CN102015337A - 换胎机器以及相关的胎边破坏方法 - Google Patents

Abstract

一种换胎机器，该换胎机器包括轮胎的支承装置(4)、工具承载臂(50)以及第一机动装置(32、33)，胎边破坏工具(6)通过与车轮的轴线(A)垂直的铰链轴线(E)铰接于工具承载臂(50)的端部处，第一机动装置(32、33)用于产生支承装置(4)和工具承载臂(50)之间的、沿与车轮的轴线(A)平行的方向的相对运动，从而使胎边破坏工具(6)压靠于车轮上的轮胎侧面，其特征在于，换胎机器包括第二机动装置(64)，能独立于第一机动装置(32、33)致动第二机动装置(64)，且第二机动装置适宜于使胎边破坏工具(6)相对于工具承载臂(50)绕铰链轴线(E)旋转，从而改变胎边破坏工具(6)相对于安装在支承装置(4)上的车轮的轴线(A)的倾斜度。

Description

换胎机器以及相关的胎边破坏方法

技术领域

本发明总地涉及换胎机器，尤其涉及重型换胎机器，即适宜操作诸如那些通常安装在货车或农用拖拉机上的轮胎之类的大尺寸轮胎的换胎机器。

背景技术

众所周知，重型换胎机器通常包括坚固的支承框架，两个滑动件安装在该支承框架上，且提供沿水平方向的相互靠近和远离运动。

车轮承载夹具安装在第一滑动件上，该车轮承载夹具绕与滑动方向平行的旋转轴线旋转。

工具承载转台安装于第二滑动件上，胎边破坏工具以及拆胎工具安装于该工具承载转台的端部处，胎边破坏工具以及拆胎工具相对于与滑动方向垂直的对称轴线设置在直径方向相对侧上。

该工具承载转台能绕对称轴线旋转，从而闭锁在第一操作位置或第二操作位置中，在第一操作位置，该工具承载转台将胎边破坏工具转至面向车轮承载夹具，在第二操作位置，该工具承载转台将拆胎工具转至面向车轮承载夹具。

为了执行胎边破坏操作，当工具承载转台处于第一操作位置时，处于放气状态的车轮通常借助特殊的提升装置闭锁在车轮承载夹具上。

接着，使夹具旋转，且滑动件相互靠近，从而使胎边破坏工具压靠于车胎的侧面，朝向轮缘槽的内侧推动该胎边破坏工具，直至将轮胎胎边从轮缘边拆除。

胎边破坏工具通常是坚固的特殊形状的钢盘，该钢盘会绕其轴线空转，从而不会损坏与夹具上的车轮一起稳固旋转的轮胎。

胎边破坏盘还相对于车轮承载夹具的旋转轴线倾斜，从而在滑动件的滑动过程中，该胎边破坏盘可充分地使其自身楔入轮胎侧面和轮缘边之间，从而便于拆除胎边。

由于重型换胎机器须能对于不同形状和尺寸的轮胎进行操作，因而胎边破坏盘通常由铰链装置连接于工具承载转台，铰链装置能根据待操作的车轮类型，使胎边破坏盘相对于工具承载夹具的旋转轴线倾斜。可人工地进行该调节，且胎边破坏盘可通过诸如螺栓的人工闭锁装置闭锁在离散的不同位置中，这些位置与各种倾斜度相对应。

因此，在胎边破坏的正确且适当阶段之前进行该倾斜度调节，而在正确且适当的阶段中，该胎边破坏盘持续地维持预先设定的倾斜度。

然而，尽管正确地设定胎边破坏盘的倾斜度，但由盘施加到轮胎侧面的压力却无法总是有效地分离胎边，尤其是当胎边胶合至轮缘边时更是如此。

该不利点一方面由于：实际上不可能为所有的待操作车轮都设定正确的胎边破坏盘的倾斜度，且另一方面由于这样的事实：所施加的压力仅仅是轴向的，且因此该压力完全在轮胎胎边和轮缘边之间的联接的最大阻力方向中起作用。

