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Die Erfindung betrifft ein flexibles Gehäuse, insbesondere für Schreibgeräte, aber auch für andere Gegenstände des täglichen Bedarfs, wie Flakons, Feuerzeuge etc.
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Gehäuse sollen einen Gegenstand aufnehmen und ihn schützen, sie müssen daher fest sein. Durch eine vorgegebene Flexibilität bzw. Bewegbarkeit sollen aber gleichzeitig Bewegungen möglich sein, um mit dem geschützten Gegenstand in Interaktion treten zu können. So ist es bei Schreibgeräten bekannt, dass das Gehäuse eines Kugelschreibers eine Kugelschreibermine und eine Rastmechanik aufnimmt, wobei die Rastmechanik durch eine Bewegbarkeit des Gehäuses, beispielsweise in Längs- oder Drehrichtung, betätigt wird. Hierdurch kann die Kugelschreibermine aus dem Gehäuse heraus und zurückbewegt werden. Bei Feuerzeugen sind ein Brennstoffbehälter sowie eine Zünd- und Ventilmechanik innerhalb des Gehäuses angeordnet und eine vorgegebene Bewegbarkeit sorgt für die Auslösung des Zünd- und Ventilmechanismus. Bei Flakons sind ein Flüssigkeitsbehälter und ein Pumpmechanismus aufgenommen und durch eine Bewegung des Gehäuses, z. B. durch Bewegen einer Taste innerhalb des Gehäuses, wird der Pumpmechanismus betätigt.
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Aus der
US 2,515,366 ist es im Zusammenhang mit Bohrgestängen bekannt geworden, ein Rohr in mehrere Segmente zu unterteilen und anschließend über die Segmente über formschlüssige Verbindungen, wie beispielsweise Schwalbenschwanzverbindungen, wieder miteinander zu koppeln. Vorzugsweise sollen in jeder Teilungsebene jeweils drei Vorsprünge jedes Segments, also insgesamt sechs Vorsprünge je Teilungsebene, ineinander greifen. Eine höhere Anzahl von Vorsprüngen kann zwar vorgesehen werden, bietet aber für den vorgesehenen Anwendungszweck keinen Vorteil. Hierbei geht es jedoch nicht darum, etwas in dem Rohr aufzunehmen, sondern es ist ein Bohrgestänge geschaffen, das einerseits den hohen Belastungen im Bohrbetrieb widersteht und andererseits flexibel genug ist, um eine abweichende Bohrrichtung zu ermöglichen.
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Aus der
DE 195 35 179 A1 ist ein abwinkelbares Rohr, insbesondere als Schaft für ein flexibles Endoskop, bekannt, das in mehrere Rohrabschnitte unterteilt ist. Die zwischen den Rohrabschnitten vorgesehene umlaufende Trennfuge verläuft so, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen den Rohrabschnitten entsteht. Auf diese Weise soll eine gute Beweglichkeit des Rohres in alle Richtungen geschaffen werden, bei gleichzeitig formschlüssiger Verbindung. Das Rohr soll so gestaltet sein, dass es abwinkelbar und gegebenenfalls im abgewinkelten Zustand auch noch drehbar ist. Dabei nimmt das Rohr zwar einen Gegenstand, nämlich den Lichtleiter des Endoskops, auf, ohne jedoch dabei mit diesem in Interaktion zu treten. Das Rohr dient vielmehr nur als Schutz und mechanische Stabilisierung.
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Für Schreibgeräte ist es aus der
DE 37 32 027 A1 bereits bekannt, wenigstens einen Abschnitt des Gehäuses des Schreibgerätes elastisch auszubilden, um eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Schalt- und Rastmechanik zum Vor- und Zurückschieben des Schreibmittelträgers (Kugelschreibermine) betätigen zu können. Hierzu sind in das Gehäuses, das aus Kunststoff wie auch aus Metall bestehen kann, in verschiedenen Anordnungen Schlitze eingebracht, die in Betätigungsrichtung verformbar sind.
