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Die Erfindung betrifft eine Reifendemontiermaschine, ausgestattet mit einer automatischen Reifendemontier- und Montiervorrichtung.
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Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen Reifendemontiermaschinen, die mit Einrichtungen ausgestattet sind, die es ermöglichen, dass der Reifen von der Radfelge demontiert und/oder auf dieselbe montiert wird.
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Um Reifen auf ihren Radfelgen zu montieren und um die entgegengesetzte Operation durchzuführen, sind Maschinen bekannt, welche im Wesentlichen eine drehbare Plattform mit vertikaler Achse aufweisen, die mit einer selbstzentrierenden Vorrichtung zum Verriegeln der Radfelge versehen ist, über welcher ein Trägerelement liegt, welches in der Höhe und in der horizontalen Richtung verstellbar ein Werkzeug trägt, welches dafür vorgesehen ist, mit dem Reifenrand oder -wulst zu interagieren, um es unter den Flansch der Radfelge zu drängen oder von demselben herauszuziehen.
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Bei bekannten Maschinen ist dieses Werkzeug an dem Ende einer vertikalen Tragstange positioniert, welche innerhalb der Endanlagefläche eines horizontalen Arms gleitet, an welchem es eben verriegelt werden kann.
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Der horizontale Arm selbst gleitet in der Endanlagefläche einer vertikalen Platte, welche sich von dem Maschinengrundkörper zu der Seite der Plattform erstreckt, welche den Reifen aufnimmt.
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Der horizontale Arm ist mit Einrichtungen zum Verriegeln desselben in der gewünschten Position versehen.
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Der Stand der Technik lehrt, dass, um in der Lage zu sein, einen Reifen von der Radfelge zu demontieren, die erste Operation, die die Bedienperson ausführen muss, das Lösen des Reifenwulstes von dem Wulsthalteflansch der Radfelge ist, und zwar unter Verwendung der Wulstlösevorrichtung, mit welcher Reifendemontiermaschinen üblicherweise ausgestattet sind. Die Bedienperson platziert dann das Rad, welches die Radfelge und den Reifen beinhaltet, auf der selbstzentrierenden Vorrichtung und verriegelt es in der Arbeitsposition.
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An diesem Punkt positioniert die Bedienperson das Werkzeug in Kontakt mit dem Flansch der Radfelge und hebt, unter Verwendung eines geeigneten Hebels, den Reifenwulst über die Arbeitsfläche des Werkzeugs und rotiert dann die Radfelge, während sie gleichzeitig mit einer Hand auf die Seite des Reifens drückt, die derjenigen, an welcher das Werkzeug positioniert ist, gegenüber liegt, um es dem Wulst zu ermöglichen, sich in dem Felgenbett der Radfelge zu positionieren. Zusätzlich muss die Bedienperson während die Radfelge rotiert das Austreten des Wulstes unter Verwendung eines Hebels unterstützen, von welchem ein Ende zwischen den Reifenrand und den Flansch der Radfelge eingeführt ist.
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Im Gegensatz dazu verriegelt die Bedienperson, um den Reifen auf der Radfelge zu montieren, zunächst die Radfelge auf der selbstzentrierenden Vorrichtung, positioniert dann den Reifen auf der Radfelge und muss schließlich durch Drücken auf seine obere Seite den unteren Wulst des Reifens zumindest teilweise in die Radfelge enführen. An diesem Punkt ordnet die Bedienperson das Werkzeug in seiner Arbeitsposition an und muss insbesondere einen Teil des Reifenwulstes unterhalb der Arbeitsfläche des Werkzeugs positionieren. Sie rotiert dann die selbstzentrierende Vorrichtung und unterstützt mit ihren Händen durch Drücken auf die Seite des Reifens das Einführen des Wulstes in den Wulsthalteflansch der Radfelge.
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Es sollte angeführt werden, dass sowohl während des Montierens des Reifens auf die Radfelge als auch während seiner Demontage die Bedienperson üblicherweise den Rand des Reifenwulstes schmiert, um seine Montage auf die Radfelge oder seine Demontage davon zu erleichtern.
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Obwohl diese bekannten Vorrichtungen ihre beabsichtigten Funktionen erfüllen, benötigen sie stets das Einschreiten der Bedienperson und erfordern von ihr eine physikalische Kraft, deren Größe von der Größe des Reifens und der Steifheit seines Wulstes abhängt.
