DE3785351T2 - Brillengestell mit formgedaechtnis-elementen. - Google Patents

Brillengestell mit formgedaechtnis-elementen.

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DE3785351T2 DE8787904459T DE3785351T DE3785351T2 DE 3785351 T2 DE3785351 T2 DE 3785351T2 DE 8787904459 T DE8787904459 T DE 8787904459T DE 3785351 T DE3785351 T DE 3785351T DE 3785351 T2 DE3785351 T2 DE 3785351T2
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Description

  • Die Metalle, die bisher für die Herstellung metallischer Brillengestelle benutzt worden sind, wurden zum größten Teil unter dem Gesichtspunkt der Fertigungserleichterung ausgewählt. Metalle, wie Nickel-Silber, Monel-Metall und Phosphor-Bronze haben eine ziemlich hohe Umformfestigkeit, aber eine ziemlich geringe Kaltverfestigung, wodurch sie in der Lage sind, großen Verformungen während ihrer Bearbeitung unterworfen zu werden. Bei der Benutzung neigen sie jedoch dazu, sich ziemlich plötzlich und in ganz begrenzten Bezirken zu verbiegen, sobald ihre Umformfestigkeit überschritten ist. Solche scharfen Biegungen sind nur sehr schwer wieder zu beseitigen, ohne "Knicke" in dem gebogenen Abschnitt zurückzulassen. Festere Gestellmaterialien, wie z.B. hochfester nichtrostender Stahl und Beryllium-Kupfer, sind in der Lage, wesentlich höhere elastische Verformungen ohne bleibende Verformung auszuhalten. Auch sie sind jedoch auf eine elastische Verformung von etwa 1% begrenzt und wenn ihre Umformfestigkeit überschritten wird, bildet sich eine Biegung, die schwer wieder zu entfernen ist.
  • In einer Reihe von Druckschriften, wie z.B. dem US-Patent 4,472,035, der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 57- 115517(A) und dem Japanischen Patent JP-084714, wurde schon die Benutzung von Legierungen mit Formgedächtnis, insbesondere von Nickel-Titan-Legierungen zur Verwendung als Gestellbestandteile aufgrund ihrer "superelastischen" oder "pseudoelastischen" Eigenschaften vorgeschlagen. Obgleich diese Ausdrücke oft irrtümlich in austauschbarer Weise benutzt werden, beziehen sie sich auf zwei völlig verschiedene Eigenschaften der Legierungen. Eine Definition der Pseudoelastizität wird in der Druckschrift US-A-4,533,411 (Spalte 3) gegeben.
  • Eine sorgfältige Durchsicht all dieser Entgegenhaltungen, insbesondere des US-Patentes 4,472,035, zeigt, daß es sich bei der angesprochenen elastischen Eigenschaft um die "pseudoelastische" Eigenschaft von Legierungen mit Formgedächtnis handelt. Diese Pseudoelastizität tritt in einem begrenzten Temperaturbereich dicht oberhalb der Umwandlungstemperatur von unbelastetem Austenit in Martensit auf. Damit ist die Erzeugung von durch Belastung hervorgerufenem Martensit verbunden, der gleichzeitig mit seiner Bildung eine Verformung erleidet, um die anliegende Belastung zu verkleinern. Sobald die angelegte Belastung entfernt wird, wandelt sich der thermisch unstabile Martensit wieder in Austenit um, und die Verformung geht spontan auf Null zurück. Dieses Verhalten verleiht dem Material eine sehr hohe scheinbare Elastizität, ohne eine permanente Verformung hervorzurufen, ist aber eng begrenzt hinsichtlich des Temperaturbereiches, in dem es bei einer bestimmten Legierung nutzbar ist. Da die Pseudoelastizität vom Verhalten in einem engen Bereich des Umwandlungstemperaturspektrums abhängt, kann schon die Erniedrigung der Temperatur um nur 10º C das Verhalten zu dem eines normalen Formgedächtnises verändern. In diesem Fall wird ein deformiertes Bauteil solange deformiert bleiben, bis es erwärmt wird. Außerdem ist auch die Umformfestigkeit einer solchen Legierung, wenn sie wärmebehandelt ist, um gute pseudoelastische Eigenschaften zu ergeben, bei niedrigen Temperaturen zu niedrig, um ein zufriedenstellendes Bauteil zu ergeben. Umgekehrt ist das Ausmaß an pseudoelastischer Verformung erheblich vermindert, wenn das pseudoelastische Bauteil um nur 10º C erwärmt wird. Bei noch höheren Temperaturen verschwindet die Pseudoelastizität, weil die Belastung, die zur belastungsabhängigen Erzeugung von Martensit erforderlich ist, die Biegefestigkeit des Austenits übersteigt, so daß sich eine bleibende Verformung ergibt. Deshalb kann der effektiv nutzbare Temperaturbereich für rein pseudoelastische Bauteile nur 20º C betragen. Dieser Bereich ist zu klein, um für Brillengestelle nutzbar zu sein, die an Wintertagen mit bis zu -20º C Kälte und an heißen Sonnentagen mit möglichen Temperaturen über 40º C funktionsfähig sein müssen.
