用于將輪胎安裝到相應輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設備及其方法
【專利說明】用于將輪胎安裝到相應輪緣上以及從輪緣拆除輪胎的設備及其方法
[0001]本申請是2010年11月4日提交的申請號為201010544317.3的專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發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備及其方法。
【背景技術】
[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備裝備有輪緣支承元件，該輪緣支承元件被適當的動力驅動，從而在安裝輪胎或拆除輪胎過程中使輪緣轉動。
[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]應注意的是，本發明涉及用于安裝(和拆除)輪胎的機器，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軸線轉動，該旋轉軸線沿所述垂直軸線定向。
[0007]在該支承元件上設有一組工具，這組工具設計成將輪胎胎邊(也就是，輪胎的環形邊緣)定位在輪緣上的預定位置處。
[0008]應注意的是，輪胎具有兩個胎邊，對應于輪胎自身的兩個環形端部(或邊緣)。
[0009]每個胎邊具有頭部以及側部，頭部是徑向定向的。
[0010]現有技術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)，這些工具設計成插到胎邊和輪緣之間，從而使胎邊相對于輪緣定位在預定位置處，具體地說，以(在安裝過程中)在相應的溝槽處，推動胎邊的在輪緣的環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動，從而工具沿胎邊的圓周的至少一部分滑動，從而(在安裝過程中)向內撬動整個胎邊，或者(在拆除過程中)向外撬動整個輪緣邊。
[0012]此外，在安裝過程中，使用壓盤以朝相對側壁推動輪胎的側壁。
[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(實際上，在使用中，輪胎變得相當熱，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器。
[0014]在輪胎安裝過程中，壓盤還可用作進一步輔助。
[0015]例如，當將輪胎安裝到輪緣上時，通常使用壓盤(或胎邊松動器)，以便于使胎邊相對于輪緣正確地定位。
[0016]當安裝相當硬或相當大的輪胎時，還使用商標名稱為“Tucano”的樞轉夾具。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，輪胎胎邊所經受的機械應變)最小。
[0017]此種夾具由夾持器構成，該夾持器設計成將輪緣邊保持在輪緣區域，而在此區域，已將胎邊推到輪緣上。扁平件設在夾持器下方，該扁平件擠壓在胎邊附近的輪胎側壁。樞轉地安裝該扁平件，從而當輪胎運動時，該扁平件保持與輪胎接觸。
[0018]應注意的是，輪緣形成第一支座和第二支座(呈環形溝槽的形式)，這兩個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側向端部處。
[0019]輪緣還具有環形溝槽或溝道，該環形溝槽或通道繞輪緣的中部行進。
[0020]該環形溝槽呈凹槽的形式，該凹槽設計成在安裝操作過程中，暫時容納輪胎胎邊的至少一部分。
[0021]實際上，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，兩個胎邊中的一個胎邊)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)位于輪緣溝道內側，使輪胎能沿垂直于輪緣軸線的方向、朝安裝/拆除工具運動。
[0022]眾所周知，通過減小胎邊所經受的機械應變，這便于安裝輪胎。
[0023]鑒于上文所述，構成上述夾具的配合工具設計成推動輪胎的靠近胎邊的一側，從而使胎邊保持在胎邊的以下區域中的溝道內側:該區域同胎邊的與安裝/拆除工具接觸的一部分在直徑方向相對。
[0024]夾具與輪緣防護件一起使用，該輪緣防護件裝配于輪緣邊，從而當胎邊在輪緣的尖銳邊緣上運動時，防止胎邊損傷。
[0025]實際上，當將輪胎安裝到輪緣上時，胎邊經受常常致使輪胎損傷的機械應變。這是由于胎邊經受徑向應變(壓縮胎邊)、軸向應變(提升胎邊)以及切向應變(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械應變超過一定臨界值(由輪胎制造協會和汽車制造商來指定)，則它們會致使嚴重的輪胎損傷。
