DE102016008240A1

DE102016008240A1 - Schraubendreher

Info

Publication number: DE102016008240A1
Application number: DE102016008240.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Füssel
Original assignee: Whymark Ventures Ltd
Current assignee: Whymark Ventures Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-01-11

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubendreher mit einem Griffstück aus einem nicht leitfähigen Material und einer mit dem Griffstück drehfest verbundenen Klinge, welche bis auf ihr Arbeitsende mit einer Ummantelung aus Kunststoff überzogen ist. Erfindungsgemäß weist der Schraubendreher eine Warnfunktion auf, die automatisch in Erscheinung tritt, sobald das Arbeitsende in Kontakt mit einem stromführenden Leiter steht und es dabei zu einem Hautkontakt des jeweiligen Anwenders mit der Ummantelung im Bereich des Arbeitsendes der Klinge kommt, indem die Ummantelung der Klinge einen in ihrer Längsrichtung veränderlichen, spezifischen Durchgangswiderstand aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubendreher nach Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Derartige Schraubendreher sind bekannt.
Die DE 195 11 870 A1 beschreibt einen Schraubendreher mit einer Stahlklinge, die ein Arbeitsende aufweist. An dem Arbeitsende schließt sich ein Schaft an, der in einem Griffabschnitt übergeht. Abgesehen vom Arbeitsende ist der gesamte Schaft und der Griffabschnitt von einem Mantel aus einem harten, schlagfesten Kunststoffmaterial umgeben.
Die DE 10 2007 030 900 A1 beschreibt einen elektrisch ableitenden Schraubendreher mit einem Griffstück und einer in dem Griffstück angeordneten metallischen Klinge. Das Griffstück besteht wenigstens teilweise aus einem ersten leitfähigen Material mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10⁶ und 10⁹ Ω, wobei ein aus dem Griffstück herausragender Teil der Klinge wenigstens teilweise eine Ummantlung aus einem zweiten leitfähigen Material mit einem Oberflächenwiderstand zwischen 10⁶ und 10⁹ Ω aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schraubendreher der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine Warnfunktion aufweist, die automatisch in Erscheinung tritt, sobald das Arbeitsende in Kontakt mit einem stromführenden Leiter steht und es dabei zu einem Hautkontakt des jeweiligen Anwenders mit der Ummantlung der Klinge kommt.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.
Erfindungsgemäß werden zwei Kunststoffe unterschiedlicher Leitfähigkeit verwendet, wobei der Kunststoff der Ummantlung aus einer ersten elektrisch nicht leitfähigen Grundkomponente und aus einer zweiten elektrisch leitfähigen Nebenkomponente besteht, wobei die Nebenkomponente bezüglich der Grundkomponente in einem derart vorbestimmten Mengenanteil vorliegt, dass der Anteil der Nebenkomponente ausgehend vom am Arbeitsende angrenzenden Bereich in Richtung zum Griffstück kontinuierlich abnimmt.
Mit der in Richtung zum Griffstück kontinuierlich abnehmenden Größe des Mengenanteils der Nebenkomponente im Verhältnis zur Grundkomponente ist es bei der Herstellung der Ummantlung möglich, einen in Längsrichtung der Ummantlung veränderlichen spezifischen Durchgangswiderstand, bzw. eine veränderliche spezifische Leitfähigkeit für die Ummantlung einzustellen.
Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass ein Anwender des erfindungsgemäßen Schraubendrehers eindringlich und spürbar gewarnt wird, wenn er das Arbeitsende bestimmungsgemäß an unter elektrischer Spannung gesetzten Leitern verwendet und dabei in Berührung mit der elektrisch leitenden Ummantlung kommt.
Erfindungsgemäß wird hierzu eine Ummantlung für die Klinge geschaffen, die ausgehend von ihrem Griffstück in Richtung zum Arbeitsende eine wachsende Leitfähigkeit für elektrischen Strom aufweist. Erfindungsgemäß wird eine elektrisch leitende Ummantlung erzeugt, um die Oberfläche der Ummantlung, bei einem Kontakt des Arbeitsendes mit einem vorbestimmten elektrischen Leiter, welcher unter einer vorbestimmten elektrischen Spannung steht, über den elektrischen Durchgangswiderstand der Ummantlung unter elektrischen Strom zu setzen, so dass bei einem Hautkontakt des Anwenders mit der Ummantlung, insbesondere mit einer Fingerspitze, für den Anwender automatisch ein spürbares, jedoch mittels eines entsprechend hoch eingestellten Durchgangswiderstandes gesundheitlich unbedenkliches elektrisches Empfinden als Warnhinweis entsteht.
