EP0590325A2 - Verschlusskappe mit Schnappscharnier - Google Patents
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- EP0590325A2 EP0590325A2 EP93113808A EP93113808A EP0590325A2 EP 0590325 A2 EP0590325 A2 EP 0590325A2 EP 93113808 A EP93113808 A EP 93113808A EP 93113808 A EP93113808 A EP 93113808A EP 0590325 A2 EP0590325 A2 EP 0590325A2
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Definitions
- the invention relates to a closure cap with a snap hinge, in which a hinge tab engages on at least one side on a free-standing web.
- a closure cap of this type is known from DE-OS 31 50 493.
- the closure cover is connected in addition to a central hinge via hinge brackets on both sides.
- the latter form force storage devices which can be switched in their direction of action and which, after a dead center position has been exceeded, loads the closure cover into the extreme positions, that is to say closing and opening.
- the object of the present invention is to remedy this situation and to design a generic closure cap with even better spring behavior.
- a generic cap is optically and functionally improved.
- the annoying white coloring practically no longer occurs. This is mainly because when the hinged lid is closed (immediately after spraying) the hinge tabs are no longer stretched as much. To do this, the hinge tab merges into the web via a thin point. This leads to an extremely flexible range of movements that even includes the free-standing bridge. The deforming load is no longer transferred to the immediate vicinity of the hinge bracket, resulting in the disadvantage described. As a mental aid, this can be compared to an elastic whip stick with subsequent highly elastic cord.
- the integrally molded closure cap having a snap hinge which connects the closure housing to the closure lid and has at least one hinge tab
- the hinge tab at its ends in a step-shaped recess in the wall of the Closure cover or the closure housing free-standing webs attaches, which can be bent out to avoid overextension of the hinge tab.
- the free-standing webs rooted in the respective component not only find an outward-facing way out in the folding direction of the closure cover, but also an inward-looking escape zone. This leads to a rather large movement bridge with increased resistance to bending forces in the root area of the web itself and greater ease of movement in the subsequent section of the hinge bracket.
- any exceeding in the sense of plastic deformation is eliminated.
- the spring characteristic becomes more even overall. This also leads to the desired uniform spring action. Above all, springing back into the old, ie basic demolding position is almost completely achieved. As a rule, this is 180 °, that is to say the closure cover in addition to the closure housing in the parallel axis of its center lines.
- a further development measure is that the thin point has approximately a fraction of the thickness of the hinge plate. This leads to a particularly smooth movement transition.
- the ratio of thin point to hinge plate can be 1: 2 or 1: 3. It also proves to be advantageous that the hinge tab has a fraction of the thickness of a web. Here too, a ratio of 1: 2 to 1: 3 is expedient in the order mentioned.
- the recess providing the free space of the webs or webs is closed off to the periphery of the closure cover and / or the closure housing by means of a pellicle.
- the creation of such a screen can be mastered in terms of shape by simply cutting back the core forming the recess relative to the desired lateral surface of the closure cover and / or closure housing.
- the material bridge remaining between the hinge bracket and the jacket wall even increases the spring force of the hinge bracket, so it still supports the spring force in the alternating directions.
- the thickness of such a cut is approximately 0.2 mm and practically has a film-like mobility. The cuticle also avoids dirt nests.
- an additional advantageous means of structure-friendly training is that the hinge flap thickened compared to a thin point continuously decreases in width up to the closest distance between the hinge parts (viewed in the opened state) while essentially maintaining the difference in thickness. This no longer concentrates the formation of a geometric axis on a specific narrow area; rather, the difference in thickness brings there is a partial stiffening which, coming from the hinge brackets forming the actual spring elements, continues into the central hinge. The consequence here is a distribution of the folding zones of the hinge. This brings an even more advantageous "floating" hinge point that is practically self-regulating in terms of strength and avoids partial maximum loads. This even compensates for any unfavorable tolerance pairings or small injection molding deviations. There is practically no committee at all in this regard.
- hinge tabs have an approximately triangular cross-section, at least in the area of the closest distance.
- This stiffening rib which is triangular in cross-section and sits on the hinge bracket, poses no problem at all in terms of injection technology. Its exposed position disappears in the already existing cavities of the closure cap, in that the triangle tip, when the closure cap is closed, points towards the inside thereof.
- the closure cap 1 that can be assigned to a container (not shown) is made of plastic, preferably PP.
- the assignment can be of a screw type; A bouncing or a direct molding of the container is also conceivable.
- Components of the closure cap 1 are an essentially cylindrical closure housing 2 with an integrally molded closure cover 3, preferably a circular outline.
- the closure lid 3 has a pot-shaped shape and can carry a centrally or decentrally located stopper element, which seals a congruent lying opening of an outlet spout in the ceiling of the closure housing 2 (not shown).
- the snap hinge 4 realized as a film hinge lies in the region of a tangent of the two components which form the closure cap 1.
- the snap hinge 4 is composed of a so-called center hinge 5 and two outer drawstrings lying to the side, referred to as hinge tabs 6.
- Center hinge 5 and hinge brackets 6 thus form the gusset-shaped gap 7 between the two connected parts spanning material bridges.
