DE3613691A1 - Radmutternschluessel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radmutternschlüssel, ins­ besondere für Kraftfahrzeuge, mit einer durch ein Drehmoment beaufschlagbaren Abtriebswelle, auf die Steckschlüssel­ aufsätze (Nüsse) aufsteckbar sind.

Die zum Anziehen und Lösen von Radmuttern üblicherweise verwendeten Schlüssel sind abgewinkelte Steckschlüssel, Kreuzschlüssel oder Steckschlüssel mit auswechselbaren Steckschlüsselaufsätzen (Nüssen), die über eine Rätsche betätigt werden. Diese bekannten Schlüssel zum Anziehen und Lösen von Radmuttern weisen alle den Nachteil auf, daß zum Lösen von sehr fest sitzenden Radmuttern bzw. -schrauben, beispielsweise infolge von Rost- oder Sinter­ prozessen, eine sehr große Kraft erforderlich ist, die oft von einer weniger kräftigen Person nicht aufgebracht werden kann, so daß beispielsweise im Falle einer Reifen­ panne der Fahrer einen Reifenwechsel nicht vollziehen kann.

In Werkstätten sind zum Lösen und Anziehen von Radmuttern druckluftgesteuerte Schlagschrauber bekannt, die jedoch sehr schwer, groß und teuer sind und nur stationär betrie­ ben werden können. Als Hilfsmittel für eine Reifenpanne oder als Bordwerkzeug für ein Kraftfahrzeug sind sie nicht geeignet.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, einen Radmutternschlüssel zu schaffen, der bei einfachem und kostengünstigem Aufbau das Anziehen und insbesondere das Lösen auch von sehr fest sitzenden Radmuttern gestattet, wobei die Bedienungsperson den Radmutternschlüssel mühelos und ohne Kraftaufwand bedienen kann. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abtriebswelle durch einen Elektro­ motor antreibbar ist und daß an einer gemeinsamen Vorrich­ tung als Gegenlager eine Halterung für Steckschlüssel­ aufsätze angebracht ist, die bezüglich ihres Abstands zur Abtriebswelle verstellbar ausgebildet ist.

Die mit einer passenden Nuß versehene Abtriebswelle sowie die mit einer entsprechenden Nuß versehene Halterung werden auf zwei benachbarte Radmuttern unter Einstellung des entsprechenden Abstands aufgesteckt, wobei das Gewicht des gesamten Radmutternschlüssels weitgehend von den Rad­ muttern aufgenommen wird. Danach wird der Elektromotor in einer seiner beiden Drehrichtungen in Betrieb gesetzt. Zum Anziehen von Radmuttern werden diese zunächst von Hand eingeschraubt, soweit dies möglich ist, und danach der Radmutternschlüssel aufgesetzt. Infolge der als Gegen­ lager wirkenden Halterung kann sich der Radmutternschlüssel nicht verdrehen, so daß die Bedienungsperson keine ent­ sprechende Gegenkraft aufbringen muß. Durch die verstell­ bare Ausbildung der Halterung kann der Radmutternschlüssel an praktisch alle Radmuttern-Abstände angepaßt werden. Im Gegensatz zum Schlagschrauber dreht sich der Elektro­ motor sanft und ruckfrei.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Radmutternschlüssels möglich.

Eine praktisch beliebig große Kraft kann durch ein Unter­ setzungsgetriebe mit einer entsprechenden Untersetzung erreicht werden, über das die Abtriebswelle antreibbar ist. Hierbei ist das Getriebe vorzugsweise als Schnecken­ getriebe ausgebildet.

Um auch große Kräfte reibungsarm übertragen zu können, ist die Antriebswelle und wenigstens eine weitere Getriebe­ welle kugelgelagert.

Eine zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe angeord­ nete Kupplung dient als Lastbegrenzung, sofern es sich um eine Rutschkupplung handelt, und gewährleistet darüber hinaus eine einfache Montage des Elektromotors.

Wenn die Betriebsspannung des Elektromotors der Betriebs­ spannung eines Kraftfahrzeugs entspricht, also insbesondere 12 Volt beträgt, kann der Radmutternschlüssel beispiels­ weise im Kraftfahrzeug mitgeführt und bei einer Reifen­ panne zum Betrieb an das Bordnetz angeschlossen werden. Die geringe Baugröße des Radmutternschlüssels erleichtert dabei das Mitführen im Kraftfahrzeug.

