JP5221316B2 - タイヤ製作・硬化ステーション結合装置およびその方法 - Google Patents

Description

本主題発明は、一般に自動タイヤ製造ラインに関し、より具体的には統合タイヤ製造システムにおけるタイヤ製作・硬化コア結合装置およびその方法に関する。

金型内の未硬化タイヤすなわちグリーンタイヤを加硫処理することは公知である。”Ａ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＵＲＩＮＧ ＴＩＲＥＳ ＡＮＤ Ａ ＳＥＬＦ−ＬＯＣＫＩＮＧ ＴＩＲＥ ＭＯＬＤ”と題する同時係属の米国特許出願第１０／４１７，８４９号は、自動ロッキング式タイヤ金型の中でタイヤを硬化する方法を開示している。このような金型を、タイヤ生産における効率を最大にするとともにコストを最小にするような方法で、タイヤ製造システムに利用することが望まれ続けている。さらに、タイヤ製作コアアセンブリ上にあらかじめ構築されたグリーンタイヤ硬化用の金型を利用することが公知である。効率的でコスト効率の良い手法によりタイヤ製作コアアセンブリ上にあらかじめ構築されたグリーンタイヤ硬化用の金型を利用することが同じく望ましい。
米国特許出願第１０／４１７，８４９号明細書 米国特許出願第１１／２９２，９９１号明細書 米国特許出願第１１／２９３，３９７号明細書

本発明の一態様は、中心軸を取り囲むドーナツ形の外面を確定する外面部をそれぞれが有する複数のコアセグメントによって形成されたドーナツ形状のコアを含む、グリーンタイヤをトレッドパターンを有する完成タイヤに成形する硬化ラインドッキング装置である。該コアはグリーンタイヤをドーナツ形の外面で保持するように適合される。第１のスピンドル部が中心軸に沿ってコアの第１の側に配置されるように構成され、第２のスピンドル部が中心軸に沿って、第１の側の反対側にあるコアの第２の側に配置されるように構成されている。電気的に動作する少なくとも１つの発熱体が各コアセグメントに接続され、少なくとも１つのスピンドルコネクタが、第１のスピンドル部および第２のスピンドル部をその間に位置する複数のコアセグメントに機械的に結合し、タイヤ硬化動作中、電気的に動作する発熱体に電気的に接続して該発熱体に電力を供給するように構成されている。１つまたは２つ以上の硬化ラインドッキングステーションは、それぞれの１つまたは２つ以上のドッキング期間中、スピンドル部のスピンドル端部に結合するドッキング装置を持ち、該ドッキング装置は、スピンドルコネクタに機械的および電気的に結合して、１つまたは２つ以上のドッキング期間の少なくとも一部期間中、電気的に動作する発熱体に電力を供給するように動作可能に構成されている。

本発明のさらなる態様は、グリーンタイヤを、完成タイヤに成形する方法であり、複数のコアセグメントを、中心軸を取り囲むドーナツ形状の組み立てられたコアに組み立てることを含んでいる。各コアセグメントは電気的に動作する少なくとも１つの発熱体を含み、複数のコアセグメントはドーナツ形の外面を共に確定している。該コアはグリーンタイヤをドーナツ形の外面で保持するように適合される。本方法は、第１のスピンドル部を中心軸に沿って複数の組み立てられたコアの第１の側に配置すること、第２のスピンドル部を、中心軸に沿って、第１の側の反対側にある組み立てられたコアの第２の側に配置すること、複数のコアセグメントが第１のスピンドル部と第２のスピンドル部との間に位置するように、第１のスピンドル部および第２のスピンドル部を複数のコアセグメントに機械的に結合すること、第１または第２のスピンドル部の少なくとも１つによって保持された電気コネクタを電気的に動作する発熱体に接続して、タイヤ硬化動作中該発熱体に電力を供給すること、を含んでいる。本方法は、１つまたは２つ以上のドッキング期間中、第１のスピンドル部および第２のスピンドル部の少なくとも１つのスピンドル部のスピンドル端部を、１つまたは２つ以上の硬化ラインドッキングステーションのドッキング装置にそれぞれ機械的に結合することをさらに含んでいる。該ドッキング装置は、少なくとも１つのスピンドルコネクタに機械的および電気的に結合して、１つまたは２つ以上のドッキング期間の少なくとも一部期間中、電気的に動作する発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つのドッキングコネクタを含んでいる。
定義
「縦横比（Ａｓｐｅｃｔ Ｒａｔｉｏ）」は、タイヤ断面高さのタイヤ断面幅に対する比を意味している。

「軸方向の（ａｘｉａｌ）」および「軸方向に（ａｘｉａｌｌｙ）」は、タイヤの回転軸と平行な線または方向を意味している。

「ビード（Ｂｅａｄ）」または「ビードコア（Ｂｅａｄ Ｃｏｒｅ）」は、一般に環状の引張部材を有するタイヤの一部分を意味し、半径方向内側のビードは、リムにタイヤを保持することに関連づけられ、プライコードによって包まれ、フリッパー、チッパー、アペックスすなわちフィラー、トウガードおよびチェーファーのような他の補強要素で成形されるか、または該補強要素なしで成形されている。

「ベルト構造体（Ｂｅｌｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」または「補強ベルト（Ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ Ｂｅｌｔ）」は、少なくとも２つの環状層、すなわち平行コードのプライを意味し、織られていても織られていなくてもよく、トレッドの基礎となり、ビードに固定されておらず、タイヤの赤道面に対して１７度から２７度の範囲の左右両方のコード角度を持っている。

「円周の（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ）」は、軸方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って伸びる線または方向を意味している。

「カーカス（ｃａｒｃａｓｓ）」は、ベルト構造体、トレッド、アンダートレッドとは別の、プライの上側にあるタイヤ構造体を意味しているが、任意の代替リムの取り付けに使用される場合にはビードを含んでいる。

「ケーシング（ｃａｓｉｎｇ）」は、トレッドおよびアンダートレッドを除いた、カーカス、ベルト構造体、ビード、サイドウォール、およびタイヤの他のすべての構成要素を意味している。

「チェーファー（ｃｈａｆｆｅｒ）」は、リムからコードプライを保護し、該リム上で撓みを分散するためにビードの外側周囲に置かれた、材料の狭幅ストリップを指している。

「コード（ｃｏｒｄ）」は、タイヤのプライが構成されている補強より線のうちの１つを意味している。

「赤道面（Ｅｑｕａｔｏｒｉａｌ Ｐｌａｎｅ：ＥＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直で、タイヤのトレッドの中心を貫通する平面を意味している。

「フットプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）」は、速度ゼロで、常用負荷および常用圧力の下での、タイヤトレッドの平らな面との接触区画、すなわち接触領域を意味している。

「インナーライナー（ｉｎｎｅｒｌｉｎｅｒ）」は、チューブレスタイヤの内面を形成し、タイヤ内に膨張する流体を含んでいるエラストマーまたは他の材料の１つの層または複数の層を意味している。

「常用タイヤ空気圧（Ｎｏｒｍａｌ Ｉｎｆｌａｔｉｏｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）」は、タイヤの使用条件に関する適切な標準機構によって指定された特定設計のタイヤ空気圧および負荷を意味している。

「常用負荷（Ｎｏｒｍａｌ Ｌｏａｄ）」は、タイヤの使用条件に関する適切な標準機構によって指定された特定設計のタイヤ空気圧および負荷を意味している。

「配置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）」は、圧力を加えて所望のプライ経路に沿った配置の位置でコードを接着することにより、コードを表面に位置決めすることを意味している。

「プライ（ｐｌｙ）」は、ゴムで覆われた平行コードの層を意味している。

「半径方向の（ｒａｄｉａｌ）」および「半径方向に（ｒａｄｉａｌｌｙ）」は、タイヤの回転軸の方向に向けられているか、またはタイヤの回転軸から離れた方向に向けられていることを意味している。

「ラジアルプライタイヤ」は、少なくとも１つのプライが、ビードからビードまで伸び、タイヤの赤道面に対して６５度と９０度との間のコード角度で置かれるコードを持つ、ベルトが付けられた空気式タイヤ、すなわち円周方向に制限された空気式タイヤを意味している。

「断面高さ（Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｈｅｉｇｈｔ）」は、タイヤの赤道面でのタイヤの名目リム直径から外径までの半径方向距離を意味している。

「断面幅（Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｗｉｄｔｈ）」は、タイヤが２４時間常用圧力で膨張しているが、ラベル付け、装飾帯または保護帯によるサイドウォールの隆起を除いて負荷がかかっていない場合、およびそのような状態後の、タイヤの軸と平行なタイヤのサイドウォールの外部間の最大直線距離を意味している。

