具有预加载工具的安装/拆卸工具单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将轮胎安装到车轮的轮辋上或从车轮的轮辋拆卸轮胎并且能够附接到轮胎安装/拆卸机器的安装/拆卸工具单元，以及轮胎安装/拆卸机器自身。
【背景技术】
[0002]在实践中，已知用于将轮胎安装到车轮的轮辋上或从车轮的轮辋拆卸轮胎的轮胎安装/拆卸机器包括车轮支撑，其具有轴和用于旋转地和可逆地保持车轮的轮辋的夹持装置，在安装/拆卸过程中轮胎从所述轮辋拆卸或者轮胎安装到所述轮辋。设置在工具托臂上的安装和拆卸工具被支撑在工具支撑柱处，工具托臂可沿工具支撑柱运动。所述工具可包括用于从轮辋边缘松开轮胎胎缘的胎缘拆卸器。此外，所述工具还可包括用于夹持和运动待从轮辋上拆卸下来的轮胎的轮胎胎缘的移除工具。
[0003]EP专利1398184公开了一种枢转地附接到工具托臂的轮胎拆卸工具。所述拆卸工具具有布置在其前端的钩元件，用于接合待从车轮轮辋拆卸的轮胎的轮胎胎缘。在工具臂处设置有两个活塞/缸布置，用于在拆卸过程中定位和操作拆卸工具。
[0004]通过EP专利1714807已知一种拆卸工具，其包括用于接合到车轮轮辋与轮胎胎缘之间的空间内的板形工具部件，其中所述工具在其前端具有钩。所述工具部件通过中间元件枢转地结合到工具托臂以使工具部件能够在拆卸过程中进行直线运动以及枢转运动。
[0005]在EP专利申请2692553中，公开一种用于从轮辋拆卸轮胎的钩形轮胎拆卸工具，其通过其一端枢转地附接到工具托臂。其另一端或自由端设置有孔，面朝待从轮辋拆卸的轮胎。在插入位置，拆卸工具的自由端被带到抵靠接近轮胎胎缘的车轮轮辋边缘的位置，并被插入轮胎和车轮轮辋之间。在进一步的拆卸过程中，在整个工具已经经过轮胎胎缘之后所述工具被轮辋初始地引导并枢转至取出位置。在拆卸过程之后，恢复弹簧使所述工具枢转回到插入位置。
[0006]已知的这些拆卸工具的设计是复杂的，包括大量零件和/或用于驱动它们的分离驱动。另外，这些已知装置不允许将轮胎安装到车轮轮辋上和从车轮轮辋拆卸轮胎两者。此外，特别是在EP专利申请2692553的装置中，拆卸工具的钩形端必须被放到相对于车轮轮辋边缘的精确位置以避免工具不受控制地枢转。特别地，所述工具必须被放到非常接近轮辋的位置使得工具的面向轮辋的侧表面不能以到轮辋的方向枢转。由于工具关于轮辋边缘的接近位置，所述工具在作用在工具上的力矩使其以轮辋的方向枢转的情况下紧靠轮辋。因此，该已知拆卸工具需要精确控制，这在所述工具由操作人员定位的情况下会导致额外的时间，或者在所述工具由机器定位的情况下会导致控制单元的增加的工作量。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的是提供一种用于使用简单构造并且需要较少控制工作量的相同工具将轮胎安装到车轮轮辋或从车轮轮辋拆卸轮胎的安装/拆卸工具单元，和提供一种轮胎安装/拆卸机器，本发明的安装/拆卸工具单元附接于此，并且其减少了控制量。
[0008]根据本发明并且为了解决以上识别的技术问题，提供一种用于将轮胎安装到车轮的轮辋或从车轮的轮辋拆卸轮胎并且能够附接到轮胎安装/拆卸机器的安装/拆卸工具单元，包括:具有中心线和第一端以及第二端的工具托臂；安装/拆卸工具，其具有第一端以及第二端和布置在第二端的区域中并且枢转地安装到第一端的区域中的工具托臂的钩，其中，提供用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置。
[0009]需要注意的是，工具托臂可以具有任何适合的设计。在有利的实施例中，工具托臂可具有至少纵向延伸部。该纵向延伸部能够使工具托臂桥接相应轮胎安装/拆卸机器上的工具托臂的支撑和用于待处理车轮的支撑之间的可能距离。
