EP4695169A1 - Klappverschluss - Google Patents

Klappverschluss

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Publication number
EP4695169A1
EP4695169A1 EP24716412.2A EP24716412A EP4695169A1 EP 4695169 A1 EP4695169 A1 EP 4695169A1 EP 24716412 A EP24716412 A EP 24716412A EP 4695169 A1 EP4695169 A1 EP 4695169A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic
injection
core
closure
hinged
Prior art date
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Pending
Application number
EP24716412.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Georg SUESS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Original Assignee
Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG filed Critical Alpla Werke Alwin Lehner GmbH and Co KG
Publication of EP4695169A1 publication Critical patent/EP4695169A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/22—Hinges, pivots

Definitions

  • the invention relates to a snap closure according to the preamble of claim 1, a method according to claim 12 and an injection mold according to the preamble of claim 14.
  • a hinged closure is usually understood to be a closure with a cap and a hinged lid connected to the cap.
  • the hinged lid can be snapped between two positions, namely a closed position and an open position.
  • the joint realized by the two drawstrings and the central bar, therefore has an active behavior with the hinged lid opening and closing automatically when a defined limit is exceeded.
  • polypropylene is preferably used to produce a snap fastener as described above.
  • post-consumer recycled plastics are used in many areas to manufacture containers, it would be desirable to be able to use per material to manufacture hinged closures as well. However, post-consumer recycled plastics do not have the necessary material properties to be able to provide an active hinge.
  • the invention is preferably characterized in that the hinged lid, the joint, the retaining apron and at least a first part of the lid disc are injection-molded from a first plastic and at least the casing is injection-molded from a second plastic, the first and second plastics being integrally connected to one another at their transition.
  • the 2-component design of the hinged closure means that only the elements of the hinged closure that require the functionality of a new plastic are injection-molded from a first new plastic.
  • the other parts can be injection-molded from a cheaper second plastic, in particular from a PCR plastic. After the 2-component injection molding process, the two plastics flow into one another or fuse together, whereby they are reliably integrally connected in the injection mold and can no longer be separated.
  • the second plastic is a post-consumer recycled (per) plastic. This allows an area of the snap closure that has lower requirements for the plastic properties (shell and part of the lid disc) to be made from a recycled plastic.
  • the first plastic is a new non-recycled plastic that meets all the material properties of the snap closure, in particular an active hinge and a retaining skirt that can be snapped onto a container.
  • Polypropylene has proven to be a suitable new plastic.
  • the first part of the cover plate is advantageously dimensioned such that the retaining apron lies within the first part and the joint is connected to the first part.
  • the first part of the cover plate which has to be made of a new plastic because of the retaining apron underneath, is as small as possible and a second part of the cover plate can be injection-molded from PCR plastic.
  • the cover plate has a second part which encloses the first part.
  • the second part is as large as possible and is reliably connected to the first part in a materially bonded manner.
  • the second part of the lid disc is injection-molded from the second plastic, whereby as large a proportion of the hinged closure as possible can be made from cost-effective PCR plastic.
  • the first and second parts of the cover plate are bonded together where they touch.
  • the 2-component injection molding process is used for this.
  • the two plastics fuse together at their transition, creating an inseparable connection.
  • the connection can also be positive or non-positive.
  • the first plastic has a first color and the second plastic has a second color that is different from the first color. This visually alerts the consumer to the use of a PCR plastic and makes it obvious how much recycled plastic is used to produce the snap closure.
  • the joint is conveniently implemented using two drawstrings and a central bar, the first ends of which are formed on the casing and the second ends on the hinged lid.
  • the lengths of the drawstrings and the central bar are dimensioned in such a way that the joint is active and the hinged lid is fixed in the open and closed positions.
  • Such an active joint is known as a butterfly joint.
  • the first plastic consists of new HDPE or new PP.
  • new polypropylene is preferred for reliable functioning of an active joint, but there are already solutions with a functioning joint made of high density polyethylene.
  • the second plastic consists of a PCR-HDPE or a PCR-PP.
  • PCR-PP is used for the second plastic if the first plastic is new PP
  • PCR-HDPE is used for the second plastic if the first plastic is new HDPE.
  • a combination of HDPE and PP is not excluded within the scope of this invention.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing the snap fastener.
  • a first core retraction insert and a second core retraction insert are retracted into a front position and lie sealingly against the mold core, thereby preventing the filling of the cavity of the hinged lid, the hinge, the retaining skirt and at least a first part of the lid disc.
  • the accessible areas of the cavity, which form at least the shell of the hinged closure, are filled with the second molten plastic.
  • at least the shell and optionally a second part of the lid disc are injection molded.
