Green tire supporting device and method for removing drum from green tire

この発明は、生タイヤ支持装置及び生タイヤからのドラムの取り外し方法に関するものである。

一般に、生タイヤを成型する際には、ドラム上にビードコア、カーカス、サイドウォールゴム等のタイヤ構成部材を貼り付けて生ケースを形成し、生ケースの外表面にトレッドゴム等を配置する。 この生タイヤをモールドに入れて加硫成型することで製品タイヤが得られる。

ここで、生タイヤを加硫成型する前に、生タイヤからドラムを取り外す必要がある。 特に、建設車両用タイヤ等の大型のタイヤを製造するに当っては、この取り外し作業は、ドラムを支持した状態で、特許文献１のように紐状のタイヤ吊り下げ部材を生タイヤに巻回して、クレーン等で操作することで行われていた。

しかしながら、上記のようにクレーンで大型の生タイヤを移動させて、クレーンとタイヤ吊り下げ部材とで生タイヤを吊り下げたまま、クレーンを調整して生タイヤからドラムを取り外す作業は容易ではなく、また習熟を要するものである。
そして、クレーンで生タイヤを正確に動かしてドラムを取り外すことが難しかったため、ドラムの取り外し作業の際に、生タイヤのビード部がドラムに引っ掛かりビード部が損傷するおそれがあった。
さらに、生タイヤを移動させる際に、タイヤ吊り下げ部材と生タイヤのトレッド表面とが擦れることにより、生タイヤのトレッド表面が損傷・変形するおそれもあった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、生タイヤからドラムを取り外す作業を容易に実施することができるとともに、該作業時に生タイヤのビード部やトレッド表面が損傷されることを有効に防止することができる生タイヤ支持装置及び生タイヤからのドラムの取り外し方法を提供するものである。

この発明の生タイヤ支持装置は、生タイヤ支持する生タイヤ支持部と、該生タイヤ支持部を上下方向に昇降させる昇降手段と、生タイヤからドラムを取り外すために、該生タイヤ支持部を該ドラムに対してドラムの軸線方向に沿って離隔接近させる駆動手段とを具えることを特徴とする。
この生タイヤ支持装置によれば、生タイヤからのドラムの取り外し作業を容易に行うことができる。 また、取り外し作業の際に、生タイヤのビード部がドラムに引っ掛かりビード部が損傷することを有効に防止することができる。 さらに、生タイヤの移動に従来のようなタイヤ吊り下げ部材を用いることがないために、生タイヤのトレッド表面の損傷を有効に防止することができる。

ここで、この発明の生タイヤ支持装置では、前記生タイヤ支持部は、生タイヤがその踏面を下にして直立した姿勢である直立姿勢の際に該生タイヤの踏面を支持する底面支持部を有する把持手段と、該把持手段の前記底面支持部を、支持された生タイヤの略径方向に駆動する底面支持部駆動部とを具えることが好ましく、より好ましくは、前記把持手段が、前記直立姿勢状態の際に生タイヤの上下方向以外の側面から支持する側面支持部を有する。
これらの場合には、支持された生タイヤが、その自重によって変形することを有効に防止することができ、これにより、ドラムの取り外し作業を容易に行うことができるとともに製造されるタイヤの品質を向上させることができる。

そして、この発明の生タイヤ支持装置では、該把持手段の前記側面支持部を、支持された生タイヤの略径方向に駆動する側面支持部駆動部をさらに具えることが好ましい。
この場合には、生タイヤ支持装置を、様々な大きさの生タイヤに対応させることができる。

また、この発明の生タイヤ支持装置では、前記生タイヤ支持部が、生タイヤの軸線方向の一方側のサイド部を支持する背面支持部を具えることが好ましい。
この場合には、背面支持部が生タイヤのビード部等を支持することで、生タイヤの自重による変形を有効に抑制することができる。

