CN1492796A - 轮胎硫化方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种包括固定到下部板的上面的环形下模、在可升降地设于下部板的上方的上部板的下方可与上部板一起升降地配置的环形上模、以及可自由开闭地配置被分割成的多个扇形块而形成的侧模的拼合型的模具，在各扇形块的外周侧，设置保持扇形块的扇形保持体，可向下模中心自由进退地配置。在上部板的上模外周侧，吊装有配合、脱离于扇形保持体的外周侧的扇形导向体。此外，在下模的下方，上模的上方及扇形块的外周侧设置加热装置。
Description
技术领域
本发明涉及硫化充气轮胎的轮胎硫化方法及装置，更详细地说，涉及利用拼合型模具的轮胎硫化方法及装置。
背景技术
一般地，采用拼合型模具的硫化装置，如图24所示，包括固定到下部板201的上面的环形的下模203，配置在下模203的上方的环形的上模205，以及由设置在上模205的外周侧的多个扇形块(sector)207构成的侧模。
上模205被安装在可利用液压缸211升降地配置在上部板209下侧的上模支持板213上。在各扇形块207上，在其外周侧固定有扇形保持体215，该扇形保持体215可以沿上下斜向方向自由滑动地安装在吊装于上部板209的外周缘部上的各扇形导向体217上。
在设于下部板201的上面的辅助板221的上面，设置沿环形的下模203的放射方向延伸的多个导轨223，扇形保持体215可配合、脱离于该导轨223。
在下模203的内周侧，设置备有皮囊225的可升降的中心机构227。上部板209可以借助升降装置229的杆229a升降。图中，231是上模卷边环，233上下模卷边环。
在上述轮胎硫化装置中，当用膨胀的气囊225保持所运来的生轮胎W时，利用液压缸221将上模205下降到合模起始位置。其次，升降装置229的杆229a伸长，使上部板209下降，将上模205置于生轮胎W的一侧(图中的上侧)的侧部Wa上，另一方面，将下模203置于生轮胎W的另外一侧(图中的下侧)的侧部Wa上。
另一方面，与上部板209的下降一起下降的扇形保持体215，配合到放射状延伸的导轨223上，然后，沿导轨223向中心前进，将扇形块207置于生轮胎W的胎面部Wb上。当将生轮胎W这样置于模具上时，将加热加压流体如箭头Q所示地供应给皮囊内，在使生轮胎W膨胀之后，将加热蒸汽供应给图中未示出的蒸汽通路，可以通过该加热蒸汽将生轮胎W加热硫化，获得硫化成形的充气轮胎。
但是，由于上述现有技术的轮胎硫化装置，其结构为在上部板209上支持重的侧模、上模等构件，所以，为了提高上部板209的强度，必须利用厚度厚的重的上部板209。为了将上部板支持在上方，支持结构大型化，并且，使其厚度厚的重的上部板209升降的升降装置229也必须大型化。从而，存在着装置整体大型化，并且需要大的设置空间的问题。
此外，由于其是可将扇形保持体215配合、脱离于导轨223上的结构(构成)，所以，为了使扇形保持体215与导轨223可靠地配合，在扇形保持体215和导轨223之间，需要一定程度的余隙。该余隙在硫化时，成为由加在已置位的扇形块207上的来自内周侧的压力而引起扇形块207活动的原因，这成了硫化成形的充气轮胎的均匀性降低的原因之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够小型化并且能够减小设置空间的轮胎硫化方法及装置。
本发明的另一个目的在于提供能够改善硫化成形的轮胎的均匀性的硫化方法及装置。
为达到上述目的，本发明的轮胎硫化方法，是使用具有拼合型模具的轮胎硫化装置对生轮胎进行硫化的轮胎硫化方法，其中该拼合型模具具有固定到下部板的上面的环形的下模，在可升降地设置在该下部板的上方的上部板的下方、可与该上部板一起升降地配置的环形上模，以及将沿周向方向分割成的多个扇形块可自由开闭地配置在前述下模的外周侧而成的侧模；其特征为，通过在各扇形块的外周侧设置保持该扇形块的扇形保持体，将该扇形保持体可向前述环形下模的中心自由进退地配置在前述下部板上，将可配合、脱离于各扇形保持体的外周侧的扇形导向体吊装在前述上部板的前述上模的外周侧，且在前述下模的下方设置第一加热装置，在前述上模的上方设置第二加热装置，在前述扇形块的外周侧设置第三加热装置，使前述扇形导向体配合到前述扇形保持体上而使该扇形保持体前进，闭合前述扇形块，在将前述生轮胎置于前述模具内，并对该已设置好的生轮胎施加内压使其膨胀后，利用前述第一、第二、第三加热装置加热，对前述生轮胎硫化。
本发明的轮胎硫化装置，是一种具有拼合型模具的轮胎硫化装置，该拼合型模具具有固定在下部板的上面的环形的下模，在可升降地设置在该下部板的上方的上部板的下方、可与该上部板一起升降地配置的环形上模，以及将沿周向方向分割成的多个扇形块可自由开闭地配置在前述下模的外周侧而成的侧模；其特征为，通过在各扇形块的外周侧设置保持该扇形块的扇形保持体，将该扇形保持体可向前述环形下模的中心自由进退地配置在前述下部板上，将可配合、脱离于各扇形保持体的外周侧的扇形导向体吊装在前述上部板的前述上模的外周侧，并将该扇形导向体配合到前述扇形保持体上，制成使该扇形保持体进退，从而使前述扇形块开闭的结构，在前述下模的下方设置第一加热装置，在前述上模的上方设置第二加热装置，在前述扇形块的外周侧设置第三加热装置，利用这些加热装置可对置于前述模具内的生轮胎进行硫化。
