ITMI20102172A1 - Apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico dal/sul relativo cerchio - Google Patents

Description

Titolo: Apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico dal/sul relativo cerchio.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a un apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico dal/sul relativo cerchio.

Tra i gommisti e nelle officine meccaniche di riparazione di veicoli à ̈ noto l’utilizzo di apparati per il montaggio e lo smontaggio degli pneumatici; nel linguaggio comune tali apparati sono identificati con il termine “smontagomme†.

Normalmente tali apparati comprendono una piattaforma destinata a supportare in modo girevole un cerchio di un veicolo con il relativo asse di rotazione verticale. Lateralmente alla piattaforma si estende verticalmente una struttura di supporto, tipicamente un montante, sul quale sono montati uno o più utensili di lavoro ed i relativi azionamenti automatizzati.

Uno degli utensili à ̈ costituito da un elemento estrattore, generalmente sagomato ad uncino, movibile tra una posizione di inserimento tra il tallone dello pneumatico e il cerchio, e una posizione di estrazione del tallone all’esterno del piano di giacitura del bordo anulare del cerchio. Il movimento à ̈ impartito all’elemento estrattore da appositi attuatori, generalmente di tipo pneumatico o oleodinamico. Il movimento della leva à ̈ alternato al movimento della piattaforma rotante; in questo modo si ottiene l’estrazione del tallone dello pneumatico lungo l’intero perimetro del cerchio. Quando il tallone dello pneumatico in corrispondenza di un suo fianco à ̈ stato completamente estratto dal cerchio, l’operatore predispone manualmente lo pneumatico per l’estrazione del tallone del fianco opposto.

L’elemento estrattore sagomato consente anche l’inserimento, in corrispondenza dell’intradosso del bordo del cerchio, dei talloni di uno pneumatico nuovo per il relativo montaggio sul cerchio. In questo senso l’apparato permette sia il montaggio che lo smontaggio degli pneumatici.

L’apparato può comprendere anche altri utensili, ad esempio un disco di stallonamento la cui funzione à ̈ quella di scollare il tallone dello pneumatico dall’intradosso del bordo del cerchio, per la successiva rimozione del pneumatico usurato. In alternativa possono essere presenti morse chiudibili aventi la funzione di deformare lo pneumatico per scollarlo dal cerchio.

Apparati per montare e smontare pneumatici sono descritti in EP 1944177, EP 1593533 e IT 1342902.

Solitamente l’elemento estrattore sagomato fa parte di una testa operativa dell’apparato, a sua volta accoppiata al montante verticale in modo da essere movibile verticalmente e orizzontalmente per consentire il corretto riposizionamento iniziale dell’elemento estrattore al variare del diametro del cerchio predisposto sulla piattaforma rotante.

In generale la testa operativa comprende anche un elemento di battuta, destinato a poggiare direttamente sul bordo anulare del cerchio e a cooperare con l’elemento estrattore. Un primo attuatore lineare à ̈ attivo tra l’elemento di battuta e il montante verticale dell’apparato. L’elemento estrattore à ̈ vincolato all’elemento di battuta per mezzo di leveraggi, ad esempio per mezzo di un quadrilatero deformabile formato da leve, oppure per mezzo di ruote dentate; un secondo attuatore lineare à ̈ attivo tra l’elemento estrattore e il montante verticale dell’apparato per comandare lo spostamento dell’elemento estrattore rispetto all’elemento di battuta, e rispetto al cerchio, tra le corrispondenti posizioni di inserimento e di estrazione definite dai leveraggi o dalle ruote dentate.

Ad esempio, gli attuatori lineari sono pistoni pneumatici o idraulici.

In pratica l’elemento estrattore sagomato sostituisce la leva manuale tradizionalmente utilizzata dagli operatori fino a pochi anni fa. Per questa ragione gli apparati del tipo sopra descritto sono denominati con il termine inglese “leverless†.

Negli apparati descritti una frequente manutenzione della testa operativa à ̈ necessaria per evitare malfunzionamenti e conseguenti fermi. Sono previste verifiche sul serraggio degli ingranaggi o dei leveraggi e una lubrificazione costante degli stessi e degli attuatori.