- FIGS. 2 to 4. The material bridge shown in FIG. 4 is relatively short, but is still significantly wider than the thickness measured in the vertical plane. So there remains a certain ability to self-set up for the "hinge axis formation" of this flap-like bridge zone. It forms the geometric hinge axis x-x. In the area of the hinge brackets 6, this bridge is considerably longer, as can be seen from FIG. 3 and also from the top views, e.g. Figure 2 becomes clear.
- Both the material bridge of the center hinge 5 and the material bridge forming the hinge tabs 6 are based on free-standing webs 8.
- the latter extend parallel to the longitudinal center axis of the rotationally symmetrical components, that is to say the closure housing 2 and the closure cover 3.
- the webs 8 are small in cross-section and predominantly curved slightly in the circumferential direction. Their length is several millimeters.
- the recess 9 is, in particular in the radial direction, of a width 9 such that the free-standing webs 8 can move like a whip like a whip under the action of the hinge forces. Added to this is the even greater flexibility of the bridge-forming or film-forming sections on the central hinge 5 and that of the hinge brackets 6. This has the consequence that practically no so-called whitening occurs at all. The cap keeps its fresh look. The overall vessel remains attractive.
- the free-standing webs 8 form a resilient resistance to the folding forces of the snap hinge 4. They have their greatest stability in the root region of the step-shaped recess 9, but this increasingly merges into a flexible end zone, to which the hinge tabs 6 then attach like a whip cord. If additional forces occur transversely to the step-shaped recess 9, they flow into the entire bending supply, which effectively prevents overextension of the bendable hinge plates 6.
- the hinge tabs 6 have a thickness which corresponds to a fraction of the thickness of the web 8.
- the hinge bracket 6 is approximately half as thick as the associated web (s) 8.
- the hinge bracket 8 connects at least to one web 8.
- the hinge straps 6 pass into the web or webs 8 via an intermediate thin point 10.
- This thin point 10 results particularly clearly from FIG. 3.
- the thin point 10 has approximately a fraction of the thickness of the hinge plate 6.
- the thin point 10 is approximately half as thick as the hinge tabs 6 forming the material bridge and embodying the external suspension of such snap hinges 4.
- the thin point 10 is arched in the demolding position of the molding shown in FIG. 3.
- the arranged radial web point 8 bears the reference number 11.
- the inner vertex and outer vertex of the clearly curved thin section 10 run parallel. While the outer curve runs relatively steeply into the upper end edge of the web 8, the other end of this curve merges towards the top of the hinge plate 6 into a notch-preventing flank 12.
- the slope of this flank 12 is 45 ° to the horizontal extension of the hinge bracket 6.
- the recess 9 of both the webs 8 of the center hinge 5 and the hinge brackets 6 is each formed by U-shaped grooves which extend from the upper end edge of the respective part.
- the groove width corresponds continuously, ie also in the region of its U-legs, to the thickness of the webs 8 or the thickness of the wall 13 of the closure housing 2 and the closure cover 3.
- the wall 13 therefore assumes an offset in the region of the recess 9. The offset is directed inwards so that the cylindrical jacket wall of both parts, that is to say the closure housing 2 and the closure cover 3, can remain cylindrical.
- the wall 13 of the closure housing 2, as can be seen particularly clearly from FIG. 17, is designed to be somewhat thicker than that of the closure cover 2.
- FIG. 17 can also be seen that the wall edges have roundings that are more convenient for demoulding.
- the bottom of the cutouts 9 also has such like all other corners and edges.
- the web 8 of the recess 9 which is adapted to the curvature of the jacket wall of the said parts extends in the first and second exemplary embodiments behind the hinge brackets 6 which provide the lateral suspension, in the third exemplary embodiment they are behind the webs 8 forming part of the central hinge 5.
- the central suspension acts here.
- the fifth embodiment shows a mixed form, i. H. the recess 9 extends continuously both behind the webs 8 of the central hinge 5 and behind the webs 8 of the hinge straps 6 lying to the side.
- the snap hinge 4 has a total of six resilient legs, formed by the webs 8, three per part.
- the sixth and seventh exemplary embodiment differ only in that the recesses 9 and webs 8 are not butterfly-like in the sense of the curvature of the cylindrical jacket wall, but in the shortest way cross-gap the connection to the two parts via parallel folds to axis xx bring. There are therefore straight connections or straight hinge brackets 6 parallel to the space.
- the above-described curvature of the recess 9 and the webs 8 is the same as that described above. Only the external recesses 9 open parallel to the folding plane y-y of the closure cap 1.
- the recesses 9 can be closed to the outside, that is to say to the outer wall of the closure cap 1. This is realized in some of the exemplary embodiments shown, but can also apply to all solutions.
- the procedure was such that the recess 9 providing the described clearance of the webs or webs 8 to the periphery, that is to say the outer surface of the closure cover 3 and / or the closure housing 2, are closed off by a skin 14. Its thickness is approximately 0.2 mm. It closes the outwardly facing ends of the U-legs of the U-shaped recess 9, forming a panel.
- Such a material bridge that closes the jacket wall is highly flexible. It also has a positive effect in the sense of the desired suspension.