Der Betrieb in den beiden Drehrichtungen kann durch wenig­ stens einen, vorzugsweise durch zwei elektrische Schalter vorgegeben werden. Der Radmutternschlüssel ist dabei vorzugs­ weise mit einem mechanischen oder elektrischen Drehmoment­ begrenzer versehen, der in der Drehrichtung zum Anziehen der Radmuttern wirksam ist. Zur elektrischen oder elek­ tronischen Drehmomentbegrenzung ist zweckmäßigerweise eine Strombegrenzungsschaltung vorgesehen, die bei geringem Platzbedarf eine sehr feine und exakte Einstellung eines Grenzdrehmoments erlaubt.

Zur Verstellbarkeit der Halterung ist diese in oder an einem im wesentlichen radial zur Abtriebswelle verlaufenden Schlitz im Gehäuse oder Gehäusedeckel verschiebbar gelagert. Dies kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß die Schlitzränder in Nuten der Halterung eingreifen. Wenn diese drehsymmetrisch ausgebildet ist, kann sie zusätzlich noch um die eigene Achse gedreht werden.

Zur Erleichterung der Handhabbarkeit ist das Gehäuseund/oder der Gehäusedeckel mit wenigstens einer Griffschale ver­ sehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Radmutternschlüssel im Längsschnitt, zum Teil in der Ebene B-B und zum Teil in der Ebene C-C gemäß Fig. 2,

Fig. 2 den Radmutternschlüssel auf der linken Seite im Schnitt A-A gemäß Fig. 1 und auf der rechten Seite in der Draufsicht gemäß Pfeil D in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Pfeil E in Fig. 1 als Teildarstellung.

Der in den Figuren dargestellte Radmutternschlüssel weist ein Gehäuse 10 auf, das von einem ebenen Gehäusedeckel 11 verschlossen ist. Hierzu dienen Schraubenlöcher 12 in den flanschartig ausgebildeten, seitlichen Außenbereichen 13 und 14. Die hierfür notwendigen Schrauben sind zur Vereinfachung nicht näher dargestellt.

Das Gehäuse 10 weist eine Zwischenwand 15 auf, in die ein Wälz- oder Gleitlager 16 eingesetzt ist. Dieses Lager 16 nimmt eine Motorwelle 17 eines Elektromotors 18 auf, der in der rechten Gehäusehälfte angeordnet ist. Diese Motorwelle 17 erstreckt sich in der linken Gehäusehälfte in eine axiale Öffnung einer Antriebswelle 19 hinein, die in der linken, äußeren Gehäusewand in einem weiteren Wälz- oder Gleitlager 20 gelagert ist. Die Motorwelle 17 und die entsprechende Öffnung in der Antriebswelle 19 weisen dabei einen nichtrunden Querschnitt auf, um eine drehfeste Verbindung zu gewährleisten. Auf diese Weise ist eine einfache Montage gewährleistet. Die Antriebs­ welle 19 trägt eine Schnecke 21.

Senkrecht zur Antriebswelle 19 ist eine mit einem Schnecken­ rad 22 versehene Abtriebswelle 23 mittels zweier Wälz- oder Gleitlager 24, 25 in der oberen Gehäusehälfte des Gehäuses 10 einerseits und im Gehäusedeckel 11 andererseits gelagert. Das Schneckenrad 22 steht mit der Schnecke 21 im Eingriff.

Zur Vereinfachung der Darstellung wurden die beiden Ebenen B-B und C-C in Fig. 1 übereinander dargestellt. Dabei sind die Bauteile 16 bis 21 im Schnitt entlang der Linie C-C und die übrigen Bauteile im Schnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 2 dargestellt.

Die über den Gehäusedeckel 11 nach außen überstehende Abtriebswelle 23 trägt an ihrem äußeren Ende einen gewöhn­ lich als Vierkant ausgebildeten Aufnahmedorn 26 zur dreh­ festen Aufnahme von Steckschlüsselaufsätzen 27, die gewöhn­ lich als Nüsse bezeichnet werden.

