Warning: fopen(111data/log202002250956.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Integral geformter Kunststoffverschluss - Dokument DE19849001A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19849001A1 19.08.1999
Titel Integral geformter Kunststoffverschluss
Anmelder Soplar S.A., Altstätten, CH
Erfinder Dubach, Werner Fritz, Maur, CH
Vertreter Dr.rer.nat. Rüdiger Zellentin, Dipl.-Ing. Wiger Zellentin, Dr. Jürgen Grußdorf, 80331 München
DE-Anmeldedatum 23.10.1998
DE-Aktenzeichen 19849001
Offenlegungstag 19.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.08.1999
IPC-Hauptklasse B65D 47/08
IPC-Nebenklasse E05D 1/02   
Zusammenfassung Ein Kunststoffschnappscharnierverschluß, bestehend aus einem Unterteil (1) und einer Kappe (2), die über ein Schnappscharnier (3) miteinander verbunden sind, neigt dazu, an den seitlichen Rändern (5) zu reißen. Dies ist durch die Geometrie bei im Grundriß runden oder ovalen Verschlüssen praktisch unvermeidbar, da bisher nur die Flexibilität der Mantelwände (10, 20) genutzt wurde. Dank einer über das Scharnier (3) in Höhe oder Wandstärke variierend sich erstreckenden Auswölbung (43), die mittig druckelastisch und seitlich zugelastisch gestaltet ist, kann dieses bisher ungelöste Problem gelöst werden.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen integral geformten Kunststoffverschluß bestehend aus einem Unterteil und einer damit über ein, eine Schnappwirkung erzeugendes, Scharnier verbundene Kappe, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1 oder 2. Insbesondere interessieren hier solche Schnappscharnierverschlüsse, bei denen die Kappe und das Unterteil gekrümmte, vorzugsweise kreis- oder ovalzylindrisch geformte, im geschlossenen Zustand zumindest im Scharnierbereich vertikal übereinanderstehende Mantelwände aufweisen. Solche Kunststoffverschlüsse, die insbesondere auf Kunststoffbehältnisse aufgebracht werden, unterscheiden sich außer in gestalterischer Form im wesentlichen in Bezug auf die Ausgestaltung des die Schnappwirkung erzeugenden Scharnieres.

Eines der frühesten Kunststoffschnappscharniere ist in der US-A-3'135'456 (Palazzolo) offenbart. So wird hier beschrieben, daß ein Verschluß aus Kappe und Unterteil sowie einem die beiden Teile verbindenden beweglichen Teil einstückig aus Kunststoff gefertigt sein kann. Das Scharnier wird dabei aus dem genannten beweglichen Teil gebildet, der gegenüber der Kappe als auch bezüglich dem Unterteil durch ein bogenförmig verlaufendes Filmscharnier begrenzt ist. Die beiden bogenförmigen Filmscharniere nähern sich in ihrem Verlauf von der Seite des streifenförmigen beweglichen Teiles zum Zentrum hin aufeinander zu und von dort zur anderen seitlichen Begrenzung des beweglichen Teiles wieder auseinander. Die beiden bogenförmigen Filmscharniere nähern sich somit zum Zentrum hin einander an, berühren sich jedoch nicht. Somit verbleibt zwischen Kappe und Unterteil ein flächiges bewegliches Teil, das über zwei völlig gesonderte Schwenkachsen bewegbar ist. Während des Öffnens beziehungsweise Schließens des Verschlusses erfolgen somit zwei unabhängige Kippbewegungen, die eine nicht koordinierbare Schließbewegung bewirken. Wegen der kreis- beziehungsweise ovalzylindrisch geformten Mantelwände wird der bewegliche Teil in der Mitte während des Öffnens zusammengestaucht, während die längeren seitlichen beweglichen Flächen unter relativ hoher Zugspannung stehen. Weil die Mantelwände des Verschlusses ebenfalls aus Kunststoff sind und diese selbstverständlich biegeelastisch sind, findet während des Öffnens beziehungsweise Schließen des Verschlusses eine Verformung einer oder beider Mantelwände der Kappe beziehungsweise des Unterteiles statt. Dieses hier offenbarte Prinzip wurde erst später wiedererkannt und in verschiedenen anderen Schnappscharnierverschlüssen erneut realisiert.