这样，通过将扇形块和扇形保持体配置在下部板侧，能够比现有技术大幅度地降低由上部板支持的构件的重量，因此，可以使支持它们的上部板比现有技术更小型轻量化。此外，还可以使可升降地支持上部板的相关的构件小型轻量化。进而，使上部板升降的装置也可以小型化。从而，可以使轮胎硫化装置小型化，并且可以减小设置空间。此外，由于可以减少由使上部板升降的装置所消耗的电力，所以，可以削减电力的消耗。
此外，扇形保持体始终配合到下部板侧，并不是像现有技术那样可以配合、脱离的结构，所以，可以使配合部分处的余隙比现有技术更小。从而，由于与现有技术相比，扇形块不容易因在硫化时加在扇形块上的来自内周侧的压力而活动，所以，能够改进轮胎的均匀性。
附图的简单说明
图1、是表示从图3的I-I箭头方向看的本发明的轮胎硫化装置的一个例子在合模前的状态的剖面图。
图2、是在图1所示的轮胎硫化装置中，为了容易理解，将扇形保持体和扇形导向体的配合部分以及定位销和与定位部的配合部分做成剖面来表示合模后的状态的相当于图1的剖面图。
图3、是在图2所示的合模状态，用平面表示扇形导向体配合到保持扇形块的扇形保持体上的状态的说明图。
图4、是表示扇形保持体配合到导轨上的状态的剖面图。
图5、是用图6的V-V向剖面及V’-V’向剖面表示图1所示的扇形导向体和扇形保持体的放大剖面图。
图6(a)、是图5的扇形导向体的VI-VI向剖面图。
图6(b)、是图5的扇形保持体的VI’-VI’向剖面图。
图7、是优选的第一密闭装置的立体图。
图8、是图7的第一密闭装置的纵剖面图。
图9、是表示将模具合模时，图8的第一密闭装置与止动装置触接的状态的纵剖面图。
图10、是表示优选的第一密闭装置的另外的例子的纵剖面图。
图11、是表示将模具合模时，图10的第一密封装置与止动装置触接的状态的纵剖面图。
图12、是图2的平面图。
图13、是表示锁定装置的一个例子在锁定状态的剖面说明图。
图14、是表示将图13的锁定装置解除锁定的状态的剖面说明图。
图15、是下模周边的主要部分的放大剖面图。
图16、是上模支持板的平面图。
图17、是图16的XVII-XVII剖面图。
图18、是图19的XVIII-XVIII向剖面图。
图19、是安装了电加热器的扇形保持体的平面图。
图20、是表示电加热器的一个例子的放大平面图。
图21、是图20的正视图。
图22、是表示定位装置的一个例子的主要部分的平面图。
图23、是表示本发明的硫化装置的另外一个例子在合模前的状态的剖面图。
图24、是表示现有技术的轮胎硫化装置的主要部分的剖面图。
具体实施形式
图1表示本发明的轮胎硫化装置的一个例子，该轮胎硫化装置，在竖立设置于底面B上的多个支持构件1的上端载置有沿水平方向延伸的底板3。底板3如图3所示，形成为正方形状，且如图1所示，在中心部具有圆形开口3a。
在底板3上，固设有除去角部的正方形状的下部板5。在下部板5的中心区域5a的中心部形成圆形开口5c。
在中心区域5a的上面，配设有成型生轮胎W的一侧的侧部W1用的圆环状的下模7。在下模7的内周侧上，固定有成型生轮胎W的一侧的卷边部W2用的圆环状的下模卷边环9。
在下模7的外周侧，如图3所示，设置有成型生轮胎W的胎面部W3用的侧模11。侧模11由将环状体沿周向方向分割而成的多个扇形块11a构成。在各扇形块11a的外周侧，配置有保持扇形块11a的扇形保持体13。各扇形块11a被图中未示出的螺栓可自由拆装地固定到对应的各个扇形保持体13上。
在下部板5的外周侧上面，如图3所示，向中心侧呈直线状地延伸设置用于使扇形块11a在开模位置和合模位置之间移动的多个导轨15。如图4所示，在每一对平行的导轨15上，配置有在下面安装了配合到该导轨15上的线性轴承17的扇形保持体载置板19。借助由将具有耐热性的环氧树脂等耐热性树脂和玻璃纤维复合而形成的复合材料构成的隔热层21，将各扇形保持体13固定到各扇形保持体载置板19的上面，各扇形保持体13可以在导轨15上向下模7的中心自由进退，通过使各扇形保持体13在导轨15上的移动，能够使各扇形块11a在开模位置和合模位置之间进行开闭移动。
在各扇形保持体13的外周面13a上，如图5、6所示，设置上下延伸的凹部13b。在凹部13b的底部两壁面上，沿凹部13b的延伸方向形成槽13x，包含该槽13x的一个壁面在内的平整的底面13c，自上向下形成以越向下侧越靠近外周侧的方式倾斜的倾斜面。在底面13c上，与底面13c成同一平面地设置有用于减少与后述的扇形导向体的摩擦阻力的板构件13d。
在位于扇形保持体13的外周侧的下部板5的上面周缘部上，设置有在硫化时阻止扇形保持体13后退的止动装置23。该止动装置23由包围全部扇形保持体13地固定到下部板5的上面的圆筒状的筒体23A构成。该筒体23A，为了兼作后述的第一密封装置的一部分，被气密性地安装在下部板5的上面。
在下部板5上面的一对导轨15之间，如图3所示，设置有平面视图呈三角形突出的隔板部25。在每相隔一个的隔板部25的上面，突设有与后述的定位销嵌合用的圆筒状的定位部27。
在下模7的内周侧，设置设有硫化用皮囊29的中心机构31。该中心机构31，第一液压缸35安装在吊装于底板3的开口3a的周边上的支承架33的中心(下模7的中心)上。第一液压缸35的上下延伸的杆35a构成借助第一液压缸35的动作上下升降的升降杆。
