CN107053971B - 用于在轮辋上安装或移除轮胎的改进的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于将轮胎安装到轮辋上或将轮胎从轮辋移除的方法，该方法设想轮或者确切地说是轮胎/轮辋组件或者仅轮辋通过优选地为异步式的电动马达(12)而绕轴线(A)旋转，电动马达(12)的供给电流通过改变所述马达(12)的频率和/或幅值和/或供给电压来进行控制。设想自动地改变供给电流以基于安装/移除操作情况给电动马达(12)提供最佳转矩/速度组合。还要求保护一种实施上述方法的装置。

Description

用于在轮辋上安装或移除轮胎的改进的方法和装置

本申请是申请日为2015年9月23日、申请号为201510612584.2、名称为“用于在轮辋上安装或移除轮胎的改进的方法和装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的方法。

用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的装置也形成了本发明的目的。

背景技术

现有技术已知的用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的装置包括驱动旋转支承件的轴的电动马达，其中，轮辋布置在旋转支承件上。这些装置在本说明书中将通过示例的方式被称作“轮胎更换装置”。

ITRE970077(A1)描述了一种使用电动马达的轮胎更换装置，该电动马达可以以各种供给电压供以电力以使得该轮胎更换装置能够应用于世界各地——原因在于各个国家中电源电压的不同。ITRE970077(A1)中描述的机器配备有串联单相电动马达，该串联单相电动马达具有根据马达的转数的数量而改变的特征转矩曲线。如所已知的，上述马达从电力网吸收的电流与施加至马达的输出轴的阻力矩(resistive torque)的值成比例，该阻力矩的值又是由上述马达驱动的工具(该工具在轮胎安装到轮辋上或从轮辋移除期间与轮胎配合)在轮辋的边缘与轮胎的边缘之间操作时所耗费的力的函数。

为了避免损坏电动马达的通用转子刷，ITRE970077(A1)中描述的机器配备有限制电动马达的电流吸收的装置，从而保证该电流在电动马达的制造商预设的阈值以下。

ITMI930304(A1)中示出了用于将轮胎安装到轮辋上的另一装置；确切地说，ITMI930304(A1)示出了一种配备有能够支承轮辋/轮胎组件或轮辋并由电动马达的输出轴驱动的旋转板的装置。电动马达可以通过踏板来启用。

根据该现有技术，根据踏板相对于参照位置的运动程度，操作者能够改变为电动马达供以电力的电流的强度；以此方式，操作者因此可以通过踏板的相应操作来对由马达所产生的并且用于旋转板的转动的转矩进行校准。这种校准还可以通过在马达的控制回路的合适的存储器中存储待应用在于轮辋的边缘与轮胎的边缘之间的操作中的若干力曲线以及与轮胎的类型有关的曲线来实现。因此，基于所存储的曲线对电流强度进行控制，以获得与特定类型的轮胎相对应的校准转矩。

ITMI930304(A1)中所描述的装置示出了一种具有三个半导体闸流管的系统，该系统能够执行对由三相电流电力网供给的供应电流的相切断命令。这种已知装置的优势在于其保护轮胎免受可能的损坏，原因在于操作者能够根据轮胎的类型来改变马达的转矩并使马达的转矩适于不同的要求，例如为非常硬的轮胎提供大的马达转矩。

US5196772(A)公开了一种用于将车辆轮胎安装到相应的轮辋上的装置。该装置设置有用于将轮胎插入到相对于轴线以可旋转的方式设置的轮辋的边缘上的工具，并且设置有用于使该工具移动以进行绕上述轴线的这种插入的电动马达。该装置包括电流供给装置，用以在安装操作期间，当传递至轮胎安装工具的预设转矩值超过能够保护轮胎免受因传递至轮胎的任何过载荷而导致的损坏的预设安全值时驱动马达和转矩限制器以使马达的旋转停止。

EP1247661(A2)中示出了一种用于将轮胎安装到轮辋上的另一装置。该装置包括：用于将轮胎插入到对应的轮辋的边缘上、绕轴线旋转并且安装在距轴线一定距离处的工具；用以使所述工具绕轴线旋转的电动马达；以及用以给马达供给电能的装置。电力供给装置连接至限制转矩梯度的装置，在马达传递至轮胎插入工具的转矩的梯度的预设值被超过时，限制转矩梯度的该装置产生制动电流以使马达的旋转运动停止。

