WO1992013775A1 - Kunststoffschnappscharnierverschluss - Google Patents

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WO1992013775A1
WO1992013775A1 PCT/CH1992/000021 CH9200021W WO9213775A1 WO 1992013775 A1 WO1992013775 A1 WO 1992013775A1 CH 9200021 W CH9200021 W CH 9200021W WO 9213775 A1 WO9213775 A1 WO 9213775A1
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WO
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closure
closure according
hinge
tensioning
attachment points
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PCT/CH1992/000021
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Inventor
Werner Fritz Dubach
Original Assignee
Createchnic Ag
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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 present invention relates to a plastic snap hinge closure consisting of a lower part and an upper part connected therewith via a film hinge, the closure jacket walls in the region of the hinge running straight or curved and having at least one tensioning element integrally connected to both closure parts, and that which has at least one clamping element in the middle - or has a respective attachment point on the jacket walls of both parts.
  • Plastic snap hinge closures of the type mentioned at the outset are known, for example, from the applicant's two European Patent Nos. 0 '1 7' 423 and 0 '291' 457.
  • the tensioning elements are tensioning straps which are molded onto consoles on the jacket wall of the lower part and the cover and thus lie in one plane
  • the tensioning straps arranged at least approximately in or on the jacket wall.
  • the tensioning bands mentioned run in one plane in the closed state and the attachment points of the tensioning bands are laid out of the jacket wall by the brackets in such a way that they lie parallel to the main axis.
  • the tensioning straps run in two mutually at an angle including the plane.
  • the outer phases of each strap have to travel a longer distance when opening than the inner phases of the straps, which are closer to the hinge.
  • the object of the present invention is to create a plastic snap hinge closure according to the preamble of the patent claim, in which the snap action can itself be achieved from the at least one tensioning element.
  • a plastic snap hinge closure of the type mentioned at the outset in which the at least one tensioning element consists of a plurality of sub-sections which, when the closure is closed, as a whole or with repeating regions of the sub-sections at least approximately in the plane between the connection points , and that each section carries out a change in length by elastic deformation when the closure is actuated.
  • FIG. 1 is a schematic functional representation of the snap action of a snap hinge closure according to the invention, which is equipped with a length-adjustable clamping element;
  • 2A + B each show a perspective view of a round snap hinge closure to explain the arrangement of the tensioning elements or the tensioning element with respect to the main hinge;
  • FIGS. 3a-5 show three different embodiments of length-adjustable clamping elements on round closures, each in variant a in the rear side view of the hinge of the closed closure and b in the respectively fully opened state of the same snap hinge closures;
  • FIG. 6a shows a further variant of the snap hinge closure on a box and Figure 6b is a partial vertical section through the box along the line AA of Figure 6a;
  • FIG. 7 shows the tensioning element according to FIG. 6 in use on a round closure in its fully open position
  • FIGS. 8a-d show a construction drawing of the tensioning element according to FIGS. 3a and b in detail, once in a side view corresponding to the fully opened production position of the closure and
  • FIG. 8b the same tensioning element in its position of the fully opened closure
  • FIG. 8d in the fully closed position
  • the functioning of the closure according to the invention is explained in the schematic illustration according to FIG.
  • the lower part of the closure is marked with 1 and can be placed on a container, for example.
  • the lower part 1 is covered by an upper part 2 in the closed state of the closure.
  • the upper part thus forms a lid or cap for the lower part 1.
  • the two parts 1 and 2 are integrally connected to one another via a film hinge 3.
  • the film hinge forms the axis of rotation, with respect to which the upper part 2 can be pivoted to the lower part 1 by approximately 180 °.
  • the film hinge 3 is offset with respect to the outer wall 6 of the lower part 1 and the outer wall 7 of the upper part 2 aligned therewith.
  • the reference number 8 denotes a schematically illustrated tensioning element. It has an upper attachment point 4 with which the tensioning element 8 is fastened to the upper part 2 and a lower attachment point 5 with which the tensioning element 8 is fastened to the lower part 1. Since both the axis of rotation, formed by the film hinge 3, and the upper attachment point 4 of the tensioning element 8 are arranged firmly on the closure, the upper attachment point moves 4 on an arc of a circle with the radius r around the film hinge 3. The tensioning element 8 is, however, not fixed in the area of the axis of rotation 3, but at the lower attachment point 5 and would therefore like to rotate about this point.
  • the degree of elasticity can be influenced by the design of the tensioning elements.
  • the maximum length change ⁇ ß and the location of the dead center are essentially only depending on the arrangement of the attachment point 4 and 5, with respect to the Fi hinge 3.
  • the designer thus has a high degree of freedom with regard to the design of a closure according to the invention. If, for example in the variant shown, the two attachment points 4 and 5 are set further inwards while maintaining the length of the tensioning element 8, the radius r is increased and accordingly on the one hand ⁇ C and on the other hand the angular position of the dead center changes.
