EP0461067B1

EP0461067B1 - Einteiliger Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff

Info

Publication number: EP0461067B1
Application number: EP91810364A
Authority: EP
Inventors: Werner Fritz Dubach
Original assignee: Createchnic AG
Current assignee: Medisize Schweiz AG
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2011-05-10
Also published as: EP0461067A1; DE59103205D1; CH680782A5; ATE112743T1; US5115931A

Description

Für den kommerziellen Erfolg eines Kunststoffverschlusses sind Funktionalität, Verarbeitbarkeit und Aesthetik die drei Hauptpunkte. Der vierte Punkt ist der Preis, der zwar nach wie vor auch bedeutend ist, doch sind hier kaum grosse Unterschiede vorhanden, solange es sich um einteilige Verschlüsse handelt, die sich mit Spritzformen ohne Schieber fertigen lassen.
Die Funktionalität umfasst zwei wesentliche Kriterien, nämlich die Dichtigkeit, die wesentlichste Aufgabe jedes Verschlusses und die Schnappwirkung, das Charakteristikum eines Schnappverschlusses. Die erforderliche Dichtigkeit erreicht heute jeder Schnappscharnierverschluss, hingegen ist die Schnappwirkung bei den verschiedenen Verschlüssen sehr unterschiedlich. Dies ist verständlich, wenn man weiss, wie komplex das Zusammenwirken der verschiedenen Kräfte ist, und wie diese durch die Geometrie des Verschlusses und deren Scharnier beeinflusst wird.
Die Kraft zur Erzeugung der Schnappwirkung wird immer auch durch die Biegeelastizität bewirkt. Dabei ist es möglich, ein Federelement zu verwenden oder aber die Geometrie des Verschlusses so zugestalten, dass die Federwirkung durch elastische Verformung von Teilen des Verschlusses erfolgt. Die erste Variante, die mit Federelementen arbeitet, ist schon seit vielen Jahren bekannt und weist einen Kniehebel als Federelement auf. Die zweite Variante arbeitet mit sogenannten Spannbändern, die die Kappe und den Unterteil miteinander verbinden und mit mindestens einem dazwischen liegenden Filmscharnier über dem die beiden Teile miteinander schwenkbar verbunden sind.
In der vorliegenden Erfindung wird insbesondere von der EP-A-0′291′457 der Anmelderin ausgegangen, aus der ein einteiliger Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff mit einem Unterteil und einer damit gelenkig verbundenen Kappe bekannt ist, die je eine Mantelwand aufweist, die in der geschlossenen Stellung des Verschlusses deckungsgleich vertikal übereinander stehen und über mindestens einem in der Trennebene liegenden Filmscharnieres miteinander verbunden sind und zwei in die Mantelwände beider Teile integrierte, die Schnappwirkung erzeugende Federelemente, die beidseitig des Filmscharniers angeordnet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dem Konstrukteur Mittel zu zeigen, die es ihm erlauben auch bei Verwendung von Spannbänder Verschlüsse zu schaffen, die fast jede beliebige Charakteristik bezüglich der Schnappwirkung zu erzielen erlaubt.
Diese Aufgabe löst ein Kunststoffverschluss gemäss Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Diese Ausgestaltung führt dazu, dass die Federelemente im Ansatzbereich an den Teilen des Kunststoffverschlusses wie ein Federstab und im mittleren Bereich gleich einem Spannband wirken.
Hat der Schnappscharnierverschluss eine zylindrische Form, so ist vorteilhaft, die Dicke der Federelemente an den dem Filscharnier weiter entfernten stellen schneller als an den näher liegenden Seiten von den Ansatzstellen zur Mitte hin in Längsrichtung abnehmen.
Hierdurch lässt sich die unterschiedliche Schwenkstrecke kompensieren, die die einzelnen Phasen eines Bandes in Abhängigkeit von der Entfernung von der Schwenkachse durchwandern.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Figur 1: die rückseitige Ansicht eines Kunststoffverschlusses auf das Schnappscharnier;
Figur 2: einen Längsschnitt durch das Federelement entlang der Linie A-A in Figur 1 und;
Figur 3: einen gleichen Längsschnitt entlang der Linie B-B;
Figur 4: eine vergrösserte Ansicht auf das Schnappscharnier nach Figur 1.

