CN102049981A

CN102049981A - 用于将轮胎安装到相应轮缘上以及从轮缘拆除轮胎的设备及其方法

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Publication number: CN102049981A
Application number: CN2010105443173A
Authority: CN
Inventors: G·科希
Original assignee: Corghi SpA
Current assignee: Nike hill stock company
Priority date: 2009-11-05
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2030-11-04
Also published as: IT1396147B1; CN105346342A; ITBO20090729A1; ES2644594T3; CN105346342B; US8776858B2; US20140223741A1; EP2319715A1; US10071607B2; EP2319715B1; US20110100558A1; CN102049981B

Abstract

本发明涉及一种用于将轮胎(2)安装到相应的轮缘(3)上以及自所述轮缘(3)拆除的设备，该设备包括：运动元件(9)，该运动元件用于使轮胎(2)的胎边(2a)运动，从而将胎边插到轮缘(3)中的相应的凹槽中/自凹槽拆除；支承和运动装置(4)，该支承和运动装置(4)用于支持轮缘(3)以及使轮缘(3)运动，且设计成可旋转地驱动轮缘绕其纵向轴线旋转；其特征在于，用于支承轮缘(3)和使轮缘(3)运动的支承和运动装置(4)包括传感器(252)，该传感器(252)用于测量施加到支承和运动装置(4)的机械应变，该机械应变由于在将轮胎安装到轮缘(3)和自轮缘拆除的过程中、轮胎(2)的胎边(2a)所经受的机械应力所引起。

Description

用于将轮胎安装到相应轮缘上以及从轮缘拆除轮胎的设备及其方法

技术领域

本发明涉及用于将轮胎安装到轮缘上以及从轮缘拆除轮胎的设备及其方法。

背景技术

众所周知，用于将轮胎安装到轮缘上以及从轮缘拆除轮胎的设备装备有轮缘支承元件，该轮缘支承元件被适当的动力驱动，从而在安装轮胎或拆除轮胎过程中使轮缘转动。

通常，轮缘支承元件定位成使其轴线垂直(也就是说，基本沿重力施加的方向定向)，或者可替代地使其轴线水平。

应注意的是，本发明涉及用于安装(和拆除)轮胎的机器，而对于支承元件的定向没有任何限制。

然而，为了简明起见，本说明书将涉及以下情形：支承元件定位成使其轴线垂直，从而使车轮绕纵向旋转轴线转动，该旋转轴线沿所述垂直轴线定向。

在该支承元件上设有一组工具，这组工具设计成将轮胎胎边(也就是，轮胎的环形边缘)定位在轮缘上的预定位置处。

应注意的是，轮胎具有两个胎边，对应于轮胎自身的两个环形端部(或边缘)。

每个胎边具有头部以及侧部，头部是径向定向的。

现有技术的用于将轮胎安装到轮缘上和自轮缘拆除的工具包括：例如，一定形状的元件(用于安装)和杆或爪(用于拆除)，这些工具设计成插到胎边和轮缘之间，从而使胎边相对于轮缘定位在预定位置处，具体地说，以(在安装过程中)在相应的沟槽处，推动胎边的在轮缘的环形外边缘之间的第一部分，或者(在拆除过程中)将胎边从轮缘抽出并使其相对于轮缘的沟槽保持在抽出位置。

接下来，轮缘绕其纵向轴线转动，从而工具沿胎边的圆周的至少一部分滑动，从而(在安装过程中)向内撬动整个胎边，或者(在拆除过程中)向外撬动整个轮缘边。

此外，在安装过程中，使用压盘以朝相对侧壁推动轮胎的侧壁。

在拆除过程中，另一方面，使用压盘以自轮缘分离轮胎胎边(实际上，在使用中，轮胎变得相当热，致使橡胶硬化，因此使胎边粘连于轮缘)。因此，连接于操作臂一端的胎边压盘还称为胎边松动器。

在轮胎安装过程中，压盘还可用作进一步辅助。

例如，当将轮胎安装到轮缘上时，通常使用压盘(或胎边松动器)，以便于使胎边相对于轮缘正确地定位。

当安装相当硬或相当大的轮胎时，还使用商标名称为“Tucano”的枢转夹具。该夹具也使轮胎胎边相对于轮缘保持在合适位置，从而在安装操作过程中，使张力(也就是，在将轮胎装配到轮缘时，轮胎胎边所经受的机械应变)最小。

此种夹具由夹持器构成，该夹持器设计成将轮缘边保持在轮缘区域，而在此区域，已将胎边推到轮缘上。扁平件设在夹持器下方，该扁平件挤压在胎边附近的轮胎侧壁。枢转地安装该扁平件，从而当轮胎运动时，该扁平件保持与轮胎接触。

应注意的是，轮缘形成第一支座和第二支座(呈环形沟槽的形式)，这两个支座用于在使用车轮的过程中，容纳第一胎边和第二胎边。这些支座位于轮缘的相对的两个侧向端部处。

轮缘还具有环形沟槽或沟道，该环形沟槽或通道绕轮缘的中部行进。

该环形沟槽呈凹槽的形式，该凹槽设计成在安装操作过程中，暂时容纳轮胎胎边的至少一部分。

实际上，至少在安装操作的初始阶段，轮胎的轴线相对于轮缘的轴线倾斜。在此情形中，胎边(或者，两个胎边中的一个胎边)的第一部分由安装/拆除工具保持在轮缘的外侧，而相同胎边的第二部分(与第一胎边在直径方向相对的部分)位于轮缘沟道内侧，使轮胎能沿垂直于轮缘轴线的方向、朝安装/拆除工具运动。

