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Die Erfindung betrifft ein Scharnierelement für ein Brillenscharnier sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Scharnierelements.
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Scharnierelemente der hier angesprochenen Art dienen dazu, Brillenteile, beispielsweise das Mittelteil einer Brille und einen Brillenbügel, schwenkbeweglich miteinander zu verbinden. Ein solches Scharnierelement weist wenigstens einen Scharnierlappen auf, der eingerichtet ist, um mit wenigstens einem Scharnierlappen eines anderen Scharnierelements zusammenzuwirken, um ein um eine Schwenkachse schwenkbares Scharnier auszubilden. Die Scharnierlappen weisen dabei jeweils ein Scharnierauge auf, durch welches sich die Schwenkachse des Scharniers erstreckt. Typischerweise werden derartige Scharnierelemente mittels spanabhebender Verfahren hergestellt, wobei insbesondere mehrlappige Scharnierelemente gesägt werden können. Die spanende Herstellung ist aufwendig und teuer. Weiterhin stellt es bei mehrlappigen Scharnierelementen ein Problem dar, dass Schnittflächen der einzelnen Scharnierlappen nicht völlig parallel zueinander gefertigt werden können, wobei sich die insoweit entstehenden Fehler über die einzelnen Scharnierlappen oder die einzelnen Schlitze zwischen den Scharnierlappen aufsummieren. Der Gang eines solchen Scharniers kann daher nur schlecht spezifiziert und kann für eine ganze Serie solcher Scharniere definiert werden.
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Aus
DE 195 47 817 A1 geht ein Scharnierelement für ein Brillenscharnier mit einem Scharnierlappen hervor, wobei das Scharnierelement aus einem Blechmaterial gestanzt ist. Der Scharnierlappen weist eine Vertiefung in Form eines Scharnierauges auf. Ähnliche Scharnierelemente gehen auch aus
US 2 355 048 A ,
GB 540 883 A und
DE 10 2014 221 379 A1 hervor.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharnierelement für ein Brillenscharnier sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Scharnierelements zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Scharnierelement für ein Brillenscharnier geschaffen wird, welches wenigstens einen Scharnierlappen aufweist. Das Scharnierelement ist aus einem Blechmaterial gestanzt, und der wenigstens eine Scharnierlappen weist wenigstens eine Vertiefung auf, die eingerichtet ist zur Aufnahme eines Kunststoffmaterials. Der wenigstens eine Scharnierlappen weist ein Scharnierauge auf. Die wenigstens eine Vertiefung ist als abgesetzter Oberflächenbereich ausgebildet und umgreift das Scharnierauge in Umfangsrichtung. Ein Kunststoffmaterial ist an den wenigstens einen Scharnierlappen angespritzt und zumindest teilweise in die wenigstens eine Vertiefung eingespritzt. Dadurch, dass das Scharnierelement nicht durch ein spanabhebendes Verfahren, sondern vielmehr durch Stanzen hergestellt wird, ist es einfach und kostengünstig herstellbar. Dabei kann auch der im Herstellungsprozess anfallende Materialabfall reduziert werden. Weiterhin kann die Herstellung durch Stanzen sehr schnell erfolgen. Die wenigstens eine Vertiefung des Scharnierlappens ermöglicht es, an diesem in definierter Weise ein Kunststoffmaterial anzuordnen, wobei mithilfe des Kunststoffmaterials eine saubere und definierte Gangregulierung für ein Scharnier, welches das Scharnierelement aufweist, bereitgestellt werden kann. Insbesondere können mit dem zumindest teilweise in der Vertiefung angeordneten Kunststoffmaterial Toleranzen im Bereich des Scharnierlappens ausgeglichen werden, sodass für eine ganze Serie von Scharnierelementen ein definierter Gang gewährleistet werden kann. Die Vertiefung dient dabei insbesondere zur Definition der Lage des Kunststoffmaterials an dem Scharnierlappen, und für einen sicheren Halt desselben.
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Vorteilhaft kommt hinzu, dass bei der Verwendung eines Blechmaterials konstantere Materialdicken und damit Lappenstärken für die Scharnierlappen gewährleistet werden können, als dies bei spanend hergestellten und insbesondere gesägten Scharnierelementen der Fall ist, wobei insbesondere Schlitzbreiten zwischen Scharnierlappen eines mehrlappigen Scharniers genauer definiert sein können. Auf die Weise kann eine Lappen-Schlitz-Paarung konstanter ausgestaltet sein. Schon allein daraus ergibt sich eine bessere Funktion des Scharnierelements als dies bei spanender Herstellung der Fall ist.