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Schließlich ist aus der
DE 25 19 212 A1 ein Schreibstift, insbesondere Kugelschreiber, bekannt, bei dem Druckknopf und Schreibstifthülse den gleichen Außenumfang aufweisen. An ihren einander zugekehrten Enden weisen diese Gehäuseelemente ineinandergreifende axiale Randausschnitte auf, so dass die Gehäuseelemente längsverschiebbar zueinander geführt sind. Eine formschlüssige Verbindung zwischen den Gehäuseelementen ist jedoch nicht vorgesehen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein flexibles Gehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Bewegbarkeit unabhängig von den elastischen Eigenschaften des verwendeten Grundwerkstoffs ist, und das eine Interaktion mit dem vom Gehäuse aufgenommenen Gegenstand ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird vorrichtungsgemäß dadurch gelöst, dass ein gattungsgemäßes Gehäuse, das entlang einer ersten Achse bewegbar ist, wenigstens eine Trennstelle senkrecht zu dieser ersten Achse aufweist, wobei diese Trennstelle vollständig oder zumindest weitgehend um den Umfang des Gehäuses umlaufend ausgebildet ist und wenigstens einen Bereich aufweist, in dem die beiden durch die Trennstelle getrennten Elemente des Gehäuses formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei dieser formschlüssige Bereich Spiel in Richtung der Achse aufweist. Durch das Spiel in Verbindung mit der formschlüssigen Verbindung ergibt sich eine Bewegbarkeit des Gehäuses, deren Maß durch die Summe der gewählten Spiele über alle Trennstellen bestimmt ist. Da die Bewegbarkeit auf Formschluss beruht, spielen die elastischen Eigenschaften des verwendeten Grundwerkstoffs keine Rolle und die geometrische Ausbildung des formschlüssigen Bereichs ist nun unabhängig von den elastischen Eigenschaften des Grundwerkstoffs frei wählbar, vor allem auch nach gestalterischen Gesichtspunkten. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad ist von großem Vorteil, denn das Gehäuse bestimmt den äußeren Eindruck des Gegenstandes und ist daher maßgeblich von gestalterischen Gesichtspunkten beeinflusst. Durch die Bewegbarkeit des Gehäuses wird eine Interaktion zwischen dem Gehäuse und dem vom Gehäuse aufgenommenen Gegenstand ermöglicht, d. h. eine Bewegung des Gehäuses wirkt auf den aufgenommenen Gegenstand und kann hier die gewünschte Funktion (Bewegen einer Schreibmine, Erzeugen einer Flamme, Ausstoßen von Flüssigkeit etc.) bewirken.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
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So wird vorgeschlagen, dass die Trennstelle im Wesentlichen aus formschlüssig verbunden Bereichen gebildet sein soll. In diesem Falle schließt sich in der Trennstelle ein formschlüssiger Bereich an den nächsten an. In vorteilhafter Weise wird damit eine besonders hohe Stabilität erreicht, da die durch die Trennstelle getrennten Elemente des Gehäuses an mehreren Stützpunkten umlaufend miteinander formschlüssig verbunden sind.
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Ferner wird vorgeschlagen, die formschlüssigen Bereiche jeweils in der Ebene der Trennstelle gespiegelt anzuordnen, so dass nebeneinander liegende formschlüssige Bereiche jeweils in unterschiedliche Richtungen weisen. Dadurch ist es möglich, die formschlüssigen Bereiche dicht nebeneinander anzuordnen, um somit eine Trennstelle zu erreichen, die nur aus formschlüssig verbundenen Bereichen gebildet ist.
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Die formschlüssigen Bereiche können vorzugsweise in Form von Schwalbenschwanzprofilen ausgebildet sein. Der Vorteil dieser Profile ist, dass sie leicht herzustellen sind und dass das notwendige Spiel einfach durch eine endseitige Lücke erzeugt werden kann. Die schräg ineinander laufenden Seitenflächen des Schwalbenschwanzprofiles sorgen dabei für eine hohe Stabilität im angelegten Zustand, d. h. im gestreckten Zustand des Gehäuses. Gleichzeitig sind Schwalbenschwanzprofile besonders gut geeignet, um gespiegelte Profile zu erzeugen, da ein Schwalbenschwanzprofil spiegelsymmetrisch aufgebaut sein kann.