最近，EP2353889(A1)中示出了一种用以将轮胎安装到轮辋上或将轮胎从轮辋移除的另一装置。该装置包括用以使轮(即轮辋/轮胎组件)相对于支承所述轮的轴线旋转的电动马达；用以将供给电流传送至电动马达的控制装置；以及用以测量马达所吸收的电流并向控制装置发送相应信号的测量装置，其中，该控制装置基于用于安装和/或移除操作的转速和转矩命令控制马达的供给电流；在所测得的马达的电流超过低转速下的预设极限值预先设定的时间时，所述控制装置能够通过应用大峰值转矩(或“助力功能(boostfunction)”)来改变供给至马达的电流的特征。因此，这种已知的解决方案仅在检测到超过了预设的电流极限时改变电流(具体地通过改变电流的频率和/或幅值)以在马达的特定力实现时产生大转矩。马达电流的频率和/或幅值的这种改变或增大在预设的最大极限值内发生以应用转矩峰值。

发明内容

发明目的

本发明目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置使得相比于现有的解决方案能够进一步改进安装和/或移除过程，从而防止对轮胎和/或轮辋的可能的损坏。

特别地，本发明目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置自动地并且在没有操作者干预的情况下允许根据在所述安装和移除期间发生的操作情况以最佳的方式实现轮胎的所述安装和移除。

本发明的另一目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置不需要事先知道轮胎和/或轮辋的类型，并且特别地不需要事先知道轮胎的硬度特征。

本发明的另一目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置增大了对装置的机械部件和电气部件的保护，因此改善了装置的可靠性并延长了其使用寿命。

本发明的另一目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置明显地减少了安装和/或移除过程的时间，因此增大了操作者的生产率。

本发明的另一目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置例如在安全、能耗、噪声等方面相比于已知解决方案提高了安装和/或移除过程的总效率。

最后，本发明的另一目的在于提供一种用于将轮胎安装到轮辋上以及/或者将轮胎从轮辋移除的方法和装置，所述方法和装置廉价、有效、稳定且可靠。

通过根据本申请的方法和装置实现了本发明的这些和其他目的，所述这些和其他目的对于本领域的技术人员而言将是明显的。

本发明

本发明提供了一种用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的方法。

根据该方法，安装到支承件上的轮(即轮辋/轮胎组件)或者仅轮辋通过对所述支承件进行操作的电动马达绕轴线旋转，在需要的情况下通过改变供给频率和/或幅值和/电压而对为电动马达供给电力的电流进行持续地控制，所述电流的特征被自动地改变以根据安装/移除操作情况为马达提供最佳转矩/速度组合。

根据本发明，安装/移除操作情况可以以各种方式持续地测量并自动地进行调节。

例如，可以基于马达的电流吸收而对这些操作情况进行持续地测量。实际上，在安装/移除工具与待安装到轮辋上或者待从轮辋移除的轮胎相互作用时，马达的电流吸收可以容易地与由安装/移除工具产生的阻力矩相关联。或者这些安装/移除情况可以通过直接测量施加至电动马达并由上述工具产生的阻力矩来确定。

此外，可以通过测量马达的转速并使该速度与阻力矩相关联来确定操作情况。

用于持续测量安装/移除操作情况的另一方法涉及在安装/移除操作期间直接且持续地测量由工具传递至轮胎——特别是传递至轮胎胎圈——的机械力。

因此，所有这些测量安装/移除操作情况的方法可以以各种方式组合在一起，以提供更高的精确度。

本发明允许限定电动马达的最佳转矩/速度组合，以有效地执行安装/移除操作，也就是说，限定合适的组合以便对于用于执行该操作所要求的相同的转矩而言，使马达的转速最大化。如所说明的，根据本发明，对马达供以电力的电流(持续地监测)特征在不需要操作者干预的情况下根据操作情况自动地改变并调节。因此，马达(即马达的输出轴)的转速被自动地进行调节。

基于所需转矩对速度进行调节是重要的，原因在于，在通过已知工具实施安装/移除操作期间，根据所安装和/或移除的轮胎类型，速度和转矩要求是不同的。实际上，对于具有高硬度的轮胎而言，通常需要低速度和大转矩；然而，对于基本操作——例如对轮胎和/或轮辋的润滑、旋转支承轴的旋转以有助于轮胎的最终取出等——而言，需要高速度和小转矩。

此外，在上述操作期间，根据上述工具与轮胎之间——特别是上述工具与轮胎胎圈之间——的相对位置(和对应的相互作用)，甚至对于相同的轮胎而言，转矩和速度要求可能会发生变化。