在第一液压缸35周围的支承架33上，安装多个第二液压缸37。在第二液压缸37的上方延伸的杆37a的上端，固设有固定圆筒状的硫化用皮囊29的下端部的皮囊下侧固定构件39。杆37a借助第二液压缸37的动作升降，借此使皮囊下侧固定构件39升降。第一液压缸35和第二液压缸37一直延伸到形成于底面B上的孔部41处。在皮囊下侧固定构件39的上面，固定有具备将加压加热媒体呈放射状地释放到硫化用皮囊29内用的供应口的释放用构件42。在皮囊下侧固定构件39内，形成与释放用构件42连通的通路45，在该通路45上连接有供应加压加热媒体用的供应管47。供应管47连接到图中未示出的加压加热流体供应源上。
升降杆(杆35a)，贯穿皮囊下侧固定构件25延伸到其上方。在升降杆的上端，固定有皮囊上侧固定构件49。硫化用皮囊29的上端部被把持在该皮囊上侧固定构件49上，硫化用皮囊29被设置在竖立设置的可升降的升降杆的上部。
在下部板5的上方，配置有水平延伸的上部板51。该上部板51可自由滑动地配合到竖立设置在底板3和配置在上部板51的上方的水平延伸的正方形状的顶板53之间的多个支柱55上，可以沿所述支柱55自由升降。
在上部板51的中央部的下方，设置圆板状的上模支持板57。在该上模支持板57的下面，固设有成型生轮胎W的另外一侧的侧部W4用的圆环状的上模59。在上模59的内周侧，固定有成型生轮胎W的另一侧的卷边部W5的上模卷边环61。
在上部板51上沿周向方向以规定的间隔设置的升降用液压缸63的上下延伸的杆63a的下端，被连接在上模支持板57的上面。此外，在上模支持板57的上面外周部上，沿周向方向以规定的间隔竖立设置有贯穿上部板51向上方延伸的多个导向杆65。杆63a可借助升降用液压缸63的动作伸缩，借此，上模支持板57可以一面被导向杆65导向，一面上下移动。
在上部板51的比上模支持板57靠外周侧的下面，经由环状的扇形固定构件67，沿周向方向以规定的间隔吊装有与扇形保持体13的数目相同的扇形导向体69。各扇形导向体69由配合到扇形保持体13上的扇形主体71、以及配置在扇形主体71外周侧的止动装置配合部73构成。
各扇形主体71，在其两侧面上，如图6(a)所示，备有能够和形成于扇形保持体13的凹部13b上的槽13x配合的突起部71a。扇形导向体71的内周面71b，形成和扇形保持体13的凹部13b的底面13c具有相同的倾斜角度的平整的倾斜面。突起部71a沿该内周面71b延伸。突起部71a的一侧面与内周面71b形成同一平面，在另一侧面上，设置有用于降低其与滑动接触的扇形保持体13的摩擦阻力的板构件71c。
当借助上部板51的下降使扇形导向体69下降时，扇形主体71一面将突起部71a配合到槽13x上，一面配合到扇形保持体13的凹部13b上。当进一步下降时，扇形保持体13被扇形导向体69推压向内周侧在导轨15上移动，借此，使扇形块11a从开模位置向合模位置移动。在图2所示的扇形块11a的合模位置，当扇形导向体69借助上部板51的上升而上升时，扇形保持体13被扇形导向体69拉动而向外周侧移动，借此，扇形块11a向开模位置移动。在扇形块11a的开模位置，扇形导向体69脱离扇形保持体13并上升。这样，扇形导向体69即可相对于扇形保持体13进行配合、分离。
作为形成于扇形保持体13的外周面13a上的凹部13b的底面(配合面)13c相对于铅直方向的角度α，以及与底面13c滑动接触的扇形主体71的内周面(配合面)71b的倾斜角度β，优选为15～20°。当倾斜角度α、β在上述范围之外时，难以将沿铅直方向下降的扇形导向体69顺滑地配合到扇形保持体13上。更优选地，所述角度大约为18°。
此外，优选地，设置在扇形主体71的突起71a的另一侧上的板构件71c所滑动接触的扇形保持体13的槽13x的倾斜壁面(位于外周侧的壁面)13y的上端部13z，如图5所述，形成以半径10～30mm的圆弧进行倒角而成的曲面，这对于使扇形导向体69顺滑地配合到扇形保持体13上是非常有利的。
止动装置配合部73，形成下部侧突出的形状，利用图中未示出的螺栓可自由拆装地固定在扇形主体71的外周面上。当扇形块11a移动到合模位置进行硫化时，因加到皮囊29内的内压引起的扇形保持体13的后退，由该止动装置配合部73与止动装置23触接而被阻止，从而使扇形块11a不致于开模。在扇形块11a移动到合模位置、硫化前的状态下，止动装置配合部73与止动装置23的间隙在0.1mm～0.2mm左右较理想。当缝隙不足0.1mm时，有可能会引起在使扇形导向体69下降时止动装置配合部73会与止动装置23接触等不适当之处。当间隙超过0.2mm时，在硫化时，橡胶会从扇形保持体13因内压后退时所产生的间隙中溢流，所以不够理想。
扇形导向体69也可以将扇形主体71和止动装置配合部73形成一体结构，但优选为如上面所述地设成分离结构。由于采用这种分离结构，通过将新的止动装置配合部73安装到扇形主体71上，或者将图中未示出的间隔件加装在扇形主体71与止动装置配合部73之间等，可以很容易地调整止动装置配合部73与止动装置23之间的间隙。
在扇形固定构件67的下面，在对应于各定位部27的扇形导向体69之间的位置上，向下方突设有能够配合到定位部27上的定位销74。
