DE202007003351U1

DE202007003351U1 - Handgriff für ein Werkzeug

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Publication number: DE202007003351U1
Application number: DE202007003351U
Authority: DE
Original assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Current assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2017-03-06

Abstract

Handgriff (1, 10) für ein Werkzeug, insbesondere für einen Schraubendreher, der in der Zone, die bei Benutzung des Werkzeuges von Hand umschlossen wird, in radialer Richtung im Wesentlichen aus drei Querschnittsbereichen mit unterschiedlicher Steifigkeit aufgebaut ist, und zwar
a) einem ersten Querschnittsbereich, der mit einem Kerngriff (3, 12) aus einem harten Material mit einer ersten Steifigkeit gebildet ist,
b) einem dritten Querschnittsbereich, der mit einer Oberflächenschicht (5a) aus elastischem Kunststoff mit einer dritten Steifigkeit und
c) einem zwischen erstem und drittem Querschnittsbereich liegenden zweiten Querschnittsbereich (5b) aus weichem elastischen Kunststoff mit einer zweiten Steifigkeit,
d) wobei die zweite Steifigkeit geringer ist als die dritte Steifigkeit, und die Dimensionierung der Bereiche und deren Steifigkeit derart sind, dass bei Beaufschlagung des Griffes (1, 10) durch die Kraft einer Hand eine Verformung des zweiten und dritten Querschnittsbereiches (5a, 5b) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass
e) die Dicke des...

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Handgriff für ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubendreher, gemäß ausgewählten Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Hand- oder Gartenwerkzeugsatz. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Messung der radialen Gesamtsteifigkeit eines Griffes für ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubendreher.
STAND DER TECHNIK
Für Schraubendreher ist eine erste Weiterentwicklung eines Handgriffes aus Hartkunststoff zur Verbesserung der Haptik in US-PS 28 71 899 vorgeschlagen worden. Demgemäß wird auf einen Griffkern ein vorgefertigter Griffmantel aus Weichkunststoff aufgezogen. Griffkern und Griffmantel sind zur Übertragung eines Drehmoments in Umfangsrichtung formschlüssig über Profilierungen miteinander verbunden. Der Einsatz des Weichkunststoffs verbessert die Griffigkeit des Handgriffs. Bei einer praktischen Erprobung des bekannten Handgriffs 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 Handgriffs 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 Weichkunststoff

– hierbei lediglich in Umfangsrichtung verteilte Teilbereiche des Griffmantels bilden oder
– in Umfangsrichtung geschlossen den Griffkern umgeben

Bei derartigen Griffen aus zwei Kunststoff-Komponenten ist in einem Griffkern aus Hartkunststoff das Werkzeug verankert, und dieser Griffkern wird mit einem Griffmantel aus Weichkunststoff umspritzt, vgl. bspw. EP 0 627 974 B1 . Der Griffmantel aus Weichkunststoff hat eine gewisse Elastizität und vermittelt ein angenehmeres Greifgefühl als ein Griff, der nur aus Hartkunststoff herstellt ist. Derartige "2-Komponenten-Griffe" werden am Markt auch für verschiedene andere Werkzeuge als Schraubendreher angeboten, zum Beispiel für Kellen, Zangen, Sägen, Gartenwerkzeuge. Da der Weichkunststoff außerdem unter Umständen einen höheren Reibungskoeffizienten als Hartkunststoff hat, können mit einem derartigen " 2-Komponenten-Griff" höhere Drehmomente übertragen werden als mit einem Griff gleicher Größe aus Hartkunststoff. Dies ist von Bedeutung bei Griffen für Schraubendreher, Schraubzwingen, etc. Aus DE 199 02 882.6 , EP 00 907 448.5 , EP 01 915 000.2 sind weiterhin Griffe bekannt, bei denen durch eine asymmetrische Formgestaltung die ergonomischen Eigenschaften im Vergleich zu marktüblichen Griffen deutlich verbessert sind. Nachteilig bei allen diesen Griffen ist, dass der Griffmantel aus Weichkunststoff nur eine Dicke von ca. 1,5 bis 3 mm hat, er ist deshalb nur in geringem Maße nachgiebig, zumal die Härte üblicherweise verwendeter Kunststoffe im Bereich von ungefähr 65 bis 85 Shore A liegt. Von der Herstellung her sind die Griffe in bestimmten Größen und Formen standardisiert, während die Hände der Benutzer verschiedene Größen und Maßverhältnisse haben. Deshalb ist eine optimale Ergonomie nicht gegeben.
Bei Griffen für Schraubendreher kommt hinzu, dass beim Schrauben die Hand, den Griff drehend, in Umfangsrichtung ihre Koppelstellung zu dem Griff laufend verändert. Der Griff kann deshalb nicht in einer optimalen ergonomischen Grundform ausgebildet werden, wie das bei den asymmetrischen Griffen gemäß EP 00 907 448.5 und EP 01 915 000.2 gegeben ist, bei denen die Hand im Gebrauch im wesentlichen eine Koppelstellung zu dem Griff hat. Ein Griff für Schraubendreher muss deshalb eine rotationssymmetrische Form haben.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beachtung der Fertigungsmöglichkeiten und der mechanischen Eigenschaften einen Handgriff für ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubendreher, vorzuschlagen, der sich durch eine gute Anpassungsfähigkeit des Handgriffes an die Hand eines Benutzers auszeichnet.
LÖSUNG
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch einen Handgriff gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Ausgestaltungen des Handgriffs ergeben sich gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 2 bis 38. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist gegeben durch die Merkmale des Anspruchs 39.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer Gestaltung eines Handgriffs entsprechend dem eingangs angeführten Stand der Technik ein Zielkonflikt zu lösen ist:

– einerseits wird eine Anpassbarkeit des Griffkörpers an die individuelle Handform und – Größe eines Benutzers – und dazu eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen Hand und Griffoberfläche – erreicht, wenn die Steifigkeit des den Griffkörper bildenden Materials verringert wird,
– andererseits ist für eine Übertragung höherer Drehmomente oder anderer Kräfte über den Handgriff eine ausreichende Steifigkeit des Griffkörpers erforderlich.

