专利名称：用于换胎机的卡盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于重型车辆车轮的换胎机，所述换胎机尤其适于安装和拆卸例
如通常安装在厢式货车、卡车或农用车辆上的中型和大型的轮胎。
背景技术：
用于这类应用的换胎机通常包括旋转卡盘，旋转卡盘设有用于卡住车轮的自定心组，所述旋转卡盘安装在第一滑动支架上，所述第一滑动支架提供了相对于第二滑动支架的接近及远离运动的可能性，所述第二滑动支架支承操作转动架，所述操作转动架设有用于作用在车轮上的作业工具，以便执行在轮辋上的轮胎的胎缘切割、拆卸和随后的安装过程。 特别地，旋转卡盘通常包括中心支撑元件以及围绕卡盘的旋转轴线分布的多个移动臂，所述移动臂根据位于卡盘旋转轴线的垂直平面内的铰接轴线而铰接至中心支撑元件，并且所述移动臂分别设有相应的卡爪，所述卡爪用以保持与车轮的轮辋的接触以便牢固地卡住车轮。 卡爪沿着以卡盘的旋转轴线为中心的同一圆周分布并且大致为阶梯状，从而使得耦联表面可以从内向外地压靠轮辋槽，或者夹住轮辋轮辐的边缘，以便将车轮牢固地约束到旋转卡盘。 旋转卡盘还设有用于移动的装置，其同时地打开或锁定移动臂，从而使得卡爪沿径向远离或者可替代地沿径向接近；以及用于在径向位移期间使每个卡爪的相对于卡盘的旋转轴线的倾斜度保持不变的装置。 这样，可以有效地改变卡爪分布于其上的圆周的直径，以便能够夹紧和释放轮辋，并且使得卡盘能够操作不同直径的轮辋。 然而，上述卡盘通常无法操作非常大的直径的轮辋，例如对于拖拉机车轮十分典型的直径大于52英寸的轮辋，使得移动臂的最大开度无论如何都不足以使卡爪与轮辋的内表面耦联。 为了卡住这些尺寸的轮辋，目前使用延长元件，所述延长元件由操作者手工安装在每个卡爪上，并且所述延长元件设计成用以增加卡爪的总体径向展开，从而达到甚至是最大的轮辋的内表面。 然而延长元件是与换胎机分离的附件，其只是偶尔被使用并且因此易于丢失或损坏。此外，这些附件的安装操作以及相继的从卡爪上拆卸的操作显著地增加了换胎机的装备和准备时间，以及显著地增加了需要操作者所作的工作和劳动强度。 本发明的目的是在简单、合理且低成本的解决方案的范围内克服现有技术中的上述缺点。 该目的通过具有独立权利要求1中所述特征的换胎机得以实现。从属权利要求描
述了本发明的优选的或尤其有利的方面。
发明内容
总的来讲，本发明提供了一种包括卡盘的换胎机，所述卡盘具有用于卡住车轮的 自定心设备，所述自定心设备包括用于轮辋的多个卡爪，所述多个卡爪沿着以所述卡盘的 旋转轴线为中心的圆周等角间距地设置；以及用于移动的装置，以便使卡爪相对于卡盘的 旋转轴线径向地远离及接近，从而改变卡爪所在圆周的直径，同时使每个卡爪的相对于卡 盘的旋转轴线的倾斜度保持不变。 在本发明中，每个卡爪包括第一部分，所述第一部分连接到用于移动的装置；以 及第二部分，所述第二部分以能够移动的方式耦联到第一部分，从而相对于卡盘的旋转轴 线能够改变卡爪沿径向的总体展开。 这样，为了卡住非常大的直径的车轮，操作者只需相对于第一部分移动卡爪的第 二部分，而不需要安装和拆卸单独的延长元件，因此将机器装备和准备时间限制到最短，并 且解决了与可能丢失延长元件相关的问题。 在本发明的优选实施方式中，每个卡爪还包括用于紧固的装置，以便使第二部分 相对于第一部分在至少两个操作位置上固定，在所述至少两个操作位置中，最小地展开的 位置适于操作多数轮辋，而最大地径向展开的位置适于操作大的轮辋。 由于该解决方案，因此能够以尤其简单、快速和准确的方式完成爪的第二部分相 对于第一部分的定位；此外，在进行轮胎的安装和拆卸的过程期间，用于紧固的装置确保了 卡爪的稳定性并且因此确保了在车轮上夹紧的安全性。
