JP4280389B2 - タイヤ加硫装置における金型昇降装置及び金型移動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生タイヤ（グリーンタイヤ）を加硫成型するためのタイヤ加硫装置において、金型（上金型及び下金型）の昇降技術及び出し入れ技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ加硫装置においては、昇降可能に支持されたトッププレートの下面に断熱板及び上プラテンを介して上金型が固定され、又、固定支持されたボトムプレートの上面に断熱板及び下プラテンを介して下金型が固定され、そして、上下両金型をクランプした状態で両金型間に生タイヤを保持し、中心機構に取り付けたプラダに蒸気を供給して内圧を加えながら加熱して加硫成形するようになっている。
【０００３】
タイヤ種類の交換に伴う金型の交換に際しては、金型内部に設けられているプラダへの蒸気ラインを取り外すと共に、プラダを中心機構から取り外し、次に、上金型を下金型の上に下降させたのち、上金型及び下金型の本体部に対する結合を解除すると共に、上下の両金型同士をボルト等によって結合し、これをフォークリフト等で吊り上げて取り出すようにしていた。
そして、新たな金型を取り付ける場合は、ボルト等によって結合した上下の両金型をフォークリフト等で吊り上げて上記の取り出し手順とは逆の手順で取り付けるようにしていた。
【０００４】
この金型交換の手順において、プラダへの蒸気ラインの着脱装置、プラダの中心機構への着脱装置、上金型及び下金型の本体部に対する結合装置については、従来、種々のものが提案されているが、金型をタイヤ加硫装置本体の内部と外部との間で出し入れさせる装置はなく、上記したようにフォークリフト等で吊り上げて移動させるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、金型をフォークリフト等で吊り上げてタイヤ加硫装置本体の内部と外部との間で出し入れさせるものでは、その作業に労力と時間がかかり、特に、時間を費やすことは加硫装置の生産性に大きく影響する。
多品種少量生産を考えた時、金型交換に時間がかかるということは大きな問題であるし、又、労力についても、金型の温度が高いなど、その作業環境は快適とは言い難く、この金型交換をある程度自動化して、迅速に行うことができる金型交換装置の開発が求められていた。
本発明は、上述のような要求に応えるためになされたもので、金型の交換に際し、金型を持ち上げ、その持ち上げ状態で金型をタイヤ加硫装置の内部と外部との間で移動させるようにすることとし、そのための金型昇降装置及び金型移動装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のタイヤ加硫装置における金型昇降装置（請求項１）は、
ボトムプレート上に断熱板を介して下プラテンが固定され、この下プラテン上に中間プレートを介して下金型が載置され、
中間プレートと下金型との間に、下金型の中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段が設けられ、
中間プレートと下プラテンとの間に、中間プレートの中心位置決め手段が設けられ、
前記ボトムプレートに複数本の昇降ロッドが設けられ、この昇降ロッドの上端部に中間プレートの下面を支持する支持面が形成されると共に、この支持面上に嵌合部材が突設され、
前記中間プレートに、前記昇降ロッドの嵌合部材が着脱可能に嵌合すると共に、その嵌合状態で円周方向には規制されながら半径方向にはスライド可能な嵌合穴が形成されている構成とした。
【０００７】
又、本発明のタイヤ加硫装置における金型移動装置（請求項２）は、
前記した金型昇降装置を備えた金型移動装置であって、金型が載置された中間プレートを昇降ロッドにより上昇させた状態で、タイヤ加硫装置本体の外部に退出した位置と中間プレートの下方に進入した位置との間を往復進退する金型載置アームを備えている構成とした。
この金型移動装置において、金型載置アームの上面に断熱プレートが取り付けられ、この断熱プレートと中間プレートの間に、中間プレートの中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段が設けられている態様（請求項３）がある。
