CN103129332B - 用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头 - Google Patents

Abstract

一种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头包括：与拆胎机A相连的支撑装置；至少一个基准元件，其与该支撑装置相连且在将轮胎B从轮圈C上拆卸下来的操作过程中可定位接近在装配于拆胎机A上的车轮D的轮圈C的边缘F的部分；至少一个具有大致钩状自由末端的拆卸工具，该拆卸工具与该支撑装置相连，且可在紧固位置和提取位置之间运动，在该紧固位置，所述工具从该支撑装置延伸过基准元件，以便安装在轮圈C的边缘F和轮胎B之间并将该自由末端定位在轮胎B的胎圈G的下面，在该提取位置，该自由末端相对于基准元件布置，以将轮胎B的胎圈G提取到轮圈C的边缘F之上，和用于将该工具定位在脱开位置的定位装置，其中该工具大致相对于基准元件移开。

Description

用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头

技术领域

本发明涉及一种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头。

背景技术

已知的车辆车轮通常包括金属轮圈，该轮圈具有沿着其周边的环形车轮凸缘，在其中扣紧装配有弹性轮胎的端部部分，即所谓的“胎圈(beads)”。

当前已知的所谓“轮胎拆装”机器，其适用于从相应的轮圈拆卸和装配轮胎，用于进行例如维护、修理或更换工作。

具体来说，已知不同类型的自动的拆胎机包括操作头，该操作头具有用于拆卸轮胎的可伸缩的工具，该工具与该机器的活动臂相连，该活动臂通过相应的执行器在高度方面可活动及可水平活动。

拆卸工具具有适用于抓紧轮胎胎圈的弯曲的端部。

具体来说，该拆卸工具通过一般安装在活动臂上的机械执行器可在胎圈抓紧位置和轮胎边缘提取位置之间运动，在该胎圈抓紧位置，该拆卸工具从操作头延伸并定位在轮圈的环形凸缘和待拆卸的轮胎的部分之间；在该轮胎边缘提取位置，该拆卸工具被提升以将所抓紧的胎圈部分提取到轮圈的环形凸缘之上。

在使用过程中，操作者将车轮定位并固定在联接和旋转装置上，并通过专用的胎圈工具进行将轮胎胎圈从轮圈的环形凸缘分离的初步分离阶段。

接下来，操作者根据车轮的具体尺寸来调节操作头相对于框架的位置。

然后，工具被传送到紧固位置，并且工具的端部压到轮胎的侧面直至它被引入到轮胎胎圈和轮圈的相应凸缘之间，一直到该工具的钩状末端定位为限制住轮胎胎圈。

接下来，将工具定位在提取位置上以便将胎圈的一部分提取到轮圈之上。

然后轮圈的旋转使得整个胎圈离开各自的凸缘。

然而，这些已知的机器存在着许多缺点。

使用这些已知类型的机器的操作头，实际上不可能准确地完成对所有类型轮胎的提取。

例如，在摩托车辆的轮胎的情况下，上述已知类型的操作头就不能使用；因为这类轮胎的宽度小，在装配位置时，移动工具本身最终会在轮圈边缘和胎圈之间插入地太深，而损害轮胎和轮圈。

再者，在轮胎非常软的情况下，使用已知类型的操作头把胎圈提取到轮圈边缘上将变得非常困难，由于在工具运动到装配位置的过程中，工具将轮胎的侧面向下压，而致其弹性地塌下去，结果工具的钩状末端无法被定位到轮胎胎圈的下面。

具体来说，为了拆卸上述提到的类型的轮胎，通常使用传统的所谓“转台(turret)”工具，将“转台”工具固定到轮胎更换机的工具支撑臂上，与专用的胎圈提升杆一起使用。

实际上，杆的钩状末端是手动地被插入到轮圈边缘和将被提升的胎圈的部分之间，并且转塔适合的水平部分在胎圈提取过程中作为支撑并用作杆的支点。

为了克服这些缺点，EP2174807公开了一种用于拆卸和装配轮胎的操作头，该操作头具有移动的轮胎拆卸工具，并且该轮胎拆卸工具可以通过快速联接装置装配至轮胎更换机的工具支撑臂上或从轮胎更换机的工具支撑臂上拆卸。

这样，在需要拆卸特定的轮胎的情况下，例如上述描述过的，该操作头可以从轮胎更换机的工具支撑臂上快速地拆卸下，将传统的转台固定到支撑臂上。

尽管如此，还是需要在轮胎拆卸操作之前将不得不更换操作头。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头，该操作头可以拆卸和装配所有类型的轮胎。

