Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage eines Reifens mit zwei Wülsten auf eine Felge, wobei der Reifen in einer vorbestimmten Lage auf die Felge aufgelegt wird und die beiden Wülste nacheinander mittels auf die Wülste einwirkenden Werkzeugen, die entlang des Felgenrandes bewegt werden, über einen Felgenrand gestreift werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Halteeinrichtung zum Halten einer Felge, einem ersten Werkzeug mit einem Reifeneingriffsbereich, einer ersten Führungseinrichtung, an welcher das erste Werkzeug bewegbar geführt und abgestützt ist, einer ersten Antriebsvorrichtung, durch die das erste Werkzeug in eine Arbeitsposition an der Felge bewegbar ist, und einer Drehantriebsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die erste Führungseinrichtung und das erste Werkzeug oder die Halteeinrichtung der Felge in eine Drehbewegung um die Achse der Felge zu versetzen.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs Art sind aus EP 1 054 783 B1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird zunächst die Felge in einer Reifenmontagestation festgespannt und anschließend der Reifen in vorbestimmter exzentrischer Lage auf die Felge aufgelegt und mit einer Klemme festgehalten. Ein Werkzeug zur Montage des Reifenwulstes, das an dem Arm eines Roboters angeordnet ist, wird mit dem Reifen in Eingriff gebracht und auf einem programmierten Pfad um die Felge herumgeführt, um den ersten Wulst über den Rand der Felge zu spreizen. Nachdem das Werkzeug annähernd 360° in Bezug auf die Felge durchlaufen hat, wird es mit dem zweiten Wulst des Reifens in Eingriff gebracht und entlang eines zweiten programmierten Pfades bewegt, wobei es eine zweite Bewegung um den gesamten Umfang der Felge herum ausführt, um den zweiten Wulst auf die Felge zu montieren. Bei dem bekannten Verfahren vollführt somit das Montagewerkzeug eine Drehbewegung um die Felge von zweimal 360°, um die Reifenwülste nacheinander zu montieren.

Bei der automatischen Montage von Reifen in der Automobilproduktion ist die Zeit, die zur Montage eines Reifens benötigt wird, ein die Produktionszahlen begrenzender

Faktor. Es besteht daher das Bestreben, diese Montagezeit möglichst klein zu halten. Einer Beschleunigung des Montagevorgangs sind jedoch durch die mit der Montagegeschwindigkeit zunehmende Materialbelastung und der entsprechend höheren Gefahr von Schäden Grenzen gesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine Verringerung der Montagezeit ohne Erhöhung der Materialbelastung ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Nach der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 7 angegeben. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe nach der Erfindung durch die in Anspruch 8 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines Reifens mit zwei Wülsten auf eine Felge, wobei der Reifen in einer vorbestimmten Lage auf die Felge aufgelegt wird und die Wülste nacheinander mittels auf die Wülste einwirkenden Werkzeugen, die entlang des Felgenrandes bewegt werden, über einen Felgenrand gestreift werden, umfasst die Schritte, nach denen ein erstes Werkzeug zur Montage des der Felge benachbarten ersten Wulstes in eine Arbeitsposition an dem Felgenrand gebracht wird und durch eine Drehbewegung um die Achse der Felge relativ zum Felgenrand und zum Reifen bewegt wird, ein zweites Werkzeug zur Montage des zweiten Wulstes nach einem Drehwinkel der Drehbewegung von im Wesentlichen 180° in eine gegenüber der aktuellen Arbeitsposition des ersten Werkzeugs um im Wesentlichen 180° versetzte Arbeitsposition an dem Felgenrand gebracht wird und durch Fortsetzung der Drehbewegung in gleicher Drehrichtung zusammen mit dem ersten Werkzeug relativ zum Felgenrand und zum Reifen bewegt wird, das erste Werkzeug aus der Arbeitsposition am Felgenrand zurückgezogen wird, sobald der erste Wulst den Felgenrand übersprungen hat, und das zweite Werkzeug unter Fortsetzung der Drehbewegung in gleicher Drehrichtung relativ zum Felgenrand und zum Reifen weiterbewegt wird und das zweite Werkzeug aus der Arbeitsposition am Felgenrand zurückgezogen wird, nachdem der zweite Wulst über den Felgenrand gestreift ist. Bei dem Verfahren nach der Erfindung erfolgt die Montage des zweiten Wulstes des Reifens nicht im Anschluss an die Montage des ersten Wulstes, sondern beginnt schon erheblich früher noch während der Montage des ersten Wulstes, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem das Werkzeug zur Montage des ersten Wulstes einen Drehwinkel von im Wesentlichen 180° entlang des Felgenrandes durchlaufen hat. Durch den entsprechend früheren Beginn der Montage des zweiten Wulstes und die Überlappung der Montagevorgänge von erstem und zweitem Wulst ist die Gesamtdauer des Reifenmontagevorgangs erheblich kürzer als bei der bekannten und üblichen Verfahrensweise. Werden bei der üblichen Verfahrensweise für jedes Werkzeug jeweils eine volle Drehung, also insgesamt zwei Drehungen, benötigt, so kommt das erfindungsgemäße Verfahren mit einer halben Drehung weniger, also eineinhalb Drehungen aus. Dies entspricht einer Verringerung des Zeitaufwands für den reinen Montageprozess um 25 %. Da die Taktzeit für die Montage eines Reifens außer der reinen Prozesszeit noch weitere Nebenzeiten beinhaltet, ist die erreichbare Taktzeitreduzierung niedriger, erreicht aber Werte von 12 % bis 15 %. Da der Zeitgewinn des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht durch eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der Montagewerkzeuge erreicht wird, sondern die Arbeitsgeschwindigkeit verglichen mit den bekannten Verfahren unverändert bleiben kann, ergeben sich auch keine höheren Belastungen des Reifens, die sich nachteilig auswirken könnten.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das zweite Werkzeug nach Erreichen eines Drehwinkels der Drehbewegung von im Wesentlichen 480° aus der Arbeitsposition zurückgezogen wird. Das zweite Werkzeug wird somit schon zurückgezogen, bevor es eine volle Umdrehung im Einsatz war. Hierdurch kann die Prozesszeit für den Montageprozess weiter verkürzt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das erste Werkzeug nach Erreichen eines Drehwinkels der Drehbewegung von im Wesentlichen 300° aus der Arbeitsposition zurückgezogen wird. Diese Winkelposition hat sich für den gesamten Ablauf des Montageprozesses als vorteilhaft erwiesen.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die

