WO1997002189A1 - Federnde scharnieranordnung, z.b. für einteilig gespritzte kunststoffverschlüsse - Google Patents

Federnde scharnieranordnung, z.b. für einteilig gespritzte kunststoffverschlüsse Download PDF

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WO1997002189A1
WO1997002189A1 PCT/EP1996/002780 EP9602780W WO9702189A1 WO 1997002189 A1 WO1997002189 A1 WO 1997002189A1 EP 9602780 W EP9602780 W EP 9602780W WO 9702189 A1 WO9702189 A1 WO 9702189A1
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hinge
elements
tension
pressure
hinge arrangement
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PCT/EP1996/002780
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Rudolf Rentsch
Louis Lagler
Bruno Streich
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Creanova Ag
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Publication date
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/06—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages
    • B65D47/08—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures
    • B65D47/0804—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures integrally formed with the base element provided with the spout or discharge passage
    • B65D47/0809—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures integrally formed with the base element provided with the spout or discharge passage and elastically biased towards both the open and the closed positions
    • B65D47/0814—Closures with discharging devices other than pumps with pouring spouts or tubes; with discharge nozzles or passages having articulated or hinged closures integrally formed with the base element provided with the spout or discharge passage and elastically biased towards both the open and the closed positions by at least three hinge sections, at least one having a length different from the others
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S16/00—Miscellaneous hardware, e.g. bushing, carpet fastener, caster, door closer, panel hanger, attachable or adjunct handle, hinge, window sash balance
    • Y10S16/13—Plastic hinge

