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Technischer
Bereich
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elastisches Scharnier für Brillen
mit Sicherheitsverriegelung, das dazu vorgesehen ist, den Verlust
des elastischen Mittels bei Zerlegung zu verhindern.
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Stand der
Technik
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Der
Bereich der Scharniere für
Brillen bietet eine breite Vielfalt und entwickelt sich kontinuierlich, da
Brillen, obwohl sie für
alle praktischen Zwecke dem Diktat der Mode folgen, auch in der
Lage sein müssen,
gute technische und Funktionseigenschaften zu gewährleisten.
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Elastische
Scharniere sind derzeit gegenüber
anderen Scharnieren weit bevorzugt, weil sie leichteres Tragen der
Brille ermöglichen
und ihre lange Haltbarkeit gewährleisten.
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Bei
Scharnieren dieses Typs werden die meisten Belastungen und Kräfte, die
vom Benutzer durch das Öffnen
und Schließen
der Bügel
auf die Scharniere aufgebracht werden, tatsächlich direkt durch die elastischen
Mittel abgefedert.
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Strukturell
weist ein Typ von elastischem Scharnier am Ende eines Bügels einen
kastenartigen Teil auf, in dem ein axial langgestreckter Sitz vorgesehen
ist, in dem eine Feder vorhanden ist, die darin durch einen Kolben
gehalten ist.
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Der
Kolben verschiebt sich axial im kastenartigen Teil und weist einen
Kopf auf, der von dem kastenartigen Teil hervorsteht und gegen eine Scharnierkomponente
anschlägt,
die starr von der Vorderseite der Brille hervorsteht.
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Der
Kolben schlägt
daher zwischen der Feder und einem nockenförmigen Teil der Scharnierkomponente
an und durch seine Verschiebung in Bezug auf den kastenartigen Teil,
der die Kompression der Feder bewirkt, kann der Bügel sich öffnen und schließen.
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Der
Hauptnachteil von elastischen Scharnieren dieses Typs ist bedingt
durch die Tatsache, dass wenn es notwendig ist, das Scharnier zu
zerlegen, zum Beispiel um eine Komponente zu ersetzen, der Kolben
und die Feder nicht im kastenartigen Teil bleiben, sondern buchstäblich durch
die Kraft der Feder herausgeschossen werden.
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Wenn
das Scharnier zusammengesetzt ist, ist die Feder in der Tat immer
gegen die Unterseite des Kolbens gepresst gehalten, so dass sie
in einen inaktiven Zustand zurückkehren
kann, sobald sie gelöst
wird.
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Wenn
dies jedoch passiert, kann die Person, die das Scharnier zerlegt,
getroffen werden.
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In
dieser Hinsicht haben viele Länder
strenge Vorschriften, die darauf zielen, solche Risiken für Bedienungspersonal
zu vermeiden.
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Außer den
oben genannten Nachteilen sollte die Tatsache nicht übersehen
werden, dass die Feder und/oder der Kolben sehr oft verloren gehen,
wenn sie beim Zerlegen des Scharniers aus dem kastenartigen Teil
entkommen. Dies ist ein weiterer Grund, weshalb man dazu neigt,
das Zerlegen von Scharnieren zu vermeiden, um eine schadhafte Komponente zu
ersetzen, wobei es bevorzugt ist, die Brille komplett zu ersetzen.
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Selbst
unter der Annahme, dass es möglich ist,
die Frage bezüglich
der Sicherheit von Personen zu lösen,
kann ferner die Tatsache nicht übersehen werden,
dass das Austreten der Feder und des Kolbens aus dem kastenartigen
Teil, wenn diese Komponenten nicht die Teile sind, die ersetzt werden
sollen, die Komplexität
der anschließenden
Vorgänge
beim Zusammensetzen des Scharniers erheblich erhöhen.
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Die
Person muss in der Tat die Feder und den Kolben in den kastenartigen
Teil erneut einsetzen und diese Praxis macht es kaum praktisch,
eine Komponente zu ersetzen und erklärt die derzeitige Tendenz zum
vollständigen
Ersetzen der Brille.
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Offenbarung
der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist, ein elastisches Scharnier mit Sicherheitsverriegelung gegen
Zerlegen der elastischen Teile zur Verfügung zu stellen, das die oben
genannten Nachteile herkömmlicher
Scharniere löst.
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Folglich
ist ein primäres
Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elastisches Scharnier zur Verfügung zu
stellen, das vollkommen sicher zerlegt werden kann, so dass weder
die Feder noch der Kolben aus dem kastenartigen Teil herausschießen.
