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Die
Erfindung betrifft ein Filmscharnier aus Kunststoff zum schwenkbeweglichen
Verbinden von zwei Elementen, aufweisend eine dünnwandige
biegsame Verbindung und seitliche Bänder zum Befestigen
an den Elementen.
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Bei
Kunststoffbehältern werden häufig Scharniere verwendet,
die einteilig mit den beiden zu verbindenden Elementen ausgebildet
sind. Solche Scharniere bestehen im Wesentlichen aus einer dünnwandigen
Verbindung, oft in Form eines Falzes, die durch ihre Biegsamkeit
eine begrenzte Drehbewegung der verbundenen Elemente ermöglicht.
Als Kunststoff wird bevorzugt Polypropylen wegen seiner ausgezeichneten
Verschleißbeständigkeit verwendet.
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Filmscharniere
haben zwar eine begrenzte Belastbarkeit, insbesondere können
Scherung und verstärkte Biegebelastung der Scharnierenden
zu einem Bruch oder Riss der dünnwandigen Verbindung führen.
Dennoch werden solche Filmscharniere beispielsweise bei Verschlusskappen
für Kunststoffflaschen heute ausschließlich benutzt
und sind selbst bei häufiger Benutzung, beispielsweise
wenn die Flasche mit einem Duschgel gefüllt ist, auch bei
längerem Gebrauch noch nutzbar. Beispiele solcher Verschlusskappen
sind aus der
EP 1 790
581 A1 bekannt.
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Des
Weiteren ist es aus der
WO 2004/048221
A1 bekannt, zwischen zwei Gelenkverbindungen in Form von
Filmscharnieren eine Zunge vorzusehen, die derart geformt sein kann,
dass sie den Deckel der Verschlusskappe im ge schlossenen Zustand
im Randbereich hintergreift oder sich abstützend an der
Wand des Deckels bzw. der Kappe abstützt.
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Des
Weiteren ist aus der
EP
0 291 457 B2 ein einteiliger Schnappscharnierverschluss
mit einer solchen Scharnierausbildung bekannt, die eine Unterstützung
beim Verschließen und umgekehrt beim öffnen gewährleistet.
Die Verwendung von Filmscharnieren ist auch bei preiswerten Brillenetuis
aus Kunststoffschalenteilen bekannt.
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Aufgrund
ihres Prinzips sind Filmscharniere äußerst kostengünstig
in der Herstellung, jedoch im Defektfall generell nicht austauschbar.
Die Filmscharniere können auch überdehnt werden,
indem das eine Element gegenüber dem anderen im Öffnungszustand
noch weiter relativ verschwenkt wird. Dies führt zu vorzeitigen
Brüchen.
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Ausgehend
vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Filmscharnier der gattungsgemäßen
Art zu verbessern und so auszulegen, dass eine Überdehnung beim
Gebrauch praktisch nicht möglich ist. In weiterer Ausgestaltung
sollen die Vorteile, die Scharniere aus Bändern aufweisen,
auch bei einem Filmscharnier nach der Erfindung gegeben sein, insbesondere
soll eine Verbindung von zwei Elementen über mindestens
ein gesondertes Filmscharnier ermöglicht werden, das austauschbar
ist.
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Die
Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des Filmscharniers
nach der im Anspruch 1 angegebenen technischen Lehre.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
im Einzelnen angegeben.
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Das
Filmscharnier nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass
zwischen den Bändern mindestens ein Aufklappwegbegrenzer
aus Kunststoff vorgesehen ist, der als schlaufenförmig
verformbarer Kunststoffstreifen an den Bändern fixiert
ist. Hierdurch ist der Öffnungsweg des Scharniers begrenzt.
Eine Überdehnung des Scharniers wird durch den Aufklappwegbegrenzer
vermieden, so dass bei entsprechender Anpassung das Filmscharnier
so ausgelegt sein kann, dass sich der Öffnungswinkel innerhalb
des Bereiches zwischen 0° und ca. 90° bewegt.
Das Scharnier weist ferner einen Befestigungsabschnitt auf, der
in Verlängerung zu den an den dünnwandigen, biegsamen
Verbindungen angeformten Brückenabschnitten sich erstrecken
kann. In diesem Fall sollte an den beiden Brückenabschnitten
ein Ansatz ausgeformt sein und die Ansätze über
dem Aufklappwegbegrenzer miteinander verbunden sein. Die Bänder
selbst werden durch Schraub- oder Rastverbinder an den Elementen
befestigt.
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Es
ist aber auch möglich, die Bänder stufenförmig
auszubilden, so dass diese einen Stufenabschnitt mit nach außen
abgewinkelten Befestigungsabschnitten und an der anderen Seite aufeinanderzu verlaufende
abgewinkelte Brückenabschnitte aufweisen, die durch die
dünnwandigen Verbindungen miteinander schwenkbeweglich
verbunden sind. Wenn eine Phase jeweils an den Brückenabschnitten
vorgesehen ist, kann das Filmscharnier auch an der Verbindung die
Form eines Falzes besitzen.