Definitions

  • the present invention relates to a hinge according to the preamble of patent claim 1.
  • a so-called snap effect should be brought about regularly with such hinges for plastic closures.
  • the snap effect is understood to mean an independent opening of the hinge after a certain forced initial deflection (dead center) of the hinge system and an analogous effect when closing, in that the hinge automatically returns to a closed position after a dead center has been exceeded.
  • This effect is basically taken over by special spring elements.
  • the snap force and the angle of action are characteristic quantities.
  • the snap force is the resistance that the hinge system has to opening and closing.
  • the angle of action is defined by the area which the hinge parts independently overcome due to the spring action and is thus determined by the area between the rest positions of the hinge parts.
  • the basic principle in the large majority of such hinges is to pivot a cover part about a defined main axis of movement.
  • European patent EP 0 056 469 describes a hinge for one
  • Plastic closure the axis of rotation of which is formed by a defined main film hinge connecting the cover and the closure body and is clearly defined.
  • the snap effect is achieved through interaction with
  • SPARE BLADE Lich this main hinge arranged spring arms reached.
  • the snap effect in one embodiment is based on the bend of U-shaped intermediate elements, in other embodiments on a bend in wall areas of the closure parts, the closure lid generally undergoing a bend in the center area.
  • the snap effect is also caused by bending effects around the narrow side.
  • the hinge arrangements known from the patent specifications WO 92/13775 or EP 0 331 940 use primary bending effects in combination with a main axis in order to achieve a spring effect for a snap effect.
  • the corresponding closures essentially open on a circular path because of the existing main geometric axes. In the constructions mentioned, certain parts protrude from the outer contour of the closure when the closure is closed.
  • US Pat. No. 5,148,912 describes a hinge arrangement for a closure with a closure body and cover, in which the closure has the same circular cross-section as the closure body itself.
  • the cover and closure body are connected via two flexible, belt-like connecting arms which are of trapezoidal design .
  • These connecting arms are designed to be flexurally elastic and are attached to the closure and the closure body via thin points.
  • the film hinges of the thin sections on the closure body side are arranged obliquely to one another. If the closure is viewed from the rear, these film hinges are inevitably but randomly arranged in the form of a V which is open at the bottom.
  • the arrangement of the two lid-side film hinges is mirror-symmetrical.
  • This hinge does not have a good snap effect, since no suitable spring forces can be built up.
  • the known hinge arrangements have various disadvantages. In all known hinges with a main axis, against which tensioning straps or similar elements are arranged offset (hinge axis offset), it is necessary to arrange this main axis outside the outer contour of the closure in the case of convex injection-molded closures. The above elements are undesirable for technical and aesthetic reasons. Another disadvantage is that the snap effect is not predictable due to the difficult mechanical influences and regularly leads to an insufficient snap effect or to inadmissible material stresses. Another disadvantage is the fact that conventional hinge arrangements only allow unpredictable and inadequate angles of action, which are often only around 100 °.
  • the mechanical effects that underlie the functioning of such closures are essentially spiral spring effects.
  • the energy that is required to deform a bending element by means of bending determines the snap force of the hinge. If an element is subjected to a bend relevant for this effect, the corresponding bending deformations of these elements are large in comparison to its characteristic size (eg thickness of a bending plate) or the bending springs have a considerable spatial expansion in the unloaded state.
  • the required functional elements of conventional hinge arrangements such as the main hinge and tensioning straps, can no longer be realized or lead to inadequate snap effects or impermissible material stresses.
  • Another limitation is that the closures in the area of the hinge must necessarily have a convex outer contour.
  • the path that describes the hinge parts relative to each other when opening or closing is essentially a circular path in all of these conventional hinge principles, which is exactly specified by the main film hinge. If requirements are placed on the relative movement of the hinge parts when opening, they cannot be covered by such constructions.
  • a certain mutual movement curve of the hinge parts is advantageous, for example, when an obstacle area has to be overcome.
  • the path of movement is also important if the two hinge parts contain functionally interacting elements.
  • the invention enables a hinge system which has two or more essentially tension-free rest positions and intermediate dead points during the opening and closing process.
  • the states beyond the dead centers are predetermined and controlled.
  • the functional, mechanical effects are no longer bending effects around the narrow side, but coordinated pulling and pushing effects with their possible secondary appearances. If functionally important elements of the present invention are subjected to bending, this is only secondary. Such bending deformations are fundamentally prevented as far as possible by appropriate technical measures (for example a rigid design of the pressure element concerned).
  • the hinge type according to the invention is further characterized in that, for. B. with injected one-piece plastic closures, no interfering parts protrude from the closure contour.
  • the idea of the invention aims at designing and concentrating the necessary functional elements in such a way that an essentially predeterminable kinematics of the closure is achieved, while at the same time ensuring that the end positions and the intermediate resting positions of the closure are largely free of tension.
  • the snap effect and in particular the snap force are generated according to the invention exclusively by the concentrated functional elements lying between the hinge parts.
  • the lid and closure body of a plastic closure can thus be designed with freely definable rigidity and with a largely arbitrary geometry.
  • the hinge parts are not firmly connected to one another via a main hinge in the main axis of movement, the result is that unintentional relative movements of the hinge parts, for example torsions transversely to the pivoting movement, do not damage the hinge.
  • the invention has no fixed main movement axis. At any point in the movement process, only a momentary, non-fixed swivel axis can be determined, which can also be skewed at times. This virtual axis moving during the movement process is not physically present and does not coincide with a structural part of the hinge. Nevertheless, the cover parts move on the intended path and reliably reach the end position intended for them.
  • This virtual axis and thus the relative movement of the hinge parts are significantly influenced and controlled via the geometric structure of the hinge mechanism. More degrees of freedom are made possible and a total angle of effect of more than 180 ° with - if desired - several snap effects can be achieved. Special embodiments also allow an at least approximately complete integration of the functional elements into the outer contour of the closure, especially in the case of integrally molded plastic closures.
  • FIG. 1 shows a functional, schematic structure of a tilting stage 1 with two intermediate members 20, 21, two pressure elements 2.1, 2.2, two tension elements 3.1, 3.2 and two thrust elements 4.1 and 4.2
  • Fig. 2 shows an embodiment of a flip-flop 1 in the closed state
  • Fig. 3 shows the embodiment of Figure 2 in the open state
  • FIG. 4 schematically shows the movement curve and three tilting states of a hinge 25.1-25.3 with two tilting stages connected in series.
  • FIG. 5 shows an application example of a flip-flop according to FIGS. 2 and 3 in a one-piece injection molded plastic closure 25 with the closure closed
  • FIG. 6 shows the plastic closure according to FIG. 5 in the open state
  • FIG. 8 shows a further exemplary embodiment of a tilting stage 1 with partial thrust elements 6
  • FIG. 9 schematically shows the mode of operation of a particular exemplary embodiment with an overall angle of effect of 180 °
  • FIG. 11 shows a schematic illustration of a tilting process with its angular relationships
  • FIG. 13 shows an exemplary embodiment with two flip-flops 1.1, 1.2 connected in series in the closed state
  • FIG. 14 shows the example of FIG. 13 in a partially open state, with the first flip-flop 1.1 open
  • FIG. 15 shows the example according to FIGS. 13 and 14 in the completely open state, with tilting stages 1.1, 1.2 open
  • the hinge according to the invention which connects at least two hinge parts in an articulated manner, consists of one or more tilting stages, each of which is bordered by rigid intermediate members or the hinge parts themselves.
  • the purpose of a single tilting step is to give the hinge a certain partial snap force and partial angle (based on the entire opening / closing movement) and is responsible for a snap effect. If several tilt levels are connected in series, the hinge receives the same number of snap effects as tilt levels.
  • the hinge passes as many dead centers as it has tilting stages connected in series.
  • Each flip-flop thus carries a certain proportion of the total angle of action.
  • the corresponding partial angle can assume a certain desired size through a corresponding geometric arrangement of the functionally important elements of a flip-flop. A relationship between the partial angle of a tilting step and the geometric arrangement exists and is used in a targeted manner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the functional elements of a flip-flop 1 in the closed state.
  • the tilting stage contains two pressure elements 2.1, 2.2, which are connected in an articulated manner, for example by means of film hinges, to two intermediate members 20, 21.
  • Two tension elements 3.1 and 3.2 are arranged parallel to these pressure elements.
  • Two thrust elements 4.1 and 4.2 are arranged between the pressure elements 2.1, 2.2 and the two tension elements 3.1, 3.2.
  • the flip-flop thus has two functional groups, namely two connecting elements 5.1, 5.2, which in turn each contain a pressure element 2, a pulling element 3 and a thrust element 4.
  • the functionally important elements are connected in an articulated manner to the rigid intermediate members 20 and 21. This flexibility can be achieved with plastic injection molded lids with the help of thin points or analogous measures.
  • the intermediate members 20 and 21 limit the tilt level 1 here, or the tilt level is directly connected to hinge parts not shown here.
  • the rigid intermediate links 20, 21 In order to move from the closed to the open state of a tilting stage 1, the rigid intermediate links 20, 21 must be moved against each other in such a way that the intermediate link 20 rotates about a momentary axis of rotation, which here is approximately parallel to the connecting line of the center points of the two pressure elements lies and is not stationary during the closing process, moved backwards.
  • the force that has to be applied describes the snap force of the tilting step 1. Such a force naturally occurs when the hinge containing the tilting step is opened. The force required changes until the dead center of the flip-flop is reached. If this force increases, the tensions in the functionally important element also increase.
  • the tension elements 3.1, 3.2 are loaded more and more on tension and the pressure elements 2.1, 2.2 more and more on pressure.
  • the corresponding elements shorten or lengthen reversibly. Energy is stored in these elements.
  • the pressure and tension elements act as compression springs or as elastic spring elements and bring about the spring effect for each connecting element. If the critical dead center is reached, the flip-flop jumps to the open position without further action.
  • the proportion and arrangement of the pressure elements 2.1, 2.2 and tension elements 3.1, 3.2 are determined in such a way that optimized angles of action and snap forces occur. It is essential that the necessary pressure forces can be introduced into the pressure element and absorbed without buckling. For this purpose, the thickness of the pressure elements in relation to the thickness of the tension elements must be observed. Too small a thickness of the pressure elements leads to unfavorable snap behavior.
  • the dashed auxiliary lines entered in FIG. 1 through the end points of the pressure and tension element of each connecting element 5.1, 5.2 enclose an angle ⁇ , which, as will be explained further below, according to the invention in order to achieve the desired partial angle of a tilting step. is set.
  • the vectors 30 and 31 enclosed in the end positions of the closure by two normal to the planes spanned by the pressure elements 2.1, 2.2 and the tensile elements 3.1, 3.2 are important.
  • the pressure elements 2.1 and 2.2 can be connected to one another. This connection can preferably be designed as a pressure-resistant or kink-resistant plate and form a unit with the pressure elements. This pressure-resistant plate is fastened in regions or, if desired, over its entire width to the intermediate members 20 and 21 by means of suitable hinge elements.
  • closures of different shapes or designs even if they are based on the same principle, have very different snap effects and different snap forces.
  • Certain designs of these closures even completely lack a snap effect, although this is an explicit goal of corresponding patent specifications.
  • the reason for this lies in the complex mechanical processes on which such hinges are based, or in the fact that the hinge parts themselves make a considerable contribution to the functioning of the closure and thus, even with slight changes in geometry, effects which are not easy or cannot be foreseen occur.
  • These disadvantages are eliminated by the present invention in that the functionally essential elements are reduced to a minimum and are concentrated locally and in terms of their spatial extent, but at the same time allowing more flexible movement sequences compared to conventional hinge principles.
  • the operating principle of the tilting stage 1 is based on the presence of one or more pressure-loaded pressure elements 2.1, 2.2 which are in active combination with correspondingly arranged tension-loaded tension elements 3.1, 3.2.
  • pressure and tension forces are specifically introduced.
  • undesired movements it is unavoidable that secondary pressure loads also act on the tension element.
  • At least one push element 4.1, 4.2 is provided per tilting step 1.
  • plastic injection molded parts for example, it can be designed as a thin, shear-resistant membrane or thin point.
  • This thrust element 4.1, 4.2 is of essential importance for the invention in that it prevents undesired movement sequences and coordinates the locking parts about their virtual movement axis.
  • the thrust element can in each case directly connect a tension element to a pressure element, or else it can be provided at another location.
  • the tensioning force and the total angle of action, and consequently the snap effect of a tilting step are essentially achieved only with the aid of pressure and tension elements and not by means of spiral springs.
  • FIG. 2 and FIG. 3 A preferred embodiment of a flip-flop is shown in FIG. 2 and FIG. 3.
  • the two figures show the flip-flop 1 once in the closed state (FIG. 2) and in the open state (FIG. 3). It contains two pressure elements 2.1 and 2.2 and two tension elements 3.1 and 3.2.
  • the corresponding thrust elements 4.1, 4.2 which ensure the necessary interaction of the pressure and tension elements, are formed here by shear-resistant diaphragms which, in this exemplary embodiment, are for optical reasons, above all if the hinge is made of plastic using injection molding technology, it is designed as a thin, continuous membrane.
  • the flip-flop 1 then consists of two connecting elements 5.1, 5.2, which are connected by thin points 10 to the rigid intermediate members 20.1, 21.1 adjacent to the flip-flop.
  • the stress on the thin points 10 can be kept in a permissible range by means of suitable geometry or pressure or tensile stiffness of the essential elements. Excessive forces can be reduced in certain areas by plastic deformation of a permissible part of the thin points.
  • the pressure elements 2 are constructed in such a way that they cannot buckle under the normal operating loads.
  • FIG. 3 clearly shows how the tilting stage is moved around the thin spots 10 and comes to rest in its open position. Both the positions shown in FIG. 2 and in FIG. 3 all elements of the flip-flop are essentially stress-free. In principle, neither bending effects in the intermediate members 20.1, 21.2 nor in the connecting elements 5.1, 5.2 are required during the tilting process. Bending or kinking of the connecting elements does not occur.
  • FIG. 4 A possible relative movement of the hinge parts 23, 24 of a hinge 25.1 is shown schematically in FIG. 4.
  • the hinge parts 23, 24 are connected here via two tilting stages connected in series.
  • the first flip-flop is made up of intermediate links 20, 21 and connecting elements 5.2.
  • the second flip-flop is made up of intermediate members 21, 22 and connecting elements 5.1.
  • Figure 4 shows three states of tilt of the hinge.
  • the hinge is shown in the closed state 25.1, in the first tilting state 25.2, ie with the first tilting stage open, and finally in the open state 25.3, in which both tilting stages are open.
  • the opening path of the hinge is illustrated by the spatial curve or arrow 32. This opening path 32 can be significantly influenced by the arrangement and design of the partial tilt stages. It can be seen in FIG.
  • the first tilting step which is formed from the connecting elements 5.2 and the intermediate members 20, 21, either has a smaller snap force or the same snap force as the second tilting step consisting of the connecting elements 5.2 and the intermediate members 21, 22, but then has a geometrically determined snap effect.
  • the first tilting step jumps to its open state first. All three tilting states shown in FIG. 4 are essentially stress-free by using the relationships according to the invention to be explained below.
  • FIGS. 5 and 6 now show an application of such a tilting step for a plastic snap closure 25 which can be injection molded in one piece.
  • the closure 25 contains two hinge parts, namely the closure body 24 and a corresponding cover 23.
  • a filling opening 16 on the closure body 24 is intended to interact with a counterpart 16 of the cover 23.
  • the hinge parts are separated by a closure level 15.
  • the closure here has a single flip-flop which contains connecting elements 5.3 and 5.4.
  • the connecting elements 5.3, 5.4 are connected to the cover 23 or to the closure body 24 via thin points 10. Since there is only a single tilting stage here, the intermediate links described above are replaced by the cover 23 or the closure body 24 itself.
  • this flip-flop enables an overall angle of effect of over 180 ° and thus an opening angle of approximately 200 ° here, so that the closure in the open position (FIG. 6) is downward in relation to the closure plane. is inclined and makes the fill opening 16 fully accessible. If the closure is ideally designed so that no or only minimal plastic deformation occurs when the closure is actuated, the opening angle (position during injection molding) and the angle of action of the tilting step are the same.
  • a bevel 18 allows the plastic cover to be manufactured without major tool expenditure in such a way that the aforementioned open position can be achieved without the outer walls of the closure parts interfering with one another.
  • the connecting elements 5.3 and 5.4 each consist of the very flexurally rigid pressure elements 2.3, 2.4, the tension elements 3.3, 3.4 and intermediate thrust membranes 4.3, 4.4.
  • the outside of the connecting elements 5.3, 5.4 is flat and is optimally integrated into the outer contour of the closed plastic cover.
  • the cross section of the plastic cover in FIGS. 4 and 5 is optimal for the use of the tilting step shown here, since thin points 10 and optimal wrap angles can be realized. This type of tilting step can also be combined with other locking geometries.
  • the connecting elements can be shaped accordingly.
  • a particular advantage of the invention is that the connecting elements 5.3, 5.4 can in principle be arranged free of the position of the closure plane. It is thus possible, for example, to move the latter in the vertical direction against the closure body 24 and to integrate it fully in this, which allows great freedom in terms of the closure geometries and design options.
  • Out 5 and 6 it can be clearly seen that in the closed state the tilting step is perpendicular to the hinge parts or to the closure plane and here passes directly into the rigid closure body 24 or cover 23.
  • FIG. 1 Another preferred exemplary embodiment of a flip-flop 1 is shown in FIG.
  • This tilting stage contains two pressure elements 2.1, 2.2 and two elements 3.1, 3.2, which are each arranged parallel to one another.
  • the flexurally rigid pressure elements 2.1, 2.2 are located directly next to a central hinge plane and are connected to one another via a thin point 11. This middle plane does not necessarily have to coincide with the symmetry plane.
  • a pulling element 3 can be connected to a pushing element 2 by a thin shear-resistant membrane for aesthetic reasons.
  • the wall thicknesses can be varied, it being necessary to ensure that the functions of a tilting step that are essential to the invention are retained.
  • the push element 4.1 with a wall thickness which corresponds to the wall thickness of the tension element 3.1, 3.2 or in some cases is greater, as long as the functional tensile elasticity of the tension element 3.1, 3.2 remains guaranteed.
  • the connecting elements 5.1, 5.2 here are directly connected to one another via the thin point 11 and each have a pronounced, stiffened pressure side and a relatively thin, elastic tension side.
  • FIG. 8 Another embodiment of a tilting stage 1 is shown in FIG. 8 and consists of two pressure elements 2.1, 2.2 and two tension elements 3.1, 3.2.
  • the flexurally rigid pressure elements 2.1, 2.2 are attached to the adjacent rigid intermediate members 20.2, 21.2 with two thin points 10.2 perpendicular to the main movement plane.
  • the tension elements 3.1, 3.2 are designed such that they are each fastened to the intermediate members 20.2, 21.2 with two relatively long thin points 10.1. The transition between the long ones Thin points 10.1 and the tension elements 3.1, 3.2 take on the function of the thrust elements described above.
  • the thrust elements are here connected to the tension elements 3.1, 3.2.
  • the connecting elements 5 are no longer to be understood as spatial units here, but still have the functional parts that are essential to the invention, namely pressure, tension and thrust elements. If the two thin points 10.1 of a tension element were to be connected continuously, a trapezoidal membrane would result. In order to obtain relatively elastic tensile elements 3.1, 3.2, the actual tensile edge of the membrane is left, whereas a corresponding recess is provided on the side facing the pressure element. The tensile element shaped in this way can introduce relatively large tensile forces into a relatively long thin point and thus relieve it.
  • a tilting step consists of two tension elements and two pressure elements, the latter being rigidly connected to one another.
  • the pressure elements which are designed to be rigid in this way, are located in the central plane (but not necessarily the plane of symmetry) of the hinge and are fastened to the adjacent rigid intermediate members with two thin points perpendicular to the main plane of movement. If the tension and compression elements are connected over their entire length by means of a shear-resistant thin membrane, and if the membrane is connected to the intermediate members with thin points, a trapezoidal area results, which consists of the tension element and the thrust element.
  • each flip level is basically only one Partial angle of the entire hinge movement recorded.
  • the partial angle of the flip-flop corresponds to the total angle of action. The necessary relationships are explained below.
  • FIG. 9 schematically shows an embodiment with only one tilting step, of which only part of a connecting element 5 is shown here.
  • the flip-flop is characterized by two planes of symmetry 40, 41. These planes of symmetry 40, 41 are generally retained in every opening position of the hinge. This version has a (theoretical) angle of action of 180 °. It is further assumed that a position with an opening angle of 0 ° means the closed state shown and an open position means an opening angle of 180 °.
  • the wrap angle ⁇ is the angle that can be seen in a top view of the hinge between the planes of the intermediate links in the closed position (cf. FIG. 1, arrows 30, 31). If the intermediate links in other embodiments are not perpendicular to the hinge parts or the pressure and tension elements are not aligned parallel to one another, the angle ⁇ must be determined accordingly.
  • the plane spanned by the pressure elements and the plane spanned by the tension elements are accordingly mutually opposed spaced.
  • the symmetry levels are shown in FIG. 9.
  • the plane of symmetry 40 is the stationary plane of symmetry of the flip-flop throughout the entire movement. It generally forms the plane of symmetry between the connecting elements 5.
  • the plane of symmetry 41 is movable and forms the second plane of symmetry in every state of movement. It forms the plane of symmetry of each connecting element 5 to itself. From FIG. 9, its position in the closed position 41.1 and in the open position 41.2 of the tilting step can be seen.
  • FIG. 9 shows half of an intermediate link 21 and part of a connecting element 5.
  • the model shown describes approximately the mechanical processes of the flip-flop.
  • the relationships and the resulting constraint, which causes the snap force, is shown below as a model.
  • Forcing is understood to mean the deformation imposed on the material, which causes an elastic (reversible) state of tension. The material resists the elastic deformation imposed, on which the snap effect is based.
  • specific tension and pressure zones are formed. The areas designated as pressure zones are designed in such a way that buckling out of their plane is prevented.
  • tension zones can be varied in length and thickness in such a way that, due to the geometry, the stretch imposed on the material remains within the elastic (reversible) material behavior.
  • plane of symmetry 41 The symmetrical configuration of the tilting step ensures a good snap force by avoiding a double hinge effect within the tilting step.
  • each of the connecting elements 5 is regarded as an element that is extensible in its plane in the tensile region. The connecting elements 5 always remain in one plane, so that bending out of this plane is not considered permissible.
  • the reference numbers * .1 each refer to elements in the closed position, those with * .2 to elements in the open state.
  • the reason for the constraint can best be understood if a point P in space is considered.
  • This point P lies on the line of symmetry 43 of the intermediate links 5 and in the movable plane of symmetry 41. Its position depends on the opening angle of the flip-flop.
  • the position of P on the line of symmetry plays no relevant meaning for these considerations. P would move, due to the hinge condition to which it is subject, on the circular path k1 with the center at point A and the hinge axis 10 as the axis of rotation. Due to the symmetry conditions of the flip-flop that are enforced according to the invention, however, point P is forced onto a curve k2, which in the model is approximated as a circle with center in B.
  • a straight line e2 between the stationary point B and the movable point on k2 which for the sake of clarity was not shown in FIG. 9 (cf. FIG. 10), forms at each opening angle of the tilting step the point normal to k2 is the surface normal to plane 41.
  • This straight line e2 moves together with the connecting element 5.
  • a straight line e1, between the stationary point B and the movable point on k1, would describe the straight line e2 if it did not impose any constraint would be subject.
  • the half wrap angle ⁇ / 2 and the angle ⁇ / 2 which have a significant influence on the snap effect, can also be clearly seen.
  • FIG. 10 shows schematically the constraint state of half the connecting element 5.
  • Reference 43.3 shows the position of the line of symmetry 43 as a result of the constraint.
  • the pressure and tension ranges 2, 3 of the connecting element 5 are also shown as lines.
  • the constructive position of the point P for determining the angle K does of course not necessarily have to be in the middle of the section of the symmetry line 43 shown here.
  • the position is dependent on the selected material thicknesses of the pressure and tension areas 2, 3 and determined by the neutral point on the line 43.
  • the neutral point here means the point at which the stresses along the line 43 are in equilibrium.
  • FIG. 11 now shows a schematic partial representation of the relationships of a tilting step with an opening angle y less than 180 °.
  • the opening angle y of a flip-flop can be selected according to the requirements. In order to achieve two stress-free states according to the invention in the closed and in the open position of a flip-flop, the following relationship is to be fulfilled. These interrelationships according to the invention are also intended for an opening angle y of more than 180 °.
  • the intermediate link 21 which is only partially shown here, half of a connecting element 5 is shown in the closed 5.1 and in the open position 5.2.
  • the intermediate link 21 and the connecting element are connected via a hinge axis 10.
  • FIG. 12 shows a typical course of the constraint angle K of a flip-flop as a function of the angle ⁇ and the opening angle y of a flip-flop. It is assumed that an angle ⁇ is selected which leads to the stress-free end positions according to the invention. As has already been shown, K means a measure of the constraint of the material. Given the wrap angle ⁇ , the maximum squeeze of the material and the dead center of the snap force are given in the points with a horizontal tangent. The dead center lies in half the opening angle y of the flip-flop.
  • FIGS. 13-15 show a hinge with two tilting steps 1.1, 1.2 with rigid intermediate members 20, 21 and 22, and two hinge parts 23, 24. Of course, the tilting steps can also pass directly into the hinge parts.
  • the flip-flops are shown schematically and correspond, for example, to the flip-flops as described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the hinge is shown in Figure 13 in the closed state. If the tilting stage 1.1 jumps to its open state, the first theoretically stress-free tilting state of the hinge corresponds to the state shown in FIG. 14. In this tilting state, no external forces act on the hinge.
  • the flip-flop 1.1 is fully open and the flip-flop 1.2 is still fully closed.
  • the hinge shown in FIG. 14 has already brought about a first partial snap effect.
  • the invention prefers, particularly in the case of one-piece injection-molded hinge parts, to provide an overall effective angle of 180 ° in order to simplify tool construction.
  • geometries of the tilting stages are preferred which, like the exemplary embodiments shown in FIGS. 2, 3, 7 and 8, have as few articulation points as possible.
  • a particular advantage of the invention also lies in the fact that a good seal can be achieved with little and maintenance-friendly, tool-technical effort thanks to the concentration of the functional elements while largely avoiding slits or recesses in closures, in particular in the areas adjacent to the hinge.
  • the seal can preferably be carried out, with further avoidance of recesses, by measures such as those provided for in international patent application PCT / EP 95/00651.
  • the tension and compression elements described can also be arranged at an angle to one another, not in parallel.
  • two or more tilting stages can also be arranged side by side.
  • the individual elements of the flip-flops arranged next to one another can have no connection to one another or, if desired, can be connected by means of a functionally unimportant membrane. It is thus conceivable to combine several tilting stages in their mode of operation, for example to increase the snap effect.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine federnde Scharnieranordnung ohne Hauptscharnier mit mindestens zwei Scharnierteilen. Zwischen den Scharnierteilen sind eine oder mehrere in Serie angeordnete Kippstufen (1) vorhanden. Diese Kippstufen (1) weisen je mindestens zwei Verbindungselemente auf, die je durch ein biegesteifes Druckelement (2.4, 2.5) und ein zugelastisches Zugelement (3.3, 3.4) gebildet werden. Die Verbindungselemente sind je über gelenkige Verbindungen (10) an Zwischengliedern (2.3, 2.4) oder direkt an den Scharnierteilen befestigt. Mittels mindestens einem zugeordneten Schubelement (4.3, 4.4) sind die Druck- und Zugelemente mindestens annähernd schubsteif gegeneinander angeordnet.