Hierzu ist der spezifische Durchgangswiderstand der Ummantlung ausgehend vom Griffende in Richtung zum Arbeitsende bei einem Kontakt des Arbeitsendes mit einem vorbestimmten elektrischen Leiter, welcher unter einer vorbestimmten elektrischen Spannung steht, vorzugsweise über den Mengenanteil der Nebenkomponente zumindest so hoch eingestellt, dass bei einem trockenen Hautkontakt des Anwenders mit der Oberfläche der Ummantlung lediglich eine derart niedrige Stromstärke entsteht, dass es höchstens zu einem ungefährlichen, spürbaren elektrischen Empfinden (z. B. nach Art eines Kribbelns) beim Anwender kommt.
Mit der in Richtung zum Arbeitsende zunehmenden Leitfähigkeit der Ummantlung wird das elektrische Empfinden vorzugsweise immer unangenehmer bis es sogar geringfügig schmerzhaft sein kann, um insbesondere die Dringlichkeit des Warnhinweises mit abnehmender Entfernung der Hand zum jeweiligen elektrischen Leiter zu verstärken.
Dies führt jedoch nicht zu einer gesundheitlichen Gefahr für den Anwender, wenn einerseits bei der Herstellung der Ummantlung die Einhaltung des Mindestwertes für den spezifischen Durchgangswiderstand Beachtung findet und andrerseits vorgesehen wird, dass zur Bestimmung des Mindestwertes beachtet wird, an welchen elektrischen Anlagen der Schraubendreher zum Einsatz kommen soll. Die Leitfähigkeit bzw. der Durchgangswiderstand der Ummantlung wird hierdurch dem Einsatzfall bzw. den Einsatzbedingungen des Schraubendrehers entsprechend ausgelegt, indem insbesondere berücksichtigt wird, von welcher Art der elektrische Strom der jeweiligen elektrischen Anlage ist, der an einem dortigen vorbestimmten elektrischen Leiter anliegt. Hierzu zählen insbesondere Gleich- oder Wechselstrom, Frequenz des Wechselstromes, Stromstärke am elektrischen Leiter, die dort anliegende Spannung usw. Ebenfalls spielt bekannterweise auch die Raumtemperatur bei einer Bestimmung von elektrischen Widerständen eine Rolle, so dass bei der Bestimmung des Durchgangswiderstandes ein bevorzugter Temperaturbereich bestimmt wird, bei welchem der erfindungsgemäße Schraubendreher zum Einsatz kommen soll.
Die Wirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper hängt insbesondere einerseits von der Stromdichte ab und andrerseits vom Körperwiderstand bzw. von der thermischen Belastbarkeit ab. Weiterhin spielt die sogenannte Loslaßstromstärke eine Rolle. Bekannterweise kann elektrischer Strom die Nerven und damit die Muskeln des menschlichen Körpers derart erregen, dass die Muskeln in einem Dauerkrampf verfallen können. Dies kann dazu führen, dass ergriffene, unter elektrische Spannung stehende Gegenstände nicht mehr losgelassen werden können. Es ist bekannt, dass sich experimentell Grenzwerte für die Loslaßstromstärken bei Männern und Frauen ermitteln lassen, bei welcher gerade noch ein Loslassen des jeweiligen unter Spannung stehenden Gegenstandes möglich ist.
Um nun eine weitere Sicherheit bei der Bestimmung für den Mindestwert des spezifischen Durchgangswiderstandes zu schaffen, schlägt die Erfindung vor, die Ummantlung mittels des Mengenanteils der Nebenkomponente derart einzustellen, dass sie unter trockenen Bedingungen und bei normaler Raumtemperatur einen elektrischen Durchgangswiderstand aufweist, welcher zumindest so hoch ist, dass sich bei einem mit einem unter einer vorbestimmten Spannung stehenden, stromführenden Leiter in Kontakt gebrachten Arbeitsende auf der Oberfläche der Ummantlung eine Stromstärke ergibt, die kleiner als eine für eine vorbestimmte Personengruppe ermittelte Loslaßstromstärke ist.
Um diese Sicherheit weiter zu erhöhen, schlägt die Erfindung zusätzlich vor, dass der Wert für die ermittelte Loslaßstromstärke um einen vorbestimmten Prozentsatz verringert wird. Vorzugsweise wird hierzu die Loslaßstromstärke mit einer Sicherheitszahl im Bereich von 0,9 bis 0,4 multipliziert.
Als Grundkomponente wird ein thermoplastischer Kunststoff vorgeschlagen, der sich zum Spritzgießen eignet. Als Nebenkomponente kommen elektrisch leitende Additivpartikel wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel oder Metallpartikel in Betracht. Alternativ hierzu können z. B. auch Carbon- oder Kohlenstofffasern oder Metallfasern verwendet werden.
