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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verschlussanordnungen, die zur Verwendung
mit Tuben oder anderen Behältern
bestimmt sind, wo der Verschlusskörper benutzt wird, um den Hals
des Behälters
festzulegen. Solche Verschlussanordnungen umfassen gewöhnlich einen
Schulterteil, der an einem Ende des Behälters befestigt ist und eine
Spendedurchlass festlegt, sowie einen Abdeckungsteil, der angepasst
ist, um den Spendedurchlass zu verschließen, wenn sich der Behälter nicht
im Gebrauch befindet.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Verschlussanordnung, wo der Schulterteil
aus einem Material hergestellt ist, das nicht direkt mit dem Behälter verbunden
werden kann, wie zum Beispiel einem Sperrschichtmaterial. Traditionell
werden Tubenverschlussanordnungen dieser Art aus HDPE hergestellt.
Aus HDPE hergestellte Tubenschultern können direkt mit den ABL- oder PBL-Laminattuben verbunden
werden. Jedoch machen moderne Zubereitungen, wie zum Beispiel Zahnpasta,
es erforderlich, dass die Tubenschulter aus einem Sperrschichtmaterial
hergestellt wird. Unglücklicherweise
werden sich solche Sperrschichtmaterialien nicht mit dem Tuben-Laminatmaterial
verbinden. Daher umfasst die Verschlussanordnung in solchen Fällen weiter
einen Befestigungsring, der aus einem Material hergestellt ist,
das mit dem Tuben-Laminatmaterial kompatibel ist und sich mit diesem
verbinden wird. Der Befestigungsring ist angepasst, um den Umfang
der Tubenschulter herum zu passen. Gewöhnlich wird der Befestigungsring
auf der Tubenschulter montiert, bevor die Anordnung in die Tube
eingeschweißt
wird. Weil die Tubenschulter und der Befestigungsring aus verschiedenen
Materialien hergestellt sind, die sich nicht miteinander verbinden
werden, ist es notwendig, für eine
mechanische Verriegelung zwischen den beiden Komponenten zu sorgen,
um zu verhindern, dass sie sich voneinander lösen.
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Das
für die
Tubenschulter verwendete Material ist häufig nicht geeignet, um ein
integrales Gelenk zwischen ihr und dem Abdeckungsteil zu bilden. Wenn
eine angelenkte bzw. mit einem Gelenk versehene Abdeckung erwünscht ist,
muss daher ein getrennter Verschluss bereit gestellt werden, enthaltend einen
angelenkten Deckel, der aus einem Material hergestellt ist, das
zur Bildung eines integralen Gelenks geeignet ist. Der Verschluss
ist mit mechanischen Eingriffsmitteln versehen, wie einem Schraubgewinde
oder Rastwülsten,
um ihn auf der Tubenschulter festzuhalten, die ein damit zusammenwirkendes
Gewinde oder Rasteingriffsmittel aufweist. So umfasst eine typische
mit einem Gelenk versehene Tubenverschlussanordnung 3 Teile; eine
Tubenschulter, einen Befestigungsring zum Verbinden der Tubenschulter
mit der Tube und einen separaten angelenkten Verschluss. Die Tubenschulter
und der Befestigungsring müssen
zusammengesetzt werden, bevor die Anordnung auf der Tube befestigt
wird. Der separate Verschluss muss ebenfalls am Halsteil der Tubenschulter
angebracht werden.