In der Zeichnung erkennt man in der Figur 1 eine rückseitige Ansicht eines einteiligen Kunststoffverschlusses mit einem Unterteil 1 und einer damit gelenkig verbundenen Kappe 2. Die Trennebene zwischen Kappe 2 und Unterteil 1 ist mit T bezeichnet. Der in der Zeichnung dargestellte zylindrische Verschluss hat ein Filmscharnier 3, welches die beiden Verschlussteile verbindet und gegenüber den beiden vertikal übereinander stehenden Mantelwände beider Verschlussteile 1 und 2 leicht vorsteht. Dieses Vorstehen des Filmscharnieres 3 ist unabbringbar, wenn der Verschluss in vollständig offener Stellung gespritzt werden soll. Andernfalls würden die Mantelwände von Unterteil und Deckel in vollständig geöffnetem Zustand sich berühren.
Links und rechts des Filmscharnieres 3 erkennt man die beiden seitlichen Federelemente 4. Die Federelemente 4 sind in den Mantelwänden der beiden Verschlussteile integriert, das heisst die Federelemente fluchten in der geschlossenen Lage des Verschlusses mit der Aussenfläche der Mantelwänden beider Verschlussteile und gehen an den Ansatzstellen 5 direkt in die Mantelwände beider Verschlussteile über.
Die Federelemente 4 haben zwei verschiedene Bereiche unterschiedlicher Funktionen. Am Deutlichsten erkennt man dies in den Figuren 2 und 3. Direkt aus der entsprechenden Mantelwand des Unterteiles 1 oder der Kappe 2 gehen mit gleicher Wandstärke die beiden Bereiche 40 und 40′ des Federelementes hervor. Diese Bereiche wirken im wesentlichen als einseitig fixierte Federstäbe, die bei der Betätigung des Verschlusses insbesondere Biegekräfte aufbauen und somit biegeeleastisch sich verformen.
Die Grösse der Biegekräfte sind einerseits vom gewählten Material abhängig, welches hier vorzugsweise Polypropylen ist und den geometrischen Bedingungen, nämlich Breite, Länge und Dicke der dicken Bereiche 40 und 40′, der Federelemente 4.
Zwischen den eben beschriebenen Dickenbereiche der Federelemente 4 verbleibt ein Bereich 41 mit erheblich geringerer Wandstärke. Dieser verdünnte Bereich 41 hat die Funktion gleich den bekannten Spannbändern, nämlich die Uebertragung von Zugkraft von einem Verschlussteil auf den Anderen. Die dabei auftretende elastische Längenveränderung ist minim. In der Folge findet eine gewisse Stauchung der dem Filmscharnier 3 angrenzenden Wandpartien statt, die eine verstärkte Schnappwirkung des Verschlusses bewirkt.
Ein zusätzliches Element um die Schnappwirkung zu variieren besteht darin, den Uebergang vom dünnwandigen Bereich 41 zum dickwandigen Bereich 40 beziehungsweise 40′ gekrümmt beziehungsweise geneigt verlaufen zu lassen. Der in der Verschlussmantelwand eingezeichnete Verlauf des Ueberganges von der dünnen zur dicken Wandstärke ist eine Vereinfachung, die die tatsächlichen Verhältnissen nur angenähert wiedergibt. Der gekrümmte, in der Zeichnung strichliniert angegebene Verlauf entspricht den Realitäten genauer.
Aber auch die gesamte Wandstärke der Federelemente 4 kann von der dem Filmscharnier 3 höher liegenden Seite zur abgelegenen Seite hin variiert werden. Dies verändert die Kräfteverhältnisse nochmals.
Im Gegensatz zu den üblichen Federelementen, die kaum variiert werden konnten und bei der, die Schnappwirkung fast lediglich von der Geometrie der beiden Verschlussteile, nämlich Deckel und Unterteil abhing, ist nunmehr dem Konstrukteur die Möglichkeit gegeben, diese komplexe Anpassung nur am eigentlichen Scharnier vorzunehmen. Entsprechende Korrekturen werden so in ihrer Wirkung vorhersehbar.
Durch entsprechende auswechselbare Einsätze an der Spritzform kann ein Verschluss mit gleicher Gestalt mit verschiedenen Schliesscharakteristiken gefertigt werden. Diese erlaubt es, Kundenwünsche ganz spezifisch zu erfüllen, ohne jedesmal eine vollständig neue Spritzform zu fertigen.

Claims

Einteiliger Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff mit einem Unterteil (1) und einer damit gelenkig verbundenen Kappe (2), die je eine Mantelwand aufweisen, die in der geschlossenen Stellung des Verschlusses deckungsgleich vertikal übereinander stehen und über mindestens ein in der Trennebene (T) liegendes Filmscharnier miteinander verbunden sind, und zwei in die Mantelwände beider Teile integrierte, die Schnappwirkung erzeugende Federelemente (4), die beidseits des Filmscharnieres angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (4) zwei streifenförmige Teile sind, die in ihrer Dicke von ihren beiden Ansatzstellen (5) in Längsrichtung zur Mitte hin allmählich abnehmen, wobei sämtliche Ansatzstellen (5) der Federelemente (4) parallel zur Trennebene (T) verlaufen.
Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verdünnte Bereich (41) der Federelemente (4) an den dem Filmscharnier (3) weiter entfernten Seiten länger ist als an den näher liegenden Seiten.
Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Federelemente mindestens im Bereich ihrer Ansatzstellen (5) quer zu ihrer Längsrichtung von ihrer dem Filmscharnier (3) näher liegende Seite zu der dem Scharnier abgelegenen Seite hin abnimmt.
Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens der mittlere Drittel der gesamten Länge der Federelemente gleichbleibend verdünnt ist.
Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Uebergang vom verdünnten Bereich (41) zum dickwandigen Bereich (40) jedes Federelementes (4) gekrümmt oder gerade vom Filmscharnier (3) nahen Bereich nach aussen auseinander läuft.