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Die Erfindung betrifft ein Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Kosmetikgerät mit einem Schaft aus betonhaltigem Material.
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Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Kosmetikgeräte und Schäfte für derartige Geräte, sowie betonhaltige Materialien bei derartigen Geräten sind prinzipiell bekannt.
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Derartige Geräte weisen mindestens einen Schaft und darin eingesetzte Auftragsmittel oder Auftragsmittelspeicher auf.
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Bekannt ist beispielsweise aus der
DE 3049467 A1 ein Handschreibgerät sowie ein Bausatz zum Herstellen des außenliegenden Mantels eines Gehäuses für ein Handschreibgerät. Hierbei besteht der äußere Mantel aus diversen unterschiedlich dekorierten Hülsenteilen, die nach Wunsch in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet werden können.
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Nachteilig ist hierbei, die für den geforderten Zweck aufwendige Konstruktion/Kunststoffkonstruktion.
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Weiter ist aus der
DE 20 2007 015 369 U1 ein Schreibgerät mit einer Schreibmine und einem Gehäuse bekannt. Das Gehäuse ist hierbei aus einem zementgebundenen Baustoff, insbesondere Beton gebildet.
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Nachteilig ist es hierbei, dass der Stift aufgrund seiner Gestaltung sehr schwer ist und eine Mechanik in der vorliegenden Form nicht integrierbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Kosmetikgerät mit einem Schaft zu schaffen, der die eingangs genannten Nachteile nicht aufweist.
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Es ist die Aufgabe einen Schaft, insbesondere einen Schaft aus betonhaltigem Material zu schaffen, der derart im Gerät eingebunden ist, dass der Schaft aus betonhaltigem Material, insbesondere in dünnwandiger Ausführung bruchgesichert gehaltert ist, bzw. dessen Gefährdung gegen Bruch minimiert wird.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind von/mit den Unteransprüchen umfasst.
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Das Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Kosmetikgerät, weist mindestens einen Schaft und mindestens einen Innenkörper auf oder besteht mindestens aus mindestens einem Schaft und mindestens einem Innenkörper, wobei der mindestens eine Schaft aus betonhaltigem Material ausgebildet ist.
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Unter Schaft ist nachfolgend ein hülsenförmiger Schaft oder hülsenförmiges Element zu verstehen.
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Dieser Schaft ist gegenüber dem Innenkörper derart angeordnet, dass der Schaft den Innenkörper zumindest teilweise umschließt. In der Einbauposition des Schaftes im Gerät ist der Schaft in axialer Richtung von einem Abschlussdeckel und einem Vorderteil gegen axiale Verschiebung gesichert bzw. gehaltert. Über den Innenkörper mit Abschlussdeckel und Vorderteil ist eine Vorspannung im Schaft in axialer Richtung ausgebildet.
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Der mindestens eine Innenkörper besteht mindestens aus einer Innenhülse, einem Abschlussdeckel und einem Vorderteil, wobei am Innenkörper zwischen Innenhülse und Vorderteil und/oder Innenhülse und Abschlussdeckel Mittel zur Einstellung der Vorspannung ausgebildet sind. Auch kann am Innenkörper zwischen Innenhülse und Vorderteil und/oder Innenhülse und Abschlussdeckel mindestens ein Rastmechanismus, eine Klebeverbindung oder sonstige starre und/oder unlösbare Verbindung ausgebildet sein.
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Es ist auch möglich, dass die Innenhülse und Abschlussdeckel und/oder Innenhülse und Vorderteil einteilig/einstückig ausgebildet sind, wodurch die Teileanzahl des Innenkörpers reduziert werden kann.
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Das betonhaltige Material des Schaftes kann als Beton oder Feinbeton vorliegen, aber auch als eine Mischung aus Beton oder Feinbeton mit Füllstoffen, wie beispielsweise zellulosehaltigem Material, in faserförmiger Ausgestaltung.
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Derartige Materialien sind langzeitig beständig, wirken rein optisch als auch haptisch für den Benutzer sehr wertig.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abschlussdeckel und/oder Vorderteil zur Aufnahme auftretender Kräfte aus Kunststoff ausgebildet sind, wodurch im Aufnahmebereich/Klemmbereich durch die Kräfte keine Spannungsspitzen entstehen.
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Durch die in den Schaft, über vorstehend beschriebene Konstruktion eingebrachte Vorspannung, ist es möglich dünnwandige Ausgestaltungen mit dem betonhaltigen Material auszuführen, obwohl ein derartiges Material in dünnen Schichten bruchanfällig ist.