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Zusätzlich bedeutet das manuelle Einschreiten der Bedienperson, dass sie dem Risiko von Unfällen ausgesetzt ist, da sie mit beweglicher Ausrüstung und mit geschmierten Oberflächen arbeiten muss.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Standes der Technik innerhalb des Rahmens einer vernünftigen und zuverlässigen Lösung zu beseitigen, welche es nicht erfordert, dass die Bedienperson während des Demontierens des Reifens von der Radfelge oder während der entgegengesetzten Operation aktiv einschreitet.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Reifenmontier- und -demontieroperationen beschleunigt.
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Die Erfindung löst diese Aufgaben mittels einer automatischen Vorrichtung zum Montieren und Demontieren des Reifens auf/von der Radfelge, welche in Verbindung mit einer Rotationseinrichtung zum Halten der Radfelge in der Lage ist, den Reifen von der Radfelge herauszuziehen und/oder in die Radfelge einzuführen, und zwar ohne jegliches Eingreifen der Bedienperson.
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Gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung einen Arbeitskopf auf, welcher mit wenigstens einem um die Hauptachse des Arbeitskopfes rotierbaren Demontierwerkzeug versehen, und in der Lage ist, den Reifen zu greifen und denselben dann aus der Radfelge herauszuziehen, sowie wenigstens ein Montierwerkzeug, welches in der Lage ist, den Reifen in die Radfelge einzuführen.
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Genauer gesagt kann das wenigstens eine Demontierwerkzeug um die Hauptachse des Arbeitskopfs rotieren, um sich selbst zwischen wenigstens einer ersten Position, in welcher der Reifenwulst gegriffen wird, und wenigstens einer zweiten Position, in welcher der Reifenwulst aus der Radfelge herausgezogen wird, zu positionieren.
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Der Arbeitskopf kann um seine Achse rotieren und ist mit Einrichtungen versehen, welche es ihm ermöglichen, eine Translationsbewegung in horizontaler und in vertikaler Richtung in einer Art und Weise auszuführen, um die Demontier- und Montierwerkzeuge in der Nähe des Flansches der Radfelge zu positionieren.
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Die Halteeinrichtung für die Radfelge muss vorzugsweise so ausgebildet sein, dass sie beide Flansche der Radfelge frei lässt, so dass die Vorrichtung gemäß der Erfindung gleichzeitig auf beide Seiten der Radfelge wirken kann. Die Halteeinrichtung für die Radfelgen kann sich in horizontaler Richtung bewegen, um sich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Übereinstimmung mit dem Radfelgendurchmesser und möglicherweise mit der von dem Demontierwerkzeug eingenommenen Arbeitsposition zu nähern und sich zurückzuziehen.
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Schließlich resultiert die Kombination der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der rotierenden Halteeinrichtung für die Radfelge in einem Aufbau, welcher eine komplette Reifendemontiermaschine darstellt, welche des weiteren in einfacher Weise mit einem Wulstlösewerkzeug von bekannter Bauart versehen werden kann.
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Die besonderen Eigenschaften der Erfindung sind in den Ansprüchen dargelegt.
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Die Eigenschaften der Konstruktion und des Betriebs werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben deutlicher, welche mittels eines nicht einschränkenden Beispiels angegeben und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Reifendemontiermaschine.
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2 zeigt eine zweite perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Reifendemontiermaschine.
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3 zeigt eine teilweise Schnittansicht der Vorrichtung der Maschine von 1 in einer ersten Betriebsposition.
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4 zeigt eine teilweise Schnittansicht der Vorrichtung der Maschine von 1 in einer zweiten Betriebsposition.
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5 zeigt eine teilweise Schnittansicht der Vorrichtung der Maschine von 1 in einer dritten Betriebsposition.
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6, 7, 8, 9, 10 und 11 zeigen schematische Ansichten der Erfindung während des Demontierens des Reifens von der Radfelge.
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12 zeigt eine teilweise Schnittansicht des Arbeitskopfes, mit welchem die Erfindung versehen ist.
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Die Figuren zeigen eine Reifendemontiermaschine 1, welche einen unteren Grundkörper 2 aufweist, von dessen oberer Fläche eine rotierende Welle 3 zum Halten einer Halte- und Verriegelungseinrichtung 4 für eine Radfelge 5 hervorsteht, auf welcher ein Reifen 6 installiert ist.
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Die Welle 3 und somit auch die Halte- und Verriegelungseinrichtung 4 für die Radfelge 5 können sich in axialer Richtung linear bewegen und werden durch Einrichtungen betrieben, die für sich bekannt und nicht dargestellt und die innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet sind.
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Es sollte herausgestellt werden, dass die Einrichtung
4 nicht detailliert beschrieben wird, da sie den Gegenstand der
italienischen Industriepatentanmeldung Nr. RE2000A000051 im Namen desselben Anmelders bildet.
