DE102014016637B4

DE102014016637B4 - Scharniergelenk, Brille mit dem Scharniergelenk und Verfahren zur Montage des Scharniergelenks

Info

Publication number: DE102014016637B4
Application number: DE102014016637.6A
Authority: DE
Inventors: Ralf Nadler; Emil Viktorin
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: DE102014016637A1; CN105589212A; CN105589212B

Abstract

Scharniergelenk für eine Brille, aufweisend:
– einen topfförmigen Zylinder (10), welcher eine Zylinderachse (5) aufweist;
– einen Scharnierzapfen (21), der im montierten Zustand in dem Zylinder (10) derart angeordnet ist, dass eine Scharnierzapfen-Längsachse (22) entlang der Zylinderachse (5) ausgerichtet ist und der Scharnierzapfen (21) um die Zylinderachse (5) drehbar ist;
– eine Buchse (30), die im montierten Zustand in dem Zylinder (10) angeordnet ist, um zusammen mit einem Gegenlager (13) die Ausrichtung des Scharnierzapfens (21) im Zylinder (10) zu fixieren, wobei
der topfförmige Zylinder (10) einen Boden (12) aufweist, in dem das Gegenlager (13) ausgebildet ist und wobei der topfförmige Zylinder (10) eine entlang des Umfangs des Zylinders (10) verlaufende Zylindermantelausnehmung (11) aufweist, über die der Scharnierzapfen (21) zur Montage des Scharniergelenks (100) in den Zylinder (10) einführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scharniergelenk für eine Brille, eine Brille mit dem Scharniergelenk und ein Verfahren zur Montage des Scharniergelenks.
Bei einer Brille ist zwischen einer Aufnahme von Gläsern, den sogenannten Backen, und Bügeln zum Auflegen der Brille auf die Ohren eines Benutzers ein Scharnier vorgesehen, um die Bügel für die Aufbewahrung der Brille einzuklappen. Häufig wird das Scharnier durch eine entsprechende Schraubverbindung der Bügel an sogenannten Backenteilen eines Brillengestells verwirklicht. Derartige Schraubscharniere leiden jedoch an dem Nachteil, daß die Schrauben sich im Gebrauch lockern und herausfallen können, so daß der Bügel von dem Brillengestell gelöst wird.
In der Vergangenheit wurden deshalb schraubenlose Scharniere bzw. Gelenke an Brillen vorgeschlagen, wie beispielsweise in dem US-Patent US 6 210 004 B1 und in der europäischen Patentanmeldung EP 1 126 307 A1 . Bei diesen Brillenscharnieren werden Scharnierzapfen in eine Hülse bzw. Buchse eingesetzt, um sich innerhalb dieser zu drehen. Um eine entsprechende Leichtgängigkeit der Drehbewegung des Scharniergelenks zu erzielen, wird herkömmlicherweise die Buchse aus Metall und der Scharnierzapfen aus Kunststoff gefertigt. Der Scharnierzapfen aus Kunststoff wird dabei an einem Brillenbügel befestigt. Derartige Scharniergelenke haben jedoch häufig den Nachteil eines hohen Verschleißes der Gleitfläche des Kunststoff-Scharnierzapfens. Zudem kann es passieren, dass eine Verbindungsstelle zwischen dem Scharnierzapfen und dem Brillenbügel ausschlägt oder dass die Reibung zwischen den beweglichen Gliedern des Scharniergelenks bei höheren Temperaturen, z. B. wenn die Brille bei starker Sonneneinstrahlung im Auto liegt, irreversibel abnimmt oder sogar verschwindet, d. h. der Reibungskoeffizient irreversibel nahezu auf Null abfällt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 010 331 A1 ein Scharniergelenk vorgeschlagen, in welchem neben der Buchse auch der Scharnierzapfen metallisch ist. Um eine Reibung zwischen metallischen Bauteilen, insbesondere zwischen dem metallischen Scharnierzapfen und der metallischen Buchse, zu reduzieren, ist zwischen dem Scharnierzapfen und der Buchse zusätzlich eine hülsenförmige Büchse aus Kunststoff angeordnet. Um ein Austreten des Scharnierzapfens aus der Buchse zu verhindern, ist ferner eine Kappe zum Verschließen eines axialen Endabschnitts der Buchse vorgesehen. Nachteilig bei einem derartigen Scharniergelenk ist jedoch, dass die Kunststoff-Büchse sowie die Kappe zusätzliche Bauteile des Scharniers darstellen, welche die Produktionskosten erhöhen und zusätzliche Montageschritte erfordern.
Die Druckschrift WO 2004/074906 A1 offenbart eine Scharniereinrichtung zum Verbinden von Seitenarmen an der Vorderseite der Brillenfassungen, umfassend ein erstes und ein zweites Scharnierelement, die gelenkig um eine Gelenkachse (X) schwingen und auf den jeweiligen Kontaktflächen, die auf einander gleiten können, wenn eines der Scharnierelemente gegenüber dem anderen Scharnierelement verschwenkt wird; mindestens einen Vorsprung, der auf einer der Flächen gebildet wird und mindestens eine Vertiefung, die auf der anderen der Oberflächen gebildet wird, um den mindestens einen Vorsprung in definierten vorgegebenen Winkelpositionen aufzunehmen und zu sichern, wenn eine relative Verschwenkung der Scharnierelemente stattfindet; elastische Mittel, die dazu bereitgestellt werden, um die Kontaktflächen gegeneinander zu laden.
Die Druckschrift AT 004 203 U1 offenbart ein Scharniergelenk zwischen einem Bügel und einem Bügelbacken einer Brille, bestehend aus einem am Bügelende befestigten Scharnierzapfen und aus einem den Scharnierzapfen aufnehmenden, mit dem Bügelbacken verbundenen Lagergehäuse, das einen sich über den Schwenkwinkel des Scharniergelenkes erstreckenden Umfangsschlitz für den Durchtritt des Bügels sowie einen von einer offenen Stirnseite des Lagergehäuses ausgehenden, in einem Endbereich des Umfangsschlitzes mündenden, axialen Einführschlitz aufweist. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das Lagergehäuse einen Topf bildet, zwischen dessen der offenen Stirnseite gegenüberliegenden Boden und dem Scharnierzapfen eine elastische Kunststoffscheibe axial eingespannt ist.
In der Druckschrift US 1504212 A ist ein Scharniergelenk für den Gebrauch in Kombination mit einer Bügelbrille, die insbesondere über einen nicht-metallischen Rahmen und Bügel verfügt, offenbart.