【０００８】
次に、本発明の作用を説明する。
金型の交換に際し、プラダへの蒸気ラインの取り外し及びプラダの中心機構への取り外し、上金型及び下金型の本体部に対する結合の解除については、従来から行われている技術によって行う。
そして、金型を金型昇降装置によって上昇させるもので、本発明では、中間プレートの上に下金型を載置しているため、昇降ロッドを上昇させると、この昇降ロッドの支持面で中間プレートが支持された状態で、中間プレートと共に金型が持ち上げられる。この場合、中間プレートは、中心機構との干渉を防止するような高さまで上昇させる。
【０００９】
次に、その上昇状態で、金型移動装置の金型載置アームをタイヤ加硫装置の外部から内部に侵入させて、この金型載置アームの断熱プレート上に金型を中間プレートに載せたまま受け渡す。この場合、中間プレートを金型載置アームよりも若干上方に上昇させておき、この中間プレートの下方に金型載置アームを進入させた後、昇降ロッドを下降させることにより中間プレートを金型載置アームの上に載せ換えることができる。
【００１０】
次に、金型載置アームをタイヤ加硫装置の内部から外部に退出させ、そこで金型を新たな金型に交換する。
この場合、新たな金型は、中間プレートに対して中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段により、中心位置及び向きが位置決めされる。又、中間プレートは、金型載置アームに対して断熱プレートとの中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段により、中心位置及び向きが位置決めされる。
【００１１】
次に、金型載置アームをタイヤ加硫装置の外部から内部に侵入させたのち昇降ロッドを上昇させ、金型を載せたままの中間プレートを若干持ち上げ、その状態で金型載置アームをタイヤ加硫装置の内部から外部に退出させる。
この場合、昇降ロッドは、嵌合部材が中間プレートの嵌合穴に嵌合すると共に、支持面が中間プレートの下面に当接して、この中間プレートに金型を載せたまま受け取ることになる。
【００１２】
そして、昇降ロッドを下降させて、中間プレートを下プラテン上に下ろすもので、この場合、中間プレートは、下プラテンとの間に設けた中間プレートとの中心位置決め手段によって中心位置が位置決めされる。尚、このときの中間プレートの向きは、昇降ロッドの嵌合部材が中間プレートの嵌合穴に嵌合することによって位置決めされている。即ち、嵌合部材が嵌合穴に円周方向に規制されて嵌合しているため、これにより中間プレートの向きが位置決めされる。
又、嵌合部材は嵌合穴に半径方向にはスライド可能に嵌合されているため、金型の取り出し時の金型温度と、新たな金型の取り付け時の金型温度との差による中間プレートの熱膨張差を嵌合部材と嵌合穴とのスライドによって吸収しながら中間プレートの向きを位置決めすることができる。
【００１３】
このようにして新たな金型を載置した中間プレートを下プラテン上に下ろした後は、従来から行われている技術によって、上金型及び下金型を本体部に対して結合し、プラダを中心機構に取り付けると共に、プラダへの蒸気ラインを取り付ければ、金型の交換が完了する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１は本発明の実施の１形態であって、金型昇降装置を備えたタイヤ加硫装置の概略正面図、図２は金型移動装置の概略平面図、図３〜図７は金型移動装置の動作説明図である。
【００１５】
まず、金型昇降装置Ｍの構成を説明する。
図において、１０はトッププレートで、このトッププレート１０の下面に上断熱板１１及び上プラテン１２を介して上金型１が固定されている。
又、２０はボトムプレートで、タイヤ加硫装置Ａのベースフレーム３０に設けた加圧シリンダ３１により支持され、このボトムプレート２０上に下断熱板２１を介して下プラテン２２が固定され、この下プラテン２２上に中間プレート２３を介して下金型２が載置されている。
又、４は中心機構で、前記ボトムプレート２０、下断熱板２１、下プラテン２２、中間プレート２３、下金型２の中心を貫通するようにベースフレーム３０に取り付けられ、その上端部にプラダ４０が取り付けられている。
【００１６】