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An der Rückseite des Gehäuses 2 befindet sich ein vertikaler Rahmen 7, der mit Führungen 70 zum Gleiten einer automatischen Vorrichtung 9 zum Montieren und Demontieren des Reifens 6 auf/von der Radfelge 5 versehen ist. Detaillierter erläutert weist die Vorrichtung 9 einen Schlitten 8 auf, der mit vier Rädern 81 versehen ist, die dafür vorgesehen sind, sich auf Führungen 70 des vertikalen Rahmens 7 zu bewegen; der Schlitten 8 trägt die nachfolgend beschriebene Einrichtung zum Montieren und Demontieren des Reifens 6 auf/von der Radfelge 5.
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Der Schlitten 8 wird in vertikaler Richtung mittels eines Mutter-Schrauben-Mechanismus 10 angetrieben, von welchem die nicht dargestellte Mutter starr mit dem Schlitten 8 ausgeführt ist. Die Schraube 100 des Schraubenmechanismus 10, der in den 1 und 2 dargestellt ist, ist an dem Schlitten 8 befestigt und wird mittels eines Elektromotors 11 in Drehung versetzt. Die Rotation der Schraube 100 führt somit dazu, dass sich der Schlitten 8 vertikal in linearer Richtung bewegt.
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Auf dem Schlitten 8 ist ein Element 12 befestigt, welches mit einer Durchgangsbohrung 13 versehen ist, in welcher eine hohle Welle 14 eingeführt ist und gleitet und von welcher eines ihrer Enden den Arbeitskopf 12 trägt und das entgegengesetzte Ende an dem Zylinder 170 einer Zylinder-Kolben-Einheit 17 befestigt ist.
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Der Zweck der Zylinder-Kolben-Einheit 17 ist es, ein bewegliches Reifendemontierwerkzeug 25, welches an dem Arbeitskopf 16 gelenkig angebracht ist und dessen hakenförmiges, unteres Ende von dem Kopf hervorsteht, in wenigstens zwei Arbeitspositionen zu positionieren.
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Die hohle Welle 14 wird mittels einer pneumatischen Zylinder-Kolben-Einheit 18, welche ebenfalls starr mit dem Schlitten 8 verbunden ist, in axialer Richtung linear bewegt, wobei ihre Kolbenstange an einem Ende eine Platte 19 trägt, die an dem Zylinder 170 der Zylinder-Kolben-Einheit 17 angebracht ist. Obwohl die Zylinder-Kolben-Einheit 17 an der Platte 19 angebracht ist, kann sie um ihre eigene Achse frei rotieren.
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Die Platte 19 trägt an ihrem unteren Ende eine zweite pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit 20, deren Kolbenstange mit einer Zahnstange 21 verbunden ist, in welche ein Ritzel 22 eingreift, welches starr mit dem Zylinder 170 ausgeführt ist. Der Betrieb der Zylinder-Kolben-Einheit 20 führt dazu, dass sich die Zahnstange 21 bewegt, was wiederum zu einer Rotation der Zylinder-Kolben-Einheit 17 und der hohlen Welle 14 führt.
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Unter Bezugnahme auf die 3, 4 und 5 ist die pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit 17 mit einem Doppelkolben versehen, der aus einem tassenförmigen Teil 23, welches innerhalb des Zylinders 170 gleitet, und einer Scheibe 24 besteht, mit welcher ein Ende der Kolbenstange 171 starr verbunden ist und welche innerhalb des tassenförmigen Teils 23 gleitet.
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Detaillierter beschrieben wird die Scheibe 24 vom Zurückziehen von dem tassenförmigen Teil 23 mittels eines Rückhalterings 250 zurückgehalten. Die Luft wird mittels geeigneter pneumatischer Einrichtungen, die nicht dargestellt sind, in den Zylinder 170 über die Leitung 172 und über die Leitung 173 in die Kammer 175 zugeführt, welche durch die inneren Wände des tassenförmigen Teils und durch die Scheibe 24 begrenzt ist.
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Unter Bezugnahme auf 12 weist der Arbeitskopf 16 eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Form auf und ist in seinem Inneren hohl. Er bildet ferner einen ringförmigen Bereich 161 mit verringertem Durchmesser, welcher in dem Ende der hohlen Welle 14 aufgenommen und an dieser Stelle durch Schrauben 140 in Position gehalten ist.
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Der ringförmige Bereich 161 mit verringertem Durchmesser ist mit einer zentralen Stange 162 versehen, welche eine zentrale Durchgangsbohrung aufweist, die ebenfalls durch den ringförmigen Bereich 161 mit verringertem Durchmesser verläuft und durch das freie Ende der Kolbenstange 171 durchquert wird.
