EP0291457A2 - Einteiliger Schnappscharnierverschluss - Google Patents
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- EP0291457A2 EP0291457A2 EP88810296A EP88810296A EP0291457A2 EP 0291457 A2 EP0291457 A2 EP 0291457A2 EP 88810296 A EP88810296 A EP 88810296A EP 88810296 A EP88810296 A EP 88810296A EP 0291457 A2 EP0291457 A2 EP 0291457A2
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- B65D47/0814—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures integrally formed with the base element provided with the spout or discharge passage and elastically biased towards both the open and the closed positions by at least three hinge sections, at least one having a length different from the others
Definitions
- the present invention relates to a one-piece snap hinge closure made of plastic with a lower part and a cap, both parts each having a jacket wall. In the closed state of the closure, these jacket walls are vertically superimposed on one another.
- the lower part is connected to the cap by at least one film hinge and by two tensioning straps arranged on either side of the film hinge, which are stretched when the closure is closed.
- a snap hinge closure of the type mentioned at the outset is known, for example, from EU-PS 0 147 423.
- the straps of the known solution are usually attached to sprues that are placed on the outer surface and lie in a plane that the art fabric fastener cuts like a secant. Seen from the point of view of the mode of operation, the strength and the closing force, these closures have proven their worth. The aesthetic appearance as well as the workability of the closures in the filling stations were criticized on the market. The above straps occasionally gave rise to blockages on the conveyor line.
- the material thickness in a strap is approx. 0.5 - 0.8 mm 4 to 5 times larger.
- a directional orientation of the macromolecules during the spraying process does not take place here. The direction of the forces acting on the tensioning straps is therefore immaterial.
- the size of the openings in the injection mold determines the the material always flows from the lower part into the cap, the spray cycle time.
- the lower part of the one-piece snap hinge closure is denoted by 1, the upper part connected to it by 2.
- the snap hinge is integrated in a lock in the form shown.
- the snap hinge according to the invention can also be integrated in a packaging which comprises the features of the preamble of patent claim 1. This includes in particular cans and boxes made of plastic, which are formed in one piece.
- the illustrated embodiment according to the principle of the invention is a closure, in which the lower closure part 1 is attached to a tube T.
- the upper part 2 is a cap in this case.
- the two Parts 1 and 2 of the closure are connected to one another via a conventional film hinge 3, which protrudes slightly beyond the peripheral jacket wall.
- the outer wall 4 of the lower part 1 and the outer wall 5 of the cap and the upper part 2 are vertically one above the other.
- an indentation 8 is provided in the upper and lower part, which should facilitate the opening of the closure.
- the two tensioning straps 6 are almost only partially recognizable. They are integrated in the lateral surfaces 4 and 5 in such a way that only the lateral boundaries 7 can still be seen. Apart from slight deviations, the outer surfaces of the tensioning straps 6 are aligned with the outer surfaces of the upper and lower parts 1, 2.
- FIG. 4 shows the same exemplary embodiment of the snap hinge on the closure according to FIGS. 1-3 in the fully open position on a larger scale.
- the lower part 1 has a cover surface 9 which rises above the parting plane E of the upper and lower part 1, 2 and has a spout 10 which tapers conically upwards.
- the straps 6 are in this Unstressed position and form an arch. Since here the tensioning straps are located on the periphery of the curved jacket surfaces, the tensioning straps are curved more strongly in the area closer to the film hinge than the areas further away from the film hinge. Therefore, the tensioning strap is visible in the side view with a double arch. Also in the view according to FIG. 5, which shows a top view of the closure according to FIG.
- FIG. 7 a section along the line CC in FIG. 5.
- the niches 11 in which the tensioning straps are attached in which the tensioning straps are attached.
- the niches in the cap and the upper part 2 do not break through the jacket wall 5, but leave a minimally required wall thickness, so that in the closed state of the closure the upper part and the lower part rest on one another over the entire circumference of the jacket walls. This is of considerable importance because, as is well known, plastic parts charge themselves statically strong.
- tensioning straps 6 from the starting point in the niches 11 have at least approximately the same cross-sectional area over their entire length.
