ES2230232T3 - Dispositivo automatico para el desmontaje y el montaje de neumaticos, y maquinas para el desmontaje de neumaticos equipados con el mismo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo automático para el montaje y desmontaje de un neumático (6) en y de la correspondiente llanta (5), caracterizado porque comprende, para soportar la llanta (5) completa con el neumático (6), unos medios de rotación asociados con un bastidor (7) que soporta un cabezal operativo (16), que puede posicionarse verticalmente y ser desplazado horizontalmente, provisto de al menos una herramienta de desmontaje (25) que puede girar alrededor de un eje perpendicular al eje principal de dicho cabezal operativo (16) para situarse entre una primera posición para búsqueda y agarre del talón del neumático (6), en la que la herramienta (25) está orientada hacia el centro de la llanta, y una segunda posición para extraer dicho talón del neumático (6) de la llanta, en la que la herramienta (25) está dispuesta vertical o está orientada en la dirección opuesta.

Description

Dispositivo automático para el desmontaje y el montaje de neumáticos, y máquinas para el desmontaje de neumáticos equipados con el mismo.

La presente invención se refiere en general a los medios, instalados sobre máquinas desmontadoras de neumáticos, que permiten el desmontaje y/o el montaje de los neumáticos de las llantas.

Para montar neumáticos en las llantas, y efectuar la operación inversa, son conocidas máquinas, por ejemplo a partir del documento DE-A-2 416 668, que comprenden esencialmente una plataforma giratoria de eje vertical provista de un dispositivo de autocentrado para bloquear la llanta, que está rodeado por un soporte de apoyo, regulable vertical y horizontalmente, y una herramienta dispuesta para actuar recíprocamente con el borde o talón del neumático, empujarlo debajo, o extraerlo de la pestaña de la llanta.

En las máquinas conocidas, dicha herramienta está dispuesta al final de una barra de apoyo vertical que desliza dentro del asiento final del brazo horizontal, al que puede ser bloqueada a nivel.

El brazo horizontal desliza sobre sí mismo en el asiento final de un plato vertical que se extiende hacia arriba desde la base de la máquina hacia el lado de la plataforma que recibe el neumático.

Dicho brazo horizontal está provisto de medios para bloquearse en la posición deseada.

La técnica conocida enseña que, para poder desmontar un neumático de la llanta, la primera operación que debe realizar el operario es separar el talón del neumático de la pestaña de la llanta de retención del talón del neumático utilizando el dispositivo de liberación del talón de que generalmente están provistos las máquinas desmontadoras de neumáticos. Entonces el operario coloca la rueda, que comprende la llanta y el neumático, sobre el dispositivo de autocentrado y la bloquea en la posición de trabajo.

En este punto el operador coloca la herramienta en contacto con la pestaña de la llanta y, usando una palanca adecuada, levanta el talón del neumático encima de la superficie de trabajo de la herramienta y a continuación hace girar la llanta mientras simultáneamente presiona con una mano en la parte del neumático opuesta a la posición en que la herramienta está colocada, para permitir que el talón encaje en el hueco de la llanta. Además, mientras la llanta gira, el operario tiene que ayudar la salida del talón usando una palanca, insertando un extremo de la misma entre el borde de neumático y la pestaña de la llanta.

En cambio, para montar el neumático en la llanta, el operario en primer lugar bloquea la llanta sobre el dispositivo de autocentrado, después coloca el neumático sobre la llanta y a continuación, presionando al menos sobre su lado superior, debe insertar parcialmente el talón inferior del neumático en la llanta. En este punto el operario localiza la herramienta en su posición de trabajo, y en particular debe colocar una parte del talón del neumático debajo de la superficie de trabajo de la herramienta. Entonces hace girar el dispositivo de autocentrado y con sus manos, presionando sobre el lado del neumático, ayuda a insertar el talón en la pestaña de la llanta de retención del talón del neumático.

Cabe destacar que tanto durante el montaje del neumático en la llanta como durante su desmontaje, el operario por lo general lubrica el borde del talón del neumático para facilitar su montaje en la llanta o su desmontaje.

Aunque los dispositivos del tipo conocido realizan las funciones perseguidas, requieren siempre la intervención del operario, y requieren de él una fuerza física cuyo grado dependerá del tamaño del neumático y de la rigidez de su talón.

Además, la intervención manual del operario significa que está sujeto al riesgo de accidentes, al tener que trabajar con un equipo en movimiento y en contacto con superficies lubricadas.