  • Die JP-A-56-89717 zeigt die Verwendung einer Nickel-Titan- Legierung mit Formgedächtnis, die einen niedrigen Young-Modul aufweist und die zur Verwendung bei jedem Teil eines Brillengestells bestimmt ist, der die Linsen hält, wie dem Rahmen und insbesondere einem dünnen Draht, der dazu benutzt werden kannn, um die Linse im Rahmen zu halten. Aus dem Belastungs-Verformungs-Verhalten dieses Materials ergibt sich, daß es sich bei diesem Material um einen kaltverfestigten Martensit, d.h. um eine superelastische Legierung mit Formgedächtnis, handelt.
  • Es ist daher klar, daß, obgleich die elastischen Eigenschaften und die Formgedächtniseigenschaften von Legierungen mit Formgedächtnis als möglicherweise nützlich für Brillengestelle diskutiert worden sind, die bisherigen Bearbeiter die Beschränkungen bei der Verwendung dieser Materialien nicht voll verstanden haben und auch keine Information für ein thermo-mechanisches Verarbeitungsverfahren vermittelt haben, die nötig ist, um die besagten Legierungen als Gestellbestandteile zu benutzen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Brillengestelle zu schaffen, die äußerst widerstandsfähig gegen bleibende Verformung oder "Knicken" sind.
  • Diese Aufgabe wird mittels eines Brillengestells gelöst, bei dem zumindest ein Teil aus einer Legierung mit Formgedächtnis auf Nickel-Titan-Grundlage gefertigt ist, die sich nach Durchführung einer Kaltverfestigung von mindestens etwa 30% in einem kaltverfestigten, pseudoelastischen, metallurgischen Zustand befindet , so daß es sich gegen Verformungen von mindestens 3% über einen Temperaturbereich der Brillengestellbenutzung von -20º C bis +40º C elastisch verhält.
  • Vorzugsweise stimmt der pseudoelastische Temperaturbereich der besagten Legierung mit dem oberen Teil des Benutzungstemperaturbereiches überein. Vorteilhafterweise ist der besagte Teil aus einer Legierung mit Formgedächtnis auf Nickel-Titan-Grundlage gefertigt, die einer Kaltverfestigung von mindestens 40% unterzogen wurde.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Gestell ein Paar Bügel und der besagte Teil umfaßt diese Bügel.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Gestell einen Nasensteg auf und der besagte Teil umfaßt diesen Nasensteg.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Brillengestell ein Paar von Linsenrahmen und ein Paar von Nasenpolstern auf und jedes Nasenpolster ist mittels eines Nasenpolsterdrahtes mit dem betreffenden Rahmen verbunden, wobei der besagte Teil diese Nasenpolsterdrähte umfaßt.
  • Um die oben angegebene Aufgabe zu lösen, sind Teile von Gestellen aus kaltverfestigten pseudoelastischen Legierungen mit Formgedächtnis hergestellt, welche die Kombination von superelastischen und pseudoelastischen Eigenschaften aufweisen, die im Folgenden als "optimiert elastische" Eigenschaften bezeichnet werden.