そして、この発明の生タイヤ支持装置では、前記生タイヤ支持部を直立姿勢から水平姿勢へ変化させる姿勢変化手段を具えることが好ましい。
この場合には、生タイヤを直立した状態から水平な状態にする作業を容易に行うことができ、容易に加硫工程へ搬送することができる。
なお、生タイヤ支持部の直立姿勢とは、生タイヤの中心軸が略水平方向になるように、生タイヤ支持部が生タイヤを支持している時の姿勢をいうものとする。 また、生タイヤ支持部の水平姿勢とは、生タイヤの中心軸が略鉛直方向になるように、生タイヤ支持部が生タイヤを支持している時の姿勢をいうものとする。

ここにおいて、この発明の生タイヤ支持装置では、前記支持された生タイヤを搬送する搬送手段を具えることが好ましい。
この場合には、ドラムが取り外された生タイヤを生タイヤ支持装置に保持したまま次工程に容易に運搬することができる。

また、この発明の生タイヤからのドラムの取り外し方法は、前記の生タイヤ支持装置を用いて、大型の生タイヤのビード部に装着されたドラムを該生タイヤから取り外す、生タイヤからのドラムの取り外し方法であって、前記生タイヤ支持部で生タイヤを支持させ、ドラムと生タイヤのビード部との間の拘束を解除し、前記昇降手段で該生タイヤ支持部を昇降させて、ドラムと生タイヤのビード部との中心軸を略一致させ、前記駆動手段で該生タイヤ支持部を該ドラム対して離隔させて、生タイヤのビード部に装着されたドラムを生タイヤから取り外すことを特徴とする。
このドラムの取り外し方法によれば、ドラムの取り外し作業を容易に行うことができ、作業の際にビード部やトレッド表面が損傷されることを有効に防止することができる。

そして、この発明のドラムの取り外し方法では、前記生タイヤ支持部で生タイヤを支持させる際に、前記把持手段を生タイヤの略径方向に拡縮して、前記底面支持部で生タイヤを把持し、生タイヤを該底面支持部で把持した状態のまま、生タイヤのビード部に装着されたドラムを生タイヤから取り外すことが好ましい。
この場合には、支持された生タイヤが、その自重によって変形することを防止すると同時に、ドラムの取り外し作業を容易に行うことができ、

また、この発明のドラムの取り外し方法は、前記生タイヤ支持部で生タイヤを支持させる際に、前記把持手段の底面支持部と側面支持部とを生タイヤの略径方向に拡縮して、前記底面支持部と前記側面支持部とで生タイヤを把持し、生タイヤを該底面支持部と該側面支持部とで把持した状態のまま、生タイヤのビード部に装着されたドラムを生タイヤから取り外すことが好ましい。
この場合には、様々な径の生タイヤに対してドラムの取り外し作業を行うことができる。

この発明の生タイヤ支持装置及びドラムの取り外し方法によれば、生タイヤからドラムを取り外す作業を容易に実施することができるとともに、該作業時に生タイヤのビード部やトレッド表面が損傷されることを有効に防止することができる。

この発明の生タイヤ支持装置の一実施形態を示す側面図である。

図１に示す実施形態の生タイヤ支持装置の生タイヤ支持部を示す正面図である。

この発明の生タイヤからのドラムの取り外し方法の一実施形態について説明する図である。

以下にこの発明の一実施形態を、図面に示すところに基づいて説明する。
図１に例示する、本発明の一実施形態に係る生タイヤ支持装置１は、回転軸が水平方向を向いた成型直後の生タイヤを支持して、当該成型の際に生タイヤに装着されていたドラムを取り外し、その後、通常回転軸が鉛直方向を向いた状態で行われる加硫成型に供するために、生タイヤを回転軸が鉛直方向を向いた状態に転倒させるものである。 生タイヤ支持装置１は、特に建設車両用タイヤ等の大型の生タイヤを支持するのに好適である。

図１に示す生タイヤ支持装置１は、大型の生タイヤのビード部に装着されるドラムを支持するドラム支持部２と、生タイヤを支持する生タイヤ支持部３と、生タイヤ支持部３をドラム支持部２に対して上下方向に昇降させる、この実施形態ではジャッキ（底面支持部駆動部）４ｂ、４ｃで構成される昇降手段と、該生タイヤをドラムから取り外すために、生タイヤ支持部３をドラム支持部２に対して略水平方向に駆動させる、この実施形態ではサーボモータ５ａ、レール５ｂ及び車輪５ｃで構成される駆動手段とを具える。

