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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brillengelenk und ein Brillengestell mit Brillengelenk sowie eine daraus hergestellte Brille.
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Brillen, Sonnenbrillen, Schutzbrillen und dergleichen bestehen aus Brillengläsern und Brillengestell, welches Brillenfassung und Brillenbügel umfasst.
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Das Brillengelenk ermöglicht ein Verschwenken des Brillenbügels in Bezug auf die Brillenfassung, um die Brillenbügel reversibel zu öffnen oder zu schließen. Solche Brillengelenke sind meist aufwendig als mehrteiliges Brillenscharnier mit Stiftachse und Lageraugen in Fassung und Bügel gestaltet. Solche gattungsgemäßen Brillenscharniere sind bekannt für erhebliches Gewicht und erheblichen Fertigungsaufwand. Der Stift – meist in Form einer Schraube ausgeführt – kann zudem verloren gehen.
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Ein schraubenloses Brillengestell ist aus der
EP1754098A1 bekannt. Dort wird ein Brillengelenk zum Verschwenken eines Brillenbügels in Bezug auf eine Brillenfassung offenbart, welches ein bi-stabiles Federelement nach Art eines Filmgelenks aufweist und mittels einer Vorformung des Federelements in einer gestreckten Endposition stabilisiert ist. Dieses Federelement funktioniert nach dem Knackfroscheffekt und lässt den Brillenbügel beim Verschwenken von der geöffneten Endposition in die geschlossene Endposition springen und umgekehrt.
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Dieser Knackfroscheffekt wird durch einen in der Mitte der Gelenkfläche eingearbeiteten Materialüberschuss erreicht, der sowohl beim Strecken des Brillengelenks als auch beim Beugen durch die Gelenkfläche springt und dabei von einer Seite der Gelenkfläche auf die andere Seite wechselt. Dieser Materialüberschuss macht das Brillengelenk wenig ästhetisch und führt zu einer prinzipbedingten erheblichen Baugröße, soll das Brillengelenk um mehr als etwa 80° verschwenkbar sein. Der Materialüberschuss birgt eine große Gefahr einer Fehlfunktion durch beispielsweise Materialrisse, da bei jedem Verschwenken des Brillengelenks der Materialüberschuss beim Durchtritt durch die Gelenkfläche gestaucht wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brillengelenk der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Das Federelement kann in gestreckter Endposition beispielsweise gerade zwischen seinen beiden Enden ausgebildet sein, wobei je ein Ende des Brillengelenks mit der Brillenfassung beziehungsweise einem der Brillenbügel verbindbar ist. „Gerade” steht hierbei für einen Winkel von etwa 180° zwischen den beiden Enden des Brillengelenks. Durch die Vorformung wird die gerade Endposition stabilisiert. Das Filmgelenk lässt sich so leicht in die geöffnete Endposition bringen. Das Brillengelenk kann in seiner geöffneten Position mit abgewinkelten Brillenbügeln stehen bleiben, auch wenn die Brille nicht getragen wird oder vor dem Aufsetzen aufgeklappt wird.
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Erfindungsgemäß ist das Federelement mit einer Biegespannung in seiner Längserstreckung versehen, wobei das Brillengelenk durch Krümmung des Federelements nach Art eines Schnappbands in einer gebeugten Endposition stabilisiert ist. Wird das Federelement des erfindungsgemäßen Brillengelenks gekrümmt, so kann es durch die Biegespannung mit vorbestimmtem Radius in die geschlossene Endposition verschwenkt werden. Die zweite Endposition wird durch die Biegespannung derart stabilisiert, dass das Brillengelenk leicht in die geschlossene Endposition zu bringen ist. Die Krümmung zwischen den beiden Enden des erfindungsgemäßen Brillengelenks bleibt durch diese Stabilisierung erhalten. Die Brille kann mittels Zusammenklappen oder Einklappen der Brillenbügel die Krümmung des Brillengelenks hervorrufen und die Brille bleibt geschlossen. Diese Krümmung kann mehr als 80° betragen und beide Enden des Brillengelenks sehr nahe zusammenführen.