  • Fig.1 ist eine perspektivische Ansicht eines üblichen Brillengestells, das Details einer Ausführungsform der Erfindung enthält.
  • Fig.2A ist ein Verformungsdiagramm in Abhängigkeit von der Temperatur bei einer konstant aufgebrachten Belastung. Die Temperaturen, welche die Umwandlung der austenitischen in die martensitische Phase einer Legierung mit Formgedächtnis kennzeichnen, sind in das Diagramm eingetragen.
  • Fig.2B-2E geben das Belastungs-Dehnungs-Verhalten einer voll wärembehandelten Legierung mit Formgedächtnis bei vier verschiedenen Temperaturen wieder, wobei in
  • Fig.2B die Temperatur T&sub1; unter MS liegt,
  • Fig.2C die Temperatur T&sub2; dicht oberhalb MS und weit unterhalb Md liegt,
  • Fig.2D die Temperatur T&sub3; höher als T&sub2; aber immer noch unterhalb Md liegt,
  • Fig.2E die Temperatur T&sub4; höher als Af und höher als Md ist.
  • Fig.2F stellt das Belastungs-Dehnungs-Verhalten einer Martensit-Legierung bei T < MS dar, wie es in Figur 2B gezeigt ist, wobei die Legierung kaltverfestigt wurde. Das ist das Verhalten, welches als superelastisch bezeichnet wird.
  • Fig.2G zeigt eine Kombination von elastischen und Formgedächtnis-Eigenschaften bei T < MS für eine Legierung, wie in Figur 2B gezeigt, die kaltverfestigt und teilweise wärmebehandelt wurde; und
  • Fig.2H zeigt das Belastungs-Dehnungs-Verhalten einer Martensit-Legierung bei MS < T< Md, wie in Figur 2C gezeigt, wobei die Legierung kaltverfestigt wurde. Dieses Verhalten wird als "optimierte Elastizität" bezeichnet.
  • Fig.3 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Brillengestellbügels, der mittels eines Befestigungsteiles drehbar an einen Rahmen angelenkt ist.
  • Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht eines Rahmens aus einer Legierung mit Formgedächtnis, die sowohl mit einer Linse als auch mit einem Bügel in Verbindung steht.
  • Fig.5 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines mit der vorliegenden Erfindung verwendbaren Trägers für ein Nasenpolster.
  • Fig.6 ist eine teilweise perspektivische Ansicht eines einstückigen Scharniers gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß Fig.1 weist die insgesamt mit 10 bezeichnete Brille ein Gestell 12 auf. Das Gestell 12 umfaßt zwei Linsenrahmen 14 und 16, einen Nasensteg 18, Nasenpolster 19 und 21, und Bügel 20 und 22, die jeweils an den Rahmen 14 und 16 angelenkt sind. Die Bügel 20 und 22 erstrecken sich nach rückwärts über die Ohren des Trägers (nicht gezeigt), der Nasensteg 18 verbindet die beiden Linsen, und die Nasenpolster, die auf der Nase des Trägers ruhen, sind an den Rahmen mittels Drähten 23 und 25 befestigt.
  • Die Figuren 2A bis 2F stellen Belastungs-Dehnungs-Diagramme einer typischen Legierung mit Formgedächtnis unter verschiedenen Bedingungen dar. Die Temperatur T ist die Temperatur, bei der die Belastungs-Dehnungs-Versuche durchgeführt wurden und liegt im allgemeinen auch innerhalb des Temperaturbereiches, in welchem die Legierung benutzt werden soll.
  • Die mechanischen Eigenschaften von Legierungen mit Formgedächtnis hängen insbesondere im Temperaturbereich in der Nähe der in Figur 2A dargestellten Umwandlungstemperaturen sehr stark von der Behandlung und von der Temperatur ab.
  • Zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften von Gestellbauteilen werden die einachsigen Dehnungseigenschaften angegeben, weil diese sich am leichtesten feststellen und mit anderen Materialien oder anderen Ergebnissen vergleichen lassen. Um die fraglichen Gestellbauteile zu testen, wurden die geraden, einen gleichförmigen Querschnitt aufweisenden Stücke des Brillenbügels in einer Standard-Testapparatur einer Zugbelastung unterworfen und dabei die Dehnung mittels eines Dehungsmessers gemessen, der am tatsächlich untersuchten Abschnitt befestigt war, während die Belastung durch die Testapparatur bestimmt wurde.
