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Dokumentenidentifikation DE69328421T2 23.11.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0624138
Titel BIEGSAMER TRÄGER FÜR EIN FILMSCHARNIER ZWISCHEN DECKEL UND VERSCHLUSSKÖRPER EINES ENTNAHMEVERSCHLUSSES.
Anmelder Polytop Corp., Slatersville, R.I., US
Erfinder WILSON, B., Steven, North Scituate, US
Vertreter Patentanwälte Wasmeier, Graf, 93055 Regensburg
DE-Aktenzeichen 69328421
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.02.1993
EP-Aktenzeichen 939047262
WO-Anmeldetag 05.02.1993
PCT-Aktenzeichen US9300804
WO-Veröffentlichungsnummer 9315963
WO-Veröffentlichungsdatum 19.08.1993
EP-Offenlegungsdatum 17.11.1994
EP date of grant 19.04.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.11.2000
IPC-Hauptklasse B65D 47/08

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Spenderverschlüsse mit Deckeln, die mit dem Verschlusskörper durch ein nachgiebiges Scharnier verbunden sind, z. B. ein "aktives" Scharnier, das vorübergehend durch miteinander zusammenwirkende Mitnahmeflächen deformiert werden, die den Deckel so beaufschlagen, dass er sich zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position bewegt. Insbesondere betrifft die Erfindung einen flexiblen Halter für das "aktive" Scharnier eines Spenderverschlusses; ein derartiger Halter erleichtert die Bewegung des Deckels zwischen den beiden stabilen Zuständen, d. h. den geöffneten und den geschlossenen Zustand.

Hintergrund der Erfindung

Im Spritzgußgußverfahren hergestellte Spenderverschlüsse, die mit hohen Produktionsgeschwindigkeiten und engen Toleranzen gespritzt werden können, sind für weit gestreute kommerzielle Anwendungen von Produkten aller Art verwendet worden. Bekannte Spenderverschlüsse weisen üblicherweise auf

(1) einen Verschlusskörper, der mit dem Hals des das zu verteilende oder abzugebende Produkt aufnehmenden Behälters befestigt ist,

(2) einen Deckel, der zwischen einer Offen- oder Abgabe-Position und einer Geschlossen-Position gekippt werden kann, und

(3) ein nachgiebig geformtes Scharnier, das den Deckel mit dem Verschlusskörper verbindet. Ein derartiges nachgiebiges oder "aktives" Scharnier kann integral mit dem Deckel und dem Verschlusskörper gespritzt werden, und ein solches "aktives" Scharnier ermöglicht es, den Deckel relativ zum Verschluss während der zu erwartenden Lebensdauer des Verschlusses zu verschwenken. Die "aktiven" Scharniere sind lediglich einige Tausendstel cm dick und sind erheblichen Beanspruchungs- und/oder Betätigungskräften ausgesetzt.

Um das "aktive" Scharnier richtig zu beanspruchen, wenn der Deckel zwischen der Offen- und Geschlossen-Position verschwenkt wird, werden unterschiedliche Eingriffsvorrichtungen verwendet. Wie beispielsweise in US Patent 42 20 248 vom 02. September 1980 beschrieben, stehen aufrechte, nachgiebige Stützen (50) von einer Oberseite (28) des Verschlusskörpers nach oben vor und wirken mit Nocken oder Eingriffsflächen (52) zusammen, die an dem unteren Rand der Schürze (44) des Deckels (14) ausgebildet sind. Die Nocken stehen in Kontakt mit den nachgiebigen Stützen während der Bewegung des Deckels, und deformieren diese Stützen; ferner verstärken sie die Betätigung des "aktiven" Scharnieres (16) dadurch, dass sie das Scharnier vorübergehend innerhalb seiner elastischen Grenzen deformieren, wenn der Deckel zwischen der Offen- und Geschlossen-Position beaufschlagt wird.

Eine ähnliche Eingriffswirkung wird dadurch erzielt, dass unterschiedlich orientierte Stützen oder Ansätze, die auf der Oberseite des Verschlusskörpers und der Unterseite des Deckels angeordnet sind, miteinander zusammenwirken, wie in US Patent 41 58 902 gezeigt.

Ein anderer besonders interessanter Spenderverschluss ist in US Patent 43 77 247 gezeigt. Dieser Spenderverschluss ergibt eine Eingriffswirkung aufgrund des Zusammenwirkens der unteren Kanten (52) auf der Schürze (40) des Deckels (14), der mit der nach oben gerichteten, flachen Wand (22), die auf der Oberseite des Verschlusskörpers ausgebildet ist, in der Nähe des "aktiven" Scharnieres (16) in Eingriff steht. Der Verschlusskörper wird durch ein geneigtes Oberteil (18) abgedichtet, das die flache Wand aufnimmt, und ein Halter (32) ist so ausgebildet, dass er das "aktive" Scharnier so positioniert, dass das Scharnier und der Verschlusskörper miteinander verbunden werden.

