CN112848794A - 用于夹紧车轮的轮辋的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹紧车轮的轮辋(2)的装置(1)，所述装置具有至少四个能够相对于轮辋(2)移动的夹紧元件(3)，所述夹紧元件包括夹紧臂(5)和具有放置面(6)的放置元件(7)，所述轮辋(2)的轮辋边缘能够放置在所述放置面上。所述夹紧臂(5)围绕其纵轴线可转动地支承在所述夹紧元件(3)中，并且所述夹紧臂(5)具有在终端从所述放置面(6)突伸出的夹紧销(8)，所述夹紧销具有能够与可放置的轮辋边缘形成夹紧接触的夹紧面。

Description

用于夹紧车轮的轮辋的装置

技术领域

本发明涉及一种用于夹紧车轮的轮辋的装置，所述装置具有四个夹紧元件，所述夹紧元件包括支承元件和围绕其纵轴线可转动的夹紧臂，所述夹紧臂具有夹紧轮辋的轮辋边缘的夹紧销。

背景技术

为了借助组装机器将轮胎套在车轮的轮辋上需要将车轮固定定位在组装机器的台子上。应当使用的固持力在此必须具有这样的大小，使得轮子相对于产生的安装力可靠地被固持。轮辋由夹爪夹紧，其中，轮辋轴线基本是垂直的。轮胎倾斜地放置到夹紧的轮辋上，其中，轮胎的肩部的部分在下部的轮辋边缘的高度上由支架固持。环绕的工具首先将下部的第一轮胎圆缘套在上部的轮辋边缘上。接着通过环绕的工具将第二轮胎圆缘套在上部的轮辋边缘上。在该过程中，第二轮胎圆缘必须滑移至轮辋的深槽中，由此使第二轮胎圆缘能够在不会过度伸长的情况下压在上部的轮辋边缘上。对于一些轮辋，深槽大约位于轮辋高度的一半处，从而轮胎在该组装步骤中必然非常强烈地变形。由于放置在台子上的轮胎无法避让，因此该变型可能造成轮胎的损坏。

专利文献US 6,039,104 A公开了一种具有平板的装置，成对地相互对置的夹爪能够在平板上沿着两个成直角地交叉的轴线移动。夹爪呈L形并且能够在两个不同的位置中固定在可移动的载体上，其中，在每个位置中另一个夹紧爪都处于夹紧位置中。夹紧爪间隔距离地位于板上方并且仅有较短的放置面，待夹紧的轮辋能够放置在放置面上。夹紧爪因此必须在夹紧之前就已经移动到接近夹紧直径的位置，从而能够放置轮辋。

在由专利文献US 1,793,863 A已知的装置中，夹爪分别具有两个相互面对的夹紧爪，其中一个设计用于抓握内轮辋边缘，并且另一个设计用于抓握外轮辋边缘。在夹爪上布置有小的放置面，轮辋能够在夹紧之前放置在放置面上。如果夹爪的位置过远地偏离轮辋直径，则放置面不起作用。

专利文献DE 102 56 870 A1公开了一种用于夹紧车轮的轮辋、尤其是用于安装轮胎的装置，该装置具有放置部，轮辋能够以一侧放置在放置部上。夹爪能够相对于轮辋径向地移动，以夹紧与放置部相邻的轮辋边缘，其中，在载体上设有两对夹爪，夹爪的移动轨迹相互成直角地交叉。夹爪的移动由升降缸产生并且由传动装置同步。

已知的夹紧装置的缺点在于，装置通常仅能局限性地移动并且难以调节至轮辋尺寸。因此通常需要在变更轮辋时换装夹紧装置。此外，在使用不适配的夹紧装置时通常导致轮辋的损坏，因为轮辋仅由少量的夹紧器件夹紧，夹紧器件必须相应地导入更高的力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种活动的夹紧装置，通过所述夹紧装置能够可靠地并且无损伤地夹紧轮辋。

所述技术问题按照本发明通过一种用于夹紧车轮的轮辋的装置解决，所述装置具有至少四个能够相对于轮辋移动的夹紧元件，所述夹紧元件包括夹紧臂和具有放置面的放置元件，所述轮辋的轮辋边缘能够放置在所述放置面上，其中，所述夹紧臂围绕其纵轴线可转动地支承在所述夹紧元件中，并且所述夹紧臂具有在终端从所述放置面突伸出的夹紧销，所述夹紧销具有能够与可放置的轮辋边缘形成夹紧接触的夹紧面。由于夹紧臂能够转动，因此实现了将夹紧装置调节至轮辋尺寸的可调节性。夹紧装置可靠地在四个点上夹紧轮辋，从而均匀地导入夹紧力并且实现了夹紧销在轮辋边缘上的定向。业已证实，通过夹紧装置能够夹紧15至24英寸的轮辋直径。按照本发明的装置尤其在安装盘式轮时在轮胎安装站中设为夹紧装置，在轮胎安装站中必须将轮辋夹紧以便能够套上轮胎。