So ist in der DE-A-19 60 247 (Wolf) ein solcher Verschluß an einem Behältnis dargestellt, wobei die Mantelwand zur Erzeugung dieser Federwirkung speziell gestaltet wurde. Diese ungewöhnliche Schnappscharniertechnik stand im absoluten Gegensatz zum bis dahin üblichen System, bei dem der Verschluß mit einem Biegefederelement gebildet wurde, wobei die Biegefeder während des Öffnens entweder gespreizt oder zusammengedrückt wurde, wobei drei Gelenkachsen vorhanden sind. Das Hauptgelenk ist die Verbindung zwischen Kappe und Unterteil, während das Federelement über zwei parallel zum Hauptscharnier verlaufende Filmscharniere einerseits an der Kappe und andererseits am Unterteil angebunden war. Einen solchen Filmscharnierverschluß zeigt beispielsweise die DE-A-18 08 875 (American Optical Corporation). Diese Lösung macht von der Deformation der Verschlußmantelwände keinen Gebrauch.

Ganz im Gegenteil dazu steht die EP-A-0'056'469 (W. Wiesinger), bei der im Prinzip das System der US-A-3'135'456 (Palazzolo) wieder aufgenommen wurde. Während Palazzolo die begrenzenden gebogenen Filmscharniere sich einander nur annähern ließ, offenbart Wiesinger dasselbe System, bei dem die begrenzenden Filmscharniere zur Mitte hin in ein gemeinsames Hauptfilmscharnier zusammenlaufen. So bildet sich hier ein Schnappscharnier bestehend aus zwei seitlichen Zugelementen, die eine etwa dreieckige Form haben und mit ihren Spitzen zueinander gerichtet sind und von dort in eine gemeinsame Hauptachse weiter verlaufen. Da dadurch der bewegliche Teil zwischen Kappe und Unterteil auf ein absolutes Minimum reduziert ist, ergibt sich eine exakte Schließbewegung um die sogenannte Hauptachse, doch zwangsläufig führt dies zu erheblich erhöhten Kräften im Schnappscharnier. Die beiden seitlichen, dreieckigen Dehnelemente waren im Prinzip zu kurz, und entsprechend mußten die bogenförmig gewölbten Mantelwände relativ stark deformiert werden. Diese Funktionsweise wurde in dieser Druckschrift auch erstmalig korrekt beschrieben.

Die seitlich der Hauptachse angeordneten Zugelemente wurden durch Filmscharniere begrenzt. Die erhöhten Zugkräfte führten dazu, daß diese Filmscharniere bei der erstmaligen Schließung des Verschlusses bereits überdehnt wurden und dann die Zugelemente gegenüber den Mantelwänden bogenförmig nach außen gewölbt waren. Dies war ästhetisch unbefriedigend und führte auch immer wieder zu Defekten, da die überdehnten Filmscharniere extrem auf Scherbewegungen empfindlich sind. Entsprechend wurden weitere Filmscharniere entwickelt, die statt der dreieckigen seitlichen Zugelemente Zugbänder aufwiesen, die in Nischen angebracht sind und im geöffneten Zustand des Verschlusses bogenförmig verlaufen. Diese Spannbänder gingen filmscharnierlos direkt in die Kappe beziehungsweise den Unterteil über. Entsprechend bestanden also keine Filmscharniere, die überdehnt werden konnten und die Spannbänder blieben auch nach vielfachem Gebrauch praktisch in der Ebene der Mantelwände verlaufend. Aber auch hier wurde das Prinzip der elastischen Verformung der Mantelwände während des Öffnens und Schließens des Verschlusses genutzt. Dieses System ist aus der EP-A-0'291'457 (Createchnic AG) bekannt.