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Auch
bei einem solchen Filmscharnier kann auf einfache Weise der Aufklappwegbegrenzer
an den gegenüberliegenden Innenseiten der Stufenabschnitte
angebracht sein. Dies erfolgt z. B. durch einteiliges Anspritzen
oder durch nachträgliches Anspritzen oder Anschweißen
des Kunststoffstreifens. Die Anbindungen sind dabei so vorgenommen,
dass der Aufklappwegbegrenzer sich beim Verbringen des Filmscharniers
in die geschlossene Stellung nach au ßen wölbt
und beim Öffnen wieder streckt. Der Öffnungsweg
ist dabei durch die Länge des Aufklappwegbegrenzers eindeutig
definiert.
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Das
Filmscharnier mit den Bändern kann grundsätzlich
mit den beiden zu verbindenden Elementen einteilig ausgeführt
sein. In diesem Fall kann der Aufklappwegbegrenzer an den beiden
Bändern und den beiden zu verbindenden Elementen angespritzt
sein. Die Filmscharniere können aber auch als Einzelscharniere
einbaubar ausgestattet sein. Das Filmscharnier wird dabei mit den
einsteckbaren Bändern oder Bandabschnitten in vorgesehene
Aufnahmen in einem Deckel oder einem Behälter eingeführt und
wird beispielsweise durch Verrastungsmittel oder Klemmverbinder
darin gehalten.
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Die
zu verbindenden Elemente können beispielsweise die Schalen
eines Behälters oder ein Behälter und ein Deckel
sein. Die Befestigungsabschnitte der Filmscharniere werden dabei
in Rastaufnahmen eingedrückt. Es versteht sich dabei von selbst,
dass bei den Verbindungen dafür Sorge getragen werden muss,
dass die schlaufenförmige Auslenkung des Aufklappwegbegrenzers
sichergestellt ist. Bei länglichen Behältern ist
es vorteilhaft, mindestens zwei Filmscharniere nach der Erfindung
in einem Abstand zueinander vorzusehen.
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In
weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Filmscharnier selbst
als Übertotpunktscharnier, wie dies beispielsweise bei
Deckeln von Verschlüssen für Kunststoffflaschen
bekannt ist, ausgeführt wird. Der Aufklappwegbegrenzer
kann dabei so ausgelegt sein, dass er mindestens die Aufstellbewegung
des beweglichen Elementes beim Betätigen des Filmscharniers
unterstützt. Die eine Federspannung aufweisende Schlaufe
bewirkt dabei ein Aufdrücken.
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Eine
bevorzugte Anwendung besteht beispielsweise darin, dass die Filmscharniere
zum Verbinden eines Deckels mit einer Unterschale zur Bildung eines
so genannten Cup-Holders verwendet werden. Dabei handelt es sich
um einen Behälter, in welchem Getränkebehälter
einstellbar sind. Der Behälter kann eine Unterschale mit
drei Einsatzfeldern aufweisen, die wahlweise belegbar sind, wenn
der Deckel geöffnet ist. Ist der Deckel geschlossen, so
ist beispielsweise durch einen zentrischen Durchbruch nur der mittlere
Aufnahmebereich der Unterschale zugänglich. Ein solcher
Cup-Holder fügt sich beispielsweise in das Interieur eines
Kraftfahrzeuginnenraumes gefällig ein.
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Die
Erfindung ist aber auch auf alle anderen Behälterarten,
wie beispielsweise auch auf Brillenetuis anwendbar.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele ergänzend erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 einen
Behälter in perspektivischer Darstellung, bestehend aus
einer Unterschale und einem Deckel mit erfindungsgemäß ausgebildeten Filmscharnieren
als Verbindungsteile,
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2 ein
in 1 eingesetztes Filmscharnier in geschlossenem
Zustand und
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3 das
in 1 eingesetzte Filmscharnier in geöffnetem
Zustand.
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In 1 ist
ein aus Kunststoff gefertigter Behälter zur Aufnahme von
Getränkebehältern dargestellt. Ein solcher Behälter
wird auch üblicherweise als Cup-Holder bezeich net. Der
Behälter kann in entsprechender Größe
auch ein festmontierbares Behältnis sein. Die Unterschale 1 wird
z. B. an die Tunnelverbindung in einem Kraftfahrzeug angeschraubt oder
angeklippt. Der Behälter besteht aus einer Unterschale 1,
die das eine Element bildet und aus einem Deckel 2, der
das zweite Element im Sinne der Erfindung darstellt. In der Unterschale 1 sind
durch die Ausformungen der Wandung drei Bereiche definiert, nämlich
zwei äußere Bereiche 15 und ein durch vorstehende
Ansätze 17 abgetrennter mittlerer Bereich 16.
