DE102006032537A1

DE102006032537A1 - Verfahren zur Herstellung eines Griffes

Info

Publication number: DE102006032537A1
Application number: DE200610032537
Authority: DE
Inventors: Horst Holland-Letz
Original assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Current assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2008-01-17
Also published as: DE102007007416A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Griff für ein Werkzeug, beispielsweise einen Hammer, einen Schraubendreher, eine Kelle, eine Zange, ein Messer o. ä. Erfindungsgemäß ist ein Griff (1) in einem GIT, Gas-Injektions-Technik, genannten Verfahren hergestellt, für den ein Griffkern (6) mit einer Griffkernummantelung (9), mindestens einer Kammer (10) und einer Außenschicht (11) auf einfache Weise ummantelt werden kann. Griffkernummantelung (9) und Außenschicht (11) sind hierbei mit einem weichen, elastischen Kunststoff-Material gebildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Griffes für Werkzeuge, der eine elastische Anpassung an die Handgröße oder -Form des Benutzers ermöglicht und dadurch ergonomische Bedingungen optimal erfüllt, aber auch Torsions- oder Druckkräfte sicher auf das Funktionsteil des Werkzeuges überträgt. Beispielsweise betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Griffes für einen Schraubendreher.
STAND DER TECHNIK
Gestaltungs- und Bewertungskriterien für Griffe für Werkzeuge sind insbesondere

– die Herstellungskosten des Griffes,
– das Gewicht des Griffes,
– das Anpassungsvermögen des Griffes an eine Hand und u. U. unterschiedliche Handgrößen und Kräfte unterschiedlicher Benutzer des Griffes und/oder
– das Übertragungsvermögen für Kräfte und Momente, insbesondere Torsionsmomente für ein ein Torsionsmoment übertragendes Werkzeug wie ein Schraubendreher.

Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Ausgestaltungsformen für Griffe für Werkzeuge und für deren Herstellungsverfahren bekannt:
Griffe insbesondere für Schraubendreher
US-PS 2,871,899 betrifft eine erste Weiterentwicklung eines Griffs für ein Werkzeug wie einen Schraubendreher aus Hartkunststoff mit dem Ziel einer Verbesserung der Haptik des Griffes. Demgemäß wird auf einen Griffkern ein vorgefertigter Griffmantel aus weichem Kunststoff aufgezogen. Griffkern und Griffmantel sind zur Übertragung eines Torsionsmoments in Umfangsrichtung formschlüssig über Profilierungen miteinander verbunden. Der Einsatz des weichen Kunststoffs verbessert die Griffigkeit des Griffs. Bei einer praktischen Erprobung des bekannten Griffs hat sich jedoch gezeigt, dass der weiche Griffmantel bei schweren Beanspruchungen von dem harten Griffkern abhebt und Falten bilden kann. Dieses "Walken" genannte Abheben des Griffmantels von dem Griffkern führt insbesondere bei Dauerbenutzung des bekannten Griffs zu einer schmerzhaften Blasenbildung im Bereich der Handfläche des Benutzers und zu einer Entzündungen verursachenden überhöhten Belastung der Handknochen.
Zur Vermeidung der vorgenannten Nachteile ist im Folgenden vorgeschlagen worden, den Griffkern stoffschlüssig mit dem Griffmantel zu verbinden, wobei der weiche Kunststoff

– hierbei lediglich in Umfangsrichtung verteilte Teilbereiche des Griffmantels bildet oder
– in Umfangsrichtung geschlossen den Griffkern umgibt,