借助于附表中说明的附图，通过非限制性示例在下文中描述了本发明的其它的特 征和优点，附图中 图1是本发明的换胎机的立体图； 图2是根据经过旋转轴线的平面的图1中机器的卡盘的剖视图；
图3是图1中机器的卡爪的立体图；
图4是图3中的卡爪的示意性侧视图； 图5、6和7示出分别与58英寸轮辋、48英寸轮辋和22英寸轮辋耦联的图2的卡
具体实施例方式
下面描述的换胎机1用于例如厢式货车、卡车或农用车辆的重型车辆车轮。
如在图5至7中所示，用于重型车辆的车轮包括轮辋100，所述轮辋通常设有一般 被称为轮辐的狭窄的径向部分101，所述轮辐支撑槽状的大致圆柱形的部分102，轮胎(未 示出)置于大致圆柱形的部分上。轮辐101可具有相对较大的中心孔103，借助于所述中心 孔，车轮定位在车辆机构上。 换胎机1包括用于搁置在地面上的坚固的底座2，能够定位的支撑架3安装在所述 底座上，所述支撑架3在水平摆动的轴线C与底座2铰接并且与通常的电动机(未示出) 相关联改变自身相对于底座2的倾斜度。两个直的、平行的导向装置30和31固定在能够 定位的架3上，在所述导向装置上分别以能够滑动的方式耦联支架32和33。支架32和33与已知类型的用于起动的装置相关联，所述用于起动的装置同时移动支架32和33进行交 替的相互接近或远离的运动。 工具支承转动架34安装在支架32上，其整体由4表示的工作机头位于所述转动 架34的端部，所述工作机头包括胎缘切割盘40和通常的轮胎拆卸工具41，所述胎缘切割 盘40和轮胎拆卸工具41以相对于转动架34的轴线完全相反的方式设置。工作机头4围 绕工具支承转动架34的轴线旋转，使得操作者能够转换胎缘切割盘40和轮胎拆卸工具41 的位置。 由钢元件形成的坚固的伸出臂35安装在支架33上，所述伸出臂基本上平行于工 具支承转动架34伸展，并且在所述伸出臂的上侧固定有直的导向装置36，工具支承支架37 固定至所述导向装置，车轮支承支架37与所述导向装置耦联，通过相关的液压千斤顶38起 动，所述车轮支承支架沿着伸出臂35在纵向上滑动。 车轮支承支架37包括空心套筒，卡盘5以能够旋转的方式耦联到所述空心套筒中 并且沿旋转轴线A空转，旋转轴线A平行于能够定位的架3的摆动轴线C。卡盘5包括轴向 空心的旋转轴50(见图2)，所述旋转轴在面向工作机头4的一侧以及朝向相反的一侧相对 于车轮支承支架37伸出，所述旋转轴在所述相反的一侧上借助链条传动装置连接至起动 电动机(未示出)。 自定心组51安装在旋转轴50的朝向工作机头4伸出的部分上，所述自定心组51
卡住车轮，同时保持车轮自动地固定在与卡盘5的旋转轴线A同轴的位置上。 自定心组51包括四个相同的卡爪7，所述卡爪直接地压接触到车轮的轮辋上，以
便将车轮卡在卡盘5上，所述爪7沿着以卡盘5的旋转轴线A为中心的圆周等角间距地分布。 如图2中所示，卡爪7分别通过相应的四连杆机构52连接至单个的支撑盘53，所 述支撑盘连接到旋转轴50上。 每个四连杆机构52包括沿卡盘5的旋转轴线A的方向定向的两个臂54和55，所 述臂的前端与卡爪7铰接而后端与托架56铰接，所述托架被牢固地约束至支撑盘53。特 别地，第一臂54由两个相同的型板形成，所述两个型板由空腔相互分隔开，托架和卡爪7都 部分地容纳在所述空腔内；第二臂55为简单的直杆，所述直杆也部分地容纳在两个型板之 间的空腔内，并且所述直杆的端部容纳并铰接在分别在卡爪7和托架56中提供的特定的支 座内。