Schließlich ist aus der EP-A-0'640'167 (Createchnic AG) eine Lösung bekannt geworden, welche wieder auf das alte System der US-A-3'135'456 (Palazzolo) zurückgreift. Während bei Palazzolo die beiden distanziert zueinander verlaufenden Schwenkscharnierachsen gebildet durch die sogenannten "curved lines" zu einem Verschluß führen, dessen Schließbewegung rationell nicht vorhersehbar abläuft, wurde in der hier genannten Druckschrift im Bereich zwischen diesen beiden distanziert verlaufenden Filmscharnieren ein die Schließbewegung steuerndes Organ angebracht. Dieses besteht aus einem sogenannten Kippelement mit zwei definierten Anlageflächen, die in einem bestimmten Ablauf erst an das Unterteil anliegen, worauf eine erste Schwenkbewegung um eine erste Schwenkachse erfolgt, worauf dann die zweite Schwenkbewegung zwischen Stützelement und Kappe geschieht. Bei der Öffnung des Verschlusses geschieht dasselbe in umgekehrter Reihenfolge. Das hier beschriebene Stützelement führt zwar zu einem verbesserten Bewegungsablauf, versteift aber den Verschluß im Bereich der zwingend verformbar sein müssenden Mantelwände gerade im kritischen Bereich. Damit werden die Zugkräfte auf die seitlichen Zugelemente nochmals erhöht. Dies hat die positive Folge einer erhöhten Schnappwirkung und die negative Folge, daß auch hier wieder die seitlichen Zugelemente im Bereich ihrer Anbindung an Unterteil beziehungsweise Kappe relativ oft reißen. Auch Risse entlang dem versteiften Kippelement wurden festgestellt.

Seit kurzem ist auch aus der US-A-5'642'824 ein Schnappscharnier nach dem System von Palazzolo 3'135'456 bekannt. In Änderung der Variante nach EP-A-640'167 wird hier die Umstülpbewegung des Zwischenelementes zwischen den beiden bogenförmigen Filmscharnieren durch eine auswölbende Anlagefläche am Verschlußunterteil realisiert. Hierdurch wird erreicht, daß das im offenen Zustand nach innen gewölbte Zwischenelement beim Schließen auf der auswölbenden Anlagefläche aufliegt. Diese gleiche funktionelle Wirkung führt zu denselben Rissbildungen im zentralen Bereich an beiden Filmscharnieren.

Ausgehend wiederum von der US-A-3'135'456 (Palazzolo) und unter Berücksichtigung des hier gewürdigten Standes der Technik hat sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt, einen Kunststoffschnappscharnierverschluß wie aus der US-A-3'135'456 bekannt zu schaffen, der im Übergangsbereich vom beweglichen Teil zur Kappe beziehungsweise zum Unterteil nicht mehr überdehnt wird und folglich nicht mehr zum Reißen neigt.

Diese Aufgabe löst ein integral geformter Kunststoffverschluß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Dank der hier vorgeschlagenen Gestaltung des Kunststoffverschlusses wird der Schnappeffekt nicht mehr allein aus der Verformung der Mantelwände erzielt, wie beispielsweise bei den Ausführungen nach US-A-3'135'456 und EP-A-0'056'469, aber auch nicht allein aus klassischen Biegefedern, wie beispielsweise in der DE-A-18 08 875 gezeigt, sondern erstmals wird hier eine Symbiose dieser beiden Systeme aufgezeigt.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Kunststoffverschluß im nicht montierten, geschlossenen Zustand in der Seitenansicht mit Blick frontal auf das Schnappscharnier,

Fig. 2 denselben Verschluß in derselben Lage um 90° gedreht, so daß nur noch das halbe Scharnier erkennbar ist.

Fig. 3 den Verschluß nach den Fig. 1 und 2 im geöffneten Zustand in der Ansicht von oben, wobei die Innenfläche des Schnappscharnieres ersichtlich ist,

Fig. 4 eine gestalterische Variante des erfindungsgemäßen Verschlusses wiederum in der geschlossenen Lage wie nach Fig. 1 dargestellt,

Fig. 5 die Innenseite des frei beweglichen Scharnierteiles in einem erheblich vergrößerten Maßstab,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie A-A,

Fig. 7 einen Vertikalschnitt entlang der Linie B-B und

Fig. 8 einen ebensolchen Vertikalschnitt entlang der Linie C-C, wie aus der Fig. 5 ersichtlich,

Fig. 9 eine alternative Gestaltung der Querschnittsform des beweglichen Scharnierteiles etwa im Bereich der Schnittlinie A-A,

Fig. 10 im Detail eine weitere Gestaltung der Querschnittform des beweglichen Scharnierteiles einmal in Ansicht parallel zum Schnitt im Bereich A-A entsprechend wie bei Fig. 5 und

Fig. 11 die Variante nach Fig. 10 geschnitten im Bereich C-C entsprechend wie bei Fig. 5.

