DE102007038928B4

DE102007038928B4 - Werkzeug

Info

Publication number: DE102007038928B4
Application number: DE200710038928
Authority: DE
Inventors: Horst Holland-Letz
Original assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Current assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2027-08-18
Also published as: ITMI20081519A1; IT1391246B1; DE102007038928A1

Abstract

Werkzeug, insbesondere Schraubendreher (1), mit einem Griff, der einen einen Schaft (3) eines Funktionsteiles ummantelnden Griffkern (4) aufweist, wobei
a) der Griffkern (4) eine erste radiale Erweiterung (13) ausbildet,
b) der Griffkern (4) eine in Richtung einer Längsachse (9-9) hinter der ersten radialen Erweiterung (13) angeordnete zweite radiale Erweiterung (14) ausbildet,
c) sich von zumindest einer der von dem Griffkern (4) ausgebildeten Erweiterungen (13; 14) ein mit sich in Richtung der Längsachse (9-9) erstreckenden Vorsprüngen und Vertiefungen gebildetes Formschluss-Element (21) erstreckt,
d) welches formschlüssig mit einem mit Vorsprüngen und Vertiefungen gebildeten Formschluss-Gegenelement (22) einer zwischen den Erweiterungen (13, 14) angeordneten radial nachgiebigen Schicht (11, 12) in Wirkverbindung steht, die den Griffkern (4) in Richtung der Längsachse (9-9) zwischen den Erweiterungen (13, 14) ummantelt und stoffschlüssig an den Griffkern (4) angebunden ist, wobei
e) der Griffkern (4) von einer inneren Schicht (11) sowie einer äußeren Schicht...

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Werkzeug, mit welchem im Betrieb des Werkzeuges von einer Hand eines Benutzers ein Torsionsmoment um eine Längsachse eines Schaftes des Werkzeuges übertragen werden soll. Beispielsweise handelt es sich um einen Schraubendreher oder eine Schraubzwinge.
STAND DER TECHNIK
Die Gestaltung von Griffen für Werkzeuge führt auf einen Zielkonflikt:

– Einerseits soll ein Griff für ein Werkzeug möglichst elastisch oder weich ausgebildet sein. Grund hierfür ist, dass sich der Griff möglichst gut an die Hand eines Benutzers anpassen soll, so dass die Hand des Benutzers großflächig an dem Griff anliegt und Kräfte von der Hand des Benutzers auf den Griff unter Vermeidung von Spannungsspitzen übertragen werden können. Hierbei kann es auch von Vorteil sein, wenn durch die elastischen Verformungen des Griffes eine gewisse ”Unrundheit” des Griffes unterstützt oder erzeugt wird. Weitere Bedeutung hat die Verformbarkeit des Griffes für die Anforderung, dass eine einzige Griffgeometrie eines Griffes durch Benutzer mit unterschiedlichen Handgeometrien und -größen verwendbar sein soll.
– Andererseits sollen über den Griff Kräfte auf ein Funktionsteil des Werkzeuges, beispielsweise die Klinge eines Schraubendrehers, übertragen werden, wofür eine Steifigkeit des Griffes erforderlich ist, die zumindest oberhalb eines Schwellwertes liegt.