- the tapes can be rounded and thickened at the base to create a notch effect avoid.
- the cross-sectional area remains the same apart from inaccuracies.
- the cross-sectional shape of the straps 6 can be designed very differently. This is shown by the examples in FIGS. 8a-d. So the outer surface can be adapted exactly to the contour of the jacket wall, but the inner surface can be straight. ( Figure 8a) But in addition to the purely rectangular shape as can be seen in FIG.
- a convex shape on all sides for example an ellipse as in FIG. 8b, would also be possible.
- the straps are designed in a U-shape as shown in FIG. 8c, the hinge has an increased snap action.
- the subdivision of the tensioning straps into several partial straps, as shown in FIG. 8d, allows an even better adaptation of the snap hinge according to the invention to relatively complex shapes of the two parts connected to one another by means of the hinge.
- the snap hinge according to the invention is realized on a square or polygonal box or box, several film hinges, all lying on a straight line, can be provided on the straight side. Then the hinge according to the invention can also occur several times.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen einteiligen Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff mit einem Unterteil und einer Kappe, wobei beide Teile je eine Mantelwand aufweisen. Im geschlossenen Zustand des Verschlusses stehen diese Mantelwände deckungsgleich vertikal übereinander. Der Unterteil ist mit der Kappe über mindestens ein Filmscharnier sowie über zwei je beidseits des Filmscharnieres angeordnete Spannbänder verbunden, die im geschlossenen Zustand des Verschlusses gestreckt sind.
- Ein Schnappscharnierverschluss der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EU-PS 0 147 423 bekannt. Die Spannbänder der bekannten Lösung sind üblicherweise an Angüssen befestigt, die auf der äusseren Mantelfläche aufgesetzt sind und in einer Ebene liegen, die den Kunst stoffverschluss wie eine Sekante schneidet. Von der Wirkungsweise, der Festigkeit und der Schliesskraft her gesehen haben sich diese Verschlüsse bestens bewährt. Bemängelt wurden auf dem Markt vorallem das ästhetische Aussehen sowie die Verarbeitbarkeit der Verschlüsse in den Abfüllstationen. Die vorstehenden Spannbänder boten gelegentlich Anlass zu Verstopfungen auf der Förderstrekke.
- Eine Lösung für das zweitgenannte Problem ist in der EU-PS 056 469 dargestellt. Hier wird anstelle der Spannbänder mit seitlich dem Filmscharniergelenk angeordneten Zwischenelementen gearbeitet, die an und für sich dickwandig sind und über Filmscharniere mit dem Unterteil bzw. der Kappe verbunden sind. Die zur Schnappwirkung erforderliche Kraft wird hier nicht durch Längsdehnung der Zwischenelemente, sondern durch die Rückformkraft der gewölbt geformten Zwischenelemente gebildet. Die beim Oeffnen und Schliessen des Verschlusses auftretenden Zugkräfte verlaufen durch die Filmscharniere, an denen die Zwischenelemente mit der Kappe bzw. dem Unterteil verbunden sind. Das die Schwenkachse bildende Filmscharnier wird beim Oeffnen des Verschlusses gestaucht. Während die Stauchung eines Filmscharniers unproblematisch ist, stellen Zugkräfte über einem Filmscharnier eine grosse Gefahr dar. Verlaufen die Zugkräfte exakt in der Verlaufrichtung senkrecht zur Achse des Filmscharniers, so ist die Widerstandskraft noch relativ gross. Bei einer Schrägstellung der Filmscharniere, wie dies die EU-PS 056 469 verlangt, ist jedoch die vorgenannte korrekte Krafteinwirkung nicht gewährleistet. Das Resultat ist, dass an den Seiten der Filmscharniere eine Ueberdehnung mit Kerbwirkung auftritt und die Filmscharniere reissen.