Dieser Zielkonflikt wird gemäß der Erfindung durch eine Steifigkeitsoptimierung des Griffkörpers gelöst. Erfindungsgemäß weist der Griffkörper in der Zone, die bei Benutzung des Werkzeuges von der Hand umschlossen wird, in radialer Richtung im Wesentlichen drei Querschnittsbereiche mit unterschiedlicher Steifigkeit gemäß folgender Beschreibung auf: Um einen harten Kerngriff, im allgemeinen aus Hartkunststoff, aber auch aus Metall, dem ersten Querschnittsbereich, in oder an dem das Werkzeug verankert ist, sind ein zweiter und dritter Querschnittsbereich aus elastischem Kunststoff ausgebildet, welche zusammen eine Größere Dicke haben als der Mantel aus Weichkunststoff bei den bekannten Griffausführungen. Der zweite und dritte Querschnittsbereich ist so aufgebaut, dass sich an den Kerngriff eine Schicht aus elastischem Kunststoff anschließt, welcher eine geringe Härte aufweist und sehr elastischnachgiebig ist. Diese Schicht wird als zweiter Querschnittsbereich definiert. Die Oberflächenschicht des Griffes wird als dritter Querschnittsbereich definiert und besteht ebenfalls aus elastischem Kunststoff dessen Härte jedoch höher ist als die des Kunststoffes im zweiten Querschnittsbereich. Im zweiten Querschnittsbereich kann der Kunststoff eine poröse oder geschlossene Struktur haben. Im dritten Querschnittsbereich hat der Kunststoff vorzugsweise eine geschlossene Struktur. Der erste Querschnittsbereich weist eine erste Steifigkeit auf, der zweite Querschnittsbereich eine zweite Steifigkeit und der dritte Querschnittsbereich eine dritte Steifigkeit. Der zweite und dritte Querschnittsbereich sind miteinander und mit dem Kerngriff vorzugsweise stofflich verbunden. Zusätzlich – oder auch alleine – kann die Verbindung mit dem Kerngriff auch formschlüssig durch Einkerbungen im Kerngriff oder an diesem radial angesetzte Rippen oder einen unrunden Querschnitt des Kerngriffes ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausbildung liegt direkt an der Oberfläche des Kerngriffes eine Schicht an, die aus demselben Kunststoff gebildet ist, aus dem die Oberflächenschicht gebildet ist. Diese, sich an den Kerngriff anschließende Schicht, hat eine geschlossene Struktur. An diese Schicht schließt sich bei dieser Ausführung dann der zweite und dritte Querschnittsbereich an.
Bei der Beaufschlagung des Griffes durch Handkraft des Benutzers werden erfahrungsgemäß durch die Finger höherer Normalkräfte ausgeübt als durch die Handfläche. Infolge der geringen Härte des zweiten Querschnittsbereiches kann dieser zusammen mit der Oberflächenschicht entsprechend den in den verschiedenen Zonen des Griffes unterschiedlich stark wirkenden Normalkräften unterschiedlich nachgeben. Im Querschnitt gesehen, ist der Griff durch die Fingerkraft an der Seite, an der die Finger anliegen, radial eingedrückt, dagegen in Richtung quer zur Kraftwirkung der Finger stärker ausgewölbt, etwas auch zur Handfläche hin, da eine gewisse Verdrängung des Volumens des zweiten Querschnittsbereiches von der Fingerseite in die anderen Richtungen erfolgt. Die angenommene Form ist weitgehend der Höhlung, wie sie durch die den Griff umschließenden Finger und die Handfläche gebildet wird, angepasst. Durch die räumliche Verformung bildet sich bei dem erfindungsgemäßen Griff eine Größere Kontaktfläche zwischen Hand und Griff aus, als wenn die Anpassung nicht erfolgen würde, was bei Griffen nach dem Stand der Technik der Fall ist. Dadurch wird die spezifische Druckbelastung der Hand gleichmäßiger verteilt, es entstehen keine unangenehmen Druckstellen und die aufzubringenden Kräfte können mit geringerer Muskelanspannung in den Griff eingeleitet werden. Insgesamt wird eine optimale Koppelung von Griff und Hand erreicht und es entsteht ein sehr viel angenehmeres Greifgefühl als bei bekannten Griffen – und das bei verschieden großen oder verschieden gestalteten Händen. Infolge der Elastizität der verwendeten Kunststoffe bildet sich die ursprüngliche Griff-Form sofort wieder zurück, wenn auf den Griff keine Kraft mehr einwirkt.
Für den zweiten und dritten Querschnittsbereich werden vorzugsweise Thermoplastische Elastomere (TPE)-Kunststoffe wie Thermoplastisches Polyurethan (TPU), Thermoplastische Polyolefine (TPO), Polypropylen, EPDM-Kautschuk, Styrol-Block-Copolymere verwendet. Die unterschiedliche Steifigkeit der Querschnittsbereiche wird hauptsächlich durch Verwendung von Kunststoffen mit unterschiedlicher Härte erreicht. Durch Beigabe eines Treibmittels kann im Kunststoff des zweiten Querschnittsbereiches eine poröse Struktur und dadurch eine geringere Steifigkeit erzeugt werden. Für den zweiten Querschnittsbereich wird ein sehr weicher Kunststoff mit einer Härte von 10 bis 55 Shore A verwendet, für den dritten Griffbereich Kunststoff mit einer Härte von 30 bis 105 Shore A, insbesondere von 30 bis 85 Shore A. Wird der zweite Querschnittsbereich mit einer porösen Struktur ausgeführt, kann der Kunststoff eine höhere Ausgangshärte haben, beispielsweise von –20 bis 85 Shore A.
Die Fertigung des Griffes erfolgt so, dass zunächst der Kerngriff in einer ersten Spritzgießform gefertigt wird, wobei auch der Schaft des Werkzeuges eingegossen wird. Bei Hämmern kann der Schaft selbst, zum Beispiel aus faserverstärktem Kunststoff, Stahlrohr oder Holz, den Kerngriff bilden. In einer zweiten Spritzgießform wird der zweite und dritte Querschnittsbereich auf den in die Form eingelegten Kerngriff aufgespritzt, insbesondere in einem Sandwichverfahren.
Das Fertigungsverfahren wird so gesteuert, dass die gewünschten Dicken der Schichten in dem zweiten und dritten Querschnittsbereich und der an der Oberfläche des Kerngriffes anliegenden Schicht erreicht werden, zum Beispiel durch die Dosierungsmengen des einen oder anderen eingespritzten Kunststoffes oder durch die variablen Parameter des Spritzgießvorganges. Die Dicken der Schichten werden auf jeden Fall so gewählt, dass einerseits die radiale Verformbarkeit des zweiten und dritten Querschnittsbereiches bei Einwirken einer Kraft durch die den Griff umschließende Hand beim Arbeiten nicht gemindert wird, andererseits eine gute Übertragung eines eingeleiteten Drehmomentes gewährleistet ist, wie es zum Beispiel bei Verwendung eines solchen Griffes für ein Werkzeug oder einen Schraubendreher erforderlich ist. Es wurde gefunden, dass eine Dicke der Oberflächenschicht von ungefähr 0,5 bis 4 mm, bspw. 2,5 mm, zweckmäßig ist, wobei die Dicke im Verlauf der Oberfläche variieren kann.
Die Dicke, die radiale Erstreckung, der Schicht im zweiten Querschnittsbereich ist im Allgemeinen größer als im dritten Querschnittsbereich, insbesondere in den Griffzonen außerhalb der kleinsten Griffdicke und -breite. Es wurde gefunden, dass hier im zweiten Querschnittsbereich eine Schichtdicke von mindestens 3,5 mm zweckmäßig ist. Im Bereich der kleinsten Dicke und Breite kann der zweite Querschnittsbereich fehlen. Hier wirken bei der Benutzung des Griffes kaum Radialkräfte, es liegen insbesondere nur die Spitzen von Daumen und Zeigefinger führend an.
Die größte Verformbarkeit hat der Griff naturgemäß dort, wo die Dicke des zweiten und dritten Querschnittsbereiches am größten ist, an der Stelle des größten Griff-Durchmessers oder der größten Griffdicke. Hier und in der Zone zu beiden Seiten der Stelle des größten Griff-Durchmessers liegen die Mittel- und Ringfinger sowie die Handfläche im wesentlichen an, in dieser Zone wirken die größten Hand- und Fingerkräfte auf den Griff ein. Es wurde als vorteilhaft gefunden, wenn das Verhältnis von größtem Griffdurchmesser D oder der Griffdicke zum Durchmesser d des Kerngriffes größer als 1,4 ist, in besonderem Maße größer als 1,8.
Bei Griffen für andere Werkzeuge, wie sie in EP 00 907 448.5 und EP 01 915 000.2 beschrieben sind, sind die Querschnittsprofile über die Längserstreckung des Griffes nicht im Wesentlichen rund, wie bei einem Schraubendrehergriff, aber auch unterschiedlich in ihrer Fläche. Bei derartigen Griffen wird der Kerngriff zweckmäßigerweise in seiner Querschnittsfläche über die Längserstreckung im Wesentlichen konstant gehalten. Bei den Griffen gemäß EP 00 907 448.5 und EP 01 915 000.2 liegt der größte Querschnitt mit der größten Fläche in der Mittelzone des Griffes, somit hat der Mantel aus Weichkunststoff hier auch seine größte Dicke und größte Verformbarkeit. In dieser Zone liegen wiederum Finger und Handfläche im Wesentlichen an, so dass der gewünschte Effekt einer optimalen Anpassung des Griffes an die individuelle Handgröße und -form durch die Elastizität des Mantels, beziehungsweise des zweiten Griffbereiches, erreicht wird.
Die höhere Härte des für die Oberflächenschicht beziehungsweise den dritten Querschnittsbereich verwendeten Kunststoffes hat auch den Vorteil, dass an ihr beim Gebrauch des Griffes Fremdpartikel, wie zum Beispiel Metallspäne, nicht hängen bleiben und Verletzungen der Hand verursachen können. Die höhere Härte vermittelt auch ein angenehmeres haptisches Gefühl als die Oberfläche eines sehr weichen Kunststoffes. Für die Oberflächenschicht wird vorteilhafterweise eine Qualität beziehungsweise Kunststoffart verwendet, die eine für den Anwendungszweck ausreichende Beständigkeit gegen Chemikalien, Fette und Öle hat. Eine solche Beständigkeit haben die für den zweiten Querschnittsbereich verwendeten sehr weichen Kunststoffarten zumeist nicht, oder eine entsprechende Ausrüstung verteuert den Kunststoff, so dass es auch aus Kostengründen zweckmäßig ist, nur für die Oberflächenschicht einen Kunststoff mit entsprechender Beständigkeit zu verwenden. Selbstverständlich kann aber auch für den zweiten Querschnittsbereich ein weicher Kunststoff mit Beständigkeit gegen Chemikalien, Fette und Öle verwendet werden.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass über eine an der Oberfläche des Kerngriffes anliegende Schicht aus Kunststoff mit der höheren Härte, aus dem die Oberflächenschicht gebildet wird, ein Drehmoment oder andere Kräfte besser von der Oberfläche des Griffes in den Kerngriff eingeleitet werden können, als wenn der weiche Kunststoff des zweiten Querschnittsbereiches direkt am Kerngriff anschließen würde. Als Verbesserung der Übertragbarkeit eines Drehmomentes kann, insbesondere bei Griffen für Schraubendreher, vorgesehen werden, die am Kerngriff radial angesetzten Rippen über die beschriebene Schicht aus Kunststoff höherer Härte weiter hervorstehen zu lassen, so dass sie in den zweiten Querschnittsbereich aus weichem Kunststoff hineinragen, allerdings nur so weit, dass die radiale Verformbarkeit nicht beeinträchtigt wird.