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Ferner wird vorgeschlagen, innerhalb des Gehäuses wenigstens ein Federelement zum Aufbringen der Vorspannung in Richtung der ersten Achse anzuordnen. Da das erfindungsgemäß gebildete Gehäuse keine eigene Elastizität aufweist, muss der gestreckte Zustand des Gehäuses durch Federkraft hergestellt werden. Aus diesem Grundzustand heraus wird dann das Gehäuse durch Betätigung durch den Benutzer entgegen der Federkraft verformt. Das Federelement kann dabei in bekannter Weise separat ausgebildet sein (wie die Feder in einem Kugelschreiber, die auf die Kugelschreibermine wirkt) oder ist vorteilhafter Weise Bestandteil des vom Gehäuse aufgenommenen Gegenstands, z. B. des Zünd- und Ventilmechanismus eines Feuerzeugs.
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Schließlich wird vorgeschlagen, innerhalb des Gehäuses wenigstens ein Führungselement anzuordnen, das in Richtung der ersten Achse wirksam ist. Das erfindungsgemäß gebildete Gehäuse ist auch außerhalb der beabsichtigten Richtung, hier die Richtung der ersten Achse, flexibel bzw. bewegbar, jedenfalls dann, wenn der gestreckte Zustand des Gehäuses verlassen wird. Soweit gewünscht kann durch das Führungselement eine solche Stabilität außerhalb der Richtung der ersten Achse durch das Führungselement sichergestellt werden. Das Führungselement kann dabei in bekannter Weise ausgebildet sein, beispielsweise als teleskopische Führung. In raumsparender Weise kann das Führungselement innerhalb des Federelements angeordnet sein.
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Verfahrensgemäß wird vorgeschlagen, das Gehäuse, das entlang einer ersten Achse bewegbar ist, dadurch herzustellen, dass ein Rohling aus einem festen Grundwerkstoff, der bereits im Wesentlichen die Form der endgültigen Gehäuses aufweist, senkrecht zur ersten Achse umlaufend oder weitgehend umlaufend so durchtrennt wird, dass entlang der Trennstelle wenigstens ein formschlüssig verbundener Bereich gebildet wird. Gleichzeitig oder nachfolgend werden in den formschlüssigen Bereich Lücken eingebracht, mit denen ein Spiel in Richtung der ersten Achse erzeugt ist.
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Dabei ist es von Vorteil, dass das Gehäuse vor dem Einbringen der Trennstellen weitgehend in seine endgültige Form gebracht ist, da so die hierfür notwendigen Verformungs- und Umformvorgänge an einem ganzheitlichen Werkstück vorgenommen werden können, ohne dass dabei auf Trennstellen Rücksicht genommen werden müsste.
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In vorteilhafter Weise können die Trennstellen durch einen Laserstrahl oder durch einen Wasserstrahl erzeugt werden. Beide Verfahren verformen den Grundwerkstoff nicht, so dass die äußere Form des Gehäuses beim Durchtrennen nicht verändert wird. Gleichzeitig erzeugen beide Verfahren gratfreie Schnitte, d. h. im Bereich der Trennstellen sind keine aufwendigen Nacharbeiten notwendig.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Kugelschreiber mit einem erfindungsgemäßen flexiblen Gehäuse,
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2 ein Detail X der 1 in vergrößerter Darstellung und im gestreckten Zustand,
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3 das Detail X gemäß 2 im gestauchten Zustand,
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4 einen Flakon mit einem erfindungsgemäßen flexiblen Gehäuse,
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5 ein Feuerzeug mit einem erfindungsgemäßen flexiblen Gehäuse, und
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6 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen flexiblen Gehäuses.
