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Die Erfindung betrifft eine Federscharnierverbindung
gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Eine derartige Federscharnierverbindung
ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 5 483 302 bekannt. Diese
Federscharnierverbindung gewährt einem
Brillenträger
den üblichen
Tragekomfort einer Brille mit Federscharnierverbindung, nämlich, daß die Bügel über die
Bügelaufschlagstellung
hinaus gegen die Wirkung der Feder bewegt werden können und
auf diese Weise stets am Kopf des Brillenträgers anliegen. Bei der bekannten
Federscharnierverbindung ist ein Widerlager vorgesehen, das ein
weiteres Öffnen
der Bügel über einen
vorgegebenen Winkel über
die Bügelaufschlagstellung
hinaus verhindert. Innerhalb des vorgegebenen Winkelbereiches passen
sich die Bügel
an eine individuelle Kopfform an. Die Anpassung erfolgt aber nur
durch Bewegung der Bügel
in deren Schwenkebenen. Eine darüberhinaus gehende
Anpassung an die Kopfform ist nicht möglich, sondern muß beispielsweise
von einem Optiker vorgenommen werden.
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Durch die
DE-AS 1 124 727 ist ebenfalls
eine Federscharnierverbindung bekannt. Die in dieser Schrift beschriebenen
Scharnierverbindungen, insbesondere die in den Ausführungsbeispielen
geschilderten Scharnierverbindungen, haben dieselbe Wirkungsweise
wie die durch die
US-PS 5
483 302 bekannte Scharnierverbindung: Eine Anpassung erfolgt nur
durch eine Bewegung der Bügel
in der durch die Bügeleunschlagstellung
und die Bügelaufschlagstellung
festgelegten Ebene.
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Eine Federscharnierverbindung ist
auch in der älteren
deutschen Patentanmeldung P 197 23 991.9 beschrieben.
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Durch die WO 97/45763 A1 ist eine.
Federscharnierverbindung bekannt, bei der ein Bügel mit einem hohlzylindrischen
Bauten verbunden ist, das ein sich am Fassungsmittelteil abstützendes
Gleitelement aufnimmt. Allerdings kann der zylindrische Innenraum
des hohlzylindrischen Bauteils über
einen Schlitz im hohlzylindrischen Bauteil verschmutzen, wodurch
die Funktion der Federscharnierverbindung gefährdet ist. Es besteht auch
die Gefahr, dass Haare des Brillenträgers im Schlitz eingeklemmt
werden oder dass der Bügel
vom Gleitelement abfällt,
wenn sich die Schraube 30 löst.
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Durch die
US 4,750,828 ist eine Federscharnierverbindung
einer anderen Gattung bekannt. Hierbei ist es möglich, einen Brillenbügel um seine Längsachse
zu verschwenken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Federscharnierverbindung der eingangs genannten Art anzugeben, die
einerseits eine ästhetisch
ansprechende Gestaltung eines Brillenbügels ermöglicht und die andererseits über einen
langen Zeitraum hinweg funktionstüchtig bleibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die vorgeschlagene Federscharnierverbindung
ermöglicht
nicht nur ein Bewegen der Bügel über die
Bügelaufschlagstellung
hinaus, sondern zusätzlich
auch ein – an
sich bekanntes – Verdrehen des
Bügels
um seine Längsachse.
Erfindungsgemäß wird nicht
nur die in Richtung der Längsachse
des Federbolzens wirkende Spannung der Feder genutzt, sondern auch
die Spannung, die die Feder aufweist, wenn ihr eines Ende gegenüber dem
anderen Ende um die Längsachse
des Federbolzens verdreht wird. Die Feder des Federscharniers wirkt
sowohl als Druckfeder wie auch als Torsionsfeder: Die Feder wirkt
als Druckfeder, wenn der Bügel über die
Bügelaufschlagstellung
hinaus bewegt wird. Die Feder wirkt als Torsionsfeder, wenn der
Bügel um
seine Längsachse
verschwenkt wird. In diesem Fall wird das zweite Stützteil durch
den Bügel
gegenüber
dem ersten Stützteil
geschwenkt. Da das eine Federende am ersten Stützteil befestigt ist und das
andere Federende gegenüber
dem zweiten Stützteil
drehfest ist, wird die Feder verdreht.
