DE3518103C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schraubenschlüssel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 34 13 284 C1 ist ein Schraubenschlüssel mit Drehmomentverstärkung bekannt, bei welchem ein Schraubengetriebe Verwendung findet, dessen Gehäuse nach Art eines Spannschlosses ausgebildet ist, das mit zwei gleichachsigen Gewindebohrungen versehen ist, in welche jeweils ein Gewindestab eingesetzt ist. An die Gewindestäbe sind jeweils über Gelenke ein Abstützteil zur Realisierung einer Drehmomentabstützung und ein Hebelarm mit einem daran befestigten Schlüsselteil angesetzt. Die Achsen der Gelenkteile sowie die Achse des Schraubwerkzeugs verlaufen senkrecht zur Achse des Gehäuses bzw. dessen Gewindebohrungen. Die Betätigung dieses Schraubenschlüssels erfolgt über einen Steckhebel, durch welchen das Gehäuse gegenüber den Gewindestäben gedreht wird, so daß die über die Gewindestäbe entwickelte Axialkraft über die Gelenke in eine Drehbewegung des Schraubwerkzeugs umgesetzt wird. Da das Abstützteil gelenkig an dem diesem zugeordneten Gewindestab angebracht ist, muß dieses an zwei mit Abstand voneinander angeordneten Punkten befestigt werden. Diese Befestigung erfolgt über zwei Steckschlüssel, die an dem Abstützteil angebracht sind.

Aus der DE 34 23 026 A1 ist ein vergleichbarer Schraubenschlüssel bekannt, dessen Drehmomentverstärkung von einem ebenen Zahnradgetriebe abhängig ist, dessen Abtriebswelle ein Schraubwerkzeug trägt, dessen gleichachsige Eingangswelle dem Antrieb dient und dessen Gehäuse zur Übertragung eines Reaktionsmoments mit einem rohrartig ausgebildeten, in seiner Abstandsposition zum Werkzeug einstellbar ausgebildeten Stützhalter versehen ist. Die Verwendung dieses bekannten Schraubenschlüssels kann bei bestimmten Felgen- bzw. Nabenformen, insbesondere Nabentiefen aufgrund der ebenen, d. h. sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Schraubwerkzeugs erstreckenden Anordnung des Getriebes problematisch sein. Letzteres bringt darüber hinaus in Verbindung mit dem einstellbaren Stützhalter auch einen vergleichsweise komplizierten Aufbau mit sich.

Aus der DE 33 45 950 A1 ist ein weiteres, mit einer Drehmomentverstärkung versehenes Schraubwerkzeug bekannt, welches aus einem Getriebe sowie einer in der Länge variablen Drehmomentabstützung besteht, welch letztere auf ihrem, dem Getriebe abgekehrten Ende mit einem als Steckschlüssel ausgebildeten Befestigungselement versehen ist, über welches die Übertragung eines Reaktionsmomentes erfolgt. Die Drehmomentabstützung ist an dem Gehäuse des Getriebes sowie an dem genannten Befestigungselement über zueinander parallele Achsen schwenkbar angelenkt, welche Achsen wiederum senkrecht zu der, ein Schraubwerkzeug tragenden Abtriebswelle des Getriebes verlaufen. Im Bedarfsfall kann hierbei das Schraubwerkzeug über eine Kardanwelle an die Abtriebswelle des Getriebes angeschlossen sein. Von Nachteil ist bei diesem bekannten Schraubschlüssel ein insbesondere aufgrund der Ausbildung der Drehmomentabstützung vergleichsweise komplizierter Aufbau.