如已知的，为了能够执行安装/移除操作，由马达传送的转矩必须与阻力矩相同。在供给电流的频率相同的情况下，所传送的转矩的一定的值与马达的转数的一定的数量相对应；这种关系实际上是已知的并且通常由电动马达的制造商提供。本发明设想通过适当地调节频率的值而能够在相同的转矩的情况下获得更大的马达速度。然而，类似的效果不仅可以借助于适当地改变频率来实现，还可以通过改变其他供给参数例如通过改变幅值或供给电压来实现。

因此，完全自动地并根据操作情况——即根据在执行该操作时传送的转矩，马达基本上在最佳转矩和速度情况下运行(即在下述情况下运行：在马达沿着所述马达的整个特征工作曲线的整个操作范围，对于所要求的相同的转矩而言，马达的速度是最大的)，从而无需在安装/移除操作期间周期性地施加潜在危险的并且在任何情况下都产生应力的转矩峰值。以此方式，不仅电动马达的完整性得到保护，而且轮胎更换装置的机械部件和电气部件整体上的磨损也得以降低，并且其可靠性得到改善，从而避免了突然断裂和/或失灵的风险，并且总体上延长了其使用寿命。

根据操作情况以最佳转矩/速度情况自动地操作电动马达还意味着不需要事先知晓和/或记住轮胎的硬度特征；实际上，在安装/移除操作期间，电动马达基本上能够基于轮胎的硬度特征自身进行调节。

马达基于操作情况以最佳转矩和速度情况自动地进行操作还使得安装/移除操作的循环时间能够尽可能地减小，而且还避免了操作者判断该操作所需的马达转矩时的可能的错误，而这些错误在利用手动操作系统时可能会发生。

以上所陈述的与EP2353889(A1)中所描述的不同，在EP2353889(A1)中，电流的特征——特别是给送至马达的电流的频率和/或幅值——仅在控制装置借助于与所述马达连接的监测装置检测到马达速度的改变时被改变，所述速度改变是因从工具到轮胎的转矩要求的对应改变而引起的。例如，当所述控制装置检测到电动马达的输出轴(该输出轴与支承轮的旋转盘连接，并且该轮的轮胎需要进行更换)为了高转矩要求而减慢时，所述装置启动向电动马达提供转矩峰值的“助力”功能。给送至马达的电流被改变，从而增大该电流直至其预设值。

然而，该现有文献没有公开在使用用于轮胎的安装/移除的装置期间对马达速度进行持续的控制，以在每个时刻并且在不设定电流或转矩的阈值极限的情况下，对给送至马达的电流的值进行调节。相反，EP2353889(A1)仅描述了在马达所吸收的电能超过阈值预设时间范围期间的情况下，所述给送电流被自动地调整以使得在给定的时间段内向马达提供转矩峰值(“助力”功能)。所述现有专利文本没有描述根据转矩要求对马达速度的任何调节，也不能说所述现有文献所描述的与“助力”功能对应的组合转矩/速度可以被认为是“最佳组合”。所述现有文献所描述的方法仅提供了在任何情况下，每当马达吸收的电流超过特定阈值时给予马达峰值转矩。

根据本发明，对马达频率和供给电压的初始组合进行事先确定，如果与马达的最佳操作情况相背离，本发明的方法设想，一旦检测到吸收电流的相应改变，则供给电流例如通过改变其频率和/或幅值而自动地改变。在完成安装/移除操作所需的转矩相同的情况下，新的频率(和/或幅值)和供给电压值与新的马达转速值相匹配。通过改变与电力网电压有关的供给电压可以获得与频率和/或幅值的改变类似的效果。还可以执行频率(和/或幅值)和供给电压的同时改变。

基于操作情况自动地改变供给电流的过程可以发生在需要在小转矩和高速度的情况下运行马达时以及在需要以大转矩和低速度的情况下运行马达时；即，通过增大速度和/或转矩以及通过减小速度和/或转矩而可以沿两个方向实现对马达的供给电流的自动调节。

根据优选实施方式，电动马达为异步式电动马达，即，例如四极感应马达。马达的供给可以为单相、两相或三相。

根据本发明的其它实施方式，可以通过直接测量施加至电动马达的阻力矩或者传动轴的转速来推断安装/移除操作情况。马达的供给电流随后例如通过基于所测得的转矩和/或速度改变频率和/或幅值和/或供给电压来进行改变，从而根据实际安装及/或移除操作情况将马达在转矩和速度方面恢复至最佳操作情况。

