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Die
Erfindung betrifft im allgemeinen diejenigen Einrichtungen, die
bei Reifendemontiermaschinen installiert sind und die es ermöglichen,
dass der Reifen von der Radfelge demontiert und/oder auf dieselbe
montiert wird.
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Um
Reifen auf ihren Radfelgen zu montieren und um die entgegengesetzte
Operation durchzuführen,
sind beispielsweise aus der DE-A-24 16 668 Maschinen bekannt, welche
im wesentlichen eine drehbare Plattform mit vertikaler Achse aufweisen,
die mit einer selbstzentrierenden Vorrichtung zum Verriegeln der
Radfelge versehen ist, über
welcher ein Trägerelement
liegt, welches in der Höhe
und in der horizontalen Richtung verstellbar ein Werkzeug trägt, welches
dafür vorgesehen
ist, mit dem Reifenrand oder -wulst zu interagieren, um es unter
den Flansch der Radfelge zu drängen
oder von demselben herauszuziehen.
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Bei
bekannten Maschinen ist dieses Werkzeug an dem Ende einer vertikalen
Tragstange positioniert, welche innerhalb der Endanlagefläche eines horizontalen
Arms gleitet, an welchem es eben verriegelt werden kann.
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Der
horizontale Arm selbst gleitet in der Endanlagefläche einer
vertikalen Platte, welche sich von dem Maschinengrundkörper zu
der Seite der Plattform erstreckt, welche den Reifen aufnimmt.
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Der
horizontale Arm ist mit Einrichtungen zum Verriegeln desselben in
der gewünschten
Position versehen.
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Der
Stand der Technik lehrt, dass, um in der Lage zu sein, einen Reifen
von der Radfelge zu demontieren, die erste Operation, die die Bedienperson ausführen muss,
das Lösen
des Reifenwulstes von dem Wulsthalteflansch der Radfelge ist, und
zwar unter Verwendung der Wulstlösevorrichtung,
mit welcher Reifendemontiermaschinen üblicherweise ausgestattet sind.
Die Bedienperson platziert dann das Rad, welches die Radfelge und
den Reifen aufweist, auf der selbstzentrierenden Vorrichtung und
verriegelt es in der Arbeitsposition.
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An
diesem Punkt positioniert die Bedienperson das Werkzeug in Kontakt
mit dem Flansch der Radfelge und hebt, unter Verwendung eines geeigneten
Hebels, den Reifenwulst über
die Arbeitsfläche des
Werkzeugs und rotiert dann die Radfelge, während sie gleichzeitig mit
einer Hand auf die derjenigen Seite des Reifens drückt, die
derjenigen, an welcher das Werkzeug positioniert ist, gegenüber liegt,
um es dem Wulst zu ermöglichen,
sich in dem Felgenbett der Radfelge zu positionieren. Zusätzlich muss
die Bedienperson während
die Radfelge rotiert das Austreten des Wulstes unter Verwendung
eines Hebels unterstützen,
von welchem ein Ende zwischen den Reifenrand und den Flansch der
Radfelge eingeführt ist.
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Im
Gegensatz dazu verriegelt die Bedienperson, um den Reifen auf der
Radfelge zu montieren, zunächst
die Radfelge auf der selbst zentrierenden Vorrichtung, positioniert
dann den Reifen auf der Radfelge und muss schließlich durch Drücken auf seine
obere Seite den unteren Wulst des Reifens zumindest teilweise in
die Radfelge einführen.
An diesem Punkt ordnet die Bedienperson das Werkzeug in seiner Arbeitsposition
an und muss insbesondere einen Teil des Reifenwulstes unterhalb
der Arbeitsfläche
des Werkzeugs positionieren. Sie rotiert dann die selbstzentrierende
Vorrichtung und unterstützt
mit ihren Händen
durch Drücken
auf die Seite des Reifens das Einführen des Wulstes in den Wulsthalteflansch der
Radfelge.
