本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2015年9月23日、申請(qǐng)?zhí)枮?01510612584.2、名稱為“用于在輪輞上安裝或移除輪胎的改進(jìn)的方法和裝置”的中國專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及根據(jù)主權(quán)利要求的前序部分的用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的方法。

根據(jù)相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分，用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的裝置也形成了本發(fā)明的目的。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)已知的用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的裝置包括驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)支承件的軸的電動(dòng)馬達(dá)，其中，輪輞布置在旋轉(zhuǎn)支承件上。這些裝置在本說明書中將通過示例的方式被稱作“輪胎更換裝置”。

it-re97-a-77描述了一種使用電動(dòng)馬達(dá)的輪胎更換裝置，該電動(dòng)馬達(dá)可以以各種供給電壓供以電力以使得該輪胎更換裝置能夠應(yīng)用于世界各地——原因在于各個(gè)國家中電源電壓的不同。it-re97-a-77中描述的機(jī)器配備有串聯(lián)單相電動(dòng)馬達(dá)，該串聯(lián)單相電動(dòng)馬達(dá)具有根據(jù)馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)量而改變的特征轉(zhuǎn)矩曲線。如所已知的，上述馬達(dá)從電力網(wǎng)吸收的電流與施加至馬達(dá)的輸出軸的阻力矩(resistivetorque)的值成比例，該阻力矩的值又是由上述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的工具(該工具在輪胎安裝到輪輞上或從輪輞移除期間與輪胎配合)在輪輞的邊緣與輪胎的邊緣之間操作時(shí)所耗費(fèi)的力的函數(shù)。

為了避免損壞電動(dòng)馬達(dá)的通用轉(zhuǎn)子刷，it-re97-a-77中描述的機(jī)器配備有限制電動(dòng)馬達(dá)的電流吸收的裝置，從而保證該電流在電動(dòng)馬達(dá)的制造商預(yù)設(shè)的閾值以下。

it-mi93-a-304中示出了用于將輪胎安裝到輪輞上的另一裝置；確切地說，it-mi93-a-304示出了一種配備有能夠支承輪輞/輪胎組件或輪輞并由電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)板的裝置。電動(dòng)馬達(dá)可以通過踏板來啟用。

根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)踏板相對(duì)于參照位置的運(yùn)動(dòng)程度，操作者能夠改變?yōu)殡妱?dòng)馬達(dá)供以電力的電流的強(qiáng)度；以此方式，操作者因此可以通過踏板的相應(yīng)操作來對(duì)由馬達(dá)所產(chǎn)生的并且用于旋轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)還可以通過在馬達(dá)的控制回路的合適的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)待應(yīng)用在于輪輞的邊緣與輪胎的邊緣之間的操作中的若干力曲線以及與輪胎的類型有關(guān)的曲線來實(shí)現(xiàn)。因此，基于所存儲(chǔ)的曲線對(duì)電流強(qiáng)度進(jìn)行控制，以獲得與特定類型的輪胎相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩。

it-mi93-a-304中所描述的裝置示出了一種具有三個(gè)半導(dǎo)體閘流管的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠執(zhí)行對(duì)由三相電流電力網(wǎng)供給的供應(yīng)電流的相切斷命令。這種已知裝置的優(yōu)勢(shì)在于其保護(hù)輪胎免受可能的損壞，原因在于操作者能夠根據(jù)輪胎的類型來改變馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩并使馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩適于不同的要求，例如為非常硬的輪胎提供大的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩。

us-a-5196772公開了一種用于將車輛輪胎安裝到相應(yīng)的輪輞上的裝置。該裝置設(shè)置有用于將輪胎插入到相對(duì)于軸線以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置的輪輞的邊緣上的工具，并且設(shè)置有用于使該工具移動(dòng)以進(jìn)行繞上述軸線的這種插入的電動(dòng)馬達(dá)。該裝置包括電流供給裝置，用以在安裝操作期間，當(dāng)傳遞至輪胎安裝工具的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)矩值超過能夠保護(hù)輪胎免受因傳遞至輪胎的任何過載荷而導(dǎo)致的損壞的預(yù)設(shè)安全值時(shí)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和轉(zhuǎn)矩限制器以使馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)停止。

ep-a2-1247661中示出了一種用于將輪胎安裝到輪輞上的另一裝置。該裝置包括：用于將輪胎插入到對(duì)應(yīng)的輪輞的邊緣上、繞軸線旋轉(zhuǎn)并且安裝在距軸線一定距離處的工具；用以使所述工具繞軸線旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)；以及用以給馬達(dá)供給電能的裝置。電力供給裝置連接至限制轉(zhuǎn)矩梯度的裝置，在馬達(dá)傳遞至輪胎插入工具的轉(zhuǎn)矩的梯度的預(yù)設(shè)值被超過時(shí)，限制轉(zhuǎn)矩梯度的該裝置產(chǎn)生制動(dòng)電流以使馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止。