Zur Lösung dieses Zielkonfliktes hat die Anmelderin in der Vergangenheit erkannt, dass die genannten unterschiedlichen Steifigkeitsanforderungen jeweils für unterschiedliche Belastungsrichtungen des Griffes gelten. Dieser Erkenntnis kann dadurch Rechnung getragen werden, dass eine Gestaltung des Griffes derart erfolgt, dass sich ein anisotropes Steifigkeitsverhalten des Griffes ergibt, wofür die Wahl der eingesetzten Materialien und die konstruktive Gestaltung des Griffes, beispielsweise mit unterschiedlichen Schichten und/oder Rippen, verantwortlich sein kann. Insbesondere erfolgt eine Gestaltung des Griffes derart, dass sich eine radiale Nachgiebigkeit des Griffes ergibt, die größer ist als die Steifigkeit des Griffes in Umfangsrichtung desselben. Mögliche Ausführungsformen für derartige Ausgestaltungen hat die Anmelderin in der Vergangenheit wie folgt vorgeschlagen:
DE 10 2005 037 504 B3 schlägt vor, in einem Griffmantel aus einem Weichkunststoff Kammern vorzusehen, die sich in Längsrichtung des Griffes erstrecken. Auch wenn für den Griffmantel ein verhältnismäßig steifes Material eingesetzt wird, kann die Wandstärke des Griffmantels, zumindest im Bereich der Kammern, so gering gestaltet werden, dass sich eine hohe radiale Elastizität des Griffes ergibt, wodurch sich der Handgriff besonders gut an die Hand des Benutzers anpassen kann. Die genannten Kammern des Griffes können als Hohlkammern ausgebildet sein, zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit oder einem Gel gefüllt sein oder mit einem beliebigen Material mit einer zweiten Steifigkeit, beispielsweise einem weiteren Kunststoff oder Weichkunststoff, gefüllt sein. Das Patent schlägt weiterhin Ausführungsformen vor, bei denen ein Griffkern mit einer Griffkernummantelung ummantelt ist, die über radial orientierte Rippen mit der Mantelschicht verbunden ist. Zwischen den Rippen erstrecken sich in Teilumfangsbereiche den Griffes die vorgenannten Kammern. Griffkernummantelung, Rippen und Mantelschicht sind aus demselben Weichkunststoff gebildet, deren Steifigkeit vorzugsweise größer ist als die des in den Kammern angeordneten Materials. Die Griffkernummantelung ist stoffschlüssig an den Griffkern angebunden, wobei für einen ergänzenden Formschluss der Griffkern radial orientierte Rippen besitzen kann, welche sich in die Griffkernummantelung, vorzugsweise im Bereich der Rippen aus dem Weichkunststoff, erstrecken. Weiterhin wird eine Ausführungsform offenbart, bei der die Kammern in Umfangsrichtung variierende Querschnitte besitzen und die mit dem Weichkunststoff gebildeten Rippen im Querschnitt gegenüber der radialen Orientierung geneigt sind. Eine ergänzende Ausführungsform betrifft die Ausbildung der Mantelschicht mit einem radialen Spiel zu einer Griffkernummantelung, wobei die Mantelschicht radial nach innen orientierte Rippen besitzt, die radial nach innen verschieblich formschlüssige Aufnahme finden in Nuten der Griffkernummantelung. Bei radialer Beaufschlagung der Griffkernummantelung gibt diese nach innen nach, womit eine Bewegung der Rippen radial nach innen in die Nuten einhergeht. Auf die Mantelschicht aufgebrachte Torsionsmomente können über die Flanken der Rippen und Nuten formschlüssig und verhältnismäßig steif übertragen werden. Schließlich ist ein Ausführungsbeispiel offenbart, bei dem der Griffmantel separat gefertigt wird und in einem Montageschritt auf den Griffkern aufgesteckt wird. An einer einer endseitigen Kappe zugewandten Stirnfläche weist der Griffmantel eine über einen Teil des Durchmessers verlaufende Stirnverzahnung auf. Nach dem Aufstecken des Griffmantels auf den Griffkern werden die Teile in eine weitere Form eingelegt und füllen diese Form aus bis auf eine Kavität, die der Form der herzustellenden Kappe entspricht. Beim Einspitzen des Kunststoffes in diese Kavität wird eine stoffschlüssige Verbindung von der Kappe sowohl zu der Stirnverzahnung des Griffmantels als auch zu dem Griffkern hergestellt. Eine Übertragung eines Torsionsmomentes erfolgt kumulativ über Rippen des Griffkernes und die Stirnverzahnung.
WO 2006/069759 A1 offenbart ergänzend die Ausbildung des Griffkernes mit sich im Querschnitt strahlenförmig, radial erstreckenden Rippen, die bis zu der Mantelfläche des Griffes durchgehen, so dass die Mantelflächen mit Stirnseiten der Rippen gebildet sind. In Umfangsrichtung zwischen den Rippen ist die Mantelfläche mit einer verhältnismäßig dünnen Mantelschicht gebildet, deren Material dem des Griffkernes entsprechen kann oder von diesem abweichen kann. Derart gebildete Überbrückungsbereiche zwischen den außen liegenden Stirnseiten der Rippen bilden vorzugsweise im Querschnitt Aufwölbungen. In den zwischen Griffkern, Rippen und Überbrückungsbereichen gebildeten Kammern ist ein Weichkunststoff angeordnet.
WO 2007/079787 A1 offenbart die Herstellung eines Griffs für ein Werkzeug in einem Sandwichverfahren. In eine Form wird zunächst ein erstes Material eingespritzt und anschließend, vor einem endgültigen Aushärten des ersten Materiales ein zweites Material eingespritzt. Hierbei ist das erste Material insbesondere härter ausgebildet als das zweite Material. Die Einspritzparameter werden derart gestaltet, dass sich aus dem ersten Material eine Griffkernummantelung ergibt sowie eine Mantelschicht. Zwischen der Griffkernummantelung und der Mantelschicht sind Kammern gebildet, in denen das weichere zweite Material angeordnet ist. Hierbei kann oder können sich durch die in Umfangsrichtung ausbildenden Materialströme während des Einspritzens auf automatisierte Weise eine oder mehrere Rippe(n) ergeben aus dem ersten Material; die die Griffkernummantelung mit der Mantelschicht verbinden. Für die Gestaltung der Geometrie des Griffkernes im Querschnitt sind unterschiedliche Ausführungsformen offenbart, beispielsweise

– ein kreisrunder Querschnitt mit zwei radial orientierten Rippen in 12-Uhr-Position sowie 6-Uhr-Position, wobei sich diese durch die Griffkernummantelung hindurch erstrecken, aber nicht bis zur Mantelschicht,
– ein ungefähr rechteckförmiger Griffkern, der vollständig von der Griffkernummantelung ummantelt ist,
– ein sternförmiger Griffkern, der vollständig Griffkernummantelung ummantelt ist, ein kreisrunder Griffkern mit sich radial erstreckenden Rippen in 12-Uhr-Position und 6-Uhr-Position, wobei die Stirnflächen der Rippen an die Mantelschicht angebunden sind, ein rechteckförmiger Griffkern, welcher in 12-Uhr-Position und 6-Uhr-Position unmittelbar an die Mantelschicht anschließt, wobei auf beiden Langseiten der Griffkernummantelung Kammern ausgebildet sind sowie
– ein Griffkern mit Rippen unterschiedlicher radialer Erstreckung in 12-, 2-, 4-, 6-, 8-, 10- Uhr-Position, die sich insbesondere teilweise durch die Griffkernummantelung in die Kammern erstrecken und/oder in die Verbindungsrippen zwischen Griffkernummantelung und Mantelschicht erstrecken.

