CN105579254B - 轮胎更换机器 - Google Patents

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Abstract

一种轮胎更换机器(1)包括：基座结构(2)，其能够放置于地面上；夹持与旋转单元(3)，其安装在结构(2)的前部，适合于夹持车轮(4,5)的轮辋(4)并将其旋转放置；支撑立柱(10)，其设置在单元(3)的后部，通过铰链(11)的方式连接至结构(2)，铰链(11)对应于面向单元(3)的立柱(10)的前部，立柱(10)围绕铰链(11)在工作位置与脱开位置之间可旋转，其中在工作位置处，立柱(10)靠近于单元(3)，而在脱开位置处，立柱(10)向后倾斜并远离单元(3)；以及工具承载臂(12)，其适配于立柱(10)上适用于承载工具(13)以将轮胎(5)适配到轮辋(4)上或者从轮辋移除轮胎。

Description

轮胎更换机器
技术领域
本发明涉及一种轮胎更换机器。
背景技术
众所周知，轮胎更换机器可用于从相应的轮辋上移除并适配轮胎以修补或者更换轮胎本身。
已知类型的机器包括具有车轮夹持及旋转单元的基座、从该基座直立定位的支撑立柱以及安装在该立柱上并适合于竖直和水平移动的工具承载臂。
所述臂承载着用于移除或者适配轮胎的工具。
所述移除工具适合于夹持轮胎的胎圈以在轮辋的环形凸缘上方提高并移除的轮胎。
在使用中，在初步的轮胎胎圈脱开阶段后，操作者在夹持及旋转装置上定位并锁紧车轮。
然后朝向车轮移动工具，直到其抵靠并压住轮胎的侧部，将工具末端的一端(通常为钩状的)引入在轮胎胎圈与轮辋之间。
接着，移动工具以便从轮辋中抽出由该工具所介入的胎圈的部分。
此时，通过上述单元旋转轮辋以使整个胎圈从轮辋本身中出来。
之后，该单元停止并且操作者卸载下已移除的轮胎，然后加载另一个轮胎以适配在轮辋上。
适配后，车轮连同新轮胎依次由操作者卸载下来。
在加载和卸载操作期间，所述用于承载工具的臂必须从对应于夹持及旋转单元的工作区域移开，以便不妨碍操作者的工作。
为此目的，有些类型的轮胎更换机器具有倾斜支撑立柱。
在实践中，考虑到该单元定位于机器的前部，该立柱适合于在其从夹持及旋转单元移开即机器的后面时倾斜。
详细地，该立柱可以在工作位置和脱开位置之间摆动，在工作位置，该立柱为竖直的且工具承载臂越过该单元，并且因此可以介入轮辋和轮胎，在脱开位置，该立柱向后倾斜以释放上述工作区域。
已知的摆动或者倾斜立柱具有带水平轴的后铰链，通过该水平轴它们连接至前述基座。
更准确地，这种铰链定位成对应于立柱的与面向夹持与旋转单元相对的侧部。
此外，线性致动器定位在立柱的前面，使得汽缸铰接至基座，而缸杆铰接至立柱本身。
致动器的操作决定了立柱的摆动。
详细地，当立柱在工作位置时，致动器被操作以便保持立柱竖直，朝向基座拉动该立柱。
实际上，在使用中，立柱在轮胎移除与适配操作期间承受着相当大的应力，在此期间，由连接至立柱的臂承载的工具对应于由上述单元旋转操作的轮辋而工作。
在实践中，作用力从旋转的轮辋传递到工具并从此处到臂，然后到立柱。
从立柱到基座的应力的传递对应于铰链出现，然后这种应力从基座传递至承载轮辋的夹持及旋转单元，以限定某种充足的力链。
由对应于臂和立柱的应力，尤其是对应于铰链的应力所产生的弯曲力矩，使得有必要使用具有高性能的线性致动器，正如众所周知的，其价格是昂贵的。
此外，对应于限定轮辋中的胎圈座且在适配工具的动作中被涉及的环形凸缘也产生较强的弯曲力矩。
这种力矩可能导致引起轮辋的损坏。
发明内容
本发明的主要目的旨在提供一种轮胎更换机器，其中，在使用期间，对应于立柱铰链和对应于轮辋作用的弯曲力矩小于现有技术中的弯曲力矩。
本发明的另一目的旨在提供一种轮胎更换机器，其能够以简单、合理、容易以及使用起来有效的方式且支付得起的方案克服现有技术的上述缺陷。
上述目的通过根据权利要求1提出的本轮胎更换机器来实现。
附图说明
通过对轮胎更换机器的优选的、但不唯一的实施例的描述，本发明的其他特征及优点将变得更为明显，附图中的示例以说明性、但不限定的方式示出上述实施例，其中：
图1为根据本发明的轮胎更换机器处于它的其中一个可操作配置时的竖直截面图，其中示意性地示出了现有技术与本发明的力链；
图2为前述图示的视图，其中机器被示出处于不同的可操作的配置；
图3为根据本发明的机器的轴测视图，其中基座结构是局部开放的。
具体实施方式
具体参考附图，附图标记1总体表示本发明的轮胎更换机器。
首先，提出的机器1包括：能够放置于地面上的基座结构2；以及夹持与旋转单元3，其安装在基座结构2本身的前部，适合于夹持车轮4、5的轮辋4并将其旋转放置。
