Kunststoff-Scharnier für Schachteln mit Klappdeckel, insbesondere solche aus Kunststoff
In immer grösserem Masse werden heute Schachteln aus Kunststoff zum Verpacken irgend welcher Güter verwendet. Viele davon weisen einen aufklappbaren Deckel auf, wobei die Verbindung von Deckel und Unterteil mittels Scharnieren oder aufgeklebten biegsamen Folien, und ab und zu durch sogenannte Filmscharniere, einer verdünnten, meist gereckten Zone im Material zwischen Ober- und Unterteil der in einem Stück gefertigten Schachtel erfolgt.
Je nach der Situation können die spezifischen Mängel aller dieser Scharnierarten den Einsatz einer Kunststoffschachtel verteuern oder gar verunmöglichen. Diese spezifischen Mängel sind vor allem folgende:
Bei festen Scharnieren: Diese stellen entweder eine unabhängige Einheit dar, sind aus mehreren Stücken zusammengesetzt und müssen meistens auf eine aufwendige Art montiert werden: kommen also relativ teuer.
Bei direkt am Stück vorhandenen Scharnieren sind Scharnierzapfen und -Bohrungen an den Spritzteilen angeordnet, was zwar billig ist, aber komplizierte Werkzeuge bedingt und oftmals ästhetisch und festigkeitsmässig nicht befriedigt. Ausserdem kann diese Lösung bei breiten Schachteln nicht verwendet werden, weil die Scharniere nur an den Schachtelseiten angeordnet sein können. Als Scharnier eingesetzte biegsame Folien sind eben wegen ihrer Biegsamkeit bei der Montage schlecht zu manipulieren und können kaum automatisch mit der Schachtel verbunden, d. h. auf diese aufgeklebt oder aufgeschweisst werden.
Sogenannte Filmscharniere sind zwar in bezug auf den Arbeitsaufwand ideal, bedingen aber den Einsatz relativ teuren Materials, sind also dort, wo sonst billige Materialien eingesetzt werden könnten, wiederum unwirtschaftlich.
Müssen solche Schachteln noch so gesichert werden, weil der Verbraucher wissen soll, dass er eine nicht angebrochene Packung erhält, muss diese heute immer in nachträglichen Operationen nach dem Füllen erfolgen.
Die hier vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoff-Scharnier für Schachteln mit Klappdeckel, das auf Grund seiner Eigenheiten oftmals eine billigere Verpackung ermöglicht, indem es für die Schachtel einfachere Werkzeuge verlangt, selber billig und als festes Stück einfach zu montieren ist und gleichzeitig neben seiner Funktion als Scharnier jene einer Plombierung zu übernehmen vermag.
Das Scharnier ist dadurch gekennzeichnet, das es aus mindestens zwei im montierten Zustand kaum gegeneinander verschiebbaren schichtartig aufeinanderliegenden Kunststoffschichten besteht, wovon die bezüglich der Schachtel äussere Schicht aus weichem Material mit einem Radius von nur einigen wenigen Vielfachen der Materialstärke wiederholt biegbaren und die innere Schicht aus einem relativ spröden, nur um wenig biegbaren Material besteht, wobei die Materialarten und -Stärken derart ausgelegt sind, dass bei erstmaligen Öffnen der Schachtel um einige wenige Grade die innere kaum biegbare Schicht dem Stoss zwischen Schachtel-Oberteil und -Unterteil entlang an ihrer Sollbruchstelle bricht, während die biegsame Schicht auch beim mehrmaligen vollen Öffnen der Schachtel nur gebogen wird und damit die Funktion eines Scharniers übernimmt.
Dabei wird das aus zwei Schichten aufgebaute im Querschnitt grundsätzlich schlank-rechteckige oder winkelförmige Scharnier zweckmässigerweise derart mit Nocken oder Aussparungen versehen, dass es beim Eindrücken in entsprechende Aussparungen in den Gegenpartien an den Schachtelteilen derart einrastet, dass es dadurch nicht mehr herausziehbar in seiner richtigen Lage in den Schachtelteilen festgehalten wird.
Wenn die beiden Schachtelteile mit dem Scharnier zusammen montiert sind, wird beim Öffnen des Deckels ziemlich am Anfang des Öffnungsweges die spröde Schicht des Scharniers zerbrochen, was einmal am Brechgeräusch und zum andern am dabei zum Öffnen um ein vielfaches kleiner werdenden nötigen Kraftbedarf wahrnehmbar ist, so dass das Scharnier dadurch gleichzeitig die Funktion einer Plombierung übernehmen kann.