Unter den hier zu diskutierenden integral geformten Kunststoffverschlüssen werden Kunststoffverschlüsse verstanden, die aus zwei Teilen bestehen und über ein sogenanntes Schnappscharnier integral einstückig gestaltet sind. Der hier gezeigte integral geformte Kunststoffverschluß hat ein Unterteil 1 und ein Oberteil 2, das nachfolgend als Deckel oder Kappe bezeichnet wird. Die beiden Teile 1 und 2 sind über das Schnappscharnier 3 einstückig schwenkbeweglich miteinander verbunden. Für die hier realisierten Schnappscharniere ist es wesentlich, daß Kappe 2 und Unterteil 1zumindest im Bereich des Scharnieres 3 gekrümmt verlaufende, vertikal übereinander stehende Mantelwände aufweisen. Üblicherweise sind diese Mantelwände kreiszylindrisch oder ovalzylindrisch gestaltet. Bei absolut geradlinig verlaufenden Mantelwänden sind ohnehin Schnappscharnierverschlüsse völlig unproblematisch zu realisieren und bilden daher nicht Thema dieser Anmeldung.

Das eigentliche Schnappscharnier 3 besteht aus einem durchgehenden, einstückigen, beweglichen Teil 4, der in der Fig. 5 für sich gesondert dargestellt ist. Der bewegliche Teil 4 wird beidseits seitlich durch seitliche Ränder 5 begrenzt. Nach oben hin ist der bewegliche Teil 4 durch ein gekrümmt verlaufendes Filmscharnier 6 zur Kappe 2 hin schwenkbeweglich abgegrenzt. Spiegelsymmetrisch zur Trennebene T verläuft ein zumindest annähernd gleich gestaltetes gekrümmtes Filmscharnier 7, welches die Begrenzung zwischen dem beweglichen Teil 4 und dem Unterteil 1 darstellt. Die seitlichen Ränder 5 sind frei beweglich. Vorteilhafterweise sieht man jedoch im Unterteil I eine entsprechende Nische 8 vor und im Oberteil beziehungsweise der Kappe 2 eine entsprechende Nische 9, so daß im geschlossenen Zustand des Verschlusses der bewegliche Teil 4 größtenteils innerhalb der Umfangskontur des Verschlusses zu liegen kommt.