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Der in 1 gezeigte Kugelschreiber 1 weist ein Gehäuse 2 auf, innerhalb dessen ein Gegenstand, hier eine Kugelschreibermine 3, gehalten ist. Benachbart einer Öffnung 4 im Gehäuse 2, durch die eine Spitze 5 der Kugelschreibermine 3 hindurch treten kann, ist eine Feder 6 angeordnet. Das der Öffnung 4 gegenüberliegende hintere Ende 7 des Gehäuses 2 trägt einen Clip 8, um den Kugelschreiber 1 beispielsweise an Kleidungsstücken halten zu können. Am hinteren Ende 7 ist im Gehäuse 2 eine Rastmechanik 9 gehalten, die mit der Kugelschreibermine 3 in Achsrichtung A zusammenwirkt.
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Das Gehäuse 2 ist, hier benachbart zum hinteren Ende 7, mit mehreren Trennstellen 10 versehen, die umlaufend um den Umfang des Gehäuses 2 verlaufen. Die Trennstellen 10 unterteilen das Gehäuse in mehrere Elemente 11.
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Eine Hülse 37 ist einerseits mit der Spitze 5 fest verbunden und andererseits in einer nicht gezeigten, ringförmigen Aufnahme in der Rastmechanik 9 geführt. Die Hülse 37 und die Rastmechanik 9 bilden hier zusammen ein teleskopisches Führungselement, das das hintere Ende 7 und die Spitze 5 in Achsrichtung A zueinander führt.
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In 2 ist eine Trennstelle 10 im gestreckten Zustand des Gehäuses 2, d. h. in seiner maximalen Längenerstreckung, näher dargestellt. Die Trennstelle 10 unterteilt das Gehäuse 2 im dargestellten Bereich in zwei Elemente 11 und 11' entlang einer Trennebene T, die senkrecht zur Achse A verläuft. Die sich gegenüberstehenden Kanten 12 und 12' und Elemente 11 und 11' sind so geformt, dass als nebeneinander liegende formschlüssige Bereiche Schwalbenschwanzverbindungen 13 und 14 gebildet sind, die die Elemente 11 und 11' formschlüssig miteinander verbinden. Die Schwalbenschwanzverbindungen 13 und 14 sind gespiegelt bzw. gegenläufig ausgebildet, d. h. die Schwalbenschwanzverbindung 13 weist in der Darstellung nach links und die Schwalbenschwanzverbindung 14 nach rechts.
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Die Schwalbenschwanzverbindung 13 ist durch korrespondierende Kantenabschnitte an den Elementen 11 und 11' gebildet. Am ersten Element 11 bilden seitliche Kantenabschnitte 15 und 16 eine Ausnehmung 17, die eine von korrespondierenden seitlichen Kantenabschnitte 15' und 16' am zweiten Element 11' gebildete Lasche 18 aufnimmt. Die Kantenabschnitte 15, 15' und 16, 16' laufen in Richtung der Achse A so aufeinander zu, dass die Lasche in der Ausnehmung gefangen und eine formschlüssige Verbindung der Elemente 11 und 11' gebildet ist. Die korrespondierenden Seitenwandungen 15 und 15' sowie 16 und 16' liegen im gestreckten Zustand des Gehäuses 2 aneinander an.
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Ein endseitig der Schwalbenschwanzverbindung 13 in Richtung der Trennebene T verlaufender endseitiger Kantenabschnitt 19 am ersten Element 11 und ein korrespondierender Kantenabschnitt 19' am zweiten Element 11' sind im dargestellten gestreckten Zustand des Gehäuses 2 mit einem Spiel s zueinander angeordnet, denn hier ist zwischen den Elementen 11 und 11' eine Lücke 20 vorgesehen. Alle Schwalbenschwanzverbindungen 13, 14 weisen gleich große Lücken 20 auf. Die sich an die dargestellte Schwalbenschwanzverbindung 13 anschließenden Schwalbenschwanzverbindungen 14 sind in gleicher Weise aufgebaut, wobei die seitlichen Kantenabschnitte 15, 15', 16, 16' jeweils gleichzeitig auch Teil der benachbarten Schwalbenschwanzverbindungen 14 sind.
