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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier, beispielsweise für ein Brillengestell, insbesondere für ein 3D-gedrucktes Brillengestell. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Brillengestell mit mindestens einem solchen Scharnier. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Sehhilfe, insbesondere eine Brille mit einem solchen Brillengestell.
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Herkömmliche Brillen weisen zwischen dem Frontteil (d.h. dem Gläserhalterahmen) und den Brillenbügeln je ein Scharnier auf, welches oft eine kleine Schraube umfasst. Bei der Brillenherstellung müssen deshalb diese kleinen Schrauben aufwändig eingeschraubt werden und erhöhen zudem die Komponentenanzahl der Brille. Durch die Schwenkbewegung der Brillenbügel kann es dazu kommen, dass sich zumindest einseitig die kleine Schraube löst. Somit wird ein Brillenbügel leichtgängiger als der andere. Unter Umständen kann die Schraube dadurch auch verloren gehen.
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Folglich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu beheben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Scharnier der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Scharnier ein geschlossenes Scharnierteil und ein mit dem geschlossenen Scharnierteil verbindbar ausgestaltetes, offenes Scharnierteil aufweist, wobei am geschlossenen Scharnierteil eine Scharnierachse einstückig ausgeformt ist, wobei das offene Scharnierteil einen Einführspalt für die Scharnierachse aufweist und wobei das geschlossene Scharnierteil und das offene Scharnierteil je mindestens ein Schnappelement aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Scharnier ist vorteilhaft, da es durch die einstückige Verbindung zwischen der Scharnierachse und dem geschlossenen Scharnierteil schraubenlos ausgestaltet ist und somit eine niedrige Anzahl an benötigten Komponenten aufweist. Dank des Einführspalts für die Scharnierachse lässt sich das Scharnier leicht zusammenbauen und bei Bedarf auch auseinander nehmen. Durch die Schnappelemente können die Scharnierteile vorteilhafterweise in vordefinierten Stellungen relativ zueinander positioniert werden.
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Die vorliegende Erfindung kann durch die folgenden Ausführungsformen verbessert werden, wobei jede Ausführungsform für sich vorteilhaft ist und beliebig mit den anderen Ausführungsformen kombiniert werden kann.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das gesamte Scharnier, d.h. das geschlossenen Scharnierteil und das offene Scharnierteil, aus Kunststoff, beispielsweise Nylonpolyamid, hergestellt sein. Somit ergeben sich Gewichtseinsparungen. Außerdem kann das gesamte Scharnier durch 3D-Druck hergestellt werden, wodurch der Aufwand bei der Herstellung noch weiter sinkt.
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Alternativ können das geschlossene Scharnierteil und/oder das offene Scharnierteil aus Metall hergestellt, insbesondere gestanzt oder geschmiedet sein. Dies erhöht die Festigkeit des Scharniers.
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Der Einführspalt kann zumindest abschnittsweise aufgeweitet sein und einen Achssitz für die Scharnierachse ausbilden. Hierfür kann das offene Scharnierteil einen C-förmigen Abschnitt aufweisen, in dem sich der Einführspalt befindet. Wahlweise kann der C-förmige Abschnitt den Einführspalt und insbesondere den Achssitz umschließen. Mit anderen Worten kann der Einführspalt durch eine in Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung des C-förmigen Abschnitts verlaufende Lücke gebildet sein und zum in der Mitte des C-förmigen Abschnitts angeordneten Achssitz führen. Das geschlossene Scharnierteil und das offene Scharnierteil können somit verbunden werden, indem die Scharnierachse in radialer Richtung der Scharnierachse und radialer Richtung des C-förmigen Abschnitts in den Einführspalt eingesteckt und bis zum Achssitz hineingedrückt wird. Im verbundenen Zustand können die Scharnierteile schwenkbar aneinander gehalten sein.
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Um das Einstecken der Scharnierachse in den Einführspalt zu erleichtern, kann außen am C-förmigen Abschnitt ein Vorsprung ausgeformt sein. Insbesondere kann dieser Vorsprung viertelkugelförmig oder krallenförmig ausgestaltet sein und eine Auflagefläche für einen Finger, beispielsweise eine Fingerspitze oder zumindest einen Fingernagel bieten. Somit kann der C-förmige Abschnitt und der Einführspalt händisch geweitet werden. Im geschlossenen Scharnierteil kann neben der Scharnierachse eine entsprechende Aussparung für den Vorsprung vorgesehen sein.