Aus WO 2007/048 555 A1 und Ausführungsformen bekannt, bei welchen der Griffkern lediglich mit einer Schicht aus einem Weichkunststoff ummantelt ist, wobei der Griffkern

– eine rechteckförmige Geometrie,
– eine Φ-förmige Geometrie mit einem kreisförmigen Grundquerschnitt und zwei Rippen in 12- und 6-Uhr-Position,
– einen sternförmigen Querschnitt oder
– einen Querschnitt mit Rippen in 12-, 3-, 6- und 9-Uhr-Position

WO 2007/079787 A1

Aus der am 12.07.2006 von der Anmelderin mit dem Titel Verfahren zur Herstellung eines Griffes” eingereichten Anmeldung DE 10 2006 032 537 A1 ist eine Herstellung eines Griffes unter Einsatz einer Gas-Injektions-Technik (GIT) bekannt, für welche in eine Form zunächst ein erstes Material eingespritzt wird und vor einem endgültigen Aushärten des ersten Materiales ein nicht aushärtender Stoff, insbesondere ein Gas, in das noch flüssige erste Material eingespritzt wird. Der nicht aushärtende Stoff verdrängt das erste Material räumlich, so dass sich eine mit dem nicht aushärtenden Stoff oder Gas gefüllte Kammer ausbildet, die vorzugsweise innen liegend und radial außen liegend von dem ersten Material begrenzt ist. In eine derart gebildete Kammer kann nach dem Aushärten des ersten Materiales eine Flüssigkeit, ein Gel oder ein Kunststoffmaterial eingebracht werden. Ebenfalls möglich ist das sukzessive Einspritzen von zwei unterschiedlichen aushärtenden Materialien mit anschließendem Einspritzen eines nicht aushärtenden Stoffes oder Gases.
DE 10 2006 037 688 A1 offenbart die stoffschlüssige Anbindung von Rippen eines Griffkernes an eine Mantelschicht, wobei zwischen Griffkern, Rippen und Mantelschicht mindestens eine Kammer ausgebildet ist, in welcher ein Kunststoff angeordnet ist, der weicher ist als die Mantelschicht.
DE 10 2006 038 636 A1 offenbart die Herstellung eines Griffes in einem sogenannten PUR-Verfahren. Hierbei erfolgt eine Mischung von zwei Grundkomponenten zu einem flüssigen Kunststoff, der in eine Form eingebracht wird. Die Grundkomponenten reagieren mit einem Treibmittel in der Form zur Ausbildung einer Zwischenschicht des Griffes mit Poren, wobei über die Gestaltung der Dichte und Größe der Poren die Steifigkeit der Zwischenschicht beeinflusst werden kann.
DE 10 2006 061 068 A1 betrifft Ausgestaltungen eines Griffes entsprechend den zuvor erläuterten Druckschriften, wobei eine elastische Schicht unter Einsatz eines Treibmittels porös gestaltet wird. Hierzu wird gemäß einem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren in eine Form zunächst ein erstes Material eingespritzt, welches später eine äußere Schicht oder Mantelschicht bildet. Ein zweites, später eine innere Schicht bildendes Material wird mit einem Treibmittel versehen. Anschließend an das Einspritzen des ersten Materials und vor einem endgültigen Aushärten des ersten Materials wird in die Form das zweite Material in das noch flüssige erste Material eingespritzt. Mit dem Einspritzen des zweiten Materiales wird erstes Material räumlich verdrängt und zur Anlage an die Wandung der Form gebracht. Vor einem Aushärten zumindest eines Teilbereiches des ersten Materials wird die Form geöffnet, die Kavität der Form vergrößert oder der Griff aus der Form entfernt und in eine Form mit einer größeren Kavität eingelegt. Infolge der Vergrößerung der Kavität ist ein definierter Verformungsweg für das Aufschäumen des Treibmittels vorgegeben, so dass sich einerseits definierte Endmaße des hergestellten Griffes ergeben und andererseits der Aufschäumprozess dahingehend gesteuert ist, dass das sich ergebende Porenvolumen von der Größe der Veränderung der Größe der Kavität abhängig ist.
Weiterer Stand der Technik der Anmelderin ist aus DE 694 21 765 T2 , DE 297 05 522 U1 , DE 20 2007 003 351 U1 und DE 10 2007 010 972 A1 bekannt.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, alternative oder kumulative Maßnahmen zur Gestaltung eines Griff für ein Werkzeug vorzuschlagen, der einerseits radial nachgiebig ist zwecks guter Anpassbarkeit des Griffes an die Hand eines Benutzers oder unterschiedlicher Benutzer und andererseits eine gute Übertragung von Kräften von der Hand des Benutzers auf den Griff, insbesondere von Torsionskräften, gewährleistet.
LÖSUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich entsprechend den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 6. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gegeben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß ist in einem Werkzeug, insbesondere einem Schraubendreher, ein Schaft eines Funktionsteiles mit einem Griffkern, vorzugsweise aus einem Hartkunststoff, ummantelt. Hierbei kann die Ummantelung fest mit dem Schaft verbunden sein, beispielsweise stoffschlüssig, oder der Schaft kann auswechselbar in den Griffkern einsetzbar sein. Der Griff besitzt eine erste radiale Erweiterung sowie eine zweite radiale Erweiterung, wobei die zweite radiale Erweitung in Richtung einer Längsachse hinter der ersten radialen Erweiterung angeordnet ist. Diese radialen Erweiterungen sind vorzugsweise verhältnismäßig steif, insbesondere zur Übertragung eines Torsionsmomentes, ausgebildet. Die radialen Erweiterungen sind von dem Griffkern selbst ausgebildet, wobei dieser bspw. ”hantelförmig” ausgebildet ist mit stirnseitigen Verdickungen, die die radialen Erweiterungen bilden.
