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"Reifenmontiermaschine" Die Erfindung bezieht sich auf eine Reifenmontiermaschine,
die im wesentlichen aus einem Maschinenständer mit Antriebseinheit, einer Antriebsspindel
mit Felgenhalterung und einem aus einer Weitungs- und einer Eindrückrolle zusammengesetsten
Montierwerkzeug besteht.
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Das Bestücken der Autofelgen mit Reifen geschieht zur Zeit mit den
verschiedensten Montiervorrichtungen, die insbesondere unter Berücksichtigung der
Felgen bzw. Reifengröße auszuwählen sind. So existieren sehr einfache Geräte, die
aus einem Befestigungsbock für die Felge und einem in der Mitte der Felge eingesetzten
Schwenkarm bestehen, an dem ein aus einer Weitungs- und Eindrückroile bestehendes
Montierwerkzeug befestigt ist. Mit diesen Geräten werden die Reifen von Hand auf
die Felge aufgezogen. Soweit es sich dabei um kleinere Reifen- und Felgengrößen
handelt, wie sie zum Beispiel bei Personenwagen benutzt werden, läßt sich diese
Arbeit noch gut von Hand ausführen. Müssen allerdings sehr große Reifen z.B. Reifen
von Schweriastwagen oder Traktoren auf die Felgen aufgezogen werden, so ist dazu,
wenn dies mit den Handgeräten durchgeführt werden soll, ein sehr großer Kraftaufwand
notwendig, der von einer Person allein nicht mehr aufgebracht werden kann.
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Die Folge davon ist, daß eine derart durchgeführte Reifenmontage sehr
zeitraubend und teuer ist.
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Aus diesem Grunde wurden Reifenmontiermaschinen entwickelt, bei denen
die Felge auf einer angetriebenen Spindel montiert und das Reifenmontierwerkzeug
an einem feststehenden Träger unmittelbar über der Felgenaußenkante der waagerecht
liegenden Felge angebracht ist. Dreht sich nun die Felge mit dem auf ihr liegenden
Reifen unter dem Montierwerkzeug, so werden die Reifenwülste von der Weitungs- und
Eindrückrolle des Werkzeuges in daa Felgenbett hineingedrückt.
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Aufgrund der außerordentlich großen Vielzahl der Felgen und Reifengrößen
ergab sich aber die Notwendigkeit, Reifenmontiergeräte oder Maschinen zu konstruieren,
die den jeweiligen Felgen und Reifendimensionen angepaßt werden können. Dabei ist
es insbesondere notwendig, die Arbeitshöhe des Montierwerkseugs der jeweiligen Felgenhöhe
anzupassen. Es wurden daher Maschinen gebaut, bei denen der Träger für das Montierwerkzeug
in seiner Höhe verstellbar ist. Da nun bei sehr großen Reifen und Felgen, die z.B.
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ein Gewicht von 160 kg und mehr haben können, große Montagekräfte
aufgebracht werden müssen, muß eine derartige Maschine sehr massiv aufgebaut sein.
Zur Verstellung der schweren Werkzeughalterungen wurden deshalb aufwendige, z,B.
pneumatische oder hydraulische Verstellvorrichtungen der Querträger entwickelt.
Derartige Maschinen sind aber in der Herstellung sehr teuer und arbeiten deshalb
in den meisten Fällen unrentabel, da der Anfall von übergroßen Reifen nicht so häufig
ist, daß sich der hohe Ersteilungspreis einer solchen Maschine auszahlen würde.