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Die
FR-A-2320870 offenbart eine Verschlussanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Bei diesem Verschluss ist die Abdeckung jedoch
ein Schraubdeckel, der mit dem Körper
in Gewindeeingriff tritt, um den Spendedurchlass zu verschließen.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Erfordernis für ein Zusammensetzen
der Verschlussanordnung zu beseitigen, indem Folgeformtechniken
verwendet werden, um den Befestigungsring und die Abdeckung als
eine einzige Komponente zu formen. Ein anderes Ziel der Erfindung
ist es, eine mit einem Gelenk versehene Verschlussanordnung bereit
zu stellen, bei welcher der Abdeckungsteil direkt an der Schulter
oder dem Befestigungsring angelenkt ist. Noch ein anderes Ziel der
Erfindung ist es, diese Technik zu verwenden, um für einen
Manipulationsnachweis zu sorgen, um anzuzeigen, falls die Abdeckung
geöffnet
worden ist.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung eine Verschlussanordnung bereit,
umfassend einen Körper,
der angepasst ist, um den Hals eines Behälters zu bilden, wobei er eine
herabhängende
Einfassung aufweist und einen Spendedurchlass festlegt, eine Abdeckung,
die angeordnet ist, um mit dem Körper
zusammenzuwirken, um den Spendedurchlass zu verschließen, sowie
einen Befestigungsring, der um den Umfang der herabhängenden Einfassung
herum angeordnet ist, um den Körper
mit dem Behälter
zu verbinden, wobei die Abdeckung und der Befestigungsring aus einem
anderen Material als dem Material des Körpers hergestellt sind; und bei
welcher die Abdeckung und der Befestigungsring aus demselben Material
hergestellt sind und als Einheit miteinander geformt und nacheinander über dem Körper angeformt
werden; dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mit dem Körper oder
dem Befestigungsring durch ein geformtes Gelenk verbunden ist.
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Das
Verbinden der Abdeckung und des Befestigungsrings miteinander als
Einheitskomponente, die nacheinander um die Schulter herum geformt wird,
hat mehrere Vorteile. Erstens besteht keine Notwendigkeit, die verschiedenen
Komponenten der Verschlussanordnung zusammenzusetzen, bevor sie am
Behälter
befestigt wird. Auch kann die Verbindung zwischen der Abdeckung
und dem Befestigungsring angepasst werden, um für einen mechanischen Formschluss
zwischen dem Befestigungsring und dem Körper zu sorgen, um zu verhindern,
dass sie sich entweder vor oder während des Gebrauchs voneinander
lösen.
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Vorteile
einer Bereitstellung eines Gelenks zwischen der Abdeckung und dem
Körper
oder dem Befestigungsring schließen zum Beispiele diejenigen ein,
dass die Abdeckung auf dem Behälter
festgehalten wird, und dass die Abdeckung über einen großen Winkel
verschwenkt und daher von Spendedurchlässen entfernt gehalten werden
kann.
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Ein
mechanisches Gelenk kann nacheinander zwischen der Abdeckung und
der Schulter geformt werden, um einen einfachen, preiswerten, mit einem
Gelenk versehenen Verschluss bereit zu stellen. Die unterschiedlichen
Materialien der Abdeckung und der Schulter bedeuten, dass sich diese Komponenten
nicht miteinander verbinden werden, und dass die zwei Gelenkteile
imstande sein werden, sich in Bezug zueinander zu bewegen, wodurch
es dem mechanischen Gelenk ermöglicht
wird, zu funktionieren.
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Alternativ
kann zwischen der Abdeckung und dem Befestigungsring ein Gelenkabschnitt
geformt werden. Der Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung besteht darin,
dass für
die Abdeckung und den Befestigungsring konventionelle Materialien
verwendet werden können
und somit zwischen diesen Komponenten konventionelle Gelenkkonfigurationen
geformt werden können,
wie ein einfaches Filmscharnier oder ein Rastgelenk.
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Die
Anordnung des Gelenks und des Befestigungsrings hat Auswirkungen
bzw. Bedeutung für die
Wärmeverschweißung des
Befestigungsrings mit dem Behälter.
Wenn das Gelenk vom Befestigungsring aus radial einwärts versetzt
ist, erlaubt dies die Verwendung einer axialen Wärmeverschweißvorrichtung.
Wenn das Gelenk radial auswärts
versetzt ist, ist eine axiale Wärmeverschweißung nicht
möglich und
eine radiale Wärmeverschweißung muss
verwendet werden. Eine axiale Wärmeverschweißung ist
einfacher und wird für
solche Anwendungen allgemein bevorzugt.