众所周知，通过减小胎边所经受的机械应变，这便于安装轮胎。

鉴于上文所述，构成上述夹具的配合工具设计成推动轮胎的靠近胎边的一侧，从而使胎边保持在胎边的以下区域中的沟道内侧：该区域同胎边的与安装/拆除工具接触的一部分在直径方向相对。

夹具与轮缘防护件一起使用，该轮缘防护件装配于轮缘边，从而当胎边在轮缘的尖锐边缘上运动时，防止胎边损伤。

实际上，当将轮胎安装到轮缘上时，胎边经受常常致使轮胎损伤的机械应变。这是由于胎边经受径向应变(压缩胎边)、轴向应变(提升胎边)以及切向应变(由于摩擦分力而拉拽胎边)。如果胎边上的所有这些类型的机械应变超过一定临界值(由轮胎制造协会和汽车制造商来指定)，则它们会致使严重的轮胎损伤。

在这方面，应强调的是，如果在安装过程中发生胎边损伤，则胎边损伤的危险性尤其严重，这是由于一旦已安装好轮胎，则在使用轮胎之前该损伤(若存在的话)是不可见的。

此外，由于使用扁平行进轮胎，也就是设计成抵抗放气效果的轮胎，则尤其强烈地感到有此问题。因此，在存在故障的情形中，在驾驶员意识到轮胎损伤之前，可能已经过了很长时间。

实际上，轮胎制造商现在趋于使轮胎更硬并且使肩部下降。这加剧在安装和拆除过程中轮胎损伤的问题。

为了解决该缺点，从专利文献IT1274552中已知，使用应用于工具或胎边松动器的、诸如应变仪的传感器。

然而，该解决方案并不能精确且可靠地测量在安装和拆除过程中、轮胎胎边所经受的机械应变。

实际上，该解决方案可仅仅测量引起工具(也就是，胎边松动器)变形的应变。然而，胎边经受的很大所施加的应变由工具安装结构的弹性所吸收。此外，工具的柔性有限，且可实时变化。

从专利文献IT1263799中已知另一技术解决方案。

该解决方案涉及一种拆胎机器，该拆胎机器包括一对臂，该对臂位于车轮的相对两侧上，且能朝彼此运动以邻抵轮胎的侧壁，从而自轮缘分离胎边(实际上，这两个臂用作两个胎边松动器)。

在该解决方案中，这些臂装备有传感器(通常是扭矩计，具体地说是应变仪，该应变仪设计成测量由臂施加于轮胎侧部的压力)。

然而，由臂施加的压力并不转换为或者能表示作用在胎边上的机械应变。

因此，该解决方案并不能用于获得实际有用且有效的以下信息：与施加于胎边且潜在地能损伤胎边的机械应变有关。

从文献EP1479538中已知又一技术方案，该方案考虑用于维护机动车辆的装有轮胎的车轮的设备。

在该解决方案中，该设备包括用于定位装有轮胎的车轮的可旋转的电动驱动支承件。该可旋转支承件通过机械离合器连接于电动机，当达到临界负载值时，该离合器用于自动地且机械地使可旋转支承件自电动机分离，该临界负载值构成为组装车轮或分解车轮而施加于装有轮胎的车轮的机械应变。

此外，该方案包括编码器，该编码器设计成控制可旋转支承件的角位置，从而该编码器限定一涉及确认何时可操作离合器的位置传感器。

然而，即使该解决方案也即不能精确且可靠地测量在安装和拆除过程中、轮胎胎边所经受的机械应变，也不能监测所述应变的趋势。

发明内容

在本文中，形成本发明基础的技术目的是，提出用于将轮胎安装到相应轮缘和自相应轮缘拆除轮胎的设备和方法，且该设备和方法克服了上述缺点。

具体地说，本发明具有以下目标：提出用于将轮胎安装到相应轮缘和自相应轮缘拆除轮胎的尤其可靠的设备和方法，该设备和方法可获得有用的数据以检测轮胎胎边损伤，且可防止轮胎胎边损伤的情形。

本发明的另一目标是，提出用于将轮胎安装到相应轮缘和自相应轮缘拆除轮胎的尤其可靠的设备和方法，该设备和方法可在不具有损伤轮胎胎边的风险的条件下，安装和拆除任何轮胎。

上述技术目的和目标基本通过用于将轮胎安装到相应轮缘和自相应轮缘拆除轮胎的尤其可靠的设备和方法来实现，且包括所附权利要求中的一项或多项权利要求所阐述的技术特征。

因此，本发明的设备和方法使轮胎能安装到相应轮缘和自相应轮缘拆除轮胎，且可测量施加于轮胎胎边的机械应变，该机械应变是轮胎胎边为了可联接于轮缘/自轮缘脱离而变形时、施加于轮胎胎边的机械应变。

