DE102013015987B3

DE102013015987B3 - Brillengestell und Verfahren zur Herstellung eines Brillengestells

Info

Publication number: DE102013015987B3
Application number: DE102013015987.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Bochmann
Original assignee: IC BERLIN BRILLEN GmbH; IC!-BERLIN BRILLEN GmbH
Current assignee: IC BERLIN BRILLEN GmbH; IC!-BERLIN BRILLEN GmbH
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-03-26
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: WO2015044388A1; CN204241781U; CN104516119A; TW201512733A

Abstract

Brillengestell aus einer Fassung (1) und zwei links und rechts an der Fassung (1) über jeweils ein Gelenk schwenkbar angeordneten Brillenbügeln (2), wobei die Fassung (1) und die Brillenbügel (2) aus einem Metall bestehen, dessen Hauptbestandteil Eisen ist, und wobei das Gelenk derart ausgeformt ist, dass sich beim Ein- und Ausklappen des Brillenbügels (2) zumindest ein Abschnitt des Brillenbügels (2) unter einem Reibungskontakt an zumindest einem Abschnitt der Fassung (1) gleitend entlang bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Oberflächen der Fassung und der Brillenbügel mit einer Metalloxidschicht in einer solchen Schichtdicke versehen sind, dass sich im Bereich der sich relativ zueinander bewegenden Abschnitte der Fassung (1) und der Brillenbügel (2) die Reibung vermindert und gleichzeitig eine Brechung des Lichts in der Metalloxidschicht ermöglicht wird, die die Reflexion nur einer bestimmten Wellenlänge des Lichts bewirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brillengestell, insbesondere aus Metallblech, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Brillengestells.
Derartige Brillengestelle sind beispielsweise aus dem Europäischen Patent EP 0 863 424 A1 bekannt. Dieses beschreibt ein Brillengestell, das aus gestanzten Formteilen aus Metallblech, einer Fassung und zwei Brillenbügeln, zusammensetzt ist, wobei das Gelenk dadurch ausgebildet wird, dass freie Enden von Blattfedern des Brillenbügels durch entsprechende Aussparungen in einem Anschlusselement der Fassung beim Ein- und Ausklappen hindurch wandern.
Auf Grund der Ausgestaltung eines solchen schraubenlosen Federgelenks, wie es in dem oben bezeichneten Patent offenbart ist und auf welches hierin ausdrücklich Bezug genommen wird, sind im Gelenkbereich mehrere Gleitflächen vorhanden, die einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Dieser Verschleiß wird insbesondere dadurch erhöht, dass sich relativ dünne Abschnitte des Brillenbügels über relativ dünne Abschnitte des Anschlusselements bewegen, da beide Komponenten des Brillengestells aus einem entsprechend dünnen Metallblech ausgeschnitten sind.
Prinzipiell wären für solche Metallbrillen Beschichtungen möglich, die den Reibungswiderstand im Bereich der Gelenkgleitflächen vermindern und dadurch den Verschleiß reduzieren. Derartige Beschichtungen wiederum, unabhängig von der Art von deren Aufbringung, gehen mit dem Nachteil einher, dass sie einer entsprechenden Bearbeitung der metallischen Oberflächen des Brillengestells zur optischen Aufwertung im Wege stehen.