  • the optimization of the snap effect can be derived directly from the drawing without experimentation. If the possible change in length ⁇ is relatively large, the tolerance with regard to the arrangement of the attachment points of the tensioning element is also wide. This is in stark contrast to the previously known plastic snap hinges, which only allow a small tolerance with regard to the geometric design.
  • FIGS. 2a and 2b each show a snap hinge closure in a perspective view to explain the possible arrangement of the snap hinge.
  • the variant according to FIG. 2a shows a relatively narrow film hinge 3, by means of which the lower part 1 is hingedly connected to the upper part 2 and, on both sides, a tensioning element arranged at the same distance from the film hinge 3
  • the variant according to FIG. 2 shows two film hinges 3 at a certain distance from one another and a tensioning element 8 arranged in between.
  • various combinations of one or more film hinges can be incorporated or several clamping elements.
  • FIGS. 3a, b-5a, b show three variants of plastic snap hinge closures according to the embodiment according to FIG. 2a, which differ only in the design of the tensioning elements 8. If one looks at FIGS. 3a, 4a and 5a, which each show the rear view of a closed closure, it can be seen that the attachment points 4, 5 of each individual tensioning element 8 each run parallel to one another when the closure is closed . In contrast, FIGS. 3b, 4b and 5b show the hinge areas of the corresponding closures in the fully opened position thereof. In this position, the connection points 4, 5 each run obliquely to one another. When designing the tensioning elements 8, one can proceed in such a way that in the fully open position of the end, as shown in FIGS.
  • connection points of the tensioning elements 8 are each arranged at least approximately flush with the jacket walls. However, this is not necessary. The connection points 4, 5 could easily pass into consoles which are molded onto the jacket walls and protrude from them.
  • FIGS. 4a and 4b show a variant in which the tensioning elements do not consist of identical sections. While the subsections which adjoin the attachment points 4, 5 are semi-elliptical sub-elements 11, a completely elliptical sub-element 12 is arranged in between. Of course, a clamping element 8 could also consist of three such elliptical, o-shaped part elements. It is only a question of definition, because with the same right one could recognize five C-shaped sub-elements in this form.
  • FIGS. 5a and b shows almost identical clamping elements, like those in FIGS. 3a and 3b.
  • the sections 10 are only arranged here in a different manner.
  • FIG. 6 shows that the use of the snap hinge closure according to the invention is not limited to the use of round or, as is the case, shaped closures of containers.
  • the snap hinge according to the invention is attached to a can 20.
  • the lower part 21 of the can is connected to the cover 22 of the can via the main hinge 23.
  • the two clamping elements arranged on both sides of the main hinge 23 are designated.
  • Each clamping element 28 consists of four U-shaped partial elements 24.
  • the partial sections 26 do not run within the plane that is spanned between the attachment points 24 and 25, but rather meander like a harmonica out of the plane between the two attachment points.
  • the tensioning elements consist of a plurality of U-shaped sections which are lined up in such a way that they have a region which is rounded inward with respect to the closure and outwardly flat with respect to the closure.
  • the flat areas 30 are arranged in such a way that they closed state of the closure lie in an aligned plane common to the jacket walls.
  • Such a design of the tensioning element is not only suitable for cans, but also for closures which are applied to a container. In this embodiment of the tensioning element too, the change in length is achieved by spreading out the U-shaped partial elements 26.
  • the tensioning elements can be formed by film hinges 32 in the area of the connection points 24, 25. This has the advantage that the tensioning elements 28 always run nicely in the plane between the two attachment points, regardless of the opening position of the closure or cover 22. In particular, this simplifies the design of the injection mold. If such a tensioning element 28 is attached to a round closure, as shown in FIG. 7, the partial sections 26 form a fan-shaped, length-adjustable band in the fully opened state of the closure.
  • FIG. 8a shows a partial side view of the No more in the hinge area.
  • the representation corresponds to the spray position in which the closure is fully open.
  • the lower part 1 is in turn connected to the upper part 2 via a film hinge.
  • the tensioning element 8 runs completely flat here and the attachment points 4, 5 are arranged in niches 14, 15 in the upper or lower part.
  • 8b shows the same situation in the top view of the tensioning band.
  • the drawing level is the level that is spanned by the attachment points 4 and 5. If one measures the distance between the centers of the two attachment points 4 and 5, which lie on the line BB, it is found that the distance is the smallest in this position.
  • This distance a is 4.7 mm in the real example shown here on a scale of 10: 1.
  • FIG. 8c in which the closure is shown in its dead center position, the tensioning element 8 has been changed to its greatest length, that is to say the individual partial elements are most widely spread.
  • the distance a has increased to 6.6 mm here. This corresponds to a percentage increase in length of around 40%.