Die Druckschrift US 5971539 A offenbart eine Verbindungsstruktur zum Befestigen eines ersten Brillenteils an einem zweiten Brillenteil, wobei die beiden Brillenteile relativ zueinander rotierbar sind. Die Verbindungsstruktur umfasst: (a) ein ringartiges Teil mit einer Gelenkverlängerung, die integral geformt ist für das Befestigen an einem ersten Brillenteil; (b) einen Hammerkopf-artigen Vorsprung, der mit dem zweiten Brillenteil verbunden ist, um in dem ringartigen Stück eingepresst zu werden; und (c) eine ringförmige Hülse aus einem flexiblen Material.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Scharniergelenk für eine Brille bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scharniergelenk bereitzustellen, welches stabil und kostengünstig ist. Das Scharniergelenk soll auch einfach zu montieren und insbesondere kostengünstig bei der Brillenfassungsherstellung zu verarbeiten sein. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Montage des Scharniergelenks anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein erster unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft ein Scharniergelenk für eine Brille, aufweisend:

– einen topfförmigen Zylinder, welcher eine Zylinderachse aufweist;
– einen Scharnierzapfen, der im montierten Zustand in dem Zylinder derart angeordnet ist, dass eine Scharnierzapfen-Längsachse, d. h. die Längsachse des Scharnierzapfens, im Wesentlichen entlang der Zylinderachse ausgerichtet ist und der Scharnierzapfen um die Zylinderachse drehbar ist;
– eine Buchse, die im montierten Zustand in dem Zylinder angeordnet ist, um zusammen mit einem Gegenlager die Ausrichtung des Scharnierzapfens im Zylinder zu fixieren, wobei

Unter einem topfförmigen Zylinder wird im Sinne der vorliegenden Beschreibung ein Hohlzylinder verstanden, der an einem axialen Ende bzw. einem axialen Endabschnitt geschlossen ist, d. h. einen Boden aufweist. Der topfförmige Zylinder ist somit ein Hohlzylinder mit einer geschlossenen und einer offenen Grundfläche. Mit anderen Worten wird unter einem topfförmigen Zylinder ein einseitig geschlossener Zylinder bzw. Hohlzylinder verstanden. Der topfförmige Zylinder kann auch als zylindrischer Topf bezeichnet werden.
Das Scharniergelenk befindet sich in einem montierten Zustand, wenn es einsatzbereit zusammengebaut ist, d. h. wenn die Bestandteile des Scharniergelenks zur bestimmungsgemäßen Verwendung, insbesondere zum Verschwenken bzw. Ein- und Ausklappen eines Brillenbügels, angeordnet und montiert bzw. zusammengesteckt sind.
Im montierten Zustand des Scharniergelenks ist ein Scharnierzapfen in dem topfförmigen Zylinder derart angeordnet, dass die Längsachse des Scharnierzapfens im Wesentlichen entlang einer Zylinderachse, d. h. der Längsachse des Zylinders, ausgerichtet ist. Ferner ist im montierten Zustand der Scharnierzapfen drehbar um die Zylinderachse angeordnet bzw. gelagert. Der Scharnierzapfen kann ein zylindrischer oder prismenförmiger Bolzen bzw. Stift sein, der vorzugsweise aus Metall gefertigt ist und insbesondere Titan aufweist. Der Scharnierzapfen ist vorzugsweise fest mit einem Brillenbügel verbunden. Vorzugsweise sind der Scharnierzapfen und der Brillenbügel einstückig ausgebildet. Vorzugsweise weist die Baugruppe Scharnierzapfen mit Bügel Titan auf, d. h. Reintitan mit einem Titangehalt von mindestens 99%, eine Titanlegierung wie beispielsweise Ti-3Al, Ti-6Al-4V etc. oder einen anderen geeigneten vorzugsweise metallischen Werkstoff.
Ferner ist im montierten Zustand des Scharniergelenks eine Buchse, d. h. ein weiterer Hohlzylinder bzw. eine Hülse, in dem topfförmigen Zylinder angeordnet. Die Buchse ist derart in dem Zylinder angeordnet bzw. eingepresst, um zusammen mit einem Gegenlager die Position und/oder Ausrichtung des Scharnierzapfens im Zylinder, d. h. die Ausrichtung der Scharnierzapfen-Längsachse entlang der Zylinderachse, zu fixieren. Das Gegenlager stellt eine Scharnierzapfenaufnahme dar, in welches der Scharnierzapfen bzw. ein axialer Endabschnitt des Scharnierzapfens zumindest bereichsweise einsetzbar bzw. aufnehmbar ist. Im montierten Zustand ist der Scharnierzapfen in das Gegenlager bzw. in die Scharnierzapfenaufnahme zumindest bereichsweise eingesetzt bzw. aufgenommen.
Der topfförmige Zylinder weist einen Boden bzw. einen Topfboden auf, in dem das Gegenlager bzw. die Scharnierzapfenaufnahme ausgebildet ist. Das Gegenlager ist vorzugsweise als Vertiefung, Einkerbung oder Nut im Boden des topfförmigen Zylinders ausgebildet, in welche der Scharnierzapfen bzw. ein axialer Endabschnitt des Scharnierzapfens zumindest bereichsweise einsetzbar ist bzw. aufgenommen werden kann.
Der topfförmige Zylinder weist ferner eine entlang des Umfangs des Zylinders verlaufende bzw. eine sich entlang des Umfangs des Zylinders in einem vorbestimmten Winkelbereich erstreckende Zylindermantelausnehmung auf. Die Zylindermantelausnehmung kann auch als eine Zylindermantelöffnung oder als Zylindermantelschlitz bezeichnet werden. Beispielsweise ist die Zylindermantelausnehmung eine Ausfräsung in dem Zylindermantel. Die Zylindermantelausnehmung ist derart ausgebildet, dass der Scharnierzapfen zur Montage bzw. Demontage des Scharniergelenks über die Zylindermantelausnehmung in den Zylinder eingeführt bzw. entnommen werden kann. Vorzugsweise ist die Zylindermantelausnehmung derart ausgebildet bzw. dimensioniert, dass der Scharnierzapfen nur in einer bestimmten Stellung bzw. Ausrichtung relativ zum topfförmigen Zylinder, insbesondere in einer Stellung, in der die Scharnierzapfen-Längsachse im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des topfförmigen Zylinders ausgerichtet ist, in den Zylinder eingeführt bzw. entnommen werden kann. Die Abmessung bzw. Ausdehnung der Zylindermantelausnehmung in Richtung der Zylinderachse des topfförmigen Zylinders ist vorzugsweise etwas größer als die Abmessung bzw. der Durchmesser des Scharnierzapfens und etwas größer als die Abmessung bzw. der Durchmesser eines, insbesondere mit dem Scharnierzapfen verbundenen, Brillenbügels. Beispielsweise kann ein Durchmesser der Zylindermantelausnehmung um 0,01 mm bis 0,1 mm, vorzugsweise um 0,03 mm bis 0,07 mm, insbesondere um 0,05 mm größer sein als der Durchmesser des Scharnierzapfens und/oder der Durchmesser des Brillenbügels. Somit ist ein in die Zylindermantelausnehmung aufgenommener Brillenbügel entlang der Zylindermantelausnehmung, d. h. in einem vorbestimmten Winkelbereich bzw. Winkelsegment entlang des Umfangs des topfförmigen Zylinders, schwenkbar. Solange die Buchse noch nicht in den Zylinder eingesetzt ist, kann der Scharnierzapfen im Inneren des Zylinders, insbesondere mit Hilfe des mit dem Scharnierzapfen verbundenen Brillenbügels, gedreht und ausgerichtet werden. Die Zylindermantelausnehmung dient also einerseits zur Montage bzw. Demontage des Scharniergelenks, indem der Scharnierzapfen über die Zylindermantelausnehmung in das Innere des Zylinders eingeführt bzw. aus dem Inneren des Zylinders entnommen werden kann, und andererseits zur Aufnahme und/oder Führung des Brillenbügels. Die Zylindermantelausnehmung bildet folglich eine Kulisse für den Brillenbügel, in der sich der Brillenbügel bewegen bzw. schwenken lässt. Mit anderen Worten ist bzw. bildet die Zylindermantelausnehmung ein Führungsmittel zum Führen des Brillenbügels und damit auch des Scharnierzapfens.