Bei derartigen Griffen aus zwei Kunststoff-Komponenten ist in einem Griffkern aus Hartkunststoff, dem ersten Griffbereich, das Werkzeug verankert. Ein derartiger Griffkern wird anschließend mit einem Griffmantel aus weichem Kunststoff umspritzt, vgl. bspw. EP 0 627 974 B1 , der auch als zweiter Griffbereich bezeichnet wird. Der Griffmantel aus weichem Kunststoff hat eine gewisse Elastizität und vermittelt ein angenehmeres Greifgefühl als ein Griff, der nur aus Hartkunststoff hergestellt ist. Der weiche Kunststoff hat außerdem u. U. einen höheren Reibungskoeffizienten als Hartkunststoff. Deshalb können mit einem derartigen "2-Komponenten-Griff" u. U. höhere Torsionsmomente übertragen werden als mit einem Griff gleicher Größe aus Hartkunststoff. Dies ist von Bedeutung bei Griffen für Schraubendreher, Schraubzwingen, etc.
US 2,871,899 offenbart einen Griff zur Übertragung eines Torsionsmoments mit einem Griffkern, in dessen Längsbohrung reibschlüssig ein Schaft des Werkzeugs einpressbar ist. Der Griffkern besitzt eine zylinderförmige Mantelfläche, auf die eine Hülse mit einem ungefähr gleichen inneren Durchmesser aufgeschoben werden kann und dort reibschlüssig gehalten ist. Das Material der Hülse ist weicher und stärker dämpfend als das Material des Griffkerns. Hierzu findet beispielsweise ein dämpfendes, gummiähnliches Material mit einer Härte von zwischen 40 und 90 Shore A Einsatz, insbesondere ein Neopren-Gummi mit einer Härte zwischen 55 und 70 Shore A und einer Zugfestigkeit zwischen 1500 und 2000 Pfund/Inch² mit einer Dehnung von ungefähr 350 %. Abweichend von einer reibschlüssigen Verbindung zwischen Hülse und Griffkern kann zusätzlich ein Kleber eingesetzt werden oder ein elastischer Formschluss in Längsrichtung eingesetzt werden. Die Hülse kann ein Spritzguss-Bauelement sein. Weiterhin können zur Erzielung eines Formschlusses in Umfangsrichtung die Außenfläche des Griffkerns und die Innenfläche der Hülse mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten, Vorsprüngen oder Zähnen ausgestattet sein.
DE 694 21 765 T2 ( EP 0 635 337 B1 ) geht aus von einem Stand der Technik, bei dem auf dem Schaft eines Schraubendrehers aufeinander folgende Schichten aus Kunststoffmaterialien angeformt werden. Eine zentrale Schicht, in welcher der Schaft des Schraubendrehers eingebettet ist, wird als erstes geformt, und die Schicht, welche die Peripherie des Griffs begrenzt, wird auf diese zentrale Schicht oder auf Zwischenschichten aufgeformt. Für derartige Formvorgänge werden Spritzpressen verwendet mit mehreren Spritzköpfen, üblicherweise mit zwei oder drei derartigen Köpfen. Hiervon ausgehend schlägt die Druckschrift vor, einen Schaft eines Schraubendrehers in einen Kunststoffgriff einzubetten. Ein vorderer Bereich der Mantelfläche des Griffs ist von einer Kunststoffhülse gebildet. Die Kunststoffhülse ist mit zwei koaxial ineinander liegenden Teilen mit ringförmigen Querschnitten gebildet, wobei zunächst das innenliegende Teil mit einem Spritzgießverfahren hergestellt wird und auf dieses Teil das andere, die Mantelfläche bildende Teil mit einem Spritzgießverfahren aufgeformt wird. Zur formschlüssigen Verbindung der beiden Teile in der Kunststoffhülse besitzen die Teile komplementäre Vorsprünge und Ausnehmungen. Die Hülse wird mit einer herkömmlichen Presse mit zwei Spritzköpfen hergestellt. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt wird in einer derartigen Hülse unter Ausbildung eines radialen Zwischenraums ein Schaft angeordnet. In eine geeignete Form wird dann ein Kunststoffmaterial derart eingespritzt, dass dieses den Zwischenraum im Inneren der Hülse, einen balligen Endbereich des Griffs und einen endseitigen Mantelbereich radial außenliegend von einem Endbereich der Hülse ausfüllt. Das innere Teil der Hülse ist mit einem härteren Kunststoff gebildet als das äußere Teil der Hülse. Das Ergebnis ist ein marktüblicher 2-Komponenten-Griff, der eine relativ dünne Außenschicht aus elastischem Kunststoff und einen Griffkern aus Hartkunststoff aufweist, aber sich nicht unter Einwirkung einer Handkraft verformt.
EP 1 314 519 A1 betrifft ebenfalls Griffe für Schraubendreher. Bei diesen ist der Schaft in einen Griffkern aus einem relativ harten Kunststoff eingebettet. Der Griffkern ist zumindest teilweise mit einem verformbaren Elastomermaterial ummantelt. Zur Verhinderung einer Verletzung des verformbaren Materials der Ummantelung ist die Ummantelung mit einem dünnen Überzug überzogen, der eine Schutzschicht und eine Schicht zum Zusammenhalten der elastomeren Ummantelung bildet. Alternativ zum Einsatz eines Elastomermaterials für die verformbare Ummantelung kann ein Gelmaterial Einsatz finden. Weiterhin offenbart die Druckschrift die Anordnung der verformbaren Umhüllung, hier eines Gelkissens, in einer Hülse mit einer geschlossenen Umhüllung. Eine derartige Hülse soll auf einen Schaufelstiel oder einen Hammerstiel aufgeschoben werden, um hier einen Griff zu bilden. Durch eine zumindest teilweise Verformbarkeit der Griffoberfläche soll ermöglicht werden, dass der Griff nachgibt, wenn beispielsweise ein Benutzer an einer bestimmten Stelle stärker zugreift als an einer anderen. Auch wenn die Hand des Benutzers von der Standardform und Standardgröße abweicht, kann auf diese Weise ein besseres Fassen und Behandeln des Griffs durchgeführt werden. Wie groß die Nachgiebigkeit der Ummantelung ausgeführt wird, hängt von den Umständen des Einzelfalls und von der Art des Griffs bzw. der Art des Werkzeugs ab, das mit diesem Griff benutzt werden soll. Die Verformbarkeit des Griffs kann sich beispielsweise über den gesamten Bereich des Griffelements erstrecken, an dem ein Benutzer angreift. Ebenfalls möglich ist, dass die Verformbarkeit auf einen Teil der Griffoberfläche begrenzt ist, beispielsweise auf den Teil, an dem der Benutzer mit der Handinnenfläche angreift, während die Teile des Griffs, an denen der Benutzer mit den Fingerspitzen angreift, nicht verformbar ausgebildet sind. Eine solche Gestaltung der Griffoberfläche bietet sich beispielsweise bei Schraubendrehern an, bei denen bestimmte Bereiche der Griffoberfläche so ausgebildet sind, dass sie zum schnellen Drehen des Werkzeugs mit den Fingerspitzen gedacht sind. Die Verformbarkeit der Griffoberfläche soll hierbei auf eine bestimmte Tiefe unterhalb der Griffoberfläche begrenzt sein. Innen soll ein harter Griffkern vorhanden sein, der nicht nur zur Verbindung mit dem Schaft dienen kann, sondern auch einen festen Halt für die Übertragung der Bewegung von der Hand auf das Werkzeug bieten soll. Die Dicke der verformbaren Schicht ist aber zu gering, um eine Anpassung des Griffes an die Hand des Benutzers zu ermöglichen.
DE 92 02 550 U1 der Anmelderin offenbart einen 2-Komponenten-Griff für einen Schraubendreher, der einen Griffkern aus einem Hartkunststoff, beispielsweise Po lypropylen, besitzt, der in einer ersten Form mit eingelegtem Schaft hergestellt wird. In einer zweiten Form wird der Griffkern mit einem weichen Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer mit einer Endhärte von 60–80 Shore A, ummantelt. Zur Herstellung eines kuppelförmigen Bereichs wird in eine Form ein zylinderförmiges Formstück in axialer Richtung eingeführt, welches stirnseitig die Form der Kuppe vorgibt, so dass die gefertigte Kuppe nahtlos in die weitere Mantelfläche des Griffmantels übergeht (s. a. DE 43 04 965 A1 ). Auch dieser Griff ist ein heute marktüblicher 2-Komponenten-Griff, der keine Anpassungsmöglichkeit an die Hand eines Benutzers bietet.
DE 35 25 163 C2 offenbart einen Griff für Schraubendreher, in dem zunächst ein Schaft mit einem Griffkern aus einem Hartkunststoff ummantelt ist. Eine endseitige, kalottenförmige Kuppe aus Hartkunststoff kann separat geformt und nachträglich mit dem Griffkern verbunden sein oder an den Griffkern angeformt werden. Eine Mehrteiligkeit empfiehlt sich, wenn die Kuppe noch aus einem härteren Material als der Griffkern bestehen soll. Bei mehrteiliger Ausgestaltung kann ein zentraler Zapfen der Kuppe in eine formentsprechende Ausnehmung des Griffkerns eintreten. Der Griffkern besitzt ungefähr mittig eine radiale Erweiterung, im Bereich welcher der Griffkern mit dem Hartkunststoff einen Teil der Mantelfläche des Griffs bildet. In axialer Richtung vor und hinter diesem Bereich liegende Teilbereiche der Mantelfläche sind mit einer Ummantelung des Griffkerns mit einem weichen Kunststoff gebildet, wobei die Erweiterung des Griffkerns vier axiale, in Umfangsrichtung verteilte Bohrungen besitzt, über die der vordere Teilbereich und der hintere Teilbereich der Mantelfläche aus weichem Kunststoff miteinander verbunden sind.
Weitere 2- oder Mehr-Komponenten-Griffe, insbesondere für Schraubendreher, bei denen zumindest ein axialer Teilbereich oder ein Teilumfang der Mantelfläche von einem auf einen harten Griffkern aufgespritzten weichen Kunststoff gebildet ist, sind beispielsweise aus DE 195 39 200 A1 , DE 295 17 276 U1 , EP 0 208 942 A2 , DE 92 02 550 U1 oder DE 299 04 082 U1 bekannt.
EP 0 358 883 A1 offenbart einen Griff für einen Schraubendreher, bei dem sich eine vordere Hälfte und eine hintere Hälfte von einem mittigen Bereich maximalen Durchmessers kontinuierlich ohne Ausbildung von Hinterschneidungen verjüngen. Für eine derartige Ausgestaltung kann der Griff mit zwei Formhälften in einem Spritzgussverfah ren hergestellt werden mit einer Teilungsfuge, die quer zu einer Längserstreckung der Schraubendreherachse gerichtet sein kann.
US 3,189,069 offenbart einen Schraubendreher mit einem reibschlüssig auswechselbar in einem Griffkern gehaltenen Schaft. Der Griffkern besitzt im Bereich seiner Mantelfläche in axialer Richtung verlaufende Rippen und Nuten. Weiterhin besitzt der Griffkern eine Umfangsnut. Auf den Griffkern ist in axialer Richtung ein Griffmantel aufgeschoben, wobei nach innen orientierte Fortsätze des Griffmantels in Umfangsrichtung formschlüssig in die Nuten des Griffkerns eingreifen. Der Griffmantel schnappt mit einem weiteren Fortsatz in die Umfangsnut ein, wodurch der Griffmantel gegenüber dem Griffkern gesichert ist. Neben dem erwähnten Formschluss liegen Teilsegmente des Griffmantels unter Ausbildung einer radialen Anpresskraft an dem Griffkern an, so dass ein Reibschluss gebildet ist. Für das Material des Griffmantels wird ein weicheres Material gewählt als für den Griffkern, beispielsweise Gummi.
Aus den Druckschriften WO 00/43166 und EP 1 163 088 B1 sind Griffe bekannt, bei denen durch eine asymmetrische Formgestaltung die ergonomischen Eigenschaften im Vergleich zu marktüblichen Griffen verbessert sein sollen. Nachteilig bei diesen bekannten Griffen ist, dass der Griffmantel aus weichem Kunststoff nur eine geringe Dicke besitzt und damit nur in einem geringen Maß nachgiebig ist. Hinsichtlich der Herstellung sind die Griffe in bestimmten Größen und Formen standardisiert, während die Hände der Benutzer verschiedene Größen und Maßverhältnisse haben. Deshalb ist insbesondere für unterschiedliche Hände von unterschiedlichen Benutzern eine optimale Ergonomie für derartige bekannte Griffe nicht gewährleistet. Bei Griffen für Schraubendreher kommt hinzu, dass bei einem Schrauben die Hand des Benutzers, die den Griff dreht, in Umfangsrichtung ihre Koppelstellung mit dem Griff laufend verändert. Der Griff kann deshalb nicht in einer optimalen ergonomischen Grundform ausgebildet werden, wie das bei den asymmetrischen Griffen gemäß WO 00/43166 und EP 1 163 088 B1 der Fall ist, bei denen die Hand im Gebrauch im Wesentlichen eine einzige Koppelstellung zu dem Griff haben kann.
Griffe für Zangen
DE 20 2004 019 156 U1 beschreibt eine Zange mit zwei Zangenschenkeln mit zwei gleich ausgebildeten Griffen. Jeder Griff weist im Bereich der Mantelfläche drei Berei che auf, die hintereinander liegend in Richtung des Endbereichs des Griffs zunehmende Härten besitzen. Der härteste Bereich bildet einen Griffkörper mit einer endseitigen Mantelfläche, auf den die anderen Teilbereiche zur Bildung der weiteren Bereiche der Mantelfläche aufgebracht sind. Während für den ersten Bereich ein hartes Material wie ein Hartplastik eingesetzt wird, welches in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein kann, besteht der zweite Bereich aus einem weicheren Kunststoff. Der dritte Bereich ist mit einem Gelkissen ausgebildet. Der Schaft des Werkzeugs ist in den ersten Bereich eingebettet.
EP 0 538 632 A1 betrifft ebenfalls einen Griff für eine Zange, bei der ein Schaft eines Zangenschenkels über den außenliegenden Teilumfang mit einem weichen Kunststoff ummantelt ist, beispielsweise Polyvinylchlorid oder Polyethylen mit einer Härte zwischen 65–82 Shore A, insbesondere 66–70 Shore A, während der innenliegende Teilumfang mit einem formstabilen harten Kunststoff, insbesondere Zelluloseacetat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, ummantelt ist, beispielsweise mit einer Härte im Bereich von 85–92 Shore A, insbesondere 86–90 Shore A. Weiterhin ist es möglich, dass im Bereich des inneren Umfangs Einsätze vorgesehen sind, die ebenfalls entsprechend dem äußeren Umfangsbereich aus einem weichen Kunststoff bestehen, so dass in Umfangsrichtung ein harter Kunststoff und ein weicherer Kunststoff abwechselnd angeordnet sind.