Es wurde als weitere Verbesserung der Übertragbarkeit eines Drehmomentes gefunden, den Fertigungsprozess des Griffes beim Spritzgießen, bspw. durch Gestaltung des Formsystems und/oder durch Steuerung der Spritzgussparameter, so zu steuern, dass mindestens eine, besser zwei, stegartige Verbindungen von der am Kerngriff anliegenden Schicht aus Kunststoff höherer Härte durch den zweiten Querschnittsbereich hindurch zu der Oberflächenschicht entsteht und die stegartigen Verbindungen sich zumindest über einen Teil der Längserstreckung des Griffes ausbilden, insbesondere in der Zone, in der im wesentlichen Handfläche und Finger am Griff anliegen. Diese stegartigen Verbindungen unterstützen die Übertragung von in Umfangsrichtung des Griffes wirkenden Kräften, die von der Oberflächenschicht in den Kerngriff eingeleitet werden. Zwar ist an diesen Verbindungsstellen zwischen Oberflächenschicht und Kerngriff die radiale Verformbarkeit geringer als in den anderen Zonen, jedoch wird die elastische Verformbarkeit des Griffes dadurch nicht wesentlich beeinträchtigt.
Die Paarung der für den zweiten und dritten Querschnittsbereich verwendeten Kunststoffe in Härte und Art beziehungsweise Type, wird so gewählt, dass sie zum einen eine gute stoffliche Verbindung miteinander und mit dem Kerngriff eingehen, zum anderen die gewünschte Verformbarkeit gewährleistet ist.
Bei einem alternativen Herstellungsverfahren wird der zweite und dritte Querschnittsbereich als selbständiges Spritzgießteil hergestellt, das den gleichen Aufbau hat, wie zuvor beschrieben. Dabei wird durch einen Formkern eine zentrale, in Längsrichtung verlaufende Höhlung eingeformt, die einen unrunden Querschnitt aufweist, beispielsweise einen Sechskantquerschnitt oder einen runden Querschnitt mit eingeformten, in Längsrichtung verlaufenden Taschen. Um den Formkern bildet sich, wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren um den Kerngriff, eine Schicht aus Kunststoff mit der höheren Härte aus. Der Kerngriff weist den gleichen Querschnitt auf, also entweder einen Sechskantquerschnitt oder einen runden Querschnitt mit radial aufgesetzten Stegen, die in die Taschen im zweiten bzw. dritten Querschnittsbereich eingreifen. Über die unrunden Querschnitte kann ein Drehmoment übertragen werden. Die Masse und Toleranzen der beiden Querschnitte sind so aufeinander abgestimmt, dass das den zweiten und dritten Querschnittsbereich bildende Spritzgießteil straft passend auf den Kerngriff aufgeschoben werden kann. Zweckmäßigerweise werden beide Teile zusätzlich miteinander verklebt. Sie können aber auch durch eine Schnappverbindung miteinander verbunden sein. Im Beispiel gemäß 2 besteht die Schnappverbindung aus einer in den Kerngriff eingeformten Ringnut, in die das Griffteil, bestehend aus Griffbereich 2 und 3, mit einem Ringwulst eingreift. Da das Griffteil aus elastischem Kunststoff gefertigt ist, kann es beim Entformen so nachgeben, dass der Ringwulst sich aus einer entsprechenden Vertiefung in dem die Höhlung bildenden Kern aushebt. Ebenso kann es beim Aufschieben auf den Kerngriff nachgeben, bis die Schnappverbindung einrastet. Selbstverständlich kann die Schnappverbindung auch auf andere Weise ausgebildet sein, oder eine axiale Sicherung anderer Art vorgesehen werden.
Bei einer dritten Herstellungsweise wird, wie bei der ersten Herstellungsweise, zunächst der Kerngriff in einer ersten Spritzgießform hergestellt. In einer zweiten Spritzgießform wird der zweite Querschnittsbereich auf den in diese Form eingelegten Kerngriff aufgespritzt und in einer dritten Spritzgießform der dritte Querschnittsbereich auf den in diese Form eingelegten Kerngriff mit dem aufgespritzten zweiten Querschnittsbereich. Der zweite und dritte Querschnittsbereich wird also in zwei aufeinanderfolgenden, getrennten Spritzvorgängen auf den Kerngriff aufgespritzt und nicht in einem, wie bei dem Sandwichverfahren.
Die Dicke des dritten Querschnittsbereiches wird bei einem in dieser Weise hergestellten Griff zumeist Größer ausgeführt als bei einem nach der ersten Fertigungsweise hergestellten Griff. An der Stelle des größten Griffdurchmessers oder der größten Griffdicke/Griffbreite kann die Dicke des dritten Querschnittsbereiches ungefähr 60 bis 100 % der Dicke des zweiten Querschnittsbereiches haben. Im Verlauf der Längserstreckung des Griffes können sich die Dickenverhältnisse ändern. Die Härte des für den dritten Querschnittsbereich verwendeten Kunststoffes wird zweckmäßigerweise etwas niedriger gewählt als für einem nach der ersten Fertigungsweise hergestellten Griff. Zur besseren Übertragung von in Umfangsrichtung wirkenden Kräften ist vorteilhaft vorgesehen, dass sich, vom Umfang des Kerngriffes ausgehend, in radialer Richtung Rippen in den zweiten Querschnittsbereich hinein erstrecken, wie auch bei dem nach der ersten Fertigungsweise hergestellten Griff.
Bei einer anderen Ausführungsform weist der Kerngriff radial bis zur Oberfläche des Griffes sich erstreckende Ansätze in Form von Rippen auf. Mindestens vier Rippen sind über den Umfang des Kerngriffes verteilt. Ihre Oberkante verläuft in Längsrichtung im Wesentlichen der Außenkontur des Griffes, steht jedoch gegenüber kissenartigen Auswölbungen des zweiten und dritten Querschnittsbereiches zurück. Die kissenartigen Auswölbungen können sich unter Einwirkung einer Handkraft radial elastisch verformen und auf diese Weise der den Griff umfassenden Hand anpassen. Dieser Griff wird in der dritten Herstellungsweise gefertigt.
Ein besonderer Aspekt der Erfindung widmet sich der Gestaltung und Erfassung der Steifigkeit des Handgriffes in radialer Richtung. Eine geeignete Steifigkeit des Handgriffes in radialer Richtung ist von entscheidender Bedeutung für die Haptik des Handgriffes. Weiterhin kann durch eine Elastizität des Griffes eine Anpassung an unterschiedliche Größen und Gegebenheiten von Händen eines Benutzers erfolgen. Über eine Gestaltung der Steifigkeit, u. U. sogar unterschiedlich in Umfangsrichtung des Griffes, kann die erforderliche Muskelanspannung minimiert werden, die erforderlich ist, um eine Wirkkraft auf das Werkzeug auszuüben. Bei einem Schraubendrehergriff mit mittensymmetrischer Querschnittskontur wird durch die elastische Verformung bei der Betätigung des Werkzeugs eine Asymmetrie des Griffs erzeugt, die sich beim Umgreifen von Greifstellung zu Greifstellung verändert und eine besonders günstige Haptik gewährleistet.
Bezüglich der Gestaltung der Steifigkeiten geht der Stand der Technik durchgängig den Weg, bei elastischen Zonen und/oder Schichten des Griffes einen Kunststoff entsprechend der herstellerseitig vorgegebenen Härte Shore A auszuwählen, wovon dabei ausgegangen wird, dass die Vorgabe des Materials mit der ausgewählten Härte Shore A und der Schichtdicke dieses elastischen Materials die Steifigkeit des Endproduktes "Griff" vorgegeben ist. An derartigen gemäß dem Stand der Technik bekannten Griffen, beispielsweise für Schraubendreher, kann im Bereich der Mantelfläche des Griffes eine Ermittlung der Härte Shore A mit einem an sich bekannten Shore-Härte-Prüfgerät erfolgen.
In dem Internet-Lexikon Wikipedia wird unter dem Eintrag "Härte" am 02.03.2007 zur Härte Shore ausgeführt, dass diese ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe ist, welcher in den Normen DIN 53505 und DIN 7868 festgelegt. Das Kernstück des Shore-Härte-Prüfgeräts besteht aus einem federbelasteten Stift aus gehärtetem Stahl. Die Eindringtiefe in das zu prüfende Material ist ein Maß für die entsprechende Shore-Härte, die auf einer Skala von 0 Shore (2,5 mm Eindringtiefe) bis 100 Shore (0 mm Eindringtiefe) gemessen wird. Eine hohe Zahl bedeutet damit eine große Härte. Die Materialdicke sollte im Bereich von 0–50 Shore mindestens 9 mm betragen, bei härteren Substanzen mindestens 6 mm. Für die Messung Shore A erfolgt der Einsatz eines Stiftes mit abgestumpfter Spitze. Die Stirnfläche des Kegelstumpfes im Bereich der Spitze besitzt einen Durchmesser von 0,79 mm und der Öffnungswinkel beträgt 35°.
Die Anmelderin hat erkannt, dass die Ermittlung der Härte Shore A für die Ermittlung der relevanten Steifigkeit der hier vorliegenden Griffe (alleine) unzureichend sind. Dies liegt darin begründet, dass bei bekannten Shore-Härte-Prüfgeräten der elastisch abgestützte Stift seitlich von einer Referenzfläche umgeben ist. Das Härte-Prüfgerät wird dann mit einer Anpresskraft an den Prüfling angelegt, bis die Referenzfläche den Prüfling kontaktiert. Besitzt allerdings der Prüfling unter der mit dem Prüfgerät in Wechselwirkung tretenden Außenschicht eine verhältnismäßig weiche Zwischenschicht, kann während der Härteprüfung nach Shore durch den Stift und/oder die Referenzfläche eine Kraft ausgeübt werden, die auch zu Verformungen dieser weichen Zwischenschicht führt, welche eine Bewegung der mit dem Prüfgerät in Wechselwirkung tretenden Außenschicht zur Folge hat. Somit ermittelt das Härteprüfgerät nach Shore zwar einen charakteristischen Härtewert. Dieser ist jedoch kleiner als der Härtewert des für die Außenschicht verwendeten Kunststoffes. Nicht ausreichend gemessen wird die radiale Gesamtsteifigkeit des Griffes, für die die Härte des für die Außenschicht verwendeten Kunststoffes lediglich eine beeinflussende Größe darstellt. Das in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Messverfahren erfasst die gesamte radiale Verformbarkeit besser, weil es einen größeren Bereich des Griffquerschnittes, nämlich die gesamte radiale Erstreckung des Griffs im Querschnitt, in die Messung einbezieht. Anders gesagt hat die Anmelderin beobachtet, dass eine Härte einer Mantelschicht des Griffes, die hoch ist, aber eine geringe Schichtdicke hat, bei weicher Abstützung der Mantelschicht für den Benutzer auf dieselbe spürbare radiale Steifigkeit führen kann wie eine weichere Mantelschicht, die dicker ausgebildet ist und/oder etwas härter abgestützt ist. Für die vorgenannten Varianten kann die Härteprüfung nach Shore (allein) auf die Ergonomie nicht beschreibende Härten führen, während erfindungsgemäß eine charakte ristische Größe ermittelt werden soll, die die tatsächlich für den Benutzer des Griffes erfahrbare Steifigkeit und Ergonomie abbilden soll.
Erfindungsgemäß wird das folgende Prüfverfahren vorgeschlagen:

– Zunächst wird der Griff weitestgehend ohne Last eingespannt zwischen einer Anlagefläche, beispielsweise einem Tisch, und einem Prüfkopf. Infolge der Einspannung ergeben sich zwei Kontaktflächen auf der Mantelfläche des Griffes, vorzugsweise im Bereich des größten Durchmessers des Griffes. Die beiden vorgenannten Kontaktflächen liegen sich ungefähr diametral auf der Mantelfläche des Griffes gegenüber. Durch das weitestgehend belastungsfreie Einspannen kann ein Referenzabstand der Kontaktflächen vorgegeben werden (gleiches könnte auch durch Einspannen mit einer vorgegebenen Einspannkraft erfolgen, die kleiner ist als die später genannte definierte Anpresskraft). Der Prüfkopf ist im Bereich der Kontaktfläche vorzugsweise kugelförmig ausgebildet, wobei ein Durchmesser 8 mm betragen kann.
– Anschließend wird eine definierte Anpresskraft des Prüfkopfes auf die Mantelfläche des Griffes in radialer Richtung des Griffes aufgebracht, wobei diese Anpresskraft vorzugsweise 30 Newton beträgt.
– Schließlich wird ein sich infolge der definierten Anpresskraft ergebender veränderter Abstand zwischen der Anlagefläche und dem Prüfkopf ermittelt.