Un objetivo de la presente invención es superar las desventajas de la técnica conocida dentro del marco de una solución racional y fiable, que no requiere que el operario intervenga activamente durante el desmontaje del neumático de la llanta, o durante la operación inversa.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un dispositivo que acelere las operaciones de montaje y desmontaje del neumático.

La invención alcanza dichos objetivos en virtud de un dispositivo automático para montar y desmontar el neumático en/de la llanta que, asociado con unos medios de rotación para soportar la llanta, es capaz de extraer y/o insertar el neumático de/en la llanta sin requerir ninguna intervención del operario.

Según la invención, el dispositivo comprende un cabezal operativo provisto con al menos una herramienta de desmontaje, que puede girar sobre el eje principal de dicho cabezal operativo, y que está dispuesta para agarrar el neumático y a continuación extraerlo de la llanta, y al menos una herramienta de montaje dispuesta para insertar el neumático en la llanta.

En mayor detalle, dicha al menos una herramienta de desmontaje puede girar sobre el eje principal de dicho cabezal operativo para colocarse entre al menos una primera posición, en la cual el talón del neumático es agarrado, y al menos una segunda posición, en la cual el talón del neumático es extraído de la llanta.

Dicho cabezal operativo puede girar sobre su eje, y está asociado a unos medios que le permiten desplazarse horizontal y verticalmente de tal modo que las herramientas de desmontaje y montaje queden dispuestas en la proximidad a la pestaña de la llanta.

Preferentemente, el medio de sujeción de la llanta debe dejar ambas pestañas de la llanta libres, de modo que el dispositivo de la invención pueda actuar simultáneamente a ambos lados de la llanta.

Dicho medio de sujeción de la llanta puede desplazarse horizontalmente para acercarse y retirarse del dispositivo de la invención conforme al diámetro de la llanta y posibilitar la posición operativa asumida por la herramienta de desmontaje.

Por último, la combinación del dispositivo de la invención con el mencionado medio de sujeción giratorio de la llanta da lugar a un conjunto que representa una máquina desmontadora de neumáticos completa que también puede ser provista fácilmente de una herramienta de liberación del talón del tipo conocido.

Las características particulares de la invención están definidas en las reivindicaciones.

Las características constructivas y operativas resultarán más evidentes a partir de la descripción siguiente de una configuración preferida del dispositivo, proporcionada a título de ejemplo no limitativo e ilustrada en los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista en perspectiva de la máquina desmontadora de neumáticos en la que está instalada la invención.

La figura 2 es una segunda vista en perspectiva de la máquina desmontadora de neumáticos en la que está instalada la invención.

La figura 3 es una vista en sección parcial del dispositivo de la invención, en una primera posición de funcionamiento.

La figura 4 es una vista en sección parcial del dispositivo de la invención, en una segunda posición de funcionamiento.

La figura 5 es una vista en sección parcial del dispositivo de la invención, en una tercera posición de funcionamiento.

Las figuras 6, 7, 8, 9, 10 y 11 son vistas esquemáticas de la invención durante el desmontaje del neumático de la llanta.

La figura 12 es una vista en sección parcial del cabezal operativo del que está provisto la invención.

Dichas figuras muestran la máquina desmontadora de neumáticos 1, que comprende una base inferior 2, de cuya superficie superior sobresale un eje giratorio 3 que soporta el soporte y unos medios de bloqueo 4 de la llanta 5 sobre la que está montado el neumático 6.

El eje 3, y por lo tanto el soporte y los medios de bloqueo 4 para la llanta 5, puede desplazarse axialmente, accionados por unos medios de por sí conocidos y no representados, previstos en la cubierta 2.

Debe destacarse que dichos medios 4 no están descritos en detalle ya que forman el objeto de la solicitud de patente de invención industrial italiana número RE2000A000051 a nombre del mismo solicitante.

En la parte trasera de la cubierta 2 se encuentra un bastidor vertical 7 provisto de unas guías 70 para el deslizamiento de un dispositivo automático 9 para montar y desmontar el neumático 6 sobre/de la llanta 5.

En mayor detalle, el dispositivo 9 comprende un carro 8 provisto de cuatro ruedas 81 dispuestas para discurrir sobre las guías 70 del bastidor vertical 71; el carro 8 soporta los medios, que serán descritos a continuación, para montar y desmontar el neumático 6 en/de la llanta 5.