本发明的另一目的是提供一种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头，该操作头能够通过简单、合理、容易、使用效率高且成本低的方案来克服背景技术中提到的缺点，或者作为背景技术有效的替换方案。

上述目的通过这种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头来实现，该操作头包括与拆胎机相连的支撑装置；至少一个与所述支撑装置相连的基准元件，该基准元件在将轮胎从所述轮圈拆卸下来的操作过程中可被定位接近在装配于所述拆胎机上的车轮的轮圈边缘的部分，至少一个可拆卸的工具，该工具具有大致钩状的自由末端，并与所述支撑装置相连，可在紧固位置和提取位置之间运动，在该紧固位置，所述工具从所述支撑装置延伸过所述基准元件，以便安装到所述轮圈边缘和所述轮胎之间并且将所述自由末端定位到所述轮胎的胎圈下面，在该提取位置，所述自由末端相应于所述基准元件布置，以便将所述轮胎的胎圈提取到所述轮圈的边缘之上，其特征在于，该操作头包括用于将所述工具定位在脱开位置的定位装置，其中所述工具大体上相对于所述基准元件移开。

附图说明

本发明的其他特点和优点将通过对用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头的优选的但不唯一的实施例的描述而更加明显，所述实施例仅作为示例被示出而不局限于附图，其中：

图1是安装在轮胎更换机上的根据本发明的操作头的侧视图；

图2、3、4和5是侧视图，示出了轮胎从车轮轮圈上拆卸下来的操作过程中根据本发明的操作头的工具的不同位置；

图6和7是轴测图，示出了在根据本发明的操作头上分别安装有布置在提取位置的工具和安装有布置在脱开位置的工具。

具体实施方式

具体参考这些图，全局地用1示出的为操作头，该操作头安装在传统类型的拆胎机A上，并用于把轮胎B从车轮D的轮圈C上拆卸下来以及将轮胎B装配到车轮D的轮圈C上。

图1示出了安装在传统类型的拆胎机A上的操作头1。不过，不能排除操作头1安装和使用在不同类型的轮胎更换机上。

操作头1包括支撑装置，全部用附图标记2表示，可以安装在拆胎机A的移动臂E上，并适于支撑工具3，该工具3用于将轮胎B从轮圈C上拆卸下来。

此外，操作头1还包括基准元件4，该基准件4在轮胎B的拆卸操作过程中可被定位到轮圈C的边缘F的部分的附近，并且在装配操作过程中可用来支撑轮胎B的胎圈G。

具体来说，基准元件4具有大致展宽的形状，该展宽形状至少部分地复制了轮圈C的边缘F的周边轮廓的一部分。

参考示例示出的特定的实施例，基准元件4固定至拆胎机A的移动臂E的下部末端。

支撑装置2还包括一对大致板状的支撑件5，该对支撑件是纵向平行的并彼此相隔一定的距离，在该对支撑件5之间工具3被支撑，该对支撑件被固定至基准元件4的底部。

有用地，工具3具有大致伸长的形状，和基本上是钩状的自由末端6，由支撑件5支撑，并在如下两个位置之间运动：

-紧固位置(图4)，其中，工具3从支撑件5延伸过基准元件4，使其自身插入轮圈C的边缘F和轮胎B之间，并将自由末端6定位到该轮胎的胎圈G的下面，而这样的胎圈G此时处于抓紧和保持位置；

-提取位置(图5)，其中工具3的自由末端6被布置成对应于基准元件4，基本上位于基准元件自身突出的附加部7之上，用于将轮胎的胎圈G移开至轮圈C的边缘F之上。

操作头1包括执行器装置8，该执行器装置8可操作地连接到工具3，并适于使工具3在上述紧固和提取位置之间运动。

具体来说，参考示例示出的实施例，该执行器装置8由执行器组成，该执行器具有与臂E相配合的固定部9和移动部分，该移动部分全部用附图标记10表示，可沿着基本上直线的方向移动。

优选的，该执行器装置8由气压缸或类似类型的线性促动器组成。

工具3利用与钩状自由末端6的相对的末端通过第一销11可转动地铰接到执行器装置8的移动部分10。

有利的是，该操作头1包括转换装置，用于将执行器装置8产生的运动转换为工具3的旋转-平移运动。

特别的，这种运动转换装置使得工具3在紧固位置和提取位置之间运动，并且在该运动过程中，工具本身的钩状自由末端6基本上沿着轮圈C的内部轮廓而行，从胎圈G的阻挡边缘F起进去直至轮胎B的内腔通道。