Das ganze soll anhand des zeichnerischen Anhanges noch etwas näher erläutert werden:
Fig. 1 zeigt das Scharnier im Prinzip an der geschlossenen und damit gesicherten Schachtel montiert. Dabei stelelt A das Scharnier mit der hintenliegenden weichen flexiblen Schicht B und der fest daran haftenden vorderen spröden Schicht C im Querschnitt dar. D ist der Schachtel-Oberteil und E der Schachtel-Unterteil. F ist die Sollbruchstelle der spröden Schicht, der entlang die Schicht C beim Öffnen des Deckels bricht. Dieses Scharnier wäre hier auszuleimen oder anzuschweissen.
Die Fig. 2 zeigt das gleiche Scharnier bei aufgeklapptem Schachteldeckel, wobei die Schicht C entlang der Sollbruchstelle gebrochen und damit anzeigt, dass die Schachtel bereits einmal geöffnet worden war.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Arten der Verbindung der flexiblen mit der spröden Schicht des Scharniers.
In Fig. 3 ist die flexible Schicht B mit der spröden Schicht C durch Leimen, Schweissen oder ähnliches verbunden, in Fig. 4 werden die zwei Schichten durch die Schachtelteile D und E zusammengeklemmt, und in Fig.
5 ist die flexible Schicht B als extrudiertes Hohlprofil über das ebenfalls extrudierte Profil für die spröde Schicht C gezogen, wobei der Wulst G das nötige Material für die Verlängerung dieser Seite durch das Biegen des Scharniers in Reserve hält.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt durch das Scharnier und die dortigen Schachtelpartien bei einer Anordnung an den Rückenänden von Boden und Deckel.
Fig. 7 zeigt dasselbe bei einer Anordnung an einer senkrechten Schachtelwand direkt an der Deckfläche des Schachtel-Deckels, wobei der Profilquerschnitt winkelförmig wird.
Fig. 8 zeigt den Querschnitt durch ein extrudiertes Scharnierprofil mit den Schachtelteilen, wobei sich hier das Scharnier mit den Nasen H in der Aussparung der Schachtelteile nicht mehr herausziehbar verankert.
Dieses Scharnier kann durch blosses Eindrücken in die Schachtelteile auf rationelle Art befestigt werden, wobei die Scharnierlänge durch entsprechendes Abschneiden beliebig gewählt werden kann. Der für das Eindrücken des Scharniers nötige Federweg des Steges K der Schachtelteile kann durch breiter als das Scharnier machen der Aussparung für dasselbe entlang der Linie L erfolgen, wobei aussen an der Schachtel vom Scharnier an nach aussen nur bei M eine feine Linie entsteht.
Fig. 9 zeigt eine Dreiseitenansicht einer Anordnung, bei der das Scharnier aus einer kaschierten Platte ausgestanzt wird, wobei gleichzeitig die Sollbruchstelle F und der Wulst N geprägt wird. Beim Eindrücken in die Schachtelteile greifen die Zapfen O an denselben in die Löcher P am Scharnier ein, womit dieses fest mit den Schachtelteilen verbunden ist. Das Öffnen der Scharnieraussparung nach hinten, d. h. die nur nutförmige Halterung Q des Scharniers erlaubt eine robustere Ausführung des Spritzwerkzeuges gegenüber dam Ausschnitt mit dem Steg K in Fig. 8. Dies dürfte darum die wirtschaftlichste Ausführung einer Schachtel mit dem erfindungsgemässen Scharnier sein, welches auch die Funktion einer Plombierung ausübt.
Plastic hinge for boxes with hinged lids, in particular those made of plastic
Boxes made of plastic are used to an ever greater extent for packaging any goods. Many of them have a hinged lid, the connection of the lid and the lower part by means of hinges or glued-on flexible foils, and now and then by so-called film hinges, a thinned, mostly stretched zone in the material between the upper and lower part of the one-piece box .
Depending on the situation, the specific defects of all these types of hinge can make the use of a plastic box more expensive or even impossible. These specific shortcomings are mainly the following:
With fixed hinges: These either represent an independent unit, are composed of several pieces and usually have to be assembled in a complex way: so they are relatively expensive.