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Hierfür kann ein Federblech als Federelement eingesetzt werden, wobei sich ein Brillengelenk mit sehr geringer Baugröße und maximalem Schließwinkel von annähernd 180° beziehungsweise 360° ergibt. Die Biegespannung kann ähnlich einem Kräuselband durch Längen des Federelements beim Ziehen über eine scharfe Kante eingebracht werden. Blechmaterial oder einem Band kann die Biegespannung auch mittels Ziehbank mit einem Ziehrollenpaar vermittelt werden. Die eingebrachte Biegespannung lässt ein längeres Stück Federblech beispielsweise bei Krümmung einrollen. Die Biegespannung und die Vorformung sollten so bemessen sein, dass beide Endpositionen in etwa gleich stabilisiert sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brillengelenks ist derart gestaltet, dass die Vorformung des Federelements außermittig in Form einer Beule, einer Wölbung, einer Bombierung, einer Falz, einer Sicke oder einer Kombination hiervon ausgebildet ist. Ist das erfindungsgemäße Brillengelenk in geöffneter Endposition gerade ausgelegt, so kann die Beule ein dauerelastisches Langgut als Federelement in gerader Position stabilisieren. Wie eine Beule in einem Karosserieblech kann das Federelement im Bereich um die Beule versteift sein. Ein Streifen aus dauerelastischem Material biegt aufgrund seiner Masse erheblich weniger durch, wenn die Wölbung, die Bombierung, die Falz oder die Sicke dies verhindert. Ein Rollmaßband, aus einem elastischen Metallband gefertigt, wird gewölbt, um es abschnittsweise in gestreckter sprich gerader Form zu stabilisieren. Analog kann das Federelement des erfindungsgemäßen Brillengelenks in geöffneter Endposition stabilisiert sein. Solche Beulen, Wölbungen oder Sicken können kostengünstig mittels Kaltverformen, Biegen oder Walzen in das Federelement eingebracht werden.
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Vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Brillengelenk so weitergebildet sein, dass die Vorformung des Federelements quer zur Schwenkachse des Brillengelenks in geöffneter Endposition angeordnet ist und in geschlossener Endposition in der Gelenkebene liegt. Wird das Federelement beim Schließen oder Zusammenklappen des Brillengelenks gekrümmt, so wird die Vorformung praktisch „glatt” gezogen und kann somit zeitweise nahezu verschwinden. Das Brillengelenk wird faktisch in seiner Höhe niedriger, bezogen auf das Federelement mit der eingezogenen Vorformung, je mehr das Brillengelenk in die geschlossene Endposition gebracht wird. Das Federelement wird etwas breiter, wenn es von der offenen Endposition in die geschlossene Endposition gebogen wird und die Vorformung wandert in die Gelenkebene, ohne hindurch zu springen. Das Federelement kehrt beim Öffnen des Brillengelenks wieder in seiner gerade Form zurück und die Beule, die Wölbung oder die Sicke formt sich an gleicher Stelle und derselben Seite des Brillengelenks erneut aus. Wie beim Beispiel des Karosserieblechs tritt die Beule nach Wegnahme eines äußeren Drucks oder Zugs wieder auf, soweit man eine plastische Verformung vermeidet. Die Vorformung kann sich auch in Bereiche außerhalb der Mitte des Federelements erstrecken und diesen Effekt bewirken. So kann beispielsweise die Vorformung an einem Ende des Federelements vorgesehen werden, dass nach Einbau des Brillengelenks von dem Brillenbügel und/oder der Brillenfassung abgedeckt ist.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich die Vorformung des Federelements in etwa über die gesamte Länge des Brillengelenks erstreckt. Eine weitgehend parallel zur Hauptachse des Federelements angeordnete Falz, Wölbung oder Sicke kann in Bezug auf die Materialstärke des Federelements sehr flach ausgestaltet werden. Trotzdem tritt wegen der Länge der Vorformung eine Stabilisierung der geraden Form des Federelements ein, die einer geöffneten Endposition des Brillengelenks entspricht. Die geringe Ausprägung solch einer in Längsrichtung eingebrachten Vorformung führt zu einer geringen Bauhöhe des Brillengelenks. Auch diese Vorformung kann beispielsweise fast vollständig vom Brillenbügel umgeben sein.
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Die gerade Form des Federelements lässt sich auch dadurch stabilisieren, dass die Vorformung über die gesamte Breite des Federelements verläuft oder mindestens einen in etwa planen Seitenabschnitt aufweist. Wird ein sehr großer Wölbungsradius für die Vorformung in das Federelement eingebracht, kann die ganze Breite des Federelements zur Stabilisierung der geraden Form genutzt werden. Auch hierbei wird eine nur wenig größere Bauhöhe als die Materialstärke des Federelements erreicht. Bringt man beispielsweise die Sicke nahe zur Längskante des Federelements ein, so kann eine weitere Stabilisierung der geraden Form durch den verbleibenden planen Seitenabschnitt erreicht werden.