El carro 8 está conducido verticalmente por un mecanismo de tornillo 10, en el que la tuerca, no representada, es solidaria con el carro 8. El tornillo 100 del mecanismo de tornillo 10, representado en las figuras 1 y 2, está fijado en el carro 8 y gira mediante el motor eléctrico 11. La rotación del tornillo 100 provoca que el carro 8 se desplace verticalmente.

Sobre el carro 8 está fijado un brazo 12, provisto de un orificio de paso 13 en el que se inserta y desliza un eje hueco 14, y en el que uno de sus extremos soporta el cabezal operativo 12 y su extremo opuesto está fijado al cilindro 170 del conjunto cilindro-pistón 17.

El propósito del conjunto cilindro-pistón 17 es situar en al menos dos posiciones de trabajo la herramienta de desmontaje de neumáticos móvil 25 unida al cabezal operativo 16 y que presenta una forma de gancho en la parte inferior que sobresale del cabezal.

El eje hueco 14 está construido para desplazarse axialmente mediante un conjunto cilindro-pistón neumático 18 también solidario con el carro 8, con su vástago unido a un extremo de la placa 19 fijada al cilindro 170 del conjunto cilindro-pistón 17. Aunque está fijado a la placa 19, el conjunto cilindro-pistón 17 puede girar libremente sobre su propio eje.

Dicha placa 19 soporta en su extremo inferior un segundo conjunto cilindro-pistón neumático 20, cuyo vástago está conectado a una corredera 21 en la se acopla un piñón 22 solidario al cilindro 170. El accionamiento del conjunto cilindro-pistón 20 produce el movimiento de la corredera 21, causando la rotación del conjunto cilindro-pistón 17 y el eje hueco 14.

En relación con las figuras 3, 4 y 5 el conjunto cilindro-pistón neumático 17 está provisto de un doble pistón consistente en una pieza en forma de copa 23 que desliza dentro del cilindro 170, y un disco 24 solidario con un extremo del vástago 171, y que desliza en dicha pieza en forma de copa 23.

En mayor detalle, el disco 24 está previsto para separarse de la pieza en forma de copa 23 mediante un anillo de retención 250. El aire es introducido, por medios neumáticos adecuados, no representados, dentro del cilindro 170 a través del conducto 172, y, a través del conducto 173, en la cámara 175 limitada por las paredes internas de la pieza en forma de copa y por el disco 24.

En relación con la figura 12, el cabezal operativo 16 presenta una esencialmente tronco-cónica, y está internamente hueco. También presenta una parte anular de diámetro reducido 161 que se aloja en el extremo del eje hueco 14, y está fijada en su posición por los tornillos 140.

Esta parte anular de diámetro reducido 161 está provista de un vástago central 162 que presenta un orificio de paso central que también pasa a través de dicha parte anular de diámetro reducido 161 y es atravesada por el extremo libre del vástago 171.

Sobre el vástago 171 está montado un muelle de compresión 200, cuyo extremo descansa sobre dicho vástago central 162 y su extremo opuesto descansa sobre un anillo 163 fijado sobre el vástago 171.

El extremo libre del vástago 171 está conectado, a través de una barra de conexión 30, a la parte superior de la herramienta 25 de desmontaje del neumático. Específicamente, el conjunto cilindro-pistón 17 puede disponer la herramienta 25 en diferentes posiciones de funcionamiento, a saber una primera posición para buscar y agarrar el talón del neumático, y al menos dos posiciones para extraer el talón de la pestaña de la llanta de retención del talón del neumático.

En relación con la figura 4, cuando se encuentra en la primera posición para buscar y agarrar el talón del neumático, la herramienta 15 está inclinada en un ángulo \alpha, preferentemente entre 2º y 15º, en relación al eje vertical que pasa por el centro de rotación de la herramienta.

La figura 3 muestra la primera de las posiciones en que la herramienta 25 puede extraer el talón del neumático de la pestaña de la llanta de retención del talón. Esta posición también coincide con la posición de reposo de la herramienta. Cuando se encuentra en esta posición, la herramienta 25 se encuentra dispuesta vertical, en virtud de que el aire comprimido está presente en la cámara 175 para mantener el disco 24 contra el anillo de retención 250, contra la acción del muelle 200. Para mover la herramienta desde esta posición de reposo (Figura 3) a la posición para buscar y agarrar el borde del talón (Figura 4), se extrae el aire presente en la cámara 175. De esta forma el muelle 200 empuja el disco 24 contra el extremo de la pieza 23 en forma de copa, tal como se muestra en la Figura 4.

