JPH0524045A - タイヤ加硫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱効率に優れ、均一な加硫度により高品質の
タイヤを製造できる加硫装置を供する。 【構成】 内側に環状空間を形成する型１，２と同環状
空間内に張設されるブラダー３とにより生タイヤＴを挟
み加熱して加硫するタイヤ加硫装置において、前記ブラ
ダー３内にガスを循環させるファン７と、前記環状の型
の中心に配置され前記ガスを加熱するヒータ５と、同ヒ
ータ５に所定量の水を吹き付け蒸気を発生させる蒸気発
生手段21とを備えたことを特徴とするタイヤ加硫装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生タイヤを加硫する装
置に関する。

【０００２】

【従来技術】タイヤ加硫装置は、内側に環状空間を形成
するヒータ内蔵の型に生タイヤを嵌め込み、高温度のガ
スまたはスチームにより張設されたブラダーが生タイヤ
の内側に押圧され内外から加熱し、加硫がなされる。

【０００３】かかる加硫に際し、従来電気・ガス加硫方
式とスチーム・ガス加硫方式とがある。前者の例として
は特開昭63-22614号公報に記載された例等があり、同例
によると図２に図示するように、上下の型01，02の環状
空間に生タイヤＴが挟まれ、その内側にブラダー03が張
設され、内側から押圧するようになっている。

【０００４】型01，02内にはヒータ04が埋設され、生タ
イヤＴを外側から加熱するとともに、ブラダー03の内側
には比較的高い圧力の窒素ガスが供給され生タイヤＴを
内側から押圧かつ加熱し加硫を行う。環状の型01，02の
中心に加熱要素05が複数の流路を形成して配設され、そ
の下方にファン06が備えられ、これら加熱要素05、ファ
ン06はブラダー03の内側空間と連なる気密な空間内にあ
る。

【０００５】同空間内に供給された窒素ガスはファン06
により同空間内を循環し、途中加熱要素05により加熱さ
れてブラダー03内に送られる。ファン06により窒素ガス
は常に循環され、ブラダー03内で強制対流をつくり熱伝
達を均一化してブラダー03内の温度差をなくし生タイヤ
Ｔの加硫を均一に行うことができる。

【０００６】また後者のスチーム・ガス加硫方式は図３
に図示するように、上下の型010 ，011 とブラダー012
と挟まれて生タイヤＴが加硫される点同じであるが、ブ
ラダーの内部空間にヒータを有せず、別の場所に設けら
れたボイラーから高熱高圧のスチームがブラダー012 内
に供給されるようになっている。スチームの熱伝達率は
非常に高くブラダー012 に熱を伝え易く効率が良い。

【０００７】

【解決しようとする課題】しかるに前者の電気・ガス加
硫方式では、窒素ガスの熱伝達率が悪く、同温のスチー
ムを用いた加硫よりも20％以上の時間が余分にかかる。
ファン07により窒素ガスを循環し、ブラダー03内に強制
対流を作り熱伝達率を高めようとしているが、それでも
スチームと窒素ガスとでは10倍以上の熱伝達率の開きが
ある。

【０００８】すなわち電気・ガス加硫方式は、加硫の均
一性に優れるが、熱の伝導性が悪く効率が落ちる。

【０００９】一方後者のスチーム・ガス加硫方式におい
ては、ブラダーより送られてきた飽和スチームはブラダ
ー012 の内面に熱を奪われてドレン013 と化して、図３
に示すように環状のブラダー012 の底部に溜まる。スチ
ームの熱伝達率は非常に高いが、滞留したドレン013 は
熱伝達率は悪く、結局タイヤの下部の加熱温度が上部に
比べて低いという不均一な加硫が行われることになる。

【００１０】すなわちスチーム・ガス加硫方式は熱の伝
導性は良いが、加硫の均一性に欠ける。また高温スチー
ムをボイラーから加硫機まで送る過程で放熱がありエネ
ルギーの浪費がある。

【００１１】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は熱伝導性に優れるとともに均一
な加硫度を実現できるタイヤ加硫装置を供する点にあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は内側に環状空間を形成する型と
同環状空間内に張設されるブラダーとにより生タイヤを
挟み加熱して加硫するタイヤ加硫装置において、前記ブ
ラダー内にガスを循環させるファンと、前記環状の型の
中心に配置され前記ガスを加熱するヒータと、同ヒータ
に所定量の水を吹き付け蒸気を発生させる蒸気発生手段
とを備えたタイヤ加硫装置とした。