最近，ep-a1-2353889中示出了一種用以將輪胎安裝到輪輞上或?qū)⑤喬妮嗇y移除的另一裝置。該裝置包括用以使輪(即輪輞/輪胎組件)相對(duì)于支承所述輪的軸線旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)；用以將供給電流傳送至電動(dòng)馬達(dá)的控制裝置；以及用以測(cè)量馬達(dá)所吸收的電流并向控制裝置發(fā)送相應(yīng)信號(hào)的測(cè)量裝置，其中，該控制裝置基于用于安裝和/或移除操作的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩命令控制馬達(dá)的供給電流；在所測(cè)得的馬達(dá)的電流超過低轉(zhuǎn)速下的預(yù)設(shè)極限值預(yù)先設(shè)定的時(shí)間時(shí)，所述控制裝置能夠通過應(yīng)用大峰值轉(zhuǎn)矩(或“助力功能(boostfunction)”)來改變供給至馬達(dá)的電流的特征。因此，這種已知的解決方案僅在檢測(cè)到超過了預(yù)設(shè)的電流極限時(shí)改變電流(具體地通過改變電流的頻率和/或幅值)以在馬達(dá)的特定力實(shí)現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生大轉(zhuǎn)矩。馬達(dá)電流的頻率和/或幅值的這種改變或增大在預(yù)設(shè)的最大極限值內(nèi)發(fā)生以應(yīng)用轉(zhuǎn)矩峰值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的

本發(fā)明目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置使得相比于現(xiàn)有的解決方案能夠進(jìn)一步改進(jìn)安裝和/或移除過程，從而防止對(duì)輪胎和/或輪輞的可能的損壞。

特別地，本發(fā)明目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置自動(dòng)地并且在沒有操作者干預(yù)的情況下允許根據(jù)在所述安裝和移除期間發(fā)生的操作情況以最佳的方式實(shí)現(xiàn)輪胎的所述安裝和移除。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置不需要事先知道輪胎和/或輪輞的類型，并且特別地不需要事先知道輪胎的硬度特征。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置增大了對(duì)裝置的機(jī)械部件和電氣部件的保護(hù)，因此改善了裝置的可靠性并延長了其使用壽命。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置明顯地減少了安裝和/或移除過程的時(shí)間，因此增大了操作者的生產(chǎn)率。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置例如在安全、能耗、噪聲等方面相比于已知解決方案提高了安裝和/或移除過程的總效率。

最后，本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于將輪胎安裝到輪輞上以及/或者將輪胎從輪輞移除的方法和裝置，所述方法和裝置廉價(jià)、有效、穩(wěn)定且可靠。

通過根據(jù)所附權(quán)利要求的方法和裝置實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的這些和其他目的，所述這些和其他目的對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是明顯的。

本發(fā)明

本發(fā)明提供了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的方法。

根據(jù)該方法，安裝到支承件上的輪(即輪輞/輪胎組件)或者僅輪輞通過對(duì)所述支承件進(jìn)行操作的電動(dòng)馬達(dá)繞軸線旋轉(zhuǎn)，在需要的情況下通過改變供給頻率和/或幅值和/電壓而對(duì)為電動(dòng)馬達(dá)供給電力的電流進(jìn)行持續(xù)地控制，所述電流的特征被自動(dòng)地改變以根據(jù)安裝/移除操作情況為馬達(dá)提供最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合。

根據(jù)本發(fā)明，安裝/移除操作情況可以以各種方式持續(xù)地測(cè)量并自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

例如，可以基于馬達(dá)的電流吸收而對(duì)這些操作情況進(jìn)行持續(xù)地測(cè)量。實(shí)際上，在安裝/移除工具與待安裝到輪輞上或者待從輪輞移除的輪胎相互作用時(shí)，馬達(dá)的電流吸收可以容易地與由安裝/移除工具產(chǎn)生的阻力矩相關(guān)聯(lián)?；蛘哌@些安裝/移除情況可以通過直接測(cè)量施加至電動(dòng)馬達(dá)并由上述工具產(chǎn)生的阻力矩來確定。

此外，可以通過測(cè)量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并使該速度與阻力矩相關(guān)聯(lián)來確定操作情況。

用于持續(xù)測(cè)量安裝/移除操作情況的另一方法涉及在安裝/移除操作期間直接且持續(xù)地測(cè)量由工具傳遞至輪胎——特別是傳遞至輪胎胎圈——的機(jī)械力。

因此，所有這些測(cè)量安裝/移除操作情況的方法可以以各種方式組合在一起，以提供更高的精確度。

本發(fā)明允許限定電動(dòng)馬達(dá)的最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合，以有效地執(zhí)行安裝/移除操作，也就是說，限定合適的組合以便對(duì)于用于執(zhí)行該操作所要求的相同的轉(zhuǎn)矩而言，使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速最大化。如所說明的，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)馬達(dá)供以電力的電流(持續(xù)地監(jiān)測(cè))特征在不需要操作者干預(yù)的情況下根據(jù)操作情況自動(dòng)地改變并調(diào)節(jié)。因此，馬達(dá)(即馬達(dá)的輸出軸)的轉(zhuǎn)速被自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

基于所需轉(zhuǎn)矩對(duì)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)是重要的，原因在于，在通過已知工具實(shí)施安裝/移除操作期間，根據(jù)所安裝和/或移除的輪胎類型，速度和轉(zhuǎn)矩要求是不同的。實(shí)際上，對(duì)于具有高硬度的輪胎而言，通常需要低速度和大轉(zhuǎn)矩；然而，對(duì)于基本操作——例如對(duì)輪胎和/或輪輞的潤滑、旋轉(zhuǎn)支承軸的旋轉(zhuǎn)以有助于輪胎的最終取出等——而言，需要高速度和小轉(zhuǎn)矩。

