TWI480146B

TWI480146B - Tire vulcanizing machine

Info

Publication number: TWI480146B
Application number: TW101103109A
Authority: TW
Inventors: Jiro Agawa
Original assignee: Mitsubishi Heavy Ind Ltd
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-04-11
Also published as: JP5649522B2; US8714954B2; KR20130109176A; CN103347667A; CN103347667B; TW201302414A; US20130251832A1; WO2012176482A1; JP2013006335A; KR101472235B1

Description

輪胎硫化機

本發明，是關於要將未硫化輪胎在模具內進行硫化處理的輪胎硫化機。

輪胎硫化機，是一種要將未硫化輪胎在模具內進行硫化處理使其成為硫化輪胎的裝置，構成為模具固定在導承框架或立柱等藉此使模具不會因為硫化處理中的加壓反力而打開。

專利文獻1，是左右獨立動作式立柱型硫化機的發明，該發明中揭示著已經考慮到生輪胎要搬入至硫化機之模具開閉裝置的裝載機及要從模具開閉裝置搬出硫化輪胎之卸載機的配置，使硫化機全體小型化的技術。

〔先行技術文獻〕〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開2008-221554號公報

先前，於硫化機中，相對於加壓反力要支撐著模具的保持機構，是由模具高度調整裝置、被夾緊構件、夾緊裝置所構成。接著，當模具高度調整裝置為固定，夾緊裝置為固定在被緊構件時，於硫化處理中模具是被保持著。專利文獻1中，昇降螺桿14a、14b相當於模具高度調整裝置，立柱18a、18b相當於被夾緊構件，鎖定裝置21a、21b相當於夾緊裝置。

如專利文獻1所示，先前的硫化機中模具保持用的保持機構，具有模具高度調整裝置、被夾緊構件、夾緊裝置分別為獨立的構成，再加上零件數量也多，是屬於複雜的構造。

此外，模具高度調整裝置，是使用形成在圓筒面之齒的形狀為梯形螺旋的螺桿構件，但加工及組裝需要精度管理，性能維持需要潤滑等後續保養。

本發明，是有鑑於上述情況而為的發明，目的在於提供一種以精簡構造能夠調整上模安裝構件或下模安裝構件之高度的同時，能夠固定上模安裝構件或下模安裝構件之位置的輪胎硫化機。

為了解決上述問課題，本發明的輪胎硫化機採用以下的手段。

即，本發明相關的輪胎硫化機，具備：支撐上模安裝構件及下模安裝構件用的支撐構件；沿著具有設置在上模安裝構件之上模及設置在下模安裝構件之下模的模具之高度方向設置在支撐構件，具有複數齒的第1齒軌；設置在上模安裝構件或下模安裝構件，具有複數齒咬合在第1齒軌的第2齒軌；可使第1齒軌及第2齒軌的任一方對另一方成相對移動，使第1齒軌及第2齒軌咬合成固定，可解除第1齒軌及第2齒軌之咬合的第1驅動部；及可在上模安裝構件或下模安裝構件的高度維持成不變的狀態下使第2齒軌相對於上模安裝構件或下模安裝構件朝模具的高度方向移動的第2驅動部。

根據該發明時，當第1齒軌和第2齒軌的兩者咬合成固定時，設有第2齒軌的上模安裝構件或下模安裝構件(以下稱「模具安裝構件」)，是對設有第1齒軌的支撐構件成固定。另一方面，當第1齒軌和第2齒軌兩者的咬合被解除時，模具安裝構件和支撐構件的固定就會解除，模具安裝構件就能夠朝例如模具的高度方向移動。此外，第1齒軌和第2齒軌，基於複數齒排列在模具的高度方向，因此模具安裝構件於第1齒軌和第2齒軌的咬合範圍，模具安裝構件的高度是能夠調整，及，能夠固定在支撐構件。

接著，第2齒軌，基於其對模具安裝構件成高度可變，因此第1齒軌和第2齒軌會朝彼此咬合的方向移動，當兩者的齒彼此干涉，無法完全咬合時，藉由調整第2齒軌的高度，就能夠使第1齒軌和第2齒軌完全咬合。此時，因為能夠在模具安裝構件的高度維持成不變的狀態下移動第2齒軌，所以模具安裝構件的高度不會因為咬合調整的影響而有所改變。