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Die wenigstens eine Vertiefung ist im Bereich des Scharnierauges des wenigstens einen Scharnierlappens angeordnet. Die Vertiefung umgreift das Scharnierauge in Umfangsrichtung. Es ist möglich, dass die Vertiefung eine kreisförmige Geometrie aufweist, wobei sie das Scharnierauge bevorzugt konzentrisch umgreift. Mithilfe der im Bereich des Scharnierauges angeordneten Vertiefung kann das Kunststoffmaterial in definierter Weise an dem Scharnierauge und insbesondere um das Scharnierauge herum angeordnet werden.
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Unter einer Vertiefung wird insbesondere ein Oberflächenbereich des Scharnierelements verstanden, welcher im Vergleich zu einer restlichen Oberfläche des Scharnierelements nach innen zurückspringt. Insbesondere durchdringt die Vertiefung das Scharnierelement nicht, sie ist also nicht als Loch oder Bohrung ausgebildet, sondern stellt vielmehr erfindungsgemäß einen abgesetzten Oberflächenbereich dar. Bevorzugt umgreift die Vertiefung das Scharnierauge ringförmig.
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Unter einem Blechmaterial wird insbesondere ein Blech- oder platinenförmiges Halbzeug verstanden, welches beispielsweise von einem Coil abgewickelt oder als Platte bereitgestellt werden kann. Besonders bevorzugt wird das Scharnierelement aus einem Metallblech gestanzt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Vertiefung als Prägung ausgebildet ist. Diese umgreift das Scharnierauge des wenigstens einen Scharnierlappens - in Umfangsrichtung gesehen - insbesondere ringförmig und vorzugsweise vollständig entlang einer geschlossenen Umfangslinie. Besonders bevorzugt ist die Prägung kreisförmig ausgebildet und konzentrisch zu dem Scharnierauge angeordnet. Eine Prägung kann in besonders einfacher und kostengünstiger Weise bereits beim Stanzen des Scharnierelements, vorzugsweise mit einem einzigen Werkzeug, hergestellt werden, insbesondere indem ein Stanzwerkzeug zugleich als Prägestempel ausgebildet ist oder einen Prägestempel aufweist. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die als Prägung ausgebildete Vertiefung in einem separaten Verfahrensschritt nach dem Stanzen oder vor dem Stanzen in das Scharnierelement oder das Blechmaterial einzubringen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Vertiefung wenigstens ein Verdrehsicherungsmittel aufweist. Das Verdrehsicherungsmittel ist dabei eingerichtet, um das Kunststoffmaterial an einer Drehung relativ zu dem Scharnierlappen zu hindern. Eine definierte Gangregulierung für ein Scharnier ist insbesondere dann möglich, wenn das Kunststoffmaterial relativ zu dem Scharnierlappen fixiert ist und somit nicht durch ein weiteres, relativ zu dem Scharnierlappen schwenkbares Scharnierelement mitbewegt werden kann.
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Das wenigstens eine Verdrehsicherungsmittel ist vorzugsweise als radiale Aussparung der wenigstens einen Vertiefung ausgebildet. Diese weist also insbesondere - in radialer Richtung des Scharnierauges gesehen - wenigstens eine Aussparung auf, in welcher das Kunststoffmaterial quasi verrastend eingreifen kann, wodurch es gegen eine Verdrehung in Umfangsrichtung gesichert ist. Besonders bevorzugt weist die Vertiefung zwei radiale Aussparungen als Verdrehsicherungsmittel auf, wobei die Aussparungen symmetrisch - insbesondere einander diametral gegenüberliegend - angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, dass das Verdrehsicherungsmittel nur eine radiale Aussparung, oder aber mehr als zwei radiale Aussparungen aufweist. Mehrere radiale Aussparungen sind dabei bevorzugt symmetrisch - insbesondere in gleichen Winkelabständen voneinander - entlang einer Umfangslinie um das Scharnierauge des wenigstens einen Scharnierlappens herum angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Kunststoffmaterial an den wenigstens einen Scharnierlappen angespritzt ist. Dabei ist das Kunststoffmaterial zumindest teilweise in die wenigstens eine Vertiefung eingespritzt. Besonders bevorzugt ist die wenigstens eine Vertiefung - und vorzugsweise auch die wenigstens eine Aussparung des Verdrehsicherungsmittels - vollständig mit dem Kunststoffmaterial gefüllt. Das Anspritzen das Kunststoffmaterials an den Scharnierlappen - insbesondere mittels Kunststoffspritzgießens - stellt ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Anordnung des Kunststoffmaterials an dem Scharnierlappen dar. Insbesondere kann das Stanzen, ein gegebenenfalls nachfolgendes Biegen oder Drehen, und das Kunststoff-Anspritzen in einem Folgeverbundwerkzeug, d. h. insbesondere in einem einzigen Werkzeug, oder in einer automatisierten Folge von Einzelwerkzeugen in sehr schneller und einfacher sowie kostengünstiger Weise durchgeführt werden. Das angespritzte Kunststoffmaterial umgreift bevorzugt das Scharnierauge ringförmig, insbesondere in Umfangsrichtung. Es steht bevorzugt über eine außerhalb der Vertiefung angeordnete Oberfläche des Scharnierlappens vor, wobei es diese Oberfläche demnach überragt, sodass es insbesondere als Gleitfläche für ein mit dem Scharnierelement zusammenwirkendes, weiteres Scharnierelement dienen kann. Somit dient das Kunststoffmaterial insbesondere der Gangregulierung eines Scharniers, welches das hier vorgeschlagene Scharnierelement aufweist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Scharnierelement zumindest bereichsweise aus einer Stanzebene herausgebogen oder herausgedreht ist. Zur Herstellung des Scharnierelements kann in diesem Fall insbesondere Ein Stanz-Biege-Verfahren zum Einsatz kommen, welches bevorzugt in ein und demselben Werkzeug durchgeführt wird. Auf diese Weise ist insbesondere auch ein vollautomatisierbares Stanz-Biegen in einem Folgeverbundwerkzeug - bevorzugt mit integriertem Kunststoff-Anspritzen - als besonders kostengünstiger und schneller Herstellungsprozess für das Scharnierelement möglich. Durch Herausbiegen oder Herausdrehen von Bereichen des Scharnierelements können insbesondere verschiedene Funktionselemente wie Scharnierlappen, Befestigungselemente, Senkfüße, oder Zusatzfunktionen wie beispielsweise Anlagekanten für weitere Scharnier- oder Brillenelemente in verschiedenen Ebenen bereitgestellt werden.
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Unter einer Stanzebene wird dabei insbesondere diejenige Ebene verstanden, welche durch die Hauptebene des Blechmaterials definiert ist, aus dem das Scharnierelement gestanzt ist, wobei sich das Scharnierelement nach dem Stanzen und vor einem etwaigen Biegen oder Drehen in der Stanzebene erstreckt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Scharnierelement wenigstens einen Befestigungsfortsatz aufweist. Der Befestigungsfortsatz dient dabei bevorzugt der Befestigung des Scharnierelements an einem Brillenelement, insbesondere einem Brillenbügel oder einem Mittelteil einer Brille. Der wenigstens eine Befestigungsfortsatz ist vorzugsweise als Senkfuß und/oder als Nietfortsatz ausgebildet, was im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Scharnierelement wenigstens einen Senkfuß als Befestigungsfortsatz aufweist. Dieser Senkfuß dient bevorzugt insbesondere dem Einsenken des Scharnierelements in ein zumindest zeitweise - insbesondere in erwärmten Zustand - weiches, plastisches oder fließfähiges Material eines Brillenelements, beispielsweise in das Kunststoffmaterial eines Mittelteils einer Brille oder eines Brillenbügels, um das Scharnierelement an dem Brillenelement zu befestigen. Alternativ kann der Senkfuß auch in einem Kunststoffspritzgussverfahren mit Kunststoff umspritzt werden. Insbesondere kann das Scharnierelement in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, bevorzugt derart, dass nur der Senkfuß des Scharnierelements mit Kunststoff umspritzt wird. Mit einem solchen Spritzgusswerkzeug können insbesondere Brillenbügel und/oder Brillenmasken oder Mittelteile von Brillen hergestellt werden. Der wenigstens eine Senkfuß kann in der Stanzebene angeordnet oder aus dieser herausgebogen oder herausgedreht sein. Es ist möglich, dass das Scharnierelement mehr als einen Senkfuß, insbesondere zwei Senkfüße, aufweist. Es ist auch möglich, dass das Scharnierelement wenigstens einen Doppel-Senkfuß aufweist, der durch zwei separate, zusammengebogene oder zusammengefaltete Teil-Senkfüße gebildet ist.
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Alternativ oder zusätzlich weist das Scharnierelement bevorzugt wenigstens einen Nietfortsatz als Befestigungsfortsatz auf. Dieser kann insbesondere dazu eingerichtet sein, um das Scharnierelement durch Nieten mit einem - vorzugsweise metallischen oder aus Kunststoff oder Horn gebildeten - Brillenelement zu verbinden.