具体地说，根据本发明的设备包括：

运动元件，该运动元件用于使轮胎的胎边运动，从而将胎边插到轮缘中的相应的凹槽中/自凹槽拆除；

支承和运动装置，该支承和运动装置用于支持轮缘以及使轮缘运动，且设计成可旋转地驱动轮缘绕其纵向轴线旋转。

根据本发明，轮缘的支承和运动装置包括传感器，该传感器用于测量施加到支承和运动装置的机械应变，该机械应变由于在将轮胎安装到轮缘和自轮缘拆除的过程中、轮胎的胎边所经受的机械应力所引起。所述传感器构造成可提供表示机械应变的信号，该机械应变是在将轮胎安装到轮缘和自轮缘拆除的过程中、施加到轮胎的胎边的机械应变。

较佳的是，本发明的设备包括电子控制单元，该电子控制单元至少连接于传感器，从而接收与施加于支承和运动装置的机械应变相关的信号，且构造成完善表示施加于胎边的机械应变的信号。

能以尤其可靠且精确的方式测量在安装和拆除过程中、施加于轮胎胎边的负载。

当所测得的应变达到预定参考值时，这可产生反馈信号，所述信号使操作者能在对轮胎胎边造成损伤之前，及时中断安装或拆除过程，或者至少能意识到损伤的风险，因此能废弃潜在受损的轮胎。

此外，本发明能根据所测得的施加于胎边自身的机械应变值，来控制(例如，反馈控制)轮缘的旋转和/或与待致动的轮缘相互作用的安装/拆除工具的运动。

本发明考虑使用不同的传感器，来测量在安装和拆除过程中、施加于轮胎胎边的不同类型的机械应变，这些传感器联接于用于支承轮缘(也就是，车轮)和使轮缘运动的装置，和/或与配合工具相关联，该配合工具用于与轮缘的外圆边配合成：在安装过程中，插在边缘和轮胎胎边之间。

每个传感器适合于测量施加于轮胎胎边的特定类型的机械应变。

鉴于上文所述，本发明考虑提供电子控制单元，该电子控制单元连接于所有的传感器，且编程成处理(且潜在监测)所接收的数据，从而导出尤其是代表实际机械应力(即，机械应变)的参数，该机械应力是轮胎胎边在其安装或拆除过程中所经受的机械应力。

可根据这些参数而产生警示信号或(在与胎边相互作用的安装/拆除工具上或者在转动车轮的装置上)应用上述类型的控制，这能够尤其精确且有效地监测轮胎胎边所经受的机械应力，并且除非严格需要，还能降低中断或慢化安装或拆除过程的风险。

实际上，如果所测得的量不能有效表示胎边所经受的实际机械应力，则产生的风险在于：不会注意到对于轮胎的实际损伤，或者相反响应于假定的轮胎损伤而采取措施，而实际上轮胎并未受损。

附图说明

本发明的其它特征和优点在以下非限制描述中更加显而易见，遵循用于将轮胎安装到相应轮缘上和自相应轮缘拆除的设备和方法的、如附图所示的较佳而非排它实施例进行该描述，附图中：

图1是用于将轮胎安装到相应轮缘上和自相应轮缘拆除的设备的立体图；

图2是图1所示设备的一部分的放大立体图，示出用于转动车轮的装置；

图3是图1所示设备的另一部分的放大立体图，示出用于转动车轮的装置；

图4是图1所示设备的与用于转动车轮的装置相关的一部分中细节的、部分打开的放大立体图；

图5示出具有应用于其的配合工具的车轮，该配合工具用于在轮胎的安装过程中，配合轮缘并用在图1所示的设备中；

图6示出根据另一实施例的、用于配合轮缘的类似于图1所示工具的配合工具。

具体实施方式

参照附图，附图标记1总地代表用于将轮胎2安装在相应的轮缘3上以及从轮缘3拆除轮胎2的设备。

设备1包括支承和运动装置4，该装置用于支承轮缘3并且使轮缘运动，且设计成将轮缘3保持于设备1，且驱动该轮缘绕其纵向轴线旋转。

鉴于此，该支承和运动装置4包括轮缘3的旋转部件171，该旋转部件用于使轮缘3和轮胎2绕所述纵向轴线转动。

更详细地说，该支承和运动装置4包括转轴213，该转轴自基部6开始延伸(在所示的示例中垂直地延伸，而在其它可能的实施例中水平地延伸)，且可操作地连接于容纳在基部6中的旋转部件171。

在转轴213的顶部处，延伸有呈板7的形式的自定心装置222，该自定心装置用于联接于轮缘3，且设计成使轮缘3(也就是车轮)锚定于设备1，并且可操作地连接于电动机182，以自身绕转轴213的延伸轴线旋转。

基部6构成框架192，该框架具有基本盒状的形状，以容纳电动机182。

参照附图2，旋转部件171包括电动机182，该电动机连接于其转轴212，从而驱动旋转部件旋转。

较佳的是，电动机182可运动地联接于框架192，从而电动机可相对于框架运动；更具体地说，以相对于框架192摆动的方式安装该电动机。

旋转部件171还包括支承凸缘202，该支承凸缘装备有第一部分202a和第二部分202b，该第一部分202a刚性地锚定于框架192，而第二部分202b与第一部分202a相对，且设计成以摆动方式支承电动机182。