Das gesamte bewegliche Teil 4 hat insgesamt das Aussehen eines etwa stilistisch gezeichneten Schmetterlings. Unter der Längsverlaufsrichtung des Scharnieres 3 wird hiermit die Längserstreckung in derselben Richtung wie die Trennebene verläuft verstanden. Das bewegliche Scharnierteil 4, als Schmetterling gesehen, hat somit eine Längsausdehnung, die sich über beide "Flügel" von einem seitlichen Rand 5 zum anderen seitlichen Rand 5 erstreckt. Obwohl das gesamte wegliche Teil 4 nur ein einziges Element ist, hat es funktional unterschiedliche Bereiche. So ist eine eindeutig erkennbare Zone vorhanden, in der während des Öffnens und Schließens des Verschlusses vorwiegend Druckkräfte anliegen, die Druckzone 41, und zwei seitlich daran anschließende Bereiche, in denen während des Öffnens und Schließens des Verschlusses vorwiegend Zugkräfte anliegen, die sogenannten Zugzonen 42, sind auszumachen. Da diese Zonen nicht körperlich abgegrenzt sind, sind entsprechend keine klaren Grenzlinien zu ziehen. Die Erfindung hat sich aber diese Unterteilung zunutze gemacht und entsprechend das bewegliche Teil 4 so gestaltet, daß die funktional unterschiedlichen Bereiche 41, 42 auch unterschiedlich gestaltet sind. Hierzu weist beispielsweise der bewegliche Teil 4 eine sich auf der Außenfläche von einem seitlichen Rand 5 zum anderen seitlichen Rand 5 durchgehend erstreckende Auswölbung 43 auf, die in ihrer Formgebung unterschiedlich gestaltet sein kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Auswölbung als halbzylindrische Wulst gestaltet. Die Auswölbung kann aber auch einen mehr rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Diese Querschnittsgestaltung ist für die Erfindung praktisch unwesentlich. Bedeutend ist hingegen die Veränderung der Materialdicke und/oder die Überhöhung dieser Auswölbung. Die Materialdicke nimmt vom Zentrum 44, welches etwa in der Mitte der Druckzone 41 liegt, nach außen zu den beiden seitlichen Rändern 5 hin ab. Die gleiche Wirkung erzielt man, indem die Überhöhung der Auswölbung zu den Rändern 5 hin zunimmt, so daß dort größere Dehnungen stattfinden können. Diese Abnahme der Materialdicke erfolgt vorzugsweise sukzessive. Dies liegt allein schon in der Natur der Sache, weil keine scharfen Übergänge von Druck- zu Zugbereichen feststellbar sind. Dort wo die Auswölbung 43 das Zentrum 44 des beweglichen Teiles 4 kreuzt, ist die Materialdicke bevorzugterweise gleich der gesamten Querschnittsfläche der Auswölbung. Eine weitere Verdickung, so daß das Material zum Zentrum des Verschlusses hin nach innen ragt, ist nicht erwünscht. Wie beispielsweise die Materialdicke der Auswölbung 43 vom Zentrum 44 zu den äußeren Rändern 5 hin sukzessive abnimmt, ist insbesondere in den Fig. 6, 7 und 8 ersichtlich. Die Fig. 8, welche einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 5 darstellt, zeigt, daß die Auswölbung 43 in diesem Bereich als gefüllte, aber relativ flache Wulst gestaltet ist. Vom Zentrum weiter nach außen zu den seitlichen Rändern 5 hin wird nun diese Wulst 43 höher aber in der Materialdicke dadurch verringert, daß die Wulst 43 immer mehr von der Innenseite her ausgehöhlt ist. Im äußersten Bereich, also etwa dort, wo die Schnittlinie A-A gezeichnet ist, ist die Materialdicke der Wulst 43 gegenüber dem benachbarten Bereich nicht mehr verdickt. Das heißt, die Auswölbung 43 verläuft als relativ dünnwandige Biegefeder. Entsprechend ist nunmehr die Auswölbung 43 im Bereich der Druckzone 41 so gestaltet, daß die hier auftretenden Druckkräfte die Zone, einer Druckfeder gleich, stauchen, jedoch praktisch nicht mehr zu einer Deformation der angrenzenden Mantelwände 10 bzw. 20 von Unterteil 1 bzw. Kappe 2 führen. In den Zugzonen 42 wird jedoch in Richtung zur jeweiligen nächstgelegenen Seitenwand hin die Auswölbung 43 so dünn, daß bei auftretenden Zugkräften die Auswölbung 43 gleich einer Zugfeder gestreckt werden kann. Diese Streckbarkeit der "Flügel" erlaubt es, das bewegliche Scharnierteil 4 des Verschlusses erheblich zu vergrößern. Dies hat einen unerhörten Vorteil, da dadurch der Verschluß erheblich stabiler gegen Torsionskräfte ist, die bei Verwindung von Unterteil 1 und Kappe 2 relativ zueinander auftreten können. Diese Verwindungskräfte sind während der Benutzung eines auf einem Behälter angebrachten Schnappscharnierverschlusses relativ häufig auftretend.

Bisher war diese Ausdehnung bzw. Größengestaltung des beweglichen Scharnierteiles eine praktisch unlösbare Optimierungsaufgabe. Wollte man einen kräftigen Schnappeffekt erzielen, mußte der bewegliche Teil möglichst groß gestaltet werden, doch dann traten während des Öffnenes und Schließens des Verschlusses zu hohe Kräfte auf, die entweder die Behälterwände übermäßig deformierten oder ein Reißen des beweglichen Teiles im Bereich der Filmscharniere 6, 7 bewirkten. Reduzierte man die Größe des beweglichen Teiles 4, nahm die Schnappwirkung ab und der Verschluß neigte im geöffneten Zustand sehr schnell dazu, daß die beiden Verschlußteile, nämlich Unterteil 1 und Deckel 2, zueinander beim Öffnen und Schließen tordierten, was wiederum zu einem Zerstören des Verschlusses führte. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun erstmals einen Schnappscharnierverschluss mit praktisch beliebig groß gestaltetem beweglichen Teil 4.

Vorzugsweise wird man die äußere Kontur der Auswölbung 43 so gestalten, daß die Auswölbung über den gesamten Verlauf etwa gleichbleibend aussieht. Dies ist im wesentlichen eine Frage der Ästhetik. In Bezug auf die Dimensionierung gibt es praktisch lediglich eine begrenzende Größe, das ist die Distanz der beiden gekrümmt verlaufenden Filmscharniere 6 und 7 etwa im Bereich des Zentrums. Die hier auftretende minimale Distanz entspricht gleichzeitig der maximalen Breite der Auswölbung 43. Diese Breite B läßt sich aber dank der speziellen Gestaltung des beweglichen Teiles 4 mit der Auswölbung 43 auch eher größer wählen, als dies bisher für die Funktionalität des Verschlusses als sinnvoll angesehen wurde. Vergleicht man dies insbesondere mit dem Palazzolo- Verschluß, so erkennt man dank des hier speziell ausgestalteten Druckzonenbereiches 41, daß Unterteil 1 und Deckel 2 trotz relativ großer Distanz im zentrumsnahen Bereich eine präzise Schließbewegung bewirken.