そして、前記トッププレート１０の４角部分にタイロッド１３が垂設され、このタイロッド１３をクランプ部材３２によってクランプすることで生タイヤＴを上下両金型１，２間に保持し、加圧シリンダ３１により上下金型１，２を押付けた状態で、プラダ４０に蒸気を供給して内圧を加えながら加熱して生タイヤＴを加硫成形するようになっている。
【００１７】
前記中間プレート２３と下金型２との間には、下金型２の中心位置決め手段として、中間プレート２３の環状凸部２３ａと、この環状凸部２３ａに印籠嵌合する下金型２の環状凹部２ａとが設けられている。
又、中間プレート２３と下金型２との間には、下金型２の円周方向位置決め手段として、中間プレート２３の上面に突設されたロケートピン２３ｂと、このロケートピン２３ｂに嵌合する下金型２の位置決め穴２ｂとが設けられている。
又、中間プレート２３と下プラテン２２との間に、中間プレート２３の中心位置決め手段として、下プラテンの環状凸部２２ａと、この環状凸部２２ａに印籠嵌合する中間プレート２３の環状凹部２３ｃとが設けられている。
【００１８】
前記中間プレート２３には、その外周部分に４方の突出部２５が形成され、この突出部２５に中間プレート２３の半径方向を長手方向とした長穴による嵌合穴２６が形成されている。
又、前記ボトムプレート２０には、前記嵌合穴２６に対応する位置に４個のガイド穴２７が形成され、この各ガイド穴２７に昇降ロッド５がキー５ａによって回転を規制されながら上下摺動可能に嵌合されている。
尚、この昇降ロッド５は、下プラテン２２や下金型２等との干渉を防止する位置に配設されるもので、これに伴い、中間プレート２３に突出部２５を形成し、この突出部２５に嵌合穴２６を形成している。
又、この昇降ロッド５は、タイヤ加硫装置Ａの台座フレーム３２に、昇降ロッド５の直下に立設された油圧シリンダ５０の進退によって昇降動作する。
【００１９】
前記昇降ロッド５の上端部には、下面をボトムプレート２０の上面に当接させて昇降ロッド５の落下を防止させるストッパ部材５１が設けられている。このストッパ部材５１の上面は、中間プレート２３の下面を支持する支持面５２に形成され、この支持面５２上に前記嵌合穴２６に着脱可能に嵌合する嵌合部材５３が突設されている。
この嵌合部材５３は、前記嵌合穴２６の横幅に丁度嵌合する横幅で、嵌合穴２６の長さより短く形成され、又、上端部に先狭くなった嵌合ガイド面５４が傾斜状に形成されている。これにより、昇降ロッド５の嵌合部材５３が嵌合穴２６にスムーズに嵌合すると共に、その嵌合状態で円周方向には規制されながら半径方向にはスライド可能となっている。
【００２０】
次に、金型移動装置Ｎの構成を説明する。
この金型移動装置Ｎは、上述のように構成された金型昇降装置Ｍと、タイヤ加硫装置Ａの外部と内部の間を往復進退する金型載置アーム７を備えている。
この金型載置アーム７は、タイヤ加硫装置Ａの外部から内部に延長して敷設したレール７０上に搭載した移動台車７１に、タイヤ加硫装置Ａとの干渉を避けるように一体に形成されている。そして、金型昇降装置Ｍによって金型１，２が載置された中間プレート２３を昇降ロッド５により上昇させた状態で、タイヤ加硫装置Ａの外部に退出した位置と中間プレート２３の下方に進入した位置との間を往復進退する。
又、金型載置アーム７の上面には、断熱プレート７２が取り付けられている。この断熱プレート７２の上面には、中間プレート２３の中心位置決め手段として、中間プレート２３の環状凹部２３ｃに印籠嵌合する環状凸部７２ａが形成され、又、中間プレート２３の円周方向位置決め手段として、中間プレート２３の下面に形成された位置決め穴２３ｄに嵌合するロケートピン７２ｂが突設されている。
【００２１】
次に、本発明の作用を説明する。
金型１，２の交換に際しては、前手順として、図３の状態でプラダ４０への蒸気ラインを取り外すと共に、プラダ４０を中心機構４から取り外し、上金型１及び下金型２の本体部に対する結合を解除させる。
そして、金型１，２を金型昇降装置Ｍによって上昇させるもので、油圧シリンダ５０により昇降ロッド５を上昇させると、この昇降ロッド５の支持面５２で中間プレート２３が支持された状態で、図４のように中間プレート２３と共に金型１，２が持ち上げられる。この場合、中間プレート２３は、中心機構４との干渉を防止するような高さまで上昇させる。