臂54和55的铰接轴线全都相互平行，并且相对于卡盘5的旋转轴线A垂直并偏离 (即不共面)，使得铰接三角架52的起动产生具有径向部件的卡爪7的相对于旋转轴线A 的运动。 特别地，臂54和55的铰接轴线基本上设置在平行四边形的角上，使得在上述位移 期间，卡爪7限制成相对于自身保持平行，同时卡爪的相对于卡盘5的旋转轴线A的倾斜度 保持不变。 通过单个的液压千斤顶57执行四连杆机构52的起动，所述液压千斤顶的缸套58 在相对于自定心组51的相反一侧固定于卡盘5的旋转轴50上，并且所述液压千斤顶的活 塞59自身以同轴并能够滑动的方式插入旋转轴50内部。活塞59的自由端相对于旋转轴 50伸出，并且设有四个等角间距的径向接头片60，每个接头片通过连杆61连接于相应的四 连杆机构52的臂54，所述连杆自身具有的铰接轴线平行于四连杆机构52的铰接轴线。
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这样，活塞59的交替的轴向运动导致所有的臂54围绕着与相应托架56的铰接轴 线同时摆动，同时起动所有的四连杆机构52。当四连杆机构52在结构上相同时，它们的同 时起动意味着卡爪7以相同的位移径向地远离或者可替代地径向地接近卡盘5的旋转轴线 A，同时始终保持沿着以旋转轴线A为中心的圆周设置。 如图3和4中所示，每个卡爪7包括两个不同的部分，其中第一连接部分70与相 关的四连杆机构52的臂54和55铰接，并且第二部分71通过铰接接头72与第一部分70 连接，所述铰接接头允许第二部分71相对于第一部分70的相对旋转。特别地，第二部分71 具有叉状的区域，所述叉状的区域在插入位置上容纳第一部分70的相应的区域，并且铰接 接头72由销钉形成，所述销钉插入分别在第二部分71的叉状区域的侧面和第一部分70的 插入区域的侧面提供的三个同轴的孔内。 由铰接接头72限定的铰接轴线B相对于相关的四连杆机构52的臂54和55的铰 接轴线垂直并且偏离，使得第二部分71相对于第一部分70的旋转可以改变卡爪7相对于 卡盘5旋转轴线A的沿径向的总体尺寸。 在本说明中，术语"偏离"意指接头轴线B不与旋转轴线A共面，并且因此不具有 与旋转轴线共有的点。 特别地，相对于第一部分70，第二部分71能够采取最小地径向展开的位置(在图 4中用实线表示)，在所述位置上，卡爪7相对于旋转轴线A的最大距离D处于最小水平；以 及采取最大地径向展开的位置(用虚线表示)，在所述位置上，卡爪7相对于旋转轴线A的 最大距离D处于最大水平。 因此每个卡爪7设有相关的用于固定的装置，所述用于固定的装置使第二部分71 卡在上述最小地径向展开和最大地径向展开的位置上。 在所示示例中，用于固定的装置包括在第二部分71的叉状区域的侧面内提供的 两个同轴的孔，所述两个孔与接头轴线B不在一条直线上，并且所述两个孔同时容纳圆柱 形的螺栓73，分别当第二部分71位于最小地径向展开的位置或最大地径向展开的位置上 时(见图4)，所述螺栓还插入在第一部分70中提供的通孔74或者替代的横向槽75内。