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Vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Brillengelenk so weitergebildet werden, dass mehrere Federelemente in Blattform übereinander angeordnet sind und von einem Überzug umgeben sind, der die Federelemente als Einheit zusammenwirken lässt. Die in Längsrichtung eingebrachte Biegespannung sollte nicht zu groß werden, um eine gerade Endposition des Brillengelenks ebenfalls zu stabilisieren. Andererseits kann die Biegespannung kleinere Radien des Brillengelenks ermöglichen. Mittels des Zusammenwirkens mehrerer Federelemente kann genügend Biegespannung bereitgestellt werden, um kleine Radien und somit kleine Baugrößen des Brillengelenks zu erreichen. Die beiden Enden des Federelementstapels können dabei freibeweglich in einer Führung des Brillenbügels und der Brillenfassung beim Verschwenken auftretende Längenunterschiede ausgleichen.
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Eine weitere Ausführungsform des Brillengelenks umfasst ein Federelement, das als Blech aus Metall, Stahl, Kupfer, Aluminium oder aus dauerelastischem Kunststoff gefertigt ist, das eine Bohrung nahe zu seinem einen Ende aufweist. Solche blattförmigen Materialien wirken wie eine Feder und speichern über lange Zeit die eingebrachte Vorformung wie auch die eingebrachte Biegespannung. In die Bohrung kann ein Stift aus Brillenfassungs- und/oder Brillenbügelmaterial eingreifen. So kann das Federelement und/oder der Federelementstapel in Gebrauchsstellung am Einsatzort fixiert werden, ohne ein weiteres Befestigungsmittel wie eine verlierbare Schraube einzusetzen.
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Die gewählten Federelementmaterialien eignen sich weiterhin zur Erzeugung von ansprechenden optischen Eigenschaften des Brillengelenks, beispielsweise in Hinblick auf Farbe und Glanz. Solche Materialen lassen sich zudem recht einfach bedrucken, färben und beschichten.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist so ausgebildet, dass das Federelement mit einem Mitnehmer verbindbar ist, der Plattenabschnitte aufweist, die das Federelement und/oder das Brillengelenk an einer ihrer Seiten abdecken. Der Mitnehmer kann an dem Brillengelenk und/oder dem Federelement lösbar befestigt sein. Die Plattenabschnitte decken das Federelement und/oder das Brillengelenk abschnittsweise ganz oder teilweise über die gesamte Breite ab. Mittels dieses segmentartigen Aufbaus aus einer Mehrzahl von Plattenabschnitten kann diese Abdeckung die Schwenkbewegung des Brillengelenks oder des Federelements mitmachen. Die Plattenabschnitte können miteinander so verbunden sein, dass ein Relativbewegung, insbesondere ein Verschwenken, der Plattenabschnitte möglich ist. Die Bewegung wird mittels der Mitnehmer auf die Plattenabschnitte übertragen.
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Da Brillen auch ein Mode- und Styleprodukt sind, kann das erfindungsgemäße Brillengelenk so vorteilhaft weitergebildet sein, dass das Federelement galvanisiert, eloxiert, lackiert, pulverbeschichtet oder kunststoffummantelt ist und/oder graviert ist. Ähnlich einem Maßrollband kann eine Beschichtung des Brillengelenks oder des Federelements dauerflexibel aufgebracht werden, die beim vielfachen Verschwenken nicht reißt, platzt oder sich vom Federmaterial ablöst. Wie die Maßstriche kann diese Beschichtung oder Oberflächenbearbeitung auch dauerhaft beschriftet werden. Insbesondere kann eine Gravur eingebracht werden.
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Eine weitere praktische Ausführungsform der Erfindung ist derart weitergebildet, dass das Brillengelenk aus einem Stück des Brillenbügels hergestellt ist und mittels des Filmgelenks einstückig mit der Brillenfassung verbunden ist. Dabei kann der Brillenbügel verbunden über ein Filmgelenk mit der Brillenfassung aus demselben Material in einem Arbeitsschritt gefertigt sein. Dieses dauerelastische Material kann beispielsweise Kunststoff oder Metall sein und wird an der Einsatzstelle des Brillengelenks mittels bekannter Verfahren weiterverarbeitet. Zum einen wird die Vorformung im Bereich des Brillengelenks, beispielsweise durch Tiefziehen, eingebracht und danach, davor oder gleichzeitig die Biegespannung vermittelt.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Brillengestell anzugeben, dass mit technisch einfachen Mitteln massenhaft hergestellt werden kann. Dieses Brillengestell weist zudem ein schraubenloses Brillengelenk auf.