钩状自由末端6的这种运动能够最大程度地降低轮胎B的胎圈G在拆卸操作过程中所承受的张紧力。

该运动转换装置包括弯曲导轨，该弯曲导轨形成在支撑件5上，固定至工具3上的第一销11在该对导轨内啮合滑动。

具体来说，弯曲导轨由在支撑件5上形成的一对弯曲槽12组成，第一销11在该对导轨内啮合滑动。

有用的是，执行器装置8的固定部9铰接到拆胎机的臂E上，从而使得执行器本身可以依据一第一销11在弯曲槽12中的轨迹而摆动。

该运动转换装置还包括连杆13，该连杆具有通过一第二销14铰接到支撑件5的末端，和通过一第三销15铰接到工具3的基本上中间部分的相对的末端。

由于工具3合适的尺寸和合适的形状，第一销11在弯曲槽12中的滑动与连杆13绕第三销15的转动一起，使得可以获得钩状自由末端6沿着轮圈C的内轮廓上的上述运动，从而最大程度上减小了轮胎B的胎圈G在拆卸操作过程中所承受的张紧力。

有利的是，操作头1包括将工具3定位在脱开位置的定位装置16(图7)，其中工具3被移动离开基准元件4。

具体来说，将工具3定位在脱开位置使得可以准确地执行各种类型的轮胎的提取，克服了已知类型的操作头的局限。

实际上，由于工具3位于了脱开位置，操作头1以及，特别地，基准元件4可被用作传统的转台。

例如，在用于摩托车辆的轮胎或特别软的轮胎的情况下，基准元件4可以与传统的胎圈提升杆一起使用来取下轮胎B。

在实际中，杆的一个末端安装在轮圈C的边缘F和将被提升的胎圈G的一部分之间，并且突出的附加部7在胎圈G的提取过程中用作支撑，并作为杆的支点。

特别参考示例中示出的实施例，定位装置16适用于使得工具3在提取位置(图6)和脱开位置(图7)之间沿着远离/靠近基准元件4的突出的附加部7的方向运动。

具体来说，在脱开位置，工具3的自由末端6相对于基准元件4的突出的附加部7缩回。

进一步地，在脱开位置，工具3被一体地收纳在两个支撑件5之间的合适的空间中。

有用的是，弯曲槽12具有延伸部17，在支撑件5上沿着上述远离/靠近基准元件4的突出的附加部7的方向延伸。

这样，第一销11可以沿着这样的延伸部17运转，使得工具3可以从提取位置向脱开位置运动。

特别参考但并不是唯一的示例示出的实施例，定位装置16由调节装置组成，用于调节执行器装置8的移动部分10的长度。

具体来说，执行器装置8的移动部分10包括第一杆18，可操作地与执行器装置8的固定部9配合，并可相对于固定部9移动，以使工具3在紧固位置和提取位置之间运动。

移动部分10还包括第二杆19，与工具3配合，并与第一杆18同轴布置。

有用的是，用于调节移动部分10长度的调节装置由位于第一杆18和第二杆19之间的螺母螺纹连接装置组成。

具体来说，该螺母螺纹连接装置包括第一螺纹部分20和第二螺纹部分21，第一螺纹部分位于第一杆18上与执行器装置8的固定部9相对的末端，第二螺纹部分位于第二杆19上与工具3相对的末端。

该螺母螺纹连接装置还包括连接件22，该连接件具有两个螺纹孔，基本上彼此相对，第一杆18和第二杆19各自的第一螺纹部分20和第二螺纹部分21在该螺纹孔中啮合转动。

优选的，连接件22由伸长的且管状的部件组成。

在实际中，连接件22在顺时针或逆时针方向的轴向旋转适于将第一杆18和第二杆19彼此靠近或远离，而使得执行器装置8的移动部分10变短或变长。

具体来说，第二杆19向第一杆18的靠近使工具3陷入了从提取位置(图6)到脱开位置(图7)的运动。

然而，不能排除定位装置16的其它实施例。

例如，定位装置16可以通过调节执行器相对于支撑件5的位置的调节装置来实现。

具体来说，执行器装置8位置的这种实现装置可由位于执行器本身的固定部9和拆胎机9的臂E之间的合适的调节装置组成。

这样，整个执行器装置8可以向上运动，从而引起工具3从提取位置运动到脱开位置。

可替换的，定位装置16可由促动器装置8本身组成。

在这种情况下，例如，执行器装置8由多级促动器组成，在操作头1的日常使用过程中，能使工具3在提取位置和紧固位置之间运动，并且在需要将操作头1用作传统的转台时，能使工具3从提取位置向脱开位置运动(反之亦然)。