「ショルダー（ｓｈｏｕｌｄｅｒ）」は、トレッド端部の真下にあるサイドウォールの上部を意味している。

「サイドウォール（ｓｉｄｅｗａｌｌ）」は、トレッドとビードとの間のタイヤのその部分を意味している。

「トレッド幅（Ｔｒｅａｄ Ｗｉｄｔｈ）」は、軸方向における、すなわちタイヤの回転軸と平行平面におけるトレッド面の弧長を意味している。

「巻かれたもの（ｗｉｎｄｉｎｇ）」は、直線経路に沿って凸面上に張力がかかっている状態のコードの包装材料を意味している。

最初に図１および図２を参照する。硬化ライン１０が統合タイヤ製造ラインの一部として示されている。硬化ライン１０は、直線配列に配置された複数のステーションを含んでいるが、設備上および生産上の要求に対応することが望ましい場合、作業ステーションの他の配置が利用されてもよい。タイヤ製造ラインは、完成タイヤに近い大きさと形状に構成されたセグメント化コアに付けられた構成要素から、タイヤを作製する。参照により本書に組み込まれた、２００３年４月１７日出願の”Ａ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＣＵＲＩＮＧ ＴＩＲＥＳ ＡＮＤ Ａ ＳＥＬＦ−ＬＯＣＫＩＮＧ ＴＩＲＥ ＭＯＬＤ”と題する米国特許出願第１０／４１７，８４９号に、タイヤ製造で使用されるセグメント化された金型が説明されている。金型は、中心軸と、半径方向に移動可能な複数のトレッド形成セグメントと、２つのサイドウォール形成プレート、すなわち頂部サイドウォール形成プレートおよび底部サイドウォール形成プレートと、セグメントをロックする円周方向に間隔を置いて配置された複数の手段を持つ頂部ロッキングブリーチリングとを有し、ロッキングの各手段は、ロックされた位置で金型を閉じる際に、セグメントに半径方向に接触する所定の角度の経路を提供している。タイヤ成形用にセグメント化された金型は、グリーンタイヤアセンブリを受け取る拡大された開口部を有している。金型は、タイヤの作製時の大きさを成形時の大きさに非常に近くなるように維持しながら、グリーンタイヤおよびその作製コアを内部に受け入れることができる。

米国特許出願第１０／４１７，８４９号による金型は、参照により同様に本書に組み込まれた、２００５年１２月２日出願の”ＴＩＲＥ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＯＲＥ ＬＡＴＣＨＩＮＧ ＡＮＤ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ”と題する米国特許出願第１１／２９２，９９１号、および２００５年１２月２日出願の”ＨＥＡＴＥＤ ＴＩＲＥ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＯＲＥ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”と題する米国特許出願第１１／２９３，３９７号で開示された形態および構成のタイヤ製作コアアセンブリと共に使用されてもよい。コアの構造は、自動タイヤ製造ライン内の多くのステーション間で、タイヤ製作コアを係合し移送する建設的な機構を提供している。取り付け点はコアのスピンドルアセンブリの各端部に位置している。本機構は、タイヤ製作コアに対する移送機構の自動取り付け／取り外しを可能にし、タイヤ製作コアおよびその上に作製されたグリーンタイヤの移動を容易にする。

硬化ライン１０は、上で説明したタイヤ製造ラインに統合されることを目的としており、タイヤ製作コアおよびグリーンタイヤアセンブリ１５を動作可能なように係合する上部コアマニピュレータ１２と、転倒装置１４と、下部コアマニピュレータ１６とを含んでいる。上部コアマニピュレータ１２は、一般に硬化ライン１０に沿って金型アセンブリステーション１８と下部コアマニピュレータ１６と転倒装置１４との間でコアアセンブリ１５を動かす。金型マニピュレータ移送アセンブリ２６は硬化ラインを架橋し、コントロールパネル２８からの電気制御の下で移送レールアセンブリ３０に沿って動く。誘導加熱コントロールパネル３２は誘導ドームアセンブリ２４に隣接して配置されており、各加熱および硬化サイクル全体にわたり誘導加熱アセンブリ２４を電気的に制御している。

図３、図４、および図５を参照する。本書で使用されているように、金型を操作する装置は、金型組立／分解ステーション１８に位置する固定された金型組立および分解装置２９と共に、金型マニピュレータ移送アセンブリ２６および金型保管台２０も含んでいることが理解されるであろう。金型組立および分解装置２９は、上部円周蓋部材３６を持つ自立的環状プラットフォームである。１５個のトレッドセグメントマニピュレータ３８が蓋部材３６の下方に取り付けられ、半径方向内側に向いた円周アレイを形成している。中心の電気的プラグインユニット４０は上方へ向けられ、マニピュレータ３８によって形成された環状アレイの中心下方であってその中心に配置されている。円周方向に間隔を置いて配置された５つのモータ４２が、ステーション１８の底部に配置されており、各モータ４２は、下で説明するようにマニピュレータ３８の３つを駆動する。ロッキング金型４４は、金型移送装置２６によって金型アセンブリステーション１８と硬化ステーション２２との間で移送される。金型移送装置２６は、内部垂直伸長フレーム４８を支持するブリッジ型支持フレーム４６を含んでいる。該支持フレーム４６は、ステーション１８とステーション２０とステーション２２との間を移送レールアセンブリ３０に沿って摺動する下端部を持つ、間隔を置いて配置された脚部３４を含んでいる。内部フレーム４８は、ブリッジ型支持フレーム４６の中心に配置され、間隔を置いて配置された垂直レール５０に沿って相互に上下方向へ動く。金型４４は内部フレーム４８によって保持され、該内部フレームによって上げ下げされる。該内部フレーム４８は主取り付けプレート５２を含み、ケーブルキャリア５４内のケーブルを介して電力を供給される。ボールねじ５６はフレーム４８内の中心に取り付けられ、ジャックアセンブリの一部となり、内部フレーム４８を上下に動かす。

図６、図７、図７Ａおよび図８を参照する。金型グリップアセンブリ５８が示されている。底部の環状ベースプレート８６は、それ自身およびガイド装置６０が取り付けられる、より大きな正方形プレート６１とは別個の部品である。（図７Ａ参照。）該大きな正方形プレート６１はフレーム溶接部８４の一部である。３つの間隔を置いて配置された周辺金型ガイド装置６０はプレート８６の下側に取り付けられ、該プレートに依存している。各装置６０は、空気圧シリンダ６８によって駆動されて前後に計９０度回転するロックシャフト６２を有している。プレート８６は、相互に回転して外リング６６をガイドする、６つの間隔を置いて配置された周辺Ｖローラー６４をさらに含んでいる。アーム７０はシリンダ６８によって回転させられ、１対の連結アーム７２、７４を回転させる。３つのピボットアーム７６がリング６６にピボット動作可能に取り付けられている。該アーム７６は間隔を置いて配置されており、リング６６の周端部から外方向へ伸びている。アーム７６はそれぞれのピン８０の周りを旋回し、ピン７８は各アーム７６から下方へ突出するように固定されている。１対のボールねじジャック８２が外リング６６を回転させるように接続されている。Ｖローラー６４の回転はリング６６をガイドする。トッププレート８４は、ボルトまたは他の適切な手段によって、図５に最もわかりやすく示されている主取り付けプレート５２に取り付けられている。中心に配置されたプレート８６は、１対の押さえアセンブリ９４に接続されている。３つの引張ばね８８が備えられ、作動アーム９０に取り付けられた各ばねの一端はアーム７６に取り付けられており、反対のばね端部はリング６６に取り付けられている。該引張ばね８８は、アーム７６に半径方向内側のバイアスをかけるように働き、各アーム７６のピン部材７８に順番に内方向バイアスを半径内方向へ与える。カム従動子９２が係合するように配置され、リング６６として外部のピボットアーム７６は各アーム７６に取り付けられたばね８８のバイアスに抗して回転する。下で説明するように、各アーム７６のピボット動作は各ピン７８を半径方向外側のアンロック位置へ動かす。

図７Ａは２つの押さえ装置９４（その１つが示されている）を詳細に示している。各装置９４は、空気圧シリンダ９８が取り付けられたベースブラケット９６を含んでいる。アーム１００がシリンダ９８に連結され、押さえシャフト１０４に接続された連結アーム１０２を上げ下げする。該シャフト１０４はそれにより垂直に動いてコアスピンドル１００の頂部と係合する。装置９４は、コアが突出して持ち上げられるのを防止するために、第１のサイドウォールアセンブリ１１８が持ち上げられる場合に（金型から取り出す間に）、頂部コアスピンドル１０８を押し下げるように動作可能に機能する。

