CN101439649A - 用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械 - Google Patents

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Abstract

一种用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械，包括轴承结构，绕着基本上垂直的旋转轴支撑夹紧和旋转装置；至少一个工具，由轴承结构支撑并适于将轮胎安装到轮缘上或拆卸下；及升降装置，设置有至少一第一框架，为车轮限定基本上水平的支撑表面，与轴承结构关联并在下降位置和提升位置之间移动，其中升降装置包括至少一第二框架，具有用于车轮的保持部并与轴承结构关联且沿着轴承结构旋转；及移动装置，用于第一结构和第二结构之间的第一框架和第二框架，在第一结构中第一框架处于下降位置，且第二框架的保持部基本低于第一框架并与其基本呈直角，在第二结构中第一框架处于提升位置，且第二框架的保持部基本与第一框架限定的支撑表面共面并重叠。

Description

用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械
技术领域
本发明涉及一种用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械，更具体地，涉及一种装配有自动化车轮升降装置的机械。
背景技术
众所周知，车辆用车轮包括沿周界安装有环形凸缘的金属轮缘，这些环形凸缘适于容纳弹性轮胎的被称为“卷边”的端部，将其作为粘附阻止部(adherentstop)。
为了执行维护、修理或替换工作，当前已知所使用的是用于自/向相关轮缘拆卸/安装轮胎的所谓的“轮胎改变(tyre changing)”机械。
这种轮胎改变机械一般包括适于支撑夹紧和旋转装置的框架以及用于安装和拆卸轮胎的一个或多个工具，该夹紧和旋转装置用于夹紧和旋转必须将轮胎安装到的或从其拆卸轮胎的那个车轮的轮缘。
众所周知，为了便于操作人员在轮胎拆卸/安装操作期间接触到车轮，用于夹紧和旋转轮缘的夹紧和旋转装置被安置在距地面一定高度处。
此外，车轮一般绕着基本上垂直的轴固定到夹紧和旋转装置。
这就必需要求一个准备操作，以将车轮升离地面以安置到夹紧和旋转装置上，并且在拆卸/安装操作之后还要将车轮重新安置到地面上。
这种升降操作可能需要倾翻车轮以将其水平放置并对准夹紧和旋转装置上的垂直旋转轴，而且之后再次倾翻以重新安置到地面上。
一般提升地面上的车轮和将车轮安置到地面上的操作由操作人员手动实现，因此，操作人员承受着过度的身体疲劳，并且一天之内这样的操作实际上可能不得不重复很多次。
为了防止这样的问题，已知的办法是将轮胎改变机械安装有升降设备，其以自动化方式把车轮倾翻并提升到夹紧和旋转装置的高度(并且，以相同方式，将车轮重新安置到地面上)。
这样的升降设备一般包括第一水平框架，其绕着夹紧和旋转装置延伸，并且依靠第一制动器的运转沿着垂直方向运动，第一水平框架旨在将车轮保持在其上。
安装有突出弹簧的第二框架铰接至第一框架的一侧，并且可以依靠第二制动器的运转而在第一下降位置和第二提升位置之间旋转，在第一下降位置时，第二框架基本上垂直于被水平布置成接近地面的弹簧，在第二提升位置时，第二框架水平于第一框架并与第一框架共面。
当使用该升降设备时，操作人员将车轮垂直地安置在处于下降位置的第二框架上。
接着，依靠第一制动器的运转使第一框架和铰接至第一框架的第二框架升高，在这之后，第二框架依靠第二制动器的运转移动到提升位置，在该提升位置，车轮是水平的(具有垂直旋转轴)并且第一框架被安置在夹紧和旋转装置上方。
然后，操作人员将车轮从第一框架拉到第二框架上，并且将车轮的旋转轴对准下面的夹紧和旋转装置的旋转轴，第二框架可以安装有空转辊。
接着，第一框架依靠第一制动器下降，将车轮轮缘固定到夹紧和旋转装置。
在轮胎拆卸/安装操作之后，轮缘从夹紧和旋转装置中释放，第一和第二框架以如上所述的相同方式联合运作将车轮重新安置到地面上。
然而，这些已知的机械存在一些问题。
为了将车轮安置到夹紧和旋转装置上以对准和固定，已知的升降设备实际上迫使操作人员手动地将车轮从第二框架拉到第一框架。操作人员还必须以相同的方式手动地将车轮从第一框架拉到第二框架以使车轮重新安置到地面上。
因此，这还要求操作人员付出体力劳动，也构成了时间上的浪费，很大地增加了整个车轮靠近/离开夹紧和旋转装置的移动时间。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械，其保证了更快速的和更少麻烦的车轮移动操作。
本发明的又一目的在于提供一种用于安装和拆卸车轮轮胎的机械，其使用在结构上和功能上更加简单的方案处理车轮。
本发明的再一目的在于提供一种用于安装和拆卸轮胎的机械，其通过易于使用、高效和有成本收益的合理方案，克服了现有技术的上述缺点。
