JP5871870B2 - タイヤ加硫機およびドレン除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラダー内部に加熱・加圧媒体を供給することにより、ブラダーを生タイヤの内面全体に密着させて加硫を行うタイヤ加硫機および前記タイヤ加硫機に設けられるドレン除去装置に関する。

空気入りタイヤの製造に際しては、成形された生タイヤを加硫金型内に配置した後、生タイヤの内腔部に配置されたブラダーの内部にスチームやＮ_２ガス（不活性ガス）等の加熱・加圧媒体を供給して、加熱・加圧することにより加硫することが行われている。

このとき、ブラダー内や各配管内でスチームが結露してドレンが生じることがある。このようなドレンがブラダー内に存在すると、タイヤ加硫機内に温度バラツキを生じさせ、加硫時間の長期化を招くため、生産性の低下を招く恐れがある。また、ブラダーの下流には、加熱・加圧媒体を排気するバキューム装置が設けられているが、排気時にドレンが進入すると、バキューム装置の故障や破損の原因になる。

そこで、発生したドレンを外部に排出、除去する技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１３−４３４３６号公報

しかしながら、上記した従来の技術は、生産性の向上やバキューム装置の保護という観点からは、未だ充分とは言えず、さらなる技術の改善が求められている。

そこで、本発明は、従来に比べて、発生したドレンを外部に、より適切に排出、除去して、生産性のさらなる向上やバキューム装置の適切な保護を図ることができるタイヤ加硫機および前記タイヤ加硫機に設けられるドレン除去装置を提供することを課題とする。

以下に本発明に関連する各技術および本発明を説明する。
本発明に関連する第１の技術は、
金型とブラダーとを備え、前記ブラダーの内部に加熱・加圧媒体を供給することにより、前記ブラダーをタイヤの内面全体に密着させて加硫を行うタイヤ加硫機であって、
前記ブラダーの内部に前記加熱・加圧媒体を供給する供給管と、
前記ブラダーの内部から前記加熱・加圧媒体を排出する排出管と、
前記供給管および／又は前記排出管と前記ブラダーとの間に設けられて、前記加熱・加圧媒体に含まれるドレンを前記加熱・加圧媒体から分離するドレン除去装置とを備えており、
前記ドレン除去装置は、
前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
前記タンク内に配置されて、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
を有しており、
前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成されている
ことを特徴とするタイヤ加硫機である。

本発明に関連する第２の技術は、
前記ドレン除去装置が、前記加熱・加圧媒体から分離されたドレンを、前記タンク内から除去するドレントラップを備えていることを特徴とする第１の技術に記載のタイヤ加硫機である。

本発明に関連する第３の技術は、
前記ドレン除去装置が、前記供給管における前記ブラダーの直前、若しくは、前記排出管における前記ブラダーの直後に設けられていることを特徴とする第１の技術または第２の技術に記載のタイヤ加硫機である。

本発明に関連する第４の技術は、
前記ドレン除去装置が、前記供給管と前記排出管を兼ねる１本の配管に設けられていることを特徴とする第１の技術ないし第３の技術のいずれか１つに記載のタイヤ加硫機である。

本発明に関連する第５の技術は、
第１の技術ないし第４の技術のいずれか１つに記載のタイヤ加硫機に設けられているドレン除去装置であって、
前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
前記タンク内に配置されており、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
を有しており、
前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成されている
ことを特徴とするドレン除去装置である。

本発明は上記の各技術に基いてなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
金型とブラダーとを備え、前記ブラダーの内部に加熱・加圧媒体を供給することにより、前記ブラダーをタイヤの内面全体に密着させて加硫を行うタイヤ加硫機であって、
前記ブラダーの内部に前記加熱・加圧媒体を供給する供給管と前記ブラダーの内部から前記加熱・加圧媒体を排出する排出管とを兼ねる１本の配管と、
前記１本の配管と前記ブラダーとの間に設けられて、前記加熱・加圧媒体に含まれるドレンを前記加熱・加圧媒体から分離するドレン除去装置とを備えており、
前記ドレン除去装置は、
前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
前記タンク内に配置されて、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
を有しており、
前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成され、
前記ドレン除去装置が、前記１本の配管の前記ブラダーの直前に設けられている
ことを特徴とするタイヤ加硫機である。

また、請求項２に記載の発明は、
前記ドレン除去装置が、前記加熱・加圧媒体から分離されたドレンを、前記タンク内から除去するドレントラップを備えていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫機である。

また、請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫機に設けられているドレン除去装置であって、
前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
前記タンク内に配置されており、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
を有しており、
前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成されている
ことを特徴とするドレン除去装置である。

本発明によれば、従来に比べて、発生したドレンを外部に、より適切に排出、除去して、生産性のさらなる向上やバキューム装置の適切な保護を図ることができるタイヤ加硫機および前記タイヤ加硫機に設けられるドレン除去装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫機の構成を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態に係るドレン除去装置を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るタイヤ加硫機のドレン除去装置におけるドレン除去を説明する模式図である。 実施例および従来例のタイヤ加硫機における加硫量を示す図である。