这样，电动机182可绕连接于凸缘202的第二部分202b的一点摆动。

参照图3，应注意到的是，较佳的是，轴212运动地(例如通过滑轮)联接于齿轮电动机；此种齿轮电动机(是本身已知类型)连接于轴213，以驱动该轴绕纵向轴线旋转。

根据本发明，支承和运动装置4包括(更具体地说，旋转部件171包括)传感器252，当将轮胎2安装在轮缘3上以及从轮缘3拆除时，该传感器用于测量施加于轮胎2的机械应变。

更具体地说，轮缘3的支承和运动装置4包括传感器252，该传感器设计成测量由于机械应力而反作用于支承和运动装置4的机械应变，该机械应力是在将轮胎安装到轮缘3以及从轮缘3拆除的过程中、轮胎2的胎边2a所经受的应力。

根据本发明的第一方面，传感器252与电动机182相关联(或者，与电动机的外壳相关联)，从而尤其是测量在将轮胎安装到轮缘3上以及从轮缘3拆除的过程中、施加到轮胎2的胎边2a的切向应变。

较佳的是，电动机182以摆动方式安装于框架192(或者，以任何使电动机182能相对于框架192摆动的其它方式安装于框架192)，传感器252与电动机182的外壳以及框架192相关联，从而测量施加于电动机的机械应变，该机械应变由于在将轮胎安装到轮缘3以及从轮缘3拆除的过程中、轮胎2的胎边2a所经受的机械应力所引起。

更具体地说，支承装置4包括(也就是，旋转部件171包括)凸缘202，该凸缘用于支承电动机182。较佳的是，传感器252与凸缘202相关联。

凸缘202较佳地具有第一部分202a和第二部分202b，第一部分202a刚性地与框架192相关联，而第二部分202b用于支承电动机182，且第二部分202b以使电动机能摆动的方式支承电动机182，传感器252插入凸缘202的第一部分202a和第二部分202b之间。

较佳的是，传感器252是测力传感器，该测力传感器插入凸缘202的第一部分和第二部分之间，从而测量电动机182的摆动，该摆动对应于在安装/拆除轮缘2的过程中、通过运动元件9与胎边2a相互作用而切向地施加于轮胎2的胎边2a的应变。

因此，传感器252可操作地与电动机182的外壳以及框架192相关联，以测量施加于电动机的应变，该应变由于在将轮胎2安装到轮缘3上/将轮胎2从轮缘3拆除过程中、作用在轮胎2的胎边上的机械应力所引起。

实际上，由于胎边2a的保持作用，因而由电动机182而赋予轴213的旋转致使切向应力施加于轮胎2。换言之，在安装/拆除轮胎2的过程中，转动轮缘3，并且轮胎2上的所有应力整体传递到轴213，因此还传递到旋转部件171(具体地说，传递到电动机182)。

因此，当旋转轮缘3和相应的轮胎2转动时，传感器252测量由于切向地施加于胎边2a的机械应变而引起的电动机182的摆动。

为了精确地测量电动机182的摆动，有利地将传感器252插入凸缘202的第一部分202a和第二部分202b之间。

较佳的是，传感器252是测力传感器(是本身已知类型，且因此并不详细描述)。

根据本发明的另一方面，传感器252通过衬套232与轴213直接相关联，该衬套与框架192相关联，且轴213在该衬套内滑动(参见图4)。

应注意到的是，刚才所描述的技术方案可代替先前描述的技术方案(其中，传感器252定位在电动机182和框架192之间)而使用，或者，有利的是，与先前描述的技术方案组合使用。

衬套232包含一系列轴承，这些轴承在转轴213上滑动。较佳的是，设备1包括多个传感器252，这些传感器可操作地联接于所述轴承。

因此，通过这些轴承，传感器252测量作用在轴213上的力和力矩，这些力和力矩对应于在安装/拆除轮胎2的过程中、作用在轮胎2自身上的应变。

传感器252较佳地由测力传感器构成，且更佳地由多轴测力传感器构成。

支承柱8自基部6升起，用于使轮胎运动的运动装置以及用于对设备1进行控制的控制系统定位在该支承柱8上。

具体地说，支承柱8支承至少是用于使轮胎2的胎边2a运动的元件9。

更具体地说，轮胎2具有两个胎边2a，这两个胎边呈环形边缘的形式，且形成轮胎2的端部。

运动元件9在轮胎2和轮缘3之间操作，从而将胎边2a插到环形沟槽(在附图中未示出)中，该环形沟槽形成在轮缘3的圆柱形侧面中。这是当轮胎2安装在轮缘3上的情形。

应注意到的是，运动元件9还设计成使胎边2a运动远离轮缘和/或使胎边2a保持远离轮缘，也就是说，将胎边2a放置在相对于轮缘3的边缘3a的抽出位置(也就是说，远离)。这是当轮胎2自轮缘3拆除的情形。