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Ein
weiteres bedeutendes Ziel ist, ein elastisches Scharnier mit Sicherheitsverriegelung
gegen Zerlegen der elastischen Teile zur Verfügung zu stellen, das strukturell
einfach ist und dessen Funktion zu der herkömmlicher Scharniere vollkommen äquivalent
ist.
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Ein
weiteres Ziel ist, ein elastisches Scharnier für Brillen zur Verfügung zu
stellen, das durch Einsatz von Bearbeitungsverfahren und Werkzeugen erhalten
werden kann, die im Fachbereich üblich sind.
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Diese
Aufgabe, diese Ziele und weitere, die nachfolgend ersichtlich werden,
werden erreicht durch ein elastisches Scharnier für Brillen
mit Sicherheitsverriegelung, umfassend einen kastenartigen Teil
am Ende eines Bügels,
der eine Feder enthält, die
gegen ihr Unterteil durch einen Körper komprimiert gehalten ist,
der sich in Bezug auf den kastenartigen Teil verschieben kann und
dem ein Kopf zugeordnet ist, der von dem kastenartigen Teil hervorsteht
und geeignet ist, gegen eine erste Scharnierkomponente anzuliegen,
die sie teilweise im kastenartigen Teil hält, wobei der Kopf und die
erste Scharnierkomponente nockenförmig sind, so dass sie offene
und geschlossene Positionen für
den Bügel
bilden, wobei das Scharnier dadurch gekennzeichnet ist, dass es
ein Halteelement umfasst, das operativ dazwischen gesetzt ist, so
dass es sich axial zwischen der Feder und dem Körper verschieben kann und einen
Außenteil
aufweist, dessen radiale Abmessungen größer sind als entsprechende
Unterschnitte, die in dem kastenartigen Teil vorgesehen sind und
als Hubbegrenzer für
das Halteelement in die Richtung wirken, in die die Feder drückt, wobei
der Außenteil so
geformt ist, dass er sich über
die Unterschnitte hinaus bewegt, wenn das Halteelement in den kastenartigen
Teil eingesetzt ist, wobei das Halteelement die Feder in dem kastenartigen
Teil hält,
wenn der Körper
vollständig
daraus heraustritt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich
aus der Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen davon, die nur
als nicht einschränkendes
Beispiel in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, worin:
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1 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
eines elastischen Scharniers mit Sicherheitsverriegelung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Explosionsansicht eines Details des Scharniers von 1 ist;
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3 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
eines Details von 2 ist;
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4 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
des Scharniers von 1 mit dem Bügel in geschlossener Position
ist;
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5 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
des Scharniers von 1 in der extraweiten Öffnungsposition
ist;
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6 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
des Scharniers von 1 mit dem Bügel in der teilweise geöffneten
Position ist;
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7 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
einer zweiten Ausführungsform
eines elastischen Scharniers mit Sicherheitsverriegelung ist;
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8 eine
Explosionsansicht eines Details des Scharniers von 7 ist;
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9 eine
Schnittansicht entlang einer Längsebene
einer dritten Ausführungsform
eines elastischen Scharniers mit Sicherheitsverriegelung ist.
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Wege zur Ausführung der
Erfindung
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Mit
Bezug zu den oben zitierten 1 bis 6 ist
ein elastisches Scharnier mit Sicherheitsverriegelung gemäß der vorliegenden
Erfindung allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet
und umfasst am Ende eines Bügels 11 einen
kastenartigen Teil 12, in dem ein axial langgestreckter
Sitz 13 vorgesehen ist, der durch eine Öffnung 14 zugänglich ist,
die an dem Teil ausgebildet ist, der zur Vorderseite 15 der
Brille gerichtet ist.
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In
diesem Fall steht eine männliche
Scharnierkomponente 16 von der Vorderseite 15 hervor und
schwenkt zwischen den beiden Flügeln
einer entsprechenden weiblichen Komponente, die zur Vereinfachung
der obigen Figuren nicht gezeigt ist, die in diesem Fall, starr
vom Ende des Bügels 11 hervorsteht.
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Eine
Feder 17 ist im kastenartigen Teil 12 durch die Öffnung 14 eingesetzt
und gegen die Unterseite 18 durch ein Halteelement 19 gedrückt gehalten,
das nachfolgend ausführlich
beschrieben wird.
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Das
Scharnier 10 umfasst ferner einen Körper 20 von an sich
bekanntem Typ, der vorwiegend zylindrisch ist und einen ersten Teil 21 und
eine zweiten Teil 22 aufweist.