此外，在上述操作期間，根據(jù)上述工具與輪胎之間——特別是上述工具與輪胎胎圈之間——的相對(duì)位置(和對(duì)應(yīng)的相互作用)，甚至對(duì)于相同的輪胎而言，轉(zhuǎn)矩和速度要求可能會(huì)發(fā)生變化。

如已知的，為了能夠執(zhí)行安裝/移除操作，由馬達(dá)傳送的轉(zhuǎn)矩必須與阻力矩相同。在供給電流的頻率相同的情況下，所傳送的轉(zhuǎn)矩的一定的值與馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)的一定的數(shù)量相對(duì)應(yīng)；這種關(guān)系實(shí)際上是已知的并且通常由電動(dòng)馬達(dá)的制造商提供。本發(fā)明設(shè)想通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)頻率的值而能夠在相同的轉(zhuǎn)矩的情況下獲得更大的馬達(dá)速度。然而，類似的效果不僅可以借助于適當(dāng)?shù)馗淖冾l率來實(shí)現(xiàn)，還可以通過改變其他供給參數(shù)例如通過改變幅值或供給電壓來實(shí)現(xiàn)。

因此，完全自動(dòng)地并根據(jù)操作情況——即根據(jù)在執(zhí)行該操作時(shí)傳送的轉(zhuǎn)矩，馬達(dá)基本上在最佳轉(zhuǎn)矩和速度情況下運(yùn)行(即在下述情況下運(yùn)行：在馬達(dá)沿著所述馬達(dá)的整個(gè)特征工作曲線的整個(gè)操作范圍，對(duì)于所要求的相同的轉(zhuǎn)矩而言，馬達(dá)的速度是最大的)，從而無需在安裝/移除操作期間周期性地施加潛在危險(xiǎn)的并且在任何情況下都產(chǎn)生應(yīng)力的轉(zhuǎn)矩峰值。以此方式，不僅電動(dòng)馬達(dá)的完整性得到保護(hù)，而且輪胎更換裝置的機(jī)械部件和電氣部件整體上的磨損也得以降低，并且其可靠性得到改善，從而避免了突然斷裂和/或失靈的風(fēng)險(xiǎn)，并且總體上延長了其使用壽命。

根據(jù)操作情況以最佳轉(zhuǎn)矩/速度情況自動(dòng)地操作電動(dòng)馬達(dá)還意味著不需要事先知曉和/或記住輪胎的硬度特征；實(shí)際上，在安裝/移除操作期間，電動(dòng)馬達(dá)基本上能夠基于輪胎的硬度特征自身進(jìn)行調(diào)節(jié)。

馬達(dá)基于操作情況以最佳轉(zhuǎn)矩和速度情況自動(dòng)地進(jìn)行操作還使得安裝/移除操作的循環(huán)時(shí)間能夠盡可能地減小，而且還避免了操作者判斷該操作所需的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩時(shí)的可能的錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤在利用手動(dòng)操作系統(tǒng)時(shí)可能會(huì)發(fā)生。

以上所陳述的與ep2353889中所描述的不同，在ep2353889中，電流的特征——特別是給送至馬達(dá)的電流的頻率和/或幅值——僅在控制裝置借助于與所述馬達(dá)連接的監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到馬達(dá)速度的改變時(shí)被改變，所述速度改變是因從工具到輪胎的轉(zhuǎn)矩要求的對(duì)應(yīng)改變而引起的。例如，當(dāng)所述控制裝置檢測(cè)到電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸(該輸出軸與支承輪的旋轉(zhuǎn)盤連接，并且該輪的輪胎需要進(jìn)行更換)為了高轉(zhuǎn)矩要求而減慢時(shí)，所述裝置啟動(dòng)向電動(dòng)馬達(dá)提供轉(zhuǎn)矩峰值的“助力”功能。給送至馬達(dá)的電流被改變，從而增大該電流直至其預(yù)設(shè)值。

然而，該現(xiàn)有文獻(xiàn)沒有公開在使用用于輪胎的安裝/移除的裝置期間對(duì)馬達(dá)速度進(jìn)行持續(xù)的控制，以在每個(gè)時(shí)刻并且在不設(shè)定電流或轉(zhuǎn)矩的閾值極限的情況下，對(duì)給送至馬達(dá)的電流的值進(jìn)行調(diào)節(jié)。相反，ep2353889僅描述了在馬達(dá)所吸收的電能超過閾值預(yù)設(shè)時(shí)間范圍期間的情況下，所述給送電流被自動(dòng)地調(diào)整以使得在給定的時(shí)間段內(nèi)向馬達(dá)提供轉(zhuǎn)矩峰值(“助力”功能)。所述現(xiàn)有專利文本沒有描述根據(jù)轉(zhuǎn)矩要求對(duì)馬達(dá)速度的任何調(diào)節(jié)，也不能說所述現(xiàn)有文獻(xiàn)所描述的與“助力”功能對(duì)應(yīng)的組合轉(zhuǎn)矩/速度可以被認(rèn)為是“最佳組合”。所述現(xiàn)有文獻(xiàn)所描述的方法僅提供了在任何情況下，每當(dāng)馬達(dá)吸收的電流超過特定閾值時(shí)給予馬達(dá)峰值轉(zhuǎn)矩。

