DE19629491C2 - Sicherheitsgelenk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgelenk mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Ein Gelenk hat die Aufgabe, zwischen mindestens zwei verschiedenen Teilen eine Verbindung zu schaffen, die bestimmte Relativbewegungen zulässt, bzw. andere Bewegungen der Teile zueinander einschränkt. Werden zulässige Auslenkungen überschritten, müssten Kräfte aufgebracht werden, die dann zur Überschreitung der zulässigen Spannungen in mindestens einem der Teile führt sowie zur irreversiblen Zerstörung von Komponenten. Am Beispiel von Brillengelenken sollen diese Zusammenhänge verdeutlicht werden:

Die erste Variante einer Brille besteht aus zwei Bügeln, die mit Hilfe eines Gabelgelenkes am gläsertragenden Rahmen oder direkt an den Gläsern befestigt sind. Diese Ausführung lässt eine Schwenkbewegung zwischen Bügel und Rahmen von ca. 90° zu. Die zweite Variante besteht ebenfalls aus dem genannten Gabelgelenk. Zusätzlich ist der Anschlag des Bügels elastisch gestaltet, so dass eine Winkelverdrehung gegen die Federkraft des elastischen Bereiches um einige Grad mehr als 90° realisiert werden kann. Bei der dritten Variante gemäß der FR 907 403 sind der Rahmen und die Bügel jeweils mit Hilfe von Kugelgelenken verbunden, die ein Verdrehen der Bügel in die verschiedensten Winkellagen zum Gestell hin und um die eigene Achse der Bügel ermöglicht. Wird auch diese Winkelauslenkung überschritten, ermöglichen elastische Elemente beim Überschreiten bestimmter Kräfte ein Ausweichen bis zum kompletten Auseinanderschnappen der Teile, wobei dieser Vorgang zerstörungsfrei und reversibel ist.

Nachteil der Variante eins und zwei ist, dass es durch das ungewollte Verdrehen über 90° in der einen Ebene und durch Verdrehen in den anderen Ebenen Teile irreversibel verformt, bzw. zerstört werden. Bei der Variante drei können sich die Bügel ohne wesentlichen Kraftaufwand um sich selbst und zum Brillengestell hin ungewollt verdrehen. Bei allen beschriebenen Varianten bedarf die Fertigung und die Montage der Einzelteile, wie der Stifte, der Federn, der Schrauben, der Bügel und dem Brillengestell, eines relativ großen Aufwandes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenk so zu gestalten, dass es, zusammen mit der Anschlusskonstruktion, einfach zu fertiger, zu montieren und zu demontieren ist, die anwendungsbedingten Auslenkungen ausführen kann, andere Auslenkungen bis zu einem bestimmten Kraft- bzw. Spannungsanstieg verhindert, aber bei Überschreitung zulässiger Auslenkungen, ab Erreichen bestimmter Kräfte bzw. Spannungen, weitere Auslenkungen bis hin zum Ablösen der Teile voneinander ermöglicht, so dass irreversible Beschädigungen sowie bleibende Verformungen ausgeschlossen werden. Diese Aufgaben werden Erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand des Unteranspruches.

Vorgeschlagen wird ein Sicherheitsgelenk, dessen Prinzip am Beispiel einer Brille, bezogen auf die Abb. 1a und 1b, erläutert werden soll: Das Sicherheitsgelenk (1), welches jeweils die zwei Bügel (2) mit dem Brillengestell (3) oder direkt mit den Gläsern (4) verbindet (nicht dargestellt), besteht aus einer Gabel (5), fest verbunden mit dem Brillengestell (3), einer Kugel (6), fest verbunden mit dem Bügel (2), wobei die Kugel (6) formschlüssig zwischen zwei Kugelkalotten ähnlichen Gleitlagern (7) gehalten wird. In der Kugel (6) befindet sich Nut (8), in die ein am Brillengestell (3) befestigter, einer der Nut (8) angepasster Zapfen (9) eingreift. Die Nut (8) könnte alternativ im Brillengestell (3) integriert und der Zapfen (9) alternativ an der Kugel (6) befestigt sein. Ohne wesentlichen Kraftaufwand können die Bügel (2) zum Brillengestell (3) hin um den üblichen Winkel von 90° zueinander geschwenkt werden. Bestimmte Bereiche, wie z. B. die Aufhängung (10) der Gleitlager (7) und die Fixierung des Zapfens (9) werden als elastische Bereiche (11) ausgeführt. Dieses kann, wie in den Abb. 1a und 1b dargestellt, durch Reduzierung der Materialstärke realisiert werden. Weitere Möglichkeiten zur Schaffung des elastischen Bereiches (11) ist das Einsetzen eines elastischeren Materials in diesem Bereich (11). Beim Überschreiten der üblichen Winkelauslenkung und Erreichen einer bestimmten, definierten Kraft bzw. Spannung lässt sich die Gabel (6) durch das Ansprechen und Ausfedern der elastischen Bereiche (11) spreizen, so dass größere Relativbewegungen zwischen der Kugel (6) und der Gabel (5) realisiert werden, bis hin zum Ablösen der Kugel (6) aus der Gabel (5). Da dieses durch elastisches Verformen bestimmter Bereiche (11) ermöglicht wird, ist der Vorgang reversibel und öfter wiederholbar. Der Bügel (2) kann nach dem ungewollten Verdrehen wieder in seine ursprüngliche Position gebracht werden, bis der Zapfen (9) wieder in die Nut (8) eingreift. Bei der Montage der durch das Sicherheitsgelenk (1) zu verbindenden Teile wird die Kugel (6) gegen die Federkraft der elastischen Bereiche (11) in die Gabel (5) gepresst.

Claims (2)

1. Sicherheitsgelenk (1) bestehend aus einer Kugel (6), die innerhalb einer am Gehäuse (3) angebrachten Gabel (5) zwischen Kugelkalotten ähnlichen Lagern (7) geführt wird, wobei die Gabel (5) mit elastischen Bereichen (11) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (3) ein Zapfen (9) über einen weiteren elastischen Bereich (11) befestigt ist, der in eine Nut (8) eingreift, die in der Kugel (6) integriert ist und selbst vorzugsweise einen den Zapfen (9) angepassten Querschnitt aufweist, dass die elastischen Bereiche (11) durch die Reduzierung der Materialstärke, aber auch durch Einsatz eines den anderen Teilen gegenüber elastischeren Materials realisiert wird.

2. Sicherheitsgelenk (1) gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es als Gelenk zwischen dem Bügel (2) und dem Brillengestell (3) einer Brille verwendet wird, wobei das Brillengestell (3) und die Bügel (2) vorzugsweise als Spritzgussteile aus Kunststoff gefertigt sind und alle Elemente des Sicherheitsgelenkes (1) mit integriert sind und dass die Nut (8) ein Viertel eines Kreises beschreibt.