  • In Fig. 2A ist die Dehnung E, welche die Legierung erfährt, wenn eine konstante Belastung U auf sie einwirkt, als Funktion der Temperatur aufgetragen. Md ist die höchste Temperatur, bei der selbst unter Belastung die Bildung von Martensit vorkommen kann. Bei Abkühlung entsteht eine plötzliche Zunahme der Dehnung, wenn die Legierung die Starttemperatur MS der Umwandlung in Martensit erreicht, bei welcher die bei höheren Temperaturen vorliegende austenitische Mikrostruktur sich in die wesentlich weichere, niedrige martensitische Mikrostruktur umzuwandeln beginnt. Die Zunahme der Dehnung hält an, bis die Legierung bei der Martensit-Endtemperatur Mf vollständig in Martensit umgewandelt ist. Wenn die Legierung wieder erwärmt wird, beginnt die Rückumwandlung in Austenit bei der Austenit- Starttemperatur As, und sie ist bei der Austenit- Endtemperatur Af beendet. Im allgemeinen liegt AS etwas höher als Mf und die Kurve der Temperaturdifferenz zwischen Abkühlen und Erwärmen wird Hysterese genannt. Die Weite der Hysterese kann bei Nickel-Titan-Legierungen 10º C bis 100º C betragen, und kann bei Legierungen auf Kupfer-Basis noch größer sein.
  • Es wurde aber gefunden, daß, wenn die Legierung einer Kaltverfestigung von wengistens 30%, vorzugsweise wenigstens etwa 40%, plastischer Dehnung unterworfen wird, ein verschiedener Satz von Belastungs-Dehnungs-Kurven erhalten wird, und daß bestimmte Komponenten eines Brillengestells unter Benutzung einer Legierung hergestellt werden können, die einen geeigneten Temperaturbereich (T) und zusätzlich eine solche Kaltverfestigung aufweist, um die erwünschten Eigenschaften zu erhalten. Beispielsweise führt eine wesentliche Kaltverfestigung einer Legierung mit Formgedächtnis (d.h. ungefähr 30% oder mehr an plastischer Verformung) zu einem äußerst federelastischen "rein superelastischen" Verhalten bei T < MS, wie in Fig.2B gezeigt. Diese Figur sollte mit Fig.2B verglichen werden, die die gleiche Legierung ohne Kaltverfestigung zeigt.
  • Bei MS < T&sub2; < Md verhält sich die gleiche Legierung wie in Fig.2H gezeigt, wo sie als "kaltverfestigt pseudoelastisch" beschrieben ist. Die Figuren 2F und 2H stellen die idealen Charakteristiken für den Gebrauch in rein elastischen Brillenbauteilen dar, z.B. in Bügeln, Nasenstegen und Haltedrähten für Nasenpolster. Während das pseudoelastische Verhalten gemäß Fig.2C in seinem Temperaturbereich zu begrenzt ist, um von Nutzen zu sein, kann das Verhalten nach Fig.2F oder Fig.2H im gesamten Bereich zwischen -20º C bis +40º C erhalten werden, indem man eine Legierung mit einer geeigneten MS-Temperatur auswählt und die Legierung so behandelt, daß eine optimale Kaltverformung erzielt wird. Sollte die Legierung Temperaturen oberhalb MS ausgesetzt werden, gewährleistet das kaltverfestigte pseudoelastische Verhalten der Legierung, wie in Fig.2H gezeigt, daß sie die gewünschte Elastizität und Festigkeit beibehält.