在上部板51的比扇形固定构件67更靠近外周侧处的下面，设置有在硫化时将整个模具气密性地覆盖的第一密闭装置75。该第一密闭装置75由设于上部板51的下面的第一密闭用筒状体77构成。该第一密闭用筒状体77包括气密性地固定到上部板51的下面的上环81，气密性地安装在该上环81的下侧外周侧上的下环85。下环85包括气密性地固定到上环81上的固定环部85A，气密性地安装在该固定环部85A的外周侧的摆动环部85B。摆动环部85B利用沿环周向方向以规定的间隔配置的连接杆85C可上下自由摆动地连接到固定环部85A上，借助自重垂下。
第一密闭用筒状体77，优选地，如图7～9所示，利用弹簧91将摆动环部85B始终向下方加载。该第一密闭用筒状体77被形成为经由O形密封环79气密性地将下环85安装在气密性地固定到上部板51的下面的上环81的下端面上的结构。下环85包括经由密封环79气密性地固定到上环81的下端面上的固定环部85A，经由O形密封环83气密性地安装在该固定环部85A的下侧外周侧的摆动环部85B。摆动环部85B利用沿环周向方向以规定的间隔配置的连接装置87可上下自由摆动地连接到固定环部85A上。
各连接装置87具有形成有上下延伸的长孔87a的金属板片87b，该金属板片87b的上端部利用螺栓87c固定到形成于固定环部85A的上部的环状的凸缘部85A1的外周面上。在摆动环部85B的上端外周面上突设有螺栓87d，将该螺栓87d的头部配合到长孔87a上。在固定环部85A的凸缘部85A1的下面、沿环周向方向以规定的间隔形成的孔部85A2的底面上向下突设有销88。在摆动环部85B的上端面上，沿环周向方向以规定的间隔形成销88可以***的孔部85a。在对应的两个孔部81b、85a之间，在销88的外周侧分别安装有螺旋状弹簧91，由该等弹簧91将摆动环部85B始终向下方加载。
在摆动环部85B的下面，安装O形密封环89，摆动环部85B可与形成在构成止动装置23的筒体23A的上端上的环形凸缘部23B气密性地触接。配置在上部板51和下部板5之间的第一密闭装置75，在硫化时，如图9所示，在摆动环部85B与固定环部85A的凸缘部85A1触接的状态下，下端与筒体23A触接，气密性地覆盖整个模具。
第一密闭用筒体77的下环85，也可以为如图10、11所示的结构。该下环85，在连接固定环部85A和摆动环85B的连接装置87中，使用了销87e。销87e配置在固定环部85A的凸缘部85A1与摆动环部85B之间，并以销87e的上端部被埋设在凸缘部85A1的下面内的状态被固定。从摆动环部85B的下端面至上端部，沿环周向方向以规定的间隔形成直线槽85B2。在邻接直线槽85B2的各上端部分85B3上，形成从上端面延伸至直线槽85B2的通孔85B4d，销87e的下部侧贯穿到该通孔85B4。在销87e的下端部上，固设有外径大于通孔85B4防脱落构件87f。在固定环部85A的下端面上沿环周向方向以规定的间隔形成孔部85A3。在摆动环部85B的下端，在向内周侧突出的环形的凸缘部85B5的上面，沿环周向方向以规定的间隔竖立设置可***孔部85A3的销90。在对应的孔部81c和销90的下端部之间，分别安装有螺旋状的弹簧91，利用这些弹簧91将摆动环部85B始终向下方加载，形成图10的状态。硫化时，如图11所示，在摆动环部85B与固定环部85A的凸缘部85A1触接的状态下，下端与筒体23A的凸缘部23B触接，第一密闭装置75气密性地覆盖整个模具。
在上部板51的比扇形固定构件67更靠近内周侧的下面，设置有在硫化时将包含导向杆65及升降用液压缸63的杆63a的空间设在内侧、气密性地遮蔽上部板51和下模支持板57之间的第二密闭装置92。第二密闭装置92由设于上部板51的下面的第二密闭用筒状体93构成。第二密闭用筒状体93包括：经由图中未示出的O形密封环气密性地固定在上部板51的下面的上环95，经由图中未示出的O形密封环气密性地安装在该上环95的下侧外周侧的下环97。下环97利用沿环周向方向以规定间隔配置的连接杆98，可上下自由摆动地连接到上环95上，借助自重垂下。
通过使下环97的下端气密性地触接到上模支持板57的外缘上面，可以确保相对于导向杆65和杆63a贯穿的上部板51的通孔51a的密闭性。第二密闭装置92，优选地，如图7～图11所示，具有和第一密闭装置75相同的结构。
在用第一密闭装置75气密性地覆盖的室部99(参照图2)上，连接有用于将室部99内抽成真空的抽取装置101。抽取装置101包括真空泵101A和连接到该真空泵101A上的真空箱101B。真空箱101B用配管101C与室部99连通。借助真空泵101A的动作，抽取室部99内的空气，将室部99内抽成真空状态。
在顶板53上，设置使上部板51升降的升降装置103。该升降装置103包括配置在上部板51的中央上面的油压缸105。油压缸105的上下延伸的杆105a的下端被固定到上部板51的中央部上面。借助油压缸105的动作，杆105a上下伸缩，借此，上部板51一面被支柱55导向一面升降。此外，利用该油压缸105在硫化时对上模59施以合模力。
此外，在顶板53上，设置有在合模位置将利用油压缸105合模的上模59锁定在该状态用的多个(在图2中为两个)的锁定装置109。各锁定装置109，如图12所示，具有配置在顶板53的上面的一对油压缸单元111。各油压缸单元111备有阻止贯穿顶板53竖立设置在上部板51上面的上下延伸的各锁定轴113的上升的、可以进出的挡块115。