Drehbewegung von den beiden Werkzeugen ausgeführt wird und die Felge und der

Reifen an einer Drehbewegung gehindert werden. Diese Verfahrensweise ist vorteilhaft für das automatische und exakt zentrierte Spannen der Felge in der - A -

Montagevorrichtung und die automatische Zuführung des Reifens. Hierbei kann weiterhin vorgesehen sein, dass am Ende des Montagevorgangs, d.h. nach dem Zurückziehen des zweiten Werkzeugs, beide Werkzeuge durch Fortsetzung der Drehbewegung in gleicher Richtung oder durch eine Drehbewegung in ent- gegengesetzter Drehrichtung in die Ausgangsstellung für einen nachfolgenden Montagevorgang bewegt werden.

Anstelle der beiden Werkzeuge kann nach einem anderen Vorschlag der Erfindung die Drehbewegung auch von der Felge und dem Reifen ausgeführt werden, wobei die beiden Werkzeuge an einer Drehbewegung um die Achse der Felge gehindert werden. Bei dieser Variante sind die Werkzeuge somit nur im Wesentlichen parallel zur Achse der Felge in die Arbeitsposition und aus dieser zurück bewegbar.

Nach der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine Halteeinrichtung zum Halten einer Felge, ein erstes Werkzeug mit einem

Reifeneingriffsbereich, eine erste Führungseinrichtung, an welcher das erste

Werkzeug bewegbar geführt und abgestützt ist, eine erste Antriebsvorrichtung, durch die das erste Werkzeug in eine Arbeitsposition an der Felge bewegbar ist, und eine

Drehantriebsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die erste Führungseinrichtung und das erste Werkzeug oder die Halteeinrichtung der Felge in eine Drehbewegung um die Achse der Felge zu versetzen, ein zweites Werkzeug mit einem

Reifeneingriffsbereich, das an einer zweiten Führungseinrichtung bewegbar geführt und abgestützt ist und unabhängig von dem ersten Werkzeug durch eine zweite

Antriebsvorrichtung in die Arbeitsposition an der Felge bewegbar ist, wobei die beiden Werkzeug so zueinander angeordnet sind, dass ihre beiden Arbeitspositionen in

Bezug auf die Achse der Felge jeweils diametral gegenüberliegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist . Es zeigen

Figur 1 den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Reifenmontage nach der

Erfindung, Figur 2 den Arbeitsbereich der Vorrichtung gemäß Figur 1 beim Beginn des