Zwischen den genannten Erweiterungen ist der Griffkern mit mindestens zwei radial nachgiebigen Schichten ummantelt. Diese erstrecken sich zwischen den Erweiterungen in Richtung der Längsachse des Griffes. Die nachgiebigen Schichten stellen eine Elastizität zur Erzeugung einer Anpassbarkeit des Griffes an die Hand des Benutzers zwischen den Erweiterungen bereit. Selbstverständlich können, beispielsweise entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik, die Schichten zwischen den Erweiterungen geschlossen und/oder porös ausgebildet sein oder Hohlkammern, mit einer Flüssigkeit oder einem Gel gefüllte Kammern oder ähnliches besitzen, ohne dass hierdurch das erfindungsgemäße Grundprinzip verlassen wird.
Der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für die aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen eine formschlüssige Übertragung eines Torsionsmomentes vor allem über radial orientierte Rippen des Griffkernes und/oder eine radiale stoffschlüssige Anbindung benachbarter Schichten erfolgt. Die Endbereiche des ”hantelförmigen” Griffkernes bilden hierbei quer zur Längsachse orientierte Stirnflächen, an die die mindestens eine radial nachgiebige Schicht stoffflüssig angebunden ist. Im Gegensatz hierzu werden erfindungsgemäß die Erweiterungen dazu genutzt, auch im Bereich der Erweiterungen einen Formschluss mit der mindestens einen radial nachgiebigen Schicht auszunutzen.
Von zumindest einer der Erweiterungen erstreckt sich mindestens ein Formschluss-Element, und zwar in Richtung der Längsachse des Schraubendrehers. Bei einem derartigen Formschluss-Element kann es sich um einen Vorsprung oder eine Vertiefung beliebiger Geometrie handeln, beispielsweise einen Zahn oder eine Rippe. Insbesondere bedeutet dies, dass die Kontur der Erweiterung in einer Abwicklung des Griffes ihre Erstreckung in Längsrichtung variiert, beispielsweise mäanderförmig. Hierbei kann sich das Formschluss-Element über die gesamte radiale Erstreckung einer nachgiebigen Schicht oder nur einen Teil dieser radialen Erstreckung erstrecken.
Das Formschluss-Element steht formschlüssig in Wirkverbindung mit einem Formschluss-Gegenelement. Das Formschluss-Gegenelement ist ausgebildet von einer radial nachgiebigen Schicht, die sich zwischen den Erweiterungen erstreckt. Durch den Formschluss zwischen Formschluss-Element und Formschluss-Gegenelement kann eine Verdrehsicherung der mindestens einen nachgiebigen Schicht gegenüber den Erweiterungen gewährleistet sein, so dass durch den Formschluss bereits eine Übertragung eines Torsionsmomentes von der nachgiebigen Schicht zu den Erweiterungen erfolgt. Ein derartiger Formschluss findet Einsatz kumulativ zu einer stoffflüssigen Verbindung im Bereich von Formschluss-Element und Formschluss-Gegenelement, beispielsweise durch Auf- oder Anspritzen der einen radial nachgiebigen Schicht auf den Griffkern bzw. Einspritzen derselben zwischen die Erweiterungen.
Sofern dies gewünscht ist, kann mit dem Formschluss-Element und dem Formschluss-Gegenelement eine weitere Beeinflussung der Steifigkeitsverhältnisse des Griffes durch die Größe der Längserstreckung des Formschluss-Elementes und Formschluss-Gegenelementes erfolgen: Für die Längserstreckung des Griffes, im Bereich welcher die genannten Elemente ineinandergreifen, ist in Umfangsrichtung des Griffes eine variierende Steifigkeit gegeben, wobei in einem Teilumfangsbereich, in welchem eine Erweiterung einen Vorsprung ausbildet, die Steifigkeit erhöht ist, während in einem Bereich, in welchem die nachgiebige Schicht einen Vorsprung ausbildet, während die Erweiterung hier eine in Längsrichtung orientierte Vertiefung ausbildet, die Steifigkeit verringert ist.
Die Vorsprünge der Erweiterungen bilden Anlageflächen mit einer Flächennormalen, die in Umfangsrichtung des Griffes orientiert ist. An derartigen Anlageflächen liegt die nachgiebige Schicht an, so dass eine Abstützung von Querkräften und insbesondere Umfangskräften zur Übertragung eines Torsionsmomentes erfolgt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Übergangsbereiche zwischen den Erweiterungen und der nachgiebigen Schicht in Folge unter Umständen eingesetzter unterschiedlicher Materialien und aneinander angrenzenden unterschiedlichen Steifigkeiten bei Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik kritische Bereiche darstellen können, welchen bei der Herstellung besondere Aufmerk samkeit gewidmet werden muss. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann in diesen kritischen Bereichen die Verbindung zwischen der nachgiebigen Schicht und der Erweiterung, insbesondere dem Griffkern, verbessert werden.