於上述發明中，在第1齒軌和第2齒軌要咬合時，也可不驅動第1驅動部及第2驅動部，而是透過第1齒軌及第2齒軌，使力量傳達在設有第2齒軌的上模安裝構件或下模安裝構件和支撐構件之間。

根據該發明時，第1驅動部及第2驅動部，是只使用在第1齒軌或第2齒軌的移動，於第1齒軌和第2齒軌的咬合時，相對於施加在模具之加壓反力的保持，是不透過第1驅動部及第2驅動部，而是由第1齒軌及第2齒軌執行保持，因此該加壓反力就會透過第1齒軌及第2齒軌傳達在設有第2齒軌的上模安裝構件或下模安裝構件和支撐構件之間。

於上述發明中，也可又具備有連結第1驅動部和由第1驅動部驅動成相對移動之第1齒軌或第2齒軌用的連桿機構。

根據該發明時，連桿機構會將第1驅動部活動側齒軌7的驅動力傳達至第1齒軌或第2齒軌，使第1齒軌或第2齒軌相對移動。於是，就能夠以小型並且簡易的構成使第1齒軌或第2齒軌移動。

於上述發明中，也可構成為第1齒軌的齒和第2齒軌的齒是具有對模具之高度方向成傾斜的斜面，第1齒軌的齒之斜面和第2齒軌的齒之斜面是設置成相向，當第1齒軌的齒和第2齒軌的齒接觸時，第1齒軌及第2齒軌是能夠沿著斜面相對移動。

根據該發明時，於第1齒軌和第2齒軌朝彼此咬合方向移動的期間，即使兩者的齒接觸時，第1齒軌和第2齒軌還是會沿著齒所形成的斜面相對移動，藉由第2齒軌的高度變更，使第1齒軌和第2齒軌完全咬合。

根據本發明時，以精簡的構造就能夠調整上模安裝構件或下模安裝構件之高度的同時能夠固定上模安裝構件或下模安裝構件的位置。

〔發明之最佳實施形態〕

於下述，是參照圖面對本發明相關的實施形態進行說明。

以下，針對本發明的第1實施形態使用第1圖進行說明。

輪胎硫化裝置1，由複數的輪胎硫化機2所構成，輪胎硫化機2，是將未硫化輪胎32在模具23內進行硫化處理使其成為硫化輪胎33。如第1圖右側的輪胎硫化機2所示，未硫化輪胎32，是由裝載機31搬入至輪胎硫化機2，硫化輪胎33，是由卸載機34從輪胎硫化機2搬出。

輪胎硫化機2的模具23，是根據要生產之輪胎的尺寸變更模具的尺寸。模具23，是由上模4和下模35所構成。上模4，是透過上平台22安裝在上模安裝構件21的下側，配合上模安裝構件21的昇降進行上昇或下降。上模安裝構件21，是由設置在導承框架5上部的昇降用油壓缸筒29驅動成昇降。上模安裝構件21，是設置在要進出於昇降用油壓缸筒29之油壓活塞桿28的下端。上模4，是由開閉式模具操作裝置30驅動成能夠開閉。

下模35，是透過下平台24安裝固定在底座框架26上所設置的加壓缸25上面。底座框架26，是支撐在門型的導承框架5。導承框架5，是固定在輪胎硫化裝置1的設置面上，透過加壓保持部3支撐著上模安裝構件21，透過底座框架26支撐著下模35。底座框架26，是下模安裝構件的一例。

氣囊27，是配置在下模35的上面，其為薄膜彈性體。於硫化處理，在氣囊27內是導入有例如高溫高壓蒸氣等，高溫高壓蒸氣，是透過氣囊27將未硫化輪胎32從內側加壓、加熱，推向模具23。