  • Wenn das Gestellmaterial sorgfältig auf das geeignete Maß kaltverfestigt und diese Kaltverfestigung anschließend durch alle weiteren Bearbeitungsstufen durch Vermeidung weiterer Wärmebehandlungen beibehalten wird, ist es möglich, ein extrem "federelastisches " Bauteil zu erhalten, dessen Umformfestigkeit bei allen relevanten Temperaturen ausreichend groß ist. Bei Temperaturen unterhalb der MS- Temperatur des Materials wird die kaltverfestigte Struktur nicht, wie in Fig.2B gezeigt, einer leicht mittels Erwärmung rückgängig zu machenden Dehnung unterworfen sein, sondern eher das Verhalten gemäß Fig.2F anzeigen. Falls die Benutzungstemperatur auf einen Wert zwischen MS und Md der Legierung fallen sollte, bleibt die extreme Federelastizität aufgrund des pseudoelastischen Effektes teilweise erhalten, während von der Wiederstandsfähigkeit gegen dauernde Verformung sowohl der Martensit- als auch der Austenit-Phase aufgrund der Kaltverfestigung Gebrauch gemacht wird (Figur 2H). In all diesen Situationen ermöglicht der niedrige effektive Modul des Materials und die aufgrund der in der richtigen Weise beibehaltenen Kaltverfestigung verbesserte Umformfestigkeit Bauelemente mit einer Elastizität, welche die der Standard-Baulemente um ein Vielfaches übersteigt.
  • Um die erwünschte Eigenschaft der sehr großen Elastizität über den gesamten für die Benutzung des Brillengestells in Frage kommenden Temperaturbereich (d.h. ungefähr -20º C bis +40º C) zu erhalten, ist es wünschenwert, sowohl Aspekte der Pseudoelastizität als auch der Superelastizität bei den Bauelementen zu kombinieren (siehe Figuren 2C und 2F). Dies wird durch Auswahl einer Legierung erreicht, deren pseudoelastischer Temperaturbereich sich mit dem oberen Teil des gewünschten Benutzungsstemperaturbereiches deckt (d.h. von etwa 10º C bis 40º C) sowie durch Kaltverfestigung zum Erreichen eines ausreichend superelastischen Verhaltens im unteren Teil des Benutzungstemperaturbereiches. Durch Anwenden einer Kaltverfestigung von mindestens 30% an dem Bauelement werden plastische und durch Wärme rückgängig zu machende Verformungen in der Martensit-Phase bis zu einer Belastung von mindestens 517 MPa (75 ksi) unterdrückt. Im Temperaturbereich der Pseudoelastizität werden dadurch die Materialeigenschaften zu einer Kombination aus Superelastizität und Pseudoelastizität, d.h. zu "optimiert elastischen" Eigenschaften (siehe Fig.2H) bis zu Belastungen von mindestens 517 MPa (75 ksi). Daher verhält sich das Bauelement im gesamten für Brillengestelle in Frage kommenden Bereich völlig elastisch bis zu Dehnungen von 6% oder mehr. Das ist eine Mehrfaches des Bereiches, der sich mittels der herkömmlichen metallischen Gestellmaterialien erreichen läßt.
  • Beispielsweise läßt sich ein geeignetes Bauelement unter Benutzung einer Legierung mit Formgedächtnis mit einer Umwandlungstemperatur von 0º C herstellen. Ausziehen eines Bügelabschnittes auf 1,52 mm (0.060 ") Durchmesser, Wärmebehandlung des Abschnittes 15 Minuten lang bei 600º C und anschließendes Zusammendrücken dieses Abschnittes zu einem abgeflachten Abschnitt mit 0,92 mm (0,036") X 2,11 mm (0.083") (plastische Verformung größer als 45 %) führt zu einer ausreichenden Kaltverfestigung. Dieses Bauelement hält einer Belastung von über 1,033 MPa (150 ksi) bei 4% Dehnungsbelastung stand und federt bei Raumtemperatur komplett elastisch zurück. Es ist klar, daß alternative Methoden zur Aufbringung vergleichbarer Beträge an Kaltverfestigung, wie z.B. ein zusätzlicher Ziehschritt oder das Rollen oder Pressen in andere Formen, zu ähnlichen Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften führen.