以上目的均由一种用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械实现，其包括：轴承结构，其绕着基本上垂直的旋转轴支撑车辆用车轮轮缘的夹紧和旋转装置；至少一个工具，其由所述轴承结构所支撑并且适于将轮胎安装到所述轮缘上或者从所述轮缘拆卸下；以及升降装置，其适于将所述车轮安置到所述夹紧和旋转装置上以及从所述夹紧和旋转装置拆卸所述车轮，所述升降装置设置有至少一第一框架，所述第一框架为所述车轮限定基本上水平的支撑表面，所述第一框架与所述轴承结构关联并在下降位置和提升位置之间移动，其中在所述下降位置时，所述第一框架至少部分地围绕所述夹紧和旋转装置，在所述提升位置时，所述第一框架基本上高于所述夹紧和旋转装置，其中所述升降装置包括：至少一第二框架，其具有用于所述车轮的保持部并与所述轴承结构关联且沿着所述轴承结构旋转；以及移动装置，其用于第一结构和第二结构之间的所述第一框架和第二框架，其中在第一结构中，所述第一框架处于下降位置，并且所述第二框架的保持部基本上低于所述第一框架并与所述第一框架基本上呈直角，在第二结构中，所述第一框架处于提升位置，并且所述第二框架的保持部基本上与所述第一框架所限定的支撑表面共面并重叠。
附图说明
通过对用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械的优选的但不是排他的实施方式的描述，本发明的其他特征和优点将更加清楚，实施方式仅仅作为实例而图示，因此本发明并不受限于附图，其中：
图1是根据本发明的机械的示意性的轴侧视图；
图2-7是根据本发明的机械的升降装置的侧视图，其示意性地示出了与车轮的升降及其在该机械的夹紧和旋转装置上的安置有关的机械操作的不同状态。
具体实施方式
具体地参照这些图，参考标号1用于总体指代用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械，该机械属于这种类型：一般用于在汽车修理或类似的工场里执行车轮轮胎的维护、修理或替换。
机械1包括轴承结构2，轴承结构2基本上垂直地延伸并且具有车辆用车轮B的轮缘A的夹紧和旋转装置4的支撑底座3以及用于将轮胎C安装到/拆卸下轮缘A的至少一个工具6的支撑立柱5。
具体地，夹紧和旋转装置4属于一般用于已知类型的机械中的类型，并且适于绕着垂直旋转轴D安装和旋转车轮B。
机械1包括自动化升降装置，其用于将车轮B提升离地面并将车轮B安置在夹紧和旋转装置4上，而且适于将车轮B从夹紧和旋转装置4中移出以使车轮B重新安置在地面上。
这些升降装置包括由参考标号7总体表示的至少一第一框架，其适于限定车轮B的水平支撑表面并与轴承结构2关联，更具体地与底座3关联，并且该第一框架沿着垂直方向在下降位置和提升位置之间移动，在下降位置时第一框架围绕夹紧和旋转装置4，在提升位置时第一框架位于夹紧和旋转装置4上方。
具体地，第一框架7包括至少一矩形框7a，其限定车轮B的上述支撑表面并划界出一个中心开口，在下降位置时，夹紧和旋转装置4从该中心开口中垂直地延伸出。
有利地，第一框架7具有辅助装置，例如四个空转辊7b，其在框7a的多条边上以及靠近框7a的各个边缘上水平地延伸并彼此平行，而且其适于在旋转轴D上的对准操作期间辅助车轮B移动。然而，不应该排除可以构造替代方案，例如，使用不同数量或不同布置方式的辊，或者此外，使用其他的滑动设备。
升降装置7还包括至少一第二框架8，其与轴承结构2关联并在轴承结构2上旋转，而且适于将车轮B提升离地面，使车轮B从基本上垂直的位置移动到水平位置。第二框架8还用于在轮胎C的拆卸/安装操作之后将车轮B重新安置到地面上。
第二框架8具有铰接至轴承结构2的第一部件8a，其位于底座3的大致横向部分上并处于夹紧和旋转装置4之下。第二框架8的第二部件8b相对于第一部件8a基本上呈直角延伸并且限定出容纳车轮B的保持部9。
第二框架8的自由端沿着至少一第三部件8c延伸，第三部件8c相对于第二部件8b基本上呈直角延伸，并且在升降操作期间或者在重新安置到地面上时支撑住车轮B。
具体地，第二框架8包括一对侧臂10，它们彼此平行并且间隔开，在一端通过其各自的铰接点11铰接到底座3，侧臂10延伸以限定所述第一、第二和第三部件8a、8b和8c，并且在自由端通过***桥状物12而连接到一起。
机械1包括用于在图2和7示意性示出的第一结构和图4和5示意性示出的第二结构之间移动第一框架7和第二框架8的移动装置13。
在第一结构中，第一框架7处于下降位置，第二框架8的保持部9布置成相对于第一框架7基本上呈直角并且低于框架7。
具体地，在第一结构中，第二框架8的第一部件8a被布置成基本上水平，并且部分围绕夹紧和旋转装置4，第二部件8b基本上沿着底座3的侧部垂直地向下延伸，而第三部件8c基本上水平地延伸到接近于地面。
有利地，在第二结构中，第一框架7处于提升位置，并且第二框架8的保持部9基本上与第一框架7所限定的支撑表面共面和重叠。
具体地，在第二结构中，第二框架8的第一部件8a基本上垂直地向上延伸，第二部件8b水平地布置在夹紧和旋转装置上方，并沿着第一框架7的框7a的两边向外延伸。