Die zur Zeit verwendeten billigeren und kleineren Maschinen besitzen aber den Nachteil,
daß sie eine Verstellmöglichkeit nicht besitzen, um auf ihnen sowohl kleine PKW-Reifen
als auch IEW-Reifen von den größten Abmessungen montieren zu können, Deshalb ist
es zur Zeit immer noch üblich, sobald größere Reifen aufzuziehen sind, dieses von
Hand durchzu-
~fUhren, wobei dann naturgemäß ein hoher Personalaufwand
notwendig wird.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bekannter
Vorrichtungen zu beseitigen und eine Reifenmontiermaschine zu schaffen, die bei
vergleichsweise geringen Herstellungskosten universell einsetzbar ist und insbesondere
gestattet, alle ReifengröBen ohne hydraulische oder pneumatische Höhenverstellung
zu montieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine die jeweils zu
besttickende Felge kraftschlussig mit einem auswechselbar auf der Antriebsspindel
angeordneten, in seiner Höhe der Felgenabmessung anpaßbaren FelgenauSnahxeteller
verbindende Schnellspannvorrichtung, und durch eine in ihrer Höhe unverstellbare,
ein oder mehrere Montierwerkzeuge tragende Schwenkhalterung, Die erfindungsgemäße
Konstruktion verläßt also den bisher üblichen Weg, die Arbeitshöhe des Montierwerkzeugs
der Felgenhöhe dadurch anzupassen, daß das Werkzeug in seiner Höhe verstellt wird,
sondern erfindungsgemäß wird durch einen auswechselbaren, der Jeweiligen Felgengröße
anzupassenden Feigenaufnabieteiler erreicht, daß die Felgenoberkanten auch in-ihren
Abiessungen verschiedener Felgen auf der gleichen Arbeitshöhe liegen. Dadurch entfällt
die Höhenverstellung der Rollen zum Einrollen der verschiedenen Reifen, wodurch
sich eine wesentlich einfachere und somit auch preiswertere Bauweise für die Werkzeughalternng
ergibt und zudem die Montagezeit verkürt wird.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Reifenmontiermaschine besteht darin,
daß die seitlich angeordnete Schwenkhalterung aus zwei übereinander befestigten
Schwenkarmen besteht, von denen der untere zwei horizontal verschiebbare, mit jeweils
einer Weitungs- und einer KindrUokrolle ausgestattete Nontierwerkzeuge trägt, während
der obere Arm zwei
Jeweils nur eine Weitungsrolle bzw. eine Eindrückrolle
aufweisende, horizontal verschiebbare Werkzeuge trägt. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen
Ausgestaltung ist es möglich, Reifen von beliebiger Größe auf der gleichen Maschine
in kurzer Zeit zu montieren. Dabei werden die beiden Reifenwulste von Reifen, z.B.
bis zu der Größe von 7,5" x 16", in einem Arbeitsgang in die Felge eingerollt, wofür
nur das am unteren Schwenkarm befindliche, äußere Werkzeug verwendet wird. Zum Einrollen
von sehr großen Reifen, z.B. von einer Größe über 7,5?? x 16", sind zwei Arbeitsgänge
vorgesehen. Dabei werden für das Einrollen der unteren Wulst des Reifens die beiden
aus jeweils einer Rolle bestehenden Montierwerkzeuge des oberen Schwenkarmes verwendet
und zum Einrollen der oberen Wulst des Reifens wird das innere, auf dem unteren
Schwenkarm befestigte, aus zwei Rollen bestehende, etwas stärker ausgeführte Montierwerkzeug
verwendet.
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Damit die Felge auf dem Felgenaufnahmeteller schnell und sicher arretiert
werden kann, wird eine erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung verwendet, die aus
einem Gewindebolzen besteht, auf dem sich eine Spannmutter und ein Sprengring befinden,
zwischen denen ein gegen Verdrehen durch einen an dem Gewindebolzen befestigten,
in einer Nui geführten Sicherungsstift gesicherter Spannteller und ein Tellerfederpaket
angeordnet sind, wobei das untere Ende des Gewindebolzens sternförmig nach außen
gerichtete Stege aufweist. Als Ergänzung dazu besitzt der Felgenaufnahmeteller erfindungsgemäß
eine den Stegen des Gewindebolzens entsprechende, von unten hinterdrehte Öffnung,
in die ein Anschlagstift hineinragt. Mit Hilfe dieser Spannvorrichtung kann die
Felge äußerst schnell befestigt werden, da zum Anziehen der Spindelmutter nur maximal
eine halbe Umdrehung notwendig ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführung besteht
darin, daß aufgrund der Tellerfedern
und der Arretierung des Spanntellers
der auf der Felge befindliche Lack nicht beschädigt wird, was besonders wichtig
ist, wenn es sich um Felgen für neue Fahrzeuge handelt. Außerdem stellt die erfindungsgemäße
Spannvorrichtung gegenüber den gebräuchlichen, pneumatisch oder hydraulisch betätigten
Befestigungsvorrichtungen für die Felgen eine weitaus einfachere, weniger kostspielige
und wartungsfreiere Lösung dar.