更详细地来看，运动元件9包括便利地电力驱动支承臂10，该支承臂基本沿平行于轴213的轴线(在所示的示例中是垂直的)的纵向轴线延伸，且在相对于可操作地与支承装置4相关联的车辆的相对侧上，定位在离开支承装置4的预定距离处。

臂10支承工具11，该工具11设计成通过保持轮胎2的胎边2a的一部分而在轮胎2上进行操作。

如附图所示，工具11包括钩状物12或杆12或者任何其他选定成以下形状的元件：可插到胎边2a和轮缘3之间，从而夹紧并抽出胎边2a(当拆除时)或者挤压胎边2a(当安装时)。(该元件在下文中将称作杆12，因此不会限制本发明的范围。)

杆12(也就是，工具)可操作地联接于相应的运动元件13，该运动元件13使杆自身运动。于是，杆12可插到轮胎2和轮缘3之间并运动，以保持胎边2a的一部分。换言之，杆12用作保持胎边2a的一部分的夹持器。

较佳的是，图1更好地示出，柱8还支承呈可旋转盘15的形式的胎边松动工具14，该胎边松动工具设计成放置在轮胎2的侧壁上(也就是，侧面部分上)，从而朝相对侧壁挤压轮胎2。

可旋转盘15由电力驱动臂16所支承，该电力驱动臂设计成使盘15运动至所希望的位置。由于轮缘3和相对应的轮胎旋转，因而盘15能将胎边2a推到相应的轮缘3的外圆边3a中。在拆除轮胎过程中，胎边松动器14还设计成自轮缘3中的相应的环形沟槽中分离轮胎2的胎边2a。

设备1较佳地还包括电子控制单元29(在图4和5中示意性地示出)。

电子控制单元29连接于传感器252，用于接收由该传感器所测得的数据。

电子控制单元29编程成接收并处理与机械应变相关的数据，该机械应变是在将轮胎2安装于轮缘3上/从轮缘3拆除过程中施加于轮胎2的胎边2a的应变。

较佳的是，电子处理单元连接于指示装置，当应变值超过预定的阈值时，该指示装置适合于为使用者提供诸如视觉或声觉的警示信号。

较佳的是，电子单元29编程成根据自传感器252所接收的数据，来控制胎边2a的运动元件9和/或轮缘3的支承装置4。于是，恒定地监测在轮胎2上的作用，防止胎边2a过度变形，且由此避免对于轮胎2整体造成损伤。

具体地说，电子单元29连接于致动器(由于是本身已知类型，因而在图中未示出)，以使适合于驱动电力驱动臂10和/或杆12的运动元件13运动的致动器、可根据自传感器252所接收的信号来进行驱动，从而由传感器252所测得的应变保持在预定的临界值以下(由于在自动控制领域所众所周知的反馈控制)。

较佳的是，电子单元29(除了致动器以外、二选一地或替代地)连接于电动机182，以使用于可旋转地驱动轴212以及由此驱动轴213的电动机、可根据自传感器252所接收的信号来进行驱动，从而由传感器252所测得的应变保持在预定的临界值以下(由于在自动控制领域所众所周知的反馈控制)。

在使用中，为了将轮胎2安装到轮缘3上，则首先将轮缘3放置在可旋转安装装置4上。接着，将轮胎2放置到轮缘3上，并将第一胎边2a插到轮缘3的环形沟槽中。

在该位置，使用运动元件9来配合侧面胎边2a的第一部分，并使该部分弯过轮缘3的边缘3a，从而使该部分更靠近环形沟槽。

现在，还可使配合工具(由于是已知类型，因而未示出)联接于轮缘3的边缘3a，以使轮胎2的胎边2a保持在合适位置。

于是，然后可使轮缘3和联接于轮缘3的轮胎2转动，使运动元件9(具体是杆12)沿胎边2a滑动。此种旋转运动逐渐地迫使整个胎边2a进入轮缘3的环形沟槽中。

由于轮缘转动，因而胎边经受变形，且因此作用在轮胎胎边2a上的负载通过电动机182的摆动而由传感器252所测得。

实际上，在胎边2a的与杆12接触的区域中施加于轮胎2的机械应变传递至轴213，且恒定地由传感器252所测得。

应注意的是，在转动轮缘3、同时胎边2a逐渐进入环形沟槽的整个步骤过程中，传感器252测量轮胎2上的应变。

因此，传感器252将多个表示机械应变的信号发送至电子处理单元29。有利的是，电子处理单元29根据这些信号来控制以下步骤：插入胎边2a以及转动轮缘3。

因此，本发明还提供一种用于将轮胎2安装到相应的轮缘3上的方法，该方法包括以下步骤：

将轮缘3定位在可旋转支承装置4上；

将轮胎2定位在轮缘3上；

借助运动元件9，将轮胎胎边2a的至少一部分插到轮缘3的圆柱形侧面中的环形沟槽中；

转动轮缘3和胎边2a，从而运动元件9在胎边2a上方滑动，以将胎边2a自身插到环形沟槽中；

测量施加到轮胎2的胎边2a的机械应变。

较佳的是，借助与旋转部件171相关联的测量传感器252来测量施加到轮胎2的机械应变。

此外，在转动轮缘3的步骤的整个持续过程中测量施加于轮胎2的机械应变，从而当胎边2a逐渐地插到环形沟槽中时，胎测施加于轮胎2的胎边2a的应变。

较佳的是，测量施加于轮胎2的机械应变的方法包括以下子步骤：

将表示机械应变的信号发送至电子处理单元29；

控制插入胎边2a的步骤和/或转动轮缘3的步骤，以使机械应变不会超过参考值，根据所述信号来分别驱动用于使胎边2a的运动元件9和/或轮缘3的支承轴213运动的运动装置。