Montageprozesses, Figur 3a den Arbeitsbereich der Vorrichtung gemäß Figur 1 nach einer Drehung der Werkzeuge um einen Drehwinkel von 180°, Figur 3b ein Polardiagramm der Werkzeugbewegung bis zum Erreichen der

Werkzeugstellung gemäß Figur 3a, Figur 4a die Stellung der Werkzeuge nach Montage des ersten Wulstes,

Figur 4b ein Polardiagramm der Werkzeugbewegung bis zum Erreichen der

Werkzeugstellung gemäß Figur 4a, Figur 5a die Stellung der Werkzeuge der Vorrichtung gemäß Figur 1 bei

Beendigung der Reifenmontage, Figur 5b ein Polardiagramm der Werkzeugbewegung bis zum Erreichen der

Werkzeugstellung gemäß Figur 5a.

Figur 1 zeigt eine Felge 1 und einen auf diese aufzuziehenden Reifen 2 in einer Montagestation 3 zur automatischen Reifenmontage. Die Felge 1 ist auf einem Aufnahmetisch 4 mittels mehrerer Spannelemente 5 festgespannt. Der Reifen 2 wurde von einer nicht dargestellten Zuführvorrichtung zugeführt und derart exzentrisch zur Felge 1 auf diese aufgelegt, dass er eine zur Felge 1 geneigte Kipplage einnimmt, wobei ein Abschnitt des oberen Felgenrandes 6 in die von dem unteren ersten Wulst 7 des Reifens 2 umgrenzte Öffnung hineinragt.

Über dem Aufnahmetisch 4 ist koaxial zur Achse der Felge ein drehbarer Aufziehkopf 8 angeordnet, der durch eine nicht dargestellte Drehantriebsvorrichtung der Montagestation 3 drehend antreibbar ist. An dem Aufziehkopf 8 sind zwei Führungseinrichtungen 10, 11 diametral zur Achse angeordnet. An der Führungseinrichtung 10 ist ein erstes Werkzeug 12 und an der Führungseinrichtung 1 1 ein zweites Werkzeug 13 gehalten und parallel zur Achse der Felge bewegbar geführt. Mit Hilfe von Antriebsvorrichtungen 14, 15 die an dem Aufziehkopf 8 angeordnet sind, können die Werkzeuge 12, 13 in Längsrichtung der Führungseinrichtungen 10, 11 bewegt und in definierten Stellungen festgestellt werden. Beide Antriebsvorrichtungen 14, 15 und die Drehantriebsvorrichtung zum Drehen des Aufziehkopfes 8 sind durch eine programmierbare Steuerung unabhängig voneinander steuerbar. Die Werkzeuge 1 1 , 12 gleichen einander und umfassen jeweils einen Wulstabweiser 16 und eine Andruckrolle 17. Die Anordnung zusätzlicher Elemente, beispielsweise einer Nachlaufrolle, kann ebenfalls vorgesehen sein. Außerdem können das erste Werkzeug 12 und das zweite Werkzeug 13 abweichend voneinander gestaltet sein, um eine bessere Anpassung an die jedem Werkzeug 12 bzw. 13 zufallende Montageaufgabe zu ermöglichen.

Figur 1 zeigt die Betriebssituation der Montagestation 3 vor Einleitung des eigentlichen Montagevorgangs durch Ansteuerung des Aufziehkopfes 8. Die Werkzeuge 12, 13 befinden sich in Ausgangsstellung über dem Reifen 2 und der Felge 1. Die Felge 1 ist in der Montagestation 3 fixiert. Der Sitzbereich der Felge 1 und die Wülste 7, 9 des Reifens 2 sind mit Gleitmittel benetzt.

Zur Einleitung der Reifenmontage wird durch Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 14 das erste Werkzeug 12, wie in Figur 2 gezeigt, durch die Öffnung des oberen Wulstes 9 in die Arbeitsposition am Rand der Felge 1 bewegt. Gleichzeitig wird, wie durch die Pfeile 19, 20 angedeutet, der dem Werkzeug 12 benachbarte, neben der Felge 1 befindliche Rand des Reifens 2 durch geeignete Spannmittel nach unten und in Richtung der Felge 1 gedrückt. Sobald das Werkzeug 12 die in Figur 2 gezeigte Position erreicht hat, wird der Aufziehkopf 8 im Uhrzeigersinn um die Achse der Felge in Drehung versetzt. Hierdurch bewegt sich das Werkzeug 12 am Felgenrand 6 entlang, wobei sein Wulstabweiser 16 den unteren Wulst 7 kontinuierlich über den Felgenrand 6 streift und die dem Wulstabweiser 16 folgende Andruckrolle 17 den Wulst 7 nach unten zur Felgenmitte hin drückt.

