用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設(shè)備及其方法
【專利說明】用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設(shè)備及其方法
[0001]本申請是2010年11月4日提交的申請?zhí)枮?01010544317.3的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及用于將輪胎安裝到輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設(shè)備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，用于將輪胎安裝到輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設(shè)備裝備有輪緣支承元件，該輪緣支承元件被適當(dāng)?shù)膭?dòng)力驅(qū)動(dòng)，從而在安裝輪胎或拆除輪胎過程中使輪緣轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0004]通常，輪緣支承元件定位成使其軸線垂直(也就是說，基本沿重力施加的方向定向)，或者可替代地使其軸線水平。
[0005]應(yīng)注意的是，本發(fā)明涉及用于安裝(和拆除)輪胎的機(jī)器，而對于支承元件的定向沒有任何限制。
[0006]然而，為了簡明起見，本說明書將涉及以下情形:支承元件定位成使其軸線垂直，從而使車輪繞縱向旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)軸線沿所述垂直軸線定向。
[0007]在該支承元件上設(shè)有一組工具，這組工具設(shè)計(jì)成將輪胎胎邊(也就是，輪胎的環(huán)形邊緣)定位在輪緣上的預(yù)定位置處。
[0008]應(yīng)注意的是，輪胎具有兩個(gè)胎邊，對應(yīng)于輪胎自身的兩個(gè)環(huán)形端部(或邊緣)。
[0009]每個(gè)胎邊具有頭部以及側(cè)部，頭部是徑向定向的。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)的用于將輪胎安裝到輪緣上和自輪緣拆除的工具包括:例如，一定形狀的元件(用于安裝)和桿或爪(用于拆除)，這些工具設(shè)計(jì)成插到胎邊和輪緣之間，從而使胎邊相對于輪緣定位在預(yù)定位置處，具體地說，以(在安裝過程中)在相應(yīng)的溝槽處，推動(dòng)胎邊的在輪緣的環(huán)形外邊緣之間的第一部分，或者(在拆除過程中)將胎邊從輪緣抽出并使其相對于輪緣的溝槽保持在抽出位置。
[0011]接下來，輪緣繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而工具沿胎邊的圓周的至少一部分滑動(dòng)，從而(在安裝過程中)向內(nèi)撬動(dòng)整個(gè)胎邊，或者(在拆除過程中)向外撬動(dòng)整個(gè)輪緣邊。
[0012]此外，在安裝過程中，使用壓盤以朝相對側(cè)壁推動(dòng)輪胎的側(cè)壁。
[0013]在拆除過程中，另一方面，使用壓盤以自輪緣分離輪胎胎邊(實(shí)際上，在使用中，輪胎變得相當(dāng)熱，致使橡膠硬化，因此使胎邊粘連于輪緣)。因此，連接于操作臂一端的胎邊壓盤還稱為胎邊松動(dòng)器。
[0014]在輪胎安裝過程中，壓盤還可用作進(jìn)一步輔助。
[0015]例如，當(dāng)將輪胎安裝到輪緣上時(shí)，通常使用壓盤(或胎邊松動(dòng)器)，以便于使胎邊相對于輪緣正確地定位。
[0016]當(dāng)安裝相當(dāng)硬或相當(dāng)大的輪胎時(shí)，還使用商標(biāo)名稱為“Tucano”的樞轉(zhuǎn)夾具。該夾具也使輪胎胎邊相對于輪緣保持在合適位置，從而在安裝操作過程中，使張力(也就是，在將輪胎裝配到輪緣時(shí)，輪胎胎邊所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)變)最小。
[0017]此種夾具由夾持器構(gòu)成，該夾持器設(shè)計(jì)成將輪緣邊保持在輪緣區(qū)域，而在此區(qū)域，已將胎邊推到輪緣上。扁平件設(shè)在夾持器下方，該扁平件擠壓在胎邊附近的輪胎側(cè)壁。樞轉(zhuǎn)地安裝該扁平件，從而當(dāng)輪胎運(yùn)動(dòng)時(shí)，該扁平件保持與輪胎接觸。
[0018]應(yīng)注意的是，輪緣形成第一支座和第二支座(呈環(huán)形溝槽的形式)，這兩個(gè)支座用于在使用車輪的過程中，容納第一胎邊和第二胎邊。這些支座位于輪緣的相對的兩個(gè)側(cè)向端部處。
[0019]輪緣還具有環(huán)形溝槽或溝道，該環(huán)形溝槽或通道繞輪緣的中部行進(jìn)。