如第1圖右側的輪胎硫化機2所示，當上模4位於上方時，是搬入未硫化輪胎32，搬出硫化輪胎33。另一方面，如第1圖左側的輪胎硫化機2所示，當上模4位於下方時，是在模具23內硫化處理未硫化輪胎32。硫化處理中，模具23，因壓力施加在模具23內，所以為了避免模具23打開，加壓缸25會壓住模具23。接著，模具23就會由加壓保持部3固定、保持著。即，固定側齒軌6和活動側齒軌7會承接反力，上模安裝構件21會緊固模具23。其結果，在加壓缸25就會產生壓力，使模具23緊固。

第1圖左側的輪胎硫化機2的左半部，是圖示著模具23的高度為較低，要生產的輪胎寬度為較窄的形態，右半部，是圖示著模具23的高度為較高，要生產的輪胎寬度為較寬的形態。要固定模具23時之上模安裝構件21的高度，由加壓保持部3就能夠調整。

其次，參照第1圖~第9圖針對加壓保持部3進行說明。

加壓保持部3，是能夠調整硫化處理時所設定之上模安裝構件21高度的同時，能夠固定並保持上模安裝構件21。加壓保持部3，是由：設置在導承框架5的固定側齒軌6；設置在上模安裝構件21側的活動側齒軌7；上模安裝構件21上部的導向托座17所固定的空氣缸筒8；及高度調整構件14、空氣缸筒15等所構成。

固定側齒軌6，其為第1齒軌的一例，是複數齒排列在一方向的齒軌。固定側齒軌6，如第1圖及第6圖所示，是設置在導承框架5的內側，設置成複數齒沿著模具23的高度方向排列。

活動側齒軌7，其為第2齒軌的一例，是複數齒排列在一方向的齒軌。活動側齒軌7，如第2圖至第4圖所示，是設置成與固定側齒軌6成相向。活動側齒軌7，是對固定側齒軌6成可移動，構成為與固定側齒軌6咬合，或與固定側齒軌6解除咬合。活動側齒軌7，是由空氣缸筒8驅動。

導向托座17，如第5圖所示設置在上模安裝構件21的上部。導向托座17，如第2圖及第5圖所示，是由：對上模安裝構件21成豎立設置在垂直方向的板構件19；設置在上模安裝構件21上面的板構件20；及連接在板構件 19、20兩者的板構件18所構成。接著，如第5圖所示，缸筒8，是以固定部13(參照第7圖)固定在導向托座17的板構件19。活動側齒軌7，如第5圖及第7圖所示，是透過連桿10、板構件9、結合構件11及桿12連接於活塞8。因此，活動側齒軌7，是透過導向托座17連接於上模安裝構件21。

當固定側齒軌6和活動側齒軌7咬合時，上模安裝構件21會對導承框架5成固定。另一方面，當固定側齒軌6和活動側齒軌7的咬合解除時，對導承框架5成固定之上模安裝構件21的固定會解除，上模安裝構件21，利用昇降用油壓缸29的驅動就能夠朝上下方向(模具23的高度方向)移動。

此外，由於固定側齒軌6和活動側齒軌7，是複數齒排列在模具23的高度方向，因此在固定側齒軌6和活動側齒軌7可咬合的範圍內，如第3圖及第4圖所示，上模安裝構件21是可調整成任意的高度。第3圖和第4圖，是圖示著固定側齒軌6和活動側齒軌7為咬合狀態。第3圖中，活動側齒軌7是咬合在固定側齒軌6的上部。第4圖中，活動側齒軌7是咬合在固定側齒軌6的下部。於第3圖的狀態，模具23的高度是位於高的狀態，於第4圖的狀態，模具23的高度是位於低的狀態，上模安裝構件21對導承框架5成固定的狀態。當然，即使是於第3圖和第4圖所示狀態的中間位置，固定側齒軌6和活動側齒軌7還是能夠彼此咬合。

如上述，利用具有固定側齒軌6和活動側齒軌7的加壓保持部3，是可對應各種模具23的高度使上模安裝構件21對導承框架5成固定的狀態。藉由調整固定側齒軌6和活動側齒軌7的強度，是能夠抵抗硫化處理時的加壓反力使上模安裝構件21保持成牢固的固定狀態。