Im Vergleich zu herkömmlichen Scharniergelenken ist für das erfindungsgemäße Scharniergelenk vorteilhafterweise keine Verbindungs- bzw. Befestigungsschraube und auch keine Kappe erforderlich. Dies reduziert die Herstellungskosten und erleichtert die Montage des Scharniergelenks. Das Zusammenspiel aus Buchse und Gegenlager sorgt zudem für die notwendige Stabilität. Durch die Zylindermantelausnehmung wird der Aufschlagwinkel des Brillenbügels begrenzt. Damit kann im Zylinder bzw. im Gelenk des Scharniers auf einfache Weise ein integrierter Stopp in Aufschlagrichtung realisiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks ist die Zylindermantelausnehmung von den axialen Enden bzw. den Grundflächen des Zylinders, insbesondere zur offenen Seite des topfförmigen Zylinders und zum Zylinderboden, beabstandet. Mit anderen Worten erstreckt sich die Zylindermantelausnehmung jeweils nicht vollständig zu den axialen Enden bzw. den Grundflächen des Zylinders. Die Zylindermantelausnehmung ist also mit keinem axialen Ende und/oder mit keiner der Grundfächen des Zylinders, d. h. weder mit dem offenen axialen Ende noch mit dem geschlossenen axialen Ende bzw. dem Boden des Zylinders, verbunden. Die Zylindermantelausnehmung bildet lediglich eine seitliche Öffnung des Zylinders, d. h. eine Öffnung in Richtung senkrecht zur Zylinderachse, jedoch keine axiale Öffnung des Zylinders, d. h. keine Öffnung in Richtung der Zylinderachse. Vorzugsweise stellt die beschriebene Zylindermantelausnehmung die einzige Ausnehmung in dem Mantel des Zylinders dar, d. h. der Zylindermantel weist insbesondere keinen zusätzlichen Schlitz auf. Insbesondere ist der Zylinder bzw. der Mantel des Zylinders in einen oberen und unteren Abschnitt sowie einen mittleren Abschnitt unterteilt, wobei die Zylindermantelausnehmung ausschließlich in dem mittleren Abschnitt des Zylinders bzw. Zylindermantels ausgebildet ist. Dadurch, dass die Zylindermantelausnehmung von den axialen Enden des Zylinders beabstandet ist, kann die Stabilität des Scharniergelenks weiter erhöht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks weist die Zylindermantelausnehmung einen Scharnierzapfeneinführabschnitt, insbesondere zum Einführen des Scharnierzapfens, und einen Bügeleinführabschnitt, insbesondere zum Einführen eines Brillenbügels, auf, wobei der Scharnierzapfeneinführabschnitt eine in Richtung der Zylinderachse größere Ausdehnung bzw. Abmessung als der Bügeleinführabschnitt aufweist. Beispielsweise erstreckt sich der Scharnierzapfeneinführabschnitt im Vergleich zum Bügeleinführabschnitt weiter zu dem vom Boden des Zylinders abgewandten axialen Ende des Zylinders, d. h. zum offenen axialen Ende des Zylinders, hin. Vorzugsweise ist der Bügeleinführabschnitt einer Bügelseite des Scharniergelenks bzw. Zylinders zugewandt, während der Scharnierzapfeneinführabschnitt einer Backenseite des Scharniergelenks bzw. Zylinders zugewandt ist. Die Bügelseite bezeichnet dabei diejenige Seite des Scharniergelenks bzw. Zylinders, die mit einem Bügel der Brille verbunden werden kann. Entsprechend bezeichnet die Backenseite diejenige Seite des Scharniergelenks bzw. Zylinders, die mit einem Backenteil der Brille verbunden werden kann. Mit anderen Worten weist der Zylinder bzw. der Zylindermantel bzw. die Abwicklung des Zylindermantels eine L-förmige Zylindermantelausnehmung, d. h. eine Zylindermantelausnehmung mit einem L-förmigen Querschnitt, auf. Insbesondere weist die Zylindermantelausnehmung in einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene einen L-förmigen Querschnitt auf.
