CN102133845A - 用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法，其中车轮(轮胎/轮圈组件)通过电动马达(12)围绕轴线(A)转动；供应到所述电动马达(12)的马达电流根据所述安装和/或拆卸操作所需的转动速度和转矩来控制；以及在被测量的马达电流大于预设时间过程中的低转动速度下的预设极限时，所述马达电流自动改变，以便施加高转矩峰值。另外，本发明还涉及一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备。

Description

用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法及其设备

技术领域

本发明涉及一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法。另外，本发明涉及一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备。

背景技术

从现有技术已经公知了通过电动马达将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备，电动马达驱动转动盘的轴。例如EP0911190公开了这样的一种设备。由此，使用可以通过不同的供应电压供能的电动马达，这是由于供应电压随着国家不同而不同。根据权利要求1和7的前序部分所述的用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备在DE4205045中描述；特别是DE4205045描述一种轮圈或定位在转动盘上的轮胎。通过轮胎安装或拆卸工具，轮胎被安装到轮圈或从轮圈拆卸。电动马达可通过脚踏板致动。通过脚踏板的相应的或多或少的致动，操作者能够改变马达转矩以及转动盘的运动。

这种公知的设备允许轮胎的安装和拆卸，因为操作者能够改变马达转矩并按照不同需要使其调整(例如针对具有高硬度的轮胎的高马达转矩)，所以这种设备防止轮胎损坏。

DE4028080A1描述一种用于在轮圈上安装车辆轮胎的设备。轮胎安装工具被设置成围绕轴线可转动地安装，电动马达围绕该轴线驱动轮胎安装工具。该设备包括用于驱动马达的电流供应装置和在超过传递到轮胎安装工具的预定扭矩时中断到马达的转动驱动以便在安装操作中保护轮胎不过载的扭矩限制装置。

用于将机动车辆轮胎安装到轮圈的设备在EP1247661A2中公开。该设备具有可以围绕轴线转动并离开该轴线一个距离安装的轮胎安装工具、作为轮胎安装工具围绕该轴线转动驱动的驱动马达的电动马达以及用于该驱动马达的功率供应装置。功率供应装置被连接到梯度限制装置，该梯度限制装置在超过从驱动马达传递到轮胎安装工具的扭矩的预定梯度时形成停止供应到驱动马达的转动驱动的制动电流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于安装或拆卸轮胎的方法和设备，由此实现安装和拆卸过程的进一步改善，防止轮胎损坏。

为此，本发明提供一种将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法，其中车轮(轮胎/轮圈组件)围绕轴线通过电动马达转动，其中馈送到电动马达的马达电流根据安装和/或拆卸操作所需的转动速度和转矩控制，并且其中，在被测量的马达电流大于在预设时间过程中的低转动速度下的预设极限时，马达电流自动改变，以便施加高的转矩峰值。根据本发明，自发检测何时需要高转矩峰值以及何时自动施加高转矩峰值。高转矩峰值以改变马达电流、特别是改变马达电流的频率和/或幅值来实现。所施加的高转矩峰值随后还称为“推进”功能。“推进”功能与启动电动马达的踏板致动同义。这意味着“推进”功能模拟操作者在增加供应到电动马达的马达电流操作中的踏板再次尝试。这种马达电流的改变是有用的，这是由于安装和/或拆卸过程中的速度和转矩需求根据安装和/或拆卸轮胎的类型而不同。特别是，轮胎的侧壁具有不同刚度。对于具有高刚度的轮胎(例如低压安全轮胎)，需要低速和高转矩，但是对于基本操作，需要高速和低转矩。有利地，根据本发明的方法防止轮胎在安装和/或拆卸过程中损坏。在当前电流大于预设时间过程中低转速下的预设极限时，高转矩峰值施加到电动马达。实际低速例如与马达在50Hz的名义速度相对应(大致与标准四极马达的1500rpm相对应)。马达速度通过齿轮箱减小到主轴的大约7rpm。这意味着在通过电动马达转动的轴由于低转速下的高转矩需求而减慢并且在预设时间过程中具有该高转矩需求时，马达电流改变。

优选地，预设时间比施加高转矩峰值的周期长。

特别是，预设时间比施加转矩峰值的周期长三到十倍。

在施加转矩峰值之后，马达电流被优选地设回到正常状态。在施加转矩峰值之后，用于安装或拆卸轮胎的方法以用于正常状态的马达电流继续，直到转换器检测到另一高转矩需求。例如，实际低速与50Hz的马达名义速度相对应(大致与标准四极马达的1500rpm相对应)，并且实际高速与100Hz的马达名义速度相对应(大致与标准四极马达的3000rpm相对应)。马达的实际低速通过齿轮箱减小到主轴的大约7rpm，并且马达的实际高速通过齿轮箱减小到主轴的大约14rpm。