作为这样的油压缸单元111，可以优选地使用图13、图14所示的单元。该油压缸单元111，在主体117内可沿水平方向自由滑动地配置前端封闭的筒状活塞119和挡块115。在活塞119的前端安装有将挡块115推压到伸出的位置用的推压构件121。在活塞119内，配置第一弹簧123，利用该第一弹簧123将活塞119始终向前端侧加载。在挡块115与其后方(图13的右侧)的主体壁117a之间安装第二弹簧125，利用该第二弹簧125将挡块115始终向退回位置加载。第一弹簧123的弹性力大于第二弹簧125的弹性力。
在形成于主体117上的第一开孔127和第二开孔129上连接有油压配管131上。如图13所示，通过将从油压源133送来的油经由电磁切换阀135供应给第一开孔127，活塞119前进，使挡块115形成伸出的状态。借此，挡块115配合到锁定轴113的上端面上，可阻止锁定轴113的上升地将锁定轴113锁定。对于一根锁定轴113，有两台油压缸单元111的挡块115分别与其配合而将锁定轴113锁定。借此，可以防止因在硫化时所施加的内压而使处于硫化位置(合模位置)的上模59开模。
如图14所示，通过将从油压源133送来的油经由电磁切换阀135供应给第二开孔129，活塞119后退。借此，挡块115被第二弹簧125拉向后方变成退回的状态，结果是，解除挡块115和锁定轴113的锁定状态。
在配管131等发生漏油，供应给开孔127、129的油的压力变为零时，活塞119借助第一弹簧123前进，将挡块115保持在伸出的状态。
在下模7下方的下部板5内如图15所示，配置第一加热装置137，在上模59上方的上模支持板57内，如图16、17所示，设置第二加热装置139，在扇形块11a外周侧的扇形保持体13内，如图18、19所示，设置加热装置141，利用这些加热装置137、139、141，可以将置于模具内的生轮胎W加热硫化。
对于各加热装置137、139、141上，例如，可以优选地采用图20、21所示的电加热器143。该电加热器143包括：在棒状不锈钢制的外壳内容纳了发热体的棒状加热部145，连接到该加热部145的一端上的、将内部抽成真空的真空端子147，连接到该真空端子147上的两条引线149。各引线149的真空端子侧，用氟树脂制的隔热用管151被覆。
第一加热装置137的棒状加热部145，被沿周向方向以规定的间隔呈放射状地配置在下部板5内。被覆连接到真空端子147上的引线149的隔热用管151穿过下部板5内被导出到外部。在加热部145下方的下部板5内，如图15所示，设置有与上述隔热层21具有同样的构成的隔热层152。
第二加热装置139的棒状加热部145，呈放射状地配置在上模支持板57内。优选地，如图16所示，沿周向方向以等间隔呈放射状地设置六个棒状加热部145。被覆连接到真空端子147上的引线149的隔热用管151向上方延伸，引线149贯穿上部板51向上方延伸(参照图1)。在上模支持板57的上面，设置有由将具有耐热性的环氧树脂等耐热性树脂和玻璃纤维复合而成的复合材料构成的隔热层159。
第三加热装置141的棒状加热部145，被配置到在各扇形保持体13内的内周侧两侧沿上下延伸而形成的一对设置孔153内。在扇形保持体13的上面，形成与各设置孔153连通的槽155，在该槽155内配置真空端子147及被覆引线149的隔热用管151。引线149，如图3所示，用沿周向方向以规定的间隔设置在筒体23A上的配线导出部157密封，并被导出到外部。
此外，如图15所示，在下模7和下模卷边环9之间，配置第四加热装置163。该第四加热装置163由具有在柔性管内容纳了发热体的加热部的电加热器构成，加热部可以变形。在位于该第四加热装置163的下侧的下模7内，沿下模的周向方向呈环状地配置有与上述同样构成的隔热层165。利用第四加热装置163可以对生轮胎W的卷边部W2进行温度控制，并同时高效率地进行加热。
在筒体23A与各扇形保持体13之间，如图22所示，设置有可将扇形保持体13定位在与扇形导向体69相配合、分离的位置上的定位装置161。定位装置161由利用螺旋弹簧形成的弹簧构件161A构成，弹簧构件161A的一端连接到筒体23A的内周面上，其另一端连接到扇形保持体13的后面。由于当扇形保持体13前进时，弹簧构件161A伸长，所以，不会妨碍扇形块11a向合模位置的移动。当扇形块11a返回到开模位置，即，扇形保持体13与扇形导向体69脱开的位置时，弹簧构件161A变成非伸长状态，将扇形保持体13保持在该位置。
下面说明利用上述硫化装置对生轮胎W进行硫化的方法。首先，当利用图中未示出的运送装置将生轮胎W运送到皮囊29的外周侧时，加压流体经由供应管47、通路45、释放用构件43供应给皮囊16，利用膨胀的皮囊29从内侧保持生轮胎W。在保持生轮胎后，借助中心机构31的第一液压缸35的动作，杆(升降杆)35a下降到硫化位置(图2的位置)。
其次，借助升降用液压缸63的动作，上模支持板57下降，使上模59和上模卷边环61移动到图1所示的设置起始位置。接着，油压缸105的杆105a伸长，使上部板51下降。
当伴随着上部板51的下降而下降的上模59及上模卷边环61与生轮胎W的另一侧的侧部W4和卷边部W5触接定位时，与此同时，升降用液压缸63的动作被解除，升降用液压缸63的杆63a可以缩小。