Bei allen 2-Komponenten-Griffen, insbesondere für Schraubendreher, Kellen, Zangen, Feilen, Sägen usw. ist nach dem Stand der Technik die Außenschicht weicher als der Griffkern und verhältnismäßig dünn.
Griffe für Schlagwerkzeuge
US 6,370,986 B1 geht von dem Stand der Technik aus, dass Hammer üblicherweise einen Griffkern aus einem harten Material wie einem Metall, einem Verbundmaterial oder einem synthetischen Material besitzen, der zur Bildung eines Griffs mit einer gummiartigen, verhältnismäßig harten Hülse umgeben ist. Offenbart ist ein manuell betätigtes Stoß- oder Schlagwerkzeug. Ein Griff besitzt eine innere Schicht sowie eine äußere Schicht. Die innere Schicht und die äußere Schicht bestehen aus gleichen Materialen, nämlich Polyvinylchlorid, Polypropylen oder ein thermoplastisches Elastomermaterial. Die äußere Schicht ist härter als die innere Schicht, aber kann ebenfalls flexi bel oder dämpfend sein. Die unterschiedlichen Steifigkeiten der inneren Schicht und der äußeren Schicht werden nicht durch die verwendeten Materialien erzeugt, sondern dadurch, dass die innere Schicht geschäumt ist, während die äußere Schicht nicht geschäumt ist. Die Materialien für die innere und äußere Schicht sind geeignet gewählt, so dass diese chemisch kompatibel sind und ein Anhaften oder ein Fügen der Schichten möglich ist. Die innere Schicht dient einer Dämpfung eines auf einen Kopf des Schlagwerkzeugs aufgebrachten Stoßes oder Schlags bei dessen Kraftfluss zu der Hand eines Benutzers des Stoß- oder Schlagwerkzeugs. Weiterhin beschreibt die Druckschrift die für Stoß- und Schlagwerkzeuge spezifischen Probleme, die abweichend zu solchen von Torsionsmomentübertragungswerkzeugen sind. Das Schlagwerkzeug besitzt eine Seele, beispielsweise aus Metall, die unmittelbar und ohne Zwischenschaltung einer Zwischenschicht mit der geschäumten inneren Schicht verbunden ist, so dass mit Seele, innerer Schicht und äußerer Schicht ein dreischichtiger Aufbau gewählt ist. Die Seele ist im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet mit Verdickungen im Endbereich, so dass vereinfacht gesprochen ein Doppel-T-Profil oder I-Profil gebildet ist. In dem Griff erstreckt sich die Seele teilweise lediglich mit den Verdickungen, also den Querschenkeln des Doppel-T-Profils, während der Längsschenkel des Doppel-T-Profils hier unterbrochen oder mit Zwischenräumen ausgebildet ist. In derartige Zwischenräume kann das Material der inneren Schicht eintreten. Die auskragenden Endbereiche des Doppel-T-Profils bilden Vibrationen aufnehmende Elemente. Die äußere Schicht besitzt radial nach innen orientierte, in Umfangsrichtung verteilte und sich in Längsrichtung des Griffs erstreckende Rippen, die in entsprechende Nuten des geschäumten Materials der inneren Schicht eintreten. Diese Rippen dienen einer Versteifung des Griffs und einer Steuerung einer Kompression der inneren Schicht gegen die Seele. Weiterhin besitzt die äußere Schicht sich über einen Teilumfang erstreckende Rippen, die die Funktion der in Längsrichtung orientierten Rippen weiter unterstützen sollen. Die Fertigung des Griffbereiches erfolgt in einem zweistufigen Spritzgussverfahren ("two shot", "double shot"-Spritzgussverfahren): Im ersten Verfahrensschritt wird die Seele in eine erste Form eingelegt und mit Polyvinylchlorid ausgeschäumt. In der Seele können Ausnehmungen angeordnet sein, in die in dem Spritzgussverfahren das geschäumte Material eintritt, wodurch die Wirkverbindung zwischen Seele und innerer Schicht verbessert werden kann. Anschließend wird die Seele mit der Ummantelung durch die erste Schicht in eine zweite Form eingelegt, in der dann in einem zweiten Spritzguss-Verfahrensschritt härteres Polyvinylchlorid eingespritzt wird. Für die innere Schicht ist eine Härte Shore A zwischen 45 und 65 Shore A, vorzugs weise 55 Shore A, angegeben, während die Härte der äußeren Schicht zwischen 66 und 76 Shore A, insbesondere 71 Shore A, beträgt. Vorteilhaft ist bei dem gewählten zweistufigen Spritzgussverfahren, dass während der Herstellung die Dimensionen der inneren Schicht und die Dicke der Wandung der äußeren Schicht präzise vorgegeben werden können. Eine Möglichkeit einer Fertigung des Griffs mit abweichenden Fertigungsmethoden, insbesondere ein Einsatz eines Monosandwich-Spritzgussverfahrens, ist ebenfalls pauschal angesprochen. Fraglich ist, ob das zweistufige Spritzgießverfahren zu einem Griff führt, bei dem die innere Schicht noch nachgiebig ist. Beim Aufspritzen der äußeren Schicht wirkt nämlich ein hydraulischer Druck auf die Oberfläche der inneren Schicht, der bei einem solchen Verfahren bei 600 bis 800 bar liegt. Unter einem solchen Druck wird eine geschäumte Schicht so zusammengepresst, dass sie nicht mehr porös ist. Dann ist sie nur noch so weit nachgiebig, wie es die Härte des verwendeten Kunststoffes zulässt. Eine Härte von 45 bis 65 Shore A ist aber schon zu hoch, um eine ausreichende Nachgiebigkeit zu bieten.
Aus US 3,770,033 ist ein Griff für einen Hammer bekannt. Der Griff ist als Integralschaum – Teil hergestellt. Bei einem derartigen Griff wird ein harter Kern, Stiel oder eine Seele des Hammers von dem aus Struktur-Schaum bestehenden eigentlichen Griffkörper umschlossen. Der Griffkörper wird im Querschnitt aus einer an der Seele anliegenden Schicht und einer äußeren Schicht mit relativ hoher Dichte und einer dazwischen liegenden Schicht mit geringer Dicke gebildet. Dieser Aufbau des Griffs ermöglicht eine elastische Querschnitts-Verformung des Griffs und dämpft Stöße beim Arbeiten mit dem Hammer. Die dünnen Schichten mit unterschiedlicher Dichte entstehen unter Einwirkung des Druckes, der im Inneren der Masse entsteht, wenn ein Treibmittel zur Porenbildung vergast und die Randschicht der Masse an die Wand der Formkavität gepresst und hier verdichtet wird. Zur Übertragung höherer Torsionsmomente, wie beispielsweise bei Schraubendrehern, ist ein derartiger Griff allerdings ungeeignet, da der Kern, auch in einer unrunden Querschnittsform, einen zu kleinen Durchmesser bzw. einen zu kleinen Hebelarm zur Erzeugung eines Torsionsmoments besitzt und die poröse Innenschicht alleine keine ausreichende Torsionssteifigkeit hat.
US 3,770,033 betrifft einen Griff eines Stoß- oder Schlagwerkzeugs wie einen Hammer, einen Vorschlaghammer, eine Hacke, eine Axt o. ä.. Ein Körper eines Griffs ist mit einem steifen Plastikschaum gebildet mit einer Dichte im Bereich von 35–45 Pfund/Fuß³ und mit einem zentralen, verstärkten Griffkern. Der Körper des Griffs kann aus Plastikmaterial gebildet sein, beispielsweise Polyethylen, Polystyren, Polyurethan, Polypropylen. Plastikschaum wird in eine gewünschte Form um den Griffkern gespritzt, wobei der Körper des fertiggestellten Griffs durch eine Art Presspassung mit dem Griffkern ausbilden soll. Das formgebende Verfahren schafft inhärent Schichten, die eine Innenschicht und eine Außenschicht des Körpers bilden mit einer größeren Dichte als die Dichte von Zwischenbereichen zwischen den vorgenannten Schichten mit niedriger Dichte. Die Innen- und Außenschichten haben eine Dicke von gewöhnlicherweise zwischen 0,04 bis 0,05 Inch (1,016 bis 1,27 mm).
DE 101 13 368 A1 offenbart einen Griff für ein Schlagwerkzeug, bei dem zur Stoßabsorption der Schaft in einem Griff aus einem elastischen Material aufgenommen ist. Der Griff besitzt auf der Ober- und Unterseite in axialer Richtung orientierte, durchgehende Ausnehmungen, in die weitere, über die Mantelfläche des Griffs verteilte radial orientierte Ausnehmungen münden.
DE 197 32 421 C2 betrifft ebenfalls ein Schlagwerkzeug, bei dem sich von einem Endstück oberhalb und unterhalb des Schafts zwei Hohlfinger in axialer Richtung erstrecken, die von einer elastischen Griffhülle ummantelt sind. Über die Finger soll eine Stoßabsorption erreicht werden.
US 2003/0172498 A1 offenbart einen Griff, der Vibrationen für einen Einsatz bei einem Schlag- oder Stoßwerkzeug dämpfen soll. Auf einer Ober- sowie Unterseite des Griffs ist jeweils ein Kissen angeordnet, welches aus einer elastomeren Ummantelung und einem hierin eingeschlossenen Schaum besteht. Bei der elastomeren Ummantelung kann es sich um ein thermisches Plastik-Olefin, thermisches plastisches Gummi, thermische plastische Polyurethane, Polyvinylchlorid, steyrenische Block-Polymere und eine Kombination der vorgenannten Materialien handeln. Das Material wird in einem Spritzgussverfahren verarbeitet. Zur Herstellung der Kissen wird in einer Spritzgussmaschine das Elastomermaterial mit einem schäumenden Mittel gemischt. Die geschmolzene Mixtur wird dann in eine Form eingespritzt. Die kältere Temperatur der Form stellt während des Einspritzens eine Wärmesenke dar, so dass die Temperatur des Materials im Kontaktbereich mit der Form schneller abkühlt als im Inneren. Somit entsteht eine Art Haut aus nicht geschäumtem Elastomermaterial. Im Inneren bleibt die höhere Temperatur des Gemisches erhalten und führt zu einer Schaumbildung im inneren, so dass der Schaum den innerhalb der Haut verfügbaren Raum ausfüllt. Wird der Griff aus der Form entfernt, kann bei geeigneter Temperaturgestaltung eine weitere Expansion des Schaums im Inneren der Haut zu einer Dehnung der Haut führen, was eine Verringerung der Wandstärke der nicht geschäumten Schicht zur Folge haben kann. Mit einer endgültigen Abkühlung härtet sowohl die Haut als auch der Schaum aus. Bei dem schäumenden Mittel kann es sich um feste Partikel, eine Flüssigkeit oder ein Gas handeln. Insbesondere ist das schaumbildende Mittel endotherm ausgebildet. Im Verhältnis zwischen dem Elastomermaterial und dem schaumbildenden Mittel findet eine Konzentration von 1–10 % Einsatz.
Weitere Griffe für Schlag- und Stoßwerkzeuge sind in US 5,490,437 und US 6,619,408 B1 beschrieben.
DE 299 04 043 U1 betrifft ein Einsatzgebiet, welches Stoß- und Schlagwerkzeugen verwandt ist, nämlich eine Maschine wie beispielsweise eine Schlagbohrmaschine, ein Schleifgerät o. ä. Eine Griffschale, die beispielsweise aus Kunststoff oder Metall gebildet ist, ist mit einer Oberflächenbeschichtung aus Polyurethan versehen, die eine unterschiedliche Zellstrukturierung aufweisen kann.
Griffe für sonstige Einsatzzwecke
US 4,023,606 offenbart eine Anordnung eines Blattes eines Eispickels in einer rohrförmigen Hülse. Ein geschäumtes Kunststoffmaterial ist zwischen die Hülse und den Schaft eingespritzt.
US 4,338,270 betrifft einen Griff für einen Golfschläger, der reibschlüssig auf den Schaft aufbringbar ist. Der Griff ist mit einer Hülse aus einem flexiblen Schaum gebildet, der radial außenliegend eine Oberflächenhaut ausbildet. Die nicht zellförmige oder poröse Außenhaut besitzt eine Dicke von ungefähr 0,005 Inch bis 0,020 Inch (0,127 bis 0,508 mm). Der Schaumbereich weist eine Härte von zwischen 55 und 65 Shore A auf. Die äußere Haut dient als Schutz gegen Abrasion oder Erosion des Griffs im Gebrauch. In einem Endbereich besitzt der Griff eine Kappe, die eine innenliegende sowie eine außenliegende Hülse besitzt, wobei die vorgenannten Hülsen über radial orientierte Rippen miteinander verbunden sind. Während die außenliegende Hülse die Mantelfläche im Endbereich bildet, dient die innenliegende Hülse einer Abstützung der Kappe an dem Schaft. Für die Kappe kommt ein Material mit einer Härte zwischen 70 und 90 Shore A zum Einsatz. Mögliche für den den Griff bildenden Schaum einsetzbare Materialien sind Polyurethan in Verbindung mit Polyol und Isocyanat. Als Treibmittel findet vorzugsweise Trichloromonofluoroethan Einsatz.
US 5,355,552 betrifft einen luftgefederten Griff für einen Tennisschläger, einen Hammer, ein Fahrrad o. ä. zur Absorption von Stößen. Hierzu besitzt der Griff Hohlkammern, in denen Luft, ggf. unter einem erhöhten Druck, angeordnet ist.
US 4,321,040 offenbart einen zweiteiligen Griff für ein medizinisches Gerät, bei dem zwischen einer flexiblen äußeren Hülse und einem Griffkern ein Verformungen ermöglichender Zwischenraum vorgesehen ist.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Griffs für ein Werkzeug vorzuschlagen, mit dem bei einfacher Ausgestaltung der erforderlichen Verfahrensschritte ein Griff mit guten eingangs aufgelisteten alternativen oder kumulativen Bewertungskriterien herstellbar ist.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß Lösung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Lösungen ergeben sich entsprechend den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 2 bis 22. Ein erfindungsgemäß hergestellter Griff ergibt sich entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 22.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Während für den eingangs aufgelisteten Stand der Technik eine Herstellung eines schichtweisen Aufbaus eines Griffs für ein Werkzeug auf einem Einsatz unterschiedlicher Formkavitäten für einzelne Schichten beruht hat, insbesondere

