EP0447357B1 - Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier mit einem die Schnappwirkung erzeugenden Biegeelement - Google Patents
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- EP0447357B1 EP0447357B1 EP91810127A EP91810127A EP0447357B1 EP 0447357 B1 EP0447357 B1 EP 0447357B1 EP 91810127 A EP91810127 A EP 91810127A EP 91810127 A EP91810127 A EP 91810127A EP 0447357 B1 EP0447357 B1 EP 0447357B1
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
- B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
- B65D47/06—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages
- B65D47/08—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures
- B65D47/0804—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
- B65D47/0809—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
- 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 invention relates to a plastic closure with a snap hinge with the features in the preamble of claim 1.
- Plastic snap hinges can be roughly classified into two types, namely those in which the snap action is achieved by a tension element or those in which this is done by a resilient bending element.
- the present invention relates to a plastic snap hinge of the second type according to the preamble of the independent claim.
- US-A-4'414'705 (Ostrowsky) has a closure with a hinge with snap action.
- the hinge axis is also far outside the actual lock.
- the snap effect is created by a toggle-like bending element in connection with the hinge.
- the snap opening angle is large, but is bought with an oversized arm on the lower part of the closure for articulating the bending element.
- resilient bending elements which have a U-shaped or L-shaped shape.
- the dimensioning of the bending elements is essentially dependent on the spring travel and the spring force that are desired.
- the known bending elements could not be used.
- the leg extending into the cover surface of the cap cannot be made long enough because it would otherwise be in the sealing area of the pouring opening reaches in.
- U-shaped bending element this cannot be made large enough because the small cap height does not offer enough space to accommodate the bending element.
- the present invention has for its object to provide a plastic closure with a snap hinge, which enables a good snap action even when using a relatively flat cover with a minimal size.
- FIGS. 1-5 show a plastic closure which is suitable for a plastic container 30 which only has a small outlet opening 31.
- Such containers are used in particular for cosmetics that are applied directly to the skin, such as sun creams or body lotions. This means that the cap 2 of the closure can be pivoted open at least approximately 180 ° with respect to its closed position.
- the closure consists of a lower part 1 and a cap 2 which are pivotally connected to one another via two film hinges 3 arranged on a straight line, the film hinges being arranged within the cross section of the lower part or the upper part.
- the film hinges can also be located directly on the circumference of the lower or upper part, as can be seen in FIGS. 6 and 7.
- a bending element 4 which generates the spring force required for the snap action.
- the lower part 1 consists only of an annular, vertical side wall 10, which has only a tapered collar 11. Even in the closed state, a gap 12 remains between the cap 2 and the lower part 1. This is necessary in order to be able to inject the closure in the closed state.
- the collar 11 of the lower part 1 is pulled down, so as to form a recessed grip 13, which allows the cap 2 to be pushed upwards with the thumb up to the unstable equilibrium position, whereupon the cap in the fully open position, as shown in Figure 4, snaps.
- the sealing of the cap 2 with the pouring opening 31 of the container 30 takes place by means of a sealing pin 21 molded onto the underside of the cover surface 20.
- This can be provided with one or more circular sealing rings 22 to increase the sealing and in particular the locking force.
- the cover surface 20 is shaped concavely from above for optical reasons, but also to increase the rigidity.
- a plurality of support cams 23 can be attached to the underside of the cover surface 20. These are in assembled State 1 of the closure and closed position of the cap 2 on the container 30.
- the bending element 4 can also be removed from the mold when the closure is closed.
- cross section it has the shape of a U and an adjoining L. which is upside down.
- the recess 40 of the U-shaped part runs exactly in the direction of extension of the tool.
- the bending element 4 is connected to the cap 2 or the lower part 1 via two joints 41 and 42.
- the hinge 41 which forms the connection between the side wall 10 and the bending element 4, lies approximately at the level of the upper edge of the container 30 on which the closure is mounted.
- the hinge 42 connects the cap 2 to the bending element 4.
- the two joints 41 and 42 are each equidistant from the fixed film hinge 3.
- the minimum distance between the two joints 41 and 42 is a ⁇ ⁇ 2 if the distance from each joint 41, 42 to the film hinge 3 is equal to a.
- the maximum distance between the two joints 41 and 41 is reached and is exactly 2 a. This is the case when both joints 41, 42 are vertically one above the other.
- FIGS. 6 and 7 show a further embodiment of the invention using a second closure.
- This closure has essentially the same features as the closure previously described and shown in FIGS. 1 to 5.
- This closure is suitable for a container 30 '(only dotted) with a further container neck 32.