在轻型换胎机器的领域，即适宜处理汽车轮胎的机器，此种机器的功能构造非常类似于上文所示的重型机器的功能构造。

这些轻型换胎机器包括车轮承载夹具以及垂直立柱，该车轮承载夹具绕基本垂直的旋转轴线旋转，工具承载臂可滑动地安装于垂直立柱上，胎边破坏盘铰接于该工具承载臂的自由端处，且该胎边破坏盘适宜于随着工具承载臂朝向车轮承载夹具的轴向运动而压靠于轮胎的侧面。

此外，在工具承载臂的轴向移位过程中，其中一种胎边破坏机器使胎边破坏盘能相对于车轮承载夹具的轴线改变其倾斜度，从而胎边破坏盘执行与轮胎接触的旋转-平移运动，以便于使胎边从轮缘边分离。

此种效果借助凸轮从动机构来获得，该凸轮从动机构连接于胎边破坏盘且遵循固定于机器立柱的凸轮型面，从而同时获得胎边破坏盘绕其与工具承载臂铰接的铰接轴线的旋转。

由此可改进胎边破坏阶段，然而该解决方案无法解决所提及的与重型换胎机器相关的缺点。

胎边破坏盘局限于执行对于某些类型的车轮有效的、预先确定且恒定的旋转-平移运动，然而如果不通过物理方式来替换换胎机器的凸轮或其它结构部件，则无法改型成操作具有不同形状和/或尺寸的车轮。

发明内容

本发明的一个目标是通过通常是但不局限于其的重型换胎机器来解决上述缺点，以此更可靠且更安全地进行将轮胎从轮缘分离的胎边破坏阶段。

本发明的又一目的是通过简单、合理且相对低成本的解决方案来实现这些目标。

这些目标通过如独立权利要求所述的、本发明的特征来实现。附属权利要求限定本发明的较佳方面和/或尤其较佳方面。

具体地说，本发明提供一种换胎机器，较佳地但不局限于重型换胎机器，该换胎机器包括轮胎的支承装置、工具承载臂以及第一机动装置，胎边破坏工具在与车轮的轴线垂直的铰链轴线处铰接于工具承载臂的端部，第一机动装置用于产生支承装置和工具承载臂之间的、沿与车轮的轴线平行的方向的相对运动，从而使胎边破坏工具压靠于车轮上的轮胎侧面。换胎机器还包括第二机动装置，能独立于第一机动装置致动第二机动装置，且第二机动装置适宜于使胎边破坏工具相对于工具承载臂绕铰链轴线旋转，从而改变胎边破坏工具相对于安装在支承装置上的车轮的轴线的倾斜度。

第二机动装置不仅能无需任何由操作者提供的人工干涉，而根据待操纵的车轮类型容易地改变胎边破坏工具的倾斜度，而且能够在胎边破坏的阶段中，即当胎边破坏工具与轮胎侧面接触时，使胎边破坏工具旋转。

这样，该胎边破坏工具可执行通常的轴向推进以及杠杆作用，该杠杆作用趋于使轮胎胎边分离并轴向远离轮缘边，以便于分离且由此完成拆胎。

由于第一机动装置和第二机动装置之间功能独立，因而，可与胎边破坏工具的轴向前进同时执行此旋转，因此获得联合作用，或者可以当胎边破坏工具轴向固定地与轮胎接触时执行此旋转，实际上将胎边破坏操作分成两个不同阶段，分别是轴向推进和杠杆作用。此外，根据待操纵的车轮类型，这种功能独立性能容易地改变施加在胎边破坏工具上的运动。