Durch die L-fömige Ausgestaltung der Zylindermantelausnehmung kann die Zylindermantelausnehmung auf ein Minimum reduziert werden. Gleichzeitig erleichtert bzw. ermöglicht die L-fömige Ausgestaltung der Zylindermantelausnehmung das Einführen bzw. Einfädeln des Scharnierzapfens in den Zylinder sowie das Entnehmen bzw. Ausfädeln des Scharnierzapfens aus dem Zylinder. So kann der mit einem Brillenbügel verbundene bzw. damit einstückig ausgebildete Scharnierzapfen zur Montage des Scharniergelenks über den Scharnierzapfeneinführabschnitt der Zylindermantelausnehmung vollständig in den Zylinder eingeführt bzw. eingefädelt werden. Entsprechendes gilt für die Demontage des Scharniergelenks. Folglich wird die Montage und Demontage des Scharniergelenks einfacher.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks erstreckt sich die Zylindermantelausnehmung in Umfangsrichtung nicht entlang des gesamten Umfangs des Zylinders, sondern in einem vorgegebenen Winkelbereich bzw. einem vorgegebenen Kreissektor oder Kreissegment, so dass dadurch in dem Zylinder bzw. Zylindermantel zwei Bügelanschläge ausgebildet sind. Die Bügelanschläge begrenzen die Bewegungsfreiheit bzw. den Schwenkbereich eines mit dem Scharniergelenk versehenen Brillenbügels. Mit anderen Worten ist die Zylindermantelausnehmung derart ausgebildet, dass dadurch der Auf- und/oder Einschlagwinkel des Brillenbügels begrenzt bzw. eingeschränkt wird. Der Winkelbereich kann in Abhängigkeit der Geometrie einer zu dem Scharniergelenk zugehörigen Brillenfassung vorgegeben oder vorbestimmt sein. Der Winkelbereich ist kleiner als 360° und kann beispielsweise zwischen 70° und 140° betragen. Es versteht sich, dass je nach Brillendesign bzw. Geometrie der Brillenfassung auch Werte ausserhalb dieses beispielhaften Bereichs möglich sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks weist die Buchse einen Bügelaufnahmeschlitz zur Aufnahme eines Brillenbügels auf. Der Bügelaufnahmeschlitz ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Bügel der Brille mit einem Presssitz in dem Bügelaufnahmeschlitz anordenbar ist. Insbesondere hat der Bügelaufnahmeschlitz einen Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als ein Durchmesser des Brillenbügels. Somit wird vorteilhafterweise die Buchse bei einer Schwenkbewegung des Bügels unmittelbar, d. h. ohne Spiel, gedreht. Dies sorgt für einen guten Halt des Brillenbügels in der Buchse und gewährleistet eine gleichmäßige bzw. definierte Bewegung des Brillenbügels.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks weist die Buchse einen Auffederungsschlitz zum Auffedern der Buchse und damit eines Brillenbügels auf. Der Auffederungsschlitz ist vorzugsweise durchgängig, d. h. der Auffederungsschlitz erstreckt sich vorzugsweise entlang der gesamten Länge der Buchse. Mit anderen Worten erstreckt sich der Auffederungsschlitz vorzugsweise von einem axialen Ende zum anderen axialen Ende der Buchse. Vorteilhafterweise übernimmt somit die Buchse nicht nur das Fixieren des Scharniergelenks, sondern auch die Auffederung des Brillenbügels. Da die Buchse mehrere unterschiedliche Aufgaben des Scharniergelenks übernimmt, kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden. Dies verringert die Produktionskosten und erleichtert die Montage des Scharniergelenks.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks ist im demontierten Zustand des Scharniergelenks der Aussendurchmesser der Buchse größer als der Innendurchmesser des Zylinders. Ferner ist im montierten Zustand des Scharniergelenks der Aussendurchmesser der Buchse im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Zylinders. Mit anderen Worten sind die Buchse und der Zylinder vorzugsweise derart ausgebildet, dass zwischen der Buchse und dem Zylinder im montierten Zustand eine Presspassung vorliegt. Die zylindrische Aussenfläche der Buchse drückt somit unter Spannung gegen die Innenfläche des Zylinders und kompensiert dabei Durchmessertoleranzen. Vorteilhafterweise wird dadurch beim Öffnen und Schließen des Brillenbügels ein definierter Scharniergang, d. h. ein definiertes Reibmoment, erzeugt. Dieses Reibmoment ist bei geeigneter Materialpaarung und Schmierung sehr gleichmäßig und dauerhaft.
Weiter vorzugsweise liegt im montierten Zustand auch zwischen der Buchse und dem Scharnierzapfen eine Presspassung vor, d. h. ein Aussendurchmesser des Scharnierzapfens ist im demontierten Zustand etwas größer als ein Innendurchmesser der Buchse. Vorzugsweise sind die Durchmesser von Scharnierzapfen, Buchse und Zylinder derart, dass im montierten Zustand keine Relativbewegung zwischen Buchse und Scharnierzapfen stattfindet. Somit kann im montierten Zustand ein Verdrehen des Scharnierzapfens innerhalb der Buchse verhindert werden. Die Drehbewegung findet folglich im Wesentlichen oder vollständig zwischen der Buchse und dem Zylinder statt. Der Scharnierzapfen dreht sich dabei gemeinsam mit der Buchse mit. Dies hat den Vorteil, dass eine maximale Lauffläche bzw. Gleitfläche zur Verfügung steht, um den Flächendruck gering zu halten. Somit kann ein Verschleiß der Lauffläche minimal gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Scharniergelenk ferner ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, in das eine Demontageschraube einschraubbar ist, um das Scharniergelenk zu demontieren. Durch das Einschrauben der Demontageschraube in das Gewinde stützt sich das Schraubenende an dem Scharnierzapfen ab, wodurch die Buchse zumindest teilweise aus dem Zylinder gedrückt wird. Wird die Buchse durch das Einschrauben der Demontageschraube auf Grund eines relativ kurzen Gewindes nur teilweise aus dem Zylinder gedrückt, kann die Buchse schließlich durch Ziehen an der Schraube vollständig aus dem Zylinder entnommen werden. Nachdem die Buchse aus dem Inneren des Zylinders entfernt wurde, kann auch der Scharnierzapfen gedreht werden und durch die Zylindermantelausnehmung aus dem Zylinder entnommen werden. Auf diese Weise ist eine sehr einfache Demontage des Scharniers möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Scharniergelenks ist der Zylinder zumindest teilweise aus Titan, insbesondere Reintitan mit einem Titangehalt von mindestens 99% oder einer Titanlegierung wie beispielsweise Ti-3Al, Ti-6Al-4V etc., gefertigt. Mit anderen Worten weist der Zylinder vorzugsweise Titan auf. Beispielsweise kann der Zylinder mit Titan überzogen bzw. galvanisiert sein. Der Zylinder kann aber auch vollständig aus Titan bestehen. Dadurch wird das optische Erscheinungsbild des Scharniergelenks weiter verbessert. Darüber hinaus erhält das Scharniergelenk auf diese Weise eine hohe Festigkeit und Elastizität, weil Titan ein hochfester Werkstoff mit verhältnismäßig hoher Elastizität, d. h. niedrigem Elastizitätsmodul, ist
Alternativ oder zusätzlich ist die Buchse aus Metall, insbesondere aus Kupferberyllium, gefertigt. Eine Kupferberyllium-Buchse hat gegenüber einer Kunststoff-Buchse, wie sie herkömmlicherweise verwendet wird, den Vorteil, dass sie höheren Temperaturen ausgesetzt werden kann und dennoch gute Reibungseigenschaften für ein Brillenscharnier aufweist. Bei Verwendung einer Kunststoffbuchse ist es in der Regel nicht möglich, eine Titan-Brillenfassung mit montiertem Scharnier zu galvanisieren, weil eine herkömmliche Kunststoffbuchse bei einer für das Titangalvanisieren erforderlichen Temperatur von etwa 300°C beschädigt werden würde. Zudem kann mit einer Kunststoffbuchse kein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen Bügel und Front hergestellt werden. Eine getrennte Fertigung von Front und Bügel würde aber einen erheblichen Mehraufwand in der Fertigung bedeuten, um Farbgleichheit zwischen Front und Bügel zu gewährleisten.
Des Weiteren wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass das durch eine herkömmliche Kunststoffbuchse erzeugte Reibmoment bei Temperaturen über etwa 50°C teilweise verloren geht. Eine Kupferberyllium-Buchse dagegen hält Temperaturen von 300°C problemlos stand und behält dabei seine Reibungseigenschaften bei.