  • Aus dem Vorbeschriebenen ist ersichtlich, daß es möglich ist, ein Brillengestell herzustellen, das in Teilen eine optimierte Elastizität aufweist, wobei diese Teile aus einer pseudoelastischen Legierung mit Formgedächtnis hergestellt sind, die zumindest 30%, vorzugsweise etwa 40%, kaltverfestigt wurde und die eine 6% übersteigende Elastizität über einen Temperaturbereich von -20º C bis +40º C aufweist.
  • In Bauteilen, welche von den flexiblen Ermüdungswiderstandseigenschaften der Legierungen mit Formgedächtnis Gebrauch machen, wie in Fig.6, könnte das bevorzugte Material von der in Fig.2B gezeigten Art sein. Die Umwandlungstemperatur der Legierung sollte oberhalb des Benutzungstemperaturbereiches sein, um sicher zu stellen, daß die Legierung während der Benutzung immer martensitisch ist und daher die niedrige martensitische Umformfestigkeit und die hohe martensitische reversible Verformung aufweist. Es ist auch möglich, wenn eine höhere effektive Steifheit des Bauteils erwünscht ist, gemäß der Erfindung die Legierung in der in Fig.2H beschriebenen Form zu verwenden.
  • Die oben beschriebenen Legierungen mit Formgedächtnis werden vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, bei Bauteilen des Brillengestells, wie folgt, angewendet:
    • Optimierte Elastizität
  • Bügel
  • Drähte
  • Nasensteg
  • Eine Legierung von der Art, wie sie zur Herstellung der obengenannten Teile des Brillengestells benutzt werden kann, ist Gegenstand der US-Patentschrift 3,351,463, die hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird. Weitere Literaturstellen, welche die Herstellung und die Eigenschaften von geigneten Zusammensetzungen beschreiben, umfassen einen Artikel von Dr. William J. Buehler, dem Hauptentwickler von 55 Nitinol und William B. Cross mit dem Titel 55-Nitinol -- Unique Wire Alloy with a Memory", der in der Ausgabe vom Juni 1969 des Wire Journal erschienen ist. Eine Beschreibung der Materialien und einiger Eigenschaften findet sich auch in der Broschüre "Nitinol Characterization Studies" vom September 1969. Diese Druckschrift mit der Bezeichnung N-69-36367 oder NASA CR-1433, ist erhältlich bei Clearinghouse for Scientific and Technical Information, Springfield, VA 22151. Alle diese Druckschriften werden hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert.
  • Beispiele von Legierungen mit Formgedächtnis sind in den US- Patentschriften 3,174,851 und 3,672,879 offenbart, die hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert sind. Eine Titan- Nickel-Kobalt-Legierung ist in der US-Patentschrift 3,558,369 offenbart. Geeignete binäre Nickel-Titan-Legierungen mit Formgedächtnis sind dem Fachmann wohlbekannt und sind, beispeilsweise, in den vorerwähnten Patenten und Artikel von Buehler et al beschrieben.
  • In Fig.1 ist der Brillenrahmen 14 in einer zusammengezogenen Form (wiederhergestellter Zustand) dargestellt, bei welchem der Rahmen 14 einer Linse 24 anliegt und mit dieser einen festen Sitz bildet.
  • Die Rahmen 14 und 16 sind aus einer Legierung mit Fomgedächtnis hergestellt, wie z.B., aber nicht ausschließlich, einer Nickel-Titan-Legierung, verschiedene Aluminium-Messingen, Kupferlegierungen und andere bekannte Legierungen, die ein Formgedächtnis aufweisen. Eine wohlbekannte Nickel-Titan-Legierung ist als Nitinol bekannt.
  • In Fig.3 ist die Befestigung eines Brillengestellbügels 70 an einem Brillengestellrahmen 72 mittels eines insgesamt mit 74 bezeichneten Befestigungsteiles näher dargestellt. Das Befestigungsteil 74 umfaßt ein aus einer Legierung mit Formgedächtnis hergestelltes Element 76 mit U-förmigem Querschnitt, das vom Rahmen 72 absteht.
  • Fig.4 zeigt ein insgesamt mit 170 bezeichnetes Brillengestell, das Rahmen 172 und 174 mit Formgedächtnis aufweist.