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Das erfindungsgemäße Brillengestell weist ein erfindungsgemäßes Brillengelenk mit einem oder mehreren der vorstehend genannten Merkmalen auf, wobei der Brillenbügel mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere eines 3D-Druckverfahrens, mit der Brillenfassung über das Filmgelenk einstückig hergestellt wird, wobei je eine Tasche am Brillenbügel und an der Brillenfassung bereitgestellt wird, die jeweils ein Ende des Federelements aufnimmt. Das Brillengestell kann wiederum einstückig aus demselben Material gefertigt sein. Ein separates Brillengelenk nach dieser Erfindung kann dann in die beiden Taschen am Brillenbügel und der Brillenfassung eingebracht und schwimmend gelagert werden. So könnte ein Kunststoffbrillengestell mit einem Federblech, als Brillengelenk nach dieser Erfindung gestaltet, kombiniert werden. Das Brillengelenk kann leicht ausgetauscht, angepasst und/oder bedruckt werden.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Brille anzugeben, die eine alternative schraubenlose Verbindung als Brillengelenk aufweist.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. In die Brillenfassung mit den vorstehend genannten Merkmalen werden entsprechend individualisierte Brillengläser eingesetzt. Vorgeschriebene Brillendaten, insbesondere zu den Brillengläsern, können dann auf das Brillengelenk aufgebracht werden. Das erfindungsgemäße Brillengelenk kann beispielsweise aus dem Brillengestell herausgenommen werden und leicht mit bekannten Drucktechniken in gerader Endposition bearbeitet werden. Das erfindungsgemäße Brillengelenk kann anschließend wieder eingebaut werden, beispielsweise in die Taschen des erfindungsgemäßen einteiligen Brillengestells.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den Zeichnungen, auf die nachfolgend Bezug genommen wird. Es zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brillengelenks in Gebrauchsstellung;
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2 das erste Ausführungsbeispiel des Brillengelenks in gebeugter Endposition;
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brillengelenks;
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3a bis 3d weitere Varianten eines erfindungsgemäßen Brillengelenks in perspektivischer Ansicht;
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4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Brillengelenks nach dieser Erfindung in gebeugter Endposition;
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5 ein viertes Ausführungsbeispiel in gestreckter Endposition;
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6a, b ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brillengelenks in Einbauposition;
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7 eine Brille mit erfindungsgemäßen Brillengelenken;
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8 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brillengestells; und
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9 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brille.
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Soweit im Folgenden nichts Anderes gesagt ist, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung stets auf alle Figuren, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben konstruktiven Merkmale beschreiben.
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In 1 ist eine Brille 100 gezeigt. Je ein Brillengelenk 10 verbindet einen Brillenbügel 102 mit einer Brillenfassung 104, welches reversibel von einer geschlossenen Endposition des Brillenbügels 102 in eine offene Endposition verschwenkbar ist. In 1 ist die offene Endposition mit aufgeklapptem Brillenbügel 102 dargestellt, wobei der Brillenbügel 102 von der Brillenfassung 104 um in etwa 90° verschwenkt ist. Das Brillengelenk 10 weist ein bi-stabiles Federelement 12 auf, so dass das Brillengelenk 10 nach Art eines Filmgelenks mittels Vorformung 14 des Federelements 12 in die geöffnete Endposition schwenkbar ist. Die Vorformung 14 ist in Form einer Bombierung 18 ausgeführt, die eine Stabilisierung des Brillengelenks 10 in gestreckter, geradliniger Endposition gewährleistet. Das Brillengelenk 10 ist ein bombiertes Federblech. Die spezielle Bombierung 18 oder auch Hohlwölbung eines Bandstahls wird durch eine Maschine eingebracht. Man versteht unter bombieren eine wölbende Verformung von Blechen zur Erhöhung der Stabilität, wie sie beispielsweise bei Metallmaßbändern aufzufinden ist.
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Das Brillengelenk 10 ist an einem Brillenfassungsvorsprung 105 in etwa senkrecht zum Brillenglas 103 anbringbar. Die Brillenbügel 102 weisen eine etwa sichelförmige Aufnahme 108 an ihren Stirnseiten auf, um das bombierte Federelement 12 des Brillengelenks 10 teilweise aufzunehmen. Die bombierte Vorformung 14 weist in Richtung Brillenfassungsmitte.