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Vorteilhafterweise
sind die Abdeckung und der Befestigungsring durch dünne Abschnitte
verbunden, die beim ersten Öffnen
des Verschlusses zerbrochen werden, um für einen sichtbaren Manipulationsnachweis
zu sorgen. Die Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Befestigungsring
kann angepasst sein, um für
einen mechanischen Formschluss zwischen dem Befestigungsring und
der Schulter zu sorgen. Vorzugsweise bildet die Verbindung zwischen
dem Befestigungsring und der Abdeckung einen Steg oder Stege, um
den Befestigungsring und die Schulter formschlüssig zu verbinden, um eine
Relativbewegung zwischen den beiden zu verhindern. Der Formhohlraum
für die
Stege liefert einen Strömungspfad
zwischen der Abdeckung und dem Befestigungsring, um es dem geschmolzenen
Kunststoffmaterial zu ermöglichen,
aus dem Abdeckungs-Formhohlraum in den Befestigungsring-Formhohlraum
zu gelangen. Vorzugsweise sind der Steg oder die Stege mit der Abdeckung
durch die zuvor beschriebenen dünnen
Abschnitte verbunden.
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Wie
oben beschrieben, können
die Abdeckung und der Befestigungsring durch dünne Abschnitte verbunden sein,
die von einem Benutzer leicht zerbrochen werden können, um
es zu ermöglichen,
die Abdeckung zu öffnen.
Alternativ können
die beiden Komponenten durch dickere Teile verbunden werden, die vor
dem ersten Öffnen
durchschnitten werden müssen.
Nach dem Schneidvorgang können dünne Abschnitte
zurückbleiben,
um zerbrechliche Brücken
bereit zu stellen, die vom Benutzer zerbrochen werden, wenn die
Abdeckung zum ersten Mal geöffnet
wird. Das letztere hat den Vorteil, dass es einfacher herzustellen
ist, weil die Form größere Hohlräume besitzen
wird, womit ein größerer Strömungspfad
für den
geschmolzenen Kunststoff bereit gestellt wird. Jedoch weist das
erstere den Vorteil auf, dass ein getrennter Schneidvorgang nicht
erforderlich ist.
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Viele
Anwendungen machen die Verwendung von Sperrschichtmaterialien erforderlich,
um die Schulter zu bilden, weil sich dieser Teil der Verschlussanordnung
im Kontakt mit dem Produkt befindet. Somit wird die Schulter vorzugsweise
aus einem geeigneten Sperrschichtmaterial erzeugt, wie PET oder
PBT, um das Produkt zu schützen,
wobei zum Beispiel ein Geschmacksverlust und ein Skalpieren vermindert
wird. Das für
den Befestigungsring verwendete Material muss mit dem für den Behälter verwendeten
Material kompatibel sein, wie zum Beispiel dem für Tuben verwendeten Laminatmaterial,
so dass der Befestigungsring die Schulter mit dem Behälter verbinden
kann. HDPE ist ein geeignetes Material für den Befestigungsring und
weist auch gute Eigenschaften für
die Abdeckung auf. Zum Beispiel kann es verwendet werden, um konventionelle
Gelenke zu bilden, und sorgt für
eine gute Abdichtung gegen die in der PET-/PBT-Schulter ausgebildete Spendeöffnung,
um ein Entweichen von Produkt zu verhindern.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft mit Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
Außenseitenansicht
einer konventionellen, mit einem Gelenk versehenen Tubenverschlussanordnung
zeigt, die auf einer Tube angebracht ist;
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2 eine
isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen, mit einem Gelenk versehenen
Tubenverschlussanordnung auf einer Tube angebracht zeigt;
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3 eine
Seitenansicht der Tubenverschlussanordnung aus 2 zeigt,
wobei sich die Abdeckung in ihrer offenen Stellung befindet;
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4 eine
ausführliche
Querschnittsansicht des in 3 angezeigten
rechteckigen Teils zeigt;
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5 eine
Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Verschluss
zeigt, wobei sich die Abdeckung in ihrer geschlossenen Stellung
befindet;
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6 eine
Draufsicht auf den in 5 dargestellten Verschluss zeigt,
wobei sich die Abdeckung in ihrer offenen Stellung befindet;
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7 eine
Querschnittsansicht des in den 5 und 6 dargestellten
Verschlusses entlang der Linie A-A bei Betrachtung in der durch
die Pfeile angezeigten Richtung zeigt, wobei sich die Abdeckung
in ihrer geschlossenen Stellung befindet;
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8A eine
perspektivische Ansicht einer als Teil einer alternativen Ausführungsform
gebildeten Schulter ist;
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8B eine
Perspektive der Schulter aus 8A ist,
als Teil der Verschlussanordnung dargestellt; und
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9 eine
perspektivische Vorderseitenansicht einer weiteren Ausführungsform
ist.