- the lower part 1 must be designed so that it can grip around the container neck 32.
- the side wall 10 'of the lower part 1 which bears against the container 30' is provided with a cover surface 14 which has a vertically downwardly directed annular wall 15 which sealingly engages around the container neck 32 of the container 30 '.
- a spout 16 is formed in the top surface 14 of the lower part 1 within the area delimited by the annular wall 15.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Kunststoff verschluss mit Schnappscharnier mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Kunststoffschnappscharniere lassen sich grob in zwei Typen klassieren, nämlich solche bei denen die Schnappwirkung durch ein Zugelement oder solche bei denen dies durch ein federndes Biegeelement erfolgt. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kunststoffschnappscharnier der zweitgenannten Art nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches.
- Aus der BE-A-571′119 (Löhrer) ist ein Verschluss bekannt, welcher kein eigentliches Gelenk mit Schnappwirkung zum Oeffnen und Schliessen aufweist und dabei den Deckel in zwei definierte Lagen schnappen lässt. Ein Biegeelement dient nur als scharnierartiges Gelenk.
- DE-U-87′03′760 (Schulte) zeigt einen Verschluss, dessen Schnappwirkung durch einen Kniehebel verbunden mit einem Scharnier gewährleistet ist. Die Verwendung eines Kniehebels bedingt, eine Scharnierachse, die ausserhalb des Verschlusses liegt. Je weiter sich die Scharnierachse vom Verschluss weg befindet, um so grösser ist die Schnappwirkung. Dafür wird der Schnappöffnungswinkel stark eingeschränkt und der Deckel benötigt eine relativ grosse Bauhöhe.
- US-A-4′414′705 (Ostrowsky) weist einen Verschluss vor, mit einem Gelenk mit Schnappwirkung. Die Scharnierachse liegt ebenfalls weit ausserhalb dem eigentlichen Verschlusses. Der Schnappeffekt wird durch ein kniehebelähnliches Biegeelement in Verbindung mit dem Scharnier erzeugt. Der Schnappöffnungswinkel ist gross, wird aber mit einem übergrossen Ausleger am Verschlussunterteil zur Anlenkung des Biegeelementes erkauft.
- Bekannt sind insbesondere federnde Biegeelemente, die eine U- oder L-förmige Gestalt haben. Die Dimensionierung der Biegeelemente ist im wesentlichen von Federweg und von der Federkraft die gewünscht werden, abhängig. Dem stehen aber andere Randbedingungen gegenüber, die die Geometrie eines Kunststoffschnappscharnieres stark beeinflussen, insbesondere bei der Anwendung an Kunststoffverschlüssen. Insbesondere bei Verschlüssen mit einer relativ grossen Ausgussöffnung und einem relativ flachen Deckel, liessen sich die bekannten Biegeelemente nicht einsetzen. Bei einem L-förmigen Biegeelement kann der in die Deckfläche der Kappe sich erstreckende Schenkel nicht genügend lang ausgebildet werden, weil er sonst in den Dichtbereich der Ausgussöffnung hineingreift. Bei einem U-förmigen Biegeelement kann dieses nicht genügend gross gestaltet werden, weil die geringe Kappenhöhe zu wenig Platz bietet, um darin das Biegeelement aufzunehmen.
- Die vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier zu schaffen, welches auch bei Verwendung eines relativ flachen Deckels mit minimaler Baugrösse eine gute Schnappwirkung ermöglicht.
- Diese Aufgabe löst ein Kunststoffschnappscharnier, welches die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist. Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Bedeutung ist in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
- In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Es zeigt: - Figur 1
- eine perspektivische Darstellung eines Kunststoffverschlusses mit dem erfindungsgemässen Schnappscharnier;
- Figur 2
- einen durch das Biegeelement gelegten Längsschnitt des Verschlusses nach Figur 1 in geschlossenem Zustand;
- Figur 3
- in halbgeöffnetem Zustand und
- Figur 4
- in vollständig geöffnetem Zustand;
- Figur 5
- einen Schnitt durch den auf einen Behälter aufgesetzten Veschluss gemäss Figur 1 quer zu den vorher gezeigten Schnittebenen;
- Figur 6
- einen Querschnitt durch eine Variante des Kunststoffverschlusses mit einem anders gelagerten Biegeelement in der geschlossenen und
- Figur 7
- in der vollständig geöffneten Stellung.