Somit ist das Scharniergelenk mit einer metallischen Buchse bzw. einer Kupferberyllium-Buchse im Vergleich zu einer Kunststoffbuchse kostengünstiger in der Brillenfassungsherstellung zu verarbeiten. Nicht zuletzt zeichnet sich eine Metallbuchse, und insbesondere eine Kupferberyllium-Buchse, durch eine höhere Stabilität aus. Entgegen den Kenntnissen und Vorschlägen aus dem bisherigen Stand der Technik hat sich im Rahmen der Erfindung somit gezeigt, dass sich für ein Brillenscharnier, insbesondere im Hinblick auf eine Brille mit einer Titanfassung, eine Metallbuchse bzw. eine Kupferberyllium-Buchse besser als eine Kunststoffbuchse eignet.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft eine Brille mit einem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Scharniergelenk.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft ein Verfahren zur Montage eines erfindungsgemäßen Scharniergelenks. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:

– Einführen des Scharnierzapfens in das Innere des Zylinders, insbesondere über die Zylindermantelausnehmung des Zylinders bzw. über den Scharnierzapfeneinführabschnitt der Zylindermantelausnehmung des Zylinders;
– Drehen des in den Zylinder eingeführten Scharnierzapfens derart, dass die Scharnierzapfen-Längsachse und die Zylinderachse im Wesentlichen fluchten;
– Anordnen bzw. Einpressen der Buchse in den Zylinder derart, dass die Position bzw. Ausrichtung des Scharnierzapfens fixiert wird.

Dabei ist der Scharnierzapfen vorzugsweise mit einem Brillenbügel verbunden bzw. weist einen Brillenbügel auf. Das Einführen des Scharnierzapfens in das Innere des Zylinders umfasst somit vorzugsweise auch ein bereichsweises bzw. teilweises Einführen des Brillenbügels in das Innere des Zylinders, insbesondere über die Zylindermantelausnehmung des Zylinders bzw. über den Bügeleinführabschnitt der Zylindermantelausnehmung des Zylinders. Durch das Anordnen bzw. Einpressen der Buchse in den Zylinder wird vorzugsweise auch der Brillenbügel in den Bügelaufnahmeschlitz aufgenommen und somit an der Buchse mit einem Presssitz fixiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt vor dem Schritt des Anordnens der Buchse in den Zylinder ein Schmieren bzw. Einfetten des Zylinders und/oder der Buchse. Insbesondere erfolgt vor dem Schritt des Anordnens der Buchse in den Zylinder ein Schmieren bzw. Einfetten einer mit einer Innenfläche des Zylinders in Reibkontakt zu bringenden Aussenfläche der Buchse und/oder einer mit der Aussenfläche der Buchse in Reibkontakt zu bringenden Innenfläche des Zylinders.
Für die oben genannten weiteren unabhängigen Aspekte und insbesondere für diesbezügliche bevorzugte Ausführungsformen gelten auch die vor- oder nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen des ersten Aspekts.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte. Eigenschaften bereit stellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann, und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein Scharniergelenk entlang einer Linie A-A der 2 im montierten Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Seitenansicht eines Scharniergelenks im montierten Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Scharniergelenks im montierten Zustand gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Buchse des Scharniergelenks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwicklung des Zylindermantels mit einer Zylindermantelausnehmung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mit beispielhaften Abmessungen der Zylindermantelausnehmung in Millimetern;
6a zeigt die Position eines Scharnierzapfens nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse entlang der Zylinderachse in einer perspektivischen Seitenansicht eines Scharniergelenks mit L-förmiger Zylindermantelausnehmung;
6b zeigt die Position des Scharnierzapfens nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse entlang der Zylinderachse in einer Draufsicht eines Scharniergelenks mit L-förmiger Zylindermantelausnehmung;
7a zeigt die Position eines Scharnierzapfens nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse entlang der Zylinderachse in einer perspektivischen Seitenansicht eines Scharniergelenks mit einer Zylindermantelausnehmung, die nicht L-förmig ist;
7b zeigt die Position des Scharnierzapfens nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse entlang der Zylinderachse in einer Draufsicht eines Scharniergelenks mit einer Zylindermantelausnehmung, die nicht L-förmig ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die in der vorliegenden Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. sind jeweils auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Scharniergelenks 100 in einer bevorzugten Ausführungsform, wobei das Scharniergelenk 100 im montierten Zustand dargestellt ist, d. h. die einzelnen Komponenten des Scharniergelenks 100 sind betriebsfertig bzw. einsatzbereit montiert bzw. zusammengesetzt. Das Scharniergelenk 100 umfasst einen Zylinder 10, einen Scharnierzapfen 21 sowie eine Buchse 30. Dabei weist der Zylinder 10 einen Boden 12 mit einer Scharnierzapfenaufnahme bzw. einem Gegenlager 13 auf.
Der Zylinder 10 ist topfförmig bzw. topfartig ausgebildet, d. h. der Zylinder 10 ist ein Hohlzylinder, der an einem ersten axialen Ende 16 geschlossen ist, d. h. einen Boden 12 aufweist. An seinem zweiten axialen Ende 18 ist der Zylinder 10 dagegen offen. Durch die Öffnung am zweiten axialen Ende 18 kann die Buchse 30 in das Innere des Zylinders 10 eingesetzt werden.
Gemäß der 1 steht der topfförmige Zylinder 10 auf den Kopf, d. h. der Boden 12 des Zylinders 10 ist oben, während die Öffnung des Zylinders 10 unten ist. Der Boden 12 des Zylinders 10 weist eine Auskerbung, eine Nut oder eine Vertiefung auf, die eine Scharnierzapfenaufnahme bzw. das Gegenlager 13 bildet. In dieses Gegenlager 13 ist im montierten Zustand der Scharnierzapfen 21 bzw. ein axialer Endabschnitt des Scharnierzapfens 21 zumindest bereichsweise aufgenommen oder eingesetzt. Mit anderen Worten ist der Scharnierzapfen 21 bzw. ein axialer Endabschnitt des Scharnierzapfens 21 in dem Gegenlager 13 gelagert. Der Scharnierzapfen 21 ist ebenfalls zylindrisch ausgebildet. Die Breite des Gegenlagers 13 entspricht im Wesentlichen einem Durchmesser des Scharnierzapfens 21 oder ist geringfügig größer als der Durchmesser des Scharnierzapfens 21. Im montierten Zustand ist der Scharnierzapfen 21 derart in dem Zylinder 10 angeordnet, dass eine Längsachse des Scharnierzapfens 21 im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 5 des Zylinders 10 ausgerichtet ist. Der Scharnierzapfen 21 ist somit drehbar um die Zylinderachse 5 gelagert. Der Scharnierzapfen 21 ist mit einem Brillenbügel 20 verbunden. Der Scharnierzapfen 21 und der Bügel 20 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Dabei ist der Bügel 20 derart angeordnet, dass eine Längsachse 6 des Bügels im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Scharnierzapfens 21 ausgerichtet ist. Im montierten Zustand ist somit die Bügelachse 6 im Wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse 5 ausgerichtet. Alternativ kann der Scharnierzapfen 21 einen Brillenbügel 20 aufweisen.