Erfindungsgemäß ist in dem Griff ein Griffkern von einer inneren Schicht sowie einer äußeren Schicht ummantelt ist, wobei die äußere Schicht härter ausgebildet ist als die innere Schicht. Dennoch ist, insbesondere durch Vorgabe der Schichtdicke der äußeren Schicht, durch die Kraft der Hand eines Benutzers die äußere Schicht unter gleichzeitiger Verformung der inneren Schicht radial nach innen verformbar. Das mindestens eine Formschluss-Gegenelement ist ausschließlich von der äußeren Schicht gebildet. Dies bedeutet, dass auch das Formschluss-Element bei der radialen Erstreckung vorgesehen ist, bei welcher die äußere Schicht an die Erweiterung angrenzt. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Torsionsmoment von der grundsätzlich verhältnismäßig harten äußeren Schicht unmittelbar über das Formschluss-Element und Formschluss-Gegenelement in die Erweiterung abgeleitet werden kann und somit zumindest teilweise von der inneren Schicht, die weicher ist, ferngehalten werden kann. Andererseits ist es vorteilhaft, wenn die formschlüssige Verbindung zwischen Formschluss-Element und Formschluss-Gegenelement möglichst weit radial außen liegend angeordnet ist, wodurch große Torsionsmomente übertragbar sind bzw. kleine Flächenpressungen zur Übertragung des Torsionsmomentes entstehen.
Eine besonders einfache, aber effektive formschlüssige Verbindung zwischen der mindestens einen radial nachgiebigen Schicht und mindestens einer Erweiterung ist gegeben, wenn mehrere Formschluss-Elemente und Formschluss-Gegenelemente eine in erster Näherung als tellerrad-artige zu bezeichnende Verzahnung ausbilden mit mehreren gleichförmig in Umfangsrichtung verteilten Zähnen, insbesondere mit in radialer Richtung nach außen zunehmender Umfangserstreckung der Zähne. Über eine derartige Verzahnung ist dann ein Torsionsmoment zwischen der nachgiebigen Schicht und der zugeordneten Erweiterung übertragbar.
Entsprechend einer weiteren Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe erstreckt sich von dem mindestens einen Formschluss-Element mindestens ein Versteifungselement in die nachgiebige Schicht zwischen den Erweiterungen, wobei über das Versteifungselement Umfangskräfte und ein Torsionsmoment übertragbar sind, während vorzugsweise das Versteifungselement die radiale Steifigkeit in verringertem Ausmaß beeinflusst.
Vorzugsweise erstreckt sich das mindestens eine Versteifungselement von einer Erweiterung zu der anderen Erweiterung, so dass eine Verbindung der Erweiterungen möglich ist, wodurch eine weitere Erhöhung der Torsionssteifigkeit und die unmittelbare Einleitung des Torsionsmomentes in die Erweiterungen, insbesondere in den Griffkern, erzielt werden kann. Bei einem Versteifungselement kann es sich um ein beliebiges Element, beispielsweise einen Faden, Fasern oder ähnliches handeln. Für den Fall, dass das mindestens eine Versteifungselement als eine Art ”Blattfeder” aus einem elastischen Material, insbesondere einem Metall oder Kunststoff, ausgebildet ist, ist diese vorzugsweise derart eingebaut, dass diese mindestens eine ”Blattfeder” eine große Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist, während die Erstreckung in radialer Richtung kleiner ist, so dass sich eine hohe Torsionssteifigkeit bei gleichzeitiger großer Elastizität in Umfangsrichtung ergibt. Das mindestens eine Versteifungselement kann in die den Griffkern zwischen den Erweiterungen ummantelnde Schicht und/oder in mindestens eine Erweiterung eingebettet sein, so dass sich ein Verbundkörper ergibt.
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. Eine Kombination der zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Gestaltungsmerkmale mit den eingangs erläuterten Ausführungsformen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, ist ebenfalls möglich.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Werkzeuges, hier eines Schraubendrehers, in einer Halb-Seitenansicht.
2 zeigt den Schraubendreher gemäß 1 in einem Halb-Querschnitt II-II.
3 zeigt den Schraubendreher gemäß 1 und 2 in einem Halb-Längsschnitt.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Werkzeuges, hier eines Schraubendrehers, in einer Halb-Seitenansicht.
5 zeigt den Schraubendreher gemäß 4 in einem Halb-Querschnitt V-V.
6 zeigt den Schraubendreher gemäß 4 und 5 in einem Halb-Längsschnitt.
7 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Werkzeuges, hier eines Schraubendrehers, in einer Halb-Seitenansicht.
8 zeigt den Schraubendreher gemäß 7 in einem Halb-Längsschnitt.
9 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Werkzeuges, hier eines Schraubendrehers, in einer Halb-Seitenansicht.
10 zeigt den Schraubendreher gemäß 9 in einem Halb-Längsschnitt.
11 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Werkzeuges, hier eines Schraubendrehers, in einem Halb-Längsschnitt für die zweite Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe.
12 zeigt den Schraubendreher gemäß 11 in einem Querschnitt XII-XII.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 zeigt ein Werkzeug, hier einen Schraubendreher 1, mit einem Griff 2, in dem fest ein Schaft 3 eines Funktionsteiles aufgenommen ist. Im Bereich des Griffes 2 ist der Schaft von einem Griffkern 4 aus einem Hartkunststoff ummantelt. Die Griffkern 4 ist in erster Näherung als ”hantelförmig” zu bezeichnen mit einem verdickten vorderen Endbereich 5 und einem verdickten hinteren Endbereich 6, wobei die Endbereiche 5, 6 über einen Zwischenbereich 7 mit zylinderförmiger Mantelfläche miteinander verbunden sind.