Description

FEDERNDE SCHARNIERANORDNUNG; Z.B. FOR EINTEILIG GESPRITZTE
KUNSTSTOFFVERSCHLOSSE
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scharnier gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Verschiedene federnde Scharniere, wie sie insbesondere bei einteilig gespritz¬ ten Kunststoffverschlüssen Anwendung finden, sind aus dem Stand der Tech¬ nik bekannt. Regelmässig soll bei solchen Scharnieren für Kunststoffverschlüs- se ein sogenannter Schnappeffekt bewirkt werden. Als Schnappeffekt versteht man ein selbstständiges Öffnen des Scharniers nach einer bestimmten aufge- zwungenen Anfangsauslenkung (Totpunkt) des Scharniersystems sowie einen analogen Effekt beim Schliessen, indem das Scharnier nach Überschreiten ei¬ nes Totpunkts selbständig in eine geschlossene Lage zurückkehrt. Dieser Ef¬ fekt wird grundsätzlich von speziellen Federelementen übernommen. Im Zu¬ sammenhang mit solchen Schnappeffekten gelten die Schnappkraft und der Wirkungswinkel als charakteristische Grossen. Als Schnappkraft versteht man den Widerstand den das Scharniersystem dem Öffnen bzw. dem Schliessen entgegenbringt. Der Wirkungswinkel wird durch den Bereich definiert, welchen die Scharnierteile aufgrund der Federwirkung selbständig überwinden und ist somit durch den Bereich zwischen den Ruhelagen der Scharnierteile bestimmt.
Das Grundprinzip bei der grossen Mehrheit solcher Scharniere besteht darin, einen Deckelteil um eine definierte Bewegungshauptachse zu schwenken.
Die europäische Patentschrift EP 0 056 469 beschreibt ein Scharnier für einen
Kunststoffverschluss, dessen Rotationsachse durch ein definiertes, den Deckel und den Verschlusskörper verbindendes Hauptfilmscharnier gebildet wird und klar bestimmt ist. Der Schnappeffekt wird durch ein Zusammenwirken mit seit-
ERSATZBLÄTT (REGEL 26) lich dieses Hauptscharniers angeordneten Federarmen erreicht. Der Schnapp¬ effekt beruht bei einer Ausführungsform auf der Biegung von U-förmigen Zwi¬ schenelementen bei anderen Ausführungsformen auf einer Biegung von Wand¬ bereichen der Verschlussteile, wobei in der Regel der Verschlussdeckel eine Biegung im Mittenbereich erfährt. Der Schnappeffekt kommt auch hier durch Biegeeffekte um die Schmalseite zustande.
Die aus den Patentschriften WO 92/13775 oder EP 0 331 940 bekannten Scharnieranordnungen verwenden primäre Biegeeffekte in Kombination mit einer Hauptachse, um eine Federwirkung für einen Schnappeffekt zu erzielen. Die entsprechenden Verschlüsse öffnen sich wegen den vorhandenen geome¬ trischen Hauptachsen im wesentlichen auf einer kreisförmigen Bahn. Bei den genannten Konstruktionen ragen, bei geschlossenem Verschluss, gewisse Tei¬ le aus der Aussenkontur des Verschlusses heraus.
Das US Patent Nr. 5,148,912 beschreibt eine Scharnieranordnung für einen Verschluss mit Verschlusskörper und Deckel, bei dem der Verschluss den glei¬ chen kreisrunden Querschnitt aufweist wie der Verschlusskörper selbst. Deckel und Verschlusskörper sind über zwei flexible, gürtelartige Verbindungsarme, die trapezförmig ausgebildet sind, verbunden. Diese Verbindungsarme sind bie¬ geelastisch ausgeführt und über Dünnstellen am Verschluss und am Ver- Schlusskörper befestigt. Die verschlusskörperseitigen Filmscharniere der Dünn¬ stellen sind schräg zueinander angeordnet. Betrachtet man den Verschluss in einer Ansicht von hinten, so sind diese Filmscharniere zwangsläufig aber zufäl¬ lig in Form eines nach unten offenen V angeordnet. Die Anordnung der beiden deckelseitigen Filmscharniere ist dazu spiegelsymmetrisch. Dieses Scharnier weist keinen guten Schnappeffekt auf, da keine geeigneten Federkräfte aufge¬ baut werden können. Die bekannten Scharnieranordnungen weisen verschiedene Nachteile auf. Bei allen bekannten Scharnieren mit einer Hauptachse, gegenüber welcher Spann¬ bänder oder ähnliche Elemente versetzt angeordnet sind (Gelenkachsenoffset), besteht die Notwendigkeit, diese Hauptachse bei konvexen Spritzguss-Ver- Schlüssen ausserhalb der Verschluss-Aussenkonturen anzuordnen. Vorstehen¬ de Elemente sind aber aus technischen und ästhetischen Gründen un¬ erwünscht. Ein weiterer Nachteil liegt darin, dass der Schnappeffekt wegen der schwierigen mechanischen Beeinflussungen nicht vorhersehbar ist und regel¬ mässig zu einem ungenügenden Schnappeffekt oder aber zu unzulässigen Ma- terialbeanspruchungen führt. Nachteilig ist auch die Tatsache, dass herkömm¬ liche Scharnieranordnungen nur unvorhersehbare und unzureichende Wir¬ kungswinkel ermöglichen, die häufig nur bei ca. 100° liegen. Es ist bei den be¬ kannten Prinzipien wegen der unvorhersehbaren Wirkungsweise besonders nachteilig, dass bei einer aus Designgründen gewünschten, neuen Verschlüss¬ geometrie jeweils aufwendige Prototypenserien angefertigt werden müssen, um eine technisch befriedigende Verschlusskinematik zu erreichen. Das bei her¬ kömmlichen Verschlüssen vorhandene Hauptscharnier bedingt, dass die Ver¬ schlussteile im Spritz-Zustand sehr nahe beieinander liegen müssen. Die ent¬ sprechende Spritzgussform hat deshalb den Nachteil, dass die Wandstärken in diesem Bereich, aufgrund der zwangsläufigen Verbindung zwischen den Ver¬ schlusskörpern, sehr dünn ausgeführt werden müssen. Die in der Folge auf¬ tretenden Kühl- und Verschleissprobleme, wirken sich negativ auf die Zykluszeit und die Standzeit der Spritzgussform aus.
Eine weitere Einschränkung solcher bekannter Scharnieranordnungen, welche einteilig aus Kunststoff gespritzt werden können, liegt darin, dass nur Systeme mit maximal einem Schnappeffekt erzielt werden können. Mit anderen Worten werden für den Öffnungsvorgang des Verschlusses jenseits von maximal einem Totpunkt maximal zwei Ruhelagen erreicht. Diese Ruhelagen sind im wesentli¬ chen der offene und der geschlossene Zustand des Verschlusses. Wegen den regelmässig auftretenden plastischen Verformungen fällt die Offenruhelage nicht mit der Position im Spritzgiesszustand zusammen.
Die mechanischen Effekte, die dem Funktionieren solcher Verschlüsse zu Grunde liegen sind im wesentlichen Biegefedereffekte. Die Energie, die benö- tigt wird um ein Biegeelement mittels Biegung zu verformen, bestimmt die Schnappkraft des Scharniers. Wird ein Element einer für diesen Effekt relevan¬ ten Biegung ausgesetzt, so sind die entsprechenden Biegeverformungen dieser Elemente gross im Vergleich zu dessen charakteristischen Grossen (z. B. Dicke einer Biegeplatte) oder die Biegefedern haben im unbelasteten Zustand eine erhebliche räumliche Ausdehnung. Bei sehr kleinen Verschlüssen oder bei be¬ sonderen Verschlussgeometrien (geringe Krümmungsradien im Bereich des Scharniers) lassen sich die erforderlichen funktionalen Elemente herkömmli¬ cher Scharnieranordnungen, wie Hauptscharnier und Spannbänder, nicht mehr realisieren oder führen zu ungenügenden Schnappeffekten oder unzulässigen Materialbeanspruchungen. Eine Einschränkung besteht zudem darin, dass die Verschlüsse im Bereich des Scharniers notwendigerweise eine konvexe Aus- senkontur aufweisen müssen.
Beobachtet man bei verschiedenen existierenden Kunststoffverschlüssen den Kraftfluss, so stellt man hier bei gleichen Verschlusstypen erhebliche Variatio- nen fest. Dünnstellen (Filmscharniere) werden bei vielen Konstruktionen un¬ zulässig hoch beansprucht. Ist einem Verschluss eine fixe Hauptbewegungs¬ achse in Form einer Dünnstelle vorgegeben, sind zum Teil große Zwängungen in den funktionswichtigen Elementen, insbesondere in den Filmbereichen er¬ kennbar. Scharnierteile, die beispielsweise fix über ein Hauptfilmscharnier mit- einander verbunden sind, bilden im geöffnetem Zustand immer noch eine rela¬ tiv steife Einheit. Wird dem Verschluss bei geöffnetem Scharnier eine Relativ¬ bewegung längs des Hauptscharniers gegenüber dem Hauptbehälter aufge¬ zwungen, können eben durch diese steife Verbindung Deckel-Hauptbehälter hohe Spannungen in den funktionswichtigen Scharnierelementen eingeleitet werden, welche zur Zerstörung des Verschlusses führen.
Die Bahn, welche die Scharnierteile beim öffnen oder Schliessen relativ zuein¬ ander beschreiben ist bei all diesen herkömmlichen Scharnierprinzipien im we- sentlichen eine kreisförmige Bahn, die durch das Hauptfilmscharnier exakt vor¬ gegeben wird. Sind Anforderungen an die Relativbewegung der Scharnierteile beim öffnen gestellt, können diese von derartigen Konstruktionen nicht abge¬ deckt werden.
Viele Materialien (auch spritzbare Kunststoffe) zeigen ein ungünstiges Verhal- ten, wenn sie längere Zeit einer Beanspruchung ausgesetzt werden. Diese Kriech- und Alterungseffekte wirken sich negativ auf die Funktionsweise eines Verschlusses aus. Es wirkt sich daher nachteilig aus, dass die bekannten Scharnieranordnungen diesem Umstand keine Rechnung tragen und in den Ruhepositionen oft erhebliche Restspannungen aufweisen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scharnier zu schaf¬ fen, welches bei weitgehend vorausbestimmbaren, guten Schnappkräften und grossen möglichen Wirkungswinkeln, wenn gewünscht auch über 180°, unter Vermeidung übermässiger Materialbelastungen eine definierte, aber variable Relativbewegung der Verschlussteile zueinander um eine virtuelle Bewegungs- achse und wenn gewünscht mehrere stabile Ruhepositionen zulässt. Es ist zu¬ dem Aufgabe der Erfindung, ein Scharnier zu schaffen, welches auch bei klei¬ nen und komplizierten, insbesondere auch konkaven Verschlussgeometrien, eingesetzt werden kann und weitgehend innerhalb der Verschlussaussenkontur angeordnet werden kann. Insbesondere soll die optimale Gestaltung der Spritz- gussform möglich sein, um einerseits die Zykluszeit bei der Herstellung zu ver¬ kürzen und andererseits die Standzeit der Spritzgussform zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst.
Eine bestimmte gegenseitige Bewegungskurve der Scharnierteile ist zum Bei¬ spiel dann von Vorteil, wenn ein Hindernisbereich überwunden werden muss. Der Bewegungsweg hat aber auch dann eine Bedeutung, wenn die beiden Scharnierteile funktional zusammenwirkende Elemente enthalten. Im Bereich von Kunststoffverschlüssen ist es beispielsweise wesentlich, dass die Ausguss¬ öffnung mit ihrem dichtenden Gegenstück unter einem günstigen Winkel auf¬ einandertreffen um eine optimale Dichtung zu erreichen.
Die Erfindung ermöglicht ein Schamiersystem, welches beim Öffnungs- und Schliessvorgang über zwei oder mehrere im wesentlichen spannungsfreie Ru¬ helagen und dazwischenliegende Totpunkte verfügt. Die Zustände jenseits der Totpunkte sind vorherbestimmt und kontrolliert. Man kann mehrere Schnapp¬ effekte mit verschiedenen Schnappkräften bei einem Öffnungs- und Schliess- Vorgang erzielen, basierend auf der konstruktiven Konzentration funktionaler Scharnierelemente zur gezielten Nutzung quasistabiler Zustände. Dabei sind die funktionswesentlichen, mechanischen Effekte nicht mehr Biegeeffekte um die Schmalseite, sondern koordinierte Zug- und Druckeffekte mit ihren etwaigen sekundären Erscheinungen. Werden funktionswichtige Elemente der vorliegen- den Erfindung auf Biegung belastet, ist dies nur sekundär. Solche Biegeverfor¬ mungen werden grundsätzlich durch entsprechende technische Massnahmen (z. B. biegesteife Ausführung des betroffenen Druckelementes) bestmöglich verhindert.
Der Scharniertyp gemäss der Erfindung zeichnet sich des weiteren dadurch aus, dass z. B. bei gespritzten einstückigen Kunststoffverschlüssen keine stö¬ renden Teile aus der Verschlusskontur herausragen. Die Erfindungsidee bezweckt, die erforderlichen funktionalen Elemente so zu gestalten und zu konzentrieren, dass eine im wesentlichen im voraus bestimm¬ bare Kinematik des Verschlusses erreicht wird, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, dass die Endlagen und die Zwischenruhelagen des Verschlusses weitge- hend spannungsfrei sind.
Der Schnappeffekt und insbesondere die Schnappkraft werden erfindungsge¬ mäss ausschliesslich durch die konzentrierten, zwischen den Schamierteilen liegenden, funktionalen Elemente erzeugt. Deckel und Verschlusskörper eines Kunststoffverschlusses können so mit frei bestimmbarer Steifigkeit und mit weitgehend beliebiger Geometrie ausgeführt werden.
Da die Scharnierteile nicht fest über ein Hauptscharnier in der Hauptbewe¬ gungsachse miteinander verbunden sind, wird erreicht, dass unbeabsichtige Relativbewegungen der Scharnierteile, bspw. Torsionen quer zur Schwenkbe¬ wegung, zu keiner Beschädigung des Scharniers führen. Die Erfindung besitzt keine fixe Bewegungshauptachse. In jedem Zeitpunkt des Bewegungsvorgangs kann nur eine momentane, nicht raumfeste Schwenkachse bestimmt werden, welche zeitweise auch windschief liegen kann. Diese sich beim Bewegungs¬ vorgang bewegende, virtuelle Achse ist nicht physisch vorhanden und fällt nicht mit einem Strukturteil des Scharniers zusammen. Trotzdem bewegen sich die Deckelteile auf der vorgesehenen Bahn und erreichen zuverlässig die für sie vorgesehene Endposition. Über den geometrischen Aufbau der Scharnierme¬ chanik wird die Lage und die Bewegung dieser virtuellen Achse und damit die Relativbewegung der Scharnierteile wesentlich beeinflusst und gesteuert. Es werden mehr Freiheitsgrade ermöglicht und ein Gesamtwirkungswinkel von mehr als 180° mit - sofern gewünscht - mehreren Schnappeffekten kann be¬ wirkt werden. Spezielle Ausführungsformen erlauben auch eine mindestens annähernd vollständige Integration der Funktionselemente in die Aussenkontur des Verschlusses, insbesondere bei einstückig gespritzten Kunststoffverschlüssen.
