JPH09131731A - タイヤ加硫プレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下一対の金型と、上金型を垂直方向に開閉
する開閉機構と、上下金型を締め付ける締付機構とを備
えた省エネ型のタイヤ加硫プレスを提供する。 【解決手段】 上下一対の金型と、上金型を垂直方向に
開閉する開閉機構と、上下金型を締め付ける締付機構と
を備えたタイヤ加硫プレスにおいて、前記金型の開放時
に本来かかる可動部重量相当の重力よりも大きい重力に
相当する上向きの力量を有する重力バランス用手段を前
記開閉機構に設け、上金型開閉機構のの上昇・下降速度
を早めた場合でも、そのロッドを駆動させるための動力
を特に増加させる必要はないので、消費電力の増加を抑
えつつドライサイクルタイムの短縮化を実現できるよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ加硫プレ
ス、特に、上下一対の金型と、上金型を垂直方向に開閉
する開閉機構と、上下金型を締め付ける締付機構とを備
えた省エネ型のタイヤ加硫プレスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上下一対の金型と、上金型を垂直方向に
開閉する開閉機構と、上下金型を締め付ける締付機構と
を備えてなるタイヤ加硫プレスの一例を図面に基づき説
明する。即ち、図５は、プレスフレームの上記中央から
直接金型を加圧するいわゆる直圧方式のタイヤ加硫プレ
スであり、この図において、プレスフレームのベースフ
レーム２に下金型取付部材４を介して固定された下金型
５と、上金型取付部材７に固定され、前記下金型５と一
対の金型を形成する上金型６と、プレスフレームのトッ
プフレーム１の中央に設けられた油圧シリンダ１３内に
挿通され、金型（５，６）に圧力を伝達するためのスク
イズロッド１２と、スクイズロッド１２の下側に取り付
けられ、かつ両側部にプレスフレームのサイドフレーム
３に沿って昇降するガイド装置２１ａ，２１ｂを有する
スライダ２０と、トップフレーム１を挟む方向（紙面貫
通方向の手前側と向こう側）に設けられた一対の金型開
閉用昇降シリンダ８とから基本的に構成されている。

【０００３】このように構成されたタイヤ加硫プレスに
おいては、加硫済タイヤの生産性を一層向上させるため
に、実際にタイヤの加硫反応を行っていない作業時間帯
（ドライサイクルタイム）をできる限り短縮し、その分
加硫時間帯を長くすることができるような改善策が求め
られている。この要請に対処するための一つの方策とし
ては、上記の加圧シリンダ１３や金型開閉用の昇降シリ
ンダ８をはじめ、図示されていないタイヤ中心機構，ロ
ーダ，アンローダの各動力を大きくして、それぞれの操
作の動きを早めることが挙げられる。この場合、直圧式
のタイヤ加硫プレスにおいては、昇降シリンダ８を作動
させる油量は大きいが、これ以外の上記加圧シリンダ１
３，タイヤ中心機構用シリンダ，ローダ用シリンダ，ア
ンローダ用シリンダ等を作動させる油量はわずかであ
り、これらに要する動力はもともと小さいため、それら
の動力を多少上げても電力消費量として特に大きな問題
となるほどのことはない。なお、加圧シリンダ１３は通
常、空油圧ブースターを用いて高圧が作用するようには
なっているが、ストロークは１０ｍｍ以内であり、油量
は少ない。

