DE4017668A1 - Verfahren zur herstellung von schraubendrehern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens.

Schraubendreher bestehen aus einer Klinge, die an einem Ende einen Handgriff und am anderen Ende eine Schneide aufweist. Der Handgriff besteht in der Regel aus einem an die Klinge angespritzten Kunststoffteil. Bei Schraubendrehern, die auch für das Arbeiten an unter elektrischer Spannung stehenden Bauteilen bestimmt sind, muß aus Sicherheitsgründen die Klinge bis in die Nähe der Schneide von einem isolierenden Mantel umgeben sein. Üblicherweise wird dieser isolierende Mantel aus einem Schrumpfschlauch hergestellt. Ein solcher Schrumpfschlauch hat den Nachteil, daß er in der Regel weicher ist als das Material des Griffs. Wenn ein spaltfreier Übergang zwischen Mantel und Griff erreicht werden soll, muß der Mantel zuvor auf die Klinge aufge­ schrumpft und anschließend bei der Herstellung des Griffs teilweise mitumspritzt werden. Dies ist ein auf­ wendiges Verfahren, das ferner den Nachteil hat, daß an der Verbindungsstelle des Griffmaterials mit dem weicheren Material des Mantels unter extremer ther­ mischer und mechanischer Beanspruchung Risse auftreten können.

In neuerer Zeit werden Griff und Mantel einstückig an die Klinge angespritzt. Hierzu wird die Klinge in einer Spritzform positioniert, wobei sie an der Schneide festgehalten wird. Dieses Festhalten an der relativ kurzen Schneide reicht in der Regel nicht aus, um eine exakt koaxiale Positionierung der Klinge im Formhohl­ raum der Spritzform zu erzielen. Aus diesem Grund wurde an der Klinge ein aus Kunststoff bestehendes Zentrier­ element in Form eines Armsterns befestigt, das sich an der Wand des Formhohlraums abstützt und die Klinge in diesem zentriert. Beim nachfolgenden Injizieren des heißen Kunststoffs in den Formhohlraum verschmilzt der Abstandhalter mit dem injizierten Kunststoff. Dieses Verfahren erfordert jedoch ebenfalls einen erheblichen Aufwand, weil die Abstandhalter zuvor hergestellt und dann an den Klingen befestigt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art anzugeben, das auf einfache Weise und ohne zusätzliche Arbeitsschritte die Herstellung von Schraubendrehern durch Umspritzen der Klinge ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Klinge des Schraubendrehers in dem Formhohlraum durch Halteklauen festgehalten, die Bestandteil der Spritzform sind und die in den Formraum hinein eingefahren werden können.

Nach erfolgter Injektion und teilweiser Aushärtung des injizierten Kunststoffs werden die Halteklauen zurück­ gezogen, wobei der durch sie freigemachte Raum mit nachfließendem Kunststoff aufgefüllt wird.

Der Kunststoff ist ein thermoplastischer Kunststoff, der in heißem Zustand in den Formhohlraum injiziert wird und der dann einer Druckbeaufschlagung ausgesetzt wird, während gleichzeitig eine Abkühlung der Spritz­ form erfolgt. Durch den Druck und die Abkühlung härtet der Kunststoff. Dabei härten die dünnwandigen Bereiche schneller als die dickwandigen Bereiche. Der relativ dünnwandige Mantel, der die Klinge umgibt, härtet rela­ tiv schnell und bewirkt dadurch eine Positionierung der Klinge. In diesem Zustand können die Halteklauen zurückgezogen werden, wobei weiterer Kunststoff in das freigewordene Volumen hinein nachfließen kann. Die Klauen befinden sich vorzugsweise in dem dem Griff entsprechenden Bereich des Formhohlraums, und zwar insbesondere in der Nähe des Übergangs vom Griff zu dem davon abstehenden relativ dünnwandigen Mantel.

Zweckmäßigerweise sind die Klauen so ausgebildet, daß sie im zurückgezogenen Zustand den Formhohlraum begrenzen, d. h. die Klauen sind der Kontur des herzu­ stellenden Griffs angepaßt.