  • the first and second core retraction inserts are then retracted to a rear position and the unfilled part of the cavity is filled with the first molten plastic, thereby injection molding the hinged lid, the hinge, the retaining skirt and at least a first part of the lid disc and optionally the entire lid disc.
  • the first and second plastics are bonded together where they touch each other and the hardened 2-component hinged closure is removed from the injection mold.
  • the first core retraction insert acts in the front position as an injection molding core for the first part of the cover disc.
  • the second core retraction insert closes the channel for filling the cavity of the hinged lid in its front position.
  • the core retraction inserts which are also referred to as slide valves or gate valves, allow the production of a 2-component hinged closure with an exact separation of the elements that require a new plastic from the elements that can be produced with a PCR plastic.
  • Another aspect of the invention relates to an injection mold for producing the hinged closure, comprising a first core retraction insert and a second core retraction insert, which can be moved between a front and a rear position and prevent the filling of the cavity of the hinged lid, the hinge, the retaining skirt and at least a part of the lid disc in their front positions.
  • the cavity of the jacket and a second part of the lid disc can be injection molded with a PCR plastic first. This means that all elements for which a recycled plastic is suitable are made of PCR plastic.
  • the first core retraction insert rests sealingly on the mold core in the front position.
  • the cavity of the first part of the cover disk is reliably sealed and no second plastic can penetrate into cavities that are intended to be filled with the first plastic.
  • the second core retraction insert closes the channel between the cavity of the cap and the cavity of the hinged lid in the front position and opens this channel in the rear position. This allows the hinged lid and the joint to be injection-molded in a targeted manner with the first plastic without the second plastic penetrating into the cavity of the joint and the hinged lid beforehand.
  • Figure 1 a first isometric view of a hinged closure with an opened hinged lid from an angle at the front
  • Figure 2 a second isometric view of the snap fastener from the rear
  • Figure 3 an axonometric view of the hinged closure with closed hinged lid
  • Figure 4 an axonometric sectioned view of the hinged closure with a first and second stylized core retraction insert.
  • FIGS 1 to 4 show a hinged closure according to which the reference numeral 11 is used as a whole and which is produced in an injection mold.
  • the closure 11 has a cap 13 which can be attached to the neck of a container and a hinged lid 15 which is connected to the cap in an articulated manner.
  • the cap 13 can, for example, be screwed onto the neck of the container or can be rusted onto it.
  • the cap 13 has a casing 17, a cover plate 19 connected to the casing 17 and a retaining skirt 20 which protrudes from the inside of the cover plate 19.
  • the hinged closure 11 can be screwed onto a container or rusted onto it.
  • the retaining skirt 20 has an internal thread or locking elements on its inside.
  • a removal opening 21 is provided on the cover plate 19 in order to be able to remove contents from the container.
  • the hinged lid 15 is connected to the cap 13 by a joint 22.
  • a sealing nipple 23 is provided on the inside of the hinged lid 15, which cooperates with the removal opening 21 to form a seal when the closure 11 is closed.
  • the hinged lid 15 can be pivoted between a closed position and an open position by means of the joint 22 and snaps into place in both positions.
  • the joint can be implemented by two tension bands 25a, 25b and a central web 27.
  • the first ends of the tension bands 25a, 25b and the central web 27 are formed on the casing 17 and their second ends are formed on the hinged lid 15.
  • the interaction of the tension bands 25a, 25b and the central web 27 makes it possible for the hinged lid 15 to snap into the open position and the closed position.
  • the joint therefore has an active behavior in that it opens and closes automatically when a defined tension is exceeded.
  • the hinged lid 15, the joint 22, the retaining apron 20 and at least a first part 29 of the lid disc 19 are injection-molded from a first plastic.
  • the plastic is preferably a new, non-recycled plastic, since only such a plastic meets the high functional requirements of the above-mentioned hinged closure parts, in particular of an active joint 22.
  • At least the casing 17 is injection-molded from a second plastic.
  • the cover plate 19 can consist entirely of the first plastic.
  • a second part 31 of the cover plate is injection-molded from the second plastic.
  • the second plastic is preferably a post-consumer recycled (per) plastic.
  • the hinged closure can be made partly from PCR plastic, with precisely those parts of the hinged closure being injection-molded from PCR plastic that have lower material requirements.
  • the hinged closure 11 has a perfect joint function and still has as large a proportion of PCR plastic as possible.
  • the second part 31 is made as large as possible.
  • a limit is set by the diameter of the retaining apron 22.
  • the first part 29 In order for the retaining apron to be made from the first plastic, the first part 29 must have at least the diameter of the retaining apron.
  • the first and second plastics are fused together at their transition or at the point where the first and second parts 29,31 touch each other.
  • the contact line 32 is partially indicated in Figures 1 and 2. It is understood that the first and second plastics can have different colors. This allows the consumer It is impressively demonstrated how large the proportion of PCR plastic is in the inventive snap closure.