- An opening 15 also separates the material bridges forming the hinge tabs 6 from the material bridge forming the central hinge 5.
- the achieved high resilience property of the means bringing the suspension brings a resilience of the closure cover 3 close to the 180 ° demolding position into this position.
- the spring forces act to a high degree in the sense of the closed position of the closure cap 1.
- the eighth exemplary embodiment shown in FIGS. 17 to 21 also embodies the basic principle described in detail above.
- the reference numbers are therefore used analogously, sometimes without repetition of text.
- the further developing main feature of this solution consists in the fact that the hinge flaps 6 thickened in relation to the thin places 10 are now continuously reduced in width up to a narrowest distance z between the hinge parts 6 (compare unfolded position in FIG. 18). In doing so, they essentially maintain the vertical difference in thickness compared to the thickness of said thin spots 10.
- each thin section accounts for 10 90 ° of the 180 ° folding angle. This protects the structure and increases the service life.
- center hinge 5 is also converted into a distinct curvature in accordance with the butterfly-like design of the snap hinge 4 together with the hinge tabs 6, there are also cooperating, cheapest usable restoring forces.
- the course of the curvature can be seen particularly clearly from FIG. 19, here seen from the curvature side which rises on the visible side (view in the direction A).
- the opening 15 described lies between the central hinge 5, which is connected above to the webs 8 described in detail via the thin points 10, and the hinge plates 6 on the outside, which form spring elements.
- the thickening made in relation to the thin areas 10 appears on the hinge tabs 6 as a trapezoidal plateau which tapers continuously in the direction of the folding plane y-y.
- This trapezoidal plateau then adjoins the front ends of the central hinge 5 in a corresponding manner, but then, with a further reduction in the plateau triangular surface 17 which points out toward y-y, taper into a common tip 18 of a rib 19 which is triangular in cross section.
- the triangular rib 19 can be equilateral. This means that one side is rooted in the upwardly bulging, mutually directed, flat outer surface portions of the thin spots 10.
- the other triangular sides are the extensions of the flanks 12 leading to the cross-sectional trapezoidal shape.
- the hinge tabs 6 could also start from such free-standing webs 8, the background of which has the described recess 9.
- the entire hinge zone extends over a jacket or circumferential length of the cylindrical cap 1, which corresponds approximately to the radius R of the same.
- the radius R ' corresponds to the counter-concave arches which bring the butterfly-like structure, defined by the thin points 10, likewise approximately the radius R.
- the hinged hinge shown can also have a non-circular or oval cross section.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußkappe mit einem Schnappscharnier, bei welcher eine Scharnierlasche an zumindest einer Seite an einem freistehenden Steg angreift.
- Eine Verschlußkappe dieser Art ist durch die DE-OS 31 50 493 bekannt. Dort ist der Verschlußdeckel neben einem Mittenscharnier noch über beidseitig dazu liegende Scharnierlaschen angebunden. Letztere bilden in ihrer Wirkrichtung umschaltbare Kraftspeicher, die den Verschlußdeckel nach Überschreiten einer Totpunktlage in die Extremstellungen belastet, also Schließen, Öffnen.
- Bei solchen einstückig gespritzten Verschlußkappen kommt es durch Überdehnungen der beteiligten Materialabschnitte zu sog. Weißbruch. Das wird vor allem bei attraktiven Behältnissen als zumindest optisch störend empfunden. Je nach Einfärbung des Kunststoffmateriales ergibt sich sogar eine krass abstehende Färbung.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und eine gattungsgemäße Verschlußkappe bei sogar verbessertem Federverhalten gefügeschonender auszubilden.
- Gelöst ist diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen 1 und 2 angegebene Erfindung.
- Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen.
- Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Verschlußkappe optisch und funktionell verbessert. Die störende Weißfärbung tritt praktisch nicht mehr auf. Das vor allem auch deshalb, weil beim Schließen des Klappdeckels (gleich nach dem Spritzen) die Scharnierlaschen nicht mehr so stark gedehnt werden. Hierzu ist so vorgegangen, daß die Scharnierlasche über eine Dünnstelle in den Steg übergeht. Das führt zu einem äußerst flexiblen, den freistehenden Steg sogar einschließenden Bewegungsvorrat. Die verformende Belastung geht auch nicht mehr auf das unmittelbare Umfeld der Scharnierlasche über mit dem Ergebnis des geschilderten Nachteils. Als gedankliche Hilfe ist dies einem elastischen Peitschenstock vergleichbar mit anschließender hochelastischer Schnur. An einer Verschlußkappe mit einem Verschlußdeckel und einem Verschlußgehäuse, wobei die einstückig gespritzte Verschlußkappe ein Schnappscharnier aufweist, welches das Verschlußgehäuse mit dem Verschlußdeckel verbindet und mindestens eine Scharnierlasche aufweist, wird sodann vorgeschlagen, daß die Scharnierlasche an ihren Enden an in einer stufenförmigen Aussparung der Wand des Verschlußdeckels oder des Verschlußgehäuses freistehenden Stegen ansetzt, die zur Vermeidung einer Überdehnung der Scharnierlasche ausbiegbar sind. Die in dem jeweiligen Bauteil wurzelnden, freistehenden Stege finden dabei in der Klapprichtung des Verschlußdeckels nicht nur einen auswärtsgerichteten Ausweg, sondern auch eine einwärtsgerichtete Ausweichzone. Das führt zu einer recht großen Bewegungsbrücke mit erhöhtem Widerstand gegenüber abbiegenden Kräften im Wurzelbereich des Steges selbst und einer größeren Bewegungsfreudigkeit im anschließenden Abschnitt der Scharnierlasche. Jedwedes Überschreiten im Sinne einer plastischen Verformung entfällt. Die Federkennlinie wird insgesamt gleichmäßiger. Das führt auch zu der erstrebten gleichmäßigen Federwirkung. Vor allem das Zurückfedern in die alte, d. h. Entformungsgrundstellung wird nahezu vollständig erreicht. Diese liegt in aller Regel bei 180°, also Verschlußdeckel neben Verschlußgehäuse in Parallelaxialität ihrer Mittellinien. Eine weiterbildende Maßnahme ist die, daß die Dünnstelle etwa einen Bruchteil der Dicke der Scharnierlasche aufweist. Das führt zu einem besonders leichtgängigen Bewegungsübergang. Das Verhältnis von Dünnstelle zu Scharnierlasche kann bei 1:2 bzw. 1:3 liegen. Dabei erweist es sich weiter als vorteilhaft, daß die Scharnierlasche einen Bruchteil der Dicke eines Steges aufweist. Auch hier liegt in der genannten Reihenfolge zweckmäßig ein Verhältnis von 1:2 bis 1:3 vor. Zudem besteht ein vorteilhaftes Merkmal von sogar eigenständiger Bedeutung darin, daß die den Freistand des bzw. der Stege erbringende Aussparung zur Peripherie des Verschlußdeckels und/oder des Verschlußgehäuses hin über ein Häutchen verschlossen ist. Die Schaffung einer solchen Sichtblende ist formtechnisch bestens beherrschbar, indem einfach der die Aussparung bildende Kern gegenüber der Soll-Mantelfläche von Verschlußdeckel und/oder Verschlußgehäuse etwas zurückgeschnitten wird. Die hierbei zwischen Scharnierlasche und Mantelwand verbleibende Materialbrücke erhöht sogar die Federkraft der Scharnierlasche, sie unterstützt also noch die Federkraft in den wechselnden Richtungen. Die Dicke eines solchen Häutchens liegt bei ca. 0,2 mm und hat praktisch schon eine folienartige Beweglichkeit. Das Häutchen vermeidet zudem Schmutznester. Ein zusätzliches vorteilhaftes Mittel der gefügeschonenden Ausbildung besteht darin, daß die gegenüber einer Dünnstelle verdickte Scharnierlasche sich in ihrer Breite bis zu einem engsten Abstand zwischen den Scharnierteilen (betrachtet im aufgeklappten Zustand) kontinuierlich verringert bei im wesentlichen Beibehaltung des Dickenunterschieds. Das konzentriert die Ausbildung einer geometrischen Achse nun nicht mehr auf einen bestimmten engen Bereich; vielmehr bringt der Dickenunterschied dort eine Teilversteifung, die sich, herkommend von den die eigentlichen Federelemente bildenden Scharnierlaschen, bis in das Mittenscharnier hinein fortsetzt. Die Konsequenz ist hier eine Verteilung der Faltzonen des Scharniers. Das bringt sogar eine noch vorteilhaftere "schwimmende", sich kräftemäßig praktisch selbst einregelnde Scharnierstelle, die partielle Höchstbelastungen vermeidet. Dabei werden sogar etwa vorliegende ungünstige Toleranzpaarungen oder geringe spritztechnische Abweichungen bestens kompensiert. Es entsteht diesbezüglich praktisch überhaupt kein Ausschuß. Vorteilhaft ist es dabei weiter, daß die Scharnierlaschen zumindest im Bereich des engsten Abstandes einen etwa dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Diese der Scharnierlasche aufsitzende, im Querschnitt dreieckförmige Versteifungsrippe stellt spritztechnisch überhaupt kein Problem dar. Ihre exponierte Lage verschwindet in ohnehin vorhandenen Höhlungen der Verschlußkappe, indem schließlich die Dreieckspitze in zugeklapptem Zustand der Verschlußkappe zum Inneren derselben hinweist.
- Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand acht zeichnerisch veranschaulichter Ausfertigungsbeispiele näher erläutert.
- Aus den zeichnerischen Darstellungen geht auch hervor, daß die gefundene Art der weißbruchfreien Anscharnierung selbst für das Mittenscharnier anwendbar ist, indem hier allerdings eine mehr auf die Scharnierfunktion abgestimmte Ausgestaltung gewählt wird.