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Eine weitere Ausführungsforn der erfindungsgemäßen Reifenmontiermaschine
besteht darin, daß die Schwenkhalterung aus nur einem Schwenkarm besteht, an dem
sämtliche Montierwerkzeuge horizontal verschiebbar, um die Schwenkarmachse drehbar
und vom Schwenkarm abnehmbar befestigt sind. Diese Ausgestaltung besitzt den Vorteil,
daß nur ein Schwenkarm vorgesehen ist, und somit die Maschine kompakter und auch
preiswerter hergestellt werden kann. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn nur
relativ kleine Reifen montiert werden sollen, da sich dann die jeweils separaten
Werkzeuge für das getrennte Einrollen der unteren und oberen Reifenwulst für große
Reifen erübrigen. Sollen andererseits neben kleinen Reifen auch große Reifentypen
aufgezogen werden, so kann die Maschine leicht durch zusätzliches Befestigen der
notwendigen Montierwerkzeuge auf den Schwenkarm erweitert werden. Bei abwechselnder
Montage von großen und kleinen Reifen kann nach dem jeweiligen Arbeitsvorgang das
nicht mehr benötigte Montierwerkzeug aufgrund seiner Drehfähigkeit um die Schwenkarmachse
nach oben gedreht werden, so daß es bei dem nachfolgenden Arbeitsgang den dabei
verwendeten Werkzeugen sowie dem Bedienungspersonal nicht im Wege steht.
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Aber nicht nur die oben beschriebenen Aus führungs formen können mit
der erfindungsgemäßen Maschine verwirklicht werden. Vielmehr ist die Reifenmontiermaschine
derart gestaltet,
daß sämtliche Bauteile nach dem Baukastenprinzip
austauschbar sind. Das bedeutet, daß jede Bauteilgruppe für sich ersetzbar ist,
und die Maschine aus einzelnen Gruppen zusammengesetzt wird, wodurch es in einfacher
Weise möglich ist, die Maschine in jeder gewünschten Abmessung auszuführen, z.B.
nur als besonders kompakte Maschine zur ausschließlichen Montage von kleinen Reifen.
Andererseits kann die Maschine auch in verschiedenen Stufen ausgebaut werden, wenn
eine zunächst nur für die Montage von kleinen Reifen ausgelegte Maschine auch für
die Montage von großen Reifen verwendet werden soll.
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Anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Reifenmontiermaschine, Fig. 2 eine Frontansicht der Maschine
gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung
entlang der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 die in Figur 3 dargestellte Spannvorrichtung,
in einer Ansicht von unten, Fig. 5 den Einrollvorgang eines kleinen Reifens, Fig.
6 und 7 den Einrollvorgang eines großen Reifens.
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Die erfindungsgemäße Reifenmontiermaschine besitzt einen Maschinenständer
1, in dem der elektrische Antriebsmotor mit Bandbremse und Schneckengetriebe enthalten
ist. Diese Antriebseinheit wird über die Fußschalter 2 ein- und ausgeschaltet, über
die auch die Drehrichtung des Motors bestimmt werden kann. An dem einen Ende des
Maschinenständers
1 befindet sich eine Hauptsäule 3, an der Schwenkarme
4 und 5 befestigt sind. Am Ende des unteren Schwenkarms 4 sind ein Montierwerkzeug
6, bestehend aus einer Weitungsrolle 7 und einer Eindrückrolle 8, sowie ein Montierwerkzeug
9, ebenfalls bestehend aus einer Weitungsrolle 10 und einer Eindrückrolle 11, horizontal
verschiebbar befestigt. Die Rollen 7, 8; 10, 11 sind einander derart zugeordnet,
daß die Eindrückrollen 8, 11 jeweils gegenüber den Weitungsrollen 7 bzw. 10 etwas
nach unten und seitlich versetzt in Drehrichtung des Reifens hinter diesen angeordnet
sind, wobei die Weitungsrollen sich um eine senkrechte und die Eindrückrollen sich
um eine waagerechte Achse drehen.
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Am Ende des oberen Schwenkarms 5 sind ebenfalls zwei Werkzeuge befestigt,
wobei das vordere aus einer Weitungsrolle 12 und das hintere aus einer Eindrückrolle
13 besteht.