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Jeder
der Teile 21 und 22 ist zylindrisch und insbesondere
weist der erste Teil 21 einen kleineren Durchmesser auf
und ist länger
als der zweite Teil 22.
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Ein
Kopf 23 steht vom zweiten Teil auf der gegenüberliegenden
Seite in Bezug auf den ersten Teil 21 hervor und ist wie
ein Parallelepiped geformt.
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Der
Durchmesser des zweiten Teils 22 ist derart, dass er zum
Durchmesser der Öffnung 14 des kastenartigen
Teils 12 passt.
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Der
Kopf 23 des Körpers 20 weist
insbesondere eine flache Seite 24 auf, die gegen das mit
einer entsprechenden Kontur versehene Profil 25 der männlichen
Komponente 16 des Scharniers anschlagen kann.
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Der
Körper 20 verschiebt
sich axial im kastenartigen Körper 12,
was auf diese Weise die Feder 17 gegen die Unterseite 18 gedrückt und
den Kopf 23 außerhalb
des kastenartigen Teils 12 in Anschlag gegen das Profil 25 der
männlichen
Komponente 16 hält.
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Wenn
auf diese Weise das Scharnier 10 zerlegt wird, werden der
Körper 20 und
die Feder 17, die nicht länger durch die männliche
Komponente 16 im kastenartigen Teil 12 gehalten
sind, buchstäblich
herausgeschossen.
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In
dieser Ausführungsform
weist das Halteelement 19 eine im Wesentliche röhrenförmige Gesamtausdehnung
auf, mit einem ringförmigen
Teil 26, von dem ein zylindrischer Vorsprung sich erstreckt, auf
dem zwei halbzylindrische axiale Sektoren 27 vorhanden
sind, die elastisch verformbar sind und durch eine diametrale Kerbe 28 getrennt
sind.
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Jeder
der halbzylindrischen Sektoren 27 weist an seinem Ende
eine flache Oberfläche 29 auf, auf
der eine Feder 17 aufliegen kann.
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Jeder
Sektor 27 ist ferner außen an seinem Endteil mit einem
halbkreisförmigen
erhabenen Teil 30 versehen, der geeignet ist, dass er in
einer geeignet vorgesehenen kreisförmigen Bohrung 31 aufgenommen
wird, die in den Innenwänden
des kastenartigen Teils 12 ausgebildet ist.
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Es
ist wichtig anzumerken, dass die Abmessungen des ersten zylindrischen
Teils 21 des Körpers 20 im
Wesentlichen dem Raum entsprechen, der zwischen den beiden halbzylindrischen
Sektoren 27 verfügbar
ist.
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Der
Endteil des ersten Teils 21 weist ferner einen Verjüngungsbereich 32 auf.
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Entsprechend
ist im Endteil jedes der Sektoren 27 ein interner halbkreisförmiger Verjüngungsbereich 33 vorgesehen,
der komplementär
zum Verjüngungsbereich 32 des
Körpers 20 geformt
ist.
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Praktisch
wird nach Anordnen der Feder 17 im kastenartigen Teil 12 gegen
die Unterseite 18 das Halteelement 19 eingesetzt,
gefolgt vom Körper 20.
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Das
Einsetzen des Halteelements 19 ist durch die Flexibilität der beiden
halbzylindrischen Sektoren 27 ermöglicht, die sich nach innen
biegen können,
wobei sie sich über
den radial verjüngten
Bereich 34 des kastenartigen Teils bewegen, so dass sie
in die inaktive Position an der Bohrung 31 zurückkehren
können,
in der sie sich selbst anordnen.
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Insbesondere
der Körper 20 tritt
nach dem Halteelement 19 in den kastenartigen Teil 12 ein,
wobei sein erster zylindrischer Teil 21 zwischen die beiden
halbzylindrischen Sektoren 27 angeordnet wird, bis der
verjüngte
Bereich 32 sich in Anschlag gegen den Unterschnitt 33 bewegt.
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Auf
diese Weise werden die beiden halbzylindrischen Sektoren 27 nach
außen
beabstandet gehalten und können
sich nicht nach innen neigen, so dass die entsprechenden erhabenen
Teile 30 permanent in der Bohrung 31 eingreifen,
die in den Innenwänden
des kastenartigen Teils 12 ausgebildet ist, so dass auf
diese Weise das Halteelement 19 darin arretiert ist.