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Der Erfindung ist auf diesen Einbau des Brillengelenks 10 nicht beschränkt. Selbstverständlich kann ein gestrecktes Brillengelenk 10 mit seiner Vorformung 14 auch in etwa parallel zur Brillenglasebene an der Brillenfassung 104 angeordnet sein und so die geschlossene Endposition stabilisieren. Wird das erfindungsgemäße Brillengelenk 10 beim Verschwenken des Brillenbügels 102 gebeugt, so stabilisiert dieses gekrümmte Brillengelenk 10 sodann die geöffnete Endposition.
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Das Brillengelenk 10 kann in unterschiedlichen Breiten und Durchmessern ausgeführt werden. Das gezeigte bombierte Federblech wird auf eine Spule gewickelt um einen gewünschten Durchmesser beim Verschwenken des Brillengelenks 10 zu erreichen. Das Federelement 12 ist hierdurch mit einer Biegespannung in seiner Längserstreckung versehen, wobei das Brillengelenk 10 durch Krümmung des Federelements 12 nach Art eines Schnappbands in die gebeugte Endposition, wie in 2 gezeigt, verschwenkbar ist. Das Schnappband gehört zum Stand der Technik und wurde vor vielen Jahren z. B. unter der englischen Bezeichnung slap wrap oder safety wrap entwickelt und vertrieben. Das Schnappband wurde unter anderem für Rollmaßbänder oder Armbänder verwendet.
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Die Biegespannung legt den Biegeradius und somit eine Schwenkachse des Brillengelenks 10 fest. Nach Verbinden des Brillenbügels 102 mit der Brillenfassung 104 mit dem Brillengelenk 10 wird somit auch die Schwenkachse des Brillenbügels 102 in Relation zur Brillenfassung 104 festgelegt. Die Vorformung 14 des Federelements 12 ist quer zur Schwenkachse des Brillengelenks 10 in gestreckter Endposition angeordnet.
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Wenn der Brillenbügel 102 geschlossen wird, wird durch das bombierte Federelement 12 eine Kraft erzeugt die den Bügel schließt. Das bombierte Schnappband ist in das Brillengelenk 10 integriert und fungiert als Federelement 12 und springt in die zweite, gebeugte Endposition. In der geschlossenen, eingerollten Endposition mit eingeklapptem Brillenbügel 102 ist die Bombierung 18 des Federelements 12 nicht mehr vorhanden. Die Vorformung 14 des Federelements 12 liegt in geschlossener Endposition des Brillengelenks 10 in der Gelenkebene und das Federblech nimmt eine gekrümmte und von der Längsseite betrachtet platte Form an, wie in 3 zu sehen. Das dort in gebeugter Endposition gezeigte Brillengelenk 10 weist auf der Gelenkinnenseite 9 nur noch eine geringe Vertiefung auf, die durch die strichpunktierte Linie gekennzeichnet ist. Die Gelenkaußenseite 11 hingegen ist nahezu plan, da die Vorformung 14 innerhalb der gekrümmten Gelenkebene des Federblechs liegt. Im eingeklappten Zustand verformt sich die Gelenkinnenseite 9 und die Gelenkaußenseite 11 von einer bombierten zu einer etwa ebenen Fläche.
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Wenn der Brillenbügel 102 wieder geöffnet wird, schnappt das Brillengelenk 10 reversibel in die gerade, gestreckte, bombierte Endposition auf und sorgt für eine stabile Verbindung zwischen Brillenfassung 104 und Brillenbügel 102.
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Die 3a) bis 3d) zeigen weitere Ausführungsbeispiele des Federelements 12 in gerader beziehungsweise gestreckter Endposition. Diese Brillengelenke 10 sind versehen mit einer außermittig angeordneten Vorformung 14 in Form einer Falz 15 – 3a –, einer Wölbung 16 – 3b –, einer Beule 17 – 3c, einer Sicke 19 – 3d. Solche Vorformungen 14 können auch in einer Kombination hiervon ausgebildet sein und zusammenwirken. Wird solch ein Federelement 12 gekrümmt, so sinkt die Höhe h des Federelements 12, da die Vorformung 14 in die Gelenkebene eingezogen wird, ohne die Gelenkebene jemals vollständig zu durchschreiten. Außermittig steht hier für einen Verlauf der Vorformung 14 über die Hauptachse hinaus und/oder außerhalb der Mitte quer zur Hauptachse gesehen. Die Ausgestaltung der Vorformung 14 dient besonders der Stabilisierung der gestreckten Endposition des Brillengelenks 10.
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Diese gezeigte Vorformung 14 des Federelements 12 erstreckt sich in etwa über die gesamte Länge des Brillengelenks 10. In Längsrichtung wird so die gerade, gestreckte Endposition mit einem Krümmungswinkel von etwa 00 stabilisiert und kann die gesamte Biegespannung ausgleichen.