  • the distance between the two attachment points 4.5 is still 5.0 mm. Consequently, the clamping element 8 is also in the closed state of the closure still under tension.
  • the change in length still bears more than 6%.
  • the maximum elastic change in length of the tensioning elements will preferably be selected between 10 and 50%. However, this is very much dependent on the geometric conditions. In addition to the percentage change in length, the tensile force exerted by the tensioning element is also important. This is influenced on the one hand by the geometrical design of the clamping element and on the other hand by the material strength of the sections. However, so that there is no deformation of the closure itself, it makes sense to make the wall thickness of the partial sections considerably less than the wall thickness of the jacket walls in the area of the attachment points. If the maximum elastic length change in percent is too small, a snap action only takes place in the area of the dead center. A 10% change in length in the dead center area should make sense as the lower limit.

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Abstract

An einem Kunststoffverschluss bestehend aus einem Unterteil (1) und einem Oberteil (2), die miteinander über ein Hauptscharnier (3) verbunden sind, sind Spannelemente (8) angeordnet, die durch ihre unter Zugeinwirkung veränderbaren Längen die gewünschte Schnappwirkung erzielen. Die Spannelemente (8) verlaufen in Ebenen Zwischen den Ansatzstellen (4, 5). Jedes Spannelement besteht aus Teilabschnitte (10), die die Längenveränderung bewirken. Die Teilabschnitte können c-, u- oder o-förmig gestaltet sein. Die Spannelemente (8) lassen eine maximale prozentuale Längenveränderung von etwa 10-50 % zu.

Description

Kunststoffschnappscharnierverschluss
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kunststoff- schnappscharni erverschl uss bestehend aus einem Unterteil und einem damit über ein Filmscharnier verbundenen Ober¬ teil , wobei die Verschl ussmantelwände im Bereich des Scharnieres gerade oder gekrümmt verlaufen und mindestens ein mit beiden Verschlussteilen einstückig verbundenes Spannelement aufweist, und dass das mindestens eine Spann¬ element mitte!- oder unmittelbar je eine Ansatzstelle an den Mantelwänden beider Teile hat.
Kunststoffschnappscharni erverschl üsse der eingangs genann¬ ten Art sind beispielsweise aus den beiden europäischen Patentschriften Nr. 0 ' 1 7 ' 423 und Nr. 0 ' 291 '457 der An¬ melderin bekannt. Während in der erstgenannten Patent¬ schrift die Spannelemente, Spannbänder sind, die über Kon¬ solen an der Mantelwand des Unterteiles und des Deckels angespritzt sind und somit in einer Ebene liegen, sind im zweitgenannten Patent die Spannbänder mindestens annähernd in oder an der Mantelwand verlaufend angeordnet. Im erstgenannten Beispiel verlaufen die genannten Spann¬ bänder in geschlossenem Zustand in einer Ebene und die An¬ satzpunkte der Spannbänder sind durch die Konsolen aus der Mantelwand heraus so verlegt, dass sie parallel zur Haupt¬ achse liegen. Im zweitgenannten Beispiel verlaufen die Spannbänder in zwei zueinander einen Winkel ei nschl i essen¬ den Ebene. Folglich müssen die äusseren Phasen jedes Spannbandes beim Oeffnen eine längere Wegstrecke zu¬ rücklegen, als die inneren, näher beim Scharnier liegenden Phasen der Bänder.
In einer dritten Variante gemäss dem Europäischen Patent Nr. 0'056 '469 (Wiesinger), wurden statt Spannbänder drei¬ eckige Zwischenelemente, die mit ihrer Spitze in das Hauptscharnier übergehen, gezeigt.
Bezüglich der Erklärung der Wirkungsweise der verschie¬ denen Schnappscharnierverschlüsse war man bei den beiden erstgenannten Patenten der Meinung, dass sich die Spann¬ bänder elastisch dehnen und so den Schnappeffekt bewirken würden. Tatsächlich haben jedoch die Kunststoffe, die für Kunststoff erschl üsse verwendet werden, kaum die Fähigkeit sich elastisch zu dehnen. Das heisst, dass eigentlich die Schnappwirkung gar nicht auf diese Art funktioniert. Korrekt ist die Wirkungsweise in der dritten Variante, gemäss dem Europäischen Patent Nr. 0' 056 ' 469 erläutert. Hier wird darauf hingewiesen, dass die Wirkung des Schnappscharni eres auf die elastische Deformation des Ver¬ schlusses im Bereich des Scharnieres beruht. Das heisst, dass bei jeder Oeffnung oder Schliessung des Verschlusses die Mantelwand des Unterteiles oder Deckel, beziehungs¬ weise des Deckels gesamthaft, sich während der Betätigung im Bereich des Ueberwanderns der Totpunktlage wölbt und danach in die entspannte, nicht deformierte Form zurück¬ biegt .