另一方面，扇形导向体69一面使扇形主体71的突起部71a配合到扇形保持体13的槽13x上一面下降。扇形主体71的内周面71b从外周侧推压扇形保持体凹部13b的底面13c，使扇形保持体13沿导轨15向内周侧移动，使扇形块11a向合模位置前进。此外，下降的定位销74配合到定位部27处，上部板51相对于下部板5定位。
在上部板51即将达到最下方的位置之前，即当第一密闭装置75的下环85的摆动环部85B的下端与筒体23A的环形凸缘部23B触接、另一方面第二密闭装置93的可上下摆动的下环97的下端与上模支持板57触接时，抽取装置101的真空泵101A动作，抽取室部99内的空气。抽取规定的时间后，室部99内形成真空状态。
在上部板51到达最下方位置，即，扇形块11a前进到合模位置，扇形块11a、上模59、下模7置于生轮胎W上时，借助锁定装置109的动作，使挡块115形成伸出的状态而配合到锁定轴113的上端面上。借此，锁定轴113被锁定，上模被合模并阻止因硫化时的内压将其打开(参照图2)。
其次，经由供应管47、通路45、释放用构件43将加压加热流体供应到皮囊29内。此外，利用第一～第四加热装置137、139、141、163将生轮胎W加热，将其硫化。
在硫化过程中，由于供应给皮囊29内的加压加热流体，上模59和扇形块11a受到向打开方向的压力，但上模59利用锁定装置109阻止其打开。扇形块11a由于止动装置配合部73与止动装置23触接，所以可阻止其开模。
当硫化结束，解除锁定装置109的锁定之后，上部板51上升。借此，扇形导向体69一面上升一面使扇形块11a向开模的位置后退。当扇形块11a到达开模位置时，扇形导向体69脱离扇形保持体13并上升。由于在扇形保持体13上作为定位装置161安装有弹簧构件161A，所以，脱离了扇形导向体69的扇形保持体13，始终维持在与扇形导向体69相配合、脱离的位置。硫化后，从轮胎硫化装置取出轮胎，获得硫化成形的轮胎。
根据上述的本发明，由于不将扇形块11a和扇形保持体13安装在上模51侧，而是配置在下部板5侧，所以，由上部板51所支持的构件的重量与现有技术相比大幅度减轻。因此，可以使支持它们的上部板51比现有技术薄化，从而使之小型轻量化。此外，还可以使可自由滑动地支承上部板51的支柱55变细，进而，还可以使经由油压缸105支持上部板51的顶板53比现有技术更薄。并且，与现有技术相比，油压缸105还可以将其容量大幅度减小。从而，可以使轮胎硫化装置小型化，并且可以减小设置空间。此外，由于上部板51的升降装置103所消耗的电力降低，所以，可以减少电力消耗。
此外，扇形保持体13始终配合到下部板5侧的导轨15上，不是像现有技术中那样的使之配合、脱离的结构，所以，可以使扇形保持体13和扇形导向体15之间的余隙比现有技术更小。从而，与现有技术相比，由于在硫化时，由加在扇形块11a上的来自内周侧来的压力所引起的扇形块11a活动变小，所以，可以改善轮胎的均匀性。
此外，对加热生轮胎W的装置，代替现有技术的蒸汽采用电加热器143，所以可以使轮胎硫化装置进一步小型化。进而，由于通过将第一～第三加热装置137、139、141的电加热器143分别配置在上述位置，可以单独地进行硫化时的温度控制，所以，可以高效率地加热生轮胎W，借此，可以实现硫化时间的缩短。
此外，通过在上部板51和下部板5之间设置在硫化时气密性地覆盖整个模具的第一密闭装置75，并将为该第一密闭装置75所气密性地覆盖的室部99内的空气用抽取装置101抽成真空，可以大幅度减少封闭在生轮胎W和与之触接的模具之间的空气。若在模具和生轮胎W之间封闭有空气，其将会成为导致硫化的轮胎表面上产生凹凸状的不良外观的原因，但由于可以这样大幅度减少所封闭的空气，所以，能够提高硫化后获得的轮胎的外观。此外，由于能够降低供应给皮囊29内的加压加热流体的压力(内压)，所以，可以降低加在上模59及扇形块11a上的导致开模的压力。其结果是，可以降低将上模59和扇形块11a保持在合模位置的构件的刚性、强度，所以，可以降低构件的成本，借此，可以实现降低装置的成本。而且，由于可以抑制利用皮囊29推压的生轮胎W的带束层、外胎身层等的加强帘线的角度变化以及厚度不均匀等，所以，还可以提高轮胎的质量。
此外，由于在导轨15上经由线性轴承17可自由进退地设置扇形保持体13，所以，可以使扇形保持体13相对于扇形导向体15的移动顺滑，并抑制晃动。从而，可以降低因硫化时的内压引起的扇形块11a的运动，所以，有助于提高轮胎的质量。
此外，由于扇形保持体13可自由滑动地配置在导轨15上，所以，有因振动等影响引起滑动的可能性，但通过设置将扇形保持体13定位在与扇形导向体69相配合、脱离的位置上的定位装置161，能够使扇形导向体69始终可靠地配合到扇形保持体13上，可以预先防止合模时出现的麻烦。
此外，由于设置有用于在硫化时将上模59锁定到合模位置的锁定装置109和阻止扇形保持体13后退的止动装置23，所以，能够使上模59和扇形块11a在硫化过程中不开模、而始终保持在合模的位置上。从而，可以防止橡胶发生溢流，获得质量优良的轮胎。