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Dieser Ausgleich ist beim erfindungsgemäßen Brillengelenk 10 noch besser gewährleistet, wenn die Vorformung 14 über die gesamte Breite des Federelements 12 verläuft, wie etwa bei der Wölbung 16 in 3b oder wie bei der Sicke 19 in 3d. Einen Stabilitätsgewinn für die ungekrümmte, gestreckte Endposition des Brillengelenks 10 ist durch mindestens einen in etwa planen Seitenabschnitt 20 ebenfalls erreichbar, wie in 3a und 3c zu sehen.
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Man verwendet für das Schnappband bevorzugt einen Federstahl mit einer Dicke von etwa 0,08 mm bis etwa 0,25 mm. Es können auch andere Materialien verwendet werden, die die nötige Flexibilität und Stabilität aufweisen. Das verwendete Federelementmaterial muss zudem die Biegespannung in Längsrichtung aufnehmen können. Das Federelement 12 ist als Blech gefertigt und besteht aus Metall, Stahl, Kupfer, Aluminium oder aus dauerelastischem Kunststoff.
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In 4 ist ein mit der Brillenfassung 104 und dem Brillenbügel 102 verbundenes weiteres Brillengelenk 10 dargestellt. Brillenbügel 102 und Brillenfassung 104 sind der Übersichtlichkeit halber nur in Teilansicht dargestellt. Mittels Befestigungsmittel 21 ist das Brillengelenk 10 fest mit seinen beiden Enden 26 an der Brillenfassung 104 und dem Brillenbügel festgelegt. Dazu weist das Federelement 12 je eine Bohrung 24 nahe zu seinem einen Ende 26 auf, die von dem Befestigungsmittel 21 durchdrungen wird und am Brillenbügel 102 beziehungsweise der Brillenfassung 104 abgestützt ist. Die in 4 gezeigte Verbindungsmöglichkeit von Brillengelenk 10 mit der Brillenfassung 104 und dem Brillenbügel 102 ist hier als Verschraubung dargestellt.
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Das als Schnappband ausgeführte Federelement 12 kann auch mit dem Brillenbügel 102 und/oder der Brillenfassung 104 verschraubt, vernietet, verklebt, verschweißt, verlötet oder darin eingeschwemmt werden. Alternativ kann das Schnappband auch durch seine Eigenspannung in einer vorgefertigten Nut gehalten werden. So kann der Brillenbügel 102 einfach demontiert werden. Dies hat den Vorteil, dass der Brillenbügel 102 oder die Brillenfassung 104 ausgetauscht werden kann.
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Das Schnappband kann in seiner Form bearbeitet werden, um eine Befestigung an dem Brillenbügel 102 und der Brillenfassung 104 zu ermöglichen. Wie in 4 gezeigt, kann die Aufnahme 108 hingegen auch so gestaltet werden, dass das Federelement 12 beim Verschwenken in die gestreckte Endposition teilweise in die Nut 108 aufgenommen wird. Die Stirnseite des Brillenbügels 102 weist eine gefaste Kante 107 auf, die beim Aufklappen der Brille 100 mit einer korrespondierenden Kante 109 der Brillenfassung 104 zusammenwirkt.
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5 zeigt den Brillenbügel 102 im eingeklappten Zustand, wobei sich ein Teil des Brillengelenks 10 vom Schnappband 12 abspreizt. Dies kann auch umgekehrt stattfinden, wenn sich der Brillenbügel 102 im zugeklappten Zustand befindet oder auch mittig zwischen beiden Endpositionen steht mit beidseitigen Abspreitzungen.
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Das Schnappband kann auch so ausgeführt werden, dass es ähnlich zu einem Federscharnier ein sauberes Anliegen des Brillenbügels 102 am Kopf eines Trägers einer Brille 100 mit dem erfindungsgemäßen Brillengelenk 10 gewährleistet.
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Bei dem in 5 in perspektivischer Seitenansicht gezeigten Brillengelenk 10 ist das Federelement 12 mit einem Mitnehmer 28 verbunden. Diese Mitnehmer 28 umgreifen teils eine Außenkante des Federelements 12 und verschieben sich reversibel beim Verschwenken des Brillengelenks 10 von der gestreckten Endposition in die gebeugte Endposition und zurück. Der Mitnehmer 28 ist am Rande eines Plattenabschnitts 30 angeformt, der das Federelement 12 und/oder das Brillengelenk 10 an einer ihrer Seiten – hier der Gelenkaußenseite 11 – abdeckt.