[0010]另外，由于本发明的安装/拆卸工具单元的安装/拆卸工具在备用/操作位置被用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置可逆地推动，所以可以实现用于安装/拆卸工具单元的高效且简单的构造以及用于工具的简单控制。由于安装/拆卸工具被用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置保持就位，所以不需要像EP专利申请2692553的拆卸工具那样必须将工具定位在特定位置。在会相应引起工具到轮胎或轮辋方向的枢转运动的力矩作用在工具上的情况下，用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置避免该方向的旋转运动。另一方面，仍可实现另一方向(即，朝工具托臂的方向)的旋转运动使得工具可在其朝轮辋的中心平面的运动过程中一经过轮胎胎缘就立即抓住轮胎胎缘。通过用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置建立对于从轮辋边缘移除轮胎胎缘来说必要的推力，安装/拆卸工具被所述装置保持在备用/操作位置并固定防止在与朝轮胎/轮辋的运动方向相反的方向上的旋转运动。当工具托臂以平行于轮胎的旋转轴线的方向进一步运动时，接着安装/拆卸工具可在到工具托臂的方向中枢转使得可以避免对轮辋边缘的任何损坏，并且在工具经过轮胎胎缘之后安装/拆卸工具的钩能够钩住轮胎胎缘。此外，由于安装/拆卸工具的支撑限制其在备用/操作位置的旋转运动，所以在轮辋的轮辋边缘下方推动轮胎胎缘的安装操作过程中也可使用安装/拆卸工具。
[0011]需要注意的是，用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置可以设计在不同的实施例中。例如，用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置可以设计成张紧和定位装置。在下文中更加详细地描述各种设计。
[0012]另外，需要注意的是，本发明的设计独立于轮胎从其拆卸或轮胎安装其上的轮辋的定向，即，轮辋可被夹持到车轮支撑的轴使得轮辋的中心平面分别水平地布置或竖直地布置或以介于水平平面和竖直平面之间的任何其它定向布置。
[0013]用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置原则上可以两种不同方式设计:用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的功能可被分别结合到一种类型的机器元件或机器零件中。例如，可设置将安装/拆卸工具保持在备用/操作位置的张紧元件。如果，例如，张紧元件是螺旋缠绕张紧弹簧，则备用/操作位置可通过处于其完全压缩状态的所述螺旋缠绕张紧弹簧限定。由于此，避免安装/拆卸工具朝轮辋方向的旋转运动。但是，在其它方向(即，朝工具托臂的方向)的旋转运动仍然是可能的。当在用于抓住轮胎胎缘的安装/拆卸工具的旋转运动过程中张紧元件张紧时，安装/拆卸工具在轮胎胎缘已经从轮辋卸下之后通过用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置运动回到备用/操作位置。
[0014]张紧元件可具有第一端和第二端，其中第一端附接到工具托臂并且第二端附接到安装/拆卸工具。这允许安装/拆卸工具单元的非常紧凑的设计。
[0015]需要注意的是，在用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的张紧和定位功能被结合到一种类型的机器元件中的情况下，原则上可能提供相同类型的若干机器元件。例如，可提供若干张紧元件作为装置以便实现张紧和定位功能。