大型の生タイヤのビード部に装着されるドラムを支持するドラム支持部２は、図３（ａ）に示されるドラム円筒部２０１ａが挿入されて、略水平方向に延在するシャフト２ａと、ドラム円筒部２０１ａをシャフト２ａの根元付近に固定するピン３１と、ドラムに連接して、生タイヤ１００内の空気を抜くための、図示しないエア配管とを具える。
シャフト２ａは、図示しないサーボモータによって、その軸周りに回動可能に構成されている。 生タイヤ１００からドラムを取り外す際にシャフト２ａを回動させることで、シャフト２ａに連結されたドラムを回動させながら取り外すことができる。 これにより、生タイヤ１００のビード部とドラムとが接触しても、ビード部がドラムに引っ掛かることが防止され、ビード部の損傷を有効に防止することができる。

生タイヤ支持部３は、回転軸が水平方向を向いた生タイヤを支持する。 生タイヤ支持部３に支持される生タイヤを、図１、２では仮想線１００で示す。 生タイヤ支持部３は、生タイヤ支持部３が直立姿勢の際に生タイヤの踏面を支持する底面支持部３ａを有する把持手段を具える。 そしてこの実施形態では、把持手段は生タイヤ支持部３が直立姿勢の際に生タイヤの上下方向以外の側面から支持する側面支持部３ｂも具える。 また生タイヤ支持部３はフレーム１０と昇降可能に連結しており、フレーム１０は台車１２と昇降可能に連結している。
この実施形態では、図２に示すように、生タイヤ支持部３の側面支持部３ｂは、シリンダ（側面支持部駆動部）１１で生タイヤ１００の略径方向に駆動される。 これにより、生タイヤ１００を底面支持部３ａと、側面支持部３ｂ、３ｂの三方向で把持することができ、生タイヤの軸が水平方向に向いた（生タイヤがその踏面を下にして直立した）直立姿勢で、生タイヤの軸方向から見て円状の生タイヤ１００が、その自重で、長軸が鉛直方向となるような楕円状に変形することを有効に防止することができる。 また、側面支持部３ｂが略タイヤ径方向に拡縮可能であるために、生タイヤ支持装置１は、様々な径の生タイヤ１００を支持することができる。
また、図２に示すように、背面支持部３ｃはドーナツ状の板で構成される。 生タイヤ１００のビード部は、重量の大きなスチールコード等を含むために、自重による変形が起こりやすいが、背面支持部３ｃで生タイヤ１００の軸線方向の一方側のサイド部を支持することによって、ビード部の変形を有効に防止することができる。

ジャッキ４ａは、生タイヤ支持部３の底面支持部３ａをフレーム１０に対して昇降させる。 また昇降手段は、フレーム１０を台車１２に対して昇降させるジャッキ４ｂ、４ｃで構成される。 ジャッキ４ｂ、４ｃがフレーム１０を昇降させると、フレーム１０に連結された生タイヤ支持部３も一緒に昇降する。

生タイヤ１００の径に合わせて、ジャッキ（底面支持部駆動部）４ａで、生タイヤ支持部３の底面支持部３ａを昇降させることにより、生タイヤ支持部３の底面支持部３ａに生タイヤ１００を支持させて、生タイヤ１００のビード部とドラムとの間に過大な負荷がかかることを防止し、また生タイヤが自重変形しないようにする。
そして、生タイヤからドラムを取り外す際に、ジャッキ４ｂ、４ｃによってフレーム１０と生タイヤ支持部３とを昇降させることで、ドラムと生タイヤとの間の芯出し（それぞれの中心軸を略一致させること）を行って、ドラムと生タイヤのビード部との間に隙間を生じさせ、これにより生タイヤのビード部の損傷を有効に防止することができる。
なお、この実施形態ではジャッキを３つ設けているが、ジャッキを１つまたは２つとすることも、４つ以上とすることもでき、また、ジャッキ４ａ〜４ｃは昇降可能なものであれば、それぞれシリンダ等で構成してもよい。 さらに、ドラム支持部２を生タイヤ支持部３に対して昇降させてもよい。