In der rechten Hälfte des Gehäusedeckels 11 ist ein sich in radialer Richtung bezüglich der Drehachse der Abtriebs­ welle 23 erstreckender Schlitz 28 eingelassen. Dieser Schlitz 28 weist an seiner Ober- und Unterseite je einen schmaleren Führungssteg 29 auf, wobei die Führungsstege 29 von oben und von unten her in eine Ringnut einer kreis­ zylinderförmigen Halterung 30 eingreifen. An dieser Halte­ rung 30 ist an der Gehäuse-Außenseite ein Bolzen 31 ange­ setzt, der an seinem äußeren Ende einen dem Aufnahmedorn 26 entsprechenden Aufnahmedorn 32 trägt. Dieser dient zur Aufnahme von Steckschlüsselaufsätzen 33. Diese sind dadurch um die eigene Achse drehbar und längsverschiebbar in Richtung der Abtriebswelle 23 gelagert. Die Schlitz­ länge und die Anordnung des Schlitzes ist dabei so gewählt, daß der Abstand d zwischen einer Nuß 27 und einer entspre­ chenden Nuß 33 im Rahmen der üblicherweise vorkommenden Radmuttern-Abstände eingestellt werden kann. Er beträgt beispielsweise 100 +/- 30 mm.

Selbstverständlich kann die Halterung 30 auch eine andere Form aufweisen, beispielsweise stegförmig ausgebildet sein, wobei dann der Bolzen 31 daran drehbar gelagert sein muß. Auch können anstelle der Führungsstege 29 die obere und die untere Kante des Schlitzes 28 treten. Weiter­ hin ist es möglich, anstelle eines Schlitzes an der ent­ sprechenden Stelle an der Außenseite des Gehäusedeckels 11 wenigstens eine Führungsschiene anzuordnen, an der der Bolzen 31 verschiebbar gelagert ist.

Am Gehäuse 10 sind zwei elektrische Schalter 34, 35 ange­ ordnet, deren Betätigung einen jeweils entgegengesetzt gerichteten Strom im Elektromotor 18 zur Folge hat, wodurch dieser in die beiden Drehrichtungen bewegt werden kann.

Das Anschlußkabel und die elektrische Verdrahtung zum Betrieb eines Elektromotors in seine beiden Drehrichtungen sind an sich bekannt und werden daher nicht näher beschrie­ ben. Um den Elektromotor beispielsweise für den Radwechsel bei Pannen eines Kraftfahrzeugs einsetzen zu können, wird ein Elektromotor 18 eingesetzt, dessen Betriebsspannung der des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs entspricht, die üblicherweise 12 Volt beträgt. Dadurch kann das Anschluß­ kabel des Radmutternschlüssels beispielsweise in die Steck­ dose eines Kraftfahrzeugs zum Betrieb eingesteckt werden.

Um zu verhindern, daß Radmuttern mittels des Radmuttern­ schlüssels zu stark angezogen werden, wird zweckmäßiger­ weise ein nicht dargestellter Drehmomentbegrenzer eingesetzt. Es kann sich hierbei um eine mechanische oder eine elek­ trische Anordnung handeln. Im einfachsten Fall wird hierzu eine an sich bekannte Strombegrenzung für den Elektromotor 18 vorgesehen, wobei der eingestellte Grenzstrom einem bestimmten Grenzdrehmoment entspricht. Ein solches Grenz­ drehmoment kann beispielsweise 90 Nm betragen. In der ein Lösen einer Radmutter bewirkenden Drehrichtung ist keine Drehmomentbegrenzung vorgesehen, da hier insbesondere bei angerosteten Muttern oder Schrauben ein möglichst großes Drehmoment wirken soll.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten linken Gehäuseteil (in der Teildarstellung) ist eine Griffschale 36 im Bereich des Schneckengetriebes ins Gehäuse 10 eingeformt, um die Handhabung zu erleichtern. Für den beidhändigen Betrieb kann noch eine weitere Griffschale vorgesehen werden.

Zum Anziehen oder Lösen von Radmuttern bzw. -schrauben wird zunächst der Abstand d entsprechend dem Radmuttern- Abstand eingestellt und dann der Radmutternschlüssel auf zwei Radmuttern aufgesetzt. Dabei wird die im Eingriff mit dem Steckschlüsselaufsatz 27 stehende Radmutter gelöst bzw. angezogen, während die andere, mit dem Steckschlüssel­ aufsatz 33 in Eingriff stehende Radmutter als Gegenlager dient. Dadurch kann sich der Radmutternschlüssel auch bei großem Drehmoment nicht verdrehen und kann mit geringer Kraft gehalten werden. Das Lösen bzw. Anziehen einer Rad­ mutter erfolgt durch Betätigung einer der beiden elektri­ schen Schalter 34, 35.