Anhand der unten aufgeführten Figuren und Diagramme werden das erfin¬ dungsgemässe Funktionsprinzip, und Ausführungsbeispiele der Erfindung nä¬ her erläutert.
Fig. 1 zeigt einen funktionalen, schematischen Aufbau einer Kippstufe 1 mit zwei Zwischengliedern 20, 21 , zwei Druckelementen 2.1 , 2.2, zwei Zugelementen 3.1 , 3.2 sowie zwei Schubelementen 4.1 und 4.2
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kippstufe 1 in geschlossenem Zustand
Fig. 3 zeigt das Ausführungsbeispiel von Fig.2 im offenen Zustand
Fig. 4 zeigt schematisch dargestellt die Bewegungskurve und drei Kippzu¬ stände eines Scharniers 25.1-25.3 mit zwei hintereinander geschalte¬ ten Kippstufen.
Fig. 5 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer Kippstufe gemäss Fig. 2 und 3 in einem einteilig gespritzten Kunststoffverschluss 25 bei geschlosse¬ nem Verschluss
Fig. 6 zeigt den Kunststoffverschluss gemäss Fig. 5 in offenem Zustand
Fig. 7 zeigt eine Kippstufe 1 mit zwei über eine Dünnstelle 11 verbundenen Druckelementen 2.1 , 2.2 in geschlossenem Zustand
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kippstufe 1 mit Teil¬ schubelementen 6
ERSATZBLATT (HEGEL 26) Fig. 9 zeigt schematisch die Wirkungsweise eines besonderen Aus¬ führungsbeispiels mit einem Gesamtwirkungswinkel von 180°
Fig. 10 zeigt schematisch ein Verbindungselement 5 mit dargestelltem Zwän- gungswinkel K
Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung eines Kippvorgangs mit seinen Winkelzusammenhängen
Fig. 12 zeigt ein Diagramm zur erfindungsgemässen Optimierung der Geo¬ metrien
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei hintereinander geschalteten Kippstufen 1.1 , 1.2 in geschlossenem Zustand
Fig. 14 zeigt das Beispiel von Fig. 13 in einem teiloffenen Zustand, bei geöff¬ neter, erster Kippstufe 1.1
Fig. 15 zeigt das Beispiel gemäss Fig. 13 und Fig. 14 im vollständig offenen Zustand, mit geöffneten Kippstufen 1.1 , 1.2
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen für einteilig spritzbare Kunststoff-Schnappverschlüsse näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Kunststoffteile eingeschränkt. Das erfindungsgemässe Scharnier, welches mindestens zwei Scharnierteile gelenkig verbindet, besteht aus einer oder mehreren Kippstufen, die jeweils von steifen Zwischengliedern bzw. den Scharnierteilen selber berandet sind. Eine einzelne Kippstufe hat den Zweck, dem Scharnier eine bestimmte Teilschnappkraft und Teilwinkel (bezogen auf die gesamte Öffnungs-/Schliessbewegung) zu verleihen und ist verantwortlich für einen Schnappeffekt. Werden mehrere Kippstufen hintereinandergeschaltet so erhält das Scharnier gleich viele Schnappeffekte wie Kippstufen. Das Schar¬ nier passiert beim öffnen respektive Schliessen so viele Totpunkte, wie es hin- tereinandergeschaltete Kippstufen besitzt. Jede Kippstufe trägt somit einen be¬ stimmten Anteil am Gesamtwirkungswinkel. Der entsprechende Teilwinkel kann durch entsprechende geometrische Anordnung der funktionswichtigen Elemen¬ te einer Kippstufe eine bestimmte gewünschte Grosse annehmen. Ein Zusam¬ menhang zwischen dem Teilwinkel einer Kippstufe und der geometrischen An- Ordnung existiert und wird gezielt verwendet.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der funktionalen Elemente einer Kippstufe 1 im geschlossenen Zustand. Die Kippstufe enthält zwei Druckele¬ mente 2.1 , 2.2, welche gelenkig, bspw. über Filmscharniere, mit zwei Zwischen¬ gliedern 20, 21 verbunden sind. Zwei Zugelemente 3.1 und 3.2 sind parallel zu diesen Druckelementen angeordnet. Zwischen den Druckelementen 2.1 , 2.2 und den beiden Zugelementen 3.1 , 3.2 sind zwei Schubelemente 4.1 und 4.2 angeordnet. Die Kippstufe besitzt somit zwei funktionale Gruppen, nämlich zwei Verbindungselemente 5.1 , 5.2, welche ihrerseits je ein Druckelement 2, ein Zu¬ gelement 3 und ein Schubelement 4 enthalten. Die funktionswichtigen Elemen- te sind gelenkig mit den steifen Zwischengliedern 20 und 21 verbunden. Diese Gelenkigkeit kann bei Kunststoffspritzgussdeckeln mit Hilfe von Dünnstellen oder analog wirkenden Vorkehrungen erreicht werden. Die Zwischenglieder 20 und 21 begrenzen hier die Kippstufe 1 oder aber die Kippstufe ist direkt mit hier nicht näher dargestellten Schamierteilen direkt verbunden.
Um vom geschlossenen in den offenen Zustand einer Kippstufe 1 zu gelangen, müssen die steifen Zwischenglieder 20, 21 so gegeneinander bewegt werden, dass sich das Zwischenglied 20 um eine momentane Rotationsachse, die hier annähernd parallel zu der Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Druck- elemente liegt und während dem Schliessvorgang nicht ortsfest ist, nach hinten bewegt. Die Kraft, die dabei angewendet werden muss, beschreibt die Schnappkraft der Kippstufe 1. Eine solche Kraft tritt naturgemäss beim öffnen des die Kippstufe enthaltenden Scharniers auf. Die benötigte Kraft ändert sich bis zum Erreichen des Totpunkts der Kippstufe. Wenn sich diese Kraft vergros¬ sert, vergrössern sich auch die Spannungen in der funktionswichtigen Elemen¬ te. Die Zugelemente 3.1 , 3.2 werden immer mehr auf Zug und die Druckele¬ mente 2.1 , 2.2 immer mehr auf Druck belastet. Sind diese Belastungen in ei¬ nem für das verwendete Material zulässigen Bereich, verkürzen bzw. verlän- gern sich die entsprechenden Elemente reversibel. Es wird Energie in diesen Elementen gespeichert. Die Druck und Zugelemente wirken als Druckfedern bzw. als zugelastische Federelemente und bewirken den Federeffekt je Verbin¬ dungselement. Wird der kritische Totpunkt erreicht, springt die Kippstufe ohne weiteres Zutun in die offene Position.
Die Proportion und Anordnung der Druck- 2.1 , 2.2 und Zugelemente 3.1 , 3.2 werden derart bestimmt, dass optimierte Wirkungswinkel und Schnappkräfte auftreten. Wesentlich ist, dass im Druckelement die erforderlichen Druckkräfte eingeleitet und ohne Ausknicken aufgenommen werden können. Dazu ist die Dicke der Druckelemente im Verhältnis zur Dicke der Zugelemente zu beach- ten. Eine zu geringe Dicke der Druckelemente führt zu ungünstigem Schnapp¬ verhalten. Die in Figur 1 eingetragenen, gestrichelten Hilfslinien durch die End¬ punkte von Druck- und Zugelement je eines Verbindungselementes 5.1 , 5.2 schliessen einen Winkel φ ein, der wie weiter unten noch erläutert wird, erfin¬ dungsgemäss zur Erreichung des gewünschten Teilwinkels einer Kippstufe ein- gesetzt wird. Des weiteren ist zur Erreichung einer optimalen Schnappkraft der durch zwei normal zu den je durch die Druckelemente 2.1 , 2.2 und die Zugele¬ mente 3.1 , 3.2 aufgespannten Ebenen stehenden Vektoren 30 und 31 in den Endpositionen des Verschlusses eingeschlossene Umschlingungswinkel von Bedeutung. Bei der konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist darauf zu ach- ten, dass die in einem Druckelement, z. B. durch exzentrisches Drücken hervor¬ gerufene Biegespannungen, durch geeignete technische Massnahmen daran gehindert werden, das Druckelement zum Ausknicken zu veranlassen. Bei be¬ sonderen Anwendungen können die Druckelemente 2.1 und 2.2 miteinander verbunden sein. Diese Verbindung kann vorzugsweise als druck- bzw. knick¬ feste Platte ausgeführt sein und mit den Druckelementen eine Einheit bilden. Diese druckfeste Platte ist bereichsweise oder, falls erwünscht, über ihre ganze Breite an den Zwischengliedern 20 und 21 mittels geeigneten Scharnierelemen¬ ten befestigt sein.
Beim Betrachten herkömmlicher Scharniersysteme für Kunststoffverschlüsse, kann man erkennen, dass form- oder konstruktionsverschiedene Verschlüsse, auch wenn sie auf demselben Prinzip beruhen, sehr unterschiedliche Schnapp¬ effekte und unterschiedliche Schnappkräfte aufweisen. Gewisse Ausführungen dieser Verschlüsse lassen sogar einen Schnappeffekt gänzlich vermissen, ob- wohl dieser ein explizites Ziel entsprechender Patentschriften darstellt. Der Grund dafür liegt in den komplexen mechanischen Vorgängen, auf welchen solche Scharniere basieren bzw. darin, dass die Scharnierteile selbst einen er¬ heblichen Anteil zum Funktionieren des Verschlusses beitragen und somit schon bei geringfügigen Geometrieänderungen nicht leicht oder gar nicht vor- hersehbare Effekte auftreten. Diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung behoben, indem die funktionswesentlichen Elemente auf ein Mini¬ mum reduziert und örtlich und in ihrer räumlichen Ausdehnung konzentriert sind, gleichzeitig aber gegenüber herkömmlichen Scharnierprinzipien flexiblere Bewegungsabläufe ermöglicht werden. Dies gilt insbesondere im Unterschied zu Schnappverschlüssen mit fixen Hauptbewegungsachsen, welche relativ zu¬ einander immer eine Rotationsbewegung mit einer räumlich festen Drehachse beschreiben. Das Funktionsprinzip der Kippstufe 1 beruht auf dem Vorhandensein eines oder mehrerer druckbelasteter Druckelemente 2.1 , 2.2 welche in Wirkkombina¬ tion zu entsprechend angeordneten zugbelasteten Zugelementen 3.1 , 3.2 ste¬ hen. Indem Druck- und Zugelemente in ihrer räumlichen Ausdehnung und Di- mensionierung aufeinander abgestimmt sind, wird erreicht, dass Druck und Zugkräfte gezielt eingeleitet werden. Bei ungewollten Bewegungsabläufen ist es nicht vermeidbar, dass auch sekundäre Drucklasten auf das Zugelement wir¬ ken. Diese unerwünschten Kräfte sind aber wesentlich kleiner als die im nor¬ malen Betrieb auftretenden Zugbelastungen und sind im Hinblick auf die be- zweckte Funktion des Scharniers vernachlassigbar. Analoges gilt für die Druck¬ elemente. Um die Scharniermechanik gegen Verscheren zu schützen und um unstatthafte Bewegungsabläufe zu verhindern, wird pro Kippstufe 1 mindestens ein Schubelement 4.1 , 4.2 vorgesehen. Es kann beispielsweise bei Kunststoff¬ spritzgussteilen als eine dünne, schubsteife Membran oder Dünnstelle ausge- bildet werden. Dieses Schubelement 4.1 , 4.2 ist von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung, indem es unerwünschte Bewegungsabläufe verhindert und die Verschlussteile um ihre virtuelle Bewegungsachse koordiniert. Das Schub¬ element kann wie in Figur 1 jeweils ein Zug- mit einem Druckelement direkt ver¬ binden, oder aber an einer anderen Stelle vorgesehen werden. Die Spannkraft und der Gesamtwirkungswinkel, mithin der Schnappeffekt einer Kippstufe wer¬ den erfindungsgemäss im wesentlichen nur mit Hilfe von Druck- und Zugele¬ menten und nicht durch Biegefedern erreicht.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer Kippstufe ist in Figur 2 und Figur 3 dar¬ gestellt. Die beiden Figuren zeigen die Kippstufe 1 einmal im geschlossenen Zustand (Figur 2) und im offenen Zustand (Figur 3). Sie enthält zwei Druckele¬ mente 2.1 und 2.2 sowie zwei Zugelemente 3.1 und 3.2. Die entsprechenden Schubelemente 4.1 , 4.2, welche das notwendige Zusammenwirken der Druck- und Zugelemente gewährleisten, werden hier durch schubsteife Membrane ge¬ bildet die bei diesem Ausführungsbeispiel aus optischen Gründen, vor allem wenn das Scharnier in Spritzgusstechnik aus Kunststoff gefertigt wird, als dün¬ ne, durchgehende Membran ausgebildet sind. Diese auf diese Weise entste¬ henden, im wesentlichen trapezförmigen Elemente weisen eine ausgeprägte versteifte Druckseite und eine ausgeprägte, relativ dünne zugelastische Zugsei- te auf. Die Kippstufe 1 besteht dann aus zwei Verbindungselementen 5.1 , 5.2, welche durch Dünnstellen 10 mit den der Kippstufe angrenzenden steifen Zwi¬ schengliedern 20.1 , 21.1 verbunden sind. Die Beanspruchung der Dünnstellen 10 kann durch geeignete Geometrie bzw. Druck- oder Zugsteifigkeit der we¬ sentlichen Elemente in einem zulässigen Bereich gehalten werden. Übermässi- ge Kräfte können in gewissen Bereichen durch plastische Deformation eines zulässigen Teils der Dünnstellen abgebaut werden. Die Druckelemente 2 sind so aufgebaut, dass sie auf keinen Fall unter der betriebsüblichen Lasten aus¬ knicken können. In Figur 3 ist gut erkennbar, wie die Kippstufe um die Dünn¬ stellen 10 bewegt ist und in ihre offene Position zu ruhen kommt. Sowohl die in der in Figur 2 als auch in Figur 3 dargestellten Positionen sind alle Elemente der Kippstufe im wesentlichen spannungsfrei. Während dem Kippvorgang sind grundsätzlich weder Biegeeffekte in den Zwischengliedern 20.1 , 21.2 noch in den Verbindungselementen 5.1 , 5.2 erforderlich. Ein Durchbiegen oder Aus¬ knicken der Verbindungselemente tritt nicht auf.