Um innerhalb eines vorbestimmten Bereiches der Ummantlung die erfindungsgemäße Warnfunktion sicherzustellen, schlägt die Erfindung vor, dass der Mengenanteil der Nebenkomponente in Richtung zum Griffstück zumindest innerhalb einer vorbestimmten Längserstreckung zwischen dem am Arbeitsende angrenzenden Bereich und dem Griffstück so hoch ist, dass sich mittels des Materials der Nebenkomponente durch den Querschnitt der Ummantlung hindurchgehende, elektrisch leitende Brückenpfade bilden, durch welche die Oberfläche der Ummantlung mit dem Kernmaterial über den elektrischen Widerstand der Nebenkomponente in elektrisch leitender Verbindung steht.
Die Nebenkomponente besteht vorzugsweise, wie oben bereits erwähnt, aus Additivpartikeln. Bei steigendem Anteil der Nebenkomponente steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Additivpartikel untereinander berühren und die Brückenpfade bilden. Dies geschieht, wenn die Additivpartikel eine kritische Konzentration im Material der Grundkomponente einnehmen. Die Leitfähigkeit steigt dabei erfahrungsgemäß in einem schmalen Konzentrationsbereich um die kritische Konzentration sprunghaft an und der spezifische Widerstand sinkt entsprechend.
Vorzugsweise fällt der Bereich der kritischen Konzentration mit dem Maß der oben erwähnten Längserstreckung zusammen. Der Mengenanteil der Nebenkomponente ist damit innerhalb eines Bereiches um die Längserstreckung, beziehungsweise um die kritische Konzentration herum so hoch, dass die elektrische Leitfähigkeit der Ummantlung ausgehend von der kritischen Konzentration sprunghaft in Richtung zum Arbeitsende ansteigt und ausgehend von der kritischen Konzentration sprunghaft in Richtung zum Griffstück abnimmt.
Mit dieser Maßnahme kann eine relativ genaue Zone festgelegt werden, welche die Ummantlung über einen fließenden Übergang in einen elektrisch leitenden Abschnitt unterteilt, der der erfindungsgemäßen Warnfunktion zugeordnet ist und in einem elektrisch nicht leitenden Abschnitt unterteilt, der durch einen entsprechend geringen Anteil der Nebenkomponente einen derart hohen Durchgangswiderstand aufweist, dass innerhalb diesen Abschnittes ggf. sogar entsprechende VDE-Richtlinien oder gleichartige Isolations-Normen für die Ummantlung eingehalten werden können.
Alternativ wäre es denkbar, dass die Ummantlung aus zwei Teilstücken zusammengesetzt ist, um einen abrupten Übergang zwischen einer Isolationszone, welche vom ersten Teilstück gebildet wird und einer erfindungsgemäß hergestellten Warnzone, welche vom zweiten Teilstück gebildet wird, zu erreichen. Die Isolationszone ist dabei dem Griffstück zugeordnet und grenzt vorzugsweise unmittelbar an der Warnzone an, welche dem Arbeitsende zugeordnet ist. Zur Unterscheidung beider Zonen wird vorgeschlagen, dass sie von unterschiedlicher Farbgebung sind.
Der Abstand den der Bereich der kritischen Konzentration von der Spitze des Arbeitsendes einnimmt, kann beispielsweise zwischen 5 mm bis 18 mm groß sein. Denkbar ist, dass das Maß der Längserstreckung höchstens zwischen 1 mm bis 10 mm groß ist, um insbesondere die gesamte erfindungsgemäße Ummantlung ggf. nach VDE-Richtlinien fertigen zu können. Hierzu schlägt die Erfindung vor, dass die Summe des Maßes der Längserstreckung mit dem Längsmaß des Arbeitsendes, welches sich vom am Arbeitsende angrenzenden Bereich der Ummantlung bis zu dessen Spitze erstreckt, ein Summenmaß von höchstens 18 mm ergibt.
Die erfindungsgemäße Ummantlung weist ausgehend vom am Arbeitsende angrenzenden Bereich bis zum Griffstück in ihrer gesamten Längserstreckung einen spezifischen Durchgangswiderstand auf, der in Abhängigkeit zum Mengenanteil der Nebenkomponente steht und grafisch entlang der Längserstreckung als Perkolationskurve darstellbar ist.