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Von der Gelenkinnenseite 9 kann man die Vorformung 14 mit der Falz 15 erkennen, die die gestreckte Endposition stabilisiert und von den Plattenabschnitten 30 einseitig umschlossen sind. Die Plattenabschnitte 30 sind längsseitig drehbar miteinander verbunden und bilden am Schluss wieder eine gefaste Kante 107 aus, die hier mit der korrespondierenden Kante 109 der in Teilansicht dargestellten Brillenfassung 104 zusammenwirkt. Die Plattenabschnitte 30 mit ihren zugeordneten Mitnehmern 28 sind an der Stirnseite des Brillenbügels 102 befestigbar, wobei auch eine Befestigung an der Brillenfassung 104 möglich wäre.
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Mittels der Plattenabschnitte 30 und der Mitnehmer 28 passen sich der Brillenbügel 102 oder die Brillenfassung 104 der Form des Brillengelenks 10 an. Durch flexible Materialeigenschaften und den Mitnehmer 28 ist gewährleistet, dass sich der Brillenbügel 102 oder die Brillenfassung 104 der Form des Federelements 12 anpasst. Die Darstellung des Mitnehmers 28 ist schematisch und kann auch anders ausgeführt werden.
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6a und 6b zeigen ein weiteres erfindungsgemäßes Brillengelenk 10, eingebaut in eine Brillenfassung 104 und Brillenbügel 102, welche in Teilansicht gezeigt sind. Das Federelement 12 ist in eine Aufnahme 108 in gestreckter Endposition eingelegt und weist eine in Längsrichtung außermittig verlaufende Vorformung 14 in Form einer Bombierung 18 auf. Beide Enden 26 des als Schnappband gezogenen Federelements 12 sind mit einer Bohrung 24 versehen, die von den Befestigungsmitteln 21 durchgriffen werden und jeweils in der Brillenfassung 104 beziehungsweise dem Brillenbügel 102 festgelegt sind. Diese Schraubverbindung wird mit Muttern 23 gesichert.
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Wie aus der Schnittansicht in 6b ersichtlich, sind mehrere Federelemente 12 in Blattform übereinander angeordnet, wobei die rechte Bohrung 24 in den Federelementen 12 als Langlöcher ausgeführt sind. Dies gleicht beim Verschwenken des Brillenbügels 102 auftretende Längenunterschiede der beiden Federelemente 12 zueinander aus. Diese blattförmigen, übereinandergelegten Federelemente 12 sind von einem Überzug 22 umgeben, der die Federelemente 12 als Einheit zusammenwirken lässt. Hierdurch kann insbesondere die Biegespannung erheblich erhöht und der Biegeradius des Brillengelenks 10 maßgeblich verringert werden.
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Um wie in 6 dargestellt eine höhere Spannung und Steifigkeit zu erreichen, können mehrere Federelemente 12 hintereinander angeordnet werden. Hierbei ist zu beachten, dass ein Federband 12 fest montiert werden kann und alle weiteren nur einseitig befestigt werden müssen, um einen Längenunterschied der Schnappbänder beim Einklappen und Ausklappen auszugleichen.
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In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei das Brillengelenk 10, der Brillenbügel 102 sowie die Brillenfassung 104 in einem Stück produziert und die Bombierung 18 beziehungsweise die Hohlwölbung in einem weiteren Arbeitsschritt eingearbeitet sind. Die gezeigte einfache Brille 100, insbesondere eine Lesebrille, wird aus einem Aluminiumblech gestanzt und anschließend die außen an der Brillenfassung 104 angeformten Brillenbügel 102 gebogen. Ein Teilstück der Brillenbügel 102 wird per Tiefziehen mit der Vorformung 14 versehen und wirkt wie ein Filmgelenk als Federelement 12. Diese Federelemente 12 werden in einem weiteren Schritt gewalzt und so eine Biegespannung in Längsrichtung eingebracht, so dass die Federelemente 12 beim Verschwenken der Brillenbügel 102 gekrümmt werden. Die Vorformung 14 in Form der Bombierung 18 wird „glatt” gezogen und das Federelement 12 springt in die gebeugte Endposition.
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Das Schnappband kann beschichtet werden, um verschiedene Materialeigenschaften und Farbgebungen zu ermöglichen. Das aus Aluminiumblech hergestellte Federelement 12 kann hierzu auch galvanisiert, eloxiert, lackiert, pulverbeschichtet oder kunststoffummantelt sein und/oder graviert werden.