Eine mögliche Relativbewegung der Scharnierteile 23, 24 eines Scharniers 25.1 ist schematisch in Figur 4 dargestellt. Die Scharnierteile 23, 24 sind hier über zwei in Serie geschaltete Kippstufen verbunden. Die erste Kippstufe ist aus Zwischengliedern 20, 21 und aus Verbindungselementen 5.2 aufgebaut. Die zweite Kippstufe ist aus Zwischengliedern 21 , 22 und aus Verbindungsele- menten 5.1 aufgebaut. Figur 4 zeigt drei Kippzustände des Scharniers. Das Scharnier ist im geschlossenem Zustand 25.1 , im ersten Kippzustand 25.2, d.h. mit offener erster Kippstufe, und schliesslich im offenem Zustand 25.3, bei wel¬ chem beide Kippstufen offen sind, dargestellt. Der Öffnungsweg des Scharniers wird durch die räumliche Kurve bzw. den Pfeil 32 verdeutlicht. Dieser öffnungs- weg 32 kann durch die Anordnung und Auslegung der Teilkippstufen wesentlich beeinflusst werden. Man sieht in der Figur 4, dass der eingezeichnete Öff¬ nungsweg stark von herkömmlichen, kreisförmigen Öffnungswegen, welche insbesondere bei Scharnieren mit fixer Bewegungshauptachse aufgezwungen wurden, abweicht. Im Unterschied zu anderen bekannten Scharnieren ohne Hauptachse, ist aber gleichwohl ein definierter Bewegungsweg vorhanden. Die erste Kippstufe, die aus den Verbindungselementen 5.2 und aus den Zwischen¬ gliedern 20, 21 gebildet wird, verfügt entweder über eine kleinere Schnappkraft oder über die gleiche Schnappkraft wie die zweite aus den Verbindungs- elementen 5.2 und den Zwischengliedern 21 , 22 bestehende Kippstufe, hat dann aber einen geometrisch bedingten früheren Schnappeffekt. Beim Öffnen des Scharniers springt die erste Kippstufe zuerst in ihren offenen Zustand. Alle drei in Figur 4 eingezeichneten Kippzustände sind im wesentlichen spannungs¬ frei, indem die weiter unten zu erläuternden erfindungsgemässen Zusammen- hänge eingesetzt werden.
In den Figuren 5 und 6 ist nun eine Anwendung einer solchen Kippstufe für ei¬ nen einstückig spritzbaren Kunststoffschnappverschluss 25 dargestellt. Der Verschluss 25 enthält zwei Scharnierteile, nämlich den Verschlusskörper 24 und einen entsprechenden Deckel 23. Eine Ausfüllöffnung 16 am Verschluss- körper 24 soll mit einem Gegenstück 16 des Deckels 23 zusammenwirken. Die Scharnierteile sind durch eine Verschlussebene 15 getrennt. Der Verschluss besitzt hier eine einzige Kippstufe, welche Verbindungselemente 5.3 und 5.4 enthält. Die Verbindungselemente 5.3, 5.4 sind über Dünnstellen 10 mit dem Deckel 23 bzw. mit dem Verschlusskörper 24 verbunden. Da hier nur eine ein- zige Kippstufe vorhanden ist, sind die oben beschriebenen Zwischenglieder durch den Deckel 23 bzw. den Verschlusskörper 24 selbst ersetzt. Die Geome¬ trie dieser Kippstufe ermöglicht einen Gesamtwirkungswinkel von über 180° und damit einen Öffnungswinkel von hier ca. 200°, so dass der Verschluss in der offenen Stellung (Figur 6) gegenüber der Verschlussebene nach unten ge- neigt ist und die Ausfüllöffnung 16 vollständig zugänglich macht. Ist der Ver¬ schluss ideal ausgelegt, so dass keine oder nur minimste plastische Deforma¬ tionen beim Betätigen des Verschlusses erfolgen, so ist der Öffnungswinkel (Position beim Spritzgiessen) und der Wirkungswinkel der Kippstufe gleich gross. Eine Abschrägung 18 eriaubt es, ohne grösseren Werkzeugaufwand den Kunststoffdeckel so zu fertigen, dass die erwähnte Offenstellung erreicht wer¬ den kann ohne dass sich die Aussenwände der Verschlussteile gegenseitig behindern. Selbstverständlich ist es möglich, einen entsprechenden Verschluss auch in einer 180° Offenstellung zu spritzen, wenn dies aus werkzeugtechni- sehen Gründen gewünscht ist. Die Verbindungselemente 5.3 und 5.4 bestehen je aus den sehr biegesteif ausgeführten Druckelementen 2.3, 2.4, den Zugele¬ menten 3.3, 3.4 und dazwischenliegenden Schubmembranen 4.3, 4.4. Die Aussenseite der Verbindungselemente 5.3, 5.4 ist eben gestaltet und gliedert sich optimal in die Aussenkontur des geschlossenen Kunststoffdeckels ein. Der Querschnitt des Kunststoffdeckels in Fig. 4 und 5 ist für die Anwendung der hier gezeigten Kippstufe optimal, da gerade Dünnstellen 10 und optimale Um¬ schlingungswinkel realisiert werden können. Diese Art einer Kippstufe lässt sich aber auch mit anderen Verschlussgeometrien kombinieren. Es ist durchaus möglich kreisrunde Querschnitte, oder andere als hier beschriebene Quer- schnitte zu verwenden oder auch leicht gekrümmte Dünnstellen 10 oder an de¬ ren Stelle andere Gelenkmittel vorzusehen. Um einen guten Schnappeffekt zu gewährleisten, sind die Dünnstellen möglichst als ideale Gelenkachsen auszu¬ bilden. Selbstverständlich können dafür auch entsprechende, funktional gleich¬ wirkende Massnahmen getroffen werden. Bei gekrümmten Aussenkonturen können die Verbindungselemente entsprechend geformt sein. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Verbindungselemente 5.3, 5.4 grund¬ sätzlich frei von der Lage der Verschlussebene angeordnet werden können. Es ist so bspw. möglich, diese in vertikaler Richtung gegen den Verschlusskörper 24 zu verschieben und so voll in diesen zu integrieren, was große Freiheiten hinsichtlich der Verschlussgeometrien und Designmöglichkeiten zulässt. Aus den Figuren 5 und 6 ist gut erkenntlich, dass im geschlossenen Zustand die Kippstufe senkrecht zu den Schamierteilen bzw. zur Verschlussebene steht und hier direkt in den starren Verschlusskörper 24 bzw. Deckel 23 übergeht.
Ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Kippstufe 1 ist in Figur 7 dargestellt. Diese Kippstufe enthält zwei Druckelemente 2.1 , 2.2 und zwei Zu¬ gelemente 3.1 , 3.2, die je parallel zueinander angeordnet sind. Die biegesteif ausgebildeten Druckelemente 2.1 , 2.2 befinden sich unmittelbar neben einer Scharnier-Mittelebene und sind über eine Dünnstelle 11 miteinander verbun¬ den. Diese Mittelebene muss nicht zwingend mit der Symmetrieebene zusam- menfallen. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform können aus ästhetischen Gründen je ein Zugelement 3 mit einem Druckelement 2 durch eine dünne schubsteife Membran verbunden werden. Selbstverständlich können bei dieser und bei anderen Ausführungsformen die Wandstärken variiert werden, wobei zu gewährleisten ist, dass die erfindungswesentlichen Funktionen einer Kipp- stufe erhalten bleiben. Es ist beispielsweise möglich, das Schubelement 4.1 mit einer der Wandstärke des Zugelementes 3.1 , 3.2 entsprechenden oder be¬ reichsweise grösseren Wandstärke auszugestalten, solange die funktionale Zugelastizität des Zugelementes 3.1 , 3.2 gewährleistet bleibt. Die hier vorlie¬ genden Verbindungselemente 5.1 , 5.2 sind über die Dünnstelle 11 unmittelbar miteinander verbunden und weisen je eine ausgeprägte, versteifte Druckseite und eine relativ dünne zugelastische Zugseite auf.
Eine weitere Ausführungsform einer Kippstufe 1 ist in Figur 8 dargestellt und besteht aus zwei Druckelementen 2.1 , 2.2 und zwei Zugelementen 3.1 , 3.2. Die biegesteif ausgebildeten Druckelemente 2.1 , 2.2 sind mit zwei senkrecht zur Hauptbewegungsebene liegenden Dünnstellen 10.2 an den angrenzenden stei¬ fen Zwischengliedern 20.2, 21.2 befestigt. Die Zugelemente 3.1 , 3.2 sind so ausgebildet, dass sie je mit zwei relativ langen Dünnstellen 10.1 an den Zwi¬ schengliedern 20.2, 21.2 befestigt sind. Der Übergang zwischen den langen Dünnstellen 10.1 und den Zugelementen 3.1 , 3.2 übernimmt hier die Funktion der oben beschriebenen Schubelemente. Die Schubelemente sind hier mit den Zugelementen 3.1 , 3.2 verbunden. Die Verbindungselemente 5 sind hier nicht mehr als räumliche Einheiten zu verstehen, weisen aber nach wie vor die erfin- dungswesentlichen, funktionalen Teile, nämlich Druck-, Zug- und Schub¬ element auf. Würde man die zwei Dünnstellen 10.1 eines Zugelementes durch¬ gehend verbinden, so ergäbe sich eine trapezförmige Membran. Um relativ zu¬ gelastische Zugelemente 3.1 , 3.2 zu erhalten wird die eigentliche Zugkante der Membran belassen, hingegen eine entsprechende Ausnehmung an der dem Druckelement zugewandten Seite vorgesehen. Das so geformte Zugelement kann relativ große Zugkräfte in eine relativ lange Dünnstelle einleiten und diese so entlasten.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform einer Kippstufe besteht aus zwei Zugelementen und zwei Druckelementen, welche letztere steif miteinander ver- bunden sind. Die derart integrierten, biegesteif ausgebildeten Druckelemente befinden sich in der Mittelebene, (aber nicht zwingend die Symmetrieebene) des Scharniers und sind mit zwei senkrecht zur Hauptbewegungsebene liegen¬ den Dünnstellen an den angrenzenden steifen Zwischengliedern befestigt. Ver¬ bindet man die Zug- und Druckelemente über ihre gesamte Länge durch eine schubsteife dünne Membran, und verbindet man die Membran mit Dünnstellen mit den Zwischengliedern so ergibt sich ein trapezförmiger Bereich, der aus dem Zugelement und dem Schubelement besteht.
Anhand der folgenden Figuren 9-12 soll der Erfindungsgedanke in seiner um¬ fassenden Bedeutung dargestellt werden. Die Wirkungsweise wir anhand eines Spezialfalles einer Kippstufe eingehender erläutert. Grundsätzlich kann durch spezielle Wahl der Geometriewinkel und Längen der Teilwinkel, die Schnapp¬ kraft und die Materialbelastung einer Kippstufe variiert werden. Es soll hier nochmals hervorgehoben werden, dass jede Kippstufe grundsätzlich nur einen Teilwinkel der gesamten Scharnierbewegung erfasst. Im nachfolgend beschrie¬ benen, einfachsten Fall einer einzigen Kippstufe entspricht der Teilwinkel der Kippstufe jedoch dem Gesamtwirkungswinkel. Die nötigen Zusammenhänge werden weiter unten erläutert.
Figur 9 zeigt schematisch eine Ausführungsform mit nur einer Kippstufe, von der hier nur der Teil eines Verbindungselements 5 gezeigt ist. Die Kippstufe zeichnet sich hier durch zwei Symmetrieebenen 40, 41 aus. Diese Symmetrie¬ ebenen 40, 41 bleiben im allgemeinen in jeder Öffnungslage des Scharniers erhalten. Diese Ausführung weist einen (theoretischen) Wirkungswinkel von 180° auf. Es wird im weiteren davon ausgegangen, dass unter einer Position mit einem Öffnungswinkel von 0° der gezeichnete geschlossene Zustand und unter einer offenen Position ein Öffnungswinkel von 180° verstanden wird. Bei der Erklärung der Funktionsweise dieser speziellen Ausführungsform wird auf die beiden erwähnten Symmetrieebenen bezug genommen. Diese Betrach- tungsweise ermöglicht das Erklären der Funktion anhand eines Teilproblems. Der Einfachheit halber werden je ein Druck- und Zugelement als in einer Ebene liegend und als geometrische Einheit aufgefasst. Die folgenden Parameter sind von erfindungswichtiger Bedeutung. Einerseits der Winkel Φ zwischen hier an¬ genommenen zwei Dünnstellen eines Zwischenglieds bzw. der durch die End- punkte der Druck- und Zugelemente definierten Linien eingeschlossene Winkel. Der Umschlingungswinkel ω ist der bei einer Draufsicht auf das Scharnier er¬ kennbare Winkel zwischen den Ebenen der Zwischenglieder in geschlossener Position (vgl. Figur 1 , Pfeile 30, 31 ). Sofern die Zwischenglieder bei anderen Ausführungsformen nicht senkrecht zu den Schamierteilen stehen oder Druck- und Zugelemente nicht parallalel zueinander ausgerichtet sind, ist die Bestim¬ mung des Winkels ω entsprechend vorzunehmen. Bei der hier vorliegenden, parallelen Anordnung der Druck- und Zugelemente sind die durch die Druck¬ elemente aufgespannte Ebene und die durch die Zugelemente aufgespannte Ebene (in Figur 9 nicht näher dargestellt) dementsprechend gegeneinander beabstandet. Beide Winkel bestimmen massgeblich die Zwängung (und damit die Schnappkraft) an den Zwischengliedern und den Öffnungswinkel. Die Sym¬ metrieebenen sind in Figur 9 dargestellt. Die Symmetrieebene 40 ist während dem ganzen Bewegungsablauf die stationäre Symmetrieebene der Kippstufe. Sie bildet im allgemeinen die Symmetrieebene zwischen den Verbindungsele¬ menten 5.
Die Symmetrieebene 41 ist beweglich und bildet in jedem Bewegungszustand die zweite Symmetrieebene. Sie bildet jeweils die Symmetrieebene jedes Ver¬ bindungselementes 5 zu sich selbst. Aus Figur 9 ist ihre Lage in der geschlos- senen Position 41.1 und in der geöffneten Position 41.2 der Kippstufe ersicht¬ lich.
Aufgrund der Symmetriebedingungen wird die Funktionsweise anhand eines Teilmodells betrachtet, welches einen Viertel der Kippstufe ausmacht. Dieses Teilmodell ist in Figur 9 gezeigt. Es zeigt die Hälfte eines Zwischengliedes 21 und einen Teil eines Verbindungselementes 5. Das dargestellte Modell be¬ schreibt näherungsweise die mechanischen Abläufe der Kippstufe. Die Zusam¬ menhänge und die bewirkte Zwängung, welche die Schnappkraft bewirkt, ist nachfolgend modellhaft dargestellt. Unter Zwängung wird die dem Material auf¬ gezwungene Deformation verstanden, welche einen elastischen (reversiblen) Spannungszustand hervorruft. Das Material widersetzt sich der aufgezwunge¬ nen elastischen Deformation, worauf der Schnappeffekt beruht. Erfindungsge¬ mäss werden spezifische Zug- und Druckzonen ausgebildet. Die als Druckzo¬ nen bezeichneten Bereiche werden so ausgebildet, dass ein Ausknicken aus ihrer Ebene verhindert wird. Die als Zugzonen bezeichneten Bereiche können in ihrer Länge und Dicke so variiert werden, dass die, aufgrund der Geometrie, aufgezwungene Dehnung die Materialbelastung innerhalb des elastischen (re¬ versiblen) Materialverhaltens bleibt. Die hinsichtlich der Symmetrieebene 41 symmetrische Ausgestaltung der Kippstufe gewährleistet einen gute Schnapp¬ kraft, indem ein Doppelscharniereffekt innerhalb der Kippstufe vermieden wird.