[0016]在第二原则方式中，用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的张紧和定位功能可被划分到至少两种类型的机器元件中。也就是说，可提供一种用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的张紧功能的第一机器元件，和一种用于实现用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的定位功能的第二类型机器元件。在用于该原则方式的优选实施例中，用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置包括设置在工具托臂处和安装/拆卸工具处的定位元件，和附接到工具托臂和安装/拆卸工具的张紧元件。
[0017]在这种构造中，定位元件确定安装/拆卸工具的备用/操作位置，并且固定安装/拆卸工具防止进一步的旋转。为了实现张紧功能，可提供作为用于在备用/操作位置可逆地推动安装/拆卸工具和用于在所述备用/操作位置定位安装/拆卸工具的装置的部分的至少一个张紧元件。为了不向安装/拆卸工具提供额外的张力，处于备用/操作位置的张紧元件必须处于其松弛状态。替代地，弹性张紧元件可包括用于限制进一步压缩的装置，像覆盖所述弹性元件的套筒，或者适合的螺栓。还应该注意的是，张紧元件不必须是弹性元件。张紧功能也可通过其它元件执行，像结合到安装/拆卸工具的用于在备用/操作位置推动安装/拆卸工具的配重。
[0018]根据发明的安装/拆卸工具单元的又一实施例，工具托臂可设置有工具支撑表面作为第一定位元件，并且安装/拆卸工具可具有反支撑表面作为其第一端区域中的第二定位元件，其中，工具支撑表面和反支撑表面形成定位元件，使得在处于备用/操作位置时，安装/拆卸工具的反支撑表面与工具托臂的支撑表面接合。此外，该实施例的定位元件还限制工具的旋转，特别是，将安装/拆卸工具固定在备用/操作位置防止在与朝轮胎/轮辋的工具的运动方向相反的方向上的进一步旋转。
[0019]在这种用于安装/拆卸工具单元的非常高效且简单的构造中，通过安装/拆卸工具的反支撑表面建立对于从轮辋边缘移除轮胎胎缘必要的推力，当处于备用位置时该反支撑表面与工具托臂的工具支撑表面接合，并且还形成安装/拆卸工具的操作位置。
[0020]对于枢转运动，有利的是工具托臂在其第二端包括枢转轴，其中心线相对于工具托臂的中心线竖直地延伸并且安装/拆卸工具可围绕其可逆地枢转。原则上，安装/拆卸工具还可能设置有轴，其可枢转地处于工具托臂中。所述轴具有与之前提到的枢转轴相同的定向。
[0021]根据另一优选布置，工具托臂的第二端分别设置有叉或U形夹(clevis)，叉或U形夹分别具有第一齿(tine)或尖头(prong)、第二齿或尖头以及连接齿的叉座，其中，安装/拆卸工具至少局部枢转地布置在由齿和叉座限定的空间中。齿以及叉座限定以工具托臂的第二端的方向和以相对于其竖直地延伸的方向开口的空间。该设计允许本发明的安装/拆卸工具单元的紧凑构造。尽管在安装/拆卸工具在其枢转运动过程中通过枢转轴引导，但是面向彼此的齿的表面中的至少一个可用作额外的引导装置，用于在安装/拆卸工具的枢转运动中引导安装/拆卸工具。
[0022]附加于或独立于之前所述，安装/拆卸工具可在其第一端分别设置有叉或U形夹，叉或U形夹分别具有两个齿或尖头，其中，该U形夹的尖头可由作为安装/拆卸工具的部分的凸出部形成。当工具托臂和安装/拆卸工具安装至彼此时可布置安装/拆卸工具的U形夹的尖头使得它们限定以安装/拆卸工具的第一端的方向和以竖直地延伸的方向开口的第二空间。因此，安装/拆卸工具和工具托臂的成对的齿或尖头彼此都一定程度的重叠，使得两个叉或U形夹分别由彼此互锁或啮合的工具托臂的成对齿和安装/拆卸工具的成对凸出部限定。
[0023]为进一步支持本发明的安装/拆卸工具单元的紧凑设计，优选的是工具托臂的反支撑表面布置在叉座的区域中。特别是，工具托臂的反支撑表面可以工具托臂的第一端的方向自叉座的边缘延伸。
[0024]为了以容易的方式提供安装/拆卸工具的反支撑表面，有利的是安装/拆卸工具在其第一端具有至少一个凸出部，在凸出部处，其反支撑表面布置成使得在组件被安装到彼此时反支撑表面面朝工具托臂的工具支撑表面。从而，工具支撑表面可被设计成使得在安装/拆卸工具的反支撑表面和工具托臂的工具支撑表面之间限定相对大的接合面积。
[0025]