【００２２】
次に、その上昇状態で、金型移動装置Ｎの移動台車７１をタイヤ加硫装置Ａに向けて移動させて、図５のように金型載置アーム７をタイヤ加硫装置Ａの外部から内部に侵入させ、金型載置アーム７の断熱プレート７２上に金型１，２を中間プレート２３に載せたまま受け渡す。この場合、中間プレート２３を金型載置アーム７よりも若干上方に上昇させておき、この中間プレート２３の下方に金型載置アーム７を進入させた後、図６のように昇降ロッド５を下降させることにより中間プレート２３を金型載置アーム７の上に載せ換えることができる。
【００２３】
次に、移動台車７１をタイヤ加硫装置Ａの外部に向けて移動させて、図７のように金型載置アーム７をタイヤ加硫装置Ａの内部から外部に退出させ、そこで金型１，２を新たな金型に交換する。
この場合、新たな金型は、中間プレート２３に対して環状凹部２ａと環状凸部２３ａとの印籠嵌合によって中心位置が位置決めされると共に、位置決め穴２ｂとロケートピン２３ｂとの嵌合によって向きが位置決めされる。
又、中間プレート２３は、金型載置アーム７に対して環状凹部２３ｃと環状凸部７２ａとの印籠嵌合によって中心位置が位置決めされると共に、位置決め穴２３ｄとロケートピン７２ｂとの嵌合によって向きが位置決めされる。
【００２４】
次に、上記とは逆の手順で、金型載置アーム７をタイヤ加硫装置Ａの外部から内部に侵入させたのち昇降ロッド５を上昇させ、金型１，２を載せたままの中間プレート２３を若干持ち上げ、その状態で金型載置アーム７をタイヤ加硫装置Ａの内部から外部に退出させる。
この場合、昇降ロッド５は、嵌合部材５３が中間プレート２３の嵌合穴２６に嵌合すると共に、支持面５２が中間プレート２３の下面に当接して、この中間プレート２３に金型１，２を載せたまま受け取ることになる。
【００２５】
そして、昇降ロッド５を下降させて、中間プレート２３を下プラテン２２上に下ろすもので、この場合、中間プレート２３は、下プラテン２２に対して環状凹部２３ｃと環状凸部２２ａとの印籠嵌合によって中心位置が位置決めされる。
尚、このときの中間プレート２３の向きは、昇降ロッド５の嵌合部材５３が中間プレート２３の嵌合穴２６に嵌合することによって位置決めされている。即ち、嵌合部材５３が嵌合穴２６に円周方向に規制されて嵌合しているため、これにより中間プレート２３の向きが位置決めされる。
又、嵌合部材５３は嵌合穴２６に半径方向にはスライド可能に嵌合されているため、金型の取り出し時の金型温度と、新たな金型の取り付け時の金型温度との差による中間プレート２３の熱膨張差を嵌合部材５３と嵌合穴２６とのスライドによって吸収しながら中間プレート２３の向きを位置決めすることができる。
【００２６】
このようにして新たな金型１，２を載置した中間プレート２３を下プラテン２２上に下ろした後は、従来から行われている技術によって、上金型１及び下金型２を本体部に対して結合し、プラダ４０を中心機構４に取り付けると共に、プラダ４０への蒸気ラインを取り付ければ、金型１，２の交換が完了する。
【００２７】
尚、この実施の形態では、タイヤ加硫装置Ａによる加硫成形に際し、上下両金型１，２の開きを防止するために、加圧シリンダ３１により下金型２を下方から押し付けるようにしており、この場合、中間プレート２３の嵌合穴２６と昇降ロッド５の嵌合部材５３との嵌合によって、押し付けに伴う微少ストロークの昇降をガイドしながら下金型２の回り止めができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこの実施の形態に限定されることはない。
例えば、昇降ロッドは、金型を載置した中間プレートを安定よく支持することができれば、２本以上の複数本でもよい。又、この昇降ロッドは、実施の形態のように、駆動手段としての油圧シリンダと分離して設けてもよいし、油圧シリンダと連結させてもよく、又、駆動手段として油圧シリンダ以外に送りネジ軸等を用いることができる。
又、中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段についても、ロケートピンを複数本設けることによって、中心位置決め手段と円周方向位置決め手段とに共用できるし、そのほかキー等を用いることもできる。