図１０は組み立てられたセグメント化金型４４を示しており、図１２Ａおよび図１４Ａは下側から見た組み立てられた金型４４を示している。該金型は、軸スピンドルアセンブリを含むタイヤ製作コアアセンブリ１５を収容して取り囲んでいる。スピンドルアセンブリは、外に向けられた頂部コアスピンドル１０８と、外に向けられた底部コアスピンドル２０８とを含んでいる。コアアセンブリ１５は、組み立てられたコアセグメントの外面によって形成された環状体のタイヤ製作面をさらに含んでいる。スピンドル１０８、２０８は、図示のように金型４４からそれぞれ上方および下方へ突出している。金型は、半径方向に移動可能な複数のトレッドセグメント１２６と、底部サイドウォール形成プレートアセンブリ２１８と、頂部サイドウォール形成プレートアセンブリ１１８とを有している。頂部および底部サイドウォール形成プレートアセンブリ１１８、２１８は、頂部ブリーチロックリング１２２および底部ブリーチロックリング２２２によって保持されている。底部ブリーチロックリング２２２と頂部ブリーチロックリング１２２は、いずれも、ブリーチロックリング１２２、２２２の開閉中にボルトカラー（１３２）を持つねじファスナーボルトが通過できるようなすき間開口部を有している。頂部および底部ブリーチロックリング１２２、２２２は、上部または頂部のサイドウォール形成プレート１１８、および底部サイドウォール形成プレート２２２を保持するすき間開口部の内リングも有している。本主題の形態のセグメント化された金型は、その全体が参照により上で組み込まれた米国特許出願第１０／４１７，８４９号に開示されている。

本実施形態で８つ示している複数の熱電対収容ソケット１１０は、上部に突出したスピンドル１０８に向かって伸びている。ソケット１１０の各々は、コアの温度が金型内で監視および制御されることを可能にするタイヤ製作コア内の熱電対に接続された電気コネクタを収容する。さらに、各スピンドル１０８、２０８は、スピンドル端部にフランジ１１４、２１４を取り付けるボルトを収容する複数のボルト穴１１２、２１２（本実施形態で８つ示している）を含んでいる。一連の間隔を置いて配置されたノッチ１２４（本実施形態では３つ示しているがこれに限定されるものではない）が、頂部および底部ブリーチロックリング１２２、２２２の各々の外周端部に向かって伸長するように形成されている。上部サイドウォール金型セグメントプレート１１８および下部サイドウォール金型セグメントプレート２１８は、各々、各プレートの外端部から内側に配置されたノッチ群１１６（本実施形態では３つ示しているがこれに限定されるものではない）を有している。各ノッチ１１６内には、グリップアセンブリ５８によって係合される内側アンダーカット１２０がある。

金型４４は、本実施形態では１５個示したがこれに限定されるものではないトレッドセグメント１２６の周辺円周アレイをさらに含んでいる。各セグメント１２６の外壁内には、硬化鋼のような適度に硬い材料から形成された挿入体１２８がある。挿入体には貫通した星型の穴がある。挿入体後ろのトレッドセグメント１２６には、すき間用の貫通していない丸穴がある。各リング１２２、２２２の頂面内に間隔を置いて配置されたボルトソケット１３２を係合するＴ形ナット１３４の周辺アレイが設けられている。円周ノッチ１３６が、各ブリーチロックリング１２２、２２２の周辺側面を通して伸び、それぞれのソケット１３２と連通する。

図１６を参照する。金型装着台１３８が金型組立／分解装置内の下部アセンブリを表している。金型装着台１３８は、リング２２３の内口部に隣接して円周方向に間隔を置いて配置された６つのＶローラー２２４によって相互に回転させられる上部リングプレート２２３を支持している。リング２２４の外端部に隣接して間隔を置いて配置されているのは、各々が上方へ向けられたピン２３２を支持するピボットレバーアーム２３０である。該リング２２４は、２つのモータ２２６によってボールねじ２２８を介して回転させられる。したがって、アーム２３０およびボールねじ作動システムは、一般にグリップアセンブリの上部回転リング６６に関連づけられた、上で説明したピボットアーム７６に対する構成と類似している（図７、図１１参照）。リング２２３はフレーム溶接部１４２によって持ち上げられる。３つの固定ピン部材２３４が、図１６に示しているようなリング２２３の内口部内で一般に１２０度の間隔を置いて配置されている。図１７は、金型装着台１３８上に配置された、組み立てられたセグメント４４を示している。

図１８〜２１は、トレッドセグメント操作サブアセンブリ１４４の構成を包括的に示している。サブアセンブリ１４４がフロアプレート１４６により独立して支持されている。支持プレート１４７がフロアプレート１４６によって持ち上げられた位置で一次停止される。サブアセンブリ１４４は、隣接するトレッドセグメントマニピュレータ３８の円周アレイ（１５個示しているがこれに限定されるものではない）を含んでいる。各マニピュレータ３８は、図１９および図１９Ａから最もよくわかるように、アクチュエータキャリッジ溶接部１４８と前方突出ラッチ機構１５０とを含んでいる。ラッチ機構は、空気圧シリンダ１５４によって連結部１５６およびドライブシャフト１５８を介して相互に回転させられる環状スターラッチ１５２をマニピュレータ３８の前端部で支持している。該シャフト１５８は、連結部１６２を介してアクチュエータアーム１６０に接続する。スターラッチ１５２は、マニピュレータ３８の長手方向軸の周りを相互に回転することができる。ボールねじジャック１６４が各マニピュレータ３８にさらに接続され、半径方向内側（前方）位置と半径方向外側（退避した）位置との間に相互に間隔を置いて配置された１対のレール１６６に沿ってキャリッジ１４８を駆動する。

各マニピュレータ３８のためのキャリッジ１４８の動きは、図２０Ａおよび図２１から理解されるであろう。５つのモータ４２が、支持プレート１４７の下側に取り付けられ、各モータ４２は前方位置と後退位置との間で、３つトレッドセグメントマニピュレータ３８を駆動する。各モータ４２は、ベルトドライブ１７６を介してドライブシャフト１６８を回転させる。次に、該ドライブシャフト１６８は、ベルト１７４によって共に接続されている３つの従動プーリ１７２を回転させる。従動プーリ１７２の各々はボールねじジャック１６４を作動させて、トレッドセグメントマニピュレータ３８を動かす。引張アセンブリ１８０が、モータ４２を動かすことによりベルト１８２を引っ張り、移動可能なプーリ１７０はベルト１７４を引っ張る。エンコーダは回転位置フィードバックを提供し、ドライブシャフト１６８からのベルトドライブ１７０、１７１によって駆動される。マニピュレータ３８の各々は、こうして半径方向内側へ動かされて金型４４のトレッド形成セグメント１２６と係合し、各マニピュレータ３８のスターラッチ１５２はそれぞれのスターソケット１３０に入る。スターラッチ１５２の回転は適所にラッチをロックし、マニピュレータ３８が半径方向に後退させられるきに、トレッド形成セグメント１２６を半径方向に引っ張り出すことを可能にする。金型４４のトレッドセグメントは、このように半径方向外側へ分解される。シーケンスを逆にすることにより、セグメント１２６が半径方向内側になり、組み立てられた構成に戻ることになる。したがって、金型グリップアセンブリ５８のトレッドセグメントサブアセンブリは、サイドウォールセグメント操作装置と協働して、金型４４を組み立ておよび分解する。

図２２、図２３、および図２４を参照する。装置４０のコア／電気プラグが、トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４の中央開口部下側にある金型装着台１３８内の中心に配置されているところが示されている。装置４０は、上方へ突出したフラスト円錐ノーズ１８４と、該ノーズ１８４の基端部を取り囲むコネクターリング１９０と、ノーズ１８４の軸方向と平行にリング１９０の周りに間隔を置いて配置され、かつそこから突出したピン状の複数の電気コネクタ１８６と、連結アーム１８９を介してリング１９０に連結され、伸長位置と後退位置との間でリング１９０を駆動する１対の作動シリンダ１８８とを含んでいる。ノーズ１８４は、前端部から外面に伸びている、軸方向に伸びたキー溝１８５を有している。３つのダイスプリング１９２が、軸方向に向いた装置４０内に取り付けられている。反回転カム１９４が、スピンドル２０８がノーズ１８４を収容するときに、下部コアスピンドル２０８内のコネクタを装置４０のコネクタ１８６と位置合わせするのに備えられている。ノーズ１８４はセンターポスト２０６にばねで取り付けられている。ノーズ１８４が下部コアスピンドル２０８の下方オープンソケットに係合され収容されると、ばね１９２は圧縮状態で配置される。ノーズがスピンドル負荷の下で下方へおよびスピンドル２０８を取り外した際に上方へ動くとき、ねじ１９６はスロット１９８内に存在し、ポスト２０６上でのノーズ１８４の位置合わせ維持を支援する。軸ボルト１９９がノーズ１８４端部内にある。図示のボルト１９９はプラグである。該プラグを取り外して、ポスト２０６の穴を通るように直径がより小さくて長いプラグと交換されるだろう。これは、ばね１９２が圧縮されることを可能にし、ねじ１９６を取り外して装置を分解する／組み立てることを可能にする。３つの空気圧シリンダ２００がセンターポストの周りに間隔を置いて配置され、センターポスト２０６を収容するハウジング２０４にシャフト２０２を介して接続される。シリンダ２００は、装置４０の上方および下方への動きを行わせる。図２２に示した装置４０、装置１３８、装置１４４は、金型組立／分解装置のより下部の装置を表している。

