DE202007013989U1

DE202007013989U1 - Griff zur Übertragung eines Torsionsmomentes oder einer Druckkraft

Info

Publication number: DE202007013989U1
Application number: DE200720013989
Authority: DE
Original assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Current assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2017-10-06

Abstract

Griff (1) zur Übertragung eines Torsionsmomentes oder einer Druckkraft, bestehend aus einer äußeren Schicht (6) aus elastischem Kunststoff mit nicht poröser Struktur und einer ersten Härte im Bereich von 30 bis 60 Shore A, einer inneren Schicht (5) mit einer zweiten Härte von 10 bis 55 Shore A und einer porösen oder nicht porösen Struktur, wobei die zweite Härte geringer ist als die erste Härte, und einem Griffkern (3) aus einem hartem Kunststoff oder einem anderen harten Material, wobei der Griffkern bei Herstellung des Griffes im Sandwichverfahren von einer Griffkern-Ummantelung (4) umgeben ist, die aus dem selben Kunststoff besteht wie die äußerer Schicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die innere Schicht (5) aus einem Kunststoff besteht, in dem der Weichmacher so gebunden ist, dass keine oder nur in geringem Maß Migration des Weichmachers in die angrenzende Schicht (4, 6) erfolgt oder die Schicht (5) aus einem weichmacherfreien Kunststoff besteht, oder...

Description

Die Erfindung betrifft einen Griff zur Übertragung eines Torsionsmomentes oder einer Druckkraft, insbesondere für Werkzeuge, Geräte oder Fahrzeuglenker.
Gemäß der Anmeldungen PCT/EP 2006/006045 und PCT/EP 2006/006092 der Anmelderin bestehen elastisch nachgiebige Griffe, die sich unter Einwirkung der Kraft einer den Griff umspannenden Hand verformen können, im Querschnitt aus im wesentlichen drei Teilquerschnitts – Bereichen, nämlich

einem Griffkern aus einem harten Material, einem mit dem Griffkern verbundene, sich radial anschließenden inneren Schicht aus weichem Kunststoff mit einer zweiten Härte von 10 bis 55 Shore A und
einer mit der inneren Schicht verbundenen, sich radial anschließenden Außenschicht aus weichem Kunststoff mit einer ersten Härte von 30 bis 60 Shore A.
Die Kunststoffe der inneren und der äußeren Schicht sind so miteinander kombiniert, dass die Härte des für die innerer Schicht verwendeten Kunststoffes geringer ist als die Härte des für die äußerer Schicht verwendeten Kunststoffes.

