CN112848819A - 用于在轮辋上安装和移除轮胎的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于在轮辋上安装和移除轮胎的装置，该装置包括钳形件，该钳形件相对于主框架在工具主体中枢转并且能夹持轮胎胎圈；该钳形件与工具主体一起执行预定的旋转，在旋转结束时，通过在不与轮辋接触的情况下越过轮辋边缘运动而远离轮辋边缘移动；钳形件在移除操作中释放轮辋外缘上的胎圈、或者在安装操作中释放轮辋内座中的胎圈。

Description

用于在轮辋上安装和移除轮胎的装置

技术领域

本发明涉及一种用于在轮辋上安装和移除轮胎的装置。

背景技术

用于将轮胎从轮辋移除和安装到轮辋上的操作需要操作者给予极大的关注力，因为难以评估施加到轮胎以完成操作的气力；这会导致对轮胎与轮辋的密封区域、胎圈以及轮辋自身造成损坏的风险。

迄今为止，在轮胎移除机器中使用的自动安装/移除***是已经用通常的钩、爪或工具代替手动地使用高达2000倍杠杆的***。一旦***，借助于圆筒在轮辋边缘与轮胎胎圈之间的力，此类工具抽出胎圈，当用于***的圆筒的运动反向时，将胎圈移动超出轮辋边缘。

因此，在大多数情况下，较强的力被施加到轮胎的胎圈，因为钩/爪插设在轮辋与轮胎之间且在从轮辋边缘的下方过渡到上方期间迫使钩/爪抽出(移除)或***(安装)到座部中，反之亦然。

另外，钩/爪可能摩擦轮辋而在该轮辋上产生痕迹和/或压缩，并且这尤其发生在支承车轮的工作台旋转期间，当用于移除或安装轮胎的操作开始或结束时，并且由此在最大应力的时刻。

被称为“无杠杆”的所有这些***在实践中通过在轮辋边缘上施加力、即通过拉动胎圈来抽出胎圈而操作。

有时，这些装置被认为不是轮辋接触装置，但实际上所述装置仍然接触轮辋，这是因为在支承钩/工具的铰转***上引起的挠曲，这是由于待抽出的胎圈的刚性而需要相当大的力来执行抽出操作的缘故。

实际上，所有已知的***实际上模拟过去使用的传统手动杆的动作。

还存在无杠杆***，该***不被约束且在轮辋边缘上引导胎圈而不使该胎圈遵循预定路径以在轮辋边缘上移动，从而试图限制由于胎圈引起的力。

所有这些***都具有在整个轮辋越过路径期间不保持、即接合胎圈的特性。

当处于最大应力时、即在经过轮辋边缘期间，胎圈经常从工具上滑落。

这种可能性导致时间的浪费，因为操作必须重新开始，有时需要另外的工具以便防止故障反复。

已经存在各种无杠杆***的示例，利用这些***试图解决工具与轮辋边缘的损坏接触的问题以及在抽出/安装过程中施加到胎圈上的作用力的问题，例如US7497761、US2018/0104997、US2016/0001618、US2014/0223741、US2016/0023524、US20150144273、US2012/0291959、US2016/0129739、US2009/0266494。

US1439381A公开了一种用于协助从车轮上移除轮胎的工具。

US2009338A公开了一种轮胎工具，其中，充气轮胎的闸瓦(shoe)可以被夹紧，以便将闸瓦的开口侧合在一起，从而允许容易地从轮辋上移除闸瓦以及将闸瓦放置在轮辋上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于将轮胎安装在轮辋上和从轮辋移除轮胎的装置，该装置克服了所引用的现有技术的缺点。在该目标范围内，本发明的目的在于提供一种允许将轮胎安装在轮辋上和从轮辋移除轮胎的装置，从而避免轮辋的任何损坏。

本发明进一步的目的在于提供一种装置，该装置能够通过使轮胎的胎圈绕其自身旋转而使其从轮辋边缘的下方移动到轮辋边缘的上方，反之亦然，并且同时或不同时使其在轮辋上前进和从轮辋缩回。