Der Griffkern 4 ist über einen Bereich 10, der vorzugsweise mit dem von der Hand des Benutzers beaufschlagten Bereich der Mantelfläche des Griffes korreliert, zunächst von einer inneren Schicht 11 sowie hieran radial anschließend einer äußeren Schicht 12 ummantelt, wobei die Schichten 11, 12 in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sind und an die radial angrenzenden Schichten bzw. die Griffkernummantelung 4 stoffschlüssig angebunden sind. Vorzugsweise besitzt die äußere Schicht 12 eine konstante radiale Erstreckung, wie dies in 3 zu erkennen ist.
Der Übergang von den Endbereichen 5, 6 zu dem Zwischenbereich 7 ist jeweils von einer Erweiterung 13, 14 gebildet, im Bereich welcher der Zwischenbereich 7 mit einer Durchmesservergrößerung in die Endbereiche 5, 6 übergeht. Für das erste dargestellte Ausführungsbeispiel bilden die Erweiterungen 13, 14 einander zugewandete Stirnflächen 15, 16 aus, die für das dargestellte Ausführungsbeispiel in Projektion in Richtung der Längsachse 9-9 kreisringförmig ausgebildet sind. Die Stirnflächen 15, 16 besitzen Vorsprünge 17, 18, die von den zugeordneten Erweiterungen 13, 14 aufeinander zu orientiert sind, sowie entgegengesetzt orientierte Vertiefungen 19, 20. Für das dargestellte erste Ausführungsbeispiel bilden die Vorsprünge und Vertiefungen 17, 19; 18, 20 in Abwicklung der Mantelfläche des Griffes 2 einen ungefähr rechteckförmigen Verlauf, im Bereich dessen der Übergang von den Schichten 11, 12 zu dem Griffkern 4, nämlich den Endbereichen 5, 6, erfolgt. Im Bereich der Vorsprünge 17, 18 besitzen die Schichten 11, 12 korrespondierende Vertiefungen, während im Bereich der Vertiefungen 19, 20 der Stirnflächen 15, 16 des Griffkernes 4 die Schichten 11, 12 mit korrespondierend ausgebildeten Vorsprüngen ausgestattet sind, so dass eine flächige Anlage der Schichten 11, 12 im Bereich der Stirnflächen 15, 16 gegeben ist, wobei vorzugsweise eine stoffflüssige Anbindung im Bereich der Stirnflächen 15, 16 gegeben ist. Die Vorsprünge 17 und Vertiefungen 19 bzw. Vorsprünge 18 und Vertiefungen 20 bilden Formschluss-Elemente 21 der Erweiterungen 13, 14, die mit entsprechenden Formschluss-Gegenelement 22, die von den Schichten 11, 12 ausgebildet werden, formschlüssig ausgefüllt sind und in Wechselwirkung treten.
Während für die erste Ausführungsform gemäß 1 bis 3 die Formschluss-Elemente 21 und Formschluss-Gegenelemente 22 radial bis zu einer Mantelfläche 23 des Griffes 2 durchgehend ausgebildet sind, enden diese für das in den 4 bis 6 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel radial innen liegend von deiner Mantelfläche 23 des Griffs 2, so dass zwischen einer radial außen liegenden Mantelfläche 24 der Formschluss-Element 21 und Formschluss-Gegenelemente 22 und der Mantelfläche 23 des Griffes Material der äußeren Schicht 12 angeordnet ist. Damit ergibt sich in Abwicklung der Mantelfläche 23 des Griffes 2 ein nicht mehr mäanderförmig hin- und hergehender Übergangsbereich zwischen der äußeren Schicht 12 und den Endbereichen 5, 6, sondern vielmehr ein gradliniger Übergangsbereich, also ein Übergang in einer Querebene zu der Längsachse 9-9.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Formschluss-Gegenelemente 22, wie für die Erweiterung 13 in 3 angedeutet, vollständig oder größtenteils, beispielsweise mit 80% ihrer radialen Erstreckung, von der äußeren Schicht 12 ausgebildet sind. Entsprechend ist in 6 zu erkennen, dass die radiale Erstreckung der inneren Schicht 11 in Richtung der Erweiterung 13 auf Null abnimmt, so dass auch in diesem Fall die Formschluss-Gegenelemente 22 der Erweiterung 13 vollständig mit der äußeren Schicht 12 gebildet sind. Die Vorsprünge 17, 18 und Vertiefungen 19, 20 bilden Anlageflächen 25 mit Flächennormalen, die zumindest eine Komponente Besitzen, die in Umfangsrichtung orientiert ist.
Gemäß den ersten beiden Ausführungsformen entsprechend den 1 bis 6 erstreckt sich der Zwischenbereich 7 mit den beiden Schichten 11, 12 über den Bereich 10, welcher hauptsächlich von der Hand des Benutzers beaufschlagt ist, so dass der Abstand der Erweiterungen 13, 14 mit der Länge des Bereiches 10 korreliert. Der Erweiterung 13 ist der vordere Endbereich 5 vorgelagert, dessen Längserstreckung ca. 1/3 bis 1/4 der Längserstreckung des Griffes 2 beträgt. Der hintere Endbereich 6 bildet eine halbkugelförmige Kuppe 26 aus.
7 und 8 zeigen eine alternative Ausführungsform, für die sich der Bereich 10 und damit zumindest die Schicht 12, über einen Großteil, ca. 80% bis 95% der Längserstreckung des Griffes 2 erstreckt. Lediglich im Bereich der Kuppe 26 und im Bereich des eher scheibenförmigen vorderen Endbereiches 5 ist in diesem Fall die Mantelfläche 23 des Griffes 2 von dem Griffkern 4 ausgebildet. Hierbei können die Formschluss-Elemente 21 und die Formschluss-Gegenelemente 22 wie dargestellt entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 bis zur Mantelfläche 23 durchgehend ausgebildet sein (s. 7 und 8) oder entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 bis 6 radial innen liegend von der Mantelfläche 23 enden (s. 9 und 10). In 8 ist ersichtlich, dass sich die innere Schicht 11 lediglich über einen hinteren Teilbereich des Bereiches 10 erstreckt, so dass der vordere, verbleibende Teilbereich des Bereichs 10 ausschließlich von der äußeren Schicht 12 gebildet ist.