Es wird davon ausgegangen, dass für die Modellvorstellung die als Scharniere tätigen Dünnstellen 10 als ideale Scharniere betrachtet werden. Unter einem idealen Scharnier wird ein Scharnier verstanden, welches keine innere Reibung und keine Dehnungen in den Scharnierteilen selber erfährt. Es wird also davon ausgegangen, dass die Rotationsbewegung aller Punkte reibungsfrei um eine fixe Achse 10 geschieht. Die als Zwischenglieder 21 bezeichneten Teile werden als nicht deformierbar vorausgesetzt. Jedes der Verbindungselemente 5 wird als ein in seiner Ebene im Zugbereich dehnbares Element betrachtet. Die Ver¬ bindungselemente 5 bleiben immer in einer Ebene, so dass ein Ausbiegen aus dieser Ebene als nicht zulässig betrachtet wird.
Die Bezugsziffern *.1 verweisen jeweils auf Elemente in geschlossener Posi¬ tion, solche mit *.2 auf Elemente im offenen Zustand. Der Grund der Zwängung kann am besten verstanden werden, wenn ein Punkt P im Raum betrachtet wird. Dieser Punkt P liegt auf der Symmetrielinie 43 der Zwischenglieder 5 und in der beweglichen Symmetrieebene 41. Seine Position ist abhängig vom Öff¬ nungswinkel der Kippstufe. Die Position von P auf der Symmetrielinie spielt für diese Betrachtungen keine relevante Bedeutung. P würde sich, aufgrund der Scharnierbedingung welcher er unterliegt, auf der Kreisbahn k1 bewegen mit Zentrum im Punkt A und der Scharnierachse 10 als Drehachse. Aufgrund der erfindungsgemäss erzwungenen Symmetriebedingungen der Kippstufe, wird der Punkt P jedoch auf eine Kurve k2 gezwungen, welche im Modell als Kreis mit Zentrum in B angenähert wird.
Eine Gerade e2 zwischen dem stationären Punkt B und dem beweglichen Punkt auf k2, welche der Übersichtlichkeit halber in Figur 9 nicht eingezeichnet wurde (vgl. Figur 10), bildet bei jedem Öffnungswinkel der Kippstufe in ihrem auf k2 liegenden Punkt die Flächennormale auf die Ebene 41. Diese Gerade e2 bewegt sich zusammen mit dem Verbindungselement 5. Eine Gerade e1 , zwi¬ schen dem stationären Punkten B und dem beweglichen Punkt auf k1, würde die Gerade e2 beschreiben, wenn diese keiner Zwängung unterworfen wäre. In Figur 9 ist zudem der halbe Umschlingungswinkel ω/2 sowie der Winkel φ/2, welche massgeblich auf den Schnappeffekt Einfluss nehmen, gut erkennbar.
Figur 10 zeigt schematisch den Zwängungszustand des halben Verbindungs¬ elementes 5. Mit der Bezugsziffer 43.3 ist die Position der Symmetrielinie 43 infolge der Zwängung dargestellt. Als Linien sind auch die Druck- und Zugberei- ehe 2, 3 des Verbindungselementes 5 dargestellt. Die konstruktive Lage des Punktes P zur Bestimmung des Winkels K muss selbstverständlich nicht zwin¬ gend in der Mitte des hier dargestellten Abschnitts der Symmetrielinie 43 lie¬ gen. Die Lage ist hingegen abhängig von den gewählten Materialstärken der Druck- und Zugbereiche 2, 3 und ist bestimmt durch den Spannungsneutral- punkt auf der Geraden 43. Unter Spannungsneutralpunkt wird hier der Punkt verstanden in welchem die Spannungen entlang der Geraden 43 im Gleichge¬ wicht sind.
Figur 11 zeigt nun in einer schematischen Teildarstellung die Zusammenhänge einer Kippstufe mit einem Öffnungswinkel y kleiner als 180°. Der öffnungswin- kel y einer Kippstufe kann den Anforderungen entsprechend gewählt werden. Um in geschlossener und in geöffneter Position einer Kippstufe erfindungsge¬ mäss zwei spannungsfreie Zustände zu erreichen, soll nachfolgender beschrie¬ bener Zusammenhang erfüllt sein. Diese erfindungsgemässen Zusammenhän¬ ge werden auch bei einem Öffnungswinkel y von mehr als 180° bezweckt. Ne- ben dem hier nur teilweise dargestellten Zwischenglied 21 ist die Hälfte eines Verbindungselementes 5 in geschlossener 5.1 und in offener Position 5.2 dar¬ gestellt. Das Zwischenglied 21 und das Verbindungselement sind über eine Scharnierachse 10 verbunden.
ERSATZBLAπ (REGEL 26) Für zwei spannungsfreie Zustände der Kippstufe ist der Zusammenhang zwi¬ schen dem Öffnungswinkel y einer Kippstufe, dem Umschlingungswinkel ω und dem Winkel Φ der Verbindungselemente durch folgende Formel definiert:
φ=2 *arctan[ sιn(v/2) *sin(ω/2)] 1 -cos(γ/2)
In Figur 12 ist ein typischer Verlauf des Zwängungswinkels K einer Kippstufe als Funktion des Winkels ω und des Öffnungswinkel y einer Kippstufe dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Winkel φ gewählt wird, welcher zu den erfindungsgemäss spannungsfreien Endpositionen führt. Wie bereits dar¬ gestellt wurde, bedeutet K ein Mass für die Zwängung des Materials. Bei gege¬ benem Umschlingungswinkel ω ist in den Punkten mit horizontaler Tangente die maximale Zwängung des Materials und der Totpunkt der Schnappkraft ge¬ geben. Der Totpunkt liegt in der Hälfte des Öffnungswinkels y der Kippstufe.
Die Figuren 13-15 zeigen ein Scharnier mit zwei Kippstufen 1.1 , 1.2 mit steifen Zwischengliedern 20, 21 und 22, und zwei Schamierteilen 23, 24. Selbstver¬ ständlich können die Kippstufen auch direkt in die Scharnierteile übergehen. Die Kippstufen sind schematisch eingezeichnet und entsprechen beispielswei¬ se den Kippstufen wie sie anhand von Figur 2 und 3 beschriebenen wurden. Das Scharnier ist in Figur 13 im geschlossenen Zustand dargestellt. Springt die Kippstufe 1.1 in ihren offenen Zustand, dann entspricht der erste theoretisch spannungsfreie Kippzustand des Scharniers dem in Figur 14 dargestellten Zu- stand. Bei diesem Kippzustand wirken keinerlei äusseren Kräfte auf das Schar¬ nier ein. Die Kippstufe 1.1 ist voll offen und die Kippstufe 1.2 ist immer noch voll geschlossen. Das in Figur 14 dargestellte Scharnier hat einen ersten Teil¬ schnappeffekt bereits bewirkt. Öffnet man das Scharnier weiter, so erreicht man einen weiteren Totpunkt und das Scharnier springt in einen weiteren im wesentlichen spannungsfreien Kippzustand, entsprechend Figur 15. Bei dem in den Figuren 13-15 gezeigten Scharnier ist dies der vollständig offene Kippzu¬ stand. Der Öffnungswinkel des schematisch gezeichneten Scharniers beträgt wesentlich mehr als 180°.
Die Erfindung bevorzugt, insbesondere bei einstückigen gespritzten Scharnier¬ teilen, einen Gesamtwirkwinkel von 180° vorzusehen, um den Werkzeugbau zu vereinfachen. Aus fertigungstechnischen Gründen sind Geometrien der Kipp¬ stufen zu bevorzugen, welche wie beispielsweise die in Figur 2, 3, 7 und 8 dar¬ gestellten Ausführungsbeispiele, möglichst wenige Gelenkstellen aufweisen. Ein besonderer Vorzug der Erfindung liegt auch darin, dass bei geringem und wartungsfreundlichen, werkzeugtechnischen Aufwand dank der Konzentration der funktionalen Elemente unter weitgehender Vermeidung von Schlitzen oder Ausnehmungen bei Verschlüssen, insbesondere an den dem Scharnier an¬ grenzenden Bereichen, eine gute Dichtung herbeigeführt werden kann. Die Dichtung kann bevorzugt, unter weitergehender Vermeidung von Ausnehmun¬ gen, durch Massnahmen, wie Sie in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 95/00651 vorgesehen sind, vorgenommen werden. Bei besonderen Ausführungsformen können auch die beschriebenen Zug- und Druckelemente nicht parallel, sondern in einem Winkel zueinander angeordnet sein. Für lang- gestreckte Scharnierteile können auch zwei oder mehr Kippstufen nebenein¬ ander angeordnet werden. Die einzelnen nebeneinander angeordneten Ele¬ mente der Kippstufen können dabei untereinander keine Verbindung aufweisen oder, falls erwünscht, mittels einer funktionsunwichtigen Membran verbunden sein. Es ist somit denkbar, mehrere Kippstufen in ihrer Wirkungsweise zu kom- binieren, um beispielsweise eine Verstärkung des Schnappeffektes zu bewir¬ ken.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Federnde Scharnieranordnung ohne Hauptscharnier mit mindestens zwei Scharnierteilen und mit diese verbindenden Verbindungsarmen, gekenn- zeichnet durch eine oder mehrere in Serie angeordnete Kippstufen (1) mit je mindestens zwei Verbindungselementen (5), welche je ein biegesteifes Druckelement (2) und ein zugelastisches Zugelement (3) enthalten, die je über eine gelenkige Verbindung an Zwischengliedern (20) oder direkt an den Scharnierteilen (24, 25) befestigt und die mittels mindestens einem zugeordneten Schubelement (4) mindestens annähernd schubsteif ange¬ ordnet sind.
2. Scharnieranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenglieder (20) und die Kippstufen (1 ) sowohl in der geöffneten als auch in der geschlossenen Stellung im wesentlichen spannungsfrei sind.
3. Scharnieranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druck- (2) und Zugelemente (3) einer Kippstufe (1 ) parallel zuein¬ ander angeordnet sind und die durch die Druckelemente (2) aufgespannte und die durch die Zugelemente (3) aufgespannte Ebene gegenseitig be¬ abstandet sind.
4. Scharnieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass je zwei Verbindungselemente (5) miteinander über ein par¬ allel zu einer Hauptbewegungsebene angeordneten Gelenkachse (11 ) ge¬ lenkig miteinander verbunden sind.
5. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel φ, der von den durch die Endpunkte der Druckelemente (2) und Zugelemente (3) definierten Linien eingeschlossen wird, einen Wert aufweist, welcher der nachfolgenden Formel genügt
φ=2 *arctan[ s'n(v/2> *Sin(ω/2)] 1 -cos(γ/2)
wobei ω der bei einer Draufsicht auf das Scharnier projizierte Winkel zwi¬ schen zwei Normalen auf die durch je ein Druck- (2) und Zugelement (3) aufgespannten Ebenen und y der Öffnungswinkel einer Kippstufe ist.
6. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (2) und Zugelemente (3) derart gegeneinander angeordnet sind, dass in jeder Öffnungsposition eine senk¬ recht zur Hauptbewegungsebene stehende, sich bewegende Symmetrie¬ ebene (41 ) die Symmetrieebene der Druckelemente (2) und Zugelemente (3) zu sich selbst bildet.
7. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubelement (4) durch eine das Druck- (2) und Zugelement (3) über ihre ganze Länge verbindende, schubsteife Membran ausgebildet ist.
8. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schubelement (4) über langgestreckte Dünn- stellen (10.1 ) mit den Zwischengliedern (20) und ohne direkte Anbindung an das Druckelement (2) mit dem Zugelement (3) verbunden ist.
9. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente (2) einer Kippstufe (1 ) im we¬ sentlichen starr miteinander verbunden sind.
10. Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kippstufen (2) derart miteinander verbun¬ den sind, dass die Scharnieranordnung eine ihrer Anzahl Kippstufen ent¬ sprechende Anzahl, spannungsfreie Zustände aufweist und dass zwischen je zwei solcher Zustände ein Totpunkt liegt und dass die Scharnieranord¬ nung je ausserhalb eines solchen Totpunkts selbständig elastisch federnd den nächstbenachbarten spannungsfreien Zustand einnimmt.
11. Verwendung einer Scharnieranordnung nach einem der vorstehenden An¬ sprüche für einen einteilig gespritzten Kunststoffverschluss.
ERSATZBLAπ (REGEL 26)
PCT/EP1996/002780 1995-07-01 1996-06-26 Federnde scharnieranordnung, z.b. für einteilig gespritzte kunststoffverschlüsse WO1997002189A1 (de)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002225856A CA2225856C (en) 1995-07-01 1996-06-26 Spring-effect hinge arrangement, for example for one-piece injected plastic closures
HU9802739A HU220958B1 (hu) 1995-07-01 1996-06-26 Rugózó zsanérelrendezés, különösen egybefüggően fröccsöntött műanyag lezárásokhoz
JP50477997A JP4021480B2 (ja) 1995-07-01 1996-06-26 一部材の射出プラスチック閉鎖装置のためのばね作用蝶番装置
NZ312679A NZ312679A (en) 1995-07-01 1996-06-26 Spring-effect hinge arrangement, for example for one-piece injected plastics closures
AU64164/96A AU702212C (en) 1995-07-01 1996-06-26 Spring-effect hinge arrangement, for example for one-piece injected plastic closures
BR9609647A BR9609647A (pt) 1995-07-01 1996-06-26 Conjunto elástico de dobradiça por exemplo para fechos plásticos injetados em foram inteiriça
PL96324084A PL178867B1 (pl) 1995-07-01 1996-06-26 Układ zawiasowy sprężysty
EP96923931A EP0836576B2 (de) 1995-07-01 1996-06-26 Federnde scharnieranordnung, z.b. für einteilig gespritzte kunststoffverschlüsse
SK1694-97A SK283326B6 (sk) 1995-07-01 1996-06-26 Pružné závesné zariadenie
DE59602960T DE59602960D1 (de) 1995-07-01 1996-06-26 Federnde scharnieranordnung, z.b. für einteilig gespritzte kunststoffverschlüsse
US08/981,619 US6041477A (en) 1995-07-01 1996-06-26 Spring-effect hinge arrangement, for example for one-piece injected plastic closures
DK96923931T DK0836576T4 (da) 1995-07-01 1996-06-26 Fjedrende hængselarrangement, eksempelvis i et stykke sprøjtede plastlukker
NO19976117A NO313233B1 (no) 1995-07-01 1997-12-29 Fj¶rende hengselanordning, f.eks. for plastlukker spröytestöpt i ett stykke