本发明进一步的目的在于提供一种装置，该装置允许在轮胎的移除/安装步骤期间减小作用在胎圈上的力、即张力。

本发明进一步的目的在于提供一种装置，该装置在移除/安装期间避免胎圈在轮辋边缘的下方滑动，反之亦然，因此当这种风险最大时，允许在运动的初始步骤中引导/保持胎圈。

本发明进一步的目的在于提供一种装置，除了在相对于轮辋边缘正确定位的初始步骤中，该装置在轮胎的移除/安装期间不需要操作者的干预。

本发明进一步的目的在于提供一种制造经济并且使用起来没有相当大的困难的装置。

本发明进一步的目的在于提供一种可应用于自动机械的装置。

本发明进一步的目的在于提供一种装置，该装置由于其特定的结构特征而能够在使用中最大程度地确保可靠性和安全性。

该目标以及这些和其它目的将在下文中变得更加明显，其通过一种用于将轮胎安装在轮辋上和从轮辋移除轮胎的装置来实现，该装置包括钳形件，该钳形件在工具主体中枢转且构造成夹持轮胎胎圈；所述装置的特征是所述钳形件与所述工具主体一起旋转，在所述旋转结束时，通过在不与所述轮辋接触的情况下越过所述边缘运动而远离所述轮辋边缘移动，所述钳形件在移除操作中释放所述轮辋的外缘上的所述胎圈、或者在安装操作中释放所述轮辋的内座中的所述胎圈。

附图说明

通过以非限制性示例的方式在附图中示出的本发明的较佳而非排他性实施方式的描述中，其它特征和优点将变得更加明显，附图中：

图1是设有根据本发明的装置的轮胎移除机的通用立体图；

图2是装置的侧视图；

图3是与先前的一个类似的、示出了钳形件处于不同位置处的装置的侧视图；

图4至图9依次示出了移除轮胎的步骤；

图10是示意性地示出了布置成开始从轮辋上移除轮胎的装置的局部剖视图；

图11是与先前的一个类似的、示出了处于操作步骤中的装置的视图；

图12是根据本发明的另一方面的装置的一部分的示意图；

图13是先前图中的装置的保持元件的位置处于分离位置的视图；

图14是先前图中的装置的保持元件的位置处于接合位置的视图。

具体实施方式

参考所引用的附图，通常由附图标记1表示的根据本发明的装置应用于轮胎移除的机器100，该机器100包括脚部101，在该脚部101上安装绕其自身轴线旋转的工作台或主轴102，并且在工作台或主轴上，待处理的轮辋200或车轮(轮辋+轮胎)借助于适当的锁定***紧固。

车轮或轮辋的旋转轴线通常是竖直的，如在本文所示的构造示例中那样。

机器100设有臂103，该臂103安装在导轨上且能相对于主轴102在径向方向上(通常是水平方向)移动。

借助于适当的致动(气动的、机械的、液压的等)，臂/支承件可以在平行于主轴102的轴线的方向上移动。

根据本发明的装置1安装在机器100的臂103上。

装置1具有钳形件2，该钳形件2在工具主体3中枢转并且能夹紧轮胎300的胎圈301。钳形件2与工具主体3一起相对于主框架19进行预定的旋转，并通过在不与轮辋接触的情况下执行越过边缘201的运动而远离边缘200的边缘201移动。在旋转结束时，在移除操作中，钳形件2释放在轮辋的外缘201上的胎圈301、或者在安装操作中，释放在轮辋的座部202中的胎圈。

钳形件2具有至少两个铰接杆，两个铰接杆中的第一杆4具有工具的功能。

钳形件2打开，并且借助于致动机构和轮胎300的侧面302的联合作用，使第一杆4夹紧胎圈301以开始移除/安装操作。

随后，在从轮辋移除轮胎的操作中，致动机构使钳形件2从轮辋200缩回并且使其相对于其支点旋转，从而使胎圈301从轮辋边缘201的下方移动到上方，直到到达在释放致动时胎圈301由钳形件2搁置在轮辋边缘上的位置以便完成操作为止，反之亦然。

