DE3727706A1

DE3727706A1 - Gangregulierung fuer scharniere

Info

Publication number: DE3727706A1
Application number: DE19873727706
Authority: DE
Inventors: Anton Dietrich; Detlef Kreuz
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: KREUZ, DETLEF, 83527 HAAG, DE
Priority date: 1987-08-19
Filing date: 1987-08-19
Publication date: 1989-03-02
Also published as: ATA182888A; JPH01239280A; FR2623554A1; IT1224874B; AT397730B; FR2623554B1; KR920008004B1; KR890004189A; DE3727706C2; US4951349A; IT8848273A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Gangregulierung für ein Schar nier - insbesondere ein dreigeteiltes Brillenscharnier - mit wenigstens zwei Scharnierlappen und einer Scharnier schraube, wobei in einem Scharnierauge eines Scharnier lappens eine die Scharnierschraube umgebende Hülse ange ordnet ist, die über diesen Scharnierlappen übersteht und an dem oder den benachbarten Scharnierlappen anliegt.

Für Brillenfassungen sind Scharniere mit ineinandergrei fenden Scharnierlappen bekannt, in deren Bohrungen eine von einer Hülse umgebene Scharnierschraube angeordnet ist (DE-PS 11 17 911). Die Hülse besteht aus plastischem Material. Die Länge der Hülse ist um ein vorherbestimmtes Stück größer als die Gesamtlänge der zugehörigen Bohrungen der Scharnierlappen. Beim Zusammenschrauben des Brillen scharniers wird die Hülse zwischen der Unterseite des Schraubenkopfes und einer Stirnfläche des Scharnierlappens zusammengedrückt. Dadurch soll ein bestimmter Grad der Reibung erzeugt werden.

Da die Hülse am Scharnierschraubenkopf anliegt, kann sich die Scharnierverbindung bei Schwenkbewegungen der am Scharnier befestigten Teile lockern. Da das Bremsmoment zwischen den Scharnierhälften im wesentlichen vom Anzugs moment der Scharnierschraube abhängt, kann es bei zu großem Anzugsmoment zu einem Blockieren des Scharnieres kommen. Nach einer bestimmten Benutzungsdauer, aber auch bei zu geringem Anzugsmoment kann das Bremsmoment nicht mehr ausreichen, ein Fallen des am Scharnier befestigten Brillenbügels infolge der Wirkung der Schwerkraft zu ver hindern.

Durch die DE-OS 20 39 455 ist ein Brillenscharnier be kannt, bei dem in einem Scharnierlappen eine in axialer Richtung geschlitzte, eine vorgegebene Vorspannung auf weisende Hülse eingelegt ist. Die über den Scharnierlappen überstehenden Stirnflächen der Hülse liegen kraftschlüssig an den Stirnflächen der benachbarten Scharnierlappen an. Auch bei diesem bekannten Scharnier kann es nach einiger Benutzungsdauer zu einem "Fallen" des Bügels, d.h. zu einem Nachlassen des Bremsmomentes kommen, da ein Bewegen der Hülse in radialer Richtung nicht mehr möglich ist, sobald die Scharnierschraube angezogen ist (das Nachstellen der Scharnierschraube bewirkt eine axiale Einspannung der Hülse).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Scharnier der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Gängig keit des Scharniers bestimmende Bremsmoment über einen langen Zeitraum hinweg im wesentlichen konstant und unab hängig vom Anzugsmoment der Scharnierschraube ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens zwischen dem Scharnierlappen, in dem die Hülse angeordnet ist, und dem relativ zu diesem Scharnierlappen bewegbaren, benachbarten Scharnierlappen ein feder elastisches Element angeordnet ist, derart, daß es be züglich der Scharnierschraubenachse in axialer Richtung federnd an einer bezüglich der Scharnierschraubenachse rotationssymmetrischen Anlagefläche wenigstens eines Scharnierlappens unter Vorspannung anliegt.