- Es zeigt
- Fig. 1
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe in partieller Wiedergabe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und zwar gegen das Schnappscharnier gesehen, außen gefedert, mit offener Aussparung, bei in Schließstellung befindlichem Verschlußdeckel,
- Fig. 2
- die Draufsicht auf diese Verschlußkappe bei in 180° aufgeklappter Stellung des Verschlußdeckels, die Aussparung als U-förmige Nuten verdeutlichend,
- Fig. 3
- den Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2, stark vergrößert,
- Fig. 4
- den Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 8, ebenfalls deutlich vergrößert,
- Fig. 5
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei durch ein Häutchen verschlossener Aussparung,
- Fig. 6
- die Draufsicht hierzu in der Stellung mit Stellung wie Fig. 2,
- Fig. 7
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß drittem Ausführungsbeispiel in Darstellung wie Fig. 1, jedoch mittig gefedert und bei offener Aussparung,
- Fig. 8
- die Draufsicht hierzu, wiederum in Darstellung wie Fig. 2,
- Fig. 9
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel, in Darstellung wie Fig. 1, und zwar eine Weiterbildung des dritten Ausführungsbeispieles dergestalt, daß bei dieser Version die Aussparungen durch ein Häutchen verschlossen sind,
- Fig. 10
- die Draufsicht hierzu,
- Fig. 11
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel in Darstellung wie Fig. 1, wobei außer dem Mittenscharnier auch die beiden seitlich angeordneten Scharnierlaschen federn; es ist also eine durchgehende Aussparung realisiert, die jedoch nicht geschlossen ist,
- Fig. 12
- die diesen Sachverhalt noch besser wiedergebende Draufsicht hierzu,
- Fig. 13
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß sechstem Ausführungsbeispiel, in einer Darstellung wie Fig. 1, außen, also im Bereich der Scharnierlaschen gefedert, aber in einer geraden Anbindung und nicht in der butterfly-artigen, wie bei den voraufgegangenen Ausführungsbeispielen und bei offener Aussparung,
- Fig. 14
- die Draufsicht hierzu,
- Fig. 15
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß siebtem Ausführungsbeispiel, in Darstellungsart wie Fig. 1, mit Mittenscharnier-Federung und seitlicher Außenanbindung wiederum über gerade Scharnierlaschen,
- Fig. 16
- die Draufsicht hierzu,
- Fig. 17
- die erfindungsgemäße Verschlußkappe gemäß achtem Ausführungsbeispiel, in Darstellung wie Figur 1, mit Mittenscharnier, Federung und seitlicher Anbindung über Scharnierlaschen, stark vergrößert,
- Fig 18
- die weiter vergrößerte Draufsicht hierzu, jedoch in Öffnungsstellung der Verschlußkappe,
- Fig. 19
- eine Ansicht in Richtung A in Figur 18,
- Fig. 20
- den Schnitt gemäß Linie XX-XX in Figur 18 und
- Fig. 21
- diesen Schnitt in weiterer Vergrößerung.
- Die einem nicht dargestellten Behältnis zuordbare Verschlußkappe 1 besteht aus Kunststoff, vorzugsweise PP. Die Zuordnung kann schraubtechnischer Art sein; auch ein Aufprellen oder eine direkte Anformung des Behältnisses ist denkbar.
- Bestandteile der Verschlußkappe 1 sind ein im wesentlichen zylindrisches Verschlußgehäuse 2 mit einstückig daran angespritztem Verschlußdeckel 3, vorzugsweise kreisrunden Umrisses. Der Verschlußdeckel 3 besitzt topfförmige Gestalt und kann ein zentral oder dezentral liegendes Stopfenelement tragen, welches eine kongruent liegende Öffnung einer Ausgabetülle in der Decke des Verschlußgehäuses 2 abdichtend verschließt (nicht dargestellt).
- Das als Filmscharnier realisierte Schnappscharnier 4 liegt im Bereich einer Tangente der beiden die Verschlußkappe 1 formenden Bauteile.
- Das Schnappscharnier 4 setzt sich aus einem sogenannten Mittenscharnier 5 und zwei seitlich dazu liegenden Außenzugbändern, bezeichnet als Scharnierlaschen 6, zusammen. Mittenscharnier 5 und Scharnierlaschen 6 bilden also die zwickelförmige Kluft 7 zwischen den beiden verbundenen Teilen übergreifende Materialbrücken. Es wird beispielsweise auf die Fig. 2 bis 4 verwiesen. Die in Fig. 4 dargestellte Materialbrücke ist relativ kurz, dennoch deutlich breiter als die in der Vertikalebene gemessene Dicke beträgt. Es bleibt also eine gewisse Selbsteinrichtungsfähigkeit für die "Scharnierachsen-Bildung" dieser lappenartigen Brückenzone. Sie bildet die geometrische Scharnierachse x-x. Im Bereich der Scharnierlaschen 6 ist diese Brücke wesentlich länger, wie dies aus Fig. 3 hervorgeht und im übrigen auch aus den Draufsichten wie z.B. Figur 2 deutlich wird.
- Sowohl die Materialbrücke des Mittenscharniers 5 als auch die die Scharnierlaschen 6 bildende Materialbrücke gehen von freistehenden Stegen 8 aus. Letztere erstrecken sich raumparallel zur Längsmittelachse der rotationssymmetrischen Bauteile, sprich Verschlußgehäuse 2 und Verschlußdeckel 3. Die Stege 8 sind geringen Querschnitts und überwiegend schwach in Umfangsrichtung gekrümmt. Ihre Länge beträgt mehrere Millimeter.
