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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, nämlich Federkammer für ein medizinisches Gerät, welches einen Boden und einen hiervon beabstandet angeordneten Deckel sowie mindestens ein sich vom Boden zum Deckel erstreckendes Seitenteil aufweist, sowie einen Zuschnitt zur Herstellung eines derartigen Gehäuses.
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Derartige Gehäuse sind bekannt und werden z. B. bei medizinischen Geräten als Federnkammern eingesetzt, in denen eine Feder angeordnet ist. Die bekannten Gehäuse sind hierbei zweiteilig ausgebildet und weisen einen Bodenteil auf, der eine Grundfläche und mehrere senkrecht von der Grundfläche abstehende Seitenteile besitzt. Zur Ausbildung des fertigen Gehäuses wird dann der Deckel mit den säulenartig vom Boden abstehenden Seitenteilen verschweißt. Die Herstellung eines derartigen Gehäuses erfolgt dabei derart, dass zuerst der Bodenteil angefertigt wird. Dann wird der Deckel angefertigt. Nach dem Montieren des Dekkels auf den säulenartigen Seitenteilen des Bodenteils werden dann der Deckel und das Bodenteil miteinander verschweißt. Das bekannte Gehäuse muss daher zweistückig gefertigt werden, wobei das Bodenteil aus einer entsprechenden Metallplatte herausgeschnitten und der Übergangsbereich zwischen dem eigentlichen Boden und den Seitenteilen zur Herstellung einer Biegesicke tiefgezogen werden muss. Nach der Herstellung des Deckels müssen der Deckel und das Bodenteil zueinander lagepositioniert und in dieser Ausrichtung miteinander verschweißt werden. Dieser mehrere Arbeitsschritte umfassende Herstellungsprozess erfordert daher mehrere Bearbeitungsstationen und ist zeitaufwendig, insbesondere was das Ausrichten des Deckels zum Bodenteil und die lagegenaue Verschweißung dieser beiden Teile betrifft. Derartige Gehäuse sind Massenprodukte, so dass eine effiziente Herstellbarkeit derselben insbesondere aus Kostengründen wünschenswert ist. Andererseits müssen aber auch diese Gehäuse mit einer hohen Präzision gefertigt werden, insbesondere wenn sie in medizinischen Geräten oder Instrumenten eingesetzt werden sollen.
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Aus der
DE 10 2014 214 382 B3 ist ein Planetenträger für einen Fahrzeugstrangantrieb bekannt, welcher zwei zueinander im Wesentlichen parallel versetzt verlaufende Blechwangen, die über einen einmaterialig mit beiden Blechwangen verbundenen Verbindungssteg aneinander befestigt sind, aufweist. Die Blechwangen weisen Löcher zum Aufnehmen von Planetenradlagerwellen auf und umgeben jeweils ringförmig je eine Zentralöffnung, wobei wenigstens zwei weitere außermittig von einer der beiden Blechwangen abstehende Verbindungsstege vorhanden sind, die zum Befestigen und/oder in abstützende Anlage gelangen mit der anderen der beiden Blechwangen.
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Die
DE 10 2019 125 324 A1 beschreibt einen Planetenträger für ein Planetengetriebe, wobei der Planetenträger eine erste Planetenträgerwange aus Blech und eine zweite Planetenträgerwange, ebenfalls aus Blech, besitzt, die miteinander drehfest und axialfest verbunden sind. Die erste Planetenträgerwange weist zumindest eine außenseitig abstehende Lasche auf, die in ein Durchgangsloch der zweiten Planetenträgerwange ragt und an deren freien Ende spanlos umgeformt ist, um dort einen Wulst hervorzurufen, der zur Verhinderung zumindest einer axialen Demontierbarkeit einen größeren Querschnitt besitzt als das Durchgangsloch. Die Lasche besitzt eine Kröpfung, die eine Fläche an der Lasche so ausrichtet, dass diese an einer der ersten Planetenträgerwange zugewandten Anlagefläche der zweiten Planetenträgerwange anliegt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine einfachere Herstellbarkeit desselben gegeben sein soll. Auch soll ein Zuschnitt für ein derartiges Gehäuse sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses vorgeschlagen werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Gehäuse vor, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Boden, das erste Seitenelement und der Deckel einstückig ausgeführt sind, und dass der Boden und das erste Seitenelement entlang einer ersten Biegelinie und der Deckel und das erste Seitenelement entlang einer weiteren Biegelinie zueinander biegbar angeordnet sind.