Schließlich ist aus dem DE 79 30 779 U1 ein Schraubwerkzeug bekannt, dessen als Getriebe ausgebildete Drehmomentverstärkung gleichachsig verlaufende An- und Abtriebswellen aufweist, wobei die Abtriebswelle wiederum ein Schraubwerkzeug trägt und auf der Antriebswelle ein Handhebel oder sonstiger Antrieb angeordnet ist. Auf einer, an dem Getriebegehäuse angeschraubten Hülse ist ein Bügel angeordnet, der eine Drehmomentabstützung bildet und dessen dem genannten Getriebegehäuse abgekehrtes Ende zum Einstecken in eine Öffnung des Gegenstands bestimmt ist, an dem eine Schraube zu lösen ist. Die Kupplung des genannten Bügels mit dem Getriebegehäuse erfolgt über eine dem Schutz des Getriebes dienende Überlastsicherung. Dieser bekannte Schraubenschlüssel ist jedoch aufgrund der Handhabung der Drehmomentabstützung nur bei bestimmten Gegenständen einsetzbar.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Schraubenschlüssel der eingangs bezeichneten Gattung in konstruktiv einfacher Weise bei hoher Drehmomentverstärkung und geringem Bauvolumen hinsichtlich der praktischen Handhabbarkeit, insbesondere der universellen Einsetzbarkeit zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Schraubenschlüssel durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Das Gehäuse des Schraubengetriebes steht hierbei mit einem Abstützteil in fester Verbindung und es kann das Abstützteil, insbesondere dessen, der eigentlichen Abstützung dienender Abschnitt konstruktiv sehr einfach gehalten werden. Somit kann grundsätzlich jede beliebige Kante als Stützfläche zur Herstellung einer Drehmomentabstützung benutzt werden. Der erfindungsgemäße Schraubenschlüssel ist damit universell einsetzbar, wo immer eine derartige Kante als Drehmomentabstützung zur Verfügung steht. Er kann insbesondere zum Lösen, jedoch zum Anziehen von Schrauben benutzt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe wird eine eingangsseitige Drehbewegung zunächst in eine Axialbewegung einer Spindel umgesetzt, welche wiederum in eine Drehbewegung eines das Schraubwerkzeug antreibenden Mitnahmerohres umgeformt wird. Es ist auf diese Weise eine zweistufige hohe Drehmomentübersetzung möglich, nämlich zum einen über die Steigung des Gewindes der Spindel und zum anderen über die Einrichtung zur Übertragung der Axialbewegung dieser Spindel in eine Rotationsbewegung des Mitnahmerohres. Wesentlich ist insoweit, daß sich innerhalb eines beim Gebrauch des Schraubenschlüssels feststehenden Gehäuses ein gleichachsig zu der Spindel angeordnetes, das Schraubwerkzeug führendes Mitnahmerohr dreht, welches grundsätzlich die Spindel umgeben kann. Die letztere ist innerhalb des Gehäuses, welches in besonders vorteilhafter Weise als Rohrelement ausgestaltet sein kann, lediglich axial verschiebbar und führt insbesondere keine Rotationsbewegungen gegenüber dem Gehäuse aus. Es ist auf diese Weise möglich, das Getriebe besonders raumsparend und kompakt zu bauen, wodurch nicht nur die Handhabbarkeit beim praktischen Gebrauch des Schraubenschlüssels, sondern auch die Lagerfähigkeit des letzteren, beispielsweise als Bordwerkzeug von Kraftfahrzeugen erheblich weiter verbessert wird.

Die Maßnahmen nach Anspruch 2 stellen eine besonders einfache Ausführungsform der Einrichtung zur Umsetzung der Axialbewegung der Spindel in eine Drehbewegung des Mitnahmerohrs dar, wobei wesentlich ist, daß der Richtungs- bzw. Umdrehungssinn der Schlitze des Gehäuses demjenigen der Schlitze des Mitnahmerohrs entgegengerichtet ist. Diese Schlitze sollten darüber hinaus, mit Hinblick auf den Richtungssinn - in einer ebenen Abwicklung der Mantelflächen des rohrförmigen Gehäuses einerseits und des Mitnahmerohrs andererseits gesehen - zueinander spiegelsymmetrisch verlaufen, damit durch diese gegenläufige Steigung der Windungen eine ausschließlich geradlinige Bewegung der Spindel gegeben ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere konstruktiv einfach zu realisieren und gleichzeitig wartungsfreundlich ausgebildet, da nur wenige, in ihrem funktionellen Zusammenwirken einfach zu überschauende Elemente benötigt werden.