图4至图9依次示出了借助于根据本发明的装置将轮胎300从轮辋200上移除的步骤，该装置示意性地示出为由两个基本元件构成、即第一杆4和第三杆6。

为了描述的目的，两个杆4、6被示出为在共同的支点中彼此铰接，以便形成实际的夹钳。以这种方式，钳形件2可以夹持胎圈301并借助于元件4、6向该胎圈301施加适当的夹紧力。

元件4、6的形状被设计成构成用于胎圈的移除/安装工具。

根据图4至图9的示意图，钳形件的操作可以描述如下。

在钳形件2相对于轮辋200径向地定位之后，钳形件与轮胎300的胎圈301接触(图4)。

借助于元件4、6的相对运动，钳形件2打开以便将胎圈301夹紧在其内部(图5)。

在胎圈301已经借助于元件4接合之后，钳形件闭合，使元件6朝向元件4移动；同时，钳形件借助于元件4(图6)使胎圈301远离轮辋200沿径向方向朝向车轮的外侧移动。

钳形件2相对于外支点的旋转使胎圈301从轮辋边缘201的下方移动到上方(Y1)，使其也在径向方向X1上前进(图7和图8)，并且实际上使其远离轮辋边缘移动(Y1＞Y0)。

钳形件在X2、Y2方向上的进一步前进将胎圈定位在适于将轮胎从轮辋移除的位置；然后借助于轮辋-轮胎组件的旋转来完成移除操作(图9)。

通过反向地遵循该顺序，并且反向地移动，钳形件用于将轮胎安装在轮辋上。

图10和图11示意性地示出了根据本发明的装置的一个优选实施方式。

参照图10和图11，装置1包括构成工具的第一杆4、用作连杆的第二杆5、以及构成借助于连杆5枢转到工具4的臂的第三杆6。

工具4具有钩形端部，该钩形端部具有内部部件41和外部部件42，并且成形为利用其内部部件41来保持胎圈301，然后利用其外部部件42引导该胎圈进行移除/安装。

外部部件42由塑料或其它类似材料制成的元件保护，以避免在发生与轮辋200接触时刮擦该轮辋200。

在相对侧上，由第一螺旋弹簧构成的第一弹性元件7作用于工具4，该第一弹性元件7在支点9中铰接到连杆5，并且借助于保持元件8保持在固定的闭合位置。

在另一端处，弹簧7联接到连杆5的延伸部51。

连杆5在中心线处铰接到工具4，并且具有铰接到支承件10或工具主体3的端部52以及能在第一致动器(例如气缸13)的柄部12中设置的槽11内移动的另一端53。

臂6借助于枢轴14铰接到支承件10，并且可以绕其自身的轴线旋转，该轴线可以与将连杆5联接到支承件10的枢轴的轴线重合或不重合。

臂6在相对于枢轴14的相对侧上具有辊15。

由第二螺旋弹簧构成的第二弹性元件16作用于连杆5与臂6之间，并且借助于保持元件17将后者保持在固定位置。

支承件10铰接到辅助框架18，该辅助框架18可以在隶属于主框架19的导轨上滑动。

第一致动器13铰接到辅助框架18。

第二致动器20固定到主框架19，并沿与轮辋200或车轮300的轴线203平行的方向移动辅助框架18。

如上所述的装置的操作如下。

在移除程序的第一步骤中，钳形件2手动地或通过自动***径向地布置在轮辋201的边缘附近，然后第二致动器20移动钳形件2穿过，使该钳形件2的端部沿着与轮辋200的轴线203大致平行的方向移动，并且臂6与轮胎300的侧面302接触。

借助于与辊15的接触由第二致动器20和臂6施加在工具4上的联合作用，使工具4延伸并接合轮胎300的胎圈301，如图11示意性地示出。

在移除程序的第二步骤中，第一致动器13作用于连杆5，以缩回并旋转工具4，该工具4将胎圈301与臂6保持在一起；随后或同时，第一致动器13致动支承件10绕铰链与辅助框架18旋转，直到其与铰接到辅助框架18的钩22中设置的座部中的保持元件21接合为止。