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Wo
immer es möglich
war, sind gleichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen gegeben worden.
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Bezug
nehmend auf 1, umfasst eine konventionelle,
mit einem Gelenk versehene Tubenverschlussanordnung 1 zum
Verbinden mit einer Tube 2 eine Tubenschulter 4,
die vorzugsweise aus einem Sperrschichtmaterial hergestellt ist
und eine Spendedüse
(nicht dargestellt) festlegt, sowie eine getrennte Verschlussklappe 5,
umfassend einen Körper 51 und
ein oberes Ende 52, die an einem Gelenk 6 miteinander
verbunden sind. Der Körper 51 und
die Spendedüse
auf der Tubenschulter 4 sind mit wechselweise zusammenwirkenden
Schraubgewinden oder anderen Eingriffsmitteln (nicht dargestellt)
versehen. Statt des in 1 dargestellten Verschlussdeckels 5 mit
Gelenk ist es auch bekannt, einen konventionellen Schraubverschluss
vorzusehen, der angeordnet ist, um mit einem komplementären Schraubgewinde
auf der Spendedüse
zusammenzuwirken. Dort, wo die Tubenschulter 4 aus einem Sperrschichtmaterial,
zum Beispiel PET oder PBT hergestellt wird, muss auch ein separater
Befestigungsring (nicht dargestellt) vorgesehen werden, um die Tubenschulter 4 mit
der Tube 5 zu verbinden. Konventionell wird dieser Befestigungsring
auf der Tubenschulter 4 montiert und daran durch irgendeine Form
von mechanischem Formschluss befestigt, wie eine Keil- oder Rastwulst-Anordnung.
Die kombinierte Anordnung wird dann mit der Tube 2 verbunden.
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Bezug
nehmend auf 2, umfasst eine erfindungsgemäße, mit
einem Gelenk versehene Tubenverschlussanordnung 1 eine
Tubenschulter 4, die den Verschlusskörper bereit stellt und eine
Spendedüse
(nicht dargestellt) festlegt, sowie eine folgegeformte Abdeckung 5.
Die Schulter 4 und die Abdeckung 5 sind an einem
mechanischen Gelenk 6 verbunden, das während des Folgeformprozesses
gebildet wird. Die Unterseite der Abdeckung 5 entspricht allgemein
der Form der Schulter 4, und ein Verschlussteil der Abdeckung 55 bedeckt
und verschließt
die Spendedüse
(nicht dargestellt). Auf der Abdeckung 5 ist auch eine
Zunge 56 ausgebildet, um es einem Benutzer zu ermöglichen,
die Abdeckung 5 zu öffnen
und die Spendedüse
freizulegen.
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Stege 3 verbinden
die Abdeckung 5 mit einem Befestigungsring (nicht dargestellt),
der verwendet wird, um die Schulter 4 mit der Tube 2 zu
verbinden. Die Stege 3 sind mit der Abdeckung 5 durch dünne zerbrechliche
Abschnitte 31 verbunden, die beim ersten Öffnen der
Abdeckung zerbrechen. Die zerbrochenen dünnen Abschnitte 31 liefern
ein sichtbares Anzeichen dafür,
dass die Abdeckung 5 geöffnet
worden ist. Die Stege 3 halten den Befestigungsring auf
der Schulter fest und verhindern, dass sich diese Komponenten in
Bezug zueinander bewegen. Außerdem
liefert der Formhohlraum für
die Stege 3 und die dünnen
Abschnitte 31 einen Strömungspfad, damit
geschmolzenes Kunststoffmaterial aus der Abdeckung 5 zum
Befestigungsring (nicht dargestellt) fließen kann. Daher werden alle
drei Komponenten zusammen folgegeformt, was das Erfordernis für einen
getrennten Montageschritt beim Herstellungsprozess beseitigt.