上で説明したようなタイヤ硬化金型組立／分解ステーション１８は、硬化ラインアセンブリ１０の一部である。該ステーションの目的は、セルフロッキング金型４４を硬化ステーション２２から移送し、コア移送アセンブリがタイヤ製作コアおよび硬化されたタイヤを取り外してそれらをタイヤ製作コアおよび硬化されていないタイヤに取り替えることができるように金型４４を開き、金型を再度組み立て、セルフロッキング金型を硬化ステーションに戻すことである。この操作はすべて、機械操作員なしで完全に自動モードで行われるのが好ましい。米国特許出願第１１／２９３，３９７号はタイヤ製作コアを開示しており、参照によって本書に組み込まれている。米国特許出願第１０／４１７，８４９号はセルフロッキング金型を開示しており、参照によって本書に組み込まれている。

硬化ラインを図１および図２に示している。図１および図２に示すように、硬化ラインのステーションは右から左まで、すなわち硬化ラインレール移送アセンブリ３０上に取り付けられた上部コアマニピュレータ１２によって部分的に隠されたタイヤ転倒装置１４までである。コアアセンブリ１５は、タイヤ製作ステーション（図示せず）から転倒装置ステーション１４へピボット軸の水平方向に提供される。タイヤ製作ステーションでは、タイヤ製作コアは主要な水平軸の周りを回転し、該タイヤ製作コアが回転するにつれてグリーンタイヤがコア上に構築される。タイヤ製作工程が終了すると、タイヤ製作コアおよびグリーンタイヤは、コアアセンブリ１５がさかさまにされてピボット軸の垂直方向に向けられる転倒装置ステーション１４に提供される。コアアセンブリ１５が転倒された後、上部コアマニピュレータ１２は、コアアセンブリ１５を保持して金型アセンブリステーション１８へとレールシステム３０を下る。金型アセンブリステーション１８は、ステーション２０上に金型４４を配置する（金型マニピュレータアセンブリ２６としても本書に引用した）金型移送アセンブリを用いて示した金型装着および保管ステーション２０に隣接して設置されている。金型マニピュレータアセンブリ２６は、硬化ライン１０のステーション間をレールシステム３０に沿って相互に動く。

硬化ステーション２２はさらに硬化ライン１０に沿って配置され、ジブクレーン２３が、タイヤ硬化の処理中硬化ステーション２２上に誘導硬化ドーム２４を配置する。

図３は、タイヤ硬化金型組立／分解ステーション１８に配置されている金型組立／分解装置２９を示している。該ステーション１８は２つの主なアセンブリで構成されている。金型アセンブリ装置２９は硬化ライン基礎プレートアセンブリに固定され、金型操作アセンブリ２６は硬化ラインレール移送アセンブリ３０に連結され、硬化ステーション２２と金型保管台／装着台２０と金型アセンブリステーション１８との間で動く。明確にするために、硬化ライン移送レールアセンブリに対する接続は図３には示していない。

金型操作アセンブリ２６は、２つのサブアセンブリ、すなわち金型移送フレームアセンブリ４６と金型グリップアセンブリ５８とで構成されている。図４および図５は、金型移送アセンブリ４６の２つの図を示している。該金型移送アセンブリは、硬化ライン移送アセンブリ３０に取り付けられた水平フレームと、直線ガイドまたはレール５０に取り付けられ、市販のボールねじジャックおよびサーボモータ５６によって動かされる、垂直に移動可能な内部フレーム４８とから成る。このサブアセンブリ４８の機能は、金型グリップアセンブリ５８およびセルフロッキング金型４４が金型組立／分解ステーション１８と金型保管／装着台２０と硬化ステーション２２との間で移動できるように、金型グリップアセンブリ５８およびセルフロッキング金型４４を持ち上げおよび押し下げることである。

金型グリップサブアセンブリ５８は２つの機能を持つ。第１の機能は、持ち上げ用のセルフロッキング金型４４の頂部サイドウォールプレート１１８に金型グリップサブアセンブリ５８を取り付けるラッチを係合および解放することである。これは、セルフロッキング金型４４の上部サイドウォールプレートアセンブリ１１８が、金型組立／分解工程の間に金型の残りから持ち上げられ取り外されることも可能にする。第２の機能は、上部サイドウォールブリーチリング１２２を回転させて、セルフロッキング金型４４をロックまたはアンロックすることである。

図６および図７は金型グリップアセンブリ５８を示している。図６に示した底部の図は、セルフロッキング金型４４の上部サイドウォールプレート１１８内の円周方向に間隔を置いて配置されたノッチ１１６を係合するロックシャフト６２を持つ（３つの）円周方向に間隔を置いて配置された金型ガイド６０を示している。ノッチ１１６すなわちポケットを図１０に示している。ポケット１１６は、金型ガイド６０の側面にぴったり合うように十分狭く、該ポケットの端部が金型ガイド６０との間にすき間を持つためには十分長く、１２０度離されて金型中心部から半径方向外側へ切り込まれている。これは、金型が温度の変化により膨張や収縮をしてもなお、グリップアセンブリ５８に金型４４を正確な位置に配置することを可能にしている。金型ガイドは、上部ブリーチリングが係止され、または係止を解かれた場合に、金型に加わる回転力に対するねじれ耐性も備えている。

金型グリップアセンブリ５８に対する金型の係止は、金型ガイド６０の各々の端部で回転するロックシャフト６２により行われる。該ロックシャフトは、金型に置かれて回転させたとき、金型ポケット１１６の底部のアンダーカット１２０に係合し、金型が持ち上げられることを可能にする。図８および図９は、係止された位置および係止を解かれた位置にあるロックシャフト６２の端部のクローズアップをそれぞれ示している。図７は、金型グリップアセンブリ５８の頂部の図であり、ロックシャフトを回転させるのに用いられる機構を示している。単一の空気圧シリンダ６８は、クランプされ、ロックシャフト６２の１つに合わせられたアーム７０を回転させる。他の２つのロックシャフト６２は第１のロックシャフトにそれ自身を接続する連結部によって回転させられる。

上部サイドウォールブリーチリング１２２を回転させて、セルフロッキング金型４４をロックまたはアンロックする第２の機能を提供する機構を、図７に示している。該機構は回転する環状リング６６からなり、該回転する環状リング６６自身には３つのピボットアーム７６が取り付けられている。該アーム７６の各々は、金型ブリーチリング１２２のノッチ１２４を係合するピン７８を有している。リング６６は６つのＶローラー６４（図６では可視）によって支持、ガイドされ、２つのボールねじジャック８２によって動力が供給される。３つの等しい間隔を置いて配置されたピン７８および２つの等しい間隔を置いて配置されたジャック８２の使用により、該機構に大きな横力を導入することなく、セルフロッキング金型４４を作動させるのに必要とされる大きなトルクをかけることが可能になる。

図１１〜図１５は、金型グリップアセンブリ５８が金型を係合してブリーチリングを作動させるために行うシーケンスを示している。図１１において、グリップ装置は、金型組立／分解ステーション１８、金型保管／装着台２０、または硬化ステーション２２の金型の上部に配置されている。ロックシャフト６２は係止を解かれた位置にあり、ボールねじジャック８２は完全に後退させられ、ブリーチピン係合アーム７６に取り付けられた作動アーム９０をカムローラー９２に対して押し付ける。これはアーム７６を外側へ開き、ピン７８をブリーチリング１２２の径外に配置する。

図１２は、ガイドピン６２が金型４４のポケット１１６に完全に係合されるまで、金型グリップアセンブリ５８が押し下げられるという次のステップを示している。次に、空気圧シリンダ６８は伸ばされ、ロックシャフト６２を回転させて金型グリップアセンブリに金型４４を係止する。次に、金型４４は持ち上げられて、他のステーションに移送することができる。図１２Ａは、異なる角度から見た同一のステップを示している。この図から、ブリーチ係合ピン７８がブリーチリング１２２の外側にあり、該ブリーチリングに接触しないことは明らかである。