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SK (1) SK283326B6 (de)
TW (1) TW326431B (de)
WO (1) WO1997002189A1 (de)
ZA (1) ZA965584B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057029A1 (en) 1998-04-30 1999-11-11 Creanova Ag Coordinated multi-axis hinge and closure using the same
WO2000044639A1 (de) * 1999-01-27 2000-08-03 Creanova Ag Sicherungsmechanismus
KR100452188B1 (ko) * 2002-05-21 2004-10-08 현대자동차주식회사 차량의 후륜 트레일링 암 구조
US9969535B2 (en) 2003-07-18 2018-05-15 Creanova Ag Hinged closure moulded in closed position

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6460718B1 (en) * 1997-10-28 2002-10-08 Gateway Plastics Incorporated Container with a threaded cap having a stepped sealing ring with a plurality of narrow sealing surfaces
US6321923B1 (en) * 2000-04-26 2001-11-27 Seaquist Closures Foreign, Inc. Bistable hinge with reduced stress regions
BR0115395A (pt) * 2000-11-17 2003-10-21 Seaquist Closures Articulação elastomérica para uma tampa de fechamento
US6844873B2 (en) * 2001-03-09 2005-01-18 Peter W. Johnson Reverse cantilever assembly for input devices
US6672487B1 (en) 2002-06-07 2004-01-06 Owens-Illinois Closure Inc. Fluid dispensing closure, package and method of manufacture
US6766926B1 (en) 2002-07-29 2004-07-27 Owens-Illinois Closure Inc. Dispensing closure, package and method of manufacture
US6880736B1 (en) 2002-09-23 2005-04-19 Owens-Illinois Closure Inc. Dispensing closure, package and method of manufacture
US7427005B1 (en) 2002-11-27 2008-09-23 Owens-Illinois Closure Inc. Dispensing closure, package and method of assembly with film seal piercing
US6889883B2 (en) * 2003-01-29 2005-05-10 Cerf Brothers Bag Company Dry CD port for a backpack or bag
JP4410498B2 (ja) * 2003-06-18 2010-02-03 東罐興業株式会社 キャップのヒンジ構造
US20070199805A1 (en) * 2004-03-29 2007-08-30 Pioneer Corporation Hinge Structure and Hinge Structure Member
WO2006024656A1 (en) 2004-09-01 2006-03-09 Creanova Universal Closures Ltd. Tamper evidence means for a closure and a tamper evident closure
CN101142126A (zh) * 2005-03-14 2008-03-12 克雷诺瓦通用密封有限公司 瓶盖
EP1940693B1 (de) * 2005-09-15 2012-01-04 Creanova Universal Closures Ltd. Scharnierverschluss
US7685676B2 (en) * 2006-02-24 2010-03-30 Mc Clellan W Thomas Living hinge
US20070267451A1 (en) * 2006-05-17 2007-11-22 Owens-Illinois Closure Inc. Dispensing closure, closure and container package, and method of manufacture
MX2010008853A (es) * 2008-02-14 2010-11-12 Creanova Universal Closures Ltd Cierre con una charnela externa.
EP2402261B1 (de) * 2009-02-27 2015-08-12 Taisei Kako Co., Ltd. Verschlusskappe und behälter mit verschlusskappe
USD613599S1 (en) 2009-09-11 2010-04-13 Telebrands Corp. Beverage container closure with pressure release
US20110062159A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-17 Ajit Khubani Beverage container closure with pressure release
US8397957B2 (en) 2010-01-06 2013-03-19 Berry Plastics Corporation Dispensing valve
IT1403607B1 (it) * 2010-12-22 2013-10-31 Luigi Zaini S P A Contenitore di sorprese particolarmente per ovetti di cioccolato
US8899437B2 (en) 2012-01-20 2014-12-02 Gateway Plastics, Inc. Closure with integrated dosage cup
US9475623B2 (en) 2012-03-26 2016-10-25 Gateway Plastics, Inc. Closure for a container
US8955705B2 (en) 2012-03-26 2015-02-17 Gateway Plastics, Inc. Closure for a container
USD679181S1 (en) 2012-03-26 2013-04-02 Gateway Plastics, Inc. Closure for a container
EP2953863B1 (de) * 2013-02-08 2017-09-13 Obrist Closures Switzerland GmbH Ausgabeverschluss
CA2843864C (en) 2013-03-14 2020-09-08 Nova Chemicals Corporation Hinge polymer
CA2844886C (en) 2014-03-06 2020-09-01 Nova Chemicals Corporation Radiation crosslinked polyethylene hinge
US9970222B1 (en) * 2014-12-17 2018-05-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Compliant hinge for membrane-like structures
ES2712094B2 (es) * 2018-06-12 2019-10-17 Sanchez Jose Francisco Gonzalez Tapón abatible para envases
PT3741703T (pt) * 2019-05-21 2022-05-17 Soc Lorraine De Capsules Metalliques Manufacture De Bouchage Tampa roscada destinada a ser ligada a um recipiente depois da abertura do recipiente
DE202022105764U1 (de) 2022-10-12 2022-10-27 Jan Thilo Schnappdeckel für ein Rohrende