Denkbar wäre, dass für die Nebenkomponente Partikel mit magnetischen Eigenschaften verwendet werden. Mit dieser Maßnahme wäre es möglich, die Konzentration der Additivteilchen in bestimmten Längsbereichen der Ummantlung gezielt zu steuern, indem beim Spritzgießen der Ummantlung magnetische Felder verwendet werden, mit welchen die Additivpartikel innerhalb einer erhitzten Spritzgießmasse bewegt werden können. Mit einer gezielten Verteilung der Additivteilchen beim Spritzgießen über magnetische Felder kann ihre Konzentration in der Grundkomponente in Abhängigkeit pro Längeneinheit der Ummantlung derart beeinflusst werden, dass die elektrische Leitfähigkeit der Ummantlung in Abhängigkeit vom Mengenanteil der Nebenkomponente ausgehend vom am Arbeitsende angrenzenden Bereich in Richtung zum Griffstück innerhalb eines vorbestimmten Abschnittes der Längserstreckung der Klinge nach einer vorbestimmten Perkolationskurve abnimmt.
Das heißt, dass sich erfindungsgemäß der Verlauf des spezifischen Durchgangswiderstandes entlang der Längserstreckung der Ummantlung mittels magnetischer Verteilungs-Beeinflussung der Additivteilchen beim Spritzgießen einem bevorzugten Perkolationskurvenverlauf angleichen lässt, um insbesondere gezielt den Bereich der kritischen Konzentration innerhalb einer bevorzugten Längserstreckung vom am Arbeitsende angrenzenden Bereich zu setzen.
Vorzugsweise weisen der am Arbeitsende angrenzende Bereich der elektrisch leitfähigen Nebenkomponente der Ummantlung und das Arbeitsende einen deckungsgleichen Querschnitt auf. Die jeweiligen Querschnitte sind vorzugsweise kreisförmig ausgeführt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen erfindungsgemäßen Schraubendreher mit einer gegenübergestellten Kurve für einen veränderlichen Durchgangswiderstand in Abhängigkeit der Ummantlungslänge;
2 eine Perkulationskurve der Leitfähigkeit der Ummantlung in Abhängigkeit zum Mengenanteil der Nebenkomponente gem. 1;
3 einen Querschnitt durch den am Arbeitsende angrenzenden Bereich;
4 ein Herstellen der Ummantlung, bestehend aus zwei Teilstücken, im Spritzgieß-Verfahren.
Sofern im Folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
Insbesondere 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schraubendreher 1 mit einem Griffstück 2. Das Griffstück 2 besteht aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material und ist mit einer Klinge 3 drehfest verbunden. Die Klinge 3 besteht aus einem elektrisch leitenden Kernmaterial und weist ein Arbeitsende 4 auf. Das Kernmaterial, bzw. die Klinge 3 ist mit einer Ummantlung 5 aus Kunststoff überzogen, welche ausgehend vom Griffstück 2 über die Längserstreckung der Klinge 3 bis zu einem am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 das Kernmaterial umschließt. Das Kernmaterial besteht aus Stahl.
Erfindungsgemäß werden zwei Kunststoffe unterschiedlicher Leitfähigkeit verwendet, wobei der Kunststoff der Ummantlung 5 aus einer ersten elektrisch nicht leitfähigen Grundkomponente 7 und aus einer zweiten elektrisch leitfähigen Nebenkomponente 8 besteht und wobei die Nebenkomponente 8 bezüglich der Grundkomponente 7 in einem derart vorbestimmten Mengenanteil vorliegt, dass der Anteil der Nebenkomponente 8 ausgehend vom am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 in Richtung zum Griffstück 2 kontinuierlich abnimmt.
In 1 zeigt eine unterhalb der Klinge 3 angeordnete Kurve die Auswirkung der erfindungsgemäßen Maßnahme in grafischer Weise. Die Kurve zeigt, dass der Durchgangswiderstand in Abhängigkeit der Länge der Klinge 3 veränderlich ist. Es wird dargestellt, dass der Durchgangswiderstand ausgehend vom klingenseitigen Ende des Griffstückes 2 in Richtung zum Arbeitsende 4 kontinuierlich abnimmt. Dies erfolgt, weil die Größe des Mengenanteils der Nebenkomponente 8 im Verhältnis zur Grundkomponente 7 in dieser Richtung gesehen kontinuierlich zunimmt. Insbesondere 2 zeigt ergänzend hierzu, dass die Leitfähigkeit der Ummantlung für elektrischen Strom mit zunehmender Konzentration der Nebenkomponente 8 zunimmt.
Weiterhin zeigt 1, dass die linke Seite der Ummantlung 5 zunächst noch frei von der Nebenkomponente 8 ist, so dass hier ein konstanter, spezifischer Durchgangswiderstand in der Kurve gezeigt ist. Der spezifische Durchgangswiderstand des Griffstücks 2 ist für Anlagen bis 1000 V ausgelegt. Gleiches gilt für die Höhe des Durchgangswiderstandes der linken Seite der Ummantlung 5.