优选地，马达电流的频率和/或幅值在施加转矩峰值的预设最大极限内增加。这种预设极限被给出，例如存储，并且防止电动马达以过大电流频率驱动，这会导致电动马达损坏。

施加转矩峰值并设回到正常状态的循环可以重复。

另外，本发明涉及一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备，该设备包括用于围绕轴线转动车轮(轮圈/轮胎组件)的电动马达、用于将马达电流输送到电动马达的受控装置、以及用于检测马达电流并将相应的信号传递到根据安装和/或拆卸操作的转速和转矩需求来控制马达电流的控制装置的检测装置，其中在被测量的马达电流大于预设时间过程中低转速下的预设极限时，控制装置能够改变马达电流以便施加高转矩峰值。对于各个优点来说，可以参照以上提到的说明。

优选地，计时器被连接到控制装置，以便预先确定时间极限间隔，在其过程中测量大于预设时间极限的马达电流。由此，计时器可以是独立的部件，或者计时器可以被集成到控制装置。

控制装置可包括微处理器，微处理器利用电力开关调节电力驱动电路，以控制马达电流。

电子马达是双相或三相电动马达，即电动马达通过双相电流或三相电流驱动。

优选地，该设备包括为控制装置提供低电压的低电压电路。

附图说明

此后参考附图，通过例子，经由多种实施方式，更加详细地描述本发明，附图中：

图1示意表示可以采用根据本发明方法的设备；以及

图2表示根据本发明方法的流程图。

具体实施方式

在图1中，示意性地表示轮胎更换器，轮胎更换器10包括电动马达12，特别是三相马达，以便驱动转动盘16的驱动轴14。替代地，可以使用单相马达或双相马达，具体为感应马达。特别是使用四极马达。在转动盘16上可以定位与转动盘16的转动轴线A对中的轮胎。轮胎安装或移除头18被固定到可枢转臂20，臂20被附接到壳体22。

马达电流、具体为供应到电动马达12的马达电流的频率和/或幅值可以改变，造成驱动轴14的不同速度。为了检测供应到电动马达12的马达电流，检测装置24与电动马达12连接。另外，检测装置24与控制装置26连接。来自检测装置24的信号被传递到控制装置26。根据从检测装置24检测的信号，控制装置26能够根据用于安装和/或拆卸操作的转动速度和转矩需求来控制马达电流。特别是，控制装置26能够改变供应到电动马达12的马达电流的频率和/或幅值。这种马达电流的改变是有用的，这是由于在安装和/或拆卸操作的过程中速度和转矩需求根据被安装和/或被拆卸轮胎的类型而不同。特别是，轮胎的侧壁具有不同刚度。对于具有高刚度的轮胎(例如低压安全轮胎)，需要低速和高转矩，但是对于基本操作，需要高速和低转矩。控制装置26能够自发检测何时轴14的转动由于高转矩要求而减慢，并且能够自动启动所谓的“推进”功能。这种“推进”功能与启动电动马达12的踏板的致动同义。这意味着“推进”功能模拟操作者的踏板重新尝试。这提供了电动马达12的转矩峰值。由此供应到电动马达12的电流改变，以便在给定极限数值内增加供应到电动马达12的马达电流。控制装置26自发检测改变供应到电动马达12的马达电流的需求，以便施加高转矩峰值。在检测到需求之后，马达电流自动改变。由此不需要操作者的动作。

控制装置26包括微处理器28、接口电路30和受控装置32。检测装置24与微处理器28连接，来自检测装置24的指示供应到电动马达12的马达电流的信号从检测装置24传递到微处理器28。根据这些信号，微处理器28能够调整包括动力开关的受控装置32，以便控制马达电流。定位在微处理器28和受控装置32之间的接口电路30用来转换和传递微处理器28到受控装置32的指令。接口电路30提供电压接口转换、提供停滞时间保护以及停机功能保护。受控装置32包括用来驱动电动马达12的动力开关，动力开关定位在马达电流检测装置24和高电压电路34之间，高电压电路34为电动马达12供能。

另外，提供包括减小电压的变压器、桥式整流器、滤波器和调节器的低电压电路36，以便提供低电压级，低电压级被提供给接口电路30和微处理器28的电路。

另外，提供计时器37，计时器37被连接到控制装置26(具体为微处理器28)以便预先确定时间极限间隔，在该时间极限间隔中，测量大于预设极限的马达电流。在被测量的马达电流大于预设时间过程中的预设极限时，施加高转矩峰值。替代地，计时器37可以被集成到控制装置(未示出)。