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Der erfindungsgemäße Zuschnitt sieht vor, dass der Boden, das Seitenelement und den Deckel einstückig ausgebildet sind, und dass der Boden und das erste Seitenelement entlang einer ersten Biegelinie und der Deckel und das erste Seitenelement entlang einer weiteren Biegelinie zueinander biegbar angeordnet sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gehäuses der erfindungsgemäße Zuschnitt verwendet wird.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise ein Gehäuse geschaffen, welches sich in einfacher Art und Weise aus einem einfach herzustellenden Zuschnitt aufrichten läßt. Da erfindungsgemäß der Boden und der Deckel bereits durch das integral mit diesen beiden Bauteilen der erfindungsgemäßen Federkammer ausgebildete erste Seitenelement verbunden ist, ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Gehäuses aus dem erfindungsgemäßen Zustand besonders einfach durchzuführen, da keine aufwendige Lagepositionierung des Deckels relativ zu dem durch den Boden und das Seitenelement gebildeten Bodenteil und ein Verschweißen des Deckels mit dem Bodenteil erforderlich ist.
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Der zur Herstellung des erfindungsmäßen Gehäuses verwendete erfindungsgemäße Zuschnitt zeichnet sich dadurch aus, dass er einfach und rationell und mit hoher Taktzeit herstellbar ist, da der erfindungsgemäße Zuschnitt in einfacherweise durch eine bekannte Trenntechnik wie z.B. ein Stanzen oder Schneiden, aus einem streifen-, band- oder plattenförmigen Werkstück, insbesondere einem metallischen Werkstück, hergestellt werden kann, ohne dass hierzu - wie z.B. bei dem eingangs beschriebenen bekannten Gehäuse - der Zuschnitt als ein Ziehteil ausgebildet sein muß.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erfindungsgemäße Gehäuse und somit der erfindungsgemäße Zuschnitt weitere Seitenelemente aufweisen, welche einstückig mit dem Boden ausgebildet sind und an ihrem dem Boden abgewandten Ende ein Verriegelungselement aufweisen, welches mit einem Verriegelungselement des Deckels zusammenwirkt. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch die Federkammer ohne jedwede Schweißverbindung ausgebildet werden kann, was nicht nur in einer rationellen Fertigung resultiert, sondern auch anwendungstechnische Vorteile mit sich bringt. Dies gilt insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Gehäuse in einer Umgebung eingesetzt werden soll, für die hohe Reinheits- oder Hygieneanforderungen gelten.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im Folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gehäuses,
- 2 einen Zuschnitt für das Gehäuse der 1,
- 3 eine isometrische Darstellung des Zuschnitts der 2 zusammen mit einer vergrößerten Detaildarstellung aus der Richtung X der 3,
- 4 eine weitere isometrische Darstellung des Zuschnitts zusammen mit einer vergrößerten Detaildarstellung aus der Richtung X der 4,
- 5 bis 7 eine schematische Darstellung des Herstellungsvorgangs des Gehäuses der 1.
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In den 1 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines allgemein mit 1 bezeichneten Gehäuses dargestellt, welches als eine an und für sich bekannte Federkammer für ein medizinisches Gerät ausgebildet ist.
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Das Gehäuse 1, nämlich die Federkammer für ein medizinisches Gerät, weist einen Boden 10 auf, der - wie insbesondere aus der 2, welche einen Zuschnitt 2 zur Herstellung des Gehäuses 1 zeigt, ersichtlich - kreisrund ausgebildet ist und in seiner Mitte eine Öffnung 11 aufweist. Dem Fachmann ist wiederum ersichtlich, dass die in den Zeichnungen gezeigte kreisrunde Ausgestaltung des Bodens 1 wiederum nur exemplarischen Charakter besitzt. Vielmehr ist eine Vielzahl von abweichenden Ausgestaltungen der Außenkontur des Bodens 10 möglich: Der Boden 10 kann z. B. elipsenförmig, linsenförmig, lanzettenförmig oder sonstig gekrümmt ausgebildet sein, auch eine polygonale Ausgestaltung oder eine Kombination der vorgenannten Formen ist möglich. Auch ist es nicht zwingend erforderlich, dass der Boden 10 die Öffnung 11 aufweist.