11 und 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, für die das Formschluss-Element in Richtung der Längsachse durchgehend von der Erweiterung 13 zu der Erweiterung 14 ausgebildet ist. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel ist das Formschluss-Element 21 mit einer Blattfeder 27 ausgebildet, die eine geringe radiale Erstreckung 28 und eine vergrößerte Erstreckung 29 in Umfangsrichtung besitzt. Der Verlauf der Blattfeder 27 folgt im Wesentlichen der Außenkontur des Griffes 2 bei mit weitestgehend konstantem Abstand von der Mantelfläche 23 des Griffes 2.
Mehrere derartige Formschluss-Elemente 21 können auf vielfältige Weise an die Erweiterungen 13, 14 angebunden sein. Beispielsweise können diese gemeinsam mit den Erweiterungen 13, 14 bzw. Endbereiche 5, 6 gespritzt oder an diese angespritzt werden. Für das dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel bilden die Erweiterungen 13, 14 Nuten oder Vertiefungen 30 aus, in die radial nach innen die Blattfedern 27 vor der Erstellung der äußeren Schicht 12 eingelegt werden können. Derart eingelegt können die Blattfedern 27 fixiert werden, beispielsweise durch ein adhäsives Mittel oder ein zusätzliches Befestigungselement wie einen Ring, einen Faden oder ähnliches. Bei derart mit dem Griffkern 4 verbundenen, in Umfangsrichtung gleichförmig oder ungleichförmig verteilten Blattfedern 27 kann der Griffkern 4 in eine Form eingelegt werden, deren Kavität der Mantelfläche 23 entspricht. In diese Kavität wird dann das Material für die äußere Schicht 12 eingespritzt, welches stoffschlüssig an den Zwischenbereich 7 und die Stirnflächen 15, 16 angebunden wird und die Vertiefungen 30 ausfüllt. Im Inneren der äußeren Schicht 12 werden dann die Blattfedern 27 bzw. entsprechende Formschluss-Elemente 21 aufgenommen.
Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sind in Form der Blattfedern 27 die Formschluss-Elemente 21 als elastische eigensteife Elemente ausgebildet, die parallel zur Längsachse 9-9 orientiert sind. Ebenfalls denkbar ist, dass die Formschluss-Elemente 21, die zwischen den Er weiterungen 13, 14 durchgehend ausgebildet sind, gegenüber der Richtung parallel zur Längsachse 9-9 geneigt sind, so dass sich diese (geringfügig oder mehrfach) um die Mantelfläche 23 des Griffes 2 winden. Insbesondere in einem derartigen Fall ist auch der Einsatz eines nicht eigensteifen Formschluss-Elementes 21, beispielsweise eines Fadens möglich, wobei auch eine netzartige Anordnung von Formschluss-Elementen 21 oder unterschiedliche Lagen von Formschluss-Elementen 21, die gegeneinander verschränkt sind, möglich ist. Für derartige Ausführungsformen sind die Formschluss-Gegenelemente 22 ebenfalls in Längsrichtung durchgehend ausgebildet durch die von der nachgiebigen Schicht gebildeten Kontaktflächen zwischen der Schicht und den Formschluss-Elementen.
Für die Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus des Griffes 2 sind beispielhafte Möglichkeiten eines Einsatzes unterschiedlicher Schichten dargestellt, nämlich gemäß 1 bis 10 ein Aufbau mit einem Griffkern 4, einer inneren Schicht 11 und einer äußeren Schicht 12 oder aber für eine Ausführungsform gemäß 11 und 12 lediglich mit einem Griffkern und einer elastischen äußeren Schicht 12. Selbstverständlich ist eine Übertragung der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf einen beliebigen Griffaufbau, beispielsweise auf die eingangs bei der Erläuterung des Standes der Technik genannten Ausführungsformen, möglich. Während in den dargestellten Ausführungsformen die Erweiterungen 13, 14 in Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet sind mit ungefähr konstanter radialert Erstreckung, ist es ebenfalls möglich, dass sich die Erweiterungen – und damit auch die Formschluss-Elemente 21 und Formschluss-Gegenelemente 22 – lediglich in einem Teilumfangsbereich erstrecken und/oder eine variierende radiale Erstreckung aufweisen. Auch eine im Querschnitt sternförmige Ausbildung der Erweiterungen 13, 14 ist möglich. Abweichend zu den dargestellten Ausführungsformen ist auch möglich, dass die Erweiterungen mit einer weiteren Schicht ummantelt sind.
In den 1 bis 10 sind lediglich Ausführungsbeispiele dargestellt, für die abweichend zur vorliegenden Erfindung gemäß der ersten Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe das mindestens eine Formschluss-Gegenelement 22 von den Schichten 11, 12 gemeinsam ausgebildet ist. Im Gegensatz hierzu ist für die erste erfindungsgemäße Lösung das mindestens eine Formschluss-Gegenelement 22 ausschließlich von der äußeren, härteren Schicht 12 ausgebildet.