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Zur besseren Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung sind die 1 bis 4 angefügt.
- 1: Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Kosmetikgerät
- 2: schematische Darstellung des Kraftflusses in einer erfindungsgemäß vorgespannten Hülse
- 3: schematische Darstellung des Kraftflusses in einer nicht vorgespannten Hülse.
- 4: schematische Darstellung einer Schraubverbindung
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Die 1 zeigt ein erfindungsgemäß aufgebautes Gerät mit Einstellmitteln 201 zur Vorspannung eines Schaftes 1 aus betonhaltigem Material.
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Das Gerät, weist neben dem Schaft 1 und Einstellmitteln 201, ein Auftragsorgan 3 mit einer Schreibspitze 30 auf. Weiter ist innerhalb des Schaftes ein Innenkörper 2, bestehend aus Innenhülse 20, Einstellmitteln 201, Rastmechanismus 202, Abschlussdeckel 21 und Vorderteil 22 angeordnet. In dieser Ausführung des Gerätes ist eine Vorschubmechanik integriert, die über den Drücker 4 angesteuert wird.
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Der Schaft 1, der den Innenkörper 2 zumindest teilweise ummantelt, weist in axialer Richtung einen Deckelanschlag 202 und eine Stützfläche 221 auf, die den Schaft 1 im eingebauten Zustand gegen axiale Verschiebung sicher haltern. Die vordere Stirnfläche 12 und der hintere Stirnfläche 11 kommen im eingebauten Zustand an dem Deckelanschlag 202 und Stützfläche 221 zum Anliegen.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist der Abschlussdeckel 21 ein mit dem Einstellmittel 201 der Innenhülse 20 zusammenwirkendes Deckelgewinde 211 auf. Am gegenüber liegenden Ende der Innenhülse 20 ist ein Rastmechanismus 202 ausgebildet, der mit Vorderteil 22 des Innenkörpers 2 verrastet. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Vorderteil 22 und/oder der Anschlussdeckel 21 aus Kunststoff ausgebildet sind, wodurch Spannungsspitzen bei der Krafteinleitung vermieden werden. Die Innenhülse 20 ist im vorliegenden Fall aus Messing ausgeführt. Alternativ kann hier auch Kunststoff für die Innenhülse zum Einsatz kommen. Durch diesen Aufbau des Innenkörpers 2, kann der eingebaute Schaft 1 über die hintere Stirnwand 11 und die vordere Stirnwand 12 über die Gewindeverbindung/Deckelgewinde 211 stufenlos vorgespannt werden. Es hat sich hierbei gezeigt, dass über eine derartige Vorspannung die Stabilität des Schafts 1 gegen Bruch der doch recht dünn ausgestalteten Schaftwandung erhöht wird.
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Eine Vorspannung wird dadurch erzeugt, indem mit einem Anzugsdrehmoment des Abschlussdeckels 21 eine Vorspannung/Klemmkraft auf den Schaft 1 wirkt.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist es möglich, anstelle eines Rastmechanismus (202) am Innenkörper (2) der mit dem Vorderteil (22) verrastet, ebenso einen Einstellmechanismus einzusetzen, beispielsweise eine Gewindeverbindung zwischen Vorderteil (22) und Innenhülse (20) zu verbinden.
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In der 2 ist eine schematische Darstellung des Kraftflusses in einem erfindungsgemäß vorgespanntem Schaft 1 gezeigt. Zur besseren Darstellung in vergrößerter Form.
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Am Schaft liegt über die Vorspannung des Innenkörpers eine Klemmkraft FK an. Hierbei erzeugt die Klemmkraft einen Druck, der über den Deckelanschlag des Anschlussdeckels und der Stützfläche des Vorderteils in den Schaft 1 verteilt eingeleitet wird. Die in den Schaft eingeleitete Druckbeaufschlagung bewegt sich kräftemäßig immer weg vom Schaft, wobei der einzige Freiheitsgrad für die Bewegung radial nach Außen ist. Der aus betonartigem Material bestehende Schaft 1 wird auf diese Weise nach außen hin vorgespannt. Eine mit bloßem Auge nicht erkennbare Wölbung in radialer Richtung von der Mittelachse weg, d.h. in radialer Richtung wird erreicht. Dieses Prinzip ist aus dem Brückenbau bekannt. Eine Vorspannung in radialer Richtung zur Zentrumsachse kann nicht erfolgen, da dort die Innenhülse 20 entgegenwirkt.