高度調整構件14，是連接在活動側齒軌7的上模安裝構件21側。高度調整構件14，是利用空氣缸筒15的驅動，使其能夠和活動側齒軌7一起相對於上模安裝構件21朝模具23的高度方向移動。於上模安裝構件21，是設有往高度調整構件14側突出的滑件16，於高度調整構件14設有該滑件16所對應的貫通孔。透過該滑件16滑動在貫通孔內，使高度調整構件14能夠穩定移動。

當根據模具23的高度決定出上模安裝構件21的高度之後，固定側齒軌6的齒和活動側齒軌7的齒之位置關係，有時會產生齒前端彼此干涉造成不咬合的狀況。另一方面，利用高度調整構件14時，是能夠使活動側齒軌7對上模安裝構件21成移動，因此將活動側齒軌7往齒前端彼此不干涉的位置移動，就能夠使固定側齒軌6和活動側齒軌7完全咬合。此時，由於能夠在上模安裝構件21的高度維持成不變的狀態下移動活動側齒軌7，因此上模安裝構件21的高度並不會受到咬合之調整的影響而有所變更。

其次，參照第7圖至第9圖，針對加壓保持部3的動作進行說明。

第7圖，是圖示著固定側齒軌6和活動側齒軌7咬合前的狀態，上模安裝構件21對導承框架5成可移動。此時，桿12是收容在空氣缸筒8，結合構件11和板構件9是位於空氣缸筒8側。設置在板構件9的複數連桿10，是對模具23的高度方向成傾斜，活動側齒軌7，是成為離開固定側齒軌6的狀態。

硫化處理開始時，當根據模具23的高度決定出上模安裝構件21的位置時，是需將活動側齒軌7往固定側齒軌6的方向移動成和固定側齒軌6咬合。第7圖所示的狀態，當固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒前端彼此干涉時，是在上模安裝構件21的位置固定的狀態下，驅動空氣缸筒15對高度調整構件14的高度進行調整。第8圖，是圖示著活動側齒軌7的高度調整後的狀態，表示是於活動側齒軌7離開固定側齒軌6的狀態下，將高度調整構件14往上模安裝構件21側移動的狀態。

當高度調整構件14的移動使固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒前端彼此為不干涉的位置關係之後，再度將活動側齒軌7往固定側齒軌6的方向移動成和固定側齒軌6咬合。第9圖，是圖示著固定側齒軌6和活動側齒軌7咬合後的狀態，上模安裝構件21對導承框架5成固定狀態。此時，桿12是從空氣缸筒8排出，結合構件11和板構件9是離開空氣缸筒8。設置在板構件9的複數連桿10，是對模具23的高度方向成垂直，活動側齒軌7，是成為咬合於固定側齒軌6的狀態。

然後，當硫化處理開始時，模具23，因壓力施加在模具23內，所以為了避免模具23打開，加壓缸25會壓住模具23。此時，加壓缸25的衝程，會使固定側齒軌6和活動側齒軌7的間隙，及，產生在高度調整構件14上下面的間隙全部為0。其結果，來自於模具23的反力，會以下述順序傳達，即上模安裝構件21→高度調整構件14→活動側齒軌7→固定側齒軌6→導承框架5。因此，加壓反力不必透過空氣缸筒8或空氣缸筒15就能夠充分傳達至導承框架5，使加壓反力被保持著。

固定側齒軌6的齒，如第7圖至第9圖所示，其上面對模具23的高度方向成傾斜，其下面對模具23的高度方向成垂直。活動側齒軌7的齒下面是對應著固定側齒軌6的齒上面，具有對模具23的高度方向成傾斜的斜面。固定側齒軌6的齒之斜面和活動側齒軌7的齒之斜面，是設置成相向。

固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒具有上述形狀，所以固定側齒軌6和活動側齒軌7往彼此咬合的方向移動的期間，即使兩者的齒接觸，但固定側齒軌6和活動側齒軌7會沿著齒所形成的斜面相對性移動。因此藉由在上模安裝構件21的位置為固定的狀態下，將高度調整構件14往模具23的高度方向移動，就可使活動側齒軌7的高度變更。其結果，活動側齒軌7和固定側齒軌6就會如第9圖所示完全咬合。