在一种设计方案中规定，放置元件围绕其纵轴线可转动地支承在夹紧元件中。除了夹紧臂的转动性，放置元件的转动性也是有利的。备选地可以这样设计放置元件，使得所述放置元件柱状地造型并且基本上在其完整的上侧上具有用于放置轮辋边缘的放置面。由此能够根据夹紧臂的位置确保轮辋边缘的放置。放置元件的上侧可以涂覆降低摩擦的层。

为了实现夹紧面在轮辋边缘上的切向的贴靠有利的是，所述夹紧销具有垂直的第一夹紧区域和与第一夹紧区域相邻的且构成夹紧面的第二夹紧区域，其中，第二区域相对于第一区域倾斜。如果夹紧元件朝向轮辋的方向移动并且夹紧臂向内转动，则夹紧面贴在轮辋边缘上并且将夹紧力传导至轮辋边缘。在一种设计方案中规定，所述第一夹紧区域与第二夹紧区域之间的倾斜角大于90°。由此产生的足够的摩擦力矩并且防止损坏轮辋。

优选的是，所述夹紧臂或者放置元件能够竖向移动，从而能够改变所述夹紧面与放置面之间的距离。通过使夹紧臂或放置元件收入或者移出的竖向移动能够使放置面和夹紧面之间的距离与轮辋边缘尺寸适配。因为对于下述较小的轮辋直径而言，即所述轮辋直径的轮辋边缘在夹紧元件向内转动时不是与夹紧面，而是与第一夹紧区域接触，则夹紧臂或放置元件能够竖向移动，从而使夹紧面能够与轮辋边缘接触并且将夹紧力导入轮辋边缘。

在另一种设计方案中规定，升降缸分别与夹紧臂或者放置元件形成有效接触地位于所述夹紧元件上，并且所述夹紧臂或者放置元件通过升降缸的下降和上升冲程能够竖向移动。夹紧臂或者放置元件的竖向移动能够通过可气动或液压地加载的升降缸实现，所述升降缸的活塞杆与夹紧臂或者放置元件有效连接。由此产生足够的力以实现轮辋边缘的竖向移动和平面夹紧。

为了更大程度地避免轮辋边缘上的赫兹接触压力，夹紧销的夹紧面、尤其第二夹紧区域可以凹形地设计。然而也有利的是，夹紧销的两个夹紧区域都凹形地设计。备选有利的是，夹紧销的第一和/或第二夹紧区域平坦地设计。

所述夹紧元件能够有利地在基本上垂直于可放置的轮辋的纵轴线的平面中移动。由此能够改变相对于轮辋边缘的径向距离。在一种设计方案中规定，所述夹紧元件具有穿过夹紧元件的轴，所述轴与布置在夹紧元件下方的驱动装置相连，使得所述夹紧元件能够弧形地在垂直于可放置的轮辋的纵轴线的平面中移动。通过夹紧元件朝向轮辋方向的移动使夹紧面能够与轮辋边缘形成有效接触。驱动装置例如可以设计为可气动或液压地加载的升降缸。备选地可以使用电驱动装置。

为了使夹紧元件的移动同步并且由此确保均匀地放置夹紧指并且特别是防止轮辋例如由于夹紧元件的移动从对中心的位置位移出来，可以规定，两个彼此相邻地布置的夹紧元件分别通过齿轮传递移动地连接，从而使两个夹紧元件能够同步地移动。齿轮例如可以抗扭地作用在夹紧元件上或者作用在穿过夹紧元件且与驱动装置可连接的轴上。夹紧元件的移动由此产生相邻的且通过齿轮处于有效接触中的夹紧元件的同步移动。

此外可以规定，四个夹紧元件的移动是同步的。优选的是，通过作用在所述夹紧元件的轴上的且与驱动装置相连的耦连杆，两个通过齿轮有效连接的夹紧元件的移动与相互对置地布置的且通过齿轮有效连接的夹紧元件的移动相同步。所述耦连杆可以通过杠杆与夹紧元件的轴和驱动装置连接，从而使驱动装置的力能够通过杠杆和耦连杆传导至夹紧元件的轴并且导致夹紧元件的同步移动。也有利的是，使用两个驱动装置而不是一个驱动装置，其中，驱动装置分别移动两个通过齿轮传动装置处于有效接触中的夹紧元件，然而其中，四个夹紧元件或者两个驱动装置的移动仍能通过所示的耦连杆同步。