Entgegen der Auffassung, die noch in älteren Schutzrechten vertreten wird, haben die "Flügelflächen" 45, die in der Literatur auch oft als Zwischenelemente bezeichnet werden, keine relevante elastische Verformbarkeit, die für den Schnappeffekt benutzt werden kann. Die zugelastische Dehnbarkeit des beweglichen Teiles im äußeren Bereich des Zwischenelementes 45 rührt lediglich von der Auswölbung 43, die hier dank ihrer hohlen Gestaltung praktisch als Zugfeder wirkt.

Während die Ausführung gemäß den Fig. 1, 2 und 3 einen Verschluß herkömmlicher Gestaltung zeigt, ist in der Fig. 4 ein Verschluß gezeigt, der als ästhetisches Dekorelement eine umlaufende Verdickung 50 zeigt. Bei einem solchen Verschluß läßt sich selbstverständlich die Auswölbung 43 so dimensionieren und gestalten, daß sie praktisch in die Kontur dieser umlaufenden Ringwulst 50 übergeht. Vorzugsweise wird man zusätzlich die Filmscharniere 6 und 7 so verlegen, daß diese nur auf der Innenseite sichtbar sind. Berücksichtigt man dies, so kommt man zu einem Verschluß, wie er in der Fig. 4 dargestellt ist.

In den vorbeschriebenen und dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung im wesentlichen auf Grund der körperlichen Gestaltung beschrieben und erläutert. Prinzipiell kann jedoch die erfinderische Lösung auch mit funktionalen Merkmalen beschrieben werden. Denn im Prinzip soll das bewegliche Teil 4 zwei unterschiedliche funktionale Bereiche umfassen, den zentrisch gelegenen Druckbereich und die daran anschließenden Zugbereiche. Durch eine entsprechend gewölbte Gestaltung bzw. Materialdickenänderung dieser Bereiche können diese mehr oder weniger steif sein und mehr oder weniger auf Zug oder Druck verformbar. Eine Gestaltung wie sie der Schnitt entlang der Linie B-B zeigt, ist relativ steif, kann sich jedoch durch die geringe Wölbung unter Druck relativ gut elastisch biegeverformen, während die elastische Zugverformung kaum bemerkbar ist. Somit kann eine solche Formgebung gleichbleibend über den gesamten mittleren Bereich erfolgen.

Für eine zugelastische Verformung muß jedoch die Gestaltung eher dünnwandiger sein, und die Wölbung relativ größer sein, damit eine Verlängerung möglich ist.

Aus diesen eher prinzipiellen Überlegungen entnimmt man, daß prinzipiell ein funktionell brauchbares Schnappscharnier auch dann erzielbar ist, wenn die Auswölbung statt nach außen vollständig nach innen verlegt wird.

Genau dies wird bei der Variante nach den Fig. 10 und 11 realisiert. Zudem wird bei dieser Ausführung die Material- bzw. Wanddicke des Zwischenelementes praktisch über die gesamte Erstreckung vom einen Seitenrand 5 zum gegenüberliegenden Seitenrand 5 gleichbleibend beibehalten. Einzig die Höhe der nach innen gerichteten Auswölbung 43' reduziert sich zur Druckzone 41 hin soweit, daß im Bereich, in dem sich die beiden Filmscharniere 6 und 7 am nächsten sind, keine Auswölbung vorhanden ist. Dieser Bereich 41 bildet eine Art stauchbare Blattfeder, die sich unter Druck biegeelastisch verformt. Die Flexibilität auch in diesem Bereich muß jedoch gewahrt sein, wenn nicht wieder Rissbildung auftreten soll.

Völlig unerwartet und nicht exakt erklärbar hat sich gezeigt, daß der an sich wünschbare Öffnungswinkel von maximal 180° auch tatsächlich annähernd erreichbar ist, ohne einen "hart" schließenden Verschluß zu realisieren, der zu Defekten neigt.