Erst in der rechten Seite der Ummantlung 5 tritt die erfindungsgemäße Maßnahme in Erscheinung. Mit abnehmender Entfernung zum Arbeitsende 4 wird der Mengenanteil der Nebenkomponente 8 immer höher, so dass die Leitfähigkeit der Ummantlung 5 für elektrischen Strom zunimmt. Weiterhin zeigt die Kurve, dass der spezifische Durchgangswiderstand stets oberhalb eines Mindestwertes 14 liegt.
Der Mindestwert 14 des spezifischen Durchgangswiderstandes, welche die erfindungsgemäße Ummantlung 5 mindestens aufweist, wurde hier im Hinblick auf Arbeiten an Wechselspannungsnetzen von 230 V mit 50 Hz vor der Herstellung der Ummantlung 5 festgelegt. Der Mindestwert des Durchgangswiderstandes ist über den Mengenanteil der Nebenkomponente so hoch eingestellt, dass die Ummantlung 5 im Bereich des Arbeitsendes 4 unter trockenen Bedingungen und bei normaler Raumtemperatur einen elektrischen Widerstand aufweist, welcher zumindest so hoch ist, dass sich bei einem mit einem unter 230 V stehenden, stromführenden Leiter in Kontakt gebrachten Arbeitsende 4 auf der Oberfläche der Ummantlung im Bereich des Arbeitsendes 4 eine Stromstärke ergibt, die kleiner als eine für eine vorbestimmte Personengruppe ermittelte Loslaßstromstärke ist.
Ein Anwender des dargestellten Schraubendrehers 1 wird mit einem elektrischen Empfinden eindringlich und spürbar gewarnt, wenn er das Arbeitsende 4 mit einem unter 230 V Wechselspannung gesetzten Leiter in Kontakt bringt und dabei mit seiner Hand die Ummantlung 5 im rechtsseitigen Bereich umfasst. Eine gesundheitliche Gefährdung des Anwenders ist in diesem Fall nicht zu befürchten.
Mit abnehmender Entfernung zum Arbeitsende 4 hin, nimmt die Leitfähigkeit der Ummantlung derart zu, dass ein anfängliches elektrisches Empfinden nach Art eines leichten Kribbelns zunehmend unangenehmer bis kurz vor dem Arbeitsende sogar schmerzhaft wird, um die erfindungsgemäße Warnfunktion gerade im Bereich des Arbeitsendes 4 zu verstärken.
Insbesondere 3 zeigt einen Querschnitt 13, der zwischen dem am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 und dem Bereich 11 liegt, welcher um eine kritische Konzentration Kc herum angeordnet ist, bei welcher der Mengenanteil der Nebenkomponente 8 so hoch ist, dass sich mittels des Materials der Nebenkomponente 8 durch den Querschnitt 13 der Ummantlung 5 hindurchgehende, elektrisch leitende Brückenpfade 9 bilden, durch welche die Oberfläche der Ummantlung 5 mit dem Kernmaterial über den elektrischen Widerstand der Nebenkomponente 8 in elektrisch leitender Verbindung steht.
Die kritische Konzentration Kc ist um eine vorbestimmte Längserstreckung 10 vom am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 beabstandet. Insbesondere 1 zeigt in Verbindung mit 2, dass der Mengenanteil der Nebenkomponente 8 innerhalb des Bereiches 11 um die kritische Konzentration Kc bzw. um die Längserstreckung 10 herum so hoch ist, dass die elektrische Leitfähigkeit der Ummantlung 5 innerhalb des Bereiches 11 sprunghaft in Richtung zum Arbeitsende 4 ansteigt, bzw. sprunghaft in Richtung zum Griffstück 2 abnimmt.
Das Maß der Längserstreckung 10 gem. 1, mit welcher die kritische Konzentration Kc vom Arbeitsende 4 entfernt ist, liegt hier etwa bei 10 mm.
Der Mengenanteil der Nebenkomponente 8 nimmt ausgehend von der kritischen Konzentration Kc in Richtung zum Griffstück 2 gegen Null Mengenanteile ab, während er in Richtung zum Arbeitsende zunimmt, bis er so hoch ist, dass der Mindestwert für den elektrischen Durchgangswiderstand gerade noch nicht unterschritten wird.