图12至图14示出了该装置的另一个实施方式，其中存在第三致动器，例如气缸23，该第三致动器将支承件10连接至辅助框架18。在这种情况下，第三致动器23致动支承件10绕铰接件与辅助框架18旋转，直到其与铰接到辅助框架18的钩22中设置的座部中的保持元件21接合为止。

在该步骤结束时，胎圈301从轮辋200的边缘201下方到上方从轮辋边缘经过。

在第三步骤中，工具4借助于释放第一致动器13的部件上的连杆5以及连杆5沿与轮辋200的轴线203横向的方向同时或非同时的移动，在轮辋200的边缘201上布置胎圈301。

最后，在第四步骤中，通过绕其自身轴线203转动轮辋200并使用工具4为导向使其完全地退出，完成胎圈301的移除程序。

应当注意的是，该装置的如上所述的操作既可以在轮缘相对于工具旋转的情况下实现，也可以在轮辋静止和工具绕轮辋旋转的情况下实现。此外，在这两种情况下，也可以存在同时地作用或不作用于轮胎的多个工具。

在将轮胎300安装在轮辋200上的过程中，在通过旋转完成操作之前，如上所述的移除过程的步骤依次反向。

在实践中，已经发现本发明实现了预期的目的和目标，提供了一种装置，该装置允许在轮辋上安装和/或移除轮胎，以避免对轮辋自身造成损坏。

根据本发明的装置由钳形件2构成，该钳形件2由工具4形成，该工具4具有呈钩形的端部41、42，以便夹紧轮胎的胎圈301。

工具4铰接到臂6，该臂6具有形状像按压器的一端和铰接到铰转***的另一端。

两个元件4、6能相对于彼此移动并彼此面对，以便构成钳形件的臂。

由致动器致动的两个元件4、6向包围在它们之间的物体、即轮胎的胎圈施加力，同时使其在相对于轮辋边缘的两个相对位置之间移动。

其中一个或两个是固定的和/或可延伸的两个元件4、6彼此联接并面对以构成钳形件；致动器借助于铰转***使两个元件相对于彼此运动，以便夹紧/接合轮胎的胎圈，从而向胎圈施加夹紧力。因此，再次借助于致动器和铰转***，构成钳形件的两个元件使包围在它们之间的胎圈相对于轮辋边缘在两个相对位置之间移动。

使用两个适于在移除和安装期间将胎圈保持在两侧上的钳形件的装置在商业上是未知的。

构成根据本发明的装置的夹钳的两个元件允许胎圈在围绕轮辋的锁定动作之后以正确的方式移动。

如图6和7中更清楚地示出的，轮胎的胎圈相对于传统***沿相反方向旋转，该传统***模仿过去使用的轮辋与轮胎之间的简单杆的操作，并且从轮辋剥离胎圈，该胎圈相对于轮辋边缘沿相反方向自然地旋转。

根据本发明的装置可以进行多种修改和变型，所有这些修改和变型都在本发明构思的范围之内；所有的细节还可被其它技术上等同的元件替换。

当然，根据要求和现有技术，所使用的材料以及尺寸可以是任何材料以及尺寸。

本申请要求在2019年11月27日提交的意大利专利申请号102019000022317号的优先权，其主题以参见的方式纳入本文。

Claims (11)