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Alternativ oder zusätzlich weist das Scharnierelement bevorzugt wenigstens eine Schweißfläche und/oder wenigstens eine Schweißwarze auf. Das Scharnierelement kann dann durch Schweißen, insbesondere durch Elektroschweißen, mit einem - vorzugsweise metallischen - Brillenelement verbunden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Scharnierlappen - und/oder der wenigstens eine Befestigungsfortsatz - aus der Stanzebene herausgebogen ist/sind. Das Herausbiegen kann um einen beliebigen Winkel sowie um eine beliebige Achse erfolgen. Besonders bevorzugt wird/werden allerdings der wenigstens eine Scharnierlappen und/oder der wenigstens ein Befestigungsfortsatz um 90° aus der Stanzebene herausgebogen. Weist das Scharnierelement sowohl einen gebogenen Scharnierlappen als auch einen gebogenen Befestigungsfortsatz auf, sind diese bevorzugt um verschiedene Biegeachsen gebogen, wobei besonders bevorzugt eine erste Biegeachse, um welche der Scharnierlappen gebogen ist, schräg, vorzugsweise senkrecht zu einer zweiten Biegeachse orientiert ist, um welche der Befestigungsfortsatz gebogen ist. Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass der Befestigungsfortsatz in eine andere Richtung gebogen ist als der Scharnierlappen, wobei es insbesondere möglich ist, dass der Scharnierlappen einerseits und der Befestigungsfortsatz andererseits in entgegengesetzte Richtungen aus der Stanzebene herausgebogen sind.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Scharnierelements ist vorgesehen, dass das Scharnierelement zwei Scharnierlappen und einen Befestigungsfortsatz aufweist, wobei das Scharnierelement im noch nicht gebogenen Zustand quasi T-förmig ausgebildet ist, wobei sich die beiden Scharnierlappen entlang eines Querbalkens des T gegenüberliegen, und wobei sich der Befestigungsfortsatz entlang eines Längsbalkens des T erstreckt, wobei bevorzugt die beiden Scharnierlappen in eine erste Richtung aus der Stanzebene herausgebogen werden, beispielsweise nach oben, wobei der Befestigungsfortsatz in eine zweite, entgegengesetzte Richtung, beispielsweise nach unten, gebogen wird.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Scharnierelement zwei Scharnierlappen und zwei Befestigungsfortsätze auf, wobei das Scharnierelement im noch nicht gebogenen Zustand eine +-Geometrie nach Art eines Kreuzes aufweist, wobei sich die beiden Scharnierlappen einerseits und die beiden Befestigungsfortsätze andererseits jeweils entlang der Balken des + oder Kreuzes gegenüberliegen. Auch in diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass die Scharnierlappen in eine erste Richtung aus der Stanzebene heraus umgebogen werden, beispielsweise nach oben, wobei die Befestigungsfortsätze in eine zweite Richtung umgebogen werden, beispielsweise nach unten. Es ist auch möglich, dass die beiden Befestigungsfortsätze als Teil-Befestigungsfortsätze zusammengefaltet oder zusammengeklappt werden, sodass sie einen Doppel-Befestigungsfortsatz bilden.
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Auch eine sogenannte Kurzeinlage ist möglich; dies ist ein Ausführungsbeispiel des Scharnierelements, welches zwei umgebogene Scharnierlappen und einen in der Stanzebene angeordneten Befestigungsfortsatz, vorzugsweise einen Senkfuß, der selbst nicht umgebogen ist, aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der wenigstens eine Befestigungsfortsatz aus der Stanzebene herausgedreht ist. In diesem Fall ist der Befestigungsfortsatz bevorzugt um 90° um seine Längsachse aus der Stanzebene herausgedreht. Dies stellt insbesondere eine einfache Möglichkeit dar, um - ganz besonders bei einem einlappigen Scharnierelement - die Ebene des Befestigungsfortsatzes um 90° relativ zu der durch den Scharnierlappen definierten Ebene zu drehen. Insbesondere bei einem einlappigen Scharnierelement ist es auch möglich, dass sich der Scharnierlappen und der Befestigungsfortsatz in einer selben Ebene, insbesondere in der Stanzebene, erstrecken, wobei keine Biegung oder Drehung vorgesehen ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Scharnierelement einlappig ausgebildet ist. Dies stellt eine besonders einfache Bauform des Scharnierelements dar.