有利地，移动装置13由使第一框架7和第二框架8都移动的单个制动器设备组成。当然制动器设备也可以为多个。
制动器设备13具有与轴承结构2的底座3一体式关联的固定部分13a和与第一框架7和第二框架8关联的移动部分13b。
具体地，制动器设备13由水压、电动机械或气压缸类型的线性制动器组成；固定部分13a由线性制动器13的主体组成并且固定至底座3，而移动部分13b由线性制动器13的柄部组成并且垂直地向上延伸。
具体但不排他地参照所述图中所示的具体实施方式，线性制动器13的移动部分13b具有一个小框14，第一框架7的框7a的一边与该小框14一体式关联，所述移动部分13b适于垂直地转变第一框架7在下降位置和提升位置之间的运动。
小框14还具有第二框架8的至少一推动元件15，其使得在第一框架7运动的同时第二框架在所述第一和第二结构之间运动。
具体地，该推动元件15由被小框14水平支撑的至少一杆组成，其突出端装配到第二框架8的至少一部件并沿着该至少一部件滑动。
第二框架8包括用于引导杆15滑动的引导装置16，该引导装置16由至少一对开口的直槽组成，所述直槽被限定成沿着第二部件8b布置并位于各自的侧臂10上，杆15的各个突出端啮合在至少一直槽中并在该至少一直槽中滑动。
具体地，为了保证正确地安置成第一结构和第二结构，多个槽16沿着相对于保持部9所限定的表面适当倾斜的方向彼此平行地延伸。
然而，也不排除槽16的替代构造，其允许在将车轮B提升离或重新安置到地面期间第二框架8的旋转速度的预定变化。
在使用机械1时，第一框架7和第二框架8初始被安置成第一结构。
操作人员将待执行轮胎C的维护、修理或替换操作的车轮B安置到第二框架8上，车轮B基本上垂直布置并保持在第二部件8b和第三部件8c(图2)上。
接着，第一和第二框架依靠线性制动器13的运转(图3)而升起以实现第二结构，在第二结构中，车轮水平地布置在夹紧和旋转装置4上方，并且第一框架7和第二框架8基本上共面并重叠(图4)。
当从第一结构移动到第二结构时，与线性制动器13的柄部13b关联的小框14提升，第一框架7从下降位置移动到提升位置并依靠装配在槽16中并在槽16中滑动的杆15的端部将第二框架8旋转着向上推起。
操作人员接着将车轮B的旋转轴与夹紧和旋转装置4的旋转轴D对准，在此期间，车轮B在第一框架7的辊7b上移动(图5)。
应该注意，在对准操作期间，车轮B的移动是最小化的，因为第一框架7和第二框架8的特定布置和构造，车轮B的旋转轴无论如何都靠近旋转轴D。
然后，第一框架7和第二框架8借助于线性制动器13回到第一结构，具体地，第一框架7从提升位置到下降位置的移动把车轮B(具体地是轮缘A)带到夹紧和旋转装置4上(图6和7)。
操作人员接着将车轮B固定到夹紧和旋转装置4并继续之后对轮胎C的安装/拆卸操作。
从车轮在上述夹紧和旋转装置4上的升降和安置状态容易得出，在轮胎C的安装/拆卸操作之后，第一框架7和第二框架8的联合运作以及首先处于第二结构接着又处于第一结构的这些安置使得车轮B能够被重新安置在地面上。
通过实践已经看到本发明如何达成了计划的目的，并且特别强调的事实是所述的机械保证车轮进行更快速的和更少让人劳累的运动。
更具体地，尤其是在升降期间第二结构中的第一框架和第二框架之间的大致重叠使得车轮的旋转轴靠近于夹紧和旋转装置的旋转轴，避开了对于操作人员而言消耗时间和精力的车轮的手动移动。
有利地，在使用第二框架升降车轮之后，当被处理的车轮的尺寸增加时，车轮的旋转轴与夹紧和旋转装置的旋转轴之间的距离减少。因此，这就导致对于较大尺寸的车轮而言在对准状态期间车轮有较小的运动。
以相同方式，所述的本发明产生了对于将车轮重新安置到地面上而言更快速和更少麻烦的操作。
此外，使第一框架和第二框架都运动的单个线性制动器的出现实现了使用结构上和功能上更简单的方案来移动车轮。
由此设计的本发明容许有很多改型和变化，所有的改型和变化均落在本发明的发明原理的范围内。
此外，所有的细节可以由技术上等效的其他细节所替代。
实践上，所使用的材料以及伴随的形状和尺寸可以是根据要求的任何一种，只要其落入所附权利要求的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种用于安装和拆卸车辆用车轮轮胎的机械，包括：
轴承结构，其绕着基本上垂直的旋转轴支撑车辆用车轮轮缘的夹紧和旋转装置；
至少一个工具，其由所述轴承结构所支撑并且适于将轮胎安装到所述轮缘上或者从所述轮缘拆卸下；以及
升降装置，其适于将所述车轮安置到所述夹紧和旋转装置上以及从所述夹紧和旋转装置拆卸所述车轮，所述升降装置设置有至少一第一框架，所述第一框架为所述车轮限定基本上水平的支撑表面，所述第一框架与所述轴承结构关联并在下降位置和提升位置之间移动，其中在所述下降位置时，所述第一框架至少部分地围绕所述夹紧和旋转装置，在所述提升位置时，所述第一框架基本上高于所述夹紧和旋转装置，其特征在于，