根据本发明的另一实施方式，可以根据在安装/移除操作期间与胎圈相互作用的工具传递至轮胎——特别是传递至轮胎的胎圈——的机械应力来推断安装/移除操作情况。马达的供给电流随后例如通过基于所测得的机械应力来改变频率和/或幅值和/或供给电压来进行改变，从而根据实际安装和/或移除操作情况将马达在转矩和速度方面恢复至最佳操作情况。

有利地，可以通过仅利用上述测量方法中的一种测量方法或者上述测量方法的任意组合来改变电动马达的供给电流，以实现基于实际安装/移除操作情况对马达的供给电流的更精确的控制。例如，可以考虑对电动马达所吸收的电流进行的测量以及对传动轴的实际转速或者施加至电动马达的阻力矩的测量、或者考虑对传递至轮胎胎圈的机械应力的测量，并且根据需要将这些输入数据进行组合以作为响应而有效地调节供给电流。

根据本发明的又一变型，可以选择安装/移除操作的最佳转矩/速度组合以改善其他特征，而非必须使速度最大。例如，可以选择最佳组合以使马达所传送的功率最大，或者使电消耗或噪声排放最小。根据本发明的优选实施方式，操作者可以根据要求选择与最佳转矩/速度组合的至少一个不同的限定相对应的安装/移除操作的至少一个具体的操作方法。

此外，本发明还涉及一种用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的装置。

上述装置包括：能够在安装/移除操作期间使轮(轮胎/轮辋组件)或者仅轮辋绕轴线旋转的电动马达；用以向电动马达传送供给电流的控制装置；以及测量装置，该测量装置用以测量马达所吸收的电流并且用以向控制马达的供给电流的控制装置发送改变频率和/或幅值和/或供给电压的信号，以基于安装/移除操作情况自动地应用最佳转矩/速度组合。

有利地，用于将轮胎安装到轮辋上或者用于将轮胎从轮辋移除的、已知为轮胎更换装置的该装置包括例如踏板的速度选择器装置，该速度选择器装置可以由操作者手动地操作，以选择性地根据各种构型控制电动马达的操作。

在例如与踏板的中间位置对应的第一构型中(沿着包括至少两个极限的附加的工作位置的操作行程，所述两个极限的附加的工作位置中的第一位置与马达的停用对应，并且第二位置与马达的最高速度对应)，马达的转速并且因此轮和/或轮辋的转速被设定至预定控制和/或工作速度。与之相比，在例如与踏板被完全下压的位置(第二极限工作位置)对应的第二构型中，马达的转速并且因此轮和/或轮辋的转速能够自动地改变，以基于安装/移除操作情况使马达的转矩和速度特征最优化。

此外，可以向操作者提供根据与最佳转矩/速度组合的各种限定相对应的——例如与旨在使速度或功率最大或者旨在使能耗或噪音排放最小的马达操作情况对应的——不同的模式自动地操作轮胎更换装置的可能性。自动操作模式的选择可以由操作者借助于连接至轮胎更换装置的任何控制装置例如按钮控制台来实现。或者这种选择可以经由踏板直接选择，为此，设想可以提供多个不同的工作位置。

控制装置可以包括微处理器，该微处理器借助于合适的电源开关例如电子接触器或逆变器而对控制装置的操作进行控制；该控制装置自动地控制并适当地改变马达的供给电流。

优选地，该装置还包括对低压控制装置供以电力的低压回路以及存储单元，该存储单元连接至微处理器并包括与转矩/速度曲线有关的信息，该与转矩/速度曲线有关的信息以与所安装的电动马达有关的操作电压、频率和/或幅值为基础。

本发明的装置可以包括用于测量施加至马达的阻力矩的装置。这些装置——例如包括至少一个转矩测量装置、转矩计、加速度计或其他装置——连接至控制装置并且可以安装在各种位置中，例如这些装置可以与支承轮或轮辋并使所述轮或轮辋旋转的旋转支承件相关联、或者可以与电动马达的轴相关联。

本发明的装置还可以包括用于测量传动轴的转速的装置。这些装置——例如包括至少一个编码器——连接至控制装置并且可以安装在不同的位置中；例如编码器(或类似物)可以与支承轮或轮辋并使所述轮或轮辋旋转的旋转支承件相关联、或者可以与电动马达的轴相关联。