附图说明

以下根据本发明在附图中所示的实施例详细阐述本发明。在附图中：

图1示出夹紧装置连同轮辋的立体视图，

图2示出夹紧装置连同轮辋的另一立体视图，

图3示出夹紧元件的放大视图，

图4示出夹紧元件的剖视图，

图5示出一种设计方案，在所述设计方案中夹紧臂收入。

图6示出夹紧装置连同轮胎举升器的立体视图，

图7示出夹紧装置连同轮胎举升器、轮辋和轮胎的侧视图，和

图8示出夹紧装置连同轮辋固持装置。

具体实施方式

图1示出夹紧装置连同夹紧的轮辋的立体视图并且图2示出夹紧装置连同轮辋的另一立体视图。夹紧装置1可以是未示出的轮胎组装线的组成部分，在所述轮胎组装线中，轮辋2借助同样未示出的运送装置向夹紧装置1输送，在所述夹紧装置中固持轮辋2，由此能够套上轮胎。为此必须由夹紧装置1将轮辋2可靠地夹紧在规定的位置中，由此成功地套上轮胎。

夹紧装置1包括四个夹紧元件3，所述夹紧元件分别具有基体4，所述基体在其自由端部具有用于夹紧臂5的容纳部，所述夹紧臂无转动地支承在基体4中。轮辋2位于放置面6上，所述放置面由放置元件7构成。轮辋2被从放置面6突伸出的夹紧销8夹紧，所述夹紧销在夹紧臂5上位于终端。夹紧臂5有利地彼此间隔45°距离地夹紧轮辋。

基体4可以固定在框架9上，所述框架可以是轮胎组装线的组成部分或者能够容易地集成在轮胎组装线中。基体4在其与自由端部相对置的端部上具有通孔，抗扭地与基体连接的轴10支承在所述通孔中，所述轴与布置在夹紧元件3下方的驱动装置有效连接。在所示的示例中存在两个驱动装置，所述驱动装置设计为能够气动地或者液压地加载的升降缸。备选地也可以使用电动的驱动装置。

此外存在齿轮传动装置，在所述齿轮传动装置中，齿轮12分别这样布置在夹紧元件3或者夹紧元件的轴10上，从而齿轮12使两个相邻的夹紧元件3相互啮合，从而分别使两个夹紧元件3的移动能够相互同步。相互啮合的夹紧元件3的移动通过对应的驱动装置5实现，所述驱动装置通过杠杆13或者传动杆作用在夹紧元件3的轴10上并且使轴10转动并且因此使相互啮合的夹紧元件3弧形地移动。夹紧元件3在平面中弧形地移动，所述平面基本上垂直于放置在放置面6上的轮辋2的纵轴线。

在一种设计方案中，夹紧装置1包括四个夹紧元件3，所述夹紧元件分别结合为成对的同步移动的夹紧元件3，其中，夹紧元件3对基本上相互对置。也可以设置四个以上的夹紧元件。

如图2所示，两对夹紧元件3的移动通过未详细示出的杠杆机构通过耦连杆14同步，所述耦连杆布置在夹紧元件3下方并且作用在与轴10抗扭地连接的杠杆13上。通过耦连杆14彼此同步移动的夹紧元件3为了移动所需的力由驱动装置5提供。由此实现了所有四个夹紧元件3的同步的、尤其是弧形的移动。在将轮辋2放置在放置面6上之前，夹紧元件3同步地移动至适当的位置中，从而使轮辋边缘能够放置在所有四个放置面6上。

图3示出夹紧元件的放大视图，图4示出夹紧元件的剖视图并且图5示出一种设计方案，在所述设计方案中夹紧臂收入。以下根据一个夹紧臂阐述这些设计方案，其中，这些设计方案能够用于所有夹紧臂。夹紧元件3的每个基体4在其自由端部上被夹紧臂5穿过，所述夹紧臂以其夹紧销8从由放置元件7构成的放置面6上突伸出来。夹紧销8具有平坦的、基本上垂直于放置面6定向的第一夹紧区域15和相对于所述第一夹紧区域15倾斜的楔状地构造的第二夹紧区域16。根据轮辋尺寸，两个夹紧区域15、16或者仅第二夹紧区域16可以与轮辋2的轮辋边缘接触。然而夹紧轮辋所需的夹紧力经由构成夹紧面的第二夹紧区域16导入轮辋边缘。