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Alternativ ist es möglich, dass das Scharnierelement mehrlappig, besonders bevorzugt zweilappig, ausgebildet ist. Dabei sind bevorzugt beide Scharnierlappen des zweilappigen Scharnierelements - vorzugsweise um 90° - aus der Stanzebene herausgebogen. Es ist möglich, dass die beiden Scharnierlappen inkliniert, d. h. mit einem von 90° verschiedenen Winkel aus der Stanzebene herausgebogen werden, insbesondere um eine Anstellung der Scharnierachse relativ zu dem Scharnierelement in einem bestimmten Winkel zu verwirklichen.
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Es zeigt sich auch, dass sich die Vorteile des hier beschriebenen Scharnierelements insbesondere bei einer mehrlappigen Ausgestaltung verwirklichen. So ist es nämlich möglich, das Kunststoffmaterial im noch nicht gebogenen Zustand des Scharnierelements in sehr einfacher Weise an die Scharnierlappen anzuspritzen, wobei diese erst nach dem Anspritzen des Kunststoffmaterials aus der Stanzebene herausgebogen werden können. Dabei zeigt sich insbesondere, dass ein Umspritzen der Scharnierlappen dann, wenn diese bereits benachbart zueinander angeordnet sind - beispielsweise im umgebogenen Zustand oder aber bei einem spanend hergestellten und insbesondere gesägten Scharnierelement - deutlich schwieriger bewerkstelligt werden kann oder sogar unmöglich ist.
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Ein besonderer Vorteil ist, dass die wenigstens eine Vertiefung im noch nicht umgebogenen Zustand - insbesondere direkt beim Stanzen - auch für eine Mehrzahl von Scharnierlappen vorgesehen werden kann, wobei sie insbesondere ohne weiteres auch auf solchen Seiten der Scharnierlappen ausgebildet werden kann, die im umgebogenen Zustand einander zugewandt sind. Das Einbringen solcher Vertiefungen bei einem spanend hergestellten und insbesondere gesägten Scharnier im Bereich einander zugewandter Seiten von Scharnierlappen ist dagegen quasi nicht möglich.
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Letztlich ermöglicht so die Kombination des Stanzens, des Biegens und des KunststoffSpritzgießens erst eine sichere Gangregulierung mittels eines Kunststoffmaterials für mehrlappig Scharniere.
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Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines Scharnierelements für ein Brillenscharnier geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Es wird ein Scharnierelement aus einem Blechmaterial gestanzt, und es wird eine Vertiefung zur Aufnahme eines Kunststoffmaterials an wenigstens einem Scharnierlappen des Scharnierelements ausgebildet. Die wenigstens eine Vertiefung wird als abgesetzter Oberflächenbereich ausgebildet, derart, dass sie das Scharnierauge in Umfangsrichtung umgreift. Ein Kunststoffmaterial wird an den wenigstens einen Scharnierlappen angespritzt und zumindest teilweise in die wenigstens eine Vertiefung eingespritzt. Im Rahmen des Verfahrens wird bevorzugt insbesondere ein Scharnierelement nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele hergestellt. Dabei verwirklichen sich in Zusammenhang mit dem Verfahren insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Scharnierelement erläutert wurden.
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Insbesondere ist es möglich, das Stanzen und das Ausbilden der Vertiefung - vorzugsweise durch Prägen - in einem einzigen Arbeitsschritt durchzuführen. Dabei ist es im Übrigen ohne weiteres auch möglich, beim Stanzen ein Logo, ein Symbol, einen Schriftzug, eine Grafik oder dergleichen in das Scharnierelement mit einzuprägen.
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Vorzugsweise wird auch das Biegen oder Herausdrehen von wenigstens einem Bereich des Scharnierelements aus der Stanzebene in einem Schritt direkt beim Stanzen durchgeführt, insbesondere in einem Stanz-Biege-Prozess.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Kunststoffmaterial an den wenigstens einen Scharnierlappen angespritzt wird, wobei das Kunststoffmaterial zumindest teilweise in die Vertiefung eingespritzt wird. Dies erfolgt bevorzugt in noch nicht gebogenem oder gedrehtem Zustand des Scharnierelements, besonders bevorzugt in einem vollautomatisierten Prozess, insbesondere in einem Folgeverbundwerkzeug, bevorzugt gemeinsam mit dem Stanzen und vorzugsweise Biegen. Das Anspritzen des Kunststoffmaterials erfolgt bevorzugt durch Kunststoffspritzgießen.