【０００４】

【発明を解決しようとする課題】しかし、昇降シリンダ
８の動力を上げる場合は、大きな問題が生じる。即ち、
グリーンタイヤの加硫が終了して金型（５，６）を引き
離すには昇降シリンダ８を駆動してピストンロッド９を
上昇させるが、このとき上金型６や上金型取付部材７の
重量以外にこれらの重量の２倍以上の剥離力（下金型５
及び金型内に密着している加硫済タイヤから上金型６を
引き離す力）を要するため力量が大きくなるだけではな
く、昇降ストロークが長いため膨大な油量が必要にな
り、昇降シリンダ８の大型化は勢い電力消費量の大幅な
増加につながる。また、次回の加硫作業のために新たな
グリーンタイヤを下金型５に装填し、昇降シリンダ８で
上金型６を下ろして下金型５に密着させた後、加圧シリ
ンダ１３で金型（５，６）を加圧する訳であるが、上金
型６の下降時にスピードが出すぎていわゆるオーバーラ
ンすることがないように昇降シリンダ８にブレーキをか
けつつ下降させている。従って、このブレーキ力の発生
のために要する電力も無視できない。

【０００５】ところで、一台のタイヤ加硫プレスでみて
も、一連の加硫作業が何回も繰り返されるため、昇降シ
リンダ８により上金型６を上昇させたり、ブレーキをか
けつつ下降させる際に消費される電力は、その上昇・下
降のスピードを早くすればするほどより大出力の油圧モ
ータを駆動しなければならなくなって、大幅に増加す
る。また、一般にタイヤ製造工場では、多数の加硫プレ
スが設置されるため、工場全体としての消費電力は莫大
なものとなり、生産コストを上昇させる大きな要因の一
つとなっている。さらに、昇降シリンダ８で上金型６を
下降させる場合、円板状の上金型６の中央両側の２点を
支持しながら下ろす状態となる。このため、下金型５に
対する上金型６の平行度を正確に保ちつつ下降させるこ
とは困難であり、不良タイヤ製品を発生させるおそれが
あるという問題もあった。

【０００６】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点を一挙に解消すべくなされたものであり、本発明
のうち請求項１記載の発明は、消費電力の増加を抑えつ
つドライサイクルタイムの短縮化を実現し、生産性の向
上及び生産コストの低減化を図ることができるような省
エネ型のタイヤ加硫プレスを提供することを目的とす
る。また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明
の目的に加えて、簡単な機構で操作性の良いタイヤ加硫
プレスを提供することを目的とする。さらに、請求項３
記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の目的に加え
て、ランニングコストを節約できる経済的なタイヤ加硫
プレスを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明のタイヤ加硫プレスは、上下一
対の金型と、上金型を垂直方向に開閉する開閉手段と、
上下金型を締め付ける締付手段とを備えたタイヤ加硫プ
レスにおいて、前記金型の開放時に本来かかる可動部重
量相当の重力よりも大きい重力に相当する上向きの力量
を有する重力バランス用手段を前記開閉手段に設けた点
に特徴を有している。

【０００８】ところで、タイヤ加硫の場合、加硫終了後
の金型引き離しの際には特に留意すべき事項がある。即
ち、昇降シリンダ８のピストンロッド９を引き上げると
きには、前述したように（上金型等の重量Ｗ＋２Ｗ以上
の剥離力Ｐ）以上の力量が必要となる。この場合、ま
ず、重量Ｗ相当の上向きの力量を予めスライダに負荷さ
せておき、加硫終了後に金型を引き離すときは、その重
量Ｗに相当する力量分だけ軽くなり、剥離力Ｐの力量を
与えればよい。しかし、これでは、一般に行なわれてい
る重量バランス方式による動力軽減手段の考え方を単に
応用したにすぎず、その軽減度では、タイヤ加硫プレス
にとっての消費電力を抑えようとする目的の達成には十
分ではない。なぜなら、重量Ｗよりはるかに大きい剥離
力Ｐに打ち勝とうとする力を軽減できなければ初期の狙
い（顕著な動力軽減）は達成できないからである。