Erfindungsgemäg befindet sich in einem Scharnierlappen eine starre Hülse, die nach Anzug der Scharnierschraube gegenüber dem bzw. den benachbarten Scharnierlappen bzw. gegenüber der Scharnierschraube unbeweglich ist. Durch die Hülse ist ein vom Anzugsmoment der Scharnierschraube unabhängiger, konstanter Abstand zwischen den Elementen, an denen die Hülse anliegt, festgelegt. Zwischen dem Scharnierlappen, in dem die Hülse angeordnet ist, und dem relativ zu diesem Scharnierlappen bewegbaren, benach barten Scharnierlappen ist ein federelastisches Element angeordnet, das sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt und auf der der Scharnierschraube abgewandten Seite der Hülse befindet. Das federelastische Element ist in einem Raum angeordnet, der sich in axialer Richtung zwischen der (den) Anlagefläche(n) und z.B. dem Niveau des an dem benachbarten Scharnierlappen anliegenden Hülsenendes erstreckt. Die Höhe dieses Raumes ist so be messen, daß das federelastische Element in axialer Richtung bewegbar ist und weder von der Scharnierschraube noch von den benachbarten Scharnierlappen eine Wirkung auf das feder elastische Element ausgeübt wird. Das Bremsmoment, das das federelastische Element auf den bzw. die Scharnier lappen ausübt, ist somit allein von der Vorspannung ab hängig, mit der das Element an der (den) Anlagefläche(n) anliegt. Sobald die Scharnierschraube angezogen ist, er gibt sich ein konstantes Bremsmoment, unabhängig davon, ob die Scharnierschraube mit einem schwachen oder starken Anzugsmoment montiert wurde. Im Unterschied zum Stand der Technik kann die Fläche, über die die Hülse am be nachbarten Scharnierlappen anliegt, so bemessen sein, daß keine plastische Deformierung durch zu hohe Flächen pressung erfolgt. Ein Blockieren des Scharniers aufgrund eines zu großen Anzugsmomentes ist ausgeschlossen. Das Bremsmoment und somit die Gängigkeit des Scharniers bleiben über einen langen Zeitraum hinweg im wesentlichen konstant.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das federelastische Element gegenüber einem Scharnierlappen drehfest angeordnet und liegt unter Vorspannung an der Anlagefläche des anderen Scharnierlappens an.

Bevorzugte Ausgestaltungen des federelastischen Elementes sind in den Unteransprüchen 3 und 4 angegeben.

Die Anlagefläche, an der das federelastische Element an liegt, verläuft nicht parallel zur Scharnierschraubenachse, sondern in einem Winkel zu dieser. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlagefläche in etwa senkrecht zur Scharnierschraubenachse orientiert.

In jedem Fall wirkt das federelastische Element im wesent lichen in axialer Richtung auf die Anlagefläche.

In der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Unteran spruch 6 ist das federelastische Element drehfest an der Hülse angeordnet und insbesondere starr mit dieser ver bunden. Hierdurch liegt das federelastische Element stets im selben Bereich der Anlagefläche an dieser an.

In der in Unteranspruch 7 beanspruchten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Hülse zwei feder elastische Elemente aufweisen. In dieser Version wird über jeweils eine Anlagefläche im Bereich jeder Stirn fläche des Scharnierlappens, in den die Hülse eingelegt ist, Druck und damit ein Bremsmoment auf den Scharnier lappen ausgeübt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 8 und 9 angegeben.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die als Distanzteil wirkende Hülse nicht einstückig gefertigt, vielmehr besteht sie aus einem Hülsengrund körper und einem Ring, an dem das federelastische Element angeformt bzw. mit dem dieses verbunden ist.

In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfin dung kann die Hülse an die Scharnierschraube angeformt sein und einen Zylinderansatz bilden.

Das federelastische Element liegt - wie bereits be schrieben - an wenigstens einer Anlagefläche an und bremst den zugehörigen Scharnierlappen. Nach einer bevorzugten Aus gestaltung der Erfindung ist zu diesem Zweck eine Ein senkung in den Scharnierlappen, in dem die Hülse eingelegt ist, vorgesehen. In diesem Fall dient die Bodenfläche der Einsenkung als Anlagefläche. Die Einsenkung kann aber auch teils im Scharnierlappen, in dem die Hülse eingelegt ist, und teilweise im benachbarten Scharnierlappen oder voll ständig in diesem Scharnierlappen vorgesehen sein.

Im zuletzt genannten Fall dient eine Stirnfläche des Schar nierlappens mit eingelegter Hülse als Anlagefläche.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 13, 14, 15 und 17 angegeben. Die in Unteranspruch 16 beanspruchte Form des Federtellerbereichs besitzt vorteilhafterweise eine langsam ansteigende und damit toleranzunempfindliche Federungsprogression bei ins gesamt großem Federweg.