Es ist ferner zu sehen, dass in der Rückseite, und zwar
unterhalb der dort eingezeichneten Ausformung zur rückseitigen
Wand hin eine Rastaufnahme 14 für jeweils ein
Filmscharnier vorgesehen ist, in die jeweils ein Filmscharnier nach
der Erfindung mit einem Befestigungsabschnitt eingesetzt ist. In
der Oberseite sind Freischnitte vorgesehen, so dass die Aufklappwegbegrenzer 6 sich
hierdurch nach oben erstrecken können. Der Deckel 2 weist
eine mittlere obige Öffnung 18 auf, die deckungsgleich
mit dem Lagerabschnitt 16 verläuft. Des Weiteren
sind an der Innenseite zwei beabstandet zueinander angeordnete Rastaufnahmen 13 vorgesehen,
in die der zweite Befestigungsabschnitt 7 der Filmscharniere 4, 5 eingesteckt
werden kann und kraftschlüssig rastend gehalten ist. Zwischen
den beiden Rastaufnahmen 13 befindet sich mittig eine Blattfeder 19,
die den Deckel 2 nach dem Herunterklappen in der Schließstellung hält,
so dass kein Verschluss an der gegenüberliegenden Seite
des Behälters vorgesehen sein muss.
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Erfindungswesentlich
sind die zum Einsatz kommenden Filmscharniere, wie sie in den 2 und 3 dargestellt
sind. Diese Filmscharniere bestehen jeweils aus einer dünnwandigen,
biegsamen Verbindung 3, die die beiden Brückenabschnitte 11, 12 gelenkig
miteinander verbindet. Die Brückenabschnitte 11 und 12 sind
schräg verlaufend zugeschnitten, so dass diese mit der
Verbindung 3 einen Falz bilden. An den Brückenabschnitten 11, 12, schließen
sich jeweils die Stufenabschnitte 9 und 10, im
rechten Winkel verlaufend, an. Der Winkel kann auch beliebig gewählt
sein. Im rechten Winkel hierzu sind nach außen jeweils
verlaufend Befestigungsabschnitte 7, 8 angeformt.
Das Filmscharnier weist also stufenförmige Winkelbänder
auf. Damit nun eine Überdehnung beim Öffnen des
Deckels 2 nicht vorkommen kann, ist erfindungsgemäß ein
Aufklappwegbegrenzer 6 in Form eines Kunststoffflachstreifens
vorgesehen, der an den beiden Stufenabschnitten 9 und 10 befestigt
ist bzw. hieraus einteilig ausgeformt ist.
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3 zeigt,
dass, wenn dieser den Aufklappwegbegrenzer 6 bildende Streifen
gestreckt ist, das Scharnier geöffnet ist. Wird das Scharnier
geschlossen, also der Deckel 2 gemäß 1 geschlossen,
so wird automatisch der Aufklappwegbegrenzer 6 schlaufenförmig
vorgewölbt, wie dies aus 2 ersichtlich
ist. Der Aufklappwegbegrenzer 6 ist dabei gespannt und übt
bei entsprechender Auswahl des Materials eine Federkraft aus, wenn
der Deckel angehoben wird. Der Aufklappwegbegrenzer 6 unterstützt
dabei die Öffnungsbewegung des Deckels 2.
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Die
Filmscharniere nach der Erfindung können mit einem oder
mehreren Aufklappwegbegrenzern 6 ausgestattet sein. Handelt
es sich um ein Formteil, das im Spritzgießverfahren hergestellt
ist, kann der Aufklappwegbegrenzer 6 mit angeformt werden. Werden
die Filmscharniere im Strang hergestellt und abgetrennt, so können
die Aufklappwegbegrenzer 6 nachträglich daran
beispielsweise durch Anschweißen befestigt werden. Auch
dies ist automatisiert möglich. Im Ausführungsbeispiel
sind stufenförmige Winkelbänder an den Filmscharnieren
vorgesehen, diese können aber auch durch andere, wie zuvor schon
beschrieben, ersetzt werden.
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- 1
- Unterschale
- 2
- Deckel
- 3
- Verbindung
- 4
- Band
- 5
- Band
- 6
- Aufklappwegbegrenzer
- 7
- Befestigungsabschnitt
- 8
- Befestigungsabschnitt
- 9
- Stufenabschnitt
- 10
- Stufenabschnitt
- 11
- Brückenabschnitt
- 12
- Brückenabschnitt
- 13
- Rastaufnahme
- 14
- Rastaufnahme
- 15
- äußere
Bereiche
- 16
- mittlere
Bereiche
- 17
- vorstehende
Ansätze
- 18
- Öffnung
- 19
- Blattfeder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1790581
A1 [0003]
- - WO 2004/048221 A1 [0004]
- - EP 0291457 B2 [0005]