1.一种用于在轮辋上安装和移除轮胎的装置，所述装置包括钳形件，所述钳形件在工具主体中枢转并构造成夹持轮胎胎圈；所述装置的特征在于，所述钳形件与所述工具主体一起旋转，在所述旋转结束时，通过在不与所述轮辋接触的情况下越过轮辋边缘运动而远离所述轮辋边缘移动，所述钳形件在移除操作中释放轮辋外缘上的所述胎圈、或者在安装操作中释放轮辋内座中的所述胎圈。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述钳形件包括至少两个铰接杆，所述铰接杆中的第一杆用作工具。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述钳形件在相对于所述轮辋径向地定位之后与所述轮胎的所述胎圈接触；借助于所述铰接杆的相对运动，所述钳形件打开以便将所述胎圈夹持在所述钳形件内；在所述胎圈已经被所述杆夹持之后，所述钳形件闭合，使第二杆移动靠近所述钳形件；同时，所述钳形件借助于所述第一杆使所述胎圈在径向方向上朝向车轮的外侧移动而远离所述轮辋；所述钳形件相对于外支点的旋转使所述胎圈从所述轮辋边缘的下方移动到上方，使所述胎圈也在径向方向上前进；所述钳形件的进一步前进将所述胎圈布置在适于将所述轮胎从所述轮辋移除的位置中；然后，借助于轮辋-轮胎组件的旋转，移除操作结束；通过执行与轮辋-轮胎组件旋转之前相反的顺序，所述钳形件用于将所述轮胎安装在所述轮辋上。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括构成工具的第一杆、用作连杆的第二杆、以及构成借助于所述连杆枢转到所述工具的臂的第三杆；所述工具包括钩形端部，所述钩形端部具有内部部件和外部部件，并且成形为借助于其内部部件保持所述胎圈，然后在移除/安装期间利用其外部部件引导所述胎圈；在所述工具的相对侧上，第一弹性元件作用在所述工具上，所述第一弹性元件在支点中铰接到所述连杆且借助于保持元件保持在固定的闭合位置中；所述第一弹性元件在其另一端处与所述连杆的延伸部接合；所述连杆在中心线处铰接到所述工具，并且具有铰接到支承件的一端和能在形成于第一致动器的杆中的槽内移动的另一端；所述臂借助于枢轴铰接到所述支承件，并且能够绕其自身的轴线旋转，所述轴线能与将所述连杆联接到所述支承件的枢轴的轴线重合或不重合；所述臂在相对于所述枢轴的相对侧上具有辊；第二弹性元件作用在所述连杆与所述臂之间，借助于保持元件将所述臂保持在固定位置中；所述支承件铰接到辅助框架，所述辅助框架能沿着隶属于所述主框架的引导件滑动；所述第一致动器铰接到所述辅助框架；第二致动器固定到所述主框架，并且使所述辅助框架沿着平行于所述轮辋或车轮的轴线的方向移动。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述工具的所述端部的所述外部部件由塑料或其它类似材料制成的元件保护，以避免在发生与所述轮辋接触时刮擦所述轮辋。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述移除程序的第一步骤中，所述钳形件径向地布置在所述轮辋边缘附近，然后所述第二致动器移动所述钳形件，使得它们的端部沿着相对于所述轮辋的轴线大致平行的方向移动，并且使得所述臂与所述轮胎的侧壁接触；借助于与所述辊的接触，由所述第二致动器和所述臂施加在所述工具上的联合作用，使所述工具延伸并接合所述轮胎的所述胎圈。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述移除程序的第二步骤中，所述第一致动器作用于所述连杆，以使所述工具缩回和旋转，所述工具将所述胎圈与所述臂保持在一起；随后或者同时，所述第一致动器执行所述支承件与所述辅助框架绕铰接件的旋转；在所述步骤结束时，所述胎圈从所述轮辋边缘的下方到上方从所述轮辋边缘经过。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，在第三步骤中，所述工具借助于由所述第一致动器释放所述连杆以及借助于所述支承件沿相对于所述轮辋的轴线的横向方向的同时或不同时的移动，将所述胎圈布置在所述轮辋边缘上。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在第四步骤中，用于移除所述胎圈的程序是通过绕其自身轴线转动所述轮辋并使用所述工具为导向使其完全地退出来完成的。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，包括第三致动器，所述第三致动器将所述支承件连接至所述辅助框架；所述第三致动器使所述支承件与所述辅助框架绕铰接件旋转。

11.如权利要求6所述的装置，其特征在于，包括锁定元件，所述锁紧元件适于在旋转结束时将所述工具主体保持到所述辅助框架。

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