Neben der hier stufenförmigen Auswölbung 43' nach innen ist zudem noch eine das Filmscharnier stärker konkretisierende Biegerille 46 in den Filmscharnieren angebracht. Die Biegerille 46 macht die Öffnungs- und Schließbewegung weicher und flexibler.

Die Wahl der Höhe der Auswölbung ist wesentlich von der Größe des Verschlusses und vom Umschlingungswinkel der beiden "Flügel" um den Verschluß abhängig. Ebenso und in derselben Abhängigkeit ist die Wahl der Materialstärke oder Wanddicke der "Flügel". Dabei spielt selbstverständlich auch die Materialwahl eine Rolle. Diese Optimierung kann jedoch der Konstrukteur mit seinem fachmännischen Wissen vornehmen.


Anspruch[de]
  1. 1. Integral geformter Kunststoffverschluß bestehend aus einem Unterteil (1) und einer damit über ein eine Schnappwirkung erzeugendes Scharnier (3) verbundenen Kappe (2), wobei die Kappe (2) und das Unterteil (1) gekrümmte, vorzugsweise kreis- oder ovalzylindrisch geformte, im geschlossenen Zustand zumindest im Scharnierbereich fluchtend übereinanderstehende Mantelwände (10, 20) aufweisen, und das Scharnier (3) aus einem durchgehenden einstückigen beweglichen Teil (4) besteht, das über eine durchgehende Dünnstelle oder Filmscharnier (7) mit dem Unterteil (1) und über eine zweite Dünnstelle oder Filmscharnier (6) mit der Kappe (2) verbunden ist, wobei beide Dünnstellen oder Filmscharniere (6,7) gemeinsam einen solchen Verlauf aufweisen, daß die das Teil begrenzenden Dünnstellen in der Scharniermitte (44) einander am nächsten, von dort aus relativ zueinander voneinander weg verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil im zentrischen Bereich (41) als stauchbare Druckfeder und in den seitlichen Bereichen (42) als längenveränderbare Zugfeder gestaltet ist.
  2. 2. Integral geformter Kunststoffverschluß bestehend aus einem Unterteil (1) und einer damit über ein eine Schnappwirkung erzeugendes Scharnier (3) verbundenen Kappe (2), wobei die Kappe (2) und das Unterteil (1) gekrümmte, vorzugsweise kreis- oder ovalzylindrisch geformte, im geschlossenen Zustand zumindest im Scharnierbereich fluchtend übereinanderstehende Mantelwände (10, 20) aufweisen, und das Scharnier (3) aus einem durchgehenden einstückigen beweglichen Teil (4) besteht, das über eine durchgehende Dünnstelle oder Filmscharnier (7) mit dem Unterteil (1) und über eine zweite Dünnstelle oder Filmscharnier (6) mit der Kappe (2) verbunden ist, wobei beide Dünnstellen oder Filmscharniere (6, 7) gemeinsam einen solchen Verlauf aufweisen, daß die das Teil begrenzenden Dünnstellen in der Scharniermitte (44) einander am nächsten, von dort aus relativ zueinander voneinander weg verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Fläche des beweglichen Teiles (4) eine von einem seitlichen Rand (5) zum Zentrum (44) hinlaufende Auswölbung (43) angeordnet ist, welche in Bezug auf ihre Überhöhung und/oder Weite vom Zentrum (44) des Teiles zu den beiden Seitenrändern (5) hin zunimmt.
  3. 3. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke bzw. Wanddicke des beweglichen Teiles (4) mindestens annähernd überall gleichbleibend ist.
  4. 4. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Kontur der Auswölbung (43) über den gesamten Verlauf gleichbleibend ist.
  5. 5. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbung (43) in Bezug auf die Verlaufsrichtung entlang dem Umfang des Verschlusses vom Zentrum zu den seitlichen Rändern (5) hin in der Breite zunimmt.
  6. 6. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke vom Zentrum (44) zu den seitlichen Rändern (5) hin kontinuierlich abnimmt.
  7. 7. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke vom Zentrum (44) zu den seitlichen Rändern (5) hin stufenweise abnimmt.
  8. 8. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Auswölbung (43) eines Radialschnittes durch den Verschluß bogenförmig ist.
  9. 9. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur eines Radialschnittes durch die Auswölbung (43) etwa rechteckig ist.
  10. 10. Kunststoffverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswölbung (43') im geschlossenen Zustand des Verschlusses nach innen gerichtet ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com