Die axiale beidseitige Lagerung des Grundkörpers gegenüber dem Gehäuse gemäß Anspruch 3 ist dann zweckmäßig, wenn der Schraubenschlüssel sowohl zum Losbrechen festsitzender Muttern als auch zum Anziehen von Muttern benutzt werden soll, da die über die Spindel auf den Grundkörper übertragenen Axialkräfte entsprechend diesen Verwendungszwecken unterschiedlich ausfallen. Besonders zweckmäßig ist im Rahmen der axialen Lagerung des Grundkörpers eine Verwendung von Wälzlagern mit nadelförmigen Wälzkörpern. Es ist auf diese Weise ein reibungsarmer Betrieb des Schraubenschlüssels auch bei extrem festsitzenden Muttern bzw. hohen Anzugsmomenten gewährleistet.

Die auf die Lagerung des Grundkörpers in dem Gehäuse gerichteten Maßnahmen der Ansprüche 5 bis 7 sind konstruktiv einfach realisierbar und erlauben insbesondere eine gute Zugänglichkeit der Einzelelemente des Schraubenschlüssels, beispielsweise zu Wartungszwecken. Es sind demzufolge die den Druckring fixierenden Stifte zweckmäßigerweise derart eingesetzt, daß sie von außen einfach zugänglich sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche weitere Vorteile offenbaren, werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels;

Fig. 2 einen Längsschnitt des Schraubenschlüssels gemäß Fig. 1 in einer Ebene II-II;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Schraubenschlüssels gemäß Fig. 1 in einer Ebene III-III;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Schraubenschlüssels gemäß Fig. 2 in einer Ebene IV-IV;

Fig. 5 eine Darstellung einer Variante der Lagerung des Antriebsteils des Schraubenschlüssels im Längsschnitt;

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung der Lagerung gemäß Fig. 5 in einer Ebene VI-VI.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schraubenschlüssels 1 gezeigt.

Dieses besteht im einzelnen aus einem Gehäuse 2, einem Abstützteil 3, einem Aufnahmeteil 4, in welches ein Schraubwerkzeug 5, nämlich ein Schlüsselteil einsetzbar ist, einem Antriebsteil 6, welches unmittelbar mit einem Handantrieb koppelbar ist sowie einem, zwischen dem Antriebsteil 6 und dem Aufnahmeteil 4 angeordneten, drehmomentverstärkend wirkenden Getriebe 7.

Das Gehäuse 2 wird im wesentlichen durch ein Rohrelement 8 gebildet, an dessen einem, dem Schraubwerkzeug 5 zugekehrten Ende ein Ringteil 9 angeschweißt ist. Das Ringteil 9 bildet den dem Schraubwerkzeug zugekehrten Abschluß des Gehäuses 2. Das dem Ringteil 9 gegenüberliegende Ende des Rohrelementes 8 ist mit einer Eindrehung 10 versehen, auf deren Zweck im folgenden noch näher eingegangen werden wird. Das Antriebsteil 6 besteht aus einem rotationssymmetrischen, mit einer zentralen Gewindebohrung 11 versehenen, in die Eindrehung 10 eingesetzten, einen scheibenartigen Vorsprung 12 aufweisenden Grundkörper 13, an dessen einem Ende sich der scheibenartige Vorsprung 12 und an dessen anderem Ende sich ein Sechskantdorn 14 befindet, wobei der scheibenartige Vorsprung 12 vollständig in der Eindrehung 10 aufgenommen ist.