【０００９】そこで、本発明者は、重量Ｗよりも大きい
重力に相当する上向きの力量（Ｗ＋α）をスライダに負
荷させておけば、加硫終了後に金型を引き離すときに本
来の剥離力に打ち勝つ力量Ｐよりも少ない（Ｐ−α）だ
けの力量で引き上げればよいので、昇降シリンダ８の駆
動出力をかなり軽減できることに着目した。一方、昇降
シリンダ８を下降させるときは、既に（Ｗ＋α）−Ｗ、
即ちαだけ上向き力が負荷しているため、これに打ち勝
つだけの力量、即ちαをわずかに超えるだけの少ない力
量で下降させることができるので、上昇時を基準として
設定された駆動出力内に収まり、駆動力に何ら問題は生
じない。そこで、このような事情を考慮して、本発明の
タイヤ加硫プレスとして、「金型の開放時に本来かかる
重力よりも大きい重力に相当する上向きの力量を有する
重力バランス用手段を金型開閉機構に設ける」という特
有の構成を採用し得たものである。好ましい重力バラン
ス用手段の力量としては、重量Ｗ＋（剥離力Ｐ／２）程
度にすると昇降手段の力量が最小化される。

【００１０】このようなタイヤ加硫プレスを構成するこ
とにより、昇降シリンダの上昇・下降速度を早めた場合
でも、駆動のための動力をそれほど増加させる必要はな
いので、消費電力の増加を抑えつつドライサイクルタイ
ムの短縮化を実現し、生産性の向上及び生産コストの低
減化を図ることができる。なお、金型開閉用の昇降手段
としては圧力シリンダが汎用されるが、ボールスクリュ
ー等の機械的なネジ込み方式のものを採用した加硫プレ
スであってもよい。この機械的な昇降手段の場合は、電
動モータの容量を小さくすることができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明のタイヤ加硫プ
レスは、前記重量バランス用手段として空気圧シリンダ
を採用した点に特徴を有する。これにより、請求項１記
載の発明の効果を、簡単な機構で操作性の良いタイヤ加
硫プレスで実現することが可能となる。さらに、請求項
３記載の発明のタイヤ加硫プレスは、前記空気圧シリン
ダの圧力源として、エアリザーバから供給される圧縮空
気を使用する構造にした点に特徴がある。これにより、
請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、ランニング
コストを節約できる経済的なタイヤ加硫プレスの提供が
可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。図１は、本発明のタイヤ加硫プレ
スを示す概略説明図であり、図２は、図１のイ−イ矢視
断面拡大模式図である。なお、図５に示す従来のタイヤ
加硫プレスと同一の構成部分については、同一の符号を
付して重複説明を省略する。図１及び図２に示すタイヤ
加硫プレスで特徴的な構成は、昇降シリンダ８のピスト
ンロッド９に作用する重力をバランスさせる重力バラン
ス用手段としてのエアシリンダ３０ａ，３０ｂを、トッ
プフレーム１のスクイズロッド１２を軸中心とする対称
的な位置に取り付ける一方、スライダ２０の上面に、ス
ライダ２０の軸を中心として対称的にそのピストンロッ
ド３１ａ，３１ｂの各先端部３２ａ，３２ｂを、スライ
ダ２０のスクイズロッド１２の軸中心とする対称的な位
置に取り付けた点にある。

【００１３】このように構成されたタイヤ加硫プレスに
おいて、加硫開始前にエアシリンダ３０ａ，３０ｂに予
めそのシリンダ内が所定の圧力値に達するまで圧縮空気
を送り、スライダ２０を所定の高さだけ引き上げ、昇降
シリンダ８のピストンロッド９に、金型の開放時に本来
かかる重力よりも大きい重力に相当する上向きの力量を
与えておく。そして、下金型５にグリーンタイヤを装填
した後、昇降シリンダ８を駆動し、ピストンロッド９，
上金型取付部材７を介して上金型６を下金型５に密着さ
せることにより、グリーンタイヤの装填作業が完了す
る。この場合、昇降シリンダ８の駆動で上金型６を押し
下げる際、従来では、オーバーランしないように同時に
上向きにブレーキをかけていたが、本実施形態に係る図
示の加硫プレスでは、上金型６の下降につれてスライダ
２０，ピストンロッド３１ａ，３１ｂを介してエアシリ
ンダ３０ａ，３０ｂ内の空気圧が増加する。即ち、上金
型６が下降するほど、徐々に上向きの力（ブレーキ力）
が上金型６に作用するようになっている。