如图3和4中所示，每个卡爪7的第一部分和第二部分适于当第二部分71位于 最小地径向展开的位置上时，卡爪7总体上呈现沿着平行于卡盘5旋转轴线A的方向的基 本展开；并呈现沿着平行于卡盘5旋转轴线A的方向横向递减的阶梯状的展开，每个卡爪可 利用径向地面向外侧的凸起表面76，以便与轮辋100的槽102的内表面接触(见图6)。凸 起表面76具有多个楔状突起77，所述楔状突起压靠在车轮100的表面上，以便牢固地接合 轮辋100。 应当指出，为了对由轻合金制成的轮辋100起作用，包括罩状的铝衬垫(未示出)， 所述铝衬垫以能够取下的方式插在卡爪7的阶梯上，从而覆盖凸起表面76和相关的突起 77，并且所述铝衬垫直接与轮辋100的表面接触。 在上述的阶梯之间，每个卡爪7还具有一系列的横向凹槽78，所述凹槽也径向朝 外，所述凹槽容纳并牢固地保持轮辋100的轮辐101的中心孔103的边缘(见图7)。特别 地，为了防止轮辐101在与相邻阶梯的竖直壁接触时发生刮蹭，轮辐101设有提供较软的接 触表面的塑料衬垫79。 另外，卡爪7的第一部分和第二部分适于当第二部分71位于最大地径向展开的位置上时，第二部分71提供两个凸起表面80，所述两个凸起表面面向外并且相对于卡盘5 的旋转轴线A位于不同的距离，所述凸起表面设有相关的楔状突起81，所述楔状突起接触 并且压靠在轮辋100的槽102的内表面上(见图5)。 在使用时，由操作者使车轮接近换胎机1。通过围绕摆动轴线C旋转可调节的架 3，操作者调节卡盘5的距地面的高度，使得卡盘5的旋转轴线与车轮轴线位于同一高度并 且同轴。借助于特殊的抬起装置，还能够从地面抬起车轮。 基于轮辋100的直径，操作者因此能够选择是将卡盘5的卡爪7设置在最小地径 向展开的结构中，还是设置在最大地径向展开的结构中。 特别地，对于具有的直径直至大约52英寸的轮辋100而言，操作者能够利用最小 地径向展开的结构(见图6和7)。在这种情况下，基于轮辋100的形状和操作者自己的偏 好，操作者能够选择是在槽102处卡住轮辋100 (见图6)，还是夹住轮辐101的中心孔103 的边缘(见图7)。 如果选择卡住槽102，则操作者起动液压千斤顶57使得卡爪7径向地接近卡盘5 的旋转轴线A，从而使爪7能够通过槽102的内部；然后操作者将相对于卡盘5轴向地移动 车轮，直到卡爪7的预先选择的凸起表面76面向槽102的内表面；最后，操作者将重新起动 液压千斤顶57使得卡爪7径向地远离卡盘5的旋转轴线A，直到凸起表面76压靠在槽102 上，并且牢固地卡住轮辋100。 在这点上，卡盘5设定成围绕轴线A旋转，同时利用其拖动车轮，从而由于工具支 承转动架34与伸出的臂35的相互接近的运动，因此操作者能够首先借助于胎缘切割盘40 切割轮胎胎缘；然后，在旋转工作机头4之后，操作者能够利用换胎工具拆卸轮胎并重新安 装新的轮胎。 在轮辋100具有的直径大于大约52英寸并且直至大约58英寸的情况下，操作者 必须将每个卡爪7设置在最大地径向展开的结构中，简单地通过相对于第一部分70旋转第 二部分71并且利用螺栓73卡住它们，从而转动凸起表面80使其径向向外。
如前所述，操作者然后起动液压千斤顶57，使得卡爪7径向地接近卡盘5的旋转轴 线A，从而使它们能够通过槽102的内部；然后操作者将相对于卡盘5轴向地移动车轮，直 到卡爪7的预先选择的凸起表面80面向槽102的内表面；最后，操作者将重新起动缸套-活 塞组，使得卡爪7径向地远离卡盘5的旋转轴线A，直到其将凸起表面80压靠在槽102上， 并且牢固地卡住轮辋100。 当车轮卡住过程完成时，换胎机的运行与在上文所述的运行相似。显而易见，在不 背离所附权利要求的保护范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行技术应用特性 的多种改型。
权利要求
