CN117561174A - 一种用于在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在轮辋(C)上安装和拆卸轮胎(P)的装置(1)，包括一个可沿至少一个第一方向(3)移动的工作组件(2)，以改变其相对于轮辋(C)的水平，并配备至少一个适于与轮胎(P)相互作用的工具(4、5)；其中，工作组件(2)包括至少一个可沿第一方向(3)移动的支撑元件(7)、轮胎(P)的至少一个安装工具(4)和一个拆卸工具(5)，它们彼此分离并沿第一方向(3)与支撑元件(7)锁定在一起，其中，安装工具(4)和拆卸工具(5)可沿至少一个工作方向(6)彼此移动，该工作方向(6)相对于第一方向(3)是横向的。

Description

一种用于在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置
技术领域
本发明涉及一种在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置。
背景技术
在轮辋上安装和拆卸轮胎的操作要求操作人员非常小心，以避免对轮胎本身施加过大的应力，从而导致轮胎与轮辋的密封区域(胎圈)和轮辋本身受损。
目前已知的用于安装和拆卸轮胎的自动系统，随着时间的推移已经取代了手摇杆的使用，其中包括使用工具，如紧固件或钩子，将其强行插入轮辋边缘和胎圈之间，通过扭转施力方向，将胎圈拉出，使其高于轮辋边缘。
因此，已知类型的自动系统中使用的工具实际上是过去使用的手动杠杆的翻版。
由此可见，所使用的工具对胎圈施加的应力特别大，它迫使胎圈从轮辋边缘下方到上方被取出(移除)或插入(安装)到胎座中，反之亦然。
在某些机器中，工具的制造方式使其还能作为胎圈的导向装置，以减少胎圈所受的应力，同时只适用于安装或拆卸操作。
这就导致了一种工作组件的使用，该组件可在靠近或远离轮辋的方向上垂直移动，并配有两个工具，其中一个仅用于移除操作，另一个仅用于安装操作。
另外，工具的特点是单个主体具有不同的工作区域，即一个区域用于在安装阶段与轮胎相互作用，另一个区域用于在拆卸阶段与轮胎相互作用。
从US2009/7497761、US2002/0017368、US2017/9707810、US2013/0269880、US2016/0023524、US2016/0129739、US2016/0288598、US2018/0104997、US2018/0304704中可以了解到一些用于从轮辋上安装和拆卸轮胎的系统。
然而，这些已知类型的解决方案确实存在一些缺点。
特别是，在操作过程中，由于胎圈进入底座的区域和胎圈离开底座的区域是重合的，因此专用于每个操作安装和拆卸阶段的工具(或区域)不可避免地会相互干扰或重叠。
此外，在安装/拆卸阶段未使用的工具会被迫抵靠在轮辋上，因为它仍然占据着胎圈进入/离开轮辋底座所需的整体空间，从而造成轮辋损坏的风险。
发明内容
本发明的主要目的是设计一种在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置，该装置可以优化在轮辋上安装和拆卸轮胎的操作，同时尽可能减少对轮胎本身施加的应力，避免对轮辋造成损坏。
为此，本发明的一个目的是设计一种安装和拆卸轮胎的装置，该装置配备两个相互独立的工具，其中未使用的工具不会对轮辋产生应力。
本发明的另一个目的是设计一种安装和拆卸轮胎的装置，该装置尽可能不受操作者技能的影响。
本发明最重要的目的是制造一种在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置，该装置操作简便，成本低廉。
本发明的另一个目的是设计一种用于在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置，它能以简单、合理、容易和有效使用以及廉价的解决方案克服现有技术的上述缺点。
本发明的上述目的可以通过根据权利要求1的在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置来实现。
附图说明
本发明的其他特点和优点将通过对用于在轮辋上安装和拆卸轮胎的装置的优选但非排他性实施例的描述而变得更加明显，在以下附图中通过指示性但非限制性的示例进行了说明，其中：
图1是轮胎更换机的轴测视图，该轮胎更换机包括根据本发明的用于安装和拆卸轮胎的装置；
图2是根据本发明的装置在第一操作位置的轴测视图；
图3是图2中操作位置的侧立视图；
图4是图2中装置处于第二操作位置时的轴测视图；
图5是图4中操作位置的侧仰视图；