a) eine Fertigung einer äußeren Schicht separat von einer inneren Schicht mit anschließender stoffschlüssiger oder formschlüssiger Verbindung der beiden genannten Schichten oder
b) sukzessive Fertigung der Schichten von innen nach außen durch sukzessives Einlegen in Formen mit zunehmendem Durchmesser der Formkavitäten,

PCT/EP2005/014003

Für die Herstellung eines Kontakts des Materials mit der Formwandung können zwei Effekte alternativ oder kumulativ für die Erfindung ausgenutzt werden:

a) Einerseits kann bei einem Einspritzen des Materials in die Form durch Positionierung und Richtungsorientierung der Einspritzkanäle zur Formkavität der Materialfluss derart ausgerichtet werden, dass das Material unmittelbar eine Wandung der Formkavität benetzt oder der Materialfluss zunächst auf den Griffkern trifft und von dort nach außen gelenkt wird.
b) Ebenfalls möglich ist, dass bei einem Einpressen des Gases der Materialfluss durch die Einpressbedingungen wie – die Einströmrichtungen, – die wirkenden Drücke, – die Einströmgeschwindigkeit und/oder – den Einströmort

Die vorstehend erläuterte Gestaltung der Spritzgussbedingungen und -parameter hat zur Folge, dass nach einem Aushärten eine Mantelwandung des Griffes von dem in die Formkavität eingespritzten elastischen Kunststoff-Material gebildet wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens ist eine Herstellung eines Griffs für ein Werkzeug möglich, ohne dass ein Wechsel einer Form erforderlich ist. Die Durchführung des Verfahrens erfordert lediglich eine Steuerung der Bedingungen und Parameter für die Durchführung eines Spritzgussverfahrens mit einem ersten Material und dem Einpressen des Gases, was über eine Automatisierung einer entsprechend ausgerüsteten Spritzgießmaschine möglich ist.
Für das Kunststoff-Material sind hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften und des späteren strukturellen Aufbaus keine Grenzen gesetzt, sofern die Materialien in einem automatisierten Verfahren in eine Form einbringbar sind und mit dem Material des Griffkernes eine stoffliche Verbindung eingehen.
Bei einer Gestaltung eines Griffs für ein Werkzeug ist, insbesondere für ein ein Torsionsmoment übertragendes Werkzeug, ein Zielkonflikt zu lösen:

– Einerseits wird die Anpassbarkeit eines Griffmantels an die Hand eines Benutzers und an Hände unterschiedlicher Größen vergrößert und damit eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Hand und Griffmantel herbeigeführt, wenn die Steifigkeit des den Griffmantel bildenden Materials verringert wird.
– Andererseits ist für eine Übertragung größerer Kräfte und Torsionsmomente über den Griff ein möglichst steifes Material für den Griffmantel und u. U. eine steife Verbindung vom Griffmantel zum Griffkern gewünscht.

Über die Wahl der Steifigkeit oder Härte des verwendeten Materials und die Vorgabe der Wanddicke des Mantels – durch Dosierung des in die Kavität eingespritzten Volumens des Materials und/oder Temperatur der Formkavität – mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der Griff derart gestaltet werden, dass die von dem Benutzer auf die Mantelfläche ausgeübten Kräfte dazu führen, dass sowohl die mit dem ersten Material gebildete Mantelfläche des Griffs bzw. die äußere Schicht verformbar ist und dennoch die bei der Benutzung auftretenden Kräfte sicher übertragen werden. Mit steigender Härte des Materials erfordert dieses u. U. eine abnehmende Dicke der mit dem Material gebildeten Mantelwandung. Hinsichtlich weiterer sich aus einer derartigen Gestaltung ergebender Vorteile und Gestaltungsmöglichkeiten mit einer außenliegenden Mantelfläche und elastisch nachgiebigen Kammern im Inneren wird auf DE 10 2005 037 504.9-15 verwiesen.
Entsprechend einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Materialflüsse derart gestaltet, dass das Material nicht nur radial nach außen verdrängt wird, wo dieses nach dem Aushärten zumindest Teilbereiche einer Mantelfläche des Griffs bildet. Vielmehr wird auch mindestens ein Teilvolumen des Materials von dem Gas radial nach innen geleitet oder verdrängt. Dort bildet dieses nach dem Aushärten zumindest einen Teilbereich einer Innenschicht um den Griffkern. Dies kann beispielsweise dafür genutzt werden, dass über die Innenschicht eine verstärkte Anbindung des Griffkörpers an den Griffkern oder einen Schaft eines Werkzeugs erfolgen kann.
Für eine besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Materialfluss so gesteuert, dass sich zwei entgegen gerichtete Teilströme ergeben. Dieses kann beispielsweise durch Austritt der Materialien aus zwei gegenüberliegend angeordneten, in die Kavität mündenden Einspritzöffnungen oder -kanälen erreicht werden, wodurch sich zwei in entgegengesetzte Umfangsrichtungen aufgeteilten Volumenströmen einstellen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass in einer Form ein oder mehrere Volumenströme eingeleitet, aufgeteilt und/oder umgelenkt werden, so dass sich einander entgegengerichtete Teilströme ergeben. Überraschend hat sich gezeigt, dass dabei neben dem Effekt der Verdrängung des ersten Materials nach außen ein weiterer Effekt eintreten kann bei geeigneter Gestaltung der Materialflüsse und Abkühlbedingungen: es schieben vereinfacht gesprochen die Gasströme aus zwei Einspritzöffnungen das Material auch in Umfangsrichtung vor sich her, so kommt derart geschobenes Material beim Aufeinandertreffen der beiden Teilströme "zur Ruhe". Die Oberfläche der Materialströme kühlt beim Fließen soweit ab, dass im Bereich des Aufeinandertreffens der Teilströme die abgekühlte Oberfläche vom heißen Material im Inneren des Stromes nicht mehr durchbrochen oder in flüssigen Zustand versetzt wird und aus der abgekühlten Oberflächenhaut sich radial orientierte Stege oder Rippen oder Vorsprünge aus dem ersten Material ausbilden. Diese verbinden die am Griffkern anliegende Innenschicht mit der äußeren Schicht, die die Oberfläche des Griffes bildet. Die Form und Dicke derartiger Rippen, Stege oder Vorsprünge kann durch die Gestaltung der Materialflüsse, der Spritzbedingungen und/oder der Temperaturen vorgegeben werden, ohne dass hierzu Formwandungen zur Begrenzung der Rippen, Stege oder Vorsprünge erforderlich sind. Andererseits kommt es automatisch dazu, dass die Stege, Vorsprünge oder Rippen stoffschlüssig an das Material der Mantelwandung angebunden sind. Über die Vorsprünge, Rippen oder Stege kann für den Griff eine Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften wie der Federsteifigkeit, Torsionssteifigkeit und/oder Dämpfung erfolgen. Dies ist insbesondere von Vorteil für den Fall, dass über den Griff Torsionsmomente übertragen werden sollen, wie dieses bei Schraubendrehern der Fall ist.
Außer den durch die Materialfüsse gebildeten Stegen sind am Griffkern zweckmäßigerweise Rippen oder Stege einstückig angeformt, die zumindest teilweise in radialer Erstreckung in die am Griffkern anliegende Schicht aus dem die Mantelwandung des Griffes bildenden Material hineinragen.
Ein Einspritzen des Kunststoff-Materials und des Gases kann über eine oder mehrere Eintrittsöffnungen erfolgen, die in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung symmetrisch oder asymmetrisch über den Griff bzw. die Form verteilt sind. Für die zuvor erläuterte Ausbildung von Stegen, Rippen oder Vorsprüngen kann beispielsweise über die Zahl der in Umfangsrichtung verteilten Eintrittsöffnungen u. U. die Zahl der sich über den Umfang verteilten Stege, Vorsprünge oder Rippen vorgegeben werden, die sich vorzugsweise außermittig oder ungefähr mittig zwischen benachbarten Eintrittsöffnungen einstellen. Kunststoff-Material und Gas können nacheinander durch dieselbe(n) Eintrittsöffnungen in die Formkavität eingespritzt oder eingepresst werden, oder das Gas kann auch an anderer Stelle über eine eigene Eintrittsöffnung in die Formkavität eingepresst werden.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung sind zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende Eintrittsöffnungen vorgesehen. Dies hat zum einen den Vorteil, dass der Materialfluss in Umfangsrichtung von den Eintrittsöffnungen in beide Richtungssinne ungefähr gleiche Wege zurücklegen muss. Für den Fall einer Ausbildung von Stegen, Rippen oder Vorsprüngen hat die Anordnung der Eintrittsöffnungen in einander in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Positionen die Wirkung, dass die Stege, Vorsprünge oder Rippen ungefähr gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch ein symmetrisches Steifigkeitsverhalten des Griffs herbeigeführt werden kann mit im Bereich der Stege sich gegenüberliegenden, verhältnismäßig steifen Teilumfangsbereichen und hierzwischen angeordneten, verhältnismäßig weichen Teilumfangsbereichen.
Gemäß einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Einspritzen des Kunststoff-Materials ein Griffkern in die Form eingelegt, der vorzugsweise bereits den Schaft des Werkzeugs beinhaltet und mit einem Hartkunststoff gebildet ist. Neben einer automatischen Anbindung des Materials an den Griffkern kann u. U. erfindungsgemäß bei einer derartigen Ausgestaltung ausgenutzt werden, dass sich mit einem Einspritzen des Materials auch an einer Oberfläche des verhältnismäßig kalten Griffkerns eine Abkühlung des Materials ergibt, so dass dieses im Bereich der Mantelfläche des Griffkerns eine Innenschicht ausbilden kann. Weiterhin kann sich mit eingelegtem Griffkern ein verbesserter Materialfluss zur Ausbildung der Stege, Rippen oder Vorsprünge ergeben. Möglich ist, dass Ströme des Materials zunächst auf den Griffkern auftreffen und von dort, bereits etwas abgekühlt, radial abgelenkt werden und an dieser Seite eine schon festere Oberflächenschicht eines sich weiter auffüllenden Massebal lens bilden. Von zwei Eintrittsöffnungen gespeiste Masseballen können sich an den Oberflächenschichten berühren und zu einer Wand miteinander verschmelzen, wobei diese so weit abgekühlt ist, dass sie sich auch nicht wieder in eine flüssige Phase löst und von dem später eingespritzten zweiten Material verdrängen lässt.
Ein weiter verbesserter Verbund zwischen Griffkern und dem den äußeren Griffkörper bildenden Material kann erfindungsgemäß dadurch erzielt werden, dass der Griffkern abweichend zu einer zylinderförmigen oder kurvenförmigen oder gekrümmten Mantelfläche radial nach außen orientierte Rippen besitzt. Der Griffkern wird mit den Rippen derart in die Form eingelegt, dass sich die Rippen in den Teilumfangsbereich erstrecken, in dem die entgegengerichteten Teilströme aufeinandertreffen, also die Stege, Rippen oder Vorsprünge ausgebildet werden. Damit kann eine Übertragung von Kräften und eines Torsionsmoments, beispielsweise für einen Schraubendreher, von einer von der Mantelfläche des Griffes über die Stege, die Rippen und den Griffkern zu einem Schaft erfolgen, so dass eine steife und zuverlässige Übertragung gewährleistet ist und mechanische Beeinträchtigungen im Kraftfluss zwischen der Mantelfläche und dem Schaft dauerhaft ausgeschlossen werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens erstreckt sich eine Teilungsebene einer verwendeten Form um 90° versetzt zu dem Teilumfangsbereich, in dem die entgegengerichteten Teilströme aufeinandertreffen. Für den Fall, dass zwei Eintrittsöffnungen für die Materialien vorhanden sind, sind diese vorzugsweise in der Teilungsebene angeordnet, so dass die Materialien ungefähr in Richtung der Teilungsebene in die Formkavität eintreten.
Für den Fall, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Griffe für eine Zange hergestellt werden, die jeweils einen Zangenschenkel ummanteln, ist es vorteilhaft, wenn die Eintrittsöffnungen für das Kunststoff-Material und das Gas auf den im zusammengebauten Zustand der Zange einander abgewandten Seiten der Zangenschenkel angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass der schichtweise Aufbau mit dem weichen Material auf den Außenseiten der Zangenschenkel angeordnet wird, die vorrangig von der Hand des Benutzers beaufschlagt werden. Die Eintrittsöffnung(en) kann/können aber auch an der Formkavität dort angeordnet sein, wo das hintere Ende des Griffes liegt. Ähnliches gilt für Griffe für Hammer oder Kellen.
Die Ausbildung einer Dicke einer Schicht erfordert besondere Maßnahmen bei der Gestaltung der Einspritzbedingungen. Bspw. ergibt sich eine dickere Mantelwandung mit einer stärkeren Kühlung der Wand der Formkavität. Die gewählte Schichtdicke hängt auch von der Größe des Griffes ab. Bei einem kleineren Griff wird sie geringer gewählt als bei einem größeren Griff. Weiterhin muss die Dicke der äußeren, ersten Schicht umso geringer sein, je höher die Härte des für sie verwendeten Kunststoffes ist, um die angestrebte Verformbarkeit zu erzielen. Da eine höhere Härte einhergeht mit größerer Widerstandfähigkeit gegen Beschädigungen und geringerer Haftung von Schmutz, wird die Verwendung von Kunststoff mit höherer Härte für die äußere Schicht angestrebt. Unter diesen Voraussetzungen werden Wanddicken von 2 bis 6 mm, vorzugsweise 2,5 bis 5 mm verwirklicht, im Wesentlichen abhängig von der angestrebten Verformbarkeit eines Griffes und dessen Größe. In axialer Richtung kann sich die Schichtdicke auch ändern.
Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen oder Stege in zwei (oder mehr) Teilumfangsbereichen vom Griffkern aus, wodurch in Teilumfangsbereichen gezielt Anisotropien des Steifigkeitsverhaltens des Griffs erzeugt werden, insbesondere wenn die Rippen oder Stege eine größerer radiale Erstreckung in die zweite Schicht hinein haben, wobei die zwei Umfangsbereiche geeignet über den Umfang verteilt sein können, so dass sich ein Griff in einer definierten Position gegenüber einer Hand eines Benutzers besonders gut an diese anpassen kann. Beispielsweise hat sich gezeigt, dass in dem Bereich, in dem die Finger am Griff anliegen, die Nachgiebigkeit größer, beziehungsweise die Steifigkeit geringer sein soll, als in dem Bereich, in dem die Handmulde anliegt. Die Form eines Griffes kann allgemein auch unsymmetrisch sein, sowohl im Querschnitt als auch der Längserstreckung. Die Ausbildung der Schichten wird bei einem erfindungsgemäßen unsymmetrischen Griff im Wesentlichen ähnlich verlaufen wie bei einem symmetrischen Griff. Ein Griff für Kellen oder Hämmer könnte entsprechend EP 01 915 000.2-2316 der Anmelderin unsymmetrisch ausgebildet sein. Die Nachgiebigkeit entsprechend der Erfindung bringt eine zusätzliche, erhebliche Verbesserung der ergonomischen Eigenschaften der Griffe, natürlich auch schon für symmetrische Griffe.
Der Griffkern kann, zumindest in einem Teilquerschnitt, einen