在本发明的一个较佳方面，可控制第二机动装置，从而能使胎边破坏工具沿两个方向、持续地在两个极限终止运行位置之间旋转，并且能使胎边破坏工具停在中间位置。

换言之，第二机动装置较佳地不仅能使胎边破坏工具在两个固定且预确定的停止位置之间运动，这些位置对应于各种倾斜度，而且还能使胎边破坏工具在多个中间位置运动和停止，因此，基本上连续地在最大量和最小量之间改变倾斜度。

这样，根据待处理的车轮，不仅可精确地调节胎边破坏工具的初始倾斜度，而且还可调节胎边破坏工具为破坏轮胎胎边而须执行的偏移，从而提高使用该换胎机器的有效性和灵活性。

第二机动装置较佳地与诸如操纵杆或键盘之类的人工控制装置相关联，该人工控制装置使使用者能以非常简单且直接的方式、使用肉眼来调节胎边破坏装置的倾斜度，且根据待处理的车轮需要实时使该装置倾斜和/或运动。

或者，可通过自动控制装置来控制第二机动装置，该自动控制装置是专门编程的或可以根据待处理的车轮类型来编程。

在本发明的、通常用于重型换胎机器的换胎机器的较佳实施例中，工具承载臂还承载拆胎工具，且能在换胎机器上、在第一操纵位置和第二操纵位置之间可动，其中，该工具承载臂分别使胎边破坏工具或拆胎工具面向车轮支承装置。

如上所述，第二机动装置使胎边破坏工具相对于工具承载臂、在两个极限终止运行位置之间旋转，这两个极限终止运行位置由胎边破坏工具的最大偏移所限定。

较佳地选定这些极限位置，从而至少当胎边破坏工具处于第一极限位置时，胎边破坏工具离开安装在支承装置上的车轮的轴线的最小径向距离大于车轮轴线离开安装在工具承载臂上的胎边破坏工具的最小径向距离。

由于该解决方案，在换胎机器使用拆胎工具的操纵阶段中，胎边破坏工具可进入且闭锁在第一极限位置，从而不会干涉拆胎工具的功能。

本发明还提供一种使用上述类型的换胎机器的胎边破坏方法，该方法包括以下阶段：将车轮闭锁在支承装置上，产生支承装置和工具承载臂之间的、沿与车轮的轴线平行的方向的相对运动，从而使胎边破坏工具压靠于车轮的轮胎侧面；以及以下阶段：当胎边破坏工具与轮胎接触时，使工具承载臂绕铰链轴线旋转，从而施加趋于使轮胎胎边离开轮缘边的作用。

附图说明

通过阅读借助附图以及非限制示例所提供的以下说明，将更好地浮现本发明的另一些特征和优点。

图1是本发明的换胎机器的立体图。

图2是图1的换胎机器的平面图。

图3是示出换胎机器的工具承载转台的图2的放大详细视图。

图4是图3所示的工具承载转台的剖视图。

图5是图3所示的工具承载转台的放大视图，其中，虚线分别示出胎边破坏工具和拆胎工具的一些可能位置。

具体实施方式

附图示出重型换胎机器1，即适宜用于安装和拆卸大尺寸轮胎的换胎机器，这些大尺寸轮胎通常装备在诸如卡车、货车以及农用拖拉机之类的重型车辆的车辆上。

换胎机器1包括用于抵靠在地面上的实心基部2，可定向的支承框架3安装在该实心基部2上，该支承框架3在摆动水平轴线C上铰接于基部2并且与通常的电动装置(未示出)相关联，该电动装置改变框架3相对于基部2的倾斜度。

两个平行直导轨30和31固定在可定向框架3上，对应的滑动件32和33可滑动地联接在这两个平行直导轨上。

滑动件32和33与已知类型的致动装置相关联，该致动装置使滑动件32和33沿与摆动轴线C平行的水平方向、同时进行相互接近或远离运动。

在所示的示例中，滑动件32、33都是可动的；然而，显然可能的是：这两个滑动件32、33中的仅一个滑动件可朝向另一个滑动件运动，另一个滑动件可以是固定的。

坚固的突臂34安装在滑动件32上，该臂34由横向于滑动方向展开的钢元件所形成，且直导轨35固定在该臂的上侧上，滑架36可滑动地联接在该滑动件35上，由液压作动器37致动的滑架36沿臂34纵向滑动。