Falls die Drehzahluntersetzung durch das Schneckengetriebe nicht ausreicht, um das notwendige Drehmoment zu erzeugen, kann ein zusätzliches Untersetzungsgetriebe, beispielsweise im Übergangsbereich zwischen der Motorwelle 17 und der Antriebswelle 19 vorgesehen werden. Auch kann es sich als zweckmäßig erweisen, an dieser Stelle eine beispielsweise als Rutschkupplung ausgebildete Kupplung vorzusehen, um eine starre mechanische Kupplung zum Schutze des Elektro­ motors 18 zu vermeiden. Im einfachsten Falle kann die Motorwelle 17 zusammen mit der Antriebswelle 19 auch ein­ stückig ausgebildet sein.

Claims (19)

1. Radmutternschlüssel, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer durch ein Drehmoment beaufschlagbaren Abtriebs­ welle, auf die Steckschlüsselaufsätze (Nüsse) aufsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (23) durch einen Elektromotor (18) antreibbar ist und daß an einer gemeinsamen Vorrichtung (11) als Gegenlager eine Halterung (30) für Steckschlüsselaufsätze (33) angebracht ist, die bezüglich ihres Abstands (d) zur Abtriebswelle (23) verstellbar ausgebildet ist.

2. Radmutternschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Abtriebswelle (23) und auf die Halte­ rung (30) aufgesteckte Steckschlüsselaufsätze (27, 33) parallel und auf gleicher Höhe angeordnet sind.

3. Radmutternschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gemeinsame Vorrichtung ein den Elektromotor (18) aufnehmendes Gehäuse (10) oder ein Gehäuse­ deckel (11) vorgesehen ist.

4. Radmutternschlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (23) über ein Untersetzungsgetriebe (21, 22) antreibbar ist.

5. Radmutternschlüssel nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Getriebe ein Schneckengetriebe (21, 22) ist.

6. Radmutternschlüssel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (23) und wenigstens eine weitere Getriebewelle (19) in einem Wälz- oder Gleit­ lager (16, 20, 24, 25), vorzugsweise einem Kugellager, gelagert ist.

7. Radmutternschlüssel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Schneckenrad (22) ver­ sehene Abtriebswelle (23) im Gehäuse (10) einerseits und im Gehäusedeckel (11) andererseits gelagert ist und daß eine senkrecht dazu angeordnete, mit einer Schnecke (21) versehene Antriebswelle (19) wenigstens in einer Gehäuse- Seitenwand gelagert ist.

8. Radmutternschlüssel nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebswelle (19) zusätzlich in einer Gehäuse-Zwischenwand (15) gelagert ist.

9. Radmutternschlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Elektro­ motor (18) und dem Getriebe (21, 22) eine Kupplung angeord­ net ist.

10. Radmutternschlüssel für Kraftfahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung des Elektromotors (18) der Betriebs­ spannung eines Kraftfahrzeugs entspricht, insbesondere 12 Volt beträgt.

11. Radmutternschlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein elektrischer Schalter (34, 35) vorgesehen ist, durch den der Elektromotor (18) in seinen beiden Drehrichtungen steuerbar ist.

12. Radmutternschlüssel nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für jede Drehrichtung ein eigener Schalter (34, 35) vorgesehen ist.

13. Radmutternschlüssel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehmomentbegrenzer für die Anzugs- Drehrichtung vorgesehen ist.

14. Radmutternschlüssel nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Drehmomentbegrenzer eine Strombegrenzungs­ schaltung vorgesehen ist.

15. Radmutternschlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gegenlager ausgebildete Halterung (30) um die eigene Achse drehbar gelagert ist.

16. Radmutternschlüssel nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halterung (30) in oder an einem im wesent­ lichen radial zur Abtriebswelle (23) verlaufenden Schlitz (28) im Gehäuse oder Gehäusedeckel (11) verschiebbar gelagert ist.

17. Radmutternschlüssel nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzränder (29) in Nuten der Halterung (30) eingreifen.

18. Radmutternschlüssel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) und/oder der Gehäusedeckel (11) wenigstens eine Griffschale (36) aufweist.

19. Radmutternschlüssel nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Griffschale (36) im Bereich der Abtriebs­ welle (23) angeordnet ist.