- In den Figuren 1-5 ist ein Kunststoffverschluss dargestellt, der für einen Kunststoffbehälter 30 geeignet ist, der lediglich eine kleine Austrittsöffnung 31 hat. Solche Behälter werden insbesondere für Kosmetika verwendet, die direkt auf die Haut appliziert werden, wie beispielsweise Sonnencremen oder Körperlotionen. Dies bedingt, dass die Kappe 2 des Verschlusses sich gegenüber seiner Schliesslage um mindestens annähernd 180° aufschwenken lässt.
- Der Verschluss besteht aus einem Unterteil 1 und einer Kappe 2, die über zwei auf einer Geraden angeordneten Filmscharniere 3 miteinander schwenkbar verbunden sind, wobei die Filmscharniere innerhalb des Querschnittes des Unterteiles oder des Oberteiles angeordnet sind. In einer besonderen Ausführungsform können die Filmscharniere sich auch direkt auf dem Umfang des Unter- oder Oberteiles befinden wie in den Figuren 6 und 7 ersichtlich. Zwischen den beiden Filmscharnieren 3 liegt ein Biegeelement 4, welches die für die Schnappwirkung erforderliche Federkraft erzeugt.
- Der Unterteil 1 besteht lediglich aus einer ringförmigen, vertikalen Seitenwand 10, die nur einen konisch zulaufenden Kragen 11 hat. Auch in geschlossenem Zustand verbleibt zwischen Kappe 2 und Unterteil 1 ein Spalt 12. Dieser ist erforderlich um den Verschluss in geschlossenem Zustand spritzen zu können. Im Bereich gegenüber dem Scharnier 3 ist der Kragen 11 des Unterteiles 1 heruntergezogen, um so eine Griffmulde 13 zu bilden, die es erlaubt, die Kappe 2 mit dem Daumen von unten nach oben zu stossen, bis über die labile Gleichgewichtslage, worauf die Kappe in die vollständig geöffnete Lage, wie in Figur 4 dargestellt, schnappt.
- Die Dichtung der Kappe 2 mit Ausgussöffnung 31 des Behälters 30 erfolgt mittels eines an der Unterseite der Deckfläche 20 angespritzten Dichtzapfens 21. Dieser kann zur Erhöhung der Dichtung und insbesondere der Zuhaltekraft mit einem oder mehreren kreisförmigen Dichtringen 22 versehen sein. Die Deckfläche 20 ist hier aus optischen Gründen, aber auch zur Erhöhung der Steifigkeit von oben konkav geformt. Zur Definition der relativen Lage der Kappe 2 gegenüber dem Behälter 30 können an der Unterseite der Deckfläche 20 mehrere Stütznocken 23 angebracht sein. Diese liegen in montiertem Zustand 1 des Verschlusses und geschlossener Lage der Kappe 2 auf dem Behälter 30 auf.
- Das Biegeelement 4 lässt sich bei dieser Lösung auch in geschlossenem Zustand des Veschlusses entformen. Es hat im Querschnitt die Form eines U und eines daran anschliessenden, auf dem Kopf stehenden L. Die Ausparung 40 des U-förmigen Teiles verläuft genau in der Ausfahrrichtung des Werkzeuges. Das Biegeelement 4 ist über zwei Gelenke 41 und 42 mit der Kappe 2, beziehungsweise dem Unterteil 1 verbunden. Das Gelenk 41, welches die Verbindung zwischen der Seitenwand 10 und dem Biegeelement 4 bildet, liegt etwa auf der Höhe der Oberkante des Behälters 30, auf dem der Verschluss montiert ist.
