ШИНОМОНТАЖНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1997 года по МПК B60C25/138 

Изобретение относится к гаражному оборудованию, в частности к стендам для монтажа и демонтажа шин легковых автомобилей и их основным узлам.

Известен стенд для монтажа и демонтажа шин легковых автомобилей модели Ш 514, разработанный ЦПКТБ "Автоспецоборудоввание" (Специализированное оборудование для технического обслуживания и ремонта автомобилей. Номенклатурный каталог. Ч.П. Инфоравтотранс. М. 1992. с.74-75). Данный стенд содержит коробчатый корпус. На верхнем торце корпуса размещены "Г" образная стойка с демонтажной головкой на поперечине и поворотный стол в виде трехкулачкового патрона для зажима колеса за наружные поверхности закраин обода. На боковой поверхности корпуса размещен механизм отрыва корда: опора для колеса и отрывная лапа. Внутри корпуса размещен электропривод вращения поворотного стола, пневмопривод перемещения отрывной лапы, пневмоцилиндр которого связан с лапой через пару рычагов, а также пневмоцилиндром привода кулачков.

Кроме того, в корпусе размещены органы управления электроприводом и пневмоцилиндрами.

К недостаткам данного стенда можно отнести следующее: низкая жесткость системы "станина-"Г"-образная стойка демонтажная головка", невозможность повышения жесткости из-за консольности данного узла и, как следствие, невозможность поддержания заданной величины зазора между демонтажной головкой и диском колес. При больших нагрузках ролик "садится" на диск колеса, мнет кромку диска или задирает резину.

недостаточное усилие отрыва корда, связанное с конструктивными особенностями тянущего узла. Для увеличения усилия отрыва на отрывной лапе необходимо либо увеличивать плечо, на котором действует отрывной момент, а это приводит к значительному увеличению габаритов стенда, либо увеличивать диаметр цилиндра, что также ведет к увеличению габаритов, либо повышать давление в пневмосистеме, что в наших условиях довольно затруднительно (обычно давление в промышленных пневмосистемах не превышает 5-6 бар). Кроме того, при такой схеме отрыва происходит уменьшение усилия из-за того, что рабочее давления в пневмоцилиндре действует не на всю площадь поршня, а только на кольцевую поверхность между штоком и стенками цилиндра.

повышенный расход воздуха из-за отсутствия регулировки. При различной ширине колес используют прокладки (доски) к не имеющей возможности регулирования отрывной лапе.

Известная шиномонтажная установка модели Pheu-Mont 2' изготавливаемая Германской фирмой Schenck Auto Service Gerate GmbH (см. Специализированное оборудование капиталистических стран для технического обслуживания и ремонта автомобилей. Каталог-справочник ЦБНТИ по автомобильному транспорту. М. 1990 г. с. 126-127). Данная установка, выбранная в качестве прототипа, содержит коробчатый корпус, на верхнем торце которого смонтированы "Г"-образная коробчатая стойка с регулируемой в горизонтальном и вертикальном направлении роликовой демонтажной головкой на поперечине и кулачковый поворотный стол для размещения колеса. На боковой передней поверхности корпуса смонтирован узел отрыва корда, включающий неподвижную опору для колеса и отжимающую отрывную лапу. Внутри корпуса размещен электропривод вращения поворотного стола, пневмоцилиндры перемещения кулачков, пневмоцилиндр тянущего действия, исток которого связан с отрывной лапой и системы управления приводами. Давление в пневмосистеме 8-12 бар (0,8-1,2 МПа).

К недостаткам прототипа можно отнести следующие:
недостаточная жесткость системы "станина "Г" образная коробчатая стойка демонтажная головка". Система хотя и имеет несколько большую жесткость за счет коробчатого выполнения стойки, но по-прежнему консольна, длина плеча консоли не может быть уменьшена, т.к. определяется габаритами колеса и поэтому при больших нагрузках происходит изменение величины зазора между роликами и диском, что приводит либо к деформации диска (диск сдирается), либо при попадании резины между демонтажной головкой и диском к ее заклиниванию и разрыву.

необходимость использования значительного давления в пневмосистеме для обеспечения отрыва корда. При использовании "толкающего" пневмоцилиндра появилась возможность снизить давление в пневмосистеме, но из-за невозможности уменьшить плечо, на котором действует усилие отрыва увеличены габариты установки.

невозможность регулировки положения отрывной лапы по отношению к опоре, что необходимо при обработке колес различной ширины. В результате установка изготавливается с учетом возможности разработки больших колес, то есть увеличиваются ее габариты.