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Die Beschreibung des Scharnierelements einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale des Scharnierelements, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Scharnierelement erläutert wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal eines erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements bedingt ist. Das Scharnierelement zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Schritt einer erfindungsgemäßen oder bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Scharnierelements;
- 2 eine Darstellung des Scharnierelements gemäß 1 mit einer Kunststoff-Anspritzung;
- 3 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 4 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 5 eine Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 6 eine Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 7 eine Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 8 eine Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 9 eine Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 10 eine Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements;
- 11 eine Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements, und
- 12 eine Darstellung eines elften Ausführungsbeispiels des Scharnierelements.
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1 zeigt eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Scharnierelements 1 für ein Brillenscharnier, wobei das Scharnierelement 1 eingerichtet ist, um mit einem weiteren Scharnierelement gelenkig zusammenzuwirken, um das Brillenscharnier zu bilden. Das Scharnierelement 1 weist wenigstens einen Scharnierlappen, hier zwei Scharnierlappen 3, 3' auf. Es ist aus einem Blechmaterial gestanzt, und die Scharnierlappen 3, 3' weisen jeweils wenigstens eine Vertiefung 5 auf, die eingerichtet ist zur Aufnahme eines in 1 nicht dargestellten Kunststoffmaterials. Bevorzugt sind zusätzlich zu den jeweils dem Betrachter zugewandten Vertiefungen 5 an den Scharnierlappen 3, 3' auch auf den dem Betrachter abgewandten Seiten derselben - insbesondere symmetrisch zu den hier dargestellten Vertiefungen 5 - entsprechend ausgebildete Vertiefungen vorgesehen. Die Vertiefungen 5 sind als Prägungen ausgebildet und umgreifen jeweils ein Scharnierauge 7, 7' der Scharnierlappen 3, 3' in Umfangsrichtung gesehen, hier nämlich ringförmig und insbesondere konzentrisch zu den Scharnieraugen 7, 7'. Durch die Scharnieraugen 7, 7' erstreckt sich in montiertem Zustand des Brillenscharniers eine Scharnierachse, um welche das Scharnier schwenkbeweglich ist.
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Die Vertiefungen 5 weisen hier Verdrehsicherungsmittel 9 auf, die als radiale Aussparungen der Vertiefungen 5 ausgebildet sind. Dabei sind hier jeder Vertiefung 5 zwei einander diametral gegenüberliegend angeordnete Verdrehsicherungsmittel 9 in Form von radialen Aussparungen zugeordnet. Wird ein Kunststoffmaterial an die Scharnierlappen 3, 3' angespritzt, dringt das Kunststoffmaterial einerseits in die Vertiefungen 5 und andererseits in die Verdrehsicherungsmittel 9 ein, sodass es definiert an den Scharnierlappen 3, 3' angeordnet werden kann, wobei es außerdem an einer unerwünschten Verdrehung relativ zu den Scharnierlappen 3, 3' gehindert ist.
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Anhand von 1 zeigt sich auch, dass die Scharnierlappen 3, 3' aus einer Stanzebene - hier nach oben - herausgebogen sind.
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Das Scharnierelement 1 weist hier außerdem zwei Senkfüße 11, 11' als Befestigungsfortsätze auf, die eingerichtet sind, um in ein zumindest zeitweise - insbesondere in erwärmtem Zustand - plastisches Material eines Brillenelements, beispielsweise in einen Kunststoffbügel oder in ein Kunststoffteil eines Mittelteils einer Brille, eingesenkt zu werden, um das Scharnierelement 1 an dem Brillenelement zu befestigen. Alternativ können die Senkfüße 11, 11' auch in einem Kunststoffspritzgussverfahren mit Kunststoff umspritzt werden. Auch diese Senkfüße 11, 11' sind aus der Stanzebene herausgebogen, jedoch in entgegengesetzte Richtung wie die Scharnierlappen 3, 3', hier insbesondere nach unten. Außerdem zeigt sich, dass die - parallel zueinander orientierten - Biegeachsen der Senkfüße 11, 11' senkrecht auf den - ebenfalls parallel zueinander ausgerichteten - Biegeachsen der Scharnierlappen 3, 3' stehen. Das Scharnierelement 1 gemäß 1 wird zunächst in der Stanzebene mit einer +- oder Kreuzform gestanzt. Danach werden die Scharnierlappen 3, 3' und die Senkfüße 11, 11' in der hier dargestellten Weise aus der Stanzebene herausgebogen.
