Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff mit einem Unterteil und einem über mindestens ein Scharnier damit integral verbundenen Oberteil, welches als Kappe oder Deckel ausgebildet ist, sowie einem beim Schliess- und Oeffnungvorgang mit beiden Teilen in Wirkverbindung stehenden elastisch verformbaren, die Schnappwirkung erzeugenden Element.

[0002] Solche Verschlüsse sind seit etlichen Jahren und in zahlreichen Gestaltungsformen auf dem Markt erhältlich. Als Beispiel für solche Verschlüsse, seien beispielsweise die in den US-Patentschriften 3'629'901, 4'386'714 und 4'573'600 beschriebenen Verschlüsse, sowie ein in der FR-Patentschrift 2'407'140 erwähnter Verschluss genannt.
Verschlüsse machen einen wesentlichen Teil der Verpackung eines Produktes aus. Je nach der Art und Form des Behältnisses, auf welchem der Verschluss angebracht werden soll, und je nach den funktionellen Anforderungen an den Verschluss, muss dieser jeweils konstruktiv angepasst werden. Auch die physikalischen Eigenschaften des zu verpackenden Produktes haben Einfluss auf die Gestaltung eines Verschlusses. Schliesslich hat der Verschluss auch die Funktion, das verpackte Produkt zu individualisieren. Alle diese Anforderungen haben zu einer riesigen Anzahl verschiedenst gestalteter Verschlüsse geführt. Kunststoffverschlüsse werden in typischer Massenfertigung hergestellt. Damit verbunden sind hohe Initialkosten für die Entwicklung und Herstellung der erforderlichen Formen zum Spritzgiessen. Dies steht in direktem Widerspruch zu der gewünschten Vielfalt, welche ja eher zu einer Reduktion der erforderlichen Stückzahlen zwingt.

[0003] Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schnappscharnierverschluss zu schaffen, der im Grundaufbau für viele verschiedenartige Behältnisse und unterschiedlichste Produkte geeignet ist, so dass er in Massenfertigung herstellbar ist und mit geringen Mitteln für die jeweilige Verwendung angepasst werden kann.

[0004] Ein solcher Verschluß, welcher für verschiedene Verpackungen geeignet ist, kann sodann in riesigen Stückzahlen gefertigt werden. Trotzdem wäre ein solcher Verschluss preislich immer noch nicht konkurrenzfähig, beispielsweise gegenüber einer einfachen Schraubkappe. Dies hängt damit zusammen, dass Schnappscharnierverschlüsse aus zwei zusammenhängenden Teilen bestehen, die einstückig, über in vollständig offener Lage gespritzt werden. Folglich ist die pro Verschluss benötigte Fläche im Spritzwerkzeug etwa doppelt so gross, wie bei einem einfachen einteiligen Verschluss. Hinzu kommt, dass ein solcher zweiteiliger Verschluss noch geschlossen werden muss. Das geschieht nach dem Spritzvorgang, wozu aufwendige Maschinen erforderlich sind, in denen die Verschlüsse vereinzelt, ausgerichtet und verschlossen werden müssen. Bei anderen Techniken werden solche Verschlüsse auch sogleich nach der Fertigung noch in der Spritzmaschine durch entsprechende Hebel geschlossen und erst dann ausgestossen. Die erste Variante ist apparativ teuer. Die zweite Variante ist nur anwendbar, falls nicht zu viele Kavitäten in einem Werkzeug vorgesehen sind und verlängert die Taktzeiten erheblich.

[0005] Es ist somit eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schnappscharnierverschluss gemäss Oberbegriff des Patentanspruches zu schaffen, der auch in sehr grosser Stückzahl preiswerter gefertigt werden kann, als herkömmliche offen gespritzte Schnappscharnierverschlüsse.

[0006] Die Lösung geht dabei aus, von der in der FR-Patentschrift 2'407'140 angegebenen Idee, den Unterteil des Verschlusses auf den Behälter aufzusetzen und den Oberteil des Verschlusses so zu gestalten, dass dieser die Ausgussöffnung des Behälters verschliesst. Dadurch bekommt der Unterteil des Verschlusses die Form einer Ringwand.

[0007] Trotzdem kann auch dieser Verschluss nicht in geschlossenem Zustand in einer Spritzform hergestellt werden, weil in dieser Position Oberteil und Unterteil aufeinander liegen und nicht durch einen Spalt voneinander distanziert sind.