図１３および図１３Ａは、金型開口シーケンスの次のステップを示している。ここで、ボールねじジャック８２は部分的に伸ばされており、ブリーチピン係合アーム７６に取り付けられた作動アーム９０がカムローラー９２との接触から脱することを可能にする。これが発生すると、ばね８８は、ピン７８がブリーチリング１２２と接触するまでアーム７６を内側へ引っ張る。

リング１２２が十分すぎるくらい回転して、ピン７８が金型ブリーチリング１２２の外径方向に切り込まれたノッチ１２４に入るまで、ボールねじジャック８２の伸張は続く。このことを図１４および図１４Ａに示している。アーム７６の各々の近接スイッチは、アームが現在完全に内側にあり、ピン７８がブリーチリング１２２と係合されていることを検出する。

金型を開きたい場合、ボールねじジャック８２は完全に伸ばされ、ブリーチリング１２２が十分に回転して金型をアンロックする。このことを図１５および図１５Ａに示している。なお、図示の金型グリップアセンブリ５８は、上部ブリーチリング１２２を単にアンロックおよびロックするだけであることが理解できよう。金型アセンブリステーション１８と同一の機構が、下部ブリーチリング２２２を同時に作動させる。金型４４のロッキングは、ボールねじジャック８２を後退させ、ブリーチロックリング１２２を回転してその元の位置に戻すことにより行われる。

金型４４をステーションに残す場合、金型がステーションの位置決めピン（金型組立／分解ステーション１８または金型装着および保管ステーション２０または硬化ステーション２２のテーブル面）によって支持されるまで、該金型を押し下げるだけである。上で説明したように、ロックシャフト６２は係止を解かれた位置へ回転し、金型グリップアセンブリ５８を上げて金型を退去する。係合されている場合、ブリーチ係合ピン７８はブリーチリングノッチ１２４から摺動する。金型グリップアセンブリ５８が金型４４を完全に退去した後、ピン７８はボールねじジャック８２を後退させることにより自身の開位置に戻ることができ、金型グリップアセンブリ５８は次のサイクルに対する準備ができる。

金型組立／分解ステーション１８の金型組立／分解装置２９は、３つのサブアセンブリ、すなわち金型装着台１３８と、トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４と、金型プラグイン装置４０とから構成されている。図３は、３つのサブアセンブリ１３８、１４４、４０を共に持つ金型組立／分解ステーション１８を示している。

図１６は空の金型装着台１３８を示し、図１７は金型４４を装着した金型装着台１３８を示している。該装着台は、金型が開かれ、コアが装着され／降ろされる間、セルフロッキング金型４４を支持する。装着台は、金型グリップアセンブリ５８によって係合されたトッププレート１１８上のポケット１１６に類似した、支持および位置決め用の金型４４の底部サイドウォールプレート２１８のポケット２１６を係合する３つの位置決めピン２３４を有している。しかしながら、ポケット１１６と異なり、ポケット２１６は、アンダーカット、すなわちアンダーカット１２０およびロックシャフト６２と類似したロックシャフトを含んでいない。金型４４の重みは、金型装着台ピン２３４上の適所に該金型自身を保持する。

金型グリップアセンブリ５８のように、金型装着台１３８は、金型４４の下部ブリーチリング２２２をロックおよびアンロックする、ブリーチピン係合アーム２３０と、ピン機構２３２と、ボールねじジャック２２６も有している。金型装着台の配置は、金型グリップアセンブリ５８の配置と構造的および機能的に同一である。

トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４を図１８に単独で示している。該トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリの機能は、セルフロッキング金型４４の１５個のトレッドセグメント１２６を半径方向に開閉することである。この開閉を行うために、サブアセンブリ１４４は、金型４４の周辺に等しい間隔のパターンで配置された１５個のアクチュエータまたはマニピュレータ３８を有している。各アクチュエータ３８は、金型４４を開くために該アクチュエータを半径方向外側へ引くことができるように、該アクチュエータを個々のトレッドセグメント１２６に取り付けることを可能にするラッチ機構１５０を有している。図１９は、ラッチ機構１５０と共にアクチュエータキャリッジ１４８を示している。該ラッチ１５０は、トレッドセグメント１２６の穴にボルトで固定された硬化鋼挿入体１２８と共に働く。（これらは図１０に示されている。）各挿入体１２８は、ソケットから外側へ伸びる多くの半径方向スロットを含んだ中心部星型ソケット１３０を有している。各ソケット１３０は、アクチュエータ３８の端部にあるスターラッチ１５２の構成と一致しているので、該ソケットをセグメント挿入体１２８のソケット１３０に挿入することができ、ソケット１３０から伸びる半径方向スロット内でそれを回転させることにより係止することができる。

セルフロッキング金型４４の適切な操作については、トレッドセグメントを同期した方法で動かす必要がある。アクチュエータ３８の動きは２つの方法で同期される。まず、（１５個の）アクチュエータ３８は３つずつの５つのグループに分けられる。閉鎖中にタイヤトレッドを形成するのに大きな力が必要とされるので、各アクチュエータ３８はボールねじジャック１６４によって駆動される。グループ化された３つジャックはすべて、該ジャックを機械的に同期させる共通のタイミングベルト１７４を介して、単一のモータ４２により駆動される。図２０は、駆動列を見えるようにするために取り外されたガード３６を持つ、３つのアクチュエータ３８のグループを示している。次に、グループを駆動する５つのモータ４２は、タイミングベルトによって駆動列に接続されたエンコーダの出力に基づいて、電子的に同期される。図２１は、モータおよびエンコーダを示すトレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４の下側の部分図である。ドライブシャフト１６８は、ベルト１８２によってモータ４２に接続されている。エンコーダプーリ１７０が、ベルト１７８によってシャフト１６８に接続されている。ベルト引張アセンブリ１８０がベルト１８２と係合するように配置され、該ベルト１８２の張力を制御している。

金型プラグインユニット４０は、図２２では金型装着台１３８の中に示され、図２３では単独で示されている。金型プラグインユニット４０は、下部コアスピンドル２０８の下端部のはめ合い雌ソケット２０９を係合するフラスト円錐形ノーズ１８４を有している。タイヤ製作コアアセンブリ１５がセルフロッキング金型４４に装着されると、ノーズ１８４は下部コアスピンドル２０８を係合する。ノーズ１８４とソケット２０９との間のこのフラスト円錐インタフェースは、ソケット２０９のキー２１１、およびキー溝１８５と共に、両方の部分の電気コネクタの位置を合わせる。次に、金型プラグインユニット４０の空気圧シリンダ２００は該２つのコネクタを一緒に挿入して、タイヤ製作コアのヒータに電力を供給する手段を提供する。したがって、図２２から理解されるように、コアアセンブリ１５が金型組立／分解ステーション１８にある間に、タイヤ製作コアの加熱が開始されてもよい。

さらに、伸びたり後退したりし、伸びたときに金型プラグインユニット４０の上部を支持するリング１９０を持ち上げる、２つの空気圧シリンダ１８８がある。これは、金型４４へのタイヤ製作コアアセンブリ１５の最初の装着中に行われる。これは、コアの装着および電気コネクタがプラグで接続されることは可能にするが、コアの完全な押し下げはできない。金型プラグインユニット４０は、約１／２インチの高さにコアを持ち上げることによって、金型４４の下部サイドウォールプレート２１８がコア上のタイヤ下部サイドウォールゴムに接触するのを防止している。別の言い方をすれば、コアは、金型がコアアセンブリ１５の周りに組み立てられるとき、金型プラグインユニット４０によって下部サイドウォールプレート２１８上方に間隔を置いて持ち上げられる。最初のエアギャップはこのようにして生成され、コアが組み立てられる間、下部サイドウォールプレート２１８と、コア上に構築されたタイヤの下部サイドウォール部分との間で維持される。これにより、金型が閉じられる前のタイヤ下部サイドウォールの早すぎる硬化が防止される。上部サイドウォールプレート１１８が金型４４上の位置に戻って下方へ押し下げられると、金型プラグインユニットの空気圧シリンダ１８８も押し下げられ、コアが最終位置まで下がり金型４４を閉じることが可能になる。

図２４は、金型プラグインユニット４０の垂直切断面を示している。上部アセンブリ（電気コネクタハウジング１８６、１９１、アクチュエータシリンダ１８８、および係合ノーズ１８４）は、ばね群１９２上にあり、センターポスト２０６上で半径方向に角度をなして緩く拘束されている。コアがノーズ１８４上まで押し下げられると、上部アセンブリは自由に半径方向にわずかに回転および移動して、コアソケット２０９に自身を位置合わせすることができる。