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Das Gehäuse 1 weist einen Deckel 20 auf, dessen Außenkontur vorzugsweise derjenigen des Bodens 10 entspricht, was aber nicht zwingend ist. Die zur Konturierung des Bodens 10 gemachten Ausführungen gelten für den Deckel 20 entsprechend, genauso ist es nicht zwingend, dass der Deckel 20 eine Öffnung 21 aufweist. Der Deckel 20 weist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel außer der zentralen Öffnung 21 noch eine Aussparung 22 auf, welche vom Außenrand des Deckels 20 ausgehend sich zur zentralen Öffnung 21 hin erstreckt. Dem Fachmann ist ebenfalls ersichtlich, dass auch diese Aussparung 22 nicht zwingend ist, vielmehr ist es möglich, auch diese Aussparung 22 wegzulassen oder mehr als eine Aussparung vorzusehen. Auch ist es nicht erforderlich, dass sich eine derartige Aussparung 22 bis zur Öffnung 21 erstreckt. Es kann auch eine oder mehrere Aussparungen 22 vorgesehen, wenn der Deckel 20 keine Öffnung 21 besitzt. Dem Fachmann ist ebenfalls ersichtlich, dass die zur Aussparung 22 des Deckels 20 gemachten Ausführungen auch für den Boden 10 gelten, d. h. dass auch der Boden 10 eine oder mehrere Aussparungen, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert sind, aufweisen kann.
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Zwischen dem Boden 10 und dem Deckel 20 ist ein erstes Seitenelement 30 angeordnet, dessen Länge dem Abstand zwischen Boden 10 und Deckel 20 entspricht. Wie am besten aus dem Zuschnitt 2 der 2 ersichtlich, sind der Boden 10, der Deckel 20 und das erste Seitenelement 30 einstückig ausgebildet, d. h. das Seitenelement 30 geht vom Boden 10 aus und endet integral im Deckel 20.
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In der einfachsten Ausgestaltung wird das Gehäuse 1 nur durch den Boden 10, den Deckel 20 und das erste Seitenelement 30 ausgebildet. Es wird aber bevorzugt, dass das Gehäuse 1 noch mindestens ein weiteres Seitenelement besitzt. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind vier weitere Seitenelemente 40a, 40b, 40c und 40d vorgesehen, welche entlang des Umfangs des Bodens 10, vorzugsweise äquidistant angeordnet sind. Dem Fachmann ist aber ersichtlich, dass es nicht zwingend ist, dass genau vier weitere Seitenelemente 40a, 40b, 40c und 40d vorgesehen sind. Vielmehr ist es möglich, nur ein oder zwei oder drei oder mehr als vier Seitenelemente 40a-40d vorzusehen. Auch eine äquidistante Anordnung der Seitenelemente 40a-40d ist nicht zwingend. Die Länge der einzelnen Seitenelemente 40a-40d entspricht wiederum dem Abstand zwischen Boden 10 und Deckel 20.
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Diese weiteren Seitenelemente 40a-40d unterscheiden sich vom ersten Seitenelemente 30 nun dadurch, dass sie nicht einstückig mit dem Deckel 20 und dem Boden 10 ausgebildet sind, sondern nur einstückig mit dem Boden 10. Mindestens ein vorzugsweise alle der weiteren Seitenelemente 40a-40d weisen an ihrem dem Boden 10 abgewandten Ende 40a', 40b', 40c' und 40d' ein nachstehend noch näher beschriebenes Verriegelungselement 45a-45d auf, welches jeweils in eine im Deckel 20 vorgesehene Verriegelungsöffnung 25a, 25b, 25c, 25d einbringbar ist.