Mit dem sich ergebenden veränderten Abstand ist somit ein "integrales" Maß für sämtliche Verformungen über den gesamten Durchmesser des Griffes gegeben, welcher zuvor nicht erfasst worden ist.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der vorgenannte veränderte Abstand zwischen 2,5 und 7 mm, beispielsweise zwischen 3 und 6 mm (oder 3,0 und 5,5 mm oder 3,5 und 5 mm) für einen Griff, dessen unbelasteter Durchmesser zwischen 25 und 40 mm, beispielsweise 30 bis 40 mm oder 33 bis 37 mm, im Bereich seines größten Durchmessers beträgt.
Entsprechend einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Querschnitt des Griffes in erster Näherung kreisrund oder in Form eines Vielecks, insbesondere eines Dreicks, Vierecks, Fünfecks, Sechsecks oder Achtecks, ausgebildet, wobei dieser Querschnitt in erster Näherung mit geraden Flanken und abgerundeten oder abgeflachten Ecken ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die radiale Steifigkeit im Bereich der Ecken kleiner als im Bereich der Flanken, so dass eine Verformung der Eckbereiche durch die Hand des Benutzers vereinfacht ist, was u. U. für den Benutzer als angenehm empfunden wird. Andererseits können u. U. im Bereich der Ecken erhöhte Normalkräfte und damit auch Reibkräfte erzeugt werden, die eine Übertragung eines großen Betätigungsmoments ermöglichen.
Entsprechend einer Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Handgriffes ist der infolge des zuvor erläuterten Prüfverfahrens veränderte Abstand des Griffes im Bereich der Ecken um 2 bis 30 %, insbesondere 2,5 bis 6 % größer als im Bereich der Flanken. Ein derartiges Verhältnis der Steifigkeiten hat sich als vorteilhaft hinsichtlich der übertragbaren Momente und der Ergonomie des Griffes herausgestellt.
In verschiedenen Größen können die Griffe auch in Sätzen von Hand- oder Gartenwerkzeugen verwendet werden, insbesondere wenn es sich um Werkzeuge verschiedener Größe, beispielsweise Schraubendreher-Sätze, oder Gartengeräte-Sätze mit unterschiedlichen Größen handelt. Griffe mit dem beschriebenen Aufbau eignen sich für Werkzeuge, mit denen ein Betätigungsmoment um eine Längsachse des Griffes übertragen werden soll, wie Schraubendreher, Schraubzwingen, aber beispielsweise auch für Sägen, Kellen, Hämmer, Stechbeitel, Zangen, Hand-Gartengeräte, Messer und andere Werkzeuge, wobei die Außenform der für das jeweilige Werkzeug zweckmäßigen Form entspricht.
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.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Griff für einen Schraubendreher mit einer das ballige Ende des Griffes bildenden Kappe, die an einem Ende eines Kerngriffes angeformt ist, mit einer Schnittführung gemäß I-I in 3, wobei in der oberen Halbebene der Schnitt durch eine stegartige Verbindung geführt ist und in der unteren Hälfte nicht;
2 einen Querschnitt durch einen Griff gemäß 1 mit Schnittführung gemäß III-III, wobei allerdings abweichend zu 1 und 3 keine stegartige Verbindung vorgesehen ist;
3 einen Querschnitt durch einen Griff gemäß 1 mit Schnittführung gemäß III-III bei Ausführung mit stegartiger Verbindung zwischen einer am Kerngriff anliegenden Schicht und einer äußeren Schicht;
4 einen Längsschnitt durch einen Griff, der mit einem zweiten und dritten Querschnittsbereich durch eine Schnappverbindung auf einem einen ersten Querschnittsbereich bildenden Kerngriff axial gesichert ist;
5 einen Längsschnitt durch einen Griff, bei dem ein Kerngriff in einem vorderen Teil bis zu einer Griffoberfläche erweitert ist und ein zweiter und dritter Querschnittsbereich zwischen dem Vorderteil des Kerngriffes und einer verkleinerten Kappe gefasst ist;
6 einen Längsschnitt durch einen Griff, bei dem ein einen ersten Querschnittsbereich bildender Kerngriff nicht bis zu einem Ende des Griffs durchgeht, sondern bei dem das Ende des Griffs durch einen zweiten und dritten Querschnittsbereich gebildet ist;
7 einen Längsschnitt eines Griffs, bei dem ein Schaft eines Kerngriffs ohne Kappe bis zum hinteren Ende des Griffes durchgeht;
8 einen Längsschnitt eines Griffs, der mit einem als drittes Herstellungsverfahren bezeichnetes Fertigungsverfahren hergestellt ist, bei Schnittführung entlang der Linie IIX-IIX gemäß 9;
9 einen Querschnitt durch den Griff gemäß 8 bei Schnittführung gemäß Linie IX-IX;
10 einen Längsschnitt durch einen Griff, der mit einem als viertes Herstellungsverfahren bezeichnetes Fertigungsverfahren hergestellt ist, bei Schnittführung entlang Linie X-X in 11;
11 einen Querschnitt durch den Griff gemäß 10 bei Schnittführung entlang Linie XI-XI;
12 eine perspektivische Darstellung des Griffes gemäß 10 und 11;
13 eine Vorrichtung zur Prüfung der radialen Gesamtsteifigkeit eines Griffes eines Schraubendrehers in schematischer Darstellung;
14 ein Detail XIV für den Kontaktbereich für einen Prüfkopf mit einer Mantelfläche des Griffes für die Vorrichtung gemäß 13, wobei die ausgeübte Kontaktkraft ungefähr 0 beträgt;
15 ein Detail XV für den Kontaktbereich für einen Prüfkopf mit einer Mantelfläche des Griffes für die Vorrichtung gemäß 13, wobei die erforderliche Anpresskraft des Prüfkopfes auf die Mantelfläche des Griffes aufgebracht ist.
FIGURENBESCHREIBUNG
Der Längsschnitt gemäß 1 durch einen Griff 1 zeigt einen Kerngriff 3 aus Hartkunststoff, der einen ersten Querschnittsbereich bildet und eine erste Steifigkeit definiert. In den Kerngriff eingesetzt ist ein Schaft 2 eines Werkzeuges. Am Ende des Kerngriffes ist eine große Kappe 4 an den Kerngriff angeformt und bildet das ballige Ende des Griffes 1. Die Kappe 4 aus Hartkunststoff hat eine glatte, reibungsarme Oberfläche. Dies ist bei einem Schraubendrehergriff vorteilhaft, weil sich beim Ausüben eines hohen Drehmomentes die Hand am Ende des Griffs 1 abstützt und der Griff 1 sich in der Handfläche dreht. Bei kleineren Griffen oder solchen für andere Werkzeuge mit einer anderen Hand-Griff-Koppelung ist die Ausbildung einer solchen Kappe nicht erforderlich. Eine Oberflächenschicht 5a bedeckt im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Griffs 1 mit Ausnahme etwa der Kappe 4 und/oder einem erweiterten Vorderteil 3a des Kerngriffes 3 an der vorderen Stirnseite des Griffes 1. An der Stirnseite oder an dem Vorderteil 3a sowie mit der Oberfläche der Kappe 4 liegt der Kerngriff 3 während der Fertigung dichtend in einer Formkavität an, wenn ein zweiter und dritter Querschnittsbereich 5b, 5a auf den Kerngriff 3 aufgespritzt werden, beispielsweise in einem Sandwichverfahren. Das Vorderteil kann in seiner Erstreckung in Längsrichtung auch kürzer sein, als dies in 4 dargestellt ist.
Die Oberflächenschicht 5a bildet einen dritten Querschnittsbereich mit einer dritten Steifigkeit. Die Oberflächenschicht setzt sich im Normalfall an der Innenseite der Kappe, der Innenseite des Vorderteiles 3a und im Bereich des kleinsten Griffdurchmessers – sofern er im Durchmesser auch im absoluten Maß klein – ist, fort bis zur Oberfläche des Kerngriffes 3 und bildet anliegend an den Kerngriff 3 die Schicht 5c. Eine Verbindung zwischen der Oberflächenschicht 5a und der Schicht 5c entlang der Innenseite der Kappe 4 muss jedoch nicht gegeben sein. Vielmehr kann eine Verbindung auch an anderer Stelle erfolgen oder gar nicht vorhanden sein. Zwischen der Oberfläche des Kerngriffes 3 beziehungsweise der Schicht 5c befindet sich der zweite Querschnittsbereich 5b, der eine zweite Steifigkeit besitzt. Der zweite und dritte Querschnittsbereich sind aus elastischem Kunststoff mit unterschiedlichen Härten gebildet, wobei der für den dritten Querschnittsbereich verwendete Kunststoff eine höhere Härte hat als der für den zweiten Querschnittsbereich verwendete Kunststoff. Bei Beaufschlagung des Griffes mit einer Handkraft, beim Benutzen des Werkzeuges, verformen sich der dritte und zweite Querschnittsbereich räumlich und passen sich der Höhlung der auf den Griff einwirkenden Finger und Handfläche so an, dass eine optimale Koppelung von Griff und Hand erreicht wird.
Die drei Querschnittsbereiche sind – durch entsprechende Auswahl der verwendeten Kunststoffe – stofflich durch Verschweißen beim Spritzvorgang, miteinander verbunden. Zusätzlich – insbesondere bei Griffen, mit denen ein Drehmoment übertragen werden muss – kann eine formschlüssige Verbindung des ersten und zweiten Querschnittsbereiches vorgesehen werden. Im Beispiel der 1 sind Rippen 6 radial an den Kerngriff 3 angesetzt, die noch über die Schicht 5c hinaus in den zweiten Querschnittsbereich hinein vorstehen. Vorteilhaft ist, dass die Schicht 5c zwischen den Rippen ausgebildet ist. Da sie eine höhere Härte beziehungsweise Festigkeit hat als der den zweiten Querschnittsbereich 5b bildende Kunststoff und mit der Oberfläche des Kerngriffes 3 durch Verschweißen verbunden ist, trägt sie wirkungsvoll zur Übertragung eines Drehmomentes bei.
Durch 2 wird ein möglicher Querschnitt eines Griffes dargestellt, wobei allerdings abweichend zu den 1 und 3 Rippen 6 nicht durchgehend bis zu der Oberflächenschicht ausgebildet sind.
In 3 sind zwei stegartige Verbindungen 5d aus Kunststoff höherer Härte von der Schicht 5c am Kerngriff 3 zur Oberlächenschicht 5a zu erkennen, wobei diese Verbindungen durch den zweiten Querschnittsbereich 5b hindurchgehen.
Abweichend zu dem in 3 dargestellten Querschnitt ist es möglich, dass die Dicke der Oberflächenschicht 5a variiert, beispielsweise im Bereich von Kanten oder Ecken 43 größer ist als im Bereich von Flanken 44 des in erster Näherung polygonalen Außenquerschnittes. Weiterhin ist es abweichend oder ergänzend zu der in 3 dargestellten vertikalen Ausrichtung der Rippen 5d möglich, dass diese bei Ausrichtung gemäß dem Querschnitt in 3 horizontal orientiert sind, was zur Folge hat, dass die Rippen nicht, wie in 3 dargestellt, im Bereich von Ecken 43 in die Mantelschicht 5a einmünden, sondern vielmehr ungefähr mittig im Bereich von Flanken 44.
4 zeigt im Längsschnitt einen Griff, der nach dem zweiten Fertigungsverfahren hergestellt ist. Der zweite und dritte Querschnittsbereich 5b, 5a werden in einer Spritzgießform als eigenes Teil hergestellt, wobei sich die gleiche Schichtung ergibt wie beim Aufspritzen auf den Kerngriff gemäß den Ausführungsformen gemäß 1 bis 3. Durchgehend durch dieses Teil verläuft in Längsrichtung jedoch eine Höhlung, deren Querschnittskontur der gewählten Querschnittskontur des Kerngriffes 3 entspricht und die beim Spritzgießen durch einen Formkern ausgeformt wird. Zur Sicherung gegen Verdrehen, beziehungsweise zur Übertragung eines Drehmomentes, ist die Querschnittskontur unrund. Im Beispiel sind an den Kerngriff 3 Rippen 6 angesetzt. In das getrennt hergestellte Griffteil sind radial von der in Längsrichtung verlaufenden Höhlung ausgehende Taschen eingeformt, in die die Rippen eingreifen, wenn das Teil von vorne auf den Kerngriff 3 aufgesteckt wird. In der Endlage liegt das Griffteil mit dem hinteren Ende an der Innenseite der Kappe 4 an. Am vorderen Ende ist es durch eine Schnappverbindung 7 mit dem Kerngriff 3 verbunden und in seiner axialen Lage gesichert.
Bei der ebenfalls im Längsschnitt dargestellten Ausführungsvariante gemäß 5 ist das Vorderteil 3a des Kerngriffes 3 in radialer Richtung erweitert und bildet mit seiner Oberfläche den vorderen Bereich der Griffoberfläche. Die Querschnittsbereiche 5b, 5a liegen zwischen dem erweiterten Vorderteil des Kerngriffes und einer – verkleinerten – Kappe 4a am Ende des Kerngriffes. Das Griffteil mit den Querschnittsbereichen 5a, 5b kann