又、タイヤ加硫装置による加硫成形に際し、加硫後のタイヤを下金型から上に引き上げる場合、上向きに力が加わることがあり、この上向きの力による下金型の浮きを防止するため、クランプ装置やストッパ装置を設けるようにしてもよい。
又、タイヤ加硫装置に金型昇降装置のみを設けた場合、金型をタイヤ加硫装置の内部と外部の間で移動させる手段は限定されず、例えば、フォークリフトの爪に載せて移動させることも可能である。
又、金型移動装置を設けた場合、その移動手段は限定されず、例えば、移動台車を用いずに、油圧シリンダ等によって金型載置アームを進退させるようにしてもよい。
又、移動台車に、タイヤ加硫装置の蒸気加熱ラインから分岐した蒸気ラインに接続できるライン着脱装置と、金型と移動台車との間の蒸気着脱装置を設けるようにしてもよく、後者の蒸気着脱装置は、金型交換に際し、タイヤ加硫装置において金型を加熱している蒸気ラインとの着脱にも用いることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の金型昇降装置（請求項１）にあっては、金型の交換に際し、金型を持ち上げることができ、又、本発明の金型移動装置（請求項２、３）にあっては、金型を持ち上げた状態で金型をタイヤ加硫装置の内部と外部との間で移動させることができる。
したがって、金型交換の完全自動化が可能になり、迅速かつ安全に金型を交換することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１形態であって、金型昇降装置を備えたタイヤ加硫装置の概略正面図である。
【図２】金型移動装置の概略平面図である。
【図３】金型移動装置の動作説明図である。
【図４】金型移動装置の動作説明図である。
【図５】金型移動装置の動作説明図である。
【図６】金型移動装置の動作説明図である。
【図７】金型移動装置の動作説明図である。
【符号の説明】
１ 上金型
１０ トッププレート
１１ 上断熱板
１２ 上プラテン
２ 下金型
２ａ 環状凹部（中心位置決め手段）
２ｂ 位置決め穴（円周方向位置決め手段）
２０ ボトムプレート
２１ 下断熱板
２２ 下プラテン
２２ａ 環状凸部（中心位置決め手段）
２３ 中間プレート
２３ａ 環状凸部（中心位置決め手段）
２３ｂ ロケートピン（円周方向位置決め手段）
２３ｃ 環状凹部（中心位置決め手段）
２３ｄ 位置決め穴（円周方向位置決め手段）
２６ 嵌合穴
４ 中心機構
４０ プラダ
５ 昇降ロッド
５０ 油圧シリンダ
５２ 支持面
５３ 嵌合部材
７ 金型載置アーム
７０ レール
７１ 移動台車
７２ 断熱プレート
７２ａ 環状凸部（中心位置決め手段）
７２ｂ ロケートピン（円周方向位置決め手段）
Ａ タイヤ加硫装置
Ｍ 金型昇降装置
Ｎ 金型移動装置

Claims (3)

1. ボトムプレート上に断熱板を介して下プラテンが固定され、この下プラテン上に中間プレートを介して下金型が載置され、
   中間プレートと下金型との間に、下金型の中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段が設けられ、
   中間プレートと下プラテンとの間に、中間プレートの中心位置決め手段が設けられ、
   前記ボトムプレートに複数本の昇降ロッドが設けられ、この昇降ロッドの上端部に中間プレートの下面を支持する支持面が形成されると共に、この支持面上に嵌合部材が突設され、
   前記中間プレートに、前記昇降ロッドの嵌合部材が着脱可能に嵌合すると共に、その嵌合状態で円周方向には規制されながら半径方向にはスライド可能な嵌合穴が形成されていることを特徴としたタイヤ加硫装置における金型昇降装置。
2. 請求項１記載の金型昇降装置を備えた金型移動装置であって、金型が載置された中間プレートを昇降ロッドにより上昇させた状態で、タイヤ加硫装置の外部に退出した位置と中間プレートの下方に進入した位置との間を往復進退する金型載置アームを備えていることを特徴とした金型移動装置。
3. 請求項２記載の金型移動装置において、金型載置アームの上面に断熱プレートが取り付けられ、この断熱プレートと中間プレートの間に、中間プレートの中心位置決め手段及び円周方向位置決め手段が設けられている金型移動装置。

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