Dies ist selbstverständlich ein nicht erwünschtes Zu¬ sammenwirken von kaum vorhersehbaren und komplex zu¬ sammenwirkenden Kräften. Die Erzielung der Schnappwirkung ist nur empirisch ermittelbar und kaum vorhersehbar. Viel einfacher und besser Vorhersagbar sind die Resultate von Schnappverschlüssen, die mit einem Kniehebel arbeiten, dessen einer Hebel in der Deckfläche des Deckels und dessen anderer Hebel in der Mantelwand des Deckels und des Unterteiles verlaufen. Die Schnappwirkung ist bei diesen Verschlüssen von der Kraft abhängig, die zu Deformation der beiden Hebel des Kniehebels erforderlich ist. Ein solches Scharnier ist jedoch nur geeignet für Verschlüsse mit einem kleinen Ausguss, bei dem der Deckel nicht selbst den Ausguss schliesst, sondern ein daran befindliches Dichtelement, das mit dem Ausguss zusammenwirkt, weil der Deckel durch die Einschnitte entlang des Hebels selbst nicht dichtend sein kann.
Es besteht daher der Wunsch, Schnappscharnierverschlüsse zu schaffen, deren Schnappwirkung nicht abhängig ist von der elastischen irgendwelcher Teile des Verschlusses mit Ausnahme der Spannelemente. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Kunststoffschnappscharnierver- schluss gemäss Oberbegriff des Patentanspruches zu schaf¬ fen, bei dem die Schnappwirkung aus dem mindestens einen Spannelement selbst erzielbar ist.
Diese Aufgabe löst ein Kunststoffschnappscharni erver- schluss der eingangs genannten Art, bei dem das mindestens eine Spannelement aus mehreren Teilabschnitten besteht, die in geschlossenem Zustand des Verschlusses gesamthaft oder mit sich wiederholenden Bereiche der Teilabschni te mindestens annähernd in der Ebene zwischen den An¬ schlussstellen verläuft, und dass jeder Teilabschnitt eine Längenveränderung durch elastische Verformung bei der Be¬ tätigung des Verschlusses durchführt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindunggegen¬ standes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeich- nung erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ist eine schematische Funktionsdarstellung der Schnappwirkung eines erf i ndungsgemässen Schnappscharnierverschlusses, welches mit einem längenveränderbaren Spannelement ausge¬ rüstet ist;
Figur 2A+B je eine perspektivische Ansicht eines runden Schnappscharnierverschlusses zur Erläuterung der Anordnung der Spannelemente, beziehungs¬ weise des Spannelementes bezüglich dem Haupt- scharni er ;
Figuren 3a-5 zeigen drei verschiedene Ausgestaltungsformen l ngenveränderbarer Spannelemente an runden Verschlüssen, jeweils in der Variante a in der rückwärtigen Seitenansicht auf das Schar¬ nier des geschlossenen Verschlusses und b im jeweils vollständig geöffneten Zustand der¬ selben Schnappscharni erverschl üsse;
Figur 6a zeigt eine weitere Variante des Schnapp¬ scharnierverschlusses an einer Schachtel und Figur 6b einen vertikalen Teilschnitt durch die Schachtel entlang der Linie A-A nach Figur 6a;
Figur 7 zeigt das Spannelement nach Figur 6 in der Anwendung an einem runden Verschluss in dessen vollständig geöffneten Lage;
Figuren 8a-d zeigen eine Konstruktionszeichnung des Spann¬ elementes gemäss in den Figuren 3a und b im Detail, einmal in der Seitenansicht ent¬ sprechend in der vollständig geöffneten Her¬ stellungslage des Verschlusses und
Figur 8b dasselbe Spannelement in seiner Lage des vollständig geöffneten Verschlusses,
Figur 8c in der Totpunktlage des Verschlusses bei maximaler Dehnung und