Задачей настоящего комплексного изобретения является создание надежного, компактного устройства для демонтажа и монтажа шин включающего компактную мощную систему отрыва корда.

Для решения указанной задачи в шиномонтажной установке, содержащей корпус, на верхнем торце которого размещены "Г-" образная стойка с демонтажной головкой на поперечине и планшайба для установки колеса, а также механизм отрыва корда, смонтированный на боковой поверхности корпуса, и размещенные внутри корпуса электропривод вращения планшайбы и пневмопривод механизма отрыва корда, согласно изобретению, второй конец поперечины "Г" образной стойки посредством шаровой опоры связан с планшайбой.

Связь между вторым концом поперечины "Г"-образной стойки и шаровой опорой в планшайбе осуществляется посредством резьбового соединения, гайка которого жестко связана с концом поперечины, а винт установлен с возможностью опирания на шаровую опору.

В механизме отрыва корда данной шиномонтажной установки, содержащем размещенный в корпусе пневмопривод, опору для колеса и отрывную лапу, шарнирно связанную с концом поперечины "Г"-образного кронштейна, согласно изобретению, предложено шток пневмопривода связать с опорой для колеса, а кронштейн отрывной лапы жестко связать с корпусом.

В качестве пневмопривода может быть использован цилиндр диафрагменного шипа.

Кроме того, в механизме отрыва корда предложено связать поперечину "Г"-образного кронштейна с его стойкой шарнирно и снабдить поперечину резьбовым механизмом изменения углового положения под колесо нестандартной величины поперечины относительно стойки.

Введение в конструкцию шиномонтажной установки дополнительного звена - связи конца поперечины "Г" образной стойки демонтажной головки с планшайбой с обеспечением возможности опирания конца стойки на планшайбу без создания препятствий вращению планшайбы за счет использования шаровой опоры позволило отойти от консольной конструкции. Система "корпус -Г образная стойка шаровая опора корпус" является замкнутой и поэтому жесткой. Все нагрузки в процессе работы установки компенсируются внутренними силовыми элементами. При необходимости наличие резьбового соединения позволяет регулировать положение конца поперечины с демонтажной головкой относительно планшайбы. Введение шаровой опоры с одной стороны снижает потери на трение между неподвижным звеном винтом и планшайбой, а с другой позволяет быстро извлечь (удалить) конец винта из планшайбы при установке или съеме колеса.

Замена функций опоры для колеса в механизме отрыва корда и отрывной лапы, а именно неподвижная установка лапы и соединение штока пневмопривода с опорой, то есть выполнение ее подвижной, позволила значительно увеличить усилие отрыва без увеличения габаритов узла и давления в системе. Узел стал более компактным. При этом появилась возможность обеспечить регулирование расстояния отрывной лапы до опоры в зависимости от ширины колеса.

Использование в узле отрыва корда пневмоцилиндра диафрагменного типа также позволило увеличить усилие отрыва, повысить надежность работы узла, снизить его стоимость за счет использования бывших в употреблении тормозных камер грузовых автомобилей.

Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, так как данные технические решения не следуют явным образом из существующего уровня техники.

На фиг. 1 представлено аксонометрическое изображение установки; а на фиг. 2 вид на шаровую опору.

Шиномонтажная установка содержит коробчатый корпус 1. На верхнем торце корпуса 1 в углу смонтирована составная "Г" образная стойка, включающая жестко связанную с корпусом 1 гильзу 2, размещенную внутри гильзы 2 тягу 3, нижний конец которой проходит внутри корпуса 1 и связан с педалью 4 подъема стойки. На верхнем конце тяги 3 перпендикулярно ей жестко закреплена трубчатая поперечина 5, на которой с возможностью осевого перемещения (продольного) размещена демонтажная головка 6 с рабочими роликами 7. Для регулирования положения демонтажной головки 6 относительно поперечины 5 в зависимости от габаритов колеса предусмотрен резьбовой механизм 8. На втором конце поперечины 5 жестко закреплена гайка 9, ось которой перпендикулярна оси поперечины 5. В гайку 9 ввернут вин 10.

Для установки и вращения колеса предусмотрена планшайба 11. Привод вращения планшайбы 11 размещен внутри корпуса 1 и включает электродвигатель 12, ременную передачу 13 и червячный редуктор 14. Планшайба 11 установлена на выходном вертикальном валу 15 червячного редуктора 14. Для фиксации колеса на планшайбе 11 предусмотрена гайка 16. В гайке 16 предусмотрена осевая цилиндрическая полость для размещения шаровой опоры 17 и вхождения цилиндрической хвостовой части винта 10. При работе конец винта 10 опирается на шаровую опору 17.

