EP0993629A1 - Gehäuse für armbanduhren - Google Patents

Gehäuse für armbanduhren

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EP0993629A1
EP0993629A1 EP96945537A EP96945537A EP0993629A1 EP 0993629 A1 EP0993629 A1 EP 0993629A1 EP 96945537 A EP96945537 A EP 96945537A EP 96945537 A EP96945537 A EP 96945537A EP 0993629 A1 EP0993629 A1 EP 0993629A1
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EP
European Patent Office
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housing
cover
hardenable
clockwork
crmo
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Konrad Damasko
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DAMASKO, PETRA
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DAMASKO Konrad
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    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B37/00Cases
    • G04B37/22Materials or processes of manufacturing pocket watch or wrist watch cases

Definitions

  • the invention relates to a housing for wristwatches.
  • Vanadium 0.2 - 3%
  • the object of the invention is to show a housing which, with high functionality, has a high load capacity.
  • a housing is designed according to the characterizing part of claim 1.
  • At least the housing part but preferably also the outer cover closing the housing on the underside, consists of hardenable, nickel-free stainless steel, which has a carbon content greater than 0.4% and contains in alloy chrome with a content greater than 12%, molybdenum with a content greater than 0.2% and vanadium with a content greater than 0.2%.
  • a hardenable steel insert which has a carbon content greater than 0.1%, preferably between 0.1 and 6% and chromium greater than 12%, tungsten greater than 1.0% Contains molybdenum greater than 0.2%, vanadium greater than 0.2%, greater than 0.2% and silicon greater than 0.2%.
  • the invention is now based on the knowledge that, surprisingly, the aforementioned hardenable steels, despite their magnetizability, are also suitable for the housing of wristwatches if, in addition, the ring surrounding the movement made of the diamagnetic metallic material is inside the housing is provided. It has been shown that the ring accommodating the part of the interior of the housing which accommodates the clockwork can be kept free from a magnetic field which impairs the function and accuracy of the clockwork.
  • the invention is explained in more detail below with reference to the figure using an exemplary embodiment.
  • the figure shows a simplified representation of a section through a housing according to the invention for a men's and / or women's wristwatch, together with a clockwork arranged in this housing.
  • 1 is the outer housing of a men's and women's wristwatch, in which the clockwork 2 with the hands 3 and the dial 4 is accommodated, and which on the top side, which is at the top in the figure, consists of a disk or a watch glass 5 Safirglas and is sealed at the bottom by a lid 6.
  • the axis of the clockwork 2, around which the hands 3 revolve, is labeled A.
  • the watch glass 5 is inserted in a suitable manner in a groove on the top of the housing and is fastened there, for example by gluing or in another suitable manner.
  • the cover 6 is fastened by screwing onto the underside of the housing 1, specifically sealed by a sealing or O-ring 7.
  • a ring 8 enclosing the clockwork 2, in which the clockwork 2 is held.
  • the ring 8 has an axial height which is equal to or approximately the same as the height of the clockwork 2.
  • an intermediate cover 9 is provided in the interior of the housing 1, which closes the ring 8 on its side facing the outer cover 6 and, via a further sealing ring 10, the auxiliary housing formed by the ring 8 at the bottom, ie, on the side facing the cover 6 completes.
  • the intermediate cover 9 lies with its surface sides parallel to the surface sides of the outer cover 6 and parallel to the surface sides of the dial 4 and the watch glass 5 and thus also in planes perpendicular to the axis A of the watch, which is determined by the axis of the hands 3.
  • the intermediate cover 9 is held on the ring 8 by the fact that this intermediate cover is supported with its side facing away from the clockwork mechanism 2 against the inner surface of the outer cover 6, namely with elastic deformation of the sealing ring 10, so that the intermediate cover 9 is arranged without rattling and rattling is.
  • the ring 8 With its upper end face in the figure, the ring 8 is supported on the circumferential area of the dial 4, which in turn bears against a collar 1 1, which is formed on the inner surface of the housing 1 in that the cross section of the interior of the housing 1 there Formation of an annular contact surface (collar 1 1) lying in a plane perpendicular to the axis A is reduced towards the top of the housing.
  • 12 with a ring made of an elastic material, for example made of elastic plastic or rubber, which surrounds the ring 8 at its upper end adjacent to the dial 4 and also the axis A and is arranged in a groove 13 of this housing which is open towards the interior of the housing is.
  • the damping ring 12 forms an elastic mounting of the ring 8 and thus the clockwork 2 and protects this clockwork against external impacts acting on the watch.