以下、実施の形態に基づき、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。

１．タイヤ加硫機
図１は本実施の形態に係るタイヤ加硫機の構成を模式的に示す図である。

図１に示すように、本実施の形態に係るタイヤ加硫機は、従来のタイヤ加硫機と同様に、金型１とブラダー２とを備えており、ブラダー２の内部に加熱・加圧媒体を供給することにより、ブラダー２をタイヤの内面全体に密着させて加硫を行う。

そして、このタイヤ加硫機は、ブラダー２内部に加熱・加圧媒体を供給する供給管３と、ブラダー２内部から加熱・加圧媒体を排出する排出管４とを備えている。

供給管３の供給元の始端部には、高温、高圧のスチームを供給するスチーム供給用管１５と、Ｎ_２ガスをブラダー２に供給するガス供給用管１６が設けられている。このスチーム供給用管１５およびガス供給用管１６には、それぞれバルブ６が取り付けられており、各バルブ６の先には、タイヤ加硫機から離れて設置されたボイラーやガスボンベ（図示せず）が繋がれている。

一方、排出管４の排出先の終端部には、ガス回収用配管１０、バキューム装置（図示省略）に接続されるバキューム用配管１２およびブロー用配管１３が設けられている。これらのガス回収用配管１０、バキューム用配管１２およびブロー用配管１３には、それぞれバルブ６が取り付けられている。

２．ドレン除去装置
そして、本実施の形態に係るタイヤ加硫機は、ブラダー２と供給管３との間に設けられて、加熱・加圧媒体に含まれるドレンを加熱・加圧媒体から分離するドレン除去装置Ａを備えている点で従来のタイヤ加硫機と異なる。

図２は、本実施の形態に係るドレン除去装置（「セパレータ」と称する場合もある）Ａを示す断面図である。図２に示すように、ドレン除去装置Ａは、加熱・加圧媒体の流入口Ａ１と流出口Ａ２とを有するタンクＡ３と、タンクＡ３内に配置されて、流入口Ａ１と流出口Ａ２の間に介在する邪魔板Ａ４とを有している。

具体的には、流入口Ａ１および流出口Ａ２は、タンクＡ３の上部において、対向するようにして設けられており、対向する流入口Ａ１と流出口Ａ２との間に介在するように邪魔板Ａ４がタンクＡ３の天板から中間部まで垂設されている。

なお、図２中のタンクＡ３の下部には、分離されたドレンを溜めておくドレン貯留部Ａ５が示されており、ドレン貯留部Ａ５には分離されたドレンをタンクＡ３内から除去するドレントラップＡ６が取り付けられている。

上記の構成のドレン除去装置Ａは、流入口Ａ１から流入する加熱・加圧媒体を邪魔板Ａ４に衝突させることにより、加熱・加圧媒体からドレンを分離して除去する。

図３は、本実施の形態に係るタイヤ加硫機のドレン除去装置におけるドレン除去を説明する模式図である。図３に示すように、流入口から流入した加熱・加圧媒体は、タンクＡ３内に設けられた邪魔板Ａ４に衝突することによってドレン５がタンクＡ３内の下方に強制的に分離される。ドレン５が分離された加熱・加圧媒体は、邪魔板Ａ４の下を潜って流出口から供給管に戻された後にブラダーに供給される。一方、分離されたドレン５は、落下してタンクＡ３下部のドレン貯留部Ａ５（図２参照）に溜められる。

なお、図３に示すように、ドレン貯留部に取り付けられたドレントラップＡ６は、ドレントラップ管Ａ６１、ピストン弁Ａ６２、ストレーナーＡ６３およびトラップ弁Ａ６４から構成されており、ピストン弁Ａ６２とトラップ弁Ａ６４が開くことにより、ドレン貯留部Ａ５に溜められたドレンが外部に排出される。

以上のように、本実施の形態によれば、加熱・加圧媒体を邪魔板に衝突させることによってドレンを分離するドレン除去装置が加熱・加圧媒体の供給管とブラダーとの間に設けられているため、加熱・加圧媒体がドレンを含んだままブラダー内に供給されることが適切に防止され、ブラダー内の温度低下や上下の温度差等を十分に抑制することができる。この結果、タイヤ加硫機内の温度を安定化させて加硫時間を短くすることができるため、生産性を向上させると共に、供給エネルギー量を減らして生産コストを低減させることができる。

また、従来では、配管温度の低下を抑制してドレンの発生を防止するために、加熱された加熱・加圧媒体が循環されるような配管経路を設計するという方法を採用することがあったが、設備の大型化や複雑化、設備コストの上昇の原因となっていた。これに対して、本実施の形態では、ブラダーへの供給管に邪魔板を設けたタンクを設けるという簡単な構造であるため、設備の大型化や複雑化、設備コストの上昇を抑制しながらも、ドレンがブラダー内に侵入することを適切に防止し、タイヤ加硫機内の温度を安定化させることができる。