一种换胎机，其包括卡盘(5)，所述卡盘(5)具有用于卡住车轮的轮辋(100)的自定心组(51)，所述自定心组(51)包括用于所述轮辋(100)的多个卡爪(7)，所述多个卡爪(7)沿着以所述卡盘(5)的旋转轴线(A)为中心的圆周等角间距地设置；以及用于移动的装置(52、57)，以便使所述卡爪(7)相对于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)径向地远离及接近，从而改变所述卡爪(7)所在圆周的直径，同时使每个卡爪(7)的相对于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)的倾斜度保持不变，其特征在于，每个卡爪(7)包括第一部分(70)，所述第一部分(70)连接到所述用于移动的装置(52、57)；以及第二部分(71)，所述第二部分(71)以能够移动的方式耦联到所述第一部分(70)，从而相对于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)能够改变所述卡爪(7)沿径向的总体展开。
2. 如权利要求l的换胎机，其特征在于，所述第二部分(71)通过用于限定相互旋转轴线(B)的接头(72)与所述第一部分(70)耦联。
3. 如权利要求2的换胎机，其特征在于，所述相互旋转轴线(B)相对于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)垂直并偏离。
4. 如权利要求1的换胎机，其特征在于，每个卡爪(7)包括用于固定的装置(73)，以便使所述第二部分(71)相对于所述第一部分(70)在至少两个不同的操作位置上固定。
5. 如权利要求4的换胎机，其特征在于，当所述第二部分(71)位于第一操作位置上时，所述卡爪(7)沿着基本上平行于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)的方向展开，而当所述第二部分(71)位于第二操作位置上时，所述卡爪(7)呈现相对于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)的基本上径向的展开。
6. 如权利要求5的换胎机，其特征在于，所述第一部分(71)和所述第二部分(70)适于当所述第二部分(71)位于所述第一操作位置上时，所述卡爪(7)呈现如下形状，该形状具有沿着平行于所述卡盘(5)的所述旋转轴线(A)的方向的递减阶梯，所述递减阶梯实现了用于与所述轮辋(100)接触的多个表面(76)。
全文摘要
一种换胎机，其包括卡盘(5)，所述卡盘(5)具有用于卡住车轮的轮辋(100)的自定心组(51)，所述自定心组(51)包括用于轮辋(100)的多个卡爪(7)，所述多个卡爪(7)沿着以所述卡盘(5)的旋转轴线(A)为中心的圆周等角间距地设置；以及用于移动的装置(52、57)，以便使卡爪(7)相对于卡盘(5)的旋转轴线(A)径向地远离及接近，从而改变卡爪(7)所在圆周的直径，同时使每个卡爪(7)的相对于卡盘(5)的旋转轴线(A)的倾斜度保持不变，其特征在于，每个卡爪(7)包括第一部分(70)，所述第一部分(70)连接到用于移动的装置(52、57)；以及第二部分(71)，所述第二部分(71)以能够移动的方式耦联到第一部分(70)，从而相对于卡盘(5)旋转轴线(A)能够改变卡爪(7)沿径向的总体展开。
文档编号B60B30/00GK101754876SQ200880025368
公开日2010年6月23日 申请日期2008年5月29日 优先权日2007年7月30日
发明者雷莫·科尔吉 申请人:科希有限公司