201026473 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於容器用模具交換裝置，用以交換安裝於成 形輪胎時使用之容器之胎面模具。 、本申請案主張2008年11月5曰提交之曰本專利申請第 . 2008-284127號之優先權’此處援用其内容。 【先前技術】 先前’作為輪胎硫化成型之輪胎硫化裝置所使用之模 ❿ 具，已知有各種構造者。作為其一例，有將包含以從上下 夾住輪胎之方式將輪胎兩侧之側壁成型之上下之側壁模 具’與複數配置於輪胎外周，將輪胎胎面成型之胎面模具 而構成之模具’設置於硫化裝置用之容器中者。該硫化裝 置用容器，具有大致圓柱形狀，且具備：具有圓板形狀且 固定有上側壁模具以形成圓柱上面之頂板；具有圓板形狀 且固疋有下侧壁模具以形成圓柱下面之下板；具有大致圓 筒形狀以形成圓柱侧面之外罩；配置於外罩内側且與複數 • 個胎面模具之各者對應而安裝之複數之組合模❶再者，複 數之組合模配置於外罩内側，具有大致圓筒形狀。在以該 • 複數之組合模所形成之圓筒之外徑係於容器軸線方向朝下 逐漸擴徑。另，外罩之内徑係於容器轴線方向朝下逐漸擴 ' 徑。 成型輪胎時，首先於上下側壁模具間配置未加工輪胎。 然後藉由配置在組合模之外側之外罩於容器之軸線方向向 下移動，使組合模及胎面模具向徑向内方移動。藉此，使 144367.doc 201026473 該等上下側壁模具與胎面模具一體化。在該狀態下藉由從 輪胎内側加壓並加熱到硫化溫度而將輪胎成型。 如此之模具，例如必須對應於輪胎型式等進行模具之交 換，已揭示有為有效率且安全地自硫化裝置用之容器交換 模具之技術。（例如，參照日本專利第3814163號公報）。 從硫化裝置卸除之容器之胎面模具之交換作業，利用人 工作業之情況較多。 圖6係說明從容器卸除胎面模具之先前步驟之一例之 圖。 首先，將已從硫化裝置卸除之容器1〇〇之外罩部117上安 裝之懸吊螺栓C3上所掛之金屬線^以吊車C1吊起，而將 下側壁模具118及下板119與容器100分離。圖6(A)係顯示 與容器100分離狀態之下側壁模具及下板。 接著，如圖6(B)所示，將由吊車C1懸吊之已將下侧壁模 具118及下板119分離的狀態之容器1〇〇置於架台幻上然 後’ 開將側壁模具113安裝於頂板112之安裝螺栓ii2A， 將上側壁模具113從頂板112分離。 再者’如圖6(B)所示’以複數之組合模115形成之圓筒 之外位係於谷器1〇〇之轴線方向朝下逐漸擴徑，外罩117之 内徑係於軸線方向朝下逐漸擴徑。如此，組合模115之外 役與外罩11 7之内徑形成為互相一致’於該等之間設有導 件 116。 其次，如圖6之（C)所示，將已卸除上側壁模具113之狀 態之容器100配置於另一架台Y2上。然後，作業者進入胎 144367.doc 201026473 面模具m之内方並支推絲面模具114，在其狀態下鬆開 安裝螺栓114A，從組合模115上卸除胎面模具丨丨々。 如上，從硫化裝置卸除之容器中之胎面模具之交換作 業，需要數名作業者’ b須在炎熱環境下以人員支持重 物之胎面模具之困難作業。 若欲消除在炎熱環境下之困難作業，可考慮待胳面模具 冷卻成常溫後再進行胎面模具交換作業。❻，若考慮冷卻