车轮承载夹具4可旋转地联接于滑架36，该车轮承载夹具4具有与可定向框架3的摆动轴线C平行的旋转轴线A，即，沿滑动件32、33的滑动方向。

车轮承载夹具4包括自定心组，该自定心组闭锁车轮，且将该车轮保持在相对于旋转轴线A共轴的位置。

该自定心组包括四个相同的闭锁爪40，这些闭锁爪绕中心在夹具4的旋转轴线上的圆周等角度隔开，从而能保持与轮缘接触的方向，且沿向外方向从内部压靠于轮缘。

这些闭锁爪40装在对应的摆臂41的端部处，这些摆臂通过单个致动系统(并不完全可见)来致动，从而这些闭锁爪40适宜于同时远离或接近旋转轴线A，以执行相同的径向位移，因此，恒定地保持设置于中心在旋转轴线A上的圆周上。

车轮承载夹具4具有已知的类型，因此在此不进一步描述。

工具承载转台5安装在滑动件33上，该工具承载转台5包括管状支承本体50，其轴线B是垂直的且较佳地与车轮承载夹具4的旋转轴线A共面。

支承本体50的自由端承载头部元件51，胎边破坏工具6和拆胎工具7安装在头部元件51上，且设置成相对于工具承载转台5的轴线B彼此在直径方向相对。

工具承载转台5联接于滑动件33，从而能绕轴线B自转。

此旋转可由操作者人工地进行或者可由已知类型的特定自动运动装置来进行。

由于此旋转，工具承载转台5能可选地闭锁在第一操作位置(如图所示)或第二操作位置(未示出)，在第一操作位置，该工具承载转台5使胎边破坏工具6面向车轮承载夹具4，而在第二操作位置，胎边破坏工具6和拆胎工具7的位置互换，即，拆胎工具7面向车轮承载夹具4。

如图3和4所示，胎边破坏工具6由已知类型的盘所限定，该盘由钢制成且设计成不会损坏轮缘的特殊形状。

胎边破坏盘6是基本截头锥形杯状，且固定于同心轴60的端部，该轴60可空转地联接于导向衬套61的内部，从而胎边破坏盘6能绕其轴线D自由旋转。

轴线D相对于车轮承载夹具4的旋转轴线A倾斜，且轴线D较佳地与轴线A共面。

轴线D还较佳地与工具承载转台5的轴线B共面，且相对于轴线B倾斜一定角度，该角度是相对于与旋转轴线A所形成的角度的余角。

更详细地说，导向衬套61固定在摆动控制杆62的上侧上，该摆动控制杆62设在头部元件51的叉形部分的相对两翼之间。

摆动控制杆62的第一端通过铰链枢轴63枢接于头部元件51的翼，该铰链枢轴63限定与胎边破坏盘6的轴线D垂直的铰链轴线E，从而控制杆62相对于头部元件51的摆动可改变胎边破坏盘6相对于车轮承载夹具4的旋转轴线A的倾斜度。

如图4所示，摆动控制杆62的第二端铰接于双作用作动器64的活塞，该双作用作动器64较佳的是液压致动的，并且容纳在头部元件51的叉形部分的内部，该双作用作动器64的缸体则铰接于管状支承本体50，且部分地包含在管状支承本体50中。

该双作用作动器64连接于相关的供给和排放管路(未示出)且还较佳地与人工控制装置(未示出)相关联，供给和排放管路用于适宜于使作动器64起作用的操作流体，操作者借助人工控制装置可对于缸体中的活塞沿两个方向的滑动进行控制，且如果需要的话使活塞停在完全插入位置和完全伸出位置之间的任何中间位置。