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Es
sollte angeführt
werden, dass sowohl während
des Montierens des Reifens auf die Radfelge als auch während seiner
Demontage die Bedienperson üblicherweise
den Rand des Reifenwulstes schmiert, um seine Montage auf die Radfelge
oder seine Demontage davon zu erleichtern.
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Obwohl
diese bekannten Vorrichtungen ihre vorgeschlagenen Funktionen durchführen, benötigen sie
stets das Einschreiten der Bedienperson und erfordern von ihr eine
physikalische Kraft, deren Größe von der
Größe des Reifens
und der Steifheit seines Wulstes abhängt.
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Zusätzlich bedeutet
das manuelle Einschreiten der Bedienperson, dass sie dem Risiko
von Unfällen
ausgesetzt ist, da sie mit beweglicher Ausrüstung und mit geschmierten
Oberflächen
arbeiten muss.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten
Standes der Technik innerhalb des Rahmens einer vernünftigen
und zuverlässigen
Lösung
zu beseitigen, welche es nicht erfordert, dass die Bedienperson
während
des Demontierens des Reifens von der Radfelge oder während der
entgegengesetzten Operation aktiv einschreitet.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen,
welche die Reifenmontier- und -demontieroperationen beschleunigt.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mittels einer automatischen Vorrichtung zum Montieren
und Demontieren des Reifens auf/von der Radfelge, welche in Verbindung
mit einer Rotationseinrichtung zum Halten der Radfelge in der Lage
ist, den Reifen von der/in die Radfelge herauszuziehen und/oder einzuführen, und
zwar ohne jegliches Eingreifen der Bedienperson.
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Gemäß der Erfindung
weist die Vorrichtung einen Arbeitskopf auf, welcher mit wenigstens
einem um die Hauptachse des Arbeitskopfes rotierbaren Demontierwerkzeug
versehen, und in der Lage ist, den Reifen zu greifen und denselben
dann aus der Radfelge herauszu ziehen, sowie wenigstens ein Montierwerkzeug,
welches in der Lage ist, den Reifen in die Radfelge einzuführen.
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Genauer
gesagt kann das wenigstens eine Demontierwerkzeug um die Hauptachse
des Arbeitskopfs rotieren, um sich selbst zwischen wenigstens einer
ersten Position, in welcher der Reifenwulst gegriffen wird, und
wenigstens einer zweiten Position, in welcher der Reifenwulst aus
der Radfelge herausgezogen wird, zu positionieren.
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Der
Arbeitskopf kann um seine Achse rotieren und ist mit Einrichtungen
versehen, welche es ihm ermöglichen,
eine Translationsbewegung in horizontaler und in vertikaler Richtung
in einer Art und Weise auszuführen,
um die Demontier- und Montierwerkzeuge in der Nähe des Flansches der Radfelge zu
positionieren.
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Die
Halteeinrichtung für
die Radfelge muss vorzugsweise so ausgebildet sein, dass sie beide Flansche
der Radfelge frei lässt,
so dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung
gleichzeitig auf beide Seiten der Radfelge wirken kann.
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Die
Halteeinrichtung für
die Radfelgen kann sich in horizontaler Richtung bewegen, um sich
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Übereinstimmung mit
dem Radfelgendurchmesser und möglicherweise mit
der von dem Demontierwerkzeug eingenommenen Arbeitsposition zu nähern und
sich zurückzuziehen.
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Schließlich resultiert
die Kombination der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der rotierenden Halteeinrichtung
für die
Radfelge in einem Aufbau, welcher eine komplette Reifendemontiermaschine repräsentiert,
welche des weiteren in einfacher Weise mit einem Wulstlösewerkzeug
von bekannter Bauart versehen werden kann.
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Die
besonderen Eigenschaften der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.
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Die
Eigenschaften der Konstruktion und des Betriebs werden aus der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben deutlicher,
welche mittels eines nicht einschränkenden Beispiels angegeben
und in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt ist.