a) runden Querschnitt aufweisen mit mindestens einer sich radial nach außen erstreckenden Rippe,
b) eine in erster Näherung rechteckförmige äußere Querschnittskontur aufweisen, wobei der Teilumfangsbereich mit der kürzeren Seite der rechteckförmigen Außenkontur bis nahezu zu der Innenseite der äußeren Schicht reichen kann.

Durch die Ansätze am Griffkern oder dessen unrunde Profilierung wird eine größerer Kontaktfläche zwischen Griffkern und der an ihm anliegenden Schicht erreicht und damit eine größerer Torsionssteifigkeit.
Für einen weiteren Vorschlag der Erfindung hat die Mantelwandung zumindest im Bereich einer Rippe in axialer Richtung ein im Wesentlichen gleich bleibendes elastisches Verhalten. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Rippen eine der axialen Außenkontur des Griffs ungefähr folgende Außenkontur aufweisen, so dass die Oberkante der Rippen einen ungefähr konstanten Abstand zur Mantelfläche des Griffs aufweisen, der dann von der Mantelwandung überbrückt" wird.
Wird anstelle mehrerer Eintrittsöffnungen nur eine einzige Eintrittsöffnung vorgesehen, so bildet sich beispielsweise bei axial orientierter, zentraler Eintrittsöffnung kein Steg aus. Andererseits kann bei dezentraler Anordnung nur ein Steg in einer Griffhälfte ausgebildet werden, der dann vorzugsweise gegenüberliegend von der Eintrittsöffnung angeordnet ist.
Als kostengünstige, aber zuverlässige Materialien mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften für die erste Schicht finden insbesondere ein thermoplastisches Elastomer, ein thermoplastisches Polyolefin, Polypropylen, EPDM-Kautschuk, PVC oder Styrol-Block-Copolymer Einsatz.
Ebenfalls möglich ist, dass die erste Schicht einen Füllstoff aufweist. Als mögliche Füllstoffe kommen ein Granulat wie ein Korkgranulat, Korkmehl, Holzmehl oder ein faser artiger Füllstoff wie Glasfasern in Betracht. Für den Fall, dass zumindest ein Teil derartiger Füllstoffe im Bereich der Mantelfläche des Griffs angeordnet ist, kann erreicht werden, dass die Mantelfläche des Griffs nicht vollständig glatt ist, sondern eine verbesserte Rutschfestigkeit besitzt, wodurch bspw. die durch das Werkzeug übertragbaren Torsionsmomente erhöht werden können. Korkmehl oder Holzmehl haben zum anderen den Vorteil, dass eine Feuchtigkeit der Hand aufgenommen werden kann, wie diese beim Arbeiten mit einem Werkzeug entstehen kann. Hierdurch kann ebenfalls die Rutschfestigkeit weiter verbessert werden. Ein möglicher Gewichtsanteil eines Füllstoffs am Gesamtgewicht der ersten Schicht liegt bspw. unter 50 %, insbesondere zwischen 5 % und 30 %.
In einer Ausführungsvariante wird eine Mantelfläche des Griffs mit einer Folie gebildet, die stoffschlüssig an eine innenliegende Schicht, beispielsweise die erste Schicht, angebunden ist. Eine Herstellung eines derartigen Griffs ist beispielsweise möglich unter Einlegen einer Folie in eine Form. Die Folie wird mit einem Ausfüllen der Form stoffschlüssig angebunden. Die physikalischen Eigenschaften und eine Oberfläche der Folie können so gewählt und gestaltet werden, dass sich eine verbesserte Mantelfläche des Griffs ergibt, die beispielsweise besonders öl- oder chemikalienbeständig ist oder eine rutschhemmende Oberfläche aufweist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
FIGURENBESCHREIBUNG
I. Allgemeines
Im Folgenden bezeichnet beispielsweise eine äußere Schicht eine Schicht eines Griffes, dessen Mantelwandung die die vom Hand eines Benutzers beaufschlagte Mantelfläche des Griffes bildet, während eine innere Schicht einen Griffkern ummantelt, der aus Hartkunststoff besteht und einen Schaft ummantelt.
Die Erfindung betrifft einen Griff 1 für ein Werkzeug, in dem ein Schaft 2 eines Funktionsteils des Werkzeugs radial innenliegend aufgenommen ist und auf den im Bereich seiner radial außenliegenden Mantelfläche ein Benutzer des Werkzeugs Kräfte aufbringen kann, wobei es sich um Kräfte

– in Richtung einer Längsachse 3-3,
– quer zu dieser,
– Torsionsmomente um die Längsachse 3-3 oder
– Biegemomente quer zu der Längsachse