这样，操作者可以使胎边破坏盘6在图5所示的两个极限位置之间持续地旋转，因此相应地改变胎边破坏盘6相对于车轮承载夹具4的旋转轴线A的倾斜度。

可观察到的是，极限位置分别是虚线所示的最大倾斜位置和实线所示的最小倾斜位置。

用于控制双作用作动器64的人工装置可包括操纵杆、键盘或任何其它的人工控制装置。

拆胎工具7由一定形状的杆所限定，此一定形状的杆借助铰链枢轴70、作为摇臂铰接于头部元件51，铰链枢轴70具有与车轮承载夹具4的旋转轴线垂直的轴线。

拆胎杆7的突起端基本呈钩形，从而能钩住轮胎的胎边。

相对端铰接于双作用作动器71的活塞，该双作用作动器较佳地是液压致动的，且其缸体则铰接于工具承载转台5的管状支承本体50的外侧面。

可控制双作用作动器71，以使拆胎杆7在由图5中的虚线所示的两个极限位置之间摆动，可使拆胎杆7闭锁在至少是实线所示的中间位置。

可观察到的是，在任何位置，最小径向距离U、U′恒定小于最小径向距离S，最小径向距离U、U′是拆胎杆7离开车轮承载夹具4的旋转轴线A的距离，而最小径向距离S是当胎边破坏盘6处于最小倾斜位置时、轴线A离开盘6的距离。

换胎机器1的功能包括：当滑动件32和33处于最大相互距离时，借助特定提升装置，使已放气车轮闭锁在车轮承载夹具4上。

工具承载转台5闭锁在第一操纵位置，在此位置，使胎边破坏工具6面向安装在车轮承载夹具4上的轮胎的侧面。

通过使用人工控制装置，操作者可根据轮胎的形状和尺寸来调节胎边破坏盘6的倾斜度。

因此，使车轮承载夹具4旋转，且滑动件32和33相互接近，从而胎边破坏盘6压靠于轮胎侧面，朝轮缘槽的内侧推动该胎边破坏盘，直至轮胎胎边从轮缘边分离。

在此种轴向按压过程中，操作者可同时改变胎边破坏盘6的倾斜度，从而施加杠杆作用，该杠杆作用趋于使轮胎胎边径向地远离轮缘边，使其脱离，并便于使胎边分离。

或者，可以当胎边破坏盘6轴向固定地与轮胎接触时，控制倾斜度的改变。

在两种情形中，较佳的是，当车轮伴随车轮承载夹具4绕轴线A的旋转一起连续旋转时，胎边破坏盘6的倾斜度发生改变，从而完全使轮胎胎边与轮缘边分离。

还可通过自动控制系统管理滑块32和33的平移运动以及胎边破坏盘6的旋转运动，该自动控制系统是专门编程的或者可以根据待处理的轮胎类型来编程。

当已完成轮胎胎边破坏的阶段时，停止车轮承载夹具4，使滑动件32和32相互远离。

因此，工具承载转台5绕轴线B自转，且闭锁在第二操纵位置，在此位置，使拆胎杆7面向轮胎的已分离胎边。

与此同时，胎边破坏盘6在工具承载转台5上、闭锁在相对于旋转轴线A的最小倾斜位置。

滑动件32和33重新接近，从而拆胎杆7可插入轮缘边和轮胎胎边之间，因此，轮胎胎边脱钩且远离轮缘边。

拆胎杆7的功能是已知的类型，因此不进行更详细地描述。

值得一提的是，在所有的拆卸阶段中，由于当胎边破坏盘6处于最小倾斜位置时，其离开车轮的轴线A的径向距离大于轴线A离开拆胎杆7的径向距离，因而胎边破坏盘6永远不会干涉拆卸杆7。