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1 ist eine perspektivische
Ansicht der Reifendemontiermaschine, auf welcher die Erfindung installiert
ist.
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2 ist eine zweite perspektivische
Ansicht der Reifendemontiermaschine, auf welcher die Erfindung installiert
ist.
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3 ist eine teilweise geschnittene
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer ersten Betriebsposition.
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4 ist eine teilweise geschnittene
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer zweiten Betriebsposition.
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5 ist eine teilweise geschnittene
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einer dritten Betriebsposition.
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6, 7, 8, 9, 10 und 11 sind
schematische Ansichten der Erfindung während des Demontierens des
Reifens von der Radfelge.
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12 ist eine teilweise Schnittansicht
des Arbeitskopfes, mit welchem die Erfindung versehen ist.
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Die
Figuren zeigen eine Reifendemontiermaschine 1, welche einen
unteren Grundkörper 2 aufweist,
von dessen oberer Fläche
eine rotierende Welle 3 zum Halten einer Halte- und Verriegelungseinrichtung 4 für eine Radfelge 5 hervorsteht,
auf welcher ein Reifen 6 installiert ist.
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Die
Welle 3 und somit auch die Halte- und Verriegelungseinrichtung 4 für die Radfelge 5 können sich
in axialer Richtung linear bewegen und werden durch Einrichtungen
betrieben, die für
sich bekannt und nicht dargestellt und die innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet
sind.
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Es
sollte herausgestellt werden, dass die Einrichtung 4 nicht
detailliert beschrieben wird, da sie den Ge genstand der italienischen
Patentanmeldung Nr. RE2000A000051 im Namen desselben Anmelders bildet.
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An
der Rückseite
des Gehäuses 2 befindet sich
ein vertikaler Rahmen 7, der mit Führungen 70 zum Gleiten
einer automatischen Vorrichtung zum Montieren und Demontieren des
Reifens 6 auf/von der Radfelge 5 versehen ist.
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Detaillierter
erläutert
weist die Vorrichtung 9 einen Schlitten 8 auf,
der mit vier Rädern 81 versehen
ist, die dafür
vorgesehen sind, sich auf Führungen 70 des
vertikalen Rahmens 7 zu bewegen; der Schlitten 8 trägt die nachfolgend
beschriebene Einrichtung zum Montieren und Demontieren des Reifens 6 auf/von
der Radfelge 5.
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Der
Schlitten 8 wird in vertikaler Richtung mittels eines Schraube/Mutter-Schraubengetriebes 10 angetrieben,
von welchem die nicht dargestellte Mutter starr mit dem Schlitten 8 ausgeführt ist.
Die Schraube 100 des Schraubengetriebes 10, der
in den 1 und 2 dargestellt ist, ist an
dem Schlitten 8 befestigt und wird mittels eines Elektromotors 11 rotiert. Die
Rotation der Schraube 100 führt somit dazu, dass sich der
Schlitten 8 vertikal in linearer Richtung bewegt.
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Auf
dem Schlitten 8 ist ein Element 12 befestigt,
welches mit einer Durchgangsbohrung 13 versehen ist, in
welcher eine hohle Welle 14 eingeführt ist und gleitet und von
welcher eines ihrer Enden den Arbeitskopf 12 trägt und das
entgegengesetzte Ende an dem Zylinder 170 einer Zylinder-Kolben-Einheit 17 befestigt
ist.
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Der
Zweck der Zylinder-Kolben-Einheit 17 ist es, ein bewegliches
Reifendemontierwerkzeug 25, welches an dem Arbeitskopf 16 gelenkig
angebracht ist und dessen hakenförmiges,
unteres Ende von dem Kopf hervorsteht, in wenigstens zwei Arbeitspositionen
zu positionieren.