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Das vorgesehene Aufnahmeelement bewirkt,
daß die
beiden Stützteile
aneinander anliegen. Das Aufnahmeelement lässt außer einer Schwenkbewegung des
zweiten Stützteils
um die Längsachse des
Federbolzens keine weitere Relativbewegung gegenüber dem ersten Stützteil zu.
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Ohne Zutun des Brillenträgers passen
sich die Bügel
optimal an die Kopfform des Brillenträgers an: Zusätzlich zu
der Anpassung der Bügel
in der Ebene, die durch die Bügelein-
und Bügelaufschlagstellung
festgelegt ist, kann der Brillenbügel und damit das am Ohr des
Brillenträgers
anliegende Bügelende
(Bügelendstück) geschwenkt
werden. Dadurch ist eine optimale Anpassung der Bügel an die
jeweilige Kopfform möglich.
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Durch die erfindungsgemäße Federscharnierverbindung
können
typische Anpaßfehler
vermieden werden. Aufgrund der Federwirkung liegt das Bügelende
stets im Hinterohrbereich am Kopf an, so daß ein Druck gegen die Ohrmuschel
und eine unästhetisch
wirkende Stellung des Bügelendes
vermieden werden. Da das Bügelende
gegen den Druck der Feder verschwenkt werden kann, wird auch ein
zu hoher Druck, der bei einem zu stark nach innen gebogenen Bügelende
auf den Hinterohrbereich ausgeübt
werden kann, verhindert.
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Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Federscharnierverbindung
ein angenehmer und sicherer Sitz einer Brille erzielt. Für das Funktionieren der
erfindungsgemäßen Federscharnierverbindung reicht
grundsätzlich
eine Feder aus. Es ist jedoch durchaus möglich, auch zwei Federn vorzusehen, von
denen eine als Druckfeder für
das Federscharnier und die andere als Torsionsfeder für das Verschwenken
des Bügels
um seine Längsachse
dient.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
vorgeschlagenen Federscharnierverbindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß Anspruch 4 ist ein Gleitelement
vorgesehen, das sich am Ende des Federbolzens (z.B. gegen eine Mutter
oder eine Verbreiterung des Federbolzens) abstützt und das gegenüber dem
zweiten Stützteil
in Richtung der Längsachse
des Federbolzens verschiebbar ist, so daß die Wirkung der Feder als
Druckfeder erhalten bleibt. Auf der anderen Seite kann das Gleitelement
um die Längsachse
des Federbolzens geschwenkt werden. Da das dem Gelenkelement abgewandte
Ende der Feder mit dem Gleitelement verbunden ist und dieses Federende gegenüber dem
zweiten Stützteil
drehfest ist, wird die Feder bei einer Verschwenkung des Brillenbügels um seine
Längsachse
und damit bei einer Verschwenkung des zweiten Stützteils verdreht. Die Feder
wirkt in diesem Fall (auch) als Torsionsfeder.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
(Anspruch 5) ist das Gleitelement eine Hülse. Diese Hülse besitzt
eine Längsnut,
die sich in Richtung der Federbolzenlängsachse erstreckt und in die
ein im zweiten Stützteil
verankertes erstes Führungselement eingreift.
Das Führungselement
bewirkt, daß das Gleitelement
in Richtung der Längsachse
des Federbolzens verschiebbar und gegenüber dem zweiten Stützteil drehfest
ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
ist in Anspruch 6 angegeben: Die beiden Stützteile werden vollständig von
einer Hülse
aufgenommen. Diese ist gegenüber
dem ersten Stützteil
drehfest. Somit kann nach der bevorzugten Ausgestaltung des Anspruchs 7
einerseits der Bereich, innerhalb dessen der Bügel um seine Längsachse
verschwenkt werden kann, begrenzt werden, andererseits kann der
Feder eine (Tonions-) vorspannung gegeben werden.
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Im folgenden soll anhand schematischer Skizzen
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Federscharnierverbindung
beschrieben werden.
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Es zeigen:
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1:
Die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Federscharnierverbindung
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2:
Einen Schnitt durch eine Federscharnierverbindung gemäß 1 in der in 1 gestrichelt
dargestellten Ebene sowie fünf
Schnittdarstellungen.