  • a steel of the group X55 CrMo 14, X65 CrMo 14, X90 CrMoV 18, X105 CrMo 1 7 and X 1 10 is specially used to manufacture the housing 1 and the outer cover 6 CrMoV 1 5 and preferably the steels X105 CrMo 1 7 and X1 10 CrMoV 15 are used, these latter steels containing carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, molybdenum and vanadium in the following proportion:
  • the housing 1 and the cover 6 are produced from the solid material by machining, by means of which a blank is first produced.
  • This blank is then heated in a vacuum oven or in a protective gas atmosphere at a temperature above 1000 ° C., preferably at a temperature between approximately 1030 and 1060 ° C., and then quenched.
  • the blank thus hardened is then relaxed at a temperature below 200 ° C, ie at a temperature of about 1 70 - 180 ° C over a period of one to two hours.
  • the housing 1 and the cover 6, which then have a hardness of up to 63 or 65 HRC, can be post-treated on the surfaces, for example by blasting with glass beads, high-gloss polishing, CVD-PVD coating.
  • a hardenable steel is also suitable for the housing 1 and / or the cover 6, which then has the following proportions of carbon, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, manganese and silicon:
  • This case-hardenable steel can also be used to produce the housing 1 and the cover 6 with great hardness, although the above-mentioned steels X1 10 CrMoV 1 5 and X105 CrMo 1 7 are preferred.
  • the intermediate ring 8 which consists of one of the magnetic metallic material consists of a material that displaces existing magnetic lines.
  • Copper alloys are particularly suitable as materials, especially copper-tin or copper-zinc alloys.
  • the ring 8 preferably consists of CuZn 40 Al2.
  • the dial 4 or the disk forming this dial and the intermediate cover 9 are made from the same material as the ring 8, so that the clockwork 2 is completely housed in a housing or in a shield made of the magnetic metallic material.
  • flat, disk-like rings can also be sufficient, which only partially close the upper and / or lower open side of the ring 8.

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Description

Gehäuse für Armbanduhren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für Armbanduhren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 .
Gehäuse für Armbanduhren sind in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt.
Bekannt ist weiterhin auch, daß korrosionsbeständige Gegenstände mit großer Härte, wie beispielsweise Messer, Scheren, chirurgische Instrumente, Werkzeuge usw. preiswert auf herkömmlichen Maschinen und durch anschließendes Härten aus einem Stahl hergestellt werden können, der folgende Zusammensetzung aufweist:
Kohlenstoff: 0,6 - 2%
Chrom: 16 - 25%
Wolfram: 1 - 7%
Molybdän: 0,2 - 2%
Vanadin: 0,2 - 3%
Rest Eisen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse aufzuzeigen, welches bei hoher Funktionalität eine hohe Belastbarkeit aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gehäuse entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse besteht zumindest das Gehäuseteil, bevorzugt aber auch der das Gehäuse an der Unterseite abschließende äußere Deckel aus einem härtbaren, nickelfreien Edelstahl, der einen Kohlenstoffanteil größer als 0,4% aufweist und in Legierung Chrom mit einem Anteil größer als 12%, Molybdän mit einem Anteil größer als 0,2% und Vanadium mit einem Anteil größer als 0,2% enthält.
Bevorzugt ist der härtbare Stahl ein solcher aus der Gruppe X1 10 CrMoV 15 oder X105 CrMo 1 7.
Weiterhin eignet sich für die Herstellung des äußeren Gehäuseteils und/oder des Deckels auch ein Einsatz härtbarer Stahl, der einen Kohlenstoffanteil größer als 0,1 %, bevorzugt zwischen 0,1 und 6% sowie Chrom größer 12%, Wolfram größer 1 ,0%, Molybdän größer als 0,2%, Vanadium größer 0,2%, größer 0,2% und Silicium größer 0,2% enthält.