图6是图2中装置处于第三操作位置时的轴测视图；
图7是图6中操作位置的侧仰视图；
图8是根据本发明的装置的另一个实施例的示意图；
图9至14是根据本发明的装置的工具的不同操作阶段的示意图。
具体实施方式
特别是在这些图中，参考标记1总体上表示一种用于在轮辋C上安装和拆卸轮胎P的装置。在图1中，装置1应用于轮胎更换机100，该机器包括一个床板101，在床板101上安装有轮辋C的支撑组件102。
更具体地说，支撑组件102包括一个绕自身轴线旋转的主轴103，通过相应的夹紧系统将待加工的轮辋C或车轮(指轮辋C和轮胎P的组合)固定在主轴103上。
主轴103的旋转轴大致垂直，如图1所示。
装置1包括一个工作组件2，可沿至少一个第一方向3移动，以改变其相对于轮辋C的高度，靠近/远离支撑组件102，并配备至少一个工具4、5，用于与轮胎P交互作用。
更具体地说，机器100包括一个支撑工作组件2的臂104。
根据本发明，工作组件2包括轮胎P的安装工具4和拆卸工具5，它们彼此分离并沿第一方向3锁定在一起，其中安装工具4和拆卸工具5至少可沿一个工作方向6相互移动，该工作方向6相对于第一方向3是横向的。
适当的是，第一方向3的方向基本上是竖直的，因此，工作方向6至少有一个部分是横向于第一方向3的，这样就可以实现相对于轮辋C的径向靠近/远离运动。
更详细地说，工作组件2包括至少一个可沿至少第一方向3移动的支撑元件7，工具4和5与支撑元件7沿至少第一方向3一起锁定。
优选地，安装工具4相对于拆卸工具5向下突出。
使用时，安装工具4和拆卸工具5处于相对于支撑元件7的同一侧。更具体地说，安装工具4和拆卸工具5都朝下。
支撑件7在旋转中被夹紧。具体地说，支撑件7围绕与臂104纵向延伸平行的轴线旋转被夹紧。因此，在使用中工具4和5相对于轮缘C的方向保持固定。
在图中所示的实施方式中，安装工具4具有凹槽，该凹槽朝向相对于轮辋C(因此也相对于支撑组件102)的相对侧，用于接收轮胎P的边缘。
更具体地说，拆卸工具5大致呈钩状，以便与轮胎P的胎圈啮合，其中钩子本身朝向相对于轮辋C(因此也相对于支撑组件102)的相对侧。
工作组件2以及支撑件7还可以沿第二方向8移动，横向于第一方向3，以径向方式靠近/远离轮辋C，从而靠近/远离支撑组件102。安装工具4和拆卸工具5沿着第二方向8与工作组件2锁定在一起。
第一方向3和第二方向8属于一个共同平面，在图3、图5和图7中以参考标记R标识。换句话说，通过沿第一方向3和第二方向8移动，工作组件2允许工具4和5在竖直和水平方向上靠近或远离轮辋C。
因此，工作方向6至少有一个部件与第二方向8平行。
优选地，工具4和5中的至少一个围绕相关的工作轴9与支撑元件7铰接。
方便的是，装置1包括至少一个工具4和5绕相关工作轴9的移动装置10。例如，运动装置10属于致动装置11的类型，该致动装置11具有与支撑元件7相关联的主体11a，以及可相对于主体11a移动并以运动方式与工具4、5中至少一个相连的杆11b。
有利的是，安装工具4或拆卸工具5中的至少一个可相对于另一个绕横向于第一方向3的旋转轴12旋转，以便沿工作方向6位移。
在图中所示的优选实施方式中，安装工具4和拆卸工具5围绕旋转轴12相互铰接，因此，旋转轴12限定在工具4和5上。
更具体地说，旋转轴12横向于第一方向3和第二方向8所处的共同平面R。
适当地，安装工具4或拆卸工具5中的至少一个可相对于另一个绕旋转轴12旋转。
在一个实施方式中，如图2至图7所示，安装工具4或拆卸工具5中只有一个可相对于另一个绕旋转轴12旋转。
在另一个实施方式中，工具4和5两者都可相对于另一个绕旋转轴12移动。
旋转轴12和工作轴9相互平行。更具体地说，旋转轴12可以与工作轴9间隔开或重合。
更详细地说，在旋转轴12与工作轴9间隔开的情况下，如图2至图7所示的实施方式中，只有安装工具4或拆卸工具5中的一个，尤其是两者中没有与支撑元件7铰接的一个，可以相对于另一个工具绕旋转轴12旋转，而在旋转轴12与工作轴9重合的情况下，工具4和5两者都可以相对于另一个工具绕旋转轴12旋转。
工具4和5中至少一个可以绕旋转轴12与另一工具4、5空转。
有利的是，装置1包括使得工具4和5中至少一个沿工作方向6操作的操作装置13。
更具体地说，操作装置13可使工具4和5中的至少一个绕旋转轴12相对于另一个旋转。
操作装置13包括至少一个致动装置14，以运动方式连接到工具4和5中的至少一个，以控制其绕旋转轴12旋转。
具体来说，致动装置14包括至少一个与支撑元件7相关联的主体14a和一个可相对于主体14a移动并以运动方式与相应工具4、5相连的杆14b。杆14b可以直接铰接到工具4、5上，也可以通过运动机构连接到工具4、5上。