不能排除定位装置16的其它实施例。

有用的是，操作头1可通过快速联接装置以可拆卸的方式与拆胎机A的臂E配合。

在这种情况下，执行器装置8可以不用拆胎机A的臂E支撑，而通过支撑装置2支撑。

这样，整个操作头1的拆卸和装配可简单、快速地完成。

快速联接装置的存在，具体来说，还使得依据本发明的操作头可以简易地使用在不同类型的拆胎机上，消除了或者最大程度上减少了在操作头或拆胎机本身上进行结构改造的需求。

操作头1的操作如下：

在轮胎B的拆卸操作过程中，操作头1通过臂E而运动，并且被放低直至基准元件4到达轮圈C的周边边缘F；在该起始位置，工具3位于提取位置(图2)。

通过执行器装置8，工具3随后从提取位置运动到紧固位置，此时钩状自由端部6沿着轮圈C的内部轮廓运动(图3和4)。

在该紧固位置，自由末端位于胎圈G的下方并将其抓紧(图4)。

还是通过执行器装置8，工具3随后从紧固位置返回到提取位置，并将被抓紧的胎圈G的部分提起至轮圈C的边缘F之上(图5)。

车轮D在拆胎机A上后续的转动使得可以将胎圈G沿轮胎B的整个周边从轮圈C的环形凸缘提取出来。

参照定位装置16的使用，当操作者不得不对特殊的轮胎进行拆卸时，例如特别软的轮胎或摩托车辆的轮胎，这些轮胎不能使用工具3进行拆卸，则操作者操作定位装置16将工具3移动到脱开位置。

具体来说，连接件22的转动缩短了执行器装置的移动部分10的长度，拖动弯曲槽12的延伸部17中的第一销11，并由此使得一体工具3在支撑件5之间运动，此时钩状的自由端部相对于基准元件4的突出的附加部7缩回。

这样，基准元件4可以与传统的胎圈提升杆一起使用来将轮胎B从轮圈C上拆卸下来。

在实际中，杆的一个末端安装在轮圈C的边缘F和将被提升的胎圈G的部分之间，并且突出的附加部7在胎圈G的提取过程中作为支撑，并作为杆的支点。

事实上已经确定，所描述的发明是如何实现所提出的目的的。

具体来说，强调了这样的事实，即用于将工具定位在脱开位置的定位装置使得可以拆卸和装配所有类型的轮胎。

Claims (16)

1.一种用于拆卸和装配车辆轮胎的操作头(1)，包括：与拆胎机(A)的移动臂(E)相连的支撑装置(2)，至少一个基准元件(4)，该基准元件与所述支撑装置(2)相连且在将轮胎(B)从轮圈(C)上拆卸下来的操作过程中，可定位接近在装配于所述拆胎机(A)上的车轮(D)的轮圈(C)的边缘(F)的一部分，至少一个具有大致钩状自由末端的拆卸工具(3)，该拆卸工具与所述支撑装置(2)相连，且可在紧固位置和提取位置之间运动，在该紧固位置，所述工具(3)从所述支撑装置(2)延伸过所述基准元件(4)，以安装在轮圈(C)的所述边缘(F)和所述轮胎(B)之间并将所述自由末端(6)定位在所述轮胎(B)的胎圈(G)的下面，在该提取位置，所述自由末端(6)相对于所述基准元件(4)布置，以将轮胎(B)的所述胎圈(G)提取到轮圈(C)的所述边缘(F)之上，其特征在于，该操作头还包括用于将所述工具(3)定位在脱开位置的定位装置(16)，在该脱开位置，所述工具(3)大致相对于所述基准元件(4)移开，

其中所述基准元件(4)包括突出的附加部(7)，当所述工具(3)处于所述脱开位置时，所述突出的附加部(7)能够在所述胎圈(G)的提取过程中用作支撑并作为传统胎圈提升杆的支点；当所述工具(3)处于所述提取位置时，所述工具(3)的所述自由末端(6)被布置成基本上位于所述突出的附加部(7)之上。