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3:
Die in 2 dargestellte Federscharnierverbindung,
wobei der Brillenbügel über die
Brillenbügelaufschlagstellung
bis zur maximalen Aufschlagstellung hinaus verschwenkt ist.
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4 u. 5: Eine Bille in Vorderansicht
sowie in Draufsicht.
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Übereinstimmende
Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In den Figuren ist der Endbereich
eines Brillenbügels 1 dargestellt.
Das Ende des Brillenbügels 1 ist
in einer Hülse 3 verankert.
Im Inneren der kreiszylindrischen Hülse 3 befindet sich
ein Federbolzen 6 sowie eine Schraubendruckfeder 5.
Der Federbolzen 6 ist mit einem Gelenkelement 13 verbunden.
Federbolzen 6, Gelenkelement 13 und Federbolzenende 11 sind
einstöckig
ausgebildet. An einem in den 1 bis 3 nicht dargestellten Fassungsmittelteil 14 ist
eine Backe 12 befestigt, deren bügelseitiges Ende ein Aufnahmeelement
hat. Das Aufnahmeelement wirkt mit dem Gelenkelement als Scharnier.
Die beiden Elemente können
beispielsweise mit einer Scharnierschraube verbunden werden. In
den 1 und 2 ist
die Bügelaufschlagstellung
dargestellt (in 3 ist
diese Stellung in dünnen
Linien schematisch dargestellt).
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Die Feder 5 stützt sich
mit dem dem Gelenkelement 13 zugewandten Ende an einer
Hülse 7 ab. Hülse 7 und
Hülse 3 liegen
im Bereich ihrer Stirnflächen
aneinander an und wirken als erstes Stützteil 7 und zweites
Stützteil 3.
Zusammen bilden die Stützteile 3 und 7 ein
Stützelement, über das
sich der Bügel 1 in
der Bügelaufschlagstellung
sowie in der Tragestellung, in der die Bügel üblicherweise um etwa 5° gegenüber der
Bügelaufschlagstellung
geöffnet
sind, an der Backe 12 abstützt.
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Die Feder 5 ist mit ihrem
am Stützteil 7 anliegenden
Ende mit diesem Stützteil 7 verbunden.
Das Stützteil 7 ist
gegenüber
dem Gelenkelement 13 drehfest.
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Die Feder 5 stützt sich
mit ihrem dem Gelenkelement 13 abgewandten Ende an einem
Gleitelement 8 ab. Dieses Gleitelement 8 besitzt
die Form einer Hülse
und stützt
sich seinerseits am Ende 11 des Federbolzens 6 ab.
Als Abstützung
kann eine Mutter oder – wie
im Ausführungsbeispiel
dargestellt – eine
Abflachung des Federbolzens 6 dienen. Das dem Gelenkelement 13 abgewandte
Ende der Feder ist mit dem Gleitelement 8 verbunden. Das
Gleitelement 8 ist um die Längsachse 18 des Federbolzens 6 schwenkbar.
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Das Gleitelement 8 ist gegenüber dem
zweiten Stützteil 3 in
Richtung der Längsachse 18 des
Federbolzens 6 verschiebbar, jedoch gegenüber dem zweiten
Stützteil 3 drehfest.
Zu diesem Zweck besitzt das Gleitelement 8 eine Längsnut 15,
die sich in Richtung der Federbolzenlängsachse 18 erstreckt. Ein
Führungselement 9,
das im zweiten Stützteil 3 verankert
ist, greift in die Längsnut 15 ein.
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Da das Gleitelement 8 auf
diese Weise gegenüber
dem zweiten Stützteil 3 drehfest
ist und die Feder 5 mit dem Gleitelement 8 verbunden
ist, ist auch das dem Gelenkelement 13 abgewandte Ende der
Feder gegenüber
dem Stützteil 3 drehfest.
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Die hülsenförmigen Stützteile 3 und 7 werden
im Ausführungsbeispiel
vollständig
von einem hülsenförmigen Aufnahmeelement 4 aufgenommen. Diese
Aufnahmeelement ist gegenüber
dem ersten Stützteil
? drehfest.
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In 3 sind
die Positionen der vorstehend angegebenen Teile in der Tragestellung
dargestellt. Der Deutlichkeit wegen wurde ein größerer Winkel zwischen der Bügelaufschlagstellung
(dünne
Linien) und der üblichen
Tragestellung gewählt. Üblicherweise
beträgt
dieser Winkel etwa 5°.