La richiedente ha messo a punto una soluzione alternativa a quelle descritte, la cui struttura à ̈ estremamente semplificata e richiede una manutenzione minima, se non del tutto nulla.

Il problema tecnico alla base della presente invenzione à ̈ pertanto quello di mettere a disposizione un apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico sul/dal relativo cerchio che risulti semplice nella struttura, dotato di ingombri minimi, e che risulti al tempo stesso affidabile, semplice da realizzare e mettere a punto.

In un suo primo aspetto, la presente invenzione riguarda pertanto un apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico sul/dal relativo cerchio secondo la rivendicazione 1.

In particolare la presente invenzione riguarda un apparato per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico sul/dal relativo cerchio, comprendente una testa operativa, una corrispondente struttura di supporto, e un primo attuatore avente la funzione di movimentare la testa operativa rispetto alla struttura di supporto. La testa operativa a sua volta comprende un elemento di battuta, posizionabile in prossimità del bordo esterno di un cerchio, o a contatto con esso, e almeno un elemento estrattore movibile rispetto all’elemento di battuta tra una posizione iniziale, di inserimento tra il tallone di uno pneumatico e l’intradosso del bordo anulare del cerchio, e una posizione finale, di estrazione del tallone all’esterno del piano di giacitura del bordo anulare del cerchio. L’elemento estrattore à ̈ incernierato ad una leva, a sua volta incernierata all’elemento di battuta, ed à ̈ ulteriormente vincolato all’elemento di battuta per mezzo di un accoppiamento a camma e inseguitore. L’apparato comprende inoltre un secondo attuatore che comanda il movimento dell’elemento estrattore; il secondo attuatore à ̈ vincolato alla leva e all’elemento estrattore in corrispondenza della relativa cerniera.

Vantaggiosamente, il secondo elemento attuatore à ̈ imperniato all’elemento estrattore e alla leva che lo vincola all’elemento di battuta proprio in corrispondenza della cerniera di accoppiamento tra la leva e l’elemento estrattore. Ad esempio, i tre elementi reciprocamente vincolati, cioà ̈ la leva, l’elemento estrattore e il secondo attuatore, condividono un unico perno di rotazione. Questa configurazione risulta semplice e al tempo stesso efficace, e conferisce affidabilità all’apparato. Gli ingombri della testa operativa sono minimi e in questo senso l’apparato risulta compatto, e al tempo stesso robusto.

Preferibilmente l’elemento di battuta à ̈ provvisto di una guida, che si configura come una camma interna o esterna, e l’elemento di estrazione à ̈ provvisto di un cursore, che si configura come inseguitore della camma, o viceversa, l’elemento estrattore à ̈ provvisto di una guida, che si configura come una camma interna o esterna, e l’elemento di battuta à ̈ provvisto di un cursore, che si configura come inseguitore della camma. Ad esempio, la guida à ̈ una scanalatura e il pattino à ̈ una sporgenza che impegna scorrevolmente la scanalatura.

Preferibilmente l’inseguitore à ̈ una porzione dell’elemento estrattore, o dell’elemento di battuta, distinto dalle due cerniere della leva, ovvero la prima cerniera di impegno con l’elemento di battuta e la seconda cerniera di impegno con l’elemento di estrazione e con il secondo attuatore.

Preferibilmente la camma si estende sostanzialmente secondo un arco di circonferenza e la leva si estende lungo una direzione ortogonale, o circa ortogonale, rispetto alla camma. Ad esempio la prima cerniera di impegno della leva à ̈ posizionata in corrispondenza di, o coincidente con, un centro di curvatura della camma.

Preferibilmente il secondo attuatore à ̈ un attuatore lineare dotato di una porzione estensibile e retrattile, ad esempio un’asta rigida, sulla cui estremità sono contemporaneamente imperniati la leva e l’elemento estrattore.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, l’elemento di battuta à ̈ provvisto di un’estensione arcuata, adatta ad impegnare il bordo anulare del cerchio. Nella corrispondente posizione di inserimento, l’elemento estrattore à ̈ distale rispetto a tale estensione arcuata; nella corrispondente posizione di estrazione l’elemento estrattore à ̈ prossimale rispetto all’estensione arcuata dell’elemento di battuta.