Der Zeitpunkt des Zurückziehens der Halteklauen kann entweder zeitabhängig, temperaturabhängig oder druck­ abhängig gesteuert werden. Die Klauen können dann zurückgezogen werden, wenn der die Klinge umgebende schlauchartige Mantel so weit ausgehärtet ist, daß er die Klinge unter sicherer Positionierung zu tragen vermag. Diese Aushärtung wird etwa im mittleren Bereich der Dauer der gesamten Druckbeaufschlagung liegen. In diesem mittleren Bereich ist der Mantel hinreichend fest, während das Material des Griffs noch weich und fließfähig ist. Durch das Nachfließen von Kunststoff in die von den Halteklauen freigegebenen Räume entstehen keine bleibenden Häute oder Grenzflächen, sondern das nachfließende Material verbindet sich homogen mit dem zuvor injizierten Material.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Spritzform mit darin befindlichem Schrauben­ dreher,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II beim Festhalten der Klinge,

Fig. 3 in gleicher Darstellung wie Fig. 2 die Halte­ klauen in zurückgezogenem Zustand, wobei ihre Stirnflächen den Formhohlraum begrenzen und

Fig. 4 in gleicher Darstellung wie Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Halteklauen.

Zur Herstellung von Schraubendrehern ist eine Spritz­ form 10 vorgesehen, die aus einer unteren Formhälfte 11 und einer oberen Formhälfte 12 besteht. Beide Form­ hälften schließen den Formhohlraum 13 ein, der die Kontur des herzustellenden Schraubendrehers hat. In der einen Formhälfte 12 befindet sich ein Injektionseinlaß 14, durch den hindurch flüssiger thermoplastischer Kunststoff in den Formhohlraum 13 injiziert werden kann.

In den Formhohlraum 13 wird die Klinge 15 des Schrau­ bendrehers in der dargestellten Weise eingesetzt, wobei der Schneidenbereich 16 so zwischen den Formhälften 11 und 12 festgehalten wird, daß er von Kunststoff freige­ halten wird. Alle übrigen Bereiche der schaftförmigen Klinge 15 werden mit Kunststoff 17 umspritzt. Der Halt der Klinge 15 in dem relativ kurzen Schneidenbereich 16 reicht nicht aus, um die lange Klinge 15 in dem Form­ hohlraum 13 über ihre gesamte Länge hinweg genau zentrisch zu positionieren. Dabei ist zu berücksichti­ gen, daß das rückwärtige Klingenende 18 im Formhohlraum 13 ohne Abstützung endet, weil es von dem Material des Handgriffs 19 umschlossen werden muß.

Zur Abstützung der Klinge 15 im Formhohlraum 13 ist an jeder Formhälfte 11, 12 eine verschiebbare Halteklaue 20, 21 vorgesehen, die radial zu dem Formhohlraum 13 bewegt werden kann. Die Halteklauen 20, 21 werden durch eine (nicht dargestellte) Antriebsvorrichtung synchron zueinander vor- und zurückbewegt. In der Vorschub­ stellung, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, tauchen beide Halteklauen so weit in den Formhohlraum 13 ein, daß sie mit ihren Stirnflächen 22 an der Klinge 15 angreifen und diese zentrisch positionieren. Im zurückgezogenen Zustand, der in Fig. 3 dargestellt ist, fügen sich die Stirnflächen 22 in die Wandung des Form­ hohlraums 13 ein, so daß die Stirnflächen dann als formgebende Elemente für den betreffenden Teil des Handgriffs dienen.

Die Halteklauen 20, 21 sind an einer Stelle angeordnet, an der der rohrförmige Mantel 23, der die Klinge 15 umgibt, in den Handgriff 19 übergeht. Dieser Mantel 23 wird zusammen mit dem Handgriff 19 einstückig aus dem Kunststoff 17 gespritzt. In dem Übergangsbereich, in dem die Halteklauen 20, 21 angeordnet sind, weist der Handgriff 19 einen umlaufenden Bund 24 auf, der einen stufenförmigen Übergang zwischen dem Mantel 23 und dem Handgriff 19 bildet. Der Injektionseinlaß 14 befindet sich in der Nähe der Halteklauen 20, 21 auf der dem Handgriff 19 zugewandten Seite.