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007555A (en) * 1989-12-19 1991-04-16 Creative Packaging Corp. Biased hinge cap
EP0631942A1 (de) * 1993-07-01 1995-01-04 Böjco A/S Kunststoffkappe mit Schnappscharnier

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4377247A (en) * 1978-10-31 1983-03-22 Polytop Corporation Dispensing closure employing living hinge
US4220248A (en) * 1978-10-31 1980-09-02 Polytop Corporation Closure with hinged lid and cam and spring elements holding lid open or closed
US4386714A (en) * 1980-10-02 1983-06-07 Louise Roberto Container cover assembly
CH661488A5 (de) * 1983-06-10 1987-07-31 Alfatechnic Ag Kunststoffverschluss.
US4503991A (en) * 1984-01-06 1985-03-12 Michael Joyce Two part snap hinge
US4594816A (en) * 1984-09-20 1986-06-17 Padco, Inc. Universal hinge-type joint
CH672771A5 (de) * 1987-05-13 1989-12-29 Alfatechnic Ag
GB8805380D0 (en) * 1988-03-07 1988-04-07 Creanova Ag Snap-hinge construction
ZA951404B (en) * 1994-02-23 1996-02-09 Creanova Ag Hinge arrangement
DE4419116C2 (de) * 1994-06-01 1996-03-28 Riegler Fritz A Gmbh & Co Behälterverschluß

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007555A (en) * 1989-12-19 1991-04-16 Creative Packaging Corp. Biased hinge cap
EP0631942A1 (de) * 1993-07-01 1995-01-04 Böjco A/S Kunststoffkappe mit Schnappscharnier

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999057029A1 (en) 1998-04-30 1999-11-11 Creanova Ag Coordinated multi-axis hinge and closure using the same
WO2000044639A1 (de) * 1999-01-27 2000-08-03 Creanova Ag Sicherungsmechanismus
JP2002535214A (ja) * 1999-01-27 2002-10-22 クレアノヴァ アーゲー 密閉射出されたクロージャ
JP4694695B2 (ja) * 1999-01-27 2011-06-08 クレアノヴァ アーゲー 密閉射出されたクロージャ
KR100452188B1 (ko) * 2002-05-21 2004-10-08 현대자동차주식회사 차량의 후륜 트레일링 암 구조
US9969535B2 (en) 2003-07-18 2018-05-15 Creanova Ag Hinged closure moulded in closed position

Also Published As

Publication number Publication date
DE59602960D1 (de) 1999-10-07
AU6416496A (en) 1997-02-05
CN1071689C (zh) 2001-09-26
US6041477A (en) 2000-03-28
HUP9802739A3 (en) 1999-03-29
CA2225856C (en) 2007-08-21
CZ393397A3 (cs) 1999-05-12
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HUP9802739A2 (hu) 1999-02-01
AU702212B2 (en) 1999-02-18
EP0836576B2 (de) 2002-07-24
ES2139369T3 (es) 2000-02-01
DK0836576T3 (da) 2000-03-27
EP0836576A1 (de) 1998-04-22
NZ312679A (en) 1998-12-23
NO313233B1 (no) 2002-09-02
CA2225856A1 (en) 1997-01-23
PL324084A1 (en) 1998-05-11
JP4021480B2 (ja) 2007-12-12
CZ295839B6 (cs) 2005-11-16
ES2139369T5 (es) 2003-02-16
TW326431B (en) 1998-02-11
BR9609647A (pt) 1999-06-29
HU220958B1 (hu) 2002-07-29
CN1189805A (zh) 1998-08-05
ZA965584B (en) 1997-01-31
SK169497A3 (en) 1998-08-05
NO976117D0 (no) 1997-12-29
EP0836576B1 (de) 1999-09-01
PL178867B1 (pl) 2000-06-30
DK0836576T4 (da) 2002-11-11
NO976117L (no) 1998-02-26
JPH11508522A (ja) 1999-07-27
AR002660A1 (es) 1998-03-25
ATE183979T1 (de) 1999-09-15
SK283326B6 (sk) 2003-06-03

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DE3822325C1 (de)

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