Preferibilmente un’estremità dell’elemento estrattore à ̈ sagomata sostanzialmente ad uncino e ha curvatura opposta rispetto alla curvatura dell’estensione arcuata dell’elemento di battuta.

Preferibilmente, almeno uno tra il primo attuatore e il secondo attuatore à ̈ un attuatore lineare di tipo pneumatico o idraulico, vincolato alla struttura di supporto. Ad esempio, gli attuatori possono essere pistoni oleopneumatici che comandano corrispondenti aste di comando traslabili.

L’apparato preferibilmente comprende anche una piattaforma girevole di supporto del cerchio in prossimità della struttura di supporto della testa operativa. La piattaforma può essere mobile rispetto alla struttura di supporto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di esecuzione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati. In tali disegni,

- la figura 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di un apparato per il montaggio e lo smontaggio degli pneumatici secondo la presente invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista in prospettiva di un dettaglio dell’apparato mostrato in figura 1;

- la figura 2 à ̈ una vista schematica e in sezione verticale di un dettaglio dell’apparato mostrato in figura 1;

- la figura 4 à ̈ una vista schematica di un dettaglio dell’apparato mostrato in figura 1.

In figura 1 à ̈ mostrato un apparato 100 secondo la presente invenzione, la cui funzione à ̈ quella di consentire il montaggio e lo smontaggio assistiti di uno pneumatico sul/dal relativo cerchio. L’ambito di applicazione à ̈ chiaramente relativo al settore dei veicoli dotati di pneumatici.

L’apparato 100 comprende una struttura di supporto 101, che nella forma di realizzazione mostrata in figura 1 a sua volta comprende due montanti 102 e 103, una piattaforma girevole 104 di supporto di un cerchio W, eventualmente provvisto del relativo pneumatico T, e almeno una testa operativa 200, vincolata alla struttura di supporto 101 e provvista di almeno un utensile per il montaggio/smontaggio servoassistito del pneumatico T sul cerchio W.

In particolare, l’apparato 100 mostrato in figura 1 comprende due teste operative 200 e 300. La testa operativa 200 à ̈ preposta all’inserimento del tallone T1 dello pneumatico T sull’intradosso del bordo anulare W1 del cerchio W. La testa operativa 300 comprende un disco di stallonamento 301 la cui funzione à ̈ quella di deformare localmente lo pneumatico T per scollarne il tallone T1 dal bordo anulare W1 del cerchio W durante le fasi di smontaggio. Ai fini della presente invenzione, tuttavia, la testa operativa 300 à ̈ opzionale.

La piattaforma girevole 104 comprende uno o più bracci estensibili e orientabili rispetto alla struttura di supporto 101 per adattare la posizione della piattaforma 104 al variare delle dimensioni del cerchio W supportato.

La piattaforma 104 comprende un albero verticale, motorizzato, sul quale si innesta il mozzo del cerchio W. Un elemento di serraggio 105, amovibile, blocca il cerchio W sull’albero motorizzato della piattaforma, rendendo la stessa ruota solidale in rotazione con l’albero.

La testa operativa 200 à ̈ vincolata alla struttura di supporto 101 principalmente per mezzo di un primo attuatore lineare 201, ad esempio un’asta rigida di comando il cui movimento traslatorio à ̈ impartito da un pistone. L’asta dell’attuatore 201 impartisce alla testa operativa 200 un movimento traslatorio verticale, come indicato dalla doppia freccia in figura 1. A sua volta, l’attuatore 201 à ̈ traslabile orizzontalmente rispetto al montante 102, come indicato dalla doppia freccia. I movimenti verticale e orizzontale dell’attuatore 201 consentono di posizionare correttamente la testa operativa 200 rispetto a cerchi W di varie misure. L’attuatore 201 à ̈ preferibilmente comandato dall’operatore per mezzo di manopole, pulsanti o pedali dell’apparato 100 (non mostrati).