硬化サイクル中にコアヒータに電力を提供するために、硬化ステーション２２は、類似の金型プラグインユニット（より小さい支持シリンダ１８８の部品と同一）を有している。したがって、ノーズ１８４およびはめ合いコアソケット２０９が、金型組立／分解ステーション１８と硬化ステーション２２の両方で接続されると、２つの電気コネクタの接続は、金型組み立て中および硬化サイクル中にコアヒータへの電力の供給をそれぞれ可能にする。外部誘導加熱から金型４４を同時に加熱しながら、硬化ステーション２２の金型４４の内部でコアを加熱することは、硬化工程および改善された品質の完成タイヤに対するより優れた制御を可能にする。

硬化工程中の硬化ラインおよび装置の動作シーケンスを説明する。
初期条件
１．硬化サイクルでは、硬化ステーション２２に、金型／コア／タイヤアセンブリ１５がそろっている。

２．硬化ステーション２２の上部誘導加熱アセンブリ２４は、ジブクレーン２３によって持ち上げられ邪魔にならないように回転して、金型／コア／タイヤアセンブリ１５を露出する。

３．金型アセンブリステーション１８および金型操作アセンブリ２６は空であり、開いている。
動作シーケンスを以下に説明するが、シーケンスの各ステップに対する数字の割り当ては任意であり、説明のためだけのものである。

１．金型操作アセンブリ２６は硬化ステーション２２に移動し、該金型操作アセンブリがセルフロッキング金型４４に係合および係止するまで、フレーム４８で金型グリップアセンブリ５８を押し下げる。

２．金型操作アセンブリ２６は、金型／コア／タイヤアセンブリを持ち上げてそれらを金型アセンブリステーション１８へ移動させる。

３．セルフロッキング金型底部のポケット２１６が金型装着台１３８の頂部２２３の位置決めピン２３４に係合するまで、金型操作アセンブリ２６は金型／コア／タイヤアセンブリを押し下げる。

４．以下の（３つの）ことが同時に起こる：Ａ）トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４は、スターラッチ１５２が金型挿入ソケット１３０に挿入されるまで、アクチュエータキャリッジ１４８を内側半径方向に移動させる。次に、該スターラッチ１５２は回転して金型４４に自身を係止する。Ｂ）金型グリップアセンブリ５８上のボールねじジャック８２は伸ばされ、ブリーチリング１２２上のポケット１２４に入るまで、上部ブリーチリング係合ピン７８を周辺部の周りで動かす。Ｃ）金型装着台１３８上のボールねじジャック２２６は伸ばされ、下部ブリーチリング２２２上のポケット１２４に入るまで、周辺部の周りで下部ブリーチリング係合ピン２３２を動かす。

５．以下の（２つの）ことが同時に起こる：Ａ）金型グリップアセンブリ５８上のボールねじジャック８２はさらに伸ばされ、上部ブリーチリング１２２をアンロックする。Ｂ）金型装着台１３８上のボールねじジャック２２６はさらに伸ばされ、下部ブリーチリング２２２をアンロックする。

６．トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４はアクチュエータキャリッジ１４８を半径方向外側へ動かし、トレッドセグメント１２６を引き抜いて金型を開く。

７．金型操作アセンブリ２６は金型４４の残りから上部サイドウォール／ブリーチリングアセンブリを持ち上げ、次にそれを金型装着および保管ステーション２０へ移動させて退去する。この動作が行われることにより、コアが金型の上部サイドウォールプレートに付着した場合には、押さえ装置９４は上部コアスピンドル端部を押し下げ、該コアが持ち上げられるのを防止する。

８．上部コアマニピュレータアセンブリは適所に移動し、金型からタイヤ／コアアセンブリを持ち上げて、次にそれをタイヤ製作コア組立／分解ステーションに移す。

９．金型プラグインユニット４０上の支持シリンダ１８８は伸ばされる。

１０．上部コアマニピュレータアセンブリは、タイヤ転倒ステーションから新規の硬化されていないタイヤ／コアアセンブリを運び、金型アセンブリステーション１８上方にそれを配置し、それが金型プラグインユニット４０に係合および支持されるまで押し下げる。

１１．次に、上部コアマニピュレータはコアを解放し、上方へ後退し、邪魔にならないように移動する。金型操作アセンブリ２６は、上部サイドウォール／ブリーチリングアセンブリを金型アセンブリステーション１８上方へ戻す。

１２．金型操作アセンブリ２６は、上部サイドウォール／ブリーチリングアセンブリを金型４４の残りおよびコアの上まで押し下げる。該アセンブリがコアに達すると、金型プラグインユニット４０上の支持シリンダ１８８は後退し、コアがその最終位置に押し下げられることを可能にする。上部サイドウォール／ブリーチリングアセンブリがその閉位置に近い場合、金型操作アセンブリ２６はその下方への動きを停止する。その動きが、タイヤのサイドウォール領域を部分的に形成する。

１３．金型プラグインユニット４０上のプラグインシリンダ２００は伸ばされ、金型プラグインユニット継ぎ環１９０と下部コアスピンドル２０８の電気コネクタ１８６とを接続して、電力が必要に応じてコアヒ−タに供給されることを可能にする。

１４．トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４はアクチュエータキャリッジ１４８を内側半径方向に動かし、それらの閉位置の近くに金型トレッドセグメント１２６を押し、タイヤトレッドを部分的に形成する。

１５．以下の（２つの）ことが同時に起こる：Ａ）金型グリップアセンブリ５８上のボールねじジャック８２は特定の位置に後退し、上部ブリーチリング１２２をロックする。Ｂ）金型装着台１３８上のボールねじジャック２２６は特定の位置に後退し、下部ブリーチリング２２２をロックする。これらの動きも金型４４を完全に閉じて、タイヤの形成を終了する。

１６．トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４は、スターラッチ１５２への力が解放されるまで、アクチュエータキャリッジ１４８を半径方向外側へ短距離移動させる。次に、スターラッチ１５２は回転して金型４４から自身の係止を解く。

１７．トレッドセグメント閉鎖サブアセンブリ１４４は、スターラッチ１５２が金型から退去されるまでアクチュエータキャリッジ１４８を半径方向外側へ動かす。

１８．金型プラグインユニット４０上のプラグインシリンダ２００は後退し、コアから電気コネクタのプラグを抜く。

１９．金型操作アセンブリ２６は金型／コア／タイヤアセンブリを持ち上げて、それらを硬化ステーション２２へ移動する。

２０．金型装着台１３８上のボールねじジャック２２６は後退し、下部ブリーチリング係合ピン２３２を開く。

２１．金型操作アセンブリ２６は金型／コア／タイヤアセンブリを硬化ステーション２２上まで押し下げる。

２２．金型グリップアセンブリ５８は金型からの係止を解く。

２３．金型操作アセンブリ２６は、金型グリップアセンブリ５８を持ち上げて金型装着および保管ステーション２０へ移動し、退去する。

２４．金型グリップアセンブリ５８上のボールねじジャック８２は後退し、上部ブリーチリング係合ピン７８を開く。

２５．硬化ステーション２２のサイクルが始まる。

硬化ライン１０は、１つの金型およびコアだけが一度に利用される、単一金型および単一コアの用途に用いることができる。しかしながら、あるいは、（２つの）金型および（３つの）コアを同時に取り扱うシステムを可能にするだろう実行可能な代替のシーケンスがある。追加の金型を用いる場合、硬化ステーション２２は、金型／コア／タイヤアセンブリを硬化温度まで上昇させるために一定時間加熱するだろう。いったんこれが達成されると、金型操作アセンブリ２６は、金型／コア／タイヤアセンブリを金型装着および保管ステーション２０へ移動させ、該アセンブリをタイヤがさらなる電力がなくても硬化し続ける台に置くだろう。次に、金型操作アセンブリ２６は、金型アセンブリステーション１８から硬化ステーション２２に他の金型／コア／タイヤアセンブリを移すだろう。第１の金型／コア／タイヤアセンブリが硬化を終了すると、金型操作アセンブリ２６は、金型アセンブリステーション１８に該第１の金型／コア／タイヤアセンブリを移し、上記のシーケンスごとに分解するだろう。

本主題の硬化ライン１０は、ブラダーおよびスリーブのようなタイヤでない製品だけでなく、すべての形態のタイヤの製造に有用であることが理解できよう。本ラインの使用は材料制約によって限定されるものではなく、非ゴム硬化用途だけでなくゴムにも使用することができる。