– entweder zunächst als eigenes Spritzgießteil gefertigt und von hinten über die Kappe 4a auf den Kerngriff aufgesteckt werden,
– oder es wird direkt auf den Kerngriff aufgespritzt, wie bei der Ausführung gemäß 1.

Da die Querschnittsbereiche 5a, 5b elastisch sind, erweitert sich die in Längsrichtung verlaufende Höhlung bei der Montage des Spritzgießteiles über die im Durchmesser verkleinerte Kappe 4a. In der Endlage liegt das Teil fest am Kerngriff 3 an und ist axial zwischen dem erweiterten Vorderteil und der Kappe am Ende des Kerngriffes 3 gesichert.
6 zeigt im Längsschnitt schließlich einen Griff, bei dem der Kerngriff 3 nicht bis zum Ende des Griffes 1 durchgeht. Vielmehr steht sein Ende 3b gegenüber dem hinteren Ende des Griffes 1 zurück, und bei dem das Endteil 8 des Griffes aus Kunststoff der Querschnittsbereiche 5a 5b gebildet wird. Möglich ist, dass der Kerngriff nur mit dem erweiterten Vorderteil 3a dichtend in der Formkavität anliegt und die Querschnittsbereiche 5a, 5b auf den in die Formkavität hineinragenden Teil des Kerngriffes aufgespritzt werden.
7 zeigt als Teil-Längsschnitt einen Griff, bei dem der Schaft 3c des Kerngriffes ohne Kappe bis zum Hinterende des Griffes 1 durchgeht, wobei die Endfläche dichtend an der Formkavität anliegen kann.
8 zeigt im Längsschnitt entlang der Linie IIX-IIX in 9 einen Griff 1, der in einer dritten Fertigungsweise. Es ist zu erkennen, dass die Dicke bzw. die radiale Erstreckung der Oberflächenschicht 5a des dritten Querschnittsbereiches größer ist als bei dem in der ersten Fertigungsweise hergestellten Griffes gemäß 1, während die Dicke des zweiten Querschnittsbereiches 5b kleiner ist als bei dem Griff gemäß 1. Dies wird auch in der 9 deutlich in der Darstellung eines Querschnittes bei Schnittführung entlang der Linie IX-IX in
8. Die Dicke des dritten Querschnittsbereiches liegt, je nach Griffgröße, zwischen 2 und 7 mm.
In 10 ist ein Griff 17 einer weiteren Ausführung in einem Längsschnitt bei Schnittführung entlang der Linie X-X durch die radial verlaufenden Stege 18 in 11 dargestellt. Die Stege 18 erstrecken sich bis zur Oberfläche des Griffes. Sie werden überragt von der Oberflächenkontur der kissenartig hervorstehenden Wölbungen 19 der Oberflächenschicht 5a. Dies ist auch in 11 zu erkennen, welche einen Querschnitt bei Schnittführung entlang der Linie XI-XI in 10 darstellt.
Für in der Funktion oder Anordnung gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet worden. Weiteren Einsatz können den 1 bis 12 entsprechende Griffe für Gartengeräte, Kellen, Hammer und ähnliche Werkzeuge, insbesondere solche, mit denen ein Drehmoment übertragen werden muss, wobei andere Geometrien des Griffes und/oder der Schichten, aber ein gleicher oder ähnlicher Aufbau zum Einsatz kommen kann.
13 zeigt eine Vorrichtung 30 zum Prüfen einer sich ergebenden Gesamtsteifigkeit eines Griffes 1, 17 in radialer Richtung. Die Vorrichtung 30 besitzt eine Anlagefläche 31, auf der der Griff 1, 17 aufliegt. Hierbei stützt sich der Griff 1, 17 ausschließlich oder hauptsächlich an einer Kontaktfläche 32 ab, die von der Mantelfläche 33 des Griffes gebildet ist. In einer Trageinheit 34 ist in vertikaler Richtung unter möglichst geringer Reibung verschieblich ein Messorgan 35 geführt. Das Messorgan 35 besitzt einen Messkopf 36, der starr mit Führungsstangen 37, die gegenüber dem Messorgan 35 in vertikaler Richtung geführt sind, und einem Gewicht 38 gekoppelt ist. Eine Verschiebung des Messkopfes in vertikaler Richtung wird von einem Sensor 39, beispielsweise einer Messuhr, erfasst. Möglich ist, dass das Gewicht 38 veränderbar ist, beispielsweise durch Entfernung oder Ergänzung von Teilgewichten.
Wie in 14 zu erkennen ist, besitzt der Messkopf 36 einen Kontaktkörper 40, der für das dargestellte Ausführungsbeispiel mit einer Kugel oder Teilkugel 41 gebildet ist. Möglich ist, dass in dem Messkopf 36 unterschiedliche Kontaktkörper 40 mit unterschiedlichen Geometrien, Flächen, Querschnitten und Krümmungen im Kontaktbereich mit dem Griff 1, 17 austauschbar gehalten werden können. Für den Fall des Einsatzes einer Kugel 41 als Kontaktkörper 40 ergibt sich eine Art Hertz'scher Kontakt zwischen dem Messkopf 36 und dem Griff 1, 17.
Für eine Ermittlung der Steifigkeit des Gesamtgriffs in radialer Richtung wird entsprechend 13 ein Griff 1, 17 auf die Anlagefläche 31 gelegt, wofür das Messorgan 35 vertikal ange hoben wird. Eine Ausrichtung des Griffes 1, 17 erfolgt derart, dass der Umfangsbereich der Mantelfläche 33, von dem ausgehend eine radiale Steifigkeit ermittelt werden soll, auf der Anlagefläche 31 aufliegt. Eine derartige Ausrichtung kann manuell oder automatisiert, beispielsweise mit einem Schrittmotor zur Herbeiführung einer Rotation des Schraubendrehers, erfolgen. Ist die gewünschte Ausrichtung des Schraubendrehers und des Griffes 1, 17 erreicht, wird das Messorgan 35 abgesenkt, bis der Messkopf 36 im Bereich einer Kontaktfläche 42 zur Anlage an die Mantelfläche 33 des Griffes 1, 17 kommt, was in 14 dargestellt ist. 14 zeigt hierbei ein Anliegen des Messkopfes 36 mit verschwindender Kraftausübung.
Mit Freigabe der Gewichtskraft des Gewichtes 38 kommt es zu einer Verformung des Griffes 1, 17 in radialer Richtung, was in 15 schematisch dargestellt ist. Hierbei wirkt die durch die Gewichtskraft ausgeübte Kontaktkraft als Druckspannung im Bereich des Durchmessers, welcher die Kontaktfläche 42 des Messkopfes 36 mit der Mantelfläche des Griffes 1, 17 mit der Kontaktfläche 32 des Griffes 1, 17 mit der Anlagefläche 31 verbindet. Die vorgenannten Druckspannungen führen zu einer Verformung über den vorgenannten Durchmesser. Die Verformungen im Bereich des Durchmessers, also einzelne Verformungen der einzelnen, im Griff vorhandenen Schichten, kumulieren zu einer Gesamtverschiebung, welche über den Sensor 39 oder die Messuhr erfasst wird.
Entsprechend einer beispielhaften Ausführungsform, welche für die in der Anmeldung angeführten Messungen Einsatz gefunden hat, besitzt die Kugel einen Durchmesser von 8 mm. Das Gewicht 38 (und weitere zugeordnete, mitbewegte Bauelemente) besitzt ein Gesamtgewicht von 3 kg.
Die durchgeführten Untersuchungen haben für erfindungsgemäße Griffe 1, 17 gezeigt, dass sich Verformungen, also Veränderungen des Abstands ΔD der Kontaktfläche 42 des Messkopfes 36 mit der Mantelfläche 33 des Griffes 1, 17 und der Kontaktfläche 32, der im Folgenden mit D_V (Durchmesser vor Aufbringung der Gewichtskraft) und D_N (Durchmesser nach Aufbringung der Gewichtskraft) bezeichnet ist, wie folgt ergeben: ΔD = DV + DN mit ΔD im Bereich von 2,5 bis 7 mm, insbesondere 3 bis 5,5 mm.
Bei Definition eines Grades der Verformbarkeit G = ΔD/D_V ergeben sich insbesondere Werte von G im Bereich von 8,5 % ± 2 % für Griffe mit großen Griffdurchmessern (maximale Durchmesser von 33 bis 40 mm), während sich ein Grad G im Bereich von 20 % ± 5 % für Griffe mit kleinen Griffdurchmessern (maximale Durchmesser von 25 bis 33 mm) ergeben.
Im Bereich des größten Griffdurchmessers ergibt sich auf der Oberfläche des Griffes, aber außerhalb einer durch radiale Stege ausgesteiften Zone, eine gemessene Härte Shore A zwischen 20 und 40 %, insbesondere zwischen 25 und 38 %. Das Messverfahren auf Grundlage der in 13 dargestellten Vorrichtung 30 bezieht gegenüber einer üblichen Messung einer Härte Shore A einen größeren Bereich der Griffoberfläche in die Messung ein. Weiterhin erfolgt eine Messung mit einer größeren Kraft infolge des Gewichts 38 als bei einer üblichen Härtemessung Shore A.
In der folgenden Tabelle sind beispielhafte Prüfergebnisse für unterschiedliche Prüfverfahren und unterschiedliche Griffe dargestellt, wobei die Länge L die Gesamtlänge des Griffes bezeichnet und der Durchmesser ∅ den Durchmesser des Griffes an dem größten von der Hand umfassten Bereich des Griffes bezeichnet. Die erste und zweite Gruppe der Proben besitzt einen Griffaufbau gemäß 3. Die in der dritten Gruppe dargestellten Proben besitzen hingegen einen Aufbau entsprechend 8 und 9 mit einer verhältnismäßig dicken Mantelschicht. Für mehrere Proben gleichen Aufbaus sind in den jeweiligen Zeilen unterschiedliche Messergebnisse aufgelistet. Für die jeweiligen Proben ist zunächst die Materialhärte des verwendeten Kunststoffs für die Innenschicht sowie die Außenschicht in Härte Shore A angegeben. In den folgenden beiden Spalten ist die mit dem hier neu vorgeschlagenen Prüfverfahren ermittelte Verformung, also ΔD, angegeben, und zwar einmal im Bereich der Mitte einer Flanke des Griffes 44 und einmal im Bereich einer Ecke 43.
Dem gegenübergestellt ist in den folgenden Spalten die ermittelte Härte Shore A im Bereich der Flanke/Ecke. Ein ergänzender Messwert ist angegeben für eine Ermittlung der Härte Shore A über einem Steg 5d.
Weitere Merkmale hinsichtlich der Ausgestaltung der Griffe sowie der Herstellung derselben sind den Anmeldungen der Anmelderin zu entnehmen. Insbesondere offenbart PCT/EP 2006/006045 ein Verfahren zur Herstellung eines Griffes mit einem Sandwichverfahren, welches zur Ausbildung einer den Kerngriff ummantelnden inneren Schicht, einer Zwischenschicht und einer eine Mantelfläche bildenden Außenschicht führt. Rippen können sich von der inneren Schicht in die Zwischenschicht erstrecken oder durchgehend von der Innenschicht bis zu der Außenschicht ausgebildet sein. Weiterhin offenbart PCT/EP 2006/010184 vorteilhafte Möglichkeiten für eine Gestaltung von Griffen, insbesondere im Querschnitt, wobei besonderes Augenmerk der Gestaltung der Schichtdicken in Umfangsrichtung des Griffes gewidmet ist. DE 10 2006 037 688 offenbart einen Griff für ein Werkzeug, bei dem ein Steg oder eine Rippe stoffschlüssig an die Innenfläche einer Mantelschicht angebunden ist. DE 10 2006 038 636 offenbart eine Herstellung eines Griffes unter Einsatz eines PUR-Verfahrens, wobei Grundkomponenten des den Griff oder eine Schicht bildenden Kunststoffes in einer Form mit einem Treibmittel reagieren. DE 10 2006 061 068 offenbart die Vorgabe von Volumenänderungsräumen für ein Aufschäumen des mit einem Treibmittel versehenen Kunststoffes während der Herstellung des Griffes. Derartige Volumenänderungsräume können beispielsweise durch das Öffnen einer Form oder das Einlegen des Griffes oder einer Komponente desselben vor einem endgültigen Aushärten des eine Schicht oder den Griff bildenden Materiales geschaffen werden. Schließlich schlägt DE 10 2005 055 981 die Ausbildung des Griffes mit radialen, kissenartigen elastischen Auswölbungen zur Verbesserung der Ergonomie des Griffes. Die vorgenannten Aspekte der Patentanmeldungen der Anmelderin lassen sich problemlos in die Ausgestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung integrieren.