L’apparato 100 comprende un secondo attuatore lineare 202, predisposto sostanzialmente affiancato al primo attuatore 201, avente la funzione di comandare lo spostamento di un utensile estrattore della testa operativa 200. Il secondo attuatore 202 comprende un’asta rigida traslabile lungo il relativo asse longitudinale che, come mostrato in figura 1, à ̈ inclinato rispetto all’asse longitudinale dell’asta del primo attuatore lineare 201. Il motivo per cui si à ̈ scelta questa configurazione verrà chiarito nella descrizione che segue, in riferimento alle figure 2-4.

Nell’apparato 100 mostrato in figura 1, il funzionamento del secondo attuatore 202 à ̈ comandato dall’operatore per mezzo di un interruttore a leva 203 e per mezzo di una maniglia 204.

La figura 2 à ̈ una vista in prospettiva della testa operativa 200 parzialmente disassemblata, ovvero dalla quale à ̈ stata rimossa una porzione per maggior chiarezza.

La testa operativa 200 comprende un elemento di battuta 2, posizionabile dall’operatore in prossimità del bordo W1 del cerchio W, o in contatto con esso. L’elemento di battuta 2 à ̈ sagomato per facilitare lo scorrimento del fianco dello pneumatico T sulla sua superficie esterna durante le operazioni di smontaggio dal cerchio W. In particolare, in figura 2 la testa operativa 200 à ̈ mostrata in sezione e pertanto à ̈ visibile solo una parte dell’elemento di battuta 2 e degli altri componenti.

L’elemento di battuta 2 à ̈ fissato all’asta dell’attuatore 201 e trasla in modo solidale con essa.

L’elemento di battuta 2 comprende un’estensione curva 21 adatta ad interagire con il bordo anulare esterno W1 del cerchio W. Preferibilmente un cuscinetto 22, realizzato in un materiale parzialmente cedevole e antigraffio, à ̈ posizionato sulla faccia inferiore dell’estensione curva 21. Quando la testa 200 à ̈ operativa e l’elemento di battuta 2 à ̈ portato in contatto con il bordo W1 del cerchio W, l’estensione curva 21 realizza un accoppiamento di forma temporaneo con il bordo W1 e pertanto facilita il corretto centraggio della testa 200 rispetto al cerchio W.

L’elemento di battuta mostrato nelle figure allegate à ̈ dotato di una camma interna 23, in pratica una scanalatura che si estende per un tratto lungo una traiettoria sostanzialmente circolare.

La testa 200 comprende inoltre un elemento 1 di estrazione e inserimento dello pneumatico T dal/nel cerchio W. L’elemento estrattore 1 ha una forma ad uncino: l’estremità inferiore appuntita 12 si inserisce tra il tallone T1 dello pneumatico T e l’intradosso del bordo W1 del cerchio W, aggancia il tallone T1 e lo solleva all’esterno del piano di giacitura del bordo W1, cioà ̈ esternamente al cerchio W. Questo à ̈ ottenuto muovendo l’utensile estrattore 1 alternativamente nelle direzioni mostrate dalla doppia freccia R.

L’utensile estrattore 1 à ̈ provvisto di un perno 11 dimensionato per impegnare in modo scorrevole la camma 23 dell’elemento di battuta 2, in una configurazione cammainseguitore.

In una forma di realizzazione alternativa, non mostrata, la camma à ̈ ricavata sull’elemento estrattore 1 e l’elemento inseguitore fa parte dell’elemento di battuta 2.

L’accoppiamento camma 23 e perno 11 costituisce il primo vincolo tra l’elemento di battuta e l’elemento estrattore 1. Un secondo vincolo à ̈ fornito dalla leva 3, le cui estremità sono incernierate o imperniate, rispettivamente in 31 e in 32, all’elemento estrattore 1 e all’elemento di battuta 2, come mostrato in figura 2. La leva 3 limita la rotazione istantanea dell’elemento estrattore 1 attorno al perno 11 durante il relativo scorrimento nella camma 23.