  • the hinged closure 11 is manufactured in an injection mold which, in a known manner, has a die, a mold core and a cavity formed between the die and the core.
  • the cavity represents the negative impression of the hinged closure.
  • the injection mold is equipped with a first core retraction insert 33 and a second core retraction insert 35, which can be moved between a front and a rear position.
  • the first core retraction insert 33 lies sealingly on the mold core.
  • the second core retraction insert 35 closes the channel between the cavity of the cap 13 and the cavity of the hinged lid 15.
  • the second core retraction insert 35 opens this channel.
  • the two core retraction inserts 33, 35 are in the front position, the filling of the cavity of the hinged lid 15, the joint 22, the retaining skirt 20 and at least the first part 29 of the lid disc 19 is prevented.
  • the accessible areas of the cavity are filled with the PCR plastic and the jacket 17 and preferably the second part 31 of the lid disc 19 are injection molded.
  • PCR material As a result, as large a proportion of the hinged closure as possible is made of PCR material.
  • the unfilled part of the cavity is filled with the first molten plastic, whereby the hinged lid, the joint, the retaining skirt and at least the first part 29 of the lid disk 19 are injection molded.
  • the first plastic can fill the joint 22 and then flow via the channel into the cavity of the hinged lid 15.
  • the first and second plastics are combined using the 2-component injection molding process, whereby the two plastics flow into each other and form a material bond.
  • a positive or frictional connection is also conceivable through specially designed transitions of the plastic transition.
  • a first and second step 37a, 37b can be formed on the edge of the cover plate 19.
  • the hinged lid is held in its closed position. The hinged lid is well protected between the steps and accidental opening of the hinged lid is thus prevented.
  • PP is generally preferred for joints because it is less elastic than HDPE.
  • hinges are already being developed for HDPE.
  • PP and HDPE are therefore conceivable for both the PCR plastic (second plastic) and the new plastic (first plastic).
  • a "mixing" of PP and HDPE is also not excluded (e.g. new PP and PCR-HDPE).

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Klappverschluss (11) spritzgegossen aus Kunststoff aufweisend eine an einem Hals eines Behälters befestigbare Kappe (13) mit einem Mantel (17), einer an den Mantel (17) anschliessenden Deckelscheibe (19), einer Halteschürze, welche von der Innenseite der Deckelscheibe (19) abragt und einer an der Deckelscheibe (19) vorgesehenen Entnahmeöffnung (21) und einen mit einem Gelenk (22) mit der Kappe (13) verbundenen Klappdeckel (15) mit einem an seiner Innenseite vorgesehenen Dichtnippel (23), welcher Klappdeckel (15) zwischen einer Verschlussposition und einer Offenposition mit dem Gelenk (22) verschwenkbar und in den beiden Positionen einschnappt. Der Klappdeckel (15), das Gelenk (22), die Halteschürze (20) und wenigstens ein erster Teil (29) der Deckelscheibe (19) sind aus einem ersten Kunststoff spritzgegossen. Wenigstens der Mantel (17) ist aus einem zweiten Kunststoff spritzgegossen, wobei der erste und der zweite Kunststoff an ihrem Übergang stoffschlüssig miteinander verbunden sind.

Description

Klappverschluss
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Klappverschluss gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Verfahren gemäss Anspruch 12 und eine Spritzgussform gemäss Oberbegriff des Anspruchs 14.
Stand der Technik
Unter einem Klappverschluss wird üblicherweise ein Verschluss mit einer Kappe und einem gelenkig mit der Kappe verbundenen Klappdeckel verstanden. Der Klappdeckel kann zwischen zwei Positionen, nämlich einer Verschluss- und einer Offenposition, verschwend bzw. verschnappt werden. Um diese Funktion zu ermöglichen, ist es bekannt die gelenkige Anbindung zwischen der Kappe und Klappdeckel mittels zweier Zugbänder und einem Mittelsteg auszubilden. Das Gelenk, realisiert durch die beiden Zugbänder und den Mittelsteg besitzt also ein aktives Verhalten mit einem selbständigen Öffnen und Schließen des Klappdeckels ab Überschreitung einer definierten Grenze.
Ein aktives Scharnier benötigt jedoch spezielle Materialeigenschaften, da der verwendete Kunststoff nicht zu elastisch sein darf. Ansonsten werden die Zugbänder zu stark gedehnt und die Aktivität des Klappverschlusses geht verloren. Im Stand der Technik wird bevorzugt Polypropylen zur Herstellung eines oben beschriebenen Klappverschlusses verwendet.