本发明的装置还可以包括用于在安装/移除操作期间测量由使所述胎圈移动的至少一个工具传递至轮胎、尤其是传递至轮胎的胎圈的机械应力的装置。该工具——例如用于将轮胎安装到轮辋上/将轮胎从轮辋移除的工具或者胎圈撬卸工具(bead breakertool)，优选地为旋转盘式——通常安装在轮胎更换装置的合适的支承臂上。用于测量机械应力的这些装置包括连接至控制装置的至少一个传感器——例如应变计或其他传感器——并且可以与工具的支承臂相关联。

用于测量应力的这些装置实际上可以位于轮胎更换装置的多个不同的位置中，而非仅位于所提及的工具的支承臂上。实际上，在安装/移除操作期间，轮胎更换装置的许多结构部件在最终的分析中都受到由工具与轮胎之间的相互作用产生的机械应力。因此，用于测量由工具/轮胎的相互作用产生的机械应力的所述装置可以安装在轮胎更换装置上的多个不同位置中以及/或者甚至安装在与轮胎更换装置分离的附件上，然而，这些附件在安装/移除操作期间与轮胎接触地布置，例如在专利ITBO20090728(A1)中所描述的。

附图说明

现在将参照附图借助于仅通过非限制性示例的方式给出的实施方式更加详细地描述本发明，在附图中：

-图1示意性地示出了可以实施根据本发明的方法的轮胎更换装置；以及

-图2示出了表示异步电动马达的频率、速度和转矩之间的关系的典型的曲线图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本发明的用于将轮胎安装到相应的轮辋/将轮胎从相应的轮辋移除的装置10(如先前所述的，为了简明起见，该装置被称作轮胎更换机器或者简单地称作轮胎更换装置)。轮胎更换装置10包括电动马达12，该电动马达12用于对连接至已知类型的旋转支承件16进行操作，以进行轮胎安装/移除操作，其中，轮(即，轮胎/轮辋组件)或者仅轮辋被紧固到旋转支承件16上并且随后进行旋转。

电动马达优选地为三相马达。作为三相马达的替代方案，还可以使用单相马达或两相马达。特别地，也可以使用异步马达或感应马达。甚至更优选地，可以使用四极感应马达。

轮胎可以关于旋转支承件16的旋转轴线A居中地布置在旋转支承件16上。靠近该支承件的是能够与轮胎的标准胎圈配合并用于使该标准胎圈移动的标准工具18。该工具18安装在支承臂20上，支承臂20又连接至壳体、支承件，如杆22。

用于使轮胎胎圈移动的工具18为已知的类型并且例如可以为优选地呈钩、爪或杆的形状的安装/移除工具。通常，所述安装/移除工具18可以为固定类型或可移动类型以及/或者相对于支承臂20铰接。替代性地，用于使轮胎胎圈移动的工具18可以为例如旋转盘式的胎圈撬卸工具。或者，用于使胎圈移动的工具18可以为例如具有盘、滚子、楔状件等的在上述安装/移除操作期间能够与轮胎胎圈配合的辅助类型的任何工具。

马达12的马达电力供应——特别地频率和/或幅值和/或供给电压——是可变的，其转化成了传动轴14的不同速度。

为了测量电动马达12所吸收的电流，电动马达12连接有用于测量所述吸收的装置24。由于马达所实际吸收的电流能容易地与施加至电动马达的阻力矩相关联，因此该转矩可以被准确地测量并控制。

装置24例如为霍尔效应传感器或电流测量电阻器，或者甚至为电流变流器或诸如此类。

测量装置24连接至控制装置26，该控制装置26能够基于安装和/或移除操作所需的转速和转矩来控制马达的供给电流。

测量装置24所产生的测量信号随后被传递至控制装置26，控制装置26基于这些信号执行上述控制。

具体地，控制装置26能够改变电动马达12的频率和/或幅值和/或供给电压并且因此改变电动马达12的供给电流。对马达电流的这种改变是有用的，原因在于根据所安装和/或移除的轮胎的类型，对安装和/或移除操作期间的速度和转矩要求是不同的。

实际上已知轮胎的侧壁具有不同的硬度。为了将具有较大硬度的轮胎——例如所谓的防爆轮胎类型的轮胎——从它们的轮辋安装/移除，需要低速度和大转矩；然而，对于基本操作而言，需要高速度和小转矩。

当轴14的旋转因强烈的转矩需求而减慢时，测量装置24能够以独立且自动的方式测量到通常导致马达12偏离最佳转矩/速度组合(或曲线)的情况。当这种情况发生时，基于装置24的测量以及这种测量所产生的信号，控制装置26能够例如通过改变频率和/或幅值和/或供给电压而自动地改变马达的供给电流，并且因此基于新的安装/移除操作情况将马达快速地恢复至最佳的转矩/速度情况。马达的操作情况的这种自动校准优选地以连续的方式发生而没有颤动，并且其既可以在需要增大转矩并减小速度时发生，又可以以相反的方式发生，即，在需要增大速度并减小转矩时发生。