【００１４】このように、加硫開始前において、前述し
たように既に昇降シリンダ８のピストンロッド９には、
重力バランス用手段の働きにより本来の下向きの重量Ｗ
よりも少し多めの重量（Ｗ＋α）に相当する上向きの力
が作用しているので、上金型６をたとえ早く押し下げる
場合であっても、その少し多めの重量に相当する力量分
（α分）だけで昇降シリンダ８を駆動させればよい。従
って、昇降シリンダ８を駆動させる油圧ユニットモータ
の電力消費量も従来に比べて特に増加させるものではな
い。従って、消費電力の増加を抑えつつドライサイクル
タイムの短縮化を実現し、生産性の向上及び生産コスト
の低減化を図ることが可能となる。また、スライダ２０
はバランスシリンダ３０ａ，３０ｂのピストンロッド３
１ａ，３１ｂによって上向きに引っ張られている状態に
あるため、ロッド３１ａ，３１ｂの先端部３２ａ，３２
ｂとスライダ２０との連結部をみれば、その断面拡大図
を示す図３で明らかなように、ロッドの先端に取り付け
られた突当て部材３３ａ，３３ｂの裏面（図では上面）
とスライダ２０の上面に取り付けられた押さえ部材２１
ａ，２１ｂの天井下面とが完全に密着する。従って、円
板状の上金型６が下降する際は、対角線上の４点支持が
保たれる状態となるため、下金型５に対する上金型６の
平行度を正確に保ちつつ上金型６を早く押し下げること
ができ、不良タイヤ製品を発生させることはない。

【００１５】さて、加硫が終了し、金型（５，６）を引
き離すには、昇降シリンダ８を駆動してピストンロッド
９を上昇させるが、前述したように既に昇降シリンダ８
のピストンロッド９には、重力バランス用手段の働きに
より本来の下向きの重量Ｗよりも少し多めの重量（Ｗ＋
α）に相当する上向きの力が作用しているので、（剥離
力Ｐ−そのα分）で昇降シリンダ８を駆動させればよ
い。従って、金型（５，６）の引き離しを早めるべくピ
ストンロッド９を早く引き上げる場合であっても、昇降
シリンダ８の駆動出力を従来よりも特に大きくする必要
はなく、油圧モータの電力消費量も従来に比べて特に増
加するものではない。従って、消費電力の増加を抑えつ
つドライサイクルタイムの短縮化を実現し、生産性の向
上及び生産コストの低減化を図ることが可能となる。

【００１６】なお、図１〜図３に示す実施形態では、昇
降シリンダ８のピストンロッド９に作用する重力をバラ
ンスさせる重力バランス用手段としてエアシリンダ３０
ａ，３０ｂを採用したのは、簡単な機構で操作性の良い
タイヤ加硫プレスを提供するためであるが、これに限定
されるものではなく、バネバランスやカウンターウェイ
ト等を利用したものでもよく、要は上金型６を垂直方向
に開閉する開閉機構の上昇時に事前の引き上げ力を付与
できると共に、その開閉機構の下降時にブレーキ力を付
与できるような構造のものであれば採用可能である。