駆動手段は、生タイヤ１００からドラムを取り外す際に用いられ、サーボモータ５ａとレール５ｂと車輪５ｃとで構成される。 サーボモータ５ａで車輪５ｃを駆動させることで、台車１２と、フレーム１０と、生タイヤ支持部３とを、レール５ｂに沿って水平方向に駆動させることができる。
また、レール５ｂには一定間隔で溝が形成されており、後述する姿勢変化手段を作動させている際に、反動で台車１２が移動することを防止することができる。
なお、ドラム支持部２にサーボモータ及び車輪を設けて、ドラム支持部２をレールに沿って駆動させることで、ドラム支持部２を生タイヤ支持部３に対して駆動させて駆動手段を構成することもできる。

この実施形態の生タイヤ支持装置１は、シリンダ２１で構成される姿勢変化手段を具える。 シリンダ２１の一端はフレーム１０に固定され、他端は台車１２に固定される。 図１のようにシリンダ２１が伸びている場合には、生タイヤ支持部３は、支持される生タイヤの回転軸が水平方向となる直立姿勢となる。 一方シリンダ２１を縮めることで、生タイヤ支持部３の姿勢を、直立姿勢から、図１に仮想線で示すように、支持される生タイヤの回転軸が鉛直方向となる水平姿勢とすることができる。
このように、生タイヤ支持装置１が、エアシリンダ２１で構成され、生タイヤ支持部３の姿勢を直立姿勢から水平姿勢へ変化させる姿勢変化手段を具えることで、大型の生タイヤを直立した状態から水平な状態にする作業を容易に行うことができる。 また、従来のようにタイヤ吊り下げ部材を用いた場合と異なり、容易に生タイヤの回転軸が水平方向を向いている状態から、生タイヤの回転軸が鉛直方向を向いている状態に、生タイヤを転倒させることができるため、生タイヤのトレッド表面が擦れて損傷・変形することを有効に防止する事ができる。

また、この実施形態の生タイヤ支持装置１では、車輪５ｃをレール５ｂから外した状態で、サーボモータ５ａで車輪５ｃを駆動することによって、搬送手段を構成することができる。 これらサーボモータ５ａ及び車輪５ｃからなる搬送手段によって、生タイヤ支持部３に支持された生タイヤ１００を次工程、例えば加硫工程まで搬送することもできる。

次に、上述した生タイヤ支持装置１を用いて、前工程から搬送された生タイヤを支持し、生タイヤに装着されているドラムを取り外して、生タイヤを転倒させた後に、次工程が行われる場所に搬出する方法の一例について、図３に基づいて説明する。
なお、この作業に先だって、サーボモータ５ａによって生タイヤ支持部３をドラム支持部２から十分離隔させておき、また好ましくは、ジャッキ４ａによって生タイヤ支持部３の底面支持部３ａを十分に下降させ、エアシリンダ２１を収縮させ、生タイヤ支持部３の側面支持部３ｂ、３ｂを最大径としておく。

前工程から搬送された生タイヤ１００のビード部には、ドラム２０１が装着されている。 図３（ａ）のようにドラム円筒部２０１ａの両端をクレーン２００で支持し、図３（ｂ）のようにドラム支持部２のシャフト２ａにドラム円筒部２０１ａを挿入する。 挿入後、ピン３１でドラム円筒部２０１ａをシャフト２ａに固定する。 これにより、ドラム支持部２はドラム２０１を支持することができる。

次に、エアシリンダ２１を伸長し、図３（ｃ）のように生タイヤ支持部３を直立姿勢にする。 そして、図３（ｄ）のようにサーボモータ５ａで車輪５ｃを駆動し、生タイヤ支持部３をドラム支持部２に近接させて、生タイヤ支持部３の背面支持部３ｃに生タイヤ１００を支持させる。