Während der Drehung des Aufziehkopfes 8 wird durch Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 15 das zweite Werkzeug 13 zu einem solchen Zeitpunkt in Richtung der Felge 1 bewegt, dass es die Arbeitsposition am Rand der Felge 1 erreicht, wenn es sich nach der Drehung des Aufziehkopfes 8 um 180° an der Ausgangsstelle des ersten Werkzeugs 12 befindet. Diese Situation ist in Figur 3a gezeigt, wobei aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung der Reifen weggelassen ist. In Figur 3b sind die Wege der Werkzeuge 12, 13 bis zu dieser Position durch Kreisbögen veranschaulicht. Punkte bezeichnen hierin die jeweilige Ausgangsstellung und Pfeile die augenblickliche Stellung der Werkzeuge 12, 13. Bei Erreichen seiner Arbeitsposition gelangt das zweite Werkzeug 13 in Eingriff mit dem oberen, zweiten Wulst 9 des Reifens 2, wodurch dieser, da die Drehbewegung des Aufziehkopfes 8 nicht unterbrochen wird, ebenfalls kontinuierlich über den Felgenrand 6 gestreift wird. Die Montage des ersten, unteren Wulstes 7 ist beendet, wenn das erste Werkzeug 12 einen Drehwinkel von im Wesentlichen 300° durchlaufen hat. Das Werkzeug 12 kann daher durch Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 14 in seine von der Felge 1 entfernte Grundstellung zurückgezogen werden. Diese Betriebssituation ist in Figur 4a gezeigt. Figur 4b veranschaulicht die Drehwinkel, die die Werkzeuge 12, 13 bis zum Erreichen dieser Betriebsstellung durchlaufen haben. Er beträgt für beide Werkzeuge 300°.

Figur 5 zeigt die Betriebsstellung der Werkzeuge 12, 13 nach einer Drehung des Aufziehkopfes 8 um 480°. Bei Erreichen dieser Stellung hat auch das zweite Werkzeug 13 in Arbeitsposition einen Drehwinkel von 300° durchlaufen, so dass auch das Aufziehen des zweiten Wulstes 9 beendet ist. Durch Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 15 wird jetzt auch das zweite Werkzeug 13 in seine Grundstellung zurückgezogen. Die fertig montierte Einheit aus Felge 1 und Reifen 2 wird daher durch Lösen der Spannelemente 5 freigegeben und kann mittels vorgesehener Fördereinrichtungen aus der Montagestation 3 herausgefördert werden. Der Aufziehkopf 8 wird während dem Entladen und neuem Beladen der Montagestation 3 mit den zurückgezogenen Werkzeugen 12, 13 weitergedreht, bis nach Erreichen eines Gesamtdrehwinkels von 720° entsprechend zwei vollständigen Umdrehungen die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung der Werkzeuge 12, 13 wieder erreicht ist. In dieser Stellung wird der Aufziehkopf 8 so lange angehalten, bis der nächste Montagevorgang beginnen kann.

Das beschriebene Verfahren hat den Vorteil, dass sich der Arbeitsweg, den die Werkzeuge in Arbeitsstellung bei einer Reifenmontage gemeinsam durchlaufen, im

Vergleich zu den bekannten Verfahren um 180°, nämlich von 660° auf 480° verkürzt.

Das entspricht einer Reduzierung der Prozesszeit, bei der sich Werkzeuge in

Arbeitsposition am Rand der Felge befinden, von 27 % ohne Erhöhung der

Arbeitsgeschwindigkeit der Werkzeuge. Zwar ist bis zur Erreichung der Aus- gangsstellung für den neuen Montageprozess der von dem Aufziehkopf 8 zurückzulegende Drehweg bei dem bekannten und dem neuen Verfahren gleich.

Nach dem Zurückziehen der Werkzeuge 12, 13 kann die Drehung des Aufziehkopfes

8 aber mit größerer Geschwindigkeit erfolgen und das Entladen der

Montagevorrichtung kann entsprechend früher begonnen werden. Versuche haben gezeigt, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Verringerung der Taktzeit für die automatische Montage von Reifen und Felgen um 12 % bis 15 % ohne Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit erreichen lässt.