Vantaggiosamente, la leva 3 à ̈ incernierata anche all’asta del secondo attuatore 202, ed in particolare condivide la cerniera o il perno 31 con tale asta e con l’elemento estrattore 1.

Il funzionamento dell’apparato 100 verrà ora descritto con riferimento alle figure 3 e 4.

Nelle procedure di smontaggio dello pneumatico T, la testa operativa 200 viene portata dall’operatore nella relativa posizione di lavoro, con l’estensione arcuata 21 in battuta contro il bordo W1 del cerchio W, come peraltro mostrato in figura 1. In questa posizione, il bordo W1 del cerchio agisce da fine corsa verticale per l’elemento di battuta 2. L’elemento estrattore 1 si trova nella corrispondente posizione iniziale, ovvero nella posizione di estrazione descritta sopra; la porzione 12 sagomata ad uncino à ̈ sostanzialmente in contatto con la superficie esterna dell’estensione 21 dell’elemento di battuta, che ha una curvatura opposta rispetto ad esso.

L’attivazione dell’attuatore 202 da parte dell’operatore determina la traslazione della relativa asta di comando verso il basso. L’asta, che impegna direttamente la cerniera 31, spinge sull’elemento di estrazione 1, il quale si muove rispetto all’elemento di battuta 2, che in questa fase à ̈ stazionario sul cerchio W. In questo modo l’elemento estrattore si porta nella relativa posizione di inserimento, che corrisponde ad inserire l’estremità a uncino 12 tra lo pneumatico e il bordo W1 del cerchio.

Con i numeri di riferimento 1’, 11’, 12’ e 31’ sono state indicate le posizioni assunte rispettivamente dall’elemento estrattore 1, dal suo perno 11, dall’estremità a uncino 12 e dalla cerniera 31 in seguito alla traslazione verso il basso dell’asta di comando dell’attuatore 202. La traiettoria seguita dall’elemento estrattore 1 nel suo movimento verso la posizione di inserimento à ̈ determinata dal profilo della camma 23 e riproduce quanto più possibile il movimento che impartirebbe l’operatore ad una leva manuale di estrazione del tallone dello pneumatico.

In altri termini, la figura 3 mostra l’elemento estrattore 1 in due posizioni (le linee si sovrappongono), la posizione di inserimento e la posizione di estrazione.

Dalla posizione di inserimento 12’ l’elemento estrattore 1 viene riportato nella posizione iniziale di estrazione dall’asta dell’attuatore 202 che viene ritratta verso l’alto. In questo modo l’estremità a uncino 12 solleva localmente il tallone T1 dello pneumatico e lo trascina sopra il bordo anulare W1 del cerchio , ovvero esternamente al piano di giacitura del bordo W1.

Una volta che l’elemento estrattore 1 si trova nella posizione di estrazione e una parte dello pneumatico T à ̈ stata estratta dal cerchio W, la piattaforma 104 viene azionata in rotazione. L’elemento estrattore 1 e l’elemento di battuta si innestano sotto il tallone T1 in movimento e cooperano per estrarre l’intero fianco dello pneumatico dal cerchio W.

Le operazione descritte sopra sono ripetute anche per il secondo fianco dello pneumatico T per ottenere la separazione definitiva dal cerchio W, che resta libero per il montaggio di un nuovo pneumatico.

Il montaggio di un nuovo pneumatico à ̈ effettuato ugualmente con l’apparato 100. L’elemento estrattore funziona anche per inserire il tallone di un pneumatico nuovo in corrispondenza dell’intradosso del bordo W1 del cerchio. In questa circostanza l’estremità 12 dell’elemento 1 agisce come porzione di spinta che deforma localmente il pneumatico nuovo e determina il suo inserimento nella cava del cerchio W.

La figura 4 à ̈ una vista laterale schematica della testa operativa 200 (la leva 3 à ̈ stata omessa per maggior chiarezza). Sono rappresentate le posizioni di inserimento e di estrazione dell’elemento estrattore 1 e le molteplici posizioni intermedie assunte durante il relativo azionamento.