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Die 2 zeigt nun den Zuschnitt 2, aus dem das Gehäuse 1 aufrichtbar ist. Man erkennt aus der 2 die einstückige Ausgestaltung des Bodens 10, des ersten Seitenelements 30 und des Deckels 20 sowie die einstückige Ausgestaltung der weiteren Seitenelemente 40a-40d mit dem Boden 10. Ebenfalls sind die Verriegelungselemente 45a-45d sowie die Verriegelungsöffnungen 25a-25d des Deckels 20 ersichtlich. Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung des Gehäuses 1 erlaubt es in vorteilhafter Art und Weise, dass sämtliche Komponenten, die im aufgerichteten Zustand das Gehäuse 1 ausbilden, in einem einzigen Arbeitsgang aus einem ebenen Materialstück, insbesondere eine band-, streifen-, oder plattenförmigen Werkstück, durch die Herstellung des Zuschnitts 2 ausgebildet werden können. Das Heraustrennen des Zuschnitts 2 aus dem vorgenannten Werkstück kann mittels bekannter Trenntechniken, wie z. B. Schneiden oder Stanzen, oder mittels einer thermischen Beaufschlagung, wie z. B. durch einen Laserstrahl, durchgeführt werden. Insbesondere mechanischen Trenntechniken wie Stanzen oder Schneiden können mittels bekannter mechanischer Trennvorrichtungen wie Stanz- oder Schneidevorrichtungen durchgeführt werden. Derartige Vorrichtungen können mit großen Hubzahlen arbeiten, so dass es in einfacher Art und Weise möglich ist, mehrere tausende Zuschnitte pro Minute herzustellen. Derartige mechanische Trennvorgänge sind auch mit einer hohen Präzision durchführbar, so dass auch filigrane Gehäuse 1 mit einer hohen Präzision hergestellt werden können. Dies ist insbesondere im Bereich von Präzisionsanwendungen wie z. B. in der Medizintechnik von Vorteil.
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Wie vorstehend beschrieben bilden der Boden 10, das erste Seitenelement 30 und der Deckel 20 integrale Bestandteile des Zuschnitts 2 und somit des Gehäuses 1 aus. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, dass bei der Herstellung des Gehäuses 1 - wie nachstehend noch näher beschrieben - der Boden 10 und der Deckel 20 durch zwei einfach durchzuführende Biegevorgänge zueinander lagepositioniert angeordnet werden können, indem der Boden 10 entlang einer Biegelinie B1 um das erste Seitenelement 30 und der Deckel 20 entlang einer Biegelinie B2 um dasselbe gebogen wird.
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Die 3ff zeigen nun schematisch die Herstellung des Gehäuses 1 aus dem ebenen Zuschnitt 2 der 2. Nachdem dieser wie vorstehend beschrieben aus einem Werkstück herausgetrennt wurde, werden die weiteren Seitenelemente 40a-40d - wie aus der 3 ersichtlich - um ihre Längsachse gebogen, um deren Verlauf der Außenkontur des dazugehörigen Bereiches des Bodens 10 anzupassen. Im hier beschriebenen Fall - der Boden 10 weist eine kreisförmige Außenkontur auf - werden die weiteren Seitenelemente 40a-40d - wie am besten aus der Detaildarstellung der 3 ersichtlich ist - halbschalenförmig gebogen, wobei der Radius der halbschalenförmig gebogenen weiteren Seitenelemente 40a-40d demjenigen des Bodens 10 entspricht. Dem Fachmann ist aus vorstehender Beschreibung ersichtlich, dass dieser Biegevorgang entfallen kann, wenn dies die Umfangskontur des Bodens 10 in dem zum jeweiligen weiteren Seitenelement 40a-40d erforderlichen Bereich nicht erfordert. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn der Boden 10 im Bereich des jeweiligen weiteren Seitenelements 40a-40d einen geradlinigen Verlauf aufweist, wie dies z. B. bei einer polygonalen Außenkontur des Bodens 10 gegeben ist.
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Von Vorteil hierbei ist, dass die weiteren Seitenelemente 40a-40d nicht über ihre gesamte Länge mit dem zugehörigen Umfangsbereich des Bodens 10 verbunden sind, sondern dass vorgesehen ist, dass die Verbindung zwischen einem weiteren Seitenelement 40a-40d und dem Boden 10 nur über Stege 42a-42d erfolgt. Zur Ausbildung der entsprechenden Stege 42a-42d wird bei dem Heraustrennen des Zuschnitts 2 aus dem entsprechenden Werkstück Freiräume 43 eingebracht. Die Abmessungen dieser Freiräume 43 in Längsrichtung der weiteren Seitenelemente 40a-40d werden dabei derart festgelegt, dass der Biegevorgang der weiteren Seitenelemente 40a-40d um eine Biegelinie B1 vereinfacht wird, in der Regel entsprechen diese Abmessungen der Dicke des Bodens 10.