根據(jù)本發(fā)明，對(duì)馬達(dá)頻率和供給電壓的初始組合進(jìn)行事先確定，如果與馬達(dá)的最佳操作情況相背離，本發(fā)明的方法設(shè)想，一旦檢測(cè)到吸收電流的相應(yīng)改變，則供給電流例如通過改變其頻率和/或幅值而自動(dòng)地改變。在完成安裝/移除操作所需的轉(zhuǎn)矩相同的情況下，新的頻率(和/或幅值)和供給電壓值與新的馬達(dá)轉(zhuǎn)速值相匹配。通過改變與電力網(wǎng)電壓有關(guān)的供給電壓可以獲得與頻率和/或幅值的改變類似的效果。還可以執(zhí)行頻率(和/或幅值)和供給電壓的同時(shí)改變。

基于操作情況自動(dòng)地改變供給電流的過程可以發(fā)生在需要在小轉(zhuǎn)矩和高速度的情況下運(yùn)行馬達(dá)時(shí)以及在需要以大轉(zhuǎn)矩和低速度的情況下運(yùn)行馬達(dá)時(shí)；即，通過增大速度和/或轉(zhuǎn)矩以及通過減小速度和/或轉(zhuǎn)矩而可以沿兩個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)馬達(dá)的供給電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，電動(dòng)馬達(dá)為異步式電動(dòng)馬達(dá)，即，例如四極感應(yīng)馬達(dá)。馬達(dá)的供給可以為單相、兩相或三相。

根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施方式，可以通過直接測(cè)量施加至電動(dòng)馬達(dá)的阻力矩或者傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速來推斷安裝/移除操作情況。馬達(dá)的供給電流隨后例如通過基于所測(cè)得的轉(zhuǎn)矩和/或速度改變頻率和/或幅值和/或供給電壓來進(jìn)行改變，從而根據(jù)實(shí)際安裝及/或移除操作情況將馬達(dá)在轉(zhuǎn)矩和速度方面恢復(fù)至最佳操作情況。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，可以根據(jù)在安裝/移除操作期間與胎圈相互作用的工具傳遞至輪胎——特別是傳遞至輪胎的胎圈——的機(jī)械應(yīng)力來推斷安裝/移除操作情況。馬達(dá)的供給電流隨后例如通過基于所測(cè)得的機(jī)械應(yīng)力來改變頻率和/或幅值和/或供給電壓來進(jìn)行改變，從而根據(jù)實(shí)際安裝和/或移除操作情況將馬達(dá)在轉(zhuǎn)矩和速度方面恢復(fù)至最佳操作情況。

有利地，可以通過僅利用上述測(cè)量方法中的一種測(cè)量方法或者上述測(cè)量方法的任意組合來改變電動(dòng)馬達(dá)的供給電流，以實(shí)現(xiàn)基于實(shí)際安裝/移除操作情況對(duì)馬達(dá)的供給電流的更精確的控制。例如，可以考慮對(duì)電動(dòng)馬達(dá)所吸收的電流進(jìn)行的測(cè)量以及對(duì)傳動(dòng)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速或者施加至電動(dòng)馬達(dá)的阻力矩的測(cè)量、或者考慮對(duì)傳遞至輪胎胎圈的機(jī)械應(yīng)力的測(cè)量，并且根據(jù)需要將這些輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行組合以作為響應(yīng)而有效地調(diào)節(jié)供給電流。

根據(jù)本發(fā)明的又一變型，可以選擇安裝/移除操作的最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合以改善其他特征，而非必須使速度最大。例如，可以選擇最佳組合以使馬達(dá)所傳送的功率最大，或者使電消耗或噪聲排放最小。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，操作者可以根據(jù)要求選擇與最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合的至少一個(gè)不同的限定相對(duì)應(yīng)的安裝/移除操作的至少一個(gè)具體的操作方法。

此外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)相應(yīng)的獨(dú)立權(quán)利要求的用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的裝置。

上述裝置包括：能夠在安裝/移除操作期間使輪(輪胎/輪輞組件)或者僅輪輞繞軸線旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)馬達(dá)；用以向電動(dòng)馬達(dá)傳送供給電流的控制裝置；以及測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置用以測(cè)量馬達(dá)所吸收的電流并且用以向控制馬達(dá)的供給電流的控制裝置發(fā)送改變頻率和/或幅值和/或供給電壓的信號(hào)，以基于安裝/移除操作情況自動(dòng)地應(yīng)用最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合。

有利地，用于將輪胎安裝到輪輞上或者用于將輪胎從輪輞移除的、已知為輪胎更換裝置的該裝置包括例如踏板的速度選擇器裝置，該速度選擇器裝置可以由操作者手動(dòng)地操作，以選擇性地根據(jù)各種構(gòu)型控制電動(dòng)馬達(dá)的操作。

在例如與踏板的中間位置對(duì)應(yīng)的第一構(gòu)型中(沿著包括至少兩個(gè)極限的附加的工作位置的操作行程，所述兩個(gè)極限的附加的工作位置中的第一位置與馬達(dá)的停用對(duì)應(yīng)，并且第二位置與馬達(dá)的最高速度對(duì)應(yīng))，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并且因此輪和/或輪輞的轉(zhuǎn)速被設(shè)定至預(yù)定控制和/或工作速度。與之相比，在例如與踏板被完全下壓的位置(第二極限工作位置)對(duì)應(yīng)的第二構(gòu)型中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并且因此輪和/或輪輞的轉(zhuǎn)速能夠自動(dòng)地改變，以基于安裝/移除操作情況使馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和速度特征最優(yōu)化。