Nachdem per (post-consumer-recycled) Kunststoffe in vielen Bereichen zur Herstellung von Behältern eingesetzt werden, wäre es wünschenswert per Material auch zur Herstellung von Klappverschlüssen einsetzen zu können. Post-Consumer-Recycled Kunststoffe besitzen jedoch nicht die notwendigen Materialeigenschaften, um ein aktives Scharnier bereitstellen zu können.
Aufgabe der Erfindung
Aus den Nachteilen des beschriebenen Stands der Technik resultiert die Aufgabe einen Klappverschluss zu schaffen, bei welchem per- Kunststoff eingesetzt werden kann. Beschreibung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einem Flip-Top-Verschluss durch die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Die Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass der Klappdeckel, das Gelenk, die Halteschürze und wenigstens ein erster Teil der Deckelscheibe aus einem ersten Kunststoff spritzgegossen sind und wenigstens der Mantel aus einem zweiten Kunststoff spritzgegossen ist, wobei der erste und der zweite Kunststoff an ihrem Übergang stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die 2-Komponenten Ausführung des Klappverschlusses ermöglicht, dass nur die Elemente des Klappverschlusses aus einem ersten neuen Kunststoff spritzgegossen sind, welche die Funktionalität eines neuen Kunststoffes benötigen. Die anderen Teile können aus einem günstigeren zweiten Kunststoff, insbesondere aus einem pcr-Kunststoff, spritzgegossen werden. Nach dem 2-Komponen- ten Spritzgussverfahren, fliessen die beiden Kunststoffe ineinander bzw. verschmelzen miteinander, wodurch sie zuverlässig stoffschlüssig in der Spritzgussform verbunden werden und sich nicht mehr trennen lassen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Kunststoff ein post-consumer-recycled (per) Kunststoff. Dadurch lässt sich ein Bereich des Klappverschlusses, welcher geringere Anforderungen an die Kunststoffeigenschaften stellt (Mantel und ein Teil der Deckelscheibe), aus einem recycelten Kunststoff herstellen.
Zweckmässigerweise ist der erste Kunststoff ein neuer nicht recycelter Kunststoff, welcher alle Materialeigenschaften des Klappverschlusses, insbesondere eines aktiven Gelenks und einer mit einem Behälter verschnappbaren Halteschürze, erfüllt. Polypropylen hat sich als geeigneter neuer Kunststoff erwiesen.
In vorteilhafter Weise ist der erste Teil der Deckelscheibe derart bemessen, dass die Halteschürze innerhalb des ersten Teils liegt und das Gelenk an den ersten Teil anschliesst. Dadurch ist der erste Teil der Deckelscheibe, welcher wegen der darunterliegenden Halteschürze aus einem neuen Kunststoff sein muss, möglichst klein und ein zweiter Teil der Deckelscheibe kann aus pcr-Kunststoff spritzgegossen sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Deckelscheibe einen zweiten Teil auf, welcher den ersten Teil umschliesst. Dadurch ist der zweite Teil möglichst gross und ist zuverlässig stoffschlüssig mit dem ersten Teil verbunden. Mit Vorteil ist der zweite Teil der Deckelscheibe aus dem zweiten Kunststoff spritzgegos- sen, wodurch ein möglichst grosser Anteil des Klappverschlusses aus kostengünstigem pcr-Kunststoff hergestellt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Teil der Deckelscheibe an ihrer Berührung miteinander stoffschlüssig verbunden. Dazu kommt das 2-Komponenten Spritzgussverfahren zur Anwendung. An ihrem Übergang verschmelzen die beiden Kunststoffe miteinander, wodurch eine unlösbare Verbindung entsteht. Die Verbindung kann auch zusätzlich form- oder kraftschlüssig sein.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn der erste Kunststoff eine erste Farbe besitzt und der zweite Kunststoff eine zweite Farbe besitzt, welche sich von der ersten Farbe unterscheidet. Dadurch kann der Konsument visuell auf die Verwendung eines pcr-Kunststoffes hingewiesen werden und es wird offensichtlich, wie viel recycelter Kunststoff zur Herstellung des Klappverschlusses verwendet wird.