Zur Herstellung des Schraubendrehers wird die Klinge 15 in der dargestellten Weise in die Spritzform 10 einge­ legt, wobei sie an einem Ende mit dem Schneidenbereich 16 zwischen den Formhälften fest und abdichtend einge­ spannt wird. Während des Schließens der Formhälften sind die Halteklauen 20 und 21 im vorgeschobenen Zu­ stand, so daß sie die Klinge 15 in dem dem Griff ent­ sprechenden Bereich zusätzlich zentrieren.

Durch den Injektionseinlaß 14 wird thermoplastischer Kunststoff, z. B. Cellulose-Acetat oder Cellulose-Aceto­ butyrat in den Formhohlraum 13 injiziert. Nach dem Füllen des Formhohlraums wird in dem Kunststoff ein hoher Druck von bis zu 1000 bar aufgebracht und über eine Zeitdauer von etwa 2 min aufrechterhalten. Während dieser Druckbeaufschlagung erfolgt eine Kühlung der Spritzform. Danach wird die Spritzform geöffnet und der fertige Schraubendreher entnommen.

Die Halteklauen 20, 21 bleiben etwa bis zu einem Drittel der Phase der Druckbeaufschlagung geschlossen. Danach ist der Kunststoff im Bereich des Mantels 23 so weit erhärtet, daß die Klinge von dem Mantel in Position gehalten wird. Nun werden die Halteklauen 20, 21 in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zurückgezogen. Das Material in dem dickeren Griff 19 ist noch so weich, daß es in die freigewordenen Räume nachfließen kann und diese ausfüllt. Die Stirnflächen 22 der Klauen dienen hierbei als formgebende Werkzeuge im Bereich des Bundes 24. Wenn danach der Kunststoff auch im Bereich des Griffs 19 erhärtet ist, wird die Form geöffnet.

Während bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 der Bund 24 eine zylindrische Außenfläche hat, so daß die Stirnflächen 22 Kreisbogenabschnitte sind, hat bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 der Bund 24 eine eckige Form, wobei jeweils eine Spitze in der oberen und in der unteren Formhälfte liegt. Demnach bildet jede Stirnfläche 22a die Form einer dreieckigen Ausnehmung. Beide Ausnehmungen umschließen die Klinge 15 gemeinsam. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird infolge des engen Umschließens der Klinge 15 eine noch bessere Zen­ trierung erreicht. Beim öffnen der Halteklauen bilden auch hier die Stirnflächen 22a formgebende Wände für den Bund 24.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung von Schraubendrehern, bei dem eine langgestreckte Klinge (15) im Form­ hohlraum (13) einer Spritzform (10) positioniert und zur Bildung eines Handgriffs (19) und eines die Klinge (15) umschließenden Mantels (23) mit Kunststoff (17) unter Druckbeaufschlagung um­ spritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinge (15) in dem Formhohlraum (13) mit Halteklauen (20, 21) positioniert wird, die während der Druckbeaufschlagung in einem Stadium zurückge­ zogen werden, in dem der von ihnen eingenommene Raum durch Nachfließen des Kunststoffs noch ausge­ füllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückziehen der Halteklauen (20, 21) im ersten Drittel der Dauer der Druckbeaufschlagung erfolgt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer geteilten Spritzform (10), die einen Injektionseinlaß (14) aufweist und einen Formhohlraum (13) bildet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spritzform (10) Halteklauen (20, 21) aufweist, welche zum Angreifen an der Klinge (15) in den Formhohlraum (13) hinein beweg­ bar sind und die derart gesteuert sind, daß sie vor Beendigung der Druckbeaufschlagung aus dem Formhohlraum zurückgezogen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Balteklauen (20, 21) an einer dem klingenseitigen Griffende entsprechenden Stelle des Formhohlraums (13) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Halteklauen (20, 21) im zurückge­ zogenen Zustand in die Wand des Formhohlraums (13) eingepaßt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (20, 21) einen Hohlraumteil zur Formung eines umlaufenden Bundes (24) des Griffes (19) begrenzen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (20-21) nahe dem Injektionseinlaß (14) angeordnet sind.