[0008] Der kennzeichnende Teil des Patentanspruchs 1 gibt die erfindungsgemässe Lösung an, wie ein derartiger Verschluss gestaltet sein muss, damit er in geschlossenem Zustand hergestellt werden kann.
Auf sehr einfache und kostengünstige Weise kann der Verschluss mit einer, den umlaufenden Spalt überbrückenden schwachen, beim erstmaligen Oeffnen zerstörbaren Brücke versehen sein, die als Unversehtheitsgarantie dient, wie dies im Anspruch 6 angegeben ist. Hat der Behälter keine zum direkten Aufsetzen des Verschlusses geeignete tüllenförmige Ausgussöffnung, wird ein Adapter aufgesetzt. Der auf den ersten Blick scheinbare Nachteil, dass in gewissen Fällen Behälter, die keine behältereigene Abschlussfläche mit Ausguss aufweisen, ein Adaptionsstück erforderlich ist, erweist sich bei genauerem Hinsehen sogar als weiterer Vorteil. Dieses Adaptionsstück ist nämlich von der Form her sehr einfach. Insbesondere ist es rotationssymmetrisch und kann deshalb behälterspezifisch gestaltet auch in relativ kleinen Stückzahlen preiswert hergestellt werden. Es kann auch farblich anders ausgelegt sein, als der eigentliche Verschluss. Gesamthaft wirken beide Teile, nämlich das Adaptionsstück und der Verschluss, als ein Teil. Trotzdem lässt sich durch geringe formliche oder farbliche Variation des Adaptionsstückes ein hoher Grad an Individualisierung des gesamten Teiles erreichen.
Weitere erfindungsgemässe Ausgestaltungen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor und sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1-3

ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verschlusses in verschiedenen Seitenansichten;

Fig. 4

einen Schnitt durch den Verschluss entlang der Linie A-A von Figur 1;

Fig. 5

einen Schnitt entlang der Linie B-B von Figur 4;

Fig. 6

verdeutlicht die Möglichkeit einer Variante mit auf einem Behälter aufgesetzten Adapterstück;

Fig. 7

zeigt, wie die Trennfläche zwischen Ober- und Unterteil auch abgewinkelt sein kann;

Fig. 8

stellt rein schematisch noch eine weitere Ausgestaltung des Schnappscharniers mit einem Spannband dar;

Fig. 9

zeigt eine Variante mit anders gestaltetem Schnappscharnier.

[0009] Deutlich erkennt man in den Seitenansichten gemäss den Figuren 1 bis 3 die beiden einstückig miteinander verbundenen Hauptbestandteile 1,2, nämlich den ringförmigen Unterteil 1 und den im wesentlichen giebelförmig nach oben zulaufenden Oberteil 2. Einseitig ist der Oberteil 2 mit einer konkav gewölbten Druckmulde 3 versehen, die zum Oeffnen des Verschlusses mittels Daumendruck dient. Die Trennebene T verläuft exakt auf den Oberkante des Unterteiles 1. Diese Trennebene T ist auch nochmals in der Schnittzeichnung nach Figur 4 strichliniert eingetragen. Der Unterteil 1 besteht im wesentlichen aus einer Ringwand, von deren Innenseite mehrere kreisförmig angeordnete Wulste 4 vorstehen. Diese Wulste 4 dienen als Formschlussmittel, die zur Befestigung des Verschlusses auf einem entsprechend geformten Behälter geeignet sind. Wie später erläutert wird, können diese Wulste 4 auch dazu dienen, ein Adaptionsstück zu fassen, welches die Verbindung mit dem Behälter herstellt, auf den der Verschluss aufzusetzen ist.

[0010] Besonders auffällig ist nun, dass die sonst übliche horizontale Abschlussfläche des Unterteils fehlt, so daß sich ein Höhe der Trennebene ein Spalt 11 zwischen Ober- und Unterteilergibt. Diese Abschlußfläche würde bei einem herkömmlichen Verschluss in der Trennfläche liegen. Wäre jedoch eine solche Abschlussfläche, die üblicherweise mit einem tüllenförmigen Ausguss versehen ist, vorhanden, könnte der Verschlusses nicht in der gezeigten geschlossenen Stellung geformt werden. In vielen Fällen hat jedoch der Behälter, auf dem der Verschluss aufgesetzt wird, bereits eine solche Abschlussfläche und einen tüllenförmigen Ausguss. Beispielsweise trifft dies auf sämtliche Tuben zu. Setzt man nun den dargestellten Verschluss auf eine Tube auf, so greifen die Wulste 4 direkt unterhalb der Schulterpartie der Tube in deren zylindrischen Wandbereich ein. Der tüllenförmige Ausguss, der üblicherweise mit einem Aussengewinde versehen ist, ragt nun durch den Unterteil 1 in den Oberteil 2 hinein. Ein Dichtzapfen 5 mit Ringwulst 6 umgreift diese Tülle und dichtet damit die eigentliche Kappe 2 bezüglich dem Behälter ab.