图23表示本发明的轮胎硫化装置的另外一个例子。在该装置中，上面所述的轮胎硫化装置中，扇形导向体69是由以彼此间隔1个选取的扇形导向体为一组的两组扇形导向体69A、69B构成的。一组扇形导向体69A，被固定到安装在上部板51下面的环形的扇形固定构件67上。另一组的各扇形导向体69B，被安装在设置于上部板51的上面上的升降装置171上。升降装置171，具有固定到上部板51的上面上的油压缸175。在油压缸175的上下延伸的杆175a的下端部固定有扇形导向体69B的扇形主体71。
在上图23的轮胎硫化装置中，在上部板51下降的同时，借助油压缸175的动作，杆175a伸长规定的长度，使该另一组的各扇形导向体69B比该一组的扇形导向体69A位于更下方。
借此，该另一组的各扇形导向体69B先与扇形保持体13配合，使该扇形保持体13保持的扇形块11a先前进。当该扇形块11a行进到合模位置时，油压缸175的动作被解除，在上部板51下降的同时，杆175a缩小。当上部板51到达最下方的位置时，利用配合到一组扇形导向体69A上的扇形保持体13而前进的扇形块11a行进到合模位置。从而，使两组扇形导向体69A、69B以一定的时间差配合到扇形保持体13，借此，相邻扇形块11a以一定的时间差合模。
从而，由于可以很容易地使被封闭生轮胎W和先与生轮胎W触接的扇形块11a之间的空气跑出，所以，可以进一步提高轮胎的外观性能。
在该图23的实施形式中，扇形导向体69、扇形保持体13、扇形块11a分别为相同数量并使用偶数个，其数目优选地可以列举出为8个、10个、或12个。
此外，虽然在图23中没有图示出锁定装置109及锁定轴113，但在本实施形式中它们被配置在与升降装置171在上下方向不重合的位置上。
如上所述，本发明由于将扇形块和扇形保持体配置在下部板侧，所以，所以，由上部板所支持的构件的重量与现有技术相比大幅度减小，从而，与现有技术相比，可以将支持它们的上部板小型轻量化。此外，也可以使可升降地支持上部板的相关的构件小型轻量化，进而，还可以将使上部板升降的装置小型化。从而，可以将轮胎硫化装置小型化，并且可以减小设置空间。此外，因为可以减少由使上部板升降的装置所消耗的电力，所以，可以减少电力消耗。
此外，扇形保持体始终配合到下部板侧，不采用现有技术那样使之配合、脱离的结构，所以，可以使配合部分的余隙比现有技术更小。从而，与现有技术相比，在硫化时在合模位置扇形块难以因加在扇形块上的来自内周侧的压力而活动，因此，可以改进轮胎的均匀性。
本发明具有上述优异效果，可以极为有效地作为在制造轿车、卡车、巴士等的充气轮胎时的轮胎硫化方法和装置加以利用。
Claims (30)
1、一种轮胎硫化方法，该方法是采用具有拼合型模具的轮胎硫化装置对生轮胎进行硫化的轮胎硫化方法，其中该拼合模具具有固定到下部板的上面的环形的下模，在可升降地设置在该下部板的上方的上部板的下方、可与该上部板一起升降地配置的环形上模，以及将沿周向方向分割成的多个扇形块可自由开闭地配置在前述下模的外周侧而成的侧模；其中
通过在各扇形块的外周侧设置保持该扇形块的扇形保持体，将该扇形保持体可向前述环形下模的中心自由进退地配置在前述下部板上，将可配合、脱离于各扇形保持体的外周侧的扇形导向体吊装在前述上部板的前述上模的外周侧，且在前述下模的下方设置第一加热装置，在前述上模的上方设置第二加热装置，在前述扇形的外周侧设置第三加热装置，使前述扇形导向体配合到前述扇形保持体上而使该扇形保持体前进，闭合前述扇形块，在将前述生轮胎置于前述模具内，并对该已设置好的生轮胎内施加内压使其膨胀后，利用前述第一、第二、第三加热装置加热，对前述生轮胎硫化。
2、一种轮胎硫化装置，该装置是一种具有拼合型模具的轮胎硫化装置，该拼合型模具具有固定在下部板的上面的环形的下模，在可升降地设置在该下部板的上方的上部板的下方、可与该上部板一起升降地配置的环形上模，以及将沿周向方向分割成的多个扇形块可自由开闭地配置在前述下模的外周侧而成的侧模；其中，通过在各扇形块的外周侧设置保持该扇形块的扇形保持体，将该扇形保持体可向前述环形下模的中心自由进退地配置在前述下部板上，将可配合、脱离于各扇形保持体的外周侧的扇形导向体吊装在前述上部板的前述上模的外周侧，将该扇形导向体配合到前述扇形保持体上，制成使该扇形保持体进退，从而使前述扇形块开闭的结构，在前述下模的下方设置第一加热装置，在前述上模的上方设置第二加热装置，在前述扇形块的外周侧设置第三加热装置，利用这些加热装置可对置于前述模具内的生轮胎进行硫化。
3、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中前述第一、第二、第三的各加热装置由电加热器构成。
4、如权利要求3所述的轮胎硫化装置，其中前述电加热器具有棒状加热部。
5、如权利要求4所述的轮胎硫化装置，其中将前述第一加热装置的棒状加热部呈放射状地配置在前述下模下方的下部板内，将前述上模固定到可升降地安装于前述上部板的下面的上模支持板上，将前述第二加热装置的棒状加热部呈放射状地配置在前述上模支持板上，将前述第三加热装置的棒状加热部上下延伸地埋设在各扇形保持体的内周侧的两侧。
6、如权利要求5所述的轮胎硫化装置，其中在比前述第一加热装置的棒状加热部的靠下方的前述下部板内、在前述上模支持板的上面及前述扇形保持体的下部侧配置有隔热层。
7、如权利要求6所述的轮胎硫化装置，其中前述隔热层由将耐热性树脂和玻璃纤维复合而成的复合材料构成。