本发明还提供一种用于将轮胎2自相应的轮缘3拆除的方法，该方法包括以下步骤：

将其上具有轮胎2的轮缘3放置到可旋转支承装置4；

借助运动元件9，将轮胎胎边2a的至少一部分自形成在轮缘3的圆柱形侧面中的环形沟槽中抽出；

转动轮缘3和胎边2a，从而运动元件9在胎边2a上方滑动，以将胎边2a自身环形沟槽中抽出；

测量施加到轮胎2的胎边2a的机械应变。

此外，在转动轮缘3的步骤的整个持续过程中，测量施加于轮胎2的机械应变，从而当胎边2a逐渐地自环形沟槽中抽出时，监测施加于轮胎2的胎边2a的应变。

将表示机械应变的信号发送至电子处理单元29；

控制抽出胎边2a的步骤和/或转动轮缘3的步骤，以使机械应变不会超过参考值，根据所述信号来分别驱动用于使胎边2a的运动元件9和/或轮缘3的支承轴213运动的运动装置。

有利的是，直接与胎边2a相关联的传感器252精确地且持续地测量施加于轮胎2的负载。

实际上，当转动轮胎2的胎边2a以将其安装到轮缘3上或自轮缘3抽出时，传感器252可测量直接施加于轮胎2的胎边2a的机械应变。该优点可能是由于传感器252的位置，该传感器252测量传递至电动机182的切向应变。

这样，所收集到的信息是完整的，且与轮胎2的胎边2a经受的切向应变有关。

此外，整个设备1以及测量轮胎2上的负载的测量装置的结构尤其简单、切合实际且经济。

根据本发明的另一方面，设计成测量由工具11施加于轮胎胎边的机械应变的传感器251与上述胎边2a的运动元件9相关联。

鉴于此，设备1(用于安装和/或拆除轮胎)包括联接于运动元件9的臂10的传感器251(还较佳地包括多个诸如应变仪之类的传感器)。

在此情形中，较佳地使用联接于臂10的外表面的应变仪。

较佳的是，传感器251(例如，应变仪)以相等的角度间隔定位在外表面上；更佳的是，它们是三个彼此等距隔开的应变仪。

鉴于此，臂10较佳地包括杆状元件，该杆状元件的横截面具有带有至少三条边的多边形(较佳的是规则的)形状；更佳的是，多边形具有偶数条边；更佳的是，多边形具有至少两对平行边。

应注意的是，传感器251还可定位在臂10的如下部分上：该部分具有诸如圆形之类的任何形状的横截面。

应对以下事实进行强调的是，工具支承臂10装备有传感器215装置，该传感器215装置可有利地用在装胎机器以及拆胎机器上；在所示的示例中，该设备可同时用于安装以及拆除轮胎。

因此，本发明的方法还包括以下进一步步骤：使用联接于运动元件9的臂10的传感器251来测量所施加的机械应变，该机械应变是当运动元件9在轮胎2的胎边2a上进行操作时，由运动元件9的工具11施加到轮胎2的胎边(2a)的应变。

根据本发明的另一方面，设备1还包括配合工具17，该配合工具能与轮缘3的外圆边3a相关联，从而当安装轮胎2时，插到边缘3a和轮胎2的胎边2a之间。

鉴于此，设备1包括与配合工具17相关联的传感器25，该传感器设计成测量由配合工具17所施加到轮胎2的胎边2a的机械应变，该机械应变是当将轮胎2安装到轮缘3上时所发生的应变。

因此，本发明还包括以下进一步步骤：

使配合工具17与轮缘3的圆形外侧边缘3a相关联，从而当安装轮胎2时，配合工具17的至少一部分插到边缘3a和至少一部分轮胎2之间。

使用应用于配合工具17的传感器，来测量由配合工具17所施加到轮胎2的胎边2a的机械应变。

当安装轮胎2时，考虑两个类型的配合工具17，有利的是，这两个类型的配合工具可共同地应用于轮缘3。

配合工具17的第一类型(在图3中示出)包括具有夹具19的主体18，该夹具能在一定区域中与轮缘3的边缘3a相配合，胎边2a在该区域中可操作地定位在轮缘中的环形沟槽处，传感器25与夹具19相关联。

配合工具17的第二类型(在图3中示出)包括弹性元件31，该弹性元件具有弓形型面且形成空腔32，且与轮缘3的边缘3a的弓形部分相匹配，传感器25联接于弹性元件31的一定区域，当配合工具17联接于轮缘3时，该弹性元件31可操作地插在胎边2a和轮缘3的边缘3a之间。