【００１３】熱伝達率の良いスチームをファンで循環し
て高い熱伝導性を保持するとともに、ブラダーで熱を奪
われてドレン化したものは型中心に配置されたヒータに
よって再び潜熱を得てブラダーに熱を与えることができ
ドレンの停滞を防止して加硫度の均一性を実現できる。
また型中心に配置されたヒータに水を吹き付けスチーム
化するので、スチームを送る過程での放熱による浪費が
ない。

【００１４】

【実 施 例】以下図１に図示した本発明の一実施例に
ついて説明する。上型１と下型２が合わされて内部に環
状空間を形成しており、その内周面に沿って生タイヤＴ
が嵌められ、生タイヤＴのさらに内周面にブラダー３が
張設されている。

【００１５】上型１は、中央部が閉塞されており、下型
２は中央部を開口して円筒状の側壁４が嵌合されて、ブ
ラダー３の内部と側壁４の内部が一体の内部空間をなし
て外界から遮断して気密が保たれている。この内部空間
は30リットルの容積がある。

【００１６】円筒側壁４の中心に上下に長尺のヒータ５
が配設され、同ヒータ５は下型２の中心高さ位置まで延
びている。このヒータ５と側壁４との間に円筒状のガイ
ド壁６が設けられている。

【００１７】ガイド壁６の下方にはファン７が配設さ
れ、同ファン７を駆動するモータ８がその下方に側壁４
に固定されて設けられている。なお上型１、下型２には
ヒータ９が埋設され、また上型１の生タイヤＴのビード
部近傍および環状空間の中心にそれぞれ温度センサ10，
11が配設されている。

【００１８】そして側壁４の一部に開口した円孔に排気
管20が接続され、同排気管20の内部にさらにノズル21が
貫装され、その先端はガイド壁６を貫通してノズル開口
をヒータ５に向けている。

【００１９】ノズル21に連なる配管22は、３ポート３位
置電磁切換弁30の出力ポートに接続され３ポート３位置
電磁切換弁30の一入力ポートは配管31を介して３ポート
２位置電磁切換弁32の出力ポートに接続されている。同
３ポート２位置電磁切換弁32の２入力ポートのうち一方
には0.5kg/cm² のシエーピング圧の窒素ガスが、他方に
は21kg/cm²の窒素ガスが入力されるようになっている。

【００２０】また排気管20は、並列に挿入された２ポー
ト２位置電磁切換弁33と21kg/cm²圧力の安全弁34とを介
して熱交換機35に接続され、回収されたスチームまたは
21kg／cm² 以上の圧力のスチームが熱交換機35から排出
される。

【００２１】熱交換機35には熱交換により約90°Ｃの予
熱を与えられる水が供給され、予熱を与えられた水は30
0cc のタンク36に貯溜され、タンク36から延出した配管
37は途中水量計38を介して前記３ポート３位置電磁切換
弁30の他方の入力ポートに接続され、３kg/cm²圧力で90
℃の水が供給できるようになっている。

【００２２】本実施例のタイヤ加硫装置は以上のような
構成をしている。側壁４の内部を含めたブラダーの内部
空間の総容積30リットルを、14kg/cm²の飽和スチームで
充満するには250cc の水が必要で、水量計38で計測して
３ポート３位置電磁切換弁30を自動制御し±１％の誤差
で水量を調節する。

【００２３】90℃の水 250ccを14kg/cm²圧力の飽和スチ
ームに蒸気化するには 143Kcalの熱量を必要とし、タイ
ヤの加硫でブラダー３を介してタイヤに受け渡す熱量は
200Kcal であるから、ヒータ５が受け持つ総熱量は約 3
50Kcalである。５KWの出力を持つヒータ５で 350Kcalの
熱量を得るには約５分間の加熱が必要である。

【００２４】シエーピングのときからヒータ５を加熱し
ても蒸気化するのに多くの熱をとられ、すべての水が蒸
気化するには、加硫が開始してから１分以上の時間が必
要とされる。したがって前のタイヤ加硫サイクル時、イ
ンナーガスが排出されるのと同時にヒーター加熱を開始
し、ヒータ５を所定温度に加熱してヒーターユニットに
熱を蓄えるようにする。

【００２５】そしてヒータ５が加熱した状態のところに
３ポート３位置電磁切換弁30の作動で90℃の水 250ccが
ノズル21より吹き付けられ、30秒以内に250 cc全ての水
を蒸気化することができる。