前述の内容から、金型装着台アセンブリ１３８が、グリーンタイヤおよびコアアセンブリをドーナツ形状の金型４４に配置する手段を提供していることが理解できよう。該台アセンブリ１３８のフレーム溶接部１４２上のピン２３４は、下部金型サイドウォール形成セグメント２１８を動作可能なようにその上に受け入れ、支持する支持面を備えている。装置４０は、支持リング２２３の中央開口部を通って上方へ突出し、ノーズ１８４をタイヤ製作コア１５の下部スピンドル端部２０８に動作可能なように結合する、スピンドル係合アセンブリを表している。上方へ伸びた位置にある該装置は、タイヤ製作コア１５上のグリーンタイヤのサイドウォールを、フレーム溶接部１４２のピン２３４に配置された下部金型サイドウォール形成セグメント２１８の一定距離上方に一時停止させる。この隙間は、金型４４全体がタイヤ製作コア１５の周りに組み立てられるまで、サイドウォール形成セグメント２１８とグリーンタイヤのサイドウォールとの間の接触をなくしている。これにより、グリーンタイヤのサイドウォールの反対側にあるセグメント２１８の時期尚早な冷却が防止される。スピンドル係合装置は、押し上げられた位置と押し下げられた位置との間を軸方向に動く。装置４０は、押し下げられた位置で、グリーンタイヤのサイドウォール面をフレーム溶接部１４２のピン２３４上の第１の金型サイドウォール形成セグメント２１８上に置く。

したがって、台アセンブリ１３８の動作は、
ａ．フレーム溶接部１４２のピン２３４に金型サイドウォール形成セグメント２１８を配置すること、
ｂ．スピンドル係合アセンブリ４０をリングの中央開口部を通って突出させ、タイヤ製作コアアセンブリ１５のスピンドル２０８の端部と結合された関係にすること、
ｃ．タイヤ製作コアアセンブリ１５上のグリーンタイヤのサイドウォールを、金型サイドウォール形成セグメント２１８の一定距離上方に一時停止すること、
ｄ．金型セグメント１１８、２１８、１２６、１２２、２２２を、グリーンタイヤを取り囲むように組み立てること、
ｅ．グリーンタイヤのサイドウォールがフレーム溶接部１４２のピン２３４上に位置する金型サイドウォール形成セグメント２１８によって係合されるまで、グリーンタイヤのサイドウォールを、アセンブリ４０を下げることにより押し下げること、
を含んでいる。

本主題の硬化ライン１０が、グリーンタイヤを、トレッドおよびサイドウォールのパターンを有する完成タイヤに成形することを目的としていることにさらに留意されたい。硬化ライン１０は、各コアセグメントが外面部を持ち、中心軸を取り囲むドーナツ形の外面を共に確定する複数の該コアセグメントによって形成されたドーナツ形状のコアアセンブリ１５を含んでいる。該コアはグリーンタイヤをドーナツ形の外面で保持するように適合される。参照によって本書に組み込まれた、”ＴＩＲＥ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＯＲＥ ＬＡＴＣＨＩＮＧ ＡＮＤ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ”と題する２００５年１２月２日出願の米国特許出願第１１／２９２，９９１号、および”ＨＥＡＴＥＤ ＴＩＲＥ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＣＯＲＥ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ”と題する２００５年１２月２日出願の米国特許出願第１１／２９３，３９７号は、上記のようなコアアセンブリ１５についての教示を与える。第１のスピンドル部１０８が中心軸に沿ってコアの第１の側に配置されるように構成され、第２のスピンドル部２０８が中心軸に沿って、第１の側の反対側にあるコアの第２の側に配置されるように構成されている。電気的に動作する少なくとも１つの発熱体が各コアセグメントに接続され、少なくとも１つのスピンドルコネクタが、第１のスピンドル部および第２のスピンドル部をその間に位置する複数のコアセグメントに機械的に結合し、タイヤ硬化動作中、電気的に動作する発熱体に電気的に接続して電力を供給するように構成されている。

コアの電気的プラグインユニット４０として本書に引用した硬化ラインドッキングステーションは、ドッキング期間中、コアアセンブリ１５のスピンドル端部２０８に機械的に結合するドッキング装置（ノーズ１８４）を備えている。ドッキングユニット４０は、スピンドルコネクタに機械的および電気的に結合してコアセグメントの電気的に動作する発熱体に電力を供給するように構成された、複数のドッキングコネクタ１８６を含んでいる。コアは、スピンドル端部２０８がノーズ１８４と接触するように押し下げられる。この円錐対円錐の接触は、ノーズ１８４のキー溝１８５へのスピンドル端部２０８のキーの係合と共に、コネクタ１８６を他のコネクタの半分２１２に位置合わせする。次に、該コネクタはシリンダ１８８を伸長することにより係合される。いったんコネクタ１８６がスピンドル端部２０８のコネクタとの機械的および電気的接続を確立すると、グリーンタイヤを支えるコアのドーナツ形の面を形成するコアセグメントに電力を供給することができる。金型がコアアセンブリ１５の周りに組み立てられている間、コアセグメントを加熱することによりコアが最適温度に保たれる。金型組立／分解ステーション１８でコアアセンブリを加熱しない場合には、次の硬化サイクルを延期またはタイヤ硬化を不均一にする可能性のあるコアアセンブリの冷却がさもなければ起こるだろう。これにより、スピンドル接続２０８を介したプラグインドッキングユニット４０からコアまでの電力の流れによって、コアセグメント内で熱を生成することができる。コアアセンブリをその所望の温度に維持することが必要なとき、硬化ラインステーション１８でのコアアセンブリ１５の加熱は、ドッキング期間全体であってもまたはドッキング期間の一部期間中だけであってもよい。

ステーション１８および硬化ステーション２２のような１つまたは２つ以上のドッキングステーションは、スピンドル２０８との結合インタフェースを備えていてもよいことがさらに理解できよう。これにより、両ステーションはドーナツ形のコア面に取り付けられたグリーンタイヤを持つコアアセンブリを連続して受け入れ、該コアアセンブリに結合することがきる。各ドッキングステーション１８、２２は、スピンドル端部２０８に機械的に結合するドッキング装置を持つ。上に説明したように、ステーション１８、２２のドッキング装置は、スピンドル端部２０８のコネクタに機械的および電気的に結合するように構成されたフラスト円錐ノーズ１８４を含むように類似した方法で構築されることに留意されたい。したがって、両ステーションのコアアセンブリ１５は、各ステーションでのドッキング期間のすべてまたは一部の間、電気的に動作する発熱体に電力を供給することができる。硬化ステーション２２でコアの温度を最適レベルに維持することは、より制御された硬化工程を可能にし、グリーンタイヤを硬化するのに必要とされる時間を短縮するだろう。

上で説明したタイヤ硬化ライン結合・ドッキング装置を利用する方法は、複数のコアセグメントを、中心軸を取り囲むドーナツ形状の組み立てられたコアに組み立てることを含むことが理解されよう。各コアセグメントは電気的に動作する少なくとも１つの発熱体を含み、複数のコアセグメントはドーナツ形の外面を共に確定している。該コアはグリーンタイヤをドーナツ形の外面で保持するように適合される。本方法は、第１のスピンドル部１０８を、中心軸に沿って複数の組み立てられたコアの第１の側に配置すること、第２のスピンドル部２０８を、中心軸に沿って、第１の側の反対側にある組み立てられたコアの第２の側に配置すること、複数のコアセグメントが第１のスピンドル部と第２のスピンドル部との間に位置するように、該第１のスピンドル部および第２のスピンドル部を複数のコアセグメントに機械的に結合すること、第１または第２のスピンドル部の少なくとも１つによって保持された電気コネクタを、タイヤ硬化動作中、電気的に動作する発熱体に接続して該発熱体に電力を供給すること、を含んでいる。本方法は、それぞれの１つまたは２つ以上のドッキング期間中、スピンドル端部２０８を、（ステーション１８、２２のような）１つまたは２つ以上の硬化ラインドッキングステーションのドッキング装置４０に機械的に結合することをさらに含んでいる。ドッキング装置４０は、スピンドルコネクタに機械的および電気的に結合して電力を供給するように構成された少なくとも１つのドッキングコネクタ１８６を含んでいる。

本発明の変形は本書に提供されたその説明に照らして可能である。ある代表的な実施形態および詳細が本主題発明を説明する目的で示されているが、本主題発明の範囲から逸脱することなく種々の変更および修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、以下の添付の請求項によって確定されるような本発明の意図する全範囲内にある説明された特定の実施形態において、変更を行うことができることが理解されるべきであろう。