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Die Scharnierachse kann zwei Enden aufweisen und an beiden Enden mit dem geschlossenen Scharnierteil einstückig verbunden sein. Somit erhöht sich die Stabilität der Konstruktion. Außerdem wird verhindert, dass das offene Scharnierteil in Längsrichtung der Scharnierachse vom geschlossen Scharnierteil abgezogen werden kann. Insbesondere kann die Scharnierachse durch einen Zapfen geformt sein, wobei sich der Zapfen in einem U-förmigen Abschnitt des geschlossenen Scharnierteils erstreckt und diesen schließt.
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Die Schnappelemente können zueinander komplementär und kongruent ausgestaltet sein, sodass jedes Schnappelement ein passgenaues Gegenstück aufweist. Alternativ können zueinander gehörige Schnappelemente auch nicht kongruent ausgestaltet sein, sodass sich bei ihrer Schnappverbindung eine mechanische Vorspannung ergibt.
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Optional kann die Scharnierachse das Schnappelement bzw. die Schnappelemente des geschlossenen Scharnierteils bilden. Insbesondere kann die Scharnierachse aufgrund dieses Schnappelements bzw. dieser Schnappelemente nicht rotationssymmetrisch ausgestaltet sein. Das Schnappelement bzw. die Schnappelemente des offenen Scharnierteils können innen am C-förmigen Abschnitt ausgeformt sein. Somit vereinfacht sich die Geometrie des Scharniers.
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Die eingangs zugrunde gelegte Aufgabe kann auch durch ein Brillengestell gelöst werden, wobei das Brillengestell ein Frontteil, zwei Brillenbügel und zwei Scharniere nach einer der obigen Ausführungsformen aufweist, wobei jeder Brillenbügel über eines der Scharniere mit dem Frontteil verbindbar ausgestaltet ist.
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Das Brillengestell profitiert von den bereits erläuterten Vorteilen der Scharniere. Insbesondere ist das Brillengestell vorteilhafterweise schraubenlos, da die erfindungsgemäßen Scharniere integraler Bestandteil des Brillengestells sind.
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Bevorzugt ist jeder Brillenbügel über eines der Scharniere mit dem Frontteil verbunden und am Frontteil schwenkbar gehalten ist. Somit ist das Brillengestell für die Nutzung in einer Brille bereit.
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Nach einer möglichen Ausführungsform kann jeder Brillenbügel aus einer zugeklappten Stellung in eine geöffnete Stellung beweglich ausgestaltet sein. Ebenfalls kann jeder Brillenbügel aus der geöffneten Stellung zurück in die zugeklappte Stellung beweglich ausgestaltet sein. Vorzugsweise weitet sich der Einführspalt des jeweiligen offenen Scharnierteils bei dieser Bewegung und entlastet somit die Konstruktion.
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In seiner geöffneten Stellung kann jeder Brillenbügel durch die Schnappelemente gegen das Frontteil mechanisch vorgespannt sein. Ebenso kann jeder Brillenbügel in seiner zugeklappten Stellung durch die Schnappelemente gegen das Frontteil mechanisch vorgespannt sein. Somit lassen sich die Brillenbügel in den zwei am häufigsten genutzten Stellungen halten.
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Die eingangs zugrunde gelegte Aufgabe wird auch durch eine Brille gelöst, wobei die Brille ein Brillengestell nach einer der obigen Ausführungsformen und zwei Brillengläser aufweist. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Brille ergeben sich aus der Nutzung des erfindungsgemäßen Brillengestells.
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Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scharniers.
- 2 eine weitere schematische Perspektivdarstellung des Scharniers aus 1.
- 3 eine Draufsicht einer Teilschnittdarstellung des Scharniers aus 1.
- 4 eine weitere Draufsicht einer Teilschnittdarstellung des Scharniers aus 1.
- 5 eine Draufsicht einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brillengestells.
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Wie aus 1 erkennbar ist, weist das erfindungsgemäße Scharnier 1 ein geschlossenes Scharnierteil 2 und ein mit dem geschlossenen Scharnierteil 2 verbindbar ausgestaltetes, offenes Scharnierteil 4 auf. In der gezeigten Ausführungsform besteht das Scharnier 1 aus dem geschlossenen Scharnierteil 2 und dem offenen Scharnierteil 4. Das gesamte Scharnier 1, d.h. das geschlossenen Scharnierteil 2 und das offene Scharnierteil 4 können aus Kunststoff, beispielsweise Nylonpolyamid, hergestellt sein. Insbesondere kann das gesamte Scharnier 1 durch 3D-Druck hergestellt sein.