時間因素而欲使胎面模具交換作業有效地進展，則必鮮 備多數容II ’因此設備投資費用增加，^需要廣闊的空間 放置冷卻中之容器，再者，更有作業效率降低之問題。 另，將容器安裝於硫化裝置時，必須使已冷卻之容器再次 升溫。 因此’容易且有效率地進行容器中之胎面模具交換作業 之技術，乃為人所企盼。 本發明係考慮到如此情況而完成者，，其目的在於提供一 種容器用模具交換裝置，可使從硫化m除之容器之胎 面模具之交換（安裝、卸除作業）容易且有效率地進行，使 上述作業之作業負荷減輕且安全性提升。 【發明内容】 、騎決前述問題，本發明之容器用模具交換裝置，係用 乂乂換大致圓柱形狀的容器之前述胎面模具者該容器具 備：將輪胎之—側之側壁成型之上側壁模具；將前述輪胎 ，另了側之侧壁成型之下侧壁模具；將前述輪胎之胎面成 1之複數之胎面模具；具有圓板形狀，固定前述上側壁模 144367.doc 201026473 具之頂板；具有圓板形狀，固定前述下側壁模具之下板. 致：筒形狀之外罩；及配置於前述外罩内側，與前 q之&面模具之各者對應而固定之複數組 ;用模具交換裝置具備··容器支持體，其係支持已卸除::、 下侧壁模具之前述容器之前述外罩部；把持器件，其具 有上側把持構件及下側把持構件，以從上下夹住前述胎: 模具之方式進行把持；第1驅動器件及第2驅動器件，其係 使前述上側把持構件及前述下側把持構件之各者升降；第 3驅動器件，其係使前述上側把持構件及前述下側把持構 件，前述容器徑向伸縮；及第4驅動器件，其係使前述把 持盗件相對於前述容器支持體於前述容器之軸線方向相對 移動。 根據本發明之谷器用模具交換裝置，在卸除下側壁模具 之狀I下使谷器被支持於容器支持體藉由第4驅動器件 使把持器件上升’使上側把持構件位在比胎面模具之上面 更间之位置’而使下側把持構件位在比胎面模具之下面更 低之位置。 然後’藉由第3驅動器件使把持器件擴徑，並使第1驅動 器件及第2驅動器件作動，而將胎面模具之上下側把持於 把持器件。 藉由把持器件把持胎面模具，可在不發生落下、翻倒之 狀_解除組合模之胎面模具對之安裝狀態（例如鬆開安裝 螺栓），而可從組合模卸除胎面模具。 之後’以把持胎面模具之狀態作動第3驅動器件，使把 144367.doc 201026473 持器件縮徑，於徑向内方將胎面模具從組合模分離，接著 作動第4驅動器件使胎面模具下降。 另，組合模之胎面模具對容器之安裝，可按照前述步驟 之相反步驟進行。 •其結果，無需藉由人工支持胎面模具，即可容易且有效 .率地從容器卸除、安裝胎面模具。 前述容器用模具交換裝置，亦可進而具備支持從前述複 數之組合模卸除之前述複數胎面模具之模具支持體。 ❿此時，由於具有支持胎面模具之模具支持體，因此可容 易地支持從組合模分離之胎面模具。其結果，可容易且有 效率地進行胎面模具之卸除或安裝。 舸述容器用模具交換裝置，亦可進而具備用以從卸除前 述下侧壁模具之前述容器中卸除前述上側壁模具之上側壁 模具交換機構。 & 此時由於具有上側壁模具交換機構，因此可容易且有 效率地卸除上㈣模具。其結果，亦可容易且有效率地進 行胎面模具之卸除或安裝。 别述谷器㈣具父換裝置’亦可進而具備將已卸除之前 述胎面模具於前述模具支持體移動之第1移動器件。 此時’由於具有將已卸除或所要安裝之胎面模具在容器 支持體與模具支持體間移自之第i移動詩，因此可在容 器支持體與模具支持體間有效率地移動胎面模具。 前述模具支持體亦可進而具備：載置已卸除之胎面模具 之第1載置部，載置所要安裝之胎面模具之第2載置部·及 144367.doc 201026473 者移動至交接前述胎 將前述第1載置部與第2載置部中任一 面模具之交接位置之第2移動器件。 此時，由於模具支持體具有第i載置部與第2載置部，因 此可藉由第2移動器件’將第!載置部與第2載置部移動到 交接位置。據此’可容易且有效率地交換已卸除之胎面模 具與所要安裝之胎面模具。 根據本發明之容器用模具交換裝置，可容易且有效率地 進行從硫化裝置卸除容器之胎面模具之交換作業（安裝、 卸除作業），其結果’可使上述作業之作#負荷減輕且提 升安全性。 另，由於可有效率地進行對容器之胎面模具之交換，因 此可減少硫化步驟中容器之數量，而可削減設備投資成 本。 【實施方式】 以下，參照圖1A至圖5，就本發明之一實施形態進行說 明。 