Rahmen für eine optische Brille und Verfahren zu dessen Herstellung |
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申请号 | EP08450193.1 | 申请日 | 2008-12-10 | 公开(公告)号 | EP2083312B1 | 公开(公告)日 | 2013-05-15 |
申请人 | Andy Wolf Fashion GmbH; | 发明人 | Stadlmann, Klaus; | ||||
摘要 | |||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rahmen für eine optische Brille, einstückig gebildet aus einem mit Linsenöffnungen versehenen, geschichteten, kohlefaserhältigen Verbundmaterial mit zumindest einer Kohlefaserschicht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rahmens. Ein derartiger Brillenrahmen ist aus der Die Dokumente Das Dokument Aus der Die Erfindung setzt sich zum Ziel, einen Rahmen für eine optische Brille zu schaffen, der dünner und leichter ist als die bekannten Konstruktionen und dabei widerstandsfähig und elastisch ist, um dem Alltagsgebrauch zu widerstehen. Dieses Ziel wird in einem ersten Aspekt der Erfindung mit einem Rahmen der einleitend genannten Art erreicht, der sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß das Verbundmaterial zusätzlich zu der mindestens einen Kohlefaserschicht auch zumindest eine Glasfaserschicht umfaßt. Auf diese Weise wird eine tragende Struktur aus einem Kohlefaser/Glasfaser-Verbund geschaffen, welche hohe Festigkeit und Elastizität hat, um eine Brille mit überaus dünnem Rahmen und hohem Tragekomfort aufzubauen. Die Kohlefaserschicht sorgt dabei für hohe Steifigkeit und die Glasfaserschicht für hohe Flexibilität des Rahmens. Darüberhinaus schützt die flexiblere Glasfaserschicht den Benützer im Falle eines Bruchs der spröderen Kohlefasern vor einem Austreten spitzer Kohlefaserbruchstücke aus dem Brillenrahmen. Die Erfindung offenbart einen Rahmen für eine optische Brille gemäß Anspruch 1. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verbundmaterial insgesamt vier bis zwölf, bevorzugt sechs bis zehn, besonders bevorzugt acht Faserschichten umfaßt, von denen zwei bis sechs Kohlefaserschichten und zwei bis sechs Glasfaserschichten sind. Dadurch kann einerseits die zur Aufnahme der Linsen erforderliche Dicke erreicht werden, anderseits ist der Rahmen so dünn wie gerade möglich, um die entsprechende Festigkeit und Elastizität zu erzielen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Faserschichten aus Fasergewebe- oder Fasergelege-Prepregs gebildet. Prepregs erreichen im ausgehärteten Zustand durch den innigen Verbund von Fasern und Kunststoffmatrix hohe Festigkeit. Durch gemeinsames Preßhärten übereinandergeschichteter Prepregs kann überdies ohne zusätzliche Verbindungsmaterialien der Rahmen in einem einzigen Schritt in der gewünschten Endform gefertigt werden. Wenn als Faserschichten Prepregs verwendet werden, ist es besonders günstig, die Umfangsform des Rahmens durch Schneiden oder bevorzugt Stanzen des Verbundmaterials vor der Aushärtung der Prepregs zu erzeugen. Das geschnittene bzw. gestanzte Verbundmaterial ergibt einen flachen Vorformling, der anschließend durch Aushärten der Prepregs zum Rahmen endgeformt werden kann. Die Kohle- und Glasfaserschichten können in der gewünschten Anzahl in beliebiger Aufeinanderfolge aufgeschichtet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung die Kohlefaser- und Glasfaserschichten im Verbundmaterial - mit Ausnahme der beiden innersten Schichten, welche gegebenenfalls gleich sein können - einander abwechseln, was ausgewogene Elastizitätseigenschaften ergibt. Zur Erhöhung der Festigkeit kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß zumindest zwei übereinanderliegende Schichten gegeneinander verdreht sind, bevorzugt um 45°. Besonders günstig ist es ferner, wenn die beiden äußersten Schichten des Verbundmaterials Glasfaserschichten sind. Dadurch kann das äußere Erscheinungsbild des Rahmens in weiten Grenzen eingestellt werden, da Farbe und Textur von Glasfasern leichter veränderbar sind als von Kohlefasern. Zu diesem Zweck ist es besonders günstig, wenn zumindest eine der Glasfaserschichten aus gefärbten oder beschichteten Glasfasern gefertigt ist, bevorzugt aus metallisierten Glasfasern, besonders bevorzugt aus verchromten, aluminium- oder goldbedampften Glasfasern. In vorteilhafter Weise wird der Rahmen mit einem Schutzlack versehen, bevorzugt auf Polyesterharzbasis. Dadurch kann eine besonders glatte Oberfläche des Rahmens erreicht werden. Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung ist der Rahmen mit Dehnschlitzen versehen, um das Einsetzen von Linsen in die Linsenöffnungen zu erleichtern. In einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Rahmens für eine optische Brille gemäß Anspruch 19 Hinsichtlich der Vorteile des Verfahrens der Erfindung wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Das Herstellungsverfahren der Erfindung eignet sich sowohl für individuelle Kleinserien als auch industrielle Großserien: Da die Umfangsform des Rahmens durch entsprechendes Ausschneiden des Vorformlings beliebig bestimmt werden kann, lassen sich individuelle Rahmenformen rasch verwirklichen. Anderseits kann diese Art der Formgebung gerade auch in die Großserienfertigung durch maschinelles Stanzen oder Schneiden automatisiert werden. Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in den zeigen:
Zurückkehrend auf Unter "Prepregs" werden Halbzeuge aus Endlosfasern verstanden, die in einer noch ungehärteten, duroplastisch aushärtbaren Kunststoffmatrix eingebettet sind, z.B. mit aushärtbarem Kunstharz getränkte ("vor-imprägnierte", d.h. "preimpregnated") Fasermatten. Im weiteren werden daher insbesondere solche Schichten 7, 8 betrachtet, die durch Kohlefaser-Prepregs 7 bzw. Glasfaser-Prepregs 8 gebildet sind. Die Prepregs 7, 8 werden zu einem flächigen Verbundmaterial 9 aufgeschichtet, aus welchem dann die - flächig abgewickelte - Umfangsform des Rahmens 2 ausgeschnitten oder ausgestanzt wird, um den Vorformling 1 zu bilden. Es ist zu beachten, daß die Darstellung des Vorformlings 1 in Die Prepregs 7, 8 sind bevorzugt aus Fasergeweben gebildet, wie schematisch in Die Anzahl der Prepreg-Schichten des Verbundmaterials 9 wird in Abhängigkeit von den gewählten Ausgangsdicken der Prepregs 7, 8, dem Komprimierungsgrad beim Aushärten des Vorformlings 1, der gewünschten Enddicke des Rahmens 2 und den gewünschten Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften gewählt. Bevorzugt ist die Schichtabfolge im Verbundmaterial 9 symmetrisch von innen nach außen aufgebaut, wie aus den Das Verbundmaterial 9 umfaßt jedenfalls zumindest ein Kohlefaser-Prepreg 7 und ein Glasfaser-Prepreg 8. Die Kohlefasern sind für die entsprechende Festigkeit und die Glasfasern für die entsprechende Elastizität des Verbundmaterials 9 verantwortlich. Bevorzugt umfaßt das Verbundmaterial 9 insgesamt vier bis zwölf, insbesondere bevorzugt sechs bis zehn, und ganz besonders bevorzugt acht Prepregs 7, 8, von denen insbesondere zwei bis sechs Kohlefaser-Prepregs 7 und zwei bis sechs Glasfaser-Prepregs 8 sind. Die In der ersten Variante von In der Ausführungsform von Das Verfahren zur Aushärtung des Vorformlings 1 zum Rahmen 2 mit Hilfe einer Preßform 10 wird nun anhand der Die Preßform 10 kann optional auch zum Herstellen zweidimensional gekrümmter Rahmen 2 verwendet werden, in welchem Fall die Oberflächen von Stempel 11 und Matrize 12 und die Schablone 13 entsprechend zweidimensional gekrümmt sind; die Fertigung von Stempel 11 und Matrize 12 durch Zertrennen eines einzigen Blocks in einem Schritt ist dann allerdings nicht mehr möglich. Die Schablone 13 ist aus einem einzigen Stück Metallblech geschnitten oder gestanzt, beispielsweise aus Aluminium. Die Schablone 13 kann austauschbar zwischen Stempel 11 und Matrize 12 eingelegt oder auch auf den Stempel 11 oder die Matrize 12 aufgeklebt werden, z.B. mittels eines hochtemperaturfesten Silikonklebers. Zum Aushärten wird der Vorformling 1 in die Preßform 10 eingelegt, und zwar paßgenau in die Aussparungen der Schablone 13, wodurch sich der Vorformling 1 an die Krümmung des Stempels 11 anpaßt. Die Preßform 10 wird geschlossen, mit Preßdruck beaufschlagt und beheizt oder in einen beheizbaren Autoklaven eingebracht, um durch Abfahren eines definierten Druck- und Temperaturzyklus die Prepregs 7, 8 auszuhärten. Beispielsweise erfolgt die Aushärtung des Vorformlings 1 unter einem Druck von 2 bis 8 bar auf einer Temperatur von 95°C über etwa 3 Stunden oder einer Temperatur von ca. 130°C über etwa 1 Stunde. Bei der Heißpreßhärtung wird die Schichtdicke des Vorformling 1 auf die Dicke d der Schablone 13 als Enddicke des Rahmens 2 reduziert. In dem gezeigten Beispiel von acht Prepregs 7, 7', 8, 8' zu je 0,2 mm im unausgehärteten Zustand wird die Dicke d der Schablone 13 zu 1 mm gewählt. Nach dem Aushärtezyklus wird die Preßform 10 geöffnet und der endgeformte Rahmen 2 ( Wie ersichtlich kann die Preßform 10 einfach durch Austauschen der Schablone 13 an unterschiedliche Formen des Rahmens 2 angepaßt werden. Um das Einsetzen der Linsen 4 in die Linsenöffnungen 3 des fertigen Rahmens 2 zu erleichtern, können die Laschen 5 mit seitlichen Dehnschlitzen 14 versehen werden, welche ein Aufspreitzen des Rahmens 2 gestatten, siehe Pfeil 15 in Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten und Modifikationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen. |