Zweckmässigerweise ist das Gelenk durch zwei Zugbänder und einen Mittelsteg realisiert, deren erste Enden an dem Mantel und deren zweiten Enden an dem Klappdeckel angeformt sind. Die Zugbänder und der Mittelsteg sind in ihren Längen derart dimensioniert, dass das Gelenk aktiv ist und der Klappdeckel in der Offen- und der Verschlussposition fixiert wird. Ein solches aktives Gelenk ist als Butterfly-Gelenk bekannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der erste Kunststoff aus neuem HDPE oder neuem PP. Grundsätzlich ist neues Polypropylen für eine zuverlässige Funktion eines aktiven Gelenks bevorzugt, es existieren jedoch auch schon Lösungen mit einem funktionierenden Gelenk, hergestellt aus hochdichtem (high density) Polyethylen.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der zweite Kunststoff aus einem pcr-HDPE oder einem pcr-PP. Dadurch kann in überraschender weise ein möglichst grosser Anteil des Klappverschlusses aus einem recycelten Kunststoff hergestellt sein, ohne dass die Funktion des Klappverschlusses eingeschränkt oder verschlechtert wäre. Grundsätzlich wird für den zweiten Kunststoff pcr-PP verwendet, wenn der erste Kunststoff neues PP ist und für den zweiten Kunststoff pcr- HDPE, wenn der erste Kunststoff neues HDPE ist. Eine Kombination aus HDPE und PP ist im Rahmen dieser Erfindung jedoch auch nicht ausgeschlossen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Klappverschlusses. Bei dem Verfahren sind in einer Spritzgussform mit einer Matrize, einem Formkern und einer zwischen der Matrize und dem Kern gebildeten Kavität, welche den Negativabdruck des Klappverschlusses bildet, ein erster Kernrückzugeinsatz und ein zweiter Kernrückzugeinsatz in einer vorderen Position eingefahren und liegen an dem Formkern dichtend an, wodurch die Befüllung der Kavität des Klappdeckels, des Gelenks, der Halteschürze und wenigstens eines ersten Teils der Deckelscheibe verhindert ist. Die zugänglichen Bereiche der Kavität, welche mindestens den Mantel des Klappverschlusses bilden, werden mit dem zweiten geschmolzenen Kunststoff befüllt. Dadurch werden mindestens der Mantel und optional ein zweiter Teil der Deckelscheibe spritzgegossen. Der erste und der zweite Kernrückzugeinsatz werden sodann in eine hintere Position zurückgezogen und der unbefüllte Teil der Kavität wird mit dem ersten geschmolzenen Kunststoff befüllt, wodurch der Klappdeckel, das Gelenk, die Halteschürze und wenigstens ein erster Teil der Deckelscheibe und optional die gesamte Deckelscheibe spritzgegossen werden. Der erste und der zweite Kunststoff werden an ihrer gemeinsamen Berührung miteinander stoffschlüssig verbunden und der ausgehärtete 2 Komponenten-Klappverschluss wird aus der Spritzgussform entformt. Der erste Kernrückzugeinsatz wirkt in der vorderen Position als Spritzgusskern für den ersten Teil der Deckelscheibe. Der zweite Kernrückzugeinsatz verschliesst in seiner vorderen Position den Kanal zur Befüllung der Kavität des Klappdeckels. Die Kernrückzugeinsätze, welche auch als Schieber bzw. Absperrschieber bezeichnet werden, erlauben die Herstellung eines 2 Komponenten-Klappverschlusses mit einer exakten Trennung der Elemente, welchen einen neuen Kunststoff benötigen, von den Elementen, welche mit einem pcr- Kunststoff hergestellt werden können.
Noch ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Spritzgussform zur Herstellung des Klappverschlusses aufweisend einen ersten Kernrückzugeinsatz und einen zweiten Kernrückzugeinsatz, welche zwischen einer vorderen und einer hinteren Position verschiebbar sind und die Befüllung der Kavität des Klappdeckels, des Gelenks, der Halteschürze und wenigstens eines Teils der Deckelscheibe in ihren vorderen Positionen verhindern. Dadurch kann zuerst die Kavität des Mantels und eines zweiten Teils der Deckelscheibe mit einem pcr-Kunststoff spritzgegossen werden. Damit werden alle Elemente aus pcr- Kunststoff hergestellt, für welche ein recycelter Kunststoff geeignet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der erste Kernrückzugeinsatz in der vorderen Position dichtend auf dem Formkern an. Dadurch ist die Kavität des ersten Teils der Deckelscheibe zuverlässig abgedichtet und es kann kein zweiter Kunststoff in Kavitäten eindringen, welche zur Befüllung mit erstem Kunststoff vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn der zweite Kernrückzugeinsatz in der vorderen Position den Kanal zwischen der Kavität der Kappe und der Kavität des Klappdeckels verschliesst und in der hinteren Position diesen Kanal freigibt. Dadurch kann der Klappdeckel und das Gelenk gezielt mit dem ersten Kunststoff spritzgegossen werden, ohne dass zuvor zweiter Kunststoff in die Kavität des Gelenks und des Klappdeckels eindringt.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:
Figur 1 : eine erste isometrische Ansicht auf einen Klappverschluss mit einem geöffneten Klappdeckel von schräg vorne
Figur 2: eine zweite isometrische Ansicht auf den Klappverschluss von schräg hinten;
Figur 3: eine axonometrische Ansicht auf den Klappverschlusses mit geschlossenem Klappdeckel und
Figur 4: eine axonometrische geschnittene Ansicht des Klappverschlusses mit einem ersten und zweiten stilisierten Kernrückzugeinsatz.