Obwohl sich die vorgenannten Stähle im ungehärteten Zustand mit herkömmlichen Mitteln und auf herkömmlichen Maschinen relativ einfach und preiswert verarbeiten lassen und nach dem Härten ein sehr robustes, hartes Uhrengehäuse erhalten wird, wurden diese Materialien bisher von der Fachwelt für die Herstellung von Uhrengehäusen insbesondere auch für Armbanduhren für völlig ungeeignet erachtet, und zwar deswegen, weil die genannten härtbaren Stähle ausnahmslos insbesondere auch durch äußere Magnetfelder stark magnetisierbar sind und dann als Permanentmagneten wirken, deren Magnetfeld das sehr empfindliche Uhrwerk einer Armbanduhr stark beeinträchtigt. In der Technik werden daher andere Wege beschritten, um zu Uhrengehäuse mit großer Härte zu gelangen, nämlich die Herstellung dieser Gehäuse aus Keramik, was allerdings teuer und aufwendig ist.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß in überraschender Weise die vorgenannten, härtbaren Stähle trotz ihrer Magnetisierbarkeit auch für Gehäuse von Armbanduhren geeignet sind, wenn zusätzlich im Inneren des Gehäuses der das Uhrwerk umschließende Ring aus dem diamagnetischen metallischen Werkstoff vorgesehen ist. Es hat sich gezeigt, daß durch diesen Ring der das Uhrwerk aufnehmende Teil des Innenraumes des Gehäuses von einem die Funktion- und Ganggenauigkeit des Uhrwerkes beeinträchtigenden Magnetfeld frei gehalten werden kann.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßen Gehäuse für eine Herren- und/oder Damen-Armbanduhr, zusammen mit einem in diesem Gehäuse angeordneten Uhrwerk.
In der Figur ist 1 das äußere Gehäuse einer Herren- und Damen-Armbanduhr, in welchem das Uhrwerk 2 mit den Zeigern 3 und dem Zifferblatt 4 untergebracht ist und welches an der in der Figur oben liegenden Oberseite durch eine Scheibe oder durch ein Uhrenglas 5 aus Safirglas und an der Unterseite durch einen Deckel 6 dicht verschlossen ist. Die Achse des Uhrwerkes 2, um die die Zeiger 3 umlaufen, ist mit A bezeichnet. Das Uhrenglas 5 ist in geeigneter Weise in eine Nut an der Oberseite des Gehäuses eingesetzt und dort beispielsweise durch Verkleben oder auf andere geeignete Weise abgedichtet befestigt ist. Der Deckel 6 ist durch Aufschrauben an der Unterseite des Gehäuses 1 befestigt, und zwar abgedichtet durch einen Dichtungs- oder O-Ring 7.
Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein das Uhrwerk 2 umschließender Ring 8 vorgesehen, in welchem das Uhrwerk 2 gehalten ist. Der Ring 8 besitzt eine axiale Höhe, die gleich oder etwa gleich der höhe des Uhrwerkes 2 ist. Weiterhin ist im Inneren des Gehäuses 1 ein Zwischendeckel 9 vorgesehen, der den Ring 8 an seiner dem äußeren Deckel 6 zugewandten Seite verschließt und über einen weiteren Dichtungsring 10 das von dem Ring 8 gebildete Hilfsgehäuse unten, d.h. an der dem Deckel 6 zugewandten Seite dicht abschließt. Der Zwischendeckel 9 liegt mit seinen Oberflächenseiten parallel zu den Oberflächenseiten des äußeren Deckels 6 und parallel zu den Oberflächenseiten des Zifferblattes 4 sowie des Uhrenglases 5 und damit auch in Ebenen senkrecht zu der Achse A der Uhr, die durch die Achse der Zeiger 3 bestimmt ist. Gehalten ist der Zwischendeckel 9 am Ring 8 dadurch, daß sich dieser Zwischendeckel mit seiner dem Uhrwerk 2 abgewandten Seite gegen die Innenfläche des äußeren Deckels 6 abstützt und zwar unter elastischer Verformung des Dichtungsringes 10, so daß eine rüttel- und klapperfreie Anordnung des Zwischendeckels 9 gegeben ist.
Mit seiner in der Figur oberen Stirnseite stützt sich der Ring 8 am Umfangsbereich des Zifferblattes 4 ab, welches seinerseits gegen einen Bund 1 1 anliegt, der an der Innenfläche des Gehäuses 1 dadurch gebildet ist, daß sich dort der Querschnitt des Innenraumes des Gehäsues 1 zur Bildung einer in einer Ebene senkrecht zur Achse A liegenden ringförmigen Anlagefläche (Bund 1 1 ) zur Oberseite des Gehäuses hin verringert. Mit 12 ist ein Ring aus einem elastischen Material, beispielsweise aus elastischem Kunststoff oder Gummi bezeichnet, der den Ring 8 an seiner dem Zifferblatt 4 benachbarten oberen Ende sowie auch die Achse A umschließt und in einer zum Innenraum des Gehäuses hin offenen Nut 13 dieses Gehäuses angeordnet ist. Der Dämpfungsring 12 bildet eine elastische Lagerung des Ringes 8 und damit des Uhrwerkes 2 und schützt dieses Uhrwerk gegen äußere, auf die Uhr einwirkende Stöße.