Figur 8d in der vollständig geschlossenen Lage In der schematischen Darstellung gemäss der Figur 1 wird die Funktionweise des erfi ndungsgemässen Verschlusses er¬ läutert. Mit 1 ist der Unterteil des Verschlusses gekenn¬ zeichnet, der beispielsweise auf einen Behälter aufgesetzt werden kann. Der Unterteil 1 wird von einem Oberteil 2 in geschlossenen Zustand des Verschlusses abgedeckt. Der Oberteil bildet somit einen Deckel oder Kappe zum Unter¬ teil 1. Die beiden Teile 1 und 2 sind über ein Filmschar¬ nier 3 miteinander einstückig verbunden. Das Filmscharnier bildet die Drehachse, bezüglich der das Oberteil 2 zum Unterteil 1 um cirka 180° geschwenkt werden kann. Das Filmscharnier 3 ist bezüglich der Mantelwand 6 des Unterteiles 1 und der dazu fluchtenden Mantelwand 7 des Oberteiles 2 nach aussen versetzt. Um den Verschluss im vollständig geöffneten Zustand spritzen zu können, muss das Filmscharnier 3 ausserhalb der genannten Mantelwände liegen. Mit der Bezugszahl 8 ist ein schematisch darge¬ stelltes Spannelement bezeichnet. Es hat eine obere An¬ satzstelle 4, mit dem das Spannelement 8 am Oberteil 2 be¬ festigt ist und eine untere Ansatzstelle 5, mit dem das Spannelement 8 am Unterteil 1 befestigt ist. Da sowohl die Drehachse, gebildet durch das Filmscharnier 3, wie auch die obere Ansatzstelle 4 des Spannelementes 8 fest am Verschluss angeordnet sind, wandert die obere Ansatzstelle 4 auf einem Kreisbogen mit den Radius r um das Filmschar¬ nier 3. Das Spannelement 8 ist jedoch nicht im Bereich der Drehachse 3, sondern an der unteren Ansatzstelle 5 befestigt und möchte somit um diese Stelle sich drehen. Könnte sich das Spannelement 8 nicht verlängern, so müsste somit die obere Ansatzstelle 4 sich auf einen Kreisbogen mit dem Radius C bewegen, wobei der Länge des Spannelementes entspricht. Die Differenz dieser beiden Radien mit unterschiedlichen Drehachsen führt zwangsläufig zu einer Längenveränderung des Spannelementes 8. Diese Längenveränderung ist in der Zeichnung als t dargestellt. Diese Längenveränderung erzeugt die für die Schnappwirkung erforderl che Kraft. Wie die Spannelemente ausgestaltet sein können, um eine solche Längenveränderung durchführen zu können, wird nachfolgend noch beschrieben werden. Die Kraft, mit dem der Verschluss eine Schnappwirkung ausübt, ist somit von relativ einfachen geometrischen Ueber- legungen abhängig. Im Gegensatz zu den eingangs beschrie¬ benen Schnappscharnierverschlüssen spielt die kaum erfass¬ bare formliche Veränderung des Verschlusses selber bei der hier beschriebenen Funktionsweise keine Rolle. Der Grad der Elastizität lässt sich durch die Gestaltung der Spann¬ elemente beeinflussen. Die maximale Längenveränderung ό ß und der Ort der Totpunktlage sind im wesentlichen nur noch von der Anordnung der Ansatzstelle 4 und 5, bezüglich des Fi Imscharnieres 3 abhängig. Der Konstrukteur erhält somit grosse Freiheitsgrade in Bezug auf die Gestaltung eines erfi ndungsgemässen Verschlusses. Setzt man beispielsweise in der dargestellten Variante die beiden Ansatzstellen 4 und 5 unter Beibehaltung der Länge des Spannelementes 8 weiter nach innen, so wird dadurch der Radius r ver- grössert und entsprechend verändert sich einerseits ύ C und andererseits die Winkellage des Totpunktes. Die Op¬ timierung des Schnappeffektes lässt sich ohne experimen¬ tieren direkt aus der Zeichnung herleiten. Ist die mög¬ liche Längenveränderung & ß relativ gross, so ist auch die Toleranz bezüglich der Anordnung der Ansatzstellen des Spannelementes weit. Dies steht im krassen Gegensatz zu den bisher bekannten Kunststoffschnappscharni erver- schlüssen, die nur eine kleine Toleranz bezüglich der geo¬ metrischen Auslegung zulassen.
Die Figuren 2a und 2b zeigen je ein Schnappscharni er- verschluss in perspektivischer Darstellung zur Erläuterung der möglichen Anordnung des Schnappscharni eres . Die Va¬ riante nach Figur 2a zeigt ein relativ schmales Film¬ scharnier 3, über den das Unterteil 1 mit dem Oberteil 2 scharnierend verbunden ist und beidseitig dazu je ein im gleichen Abstand vom Filmscharnier 3 angeordnetes Spann- element 8. Im Gegensatz hierzu, zeigt die Variante nach Figur 2 zwei Filmscharniere 3 in einem gewissen Abstand zueinander und ein dazwischen mittig angeordnetes Spann¬ element 8. Bei der Konstruktion von nicht zylindrischen Kunststoffverschl üssen lassen sich diverse Kombinationen von ein oder mehreren Filmscharnieren mit ein oder mehreren Spannelemente realisieren.