In den Figuren 1 bis 4 ist ein Klappverschluss gemäss gezeigt, welcher gesamthaft mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist und in einer Spritzgussform hergestellt wird. Der Verschluss 11 weist eine an einem Hals eines Behälters befestigbare Kappe 13 und einen gelenkig mit der Kappe verbundenen Klappdeckel 15 auf. Die Kappe 13 kann beispielsweise auf den Behälterhals aufgeschraubt werden oder lässt sich auf diesem verrosten.
Die Kappe 13 besitzt einen Mantel 17, eine an den Mantel 17 anschliessende Deckelscheibe 19 und eine Halteschürze 20, welche von der Innenseite der Deckelscheibe 19 abragt. Mithilfe der Halteschürze 20 kann der Klappverschluss 11 auf einen Behälter aufgeschraubt oder mit diesem verrostet werden. Demnach weist die Halteschürze 20 an ihrer Innenseite ein Innengewinde oder Rastelemente auf. An der Deckelscheibe 19 ist eine Entnahmeöffnung 21 vorgesehen, um Füllgut aus dem Behälter entnehmen zu können. Der Klappdeckel 15 ist mit einem Gelenk 22 mit der Kappe 13 verbunden. An der Innenseite des Klappdeckels 15 ist ein Dichtnippel 23 vorgesehen, welcher mit der Entnahmeöffnung 21 dichtend zusammenwirkt, wenn der Verschluss 11 geschlossen ist. Der Klappdeckel 15 ist zwischen einer Verschlussposition und einer Offenposition mit dem Gelenk 22 verschwenkbar und schnappt in den beiden Positionen ein.
Das Gelenk kann durch zwei Zugbänder 25a, 25b und einen Mittelsteg 27 realisiert sein. Die ersten Enden der Zugbänder 25a, 25b und des Mittelstegs 27 sind an dem Mantel 17 und deren zweiten Enden sind an dem Klappdeckel 15 angeformt. Durch das Zusammenwirken der Zugbänder 25a, 25b und des Mittelsteges 27 ist es möglich, dass der Klappdeckel 15 in der Offenposition und der Verschlussposition einschnappt. Das Gelenk weist demnach ein aktives Verhalten auf, indem ein selbständiges Öffnen und Schliessen eintritt, wenn eine definierte Spannung überschritten wird.
Der Klappdeckel 15, das Gelenk 22, die Halteschürze 20 und wenigstens ein erster Teil 29 der Deckelscheibe 19 sind aus einem ersten Kunststoff spritzgegossen. Bevorzugt ist der Kunststoff ein neuer nicht recycelter Kunststoff, da nur ein solcher die hohen funktionellen Anforderungen der oben angeführten Klappverschluss-Teile, insbesondere eines aktiven Gelenks 22, erfüllt.
Wenigstens der Mantel 17 ist aus einem zweiten Kunststoff spritzgegossen. Die Deckelscheibe 19 kann vollständig aus dem ersten Kunststoff bestehen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn ein zweiter Teil 31 der Deckelscheibe aus dem zweiten Kunststoff spritzgegossen ist. Der zweite Kunststoff ist bevorzugt ein post-consumer-recycled (per) Kunststoff. Dadurch kann der Klappverschluss teilweise aus pcr-Kunststoff hergestellt sein, wobei genau die Teile des Klappverschlusses aus pcr-Kunststoff spritzgegossen sind, welche geringere Anforderungen an das Material haben. Dadurch besitzt der Klappverschluss 11 eine einwandfreie Gelenksfunktion und weist trotzdem einen möglichst grossen Anteil an pcr-Kunststoff auf. Um den Anteil an pcr-Kunststoff möglichst gross zu machen, wird der zweite Teil 31 möglichst gross dimensioniert. Eine Grenze ist jedoch durch den Durchmesser der Halteschürze 22 gesetzt. Damit die Halteschürze aus dem ersten Kunststoff hergestellt ist, muss der erste Teil 29 wenigstens den Durchmesser der Halteschürze aufweisen.
Der erste und der zweite Kunststoff sind an ihrem Übergang bzw. an der Berührung des ersten und zweiten Teils 29,31 miteinander verschmolzen. Die Berührungslinie 32 ist in den Figuren 1 und 2 teilweise angedeutet. Es versteht sich, dass der erste und der zweite Kunststoff unterschiedliche Farben haben können. Dadurch kann dem Konsumenten eindrücklich gezeigt werden, wie gross der Anteil an pcr-Kunststoff bei dem erfindungsgemässen Klappverschluss ist.
