利用することによって、タイヤを一定時間の間すなわち架橋処理直後の冷却処理の間、待機位置に維持することができ、あるいは回転する２本のシャフトによって入口と出口の間で構成される案内路に沿ってタイヤを自然に移動させることができる。
【００１８】
冷却操作での利点は、タイヤを回転させることによってタイヤを単にテーブル上に置いて行う場合に比べて冷却効率が大きく向上することの外に、冷却操作が極めて均一になる点にある。タイヤを回転させずにテーブル上に直立に配置した場合には、周方向が不均一になる危険性があり、タイヤをテーブル上に水平に配置するとタイヤの片面と反対面とで不均衡が生じる恐れがある。
最後に、上記のようにタイヤがシャフト２に沿って自然に移動するので、タイヤのトレッド上に衝撃（衝撃はほぼ放射方向の応力を発生させ、従ってタイヤに傷を残す危険がある）が加わることはない。従って、本発明は架橋処理に続いてタイヤに行う各種操作の間のバッファー領域を提供し、従って、極めて寸法の小さいタイヤ製造機械にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の取扱い装置の側面図。
【図２】 図１の装置の平面図。
【図３】 図１の矢印Ｆの方向から見た図。
【図４】 図２の領域Ａの拡大図。
【図５】 図１の矢印Ｇの方向から見た図。
【図６】 図２の領域Ｂの拡大図。
【符号の説明】
１ フレーム ２ シャフト
20 円錐台形支持面 40 ロッド
Ｔ タイヤ

Claims (6)

1. 下記a)〜c)：
   a) 地面に固定される基部を有し、水平方向を規定するフレーム(1) 、
   b) タイヤ(T)の外径よりも狭い間隔でフレーム(1)に回転自在に取付けられた互いにほぼ平行で、水平方向に対してほぼ平行な２本のシャフト(2) 、
   c) ２本のシャフトの少なくとも一方を回転させる回転駆動手段、
   で構成され、タイヤの回転軸線がシャフト(2)の軸線に対してほぼ平行になるようにシャフト(2)上にタイヤが配置された時に回転駆動手段が作動されてタイヤがジャイロスコープ力を受けて平衡状態に維持され、強制熱交換される、加硫タイヤのハンドリング装置において、
   各シャフト (2) が第 1 部分 (I) と第２部分 (II) とを有し、この第 1 部分 (I) は互いに対向して配置された２つの円錐台形支持面 (20) の組を少なくとも一組有し、両方のシャフト上で各支持面の組は互いに対面してタイヤを受ける溝を区画し、第２部分 (II) は第 1 部分 (I) の隣にあり、シャフト (2) の軸線が水平方向に対してわずかに傾斜している、ことを特徴とする装置。
2. シャフト (2) の軸線が水平方向に対して0.2 〜２°の角度を成す請求項１に記載の装置。
3. 第1部分(I)中に、フレームに連結された区画手段を有し、この区画手段はシャフト(2)上にタイヤを１個ずつを収容する少なくとも１つのセルを区画し、この区画手段は各セルの横側に設けられた少なくとも一本のロッド(40)から成り、各ロッド(40)はシャフト(2)に対してほぼ直角な面内にあり且つフレームに対してシャフト(2)と平行に移動可能である請求項１または２に記載の装置。
4. 上記２本のシャフト上に１本のタイヤを収容するセルを少なくとも２つ区画する区画手段と各区画手段を同時に移動させる移動手段とを有し、各シャフト(2)はＶ字を構成するように互いに対向して配置された２つの円錐台形支持面(20)の組を少なくとも一組有し、各シャフト (2) の円錐台形支持面 (20) の組は各セルのほぼ中央にタイヤを受ける溝を区画するように互いに対面して配置されている請求項１に記載の装置。
5. 上記区画手段が各セルの横側に設けられた少なくとも一本のロッド(40)から成り、各ロッド(40)はシャフト(2)に対してほぼ直角な面内にあり且つフレームに対してシャフト(2)と平行に移動可能であり且つ上記の移動手段として機能し、全てのロッド(40) が下記の運動（a）および（b)：
   （a） シャフト(2)に平行な第１の運動
   （b） シャフト(2)への接近運動またはシャフトからの離反運動
   を組み合わせて用いることによって一緒に移動できるようになっている請求項４に記載の装置。
6. 下記段階（a）〜（c）から成ることを特徴とするタイヤ冷却方法：
   （a） タイヤ(T)の外径よりも狭い間隔で配置された互いにほぼ平行な２本の回転シャフトを用い、シャフトの軸線を重力方向に対してほぼ直角に配置し、各シャフトは第 1 部分 (I) と第２部分 (II) とを有し、この第 1 部分 (I) は互いに対向して配置された２つの円錐台形支持面の組を少なくとも一組有し、両方のシャフト上で各支持面の組は互いに対面してタイヤを受ける溝を区画し、第２部分 (II) は第 1 部分 (I) の隣にあり、シャフトの軸線を水平方向に対してわずかに傾斜させ、
   （b） ２本のシャフトの少なくとも一方を回転させ、
   （c） 加硫温度に近い温度の少なくとも１本のタイヤをタイヤの回転軸線がシャフトの軸線にほぼ平行になるようにシャフト上に設置し、タイヤを回転させ且つタイヤを平衡状態に維持するのに十分なジャイロ効果を生じさせるようにシャフトを回転させ、強制対流による熱交換を行わせる。

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