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Auf
diese Weise kann sich das Halteelement 19 in Bezug auf
den kastenartigen Teil 12 in einem Ausmaß verschieben,
der durch die Länge
der Bohrung 31 begrenzt ist, was gleichzeitig der Feder 17 ermöglichen
muss, den Körper 20 in
Anschlag gegen das Konturprofil 25 des männlichen
Scharnierelements 16 zu halten.
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Der
durch die Bohrung 31 auf der zur Vorderseite 15 gerichteten
Seite ausgebildete Unterschnitt 34 bildet praktisch einen
Hubbegrenzer für
das Halteelement 19.
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Gleichzeitig
ermöglicht
das Halteelement 19, wenn das Scharnier 10 zerlegt
wird, keinen heftigen Ausstoß der
Feder 17, da auch sie im kastenartigen Teil 12 arretiert
bleibt.
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Praktisch
wurde beobachtet, dass die vorliegende Erfindung mehr als zufriedenstellend
die gestellte Aufgabe und alle Ziele erfüllt.
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Die
vorliegende Erfindung kann zahlreiche Modifikationen und Variationen
erfahren, die alle im Rahmen des selben erfinderischen Konzepts
liegen.
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Mit
besonderem Bezug zu den 7 und 8 wird eine
zweite Ausführungsform
eines Scharniers mit Sicherheitsverriegelung durch das Bezugszeichen 110 bezeichnet
und weist am Ende eines Bügels 111 einen
kastenartigen Teil 112 auf, der von einer Öffnung zugänglich ist,
die an dem Teil ausgebildet ist, der zur Vorderseite 115 der
Brille gerichtet ist.
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Der
kastenartige Teil 112 nimmt innen eine Feder 117 auf,
die gegen die Unterseite 118 durch ein Halteelement 119 gedrückt gehalten
wird, das nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird.
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Das
Scharnier 110 umfasst einen Körper 120, der im Wesentlichen
zum oben beschriebenen Körper 20 äquivalent
ist; er weist auch eine zylindrische Form auf, mit einem ersten
Teil 121 und einem zweiten Teil 122.
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Jeder
der Teile 121 und 122 ist zylindrisch und insbesondere
der erste Teil 121, obwohl er in der Länge im Wesentlichen äquivalent
ist, weist einen kleineren Durchmesser auf als der zweite Teil 122.
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Ein
Kopf 123, der wie ein Parallelepiped geformt ist, steht
vom zweiten Teil hervor, auf der in Bezug auf den ersten Teil 121 gegenüberliegenden
Seite.
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Der
Durchmesser des zweiten Teils 122 ist derart, dass er dem
Durchmesser der Öffnung
des kastenartigen Teils 112 entspricht.
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Der
Kopf 123 weist eine flache Seite 124 auf, die
geeignet ist, dass sie in Anschlag gegen das entsprechenden Konturprofil 125 einer
Scharnierkomponente 116 anliegt, die der Vorderseite 115 der
Brille zugeordnet ist.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
weist das Halteelement 119 eine insgesamt zylindrische
Form auf, mit einer ersten Komponente 126, die eine erste Seite 127 aufweist,
die zum Anschlag gegen die Feder 117 geeignet ist.
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Eine
zweite Komponente 128 steht monolithisch von der gegenüberliegenden
Seite hervor; auch sie ist zylindrisch und weist eine zweite Seite 129 auf,
auf der eine Ausnehmung 129a für einen Schraubendreher vorhanden
ist; diese Seite ist geeignet zum Anschlag gegen den ersten Teil 121 des Körpers 120 und
auf der Außenseite
der zweiten Komponente ist ein Gewindeteil 130.
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Entsprechend
ist auf den Innenwänden
des kastenartigen Teils 112, beginnend an der Öffnung, ein
erster Bereich 131, dessen Abmessungen zu denen des zweiten
Teils 122 des Körpers 120 äquivalent
sind, ein zweiter Gewindeteil 132, der einen radialen Verjüngungsbereich
zum Zugang zum kastenartigen Teil 112 bildet, und dann
ein dritter weiterer Bereich 133.
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Insbesondere
die zweite Komponente 128 des Halteelements 119 ist
komplementär
zum zweiten Gewindebereich 132 des kastenartigen Teils 112 geformt.
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Auf
diese Weise wird nach Anordnen der Feder 117 im kastenartigen
Teil 112 gegen die Unterseite 118, das Halteelement 119 durch
vollständiges Einschrauben
in den zweiten Gewindebereich 132 eingesetzt, bis es im
dritten weiteren Bereich 133 liegt.
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Das
Halteelement 119 ist auf diese Weise im kastenartigen Teil 112 arretiert,
kann sich aber entlang der Länge
des weiteren Bereichs 133 verschieben.