[0020]該環(huán)形溝槽呈凹槽的形式，該凹槽設(shè)計(jì)成在安裝操作過程中，暫時(shí)容納輪胎胎邊的至少一部分。
[0021]實(shí)際上，至少在安裝操作的初始階段，輪胎的軸線相對于輪緣的軸線傾斜。在此情形中，胎邊(或者，兩個(gè)胎邊中的一個(gè)胎邊)的第一部分由安裝/拆除工具保持在輪緣的外偵牝而相同胎邊的第二部分(與第一胎邊在直徑方向相對的部分)位于輪緣溝道內(nèi)側(cè)，使輪胎能沿垂直于輪緣軸線的方向、朝安裝/拆除工具運(yùn)動(dòng)。
[0022]眾所周知，通過減小胎邊所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)變，這便于安裝輪胎。
[0023]鑒于上文所述，構(gòu)成上述夾具的配合工具設(shè)計(jì)成推動(dòng)輪胎的靠近胎邊的一側(cè)，從而使胎邊保持在胎邊的以下區(qū)域中的溝道內(nèi)側(cè):該區(qū)域同胎邊的與安裝/拆除工具接觸的一部分在直徑方向相對。
[0024]夾具與輪緣防護(hù)件一起使用，該輪緣防護(hù)件裝配于輪緣邊，從而當(dāng)胎邊在輪緣的尖銳邊緣上運(yùn)動(dòng)時(shí)，防止胎邊損傷。
[0025]實(shí)際上，當(dāng)將輪胎安裝到輪緣上時(shí)，胎邊經(jīng)受常常致使輪胎損傷的機(jī)械應(yīng)變。這是由于胎邊經(jīng)受徑向應(yīng)變(壓縮胎邊)、軸向應(yīng)變(提升胎邊)以及切向應(yīng)變(由于摩擦分力而拉拽胎邊)。如果胎邊上的所有這些類型的機(jī)械應(yīng)變超過一定臨界值(由輪胎制造協(xié)會(huì)和汽車制造商來指定)，則它們會(huì)致使嚴(yán)重的輪胎損傷。
[0026]在這方面，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，如果在安裝過程中發(fā)生胎邊損傷，則胎邊損傷的危險(xiǎn)性尤其嚴(yán)重，這是由于一旦已安裝好輪胎，則在使用輪胎之前該損傷(若存在的話)是不可見的。
[0027]此外，由于使用扁平行進(jìn)輪胎，也就是設(shè)計(jì)成抵抗放氣效果的輪胎，則尤其強(qiáng)烈地感到有此問題。因此，在存在故障的情形中，在駕駛員意識(shí)到輪胎損傷之前，可能已經(jīng)過了很長時(shí)間。
[0028]實(shí)際上，輪胎制造商現(xiàn)在趨于使輪胎更硬并且使肩部下降。這加劇在安裝和拆除過程中輪胎損傷的問題。
[0029]為了解決該缺點(diǎn)，從專利文獻(xiàn)IT127455中已知，使用應(yīng)用于工具或胎邊松動(dòng)器的、諸如應(yīng)變儀的傳感器。
[0030]然而，該解決方案并不能精確且可靠地測量在安裝和拆除過程中、輪胎胎邊所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)變。
[0031]實(shí)際上，該解決方案可僅僅測量引起工具(也就是，胎邊松動(dòng)器)變形的應(yīng)變。然而，胎邊經(jīng)受的很大所施加的應(yīng)變由工具安裝結(jié)構(gòu)的彈性所吸收。此外，工具的柔性有限，且可實(shí)時(shí)變化。
[0032]從專利文獻(xiàn)IT1263799中已知另一技術(shù)解決方案。
[0033]該解決方案涉及一種拆胎機(jī)器，該拆胎機(jī)器包括一對臂，該對臂位于車輪的相對兩側(cè)上，且能朝彼此運(yùn)動(dòng)以鄰抵輪胎的側(cè)壁，從而自輪緣分離胎邊(實(shí)際上，這兩個(gè)臂用作兩個(gè)胎邊松動(dòng)器)。
[0034]在該解決方案中，這些臂裝備有傳感器(通常是扭矩計(jì)，具體地說是應(yīng)變儀，該應(yīng)變儀設(shè)計(jì)成測量由臂施加于輪胎側(cè)部的壓力)。
[0035]然而，由臂施加的壓力并不轉(zhuǎn)換為或者能表示作用在胎邊上的機(jī)械應(yīng)變。
[0036]因此，該解決方案并不能用于獲得實(shí)際有用且有效的以下信息:與施加于胎邊且潛在地能損傷胎邊的機(jī)械應(yīng)變有關(guān)。
[0037]從文獻(xiàn)EP1479538中已知又一技術(shù)方案，該方案考慮用于維護(hù)機(jī)動(dòng)車輛的裝有輪胎的車輪的設(shè)備。
[0038]在該解決方案中，該設(shè)備包括用于定位裝有輪胎的車輪的可旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)支承件。該可旋轉(zhuǎn)支承件通過機(jī)械離合器連接于電動(dòng)機(jī)，當(dāng)達(dá)到臨界負(fù)載值時(shí)，該離合器用于自動(dòng)地且機(jī)械地使可旋轉(zhuǎn)支承件自電動(dòng)機(jī)分離，該臨界負(fù)載值構(gòu)成為組裝車輪或分解車輪而施加于裝有輪胎的車輪的機(jī)械應(yīng)變。