- Sämtliche Stege 8 wurzeln in einer stufenförmigen Aussparung 9. Die Aussparung 9 ist vor allem in radialer Richtung von solcher Breite 9, daß die freistehenden Stege 8 bei Einwirken der Scharnierkräfte peitschenstockartig beweglich ausweichen können. Hinzu kommt die noch größere Flexibilität der brückenbildenden bzw. das Filmscharnier mitbildenden Abschnitte am Mittenscharnier 5 und die der Scharnierlaschen 6. Das hat zur Folge, daß praktisch überhaupt kein sogenannter Weißbruch mehr entsteht. Die Verschlußkappe behält ihr produktionsfrisches Aussehen. Das Gesamtgefäß bleibt attraktiv.
- Die freistehenden Stege 8 bilden einen nachgiebigen Widerstand gegenüber den Klappkräften des Schnappscharniers 4. Sie besitzen im Wurzelbereich der stufenförmigen Aussparung 9 ihre größte Standstabilität, die aber zunehmend in eine flexible Endzone übergeht, an der dann wie eine Peitschenschnur die Scharnierlaschen 6 ansetzen. Treten also ergänzende Kräfte quer zur stufenförmigen Aussparung 9 auf, fließen sie in den gesamten Biegevorrat ein, was eine wirksame Vermeidung einer Überdehnung der ausbiegbaren Scharnierlaschen 6 bringt.
- Die Scharnierlaschen 6 besitzen eine Dicke, die einem Bruchteil der Dicke des Steges 8 entspricht. Die Scharnierlasche 6 ist etwa halb so dick wie der oder die zugehörigen Stege 8. Die Scharnierlasche 8 schließt mindestens an einen Steg 8 an.
- So oder so, in jedem Falle erweist es sich als vorteilhaft, daß die Scharnierlaschen 6 über eine zwischengeschaltete Dünnstelle 10 in den Steg oder die Stege 8 übergehen. Diese Dünnstelle 10 ergibt sich besonders deutlich aus Fig. 3. Die Dünnstelle 10 weist etwa einen Bruchteil der Dicke der Scharnierlasche 6 auf. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dünnstelle 10 etwa halb so dick wie die die Materialbrücke bildende, die Außenfederung solcher Schnappscharniere 4 verkörpernder Scharnierlaschen 6.
- Die Dünnstelle 10 verläuft in der aus Fig. 3 ersichtlichen Entformungsstellung des Spritzlings gewölbt. Der im Bereich der Winkelhalbierenden zwischen der dort horizontal verlaufenden Scharnierlasche 6 und dem vertikal angeordneten Steg 8 liegende Radiuspunkt trägt das Bezugszeichen 11. Innenscheitel und Außenscheitel der deutlich gebogen verlaufenden Dünnstelle 10 verlaufen parallel. Während der äußere Bogen in die obere Stirnkante des Steges 8 relativ steil einläuft, geht das andere Ende dieses Bogens zur Oberseite der Scharnierlasche 6 hin in eine Kerbwirkung vermeidende Flanke 12 über. Die Schrägung dieser Flanke 12 liegt bei 45° zur horizontalen Erstreckung der Scharnierlasche 6.
- Die Aussparung 9 sowohl der Stege 8 des Mittenscharniers 5 als auch der Scharnierlaschen 6 ist jeweils von U-förmigen Nuten gebildet, die vom oberen Stirnrand des jeweiligen Teiles her ausgehen. Die Nutbreite entspricht durchgehend, also auch im Bereich ihrer U-Schenkel, der Dicke der Stege 8 bzw. der Dicke der Wand 13 von Verschlußgehäuse 2 und Verschlußdeckel 3. Die Wand 13 nimmt im Bereich der Aussparung 9 daher einen Versatz ein. Der Versatz ist einwärts gerichtet, so daß die zylindrische Mantelwand beider Teile, also des Verschlußgehäuses 2 und des Verschlußdeckels 3 zylindrisch bleiben können. Die Wand 13 des Verschlußgehäuses 2 ist, wie besonders aus Figur 17 ersichtlich, etwas dicker ausgebildet als die des Verschlußdeckels 2. Der Figur 17 kann gleichfalls entnommen werden, daß die Wandkanten entformungsgefälligere Ab- und Ausrunden besitzen. Solche hat auch der Boden der Aussparungen 9 wie alle anderen Ecken und Kanten.
- Der der Rundung der Mantelwand der besagten Teile angepaßte Steg 8 der Aussparung 9 erstreckt sich bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel hinter den die seitliche Federung bringenden Scharnierlaschen 6, beim dritten Ausführungsbeispiel liegen sie dagegen hinter den das Mittenscharnier 5 anteilig bildenden Stegen 8. Hier wirkt die mittige Federung.
- Das fünfte Ausführungsbeispiel zeigt demgegenüber eine Mischform, d. h. die Aussparung 9 erstreckt sich durchgehend sowohl hinter den Stegen 8 des Mittenscharniers 5 als auch hinter den Stegen 8 der seitlich dazu liegenden Scharnierlaschen 6. Somit hat das Schnappscharnier 4 insgesamt sechs federnde Beine, gebildet von den Stegen 8, drei pro Teil.