So ist es beispielsweise aus der DE 10 2007 034 624 A1 und der DE 101 06 337 A1 bekannt, die metallischen Oberflächen im Gelenkbereich zwischen Brillenbügel und Rahmen mit einer reibungsvermindernden Beschichtung zu versehen, wohingegen die DE 20 2011 002 016 U1 das Aufbringen einer die Reibung erhöhenden Beschichtung im Bereich des Gelenks von insbesondere aus Blattfedern aufgebauten Brillenbügeln lehrt.
Bei Brillengestellen handelt es sich jedoch immer auch um Modeaccessoires, die dem Brillenträger einen gewünschten modischen Effekt bieten sollen.
Werden die metallischen Oberflächen mit Lackierungen oder ähnlichen Beschichtungen versehen, zeigen sich bei Metallbrillen mit einem Gelenkmechanismus, wie vorhergehend beschrieben, stets die Nachteile, dass die Lackierung im Bereich der Gleitflächen nicht ausreichend verschleißfest ist.
Es besteht daher das Bedürfnis für derartige Metallbrillen, eine Beschichtung zu schaffen, die den Erfordernissen sowohl an ein gewünschtes optisches Erscheinungsbild als auch an einen verschleißarmen und daher langlebigen Gelenkmechanismus Rechnung trägt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Brillengestell nach Anspruch 1 und mit einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Brillengestells nach Anspruch 4.
Gemäß der Erfindung wird ein Brillengestell vorgeschlagen, das eine Fassung und zwei links und rechts an der Fassung über jeweils ein Gelenk schwenkbar angeordnete Brillenbügel aufweist, wobei die Fassung und die Brillenbügel aus einem Metall bestehen, dessen Hauptbestandteil Eisen ist, und wobei das Gelenk derart ausgeformt ist, dass sich beim Ein- und Ausklappen des Brillenbügels zumindest ein Abschnitt des Brillenbügels unter einem Reibungskontakt an zumindest einem Abschnitt der Fassung gleitend entlang bewegt. Die metallischen Oberflächen der Fassung und der Brillenbügel sind mit einer Metalloxidschicht versehen, die eine solche Schichtdicke aufweist, dass sich im Bereich der sich relativ zueinander bewegenden Abschnitte der Fassung und der Brillenbügel die Reibung vermindert und gleichzeitig eine Lichtbrechung in der Metalloxidschicht erzeugt wird, die die Reflexion nur einer bestimmten Wellenlänge des Lichts zulässt.
Die gesamte Schichtdicke überschreitet dabei 1 μm nicht, wobei die Beschichtung vorzugsweise in mehrere Schichten mit genau definierten Schichtdicken im Bereich einiger nm unterteilt sein kann.
Je nach nanometergenauem Schichtaufbau wird das auf die so beschichteten Oberflächen des Brillengestells eingestrahlte Licht in die entsprechenden einzelnen Wellenlängen gebrochen.
Das einstrahlende Licht wird in der Oxidbeschichtung gebrochen und je nach Schichtdicke und je nach verwendetem Material für die Metalloxidschicht wird hierdurch dann nur eine bestimmte Wellenlänge von den Oberflächen des Brillengestells reflektiert.
Indem darüber hinaus für die Oxidschicht gemäß der Erfindung ein Metall zum Einsatz kommt, lassen sich Metalle auswählen, denen auch entsprechende Härteeigenschaften innewohnen, so dass die Gleitflächen des Gelenkmechanismus gleichzeitig mit einer reibungsvermindernden Beschichtung versehen werden können, die den Gelenkmechanismus leichtgängiger macht.
Des Weiteren schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Brillengestells aus einem Metall vor, dessen Hauptbestandteil Eisen ist, und das die Schritte aufweist:

– Ausschneiden einzelner Formteile für das Brillengestell aus einem Metallblech,
– Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf die Formteile mittels einer physikalischen Gasphasenabscheidung, und
– Erzeugen einer Metalloxidschicht aus der metallischen Beschichtung durch anodische Oxidation der Formteile.

Die aus einem Metallblech, vorzugsweise einem Federblech aus Stahl oder Edelstahl, ausgeschnittenen oder ausgestanzten Formteile, die aus der Fassung und den beiden Brillenbügeln bestehen, werden in einer Vakuumkammer dem Verfahren der physikalischen Gasphasenabscheidung unterzogen, wobei vorzugsweise Sputtern hierfür zum Einsatz kommt.
Zu Zwecken eines besseren optischen Effekts werden die Oberflächen vorab noch durch Bestrahlen mattiert. Hierfür eignet sich beispielsweise das Bestrahlen mittels Glasperlen. Um darüber hinaus eine entsprechende bessere Haftung der metallischen Beschichtung auf den Oberflächen der Formteile zu ermöglichen, können diese vorab noch angeraut werden. Eine Reinigung- und Trocknungsphase können sich optional anschließen.
Der Vorteil der physikalischen Gasphasenabscheidung liegt unter anderem darin, dass sich bei einer Schichtdicke von nur einem um eine gleichmäßige, deckende Auftragung erzielen lässt, wobei die Formteile bereits in ihre abschließende Form gebogen sein können. Die Beschichtung gelangt gleichmäßig in jeden, flächig noch so kleinen Bereich, wie insbesondere auch die Gleitflächen des Gelenkmechanismus.
Nachdem die Formteile mit der metallischen Beschichtung aus einem definierten Material versehen wurden, schließt sich gemäß der Erfindung der Schritt der anodischen Oxidation an.
Hierbei werden die beschichteten Formteile in einen geeigneten Säure-Elektrolyten eingebracht und anodisch geschaltet. Dadurch dass die Formteile als Anode fungieren, wird auf den beschichteten Oberflächen keine weitere Fremdschicht aufgetragen, sondern die Oxidschicht entsteht vielmehr aus der Umwandlung des bestehenden Grundmaterials, nämlich der vorab aufgebrachten metallischen Beschichtung.
Als Metall für die metallische Beschichtung bzw. für die Metalloxidschicht eignen sich insbesondere Metalle aus der Gruppe der Übergangsmetalle. Mittels des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die spektralen Eigenschaften der Metalle gezielt beeinflusst und geändert. Als Ergebnis verbleibt abschließend eine Beschichtung für ein Brillengestell mit einem definieren spektralen Verhalten.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der anhand der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
1 schematisch eine Metallbrille mit einem schraubenlosen Brillengelenk in perspektivischer Ansicht;
2a, b schematisch den Gelenkmechanismus in seiner Funktionsweise; und
3 schematisch eine Schnittdarstellung eines Schichtaufbaus durch ein Formteil der Metallbrille.
In der 1 ist ein Brillengestell gezeigt, das aus einem Metall besteht, bei welchem der Hauptbestandteil Eisen ist, wie beispielsweise Stahl.
Die Metallbrille weist eine Fassung 1 und links und rechts je einen Brillenbügel 2 auf. In Richtung zu den Brillenbügeln 2 weist die Fassung 1 an entsprechenden Stellen Anschlusselemente 3 auf, an denen die Brillenbügel 2 gelenkig gelagert sind.
Das fassungsseitige Ende eines jeden Brillenbügels 2 unterteilt sich in drei Blattfedern 4, 5 und 6. Wie in den 2a und b zu erkennen ist, weist das Anschlusselement 3 zwei senkrechte Aussparungen 7 und 8 auf, die eine vertikale Gelenkachse bilden. Die äußeren Blattfedern 4 und 5 durchgreifen mit ihren freien Enden diese Aussparungen 7 und 8, während die mittlere Blattfeder 6 im ausgeklappten Zustand auf der von dem Gesicht des Brillenträgers abgewandten Fläche des Anschlusselements 3 anliegt.
Es wird deutlich, dass die Innenflächen bzw. -kanten der Aussparungen 7 und 8 auf der einen Seite und die durch diese laufenden Abschnitte der freien Enden der äußeren Blattfedern 4 und 5 auf der anderen Seite entsprechende Gleitflächen bilden, die einer erhöhten Reibung ausgesetzt sind.
3 zeigt in stark vergrößerter Ansicht einen Querschnitt durch ein Formteil 9 des Brillengestells gemäß der Erfindung.
Alle Formteile, die Fassung 1 mit den beidseitigen Anschlusselementen 3 und die Brillenbügel 2 mit den Blattfedern 4, 5, 6, weisen eine einheitliche Materialstärke auf, die relativ dünn ist und im Bereich von ca. 0,5 mm liegt.
Mittels des Verfahrens der physikalischen Gasphasenabscheidung wird eine Metallschicht 10 auf das Formteil 9 aus Blech aufgebracht, wobei hierfür ein Metall gewählt wird, das den gewünschten tribologischen Anforderungen an den Gelenkmechanismus gerecht wird.
Die Formteile 9 werden dabei vollständig beschichtet, d. h. alle Oberflächen der Formteile 9 sind dann abschließend mit der entsprechenden Beschichtung 10 versehen, die eine Dicke von 1 μm nicht überschreitet.
Anschließend werden die so beschichteten Formteile 9 in ein Säure-Elektrolyt eingetaucht und als Anode geschaltet, so dass die Metallbeschichtung 10 an der Oberfläche anodisiert wird und so eine Oxidschicht 11 des Metalls ausbildet, das für die Beschichtung gewählt wurde. Metalle für das Formteil 9 mit einem hohen Eisenanteil erweisen sich hierbei als sehr gute Leiter.
Die Oxidschicht 11 weist definierte Brechungseigenschaften für Licht auf. Gemäß der Erfindung soll die Schichtdicke der Oxidschicht 11 so gewählt werden, dass schließlich nur eine bestimmte Wellenlänge des einstrahlenden Lichts von der so hergestellten Oberfläche der Formteile 9 des Brillengestells reflektiert wird. Das Brillengestell erscheint daher in einer Farbe, die sich durch die Brechung und Reflektion des Lichts ergibt, und nicht durch eine Aufbringung einer zusätzlichen farbigen Beschichtung.