[0039]此外，該方案包括編碼器，該編碼器設(shè)計(jì)成控制可旋轉(zhuǎn)支承件的角位置，從而該編碼器限定一涉及確認(rèn)何時(shí)可操作離合器的位置傳感器。
[0040]然而，即使該解決方案也即不能精確且可靠地測量在安裝和拆除過程中、輪胎胎邊所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)變，也不能監(jiān)測所述應(yīng)變的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0041]在本文中，形成本發(fā)明基礎(chǔ)的技術(shù)目的是，提出用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣和自相應(yīng)輪緣拆除輪胎的設(shè)備和方法，且該設(shè)備和方法克服了上述缺點(diǎn)。
[0042]具體地說，本發(fā)明具有以下目標(biāo):提出用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣和自相應(yīng)輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法可獲得有用的數(shù)據(jù)以檢測輪胎胎邊損傷，且可防止輪胎胎邊損傷的情形。
[0043]本發(fā)明的另一目標(biāo)是，提出用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣和自相應(yīng)輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法可在不具有損傷輪胎胎邊的風(fēng)險(xiǎn)的條件下，安裝和拆除任何輪胎。
[0044]上述技術(shù)目的和目標(biāo)基本通過用于將輪胎安裝到相應(yīng)輪緣和自相應(yīng)輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設(shè)備和方法來實(shí)現(xiàn)，且包括所附權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)權(quán)利要求所闡述的技術(shù)特征。
[0045]因此，本發(fā)明的設(shè)備和方法使輪胎能安裝到相應(yīng)輪緣和自相應(yīng)輪緣拆除輪胎，且可測量施加于輪胎胎邊的機(jī)械應(yīng)變，該機(jī)械應(yīng)變是輪胎胎邊為了可聯(lián)接于輪緣/自輪緣脫離而變形時(shí)、施加于輪胎胎邊的機(jī)械應(yīng)變。
[0046]具體地說，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備包括:
[0047]運(yùn)動(dòng)元件，該運(yùn)動(dòng)元件用于使輪胎的胎邊運(yùn)動(dòng)，從而將胎邊插到輪緣中的相應(yīng)的凹槽中/自凹槽拆除；
[0048]支承和運(yùn)動(dòng)裝置，該支承和運(yùn)動(dòng)裝置用于支持輪緣以及使輪緣運(yùn)動(dòng)，且設(shè)計(jì)成可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)輪緣繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)。
[0049]根據(jù)本發(fā)明，輪緣的支承和運(yùn)動(dòng)裝置包括傳感器，該傳感器用于測量施加到支承和運(yùn)動(dòng)裝置的機(jī)械應(yīng)變，該機(jī)械應(yīng)變由于在將輪胎安裝到輪緣和自輪緣拆除的過程中、輪胎的胎邊所經(jīng)受的機(jī)械應(yīng)力所引起。所述傳感器構(gòu)造成可提供表示機(jī)械應(yīng)變的信號(hào)，該機(jī)械應(yīng)變是在將輪胎安裝到輪緣和自輪緣拆除的過程中、施加到輪胎的胎邊的機(jī)械應(yīng)變。
[0050]較佳的是，本發(fā)明的設(shè)備包括電子控制單元，該電子控制單元至少連接于傳感器，從而接收與施加于支承和運(yùn)動(dòng)裝置的機(jī)械應(yīng)變相關(guān)的信號(hào)，且構(gòu)造成完善表示施加于胎邊的機(jī)械應(yīng)變的信號(hào)。
[0051]能以尤其可靠且精確的方式測量在安裝和拆除過程中、施加于輪胎胎邊的負(fù)載。
[0052]當(dāng)所測得的應(yīng)變達(dá)到預(yù)定參考值時(shí)，這可產(chǎn)生反饋信號(hào)，所述信號(hào)使操作者能在對輪胎胎邊造成損傷之前，及時(shí)中斷安裝或拆除過程，或者至少能意識(shí)到損傷的風(fēng)險(xiǎn)，因此能廢棄潛在受損的輪胎。