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Auch diese beiden Werkzeuge sind auf dem Schwenkarm horizontal verschiebbar
und in der zuvor beschriebenen Zuordnung befestigt. Der untere Schwenkarm 4 ist
an der Hauptsäule 3 über den Flansch 14 schwenkbar befestigt und kann durch eine
aus Indexbolzen bestehende Arretiervorrichtung 15 in seiner Arbeitsstellung arretiert
werden. Der obere Schwenkarm 5 besitzt einen zylindrischen, vertikalen Aufsatz 16,
der auf der Hauptsäule 3 drehbar gelagert ist und ebenfalls durch eine aus Indexbolzen
bestehende Arretiervorrichtung 17 in seiner Arbeitsstellung festgelegt werden kann.
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An dem der Ilauptsäule 3 gegenüberliegenden Ende des Maschinenständers
1 befindet sich die vom Motor über das Schneckengetriebe angetriebene Antriebsspindel
18, deren oberes Ende leicht konisch ausgeführt ist. Auf dieser ist ein zylindrischer
Felgenaufnahmeteller 19 mit Hilfe von Senkschrauben 20 befestigt, so daß ßer leicht
ausgewechselt werden kann. Auf diesem Teller wird die Felge 21 mit liner Schnellspannvorrichtung
22 arretiert.
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Diese Schnellspannvorrichtung 22 besteht aus einem Gewindebolzen 23,
der mit seinem sternförmig angeordnete Stege 24 aufweisenden Ende durch die Felge
21 unter leichter Drehung in eine ebenfalls sternförmige Öffnung 25 des Felgenaufnahmetellers
19 hineingesteckt wird, bis einer der Stege 24 gegen einen Anschlagstift 26 anliegt.
Die Felge 21 befindet sich nun zwischen dem Felgenaufnahmeteller 19 und den durch
einen Sprengring 27 festgelegten Tellerfedern 28. Das Arretieren der Felge 21 geschieht
dadurch, daß die Spannmutter 29 in Richtung auf die Felge 21 gedreht wird, wodurch
der Spannteller 30 zunächst gegen die Tellerfedern 28 gedrückt wird. Nachdem diese
zusammengepreßt sind, legt sich der Spannteller 30 gegen die Felge 21 und hält diese
in ihrer Lage fest. Damit ein Verdrehen des Spanntellers 30 um den Gewindebolzen
23 verhindert wird, ist an diesem ein Sicherungsstift 31 befestigt, der in einer
Nut 32 des Spanntellers 30 geführt wird, so daß der Spannteller 30 sich im Moment
des Anpreßvorgangs nicht gegenüber der Felge 21 verdrehen kann, wodurch die Oberfläche
der Felge 21 beschädigt werden könnte. Um außerdem ein Verrutschen der Felge auf
dem Aufnahmeteller 19 zu vermeiden, sind auf diesem an verschiedenen Stellen Mitnehmerstifte
33 in Öffnungen 34 eingelassen.
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Die Montage eines Reifens auf die dazugehörige Felge geschieht folgendermaßen.
Ist die Felge 21 mit Hilfe der Schnellspannvorrichtung 22 auf dem Felgenaufnahmeteller
19 befestigt, so wird der Reifen 35 schräg auf die Felge 21 gelegt, so daß an einem
Punkt die Kante der oberen Reifenvulst 36 mit der Felgenoberkante 37 auf einer Höhe
liegt. Danach wird bei der Montage von kleinen Reifen bis zu einer Größe von ca.
7,5 x 16" der untere Schwenkarm 4 derart eingeschwenkt, daß sich das Montierwerkzeug
6 über dem Berührungspurilct von Reifenwulstoberkante 36 und Felgenoberkante 37
befindet, In dieser Stellung greift die Weitungsrolle
7, wie in
Fig. 5 dargestellt is-t, hinter die Kanten der oberen Reifenwulst 36 und weitet
den Reifen 35 derart, daß bei der nun folgenden Drehung des Reifens die in Drehrichtung
hinter der Weitungsrolle 7 angeordnete Eindrückrolle 8 den Reifen so stark niederdrückt,
daß die Kanten der oberen und unteren Reifenwulst 36, 38 innerhalb der Felge zu
liegen kommen. Nach einer einmaligen Drehung der Felge um 3600 ist der Reifen vollständig
in die Felge eingerollt und somit der Montagevorgang beendet. Zur Montage von kleineren
Reifen genügt also ein Arbeitsgang, da beide Reifenwülste zugleich eingerollt werden.