Die Materialdicke im Bereich eines Filmscharniers beträgt lediglich 0,1 - 0,2 mm. Dies führt während des Spritzvorganges zu einer Richtungsorientierung der Makromoleküle im Filmscharnierbereich. In Bereichen in denen die Makromoleküle richtungsorientiert sind, vertragen diese nur geringe Kräfte quer zur Verlaufsrichtung, wie sie in der Ausführung gemäss der obgenannten Erfindung auftreten. Demgegenüber ist die Materialdicke in einem Spannband mit ca. 0,5 - 0,8 mm 4- bis 5fach grösser. Eine Richtungsorientierung der Makromoleküle beim Spritzvorgang findet hier nicht statt. Die Richtung der Kräfteeinwirkung auf die Spannbänder ist somit unwesentlich. Zudem bestimmt die Grösse der Oeffnungen in der Spritzform, durch die das Material immer vom Unterteil in die Kappe strömt, die Spritztaktzeit. - Zu den obigen Erkenntnissen ist die Anmelderin durch aufwendige Messungen und Versuche gelangt und hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Kunststoffscharnier der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem Probleme der obengenannten Art vermieden werden können.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch einen Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. - Es zeigt:
- Figur 1 den Schnappscharnierverschluss in etwa natürlicher Grösse auf einer Tube in Ansicht von vorne;
- Figur 2 in Seitenansicht und
- Figur 3 in Ansicht auf die Rückseite. In
- Figur 4 ist derselbe Verschluss in grösserem Masstab in der vollständig geöffneten Spritzlage in Seitenansicht und in
- Figur 5 in Ansicht von oben gesehen, wobei die Kappe von innen erkennbar ist
- Figur 6 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Schwenkachse des Schnappscharniers entlang der Linie B - B in Figur 5 und
- Figur 7 einen Teilschnitt entlang der Linie C - C in Figur 5.
- Figur 8 a - d zeigt verschiedene Querschnittsformen der Spannbänder.
- In der Zeichnung ist der Unterteil des einteiligen Schnappscharnierverschlusses mit 1, der damit verbundene Oberteil mit 2 bezeichnet. Das Schnappscharnier ist in der dargestellten Form in einem Verschluss integriert. Es ist aber selbstverständlich, dass das erfindungsgemässe Schnappscharnier auch in einer Verpackung integriert sein kann, welche die Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 umfasst. Hierzu gehören insbesondere Dosen und Schachteln aus Kunststoff, die einstückig geformt sind. Das dargestellte Ausführungsbeispiel nach dem erfindungsgemässen Prinzip ist ein Verschluss, bei dem der Verschlussunterteil 1 auf einer Tube T befestigt ist. Der Oberteil 2 ist in diesem Falle eine Kappe. Die beiden Teile 1 und 2 des Verschlusses sind über ein übliches, leicht über die Umfangsmantelwand hinausragendes Filmscharnier 3 miteinander verbunden. Die Mantelwand 4 des Unterteiles 1 und die Mantelwand 5 der Kappe, bzw. des Oberteiles 2 stehen vertikal übereinander. Dem Filmscharnier gegenüberliegend ist im Ober- und Unterteil eine Einbuchtung 8 angebracht, die das Oeffnen des Verschluss erleichtern soll. Links und rechts des Filmscharniers 3 sind fast nur noch ansatzweise die beiden Spannbänder 6 erkennbar. Sie sind so in den Mantelflächen 4 und 5 integriert, dass lediglich noch die seitlichen Begrenzungen 7 erkennbar sind. Die Aussenflächen der Spannbänder 6 fluchten von geringfügigen Abweichungen abgesehen mit den Mantelflächen des Ober- bzw. Unterteiles 1, 2.
- In der Figur 4 ist dasselbe Ausführungsbeispiel des Schnappscharniers am Verschluss gemäss den Figuren 1 - 3 in der vollständig geöffneten Stellung in einem grösseren Massstab gezeigt. Der Unterteil 1 hat eine Deckfläche 9, die sich über die Trennebene E des Ober- und Unterteiles 1, 2 erhebt und einen konisch nach oben zulaufenden Ausguss 10 aufweist. Die Spannbänder 6 sind in dieser Stellung ungespannt und bilden einen Bogen. Da hier die Spannbänder auf der Peripherie der gewölbten Mantelflächen liegen, werden die Spannbänder im Bereich näher dem Filmscharnier stärker gewölbt als die weiter vom Filmscharnier entfernten Bereiche. Daher ist das Spannband in der Seitenansicht doppelt gewölbt sichtbar. Auch in der Ansicht nach Figur 5, die eine Aufsicht auf den Verschluss gemäss Figur 4 zeigt, erkennt man, dass der Radius der in dieser Stellung des Scharniers bogenförmigen Spannbänder 6 näher dem Filmscharnier 3 kleiner und entfernter vom Filmscharnier 3 grösser ist. Im Detail ist dies in Figur 7, einem Schnitt entlang der Linie C - C in Figur 5, dargestellt.