在两个工具4和5都绕旋转轴12旋转的情况下，操作装置13包括两个致动装置14，其中一个以运动方式与安装工具4相连，另一个以运动方式与拆卸工具5相连。
在图8所示的实施方式中，操作装置13因此包括两个致动装置14，其具有绕相关的倾斜轴15与支撑件7铰接的主体14a以及具有以运动方式与相应的工具4、5连接的杆14b。更具体地说，杆14b围绕与旋转轴12分开的铰接轴16与相关工具4、5铰接，由于杆14b的位移，安装工具4和拆卸工具5被驱动围绕旋转轴12旋转。
在本实施方式中，工具4和5与支撑件7围绕旋转轴12旋转，因此旋转轴12与工作轴9相重合。因此，移动装置10与操作装置13相重合。
在图2至图7所示的实施方式中，拆卸工具5围绕工作轴线9与支撑元件7铰接，安装工具4可相对于拆卸工具5围绕旋转轴线12旋转。因此，在没有作用力的情况下，安装工具4与拆卸工具5一起绕工作轴9锁定旋转，并可相对于拆卸工具5绕旋转轴12移动。从图中可以看出，装置1包括一个致动装置11，其杆11b通过连杆17以运动方式连接到拆卸工具5上。安装工具4与拆卸工具5围绕旋转轴12保持空转。因此，在没有任何作用力的情况下，安装工具4将跟随拆卸工具5绕工作轴9移动，同时由于与轮辋C或轮胎P的相互作用，安装工具4将相对于拆卸工具5绕旋转轴12旋转。因此，在本实施方式中，拆卸工具5相对于支撑元件7旋转时所围绕的工作轴9与安装工具4相对于拆卸工具本身旋转时所围绕的旋转轴12是间隔开的。
因此，操作装置13可以与运动装置10间隔开或重合，这取决于旋转轴12是与工作轴9间隔开还是重合。
不过，也不排除其他的实施方式，即工具4和5可以沿工作方向6相互相对于彼此移动。
本发明的操作如下。
图9至图14显示了在安装和拆卸轮胎P的操作过程中装置1的操作阶段。
具体来说，当轮胎P安装在轮辋C上时，工作组件2沿着靠近轮辋C的第一方向3向下移动。
如前所述，安装工具4相对于拆卸工具5向下突出，首先通过向下推动轮胎P与之接触。工作组件2的进一步下降导致安装工具4绕旋转轴12向轮辋C旋转，拆卸工具5与轮胎P的胎圈相互作用。更具体地说，拆卸工具5在轮胎P下方移动，实际上与轮胎P接合。由于轮胎P的胎圈移至拆卸工具5上方，安装工具4再次绕旋转轴12旋转，方向与之前相反，因为轮胎对其施加的推力消失了。这些阶段如图9至图11所示。
此时，工作组件2沿着第一方向3向上移动，使轮胎P的胎圈位于轮辋C边缘上方。
接下来，工作组件2能够沿着靠近轮辋C的第二方向8移动，使轮胎P的胎圈更靠近轮辋本身。
在轮胎P穿过轮辋C的边缘后，工作组件2沿着第二方向8靠近支撑组件102移动；由于这一位移，安装工具4与轮辋C的边缘相互作用，并围绕旋转轴12旋转，远离轮辋本身，以免干扰正在进行的拆卸操作。此时，轮胎P被从轮辋C上卸下。
安装操作是将轮胎P的胎圈置于轮辋C的边缘上方，并将工作组件2置于其上方。
接下来，工作组件2沿着第一方向3向下移动，使安装工具4首先与轮胎P相互作用，从而将其推入轮辋C的底座内。在这一操作阶段，拆卸工具5绕旋转轴12旋转，使轮胎P靠在其上，以便在支撑组件102旋转时被引导。
在上述操作中，安装工具4由于与轮胎P和/或轮辋C的相互作用而围绕旋转轴12旋转。不过，也不排除安装工具4可以通过其操作装置13绕旋转轴12旋转的可能性。
实践证明，所述发明达到了预期目的，特别要强调的是，本发明的装置由于工具可以在靠近轮辋和远离轮辋的方向上相互移动，因此可以优化轮胎在轮辋上的安装和拆卸操作，最大限度地减少对轮胎本身施加的应力，避免对轮辋造成损坏。
特别是，安装和拆卸工具沿工作方向的相对运动，可防止在特定操作中不使用的工具干扰轮胎或轮辋。
同样，由于工具之间沿工作方向的相对运动，这些工具可以相互配合，实现协同效应。
最后但同样重要的是，由于工具与支撑元件朝向同一侧，因此在每个操作阶段都始终朝向轮辋，从而简化了安装和拆卸操作，最大限度地减少了干预时间。

Claims (20)

1.一种用于在轮辋(C)上安装和拆卸轮胎(P)的装置(1)，包括:
工作组件(2)，可沿至少一个第一方向(3)移动，以改变其相对于轮辋(C)的水平，并配备至少一个工具(4、5)，适于与轮胎(P)相互作用；