详细地，夹持与旋转单元3包括卡盘，卡盘呈获取车轮4、5的自定心板6的形式，该板6通过从基座结构2的顶部突出的定心轴7旋转放置。
定心轴7由齿轮电动机8带动旋转，齿轮电动机8定位在上述基座结构2的内部容积内。
特定的电动机9也包括在此内部容积中操作齿轮电动机8，从而操作自定心板6。
机器1还包括支撑立柱10，其设置在夹持与旋转单元3的后面，支撑立柱10通过带水平转动轴的铰链11连接至基座结构2，铰链11对应于支撑立柱10的底部设置。
本发明还包括适配在支撑立柱10上的工具承载臂12，其适合于承载工具13(图1中以程式化形式所示)以将轮胎5适配到由前述自定心板6夹持的车轮4、5的轮辋4或从所述轮辋4移除轮胎5。
支撑立柱10为倾斜类型且相对于上述铰链11可旋转，以便于能够在工作位置(见图1)与脱开位置之间摆动，其中，支撑立柱10在工作位置处更靠近夹持与旋转单元3，而在脱开位置处向后倾斜并远离夹持与旋转单元3(见图2)。
在实践中，在工作位置处，支撑立柱10竖直设置，而工具承载臂12越过夹持与旋转单元3可以朝向车轮4、5移动，从而使得前述工具13可以在轮辋4与轮胎5之间与车轮4、5接合，以便于移除后者。
详细地，夹持与旋转单元3和工具13以公知的方式协作以执行轮胎5的适配/移除操作。
当操作者在适配或者移除操作之前或之后需要加载/卸载车轮4,5或轮辋4时，支撑立柱10向后倾斜，并因此朝向机器的背部倾斜，引起其围绕铰链11旋转。
通过这种方式，对应于夹持与旋转单元3的工作区域被释放。
显然，当需要使用工具13时，支撑立柱10返回到其竖直工作位置。
支撑立柱10的两个操作位置之间的摆动通过连接至支撑立柱10且优选地包括液压汽缸的致动装置14执行。
汽缸14包括缸杆15，其端部铰接至支撑立柱10，而缸筒16铰接至前述基座结构2。
根据本发明的重要方面，支撑立柱10的铰链11定位在对应于支撑立柱10本身的前部的位置，面向前述夹持与旋转单元3。
致动装置14从相对于铰链11相反的侧部介入支撑立柱10，并且汽缸的缸杆15铰接至支撑立柱10的后部。
这个方案允许将支撑立柱10的旋转点更靠近于工具13，轮辋4在工具13上的应力被排出，并且所述旋转点更靠近于引起轮辋4本身旋转的定心轴7。
因此，以铰链11作为极点(pole)的弯曲力矩的力臂与现有技术相比有所减小，从而作用在本发明的机器上的弯曲力矩模量与现有技术所承受的相比更低。
下文中，在说明本发明的进一步构造方面之后我们将回到此方面。
在本发明的优选实施例中，基座结构2包括直接放置于地面上的平台17和固定于平台17并由平台17支撑的长台框架18、19。
长台框架18、19通过铰链11的方式机械地连接至支撑立柱10，并且也机械地连接至夹持及旋转单元3。
详细地，长台框架18、19优选地包括：后部18，其由平台17直接支撑，对应后部18设置有铰链11；前部19，优选为板状，其将后部18刚性地连接至夹持及旋转单元3。
更准确地，长台框架18、19的前部19设置于平台17的内侧，并且优选地支撑操作夹持及旋转单元3的电动机9，电动机9通过皮带轮和皮带或类似的驱动装置的方式连接至齿轮电动机8。
更加详细地，长台框架18、19的前部19连接至齿轮电动机8的底部。
在实践中，长台框架18、19的后部18设置于平台17的上方并对应其后部，而前部19为倾斜的以便于将后部18连接至齿轮电动机8的底部。
图1示出了现有技术与本发明中施加到机器上的力链的路径T与I之间的对比。
现有技术的路径T从定心轴7开始，穿过工具13、工具承载臂12、支撑立柱10的后部18，再弯曲几乎90°并纵向地跨过已知机器的基座而到达齿轮电动机8，对应于路径T，在到达定心轴7之前做了个倒置，、使回路封闭。
在本发明中相反，力链沿支撑立柱10的前部19伸展，此处设置有铰链11，然后通过在长台框架18、19的后部18中的通道的方式在返回向上穿过齿轮电动机8直到定心轴7之前沿其倾斜的前部19排出。
在实践中，本发明定义了比较狭窄的力链而没有任何突然的弯曲以限定G形路径I，所以基座结构2、尤其是支撑立柱10、轮辋4及工具13承受了较低模量的弯曲力矩。
这允许使用更小尺寸的致动装置14，并且同时还降低了损坏轮辋4的风险。
优选地，长台框架18、19的后部18为箱状的以限定内部容积，其中，支撑立柱10的基座20或者底部在其从工作位置转移到脱开位置时可以自由地移动，并且反之亦然。
这种后部18可以由彼此面对的一对侧板21限定，在一对侧板21之间设置有铰链11和支撑立柱10的基座。
侧板21通过紧固至平台17的基座板22在下面联结。
优选地，后部18包括，对应于基座板22的通道23，其与上述致动器的缸杆15可自由滑动地相交叉。