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Am geschlossenen Scharnierteil 2 ist eine Scharnierachse 6 einstückig ausgeformt. Die Scharnierachse 6 kann zwei Enden 16, 18 aufweisen und an beiden Enden mit dem Rest des geschlossenen Scharnierteils 2 einstückig verbunden sein. Insbesondere kann die Scharnierachse 6 durch einen Zapfen 22 geformt sein, wobei sich der Zapfen 22 in einem U-förmigen Abschnitt 24 des geschlossenen Scharnierteils 2 erstreckt. Somit wird verhindert, dass das offene Scharnierteil 4 in Längsrichtung 20 der Scharnierachse 6 vom geschlossen Scharnierteil 2 abgezogen werden kann.
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Das offene Scharnierteil 4 weist einen Einführspalt 8 für die Scharnierachse 6 auf, damit es dennoch mit dem geschlossenen Scharnierteil 2 verbunden werden kann. Der Einführspalt 8 kann zumindest abschnittsweise aufgeweitet sein und einen Achssitz 12 für die Scharnierachse 6 ausbilden. Hierfür kann das offene Scharnierteil 4 einen C-förmigen Abschnitt 14 aufweisen, in dem sich der Einführspalt 8 befindet.
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Wie aus 1 ferner erkennbar ist, kann der C-förmige Abschnitt 14 den Einführspalt 8 und insbesondere den Achssitz 12 umschließen. Hierfür kann der Einführspalt 8 durch eine in Umfangsrichtung 26 und/oder in radialer Richtung 28 des C-förmigen Abschnitts 14 verlaufende Lücke 30 gebildet sein. Der Achssitz 12 ist entsprechend in der Mitte des C-förmigen Abschnitts 14 angeordnet.
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Das geschlossene Scharnierteil 2 und das offene Scharnierteil 4 können verbunden werden, indem zuerst das geschlossene Scharnierteil 2 und das offene Scharnierteil 4 in die in 2 gezeigte Stellung gebracht werden. Anschließend wird die Scharnierachse 6 in radialer Richtung 32 der Scharnierachse 6 und in radialer Richtung 28 des C-förmigen Abschnitts 14 in den Einführspalt 8 eingedrückt. Danach wird die Scharnierachse 6 bis zum Achssitz 12 in den C-förmigen Abschnitt 14 hineingedrückt.
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Um das Einstecken der Scharnierachse 6 in den Einführspalt 8 zu erleichtern, kann außen am C-förmigen Abschnitt 14 ein Vorsprung 34 ausgeformt sein. Insbesondere kann dieser Vorsprung 34 viertelkugelförmig oder krallenförmig ausgestaltet sein und eine Auflagefläche 36 für einen Finger, beispielsweise eine Fingerspitze oder zumindest einen Fingernagel bieten. Somit kann der C-förmige Abschnitt 14 und der Einführspalt 8 händisch geweitet werden. Im geschlossenen Scharnierteil 2 kann neben der Scharnierachse 6 eine entsprechende Aussparung 38 für den Vorsprung 34 vorgesehen sein (siehe 1, 3 und 4).
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Im verbundenen Zustand können die Scharnierteile 2, 4 schwenkbar aneinander gehalten sein. Dies ist anhand der unterschiedlichen Stellungen in 3 und 4 angedeutet.
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Das geschlossene Scharnierteil 2 und das offene Scharnierteil 4 weisen je mindestens ein Schnappelement 10 auf. Die Schnappelemente 10, 10a, 10b können zueinander komplementär und kongruent ausgestaltet sein. Alternativ können zusammengehörige Schnappelemente 10a, 10b auch nicht ganz kongruent ausgestaltet sein, sodass sich bei ihrer Schnappverbindung eine mechanische Vorspannung ergibt.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, kann die Scharnierachse 6 mehrere Schnappelemente 10a des geschlossenen Scharnierteils 2 bilden. Die Schnappelemente 10a des geschlossenen Scharnierteils 2 können jeweils durch Ausbuchtungen 40 und/oder Einbuchtungen 42 an der Scharnierachse 6 ausgeformt sein. Insbesondere kann die Formgebung der Scharnierachse 6 aufgrund dieser Ausbuchtungen 40 und Einbuchtungen 42 nicht rotationssymmetrisch sein.
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Das Schnappelement 10b bzw. die Schnappelemente 10b des offenen Scharnierteils 4 können innen am C-förmigen Abschnitt 14 ausgeformt sein. Insbesondere können die Schnappelemente 10b des offenen Scharnierteils 4 als krallenartige Vorsprünge 44 ausgebildet sein, welche mit den Ausbuchtungen 40 oder Einbuchtungen 42 ineinandergreifen.