圖1A及圖1B係顯示本發明之對象之容器之一例之圖， 符號1表示容器。 容器1含有：具有大致圓柱形狀，形成該圓柱側面之大 致圓筒形狀之外罩17;形成圓柱上面之頂板12;形成圓柱 下面之下板19 ;配置於外罩17内側之複數之組合模1 5 ;上 側壁模具13 ;分別安裝於複數之組合模1 5之複數胎面模具 14 ;下側壁模具18 ;從外罩17支持複數之組合模15，使組 合模15可在與容器1之轴線〇交叉之方向移動之導件16。 144367.doc -10· 201026473 上側壁模具13及下側壁模具18分別形成環狀，上側壁模 具13及下側壁模具丨8分別被支持於頂板〗2及下板19。 藉由上側壁模具13及下側壁模具18 ’成型輪胎兩側之側 壁’藉由胎面模具14成型輪胎周圍之胎面部。 複數（該實施形態中有7個）之胎面模具μ，將該等合起 來時會成為以軸線〇為中心之環狀。以組合成環狀之胎面 模具14之内周為輪胎之周面而將胎面成型。 另，於胎面模具14之上下面之内周側形成卡合凹部61。 另，安裝有胎面14之組合模15之外徑係於容器i之軸線 方向朝下逐漸擴徑，外罩17之内徑係於軸線方向朝下逐漸 擴徑。如此，組合模15之外徑與外罩17之内徑形成為互相 一致，於該等之間設有導件16。 藉由如此構成，若使外罩17相對於組合模15上升，則組 合模15及胎面模具14向徑向外方移動，若使外罩17相對於 組合模15下降，則組合模15及胎面模具14向徑向内方移 動。 在將外罩17相對於組合模15向上方抬起，使胎面模具μ 位在徑朝自外方之位置之狀態下，進行未加工輪胎對容器 1之配置或將成型後之輪胎取出。 圖2至圖4B係顯示本發明之一實施形態之容器用模具 換裝置2之圖。 、/'、 容器用模具交換裝置2具備：容器支持體2〇;胎面模具 父換機構30 ;模具支持體4〇 ;上側壁模具交換機構5〇 ;及 第1移動器件60。 ’ 144367.doc 201026473 容器支持體2G具備支持架台21與配置於切架台2i上部 之模具轴承構件22，在將外罩17向上方抬起，使胎面模具 14位在朝向徑向外方之狀態下可保持容器1。 胎面模具交換機構30係進行支持及卸除胎面模具Μ之作 業。該胎面模具交換機構30可藉由後述之胎面模具把持部 升降氣虹39於上下方向移動，及藉由第工移動器件於水平 方向移動。第丨移動料可移動至模具交換位置sti及交接 位置ST0,交接位置ST〇與模具支持體的以共用之方式構 成0 月合面模具交換機構30具備：把持器件31 具缸（第旧 動器件）34;月台面模具把持部升降氣缸（第2藤動器件、第* 獎動器件）39;把持構件擴縮汽缸（第3㈣器件）35;鍵板 36 ’·及鏈環36A。把持器件31具有上側把持構件及下 侧把持構件31B。 上側把持構件31A、下側把持構件3 1B，在與胎面模具 14相對之面上之内周側形成卡合凸部62，其可嵌插於形成 於胎面模具上下面之内周側之卡合凹部61。 上側把持構件31A、下側把持構件3 1B介以鏈板刊及鏈 環36A、鏈構件35A、同步桿353而與把持構件擴縮汽缸35 連接。若把持構件擴縮汽缸35使鏈板36於箭頭T方向旋 轉，則支持板31A藉由鏈36A沿著導件36G前進，若把持構 件擴縮汽缸35使鏈板36向箭頭R方向旋轉，則支持板31 a 藉由鏈36A後退。 再者’胎面模具把持部升降汽缸39，具有可相對於地板 •J2- 144367.doc 201026473 面升降把持器件31之功能。 模具支持體40具有模具台車41。於模具台車41，形成有 以可環狀地配置複數之胎面模具14之方式在環狀坑形成之 第1載置部42，及第2載置部45。該等第1載置部42及第2載 • 置部45可接收經交換之胎面模具14，並保持之後要交換之 • 胎面模具14。 