Claims (7)

1.一种轮胎更换机器(1)，包括：基座结构(2)，其能够放置于地面上；夹持与旋转单元(3)，其安装在所述结构(2)的前部，适合于夹持车轮(4,5)的轮辋(4)并将其旋转放置；支撑立柱(10)，其设置在所述夹持与旋转单元(3)的后部，通过铰链(11)的方式连接至所述结构(2)，所述立柱(10)围绕铰链(11)在工作位置与脱开位置之间能够旋转，其中在工作位置处，所述立柱(10)更靠近于所述夹持与旋转单元(3)，而在脱开位置处，所述立柱(10)向后倾斜并远离所述夹持与旋转单元(3)；以及工具承载臂(12)，其适配在所述立柱(10)上适用于承载工具(13)以将轮胎(5)适配到轮辋(4)上或者从轮辋(4)移除轮胎(5)；其特征在于：
所述铰链(11)设置为对应于所述立柱(10)的前部，面向所述单元(3)；
其中，所述结构(2)包括适合于直接放置于地面上的平台(17)和固定至所述平台(17)的长台框架(18,19)，所述长台框架(18,19)通过所述铰链(11)的方式机械地连接至所述立柱(10)并连接至所述单元(3)；
所述长台框架(18,19)包括后部(18)，对应于后部(18)设置有所述铰链(11)，以及将所述后部(18)刚性地连接至所述单元(3)的前部(19)；
所述长台框架(18,19)的后部(18)为箱状的以限定内部容积，当立柱(10)的基座从工作位置转移到脱开位置或反之时该基座在内部容积内自由地移动。
2.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：
所述机器(1)包括适合于在所述工作位置和脱开位置之间移动所述立柱(10)的致动装置(14)，其连接至所述立柱(10)对应于与所述前部相对的后部(18)中的一个。
3.根据权利要求2所述的机器(1)，其特征在于：
所述致动装置(14)至少包括液压汽缸(14)，所述液压汽缸(14)包括铰接至所述后部(18)的缸杆(15)和铰接至所述结构(2)的缸筒(16)。
4.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：
所述长台框架(18,19)的前部(19)设置于所述平台(17)的内侧。
5.根据权利要求1或4所述的机器(1)，其特征在于：
所述长台框架(18,19)的前部(19)支撑用于操作所述单元(3)的电动机(9)。
6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的机器(1)，其特征在于：
所述长台框架(18,19)的前部(19)连接至所述单元(3)的底部。
7.根据权利要求1所述的机器(1)，其特征在于：
所述后部(18)包括与线性致动器的缸杆(15)可自由滑动地相交叉的通道，所述线性致动器的缸杆(15)包含在致动装置(14)中并对应于立柱(10)的所述后部(18)铰接。
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