此外，可以向操作者提供根據(jù)與最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合的各種限定相對(duì)應(yīng)的——例如與旨在使速度或功率最大或者旨在使能耗或噪音排放最小的馬達(dá)操作情況對(duì)應(yīng)的——不同的模式自動(dòng)地操作輪胎更換裝置的可能性。自動(dòng)操作模式的選擇可以由操作者借助于連接至輪胎更換裝置的任何控制裝置例如按鈕控制臺(tái)來實(shí)現(xiàn)。或者這種選擇可以經(jīng)由踏板直接選擇，為此，設(shè)想可以提供多個(gè)不同的工作位置。

控制裝置可以包括微處理器，該微處理器借助于合適的電源開關(guān)例如電子接觸器或逆變器而對(duì)控制裝置的操作進(jìn)行控制；該控制裝置自動(dòng)地控制并適當(dāng)?shù)馗淖凂R達(dá)的供給電流。

優(yōu)選地，該裝置還包括對(duì)低壓控制裝置供以電力的低壓回路以及存儲(chǔ)單元，該存儲(chǔ)單元連接至微處理器并包括與轉(zhuǎn)矩/速度曲線有關(guān)的信息，該與轉(zhuǎn)矩/速度曲線有關(guān)的信息以與所安裝的電動(dòng)馬達(dá)有關(guān)的操作電壓、頻率和/或幅值為基礎(chǔ)。

本發(fā)明的裝置可以包括用于測(cè)量施加至馬達(dá)的阻力矩的裝置。這些裝置——例如包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置、轉(zhuǎn)矩計(jì)、加速度計(jì)或其他裝置——連接至控制裝置并且可以安裝在各種位置中，例如這些裝置可以與支承輪或輪輞并使所述輪或輪輞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)支承件相關(guān)聯(lián)、或者可以與電動(dòng)馬達(dá)的軸相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的裝置還可以包括用于測(cè)量傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的裝置。這些裝置——例如包括至少一個(gè)編碼器——連接至控制裝置并且可以安裝在不同的位置中；例如編碼器(或類似物)可以與支承輪或輪輞并使所述輪或輪輞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)支承件相關(guān)聯(lián)、或者可以與電動(dòng)馬達(dá)的軸相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的裝置還可以包括用于在安裝/移除操作期間測(cè)量由使所述胎圈移動(dòng)的至少一個(gè)工具傳遞至輪胎、尤其是傳遞至輪胎的胎圈的機(jī)械應(yīng)力的裝置。該工具——例如用于將輪胎安裝到輪輞上/將輪胎從輪輞移除的工具或者胎圈撬卸工具(beadbreakertool)，優(yōu)選地為旋轉(zhuǎn)盤式——通常安裝在輪胎更換裝置的合適的支承臂上。用于測(cè)量機(jī)械應(yīng)力的這些裝置包括連接至控制裝置的至少一個(gè)傳感器——例如應(yīng)變計(jì)或其他傳感器——并且可以與工具的支承臂相關(guān)聯(lián)。

用于測(cè)量應(yīng)力的這些裝置實(shí)際上可以位于輪胎更換裝置的多個(gè)不同的位置中，而非僅位于所提及的工具的支承臂上。實(shí)際上，在安裝/移除操作期間，輪胎更換裝置的許多結(jié)構(gòu)部件在最終的分析中都受到由工具與輪胎之間的相互作用產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力。因此，用于測(cè)量由工具/輪胎的相互作用產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力的所述裝置可以安裝在輪胎更換裝置上的多個(gè)不同位置中以及/或者甚至安裝在與輪胎更換裝置分離的附件上，然而，這些附件在安裝/移除操作期間與輪胎接觸地布置，例如在專利it-bo2009-a-728中所描述的。

附圖說明

現(xiàn)在將參照附圖借助于僅通過非限制性示例的方式給出的實(shí)施方式更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中：

-圖1示意性地示出了可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的輪胎更換裝置；以及

-圖2示出了表示異步電動(dòng)馬達(dá)的頻率、速度和轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的典型的曲線圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于將輪胎安裝到相應(yīng)的輪輞/將輪胎從相應(yīng)的輪輞移除的裝置10(如先前所述的，為了簡明起見，該裝置被稱作輪胎更換機(jī)器或者簡單地稱作輪胎更換裝置)。輪胎更換裝置10包括電動(dòng)馬達(dá)12，該電動(dòng)馬達(dá)12用于對(duì)連接至已知類型的旋轉(zhuǎn)支承件16進(jìn)行操作，以進(jìn)行輪胎安裝/移除操作，其中，輪(即，輪胎/輪輞組件)或者僅輪輞被緊固到旋轉(zhuǎn)支承件16上并且隨后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

電動(dòng)馬達(dá)優(yōu)選地為三相馬達(dá)。作為三相馬達(dá)的替代方案，還可以使用單相馬達(dá)或兩相馬達(dá)。特別地，也可以使用異步馬達(dá)或感應(yīng)馬達(dá)。甚至更優(yōu)選地，可以使用四極感應(yīng)馬達(dá)。