La Figura 5 muestra la segunda posición de extracción del talón del neumático de la pestaña de la llanta de retención del talón. Para mover la herramienta a esta posición desde su posición de reposo, como se muestra en la Figura 3, se introduce aire en el conjunto cilindro-pistón 17 a través del conducto 172. De esta forma, la pieza 232 en forma de copa avanza a través de la acción del muelle 200 y gira la herramienta 25 a través de un ángulo \beta, preferentemente entre 1º y 40º.

Cuando la herramienta se encuentra en esta segunda posición, para prevenir una excesiva deformación del neumático y facilitar la completa extracción del talón del neumático, el eje 3 está avanzado en la dirección de la herramienta en una cantidad igual a la cuerda comprendida por el ángulo \beta en el extremo en forma de garfio de la herramienta 25 de agarre del talón del neumático.

El cabezal operativo 16 está provisto también de una herramienta fija 27, que se usa durante el montaje del neumático sobre la llanta.

El funcionamiento del dispositivo puede ser controlada por el operario utilizando un medios de control apropiados, no representados dispuestos en la cubierta 2 de la máquina desmontadora de neumáticos, o bien ser controlada automáticamente por un procesador.

A continuación se describirá el funcionamiento de la invención para montar el neumático sobre la llanta.

Después de liberar el talón del neumático, el operario coloca la rueda sobre su soporte y los medios de bloqueo 4. Cuando la rueda ha sido bloqueada en la posición adecuada, el operario ajusta la posición del eje 3 en relación con el bastidor 7 sobre la base del diámetro de la rueda. En este punto acciona el dispositivo 9, que se mueve hacia la posición mostrada en la figura 6, de tal modo que coloca la herramienta de desmontaje 25 en la proximidad de la pestaña de la llanta, y específicamente a 2 milímetros de dicha pestaña.

En esta posición, se baja el dispositivo 9 a una altura predeterminada, tal como se muestra en la Figura 7, para insertar su extremo inferior en forma de gancho entre la pestaña de la llanta de retención del talón y el talón del neumático.

Una vez en esta posición, se mueve la herramienta hacia la posición de búsqueda y de agarre del talón (Figura 8), lo cual se consigue haciendo girar un ángulo \alpha el eje vertical en la dirección de la llanta, de tal modo que el extremo en forma de gancho de la herramienta 25 agarra el borde del talón del neumático.

La herramienta retorna a la primera posición de extracción, que coincide con la posición (vertical) de reposo, ver la Figura 9. El dispositivo 9 es elevado desde esta posición, tal como se muestra en la Figura 10, para extraer una parte del talón superior del neumático por encima de la llanta. Simultáneamente se hace girar la llanta de modo que el talón superior entero salga de la llanta.

Para facilitar la salida del talón del neumático de la llanta y reducir la tensión con la que se sujeta el talón, una vez el talón superior del neumático ha sido agarrado de la forma descrita y una parte de él ha sido extraído de la pestaña de la llanta, se vuelve a posicionar la herramienta 25 en dicha segunda posición de extracción (figura 11). De este modo la herramienta 25 gira en la dirección opuesta a la de la llanta a través de un ángulo \beta. Simultáneamente, para prevenir una excesiva deformación del talón, se avanza el eje en la dirección de la herramienta en una medida igual a la cuerda situada entre el ángulo \beta medido en el gancho de agarre del talón del neumático, de tal modo que la parte superior del talón del neumático descanse sobre el diámetro de la llanta.

Entonces se hace girar la llanta 5 de modo que la totalidad del talón superior del neumático 6 se separe de la llanta.

Cuando el talón superior del neumático ha sido extraído, se mueve la herramienta hacia su posición de búsqueda para liberarla del talón del neumático, una vez que la herramienta ha vuelto a su posición de reposo. Entonces el procesador retira el eje 14 y baja el carro 8 para mover el cabezal operativo 16 debajo del neumático. En este punto, se provoca que el eje 14 se eleve para mover la herramienta de montaje 27 a unos milímetros de la pestaña inferior de la llanta. Entonces el carro es elevado para insertar la herramienta 27 entre la pestaña superior de la llanta y el talón inferior del neumático, con el flanco del neumático que reposa sobre el cabezal 16. Haciendo girar la llanta, se eleva el eje 14 hasta que el neumático haya salido completamente de la llanta.