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Soll nun nach der Montage eines kleineren Reifens ein sehr großer
Reifen aufgezogen werden, so wird erfindungsgemäß ein Felgenaufnahmeteller 19verwendet,
dessen Höhe dafür sorgt, daß auch hier für die Felgenoberkante 37 der nun verwendeten
größeren Felge der gleiche Abstand von der Maschinenunterkante 39 erhalten bleibt,
wie er bei der kleineren Felge bestand. Durch dieses erfindungsgemäße Merkmal erübrigt
sich eine Höhenverstellung der auf den Schwenkarmen 4 und 5 gelagerten Montierwerkzeuge.
Nachdem die Felge arretiert ist, und der zu montierende Reifen sich in schräger
Lage auf ihr befindet, wird der obere Schwenkarm 5 gemäß Fig. 6 in Arbeitsstellung
gebracht, so daß die Weitungsrolle 12 hinter die Kante der unteren Reifenwulst 38
greift und den Reifen aufweitet. Während der nun einsetzenden Drehung des Reifens
wird dieser durch die in Drehrichtung hinter der Veitungsrolle 12 angebrachte Eindrückrolle
13 niedergedrückt, so daß die untere Wulst 58 nach einer vollständigen Umdrehung
innerhalb der Felge zu liegen kommt. Damit ist der erste Montageschritt bei einem
großen Reifen beendet, und der obere Schwenkarm 5 wird aus seiner Arretierung gelöst
und seitwärts ausgeschwenkt. Danach wird der untere Schwenkarm 4 in Arbeitsstellung
gebracht und arretiert. liach Ausfahren oder Entfernen des vorderen
Montierwerkzeuges
6 wird das Montierwerkzeug 9 so einjustiert, daß die Weitungsrolle 10 gemäß Fig.
7 hinter die Kante der oberen Reifenwulst 36 greift. Bei der nun wiederum folgenden
Drehung des Reifens weitet die Rolle 10 den Reifen, während die Eindrückrolle i1
auch die obere Wulst 36 in das Felgenbett drückt. Nach einer vollen Umdrehung der
Felge ist der Reifen aufgezogen und kann, nachdem der untere Schwenkarm 4 ausgeschwenkt
worden ist und die Arretierung 15 gelöst Fsurde, abgenommen werden. Wie sich aus
dem Arbeitsablauf ergibt, sind also zur Montage von sehr großen Reifen nur zwei
schnell und leicht durchführbare Arbeitsgänge mit dieser Universalmaschine erforderlich.
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Die erfindungsgemäße Reifenmontiermaschine ermöglicht eine sclmelle
und reibungslose Montage von Reifen beliebiger Abmessungen, ohne daß lange Umrüstzeiten
notwendig sind, um von einer Reifengröße auf die andere umzustellen. Weiterhin besteht
der Vorteil, daß zur Bedienung nur eine Person notwendig ist, da die Arbeitshöhe,
d.h. der Abstand der Felgenoberkante zur Maschinenunterkante derart gewählt wird,
daß es einer Person möglich ist, selbst Felgen und Reifen mit einem Gesamtgewicht
von ca. 160 kg ohne großen Kraftaufwand aufzulegen und abzukippen. Ist die Maschine
nur zur Montage eines Reifentyps eingerichtet, wobei sie dann nur einen Schwenkarm
mit dem notwendigen Montierwerkzeug aufweist, so läßt sie sich aber aufgrund ihres
Baukastenaufbaus ohne weiteres derart erweitern, daß durch Hinzufügen eines zweiten
Armes oder aber durch Anbringen weiterer Montierwerkzeuge an dem vorhandenen Arm
sämtliche Reifengrößen montiert werden können. Durch die Verwendung von jeder Felgengröße
angepaßten Felgenaufnahmetellern wird außerdem eine konstante Arbeitshöhe erreicht,
wodurch ein schneller Arbeitsablauf gewährleistet ist.