Vantaggiosamente l’accoppiamento a camma e inseguitore previsto tra l’elemento di battuta 2 e l’elemento estrattore 1 consente di ottenere un funzionamento efficace dell’apparato 1 in tutte le condizioni di utilizzo, un’usura minima delle parti a contatto e una manutenzione ridotta della testa operativa 200. Inoltre la struttura della testa operativa 100 risulta compatta e al tempo stesso robusta.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (100) per il montaggio e lo smontaggio di uno pneumatico (T) sul/dal relativo cerchio (W), comprendente: a) una testa operativa (200), b) una corrispondente struttura di supporto (101), e c) un primo attuatore (201) per movimentare la testa operativa (200) rispetto alla struttura di supporto (101), in cui la testa operativa (200) a sua volta comprende d) un elemento di battuta (2), posizionabile in prossimità del bordo esterno (W1) di un cerchio (T), o a contatto con esso, e e) almeno un elemento estrattore (1) movibile rispetto all’elemento di battuta (2) tra una posizione iniziale, di inserimento tra il tallone (T1) di uno pneumatico (T) e l’intradosso del bordo anulare (W1) del cerchio (W), e una posizione finale, di estrazione del tallone (T1) all’esterno del piano di giacitura del bordo anulare (W1) del cerchio (W), e f) in cui l’elemento estrattore (1) à ̈ incernierato ad una leva (3), a sua volta incernierata all’elemento di battuta (2), ed à ̈ ulteriormente vincolato all’elemento di battuta (2) per mezzo di un accoppiamento a camma (23) e inseguitore (11), e g) comprendente inoltre un secondo attuatore (202) che comanda il movimento dell’elemento estrattore (1), detto secondo attuatore (202) essendo vincolato a detta leva (3) e all’elemento estrattore (1) in corrispondenza della relativa cerniera (31).
2. 2. Apparato (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto elemento di battuta (2) à ̈ provvisto di una guida (23), che si configura come una camma interna o esterna, e detto elemento di estrazione à ̈ provvisto di un cursore (11), che si configura come inseguitore della camma (23), o viceversa, l’elemento estrattore (1) à ̈ provvisto di una guida, che si configura come una camma interna o esterna, e l’elemento di battuta (2) à ̈ provvisto di un cursore, che si configura come inseguitore della camma.
3. 3. Apparato (100) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui detto inseguitore (11) Ã ̈ una porzione di detto elemento estrattore (1), o di detto elemento di battuta (2), distinto dalle due cerniere (31, 32) di detta leva (3).
4. 4. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-3, in cui detta camma (23) si estende sostanzialmente secondo un arco di circonferenza e detta leva (3) si estende lungo una direzione ortogonale, o circa ortogonale, rispetto alla camma (23).
5. 5. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-4, in cui detto secondo attuatore (202) à ̈ un attuatore lineare dotato di una porzione estensibile e retrattile sulla cui estremità sono imperniati detta leva (3) e detto elemento estrattore (1).
6. 6. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-5, in cui detto elemento di battuta (2) à ̈ provvisto di un’estensione arcuata (21), adatta ad impegnare il bordo anulare (W1) del cerchio (W), e in cui nella corrispondente posizione di inserimento l’elemento estrattore (1) à ̈ distale rispetto a detta estensione arcuata (21) e nella corrispondente posizione di estrazione l’elemento estrattore (1) à ̈ prossimale rispetto a detta estensione arcuata (21).
7. 7. Apparato (100) secondo la rivendicazione 6, in cui un’estremità (12) di detto elemento estrattore (1) à ̈ sagomata sostanzialmente ad uncino e ha curvatura opposta rispetto all’estensione arcuata (21) dell’elemento di battuta (2).
8. 8. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-7, in cui almeno uno tra detto primo attuatore (201) e detto secondo attuatore (202) Ã ̈ un attuatore lineare di tipo pneumatico o idraulico, vincolato alla struttura di supporto (101).
9. 9. Apparato (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-8, comprendente inoltre una piattaforma girevole (104) di supporto del cerchio (W) in prossimità della struttura di supporto (101).