第1載置部42及第2載置部45，其於環狀坑外周支持胎面 模具14之下側面之緣部之支持板43，係與各個胎面模具對 • 應而配置成放射狀。於第1載置部42及第2載置部45之内周 上側面’配置用以穩定並保持胎面模具〗4之軸承構件44。 據此，可抑制載置於支持板43之胎面模具14翻倒。 模具台車41藉由載置於架台46上之軌道48之車輪47而被 可移動地支持。另，在模具台車41上，藉由無圖示之第2 移動器件’使第1載置部42及第2載置部45可於箭頭W1、 W2方向移動。即，第i載置部42可於待機位置STi2與交接 位置ST0間移動，而第2載置部45可於交接位置ST〇與待機 攀位置ST11間移動。 上侧壁模具交換機構5〇具備上側壁模具轴承部51，與升 降 缸52。為穩定並保持上側壁模具13之下部，於上側壁 模具軸承部5 1形成沿著上側壁模具丨3之外型之形狀而形成 之轴承構件54。上側壁模具轴承部51在模具交換位置 ST1，藉由升降汽缸52升降，而可在容器進行側壁模具 13之安裝及卸除。 第1移動器件60，例如藉由馬達、致動器等周知的驅動 144367.doc -13· 201026473 源所構成，可使胎面模具交換機構30及上側壁模具交換機 構50於箭頭VI、V2方向移動。即，胎面模具交換機構3〇 可在父接位置sto與模具交換位置ST1間移動，上側壁模 具交換機構50可在模具交換位置ST1與待機位置st2間移 動。 [藉由把持器件交換胎面模具時之步驟] 接著，就構成容器用模具交換裝置2之把持器件3丨之作 用進行說明。 圖5係顯示容器用模具交換裝置2中，藉由把持器件只交 換胎面模具14時之步驟（a)至（D)之圖。 再者’圖5中，將已卸除下側壁模具18及下板19之容器1 載置並支持於容器支持體2〇之支持狀態。藉由胎面模具把 持。卩升降八缸：3 9使把持器件3 1上升’使上側把持構件3 1 a 位在比胎面模具14之上面更高的位置，使下側把持構件 3 1B位在比胎面模具之下面更低的位置。該位置係把持器 件31可把持胎面模具14之特定高度。 該狀態下’如圖5之（A)所示，使鏈板36A於箭頭T方向旋 轉’而介以鍵環36B、37B使上側把持構件3 1A及下側把持 構件31B於徑向外方前進。再者，鏈板36A之箭頭T方向之 旋轉，藉由圖4B所示之把持構件擴縮汽缸35進行。 此時’設於上側把持構件31A及下側把持構件31B之前 端部之卡合凸部62，會前進至與設於胎面模具Μ之卡合凹 部61對應之位置。 接著，如圖5之（B)所示，使上側把持構件3 1A下降並使 144367.doc •14· 201026473 下側把持構件31B上升。再者，上側把持構件Μ之下降 係藉由圖4B所示之治具缸34進行，下側把持構件3ib之上 升係藉由圖4B所示之胎面模具把持部升降汽缸39進行。 於疋如圖5之（〇所不，藉由上侧把持構件3iA及下側 把持構件31B把持胎面模具14之上下兩面，並使把持器件 之卡合凸部62嵌插於胎面模具14之卡合凹部61。 由於在該狀態下胎面模具14被把持而穩定，因此可鬆開
連結組合模15與胎面模具14之安裝螺栓14A，而將胎面模 具14從組合模15分離。 其人如圖5之（D)所示，使鏈板36A於箭頭尺方向旋轉 而介以鏈環36B、37B使上側把持構件31八及下側把持構件 31B於徑向外方後退。又，鏈板36八之箭頭r方向之旋轉係 藉由圖4B所示之把持構件擴縮汽缸35進行。 其結果，胎面模具14在被把持於上側把持構件31A及下 侧把持構件31B之狀態下從組合模15分離。 將刀離之胎面模具14藉由胎面模具把持部升降汽缸39， 下降至以第1移動器件6〇可移動至交接位置st〇之高度。 可根據前述步驟可將胎面模具14從組合模15卸除。 再者，胎面模具14對組合模15之之安裝，係藉由與卸除 相反之步驟進行。 