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Die
hohle Welle 14 wird mittels einer pneumatischen Zylinder-Kolben-Einheit 18,
welche ebenfalls starr mit dem Schlitten 8 verbunden ist,
in axialer Richtung linear bewegt, wobei ihre Kolbenstange an einem
Ende eine Platte 19 trägt,
die an dem Zylinder 170 der Zylinder-Kolben-Einheit 17 angebracht
ist. Obwohl die Zylinder-Kolben-Einheit 17 an der Platte 19 angebracht
ist, kann sie um ihre eigene Achse frei rotieren.
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Die
Platte 19 trägt
an ihrem unteren Ende eine zweite pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit 20,
deren Kolbenstange mit einer Zahnstange 21 verbunden ist,
in welche ein Ritzel bzw. Zahnrad 22 eingreift, welches
starr mit dem Zylinder 170 ausgeführt ist. Der Betrieb der Zylinder-Kolben-Einheit 20 führt dazu,
dass sich die Zahnstange 21 bewegt, was wiederum zu einer
Rotation der Zylinder-Kolben-Einheit 70 und der hohlen
Welle 14 führt.
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Unter
Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 ist die pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit 17 mit
einem Doppelkolben versehen, der aus einem tassenförmigen Teil 23,
welches innerhalb des Zylinders 170 gleitet, und einer
Scheibe 24 besteht, mit welcher ein Ende der Kolbenstange 171 starr
verbunden ist und welche innerhalb des tassenförmigen Teils 23 gleitet.
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Detaillierter
beschrieben wird die Scheibe 24 vom Zurückziehen von dem tassenförmigen Teil 23 mittels
eines Rückhalterings 250 zurückgehalten.
Die Luft wird mittels geeigneter pneumatischer Einrichtungen, die
nicht dargestellt sind, in den Zylinder 170 über die
Leitung 172 und über
die Leitung 173 in die Kammer 175 zugeführt, welche
durch innere Wände des
tassenförmigen
Teils und durch die Scheibe 24 begrenzt ist.
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Unter
Bezugnahme auf 12 weist
der Arbeitskopf 16 eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Form
auf und ist in seinem Inneren hohl. Er bildet des weiteren einen
ringförmigen
Bereich 161 mit verringertem Durchmesser, welcher in dem
Ende der hohlen Welle 14 aufgenommen und an dieser Stelle durch
Schrauben 140 in Position gehalten ist.
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Der
ringförmige
Bereich 161 mit verringertem Durchmesser ist mit einer
zentralen Stange 162 versehen, welche eine zentrale Durchgangsbohrung aufweist,
die des weiteren durch den ringförmigen Bereich 161 mit
verringertem Durchmesser verläuft und
durch das freie Ende der Kolbenstange 171 durchquert wird.
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Auf
der Kolbenstange 171 ist eine Druckfeder 200 montiert,
von welcher ein Ende auf der zentralen Stange 162 ruht
und deren gegenüberliegendes
Ende auf einem auf der Kolbenstange 171 befestigten Ring 163 ruht.
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Das
freie Ende der Kolbenstange 171 ist über eine Verbindungsstange 30 mit
dem oberen Ende des Reifendemontierwerkzeugs 25 verbunden. Insbesondere
kann die Zylinder-Kolben-Einheit 17 das Werkzeug 25 in
verschiedenen Arbeitspositionen anordnen, nämlich einer ersten Position
zum Suchen und Greifen des Reifenwulstes und wenigstens zwei Positionen
zum Herausziehen des Wulstes von dem Wulsthalteflansch der Radfelge.
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Unter
Bezugnahme auf 4 ist
das Werkzeug 15, wenn es sich in der ersten Position zum
Suchen und Greifen des Reifenwulstes befindet, um einen Winkel α, der vorzugsweise
zwischen 2° und
15° beträgt, zu der
vertikalen Achse geneigt, welche durch das Zentrum der Rotation
des Werkzeugs verläuft.
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3 zeigt die erste der Positionen,
in welcher das Werkzeug 25 den Wulst von dem Wulstrückhalteflansch
der Radfelge herausziehen kann. Diese Position stimmt auch mit der
Werkzeugruheposition überein.