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Bezug
nehmend auf die 3 und 4 kann die
Abdeckung 5 um das Gelenk 6 verschwenkt werden,
um die Spendedüse 41 freizulegen
und es dadurch zu erlauben, Produkt zu spenden. Wenn die Kappe geöffnet wird,
brechen die dünnen
Abschnitte 31, was einen sichtbaren Manipulationsnachweis
ergibt, jedoch bleiben die Stege 3 intakt, um den Befestigungsring 7 (in 4 dargestellt)
und die Schulter fest zusammenzuhalten. Die Abdeckung 5 entspricht allgemein
der Form der Spendedüse 41,
legt jedoch auch einen Umfangsrand 57 fest, auf dem die
Tube 2 stehen kann, wenn sich die Abdeckung 5 in
ihrer geschlossenen Stellung befindet. Vorzugsweise ist der Umfangsrand 57 geformt,
um eine Vertiefung festzulegen, welche die Seite der Tube 2 aufnimmt,
wenn die Abdeckung 5 in ihre vollständig geöffnete Stellung verschwenkt
wird. Diese Ausnehmung bedeutet, dass die Abdeckung 5 über einen
großen
Winkel (ungefähr
200° oder
mehr, wie in 3 dargestellt) verschwenkt werden
kann, und dass daher die Abdeckung 5 von der Spendedüse 41 entfernt
gehalten werden kann, was eine unbehinderte Abgabe des Produkts
erlaubt. Dies hat den Vorteil, dass die Verschlussanordnung von
Produktüberlauf
im Wesentlichen freigehalten werden kann und daher sauberer gehalten
werden kann.
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Der
Formhohlraum für
den Steg 3 erlaubt es, dass geschmolzener Kunststoff aus
dem Formhohlraum der Abdeckung 5 in den Formhohlraum für den Befestigungsring 7 gelangt;
bei anderen Ausführungsformen
kann der verbindende Strömungspfad zwischen
der Abdeckung und dem Befestigungsring angeordnet werden, um ein
Gelenk bereit zu stellen. Der Befestigungsring 7 ist aus
einem mit der laminierten Tube 2 kompatiblen Material hergestellt,
wie zum Beispiel HDPE, und gestattet es, die Schulter 4 mit der
Tube 2 zu verbinden, wie in 4 dargestellt.
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Die 5 und 6 zeigen
Draufsichten auf den Verschluss gemäß der Erfindung, wobei sich
die Abdeckung in ihrer geschlossenen bzw. offenen Stellung befindet.
Der Rand 57 um den Umfang der Abdeckung 5 herum
liefert zwei Füße 81 und 82,
die zusammen mit dem Spendedüsenteil
der Abdeckung 55 einen 3-Punkt-Kontakt festlegen, der es
gestattet, die Tube unter Verwendung der Abdeckung 5 als
Basis in einer aufrechten Stellung abzustützen. Der Bereich zwischen
den Füßen 81 und 82 benachbart zum
Gelenk 6 ist zurückgesetzt,
um es zu erlauben, die Abdeckung 5 über einen Winkel von ungefähr 180° oder mehr
zu verschwenken, wie in 6 dargestellt.
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7 zeigt
deutlich die drei "Füße" 81, 82 und 55,
auf denen die Tube in einer aufrechten Stellung stehen kann, und
zeigt auch den Strömungspfad (unterbrochene
Linien) zwischen den Stegen 3 und dem Befestigungsring 7.
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Bezug
nehmend auf die 3, 5 und 6,
ist die Spendedüse 41 vorzugsweise
außermittig
so weit wie möglich
vom Gelenk 6 entfernt angeordnet (siehe A-A in den Draufsichten
auf die Verschlussanordnung 1 in den 5 & 6).