就將胎面模具14從容器1卸除並交換時之步驟進行說 明。 1)首先’與先前之情形相同，使用起重機等從容器1却 除下側壁模具18及下板19。 144367.doc 201026473 2) 將卸除下側壁模具18及下板19之容器丨載置於容器支 持體20。此時，將外罩17相對於組合模15向上方抬起成 為胎面模具14位於朝向徑向外方之狀態。 3) 上側壁模具交換機構5〇移動到模具交換位置ST〗。然 後，上側壁模具轴承部51藉由升降汽缸52上升以上側壁 模具軸承部5 1之軸承構件54接受上側壁模具13之下部。 4) 以人工將安裝螺栓12A鬆開到可將上側壁模具η從頂 板12分離之狀態。 5) 使升降汽缸52下降，而將上側壁模具軸承部51下降至 特定位置。然後，將上側壁模具交換機構5〇移動到模具待 _ 機位置ST2。 6) 將胎面模具交換機構3〇移動到模具交換位置sti。藉 由胎面模具把持部升降汽缸39使把持器件31上升至可把^ 胎面模具14之位置。 7) 藉由把持器件31卸除胎面模具14。此時之步驟，如同 前述之「藉由把持器件交換胎面模具時之步驟」所示。 8) 使胎面模具把持部升降汽缸町降’而將胎面模具14❹ 下降至特定位置。然後，在把持器件31保持著把持胎面模 具14之狀態，移動到交接位置ST〇。此時，模具支持體 之第1載置部42位於交接位置st〇。 9) 藉由胎面模具把持部升降汽缸％使把持器件3丨上升， . 以讓胎面模具交換機構3〇的把持器件31可將始面模具Μ移 載到第1載置部42。 10) 將胎面模具14移載到第！載置部42，移栽結束後藉由 144367.doc -16- 201026473 胎面模具把持部升降汽缸39下降把持器件3丨。此時之步 驟’以「藉由把持器件交換胎面模具時之步驟」之相反步 驟進行。 11) 藉由模具支持體40上無圖示之第2移動器件，從交接 位置ST0將第1載置部42移動到其他位置，將第2載置部μ .移動到交接位置ST0。 12) 藉由胎面模具把持部升降汽缸39上升把持器件3丨，從 第2載置部45接收之後要交換之胎面模具14，下降把持器 ❹ 件3 1。此時之步驟亦如同「藉由把持器件交換胎面模具時 之步驟」所示。 13) 在利用把持器件31把持胎面模具14之狀態下，藉由第 1移動器件60，將把持器件31從交接位置ST〇移動至模具交 換位置ST1。 14) 接著，以「藉由把持器件交換胎面模具時之步驟」之 相反步驟’將胎面模具14安裝於容器1。 15) 其後，藉由上侧壁模具交換機構5〇將上侧壁模具^安 ’裝於頂板12。 藉由容器用模具交換裝置2，可容易且有效率地將胎面 模具14從谷器1之組合模15卸除，或安裝於組合模Η。 其結果’由於可不藉由人工支推胎面模具14而交換胎面 模具14’因此可減輕胎面模具交換作業之困難作業。 另，胎面模具之交換時間縮短。據此，對胎面模具14施 加小幅的追加工作，即可將容器1共通化，而抑制設備投 資。 144367.doc 201026473 另，由於可容易且有效地交換胎面模具14，因此可減少 起重機或吊車作業。 可減少以人手之作業實現省力化。 另’根據容器用模具交換裝置2,於具有模具支持體 4〇,因而可使從組合模15分離之胎面模具㈠以穩定狀態容 易地交接到模具支持體40，及從模具支持體4〇接受所要交 換之胎面模具14 ^據此，可有效進行胎面模具14之交換。 另，由於容器用模具交換裝置2具有上側壁模具交換機 構50，因此可容易且有效地卸除上側壁模具^。據此，可 順利地移行胎面模具14之交換作業，可容易且有效地卸 除、安裝胎面模具14。 另，由於容器用模具交換裝置2具有第i移動器件6〇，因 此胎面模具交換機構3〇可在交接位置ST〇與模具交換位置 sti間有效率地移動，而上側壁模具交換機構5〇可在模具 交換位置ST1與待機位置ST2間有效率地移動。