Die Grundkomponente 7 ist ein thermoplastischer Kunststoff und eignet sich zum Spritzgießen. Die Ummantlung 5 wurde mittels Spritzgießen hergestellt, während der Grundkomponente im ein oder Mehrkomponenten-Verfahren die Nebenkomponente 8 zur Herstellung des rechten Bereiches der Ummantlung 5 zugegeben wurde. Die Nebenkomponente 8 besteht aus partikelartigen Additivteilchen. Die Additivteilchen werden aus metallischen Partikeln mit magnetischen Eigenschaften gebildet. Hierdurch war es möglich, die Nebenkomponente 8 mittels magnetischen Feldern beim Spritzgießen derart in der Ummantlung 5 zu verteilen, dass eine vorbestimmte Perkulationskurve für die Leitfähigkeit der Ummantlung in Abhängigkeit zur Konzentration der Nebenkomponente 8 erreicht wurde.
Insbesondere 1 zeigt hierzu, dass der elektrische Durchgangswiderstand der Ummantlung 5 in Abhängigkeit vom Mengenanteil der Nebenkomponente 8 ausgehend vom am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 in Richtung zum Griffstück 2 innerhalb eines vorbestimmten Abschnittes 12 der Längserstreckung der Klinge 3 nach einer vorbestimmten Kurve zunimmt. Ergänzend hierzu zeigt 3, dass die elektrische Leitfähigkeit entsprechend einer vorbestimmten Perkulationskurve 15 abnimmt.
Insbesondere 1, 1a und 3 zeigen, dass der am Arbeitsende 4 angrenzende Bereich 6 der elektrisch leitenden Nebenkomponente 8 der Ummantlung 5 und das Arbeitsende 4 einen deckungsgleichen Querschnitt 13 aufweisen.
Alternativ hierzu ist es denkbar, dass die Ummantlung 5 den Querschnitt 13 des Arbeitsendes 4 überlappt, um die erfindungsgemäße Ummantlung 5 beispielsweise bis dicht an die Spitze des Arbeitsendes 4 heranzuführen.
Insbesondere 1a zeigt eine alternative Ausführung für eine erfindungsgemäße Ummantlung 5. In diesem Fall besteht die Ummantlung 5 aus zwei Teilstücken 16, 17, die aneinander gefügt sind. Das linke Teilstück 16 ist dem Griffstück 2 zugeordnet und grenzt daran an. Das rechte Teilstück 17 ist dem Arbeitsende 4 zugeordnet und grenzt dort an. Das linke Teilstück 16 wurde hier lediglich aus der Grundkomponente 16 hergestellt, so dass die Oberfläche des linken Teilstücks 16 eine Isolationszone bildet. Das linke Teilstück hat hier auf seiner gesamten Länge einen spezifischen Durchgangswiderstand, dessen Höhe in diesem Fall VDE-konform ist. Also gängigen bzw. den hierzu jeweils gültigen VDE-Vorschriften entspricht.
Das rechte Teilstück 17 besteht aus der Grundkomponente 7 und der Nebenkomponente 8. Der Bereich der kritischen Konzentration Kc grenzt in diesem Fall in etwa an derjenigen Längserstreckung der Ummantlung 5 an, an welcher sich die Teilstücke 16 und 17 berühren, da die kritische Konzentration Kc am rechten Randbereich des rechten Teilstücks vorgesehen ist. Hierdurch ist im gesamten Längsverlauf des rechten Teilstücks 17 sichergestellt, dass sich im Material Brückenpfade 9 bilden. Das Maß des Längsverlauf des rechten Teilstücks entspricht dem Maß der Längserstreckung 10. Die Summe des Maßes der Längserstreckung 10 mit dem Längsmaß 18 des des frei von der Ummantlung 5 gehaltenen Arbeitsendes 4, welches sich vom am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 der Ummantlung 5 bis zu dessen Spitze erstreckt, ergibt ein Summenmaß 19 von höchstens 18 mm. Die Oberfläche des rechten Teilstücks ist über den elektrischen Widerstand der Nebenkomponente 8 elektrisch leitend und bildet eine erfindungsgemäße Warnzone.
Die Teilstücke 16, 17 sind von unterschiedlicher Farbe. Vorzugsweise wird für die Oberfläche des rechten Teilstücks 17 eine Signalfarbe, insbesondere die Farbe Rot verwendet.
Insbesondere 1a und 2a zeigen, dass mittels Zusammenfügen des elektrisch nicht leitenden Teilstücks 16 und des elektrisch leitenden Teilstücks 17 eine Ummantlung 5 geschaffen wird, die an der jeweiligen Berührungsstelle der beiden Teilstücke 16, 17 einen abrupten Übergang zwischen einer elektrisch leitenden Oberflächenzone und einer elektrisch nicht leitenden Oberflächenzone aufweist. Mit der oben aufgeführten Beschränkung des Summenmaßes 19 auf 18 mm ist dabei sichergestellt, dass die Berührungsstelle – also hier die Grenzlinie zwischen einer gem. dem Ausführungsbeispiel nach 1a VDE-konformen Isolationszone und einer erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Warnzone – höchstens 18 mm von der Spitze des Arbeitsendes entfernt ist, so dass die Erfindung sicherstellt, dass der gesamte erfindungsgemäße Schraubendreher VDE-konform hergestellt werden kann.