2.如权利要求1所述的操作头(1)，其特征在于所述定位装置(16)适用于使所述工具(3)在所述提取位置和所述脱开位置之间沿着远离/靠近所述基准元件(4)的方向运动，工具(3)的所述自由末端(6)在该脱开位置相对于所述基准元件(4)大致缩回。

3.如权利要求1或2中所述的操作头(1)，其特征在于所述支撑装置(2)包括至少一个空间，适用于至少部分地收纳位于所述脱开位置的所述工具(3)。

4.如权利要求1中所述的操作头(1)，其特征在于该操作头还包括与所述工具(3)相连的执行器装置(8)，并适用于使所述工具(3)在所述紧固位置和所述提取位置之间运动。

5.如权利要求4所述的操作头(1)，其特征在于所述执行器装置(8)包括至少一个执行器，该执行器具有至少一个可沿着大致直线的方向移动的移动部分(10)。

6.如权利要求5所述的操作头(1)，其特征在于所述工具(3)与执行器装置(8)的所述移动部分(10)铰接。

7.如权利要求4-6中任一项所述的操作头(1)，其特征在于该操作头还包括转换装置，用于将所述执行器装置(8)产生的运动转换为所述工具(3)的旋转-平移运动，其中所述工具(3)在所述紧固位置和所述提取位置之间运动，并且所述大致钩状的自由末端(6)沿着所述车轮(D)的轮圈(C)的至少部分轮廓而行。

8.如权利要求7所述的操作头(1)，其特征在于所述转换装置包括至少一个弯曲导轨，其中至少一个第一销(11)与其滑动啮合，并与所述工具(3)相连。

9.如权利要求8所述的操作头(1)，其特征在于弯曲导轨包括至少一个在所述支撑装置(2)的至少一个支撑件(5)上形成的弯曲槽(12)，所述第一销(11)在该导轨内啮合滑动。

10.如权利要求9所述的操作头(1)，其特征在于所述转换装置包括至少一个连杆(13)，该连杆具有通过第二销(14)铰接到所述支撑件(5)的末端，和通过第三销(15)铰接到所述工具(3)的大致中间部分的相对的末端。

11.如权利要求5或6中所述的操作头(1)，其特征在于所述定位装置(16)包括适用于调节执行器装置(8)的所述移动部分(10)长度的调节装置。

12.如权利要求5或6中所述的操作头(1)，其特征在于所述定位装置(16)包括适用于调节所述执行器装置(8)和/或所述移动部分(10)相对于所述支撑装置(2)的位置的调节装置。

13.如权利要求5或6中所述的操作头(1)，其特征在于所述定位装置由所述执行器装置(8)组成，其中所述执行器装置(8)包括至少一个多级执行器，适用于使所述工具(3)在所述紧固位置和所述提取位置之间以及所述提取位置和所述脱开位置之间运动。

14.如权利要求11所述的操作头(1)，其特征在于执行器装置(8)的所述移动部分(10)包括：

-至少一个第一杆(18)，可操作地与所述执行器装置(8)的固定部(9)相连，并可相对于固定部(9)移动，以使所述工具(3)在所述紧固位置和所述提取位置之间运动；

-至少一个第二杆(19)，与所述工具(3)相连，并与所述第一杆(18)共轴布置；

并且用于调节移动部分(10)长度的所述调节装置包括位于所述第一杆(18)和所述第二杆(19)之间的螺母螺纹连接装置。

15.如权利要求14所述的操作头(1)，其特征在于所述螺母螺纹连接装置包括在所述第一杆(18)和所述第二杆(19)之间至少一个的至少部分上形成的螺纹部分(20,21)，以及至少一个与所述第一和第二杆(18,19)铰接的连接件(22)，该连接件具有至少一个螺纹孔，所述螺纹部分(20,21)在该螺纹孔中啮合，所述连接件(22)在一个方向或另一个方向上的旋转通过使得执行器装置(8)的所述移动部分(10)变短或变长而将第一和第二杆(18，19)彼此靠近或远离。

16.如权利要求15所述的操作头(1)，其特征在于所述螺母螺纹连接装置包括至少一个第一螺纹部分(20)和至少一个第二螺纹部分(21)，该第一螺纹部分位于所述第一杆(18)上与执行器装置(8)的所述固定部(9)相对的末端，该第二螺纹部分位于所述第二杆(19)上与所述工具(3)相对的末端，所述第一和第二螺纹部分(20,21)分别安装在所述连接件(22)的螺纹孔中。