- Das sechste und das siebte Ausführungsbeispiel unterscheiden sich lediglich dadurch, daß dort die Aussparungen 9 und Stege 8 nicht im Sinne der Krümmung der zylindrischen Mantelwand butterfly-artig orientiert sind, sondern auf kürzestem Wege kluftüberschreitend die Anbindung zu den beiden Teilen über parallelen Faltstellen zur Achse x-x bringen. Es liegen also raumparallel gerade Anbindungen bzw. also gerade Scharnierlaschen 6 vor.
- Die Bezugsziffern sind hier jeweils sinngemäß angewandt.
- Im siebten Ausführungsbeispiel liegt bezüglich des Mittenscharniers 5 jedoch die oben beschriebene, gleichsinnige Krümmung der Aussparung 9 und der Stege 8 vor. Lediglich die außenliegenden Aussparungen 9 öffnen parallel zur Klappebene y-y der Verschlußkappe 1.
- Um bei bestimmten Einfärbungen des Kunststoffs eine mit der Aussparung 9 zusammenhängende Unansehnlichkeit auszuschalten, können die Aussparungen 9 nach außen hin, also zur Mantelwand der Verschlußkappe 1 hin, verschlossen sein. Dies ist bei einigen der dargestellten Ausführungsbeispiele realisiert, kann aber auch in bezug aller Lösungen greifen. Konkret ist dazu so vorgegangen, daß die den beschriebenen Freistand des bzw. der Stege 8 erbringende Aussparung 9 zur Peripherie, sprich Mantelfläche des Verschlußdeckels 3 und/oder des Verschlußgehäuses 2 hin, über ein Häutchen 14 verschlossen sind. Dessen Dicke liegt bei ca. 0,2 mm. Es schließt die nach außen weisenden Stirnenden der U-Schenkel der U-förmigen Aussparung 9 eine Blende bildend ab. Eine solche mantelwandschließende Materialbrücke ist hochflexibel. Sie wirkt im übrigen im Sinne der erstrebten Federung positiv mit. Eine Durchbrechung 15 trennt im übrigen die die Scharnierlaschen 6 bildenden Materialbrücken von der das Mittenscharnier 5 bildenden Materialbrücke.
- Die erzielte hohe Rückfederungseigenschaft der die Federung bringenden Mittel bringt eine der 180° Entformungsstellung nahekommende Rückfederung des Verschlußdeckels 3 in diese Stellung. Durch Übertotpunktlage wirken hochgradig die Federkräfte andererseits dagegen im Sinne der Verschließstellung der Verschlußkappe 1.
- Auch das in den Figuren 17 bis 21 wiedergegebene achte Ausführungsbeispiel verkörpert das oben eingehend beschriebene Grundprinzip. Die Bezugsziffern sind daher sinngemäß angewandt, zum Teil ohne textliche Wiederholungen hierzu. Das weiterbildende Hauptmerkmal dieser Lösung besteht hier darin, daß die gegenüber den Dünnstellen 10 verdickten Scharnierlaschen 6 sich in ihrer Breite nun bis zu einem engsten Abstand z zwischen den Scharnierteilen 6 (vergleiche aufgeklappte Stellung in Figur 18) kontinuierlich verringern. Dabei behalten sie den in der Vertikalen gemessenen Dickenunterschied zur Dicke der besagten Dünnstellen 10 im wesentlichen bei.
- Hierdurch wird die die geometrische Scharnierachse bildende Materialbrücke partiell, d.h. im Mittelbereich versteift. Das führt zu zwei Faltzentren in den besagten Dünnstellen 10. Diese Faltzentren tragen das Bezugszeichen 16 und liegen (in Offenstellung horizontal) in der engsten Nachbarschaftslage praktisch doppelachsbildend im Schwerpunktsweg der nach oben hin konvex gewölbten Dünnstellen 10. Beim Schließen ergeben sich so konkurrierende bzw. ausgleichende Kräfte, die das Federverhalten unterstützen, andererseits jedoch gefügeschonend aufgenommen werden. Der zuklappende Verschlußdeckel fühlt sich praktisch in den richtigen Sitz ein. An Faltbiegungsanteil entfallen auf jede Dünnstelle 10 90° des insgesamt 180° Klappwinkels. Das schont das Gefüge und erhöht die Lebensdauer.
- Da das Mittenscharnier 5 überdies noch entsprechend der erwähnten butterfly-artigen Ausbildung des Schnappscharniers 4 zusammen mit den Scharnierlaschen 6 in eine deutliche Wölbung überführt wird, entstehen auch hier mitwirkende, günstigst nutzbare Rückstellkräfte. Der Wölbungsverlauf ist besonders deutlich aus der Figur 19 erkennbar, hier von der sichtseitig ansteigenden Wölbungsseite her gesehen (Ansicht in Richtung A). Die Gipfelzone der Verdickung der Scharnierlasche 16, welche in der Aufklappstellung am Klappscharnier 4 bzw. genauer gesagt am Mittenscharnier 5 ihre höchste Stelle erreicht, schließt mit der fugenbildenden Randkante der Wände 13 von Verschlußgehäuse 2 und Verschlußdeckel 3 höhengleich ab.