所述设备所执行的本发明方法的流程图在图2中表示。

在由附图标记38表示的第一步骤中，检查脚踏板(未示出)是否被致动。

仅仅在踏板被致动时，意味着第一询问38的答复可以是“是”，则在第二步骤40中检查电动马达12以及驱动轴14的当前速度是否低。由此“低”速度意味着当前速度低于在“正常”状态下给出的速度。可以输入和取消表示多种轮胎在“正常”状态下的速度。“低”速度表示超过相应极限数值的转矩。“低”速度可通过马达电流检测装置24检测电动马达12的电流增加来检测。替代地，“低”速度可通过观察电动马达12的速度或驱动轴14的速度的速度传感器(未示出)来检测。相应的信号通过马达电流检测装置24或速度传感器发送到转换器26，特别是发送到作为转换器26一部分的微处理器28。例如，实际低速度与马达在50Hz下的名义速度相对应，大致与标准四极马达的1500rpm相对应，而实际高速度与马达在100Hz下的名义速度相对应，大致与标准四极马达的3000rpm相对应。马达的实际低速度通过齿轮箱减小到主轴的大约7rpm，并且马达的实际高速度通过齿轮箱减小到主轴的大约14rpm。

如果电动马达12以及驱动轴14的当前速度低，例如第二询问40的回答是“是”，则在第三步骤42中将电动马达12的当前电流与最大电流比较。由此检查当前电流是否大于最大电流。电动马达12的当前电流通过马达电流检测装置24测量，并且相应的信号被传递到微处理器28。微处理器28将马达电流检测装置24的与被测量电流相对应的信号与存储的当前轮胎的极限数值比较，并且检测电动马达12的当前电流是否大于最大电流。用于多种轮胎的极限数值被存储在微处理器28中。

如果电动马达12的被测量电流大于预设极限，计时器37启动(见步骤44)。如果电动马达12的被测量电流持续预设时间，例如一秒钟(见步骤46)，则启动“推进”功能大约0.2秒。换言之，只要询问“计时＞1.2s”的答复是“否”则执行“推进”功能，即只要流逝时间小于1.2秒，则执行“推进”功能(见步骤48、50)。如果流逝时间大于1.2秒，则马达电流被设回正常状态(见步骤52)。如上所述，“推进”功能与启动电动马达12的踏板致动同义。这意味着“推进”功能模拟操作者踏板的重新尝试，这提供电动马达12的转矩峰值。供应到电动马达12的马达电流的频率和/或幅值在给定极限数值内改变，具体为增加。

如果检测到任何故障，该方法停止(见步骤54、56)。否则，该方法再次开始(见步骤54、58)。

另外，如果电动马达12以及驱动轴14的当前速度不低(即询问40的答复是“否”)，如果当前电流低于最大电流(即询问42的答复是“否”)并且如果被测量的电流大于最大电流长达不到1s(即询问46的答复是“否”)，则马达以正常状态(见步骤52)驱动。另外如果踏板不被致动(见步骤38)，则停止该方法(见步骤56)。

根据本发明的方法，自发检测何时电动马达12以及驱动轴的速度由于高转矩需求而减慢以及何时自动启动“推进”功能。由此，供应到电动马达12的电流的频率和/或幅值在最大极限内增加。此“推进”功能模拟操作者的踏板重新尝试，并提供电动马达12的转矩峰值。

Claims (11)

1.一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的方法，其中车轮、即轮胎/轮圈组件通过电动马达(12)围绕轴线(A)转动；

供应到所述电动马达(12)的马达电流根据所述安装和/或拆卸操作所需的转动速度和转矩来控制；以及

在被测量的马达电流大于预设时间过程中的低转动速度下的预设极限时，所述马达电流自动改变，以便施加高转矩峰值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预设时间比施加所述高转矩峰值的周期长。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预设时间比施加所述转矩峰值的周期长三到十倍。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在施加上述转矩峰值之后所述马达电流被设回正常状态。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述马达电流的频率和/或幅值在预设最大极限内增加，以便施加转矩峰值。

6.根据上述权利要求中任一项上述的方法，其中施加转矩峰值和设回到正常状态的循环被重复。

7.一种用于将轮胎安装到轮圈或从轮圈拆卸轮胎的设备，包括：

用于围绕轴线(A)转动车轮、即轮圈/轮胎组件的电动马达(12)；

用于将马达电流输送到所述电动马达(12)的受控装置(32)；以及

用于检测所述马达电流并将相应信号传递到控制装置(26)的检测装置(24)，所述控制装置(26)根据所述安装和/或拆卸操作所需的转动速度和转矩需求来控制所述马达电流；

其中在被测量的马达电流大于预设时间过程中的低转动速度下的预设极限时，所述控制装置(26)能够改变所述马达电流，以便施加高转矩峰值。

8.根据权利要求7所述的设备，其中计时器(37)被连接到所述控制装置(26)或被集成到所述控制装置(26)，以便预先确定时间极限间隔，在所述时间极限间隔的过程中，测量大于预设时间极限的马达电流。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其中所述控制装置(26)包括微处理器(28)，所述微处理器(28)通过动力开关来调整受控装置(32)，以便控制所述马达电流。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的设备，其中所述电动马达(12)是双相或三相电动马达。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的设备，其中所述设备包括为所述控制装置(26)提供低电压的低电压电路(36)。

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