Zur Herstellung der beiden Teilstücke 16, 17 ist es denkbar, dass die Ummantlung 5 mittels eines Zweikomponenten-Spritzgußverfahrens hergestellt wird. Dabei wird das Kernmaterial mit einer ersten Spritzgießkomponente ummantelt, welche sich aus der Grundkomponente 7 und der Nebenkomponente 8 zusammensetzt und die erste Spritzgießkomponente mit einer zweiten Spritzgießkomponente überzogen, welche sich nur aus der Grundkomponente 8 zusammensetzt.
Insbesondere in 4 wird eine Möglichkeit zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Ummantlung 5, bestehend aus zwei Teilstücken 16, 17 dargestellt.
Im linken Bildabschnitt der 4 wird gezeigt, dass eine erste Spritzgießform 23 benutzt wird, mit welcher das erste Teilstück 16 an der Klinge 3 angespritzt wird. In diesem Fall wird ein Spritzgießkunststoff verwendet, welcher sich hier aus der Grundkomponente 7 und der Nebenkomponente 8 zusammensetzt, jedoch kommt es Auf die elektrische Leitfähigkeit der Nebenkomponente 8 an.
Im rechten Bildabschnitt der 4 wird gezeigt, dass nach dem Anspritzen des ersten Teilstücks 16 mittels einer zweiten Spritzgießform 24 ein zweites Teilstück 17 an der Klinge 3 angespritzt wird, welches unmittelbar am Werkstoff des ersten Teilstücks 16 angrenzt. In diesem Fall wird ein Spritzgießkunststoff verwendet, welcher sich lediglich aus der elektrisch nicht leitenden Grundkomponente 7 zusammensetzt.
Weiterhin zeigt 4, dass das Kernmaterial der Klinge 3 einen am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 vorliegenden äußeren Querschnitt 13 aufweist, welcher über eine Auslaufkurve 25 innerhalb der vorbestimmten Längserstreckung 10 in Richtung zum Griffstück 2 kontinuierlich bis zur Bildung einer von der Ummantlung 5 umschlossenen Radienlichtkante 20 abnimmt. Mit dieser Maßnahme wird insbesondere die Kerbwirkung am kleinsten Querschnitt der Klinge 3 erheblich verringert. Ergänzend hierzu sieht die Erfindung vor, dass sich an der Radienlichtkante 20 im weiteren Längsverlauf der Klinge 3 zum Griffstück hin ein gleichbleibender Innenquerschnitt 21 des Kernmaterials anschließt.
Vorzugsweise ist der äußere Querschnitt 13 vom Innenquerschnitt 21 gleich dem Maß der Längserstreckung 10 beabstandet, innerhalb dessen die elektrisch leitfähige Nebenkomponente 8 angeordnet ist.
Die Länge des ersten Teilstücks 16 entspricht hier dem Maß der Längserstreckung 10. Auch hier ergibt die Summe des Maßes der Längserstreckung 10 mit dem Längsmaß 18 des frei von der Ummantlung 5 gehaltenen Arbeitsendes 4, welches sich vom am Arbeitsende 4 angrenzenden Bereich 6 der Ummantlung 5 bis zu dessen Spitze erstreckt, ein Summenmaß 19 von höchstens 18 mm.
Man erkennt, dass die Dicke der Nebenkomponente 8 zum Arbeitsende 4 hin immer dünner wird, so dass der gewünschte Effekt zum wahrnehmen des elektrischen Stroms auch durch den abnehmenden Isolationseffekt unterstützt wird.