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3 zeigt dasselbe Detail des Gehäuses 2, jedoch im gestauchten Zustand des Gehäuses 2, bei dem dieses seine minimale Längenerstreckung aufweist. Hier sind die Lücken 20 nun geschlossen, d. h. die endseitigen Kantenabschnitte 17 und 17' liegen aneinander an. Dafür sind nun seitliche Lücken 21 zwischen den seitlichen Kantenabschnitten 15, 15' bzw. 16, 16' gebildet.
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Durch die Lücken 20 im gestreckten Zustand bzw. die seitlichen Lücken 21 im gestauchten Zustand sind die Elemente 11, 11' im Bereich der dargestellten Trennstelle 9 somit um das Spiel s gegeneinander bewegbar. Die Spiele s aller Trennstellen 10 des Gehäuses 2 summieren sich über das gesamte Gehäuse 2 zu einer Bewegbarkeit (entsprechend einem Weg S) des Gehäuses 2 in Achsrichtung A. Dadurch kann das hintere Ende 7 durch Betätigung um den Weg S bewegt werden und so auf die Rastmechanik 9 einwirken, dass die Kugelschreibermine 3 gegen die Kraft der Feder 6 verlagert wird, und die Spitze 5 durch die Öffnung 4 im Gehäuse hindurchtritt, so dass der Kugelschreiber 1 schreibbereit ist. Wird das hintere Ende 7 wieder entlastet, so bringt die Feder 6 das Gehäuse 2 wieder in seinen gestreckten Zustand. Bei einer erneuten Betätigung des hinteren Endes 7 wird die Rastmechanik 9 ein weiteres Mal betätigt, so dass die Spitze 5 nach dem Entlasten des hinteren Endes 7 in bekannter Weise wieder durch die Öffnung 4 zurückgezogen wird und der Kugelschreiber 1 nicht mehr schreibbereit ist. Auf diese Weise wird eine Interaktion zwischen dem Gehäuse 2 und dem vom Gehäuse aufgenommenen Gegenstand, hier der Kugelschreibermine 3 und der Restmechanik 9, ermöglicht.
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Ein weiteres Anwendungsbeispiel zeigt 4. Ein Flakon 22 für Parfüms oder ähnliches besteht aus einem Gehäuse 2, in dem ein Flüssigkeitsbehälter 23 und ein Pumpmechanismus 24 aufgenommen sind. Durch ein im Gehäuse 2 vorgesehenes Fenster 25 im Bereich des Pumpmechanismus 24 kann Flüssigkeit aus dem Behälter 20 als Sprühstoß abgegeben werden. Der Pumpmechanismus 24 wird durch Stauchen des Gehäuses 2 in Achsrichtung A um den Weg S betätigt, wobei ein oberes Ende 26 des Gehäuses 2 auf den Pumpmechanismus 21 wirkt. Zwei Federn 6 bringen bzw. halten das Gehäuse 2 in seiner gestreckten Stellung, wenn das obere Ende 26 entlastet ist. Die hierfür notwendige Bewegbarkeit des Gehäuses 2 ist durch eine Vielzahl von senkrecht zur Achsrichtung A angeordnete Trennstellen 10 erreicht, die jeweils das Spiel s aufweisen. Die Summe der Spiele s ergibt den Weg S.
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Innerhalb der Federn 6 ist jeweils ein Teleskopstift 38 angeordnet, der einerseits mit dem Flüssigkeitsbehälter 23 und andererseits mit dem oberen Ende 26 fest verbunden ist. Die Teleskopstifte 38 führen das Ende 26 in Achsrichtung A, da der Flüssigkeitsbehälter 23 fest im unteren Teil des Gehäuses 2 gehalten ist. Auf diese Weise ist eine Interaktion zwischen dem Gehäuse 2 und dem aufgenommenen Gegenstand, hier dem Pumpmechanismus 24, ermöglicht.