Die Besonderheit der dargestellten Uhr besteht darin, daß das Gehäuse 1 sowie auch der äußere Deckel 6 aus einem Vollmaterial durch spanabhebende Bearbeitung auf einer Drehmaschine, vorzugsweise auf einer CNC-Drehmaschine aus einem korrosions- und säurebeständigen, aber nickelfreien Stahl hergestellt sind, der härtbar ist und dessen Kohlenstoffanteil über 0, 1 % liegt. Dieser Stahl enthält zusätzlich zu dem Kohlenstoffanteil in Legierung Chrom, Molybdän und Vanadium.
Für die Herstellung des Gehäuses 1 und des äußeren Deckels 6 wird speziell ein Stahl der Gruppe X55 CrMo 14, X65 CrMo 14, X90 CrMoV 18, X105 CrMo 1 7 und X 1 10 CrMoV 1 5 und dabei vorzugsweise die Stähle X105 CrMo 1 7 und X1 10 CrMoV 15 verwendet, wobei diese letztgenannten Stähle Kohlenstoff, Silicium, Mangan, Phosphor, Schwefel, Molybdän und Vanadium in folgendem Anteil aufweisen:
X110 CrMoV 15:
Kohlenstoff (C): 1,05-1,15%
Silicium (Si): 1,0%
Mangan (Mn): 1,0%
Phosphor (P): 0,045%
Schwefel (S): 0,03%
Chrom (Cr): 14,00-16,00%
Molybdän (Mo): 0,4 - 0,6%
Vanadium (V): 0,1 -0,15%
X105CrMo17:
Kohlenstoff (C): 0,95-1,2%
Silicium (Si): 1,0%
Mangan (Mn): 1,0%
Phosphor (P): 0,045%
Schwefel (S): 0,3%
Chrom (Cr): 16,00-18,00%
Molybdän (Mo): 0,4 - 0,8%
Im einzelnen erfolgt das Herstellen des Gehäuses 1 sowie des Deckels 6 aus dem Vollmaterial durch spanabhebende Bearabeitung, durch die zunächst ein Rohling hergestellt wird. Anschließend wird dieser Rohling in einem Vakuumofen oder in einer Schutzgasatmosphäre bei einer Temperatur über 1000° C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 1030 und 1060° C erhitzt und dann abgeschreckt. Anschließend erfolgt ein Entspannen des so gehärteten Rohlings bei einer Temperatur unter 200° C, d.h. bei einer Temperatur von etwa 1 70 - 180° C über eine Zeitdauer von ein bis zwei Stunden.
Das Gehäuse 1 und der Deckel 6, die dann eine Härte bis zu 63 bzw. 65 HRC aufweisen, können an den Oberflächen nachbehandelt werden, und zwar beispielsweise durch Strahlen mit Glasperlen, Hochglanzpolieren, CVD-PVD- Beschichten.
Alternativ hierzu eignet sich für das Gehäuse 1 und/oder den Deckel 6 auch ein einsatz4ιärtbarer Stahl, der dann folgende Anteile an Kohlenstoff, Chrom, Wolfram, Molybdän, Vanadium, Mangan und Silicium aufweist:
Kohlenstoff (C): 0,1 - 0,6%
Silicium (Si): > 0,2%
Mangan (Mn): > 0,2%
Chrom (Cr): > 12%
Molybdän (Mo): > 0,2%
Vanadium (V): > 0,2%
Wolfram (W): > 1 %
Auch mit diesem einsatz-härtbaren Stahl lassen sich das Gehäuse 1 sowie der Deckel 6 ebenfalls mit großer Härte herstellen, wenngleich die vorstehend genannten Stähle X1 10 CrMoV 1 5 und X105 CrMo 1 7 bevorzugt sind.
Mit dem vorbeschriebenen Verfahren lassen sich ein hochwertiges und extrem widerstandsfähiges Gehäuse 1 mit einem ebenso hochwertigen und widerstandsfähigen Deckel 6 realisieren. Um allerdings das vorgenannte Material überhaupt einsetzen zu können, ist der Zwischenring 8 erforderlich, der aus einem der magnetischen metallischen Werkstoff besteht, d.h. aus einem Werkstoff, der vorhandene Magnetlinien verdrängt.
Als Werkstoff eignen sich insbesondere Kupfer-Legierungen und dabei speziell Kupfer- Zinn oder Kupfer-Zink-Legierungen. Bevorzugt besteht der Ring 8 aus CuZn 40 AI2.
Aus dem gleichen Material wie der Ring 8 ist auch das Zifferblatt 4 bzw. die dieses Zifferblatt bildende Scheibe und der Zwischendeckel 9 hergestellt, so daß das Uhrwerk 2 vollständig in einem Gehäuse bzw. in einer Abschirmung aus dem der magnetischen metallischen Werkstoff untergebracht ist. Anstelle des Zifferblattes 4 und/oder des Zwischendeckels 9 können auch flache , scheibenartige Ringe ausreichend sein, die die obere und/oder untere offenen Seite des Ringes 8 nur teilweise verschließen.