Шиномонтажная установка включает также узел отрыва корда, являющийся самостоятельным техническим решением, объединенным с установкой общим изобретательским замыслом. Данный узел включает размещенный внутри корпуса пневмоцилиндр 18 диафрагменного типа (тормозную камеру). Шток 19 пневмоцилиндра 18 выходит из вертикальной боковой стенки корпуса 1 горизонтально и упирается в опору 20 для колеса. Опора 20 является подвижной. Она представляет собой поворотный коробчатый профиль 21, к которому приварена опорная площадка 22 для колеса. Профиль 21 посредством оси 23 шарнирно связан с коробчатой консолью 24, приваренной к корпусу 1. Второй конец консоли 24 посредством оси 25 связан с поперечиной 26. Консоль 24 и поперечина 26 образуют "Г" образную опору для отрывной лапы 27. Отрывная лапа 27 снабжена рукояткой 28 и связана с поперечиной 26 с возможностью поворота (на черт. не показано). Поперечина 26 снабжена размещенным внутри консоли 24 рычагом 29. Для изменения углового положения поперечины 26 с отрывной лапой 27 относительно консоли 24, что позволяет регулировать положения отрывной лапы 27 при изменении ширины колеса, предусмотрен винт 30, входящий в резьбовое отверстие на рычаге 29.

Внутри корпуса 1 размещено также электрооборудование для управления работой установки.

Работа на заявляемой установке осуществляется следующим образом.

Колесо устанавливается на опору 20. Затем при необходимости поворотом винта 30 и рукоятки 28 устанавливается необходимое положение отрывной лапы 27. Включается пневмоцилиндр 18, его шток 19 толкает опору 20 вместе с колесом на отрывную лапу 27. Происходит отрыв корда. Операцию повторяют необходимое количество раз, поворачивая колесо на опоре 20.

После полного отрыва корда колесо переносят на планшайбу 11. Для его установки нажатием на педаль 4 поднимают тягу 3 вместе с поперечиной 5, демонтажной головкой 6, гайкой 9 с винтом 10, при этом винт выходит из полости планшайбы 11, освобождая место для колеса. Колесо фиксируется на планшайбе 11 гайкой 16. Затем педаль 4 плавно отпускается, винт 10 входит в полость планшайбы 11 и опирается на шаровую опору 17. Производится регулировка положения роликов 7 относительно колеса вращения гайки 8 (продольное перемещение) и вращением винта 10 и гайки 30 (вертикальное перемещение).

После установки демонтажной головки край корда монтажной лопаткой поднимается на демонтажную головку и включается привод вращения планшайбы 11. Верхняя плоскость демонтажной головки обеспечивает демонтаж шины. После окончания процесса двигатель 12 отключается, нажимом педали 4 поднимается поперечина 5, колесо освобождается и извлекается из рабочей зоны.

Заявляемая установка очень надежна, исключены случаи задира диска и разрыва резины. Не требуется высокое давление в пневмосистеме. Облегчена регулировка.

Использование: в гаражном оборудовании. Сущность: установка содержит корпус, на верхнем торце которого размещены Г-образная стойка с демонтажной головкой на поперечине и планшайба. Второй конец поперечины посредством шаровой опоры связан с планшайбой. Связь между ними осуществляется посредством резьбового соединения, гайка которого жестко закреплена на поперечине, а винт установлен с возможностью опирания на шаровую опору. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шиномонтажная установка, содержащая корпус, на верхней поверхности которого размещены Г-образная стойка с демонтажной головкой на поперечине и планшайба для установки колеса, а на боковой поверхности механизм отрыва корда, внутри корпуса размещены электропривод вращения планшайбы и пневмопривод механизма отрыва корда, отличающаяся тем, что свободный конец поперечины Г-образной стойки посредством разъемной шаровой опоры связан с планшайбой. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что связь между поперечиной стойки и шаровой опорой планшайбы осуществлена посредством резьбового соединения, гайка которого жестко закреплена на поперечине, а винт установлен с возможностью опирания на шаровую опору. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизм отрыва корда, включающий размещенный в корпусе пневмопривод, выполнен с опорой для колеса, связанной со штоком пневмопривода, и отрывной лапой, шарнирно связанной с свободным концом поперечины Г-образного кронштейна, жестко связанного с корпусом. 4. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что в качестве пневмопривода использован цилиндр диафрагменного типа. 5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что поперечина кронштейна связана с его стойкой шарнирно, при этом она снабжена резьбовым механизмом изменения углового положения относительно стойки.