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Es wird auch deutlich, dass das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1 zweilappig ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft an dem hier vorgeschlagenen Scharnierelement 1 ist es, dass die Vertiefungen 5 auch an den einander zugewandten Seiten der Scharnierlappen 3, 3' vor dem Biegen in der Stanzebene ohne weiteres hergestellt werden können, insbesondere durch Prägen, was nach dem Biegen oder bei einem spanend hergestellten Scharnierelement 1, beispielsweise mit ausgesägten Schlitzen zwischen den Scharnierlappen 3, 3', nur schwer oder gar nicht möglich wäre. Auch das Anspritzen des Kunststoffmaterials kann gegebenenfalls vor dem Biegen in der Stanzebene erfolgen.
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2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1 gemäß 1 mit einem an die Scharnierlappen 3, 3' angespritzten Kunststoffmaterial 13. Dabei zeigt sich, dass das Kunststoffmaterial 13 in die Vertiefungen 5 und die Verdrehsicherungsmittel 9 eindringt und so in definierter Weise - insbesondere durch Kunststoffspritzgießen - sowie verdrehsicher an den Scharnierlappen 3, 3' angeordnet werden kann. Außerdem zeigt sich, dass das Kunststoffmaterial 13 über Oberflächen 15, 15' der Scharnierlappen 3, 3', die außerhalb der Vertiefungen 5 angeordnet sind, übersteht, sodass es in besonders effizienter Weise zu einer Gangregulierung eines Scharniers, welches das Scharnierelement 1 aufweist, beitragen kann.
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Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen 1 bis 12 mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die den einzelnen Figuren vorangehenden Beschreibungsteile verwiesen wird.
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3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich insoweit von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2, als es nur einen Senkfuß 11 aufweist.
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4 zeigt eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 dadurch, dass die beiden beim Ausstanzen des Scharnierelements 1 aus dem Blechmaterial gebildeten Senkfüße hier als Teil-Senkfüße 11.1, 11.2 zusammengefaltet oder zusammengeklappt sind, wobei sie gemeinsam einen Doppel-Senkfuß 11" bilden.
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5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 dadurch, dass es zum einen nur einen Senkfuß 11 aufweist, wobei der eine Senkfuß 11 zum anderen nicht aus der Stanzebene herausgebogen, sondern vielmehr in der Stanzebene angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind also lediglich die Scharnierlappen 3, 3' aus der Stanzebene herausgebogen. Eine solche Ausgestaltung des Scharnierelements 1 wird auch als Kurzeinlage bezeichnet.
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6 zeigt eine Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass kein Befestigungsfortsatz, sondern vielmehr eine Schweißfläche 17 und zusätzlich oder alternativ eine Schweißwarze 19 an dem Scharnierelement 1 ausgebildet ist/sind. Die Schweißwarze 19 kann dabei insbesondere beim Prägen des Scharnierelements 1 - vorzugsweise in der Stanzebene - mit ausgebildet werden.
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7 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich insbesondere von dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß 5 dadurch, dass statt des einen Senkfußes 11 ein Nietfortsatz 21 als Befestigungsfortsatz an dem Scharnierelement 1 ausgebildet ist, wobei dieser bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in der Stanzebene angeordnet und nicht aus dieser herausgebogen ist. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Nietfortsatz 21 aus der Stanzebene herausgebogen ist, ähnlich wie bei dem einen Senkfuß 11 des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 3. Es ist auch möglich, dass das Scharnierelement 1 zwei Nietfortsätze 21 aufweist, die in der Stanzebene angeordnet oder aus dieser herausgebogen sein können, wobei sie in letzterem Fall analog zu den Senkfüßen 11, 11' des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den 1 und 2 angeordnet sein können.
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8 zeigt eine Darstellung eines siebten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dieses weist nur einen Scharnierlappen 3 auf und ist insoweit als einlappiges Scharnierelement 1 ausgebildet. Außerdem weist es genau einen Senkfuß 11 auf. Dabei sind weder der Scharnierlappen 3 noch der Senkfuß 11 aus der Stanzebene herausgebogen. Vielmehr sind beide in einer selben Ebene, insbesondere nämlich in der Stanzebene, miteinander angeordnet.
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9 zeigt eine Darstellung eines achten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich von dem siebten Ausführungsbeispiel gemäß 8 dadurch, dass der Senkfuß 11 aus der Stanzebene herausgedreht ist, nämlich um seine Längsachse und damit zugleich um die Längsachse des Scharnierelements 1, insbesondere um 90°. Analog kann dies selbstverständlich auch so betrachtet werden, dass der Scharnierlappen 3 in entsprechender Weise aus der Stanzebene herausgedreht ist. Dies ergibt im Ergebnis keinen Unterschied, es kommt vielmehr wesentlich nur auf die Relativdrehung zwischen dem Scharnierlappen 3 und dem Senkfuß 11 an, die nun bei dem achten Ausführungsbeispiel in senkrecht aufeinander stehenden Ebenen angeordnet sind.