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Auf der Kolbenstange 171 ist eine Druckfeder 200 montiert, von welcher ein Ende auf der zentralen Stange 162 ruht und deren gegenüberliegendes Ende auf einem auf der Kolbenstange 171 befestigten Ring 163 ruht.
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Das freie Ende der Kolbenstange 171 ist über eine Verbindungsstange 30 mit dem oberen Ende des Reifendemontierwerkzeugs 25 verbunden. Insbesondere kann die Zylinder-Kolben-Einheit 17 das Werkzeug 25 in verschiedenen Arbeitspositionen anordnen, nämlich einer ersten Position zum Suchen und Greifen des Reifenwulstes und wenigstens zwei Positionen zum Herausziehen des Wulstes von dem Wulsthalteflansch der Radfelge.
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Unter Bezugnahme auf 4 ist das Werkzeug 15, wenn es sich in der ersten Position zum Suchen und Greifen des Reifenwulstes befindet, um einen Winkel α, der vorzugsweise zwischen 2° und 15° beträgt, zu der vertikalen Achse geneigt, welche durch das Zentrum der Rotation des Werkzeugs verläuft.
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3 zeigt die erste der Positionen, in welcher das Werkzeug 25 den Wulst von dem Wulstrückhalteflansch der Radfelge herausziehen kann. Diese Position stimmt auch mit der Werkzeugruheposition überein. Wenn es sich in dieser Position befindet, ist das Werkzeug 25 aufgrund der Tatsache, dass in der Kammer 175 Druckluft vorhanden ist, um die Scheibe 24 gegen den Rückhaltering 250 entgegen der Wirkung der Feder 200 zu halten, vertikal ausgerichtet. Um das Werkzeug von seiner Ruheposition (3) zu der Position zum Suchen und Greifen des Randes des Wulstes (4) zu bewegen, wird die in der Kammer 175 vorhandene Luft herausgezogen. Auf diese Art und Weise drückt die Feder 200 die Scheibe 24 gegen das Ende des tassenförmigen Teils 23, wie in 4 dargestellt.
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5 zeigt die zweite Position zum Herausziehen des Reifenwulstes aus dem Wulstrückhalteflansch der Radfelge. Um das Werkzeug aus seiner in 3 dargestellten Ruheposition in diese Position zu bewegen, wird über die Leitung 172 Luft in die Zylinder-Kolben-Einheit 17 eingeleitet. Auf diese Art und Weise bewegt sich das tassenförmige Teil 232 entgegen der Wirkung der Feder 200 vorwärts und rotiert das Werkzeug 25 um einen Winkel β, der vorzugsweise zwischen 1° und 40° beträgt.
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Wenn sich das Werkzeug in dieser zweiten Position befindet, wird, um eine unangemessen hohe Deformation des Reifens zu vermeiden und um das vollständige Herausziehen des Reifenwulstes zu erleichtern, die Welle 3 in der Werkzeugrichtung um einen Betrag vorwärts bewegt, der gleich der Sehne ist, die den Winkel β an dem hakenförmigen Ende des Wulstgreifwerkzeugs 25 schneidet.
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Der Arbeitskopf 16 ist ferner mit einem festen Werkzeug 27 versehen, welches während des Montierens des Reifens auf die Radfelge verwendet wird.
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Der Betrieb der Vorrichtung kann entweder von der Bedienperson unter Verwendung geeigneter, nicht dargestellter Steuereinrichtungen, die auf dem Gehäuse 2 der Reifendemontiermaschine positioniert sind, oder durch einen Prozessor automatisch gesteuert bzw. kontrolliert werden.
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Der Betrieb der Erfindung zum Montieren des Reifens auf die Radfelge wird nun beschrieben.
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Nach dem Lösen des Wulstes des Reifens platziert die Bedienperson das Rad auf seiner Halte- und Verriegelungseinrichtung 4. Wenn das Rad in seiner Position verriegelt wurde, passt die Bedienperson die Position der Welle 3 relativ zu dem Rahmen 7 auf der Basis des Raddurchmessers an. An diesem Punkt bedient sie die Vorrichtung 9, welche sich in die in 6 dargestellte Position bewegt, d. h. sie positioniert das Demontierwerkzeug 25 in die Nähe des Flansches der Radfelge und insbesondere mit einem Abstand von 2 Millimeter von dem Flansch.