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Hierbei gilt es anzumerken, dass es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, wenn die Außenfläche 203 der Innenhülse 20 nicht fest mit der Innenwandung 13 des Schaftes 1 verbunden ist, da ansonsten die Kraft-/Druckübertragung und die sich daraus ergebende Vorspannung des Schaftes nicht -frei- ausgebildet ist bzw. werden kann.
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Falls nun während der Benutzung/Verwendung des Gerätes mit einem Schaft 1 aus betonähnlichem Material ein Schlag und/oder Kerbwirkung mit einer Kraft FS von außen, im Extremfall senkrecht auf die Mantelfläche 14 in Richtung Zentrumsachse auftritt, so wirkt dieser Kraft FS die Vorspannung entgegen, indem die Kraft FS durch die Vorspannung/Vorspannkraft zu den Enden/Stirnflächen des Schaftes hin abgelenkt wird.
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3 hingegen zeigt die schematische Darstellung des Kraftflusses in einer nicht vorgespannten Schaft 1. Da der Schaft über seine Stirnflächen keine Klemmkraft (FK) aufnimmt bzw. aufnehmen muss, ist auch kein innerer Kraftfluss darstellbar. Ein derartiger nicht vorgespannter Schaft 1 neigt dazu, dass er im Einbaustand leicht bricht oder Risse bekommt, sobald eine Kraft FS auf die Mantelfläche 14 des Schafts 1 auftrifft, da keine inneren Vorspannkräfte entgegenwirken.
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In den Figuren nicht dargestellt, aber prinzipiell genauso möglich, kann der Schaft ein Schaft/rohrförmiges Schaftelement einer Verschlusskappe für das beanspruchte Gerät sein. Das Prinzip der Vorspannung ist identisch mit vorbeschriebenem Sachverhalt.
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Ebenso kann der Schaft ein Schaft/hülsenförmiges Schaftelement eines Drückerelementes sein. Das Prinzip der Vorspannung ist identisch mit vorbeschriebenem Sachverhalt.
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Zum besseren Verständnis einer Erzeugung der Vorspannung/Klemmkraft zeigt 4 eine Darstellung des Umsetzungsverhältnisses von Anziehmoment in Klemmkraft (FK).
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Die Klemmkraft (FK) ist die Kraft, die auf die hintere Stirnfläche (11) und vordere Stirnfläche (12) des Schaftes (1) wirkt.
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Nachfolgend seien einige Rezepturen und eine Rahmenrezeptur für ein betonhaltiges Material zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes mit Schaft aufgeführt.
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Beispiel 1: Feinbeton
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| Zement |
23 |
Gew.% |
| Asche |
16 |
Gew.% |
| Wasser |
11,5 |
Gew.% |
| Sand |
49 |
Gew.% |
| Fließmittel |
0,5 |
Gew.% |
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Beispiel 2: Betonmaterial mit einer Dichte der Mischung der Dichte 0.23g/cm3 zur Verarbeitung im Verfahren der Extrusion
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| Weißer Portland Zement |
1,00 Kg |
| Glaskügelchen |
0,90 Kg |
| Wasser |
1,60 Kg |
| Tylose 4000 |
0,20 Kg |
| Cellulosefasern |
0,04 Kg |
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Rahmenbeispiel: Betongießmasse
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| Zement |
40-60 |
Gew.% |
| Quarzmehl |
20-30 |
Gew.% |
| Wasser |
12-22 |
Gew.% |
| Fließmittel |
2-5 |
Gew.% |
| Cellulosefasern |
3-9 |
Gew.% |
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Die Herstellung der Schäfte für die erfindungsgemäßen Geräte kann über Extrusion oder Gießformen erfolgen.
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Diese Verfahren zur Herstellung erlauben es, dass die Schäfte aus Beton und betonähnlichem Material mit unterschiedlichsten/beliebigen Außen- und Innenquerschnitten ausgestaltet sein können.
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Positionsliste
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- 1 Schaft
- 11
- hintere Stirnfläche
- 12
- vordere Stirnfläche
- 13
- Innenwandung
- 14
- Mantelfläche
- 2 Innenkörper
- 20
- Innenhülse
- 201
- Einstellmittel
- 202
- Rastmechanismus
- 203
- Außenfläche
- 21
- Abschlussdeckel
- 211
- Deckelgewinde
- 202
- Deckelanschlag
- 22
- Vorderteil
- 221
- Stützfläche
- 3 Auftragsorgan
- 30
- Schreibspitze
- 4 Drücker
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3049467 A1 [0004]
- DE 202007015369 U1 [0006]