據此，可 有效地移動、交換上側壁模具13及胎面模具14。 另由於模具支持體40具有第1載置部42與第2載置部❹ 45,因此第1載置部42與第2載置部45可藉由第2移動器件 (無圖示）移動至交接位置ST〇。因此，可容易且有效地交 換已卸除之胎面模具14與所要安裝之胎面模具14。 第2移動器件可使用馬達、致動器等周知的驅動源。 . 再者，本發明不限於前述實施形態，在不脫離發明主旨 範圍内，可進行各種變更。 例如前述實施形態中，乃針對在上側把持構件3 1A及 144367.doc _18· 201026473 下側把持構件3 1B之各自之前端部，形忐女 小成有用以與形成於 胎面模具14之上側面及下側面之内周側之卡合凹部Η卡人 而穩定把持之卡合凸部62之情形進行說明，但只要可穩= 把持胎面模具14，則亦可省略該等卡合凸部以之 兩者。 者或 參 前述實施形態中，乃針對構成第4驅動器件之升降气缸 39與升降下職持構件31B之第2驅動器件共用之情形=行 說明，但亦可使第2驅動器件與第4驅動器件獨立而構成。 别述實施形態中，乃針對藉由汽虹而構成第旧動器件 至第4驅動器件之情形進行說明，但亦可將該等汽紅之一 部份或全部以例如汽虹以外之線性致動器、 達等構成，或將該等與鏈機構等加以組合而構成。工乳馬 前述實施形態巾，乃針對容㈣模具交換裝置2中 趙4°及上側壁模具交換機構5。之情形進行說明’ 仁4用模具交換裝置2亦可構成為不具有模具支 與上側^模具交換機構5〇之任—者或兩者。 ’ 【圖式簡單說明】 圖1Α係顯示本發明之宏 之概略播士丄 之奋器用模具父換裝置之對象之容器 <概略構成之平面圖； 圖1B係顯示本發明之宏哭 > 之概略播士 合器用模具父換裝置之對象之容器 <概略構成之縱剖面圖； 圖2係顯示太發明夕 發實施形態之容器用模具交換裝晉 之概略構成之侧視圖； 乂換裝置 圖3係顯示發日月夕 本發月之-實施形態之容器用模具交換裝置 144367.doc 201026473 —實施形態胎面模具交換構件之概 之概略構成之平面圖； 圖4 A係顯示本發明之 略構成之平面圖； 之一實施形態胎 圖4B係顯示本發明 略構成之侧剖面圖； 面模具交換構件之概 本發明之一實施形態之把持器件 圖5(A)〜(D)係依次說明 之作用之圖；及 圖6(A)〜(C)係先前方法中從容器卸除胎面模具時之步驟 之說明圖。 ' 〃
【主要元件符號說明】 1 容器 2 容器用模具交換裝置 12 頂板 12A, 14A 安裝螺栓 13 上側壁模具 14 胎面模具 15 組合模 16 導件 17 外罩 18 下側壁模具 20 容器支持體 21 支持架台 22 軸承構件 30 胎面模具交換機構
144367.doc -20. 201026473
31A 上側把持構件 31B 下側把持構件 34 治具缸 35 擴縮汽缸 35A 鏈構件 35B 同步桿 36 鏈板 36A, 36B, 37B 鏈環 36G 導件 39 升降氣缸 40 模具支持體 41 模具台車 42 第1載置部 43 支持板 44 轴承構件 45 第2載置部 46 架台 47 車輪 48 軌道 50 上側壁模具交換機構 51 軸承部 52 升降汽缸 54 軸承構件 60 第1移動器件 144367.doc -21 - 201026473 61 卡合凹部 62 卡合凸部 100 卸除之容器 112 頂板 112A 安裝螺栓 113 側壁模具 114 胎面模具 114A 安裝螺栓 115 組合模 116 導件 117 外罩部 118 下側壁模具 119 下板 Cl 起重機 C2 金屬線 C3 懸吊螺栓 STO, ST1, ST2, ST11, ST12 交接位置 Yl, Y2 架台 144367.doc 22 ·