  • Bezüglich Fig.4 wird noch bemerkt, daß die Bügel 180 und 182 aus einer Legierung mit Formgedächtnis hergestellt sein können, wenn sie, wie gezeigt, mittels eines Scharnieres an die Rahmen 172 und 174 angelenkt sind.
  • Alternativ kann das Gelenk auch einen dünnen Abschnitt aus einer Legierung mit Formgedächtnis umfassen, wie z.B. Nitinol, das gute Flexibilitäts- und Ermüdungseigenschaften aufweist. Das heißt, an Stelle der Benutzung eines aus mehreren Stücken zusammengesetzten Scharnieres kann eine gelenkige Verbindung auch durch Benutzung eines zusammenfaltbaren Stückes 201 aus einer Legierung mit Formgedächtnis hergestellt werden, das, wie in Fig.7 dargestellt, zwischen jedem Rahmen 172 bzw. 174 und dem entsprechenden Bügeln 186 und 182 angeordnet ist. Das Teil 201 ist aus einer Legierung mit Formgedächtnis mit einer oberhalb der Umgebungstemperatur liegenden Austenit- Umwandlungstemperatur hergestellt, wobei unterhalb dieser Austenit-Umwandlungstemperatur (d.h. Umgebungstemperaturen, denen die Brille während ihres Gebrauches ausgesetzt ist) die Legierung in ihrem martensitischen Zustand und daher hochflexibel und widerstandsfähig gegen Ermüdung ist.
  • In Fig.5 ist ein Nasenpolster 21 dargestellt, welches mittels eines an einem Rahmen 16 befestigten Nasenpolsterdrahtes 25 mit dem Rahmen 16 verbunden ist. Das Nasenpolster 21 kann mit dem Nasenpolsterdraht 25 mittels eines herkömmlichen Befestigers 27 aus einer Legierung mit Formgedächtnis fest verbunden sein.
  • In Fig.6 ist im Einzelnen ein Scharnier für die Verbindung des Bügels mit dem Gestell dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weisen sowohl das Ende 200 des Bügels 202 als auch ein Fortsatz 204 des Rahmens 206 tiefe Ausnehmungen 208 bzw. 210 zum Einstecken des Teils 201 auf. Das Scharnierteil 201 könnte auch an dem Rahmen und an dem Bügel angenietet sein. In den Bügeln kann auch mit Vorteil eine Legierung mit Formgedächtnis, wie vorher beschrieben, verwendet werden.

Claims (6)

1. Brillengestell, wovon zumindest ein Teil aus einer Legierung mit Formgedächtnis auf Nickel-Titan-Grundlage gefertigt ist, die sich in einem kaltverfestigten, pseudoelastischen metallurgischen Zustand befindet nach der Durchführung einer Kaltverfestigung von mindestens etwa 30%, so daß es sich gegen Verformungen von mindestens 3% über einen Temperaturbereich der Brillengestellbenutzung von -20º C bis +40º C elastisch verhält.
2. Brillengestell nach Anspruch 1, bei dem der pseudoelastische Temperaturbereich der besagten Legierung mit dem oberen Teil des Benutzungstemperaturbereiches übereinstimmt.
3. Brillengestell nach Anspruch 2, bei dem der besagte Teil aus einer Legierung mit Formgedächtnis auf Nickel-Titan-Grundlage gefertigt ist, die einer Kaltverfestigung von mindestens 40% unterzogen wurde.
4. Brillengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gestell ein Paar Bügel enthält und der besagte Teil diese Bügel umfaßt.
5. Brillengestell nach einem der vorhergehenden Ansprücche, bei dem das Gestell einen Nasensteg aufweist und der besagte Teil diesen Nasensteg umfaßt.
6. Brillengestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Brillengestell ein Paar von Linsenrahmen und ein Paar von Nasenpolstern aufweist und jedes Nasenpolster mittels eines Nasenpolsterdrahtes mit dem betreffenden Rahmen verbunden ist und der besagte Teil diese Nasenpolsterdrähte umfaßt.
DE8787904459T 1986-06-19 1987-06-18 Brillengestell mit formgedaechtnis-elementen. Expired - Lifetime DE3785351T2 (de)

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