1: Schraubendreher-Griff
2: Schaft
3: Kerngriff (erster Querschnittsbereich)
3a: erweitertes Vorderteil des Kerngriffes
3b: Ende des Kerngriffes ohne Kappe
3c: Schaft des Kerngriffes
4: große Kappe am Ende des Kerngriffes
4a: verkleinerte Kappe am Ende des Kerngriffes
5a: Oberflächenschicht (dritter Querschnittsbereich)
5b: zweiter Querschnittsbereich aus sehr weichem Kunststoff
5c: die am Kerngriff anliegende Schicht aus dem gleichen Kunststoff, aus dem die Oberflächenschicht gebildet ist
5d: stegartige Verbindungen
6: am Kerngriff radial angesetzte Rippen
7: Schnappverbindung
8: das aus dem zweiten und dritten Querschnittsbereich gebildete Endteil des Griffes

17: ein Griff der vierten Ausführungsform
18: radial sich bis zur Oberfläche erstreckende Rippen
19: kissenartige Auswölbungen des zweiten und dritten Querschnittsbereiches
30: Vorrichtung
31: Anlagefläche
32: Kontaktfläche
33: Mantelfläche
34: Trageinheit
35: Messorgan
36: Messkopf
37: Führungsstange
38: Gewicht
39: Sensor
40: Kontaktkörper
41: Kugel
42: Kontaktfläche
43: Ecke
44: Flanke
D1, D2: der größte Durchmesser oder die größte Dicke des Griffes
d1, d2: der Durchmesser oder die Höhe/Dicke des Kerngriffes