Der Klappverschluss 11 wird in einer Spritzgussform hergestellt, welche in bekannte Weise eine Matrize, einen Formkern und eine zwischen der Matrize und dem Kern gebildete Kavität aufweist. Die Kavität stellt den Negativabdruck des Klappverschlusses dar.
Die Spritzgussform ist mit einem ersten Kernrückzugeinsatz 33 und einen zweiten Kernrückzugeinsatz 35 ausgestatte, welche zwischen einer vorderen und einer hinteren Position verschiebbar sind. In der vorderen Position liegt der erste Kernrückzugeinsatz 33 dichtend auf dem Formkern an. Der zweite Kernrückzugeinsatz 35 verschliesst in der vorderen Position den Kanal zwischen der Kavität der Kappe 13 und der Kavität des Klappdeckels 15. In der hinteren Position gibt der zweite Kernrückzugeinsatz 35 diesen Kanal frei.
Sind die beiden Kernrückzugeinsätze 33, 35 in der vorderen Position ist die Befüllung der Kavität des Klappdeckels 15, des Gelenks 22, der Halteschürze 20 und wenigstens des ersten Teils 29 der Deckelscheibe 19 verhindert. Die zugänglichen Bereiche der Kavität werden mit dem pcr-Kunststoff gefüllt und der Mantel 17 und bevorzugt der zweite Teil 31 der Deckelscheibe 19 werden spritzgegossen. Dadurch besteht ein möglichst grosser Anteil des Klappverschlusses aus pcr-Material.
Nachdem die beiden Kernrückzugeinsätze in die hintere Position zurückgezogen sind, wird der unbefüllte Teil der Kavität mit dem ersten geschmolzenen Kunststoff befüllt, wodurch der Klappdeckel, das Gelenk, die Halteschürze und wenigstens der erster Teil 29 der Deckelscheibe 19 spritzgegossen werden. Durch den freigegebenen Kanal, welchen der zweite Kernrückzugeinsatz 35 freigibt, kann der erste Kunststoff das Gelenk 22 ausfüllen und anschliessend über den Kanal in die Kavität des Klappdeckels 15 fliessen.
Der erste und zweite Kunststoff verbinden sich nach dem 2 Komponenten-Spritzguss Verfahren, wobei die beiden Kunststoffe ineinander fliessen und eine stoffschlüssige Verbindung bilden. Denkbar ist auch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung durch speziell ausgebildete Übergänge des Kunststoffübergangs.
Abschliessend wird der 2 Komponenten-Klappverschluss aus der Spritzgussform ent- formt.
Am Rand der Deckelscheibe 19 kann eine erste und zweite Stufe 37a, 37b ausgeformt sein. In der zwischen der ersten und zweiten Stufe 37a, 37b ausgebildeten Vertiefung 39 ist der Klappdeckel in seiner Verschlussposition aufgenommen. Zwischen den Stufen ist der Klappdeckel gut geschützt und ein ungewolltes Öffnen des Klappdeckels ist damit verhindert.
Grundsätzlich wird PP bei Gelenken bevorzugt, da es eine geringere Elastizität als HDPE aufweist. Es werden allerdings auch schon Scharniere für HDPE entwickelt. Somit sind PP und HDPE sowohl für den pcr-Kunststoff (zweiter Kunststoff) als auch für den neuen Kunststoff (erster Kunststoff) denkbar. Auch ein „Mixen“ von PP und HDPE ist nicht ausgeschlossen (z.B.: neues PP und pcr-HDPE).
Legende:
11 Klappverschluss
13 Kappe
15 Klappdeckel
17 Mantel
19 Deckelscheibe
20 Halteschürze
21 Entnahmeöffnung
22 Gelenk
23 Dichtnippel
25a, 25b Zugbänder
27 Mittelsteg
29 Erster Teil der Deckelscheibe
31 Zweiter Teil der Deckelscheibe
32 Berührungslinie
33 Erster Kernrückzugeinsatz
35 Zweiter Kernrückzugeinsatz
37 Erste und zweite Stufe
39 Vertiefung

Claims

1 . Klappverschluss (11) spritzgegossen aus Kunststoff aufweisend eine an einem Hals eines Behälters befestigbare Kappe (13) mit einem Mantel (17), einer an den Mantel (17) anschliessenden Deckelscheibe (19), einer Halteschürze (20), welche von der Innenseite der Deckelscheibe (19) abragt und einer an der Deckelscheibe (19) vorgesehenen Entnahmeöffnung (21) und einen mit einem Gelenk (22) mit der Kappe (13) verbundenen Klappdeckel (15) mit einem an seiner Innenseite vorgesehenen Dichtnippel (23), welcher Klappdeckel (15) zwischen einer Verschlussposition und einer Offenposition mit dem Gelenk (22) verschwenkbar und in den beiden Positionen einschnappt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappdeckel (15), das Gelenk (22), die Halteschürze (20) und wenigstens ein erster Teil (29) der Deckelscheibe (19) aus einem ersten Kunststoff spritzgegossen sind und wenigstens der Mantel (17) aus einem zweiten Kunststoff spritzgegossen ist, wobei der erste und der zweite Kunststoff an ihrem Übergang stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