固定側齒軌6的齒和活動側齒軌7的齒，是尺寸形狀相同。另一方面，是有考慮到對間距之間隙尺寸的設定。具體而言，固定側齒軌6的齒和活動側齒軌7的齒，是以能夠滿足下述4個條件之任一條件的咬合來決定齒的形狀。該4個條件是不經高度調整的咬合、不經高度調整以斜面滑行咬合、經高度調整的咬合、經高度調整以斜面滑行咬合。此時，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒尖，是齒之間距的1/4以下。齒尖彼此抵接或無法咬合的範圍，是規定成1/2間距以下。其結果，當齒尖彼此抵接時若將活動側齒軌7調整1/2間距份量的高度時，就一定能夠使彼此咬合。高度調整量，根據上述為1/2間距。齒面的壓力角(後隙側)，是活動側齒軌7能夠登上斜面的角度。該角度，是根據壓力角面的摩擦係數和來自於連桿10作用在活動側齒軌7的作用力(角度)規定。

其次，參照第12圖至第20圖，針對固定側齒軌6和活動側齒軌7的咬合動作，以4種情況進行說明。

第1種情況，在上模安裝構件21的高度決定之後，如第12圖所示，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒前端彼此為不干涉之位置關係。於該情況時，只要將活動側齒軌7往固定側齒軌6側移動，兩者就會完全咬合。

第2種情況，在上模安裝構件21的高度決定之後，如第13圖所示，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒，彼此為以兩者的斜面形成接觸的位置關係。於該情況時，如第14圖的箭頭符號所示，將活動側齒軌7沿著斜面移動，然後兩者就會完全咬合。

第3種情況，在上模安裝構件21的高度決定之後，如第15圖所示，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒，彼此為以前端部份形成接觸的位置關係。於該情況時，首先，如第16圖所示，將活動側齒軌7的位置僅下降一定高度。接著，如第17圖所示，由於固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒前端彼此成為不干涉之位置關係，因此只要將活動側齒軌7往固定側齒軌6側移動，兩者就會完全咬合。

第4種情況，在上模安裝構件21的高度決定之後，如第18圖所示，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒，彼此為以前端部份形成接觸的位置關係。於該情況時，首先，如第19圖所示，將活動側齒軌7的位置僅下降一定高度。接著，如第20圖所示，固定側齒軌6和活動側齒軌7的齒，彼此為以兩者的斜面形成接觸的位置關係。於該情況時，如第20圖的箭頭符號所示，將活動側齒軌7沿著斜面移動，然後兩者就會完全咬合。

如上述，藉由高度調整構件14和活動側齒軌7及活動側齒軌7的齒形狀之組合，即使上模安裝構件21位於任何位置，都能夠在不改變上模安裝構件21高度的狀態下，使上模安裝構件21固定在導承框架5。

接著，參照第10圖及第11圖，針對本發明的第2實施形態進行說明。

上述第1實施形態中，二個固定側齒軌6是成相向設置在導承框架5，分別對應該二個固定側齒軌6設有二個活動側齒軌7。另一方面，本發明並不限於此例。也可如第10圖及第11圖所示之第2實施形態的輪胎硫化機2，是構成為一個固定側齒軌6設置在導承框架5，對應該固定側齒軌6設有一個活動側齒軌7。根據該構成時，是能夠以更加簡略化的構造調整上模安裝構件21位於導承框架5的高度，同時能夠使上模安裝構件21固定在導承框架5。

以上，本發明的第1、第2實施形態，具有在固定側齒軌6和活動側齒軌7之可咬合範圍內對應模具23高度的固定功能，又具有該高度調整功能。

接著，本實施形態，其與先前輪胎硫化機所具有之夾緊裝置和模具高度調整裝置分別為獨立構成的形態相比，是為精簡化的構造。例如：不需要昇降螺桿構成的模具高度調整裝置，因此於本實施形態是能夠大幅削減零件數量。此外，模具之加壓反力抵抗用的設計強度，是藉由固定側齒軌6及活動側齒軌7之齒軌長度或齒軌寬度的變更就能夠調整，因此就能夠比較簡單成為牢固的構造。再加上，藉由構造的精簡化，是能夠使消耗零件的維護性及零件更換性提昇。