Claims

Handgriff (1, 10) für ein Werkzeug, insbesondere für einen Schraubendreher, der in der Zone, die bei Benutzung des Werkzeuges von Hand umschlossen wird, in radialer Richtung im Wesentlichen aus drei Querschnittsbereichen mit unterschiedlicher Steifigkeit aufgebaut ist, und zwar a) einem ersten Querschnittsbereich, der mit einem Kerngriff (3, 12) aus einem harten Material mit einer ersten Steifigkeit gebildet ist, b) einem dritten Querschnittsbereich, der mit einer Oberflächenschicht (5a) aus elastischem Kunststoff mit einer dritten Steifigkeit und c) einem zwischen erstem und drittem Querschnittsbereich liegenden zweiten Querschnittsbereich (5b) aus weichem elastischen Kunststoff mit einer zweiten Steifigkeit, d) wobei die zweite Steifigkeit geringer ist als die dritte Steifigkeit, und die Dimensionierung der Bereiche und deren Steifigkeit derart sind, dass bei Beaufschlagung des Griffes (1, 10) durch die Kraft einer Hand eine Verformung des zweiten und dritten Querschnittsbereiches (5a, 5b) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass e) die Dicke des dritten Querschnittsbereiches (5a), gemessen an der Stelle des größten Griffdurchmessers beziehungsweise der größten Dicke/Breite, 60 bis 100 % der Dicke des zweiten Querschnittsbereiches beträgt.
Handgriff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des dritten Querschnittsbereiches über die Längserstreckung des Griffes im Wesentlichen konstant ist.
Handgriff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff mit einem Zweistufen-Herstellungsverfahren hergestellt ist, bei dem in einer ersten Stufe der zweite Querschnittsbereich in einer ersten Form auf den Kerngriff aufgespritzt ist und in einer zweiten Stufe der dritte Querschnittsbereich in einer zweiten Form auf den Kerngriff aufgespritzt ist.
Handgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis vom größten Durchmesser oder der größten Dicke D1, D2 des Griffes (1, 9, 15) zum Durchmesser d1, d2 des Kerngriffes (3, 16) größer ist als 1,4, insbesondere größer ist als 1,8.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im zweiten Querschnittsbereich (5b) eine geschlossene Struktur und eine Härte von 10 bis 55 Shore A aufweist.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im zweiten Querschnittsbereich (5b) eine poröse Struktur und im Ausgangsmaterial eine Härte von 20 bis 85 Shore A aufweist.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im dritten Querschnittsbereich (5a) eine Härte von 30 bis 105 Shore A aufweist.
Handgriff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im dritten Querschnittsbereich (5a) eine Härte von 30 bis 85 Shore A aufweist.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des Kunststoffes im dritten Querschnittsbereich (5a) größer ist als die Härte des Kunststoffes im zweiten Querschnittsbereich (5b).
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung oder die Dicke des zweiten Querschnittsbereiches (5b) im Durchschnitt größer ist als die des dritten Querschnittsbereiches (5a).
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff im dritten Querschnittsbereich (5a) keine poröse Struktur hat.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zumindest im dritten Querschnittsbereich (5a) eine ausreichende Beständigkeit gegen Öle, Fette und Chemikalien hat.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des dritten Querschnittsbereiches (5a) zwischen 0,5 und 2,5 mm oder 0,5 und 4 mm liegt.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass um den Kerngriff (3, 12) eine Schicht (5c) ausgebildet ist, die aus dem selben Kunststoff gebildet ist wie der dritte Querschnittsbereich (5a).
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Querschnittsbereich (5b, 5a) stofflich miteinander verbunden sind.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querschnittsbereich (3, 12) und zweite Querschnittsbereich (5b) stofflich und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Querschnittsbereich (5b, 5a) direkt auf den den Kerngriff bildenden ersten Querschnittsbereich (3, 12) aufgespritzt sind, insbesondere in einem Sandwichverfahren.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Querschnittsbereich (5b, 5a) als Spritzgießteil für sich gefertigt und auf den den Kerngriff (3, 12) bildenden ersten Querschnittsbereich aufmontiert, formschlüssig mit ihm verbunden und durch Kleben oder eine Schnappverbindung (7) auf ihm befestigt sind.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerngriff (3) eine das ballige Ende des Griffes (1) bildende Kappe (4) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Schaftes (3c) des Kerngriffes.
Handgriff nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerngriff (3) keine ballige Kappe (4) aufweist und mit dem Schaft (3c) bis zum Ende des Griffes (1) durchgeht.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerngriff (3, 12) nicht bis zum Ende des Griffes (1) durchgeht.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite und dritte Querschnittsbereich (5b, 5a) den Kerngriff (3, 12), gegebenenfalls mit Ausnahme der Kappe (4) und/oder des Vorderteiles (3a), nahezu vollständig umgeben.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerngriff in dem vorderen Bereich (3a) radial bis zur Griffoberfläche vergrößert ist und der zweite und dritte Querschnittsbereich (5b, 5a) in dem im Wesentlichen von der Benutzerhand umfassten mittleren und hinteren Griffteil mit einer Länge (l) von ungefähr zwei Drittel bis drei Viertel der gesamten Grifflänge (L) ausgebildet sind.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sich radial an dem Kerngriff (3) angesetzte Rippen (6) in den zweiten Griffbereieh (5b) hinein erstrecken.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine stegartige Verbindung (5d), bestehend aus demselben Kunststoff, aus dem der dritte Querschnittsbereich gebildet ist, die Oberflächenschicht (5a) und die um den Kerngriff (3) ausgebildete Schicht (5c) in radialer Richtung verbindet.
Handgriff nach einem der Ansprüche 3 bis 25 unter Rückbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der den ersten Querschnittsbereich bildende Kerngriff (3) radial bis zu der Oberfläche des Griffes (17) erstreckende Rippen (18) aufweist, deren Oberkanten deutlich gegenüber von dem zweiten und dritten Querschnittsbereich (5a, 5b) gebildeten Auswölbungen (19) zurückstehen.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des zweiten und dritten Querschnittsbereiches (5a, 5b) durch die Kraft einer Hand zumindest in der Zone erfolgt, in der die Handfläche, Ring- und Mittelfinger hauptsächlich anliegen.
Handgriff nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff im Aufbau diesen Ansprüchen, aber hinsichtlich der Außenform der für das jeweilige Werkzeug zweckmäßigen und üblichen Form entspricht.
Handgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Härten der eingesetzten Kunststoffe und die Dicken der Querschnittsbereiche so gewählt sind, dass der Griff im Bereich seines größten Durchmessers eine radiale Steifigkeit besitzt, die bei Prüfung entsprechend dem folgenden Prüfverfahren: a) belastungsfreies Einspannen von zwei von der Mantelfläche des Griffes gebildeten Kontaktflächen (32, 42), die sich diametral auf der Mantelfläche des Griffes gegenüberliegen, zwischen einer Anlagefläche (31) und einem Prüfkopf (36), wobei der Prüfkopf (36) im Bereich der Kontaktfläche (42) kugelförmig mit einem Durchmesser von 8 mm ist, b) Aufbringen einer definierten Anpresskraft des Prüfkopfes (35) von 30 N auf die Mantelfläche des Griffes in radialer Richtung des Griffes, c) Erfassen des sich infolge der definierten Anpresskraft ergebenden veränderten Abstandes ΔD zwischen der Anlagefläche (31) und dem Prüfkopf (36). derart ist, dass der veränderte Abstand ΔD zwischen 2,5 und 7 mm bei einem größten Durchmesser D_V des Griffs zwischen 25 und 40 mm beträgt.
Handgriff nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderte Abstand ΔD zwischen 3 und 5,5 mm beträgt.
Handgriff nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des größten Durchmessers am Umfang gemessenen Härtewerte zwischen 20 und 50 Shore A liegen.
Handgriff nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich des größten Durchmessers am Umfang gemessenen Härtewerte zwischen 25 und 45 Shore A liegen.
Handgriff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Griffes in erster Näherung kreisförmig ist oder einem Vieleck, insbesondere einem Viereck, Fünfeck, Sechseck oder Achteck mit in erster Näherung geraden Flanken und abgerundeten Ecken, entspricht.
Handgriff nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Steifigkeit im Bereich der Ecken kleiner ist als im Bereich der Flanken.
Handgriff nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderte Abstand ΔD des Griffs im Bereich der Ecken um 2 bis 30% größer ist als im Bereich der Flanken, insbesondere 2,5 bis 6 % größer ist als im Bereich der Flanken.
Handgriff nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Steifigkeit im Bereich der Ecken größer ist als im Bereich der Flanken.
Handgriff nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der veränderte Abstand ΔD des Griffs im Bereich der Flanken um 2 bis 30% größer ist als im Bereich der Ecken, insbesondere 2,5 bis 6 % größer ist als im Bereich der Ecken.
Handgriff nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Steifigkeit über den Umfang ungefähr konstant ist, insbesondere für einen in erster Näherung kreisförmigen Querschnitt oder einen Querschnitt in Form eines Vielecks.
Hand- oder Gartenwerkzeugsatz, dadurch gekennzeichnet, dass Handgriffe nach einem der Ansprüche 1 bis 37 in verschiedenen Größen enthalten sind.