Die meisten marktüblichen thermoplastischen Elastomere (TPEs) in den genannten Härtebereichen enthalten Arten von Weichmacher, zum Beispiel Parafinöl oder Phtalate, die zur „äußeren" Weichmachung verwendet werden und zur Migration in angrenzende Stoffe neigen. Der Anteil an Weichmacher in einem Kunststoff ist um so höher, je geringer dessen Härte ist. Da die Härte der inneren Schicht bei den beschriebenen Griffen geringer ist als die der äußeren Schicht, besteht eine Gefälle im Weichmachergehalt von der inneren Schicht zur äußeren Schicht. Infolgedessen wandert Weichmacher aus der inneren Schicht in die äußerer Schicht, sodass deren Härte allmählich abnimmt und sich auf der Oberfläche des Griffes ein Film aus Weichmacher bildet. Ein solcher Film ist unerwünscht, weil er die Reibung zwischen Hand und Griffoberfläche mindert, eine gute Reibung ist aber zur Übertragung eines Drehmoments erforderlich. Kunststoffe mit äußerer Weichmachung sind zwar in einer großen Palette und sehr weicher Einstellung verfügbar, jedoch für die Fertigung derartiger Griffe ungeeignet
Als Lösung dieses Problems wurde gefunden, dass für die Fertigung von Griffen der beschriebenen Art solche elastischen Kunststoffe eingesetzt werden müssen, bei denen Weichmacher in die Molekülkette eingebaut beziehungsweise vernetzt ist, bei denen eine „innerer" Weichmachung gegeben ist und deshalb der Weichmacher nur in geringem Maß zur Migration neigt, zum Beispiel EPDM + PP – X (vernetzt) oder (Ethylen/Propylen – Terpolymer/Polypropylen) oder Polyester – Weichmacher eingesetzt sind. Ebenfalls als geeignet wurden Kunststoffe gefunden, die sehr wenig Weichmacher enthalten, wie zum Beispiel NR + PP – X, (vernetzt), auf der Basis von Naturkautschuk, oder weichmacherfreies TPU, thermoplastisches Polyurethan geringer Härte.
Alternativ oder ergänzend dazu wird der Weichmachergehalt in den für die äussere und die innere Schicht verwendeten Kunststoffen so abgestimmt, dass die Weichmachergehalte in den beiden Kunststoffen ungefähr gleich sind und kein oder nur ein geringes Konzentrationsgefälle im Weichmachergehalt von der inneren zur äusseren Schicht besteht.
Es eignen sich dafür Kunststoffe, die aus SBS (Styrol/Butdien/Styrol) oder SEES (Styrol/Ethenbuten/Styrol) oder EPDM (Ethylen/Propylen/Dien/Kautschuk) oder EVA (Ethylen/Vinylacetat) oder PP (Polypropylen) oder PE (Polyethylen) oder TPEE (thermoplatische Polymere Basis Polyester) oder TPU (thermoplastisches Polyurethan) bestehen oder als Compound in verschiedenen Kombinationen miteinander verschnitten sind.
Um die Weicheit einzustellen, werden Weichmacher zugegeben, die mit der jeweiligen Polymermatrix verträglich sind.
Die innere Schicht kann eine geschlossene Struktur haben oder eine poröse Struktur. Die poröse Struktur wird erzeugt indem dem Kunststoff ein Treibmittel (Schaummittel) zugegeben wird, das bei der Verflüssigungstemperatur des Kunststoffes vergast und in ihm Poren bildet.
Die Griffe werden bei einer ersten Herstellungsweise im Sandwichverfahren hergestellt, bei dem die innere und äußere Schicht in einem Spritzgieß-Schritt durch aufeinanderfolgendes Einspritzen der verschiedenen Kunststoffe in die Formkavität entstehen. Es kann dabei das Monosandwich-Verfahren angewendet werden, bei dem zunächst der die äußere Schicht bildende Kunststoff aus einem eigenen Spritzgießaggregat mit einer vorgegebenen Dosiermenge in das Spritzgießaggregat eingespeist, in der der die innere Schicht bildende Kunststoff plastifiziert wird. Beim eigentlichen Spritzgießvorgang werden beide Kunststoffe ohne Unterbrechung durch den selben Einspritzkanal in die Formkavität eingespritzt. Die Menge des die innere Schicht bildenden Kunststoffes wird dabei ebenfalls durch die Steuerung dieses Spritzaggregates vorgegeben.
Bei einem anderen Sandwichverfahren wird zuerst der die äußere Schicht bildende Kunststoff aus seiner Plastifiziereinheit mit der vorgegeben Dosiermenge direkt in die Formkavität eingespritzt und unmittelbar danach der die innere Schicht bildende Kunststoff mit der vorgegeben Dosiermenge aus der anderen Plastifiziereinheit. Auch hier erfolgt das Einspritzen in die Form durch den selben Einspritzkanal. Die Umschaltung des Massestromes des ersten Kunststoffes zum Massestrom des zweiten erfolgt durch ein Ventilsystem, das zwischen den Plastifiziereinheiten und der Form angeordnet ist.
Beim Sandwichverfahren bildet der zuerst in die Form eingespritzte Kunststoff einen Masseballen, in dessen noch flüssiges Zentrum der zweite eingespritzte Kunststoff eindringt und den Masseballen räumlich ausweitet bis er allseits an der Wandung der Formkavität anliegt. Der zuerst eingespritzte Kunststoff bildet nunmehr die Außenschicht des Spritzgießteiles – wobei sich eine dünne Schicht aus diesem Material auch um den Griffkern herum bildet – und der zweite eingespritzte Kunststoff bildet die Innenschicht.
Die dünne Schicht um den Griffkern wird als Griffkern-Ummantelung bezeichnet.
Bei einer zweiten Herstellungsweise wird die innere Schicht in einem ersten Spritzgieß-Schritt in einer ersten Form auf den Griffkern aufgespritzt und die äußere Schicht in einer zweiten Form auf die innere Schicht in einem zweiten Spritzgieß-Schritt aufgespritzt.
Dabei ist die Formkavität der zweiten Form um so viele größer als die der ersten Form wie zur Ausbildung der Dicke und Erstreckung der zweiten Schicht erforderlich. Bei diesem Verfahren entsteht keine Griffkern-Ummantelung.
In den Zeichnungen ist ein Griff in seinem Aufbau beispielhaft dargestellt.
1 zeigt den erfindungsgemäßen Griff, hergestellt in der ersten Herstellungsweise, im Sandwichverfahren, im Längsschnitt,
2 zeigt diesen Griff im Querschnitt.
Darin sind:

1: der Griff
2: ein in den Griff eingesetzter Schaft eines Funktionsteiles
3: der Griffkern
4: die Griffkern-Ummantelung
5: die innere Schicht
6: die äußere Schicht
7: die Griff-Oberfläche

3 zeigt den Griff, hergestellt in der zweiten Herstellungsweise, im Längsschnitt,
4 zeigt den Griff gemäss 3 im Querschnitt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 2006/006045 [0002]
- EP 2006/006092 [0002]

Claims

Griff (1) zur Übertragung eines Torsionsmomentes oder einer Druckkraft, bestehend aus einer äußeren Schicht (6) aus elastischem Kunststoff mit nicht poröser Struktur und einer ersten Härte im Bereich von 30 bis 60 Shore A, einer inneren Schicht (5) mit einer zweiten Härte von 10 bis 55 Shore A und einer porösen oder nicht porösen Struktur, wobei die zweite Härte geringer ist als die erste Härte, und einem Griffkern (3) aus einem hartem Kunststoff oder einem anderen harten Material, wobei der Griffkern bei Herstellung des Griffes im Sandwichverfahren von einer Griffkern-Ummantelung (4) umgeben ist, die aus dem selben Kunststoff besteht wie die äußerer Schicht (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die innere Schicht (5) aus einem Kunststoff besteht, in dem der Weichmacher so gebunden ist, dass keine oder nur in geringem Maß Migration des Weichmachers in die angrenzende Schicht (4, 6) erfolgt oder die Schicht (5) aus einem weichmacherfreien Kunststoff besteht, oder der Weichmachergehalt in den für die innere Schicht (5) und äußere Schicht (6) verwendeten Kunststoffen so abgestimmt ist, dass er jeweils etwa gleich ist und kein Konzentrationsgefälle des Weichmachers von der inneren zur äußeren Schicht besteht.
Griff (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff durch innere Weichmachung, bei der der Weichmacher in die Molekülkette eingebunden ist, auf einen niedrigen Härtewert eingestellt ist.
Griff (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff durch Polyester-Weichmacher auf einen niedrigen Härtewert eingestellt ist.
Griff (1) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht (6) ebenfalls aus einem Kunststoff besteht, in dem der Weichmacher so gebunden ist, dass er nicht migriert oder aus einem weichmacherfreien Kunststoff besteht.