- Auch bei diesem achten Ausführungsbeispiel liegt zwischen dem Mittenscharnier 5, welches oben an die eingehend beschriebenen Stege 8 über die Dünnstellen 10 angeschlossen ist, und den außenseitigen, Federelemente bildenden Scharnierlaschen 6 die beschriebene Durchbrechung 15.
- An den Scharnierlaschen 6 erscheint in Draufsicht 18 die gegenüber den Dünnstellen 10 vorgenommene Verdickung als trapezförmiges, sich in Richtung der Klappebene y-y kontinuierlich verjüngendes Plateau. Dieses trapezförmige Plateau schließt sodann an den Stirnenden des Mittenscharniers 5 formentsprechend an, um dann jedoch unter weiterer Verringung der zu y-y hin ausspitzenden Plateau-Dreieckfläche 17 in eine gemeinsame Spitze 18 einer im Querschnitt dreieckigen Rippe 19 auszulaufen. Die dreieckige Rippe 19 kann gleichseitig sein. Dies bedeutet, daß die eine Seite in den nach oben auswölbenden, gegeneinander gerichteten, ebenen Außenflächenanteilen der Dünnstellen 10 wurzelt. Die anderen Dreieckseiten sind dagegen die Verlängerungen der zu der Querschnittstrapezform führenden Flanken 12.
- In geschlossenem Zustand der Verschlußkappe 1 weist die freie Dreieckspitze 18 zum Inneren der Verschlußkappe hin. Sie kommt dort in einem ohnehin vorhandenen Abstandsraum, anteilig gebildet von den Aussparungen 9 unter. In geschlossenem Zustand ist an der Außenseite der Verschlußkappe 1 praktisch nichts von der Scharniermechanik etc. erkennbar. Hier sind auch nicht einmal die U-Schenkelabschnitte der Aussparungen 9 sichtbar, da bei diesem achten Ausführungsbeispiel die sie verschließenden Häutchen 14 berücksichtigt sind.
- Statt beim achten Ausführungsbeispiel nur die das Mittenscharnier 5 bringende Materialbrücke an den vertikalen Stegen 8 auswegbereichernd anzubinden, könnten auch, wie aus den voraufgegangenen Ausführungsbeispielen nachvollziehbar, die Scharnierlaschen 6 von solchen freistehenden Stegen 8 ausgehen, deren Hintergrund die beschriebene Aussparung 9 besitzt.
- Die gesamte Scharnierzone erstreckt sich über eine Mantel- bzw. Umfangslänge der zylindrischen Verschlußkappe 1, die etwa dem Radius R derselben entspricht. Dabei entspricht der Radius R' der die butterfly-artige Struktur bringenden, gegenkonkaven Bögen, definiert durch die Dünnstellen 10, ebenfalls etwa der Radius R. Das dargestellte Klappscharnier kann auch einen unrunden, bzw. ovalen Querschnitt aufweisen.
- Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldungen) vollinhaltlich mit einbezogen.
Claims (8)
- Verschlußkappe (1) mit einem Schnappscharnier (4), bei welchem eine Scharnierlasche (6) an zumindest einer Seite an einem freistehenden Steg (8) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierlasche (6) über eine Dünnstelle (10) in den Steg (8) übergeht.
- Verschlußkappe (1) mit einem Verschlußdeckel (3) und einem Verschlußgehäuse (2), wobei die einstückig gespritzte Verschlußkappe (1) ein Schnappscharnier (4) aufweist, welches das Verschlußgehäuse (2) mit dem Verschlußdeckel (3) verbindet, und mindestens eine Scharnierlasche (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierlasche (6) an ihren Enden an in einer stufenförmigen Aussparung (9) der Wand (13) des Verschlußdeckels (3) oder des Verschlußgehäuses (2) freistehenden Stegen (8) ansetzt, die zur Vermeidung einer Überdehnung der Scharnierlaschen (6) oder dergleichen ausbiegbar sind.
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnstelle (10) etwa einen Bruchteil der Dicke der Scharnierlasche (6) aufweist.
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierlasche (6) einen Bruchteil der Dicke des Steges (8) aufweist.
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Freistand des bzw. der Stege (8) erbringende Aussparung (9) zur Peripherie des Verschlußdeckels (3) und/oder des Verschlußgehäuses (2) hin über ein Häutchen (14) verschlossen ist.
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüber einer Dünnstelle (10) verdickte Scharnierlasche (6) sich in ihrer Breite bis zu einem engsten Abstand (z) zwischen den Scharnierteilen (6) (betrachtet in aufgeklapptem Zustand) kontinuierlich verringert, bei im wesentlichen Beibehaltung des Dickenunterschieds.
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharnierlaschen (6) zumindest im Bereich des engsten Abstandes (z) einen etwa dreieckförmigen Querschnitt aufweisen (Rippe 19).
- Verschlußkappe nach oder insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreieckspitze (18) in zugeklapptem Zustand der Verschlußkappe (1) zum Inneren derselben hinweist.
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