[0026]在這方面，應強調的是，如果在安裝過程中發生胎邊損傷，則胎邊損傷的危險性尤其嚴重，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，由于使用扁平行進輪胎，也就是設計成抵抗放氣效果的輪胎，則尤其強烈地感到有此問題。因此，在存在故障的情形中，在駕駛員意識到輪胎損傷之前，可能已經過了很長時間。
[0028]實際上，輪胎制造商現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，從專利文獻IT127455中已知，使用應用于工具或胎邊松動器的、諸如應變儀的傳感器。
[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、輪胎胎邊所經受的機械應變。
[0031]實際上，該解決方案可僅僅測量引起工具(也就是，胎邊松動器)變形的應變。然而，胎邊經受的很大所施加的應變由工具安裝結構的彈性所吸收。此外，工具的柔性有限，且可實時變化。
[0032]從專利文獻IT1263799中已知另一技術解決方案。
[0033]該解決方案涉及一種拆胎機器，該拆胎機器包括一對臂，該對臂位于車輪的相對兩側上，且能朝彼此運動以鄰抵輪胎的側壁，從而自輪緣分離胎邊(實際上，這兩個臂用作兩個胎邊松動器)。
[0034]在該解決方案中，這些臂裝備有傳感器(通常是扭矩計，具體地說是應變儀，該應變儀設計成測量由臂施加于輪胎側部的壓力)。
[0035]然而，由臂施加的壓力并不轉換為或者能表示作用在胎邊上的機械應變。
[0036]因此，該解決方案并不能用于獲得實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械應變有關。
[0037]從文獻EP1479538中已知又一技術方案，該方案考慮用于維護機動車輛的裝有輪胎的車輪的設備。
[0038]在該解決方案中，該設備包括用于定位裝有輪胎的車輪的可旋轉的電動驅動支承件。該可旋轉支承件通過機械離合器連接于電動機，當達到臨界負載值時，該離合器用于自動地且機械地使可旋轉支承件自電動機分離，該臨界負載值構成為組裝車輪或分解車輪而施加于裝有輪胎的車輪的機械應變。
[0039]此外，該方案包括編碼器，該編碼器設計成控制可旋轉支承件的角位置，從而該編碼器限定一涉及確認何時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、輪胎胎邊所經受的機械應變，也不能監測所述應變的趨勢。

【發明內容】

[0041]在本文中，形成本發明基礎的技術目的是，提出用于將輪胎安裝到相應輪緣和自相應輪緣拆除輪胎的設備和方法，且該設備和方法克服了上述缺點。
[0042]具體地說，本發明具有以下目標:提出用于將輪胎安裝到相應輪緣和自相應輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設備和方法，該設備和方法可獲得有用的數據以檢測輪胎胎邊損傷，且可防止輪胎胎邊損傷的情形。
[0043]本發明的另一目標是，提出用于將輪胎安裝到相應輪緣和自相應輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設備和方法，該設備和方法可在不具有損傷輪胎胎邊的風險的條件下，安裝和拆除任何輪胎。
[0044]上述技術目的和目標基本通過用于將輪胎安裝到相應輪緣和自相應輪緣拆除輪胎的尤其可靠的設備和方法來實現，且包括所附權利要求中的一項或多項權利要求所闡述的技術特征。
[0045]因此，本發明的設備和方法使輪胎能安裝到相應輪緣和自相應輪緣拆除輪胎，且可測量施加于輪胎胎邊的機械應變，該機械應變是輪胎胎邊為了可聯接于輪緣/自輪緣脫離而變形時、施加于輪胎胎邊的機械應變。
[0046]具體地說，根據本發明的設備包括:
[0047]運動元件，該運動元件用于使輪胎的胎邊運動，從而將胎邊插到輪緣中的相應的凹槽中/自凹槽拆除；
[0048]支承和運動裝置，該支承和運動裝置用于支持輪緣以及使輪緣運動，且設計成可旋轉地驅動輪緣繞其縱向軸線旋轉。
[0049]根據本發明，輪緣的支承和運動裝置包括傳感器，該傳感器用于測量施加到支承和運動裝置的機械應變，該機械應變由于在將輪胎安裝到輪緣和自輪緣拆除的過程中、輪胎的胎邊所經受的機械應力所引起。所述傳感器構造成可提供表示機械應變的信號，該機械應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械應變。
[0050]較佳的是，本發明的設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動裝置的機械應變相關的信號，且構造成完善表示施加于胎邊的機械應變的信號。
[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載。
[0052]當所測得的應變達到預定參考值時，這可產生反饋信號，所述信號使操作者能在對輪胎胎邊造成損傷之前，及時中斷安裝或拆除過程，或者至少能意識到損傷的風險，因此能廢棄潛在受損的輪胎。