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Wenn sie sich in dieser Position befindet, wird die Vorrichtung 9 um einen vorbestimmten Betrag abgesenkt, wie in 7 dargestellt, um ihr hakenförmiges, unteres Ende zwischen dem Wulsthalteflansch der Radfelge und dem Reifenwulst einzuführen.
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Wenn es sich in seiner Position befindet, wird das Werkzeug in die Wulstsuch- und -greifposition (8) bewegt, d. h. es wird um einen Winkel α zur vertikalen Achse in der Richtung der Radfelge rotiert, so dass das hakenförmige Ende des Werkzeugs 25 den Rand des Reifenwulstes greift.
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Das Werkzeug wird dann in die erste Auszugsposition zurückgeführt, welche mit der (vertikalen) Ruheposition übereinstimmt, siehe 9. Die Vorrichtung 9 wird, wie in 10 dargestellt, von dieser Position angehoben, um einen Abschnitt des oberen Reifenwulstes auf eine Position oberhalb der Radfelge herauszuziehen. Die Radfelge wird gleichzeitig rotiert, so dass der gesamte obere Wulst die Radfelge verlässt.
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Um das Entfernen des Reifenwulstes von der Radfelge zu erleichtern und die Spannung, welcher der Wulst ausgesetzt ist, zu verringern, kann das Werkzeug 25, sobald der obere Reifenwulst auf die beschriebene Art und Weise gegriffen und ein Teil desselben von dem Radfelgenflansch herausgezogen worden ist, in der zweiten Auszugsposition (11) positioniert werden. Auf diese Weise rotiert das Werkzeug 25 um einen Winkel β in der entgegengesetzten Richtung zu derjenigen der Radfelge.
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Gleichzeitig wird, um eine unangemessen hohe Reifendeformation zu verhindern, die Welle in der Werkzeugrichtung um einen Betrag vorwärts bewegt, der gleich der Sehne ist, die den Winkel β schneidet, gemessen an dem Reifenwulstgreifhaken, so dass der obere Reifenwulst innerhalb des Radfelgendurchmessers liegt.
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Die Radfelge 5 wird dann rotiert, so dass der gesamte obere Wulst des Reifens 6 die Radfelge verlässt.
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Wenn der obere Reifenwulst herausgezogen worden ist, wird das Werkzeug in seine Suchposition bewegt, um den Reifenwulst davon zu lösen, wonach das Werkzeug in seine Ruheposition zurückgeführt wird. Der Prozessor zieht dann die Welle 14 zurück und senkt den Schlitten 8 ab, um den Arbeitskopf 16 unter halb des Reifens zu bewegen. An diesem Punkt wird die Welle 14 angehoben, um das Montierwerkzeug 27 auf einen Abstand von ein paar Millimetern von dem unteren Flansch der Radfelge zu bewegen. Der Schlitten wird dann angehoben, um das Werkzeug 27 zwischen den oberen Flansch der Radfelge und dem unteren Reifenwulst einzuführen, wobei die Seitenwand des Reifens an dem Kopf 16 ruht. Während die Radfelge rotiert wird, wird die Welle 14 kontinuierlich nach oben bewegt, bis der Reifen die Radfelge vollständig verlassen hat.
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Der Reifen wird auf die Radfelge unter Verwendung des Montagewerkzeugs 27 montiert. Zu diesem Zweck legt der Bediener den Reifen durch Einführen eines Teils des unteren Rands des Reifenwulstes in das Felgenbett der Radfelge auf der Radfelge auf, so dass die Reifenachse zu der vertikalen Achse der Radfelge geneigt ist. An diesem Punkt bewegt die Bedienperson den Arbeitskopf 16 in die Nähe des Radfelgenflansches, so dass das Werkzeug 27 zwischen den oberen Flansch der Radfelge und den unteren Rand des Reifens eingeführt wird. Dann rotiert sie die Radfelge und durch leichtes Drücken auf den Reifen bringt sie den gesamten unteren Reifenwulst dazu, sich unter den oberen Flansch der Radfelge zu bewegen. Nachdem sie dies getan hat, bewegt sie den Arbeitskopf 16 über den Reifen, um den oberen Rand des Reifens in die Radfelge einzuführen, und rotiert dann den Kopf 16 um 180°, um das Werkzeug 27 in Richtung der Radfelge zu drehen. Sie senkt dann den Arbeitskopf 16 ab, um das Werkzeug 27 zwischen den oberen Flansch der Radfelge und den oberen Wulst des Reifens einzuführen. Dann rotiert sie die Radfelge und durch leichtes Drücken auf den Reifen bringt sie den gesamten oberen Reifenwulst dazu, sich unter den oberen Flansch der Radfelge zu bewegen.