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Danach
wird der Körper 120 eingesetzt
und sein erster Teil 121 wird gegen die zweite Seite 129 des
Halteelements 119 platziert.
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Auf
diese Weise ist die auf den dritten weiteren Bereich 133 beschränkte Verschiebung
des Halteelements 119 ausreichend, um der Feder 117 zu
ermöglichen,
dass sie den Körper 120 in
Anschlag gegen das Konturprofil 125 der Scharnierkomponente 116 hält.
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Auch
in diesem Fall ermöglicht
das Halteelement 119 beim Zerlegen des Scharniers 110 nicht, dass
die Feder 117 herausgeschossen kommt, da durch die Wechselwirkung
zwischen dem Gewindebereich 130 und dem komplementär geformten
zweiten Bereich 132 des kastenartigen Teils 112,
auch sie im kastenartigen Teil 112 arretiert bleibt, was
jegliche axiale Translationsbewegung verhindert.
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Mit
Bezug zu 8 ist eine dritte Ausführungsform
eines elastischen Scharniers mit Sicherheitsverriegelung gemäß der vorliegenden
Erfindung in diesem Fall mit dem Bezugszeichen 210 bezeichnet
und umfasst einen kastenartigen Teil 212, der in diesem
Fall monolithisch von der Vorderseite 215 der Brille hervorsteht,
und in dem ein Sitz 213 vorhanden ist, der durch eine Öffnung 214 zugänglich ist,
die in dem Teil ausgebildet ist, der zum Bügel 211 weist.
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In
diesem Fall steht eine männliche
Scharnierkomponente 216 vom Ende des Bügels 211 hervor und
schwenkt gegen zwei Flügel
einer entsprechenden weiblichen Komponente, die von der Vorderseite 215 hervorsteht,
und der Einfachheit halber nicht gezeigt ist.
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Auch
in diesem Fall ist im kastenartigen Teil 212 eine Feder 217 vorhanden,
die durch ein Halteelement 219 gegen die Unterseite gedrückt gehalten wird,
die zur zuvor mit dem Bezugszeichen 19 bezeichneten vollkommen äquivalent
ist.
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Das
Scharnier 210 umfasst ferner einen zylindrischen Körper 220,
der zum vorhergehenden Körper 20 äquivalent
ist, und geeignet ist zum Verschieben im kastenartigen Teil 212 und
einen Kopf 223 aufweist, der zum Anschlag gegen das entsprechende
Profil der männlichen
Komponente 216 geeignet ist.
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Zusammenfassend
ist auch in dieser Konfiguration die Feder 217 im kastenartigen
Teil 212 angeordnet und es werden das Haltelement 219 und dann
der Körper 220 eingesetzt.
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Das
Halteelement 219 ist im kastenartigen Teil 212 arretiert,
wie oben beschrieben, so dass es sich in Bezug darauf in einem begrenzten
Umfang verschieben kann und auf diese Weise der Feder 217 ermöglicht,
den Körper 220 in
Anschlag gegen das männliche
Scharnierelement 216 zu halten.
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Gleichzeitig
ermöglicht
das Halteelement 219 im Falle der Zerlegung des Scharniers 210 nicht, dass
die Feder 217 herausschießt, weil sie im kastenartigen
Teil 212 arretiert bleibt.
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Mit
den dargestellten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wurde ein bedeutender Vorteil erreicht, der
mit der Tatsache verknüpft ist, dass
Scharniere mit einer Sicherheitsverriegelung versehen sind und in
vollkommener Sicherheit zerlegt werden können, ohne dass die Feder oder
der Körper
aus dem kastenartigen Teil herausgeschossen werden.
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Ein
weiterer bedeutender Vorteil wurde darin erreicht, dass elastische
Scharniere mit Sicherheitsverriegelung gegen Zerlegung der elastischen
Teile zur Verfügung
gestellt werden, die in der Struktur sehr einfach sind und deren
Funktion herkömmlichen Scharnieren
vollkommen äquivalent
ist.
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Ferner
ist es sehr wichtig anzumerken, dass die offenbarten elastischen
Scharniere für
Brillen durch Einsetzen von Bearbeitungsmethoden und Werkzeugen
erhalten werden können,
die im Fachbereich üblich
sind.
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Alle
Details können
durch andere technisch äquivalente
Elemente ersetzt sein.
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Die
verwendeten Materialien sowie die Abmessungen können entsprechend den Erfordernissen
beliebig gewählt
sein, so lange sie mit der vorgesehenen Verwendung vereinbar sind.