较佳的是，电子处理单元29连接于传感器25，且如果存在传感器251的话还连接于传感器251，以及如上所述如果存在传感器252的话还连接于传感器252。

鉴于此，电子处理单元29编程成接收来自两个或更多个传感器(传感器25、251和252的任何组合)的信号，以处理由传感器所捕获的信息，并导出参考参数值。

这些参考参数用于获得在安装和拆除轮胎过程中、施加于胎边的机械应变的最佳表示。

有利的是，直接与胎边2a相关联的传感器251精确地且持续地测量施加于轮胎2的负载。

实际上，当使轮胎2的胎边2a变形以将其安装到轮缘3上或自轮缘3抽出时，传感器242可测量直接施加于轮胎2的胎边2a的机械应变。该优点可能是由于应变仪251a的位置，该应变仪251a测量棒10a上的应变，该应变可以是弯曲应变、拉伸应变、压缩应变以及扭转应变。

因此，所搜集(检测)的信息尤其完整，且与轮胎的胎边所经受的轴向应力、径向应力、切向应力有关。

本发明的另一优点在于：提供一种用于安装和拆除轮胎的设备和方法，该设备和方法可测量(在安装轮胎和拆除轮胎过程中)所有类型的施加于轮胎胎边的机械应变。

获得此种效果还由于联接于设备的不同部件的传感器的存在。

因此，本发明考虑在配合工具17(此外，两个或更多个较佳地具有不同类型的辅助装置，也就是说，可同时使用装备有夹具的配合工具以及另一个装备有弹性元件31的配合工具)中使用传感器25。

装备有压力传感器25的配合工具17尤其适合于测量径向应变(尤其是具有弹性元件31的配合工具17)和轴向应变(尤其是具有夹具的配合工具17)。

本发明还考虑使用与臂10相关联的传感器251，该臂10支承安装/拆除工具11。

传感器251尤其适合于测量施加于臂的弯曲应变、拉伸应变和压缩应变以及扭转应变。

因此，通过进行适当的计算，传感器251可从所测得的应变值中获得与所有类型的应变(轴向、径向以切向)有关的信息。

本发明还考虑使用与臂4相关联的传感器252，该臂4用于支承轮缘(以及使轮缘运动)。

传感器252尤其适合于测量胎边上的切向和轴向应变。

鉴于此，尤其有利的是，整合地使用不同的传感器25、251和252。

因此，本发明可利用配合工具17，该配合工具可与轮缘3的圆形外边缘3a相关联，从而插在车轮的边缘3a和轮胎2的胎边2a之间，该车轮在用于将轮胎安装到相应的轮缘上的设备1中，用于配合轮缘3的边缘3a的所述配合工具17包括传感器25，该传感器设计成测量在将轮胎2安装到轮缘3上时、由配合工具17施加于轮胎2的机械应变。

此外，本发明可提供用于将轮胎2安装到相应的轮缘3上以及自相对应的轮缘3拆除的设备1，该设备1包括：

元件9，该元件9用于使轮胎2的胎边2a运动，从而将胎边2a插到轮缘3中的相应的沟槽中/自沟槽拆除，且该元件9包括工具11，该工具连接于相对应的、用于使胎边2a运动的支承臂10；

支承和运动装置4，该支承和运动装置用于支承轮缘3和使轮缘3运动且可旋转，从而使轮缘3和轮胎2绕轮缘3的相对应的纵向轴线转动；

传感器251，该传感器与支承臂10相关联，且用于测量当将轮胎2安装到轮缘3上和自轮缘3拆除时、施加于轮胎2的胎边2a的机械应变。

Claims

1.一种用于将轮胎(2)安装到相应的轮缘(3)上以及自所述轮缘(3)拆除的设备，所述设备包括：

运动元件(9)，所述运动元件用于使所述轮胎(2)的胎边(2a)运动，从而将所述胎边插到所述轮缘(3)中的相应的沟槽中/自所述沟槽拆除；

支承和运动装置(4)，所述支承和运动装置(4)用于支承所述轮缘(3)以及使所述轮缘(3)运动，且设计成可旋转地驱动所述轮缘绕其纵向轴线旋转；

其特征在于，所述轮缘(3)的支承和运动装置(4)包括传感器(252)，所述传感器(252)用于测量施加到所述支承和运动装置(4)的机械应变，所述机械应变由于在将所述轮胎安装到所述轮缘(3)和自所述轮缘拆除的过程中、所述轮胎(2)的胎边(2a)所经受的机械应力所引起；所述传感器(252)构造成可得到表示所述机械应变的信号，所述机械应变是在将所述轮胎(2)安装到所述轮缘(3)和自所述轮缘拆除的过程中、施加到所述轮胎(2)的胎边(2a)的机械应变。

2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备包括电子控制单元(29)，所述电子控制单元(29)至少连接于所述传感器(252)，从而接收与施加于所述支承和运动装置(4)的所述机械应变相关的信号，且构造成完善表示施加于所述胎边(2a)的所述机械应变的信号。

3.如权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述轮缘(3)的支承和运动装置(4)包括电动机(182)，所述电动机以摆动方式安装于所述设备(1)的框架(192)，所述传感器(252)与所述电动机(182)的外壳以及所述框架(192)相关联，从而测量施加于所述电动机的应变，所述应变由于在将所述轮胎(2)安装到所述轮缘(3)和自所述轮缘拆除的过程中、所述轮胎(2)的所述胎边(2a)所经受的所述机械应力而引起。