Im folgenden sollen anhand schematischer Skizzen Ausfüh rungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gangregulierung für Scharniere erläutert werden. In sämtlichen Ausführungs beispielen sind dreigeteilte Brillenscharniere oder Teile davon dargestellt. In den Skizzen sind übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Brillenscharnier mit zweiteiliger Hülse und angeformtem federelastischem Element,

Fig. 2 ein Brillenscharnier mit dreiteiliger Hülse,

Fig. 3 und 4 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung ohne Einsenkung im einteiligen Scharnierlappen, jedoch mit Stützring und gestanzten Teller federelementen,

Fig. 5 eine Aufsicht auf eine Tellerfeder mit Stütz ring,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Tellerfeder mit Stützring,

Fig. 7 einen Schnitt durch eine mittels Drehen und Stanzen hergestellte Tellerfeder mit Stützring,

Fig. 8 einen Schnitt durch ein durch Drehen gefertigtes Hülsenteil mit angeschweißter, durch Stanzen hergestellter Tellerfeder mit Stützring,

Fig. 9 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung mit nur einem federelastischen Element,

Fig. 10 ein Brillenscharnier mit Gangregulierung mit einer Wellfeder als federelastischem Element,

Fig. 11 eine Variante des in Fig. 9 dargestellten Brillen scharniers mit zusätzlichem O-Ring.

Das in Fig. 1 dargestellte Brillenscharnier besteht im we sentlichen aus einem mittleren Scharnierlappen 1, an dem üblicherweise ein Brillenbügel befestigt ist, zwei benach barten Scharnierlappen 2 und 3, die üblicherweise mit dem Brillenmittelteil verbunden sind, sowie einer Scharnier schraube 16. Grundsätzlich kann aber das Brillenmittelteil auch am mittleren Scharnierlappen und der Brillenbügel an den beiden benachbarten Scharnierlappen befestigt sein. Im Scharnierauge des mittleren Scharnierlappens 1 ist eine Hülse, die gemäß Fig. 1 aus zwei Teilen 5 und 6 besteht, eingelegt. Die Hülsenteile 5, 6 liegen aneinander an und stehen über dem mittleren Scharnierlappen 1 über, d.h. die Länge der Hülse in Richtung der Scharnierschraubenachse 17 ist etwas größer als die Höhe h 1 des mittleren Scharnier lappens 1. Die Hülse liegt mit ihren Stirnflächen an den inneren Stirnflächen 12, 13 der benachbarten Scharnierlappen 2, 3 an.

Auf der der Schraube abgewandten Außenfläche der Hülse sind zwei federelastische Elemente 7 im Bereich der Hülsen stirnflächen angeformt. Hülsenteil 5 mit federelastischem Element 7 bzw. Hülsenteil 6 mit federelastischem Element 7 sind durch Drehen hergestellt. Die federelastischen Elemente 7 liegen an je einer Anlagefläche 11 im Bereich der Stirn flächen 8, 9 des mittleren Scharnierlappens unter Vor spannung an. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Anlage flächen 11 senkrecht zur Scharnierschraubenachse 17 ange ordnet. Die Anlagenflächen 11 sind zudem rotationssymmetrisch zu dieser Achse.

Jedes federelastische Element 7 erstreckt sich in radialer Richtung in eine Einsenkung des mittleren Scharnierlappens 1. In axialer Richtung erstreckt sich die Einsenkung zwischen deren als Anlagefläche dienenden Bodenfläche und dem Niveau des an dem benachbarten Scharnierlappen anliegenden Hülsen endes (Stirnfläche). Einsenkung und federelastisches Element sind so bemessen, daß eine axiale Bewegung des feder elastischen Elementes möglich wäre. Zur Montage des vorge schlagenen Scharnieres kann zunächst die Hülse 5, 6 mit den federelastischen Elementen in den mittleren Scharnierlappen eingelegt und dieser anschließend in das zweilappige Scharnierteil eingesetzt werden. Schraube 16 wird durch die Scharnieraugen bzw. durch die Hülse geführt und im Schar nierlappen 2 verschraubt. Wegen der als Distanzelement wir kenden Hülse 5, 6 kann der zweilappige Scharnierteil 2, 3 mit der Schraube 16 auf Block montiert werden, ohne daß hierdurch das vom federelastischen Element ausgeübte Bremsmoment beeinflußt wird.