其特征在于，所述工作组件(2)包括至少一个可沿所述第一方向(3)移动的支撑件(7)、所述轮胎(P)的至少一个安装工具(4)和一个拆卸工具(5)，这些工具彼此分离，并沿所述第一方向(3)与所述支撑件(7)锁定在一起，其中所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)可沿至少一个工作方向(6)相对于彼此移动，该工作方向(6)相对于所述第一方向(3)是横向的。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)在使用时从相对于所述支撑元件(7)的同一侧伸出。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述支撑件(7)被锁定旋转。
4.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述工具(4、5)中至少有一个可与所述支撑元件(7)一起绕相关工作轴(9)旋转移动。
5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，包括使至少一个所述工具(4、5)相对于所述支撑元件(7)绕所述工作轴(9)移动的移动装置(10)。
6.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)或所述拆卸工具(5)中的至少一个可相对于另一个绕横向于所述第一方向(3)的旋转轴(12)旋转移动，以便沿所述工作方向(6)位移。
7.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)绕所述旋转轴(12)相互铰接。
8.根据权利要求6或7所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)或所述拆卸工具(5)中的至少一个可绕所述旋转轴(12)相对于另一个旋转移动。
9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述工具(4、5)中的一个可相对于另一个绕所述旋转轴(12)空转。
10.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)均可绕所述旋转轴(12)旋转移动。
11.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，包括使至少一个所述工具(4、5)沿所述工作方向(6)操作的操作装置(13)。
12.根据权利要求11所述的装置(1)，其特征在于，所述操作装置(13)适于操作所述工具(4、5)中的至少一个围绕所述旋转轴(12)相对于另一个旋转。
13.根据权利要求12所述的装置(1)，其特征在于，所述操作装置(13)包括与所述工具(4、5)中的至少一个运动连接的致动装置(14)，以操作所述工具(4、5)中的至少一个围绕所述旋转轴(12)相对于另一个旋转。
14.根据权利要求13所述的装置(1)，其特征在于，所述操作装置(13)包括两个所述致动装置(14)，其中一个与所述安装工具(4)运动连接，另一个与所述拆卸工具(5)运动连接。
15.根据权利要求14所述的装置(1)，其特征在于，所述致动装置(14)包括围绕相关倾斜轴(15)与所述支撑元件(7)铰接的相关主体(14a)和与对应工具(4、5)运动连接的相关杆(14b)，所述工具(4、5)与所述支撑元件(7)围绕所述旋转轴(12)旋转，该旋转轴与所述工作轴(9)重合。
16.根据权利要求4至12中的一项或多项所述的装置(1)，其特征在于，所述工作轴(9)相对于所述旋转轴(12)间隔开且平行。
17.根据权利要求15所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)中的一个绕所述工作轴(9)与所述支撑元件(7)铰接，而所述安装工具(4)或所述拆卸工具(5)中的另一个可绕所述旋转轴(12)移动。
18.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述第一方向(3)基本上竖直配置。
19.根据前述一项或多项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述安装工具(4)和所述拆卸工具(5)沿第二方向(8)锁定在一起，以径向方式靠近/远离所述轮辋(C)，并横向于所述第一方向(3)，所述第一方向(3)和所述第二方向(8)属于一个共同平面(R)，并且所述旋转轴(12)横向于所述共同平面(R)配置。
20.根据权利要求19所述的装置(1)，其特征在于，所述工作方向(6)与所述第二方向(8)基本平行。
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