Der scheibenartige Vorsprung 12 ist in der Eindrehung 10 gegenüber dieser drehbar gelagert und in axialer Richtung über ein axiales Wälzlager 15 gegenüber der kreisringförmigen radiale Abschlußfläche der Eindrehung 10 abgestützt. Das Wälzlager ist hier als Nadellager ausgebildet, dessen axiale Anlagefläche der scheibenartige Vorsprung 12 des Grundkörpers 13 bildet. Der Grundkörper 13 ist auf der, dem Wälzlager 15 abgekehrten Seite über eine Anlaufscheibe 17 und einen Sicherungsring 18, der in eine entsprechende Nut der Eindrehung 10 eingesetzt ist, in axialer Richtung arretiert.

Das als Schraubengetriebe ausgebildete Getriebe 7 besteht u. a. aus einer, an einem Ende mit Außengewinde versehenen Spindel 19, die in die Gewindebohrung 11 eingesetzt ist. Die Spindel 19 trägt auf ihrem, dem Gewindeabschnitt abgekehrten Ende eine Querbohrung 20, deren Achse sich senkrecht zur Längsachse der Spindel 19 erstreckt. In die Querbohrung 20 ist ein Bolzen 21 eingesetzt, auf dessen Funktion im folgenden noch näher eingegangen werden wird. Die Spindel 19 befindet sich im übrigen innerhalb eines, sich koaxial zu dem Rohrelement 8 erstreckenden Mitnahmerohres 22, in dessen einen Endbereich das Aufnahmeteil 4 eingeschweißt ist. Das Aufnahmeteil 4 ist mit einem Innenvierkant 23 zur Aufnahme des entsprechend gestalteten Dorns des Schraubwerkzeugs 5 versehen.

Das Ringteil 9 weist auf einer Seite, wie insbesondere aus den Fig. 1 und 3 erkennbar ist, einen geringfügig konisch verlaufenden Verlängerungsabschnitt 24 auf, der auf seiner, dem Rohrelement 8 abgekehrten Seite mit einer Rechtecknut 25 versehen ist, in welcher das Abstützteil 3 mittels einer Schraube 26 gehalten ist. Die Schraube ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Imbusschraube. Das Abstützteil als solches ist als im Querschnitt rechteckiger bzw. quadratischer Stab ausgebildet und dient in noch zu erläuternder Weise der Realisierung einer Drehmomentabstützung.

Der Bolzen 21 der Spindel 19 durchdringt das Mitnahmerohr 22 in zwei, einander gegenüberliegenden Schlitzen 27, die bezüglich der Mantelfläche dieses Mitnahmerohres 22 schraubenlinienförmig gleichsinnig gewunden sind. Der Bolzen 21 durchdringt darüber hinaus zwei weitere Schlitze 28 innerhalb des Rohrelementes 8, die ebenfalls einander gegenüberliegen und bezüglich der Mantelfläche des Rohrelementes 8 schraubenlinienförmig gleichsinnig gewunden sind, deren Windung jedoch gegenläufig zu der Windung der Schlitze 27 verläuft.

Der rotationssymmetrische Grundkörper 13 bildet in Verbindung mit der Spindel 19, dem Bolzen 21, den Schlitzen 27, 28 und dem Mitnahmerohr 22 in Verbindung mit dem Aufnahmeteil 4 das Getriebe 7.

Man erkennt bereits aus der vorangegangenen Darstellung, daß eine über den Sechskantdorn 14 eingeleitete Drehbewegung eine axiale Bewegung der Spindel 19 in Richtung der Pfeile 29 zur Folge hat, wobei aufgrund der entsprechenden Bewegung des Bolzens 20 in Verbindung mit den gegenläufigen Windungen der Schlitze 27, 28 eine Drehbewegung auf das Mitnahmerohr 22 übertragen wird, so daß auf diese Weise auch das mit dem Mitnahmerohr 22 fest verbundene Aufnahmeteil 4 und damit das Schraubwerkzeug 5 gedreht wird. Der mit diesem erfindungsgemäßen Schraubenschlüssel maximal mögliche Drehwinkel des Schraubwerkzeugs 5 ist gegeben durch die Geometrie der Schlitze 27, 28, insbesondere den diesen - in einer Querschnittsebene des Gehäuses 2 gesehen - zuzuordnenden Drehwinkel. Die mögliche Drehmomentübersetzung dieses Schraubenschlüssels ist gegeben durch die Steigung des Gewindes der Innenbohrung 11 in Verbindung mit der Steigung der Windungen der Schlitze 27, 28.