In the case of hinges that are present in one piece, hinge pins and bores are arranged on the molded parts, which is cheap, but requires complicated tools and is often not satisfactory in terms of aesthetics and strength. In addition, this solution cannot be used with wide boxes because the hinges can only be arranged on the sides of the box. Flexible foils used as a hinge are difficult to manipulate during assembly precisely because of their flexibility and can hardly be automatically connected to the box, i.e. H. be glued or welded onto them.
So-called film hinges are ideal in terms of the amount of work required, but require the use of relatively expensive material, which means that they are uneconomical where otherwise cheap materials could be used.
If such boxes still have to be secured in this way because the consumer should know that he is receiving an unopened pack, this must now always be done in subsequent operations after filling.
The present invention relates to a plastic hinge for boxes with a hinged lid, which, due to its peculiarities, often enables cheaper packaging by requiring simpler tools for the box, cheap and easy to assemble as a solid piece and at the same time next to it Can act as a hinge that of a seal.
The hinge is characterized in that it consists of at least two layers of plastic lying on top of one another, which can hardly be shifted in the assembled state, of which the outer layer of soft material with a radius of only a few multiples of the material thickness can be repeatedly bent and the inner layer consists of one consists of relatively brittle material that is only slightly bendable, the types and thicknesses of the material being designed in such a way that when the box is opened for the first time by a few degrees, the inner hardly bendable layer breaks along the joint between the upper and lower part of the box at its predetermined breaking point while the flexible layer is only bent when the box is opened fully several times and thus takes on the function of a hinge.
The hinge, which is made up of two layers and has a generally slim, rectangular or angular cross-section, is expediently provided with cams or recesses in such a way that when it is pushed into corresponding recesses in the counter parts of the box parts, it engages in such a way that it cannot be pulled out in its correct position is held in the box parts.
When the two box parts are assembled with the hinge, when the lid is opened, the brittle layer of the hinge is broken fairly at the beginning of the opening path, which is noticeable on the one hand by the breaking noise and on the other by the force required to open it, which is much smaller, so that the hinge can simultaneously take on the function of a seal.
The whole thing should be explained in more detail using the drawing appendix:
Fig. 1 shows the hinge in principle mounted on the closed and thus secured box. A represents the hinge with the soft, flexible layer B at the back and the front brittle layer C firmly adhering to it in cross section. D is the top part of the box and E is the bottom part of the box. F is the predetermined breaking point of the brittle layer, which breaks along layer C when the lid is opened. This hinge would have to be glued or welded here.
FIG. 2 shows the same hinge with the box lid opened, the layer C being broken along the predetermined breaking point, indicating that the box had already been opened once.
3 to 5 show different ways of connecting the flexible and the brittle layer of the hinge.
In Fig. 3 the flexible layer B is connected to the brittle layer C by gluing, welding or the like, in Fig. 4 the two layers are clamped together by the box parts D and E, and in Fig.
5 the flexible layer B is drawn as an extruded hollow profile over the likewise extruded profile for the brittle layer C, the bead G holding the necessary material for the extension of this side by bending the hinge in reserve.
Fig. 6 shows the cross section through the hinge and the box parts there with an arrangement on the back edges of the base and cover.
7 shows the same with an arrangement on a vertical box wall directly on the top surface of the box lid, the profile cross-section becoming angular.
Fig. 8 shows the cross section through an extruded hinge profile with the box parts, the hinge with the lugs H in the recess of the box parts no longer anchored in a pull-out manner.
This hinge can be fastened in an efficient way by simply pressing it into the box parts, the hinge length being able to be selected as desired by cutting it off accordingly. The spring travel of the bar K of the box parts required for pressing in the hinge can be made by making the recess for the same wider than the hinge along the line L, with a fine line on the outside of the box from the hinge to the outside only at M.
9 shows a three-side view of an arrangement in which the hinge is punched out of a laminated plate, the predetermined breaking point F and the bead N being embossed at the same time. When pressed into the box parts, the pins O engage on the same in the holes P on the hinge, with which this is firmly connected to the box parts. Opening the hinge recess to the rear, d. H. The only groove-shaped holder Q of the hinge allows a more robust design of the injection molding tool compared to the cutout with the web K in FIG. 8. This should therefore be the most economical design of a box with the hinge according to the invention, which also performs the function of a seal.