Wenn es sich in dieser Position befindet, ist das Werkzeug aufgrund
der Tatsache, dass in der Kammer 175 Druckluft vorhanden
ist, um die Scheibe 24 gegen den Rückhaltering 250 entgegen
der Wirkung der Feder 200 zu halten, vertikal ausgerichtet. Um
das Werkzeug von seiner Ruheposition (3) zu
der Position zum Suchen und Greifen des Randes des Wulstes (4) zu bewegen, wird die
in der Kammer 175 vorhandene Luft herausgezogen. Auf diese
Art und Weise drückt
die Feder 200 die Scheibe 24 gegen das Ende des
tassenförmigen
Teils 23, wie in 4 dargestellt.
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5 zeigt die zweite Position
zum Herausziehen des Reifenwulstes aus dem Wulstrückhalteflansch
der Radfelge. Um das Werkzeug aus seiner in 3 dargestellten Ruheposition in diese
Position zu bewegen, wird über
die Leitung 172 Luft in die Zylinder-Kolben-Einheit 17 eingeleitet.
Auf diese Art und Weise bewegt sich das tassenförmige Teil 232 entgegen
der Wirkung der Feder 200 vorwärts und rotiert das Werkzeug 25 um
einen Winkel β,
der vorzugsweise zwischen 1° und
40° beträgt.
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Wenn
sich das Werkzeug in dieser zweiten Position befindet, wird, um
eine unangemessen hohe Deformation des Reifens zu vermeiden und
um das vollständige
Herausziehen des Reifenwulstes zu erleichtern, die Welle 3 in
der Werkzeugrichtung um einen Betrag vorwärts bewegt, der gleich dem
um den Winkel β an
dem hakenförmigen
Ende des Wulstgreifwerkzeugs 25 gegenüberliegenden ist.
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Der
Arbeitskopf 16 ist des weiteren mit einem festen Werkzeug 27 versehen,
welches während
des Montierens des Reifens auf die Radfelge verwendet wird.
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Der
Betrieb der Vorrichtung kann entweder von der Bedienperson unter
Verwendung geeigneter, nicht dargestellter Steuereinrichtungen,
die auf dem Gehäuse 2 der
Reifendemontiermaschine positioniert sind, oder durch einen Prozessor
automatisch gesteuert bzw. kontrolliert werden.
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Der
Betrieb der Erfindung zum Montieren des Reifens auf die Radfelge
wird nun beschrieben.
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Nach
dem Lösen
des Wulstes des Reifens platziert die Bedienperson das Rad auf seiner
Halte- und Verriegelungseinrichtung 4. Wenn das Rad in seiner
Position verriegelt wurde, passt die Bedienperson die Position der
Welle 3 relativ zu dem Rahmen 7 auf der Basis
des Raddurchmessers an. An diesem Punkt bedient sie die Vorrichtung 9,
welche sich in die in 6 dargestellte
Position bewegt, d. h. sie positioniert das Demontierwerkzeug 25 in
die Nähe
des Flansches der Radfelge und insbesondere mit einem Abstand von
2 Millimeter von dem Flansch.
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Wenn
sie sich in dieser Position befindet, wird die Vorrichtung 9 um
einen vorbestimmten Betrag abgesenkt, wie in 7 dargestellt, um ihr hakenförmiges,
unteres Ende zwischen dem Wulsthalteflansch der Radfelge und dem
Reifenwulst einzuführen.
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Wenn
es sich in seiner Position befindet, wird das Werkzeug in die Wulstsuch-
und -greifposition (8)
bewegt, d. h. es wird um einen Winkel α um die vertikale Achse in der
Richtung der Radfelge rotiert, so dass das hakenförmige Ende
des Werkzeugs 25 den Rand des Reifenwulstes greift.