Für einen besonderen Einsatzzweck findet der Griff Einsatz für ein Werkzeug, bei dem über den Griff Torsionsmomente um die Längsachse 3-3 übertragen werden müssen als ein Haupt- oder Nebenzweck des Werkzeugs, zum Beispiel bei einem Schraubendreher. Derartige Werkzeuge unterscheiden sich insbesondere von Stoß- oder Schlagwerkzeugen:
Bei der Bedienung eines Schlagwerkzeugs wird das Schlagwerkzeug von dem Benutzer in einer Ausholbewegung beschleunigt und mit einem Impuls versehen. Für eine derartige Beschleunigung des Schlagwerkzeugs ist die Steifigkeit eines Schlagwerkzeugs unerheblich, so dass das Schlagwerkzeug gleichermaßen für einen weichen Griff wie für einen harten Griff adäquat beschleunigt und dem zu hämmernden Objekt zugeführt werden kann. Mit dem genannten Impuls trifft das Schlagwerkzeug auf das zu schlagende Objekt, wobei der Impuls des Schlagobjekts auf das zu schlagende Ob jekt übertragen wird. Der auf das zu schlagende Objekt ausgeübte Impuls ist dabei davon unabhängig, ob das Schlagwerkzeug bei dem Stoß fest gehalten wird, auf das Objekt gepresst wird oder "frei zurückschwingen" kann. Demgemäß presst ein Fachmann beim Schlagen mit einem Schlagwerkzeug dieses nicht auf das zu schlagende Objekt, sondern lässt das Schlagwerkzeug für die Übertragung des Impulses auf das zu schlagende Objekt eher frei zurückschwingen. Dies bedeutet, dass für das Auftreffen die Hand des Benutzers nicht zwingend eng und steif um den Griff geschlossen werden muss, sondern auch für diese Phase ein beliebig weicher und elastischer Griff zum Einsatz kommen kann. Während und in zeitlicher Umgebung des eigentlichen Stoßes überträgt damit der Benutzer im Wesentlichen seitliche Führungskräfte über den Griff auf das Schlagwerkzeug. Um die Übertragung von Stößen auf die Hand des Benutzers, auch bei einem "fehlerhaften", festen Umschließen des Griffs, zu mindern oder zu vermeiden, schlagen die eingangs genannten Druckschriften für Schlag- oder Stoßwerkzeuge vor, dass der Griff weiche oder elastische Bestandteile aufweist, die insbesondere in Stoßrichtung, also auf der Oberseite sowie auf der Unterseite vorgesehen werden, um eine gezielte Elastizität in Stoßrichtung herbeizuführen. Damit beruhen Ausgestaltungen von Griffen für Stoß- und Schlagwerkzeuge auf der Erkenntnis, den Griff gerade in Richtung der zu übertragenden Kräfte, nämlich in Richtung des Stoßes, elastisch, gedämpft und weich auszubilden. Eine derartige Ausgestaltung für abweichende Griffe, insbesondere für Griffe, mit denen Momente um die Längsachse übertragen werden sollen, führt zu in der Praxis nicht einsetzbaren Werkzeugen. Mögliche Einsatzzwecke der Griffe mit einer Torsionsmoment-Übertragung sind beispielsweise Schraubendreher oder Schraubzwingen.
Grundsätzlich besitzt ein Griff radial innenliegend einen Schaft 2, der einen unrunden Übertragungsquerschnitt 4 oder von einem runden Querschnitt ausgehende Rippen 5 besitzen kann. Der Schaft 2 ist von einem Griffkern 6 teilweise oder vollständig ummantelt, wobei sich Teile des Übertragungsquerschnitts 4 oder der Rippen 5 des Schafts durch den Griffkern 6 radial nach außen erstrecken können. Der Griffkern 6 ist vorzugsweise im Bereich seiner Außenfläche ebenfalls unrund ausgebildet mit einem Übertragungsquerschnitt 7 oder Rippen 8. Der Griffkern 6 kann von einer Griffkernummantelung 9 teilweise oder vollständig umgeben sein, wobei sich ebenfalls Teilbereiche der Übertragungsquerschnitte 7 oder der Rippen 8 durch die Griffkernummantelung 9 erstrecken können. Die Griffkernummantelung 9 kann Vorsprünge, Fortsätze oder Stege (im Folgenden Rippen 12) aufweisen, mit denen sie mit der Man telwandung, der Außenschicht (11) verbunden ist wobei die Stege sich durch die Hohlkammer (10) radial erstrecken. Alternativ oder zusätzlich können Rippen, Fortsätze, Vorsprünge, Stege (im Folgenden Rippen 13) vorgesehen sein, die sich lediglich teilweise in eine benachbarte Schicht erstrecken und im Bereich welcher eine radiale Erstreckung einer benachbarten Schicht verringert ist. Die Rippen 13 können dabei sowohl radial nach innen als auch radial nach außen von einer die Rippen tragenden Schicht orientiert sein.
Sämtliche vorgenannten Bestandteile eines Griffs 1 können alternativ oder kumulativ eingesetzt werden. Ebenfalls eine Zwischenordnung zusätzlicher weiterer Schichten, loser Partikel, eines Gels oder eines Fluids ist ebenfalls möglich.
Für die Hohlkammer 10 ist eine beliebige konstante oder veränderliche radiale Erstreckungen möglich, die sich aus der Differenz des radialen Abstandes vom Griffkern bis zu der Griffoberfläche abzüglich der Dicke der Schicht 11 ergibt. Die radiale Erstreckung ändert sich im axialen Verlauf über die Grifflänge und wird zum vorderen Ende des Griffes hin schließlich Null. Andererseits hängt die radiale Erstreckung von dem absoluten Durchmesser des Griffes ab. Lediglich beispielhaft kann die radiale Erstreckung zumindest in einem Teilumfangsbereich einer maximalen Erstreckung im Bereich von 3,5; 4; 6 oder 8 mm liegen, während bspw. eine entsprechende minimale Erstreckung zwischen 1 mm und 3 mm liegt oder kleiner ist als 1,5 mm, 2 mm oder 2,5 mm. Die Außenschicht 11 kann hingegen eine in Umfangsrichtung konstante radiale Erstreckung im Bereich zwischen 2 und 7 mm oder 2,5 bis 5 mm aufweisen, während die radiale Erstreckung in axialer Richtung variieren kann.
In einer besonderen Ausführung kann die Dicke der äußeren Schicht (11) eine radiale Erstreckung, zumindest in einem Teilumfangsbereich, von 30 bis 100 % der radialen. Erstreckung der Hohlkammer (10) haben.
Benachbarte Schichten oder Bestandteile können formschlüssig, stoffschlüssig und/oder reibschlüssig oder ein Rast- oder Sperrverbindung miteinander verbunden sein.
II. Materialien
Ein Schaft 2 kann bspw. mit faserverstärktem Kunststoff, Metall, Stahl oder Holz gebildet sein.
Als kostengünstige, aber zuverlässige Materialien für einzelne Bestandteile oder Schichten des Griffes kommt ein harter Kunststoff für den Griffkern 6 zum Einsatz, während für die Griffkernummantelung 9 und die Außenschicht 11 weiches Material 22 zum Einsatz kommt, Mögliche Materialien sind (ohne Einschränkung auf diese) ein thermoplastisches Elastomer (TPE), ein thermoplastisches Polyurethan (TPU), ein thermoplastisches Polyolefin (TPO), Polypropylen, EPDM-Kautschuk, PVC oder Styrol-Block-Copolymer Einsatz. Die genannten Materialien haben vorzugsweise eine geschlossene, nicht poröse Struktur. Eine poröse Struktur ist aber möglich.
Eine Härte eines eingesetzten Kunststoffes für die Außenschicht 11 Material (22) findet insbesondere ein Kunststoff Einsatz mit einer Härte zwischen 30 und 105 Shore A, vorzugsweise zwischen 30 bis 85 Shore A. Der Griffkern 6 wird vorzugsweise aus Hartkunststoff, zum Beispiel Polypropylen mit einer Kugeldruckhärte von 45–65 N/mm², hergestellt.
Ebenfalls möglich ist, dass zumindest eine Schicht einen Füllstoff aufweist. Als mögliche Füllstoffe kommen ein Granulat wie ein Korkgranulat, Korkmehl, Holzmehl oder ein faserartiger Füllstoff wie Glasfasern in Betracht. Der Gewichtsanteil des Füllstoffs am Gesamtgewicht der beteiligten Schicht oder des beteiligten Bestandteils des Griffs liegt bspw. unter 50 %, insbesondere zwischen 5 und 30 %.
III. Herstellungsverfahren
1 bis 9 zeigen ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren, welches auch als "GIT„ Gas Injektions Technik bezeichnet wird, zur Herstellung zumindest von Teilschichten oder Bestandteilen des Griffs 1.
1 bis 6 zeigen dabei beispielhaft den Griff 1 für einen Schraubendreher. Zur Herstellung wird ein mit einem ausgehärteten Griffkern 6 ummantelter Schaft 2 in eine Form 16 eingelegt, zur Herstellung wird die in einer Mittenebene, die durch die Längsachse 3-3 verläuft, geteilt ist. Die Innenkontur der Form 16 entspricht im Wesentlichen der Form des fertigen Griffs 1. Für das in 1 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt der Griffkern 6 Endbereiche 17, 18. Der Endbereich 17 ist dem Funktionsteil zugewandt und besitzt einen radial nach außen orientierten umlaufenden Bund, im Bereich dessen der Griffkern 6 die Form 16 unter radialer Abdichtung ausfüllt. Der dem Endbereich 17 gegenüberliegende Endbereich 18 bildet eine ungefähr kugelförmige Stirnseite des Griffs 1, im Bereich welcher der Endbereich 18 ebenfalls unter radialer Abdichtung an der Form 16 anliegt. Von einem zylinderförmigen Mittenbereich 26 des Griffkerns 6, ggf. mit zusätzlichen Rippen 8 o. ä., den Endbereichen 17, 18 und der Innenkontur der Form 16 ist eine in Umfangsrichtung um die Längsachse 3-3 umlaufende Kammer 19 begrenzt. Radial in die Kammer 19 münden zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Eintrittsöffnungen oder Einspritzkanäle 20, 21 (im Folgenden "Eintrittsöffnungen"), die vorzugsweise im Bereich der maximalen radialen Erstreckung der Kammer 19 und damit des späteren Griffs 1 angeordnet sind. Über die Eintrittsöffnungen 20, 21 wird in die Form 16 und die Kammer 19 zunächst ein Material 22 eingespritzt. Das Volumen des eingespritzten Materials 22 ist kleiner als das der Kammer 19. Das Material 22 wird auf die Mantelfläche des Griffkerns 6 aufgespritzt und/oder in Richtung der die Formkavität begrenzenden Wandung umgelenkt und von dieser abgekühlt, so dass benachbart dem Griffkern 6 oder im Bereich der die Formkavität begrenzenden Wandung das Material 22 schneller aushärtet oder dickflüssiger wird als in anderen Teilbereichen.
Anschließend und vor einem endgültigen Aushärten des Materials 22 wird gemäß 3 und 4 über dieselben Eintrittsöffnungen 20, 21 ein Gas (23) in die Kammer 19 und in, unter oder durch das Material 22 eingepresst. Von den Eintrittsöffnungen 20, 21 fließt das Gas 23 durch einen radialen Kanal 24 in das Innere des Materials 22 oder unter dieses. Mit zunehmendem Einspritzen des Gases 23 wird das Material 22 räumlich in Richtung der Längsachse 3 und in Richtung der Endbereiche 17, 18 und radial zu der Wand der Formkavität verdrängt, wobei das Gas 23 bis auf den genannten Kanal sowohl radial nach außen als auch radial nach innen als auch in beide axiale Richtungen wirkend Kammern (10) ausbildet. Infolge des vorherigen Abkühlens des Materials 22 im Kontaktbereich mit dem Griffkern 6 gelangt das Gas 23 nicht bis zu dem Griffkern 6. Da das erste Material in seiner Randschicht bereits etwas kühler ist als das zweite Material, wird die Randschicht nicht mehr von dem Gas durchbrochen. Das Gas 23 drängt das Material 22 auch radial nach außen, so dass dieses die Außenschicht 11 bildet. Neben der beschriebenen Verdrängungsbewegung in axialer Richtung breitet sich das Gas 23, umgeben von dem Material 22, von den beiden Eintrittsöffnungen 20, 21 um den Griffkern 6 in Umfangsrichtung aus, so dass sich entgegengerichtete Materialflüsse schließlich berühren. Da die Außenschicht des Materials 22 bereits etwas abgekühlt ist, wird sie nicht mehr von dem Gas 23 durchbrochen oder verflüssigt, sondern die Außenschichten des Materials 22 der sich berührenden Materialflüsse verschmelzen und bilden dabei in ungefähr einer Ebene zu beiden Seiten des Griffkernes Wände, die als radiale Stege oder Rippen 12 des Materiales 22 verbleiben und die eine sich um den Griffkern bildende Schicht aus dem Material 22, einer Griffkernummantelung 9, sowie eine Außenschicht 11, ebenfalls aus dem Material 22, einstückig verbinden. Diese sich auch in Längsrichtung um die Griffkernummantelung 9 bildenden Stege 12 erhöhen die Torsionssteifigkeit des Griffes und unterstützen die Übertragung eines Drehmomentes von der Außenschicht 11 auf den Griffkern 6.