另，上述第1、第2實施形態中，是針對設置在導承框架5的齒軌為固定，設置在上模安裝構件21的齒軌為活動的形態進行了說明，但本發明並不限於此例。例如：也構成為設置在上模安裝構件21的齒軌為固定，設置在導承框架5的齒軌，是對設置在上模安裝構件21的齒軌成可移動。

上述實施形態中，是針對下模35的位置經常為固定，上模4對下模35成可移動之構成的硫化機2進行了說明，但本發明並不限於此例。例如：也可構成為上模4的位置經常為固定，下模35對上模4成可移動。此時，第1齒軌及第2齒軌(固定側齒軌6及活動側齒軌7)的設置，是對應可移動的下模安裝構件。

再加上，上述實施形態中，針對活動側齒軌7的驅動，是以使用空氣缸筒8和由複數連桿10及板構件9等所構成之連桿機構的形態進行了說明，但本發明並不限於此例。只要能夠使活動側齒軌7驅動成固定在固定側齒軌6或從固定側齒軌6離開，是能夠採用其他的驅動手段。

此外，又加上，於本實施形態中，針對固定側齒軌6的齒和活動側齒軌7的齒，是以一方對模具23的高度方向成傾斜，另一方對模具23的高度方向成垂直的形態進行了說明，但本發明並不限於此例。只要能夠調整上模安裝構件21的高度之同時，於咬合時能夠固定上模安裝構件21，則固定側齒軌6的齒和活動側齒軌7的齒也可以是其他的形狀。

1‧‧‧輪胎硫化裝置

2‧‧‧輪胎硫化機

3‧‧‧加壓保持部

4‧‧‧上模

5‧‧‧導承框架(支撐構件)

6‧‧‧固定側齒軌(第1齒軌)

7‧‧‧活動側齒軌(第2齒軌)

8‧‧‧空氣缸筒(第1驅動部)

9‧‧‧板構件

10‧‧‧連桿

11‧‧‧結合構件

12‧‧‧桿

13‧‧‧固定部

14‧‧‧高度調整構件

15‧‧‧空氣缸筒(第2驅動部)

16‧‧‧滑件

17‧‧‧導向托座

18、19、20‧‧‧板構件

21‧‧‧上模安裝構件

22‧‧‧上平台

23‧‧‧開閉式模具

24‧‧‧下平台

25‧‧‧加壓缸

26‧‧‧底座框架(下模安裝構件)

27‧‧‧氣囊

28‧‧‧油壓活塞桿

29‧‧‧昇降用油壓缸

30‧‧‧開閉式模具操作裝置

31‧‧‧裝載機

32‧‧‧未硫化輪胎

33‧‧‧硫化輪胎

34‧‧‧卸載機

35‧‧‧下模

36‧‧‧齒軌固定部

第1圖為表示本發明第1實施形態相關的硫化裝置正面圖。

第2圖為第1圖的A-A剖線剖面圖。

第3圖為第2圖的B-B剖線剖面圖。

第4圖為第2圖的B-B剖線剖面圖。

第5圖為表示本發明第1實施形態相關之硫化裝置的加壓保持部縱剖面圖。

第6圖為表示本發明第1實施形態相關之硫化裝置的加壓保持部側面圖。

第7圖為表示本發明第1實施形態相關之硫化裝置的加壓保持部正面圖。

第8圖為表示本發明第1實施形態相關之硫化裝置的加壓保持部側面圖。

第9圖為表示本發明第1實施形態相關之硫化裝置的加壓保持部側面圖。

第10圖為表示本發明第2實施形態相關的硫化裝置縱剖面圖。

第11圖為表示本發明第2實施形態相關的硫化裝置縱剖面圖。

第12圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第13圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第14圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第15圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第16圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第17圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第18圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第19圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。

第20圖為表示第1齒軌及第2齒軌的正面圖。