In den Figuren 3a,b-5a,b sind drei Varianten von Kunst¬ stoffschnappscharnierverschlüssen gemäss der Ausführungs¬ form nach Figur 2a dargestellt, die sich lediglich in der Gestaltungsform der Spannelemente 8 unterscheiden. Betrachtet man die Figuren 3a, 4a und 5a, die jeweils die rückseitige Ansicht eines geschlossenen Verschlusses zei¬ gen, so erkennt man, dass die Ansatzstellen 4,5 jedes ein¬ zelnen Spannelementes 8 jeweils parallel zueinander ver¬ laufen, wenn der Verschluss geschlossen ist. In den Fi¬ guren 3b,4b und 5b hingegen sind die Scharnierbereiche der entsprechenden Verschlüssen in der vollständig geöffneten Lage derselben dargestellt. In dieser Lage verlaufen die Anschlussstellen 4,5 jeweils schräg zueinander. Bei der Auslegung der Spannelemente 8 kann man so vorgehen, dass diese in der vollständig geöffneten Lage des Schlusses, wie dies die Figuren 3b,4b und 5b darstellen, die Spann¬ elemente gestreckt n einer Ebene liegen, jedoch voll- ständig entspannt sind. Dies würde der Herstellungslage entsprechen. Bei dieser Auslegung der Spannelemente wären dieselben in geschlossenen Zustand des Verschlusses schon bereits leicht gedehnt. Damit üben die Spannelemente auch im geschlossenen Zustand des Verschlusses eine gewisse Schi i esskraft aus. Dies verstärkt einerseits den Schnapp¬ effekt und andererseits wird die Schi i essbewegung beim Schnappeffekt bis zuletzt aufrecht erhalten. In den gezeigten Beispielen sind die Anschlussstellen der Spannelemente 8 jeweils mindestens annähernd bündig mit den Mantelwänden verlaufend angeordnet. Dies ist jedoch nicht erforderlich. Die Anschl ussstell en 4,5 könnten ohne weiteres auch in Konsolen übergehen, die an den Mantel¬ wänden angespritzt sind und von diesen abstehen. Diese Va¬ riante wird man insbesondere dann anwenden, wenn man die Spannelemente 8 an einem runden Verschluss relativ weit weg vom Hauptscharnier 3 anbringen möchte. In diesem Fall lässt sich aber auch eine Variante denken, bei der die An¬ satzstellen der Spannelemente schräg zueinander verlaufen. Die Anordnung der Spannelemente relativ zum Hauptscharnier 3, sowie die Lage der Ansatzstellen 4,5 zueinander werden die Wahl der Form der Spannelemente, beziehungsweise deren Teilabschnitte beeinflussen. Die Ausführungsform gemäss den Figuren 3a und b zeigen Spannelemente 8, die aus drei c-förmigen Teilabschnitten bestehen. Die drei c-förmigen Teilabschnitt bilden ein mä- anderndes Band, welches in einer Ebene zwischen den beiden Ansatzstellen 4 und 5 verläuft. Die Längenveränderung der Spannelemente 8 erfolgt durch die Spreizung der Teilab¬ schnitte 10. Je stärker die Spannelemente 8 gestreckt werden, um so weiter werden die c-förmigen Teilelemente 10 gespreizt. Die Oeffnungsri chtung der c-förmigen Teilele¬ mente 10 wechseln sich bei dieser Ausführung jeweils ab. Dies ist jedoch keineswegs unbedingt erforderlich. Die Figuren 4a und 4b zeigen eine Variante, bei dem die Spannelemente nicht aus identischen Teilabschnitten be¬ steht. Während die Teilabschnitte, die an die Ansatz- Stellen 4,5 anschl iessen, halbelliptische Teilelemente 11 sind, ist dazwischen ein vollständig elliptisches Teil¬ element 12 angeordnet. Natürlich könnte ein Spannelement 8 auch aus drei solchen elliptischen, o-förmigen Teilele¬ menten bestehen. Es ist lediglich eine Frage der Defini¬ tion, denn mit gleichem Recht könnte man auch in dieser Form fünf cförmige Teilelemente erkennen. Je stärker die Spannelemente 8 hier in ihrer Länge verändert werden, um so mehr werden die elliptischen Teilelementen zu kreis¬ förmigen Elementen gedehnt. Die Ausführung gemäss der Figur 5a und b zeigt fast iden¬ tische Spannelemente, wie jene in den Figuren 3a und 3b. Die Teilabschnitte 10 sind hier lediglich änderst ange¬ ordnet.