Die gewählten Temperaturbedingungen, Viskositäten und Einspritzgeschwindigkeiten für das Spritzgussverfahren werden geeignet so angepasst, dass sich infolge einer derartigen Annäherung in Umfangsrichtung die Teilbereiche nicht schließen können, sondern zwischen den Teilbereichen noch in radialer Richtung durchgehende Rippen 12 oder radial nicht durchgehende Rippen 13 verbleiben.
Mit Abschluss des Einpressens des Gases 23 ist die Kammer 19 vollständig gefüllt. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel des Herstellungsverfahrens befinden sich die Eintrittsöffnungen 20, 21 in 12-Uhr-Position sowie in 6-Uhr-Position, s. 6, während sich die Rippen 12 in 3-Uhr-Position sowie 9-Uhr-Position erstrecken. Die radiale Erstreckung der erstellten Griffkernummantelung 9 sowie der Außenschicht 11 ist geringer als die der Kammer 10, und beträgt insbesondere weniger als 1/3, 1/5, 1/8 oder 1/10 der radialen Erstreckung der Kammer 10.
Abgesehen von der Vorgabe bestimmter Dicken der Schichten 9, 11 durch Vorwahl der eingespritzten Volumina kann die Dicke der äußeren Schicht 11 auch durch die Temperatur der Wand der Formkavität (oder die Temperaturdifferenz zwischen der Wan dung und dem eingespritzten Material) beeinflusst werden. Bei einer niedrigen Temperatur kühlt die Randschicht des eingespritzten ersten Materials schneller ab als bei höherer Temperatur. Infolgedessen wird die Dicke der Außenschicht 11 bei niedrigerer Temperatur größer als bei höherer Temperatur, bei ansonsten gleichen Parametern des Spritzvorganges.
Der Einsatz des Verfahrens erfordert Spritzgießmaschinen mit einer Spritzgießeinheit und einer Vorrichtung zum Einspritzen des Gases, durch ein spezielles Maschinen-Steuerprogramm und besondere Ventilmechanismen an den Maschinen wird die schnelle, genau dosierte Abfolge des in die Form 16 eingespritzten Materials 22 und des Gases 23 bewirkt. Es wurde überraschend gefunden, dass über die Anzahl und Lage der Einspritzöffnungen 20, 21 sowie die Einspritzgeschwindigkeiten und -drücke, die Schmelzetemperaturen und die Temperaturen von Form und Griffkern die Dimensionen der Griffkernummantelung 9, der Kammer 10, der Außenschicht 11, der Rippen 12 und der axialen Erstreckung beeinflusst werden können.
Abweichend zu der dargestellten Ausführungsform mit zwei Eintrittsöffnungen 20, 21 kann eine beliebige andere Zahl von Eintrittsöffnungen in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung verteilt werden, wobei u. U. bei mehreren Eintrittsöffnungen 20, 21 in axialer Richtung auch Stege durch sich in axialer Richtung aufeinander zu bewegende Förderströme entstehen können, so dass dann die Stege auch in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sein können. Für die in Umfangsrichtung umlaufenden Förderströme bilden sich die Rippen 12 insbesondere zwischen benachbarten Eintrittsöffnungen aus, so dass beispielsweise bei drei in Umfangsrichtung verteilten Eintrittsöffnungen drei Rippen 12 ausgebildet werden. Neben der symmetrischen Anordnung der Eintrittsöffnungen 20, 21 gemäß 1 bis 6 ist es ebenfalls möglich, dass die Eintrittsöffnungen unsymmetrisch angeordnet sind, wodurch sich auch unsymmetrische Rippen 12 ergeben können, die dann ein unsymmetrisches Steifigkeitsverhalten des Griffs 1 zur Folge haben. Eine Verschiebung der Lage der Rippen kann auch durch unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder Drücke beim Einspritzen durch die Eintrittsöffnungen erreicht werden.
7 bis 9 zeigen den Einsatz des zuvor erläuterten Herstellungsverfahrens für die Herstellung eines Griffs für einen Zangenschenkel 25 einer Zange 50. Für eine derartige Ausführungsform des Griffs 1 ist kein Griffkern 6 vorhanden, so dass eine Griffkern ummantelung 9 unmittelbar auf einem Schaft 2 des Zangenschenkels 25 angeordnet ist. Lediglich eine Eintrittsöffnung 20 ist auf der außenliegenden Seite des Zangenschenkels 25 angeordnet. Für das dargestellte Herstellungsverfahren werden die Einspritzbedingungen für das Material 22 und das Gas 23 derart angepasst, dass das Gas 23, welches die Kammer 10 bildet, lediglich über einen Teilumfangsbereich um den Schaft 2 erstreckt. Somit bildet das erste Material 22 innenliegend von der Mantelfläche 14 einen in erster Näherung 8-förmigen Querschnitt (mit abgerundeter Außenkontur) aus mit zwei in Richtung nach außen nebeneinander liegenden Kammern, wobei in der inneren Kammer der Schaft 2 angeordnet ist, während die außenliegende Kammer zunächst mit dem Gas 23 gefüllt ist. Für den Griff 1 für einen Einsatz bei einer Zange erstreckt sich das Gas 23 lediglich in dem Bereich des Griffs 1, der einen vergrößerten Querschnitt besitzt für die Anlage einer Hand des Benutzers und sich ungefähr über ein Drittel bis zwei Drittel der Längserstreckung des Griffs 1 erstreckt. Hier bildet die Kammer 10 mit dem Material 22 eine Art elastisches Kissen, wobei das Material 22 auch eine belastbare Verbindung zum Zangenschenkel 25 ausbildet. Bei einer alternativen Ausführung gemäß 10 wird der gesamte Griff, bestehend aus dem Unterteil (26) aus einem härteren Kunststoff als das Material (22) und dem Oberteil mit der Außenschicht (11) und der Kammer (10) als Verbundteil für sich gefertigt und nachträglich auf dem Zangenschenkel (25) montiert werden.
Bei diesem Verfahren können die Eintrittsöffnungen 20, 21 offen bleiben und nach dem Entformen des Griffes entweicht das Gas und die Kammer 10 füllt sich mit Luft, oder es wird nach dem Einpressen des Gases eine kleine Menge von dem Kunststoff-Material in die Eintrittsöffnungen eingespritzt, so dass das Gas 23 in der Kammer eingeschlossen bleibt.
IV. Beispielhafte weitere Ausführungsformen von Griffen für Werkzeuge
Die folgenden Ausführungsformen lassen sich mit zuvor unter III. erläuterten Herstellungsverfahren herstellen, wobei die unter I aufgezählten möglichen Ausgestaltungen und Alternativen auf die folgenden Ausführungsformen übertragbar sind und für sämtliche Bestandteile und Schichten die Ausführungen zu den Materialen gemäß II. alternative Möglichkeiten für eine Ausgestaltung bieten.
Der Griff in der in 1 bis 6 dargestellten Ausführungsform ist wie folgt aufgebaut: ein Schaft 2 ist von einem Griffkern 6 ummantelt, der Endbereiche 17, 18 sowie einen Mittenbereich 26 besitzt. Der Mittenbereich 26 besitzt eine im Wesentlichen zylinderförmige Mantelfläche, die von einer Griffkernummantelung 9 ummantelt ist. Von dem Griffkern 6 erstrecken sich, einstückig von diesem ausgebildet, Rippen 8 durch die Griffkernummantelung 9 hindurch, wobei für den in 11 dargestellten Querschnitt die Rippen 8 in 12-Uhr-Position sowie 6-Uhr-Position angeordnet sind. Die Rippen 8 und die Griffkernummantelung 9 sind von den Kammern 10 in Umfangsrichtung durchgehend ummantelt, wobei die Kammern 10 wiederum von einer Außenschicht 11, die in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet ist und die Mantelfläche 14 bildet, umgeben sind. Eine zusätzliche Schicht 9 aus dem Material 22 und damit dem Material der Außenschicht 11 bildet eine Griffkernummantelung 9. An den Griffkern 6 sind Rippen 8 einstückig angesetzt. Die Rippen 8 können, wie in 6 skizziert, gegenüberliegend angeordnet sein oder abweichend in nicht dargestellter Weise in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. In der dargestellten Ausführungsform haben die Rippen 8 einen rechteckigen Querschnitt, wobei diese abweichend auch eine beliebige andere Form haben können, etwa leicht nach außen zulaufend, an der Oberkante abgerundet oder in der Dicke auch geringer ausgebildet sein können. Wie in 6 erkennbar, kann eine Rippe in Richtung der Stege 12 radial länger ausgebildet sein, um die Übertragung eines Drehmomentes zu unterstützen.
Für die Außenschicht 11 hat sich die Verwendung eines Kunststoffes mit einer Härte von 30 bis 85 Shore A, vorzugsweise von 40 bis 60 Shore A als zweckmäßig erwiesen. In dieser Figur ist auch erkennbar, wie sich die Stege 12 als Verbindung der Griffkernummantelung zur Mantelwandung 11 durch das Zusammentreffen der zwei Ströme aus dem Material 22 ausgebildet haben.
11 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem drei Eintrittsöffnungen 20, 21, 27 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt ungefähr bei gleicher axialer Position angeordnet sind. Auf diese Weise können in Umfangsrichtung mittig zwischen den Eintrittsöffnungen 20, 21, 27 drei Rippen oder Stege 12 hergestellt werden, die sich in axial und radial orientierten Ebenen erstrecken.
12 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem zwei Eintrittsöffnungen 20, 21 auf dem Umfang einander gegenüberliegend angeordnet sind, aber in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. In diesem Fall stellt sich bei dem beschriebenen Sandwichverfahren eine Rippe 12 ein, die in Umfangsrichtung geschlossen oder in Form einer um die Längsachse 3-3 umlaufenden Spirale ausgebildet ist und die Schichten 9 und 11 verbindet. Sind die Eintrittsöffnungen 20, 21 abweichend zu der dargestellten Ausführungsform in Umfangsrichtung nicht zueinander versetzt, erstreckt sich die sich ergebende Rippe 12 in einer quer zur Längsachse liegenden Ebene, während sich für die dargestellte Ausführungsform ein Steigungswinkel γ der Spirale gegenüber der Längsachse 3-3 ergibt. Über die Einspritzbedingungen und die Orte der Einspritzöffnungen 20, 21 kann die der Steigungswinkel γ der Spirale vorgegeben werden.
Vorzugsweise betrifft die Erfindung nicht nur Griffe für verschieden Werkzeuge, sondern auch einen oder mehrere Griffe für Werkzeugsätze in unterschiedlichen Größen und Schaftformen.
Für Griffe für Schraubendreher wird eine nicht poröse Ausführung der Schichten bevorzugt. Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung von Griffen mit symmetrischen Querschnittsformen, wie Schraubendrehergriffe, aber auch für Griffe mit unsymmetrischen Querschnittsformen, wie Kellengriffe oder Hammergriffe gemäß EP 00 907 448.5 und EP 01 915 000.2 der Anmelderin oder andere Werkzeuggriffe angewendet werden. Für eine Ausgestaltung der Erfindung ist kennzeichnend für Griffe, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, dass die Querschnittsfläche des Griffkernes aus hartem Kunststoff im Verhältnis zur Querschnittsfläche des fertigen Griffes verhältnismäßig klein ist, wodurch erreicht wird, dass das Volumen des elastischen Griffkörpers verhältnismäßig groß werden kann. Hierdurch unterscheiden diese Griffe sich von den 2-Komponenten-Griffen nach dem Stand der Technik, bei denen die Querschnittsfläche des Griffkernes aus hartem Kunststoff verhältnismäßig groß ist im Vergleich zur Querschnittsfläche des Griffmantels aus einem weicheren Kunststoff.