所述升降装置包括：至少一第二框架，其具有用于所述车轮的保持部并与所述轴承结构关联且沿着所述轴承结构旋转；以及移动装置，其用于第一结构和第二结构之间的所述第一框架和第二框架，其中在第一结构中，所述第一框架处于下降位置，并且所述第二框架的保持部基本上低于所述第一框架并与所述第一框架基本上呈直角，在第二结构中，所述第一框架处于提升位置，并且所述第二框架的保持部基本上与所述第一框架所限定的支撑表面共面并重叠。
2.如权利要求1所述的机械，其特征在于，所述移动装置包括至少一制动器设备，该制动器设备具有与所述轴承结构一体式关联的固定部分和与所述第一框架和所述第二框架关联的移动部分。
3.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述制动器设备的移动部分与所述第一框架一体式关联，并适于转变所述第一框架在所述下降位置和所述提升位置之间沿着基本上垂直的方向上的运动。
4.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述制动器设备的移动部分包括所述第二框架的至少一推动元件。
5.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述推动元件沿着所述第二框架的至少一部件进行相关联的滑动。
6.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第二框架包括用于引导所述推动元件的引导装置。
7.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述引导装置包括至少一个槽，所述推动元件的至少一个对应的部分啮合在所述槽中并在其中滑动。
8.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述槽沿着相对于所述第二框架的保持部所限定的表面基本上倾斜的方向延伸。
9.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述槽属于开口槽的类型。
10.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述推动元件包括至少一基本上水平的杆。
11.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述引导装置至少包括一对所述槽，它们彼此间隔开，所述杆的各个部分装配在这些槽中并在其中滑动。
12.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述制动器设备属于线性制动器的类型。
13.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述移动装置包括仅一个制动器设备。
14.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第二框架包括第一部件和第二部件，所述第一部件铰接至所述轴承结构，所述第二部件与所述第一部件基本上呈直角延伸并且限定出所述保持部。
15.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第二框架的自由端具有用于支撑所述车轮的至少一第三部件，其相对于所述第二部件基本上呈直角延伸。
16.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第二框架的第一部件铰接至所述支撑结构的大致横向部分并处于所述夹紧和旋转装置下方。
17.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，在所述第一结构中，所述第二框架的第一部件基本上水平地布置并且至少部分地围绕所述夹紧和旋转装置，所述第二框架的第二部件基本上垂直地向下延伸至接近所述支撑结构的侧部。
18.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，在所述第二结构中，所述第二框架的第一部件基本上垂直地向上延伸，并且所述第二框架的第二部件基本上水平地布置在所述夹紧和旋转装置上方。
19.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述引导装置被限定成沿着所述第二框架的第二部件布置。
20.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第一框架包括至少一基本上矩形的框。
21.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述第一框架包括辅助装置，其用于辅助所述车轮在所述支撑表面上的移动。
22.如前述任一权利要求中的机械，其特征在于，所述用于辅助移动的辅助装置属于辊类型或者相似的和/或其他的滑动设备。
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