Dass die Anwendung des erfi ndungsgemässen Schnappschar¬ nierverschlusses nicht auf die Verwendung von runden oder änderst wie geformten Verschlüssen von Behälter beschränkt ist, zeigt die Figur 6. Hier ist das erfindungsgemässe Schnappscharnier an einer Dose 20 angebracht. Der Dosen¬ unterteil 21 ist über das Hauptscharnier 23 mit dem Dosen¬ deckel 22 verbunden. Mit 28 sind die beiden beidseits des Hauptscharni eres 23 angeordneten Spannelemente bezeichnet. Jedes Spannelement 28 besteht aus vier u-förmigen Teilele¬ menten 24. Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Aus¬ führungsformen der Spannelemente verlaufen hier die Teil¬ abschnitte 26 nicht innerhalb der Ebene, die zwischen den Ansatzstellen 24 und 25 aufgespannt wird, sondern mäandern eher harmonikaartig aus der Ebene zwischen den beiden An¬ satzstellen heraus. Im dargestellten Beispiel bestehen die Spannelemente aus mehreren u-förmigen Teilabschnitten, die so aneinander gereiht sind, dass sie einen bezüglich dem Verschluss nach innen gerundeten und bezüglich dem Ver¬ schluss nach aussen ebenen Bereich aufweisen. Die ebenen Bereiche 30 sind dabei so angeordnet, dass sie im ge- schlossenen Zustand des Verschlusses in einer mit den Mantelwänden gemeinsamen, fluchtenden Ebene liegen. Die gerundeten Bereiche 31 der Teilabschnitte 26 ragen jedoch etwas bezüglich der Mantelwand in die Dose hinein. Eine derartige Gestaltung des Spannelementes ist nicht nur für Dosen, sondern auch für Verschlüsse, die auf einem Be¬ hälter aufgebracht werden, geeignet. Auch bei dieser Aus¬ führungsvariante des Spannelementes wird die Längen¬ änderung durch Aufspreizung der u-förmigen Teilelemente 26 erzielt. Obwohl dies nicht erforderlich ist, kann man die Spannelemente im Bereiche der Anschlussstellen 24,25 durch Filmscharniere 32 bilden. Dies hat den Vorteil, dass die Spannelemente 28 unabhängig der Oeffnungsl age des Ver¬ schlusses, beziehungsweise Deckel 22, immer schön in der Ebene zwischen den beiden Ansatzstellen verläuft. Dies vereinfacht insbesondere die Gestaltung der Spritzform. Bringt man ein solches Spannelement 28 an einem runden Verschluss, wie dies Figur 7 darstellt, an, so bilden die Teilabschnitte 26 im vollständig geöffneten Zustand des Verschlusses, ein fächerförmiges, längenveränderbares Band.
In den Figuren 8a-8d ist ein Spannelement 8 entsprechend der Ausführungsform gemäss der Figur 3a im Detail darge¬ stellt. Figur 8a zeigt eine Tei 1 seitenansi cht des Ver- Schlusses im Scharnierbereich. Die Darstellung entspricht der Spritzlage, in dem der Verschluss vollständig geöffnet ist. Der Unterteil 1 ist mit dem Oberteil 2 wiederum über ein Filmscharnier miteinander verbunden. Das Spannelement 8 verläuft hier vollständig eben und die Ansatzstellen 4,5 sind in Nischen 14,15 im Ober- beziehungsweise Unterteil angeordnet. In der Figur 8b ist nun dieselbe Situation in der Aufsicht von oben auf das Spannband dargestellt. Die Zeichnungsebene ist die Ebene, die durch die Ansatzstellen 4 und 5 aufgespannt wird. Misst man den Abstand zwischen den Mittelpunkten der beiden Ansatzstellen 4 und 5, die auf der Linie B-B liegen, so stellt man fest, dass in dieser Position der Abstand am geringsten ist. Dieser Ab¬ stand a beträgt beim hier im Massstab 10:1 dargestellten, reellen Beispiel 4,7 mm. In der Figur 8c hingegen, bei dem der Verschluss in seiner Totpunktlage dargestellt ist, ist das Spannelement 8 auf seine grösste Länge verändert, dass heisst die einzelnen Teilelemente sind am stärksten ge¬ spreizt. Der Abstand a hat sich hier auf 6,6 mm ver- grössert. Dies entspricht einer prozentualen Zunahme der Länge von rund 40%. Im geschlossenen Zustand des Ver¬ schlusses, der in der Figur 8d dargestellt ist, beträgt der Abstand zwischen den beiden Ansatzstellen 4,5 immer noch 5,0 mm. Folglich ist das Spannelement 8 auch im ge- schlossenen Zustand des Verschlusses noch unter Spannung. Gegenüber der entspannten Lage nach Figur 8a beziehungs¬ weise 8b trägt die Längenänderung immer noch mehr als 6%. Die maximale elastische Längenveränderung der Spannele¬ mente wird man vorzugsweise zwischen 10 und 50% wählen. Dies ist aber sehr stark von den geometrischen Gegeben¬ heiten abhängig. Neben der prozentualen Längenveränderung ist aber auch die Zugkraft, die das Spannelement ausübt, von Bedeutung. Dies wird einerseits durch die geometrische Gestaltung des Spannelementes beeinflusst und andererseits durch die Materi al stärke der Teilabschnitte. Damit jedoch keine Deformation des Verschlusses selber auftritt, ist es sinnvoll, die Wandstärke der Teilabschnitte erheblich ge¬ ringer zugestalten, als die Wandstärke der Mantelwände im Bereich der Ansatzstellen. Wählt man die maximale elas¬ tische Längenveränderung in Prozenten zu klein, so findet eine Schnappwirkung lediglich im Bereich des Totpunktes statt. Als untere Grenze dürfte etwa eine 10% Längenver¬ änderung im Totpunktbereich sinnvoll sein. Wie bereits die wenigen ausgesuchten Beispiele gemäss der anliegenden Zeichnung zeigen konnten, ist der Reichtum der verschiedenen Varianten in der Gestaltung der erfindungs- gemässen Verschlüsse fast unbegrenzt. Dies ist aber gerade für Kunststoffschnappscharnierverschlüsse ein äusserst wesentlicher Vorteil. Fast jeder Hersteller von kosme¬ tischen Produkten, Lebensmitteln oder technischen Chemika¬ lien wünscht für seine Produkte, eine der Verpackung an- gepasstes eigenes Design. Mit dem vorliegenden Scharnier hat der Konstrukteur nun wirklich fast unbegrenzte Mög¬ lichkeiten zur Verfügung.