Claims

Brillengestell aus einer Fassung (1) und zwei links und rechts an der Fassung (1) über jeweils ein Gelenk schwenkbar angeordneten Brillenbügeln (2), wobei die Fassung (1) und die Brillenbügel (2) aus einem Metall bestehen, dessen Hauptbestandteil Eisen ist, und wobei das Gelenk derart ausgeformt ist, dass sich beim Ein- und Ausklappen des Brillenbügels (2) zumindest ein Abschnitt des Brillenbügels (2) unter einem Reibungskontakt an zumindest einem Abschnitt der Fassung (1) gleitend entlang bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Oberflächen der Fassung und der Brillenbügel mit einer Metalloxidschicht in einer solchen Schichtdicke versehen sind, dass sich im Bereich der sich relativ zueinander bewegenden Abschnitte der Fassung (1) und der Brillenbügel (2) die Reibung vermindert und gleichzeitig eine Brechung des Lichts in der Metalloxidschicht ermöglicht wird, die die Reflexion nur einer bestimmten Wellenlänge des Lichts bewirkt.
Brillengestell nach Anspruch 1, bei welchem die Metalloxidschicht (11) durch anodische Oxidation einer mittels physikalischer Gasphasenabscheidung auf die metallischen Oberflächen aufgebrachten Metallschicht (10) erzeugt ist.
Brillengestell nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Fassung (1) links und rechts je ein Anschlusselement (3) aufweist, dessen bügelseitiges Ende in Richtung der Brillenbügel (2) im ausgeklappten Zustand weist und im Vergleich zur Länge der Brillenbügel (2) relativ kurz ist, wobei in jedem Anschlusselement (3) eine obere Aussparung (7) und eine untere Aussparung (8) vorgesehen sind, die eine senkrecht zur Richtung des ausgeklappten Brillenbügels (2) verlaufende Gelenkachse bilden, und bei welchem sich das auf die Fassung (1) zulaufende Ende der Brillenbügel (2) in drei zueinander parallele Blattfedern (4, 5, 6) teilt, wobei im zusammengebauten Zustand des Brillengestells bei ausgeklappten Brillenbügeln (2) die mittlere Blattfeder (6) mit ihrem freien Ende an der dem Gesicht des Brillenträgers abgewandten Fläche des Anschlusselements (3) anliegt und die beiden äußeren Blattfedern (4, 5) in Richtung ihrer freien Enden zunächst an der dem Gesicht des Brillenträgers zugewandten Fläche des Anschlusselements (3) anliegen, dann jeweils durch die senkrechten Aussparungen (7, 8) des Anschlusselements (3) hindurchführen und schließlich an der dem Gesicht des Brillenträgers abgewandten Fläche des Anschlusselements (3) zum Anliegen kommen.
Verfahren zur Herstellung eines Brillengestells aus einem Metall, dessen Hauptbestandteil Eisen ist, aufweisend die Schritte: – Ausschneiden einzelner Formteile (9) für das Brillengestell aus einem Metallblech, – Aufbringen einer metallischen Beschichtung (10) auf die Formteile (9) mittels einer physikalischen Gasphasenabscheidung, und – Erzeugen einer Metalloxidschicht (11) aus der metallischen Beschichtung (10) durch anodische Oxidation der Formteile (9).
Verfahren nach Anspruch 4, die weiteren Schritte aufweisend: – Mattieren und/oder Anrauen der metallischen Oberflächen der Formteile (9), bevor diese einer physikalischen Gasphasenabscheidung unterzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem die metallische Beschichtung (10) mittels Sputtern aufgebracht wird.