Diese Anordnung hat eine Reihe von Vorteilen. Wie bereits beschrieben,
bildet die Düse 41 und
der Verschlussteil 45 der Abdeckung einen "Fuß", der in Kombination
mit den anderen Füßen 81, 82 dahingehend
wirkt, eine stabile Basis bereitzustellen, auf der die Tube 2 in
einer aufrechten Stellung stehen kann. Noch wichtiger jedoch ist,
dass diese Positionierung der Spendedüse sie leichter zugänglich macht
und ein bequemeres und genaueres Spenden des Produkts als konventionelle
Verschlussanordnungen gestattet, wo die Spendedüse auf der Schulter zentriert
ist (siehe 1). Wie in den 5 und 6 dargestellt,
legt die Spendedüse 41 zudem
eine kreisförmige
Spendeöffnung 42 fest,
die entlang von einer Seite abgeflacht ist. Diese abgeflachte Seite
verleiht dem extrudierten Produkt eine abgeflachte Grundfläche. Bei Verwendung
einer Zahnpastatube als Beispiel, bedeutet diese abgeflachte Grundfläche, dass
die extrudierte Zahnpasta auf einer Zahnbürste sitzen wird, ohne herabzurollen.
Ein solches Düsenprofil
ist nur durch Verwendung eines Folgeformens möglich. Bei konventionellen
Verschlüssen
muss die Düse
ein kreisförmiges
Profil aufweisen, um es zu ermöglichen,
dass die Abdeckung einen Bohrungsverschluss mit der Düse bildet.
Im Fall eines Folgeformens bildet die Abdeckung einen Verschlussteil,
der sich um die Düse
herum zusammenzieht, während
er sich abkühlt,
wobei ein fluiddichter Verschluss gebildet wird. Der Verschlussteil
auf der Abdeckung entspricht daher der Form der Düse, wobei
er ungeachtet des Düsenprofils
einen dichten Verschluss bildet.
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Bezug
nehmend auf die 8a und 8b, ist
dort eine alternative Ausführungsform
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform
ist die Abdeckung 105 mit der Schulter 104 durch
ein mechanisches Gelenk 106 verbunden. Das Gelenk 106 umfasst
zwei im Abstand angeordnete Ansätze 110 auf
der Schulter, die ein als Teil der Abdeckung 105 ausgebildetes
Bolzenelement 111 aufnehmen. Bei dieser Ausführungsform
kann man sehen, dass das Gelenk 106 vom Befestigungsring 107 aus
radial nach innen versetzt ist. Diese Anordnung erlaubt es, den
Befestigungsring 107 auf einem Behälter (nicht dargestellt) unter
Verwendung einer axialen Wärmeverschweißung thermisch
zu verschweißen.
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Bezug
nehmend auf 9 ist dort ein Verschluss 201 von
derselben allgemeinen Konstruktion dargestellt, wie in 8b dargestellt.
Wie bei der in den 5 bis 7 dargestellten
Ausführungsform stellt
bei dieser Ausführungsform
die Abdeckung 205 zwei Füße 281, 282 bereit,
die zusammen mit dem Spendedüsenverschlussteil 255 eine
stabile Basis liefern. Die Basis gestattet es, einen danach mit
dem Verschluss verbundenen Behälter
in einer aufrechten Stellung zu halten. Der Bereich zwischen den
Füßen 281, 282 ist
zurückgesetzt,
um es zu erlauben, die Abdeckung 205 über einen Winkel von ungefähr 150° zu verschwenken.
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Obwohl
der Verschluss hinsichtlich eines Verschlusses für eine Tube speziell beschrieben
worden ist, kann schließlich
der erfindungsgemäße Verschluss
gleichfalls an einem Beutel oder einem anderen derartigen Behälter angewandt
werden.
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Viele
Abwandlungen der obigen Erfindung werden für den Fachmann ersichtlich
sein. Es versteht sich, dass die Spendedüse nicht außermittig vorgesehen werden
braucht, noch dass es notwendig ist, dass der Verschluss eine Basis
liefert, auf der die Tube oder der Behälter in einer aufrechten Stellung
stehen kann. Der Umfangsrand um den Verschluss herum kann beseitigt
werden oder kann angepasst werden, um mehr "Füße" oder einen teilkreisförmigen Rand
bereit zu stellen, auf dem die Tube stehen kann. Der verbindende
Strömungspfad zwischen
der Abdeckung und dem Befestigungsring kann abgewandelt werden,
so dass er sich um den äußern Umfang
der Tube herum erstreckt, und kann angepasst werden, um ein Gelenk
bereit zu stellen, das die Form eines Filmscharniers oder Rastgelenks annehmen
kann.