Claims

PATENTANSPRUECHE
1. Kunststoffschnappscharnierverschl uss bestehend aus einem Unterteil (1) und einem damit über ein Film¬ scharnier (3) verbundenen Oberteil (2), wobei die Ver¬ schlusswände (6,7) im Bereich des Scharnieres gerade oder gekrümmt verlaufen und mindestens ein mit beiden Verschlussteilen einstückig verbundenes Spannelement (8) aufweist, und dass das mindestens eine Spann¬ element mittel- oder unmittelbar je eine Ansatzstelle (4,5) an den Mantelwänden beider Teile hat, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spannband (8) aus mehreren Teilabschnitten besteht, die im geschlossenen Zustand des Verschlusses gesamthaft oder mit sich wiederholenden Bereichen der Teilabschnitte mindestens annähernd in der Ebene zwischen den An¬ satzstellen (4,5) verläuft, und dass jeder Teil¬ abschnitt eine Längenveränderung durch elastische Ver¬ formung bei der Betätigung des Verschlusses durch¬ führt.
2. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstellen des mindestens einen Spann¬ elementes an gegenüber den Mantelwänden vorstehenden Konsolen angebracht sind.
3. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstellen des mindestens einen Spann¬ elementes bündig mit den Mantelwänden verlaufen.
4. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzstellen des mindestens einen Spann¬ elementes parallel zueinander verlaufen.
5. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatzstellen des mindestens einen Spann¬ elementes geneigt oder gekrümmt zueinander verlaufen.
6. Verschluss nach mindestens einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge ennzeichnet, dass die Anschlussstellen durch Filmscharniere gebildet sind.
Verschluss nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Spannelement vor¬ handen ist, welches zwischen zwei die beiden Ver¬ schlussteile scharnierend verbindenden Filmscharniere angeordnet ist.
8. Verschluss nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Spannelemente vor¬ handen sind, die symmetrisch beiseits einem die beiden Verschlussteile scharnierend verbindenden Filmschar¬ niere angeordnet sind.
9. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spannelement aus mehreren in der Ebene zwischen den Ansatzstellen gekrümmt ver¬ laufenden Teilabschnitten bestehen.
10. Verschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilabschnitte ineinander übergehenden bogen¬ förmige Abschnitten sind, die ein in der Ebene zwischen den beiden Ansatzstellen mäanderndes Band bilden.
11. Verschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilabschnitte c-, v- oder o-förmig sind.
12. Verschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Spannelement aus Teilab¬ schnitten besteht, die harmonikaartig aus der Ebene zwischen den beiden Ansatzstellen heraus mäandernd ge- ordnet sind
13. Verschluss nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilabschnitte einen bezüglich dem Verschluss nach innen gerundeten und einen bezüglich dem Ver¬ schluss nach aussen ebenen Bereich aufweisen.
14. Verschluss nach den Ansprüchen 5 und 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Teilabschnitte ein fächerför¬ miges, lampenveränderbares Band bilden.
15. Verschluss nach den Ansprüchen 3 und 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die ebenen Bereiche der Teilele¬ mente mit dem Mantelwänden der beiden Verschlussteile im geschlossenen Zustand derselben mindestens an¬ nähernd fluchten.
16. Verschluss nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass Materi al stärke der Teilabschnitte er¬ heblich geringer ist, als die Wandstärken der Man¬ telwände im Bereich der Ansatzstellen.
17. Verschluss nach den Ansprüchen 1-16, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Spannelemente eine elastische Längenveränderung von 2% bis 25% gestatten
18. Verschluss nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Längen im Totpunkt des Ver¬ schlusses mindestens annähernd 10% beträgt.
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