輪胎可以關(guān)于旋轉(zhuǎn)支承件16的旋轉(zhuǎn)軸線a居中地布置在旋轉(zhuǎn)支承件16上。靠近該支承件的是能夠與輪胎的標(biāo)準(zhǔn)胎圈配合并用于使該標(biāo)準(zhǔn)胎圈移動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)工具18。該工具18安裝在支承臂20上，支承臂20又連接至殼體、支承件，如桿22。

用于使輪胎胎圈移動(dòng)的工具18為已知的類型并且例如可以為優(yōu)選地呈鉤、爪或桿的形狀的安裝/移除工具。通常，所述安裝/移除工具18可以為固定類型或可移動(dòng)類型以及/或者相對(duì)于支承臂20鉸接。替代性地，用于使輪胎胎圈移動(dòng)的工具18可以為例如旋轉(zhuǎn)盤式的胎圈撬卸工具?；蛘撸糜谑固トσ苿?dòng)的工具18可以為例如具有盤、滾子、楔狀件等的在上述安裝/移除操作期間能夠與輪胎胎圈配合的輔助類型的任何工具。

馬達(dá)12的馬達(dá)電力供應(yīng)——特別地頻率和/或幅值和/或供給電壓——是可變的，其轉(zhuǎn)化成了傳動(dòng)軸14的不同速度。

為了測(cè)量電動(dòng)馬達(dá)12所吸收的電流，電動(dòng)馬達(dá)12連接有用于測(cè)量所述吸收的裝置24。由于馬達(dá)所實(shí)際吸收的電流能容易地與施加至電動(dòng)馬達(dá)的阻力矩相關(guān)聯(lián)，因此該轉(zhuǎn)矩可以被準(zhǔn)確地測(cè)量并控制。

裝置24例如為霍爾效應(yīng)傳感器或電流測(cè)量電阻器，或者甚至為電流變流器或諸如此類。

測(cè)量裝置24連接至控制裝置26，該控制裝置26能夠基于安裝和/或移除操作所需的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩來控制馬達(dá)的供給電流。

測(cè)量裝置24所產(chǎn)生的測(cè)量信號(hào)隨后被傳遞至控制裝置26，控制裝置26基于這些信號(hào)執(zhí)行上述控制。

具體地，控制裝置26能夠改變電動(dòng)馬達(dá)12的頻率和/或幅值和/或供給電壓并且因此改變電動(dòng)馬達(dá)12的供給電流。對(duì)馬達(dá)電流的這種改變是有用的，原因在于根據(jù)所安裝和/或移除的輪胎的類型，對(duì)安裝和/或移除操作期間的速度和轉(zhuǎn)矩要求是不同的。

實(shí)際上已知輪胎的側(cè)壁具有不同的硬度。為了將具有較大硬度的輪胎——例如所謂的防爆輪胎類型的輪胎——從它們的輪輞安裝/移除，需要低速度和大轉(zhuǎn)矩；然而，對(duì)于基本操作而言，需要高速度和小轉(zhuǎn)矩。

當(dāng)軸14的旋轉(zhuǎn)因強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)矩需求而減慢時(shí)，測(cè)量裝置24能夠以獨(dú)立且自動(dòng)的方式測(cè)量到通常導(dǎo)致馬達(dá)12偏離最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合(或曲線)的情況。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，基于裝置24的測(cè)量以及這種測(cè)量所產(chǎn)生的信號(hào)，控制裝置26能夠例如通過改變頻率和/或幅值和/或供給電壓而自動(dòng)地改變馬達(dá)的供給電流，并且因此基于新的安裝/移除操作情況將馬達(dá)快速地恢復(fù)至最佳的轉(zhuǎn)矩/速度情況。馬達(dá)的操作情況的這種自動(dòng)校準(zhǔn)優(yōu)選地以連續(xù)的方式發(fā)生而沒有顫動(dòng)，并且其既可以在需要增大轉(zhuǎn)矩并減小速度時(shí)發(fā)生，又可以以相反的方式發(fā)生，即，在需要增大速度并減小轉(zhuǎn)矩時(shí)發(fā)生。

控制裝置26包括控制單元、接口電路30以及控制或命令裝置32，其中，該控制單元優(yōu)選地為微處理器28，該控制或命令裝置32能夠通過對(duì)電供應(yīng)進(jìn)行干預(yù)來控制馬達(dá)12。

測(cè)量裝置24連接至接收由測(cè)量裝置24產(chǎn)生的指示電動(dòng)馬達(dá)12的電流吸收的信號(hào)或數(shù)據(jù)的單元，或者更簡單地且通常地為微處理器28。根據(jù)這些信號(hào)或數(shù)據(jù)，微處理器28能夠?qū)刂苹蛎钛b置32進(jìn)行控制，進(jìn)而能夠控制并調(diào)節(jié)馬達(dá)的供給電流，其中，該控制或命令裝置32包括例如電源開關(guān)，例如電子接觸器或逆變器。

位于微處理器28與控制裝置32之間的接口電路30用于將微處理器28的命令轉(zhuǎn)換并傳遞至控制裝置32。具體地，接口電路30提供了電壓轉(zhuǎn)換和接口功能，并且還提供了與馬達(dá)所吸收的電流的最大水平有關(guān)的保護(hù)，從而防止對(duì)馬達(dá)的可能的損壞。