【００２６】そこで以下動作を順を追って説明する。前
のタイヤ加硫サイクル時からヒータ５は加熱が開始され
ており、この状態で３ポート３位置電磁切換弁30は水量
計38によって自動制御され、 250ccの水が±１％の誤差
で加熱されたヒータ５に吹き付けられスチームを内部室
間内で発生させ、次いで３ポート３位置電磁切換弁30が
切り換えられ、今度は21kg／cm² の窒素ガスが内部空間
に充填される。内圧21kg/cm²を越えるときは安全弁34が
作動する。

【００２７】その後ブラダー３内をファン７の駆動でス
チームが強制循環され、スチームは生タイヤＴに熱を奪
われてはヒータ５から熱を受け取り再び生タイヤＴに熱
を与える。このとき必要な熱量は 200Kcalで、５KW出力
のヒータ５は２分間で熱を補給できるが、中心機構の側
壁４からの放熱を考慮して５KWで５分間加熱してヒータ
５による加熱を停止し、以後はスチームの持っている熱
で一定温度 170℃を維持する。

【００２８】生タイヤＴに熱を奪れたスチームはヒータ
５により再度加熱されながら循環されるので、ブラダー
３の底部にドレンが停滞せず、生タイヤＴの内側の上下
の加熱温度に差を生じることがなく、加硫度を均一にす
ることができる。

【００２９】スチームをブラダー３内で攪拌し熱伝達率
を向上させており、従来の電気・ガス加硫方式の熱伝導
性の悪さによる加硫時間の延長を解消していることはも
とより、従来のスチーム・ガス加硫方式よりもさらに加
硫時間が５％程短縮した。

【００３０】加硫終了後２ポート２位置電磁切換弁33が
切換えられ170 °Ｃのスチームが回収され、回収された
スチームは熱交換機35において次に供給される250 ccの
水を30°Ｃから90°Ｃまで加熱する。このように回収さ
れたスチームを利用してこれから供給される水を予熱す
るので熱効率が良い。またスチームを外部から送ること
はしないので、送る作業での放熱はない。

【００３１】したがって使用するエネルギーは2.0KWHで
あり、従来の電気・ガス加硫方式の1.8KWHと比べて若干
多くなったが、スチーム・ガス加硫方式の2600Kcalすな
わち3.0KWHに比べるとエネルギーの消費は大幅に抑えら
れている。

【００３２】なお加硫機自身で蒸気化作業を行っている
のでボイラやスチーム配管などの設備を必要とせず設備
費を削減できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、ファンによりスチームをブラ
ダー内に循環させているので熱伝導性に優れ、タイヤに
熱を奪われたスチームは型中心に配置されたヒータで再
び熱を受け取って循環させられるので、ドレンがブラダ
ー底部に停滞することはなく加硫度を均一にしてタイヤ
の品質を向上させることができる。また加硫後のスチー
ムによって蒸気発生手段に供給される水を予熱すること
で、熱効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のタイヤ加硫装置の概略
説明図である。

【図２】従来の電気・ガス加硫方式の説明図である。

【図３】従来のスチーム・ガス加硫方式の説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｔ…生タイヤ、１…上型、２…下型、３…ブラダー、４
…側壁、５…ヒータ、６…ガイド壁、７…ファン、８，
９…モータ、10，11…温度センサ、20…排気管、21…ノ
ズル、22…配管、30…３ポート３位置電磁切換弁、31…
配管、32…３ポート２位置電磁切換弁、33…２ポート２
位置電磁切換弁、34…安全弁、35…熱交換機、36…タン
ク、37…配管、38…水量計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 敏朗 東京都武蔵村山市三ツ木989−８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側に環状空間を形成する型と同環状空
   間内に張設されるブラダーとにより生タイヤを挟み加熱
   して加硫するタイヤ加硫装置において、前記ブラダー内
   にガスを循環させるファンと、前記環状の型の中心に配
   置され前記ガスを加熱するヒータと、同ヒータに所定量
   の水を吹き付け蒸気を発生させる蒸気発生手段とを備え
   たことを特徴とするタイヤ加硫装置。
2. 【請求項２】 生タイヤのシェーピング時の所定圧力の
   不活性ガスおよび加硫時の所定圧力の不活性ガスを前記
   ブラダー内に充填させるガス充填手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載のタイヤ加硫装置。
3. 【請求項３】 前記ブラダーに熱を与え終えたスチーム
   をもって前記蒸気発生手段の水を予め加熱する熱交換手
   段を備えたことを特徴とする前記請求項１または２記載
   のタイヤ加硫装置。