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Als nächstes Anwendungsbeispiel ist in 5 ein Feuerzeug 27 dargestellt, das aus einem Gehäuse 2 besteht, in das senkrecht zur Achsrichtung A mehrere Trennstellen 10 eingebracht sind. Aus der Summe der Spiele s in den Trennstellen 10 ergibt sich wiederum ein Weg S, um den ein oberes Ende 29 des Gehäuses 2 bewegbar ist. Das obere Ende 29 wird durch die Feder 6 in der dargestellten gestreckten Lage des Gehäuses 2 gehalten. Bei Belastung des oberen Endes 29, beispielsweise durch Daumendruck, ist das obere Ende 29 um den Weg S verlagerbar und wirkt dabei auf einen Zünd- und Ventilmechanismus 30 ein, der Gas aus einem Behälter 28 durch eine Brennerdüse 31 auslässt und wird entzündet, so dass eine nicht dargestellte Flamme entsteht. Auf diese Weise ist eine Interaktion zwischen dem Gehäuse 2 und dem aufgenommenen Gegenstand, hier dem Zünd- und Ventilmechanismus 30, ermöglicht.
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Innerhalb der Federn 6 ist jeweils ein Teleskopstift 38 angeordnet, der einerseits mit dem Behälter 28 und andererseits mit dem oberen Ende 29 fest verbunden ist. Die Teleskopstifte 38 führen das Ende 29 in Achsrichtung A, da der Behälter 28 fest im unteren Teil des Gehäuses 2 gehalten ist.
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Ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses 2 ist in 6 dargestellt. In einem ersten Schritt 32 wird ein plattenförmiges Ausgangsmaterial 33 in der notwendigen Geometrie bereitgestellt. Im nachfolgenden zweiten Schritt 34, der aus mehreren Teilschritten bestehen kann, wird dann aus dem Ausgangsmaterial 33 in üblicher, bekannter Weise in ein geschlossenes Gehäuse 2 geformt. Die Teilschritte können dabei aus Biegen, Knicken, Falzen, Tiefziehen, Hydroumformen etc. bestehen, um die Grundform des Gehäuses 2 zu bilden, wobei mehrere Einzelteile durch Bördeln, Schweißen, Löten etc. miteinander verbunden werden können. In einem dritten Schritt 35 werden nachfolgend die Trennstellen 10 in das Gehäuse 2 eingebracht, wobei gleichzeitig die Lücken 20 erzeugt werden. Im Ausführungsbeispiel wird hierfür ein Laserstrahl 36 eingesetzt, mit dem die Kanten 12 weitestgehend gratfrei herstellbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Achse
- s
- Spiel
- S
- Weg
- T
- Trennebene
- 1
- Kugelschreiber
- 2
- Gehäuse
- 3
- Kugelschreibermine
- 4
- Öffnung
- 5
- Spitze
- 6
- Federelement
- 7
- hinteres Ende
- 8
- Clip
- 9
- Rastmechanik
- 10
- Trennstelle
- 11
- Elemente
- 12
- Kante
- 13
- Schwalbenschwanzverbindung; Schwalbenschwanzprofil
- 14
- Schwalbenschwanzverbindung; Schwalbenschwanzprofil
- 15
- seitlicher Kantenabschnitt
- 16
- seitlicher Kantenabschnitt
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Lasche
- 19
- endseitiger Kantenabschnitt
- 20
- Lücke
- 21
- seitliche Lücke
- 22
- Flakon
- 23
- Flüssigkeitsbehälter
- 24
- Pumpmechanismus
- 25
- Fenster
- 26
- oberes Ende
- 27
- Feuerzeug
- 28
- Behälter
- 29
- oberes Ende
- 30
- Zünd- und Ventilmechanismus
- 31
- Brennerdüse
- 32
- erster Schritt
- 33
- plattenförmiges Ausgangsmaterial
- 34
- zweiter Schritt
- 35
- dritter Schritt
- 36
- Laserstrahl
- 37
- Hülse
- 38
- Teleskopstift