夹紧元件可以涂覆降低摩擦的层。在所示的示例中，第一夹紧区域15和第二夹紧区域16基本上平坦地构造。还有利的是，第一夹紧区域15、第二夹紧区域16或者两个夹紧区域15、16凹形地设计。夹紧臂5或者夹紧销8的上侧和背侧可以倒圆地并且光滑地设计，由此形成最小程度的干扰轮廓并且轮胎在安装时能够不被阻碍地避让并且不被损坏。夹紧臂5可以设计为柱形或者有棱角的。

所述夹紧臂5被柱状地设计的放置元件7围绕，所述放置元件两件式地设计，其中，放置元件7的后部位于夹紧臂5的背侧上并且放置元件7的前部位于夹紧臂5的前侧上。两个部分可以具有不同的高度并且借助螺钉相互连接并且与基体4连接。在放置元件7中存在环绕的槽17，固定件的头部、例如螺钉的头部啮合在所述槽中并且轴向地锁止放置元件7。两个部分在其上侧上构成面，其中，所述前部的面构成用于轮辋边缘的放置面6。然而也优选的是，两个部分的上侧都形成放置面。在放置元件7中，与夹紧销8相邻地布置有两个销，所述销可以有助于粗略定位夹紧臂5。

在一种设计方案中可以规定，夹紧臂5或者夹紧臂和放置元件7能够围绕其纵轴线转动。这可以用于定向夹紧臂5并且在必要时定位放置面6。例如可以手动地或者通过电动的驱动装置进行转动。对于仅有夹紧臂5能转动的设计方案有利的是，放置元件的上侧完全地设计为放置面。由此使夹紧销8在转动之后也始终从放置面6突伸出。可以借助固定件防止夹紧臂5或者放置元件7转动，所述固定件例如以销钉的形式啮合在夹紧臂5中的槽状的凹口中或者相应地啮合在放置元件7中的槽状的凹口中，并且所述固定件将夹紧臂5或者放置元件7锁定在其位置中，其中，移除销钉能够重新实现转动。夹紧臂5或者放置元件7的转动和锁定可以手动或自动地进行。

此外可以规定，如图4所示，夹紧臂5可收入地设计并且能够竖向移动。由此，如果放置在放置面6上的轮辋边缘的直径过小并且轮辋边缘无法与第二夹紧区域16、即夹紧面接触，则由第二夹紧区域16构成的夹紧面与轮辋边缘接触。夹紧臂5基本上能够收入直至第一夹紧区域15向第二夹紧区域16过渡的过渡部，从而减小放置面6和夹紧面、即第二夹紧区域16之间的距离。相反的情况自然也是可能的，在所述情况中，放置面6和第二夹紧区域16之间的距离必须扩大，因为放置在放置面6上的轮辋边缘的直径过大。

为了进行竖向移动，夹紧臂5与卡夹元件18抗扭地连接，所述卡夹元件具有弧形的长孔19，牵引装置21的销钉20啮合在所述长孔中。牵引装置与布置在夹紧元件3下方的升降缸有效连接，从而升降缸的上升行程或者下降行程产生夹紧臂5的向上移动或者向下移动。作为升降杆例如可以使用气动缸或者液压缸。备选地也可以使用电动的驱动装置。图5示出一种设计方案，在所述设计方案中夹紧臂5收入并且通过升降缸22竖向地移动。

为了夹紧轮辋2，将所述轮辋从运送装置向夹紧装置1输送，其中，例如与计算机单元连接的夹紧装置1基于轮辋尺寸这样定位夹紧元件3，使得轮辋的轮辋边缘能够放置在放置面6上。随即可以如下实现轮辋边缘的夹紧，即夹紧元件3同步地将夹紧面移动至与轮辋边缘相接触，并且通过向内转动夹紧元件3或者夹紧臂5夹紧所述轮辋边缘。备选地可以通过夹紧臂5或者放置面6的竖向移动使放置于放置面6上的轮辋边缘与第二夹紧区域、即夹紧面相接触，并且通过经由第二夹紧区域导入轮辋边缘中的规划的夹紧力夹紧轮辋。