Der praktische Gebrauch dieses Schraubenschlüssels nach den Fig. 1 bis 4, welcher zum Losbrechen von beispielsweise festsitzenden Radmuttern eines LKW bestimmt ist, erfolgt derart, daß zunächst das entsprechende Schraubwerkzeug 5, das an einem Ende einen Vierkantdorn aufweist, in das Aufnahmeteil 4 eingesetzt wird. Anschließend wird der Schraubenschlüssel 1, insbesondere dessen Schraubwerkzeug 5 auf die zu lösende Mutter gesetzt, wobei über das Abstützteil 3 eine Drehmomentabstützung des Gehäuses 2 an einer anderen Radmutter vorgenommen werden kann. Die manuelle Betätigung des Sechskantdorns 14 kann mit einem entsprechenden Maul- oder Ringschlüssel oder einem sonstigen konventionellen Schraubwerkzeug, z. B. einem Kreuzschlüssel vorgenommen werden. Die während des Losbrechens von der Spindel 19 übertragenen Axialkräfte werden über das Wälzlager 15 auf das Gehäuse 2 übertragen, so daß durch die Drehung des Grundkörpers 13 bedingte Reibungskräfte klein gehalten werden.

Es sind in der Regel zum Lösen festsitzender Radmuttern im allgemeinen lediglich die Überwindung kleinster Drehwinkel ausreichend, um ein Losbrechen derselben zu bewirken.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Abwandlung eines drehmomentverstärkten Schraubenschlüssels, der sowohl zum Losbrechen festsitzender Radmuttern als auch zum Anziehen von Radmuttern geeignet ist. Die diesem Schraubenschlüssel eigenen Abwandlungen betreffen lediglich die Lagerung bzw. Arretierung des Antriebsteils 6′, so daß die nachfolgende Beschreibung auf dieses Teil beschränkt worden ist.

Ein scheibenförmiger Vorsprung 30 des Grundkörpers 31 ist auf der einem Wälzlager 32 abgekehrten Seite über ein weiteres axiales Wälzlager 33 abgestützt, und zwar an einem, in die Eindrehung 34 des Rohrelements 35 außenseitig eingesetzten Druckring 36, der mit dem Ende des Rohrelementes 35 abschneidet. Der Druckring 36 wird durch zwei sich parallel zueinander erstreckende Stifte 37, die in Bohrungen eingesetzt sind, deren Längsachsen in Ebenen parallel zur Mittelachse des Gehäuses 38 und senkrecht zu dieser Mittelachse verlaufen, arretiert. Die Stifte können von außen in die in den Zeichnungen nicht bezifferten Bohrungen des Gehäuses 38 eingesetzt werden.

Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform, daß sämtliche, in Richtung der Pfeile 39 über die Spindel 40 auf den Grundkörper 31 übertragenen Axialkräfte über die Wälzlager 32, 33 auf das Gehäuse 38 übertragen werden können, d. h. sowohl Kräfte, die durch ein Anziehen von Radmuttern bedingt sind als auch Kräfte, die durch ein Losbrechen festsitzender Radmuttern bedingt sind. Der auf diese Weise ausgestaltete Schraubenschlüssel ist somit sowohl zum Losbrechen als auch zum Anziehen von Radmuttern geeignet.