また、加熱・加圧媒体から分離したドレンをタンク内に溜めることにより、加熱・加圧媒体から発生するドレンの量を容易に測定することができるため、測定されたドレン量に基づいて適確に配管経路を改良することができ、設備投資の費用低減を図ることができる。また、ドレン除去装置がドレントラップを備えていることにより、加熱・加圧媒体から分離されたドレンをタンク内から容易に除去、測定することができる。

なお、上記の実施の形態では、ドレン除去装置が供給管側に設けられていたが、ドレン除去装置は、ブラダー内部から加熱・加圧媒体を排出する排出管側に設けられていてもよい。また、ドレン除去装置は、供給管側、排出管側の双方に設けられていてもよい。

排出管側にドレン除去装置が設けられた場合、図３の黒塗りの矢印で示すように、ブラダーから排出された加熱・加圧媒体からドレン５を除去することにより、ドレン５を含んだ加熱・加圧媒体がバキューム装置内に進入することが適切に防止されて、バキューム装置の故障や破損を抑制して保護することができる。

また、１本の配管が、ブラダーへの加熱・加圧媒体の供給と排出を兼ねている場合、この配管にドレン除去装置Ａを設けてもよい。この場合、１つのドレン除去装置Ａを設けるのみで、加硫温度の安定化による生産性の向上とバキューム装置の保護の両方を適切に行うことができる。

また、ドレン除去装置は、供給管におけるブラダーの直前、若しくは、排出管におけるブラダーの直後に設けられていることが好ましい。これにより、ドレン除去装置とブラダーとの間の配管の長さが最短になり、ブラダーに進入するドレンやブラダーから排出されるドレンを効率よく除去することができる。

また、ドレンの発生状況は、タイヤ加硫機の構成や配管のレイアウトなどにより異なるが、上記のようにドレン除去装置をブラダーに可能な限り接近させることにより、機種やレイアウトが変わっても、ドレンがブラダー内に侵入することが適切に防止され、ブラダーの温度低下や温度分布の変動を抑制することができる。

１．実施例および比較例
図１に示すように、供給管にドレン除去装置が設けられたタイヤ加硫機を用いて生タイヤの加硫を行い、加硫中のブラダーの温度を測定した（実施例）。また、比較例として、ドレン除去装置が設けられていない従来のタイヤ加硫機における加硫中のブラダーの温度を合わせて測定した。実施例の結果を図４（ａ）に、比較例の結果を図４（ｂ）に示す。

２．評価結果
図４より、比較例では、ブラダー温度を１５０℃まで昇温させるまでの時間が２５分を超えたのに対して、実施例では、ブラダー温度の上昇速度が速く、１５０℃まで昇温させるまでの時間が２５分を下回った。

即ち、タイヤ加硫機のブラダーにドレン除去装置を設けることにより、ブラダー内の温度上昇が速くなるため、加硫量を従来よりも早期に増加させて、加硫時間を短縮できることが確認された。

以上、実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一及び均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１ 金型
２ ブラダー
３ 供給管
４ 排出管
５ ドレン
６ バルブ
１０ ガス回収用配管
１２ バキューム用配管
１３ ブロー用配管
１５ スチーム供給用管
１６ ガス供給用管
Ａ ドレン除去装置
Ａ１ 流入口
Ａ２ 流出口
Ａ３ タンク
Ａ４ 邪魔板
Ａ５ ドレン貯留部
Ａ６ ドレントラップ
Ａ６１ ドレントラップ管
Ａ６２ ピストン弁
Ａ６３ ストレーナー
Ａ６４ トラップ弁

Claims (3)

1. 金型とブラダーとを備え、前記ブラダーの内部に加熱・加圧媒体を供給することにより、前記ブラダーをタイヤの内面全体に密着させて加硫を行うタイヤ加硫機であって、
   前記ブラダーの内部に前記加熱・加圧媒体を供給する供給管と前記ブラダーの内部から前記加熱・加圧媒体を排出する排出管とを兼ねる１本の配管と、
   前記１本の配管と前記ブラダーとの間に設けられて、前記加熱・加圧媒体に含まれるドレンを前記加熱・加圧媒体から分離するドレン除去装置とを備えており、
   前記ドレン除去装置は、
   前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
   前記タンク内に配置されて、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
   を有しており、
   前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成され、
   前記ドレン除去装置が、前記１本の配管の前記ブラダーの直前に設けられている
   ことを特徴とするタイヤ加硫機。
2. 前記ドレン除去装置が、前記加熱・加圧媒体から分離されたドレンを、前記タンク内から除去するドレントラップを備えていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫機。
3. 請求項１または請求項２に記載のタイヤ加硫機に設けられているドレン除去装置であって、
   前記加熱・加圧媒体の流入口と流出口とを有するタンクと、
   前記タンク内に配置されており、前記流入口と前記流出口の間に介在する邪魔板と
   を有しており、
   前記流入口から流入する前記加熱・加圧媒体を前記邪魔板に衝突させることにより、前記加熱・加圧媒体から前記ドレンを分離させるように構成されている
   ことを特徴とするドレン除去装置。

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