控制装置26包括控制单元、接口电路30以及控制或命令装置32，其中，该控制单元优选地为微处理器28，该控制或命令装置32能够通过对电供应进行干预来控制马达12。

测量装置24连接至接收由测量装置24产生的指示电动马达12的电流吸收的信号或数据的单元，或者更简单地且通常地为微处理器28。根据这些信号或数据，微处理器28能够对控制或命令装置32进行控制，进而能够控制并调节马达的供给电流，其中，该控制或命令装置32包括例如电源开关，例如电子接触器或逆变器。

位于微处理器28与控制装置32之间的接口电路30用于将微处理器28的命令转换并传递至控制装置32。具体地，接口电路30提供了电压转换和接口功能，并且还提供了与马达所吸收的电流的最大水平有关的保护，从而防止对马达的可能的损坏。

还可以设置与微处理器28相关联并且例如结合到接口电路30中的时间接触器(time contactor)。如果马达所吸收的并由测量装置24所测得的电流在一定时间段内持续超过某预设阈值水平，则停止对马达的电供应或者将对马达的电供应降低到合适的安全水平(例如上述的阈值水平)。

控制装置32将供给电流传送至电动马达12，并且如所述的，控制装置32包括合适的电源开关，该电源开关用于对所述马达进行操作并且定位在测量装置24与高压电路34之间，通常为逆变器开关；所述高压电路34通过其从电力网获得的电供应来供给电动马达12。

此外，设置有低压电路36，以向接口电路30并向微处理器28的电路提供低电压电平，该低压电路36包括用以降低电压的变压器、桥式整流器、滤波器以及电压调节器。

根据本发明的优选实施方式，还设置有存储单元37，该存储单元37联接至微处理器28并且包括与以安装在轮胎更换器上的电动马达12的频率、幅值、供给电压(并且因此基于供给电流)以及特定模式为基础的转矩/速度曲线有关的信息。这种类型的信息例如在图2中示出，图2示出了可以用在轮胎更换装置中的特定异步马达的典型的转矩/速度曲线图。对于给定的供给电压而言，根据所施加的频率(或幅值)，转矩/速度曲线是不同的，并且使得能够容易地确定在某一频率(或幅值)处以及对于某些操作情况而言，电动马达的最佳转矩/速度组合是哪些。由于对应每个电动马达的这些曲线是已知的，因此在测量装置24检测到与所述马达的最佳操作情况偏离的情况下，控制装置26将适当地调节马达的频率(或幅值)和/或供给电压，以根据新的安装/移除操作情况使电动马达12在转矩/速度比方面恢复至最佳操作情况。

轮胎更换装置10还可以包括用于测量传动轴14的转速的装置。这些装置(附图中未示出)——例如包括至少一个编码器——连接至控制装置26并且可以安装在各种位置中，例如，编码器(或诸如此类的)可以与支承轮或轮辋并且使轮或轮辋旋转的旋转支承件16相关联，或者可以与电动马达12的轴14相关联。来自该编码器(如果存在)的信号或数据被发送至微处理器28并且被用作可能的替代方案或者用以对可以通过来自测量装置24的与电动马达12所吸收的电流的强度相关的信号获得的信息进行补充并加强，从而增大判断实际安装/移除操作情况的准确性。

类似地，轮胎更换装置10还可以包括用于测量施加至马达的阻力矩的装置(附图中为示出)。这些装置——例如包括至少一个转矩测量装置或扭距计、加速器计、称重传感器或诸如此类的——可以例如在传动轴14或旋转支承件16处与轮胎更换装置相关联并且还可以连接至控制装置26并且因此连接至微处理器28，从而向所述微处理器发送表示该阻力矩的信号或数据。这些信号还可以被用作可能的替代方案或者用以包括并加强可以借助于来自测量装置24的关于电流的吸收的信号获得的信息。

类似地，轮胎更换装置10还可以包括用于测量在安装/移除操作期间由使所述胎圈移动的工具18传递至轮胎的胎圈的机械应力的装置。用于测量机械应力的这些装置包括可以在各种位置中安装到轮胎更换装置上的至少一个传感器50，如应变仪。例如，传感器50可以与支承臂20的一部分相关，如图1中所示。然而，传感器50也可以在其他不同的位置处与轮胎更换装置相关联。