Die Stifte 37 können gegebenenfalls auch durch Madenschrauben ersetzt werden. Mit 41 ist das funktionell dem Mitnahmerohr 4 des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 4 entsprechende Mitnahmerohr bezeichnet.

In Abhängigkeit von dem Schraubwerkzeug kann das Mitnahmerohr 22, 41 in Verbindung mit dem Aufnahmeteil 4 auch derart ausgestaltet sein, daß an dem Aufnahmeteil 4 bzw. dem Mitnahmerohr ein Vierkantdorn angebracht ist, der in eine entsprechende Öffnung des Schraubwerkzeugs einsetzbar ist.

Ferner können die Schlitze 27, 28 auch derart angeordnet sein, daß die Schlitze 28 des Gehäuses 2 axial und die Schlitze 27 des Mitnahmerohres 22 unter einem Winkel hierzu verlaufen.

Claims (7)

1. Schraubenschlüssel mit Drehmomentverstärkung zum Anziehen und/oder Lösen festsitzender Muttern, insbesondere der Radmuttern von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Gehäuse (2; 38), einem Aufnahmeteil (4) für ein Schraubwerkzeug (5), einem Abstützteil (3) zur Realisierung einer Drehmomentabstützung, einem Getriebe (7) zur Drehmomentverstärkung und einem Antriebsteil (6; 6′) zur Einleitung einer Drehbewegung in das Getriebe (7), dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (7) als Schraubengetriebe ausgebildet ist, dessen Drehachse mit derjenigen des Schraubwerkzeugs (5) bzw. des Aufnahmeteils (4) für das Schraubwerkzeug fluchtet, daß das Gehäuse (2; 38) mit dem Abstützteil (3) in starrer Verbindung steht, wobei das Getriebe (7) aus einem gegenüber dem Gehäuse (2; 38) drehbar gelagerten, mit einer zentralen, axial verlaufenden Gewindebohrung (11) versehenen Grundkörper (13; 31), einer in die Gewindebohrung (11) eingesetzten, gegenüber dem Gehäuse (2; 38) lediglich axial bewegbaren Spindel (19; 40), einem gleichachsig zur Spindel (19; 40) angeordneten, gegenüber dem Gehäuse (2; 38) drehbaren Mitnahmerohr (22; 41) für das Schraubwerkzeug (5) und einer Einrichtung zur Umsetzung einer Axialbewegung der Spindel (19; 40) in eine Drehbewegung des Mitnahmerohres (22; 41) besteht.

2. Schraubenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Umsetzung der Axialbewegung der Spindel (19; 40) in eine Drehbewegung des Mitnahmerohres (22; 41) als Bolzen (21) ausgebildet ist, der jeweils zwei, auf einander gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses (2; 38) und des Mitnahmerohres (22; 41) angeordnete, schraubenlinienförmig paarweise gegenläufig gewundene Schlitze (27, 28) durchdringt.

3. Schraubenschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (13; 31) axial vorzugsweise beidseitig gegenüber dem rohrartig ausgebildeten Gehäuse (2; 38) gelagert ist.

4. Schraubenschlüssel nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mitnahmerohr (22; 41) das Aufnahmeteil (4) befestigt ist.

5. Schraubenschlüssel nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2; 38) an einem Ende mit einer Eindrehung (10, 34) versehen ist, innerhalb welcher sich die axiale Lagerung des Grundkörpers (13; 31) befindet.

6. Schraubenschlüssel nach einem der vorangegangenen Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei beidseitiger axialer Lagerung in der Eindrehung (10) ein Druckring (36) das Widerlager für den Grundkörper (31) bildet, der über Stifte (37) gegenüber dem Gehäuse (38) axial gesichert ist.

7. Schraubenschlüssel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stifte (37) mit Abstand und parallel zueinander, senkrecht zur Längsachse des Gehäuses (38) jeweils zum Teil das Mitnahmerohr (41) und zum Teil das Gehäuse (38) durchdringend, erstrecken.