Nur mit der beschriebenen Ausbildung ist es möglich, für das Gehäuse 1 und den äußeren Deckel 6 die vorstehend genannten, leicht bearbeitbaren und nach dem Härten eine extrem hohe Härte aufweisenden Stähle zu verwenden, die ausnahmslos magnetisch sind, und dennoch die hohe Ganggenauigkeit für das empfindliche Uhrwerk 2 zu garantieren.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Uhrwerk
3 Zeiger
4 Zifferblatt
5 Uhrenglas
6 äußerer Gehäusedeckel
7 Dichtungsring
8 Zwischenring
9 Zwischendeckel
10 Dichtungsring
1 1 Bund
12 Dämpfungsring
13 Nut

Claims

Patentansprüche
1 . Gehäuse für Armbanduhren, bestehend aus einem das Uhrwerk aufnehmenden Gehäuseteil (1 ) mit mit einem das Gehäuse an der Oberseite verschließenden Uhrenglas (5) und mit einem das Gehäuse an der Unterseite (6) abschließenden Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Gehäuseteil (1 ) ein das Uhrwerk (2) umschließender Zwischenring (8) vorgesehen ist, daß zumindest das Gehäuseteil
(1 ) aus einem härtbaren, nickelfreien Edelstahl mit einem Kohlenstoffgehalt größer als 0,4% und mit einem Anteil an Chrom größer 12 %, Molybdän größer 0,2 % und Vanadium größer 0,2 % durch spanende Bearbeitung aus einem Vollmaterial und durch anschließendes Härten hergestellt ist, und daß der das Uhrwerk (2) umgebende Ring aus einem diamagnetischen metalliischen Werkstoff besteht.
2. Gehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der härtbare Edelstahl ein Stahl der Gruppe X55 CrMo 14, X65 CrMo 14, X90 CrMo 18, XI 05 CrMo 1 7 oder X1 10 CrMoV 1 5, vorzugsweise ein Edelstahl X105 CrMo 1 7 oder X1 10 CrMoV 15 ist.
3. Gehäuse für Armbanduhren, bestehend aus einem das Uhrwerk aufnehmenden Gehäuseteil (1 ) mit mit einem das Gehäuse an der Oberseite verschließenden Uhrenglas (5) und mit einem das Gehäuse an der Unterseite (6) abschließenden Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Gehäuseteil (1 ) ein das Uhrwerk
(2) umschließender Zwischenring (8) vorgesehen ist, daß zumindest das Gehäuseteil (1 ) aus einem im Einsatz härtbaren, nickelfreien Edelstahl durch spanende Bearbeitung aus einem Vollmaterial und durch anschließendes Härten hergestellt ist, daß der das Uhrwerk (2) umgebende Ring aus einem diamagnetischen metalliischen Werkstoff besteht, und daß der härtbare Stahl folgende Legierungsanteile aufweist:
Kohlenstoff: 0,1 - 0,6% Chrom: > 12% - 20 %
Wolfram: > 1 % - 3 %
Molybdän: > 02% - 2 %Vanadium: > 0,2% - 3 %
Mangan: > 0,2%
Silicium: > 0,2%.
4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Deckel (6) ebenfalls aus dem härtbaren Edelstahl besteht.
5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zifferblatt (4) zumindest in einem Teilbereich aus dem diamagnetischen metallischen Werkstoff besteht.
6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Unterseite des Gehäuses zugewandten Seite des Zwischenringes (8) ein Deckel (9) oder Ring aus dem diamagnetischen metallischen Werkstoff vorgesehen ist.
7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der diamagnetische metallische Werkstoff eine Kupfer-Legierung, vorzugsweise eine Kupfer-Zinn- oder Kupfer-Zink-Legierung ist.
8. Gehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der diamagnetische Werkstoff CuZn 40 AI2 ist.
9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil und/oder der Deckel (6) zum Härten in einer Schutzgasatmosphäre auf eine Temperatur über 1000° C, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 1030 und 1060° C erhitzt werden.
10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (1 ) und/oder der Deckel (6) nach dem Härten und Entspannen durch Strahlen mittels Glasperlen an ihrer Oberfläche behandelt sind.
1 1 . Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (1 ) und/oder der Deckel (6) nach dem Härten und Entspannen hochglanzpoliert und/oder PVD und/oder CVD-beschichtet sind.
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