1: Griff
2: Schaft
3: Längsachse
4: Übertragungsquerschnitt Schaft
5: Rippen
6: Griffkern
8: Rippen Griffkern
9: Griffkernummantelung
10: Kammer
11: Außenschicht
12: Rippen oder Stege
14: Mantelfläche
16: Formeinsatz
17: Endbereich
18: Endbereich
19: Formkavität
20: Eintrittsöffnung
21: Eintrittsöffnung
22: weiches Kunststoff-Material
23: Gas
24: Kanal
25: Zangenschenkel
26: Unterteil des Zangengriffes
27: Eintrittsöffnung

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 bis 6 zeigen eine Herstellung eines erfindungsgemäßen Griffs für einen Schraubendreher mit einem sukzessiven Einspritzen eines Kunststoff-Materials sowie des Gases in dieselbe Form.
7 bis 9 zeigen eine Herstellung eines Griffs für eine Zange im GIT Verfahren mit einem sukzessiven Einspritzen eines ersten Materials und eines zweiten Materials in dieselbe Form.
10 zeigt im Querschnitt den Griff einer Zange, mit einem Unterteil (26) aus härterem Kunststoff und einem Oberteil aus weicherem Kunststoff (22) und Kammer (10).
11 zeigt einen Querschnitt durch eine Form für eine erfindungsgemäße Herstellung eines Griffes in einem GIT Verfahren, wobei die Form drei über den Umfang verteilte Eintrittsöffnungen besitzt.
12 zeigt einen Längsschnitt durch eine Form für eine erfindungsgemäße Herstellung eines Griffes in einem GIT Verfahren, wobei die Form axial versetzte Eintrittsöffnungen besitzt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Griffs (1) für ein Werkzeug mit einem Griffkern (6) aus einem harten Material, einer die Mantelfläche bildende Außenschicht 11 aus einem weichen Material (22) wobei Wanddicken und Steifigkeiten der Schicht (11) und die Dimension und Lage der Kammer (10) derart gewählt sind, dass bei einer Beaufschlagung des Griffes (1) durch die Kraft einer Hand eines Benutzers eine elastische Verformung des aus dem weichen Material (22) gebildeten Griffkörpers erfolgt, mit folgenden Verfahrensschritten: a) in eine Form (16) beziehungsweise Kavität (19) wird zunächst ein Material (22) eingespritzt und b) anschließend an das Einspritzen des Materials (22) und vor einem endgültigen Aushärten des ersten Materials (22) in die Form (16) wird ein Gas (23) in das noch flüssige erste Material (22) eingepresst, wobei mit dem Einpressen des Gases (23) das Material (22) räumlich verdrängt wird und zur Anlage an die Wandung der Kavität (19) kommt, und c) nach einem Aushärten wird ca) die Außenschicht (11) mit dem Material (22) gebildet und cb) zwischen Außenschicht (11) und Griffkern (6) mindestens eine Hohlkammer (10) gebildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (11) mit einer geschlossenen Struktur hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an das Einspritzen des Materials (22) und vor einem endgültigen Aushärten des Materials (22) in die Form (16) das Gas (23) eingepresst wird mit einem Materialfluss derart, dass das Material (22) a) teilweise von dem Gas (23) nach außen verdrängt wird und dort nach dem Aushärten zumindest Teilbereiche einer Mantelfläche (14) des Griffs (1) bildet und b) teilweise von dem Gas (23) nach innen verdrängt wird und dort nach dem Aushärten zumindest Teilbereiche einer Innenschicht (Griffkernummantelung 9) bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem endgültigen Aushärten des Materials (22) in die Form (16) das Gas (23) aus mindestens zwei Einspritzöffnungen (20, 21) eingepresst wird mit einem Materialfluss mit einander entgegengerichteten Teilströmen, so dass das Material (22) a) teilweise von dem Gas (23) nach außen verdrängt wird und dort nach dem Aushärten zumindest Teilbereiche einer Mantelfläche (14) des Griffs (1) bildet und b) in zumindest einem Teilumfangsbereich, in dem entgegengerichtete Teilströme aufeinandertreffen, Material (22) verbleibt, wodurch in dem Teilumfangsbereich nach einem Aushärten mit dem Material (22) Stege, Vorsprünge oder Rippen (12) gebildet sind, die stoffschlüssig an die Außenschicht (11) und/oder eine Innenschicht (Griffkernummantelung 9) angebunden sind.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Teilumfangsbereich, in dem entgegengerichtete Teilströme aufeinandertreffen, abgekühlte Randschichten des Materials (22) nicht verdrängt oder abgeschmolzen werden, sondern sich vereinigen, wodurch in dem Teilumfangsbereich von dem Material (22) nach einem Aushärten Stege, Vorsprünge oder Rippen (12) gebildet sind, die stoffschlüssig an die Außenschicht (11) und/oder eine Innenschicht (Griffkernummantelung 9) angebunden sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspritzen des Materials (22) und das Einpressen des Gases (23) über dieselbe(n) Eintrittsöffnung(en) (20; 21) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (22) und Gas (23) ohne Unterbrechung des Materialflusses zeitlich unmittelbar aufeinander folgend eingespritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende Eintrittsöffnungen (20, 21) vorgesehen sind.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Eintrittsöffnung (20; 21) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einspritzen der Materialien (22, 23) ein Griffkern (6) in die Form (16) eingelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkern (6) radial nach außen orientierte Rippen (8) besitzt und der Griffkern (6) derart in die Form (16) eingelegt wird, dass sich die Rippen (8) in den Teilumfangsbereich erstrecken, in dem entgegengerichtete Teilströme aufeinandertreffen und die Stege, Vorsprünge oder Rippen (12) ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilungsebene der Form (16) um ungefähr 90° gegenüber dem Teilumfangsbereich versetzt liegt, in dem entgegengerichtete Teilströme aufeinandertreffen und Stege, Vorsprünge oder Rippen (12) ausgebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffkern (6) zwei gegenüberliegende Endbereiche (17, 18) besitzt, die die endseitigen Teilbereiche der Mantelfläche (14) bilden, wobei die Endbereiche (17, 18), Griffkern (6) oder Griffkernummantelung (9) und die Form (16) vor dem Einspritzen der Materialien (22, 23) eine Kammer (19) begrenzen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine Zange ist mit zwei Zangenschenkeln (25), die jeweils mit einem Griff (1) ummantelt sind, wobei jeweils eine Eintrittsöffnung (20) für das Material (22) und Gas (23) auf den im zusammengebauten Zustand einander abgewandten Seiten der Zangenschenkel (25) angeordnet ist oder am hinteren oder vorderen Ende des Griffs.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weiche Kunststoff-Material (22) eingespritzt wird, dessen Härte zwischen 25 und 90, vorzugsweise 30 und 85 Shore A, insbesondere 50 bis 75 Shore A, liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzbedingungen derart vorgegeben werden, dass sich eine Außenschicht (11) mit einer Dicke zwischen 2 und 7 mm ergibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzbedingungen derart vorgegeben werden, dass sich eine radiale Erstreckung der Kammer (10) ergibt, die zumindest an der Stelle des größten Durchmessers des Griffs größer ist als die radiale Erstreckung der Außenschicht (11).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material (22) ein thermoplastisches Elastomer, ein thermoplastisches Polyolefin, Polypropylen, EPDM-Kautschuk, PVC, Styrol-Block-Copolymer eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (11) einen Füllstoff aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche (14) des Griffs (1) mit einer Folie gebildet ist, die stoffschlüssig an eine innenliegende Schicht angebunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Eintrittsöffnungen (20, 21) für die Materialien (22, 23) in axialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sind.
Griff für ein Hand- oder Gartenwerkzeug, mit den Merkmalen und hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21.