[0011] Oberteil 2 und Unterteil 1 sind durch einen umlaufenden Spalt 11 (siehe Figuren 4-9) voneinander getrennt und lediglich durch ein in der Trennfläche T liegendes Filmscharnier 7 miteinander verbunden. Um dieses Filmscharnier 7 sind Unterteil 1 und Oberteil relativ zueinander verschwenkbar. Das Filmscharnier 7 ist überbrückt durch ein elastisch verformbares, die Schnappwirkung erzeugendes Element 8. Im vorliegenden liegenden Fall besteht dieses Element 8 aus einem gebogenen, relativ dicken, federnden, U-förmig geformten Plättchen, welches mittels zwei Filmscharnieren einerseits mit dem Oberteil 2 und andererseits mit dem Unterteil 1 verbunden ist. Das die Verbindung mit dem Oberteil 2 herstellende Filmscharnier 9 liegt mindestens annähernd in der Trennfläche T, während das die Verbindung mit dem Unterteil 1 bildende Filmscharnier 10 mindestens annähernd senkrecht unter dem vorher beschriebenen Filmscharnier 7 liegt. Beim Oeffnung- beziehungweise Schliessvorgang wandert der Drehpunkt zwischen dem Element 8 und dem Oberteil 2, über die durch das Filmscharnier 7 gebildete Schwenkachse, wobei das Element 8 gestreckt wird und so die für den Schnappvorgang erforderliche Kraft entwickelt.

[0012] In dem Bereich, der dem Schnappscharnier gegenüberliegt, kann eine oder können mehrere in der Trennfläche T liegenden Brücken zwischen Ober- und Unterteil angebracht sein. Damit bekommt der Verschluss auf einfachste Weise auch noch Unversehrtheitsgarantie für das verpackte Produkt.

[0013] Für flaschenartige Behälter B' zeigt die Figur 6 eine bevorzugte Lösung. In dem eigentlichen Schnappscharnierverschluss, der lediglich eine vergrösserte Variante entsprechend der Ausführung nach den Figuren 1 bis 5 darstellt, ist hier ein Adaptionsstück 20 eingeschoben. Dieses ist ein einfaches, völlig symmetrisches Teil, welches mit einer preiswerten Form gespritzt werden kann. Dieses Adaptionsstück weist eine dem Behälter B' fehlende horizontale Abschlusswand 22 auf. Dieses Adaptionsstück 20 dient zur Verbindung des Verschlusses mit dem Behälter B'. Ein solches Adaptionsstück 20 kann jeweils dem Behälterhals angepasst sein. Es lässt sich selbstverständlich in beliebiger, auch von der Farbe des eigentlichen Verchlusses abweichender Farbe fertigen und dient damit auf einfachste Weise der Individualisierung des zu verpackenden Produktes.

[0014] Die Figur 7 dient lediglich dazu, die Vielzahl verschiedener Gestaltungsformen des Verschlusses darzustellen. Hier ist beispielsweise die Trennfläche zwischen Oberteil 2 und Unterteil 1 und auch der umlaufende Spalt 11 abgestuft. Dies ermöglicht es, das eigentliche Schnappscharnier aus dem Bereich der Peripherie zum Zentrum hin zu verlegen. Das die beiden Hauptteile 1 und 2 verbindende Filmscharnier 7 liegt nun im vertikal verlaufenden Bereich der Trennfläche T.

[0015] Rein schematisch ist schliesslich in Figur 8 noch eine Variante des Verschlusses gezeigt, bei der das elastisch verformbare, die Schnappwirkung erzeugende Elemente 8 ein elastisches Spannband ist, welches im Bereich seiner elastischen Verformung beim Oeffnen und Schliessen des Verschlusses gedehnt wird.

[0016] Damit das Spannband nicht übermässig gedehnt werden muss, ist es von Vorteil, wenn die angrenzenden Wandbereiche 12 flexibel gestaltet sind.

[0017] In Figur 9 ist eine weitere Variante des Schnappscharniers dargestellt. Das die federelastische Wirkung erzeugende Element 8 ist hier in der Form eines einmal geknickten Plättchens gestaltet. Dieses Plättchen wird beim Oeffnen beziehungsweise Schliessen des Verschlusses mehr oder weniger stark gestreckt. Da das Plättchen keine grosse Formänderung zulässt, können auch hier die an das Element 8, angrenzenden Wandbereiche 12 flexibel gestaltet werden. Am einfachsten geschieht dies durch eine Verringerung der Wandstärke oder durch Anbringung von Schlitzen.