在轮胎胎边已从拆胎杆7脱钩之后，滑动件32和33重新彼此远离，从而拆胎杆7部分地将胎边从轮缘槽中抽出。

最后，重新使车轮承载夹具4旋转，从而通过在拆胎杆7上运行，轮胎胎边完全从轮缘中抽出。

显然，本领域的技术专家在不偏离如下文的权利要求所要求的本发明的范围的调节下，可对于上文所述的换胎机器的技术申请特征进行各种变型。

具体地说，虽然已描述重型换胎机器，本发明的特征还可有效地应用于轻型换胎机器，即用于通常的汽车轮胎的换胎机器。

Claims (11)

1.一种换胎机器，包括用于轮胎的支承装置(4)、工具承载臂(50)以及第一机动装置(32、33)，胎边破坏工具(6)通过与车轮的轴线(A)垂直的铰链轴线(E)铰接于所述工具承载臂(50)的端部处，所述第一机动装置(32、33)用于产生所述支承装置(4)和所述工具承载臂(50)之间的、沿与所述车轮的所述轴线(A)平行的方向的相对运动，从而使所述胎边破坏工具(6)压靠于所述车轮上的轮胎侧面，其特征在于，所述换胎机器包括第二机动装置(64)，能独立于所述第一机动装置(32、33)致动所述第二机动装置(64)，且所述第二机动装置适宜于使所述胎边破坏工具(6)相对于所述工具承载臂(50)绕所述铰链轴线(E)旋转，从而改变所述胎边破坏工具(6)相对于安装在所述支承装置(4)上的所述车轮的所述轴线(A)的倾斜度。

2.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，所述机动装置(64)适宜于当所述胎边破坏工具(6)与安装在所述支承装置(4)上的所述车轮上的轮胎侧面接触时，使所述胎边破坏工具(6)旋转。

3.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，可控制所述第二机动装置(64)，从而能使所述胎边破坏工具(6)沿两个方向、在两个极限终止运行位置之间持续旋转，且能使所述胎边破坏工具(6)停在所述极限终止运行位置之间的中间位置。

4.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，所述第二机动装置(64)与人工控制装置相关联，所述人工控制装置适宜于致动所述第二机动装置(64)，从而使所述胎边破坏工具(6)旋转。

5.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，所述第二机动装置(64)与自动控制装置相关联。

6.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，所述第二机动装置包括双作用作动器(64)。

7.如权利要求1所述的换胎机器，其特征在于，拆胎工具(7)也安装在所述工具承载臂(50)上，其中，所述第二机动装置(64)使所述胎边破坏工具(6)在两个极限终止运行位置之间旋转，在两个极限终止运行位置中的至少一个位置，所述胎边破坏工具(6)具有离安装在所述支承装置(4)上的所述车轮的所述轴线(A)的最小径向距离，所述最小径向距离大于所述车轮的所述轴线(A)离开所述拆胎工具(7)的最小径向距离。

8.一种使用如权利要求1所述的换胎机器的胎边破坏方法，所述方法包括以下阶段：将车轮闭锁在所述支承装置(4)，产生所述支承装置(4)和所述工具承载臂(50)之间的、沿与所述车轮的轴线(A)平行的方向的相对运动，从而使所述胎边破坏工具(6)压靠于所述车轮的轮胎侧面，其特征在于，所述方法包括以下阶段：当所述胎边破坏工具(6)与所述轮胎接触时，使所述工具承载臂(50)相对于所述工具承载臂(50)绕铰链轴线(E)旋转，从而施加趋于使所述轮胎胎边离开所述轮缘边的作用。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述工具承载臂(50)和所述车轮之间的、沿轴向方向的相对运动过程中，使所述胎边破坏工具(6)旋转。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述工具承载臂(50)相对于所述车轮轴向固定时，使所述胎边破坏工具(6)旋转。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当安装在所述支承装置(4)上的所述车轮绕其轴线(A)旋转时，使所述胎边破坏工具(6)旋转。

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