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10 zeigt eine Darstellung eines neunten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dieses unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch die Form der Scharnierlappen 3, 3'. Dabei sind hier die Scharnieraugen 7, 7' aus einer Mittellage des Scharnierelements 1 heraus seitlich versetzt angeordnet, was - im Gegensatz zu den bisher dargestellten, zweilappigen Bauformen des Scharnierelements 1 - eine Anordnung eines an dem Scharnierelement 1 schwenkbar angelenkten Brillenelements auch um 180° relativ zu den Senkfüßen 11, 11', also insbesondere dessen Ausrichtung in 10 nach unten, ermöglicht.
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11 zeigt eine Darstellung eines zehnten Ausführungsbeispiels des Scharnierelements 1. Dabei sind hier die Scharnierlappen 3, 3' und damit zugleich auch die Scharnieraugen 7, 7' inkliniert angeordnet. Das Scharnierelement 1 weist insoweit eine integrierte Inklinier-Biegung auf.
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12 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel des Scharnierelements 1. Dieses weist hier als Zusatzfunktion eine aus dem Blechmaterial gestanzte und umgebogene Anlagekante 23 auf, die insbesondere dazu dient, eine Berührung von Kunststoff auf Kunststoff bei Kunststoff-Brillenelementen, insbesondere im Kontaktbereich eines Brillenbügels mit einem Mittelteil einer Brille, zu vermeiden. Dabei kann das mit dem Brillenelement, welches das Scharnierelement 1 aufweist, gepaarte Brillenelement an der Anlagekante 23 ablaufen oder anschlagen. Solche Zusatzfunktionen wie die Anlagekante 23 sind bei spanend hergestellten Scharnierelementen aufwendig und kostenintensiv herzustellen. Zur Herstellung des hier vorgeschlagenen Scharnierelements 1 können Mittel zur Bereitstellung solcher Zusatzfunktionen dagegen einfach in das verwendete Werkzeug, insbesondere in ein Stanz- oder Stanz-Biege-Werkzeug, integriert werden.
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Beim Prägen der wenigstens einen Vertiefung 5 kann vorzugsweise zugleich eine Personalisierung, beispielsweise ein Logo, ein Symbol, ein Schriftzug, ein alphanumerischer Code, oder dergleichen mit in das Scharnierelement 1 eingeprägt werden.
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Es zeigt sich auch noch, dass eine Schweißfläche 17 und/oder eine Schweißwarze 19 insbesondere geeignet ist/sind, um das Scharnierelement 1 mit einem metallischen Brillenelement, beispielsweise einem Brillenbügel oder einem Mittelteil einer Brille, zu verbinden, wobei ein Nietfortsatz 21 insbesondere geeignet ist, um das Scharnierelement 1 mit einer Kunststoff-, Horn- oder Metallfassung zu verbinden.
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Das Scharnierelement 1 wird bevorzugt hergestellt, indem es aus einem Blechmaterial gestanzt wird, wobei die wenigstens eine Vertiefung 5 an dem wenigstens einen Scharnierlappen 3, 3' des Scharnierelements 1 ausgebildet wird. Dabei wird diese bevorzugt durch Prägen - insbesondere in einem gleichen Verfahrensschritt gemeinsam mit dem Stanzen - ausgebildet. Besonders bevorzugt kommt ein Stanz-Biege-Werkzeug zum Einsatz, welches zugleich mit dem Stanzvorgang auch den wenigstens einen Scharnierlappen 3, 3' und/oder ein anderes aus der Stanzebene herauszubiegendes Teil aus dieser herausbiegt.
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Das Kunststoffmaterial wird bevorzugt an den wenigstens einen Scharnierlappen 3, 3' angespritzt, wobei es zumindest teilweise in die Vertiefung 5 sowie in die Verdrehsicherungsmittel 9 eingespritzt wird. Dabei kommt bevorzugt ein KunststoffspritzgussVerfahren zur Anwendung. Dieses kann in einem Folgewerkzeug oder in einem Kombinationswerkzeug gemeinsam mit dem Stanz-Biege-Prozess durchgeführt werden.
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Insgesamt zeigt sich, dass das hier vorgeschlagene Scharnierelement 1 vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbar ist, wobei es hervorragende Eigenschaften insbesondere mit Blick auf eine Gangregulierung für ein Brillenscharniers aufweist.