El neumático se monta sobre la llanta utilizando la herramienta de montaje 27. Para ello, el operario coloca el neumático sobre la llanta insertando una parte del borde inferior del talón del neumático en el hueco de la llanta de modo que el eje del neumático esté inclinado en relación al eje vertical de la llanta. En este punto el operario mueve el cabezal operativo 16 en la proximidad de la pestaña de la llanta de modo que la herramienta 27 sea insertada entre la pestaña superior de la llanta y el borde inferior del neumático. Entonces se hace girar la llanta y mediante una ligera presión sobre el neumático se provoca que la totalidad del talón inferior del neumático pase por debajo de la pestaña de la llanta. Una vez realizada esta operación, para insertar el borde superior del neumático en la llanta se mueve el cabezal operativo 16 encima del neumático, y se hace girar 180º el cabezal 16 para situar la herramienta 27 frente a la llanta. Entonces se baja el cabezal operativo 16 para insertar la herramienta 27 entre la pestaña superior de la llanta y el talón superior del neumático. A continuación se hace girar la llanta y ejerciendo una ligera presión sobre el neumático, se provoca el paso de la totalidad del talón superior del neumático debajo de la pestaña superior de la llanta.

Claims (13)

1. Dispositivo automático para el montaje y desmontaje de un neumático (6) en y de la correspondiente llanta (5), caracterizado porque comprende, para soportar la llanta (5) completa con el neumático (6), unos medios de rotación asociados con un bastidor (7) que soporta un cabezal operativo (16), que puede posicionarse verticalmente y ser desplazado horizontalmente, provisto de al menos una herramienta de desmontaje (25) que puede girar alrededor de un eje perpendicular al eje principal de dicho cabezal operativo (16) para situarse entre una primera posición para búsqueda y agarre del talón del neumático (6), en la que la herramienta (25) está orientada hacia el centro de la llanta, y una segunda posición para extraer dicho talón del neumático (6) de la llanta, en la que la herramienta (25) está dispuesta vertical o está orientada en la dirección opuesta.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cabezal operativo (16) también comprende, para insertar el neumático (6) sobre la llanta (5), al menos una herramienta de montaje (27) de calada aproximadamente 180º respecto a dicha herramienta de desmontaje (25).

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cabezal operativo (16) es solidario con el extremo libre de un eje hueco (14) que puede desplazarse perpendicularmente en relación a dicho bastidor (7) para trasladar dicho cabezal operativo (16) en la proximidad de la pestaña de la llanta (5).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho eje hueco está diseñado para ser trasladado por un conjunto cilindro-pistón (18).

5. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque dicho eje hueco (14) está conectado con un carro (8) que se desplaza a lo largo de dicho bastidor (7).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho carro (8) está diseñado para ser trasladado por un mecanismo de rosca-tornillo (10), en que la tuerca está fijada sobre dicho carro (8) y el tornillo (100) está fijado sobre el bastidor (7) y gira mediante un motor eléctrico (11).

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho cabezal operativo (16) puede girar sobre su eje para posicionar una de dichas herramientas (25, 27) alternativamente en la proximidad de la pestaña de dicha llanta (5).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho cabezal operativo (16) y el eje hueco (14) con el que es solidario giran mediante un acoplamiento cremallera-piñón (21, 22).

9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha herramienta de desmontaje (25) presenta una parte inferior en forma de gancho para agarrar el talón del neumático (6), sobresaliendo dicha parte del cabezal operativo (16).

10. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 9, caracterizado porque dicha herramienta de desmontaje (25) está articulada a dicho cabezal operativo (16).

11. Dispositivo según las reivindicaciones 1 y 9, caracterizado porque dicha al menos una herramienta (25) está situada en relación al cabezal operativo de desmontaje (16) por la acción de un conjunto cilindro-pistón (17) que actúa sobre la herramienta (25) a través de una barra de conexión (30) asociada con el vástago (171) de dicho conjunto cilindro-pistón (17).

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dicho conjunto cilindro-pistón (17) comprende un primer pistón (23) en forma de copa, en cuyo interior desliza un segundo pistón (24) en forma de disco fijado al vástago (171); determinando las posiciones finales de dichos primer y segundo pistones las posiciones deseadas de dicha herramienta (25) de desmontaje.

13. Máquina desmontadora de neumáticos, caracterizada porque comprende un dispositivo según las reivindicaciones 1 a 12.