4.如权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述支承装置(4)包括凸缘(202)，所述凸缘用于支承所述电动机(182)，且具有第一部分(202a)和第二部分(202b)，所述第一部分刚性地与所述框架(192)相关联，所述第二部分用于支承所述电动机(182)，且所述第二部分以所述电动机能摆动的方式支承所述电动机(182)，所述传感器(252)插到所述凸缘(202)的所述第一部分(202a)和所述第二部分(202b)之间。

5.如权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，所述传感器(252)是测力传感器，所述测力传感器插入所述凸缘(202)的所述第一部分和所述第二部分之间，从而测量所述电动机(182)的摆动，所述摆动对应于在安装/拆除所述轮胎(2)的过程中、通过所述运动元件(9)与所述胎边(2a)相互作用而切向地施加于所述轮胎(2)的所述胎边(2a)的应变。

6.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述轮缘(3)的支承和运动装置(4)包括轴(213)，所述轴(213)运动地连接于所述电动机(182)，且具有与适合于支承所述轮缘(3)的定心装置(222)相关联的一端，所述传感器(252)联接于所述轴(213)，从而测量施加于所述轴(213)的弯曲应变，所述弯曲应变作为在所述轮胎(2)自身安装到所述轮缘(3)/自所述轮缘(3)拆除的过程中、所述轮胎(2)的所述胎边(2a)所经受的所述机械应力的反应。

7.如权利要求6所述的设备(1)，其特征在于，所述轴(213)在至少一个衬套(232)内旋转，所述衬套与所述设备(1)的框架(192)相关联，所述传感器(252)定位在所述衬套(232)中，从而测量所述轴(213)的摆动，所述摆动对应于在拆除/安装所述轮胎(2)的过程中、所述轮胎(2)自身所经受的应变。

8.如权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个衬套(232)包括多个轴承，所述轴承在所述转轴(213)上滑动，所述轴承可操作地联接于所述传感器(252)。

9.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述传感器(252)包括测力传感器。

10.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述运动元件(9)具有臂(10)，所述臂(10)用于支承在所述胎边(2a)上进行操作的工具(11)，从而将所述工具(11)插到所述轮缘(3)中的沟槽中/自所述沟槽抽出，所述设备包括至少一个传感器(251)，所述传感器与所述臂(10)相关联，从而测量机械应变，所述机械应变是在安装和拆除所述轮胎(2)的过程中、由所述工具(11)施加于所述轮胎(2)的所述胎边(2a)的应变。

11.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述电子控制单元(29)编程成处理所述信号，并为所述设备(1)的使用者提供作为所述胎边(2a)所经受的所述机械应变的指示。

12.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述电子控制单元(29)编程成处理所述信号，并根据由所述传感器(252)所测得的数据来驱动所述胎边(2a)的运动元件(9)和/或所述轮缘(3)的支承装置(4)。

13.一种用于将轮胎(2)安装到相应的轮缘(3)上以及自所述轮缘(3)拆除的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述轮缘(3)和所述轮胎(2)定位在可旋转的支承和运动装置(4)上；

致动设计成与所述轮胎(2)的胎边(2a)中的至少一部分相互作用的运动元件(9)，从而将所述部分相对于所述轮缘放置在预定位置处；

使用所述轮缘(3)的支承和运动装置(4)来转动所述轮缘(3)和所述轮胎(2)，以使所述运动元件(9)在所述胎边(2a)上滑动，从而将所述胎边(2a)插到所述轮缘(3)中的相应的沟槽中或自所述沟槽抽出，

其特征在于，所述方法包括以下步骤：使用与所述轮缘(3)的支承和运动装置(4)相关联的传感器(252)来检测施加到所述支承和运动装置(4)的机械应变，所述机械应变由于在将所述轮胎安装到所述轮缘(3)和自所述轮缘拆除的过程中、所述轮胎(2)的胎边(2a)所经受的机械应力所引起；所述方法还包括以下步骤：发出表示所述机械应变的信号，所述机械应变是在将所述轮胎(2)安装到所述轮缘(3)和自所述轮缘拆除的过程中、施加到所述轮胎(2)的胎边(2a)的机械应变。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在转动所述轮缘(3)的所述步骤的整个持续过程中，测量施加于所述轮胎(2)的所述机械应变，从而当所述胎边(2a)相对于所述轮缘运动到预定位置时，监测施加于所述轮胎(2)的胎边(2a)的所述应变。

15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，测量施加于所述轮胎(2)的所述机械应变包括以下子步骤：

促使电子处理单元(29)至少连接于所述传感器(252)，从而接收由所述传感器(252)所测得的数据；

处理所述数据，并产生表示作用在所述轮胎(2)的胎边(2a)上的所述机械应变的信号；

控制插入所述胎边(2a)的步骤和/或转动所述轮缘(3)的步骤，以使所述机械应变不超过参考值，根据所述信号来分别驱动用于使所述胎边(2a)的运动元件(9)和/或所述轮缘(3)的支承轴(5)运动的运动装置。