還可以設(shè)置與微處理器28相關(guān)聯(lián)并且例如結(jié)合到接口電路30中的時(shí)間接觸器(timecontactor)。如果馬達(dá)所吸收的并由測(cè)量裝置24所測(cè)得的電流在一定時(shí)間段內(nèi)持續(xù)超過某預(yù)設(shè)閾值水平，則停止對(duì)馬達(dá)的電供應(yīng)或者將對(duì)馬達(dá)的電供應(yīng)降低到合適的安全水平(例如上述的閾值水平)。

控制裝置32將供給電流傳送至電動(dòng)馬達(dá)12，并且如所述的，控制裝置32包括合適的電源開關(guān)，該電源開關(guān)用于對(duì)所述馬達(dá)進(jìn)行操作并且定位在測(cè)量裝置24與高壓電路34之間，通常為逆變器開關(guān)；所述高壓電路34通過其從電力網(wǎng)獲得的電供應(yīng)來供給電動(dòng)馬達(dá)12。

此外，設(shè)置有低壓電路36，以向接口電路30并向微處理器28的電路提供低電壓電平，該低壓電路36包括用以降低電壓的變壓器、橋式整流器、濾波器以及電壓調(diào)節(jié)器。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，還設(shè)置有存儲(chǔ)單元37，該存儲(chǔ)單元37聯(lián)接至微處理器28并且包括與以安裝在輪胎更換器上的電動(dòng)馬達(dá)12的頻率、幅值、供給電壓(并且因此基于供給電流)以及特定模式為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)矩/速度曲線有關(guān)的信息。這種類型的信息例如在圖2中示出，圖2示出了可以用在輪胎更換裝置中的特定異步馬達(dá)的典型的轉(zhuǎn)矩/速度曲線圖。對(duì)于給定的供給電壓而言，根據(jù)所施加的頻率(或幅值)，轉(zhuǎn)矩/速度曲線是不同的，并且使得能夠容易地確定在某一頻率(或幅值)處以及對(duì)于某些操作情況而言，電動(dòng)馬達(dá)的最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合是哪些。由于對(duì)應(yīng)每個(gè)電動(dòng)馬達(dá)的這些曲線是已知的，因此在測(cè)量裝置24檢測(cè)到與所述馬達(dá)的最佳操作情況偏離的情況下，控制裝置26將適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)馬達(dá)的頻率(或幅值)和/或供給電壓，以根據(jù)新的安裝/移除操作情況使電動(dòng)馬達(dá)12在轉(zhuǎn)矩/速度比方面恢復(fù)至最佳操作情況。

輪胎更換裝置10還可以包括用于測(cè)量傳動(dòng)軸14的轉(zhuǎn)速的裝置。這些裝置(附圖中未示出)——例如包括至少一個(gè)編碼器——連接至控制裝置26并且可以安裝在各種位置中，例如，編碼器(或諸如此類的)可以與支承輪或輪輞并且使輪或輪輞旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)支承件16相關(guān)聯(lián)，或者可以與電動(dòng)馬達(dá)12的軸14相關(guān)聯(lián)。來自該編碼器(如果存在)的信號(hào)或數(shù)據(jù)被發(fā)送至微處理器28并且被用作可能的替代方案或者用以對(duì)可以通過來自測(cè)量裝置24的與電動(dòng)馬達(dá)12所吸收的電流的強(qiáng)度相關(guān)的信號(hào)獲得的信息進(jìn)行補(bǔ)充并加強(qiáng)，從而增大判斷實(shí)際安裝/移除操作情況的準(zhǔn)確性。

類似地，輪胎更換裝置10還可以包括用于測(cè)量施加至馬達(dá)的阻力矩的裝置(附圖中為示出)。這些裝置——例如包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置或扭距計(jì)、加速器計(jì)、稱重傳感器或諸如此類的——可以例如在傳動(dòng)軸14或旋轉(zhuǎn)支承件16處與輪胎更換裝置相關(guān)聯(lián)并且還可以連接至控制裝置26并且因此連接至微處理器28，從而向所述微處理器發(fā)送表示該阻力矩的信號(hào)或數(shù)據(jù)。這些信號(hào)還可以被用作可能的替代方案或者用以包括并加強(qiáng)可以借助于來自測(cè)量裝置24的關(guān)于電流的吸收的信號(hào)獲得的信息。

類似地，輪胎更換裝置10還可以包括用于測(cè)量在安裝/移除操作期間由使所述胎圈移動(dòng)的工具18傳遞至輪胎的胎圈的機(jī)械應(yīng)力的裝置。用于測(cè)量機(jī)械應(yīng)力的這些裝置包括可以在各種位置中安裝到輪胎更換裝置上的至少一個(gè)傳感器50，如應(yīng)變儀。例如，傳感器50可以與支承臂20的一部分相關(guān)，如圖1中所示。然而，傳感器50也可以在其他不同的位置處與輪胎更換裝置相關(guān)聯(lián)。