1: Schraubendreher
2: Griff
3: Schaft
4: Griffkern
5: vorderer Endbereich
6: hinterer Endbereich
7: Zwischenbereich 8
9: Längsachse
10: Bereich
11: innere Schicht
12: äußere Schicht
13: Erweiterung
14: Erweiterung
15: Stirnfläche
16: Stirnfläche
17: Vorsprung
18: Vorsprung
19: Vertiefung
20: Vertiefung
21: Formschluss-Element
22: Formschluss-Gegenelement
23: Mantelfläche
24: Mantelfläche
25: Anlagefläche
26: Kuppe
27: Blattfeder
28: radiale Erstreckung
29: Erstreckung in Umfangsrichtung
30: Vertiefung

Claims

Werkzeug, insbesondere Schraubendreher (1), mit einem Griff, der einen einen Schaft (3) eines Funktionsteiles ummantelnden Griffkern (4) aufweist, wobei a) der Griffkern (4) eine erste radiale Erweiterung (13) ausbildet, b) der Griffkern (4) eine in Richtung einer Längsachse (9-9) hinter der ersten radialen Erweiterung (13) angeordnete zweite radiale Erweiterung (14) ausbildet, c) sich von zumindest einer der von dem Griffkern (4) ausgebildeten Erweiterungen (13; 14) ein mit sich in Richtung der Längsachse (9-9) erstreckenden Vorsprüngen und Vertiefungen gebildetes Formschluss-Element (21) erstreckt, d) welches formschlüssig mit einem mit Vorsprüngen und Vertiefungen gebildeten Formschluss-Gegenelement (22) einer zwischen den Erweiterungen (13, 14) angeordneten radial nachgiebigen Schicht (11, 12) in Wirkverbindung steht, die den Griffkern (4) in Richtung der Längsachse (9-9) zwischen den Erweiterungen (13, 14) ummantelt und stoffschlüssig an den Griffkern (4) angebunden ist, wobei e) der Griffkern (4) von einer inneren Schicht (11) sowie einer äußeren Schicht (12) ummantelt ist und f) das mindestens eine Formschluss-Gegenelement (22) ausschließlich von der gegenüber der inneren Schicht (11) härteren äußeren Schicht (12) gebildet ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschluss-Element (21) und das Formschluss-Gegenelement (22) zusätzlich zu einem Formschluss stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Formschluss-Elemente (21) und Formschluss-Gegenelemente (22) einer Tellerrad-artige Verzahnung bilden, über die zwischen der mindestens einen den Griffkern (4) zwischen den Erweiterungen (13, 14) ummantelnden Schicht (11; 12) und der zugeordneten Erweiterung (13; 14) ein Torsionsmoment übertragbar ist, welche um die Längsachse (9-9) des Werkzeuges orientiert ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Formschluss-Element (21) und Formschluss-Gegenelement (22) bis zu einer Mantelfläche (23) des Werkzeuges erstrecken.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Formschluss-Element (21) und Formschluss-Gegenelement (22) radial außenliegend abgedeckt sind.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich jeder Erweiterung (13, 14) mindestens ein Formschluss-Element (21) und mindestens ein Formschluss-Gegenelement (22) vorgesehen ist.
Werkzeug, insbesondere Schraubendreher (1), mit einem Griff, der einen einen Schaft (3) eines Funktionsteiles ummantelnden Griffkern (4) aufweist, wobei a) der Griffkern (4) eine erste radiale Erweiterung (13) ausbildet, b) der Griffkern (4) eine in Richtung einer Längsachse (9-9) hinter der ersten radialen Erweiterung (13) angeordnete zweite radiale Erweiterung (14) ausbildet und c) der Griffkern (4) in Richtung der Längsachse (9-9) zwischen den Erweiterungen (13, 14) mit mindestens einer radial nachgiebigen Schicht (11, 12) ummantelt ist, die stoffschlüssig an den Griffkern angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Formschluss-Element (21) mit mindestens einem Versteifungselement (Blattfeder 27) ausgebildet ist, welches sich in die mindestens eine den Griffkern (4) zwischen den Erweiterungen (13, 14) ummantelnde Schicht (11, 12) erstreckt.