轮胎更换装置10还可以包括能够测量传递至轮胎的胎圈的机械应力、设置在各种位置中并且可以是各种类型的多个测量装置或传感器50。来自至少一个传感器50的信号或数据被发送至微处理器28并且还可以用作替代方案或者用于对可以借助于来自测量装置24的与电动马达12所吸收的电流的强度相关的信号获得的信息进行补充并加强，从而增大判断实际安装/移除操作情况的准确性。

优选地，根据本发明的方法设想轮胎更换装置10在安装/移除操作开始时以第一构型启动，在第一构型中，固定至旋转支承件16的轮(轮辋/轮胎组件)或者仅轮辋的转速最初被设定为预定工作速度。例如，电动马达12的初始速度可以与100Hz的马达额定速度对应，该100Hz的马达额定速度对应于标准四极马达的大约3000rpm。马达的速度随后在传动轴14处借助于减速单元被减小至大约14rpm。这种初始构型例如通过对与轮胎更换装置10相关联的合适的且已知的速度选择器装置进行操作来实现。该装置如踏板(附图中未示出)可以由操作者来操作。优选地，所述初始构型通过将踏板定位在第一工作位置中来实现，该第一工作位置例如处于与停止位置以及马达12的最大旋转位置有关的中间位置。

当操作者决定切换至自动模式时，其将踏板移动至第二工作位置，例如移动至沿着所述踏板能够移动的行程的完全压低的位置。在这种构型中，马达的转速并且因此轮的转速被完全自动地确定，以如先前所描述的基于安装/移除操作情况使马达的转矩和速度特征最佳。通常，马达的实际速度可以根据情况自动减小，直到其与50Hz的马达额定速度——近似等于标准四极马达的1500rpm——对应为止。由于减速器的存在，该速度在传动轴14处转化成大约7rpm。

在更高性能的类型中，轮胎更换装置可以代替地在更大的速度范围内进行操作，例如，电动马达可以以900rpm(20Hz的额定速度)与4500rpm(150Hz的额定速度)之间的速度旋转。由于减速器，安装在旋转支承件16上的轮和/或轮辋的速度将在2.8rpm与21rpm之间改变。

换句话说，如果使用标准四极感应马达，则马达的实际速度可以在大致对应于马达的20Hz的额定速度即对应于大约900rpm的最小值与大致对应于所述马达的150Hz的额定速度即对应于大约4500rpm的最大值之间改变。

由于通常使用上述减速器，因此这意味着主轴的速度在2.8rpm与大约21rpm之间改变。更通常地，频率范围在与大约1500rpm与大约3000rpm之间的马达速度范围对应的50Hz与100Hz之间改变，该范围在主轴处通常被减小至从大约7rpm至大约14rpm变化的范围。

初始工作速度可以设定在电动马达/减速器系统可以达到的任何速度处，以确保良好的人类工程学和实践性并确保操作者的安全。

此外，轮胎更换装置可以构造成使得能够根据与最佳转矩/速度组合的各种限定对应——例如与旨在使速度或功率最大或使能耗或噪声排放最小的马达操作情况对应——的各种模式进行操作。自动操作模式的这种选择可以由操作者借助于任何控制装置——例如连接或结合到用于安装/移除轮胎的装置中的合适的按钮控制台(附图中未示出)——来实现。该控制装置还可以与轮胎更换装置物理地分离以及能够经由线缆或无线连接与该轮胎更换装置通信。

替代性地，自动操作模式的选择可以由操作者通过直接作用在上述的速度选择器踏板上来实现。在这种情况下，所述踏板本身可以设置在与轮胎更换装置所采用的不同的自动操作构型对应的多个不同的工作位置中。

已经描述并提及了本发明的各种实施方式。然而，可以基于前面的描述获得其他实施方式，并且这些实施方式被认为是落入随附的权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于将轮胎安装到轮辋上或将轮胎从轮辋移除的方法，其中，轮胎/轮辋组件或者仅所述轮辋通过电动马达(12)绕轴线(A)旋转，并且其中，通过改变所述电动马达(12)的供给电流的频率和/或幅值和/或供给电压来控制所述电动马达(12)的供给电流，所述方法的特征在于，实施对所述电动马达(12)的转速的持续监测以及自动地改变所述供给电流，以基于安装/移除操作情况为所述电动马达(12)提供最佳转矩/速度组合，所述供给电流的改变允许所述电动马达在下面的情况下进行操作：在所述电动马达的所有操作阶段期间，对于所要求的转矩而言，所述电动马达的转速最大。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括对所述电动马达(12)所吸收的电流的测量，并且所述电流被持续地测量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括对施加至所述电动马达(12)的阻力矩的测量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括对由用于使轮胎胎圈移动的工具(18)传递至所述轮胎胎圈的机械应力的测量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最佳转矩/速度组合被选择成使得所述电动马达(12)的转速和/或由所述电动马达(12)传送的功率最大，以及/或者使所述电动马达(12)的电消耗和/或所述电动马达(12)的操作噪音最小。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电动马达(12)的供给电流被自动地改变，以为所述电动马达提供在900rpm的最小值与4500rpm的最大值之间的速度。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中，所述电动马达(12)为异步式的电动马达。