【００１７】また、エアシリンダ３０ａ，３０ｂの圧力
源である圧縮空気の供給に際しては、別途エアリザーバ
を設置し、リザーバタンクと接続して一定の空気圧に調
節し設定しておけば、ランニングコストを節約すること
ができ、経済的である。即ち、具体的には図４に示すよ
うに、各エアシリンダ３０ａ，３０ｂを、エアリザーバ
４０のリザーバタンク４１と配管３３ａ，３３ｂで接続
しておく。さらに、リザーバタンク４１には、安全弁４
２はドレン弁４３以外にも圧力ゲージ４４，チェック弁
４５，エアレギュレータ４６等の一群の制御器が取り付
け、これら制御器によってリザーバタンク４１の内部は
所定の圧力に保っておけばよい。なお、リザーバタンク
４１の容量としては、エアシリンダ３０ａ，３０ｂが適
度なブレーキ力を発揮しつつ降下できるように、エアシ
リンダ３０ａ，３０ｂの容量の５〜６倍程度に設定して
おくことが好ましい。設備費としてのイニシャルコスト
は必要となるが、一旦圧縮空気がリザーブされればタン
ク４１内の圧縮空気だけで本発明に係る重力バランス用
手段としての機能を有効に発揮させることができるの
で、加硫操作の度にコンプレッサーから圧縮空気を供給
する場合に比べれば、全体としてランニングコストの低
減につながり、経済的である。

【００１８】なお、垂直開閉式タイヤ加硫プレスの例と
して、締付手段に門型フレームと加圧シリンダとスクイ
ズロッドを採用するものを例示したが、ドームロック式
の締付手段やコラムロック式の締付手段を用いてもよ
い。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明のタイヤ加硫プレスは、上下一対の金型
と、上金型を垂直方向に開閉する開閉手段と、上下金型
を締め付ける締付手段とを備えたタイヤ加硫プレスにお
いて、前記金型の開放時に本来かかる重力よりも大きい
重力に相当する上向きの力量を有する重力バランス用手
段を前記開閉手段に設けたしたので、金型開閉手段の上
昇・下降速度を早めた場合でも、駆動のための動力を特
に増加させる必要はないので、消費電力の増加を抑えつ
つドライサイクルタイムの短縮化を実現し、生産性の向
上及び生産コストの低減化を図ることができる。

【００２０】また、請求項２記載の発明のタイヤ加硫プ
レスは、上記重量バランス用手段として空気圧シリンダ
を採用したので、請求項１記載の発明の効果を、簡単な
機構で操作性の良いタイヤ加硫プレスで実現することが
可能となった。さらに、請求項３記載の発明のタイヤ加
硫プレスは、その空気圧シリンダの圧力源として、エア
リザーバから供給される圧縮空気を使用する構造にした
ので、請求項１又は２記載の発明の効果に加えて、ラン
ニングコストを節約できる経済的なタイヤ加硫プレスの
提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤ加硫プレスを示す概略説明図で
ある。

【図２】図１のイ−イ矢視断面拡大模式図である。

【図３】重力バランス用のエアシリンダのピストンロッ
ド先端部とスライダとの連結部の断面を拡大して示した
図である。

【図４】本発明（請求項３記載の発明）のタイヤ加硫プ
レスの一実施形態を示す概略説明図である。

【図５】従来のタイヤ加硫プレスを示す概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１ トップフレーム ２ ベースフレーム ３ サイドフレーム ５ 下金型 ６ 上金型 ７ 上金型取付部材 ８ 金型開閉用昇降シリンダ ９ ピストンロッド １２ スクイズロッド ２０ スライダ ２１ａ，２１ｂ ガイド装置 ３０ａ，３０ｂ 重力バランス用エアシリンダ ３１ａ，３１ｂ ピストンロッド ３２ａ，３２ｂ ロッド先端部 ４０ エアリザーバ ４１ リザーバタンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｌ 30:00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下一対の金型と、上金型を垂直方向に
   開閉する開閉手段と、上下金型を締め付ける締付手段と
   を備えたタイヤ加硫プレスにおいて、前記金型の開放時
   に本来かかる可動部重量相当の重力よりも大きい重力に
   相当する上向きの力量を有する重力バランス用手段を前
   記開閉手段に設けたことを特徴とするタイヤ加硫プレ
   ス。
2. 【請求項２】 前記重量バランス用手段が空気圧シリン
   ダである請求項１記載のタイヤ加硫プレス。
3. 【請求項３】 前記空気圧シリンダの圧力源がエアリザ
   ーバから供給される圧縮空気であることを特徴とする請
   求項１記載のタイヤ加硫プレス。