2. Verschluss nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoff ein post-consumer-recycled (per) Kunststoff ist.
3. Verschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff ein neuer nicht recycelter Kunststoff ist.
4. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (29) der Deckelscheibe (19) derart bemessen ist, dass die Halteschürze (20) innerhalb des ersten Teils (29) liegt und das Gelenk (22) an den ersten Teil (29) anschliesst.
5. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckelscheibe (19) einen zweiten Teil (31) aufweist, welcher den ersten Teil (29) umschliesst.
6. Verschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (31) der Deckelscheibe (19) aus dem zweiten Kunststoff spritzgegossen ist.
7. Verschluss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Teil (29,31) der Deckelscheibe (19) an ihrer Berührung (32) miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
8. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff eine erste Farbe besitzt und der zweite Kunststoff eine zweite Farbe besitzt, welche sich von der ersten Farbe unterscheidet.
9. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (22) durch zwei Zugbänder (25a, 25b) und einen Mittelsteg (27) mit einer Länge und einer Breite realisiert ist, deren erste Enden an dem Mantel (17) und deren zweiten Enden an dem Klappdeckel (15) angeformt sind.
10. Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kunststoff aus neuem HDPE oder neuem PP besteht.
11 . Verschluss nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kunststoff aus einem pcr-HDPE oder einem pcr-PP besteht.
12. Verfahren zur Herstellung eines Klappverschlusses gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Spritzgussform mit einer Matrize, einem Formkern und einer zwischen der Matrize und dem Kern gebildeten Kavität, welche den Negativabdruck des Klappverschlusses bildet
- ein erster Kernrückzugeinsatz (33) und ein zweiter Kernrückzugeinsatz (35) in einer vorderen Position eingefahren sind und an dem Formkern dichtend anliegen, wodurch die Befüllung der Kavität des Klappdeckels, des Gelenks, der Halteschürze und wenigstens eines ersten Teils der Deckelscheibe verhindert ist,
- die zugänglichen Bereiche der Kavität, welche mindestens den Mantel des Klappverschlusses bilden, mit dem zweiten geschmolzenen Kunststoff befüllt werden, wodurch mindestens der Mantel (17) und optional ein zweiter Teil (31) der Deckelscheibe (19) spritzgegossen werden,
- der erste und der zweite Kernrückzugeinsatz (33,35) in eine hintere Position zurückgezogen werden und
- der unbefüllte Teil der Kavität mit dem ersten geschmolzenen Kunststoff befüllt wird, wodurch des Klappdeckel (15), das Gelenk (22), die Halteschürze (20) und wenigstens ein erster Teil (29) der Deckelscheibe (19) und optional die gesamte Deckelscheibe (19) spritzgegossen werden und
- der erste und der zweite Kunststoff an ihrer gemeinsamen Berührung miteinander stoffschlüssig miteinander verbunden werden und
- der ausgehärtete 2 Komponenten-Klappverschluss (11) aus der Spritzgussform entformt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, Dass unmittelbar nach dem Einspritzen des zweiten Kunststoffes die beiden Kernrückzugeinsätze (33,35) in die hintere Position verschoben werden und zur stoffschlüssigen Verbindung der erste Kunststoff auf den noch heißen zweiten Kunststoff angespritzt wird unmittelbar nachdem sich die die beiden Kernrückzugeinsätze (33,35) in der hinteren Position befinden.
14. Spritzgussform zur Herstellung eines Klappverschlusses gemäss der Ansprüche 1 bis 10 aufweisend eine Matrize, einen Formkern und eine zwischen der Matrize und dem Kern gebildete Kavität, welche den Negativabdruck des Klappverschlusses darstellt, weiter gekennzeichnet durch einen ersten Kernrückzugeinsatz (33) und einen zweiten Kernrückzugeinsatz (35), welche zwischen einer vorderen und einer hinteren Position verschiebbar sind und die Befüllung der Kavität des Klappdeckels, des Gelenks, der Halteschürze und wenigstens eines Teils der Deckelscheibe in ihren vorderen Positionen verhindern.
15. Spritzgussform nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kernrückzugeinsatz (33) in der vorderen Position dichtend auf dem Formkern anliegt.
16. Spritzgussform nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kernrückzugeinsatz (35) in der vorderen Position den Kanal zwischen der Kavität der Kappe und der Kavität des Klappdeckels verschliesst und in der hinteren Position diesen Kanal freigibt.
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