8.一种用于将轮胎安装到轮辋上或将轮胎从轮辋移除的装置(10)，所述装置(10)包括：

电动马达(12)，所述电动马达(12)具有输出轴或传动轴(14)并且能够产生轮辋/轮胎组件或者仅所述轮辋绕轴线(A)的旋转，所述轮辋/轮胎组件或所述轮辋由能够绕所述轴线(A)移动的旋转支承件(16)承载，所述装置包括能够与轮胎胎圈配合的工具(18)、用于向所述电动马达(12)传送供给电流的控制装置、设置成能够在所述轮胎的安装/移除期间测量所述电动马达(12)和/或所述轮胎胎圈的至少一个特征的测量装置，所述测量装置连接至控制单元(28)并向所述控制单元(28)发送与所测量到的特征有关的数据，所述控制单元(28)能够根据所述数据控制所述电动马达(12)的供给电流，所述装置(10)的特征在于，所述控制单元(28)能够持续地控制由所述测量装置产生的所述数据，所述测量装置能够测量所述电动马达的转速，所述控制单元(28)根据所述数据自动地改变供给至所述电动马达(12)的供给电流，从而基于安装/移除操作情况为所述电动马达提供最佳转矩/速度组合，以使得在所述电动马达的所有操作阶段期间，对于所要求的转矩而言，所述电动马达的转速最大。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述测量装置为用于测量所述电动马达(12)所吸收的电流的测量装置(24)。

10.根据权利要求8所述的装置，包括用于使所述轮胎胎圈移动的所述工具(18)的支承臂(20)，其中，所述测量装置为与所述支承臂(20)相关联的能够在将所述轮胎安装到所述轮辋上以及/或者将所述轮胎从所述轮辋移除期间测量传递至所述轮胎胎圈的机械应力的至少一个传感器(50)，所述控制单元(28)连接至所述传感器(50)以接收表示传递至所述轮胎胎圈的机械应力的信号。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，用于测量所述电动马达的转速的所述装置与所述轮辋/轮胎组件和/或所述轮辋的所述旋转支承件(16)相关联、或者与所述电动马达(12)的所述传动轴(14)相关联，所述控制单元(28)连接至所述测量装置以接收表示所述电动马达的转速的信号。

12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述装置还包括用于测量施加至所述电动马达(12)的阻力矩的装置，所述装置与用于支承所述轮辋/轮胎组件和/或所述轮辋的旋转支承件(16)相关联、或者与所述电动马达(12)的所述传动轴(14)相关联，所述控制单元(28)连接至用于测量施加至所述电动马达的所述阻力矩的所述测量装置，以接收表示施加至所述电动马达(12)的所述阻力矩的信号。

13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述控制单元(28)包括微处理器，作为控制装置(26)的一部分的所述控制单元还包括命令装置(32)，所述命令装置(32)设置有电源开关，以控制所述电动马达的供给电流。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述控制装置(26)还包括测量所述电动马达(12)所吸收的电流的测量装置(24)。

15.根据权利要求9所述的装置，还包括速度选择器装置，所述速度选择器装置用以将所述电动马达(12)的操作选择性地控制在第一构型与至少一个附加的构型之间，在所述第一构型中，所述电动马达以预设工作速度运行，在所述至少一个附加的构型中，所述电动马达以自动地确定的可变速度运行，以基于所述安装/移除操作情况使转矩和速度特征最优化。

16.根据权利要求10所述的装置，其中，用于使所述轮胎胎圈移动的所述工具(18)为安装/移除工具或胎圈撬卸工具。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，用于使所述轮胎胎圈移动的所述工具(18)为旋转盘式。

18.根据权利要求8-17中的任一项所述的装置，其中，所述电动马达(12)为异步式的电动马达。