In der Tragestellung ist die Feder 5 zusammengedrückt. Es
ist zu erkennen, daß der
Federbolzen 6 in Richtung seiner Längsachse 18 relativ
zu den beiden Stützteilen 3,7 verschiebbar
ist.
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Darüberhinaus ist es bei der dargestellten Federscharnierverbindung
möglich,
den Brillenbügel um
seine Längsachse
zu schwenken (Bezugszeichen 17):
Bei einer derartigen
Schwenkbewegung des Bügels nimmt
der Bügel
das zweite Stützteil 3 mit.
Dieses Stützteil 3 ist
um die Längsachse 18 des
Federbolzens 6 schwenkbar. Das Stützteil 3 liegt am
ersten Stützteil 7 an.
Wird Stützteil 3 verschwenkt,
so wirken die Stirnflächen
der Stützteile 3 und 7 als
Gleitflächen.
Stützteil 7 ist – wie erläutert – gegenüber dem Gelenkelement 13 drehfest.
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Wird nun Bügel 1 und somit Stützteil 3 verschwenkt,
nimmt auch das Gleitelement 8 und damit das dem Gelenkelement 13 abgewandte
Ende der Feder 5 an dieser Schwenkbewegung teil. Da das
andere Federende mit dem gegenüber
dem Gelenkelement 13 drehfesten Stützteil 7 verbunden
ist, wird die Feder 5 als Torsionsfeder beansprucht.
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Das bedeutet, daß der Bügel durch die Feder in die
Ausgangsstellung zurückgedreht
wird, wenn die für
die Schwenkung erforderliche Kraft nicht mehr ausgeübt wird.
Mit anderen Worten: Ohne Zutun des Brillenträgers passt sich ein Bügel optimal
an die Kopfform des Brillenträgers
an. Das Bügelende
liegt im Hinterohrbereich am Kopf an, so daß ein sicherer, beschwerdefreier
Halt der Brille erzielt wird.
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Bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Federscharnierverbindung
kann der Bereich, innerhalb dessen der Bügel 1 um seine Längsachse
verschwenkt werden kann, festgelegt werden. Außerdem kann der Feder eine
Vorspannung gegeben werden. Dazu dient eine Längsnut 16 im zweiten
Stützteil 3,
die sich in einer zur Federbolzenlängsachse 18 senkrechten
Ebene erstreckt und in die ein im Aufnahmeelement 4 verankertes
zweites Führungselement
eingreift.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Führungselemente 9 und 10 als
Bolzen dargestellt. Selbstverständlich
können
diese Elemente auch als Stege oder Noppen oder dergleichen ausgebildet
sein, die durch Einprägen
hergestellt werden können.
Auch die Drehfestigkeit des Aufnahmeelementes 4 gegenüber dem
ersten Stützteil 7 kann
auf diese Weise erreicht werden. In 2 ist
diese Möglichkeit
lediglich durch ein Verriegelungselement 2 im Aufnahmeelement 4 und
ein Gegenstück
im ersten Stützteil 7,
in das das Verriegelungselement eingreift, dargestellt.
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Dem Aufnahmeelement (4)
kommen folgende Funktionen zu:
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- – Der
Schwenkbereich des Bügels
wird begrenzt.
- – Der
Feder kann eine Vorspannung verliehen werden.
- – Die
Stützteile 3 und 7 können nur
um die Federbolzenlängsachse
relativ zueinander verschwenkt werden.
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Da das Aufnahmeelement selbst keine Schwenkbewegung
durchführt,
werden Probleme, die sich durch Bewegungen des Brillenendstücks gegenüber dem
Aufnahmeelement 4 ergeben, vermieden.
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In den 4 und 5 ist eine Brille dargestellt, deren – aus Sicht
des Brillenträgers – rechter
Bügel über eine
herkömmliche
Federscharnierverbindung am Brillenfassungsmittelteil befestigt
ist, während
der linke Bügel über eine
erfindungsgemäße Federscharnierverbindung
am Brillenfassungsmittelteil befestigt ist. Dieser Bügel kann
zusätzlich
um seine Längsachse
verschwenkt werden.