In Fig. 2 ist ein Brillenscharnier mit einem dreiteiligen Distanzteil dargestellt. An beiden Stirnflächen eines Hülsengrundkörpers 4 schließen sich Tellerfedern an, die aus einem Ring 14 mit angeformtem federelastischem Element 7 bestehen. Ring 14 ist jeweils zwischen den Stirn flächen des Hülsengrundkörpers 4 und des benachbarten Scharnierlappens 2, 3 angeordnet. Durch den Zug der Scharnier schraube sind die Tellerfedern drehfest mit dem zwei teiligen Scharnierteil 2, 3 verbunden. Die Tellerfedern bremsen mit Ringflächen in den Senkungen des einteiligen Scharnierlappens.

In Fig. 3 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung ohne Einsenkung im einteiligen Scharnierlappen dargestellt. Diese Ausführungsform ist einfach herstellbar und weist ebenfalls einen Hülsengrundkörper 4 sowie zwei Teller federn auf. Wie in Fig. 5 und Fig. 6 gezeigt, ist jede Tellerfeder jedoch von einem an die Tellerfeder ange formten Stützring 15 umgeben. Der Außendurchmesser d 1 dieses Stützringes entspricht etwa dem Außendurchmesser des mittleren Scharnierlappens 1. Die Höhe h 1 des mitt leren Scharnierlappens 1 ist um mehr als die doppelte Höhe h 2 des Stützringes 15 kleiner als die Länge h 3 der Hülse (die ihrerseits aus Hülsengrundkörper 4 und den beiden Ringen 14 besteht). Stützring 15 bewirkt, daß das Scharnier gegen Inklinationen stabil bleibt.

In Fig. 4 ist eine der Fig. 3 ähnliche Variante darge stellt, zur Erleichterung der Montage ist jedoch hierbei die Hülse zweiteilig ausgebildet, wobei an jedes Hülsen teil 5, 6 jeweils eine Tellerfeder 7 angeschweißt ist (siehe Fig. 8).

In Fig. 9 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung dargestellt, wobei die Hülse nur ein federelastisches Element aufweist. Die als Distanzteil wirkende Hülse und das federelastische Element sind aus einem Stück gefertigt. Aufgrund der einseitigen Ausführung und der damit möglichen einstückigen Gestaltung ist diese Ausführungsform besonders einfach zu montieren. Zudem bietet die einseitige Aus führung die Möglichkeit, bei gleicher Querschnittsminderung durch spanabhebende Senkungsherstellung größere, wenn nötig, doppelt so große Druckkräfte zu installieren als bei den zweiseitigen Versionen. Die nicht gesenkte Seite des mittleren Scharnierauges, die durch die Feder gegen das äußere Scharnierauge gedrückt wird, liegt im ganzen Durch messer und ganzflächig auf. Diese Version ist daher sehr stabil, abnutzungsarm und ergibt die kleinstmögliche Toleranzsumme.

In Fig. 10 ist ein Brillenscharnier mit Gangregulierung mit einer Wellfeder 10 als federelastischem Element dar gestellt.

In Fig. 11 ist eine Variante des in Fig. 9 dargestellten Brillenscharniers mit einem zusätzlichen O-Ring 18 gezeigt. In diesem Fall ist nur ein Teil der Anlagefläche senkrecht zur Scharnierschraubenachse 17 orientiert, während der Teil, an dem der O-Ring 18 anliegt, schräg zur Scharnier schraubenachse verläuft.

Fig. 7 zeigt eine Bremsbuchse als Drehteil mit freige stanzten Federsegmenten.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die vorgeschlagene Gangregulierung für Scharniere, insbesondere Brillen scharniere, einen spielfreien, über das ganze Brillenleben anhaltenden Scharniergang aufweist, bei dem sich weder ein Fressen an den Reibungsstellen und damit ein Blockieren der Gelenkverbindung noch eine unerwünschte Leichtgängigkeit der Brillenbügel ergibt. Die Gangregulierung Weist vielmehr einen gleichbleibenden Bewegungswiderstand auf.