Das Gelenk 42 verbindet die Kappe 2 mit dem Biegeelement 4. Wie in der Figur 4 am deutlichsten sichtbar, sind die beiden Gelenke 41 und 42 je gleichweit vom fixen Filmscharnier 3 entfernt. Bei dieser Anordnung ist die minimale Distanz zwischen den beiden Gelenken 41 und 42 a·√2, wenn die Distanz von jedem Gelenk 41, 42 bis zum Filmscharnier 3 gleich a ist. In der labilen Gleichgewichtslage, etwa wie in Figur 3 dargestellt, ist dann die maximale Distanz zwischen den beiden Gelenken 41 und 41 erreicht und beträgt genau 2 a. Dies ist dann der Fall, wenn beide Gelenke 41, 42 vertikal übereinander liegen. - In den Figuren 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung anhand eines zweiten Verschlusses gezeigt. Dieser hat im wesentlichen gleiche Merkmale, wie der bereits vorher beschriebene und in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Verschluss. Dieser Verschluss ist geeignet für einen Behälter 30′ (nur punktiert eingezeichnet) mit einem weiteren Behälterhals 32. Entsprechend muss der Unterteil 1 so gestaltet sein, dass er den Behälterhals 32 umgreifen kann. Hierzu ist die an dem Behälter 30′ anliegende Seitenwand 10 des Unterteiles 1 mit einer Deckfläche 14 versehen, die eine vertikal nach unten gerichtete Ringwand 15 hat, welche den Behälterhals 32 des Behälters 30′ dichtend umgreift. Innerhalb des von der Ringwand 15 begrentzten Gebietes ist in der Deckfläche 14 des Unterteiles 1 ein Ausguss 16 geformt. Dieser wird wiederum durch einen an der Deckfläche 20 der Kappe 2 angeformten Zapfen 21 verschlossen. Die Dichtung erfolgt in diesem Fall nicht zwischen Behälter und Kappe, sondern wie bei Kunststoffverschlüssen üblich, zwischen Unterteil 1 und Kappe 2. Die am Unterteil 1 vorhandene Deckfläche 14 erlaubt selbstverständlich keine geschlossene Fertigung des Verschlusses. Dieser wird in der vollständig geöffneten Stellung, wie in Figur 7 dargestellt, gespritzt. Dies ist möglich, weil sich das Biegeelement 4 so anordnen lässt, dass sich dieses auch in der vollständig geöffneten Lage des Verschlusses entformen lässt. Die in geschlossenem Zustand des Verschlusses von aussen sichtbare Aussparung 40 liegt nun in der Seitenwand 10 des Unterteiles 1. In der vollständig geöffneten Lage des Verschlusses ist jedoch das Biegeelement 4 um das Gelenk 41 um 90° nach aussen geklappt. Nun verläuft die Aussparung 40 vertikal nach unten, und somit parallel zur Seitenwand 10 und in der Ausfahrrichtung der Spritzform.
- Auch bei dieser Ausführung ist die gleiche Geometrie des Biegeelementes verwendet worden. Obwohl hier nur eine generelle Form, und sicherlich die am häufigsten verwendete dargestellt ist, lässt sich der Gedanke der Erfindung genereller fassen, es ist selbstverständlich klar, dass die Teilabschnitte 4′, 4˝, 4′′′ des Biegeelementes nicht unbedingt parallel verlaufen müssen. Dies heisst, statt eines U-förmigen Teiles kann ein V-förmiger Teil vorhanden sein. Auch lassen sich die hier gerade verlaufenden Teilabschnitte auch gewölbt gestalten. Prinzipiel gilt nur, dass das Biegeelement 4 harmonikaartig gestaltet sein soll, so dass es immer gelingt eine Gerade hindurchzulegen, die das Biegeelement an drei verschiedenen Stellen durchstösst. Nur Biegeelemente, die diese geometrische Definition erfüllen, sichern eine harmonikaartige Gestalt, die auf kleinem Raum grosse Dehnungen ermöglicht und eine hohe Kraft für die Schnappwirkung sicherstellt.
Claims (8)
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier bestehend aus einem Unterteil (1) und einer Kappe (2), welche über mindestens ein erstes Filmscharnier (3) miteinander verbunden sind und einem die Schnappwirkung erzeugenden Biegeelement (4), welches mit dem Unterteil (1) und der Kappe (2) über je ein weiteres Filmscharnier verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dassa) das erste Filmscharnier (3) auf dem Umfang oder innerhalb des Querschnittes des Unterteiles (1) oder der Kappe (2) angeordnet ist
undb) das Biegeelement (4) zwischen den beiden weiteren Filmscharnieren mindestens drei Teilbereiche aufweist, durch welche mindestens eine Gerade legbar ist, die die drei Teilbereiche durchstösst. - Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeelement (4) aus mehreren L-, U- oder V-förmigen Teilbereichen zusammengesetzt ist und eine harmonikaartige Dehnbewegung gewährt.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeelement (4) an der Deckfläche (20) der Kappe (2) und einer Seitenwand (10) des Unterteiles (1) angebracht ist.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegeelement (4) eine S-förmigartige Querschnittsfläche aufweist.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (2) eine Ausgussöffnung (31) eines Behälters (30) im geschlossenen Zustand dichtend verschliesst.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe (2) eine Ausgussöffnung (16) im Verschluss selbst im geschlossenen Zustand dichtend verschliesst.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einbuchtung (40) im S-formartigen Biegeelement (4), die im geschlossenen Zustand des Verschlusses von aussen sichtbar ist, als Einbuchtung in der Deckfläche (20) der Kappe (2) erscheint.
- Kunststoffverschluss mit Schnappscharnier nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die von aussen sichtbare Einbuchtung (40) in der Mantelfläche (10) des Unterteiles (1) erscheint.
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