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Wie vorstehend ausgeführt, ist die einfachste Ausgestaltung des Gehäuses 1 derart, dass dies nur aus dem Boden 10, dem Seitenelement 30 und dem Deckel 20 besteht. In diesem Fall kann der weitere in 4 dargestellte Herstellungsschritt entfallen. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist aber vorgesehen, dass das Gehäuse 1 außer dem ersten Seitenelement 30 noch weitere Seitenelemente 40a-40d aufweist, und dass diese Seitenelemente 40a-40d mittels der Verriegelungselemente 45a-45d am Deckel 20 befestigt werden sollen. In diesem Fall werden dann die Verriegelungselemente 45a-45d - wie am besten aus der Detaildarstellung der 4 ersichtlich - derart gebogen, dass ihre Form der Form der Verriegelungsöffnungen 25a-25d des Deckels 20 entspricht, so dass diese Verriegelungselemente 45a-45d - wie nachstehend beschrieben - durch die Verriegelungsöffnungen 25a-25d des Deckels 20 hindurchgeführt werden können.
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Die 5 zeigt nun das aus dem Zuschnitt 2 der 2 halbaufgerichtete Gehäuse 1. Dieses ist dadurch entstanden, dass das erste Seitenelement 30 sowie die weiteren Seitenelemente 40a-40d um 90° entlang einer Biegelinie B2 um den Boden 10 gebogen wurden. Wie vorstehend ausgeführt, ist es zwar bevorzugt, aber nicht zwingend, dass die Ausgestaltung und/oder Größe des Deckels 20 derjenigen des Bodens 10 entspricht. Es ist z. B. auch möglich, dass der Deckel 20 zwar der Außenkontur des Bodens 10 entspricht, aber einen anderen, insbesondere kleineren Durchmesser aufweist. In diesem Fall ist natürlich der von den Seitenteilen 30, 40a-40d mit dem Boden 10 eingeschlossene Biegewinkel ungleich 90°, vorzugsweise kleiner als 90°.
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Danach wird der Deckel 20 um die Biegelinie B2 gebogen, die Verriegelungselemente 45a-45d treten dabei durch die Verriegelungsöffnungen 25a-25d hindurch, wie in 6 dargestellt.
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Dann folgt - wie in 7 dargestellt - ein Verstemmen der Verriegelungselemente 45a-45d, indem deren äußere Schenkel 46a, 46b entsprechend gebogen werden, wie dies in 7 dargestellt ist.
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Das Gehäuse 1 ist somit fertig.
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Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass das Seitenelement 30 und/oder die weiteren Seitenelemente 40a-40d geradlinig oder im wesentlichen geradlinig verlaufen. Dies ist nicht zwingend. Vielmehr ist auch ein gebogener Verlauf eines oder mehrerer der vorgenannten Seitenelemente 30, 40a-40d möglich. Das gebogene im Verlauf wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das entsprechende Seitenelement des Zuschnitts 2 entsprechend der in 3 dargestellten Art und Weise gebogen wird.
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Die obige Beschreibung geht davon aus, dass - gemäß der Darstellung der Figuren - der Boden 10 das untere und der Deckel 20 das obere Bauteil des Gehäuses 1 sind. Dies ist natürlich nicht zwingend erforderlich, selbstverständlich können auch die Verhältnisse umgekehrt sein, d.h. dass der Boden 10 den oberen und der Deckel 20 den unteren Teil des Gehäuses 1 ausbilden.
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Die beschriebenen Maßnahmen zeichnen sich dadurch aus, dass in einer einfachen Art und Weise ein Gehäuse 1 aus einem einfach herzustellenden Zuschnitt 2 ausgebildet werden kann. Die einstückige Ausgestaltung der Hauptkomponenten des Gehäuses 1, nämlich des Bodens 10, des ersten Seitenelements 30 und des Deckels 20 besitzen nicht nur den Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit dieser Komponente in einem einzigen Trennvorgang, sondern auch, dass die Lageausrichtung des Deckels 20 zum Boden 10 durch einfache Biegevorgänge möglich ist. Die Ausbildung eines dem Boden 10 abgewandten Endes 40a'-40d' mindestens eines weiteren Seitenelements 40a-40d mit einem Verriegelungselement 45a-45d in Verbindung mit dem Vorsehen einer entsprechenden Anzahl von Verriegelungsöffnungen 25a-25d im Deckel 20 erlaubt eine schweißfreie Verbindung der vorgenannten weiteren Seitenelemente 40a-40d mit dem Deckel 20.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen ein Gehäuse 1 ausgebildet wird, welches sich in einfacher und kostengünstiger Art und Weise aus einem einstückigen Zuschnitt 2 aufrichten lässt.