Claims

1. Gangregulierung für ein Scharnier - insbesondere ein dreigeteiltes Brillenscharnier - mit wenigstens zwei Scharnierlappen und einer Scharnierschraube, wobei in einem Scharnierauge eines Scharnierlappens eine die Scharnierschraube umgebende Hülse angeordnet ist, die über diesen Scharnierlappen übersteht und an dem oder den benachbarten Scharnierlappen anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens (zwischen dem Scharnier lappen (1), in dem die Hülse (4, 5, 6, 14) angeordnet ist, und dem relativ zu diesem Scharnierlappen bewegbaren, benachbarten Scharnierlappen) (2, 3) ein federelastisches Element (7) angeordnet ist, derart, daß es bezüglich der Scharnierschraubenachse (17) in axialer Richtung federnd an einer bezüglich der Scharnierschraubenachse (17) rotationssymmetrischen Anlagefläche (11) wenigstens eines Scharnierlappens unter Vorspannung anliegt.

2. Gangregulierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) gegenüber einem Scharnierlappen (2, 3) drehfest angeordnet ist und unter Vorspannung an der Anlagefläche (11) des anderen Schar nierlappens (1) anliegt.

3. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) eine Tellerfeder ist.

4. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) ein Wellfeder-Ring ist.

5. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche(n) (11) in etwa senkrecht zur Scharnierschraubenachse (17) angeordnet ist (sind).

6. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) gegenüber der Hülse (4, 5, 6, 14) drehfest an dieser angeordnet, insbesondere starr mit der Hülse verbunden ist, wobei das federelastische Element (7) an einer Anlagefläche (11) im Bereich einer Stirnfläche (8, 9) des Scharnierlappens (1), in dem die Hülse (4, 5, 6, 14) eingelegt ist, anliegt.

7. Gangregulierung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 5, 6, 14) zwei federelastische Elemente (7) aufweist und im Bereich jeder Stirnfläche (8, 9) des Scharnierlappens (1), in dem die Hülse eingelegt ist, eine Anlagefläche (11) vorgesehen ist, wobei an jeder Anlagefläche (11) jeweils ein federelastisches Element (7) anliegt.

8. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) an die Hülse angeformt ist.

9. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) mit der Hülse verbunden ist.

10. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (4, 14) aus einem Hülsengrundkörper (4) und einem zwischen dessen Stirnfläche und der Stirnfläche (8, 9) eines benachbarten Scharnierlappens (2, 3) angeordneten Ring (14) besteht, an den das federelastische Element (7) angeformt bzw. mit dem es verbunden ist.

11. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse ein Zylinderan satz an der Scharnierschraube (16) ist, der in mon tiertem Zustand an dem Scharnierlappen (2) ansteht, in den die Scharnierschraube (16) eingedreht ist.

12. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierlappen (1) mit eingelegter Hülse und/oder wenigstens ein be nachbarter Scharnierlappen (2, 3) eine konzentrisch zur Bohrung der Scharnieraugen angeordnete Einsenkung aufweist, in die das federelastische Element (7) eingreift, derart, daß die Stirnfläche (8, 9) des mittleren Scharnierauges (1) bzw. die Bodenfläche (11) der Einsenkung im mittleren Scharnierauge (1) als Anlagefläche dient.

13. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das federelastische Element (7) von einem Stützring (15) umgeben ist, dessen Außendurchmesser d 1 etwa dem des mittleren Scharnierlappens (1) gleicht, wobei die Höhe h 1 des mittleren Scharnierlappens um mehr als die Höhe h 2 des Stützringes kleiner ist als die Länge h 3 der Hülse.

14. Gangregulierung nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der Stützring (15) mit der Hülse bzw. dem Ring (14) starr verbunden ist.

15. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus zwei Hülsen teilen (5, 6) besteht, die in montiertem Zustand an einander anliegen.

16. Gangregulierung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federtellerbereich im Querschnitt eine konische, hohlkehlige Form besitzt.

17. Gangregulierung nach einem der Ansprüche 6-16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich, in dem das feder elastische Element an der Hülse angeordnet ist, ein O-Ring (18) angeordnet ist, der an der Hülse, am federelastischen Element und an dem Scharnierlappen anliegt, an dem auch das federelastische Element unter Vorspannung anliegt.