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Das
Werkzeug wird dann in die erste herausgezogene Position zurückgeführt, welche
mit der (vertikalen) Ruheposition übereinstimmt, siehe 9. Die Vorrichtung 9 wird,
wie in 10 dargestellt,
von dieser Position angehoben, um einen Abschnitt des oberen Reifenwulstes
auf eine Position oberhalb der Radfelge herauszuziehen. Die Radfelge wird
gleichzeitig rotiert, so dass der gesamte obere Wulst die Radfelge
verlässt.
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Um
das Entfernen des Reifenwulstes von der Radfelge zu erleichtern
und die Spannung, welcher der Wulst ausgesetzt ist, zu verringern,
kann das Werkzeug 25, sobald der obere Reifenwulst auf
die beschriebene Art und Weise gegriffen und ein Teil desselben
von dem Radfelgenflansch herausgezogen worden ist, in der zweiten
herausgezogenen Position (11)
positioniert werden. Auf diese Art und Weise rotiert das Werkzeug 25 in
der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen der Radfelge um einen
Winkel β.
Gleichzeitig wird, um eine unangemessen hohe Reifendeformation zu
verhindern, die Welle in der Werkzeugrichtung um einen Betrag vorwärts bewegt,
der gleich dem um den Winkel β gegenüberliegenden
Band entspricht, gemessen an dem Reifenwulstgreifhaken, so dass
der obere Reifenwulst innerhalb des Radfelgendurchmessers liegt.
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Die
Radfelge 5 wird dann rotiert, so dass der gesamte obere
Wulst des Reifens 6 die Radfelge verlässt.
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Wenn
der obere Reifenwulst herausgezogen worden ist, wird das Werkzeug
in seine Suchposition bewegt, um den Reifenwulst davon zu lösen, wonach das
Werkzeug in seine Ruheposition zurückgeführt wird. Der Prozessor zieht
dann die Welle 14 zurück und
senkt den Schlitten 8 ab, um den Arbeitskopf 16 unterhalb
des Reifens zu bewegen. An diesem Punkt wird die Welle 14 angehoben,
um das Montierwerkzeug 27 auf einen Abstand von ein paar
Millimetern von dem unteren Flansch der Radfelge zu bewegen. Der
Schlitten wird dann angehoben, um das Werkzeug 27 zwischen
den oberen Flansch der Radfelge und dem unteren Reifenwulst einzuführen, wobei
die Seitenwand des Reifens an dem Kopf 16 ruht. Während die
Radfelge rotiert wird, wird die Welle 14 kontinuierlich
nach oben bewegt, bis der Reifen die Radfelge vollständig verlassen
hat.
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Der
Reifen wird auf die Radfelge unter Verwendung des Montagewerkzeugs 27 montiert.
Zu diesem Zweck legt der Bediener den Reifen durch Einführen eines
Teils des unteren Rands des Reifenwulstes in das Felgenbett der
Radfelge auf der Radfelge auf, so dass die Reifenachse zu der vertikalen Achse
der Radfelge geneigt ist. An diesem Punkt bewegt die Bedienperson
den Arbeitskopf 16 in die Nähe des Radfelgenflansches,
so dass das Werkzeug 27 zwischen den oberen Flansch der
Radfelge und den unteren Rand des Reifens eingeführt wird. Dann rotiert sie
die Radfelge und durch leichtes Drücken auf den Reifen bringt
sie den gesamten unteren Reifenwulst dazu, sich unter den oberen
Flansch der Radfelge zu bewegen. Nachdem sie dies getan hat, bewegt
sie den Arbeitskopf 16 über
den Reifen, um den oberen Rand des Reifens in die Radfelge einzuführen, und
rotiert dann den Kopf 16 um 180°, um das Werkzeug 27 in
Richtung der Radfelge zu drehen. Sie senkt dann den Arbeitkopf 16 ab,
um das Werkzeug 27 zwischen den oberen Flansch der Radfelge und
den oberen Wulst des Reifens einzuführen. Dann rotiert sie die
Radfelge und durch leichtes Drücken
auf den Reifen bringt sie den gesamten oberen Reifenwulst dazu,
sich unter den oberen Flansch der Radfelge zu bewegen.