輪胎更換裝置10還可以包括能夠測(cè)量傳遞至輪胎的胎圈的機(jī)械應(yīng)力、設(shè)置在各種位置中并且可以是各種類型的多個(gè)測(cè)量裝置或傳感器50。來自至少一個(gè)傳感器50的信號(hào)或數(shù)據(jù)被發(fā)送至微處理器28并且還可以用作替代方案或者用于對(duì)可以借助于來自測(cè)量裝置24的與電動(dòng)馬達(dá)12所吸收的電流的強(qiáng)度相關(guān)的信號(hào)獲得的信息進(jìn)行補(bǔ)充并加強(qiáng)，從而增大判斷實(shí)際安裝/移除操作情況的準(zhǔn)確性。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)想輪胎更換裝置10在安裝/移除操作開始時(shí)以第一構(gòu)型啟動(dòng)，在第一構(gòu)型中，固定至旋轉(zhuǎn)支承件16的輪(輪輞/輪胎組件)或者僅輪輞的轉(zhuǎn)速最初被設(shè)定為預(yù)定工作速度。例如，電動(dòng)馬達(dá)12的初始速度可以與100hz的馬達(dá)額定速度對(duì)應(yīng)，該100hz的馬達(dá)額定速度對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)四極馬達(dá)的大約3000rpm。馬達(dá)的速度隨后在傳動(dòng)軸14處借助于減速單元被減小至大約14rpm。這種初始構(gòu)型例如通過對(duì)與輪胎更換裝置10相關(guān)聯(lián)的合適的且已知的速度選擇器裝置進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)。該裝置如踏板(附圖中未示出)可以由操作者來操作。優(yōu)選地，所述初始構(gòu)型通過將踏板定位在第一工作位置中來實(shí)現(xiàn)，該第一工作位置例如處于與停止位置以及馬達(dá)12的最大旋轉(zhuǎn)位置有關(guān)的中間位置。

當(dāng)操作者決定切換至自動(dòng)模式時(shí)，其將踏板移動(dòng)至第二工作位置，例如移動(dòng)至沿著所述踏板能夠移動(dòng)的行程的完全壓低的位置。在這種構(gòu)型中，馬達(dá)的轉(zhuǎn)速并且因此輪的轉(zhuǎn)速被完全自動(dòng)地確定，以如先前所描述的基于安裝/移除操作情況使馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩和速度特征最佳。通常，馬達(dá)的實(shí)際速度可以根據(jù)情況自動(dòng)減小，直到其與50hz的馬達(dá)額定速度——近似等于標(biāo)準(zhǔn)四極馬達(dá)的1500rpm——對(duì)應(yīng)為止。由于減速器的存在，該速度在傳動(dòng)軸14處轉(zhuǎn)化成大約7rpm。

在更高性能的類型中，輪胎更換裝置可以代替地在更大的速度范圍內(nèi)進(jìn)行操作，例如，電動(dòng)馬達(dá)可以以900rpm(20hz的額定速度)與4500rpm(150hz的額定速度)之間的速度旋轉(zhuǎn)。由于減速器，安裝在旋轉(zhuǎn)支承件16上的輪和/或輪輞的速度將在2.8rpm與21rpm之間改變。

換句話說，如果使用標(biāo)準(zhǔn)四極感應(yīng)馬達(dá)，則馬達(dá)的實(shí)際速度可以在大致對(duì)應(yīng)于馬達(dá)的20hz的額定速度即對(duì)應(yīng)于大約900rpm的最小值與大致對(duì)應(yīng)于所述馬達(dá)的150hz的額定速度即對(duì)應(yīng)于大約4500rpm的最大值之間改變。

由于通常使用上述減速器，因此這意味著主軸的速度在2.8rpm與大約21rpm之間改變。更通常地，頻率范圍在與大約1500rpm與大約3000rpm之間的馬達(dá)速度范圍對(duì)應(yīng)的50hz與100hz之間改變，該范圍在主軸處通常被減小至從大約7rpm至大約14rpm變化的范圍。

初始工作速度可以設(shè)定在電動(dòng)馬達(dá)/減速器系統(tǒng)可以達(dá)到的任何速度處，以確保良好的人類工程學(xué)和實(shí)踐性并確保操作者的安全。

此外，輪胎更換裝置可以構(gòu)造成使得能夠根據(jù)與最佳轉(zhuǎn)矩/速度組合的各種限定對(duì)應(yīng)——例如與旨在使速度或功率最大或使能耗或噪聲排放最小的馬達(dá)操作情況對(duì)應(yīng)——的各種模式進(jìn)行操作。自動(dòng)操作模式的這種選擇可以由操作者借助于任何控制裝置——例如連接或結(jié)合到用于安裝/移除輪胎的裝置中的合適的按鈕控制臺(tái)(附圖中未示出)——來實(shí)現(xiàn)。該控制裝置還可以與輪胎更換裝置物理地分離以及能夠經(jīng)由線纜或無線連接與該輪胎更換裝置通信。

替代性地，自動(dòng)操作模式的選擇可以由操作者通過直接作用在上述的速度選擇器踏板上來實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，所述踏板本身可以設(shè)置在與輪胎更換裝置所采用的不同的自動(dòng)操作構(gòu)型對(duì)應(yīng)的多個(gè)不同的工作位置中。

已經(jīng)描述并提及了本發(fā)明的各種實(shí)施方式。然而，可以基于前面的描述獲得其他實(shí)施方式，并且這些實(shí)施方式被認(rèn)為是落入隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。