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Im Verlauf der Schwenkbewegung zwischen geschlossenem Scharnierteil 2 und offenem Scharnierteil 4 können unterschiedlichen Schnappelemente 10a, 10b miteinander in Eingriff gelangen. Dies ist in den 3 und 4 dargestellt.
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Optional können auch noch weitere, zueinander komplementäre und kongruente Schnappelemente 10, 10c, 10d am geschlossenen Scharnierteil 2 und am offenen Scharnierteil 4 vorgesehen sein. Insbesondere können die Schnappelemente 10c am geschlossenen Scharnierteil 2 und die Schnappelemente 10d am offenen Scharnierteil 4 jeweils durch wellenförmig ausgestaltete Stirnflächen 46 gebildet sein.
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5 zeigt ein erfindungsgemäßes Brillengestell 48 in einer beispielhaften Ausführungsform. Das Brillengestell 48 weist ein Frontteil 50, zwei Brillenbügel 52, 52a, 52b und zwei Scharniere 1, 1a, 1b auf. Die Scharniere 1, 1a, 1b sind beispielsweise nach der obig beschriebenen Ausführungsform ausgestaltet und weisen je ein geschlossenes Scharnierteil 2, 2a, 2b und ein offenes Scharnierteil 4, 4a, 4b auf.
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Jeder Brillenbügel 52, 52a, 52b ist über eines der Scharniere 1, 1a, 1b mit dem Frontteil 50 verbunden und am Frontteil 50 schwenkbar gehalten. Beispielsweise ist je ein offenes Scharnierteil 4, 4a, 4b der zwei Scharniere 1, 1a, 1b einstückig mit einem der Brillenbügel 52, 52a, 52b ausgeformt. Entsprechend sind die geschlossenen Scharnierteile 2, 2a, 2b der zwei Scharniere 1, 1a, 1b mit dem Frontteil 50 einstückig ausgeformt. Die Anordnung der geschlossenen Scharnierteile 2, 2a, 2b und der offenen Scharnierteile 4, 4a, 4b kann aber auch umgekehrt sein.
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Jeder Brillenbügel 52, 52a, 52b kann aus einer zugeklappten Stellung 54 in eine geöffnete Stellung 56 beweglich ausgestaltet sein. Ebenfalls kann jeder Brillenbügel 52, 52a, 52b aus der geöffneten Stellung 56 zurück in die zugeklappte Stellung 54 beweglich ausgestaltet sein. Bei dieser Bewegung weitet sich der Einführspalt 8 des jeweiligen offenen Scharnierteils 4, 4a, 4b.
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In seiner geöffneten Stellung 56 kann jeder Brillenbügel 52, 52a, 52b durch die jeweiligen Schnappelemente 10, 10c, 10d gegen das Frontteil 50 mechanisch vorgespannt sein. Ebenso kann jeder Brillenbügel 52, 52a, 52b in seiner zugeklappten Stellung 54 durch die jeweiligen Schnappelemente 10, 10a, 10b gegen das Frontteil 50 mechanisch vorgespannt sein. Somit lassen sich die Brillenbügel 52, 52a, 52b in den zwei am häufigsten genutzten Stellungen halten.
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In 5 ist ferner eine Brille 58 gezeigt, wobei die Brille 58 das Brillengestell 48 und zwei Brillengläser 60a, 60b aufweist.
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Bezugszeichen
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- 1, 1a, 1b
- Scharnier
- 2, 2a, 2b
- Scharnierteil
- 4, 4a, 4b
- Scharnierteil
- 6
- Scharnierachse
- 8
- Einführspalt
- 10, 10a, 10b, 10c, 10d
- Schnappelement
- 12
- Achssitz
- 14
- Abschnitt
- 16
- Ende
- 18
- Ende
- 20
- Längsrichtung
- 22
- Zapfen
- 24
- Abschnitt
- 26
- Umfangsrichtung
- 28
- Richtung
- 30
- Lücke
- 32
- Richtung
- 34
- Vorsprung
- 36
- Auflagefläche
- 38
- Aussparung
- 40
- Ausbuchtung
- 42
- Einbuchtung
- 44
- Vorsprung
- 46
- Stirnfläche
- 48
- Brillengestell
- 50
- Frontteil
- 52, 52a, 52b
- Brillenbügel
- 54
- Stellung
- 56
- Stellung
- 58
- Brille
- 60a, 60b
- Brillenglas