Der Scharnierzapfen 21 bzw. die Position und/oder die Ausrichtung des Scharnierzapfens 21 ist durch die in den Zylinder 10 eingesetzte bzw. eingepresste Buchse 30 im Zusammenspiel mit dem Gegenlager 13 fixiert. Für die Aufnahme des Bügels 20 weist die Buchse 30 einen Bügelaufnahmeschlitz 31 (siehe die 4) auf. Um ein Scharnierspiel zu vermeiden, sitzt der Bügel 30 mit einem leichten Presssitz in dem Bügelaufnahmeschlitz 31. Der Bügel 20 bewegt die Buchse 30 beim Schwenken des Bügels 20 spielfrei mit. Folglich werden bei einer Schwenkbewegung des Bügels 20, insbesondere beim Öffnen und Schließen des Bügels 20, sowohl der Scharnierzapfen 21 als auch die Buchse 30 um die Zylinderachse 5 gedreht. Durch den Presssitz zwischen Scharnierzapfen 21 und Buchse 30 findet im Wesentlichen keine Relativbewegung zwischen dem Scharnierzapfen 21 und der Buchse 30 statt. Jedoch dreht sich bei einer Schwenkbewegung des Bügels 20 die Buchse 30 zusammen mit dem Scharnierzapfen 21 relativ zu dem Zylinder 10.
Für die Demontage weist die Buchse 30 ein Innengewinde 35 auf. Im montierten Zustand des Scharniergelenks 100 liegen bis zum Scharnierzapfen 21 etwa zwei Gewindegänge frei, in die sich eine Demontageschraube eindrehen lässt. Wird die Schraube um zwei bis drei Gewindegänge weiter gedreht, so stützt sich das Schraubenende an dem Scharnierzapfen 21 bzw. an einem axialen Endabschnitt des Scharnierzapfens 21 ab und drückt die Buchse 30 aus dem Zylinder 10. Die Buchse 30 kann dann durch Ziehen an der Schraube vollständig aus dem Zylinder 10 gezogen werden. Ist die Buchse 30 entnommen, so kann schließlich der Scharnierzapfen 21 gedreht werden und durch eine Zylindermantelausnehmung 11 (siehe die 2) des Zylinders 21 herausgeführt werden.
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer perspektivischen Seitenansicht des erfindungsgemäßen montierten Scharniergelenks in einer bevorzugten Ausführungsform. Die dargestellte Linie A-A ist die Schnittlinie für den in der 1 gezeigten Schnitt durch das Scharnier. In der 2 ist eine Zylindermantelausnehmung 11 entlang des Umfangs des Zylinders 10 erkennbar. Die Zylindermantelausnehmung 11 bildet eine seitliche Öffnung bzw. eine Kulisse des Zylinders 10 aus, die von den axialen Enden 16 und 18 des Zylinders 10 beabstandet ist. Die Zylindermantelausnehmung 11 bildet somit eine Öffnung in Richtung senkrecht zur Zylinderachse 5. Jedoch bildet die Zylindermantelausnehmung 11 keine Öffnung in Richtung der Zylinderachse 5. Die Zylindermantelausnehmung 11 erstreckt sich nicht vollständig zu dem axialen Ende 16 und auch nicht vollständig zu dem axialen Ende 18 des Zylinders 10. Die Zylindermantelausnehmung 11 ist also mit keinem axialen Ende 16, 18 des Zylinders 10, weder direkt noch über eine weitere Ausnehmung bzw. Öffnung des Zylindermantels, verbunden. Insbesondere ist die Zylindermantelausnehmung 11 weder mit dem offenen axialen Ende 18 noch mit dem geschlossenen axialen Ende 16 bzw. dem Boden des Zylinders 10 verbunden. Mit anderen Worten bildet die Zylindermantelausnehmung 11 keine Öffnung zur offenen Seite des topfförmigen Zylinders 10 und auch keine Öffnung zum Zylinderboden. Die Zylindermantelausnehmung 11 stellt die einzige Ausnehmung in dem Mantel des Zylinders 10 dar, d. h. der Zylindermantel weist neben der Zylindermantelausnehmung 11 z. B. keinen zusätzlichen Schlitz zur Montage bzw. Demontage auf. Somit kann die Stabilität des Zylinderscharniers erhöht werden.
Die Zylindermantelausnehmung 11 ist L-förmig ausgebildet, indem die Zylindermantelausnehmung 11 einen Scharnierzapfeneinführabschnitt 11a zum Einführen des Scharnierzapfens 21 und einen Bügeleinführabschnitt 11b zum Einführen des Bügels 20 aufweist. Die L-Form kommt dadurch zustande, dass der Scharnierzapfeneinführabschnitt 11a in Richtung der Zylinderachse 5 eine größere Ausdehnung bzw. Abmessung hat als der Bügeleinführabschnitt 11b. Durch die L-förmige Ausgestaltung kann der Scharnierzapfen 21 bzw. die Bauteilgruppe, welche den Scharnierzapfen 21 und den Bügel 20 aufweist, vollständig in das Innere des Zylinders 10 eingeführt bzw. eingefädelt werden. Somit ist für die Montage bzw. Demontage des Zylinderscharniers 100 keine weitere Öffnung und/oder kein weiterer Schlitz im Zylinder 10 bzw. in dessen Mantel notwendig, was die Stabilität des Zylinderscharniers erhöht. Die Form und/oder Größe des Scharnierzapfeneinführabschnitts 11a bzw. des Bügeleinführabschnitts 11b sind an die Form und/oder Abmessungen des Scharnierzapfens 21 bzw. an die Form und/oder Abmessungen des Bügels 20 angepasst. Es versteht sich somit, dass die Zylindermantelausnehmung 11 bzw. der Scharnierzapfeneinführabschnitt 11a und/oder der Bügeleinführabschnitt 11b auch beliebige andere Formen, als in der 2 dargestellt, aufweisen kann.
Die Zylindermantelausnehmung 11 erstreckt sich entlang eines vorbestimmten Winkelbereichs bzw. Sektors des Zylinders 10, welcher kleiner als 360° ist. Mit anderen Worten erstreckt sich die Zylindermantelausnehmung 11 nicht entlang des gesamten Umfangs des Zylinders 10. Somit bildet die Zylindermantelausnehmung 11 im Mantel des Zylinders 10 zwei Bügelanschläge 14 und 15 aus (in der 2 ist nur der erste Bügelanschlag 14 zu sehen, da sich der zweite Bügelanschlag 15 hinter dem Bügel 20 befindet). Die Bügelanschläge 14 und 15 schränken im montierten Zustand die Bewegungsfreiheit bzw. den Schwenkbereich des Bügels 20 ein. Die Lage der Bügelanschläge 14, 15 und damit die Schwenkweite bzw. der Schwenkbereich des Bügels 20 sind durch den vorbestimmten Winkelbereich bzw. Sektor vorgegeben und können an das jeweilige Brillendesign bzw. an die Geometrie der jeweiligen Brillenfassung angepasst werden. Die Zylindermantelausnehmung 11 bzw. die dadurch gebildeten Bügelanschläge 14 und 15 begrenzen den Auf- und/oder Einschlagwinkel des Bügels 20.