In dieser Darstellung nach Figur 5, in der man den Oberteil, bzw. die Kappe von unten bzw. von innen und den Unterteil von oben erkennt, sieht man auch die Nischen 11, in denen die Spannbänder angebracht sind. Die Nischen in der Kappe, bzw. dem Oberteil 2 durchbrechen die Mantelwand 5 nicht, sondern lassen eine minimal erforderliche Wandstärke bestehen, so dass im geschlossenen Zustand des Verschlusses Oberteil und Unterteil über dem gesamten Umfang der Mäntelwände aufeinander aufliegen. Dies ist von erheblicher Bedeutung, weil bekanntlich Kunststoff teile sich statisch stark aufladen. In der Folge werden Staubteile bei einem nicht vollständig schliessenden Verschluss magnetisch durch eventuelle Schlitze ins Innere gezogen und führen zu einer sichtbaren Verschmutzung. Die Bodenflächen der Nischen 11 können parallel oder geneigt zur Trennebene E verlaufen. Dabei müssen natürlich die Spannbänder 6 je weiter sie von der Schwenkachse, nämlich dem Filmscharnier 3 weg sind, umso länger sein. Folglich verlaufen die Nischenböden von dem vom Filmscharnier entfernteren Ende von unten zu dem vom Filmscharnier näheren, oberen Ende. In der Figur 6, einem Schnitt durch den offenen Verschluss in der Vertikalen durch das Filmscharnier, sind die Nischenböden punktiert eingetragen, obwohl sie in dieser Ansicht natürlich nicht sichtbar sind. - Einen wesentlichen Unterschied zwischen den Spannbändern, wie sie in dieser Erfindung angewendet werden, und den Zwischenelementen gemäss dem Stand der Technik ist, dass die Spannbänder 6 vom Ansatzpunkt in den Nischen 11 über ihre gesamte Länge mindestens annähernd die gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Zwar können die Bänder am Ansatz gerundet und verdickt sein, um eine Kerbwirkung zu vermeiden. Im dem Bereich jedoch, der zur erforderlichen elastischen Längsdehnung führt, bleibt die Querschnittsfläche von Ungenauigkeiten abgesehen gleich.
Die Querschnittsform der Spannbänder 6 kann sehr unterschiedlich gestaltet werden. Dies zeigen die Beispiele der Figuren 8a - d. So kann die Aussenfläche exakt der Kontur der Mantelwand angepasst, jedoch die Innenfläche gerade sein. (Figur 8a)
Aber neben der rein rechteckigen Form wie in Figur 6 ersichtlich, wäre auch eine allseitig konvexe Form, beispielsweise eine Ellipse wie in Figur 8b möglich. Gestaltet man die Bänder u-förmig wie in Figur 8c gezeigt, so erhält man eine verstärkte Schnappwirkung des Scharniers. Die Unterteilung der Spannbänder in mehrere Teilbänder wie dies Figur 8d zeigt, erlaubt eine noch bessere Anpassung des erfindungsgemässen Schnappscharniers an relativ komplex gestaltete Formen der beiden mittels dem Scharnier miteinander verbundenen Teile. Wird das erfindungsgemässe Schnappscharnier an einer vier- oder mehreckigen Schachtel oder Dose verwirklicht, so können an der geraden Seite mehrere Filmscharniere, die alle auf einer geraden Linie liegen, vorgesehen sein. Dann kann auch das erfindungsgemässe Scharnier mehrmals vorkommen.
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