图6示出夹紧装置连同轮胎举升器的立体视图，并且图7示出夹紧装置连同轮胎举升器、轮辋和轮胎的侧视图。夹紧装置1可以包括两个轮胎举升器23，所述轮胎举升器分别由前后依次地布置在笼架24中的滚子25构成，所述滚子能够借助举升装置26调节高度地布置在夹紧装置1上。在该设计方案中示出两个相互对置地布置的轮胎举升器23。然而也可以使用更少的或者更多的轮胎举升器23。轮胎举升器23能够在固持于框架9上的线性导引装置27上平移。两个轮胎举升器23位于与安装的轮胎适配的半径上。轮胎举升器23通过杠杆机构与夹紧元件3的轴10连接，从而夹紧元件3的移动也引起轮胎举升器23在线性导引装置上的线性移动。由此能够确保，轮胎举升器23处于与夹紧的轮辋尺寸的轮胎适配的半径上。这是因为轮胎圆缘直径始终与轮辋尺寸适配。

在图7中示出，轮胎举升器23如何辅助轮胎29在轮辋2上的安装，方式是，所述轮胎举升器正确地定位或者按压轮胎29。在所示的示例中，轮胎举升器23举起轮胎29的下部的圆缘，从而所述轮胎能够由未示出的轮胎推动装置推动到轮辋2的深槽中。其它轮胎安装工具是轮胎安装装置的组成部分，然而未在附图中示出。在需要时可以为夹紧装置补充其它安装工具，其它安装工具的移动同样能够与夹紧元件的移动同步地进行。

图8示出具有轮辋固持装置的夹紧装置的实施方式。可调节高度的轮辋固持装置30基本上居中地布置在夹紧装置1中。在将轮胎29套在轮辋2上之后并且在夹紧元件3松开轮辋2并且彼此移开之前，可调节高度的轮辋固持装置30以其布置在端部的容纳体31作用在轮辋2的中央孔32上并且径向地固定所述中央孔。由此防止安装的轮子由于夹紧元件3彼此移开而从轮子的位置移出来，因为夹紧元件3在移动时钩挂在轮胎29上。容纳体32能够借助例如可电动地或气动地操作的轨道竖向地移动。

最后应当指出的是，以上设计方案示例性地根据夹紧元件阐述，然而能够转用于所有夹紧元件连同其组成部分。

Claims (12)

1.一种用于夹紧车轮的轮辋(2)的装置(1)，所述装置具有至少四个能够相对于轮辋(2)移动的夹紧元件(3)，所述夹紧元件包括夹紧臂(5)和具有放置面(6)的放置元件(7)，所述轮辋(2)的轮辋边缘能够放置在所述放置面上，其中，所述夹紧臂(5)围绕其纵轴线可转动地支承在所述夹紧元件(3)中，并且所述夹紧臂(5)具有在终端从所述放置面(6)突伸出的夹紧销(8)，所述夹紧销具有能够与可放置的轮辋边缘形成夹紧接触的夹紧面。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧销(8)具有垂直的第一夹紧区域(15)和与第一夹紧区域相邻的且构成夹紧面的第二夹紧区域(16)，其中，第二区域(16)相对于第一区域(15)倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述第一夹紧区域(15)与第二夹紧区域(16)之间的倾斜角大于90°。

4.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧臂(5)或者放置元件(7)能够竖向移动，从而能够改变所述夹紧面与放置面(6)之间的距离。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，升降缸(22)分别与夹紧臂(5)或者放置元件(7)形成有效接触地位于所述夹紧元件(3)上，并且所述夹紧臂(5)或者放置元件(7)通过升降缸(22)的下降和上升冲程能够竖向移动。

6.根据前述权利要求2至5之一所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧销(8)的第一和/或第二夹紧区域(15、16)平坦地或凹形地设计。

7.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧元件(3)具有穿过夹紧元件的轴(10)，所述轴与布置在夹紧元件(3)下方的驱动装置(11)相连，使得所述夹紧元件(3)能够弧形地在垂直于可放置的轮辋(2)的纵轴线的平面中移动。

8.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，两个彼此相邻地布置的夹紧元件(3)分别通过齿轮(12)传递移动地连接，从而使两个夹紧元件(3)能够同步地移动。

9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，通过作用在所述夹紧元件(3)的轴(10)上的且与驱动装置(11)相连的耦连杆(14)，两个通过齿轮(12)有效连接的夹紧元件(3)的移动与相互对置地布置的且通过齿轮(12)有效连接的夹紧元件(3)的移动相同步。

10.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述放置元件(7)围绕其纵轴线可转动地支承在所述夹紧元件(3)中。

11.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧装置(1)具有至少两个轮胎举升器(23)，所述轮胎举升器通过杠杆机构(28)与所述夹紧元件(3)连接，从而所述夹紧元件(3)的移动引起所述轮胎举升器(23)的线性移动。

12.根据前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述夹紧装置(1)具有可竖向移动的轮辋固持装置(30)，所述轮辋固持装置能够与轮辋(2)的中央孔形成接触。

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