[0018] Ein nicht unwesentliches Merkmal ist auch, dass das Adaptionsstück 20 aus Polyäthylen gefertigt werden kann. Schnappscharnierverschlüsse müssen wegen der Festigkeit und den Beanspruchungen des die federelastische Wirkung erzeugenden Elementes, sowie wegen der Filmscharniere aus Polypropylen gefertigt werden. Dieses Material ist relativ hart. Wird nun das Adaptionsstück aus dem weicheren Polyäthylen gefertigt, ergibt dies eine bessere Dichtung. Dies hat noch weitere Vorteile, weil ein solches Adaptionsstück direkt mit einer Tube verschweisst werden kann und schliesslich ergeben sich daraus auch Kosteneinsparungen, weil Polyäthylen cirka 20-30% billiger als Polypropylen ist.

[0019] Ohne hierauf weiter einzugehen, ist es klar, dass der erfindungsgemässe Schnappscharnierverschluss alle zusätzlichen Elemente aufweisen kann, die sonst bei herkömmlichen Schnappscharnierverschlüssen auch angebracht werden können. Insbesondere sei hier nur noch die entsprechende Garantiebrücke erwähnt.

Claims

1. Snap hinge closure made from plastic for containers having a nozzle-like spout or which are provided with an adaptor having a nozzle-like spout, with an upper part (2) integrally connected by means of a hinge (7) to a lower part (1), which comprises an annular wall, which has interlocking means (4) for fixing to a container (B) or to the adaptor (20), the annular wall being dimensioned in such a way that it surrounds in radially spaced manner the nozzle-like spout up to the level of a junction plane (T) between the lower part (1) and the upper part (2), in which the nozzle-like spout projects over said junction plane and in which further the upper part (2) has an annular wall (6), which sealingly engages round the nozzle-like spout, characterized in that the lower part does not have a horizontal terminating surface, so that the upper part (2) and the lower part (1) are radially spaced from one another by a gap (11) in the junction plane (T) and which is solely bridged by a film hinge (7) and an element (8) producing the snap action, so that the closure can be manufactured in the closed position.

2. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that its snap hinge comprises a film hinge (7) directly connecting its upper part (2) and lower part (1) located in the junction plane (T) and an elastically deformable snap action-producing element (8), which is connected by means of film hinges (9,10) to the upper part (2) or lower part (1), whose working faces with respect to the first-mentioned film hinge (8) are displaced towards the centre of the closure and are arranged in superimposed manner on either side of the junction plane.

3. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the elastically deformable, snap action-producing element (8) is in the form of a small bent or curved plate.

4. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the elastically deformable, snap action-producing element (8) is in the form of an extensible band.

5. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the wall areas of the upper and/or lower part adjacent to the elastically deformable, snap action-producing element (8) are flexible.

6. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the upper part (2) and lower part (1) are interconnected by means of at least one bridge fitted in the junction plane (T) and which forms a predetermined breaking point and serves as a guarantee of intactness.

7. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the junction plane is stepped.

8. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the upper and lower parts are made from polypropylene and the adaptor (20) of polyethylene.

9. Snap hinge closure according to claim 1, characterized in that the upper part (2) is gable-like, at least the surface remote from the hinge being constructed as a pressure depression (3).

Ansprüche

1. Schnappscharnierverschluss aus Kunststoff für Behälter die einen tüllenförmigen Ausguss aufweisen oder mit einem Adapterstück mit tüllenförmigem Ausguss versehen sind, mit einem Oberteil (2), welcher über ein Scharnier (7) integral mit einem Unterteil (1) verbundenen ist, welcher aus einer Ringwand besteht, die mit Formschlussmitteln (4) zum Befestigen auf einem Behälter (B), beziehungsweise auf dem Adapterstück (20) versehen ist, wobei die Ringwand so bemessen ist, dass sie den tüllenförmigen Ausguss radial distanziert bis zur Höhe einer Trennebene (T) zwischen Unterteil (1) und Oberteil (2) umgibt, in der der tüllenförmige Ausguss über diese Trennebene hinausragt, wobei ferner der Oberteil (2) eine Ringwand (6) aufweist, welche den tüllenförmigen Auguss dichtend umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass dem Unterteil eine horizontale Abschlußfläche fehlt, wodurch das Oberteil (2) und das Unterteil (1) durch einen in der Trennebene (T) verlaufenden Spalt (11) radial voneinander distanziert sind, der lediglich durch ein Filmscharnier (7) und ein die Schnappwirkung erzeugendes Element (8) überbrückt ist, so daß der Verschluss in geschlossener Position herstellbar ist.

2. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Schnappscharnier ein in der Trennfläche (T) liegendes Ober- (2) und Unterteil (1) direkt verbindendes Filmscharnier (7) und ein elastisch verformbares, die Schnappwirkung erzeugendes Element (8) umfasst, welches über Filmscharniere (9,10) mit dem Ober- (2) beziehungsweise Unterteil (1) verbunden ist, deren Angriffstellen bezüglich des erstgenannten Filmscharnieres (7) zum Zentrum des Verschlusses hin versetzt und übereinanderliegend, beidseitig der Trennebene angeordnet sind.

3. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare, die Schnappwirkung erzeugende Element (8) die Form eines gebogenen oder geknickten Plättchens hat.

4. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare, die Schnappwirkung erzeugende Element (8) die Form eines dehnbaren Bandes hat.

5. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an das elastisch verformbare, die Schnappwirkung erzeugende Element (8) angrenzenden Wandbereiche von Ober- und/oder Unterteil flexibel gestaltet sind.

6. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Oberteil (2) und Unterteil (1) über mindestens eine in der Trennebene (T) angebrachte Brücke miteinander verbunden sind, welche eine Sollbruchstelle bildet und als Unversehrtheitsgarantie dient.

7. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennebene gestuft verläuft.

8. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ober- und Unterteil aus Polypropylen und das Adaptionsstück (20) aus Polyäthylen besteht.

9. Schnappscharnierverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil (2) giebelförmig gestaltet ist, wobei mindestens die dem Scharnier abgelegene Fläche als Druckmulde (3) ausgebildet ist.

Revendications

1. Fermeture en matière plastique avec charnière à effet de ressort pour récipients comportant un verseur en forme de bec verseur ou pourvus d'un adaptateur comportant un verseur en forme de bec verseur, fermeture comprenant une partie supérieure (2) qui, par l'intermédiaire d'une charnière (7) est reliée d'une manière solidaire à une partie inférieure (1), laquelle est constituée d'une paroi annulaire qui, avec des organes de liaison (4) en correspondance de forme, est prévue pour une fixation sur un récipient (B) ou sur l'adaptateur (20), la paroi annulaire étant dimensionnée de façon qu'elle entoure le verseur en forme de bec verseur, à une certaine distance radiale, jusqu'à la hauteur d'un plan de séparation (T) entre la partie inférieure (1) et la partie supérieure (2), le verseur en forme de bec verseur faisant saillie de ce plan de séparation, la partie supérieure (2) comportant en outre une paroi annulaire (6), laquelle entoure d'une manière étanche le verseur en forme de bec verseur, caractérisée en ce qu'une surface d'obturation horizontale est absente à la partie inférieure, la partie supérieure (2) et la partie inférieure (1) étant ainsi radialement écartées l'une de l'autre par une fente (11) courant dans le plan de séparation (T), fente qui n'est recouverte que par une charnière-film (7) et un élément (8) produisant un effet de ressort, de sorte que la fermeture peut être réalisée en position fermée.

2. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charnière à effet de ressort comporte une charnière-film (7) qui relie directement la partie supérieure (2) et la partie inférieure (1) se trouvant dans la surface de séparation (T), et un élément déformable (8) produisant l'effet de ressort, élément qui par l'intermédiaire de charnières-films (9,10) est relié respectivement à la partie supérieure (2) et à la partie inférieure (1), dont les points d'application sont décalés par raport à la charnière-film (7) susmentionnée, vers le centre de la fermeture, et sont disposés l'un au-dessus de l'autre, des deux côtés du plan de séparation.

3. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément à déformation élastique (8) produisant l'effet de ressort a la forme d'une plaquette recourbée ou infléchie.

4. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément à déformation élastique (8) produisant l'effet de ressort a la forme d'une bande extensible.

5. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones de parois de la partie supérieure et/ou de la partie inférieure qui délimitent l'élément à déformation élastique (8) produisant l'effet de ressort, sont flexibles.

6. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie supérieure (2) et la partie inférieure (1) sont reliées l'une à l'autre par au moins un pont disposé dans le plan de séparation (T), pont qui forme une zone de rupture et sert de garantie d'intégrité.

7. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plan de séparation est étagé.

8. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie supérieure et la partie inférieure sont en polypropylène et l'adaptateur (20) est en polyéthylène.

9. Fermeture avec charnière à effet de ressort selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie supérieure (2) a la forme d'un pignon, au moins la surface dégagée de la charnière ayant la forme d'un évidement pour pression (3).

Zeichnung