Bezugszeichenliste

1: Schraubendreher
2: Griffstück
3: Klinge
4: Arbeitsende
5: Ummantelung
6: Bereich
7: Grundkomponente
8: Nebenkomponente
9: Brückenpfad
10: Abstand
11: Bereich
12: Abschnitt
13: Querschnitt
14: Mindestwert
15: Perkulationskurve
16: erstes Teilstück
17: zweites Teilstück
18: Längenmaß
19: Summenmaß
20: Radienlichtkante
21: Innenquerschnitt
23: erste Spritzgußform
24: zweite Spritzgußform
25: Auslaufkurve
Kc: kritische Konzentration

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19511870 A1 [0003]
DE 102007030900 A1 [0004]

Claims

Schraubendreher (1) mit einem Griffstück (2) aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material und einer mit dem Griffstück (2) drehfest verbundenen Klinge (3), welche aus einem elektrisch leitenden Kernmaterial besteht und ein Arbeitsende (4) aufweist, wobei die Klinge (3) mit einer Ummantlung (5) aus Kunststoff überzogen ist, welche ausgehend vom Griffstück (2) über die Längserstreckung der Klinge (3) bis zu einem am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) das Kernmaterial umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kunststoffe unterschiedlicher Leitfähigkeit verwendet werden, wobei der Kunststoff der Ummantlung (5) aus einer ersten elektrisch nicht leitfähigen Grundkomponente (7) und aus einer zweiten elektrisch leitfähigen Nebenkomponente (8) besteht, wobei die Nebenkomponente (8) bezüglich der Grundkomponente (7) in einem derart vorbestimmten Mengenanteil vorliegt, dass der Anteil der elektrisch leitenden Nebenkomponente (8) ausgehend vom am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) in Richtung zum Griffstück (2) kontinuierlich abnimmt.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil der Nebenkomponente (8) in Richtung zum Griffstück (2) zumindest innerhalb einer vorbestimmten Längserstreckung (10) zwischen dem am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) und dem Griffstück (2) so hoch ist, dass sich mittels des Materials der Nebenkomponente (8) durch den Querschnitt der Ummantlung (5) hindurchgehende, elektrisch leitende Brückenpfade (9) bilden, durch welche die Oberfläche der Ummantlung (5) mit dem Kernmaterial über den elektrischen Widerstand der Nebenkomponente (8) in elektrisch leitender Verbindung steht.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil der Nebenkomponente (8) innerhalb eines Bereiches (11) um die Längserstreckung (10) herum so hoch ist, dass die elektrische Leitfähigkeit der Ummantlung (5) innerhalb dieses Bereiches (11) sprunghaft in Richtung zum Arbeitsende (4) ansteigt, beziehungsweise sprunghaft in Richtung zum Griffstück (2) abnimmt.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Längserstreckung (10) zwischen 5 mm bis 18 mm groß ist.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß der Längserstreckung (10) zwischen 1 mm bis 10 mm groß ist.
Schraubendreher (1) nach einem einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenanteil der Nebenkomponente (8) in Richtung zum Griffstück (2) gegen Null Mengenanteile abnimmt.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantlung (5) unter trockenen Bedingungen und bei normaler Raumtemperatur einen elektrischen Durchgangswiderstand aufweist, welcher zumindest so hoch ist, dass sich bei einem mit einem unter einer vorbestimmten Spannung stehenden, stromführenden Leiter in Kontakt gebrachten Arbeitsende (4) auf der Oberfläche der Ummantlung (5) eine Stromstärke ergibt, die kleiner als eine für eine vorbestimmte Personengruppe ermittelte Loslaßstromstärke ist.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Nebenkomponente (8) magnetische Additivpartikel verwendet werden.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitfähigkeit der Ummantlung (5) in Abhängigkeit vom Mengenanteil der Nebenkomponente (8) ausgehend vom am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) in Richtung zum Griffstück (2) innerhalb eines vorbestimmten Abschnittes (12) der Längserstreckung der Klinge (3) nach einer vorbestimmten Perkulationskurve (15) abnimmt.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der am Arbeitsende (4) angrenzende Bereich (6) der elektrisch leitfähigen Nebenkomponente (8) der Ummantlung (5) und das Arbeitsende (4) einen deckungsgleichen Querschnitt (13) aufweisen.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantlung (5) aus zwei Teilstücken (16, 17) zusammengesetzt ist.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilstücke (16, 17) von unterschiedlicher Farbe sind.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe des Maßes der Längserstreckung (10) mit dem Längsmaß (18) des Arbeitsendes (4), welches sich vom am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) der Ummantlung (5) bis zu dessen Spitze erstreckt, ein Summenmaß (19) von höchstens 18 mm ergibt.
Schraubendreher (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial einen am Arbeitsende (4) angrenzenden Bereich (6) vorliegenden äußeren Querschnitt (13) aufweist, welcher innerhalb der vorbestimmten Längsersteckung (10) über eine Auslaufkurve (25), in Richtung zum Griffstück (2), kontinuierlich bis zur Bildung einer von der Ummantlung (5) umschlossenen Radienlichtkante (20) abnimmt, an welcher sich im weiteren Längsverlauf der Klinge (3) zum Griffstück (2) hin ein gleichbleibender Innenquerschnitt (21) des Kernmaterials anschließt.
Schraubendreher (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Querschnitt (13) vom Innenquerschnitt (21) gleich dem Maß der Längserstreckung (10) beabstandet ist, innerhalb dessen die elektrisch leitfähige Nebenkomponente (8) angeordnet ist.