その後、ジャッキ４ａで生タイヤ支持部３の底面支持部３ａを上昇させて、生タイヤ支持部３の底面支持部３ａに生タイヤ１００を支持させる。 そして、２つのシリンダ１１で生タイヤ支持部３の側面支持部３ｂを、それぞれ生タイヤ１００の径方向内側に移動させて、底面支持部３ａと側面支持部３ｂ、３ｂとで生タイヤ１００を三方向から把持する。 ジャッキ４ａ及びシリンダ１１の駆動量は、生タイヤ１００のビード部とドラムとの間に大きな力がかからないように調節する。

ここで、生タイヤ１００が大型の場合、生タイヤは自重によって変形しやすいので、そのような変形を抑制するため、少なくとも前工程から搬送される段階からこの時点まで、生タイヤ１００の内部には一定内圧の空気が充填されている。 そのため、ドラムと生タイヤ１００のビード部との拘束を解除するのに先立って、ドラム支持部２のエア配管によって生タイヤ１００内の空気を抜く。 この空気を抜く作業は、生タイヤ１００を把持するためにジャッキ４ａ及びシリンダ１１を調整する作業と平行して行うことができる。

生タイヤ１００内の空気を抜いた後、生タイヤ１００のビード部との拘束を解除し、ドラム２０１の径を収縮させる。
この時に、生タイヤ１００のビード部全体が、その自重によって下方に落ちやすいため、ジャッキ４ｂ、４ｃによりフレーム１０と、フレーム１０に連結された生タイヤ支持部３とを上昇させて、ドラム２０１と生タイヤ１００のビード部との芯出しを行う。

そして、ドラム支持部２のシャフト２ａを回動させながら、サーボモータ５ａによって、図３（ｅ）のように、生タイヤ支持部３をドラム支持部２から離隔させる。
以上の方法により、ドラムを生タイヤ１００の回転軸方向に抜き取ることによって、生タイヤ１００のビード部を損傷することなく、生タイヤ１００からドラムを取り外すことができる。

ところで、成型後の生タイヤは、回転軸が水平方向を向いている。 一方、生タイヤの加硫成型は、生タイヤの回転軸が鉛直方向を向いた状態で行われる。 そのため、生タイヤ１００を転倒させて、回転軸が水平方向を向いた状態から、回転軸が鉛直方向を向いた状態にする。 具体的には、エアシリンダ２１を収縮させて、生タイヤ支持部３を図３（ｆ）のように倒してゆき、図３（ｇ）のように生タイヤの回転軸が鉛直方向を向いた状態にする。
なお、生タイヤ１００を倒す際にも、生タイヤ支持部３の側面支持部３ｂ、３ｂと底面支持部３ａは、三方向から生タイヤ１００を把持し、背面支持部３ｃは生タイヤ１００を支持している。 このことで、上述したように、生タイヤ１００を倒す際に生タイヤ１００が変形することを防止することができる。

それから、シリンダ１１を収縮させて、生タイヤ支持部３の側面支持部３ｂを生タイヤから離隔させて、生タイヤ１００に対する把持を解除する。 そして、図３（ｈ）のように、例えばローディングチャック２０２で生タイヤ１００のビード部をつかみ、生タイヤ１００を生タイヤ支持部３から取り出して、クレーン等によって次工程、例えば加硫工程が行われる場所に移動させることができる。
なお、サーボモータ５ａで車輪５ｃを駆動することによって台車１２を移動させて、生タイヤ１００を次工程に搬送することもできる。

１ 生タイヤ支持装置 ２ ドラム支持部 ２ａ シャフト ３ 生タイヤ支持部 ３ａ 底面支持部（把持手段）
３ｂ 側面支持部（把持手段）
３ｃ 背面支持部（把持手段）
４ａ ジャッキ（底面支持部駆動部）
４ｂ、４ｃ ジャッキ（昇降手段）
５ａ サーボモータ（駆動手段、搬送手段）
５ｂ レール（駆動手段）
５ｃ 車輪（駆動手段、搬送手段）
１０ フレーム １１ シリンダ（側面支持部駆動部）
１２ 台車 ２１ シリンダ（姿勢変化手段）
２２ 回動軸 ３１ ピン １００ 生タイヤ ２００ クレーン ２０１ ドラム ２０１ａ ドラム円筒部 ２０２ ローディングチャック