Die 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines montierten Scharniergelenks gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Insbesondere sind in dieser Darstellung der Zylinder 10, die Bügelanschläge 14 und 15, der mit dem Bügel 20 verbundene bzw. damit einstückig ausgebildete Scharnierzapfen 21 und die Buchse 30 zu sehen. Zusätzlich ist ein Auffederungsschlitz 32 erkennbar, der sich entlang einer Längsachse der Buchse 30, d. h. in die Zeichenebene der 3, erstreckt. Der Auffederungsschlitz 32 erstreckt sich gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform über die gesamte Länge der Buchse 30 und dient zum Auffedern der Buchse 30 und damit des Brillenbügels 20, wenn dieser gegen einen der Bügelanschläge 14 und 15 gedrückt wird. Wird der Bügel 20 gegen einen Bügelanschlag gedrückt, so kann sich auf Grund des Auffederungsschlitzes 32 die Buchse 30, insbesondere rückstellfähig bzw. elastisch, verformen. Somit kann die Wahrscheinlichkeit für ein Abbrechen des Bügels 20 verringert werden.
Die 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Buchse 30 des Scharniergelenks 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht. Dabei sind der Bügelaufnahmeschlitz 31 und der Auffederungsschlitz 32 zu erkennen. Durch den Bügelaufnahmeschlitz 31 ist in der Buchse 30 eine Bügelablage 32 ausgebildet, auf die der Bügel 20 im montierten Zustand aufliegt. Die Buchse 30 enthält vorteilhafterweise Kupferberyllium oder ist aus Kupferberyllium gefertigt. Kupferberyllium zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit, Härte und durch sehr gute Federeigenschaften aus, welche gerade im Hinblick auf den Auffederungsschlitz 32 von Bedeutung sind. Ferner hat eine Kupferberyllium-Buchse eine gute elektrische Leitfähigkeit, die z. B. für ein Titan-Galvanisieren einer mit dem Scharnier versehenen Brillenfassung von Vorteil ist. Zudem zeichnet sich Kupferberyllium durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit und Beständigkeit gegen Verschleiß und Korrosion aus, was gerade bei einem Scharnier im alltäglichen Gebrauch einer Brille entscheidend ist.
Zur Montage des Scharniergelenks 100 wird der mit dem Bügel 20 verbundene Scharnierzapfen 21 über die Zylindermantelausnehmung 11 in den topfförmigen Zylinder 10 eingeführt und so gedreht, dass die Scharnierzapfen-Längsachse und die Zylinderachse 5 fluchten. Sind die beiden Achsen annähernd ausgerichtet, wird von der offenen Grundfläche des Zylinders 10 die geschlitzte Buchse 30 eingepresst, um die Position bzw. Ausrichtung der Scharnierzapfen-Längsachse gemeinsam mit einem Gegenlager 13 im Boden 12 des Zylinders 10 zu fixieren. Die Zylindermantelausnehmung 11 begrenzt zugleich den Auf- und/oder Einschlagwinkel des Bügels 20 und wirkt somit als Bügelanschlag 14, 15.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Abwicklung des Zylindermantels bzw. der Zylindermantelfläche, welcher bzw. welche eine L-förmige Zylindermantelausnehmung 11 aufweist. Die L-förmige Zylindermantelausnehmung 11 weist einen Scharnierzapfeneinführabschnitt 11a und einen Bügeleinführabschnitt 11b auf. Die am Rand angegebenen Zahlen sind beispielhafte Abmessungen der Zylindermantelausnehmung 11 in Millimeter. Für eine Zylindermantelausnehmung 11 mit den in der 5 dargestellten Abmessungen kann der Scharnierzapfen 21 (in der 5 nicht gezeigt) z. B. einen Durchmesser von etwa 1,2 mm und eine Länge (d. h. eine Abmessung in Richtung der Scharnierzapfen-Längsachse) von etwa 2,2 mm haben. Der Brillenbügel 20 (in der 5 nicht gezeigt) kann z. B. einen Durchmesser von ebenfalls etwa 1,2 mm aufweisen. Der Innendurchmesser des Zylinders 10 (in der 5 nicht gezeigt) kann z. B. 2,2 mm und der Aussendurchmesser des Zylinders 10 kann z. B. 3,0 mm betragen. Bei diesen beispielhaft angegebenen Abmessungen kann der Scharnierzapfen 21 in das Innere des Zylinders 10 eingeführt und darin gedreht bzw. ausgerichtet werden. Es versteht sich, dass die oben angegebenen Abmessungen nur eine exemplarische Bedeutung haben und abhängig vom Design der Brille bzw. der Brillenfassung auch andere Abmessungen möglich sind.
Die 6a und 6b zeigen eine Montage bzw. ein Einsetzen einer Bauteilgruppe, welche einen Bügel 20 und einen Scharnierzapfen 21 umfasst, in einen Zylinder 10 mit einer L-förmigen Zylindermantelausnehmung 11. Dabei zeigt die 6a die Position des Scharnierzapfens 21 nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung 11 bzw. durch den Scharnierzapfeneinführabschnitt 11a und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse 22 (vgl. die 6b) in einer perspektivischen Seitenansicht. Die 6b zeigt eine entsprechende Draufsicht des zu montierenden Scharniergelenks. Nachdem der Scharnierzapfen 21 bzw. die Bauteilgruppe in den Zylinder 10 eingeführt ist, kann in einem nächsten Schritt der Scharnierzapfen 21 gedreht werden, so dass die Scharnierzapfen-Längsachse 22 und die Zylinderachse 5 im Wesentlichen parallel ausgerichtet sind, d. h. im Wesentlichen fluchten. Anschließend kann die Buchse 30 (in den 6a und 6b nicht gezeigt) in den Zylinder 10 angeordnet bzw. eingepresst werden, so dass die Ausrichtung des Scharnierzapfens 21 fixiert wird.
Entsprechend den 6a und 6b zeigen auch die 7a und 7b eine Montage bzw. ein Einsetzen einer Bauteilgruppe, welche einen Bügel 20 und einen Scharnierzapfen 21 umfasst, in einen Zylinder 10. Allerdings weist der Zylinder 10 gemäß den 7a und 7b eine Zylindermantelausnehmung 11 auf, die im Gegensatz zu dem Zylinder 10 der 6a und 6b, nicht L-förmig ausgebildet ist. Die 7a zeigt die Position des Scharnierzapfens 21 nach dem Einführen durch die Zylindermantelausnehmung 11 und vor dem Ausrichten der Scharnierzapfen-Längsachse 22 (vgl. die 7b) in einer perspektivischen Seitenansicht. Die 7b zeigt eine entsprechende Draufsicht des zu montierenden Scharniergelenks.