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Als weitere Alternative wird der Brillenbügel 102 nahezu komplett aus einem Federblech hergestellt. Ein Teil dieses Federblechs wird wie vorstehend beschrieben bearbeitet, um an einem Ende des Brillenbügels 102 einstückig das Brillengelenk 10 zu schaffen. Die Funktion zum Einklappen oder Aufrollen des Brillenbügels 102 ist somit gegeben. Die einteilige Kombination aus Brillengelenk 10 und Brillenbügel 102 kann dann mit einer beliebigen Brillenfassung 104 zum Brillengestell 106 montiert werden.
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Ein weiteres erfindungsgemäßes Brillengestell 106 mit dem Brillengelenk 10 ist in 8 gezeigt. Der Brillenbügel 102 ist mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere eines 3D-Druckverfahrens, über eine Brücke 110 einstückig mit der Brillenfassung 104 hergestellt worden. Durch das additive Herstellungsverfahren wird es möglich, dass je eine Tasche 32 am Brillenbügel 102 und an der Brillenfassung 104 bereitgestellt wird, die jeweils ein Ende 26 des Federelements 12 aufnimmt.
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In diesem Fall ist es möglich, das Brillengestell 106 in einem Stück – z. B. durch additive Fertigung – zu produzieren. Die Brücke 110 fungiert ähnlich dem Federelement 12 als Filmgelenk und erlaubt das Verschwenken des Brillenbügels 102 um die Brillenfassung 104. Dabei ist auch ein „Überdrehen” des Brillenbügels 102 durch die elastischen Materialeigenschaften möglich, wie in 9 gezeigt. Die Taschen 32 in der Brillenfassung 104 und in dem Brillenbügel 102 werden dabei so positioniert, dass das Brillengelenk 10 nach dieser Erfindung mit seinen beiden Enden 26 in die entsprechenden Taschen 32 eingebracht werden kann. Die Enden 26 werden anschließend verklebt oder schwimmend gelagert.
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Alternativ lassen sich der Brillenbügel 102 und die Brillenfassung 104 durch die Brücke 110 miteinander verbinden ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Es können auch mehrere Brillengelenke 10 hintereinander verbaut werden, um eine höhere Spannung und Steifigkeit zu erreichen. Diese Mehrzahl an Brillengelenken 10 können beispielsweise mit einem Schrumpfschlauch verbunden und als separates Scharnierteil angesehen werden.
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Das Schnappband 12 kann auf der Innen- und/oder Außenseite beschriftet oder gekennzeichnet werden. Die Brille 100, insbesondere eine Sonnenbrille, mit dem Brillengelenk 10 in 9, wird durch Einsetzen entsprechend individualisierter Brillengläser 103 in die Brillenfassung 104 komplettiert und vorgeschriebene Brillendaten, insbesondere zu den Brillengläsern 103, als Beschriftung 112 auf das Brillengelenk 10 aufgebracht. Da das Brillengelenk 10 separat gefertigt wird und jederzeit aus den Taschen 32 entnommen und wieder eingesetzt werden kann, erfolgt das Aufbringen der Beschriftung 112 besonders bequem, schnell und kostengünstig im „ausgebauten” Zustand.
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Das Brillengelenk nach dieser Erfindung ist mit technisch einfachen Mitteln kostengünstig und massenhaft herzustellen. Mit seinem bi-stabilen Federelement benötigt das Brillengelenk wenig Platz und kann somit in einer Vielzahl von Brillentypen eingesetzt werden. Als separates Bauteil kann es leicht ersetzt und repariert werden. Auch eine Beschriftung mit wichtigen Brillendaten kann im „ausgebauten” Zustand erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- Gelenkinnenseite
- 10
- Brillengelenk
- 11
- Gelenkaußenseite
- 12
- Federelement
- 14
- Vorformung
- 15
- Falz
- 16
- Wölbung
- 17
- Beule
- 18
- Bombierung
- 19
- Sicke
- 20
- Seitenabschnitt
- 21
- Befestigungsmittel
- 22
- Überzug
- 23
- Mutter
- 24
- Bohrung
- 25
- Langloch
- 26
- Ende
- 28
- Mitnehmer
- 30
- Plattenabschnitt
- 32
- Tasche
- 100
- Brille
- 102
- Brillenbügel
- 103
- Brillenglas
- 104
- Brillenfassung
- 105
- Brillenfassungsvorsprung
- 106
- Brillengestell
- 107
- gefaste Kante
- 108
- Aufnahme
- 109
- korrespondierende Kante
- 110
- Brücke
- 111
- Freiraum
- 112
- Beschriftung
- H
- Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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