8、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中具有在硫化时将上模锁定在合模位置用的锁定装置。
9、如权利要求8所述的轮胎硫化装置，其中将前述下部板固定在底板的上面，在该底板的周缘部以规定的间隔竖立设置多个上下延伸的支柱，将顶板固定在该多个支柱的上端部，将前述上部板可上下自由滑动地安装在前述支柱上，将前述上模固定到可升降地安装于前述上部板的下面的上模支持板上，在前述上部板的上面竖立设置贯穿前述顶板上下延伸的锁定轴，在前述顶板的上面设置前述锁定装置，该锁定装置具有在硫化时阻止前述锁定轴上升的挡块。
10、如权利要求9所述的轮胎硫化装置，其中前述锁定装置包括使前述挡块进出的油压缸单元，通过使形成为伸出状态的前述挡块配合到前述锁定轴的上端面而阻止该锁定轴的上升。
11、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中在前述下部板上面的前述扇形保持体的外周侧设置有硫化时阻止前述扇形保持体后退的止动装置。
12、如权利要求11所述的轮胎硫化装置，其中前述止动装置由包围全部扇形保持体地固定到前述下部板的上面的筒体构成，受到硫化时的内压而与前述扇形保持体配合的前述扇形导向体与前述筒体触接，阻止前述扇形保持体的后退。
13、如权利要求12所述的轮胎硫化装置，其中前述扇形导向体在外周侧具有能够与前述筒体触接的止动装置配合部。
14、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中在前述上部板与前述下部板之间设置有在硫化时将前述整个模具气密性地覆盖的第一密闭装置。
15、如权利要求14所述的轮胎硫化装置，其中前述第一密闭装置具有设置在前述上部板的下面的第一密闭用筒状体。
16、如权利要求15所述的轮胎硫化装置，其中前述第一密闭用筒状体具有固定到前述上部板的下面的上环和连接到该上环的下侧的下环，并使该下环可上下摆动地构成。
17、如权利要求16所述的轮胎硫化装置，其中在前述下部板的上面的前述扇形保持体的外周侧，设置有硫化时阻止前述扇形保持体后退的止动装置，该止动装置由包围全部扇形保持体地固定到前述下部板的上面的筒体构成，并可使前述下环的下端气密性地与该筒体的上端触接。
18、如权利要求14所述的轮胎硫化装置，其中将前述上模固定到可升降地安装于前述上部板的下面的上模支持板上，在该上模支持板的上面外周部上，沿周向方向以规定的间隔竖立设置贯穿前述上部板向上方延伸的多个导向杆，在比该导向杆靠外周侧的前述上部板和前述上模支持板之间，设置有在硫化时将包含前述导向杆的空间设在内侧、气密性地遮蔽前述上部板和前述上模支持板之间的第二密闭装置。
19、如权利要求18所述的轮胎硫化装置，其中前述第二密闭装置具有设置在前述上部板的下面的第二密闭用筒状体，通过该第二密闭筒状体的下端与前述上模支持板触接，气密性地遮蔽前述上部板和前述上模支持板之间。
20、如权利要求19所述的轮胎硫化装置，其中前述第二密闭用筒状体具有固定到前述上部板的下面的上环和连接到该上环的下侧的下环，并使该下环可上下摆动地构成。
21、如权利要求14所述的轮胎硫化装置，其中在由前述第一密闭装置所气密性地覆盖的室部上，连接有将该室部内抽成真空的抽取装置。
22、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中在下部板的比前述下模靠外周侧的上面设置有用于使各扇形保持体进退的一对导轨。
23、如权利要求22所述的轮胎硫化装置，其中将各扇形保持体经由线性轴承可进退地设置在前述一对导轨上。
24、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中具有可使前述扇形保持体定位在与前述扇形导向体相配合、脱离的位置上的定位装置。
25、如权利要求24所述的轮胎硫化装置，其中前述定位装置由将前述扇形保持体定位在与前述扇形导向体相配合、脱离的位置上的弹簧构件构成。
26、如权利要求25所述的轮胎硫化装置，其中在前述下部板的上面的前述扇形保持体外周侧设置有硫化时阻止扇形保持体后退的止动装置，该止动装置由包围全部扇形保持体地固定到前述下部板的上面的筒体构成，用前述弹簧构件连接该筒体和各扇形保持体。
27、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中由以彼此间隔1个选取的扇形导向体为一组的两组扇形导向体构成前述扇形导向体，可以利用该两组扇形导向体以一定的时间差使前述扇形保持体前进。
28、如权利要求27所述的轮胎硫化装置，其中在前述上部板上设置有使前述两组扇形导向体中的一组扇形导向体升降的升降装置。
29、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中将前述扇形保持体和前述扇形导向体的配合面形成相对于铅直方向以大致相同的角度倾斜的倾斜面，该倾斜面相对铅直方向的角度为15～20°。
30、如权利要求2所述的轮胎硫化装置，其中在前述下模的内周侧，具有在竖立设置的可升降的升降杆的上部设有硫化用皮囊的中心机构。
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