Die Länge des Scharnierzapfens 21 (d. h. die Abmessung des Scharnierzapfens in Richtung der Scharnierzapfen-Längsachse 22) ist, bei gleichem Innendurchmesser des Zylinders 10, in der Ausführungsform gemäß der 6a und 6b länger als in der Ausführungsform gemäß der 7a und 7b. Solange der Innendurchmesser des Zylinders 10 größer ist als eine Diagonale 24 des Scharnierzapfenquerschnitts, kann der Scharnierzapfen 21 problemlos vollständig in das Innere des Zylinders 10 eingeführt und darin gedreht bzw. ausgerichtet werden. In diesem Fall ist es somit nicht erforderlich, dass die Zylindermantelausnehmung 11 L-förmig ausgestaltet ist. Ist jedoch der Innendurchmesser des Zylinders 10 größer als die Diagonale 24 des Scharnierzapfenquerschnitts, so wäre der Scharnierzapfen 21 in der Ausführungsform gemäß der 7a und 7b nicht mehr vollständig im Inneren des Zylinders 10 drehbar bzw. ausrichtbar. In diesem Fall kann vorteilhafterweise eine L-förmige Ausgestaltung der Zylindermantelausnehmung 11, wie in den 6a und 6b dargestellt, vorgesehen sein.
Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann der Zylinder 10 mit einem Backenteil einer Brille verbunden sein oder ein Backenteil einer Brille aufweisen.
Zusammenfassend wird somit ein Scharniergelenk 100 für eine Brille, insbesondere für eine Brille mit einer Titanfassung, vorgeschlagen, welches keine Befestigungsschraube und keine Kappe benötigt und dennoch eine hohe Stabilität aufweist. Das erfindungsgemäße Scharniergelenk 100 hat eine zylindrische Form, wobei die Zylinderoberseite geschlossen ist und der Zylinderdurchmesser möglichst klein ausgebildet werden kann. Das Scharniergelenk 100 ist durch einen gleichmäßigen und dauerhaften Scharniergang gekennzeichnet und kann einfach montiert und demontiert werden.
Bezugszeichenliste

5: Längsachse des Zylinders/Zylinderachse
6: Bügelachse
10: Zylinder
11: Zylindermantelausnehmung/Kulisse
11a: Scharnierzapfeneinführabschnitt
11b: Bügeleinführabschnitt
12: Boden
13: Gegenlager/Scharnierzapfenaufnahme
14: Bügelanschlag
15: Bügelanschlag
16: erstes axiales Ende/erster axialer Endabschnitt
18: zweites axiales Ende/zweiter axialer Endabschnitt
20: Bügel/Brillenbügel
21: Scharnierzapfen
22: Scharnierzapfen-Längsachse
24: Diagonale
30: Buchse
31: Schlitz/Bügelaufnahmeschlitz
32: Bügelablage
33: Schlitz/Auffederungsschlitz
35: Gewinde bzw. Innengewinde
100: Scharniergelenk/Zylinderscharnier

Claims

Scharniergelenk für eine Brille, aufweisend: – einen topfförmigen Zylinder (10), welcher eine Zylinderachse (5) aufweist; – einen Scharnierzapfen (21), der im montierten Zustand in dem Zylinder (10) derart angeordnet ist, dass eine Scharnierzapfen-Längsachse (22) entlang der Zylinderachse (5) ausgerichtet ist und der Scharnierzapfen (21) um die Zylinderachse (5) drehbar ist; – eine Buchse (30), die im montierten Zustand in dem Zylinder (10) angeordnet ist, um zusammen mit einem Gegenlager (13) die Ausrichtung des Scharnierzapfens (21) im Zylinder (10) zu fixieren, wobei der topfförmige Zylinder (10) einen Boden (12) aufweist, in dem das Gegenlager (13) ausgebildet ist und wobei der topfförmige Zylinder (10) eine entlang des Umfangs des Zylinders (10) verlaufende Zylindermantelausnehmung (11) aufweist, über die der Scharnierzapfen (21) zur Montage des Scharniergelenks (100) in den Zylinder (10) einführbar ist.
Scharniergelenk gemäß Anspruch 1, wobei die Zylindermantelausnehmung (11) von den axialen Enden (16, 18) des Zylinders (10) beabstandet ist und die einzige Ausnehmung in dem Mantel des Zylinders (10) ist.
Scharniergelenk gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Zylindermantelausnehmung (11) einen Scharnierzapfeneinführabschnitt (11a) und einen Bügeleinführabschnitt (11b) aufweist, wobei der Scharnierzapfeneinführabschnitt (11a) eine in Richtung der Zylinderachse (5) größere Ausdehnung als der Bügeleinführabschnitt (11b) aufweist.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei sich die Zylindermantelausnehmung (11) in Umfangsrichtung des Zylinders in einem vorgegebenen Winkelbereich erstreckt, so dass dadurch in dem Zylindermantel zwei Bügelanschläge (14, 15) ausgebildet sind.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei die Buchse (30) einen Bügelaufnahmeschlitz (31) zur Aufnahme eines Bügels der Brille aufweist und wobei der Bügelaufnahmeschlitz (31) derart ausgebildet ist, dass der Bügel der Brille mit einem Presssitz in dem Bügelaufnahmeschlitz (31) anordenbar ist.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei die Buchse (30) einen Auffederungsschlitz (33) zum Auffedern der Buchse (30) aufweist.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei im demontierten Zustand des Scharniergelenks der Aussendurchmesser der Buchse (30) größer als der Innendurchmesser des Zylinders (10) ist und wobei im montierten Zustand des Scharniergelenks der Aussendurchmesser der Buchse (30) gleich dem Innendurchmesser des Zylinders (10) ist.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, ferner aufweisend – ein Gewinde (35), in das eine Demontageschraube einschraubbar ist, um das Scharniergelenk zu demontieren.
Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche, wobei der Zylinder (10) zumindest teilweise aus Titan gefertigt ist und/oder wobei die Buchse (30) aus Metall und zumindest teilweise aus Kupferberyllium gefertigt ist.
Brille mit einem Scharniergelenk gemäß einem der vorigen Ansprüche.
Verfahren zur Montage eines Scharniergelenks nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: – Einführen des Scharnierzapfens (21) in das Innere des Zylinders (10); – Drehen des in den Zylinder (10) eingeführten Scharnierzapfens (21) derart, dass die Scharnierzapfen-Längsachse (22) und die Zylinderachse (5) fluchten; – Anordnen der Buchse (30) in den Zylinder (10) derart, dass die Ausrichtung des Scharnierzapfens (21) fixiert wird.