タイヤ硬化ラインアセンブリの上方正面斜視図である。 タイヤ硬化ラインアセンブリの上方背面斜視図である。 金型アセンブリステーションおよび金型マニピュレータアセンブリの上方斜視図である。 金型マニピュレータ装置のフレームの正面斜視図である。 金型マニピュレータ装置のフレームの底部斜視図である。 金型グリップアセンブリの上部サブアセンブリの底部斜視図である。 図６のサブアセンブリの上方斜視図である。 図解のために一部分を取り外した、図６のサブアセンブリ内の押さえサブアセンブリの部分上方斜視図である。 金型がロックされた位置にあることを示す、押さえサブアセンブリの拡大底部斜視図である。 金型がアンロックされた位置にあることを示す、押さえサブアセンブリの拡大底部斜視図である。 セグメント化された金型の上方斜視図である。 金型グリップアセンブリの上部サブアセンブリより下に配置されたセグメント化金型の斜視図である。 セグメント化された金型の上まで押し下げられた金型グリップアセンブリの上部サブアセンブリを示す、図１１に続く斜視図である。 セグメント化された金型の上まで押し下げられた金型グリップアセンブリの上部サブアセンブリの底部斜視図である。 作動ボールねじの伸長からの上部グリップリングの回転を示す図１２に続く斜視図である。 作動ボールねじの伸長からの上部グリップリングの回転を示す底部斜視図である。 上部グリップリングのさらなる回転を示す、図１３に続く斜視図である。 図１４の底部斜視図である。 上部グリップリングのさらなる回転を示す、図１４に続く斜視図である。 図１５の底部斜視図である。 グリップアセンブリの下部台サブアセンブリの上方斜視図である。 下部台サブアセンブリ上まで押し下げられたセグメント化金型の上方斜視図である。 グリップアセンブリのトレッドセグメント操作サブアセンブリの斜視図である。 １つのトレッドセグメントマニピュレータ装置の正面部分斜視図である。 図解のために取り外された外カバー部分を持つ、図１９のトレッドセグメントマニピュレータ装置の拡大斜視図である。 図解のために取り外された選択的なカバーを持つトレッドセグメント操作サブアセンブリの上方斜視図である。 図２０のトレッドセグメント操作サブアセンブリの一部分の拡大斜視図である。 １つのトレッドセグメント操作装置の一部分の底部斜視図である。 トレッドセグメント操作サブアセンブリ、下部グリップサブアセンブリ、およびコアの電気的プラグイン装置の部分斜視図である。 コアの電気的プラグイン装置の拡大斜視図である。 線分２４−２４に沿って得られた、図２３のコアの電気的プラグイン装置全体の縦断面図である。

符号の説明

１０ 硬化ライン
１２ 上部コアマニピュレータ
１４ 転倒装置
１５ コアアセンブリ
１６ 下部コアマニピュレータ
１８ 金型組立／分解ステーション
２０ 金型保管台
２２ 硬化ステーション
２４ 誘導ドームアセンブリ
２６ 金型移送装置
２９ 金型組立／分解装置
３０ 移送レールアセンブリ
４４ 金型
５８ 金型グリップアセンブリ
１０８ 頂部コアスピンドル
１１８ 頂部サイドウォールアセンブリ
１２６ トレッドセグメント
２０８ 底部コアスピンドル
２１８ 底部サイドウォールアセンブリ

Claims (13)

1. グリーンタイヤを、トレッドパターンを有する完成タイヤに成形する硬化ラインであって、
   中心軸を取り囲むドーナツ形の外面を確定する外面部を有する複数のコアセグメントによって形成されたドーナツ形状のコアであって、グリーンタイヤを前記ドーナツ形の外面で保持するコアと、
   前記中心軸に沿って、前記複数のコアセグメントの第１の側に配置されるように構成された第１のスピンドル部と、
   前記中心軸に沿って、前記第１の側の反対側にある前記複数のコアセグメントの第２の側に配置されるように構成された第２のスピンドル部と、
   各前記コアセグメントに設けられた電気的に動作する少なくとも１つの発熱体と、
   前記第１のスピンドル部および第２のスピンドル部をその間に位置する前記複数のコアセグメントに機械的に結合させ、タイヤ硬化動作中、電気的に動作する前記発熱体に電気的に接続して該発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つの電気コネクタと、
   ドッキング期間中、前記第１のスピンドル部および第２のスピンドル部の少なくとも一方のスピンドル端部に機械的に結合するドッキング装置であって、少なくとも１つの前記電気コネクタと機械的および電気的に結合して、電気的に動作する前記発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つのドッキングコネクタを含むドッキング装置を有する、少なくとも１つの硬化ラインドッキングステーションと、
   によって特徴づけられる硬化ライン。
2. 前記ドッキング装置および前記スピンドル端部は動作可能なように嵌合する突出部およびソケットを有する、請求項１に記載の硬化ライン。
3. 前記スピンドル端部は、内部に伸長するように形成され、相補的に構成された嵌合ドッキング装置の突出部を収容するように構成された、軸ソケットを含む、請求項２に記載の硬化ライン。
4. 前記スピンドル端部のソケットおよび前記ドッキング装置の突出部は相補的なフラスト円錐形の構成を有する、請求項３に記載の硬化ライン。
5. 前記コアセグメントの前記発熱体は動作可能なように作動し、ドッキング期間の少なくとも一部期間中前記コアセグメントに熱を供給する、請求項１に記載の硬化ライン。
6. 前記ドッキングステーションは、複数の金型セグメントによって形成された金型が金型組立期間中前記コアセグメントおよびグリーンタイヤを取り囲むように組み立てられる、金型組立／分解ステーションを有しており、前記金型セグメントの各々は、グリーンタイヤ上に形成されるトレッドおよびサイドウォールのパターンを共に確定する内面部分を有する、請求項５に記載の硬化ライン。
7. 少なくとも前記金型組立期間の一部期間中、前記コアセグメントに熱が供給される、請求項６に記載の硬化ライン。
8. 前記ドッキングステーションは、金型硬化期間中、前記コアセグメントおよびグリーンタイヤを取り囲むドーナツ形状の金型に熱が導入されるタイヤ硬化ステーションを有し、前記金型は、前記グリーンタイヤ上に形成されるトレッドおよびサイドウォールのパターンを確定する内面部を各々が有する複数の金型セグメントによって形成される、請求項５に記載の硬化ライン。
9. 前記金型硬化期間の少なくとも一部期間中、前記コアセグメントに熱が供給される、請求項８に記載の硬化ライン。
10. 少なくとも第１および第２のドッキングステーションであって、各ドッキングステーションは、第１および第２のドッキング期間中、前記第１のスピンドル部および第２のスピンドル部の少なくとも一方のピンドル端部にそれぞれ機械的に結合するドッキング装置であって、少なくとも１つの電気コネクタに機械的および電気的に結合して、第１および第２のドッキング期間の少なくとも一部期間中、電気的に動作する前記発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つのドッキングコネクタを含むドッキング装置を含むことをさらに特徴とする、請求項１に記載の硬化ライン。
11. 前記第１および第２のドッキングステーションは、金型組立／分解ステーションと金型硬化ステーションとをそれぞれ有する、請求項１０に記載の装置。
12. グリーンタイヤを、トレッドパターンを有する完成タイヤに成形する方法であって、
    複数のコアセグメントを、中心軸を取り囲むドーナツ形状の組み立てられたコアに組み立て、各コアセグメントは電気的に動作する少なくとも１つの発熱体を含み、該複数のコアセグメントはドーナツ形の外面を確定し、該コアはグリーンタイヤをドーナツ形の外面で保持するように適合されていること、
    第１のスピンドル部を中心軸に沿って、複数の組み立てられたコアの第１の側に配置すること、
    第２のスピンドル部を、中心軸に沿って、前記第１の側の反対側にある組み立てられたコアの第２の側に配置すること、
    複数のコアセグメントが第１のスピンドル部と第２のスピンドル部との間に位置するように、第１のスピンドル部および第２のスピンドル部を複数のコアセグメントに機械的に結合すること、
    前記第１または第２のスピンドル部の少なくとも１つによって保持された電気コネクタを電気的に動作する発熱体に接続して、タイヤ硬化動作中該発熱体に電力を供給すること、
    前記第１のスピンドル部および第２のスピンドル部の少なくとも一方のスピンドル端部を、第１のドッキング期間中、第１の硬化ラインドッキングステーションのドッキング装置に機械的に結合し、該ドッキング装置は、少なくとも１つの前記電気コネクタに機械的および電気的に結合し、ドッキング期間の少なくとも一部期間中、電気的に動作する前記発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つのドッキングコネクタを含むこと、
    によって特徴づけられる方法。
13. 前記コアおよびグリーンタイヤを前記ドーナツ形の外面に再配置すること、
    前記第１のスピンドル部および第２のスピンドル部の少なくとも１つのスピンドル部のスピンドル端部を、第２のドッキング期間中、第２の硬化ラインドッキングステーションのドッキング装置に機械的に結合し、該ドッキング装置は、少なくとも１つの前記電気コネクタに機械的および電気的に結合し、第２のドッキング期間の少なくとも一部期間中、電気的に動作する前記発熱体に電力を供給するように構成された、少なくとも１つのドッキングコネクタを含むこと、
    によってさらに特徴づけられる、請求項１２に記載の方法。

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