Weitere Verbesserungen in der Eingriffswirkung, die zwischen dem Deckel und dem Verschlusskörper eines Spenderverschlusses erzielt wird, um das "aktiven Scharnier, das den Deckel mit dem Verschlusskörper verbindet, vorübergehend zu deformieren, sind in US Patent 46 25 898 dargestellt. Dieses Patent zeigt zwei Ausführungsformen von integral gespritzten, einteiligen Kunststoff-Spenderverschlüssen mit einem Körper, einem Deckel und einem "aktiven" Scharnier, das den Deckel mit dem Körper verbindet. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 11-18 sind Aussparungen (436, 438) an der Rückseite des Verschlusskörpers (402) ausgebildet, um die Nocken oder Ansätze (432, 434) aufzunehmen, wenn der Deckel (404) seine geschlossene Position einnimmt. Bei dem alternativen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 19-24 sind Aussparungen (544, 546) in der Schürze des Deckels ausgebildet, die nach oben stehenden Stützen (522, 524) aufzunehmen, und ein Hohlraum (518) ist in der Oberseite des Verschlusskörpers ausgebildet, der Nocken oder Ansätze (534, 536) aufnimmt, die vom Deckel nach abwärts stehen.

Um sicher zu stellen, dass das "aktive" Scharnier in geeigneter Weise beansprucht wird und in der Lage ist, eine ausreichende Streckung auszuführen, damit die Schnapp- Bewegung des Deckels zwischen den Offen- und Geschlossen-Positionen verstärkt wird, werden die Spenderverschlüsse üblicherweise in der geöffneten Position gespritzt. Nach dem Spritzen werden die Deckel durch Einschnappen geschlossen, während der Kunststoff auf einer erhöhten Temperatur gehalten bleibt. Die Eingriffsteile, die zwischen dem Deckel und den Oberseiten des Körpers festgelegt sind, tendiere zum Zusammenfallen, wenn der Deckel geschlossen ist, und/oder die Eingriffsteile können in die miteinander zusammenwirkenden Flächen, die zur Beanspruchung verwendet werden, eingreifen oder sie durchdringen. In manchen Fällen kann das aktive Scharnier auch exzessiv gestreckt werden. Alle diese Probleme tragen zu einer höheren als der gewünschten Ausschlussrate für den Verschluss bei, was wiederum nachteilig auf die Herstellkosten für solche Spenderverschlüsse wirkt. Selbst ein Bruchteil eines Pfennigs an Kostendifferenz in der Herstellung pro Verschluss kann einen ent scheidenden Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit und die Kostenseite des Produktes haben.

Während vorstehend gespritzte Kunststoff-Spenderverschlüsse der vorstehend beschriebenen Art wie auch andere Spenderverschlüsse kommerziell eine weitgehende Akzeptanz gefunden haben, und zwar aufgrund des einwandfreien Betriebes, der verhältnismäßig niedrigen Kosten und des ästhetischen Aussehens für Massenprodukte, wie z. B. Haarpflegeprodukte und Nahrungsmittel, sind verschiedene Nachteile im Betrieb aufgetreten, die ungelöst geblieben sind. Derartige Nachteile betreffen das "aktive" Scharnier und die Eingriffsvorrichtungen zum Deformieren oder Strecken eines solchen Scharnieres innerhalb seiner elastischen Grenzen.

Bekannte Spenderverschlüsse aus gespritztem Kunststoff, wie z. B. die oben erörterten patentierten Vorrichtungen, sind so ausgebildet, dass die gesamte oder nahezu gesamte Schwenkbewegung des Deckels zwischen den geöffneten und geschlossenen Positionen auf der vorübergehenden Kunststoff-Deformierung oder -Streckung des "aktiven" Scharnieres beruhen. Um den schädlichen Einflüssen des wiederholten Streckens des "aktiven" Scharnieres entgegenzuwirken, werden solche Scharniere dicker als sonst erforderlich gemacht. Auch erfordern die Eingriffs-Vorrichtungen, die zwischen Deckel und Verschluss festgelegt sind, notwendigerweise eine wichtige Interferenz zwischen den miteinander zusammenwirkenden Komponenten, um das "aktive" Scharnier selbst vorübergehend zu deformieren. Eine derartige Interferenz zwischen den miteinander zusammenwirkenden Komponenten erfordert sehr enge Spritzguß-Toleranzen und bewirkt eine hohe Gefahr des Brechens des Scharnieres.

In manchen Fällen wird das "aktive" Scharnier über seine elastischen Grenzwerte hinaus deformiert und das Scharnier verliert seine Elastizität, wobei es zu Beanstandungen durch den Kunden kommt. Zusätzlich wird das "aktive" Scharnier bei niedrigen Temperaturen brüchig und funktioniert schlecht, so dass die möglichen Anwendungen für Spenderverschlüsse, die solche Komponenten verwenden, begrenzt ist. Zumindest führt die wiederholte Deformation des aktiven Scharnieres, vorzugsweise in den Berei chen, in denen das Scharnier verstärkt ausgeführt ist, zu einer Verfärbung des Scharnieres, wodurch das ästhetische Aussehen des Verschlusses gestört wird.

Eine bekannte Lösung, um diesen vorstehend angegebenen Nachteilen zu begegnen, stellt ein Elastomer-Additiv dar, das in den Kunststoff vor dem Verpressen eingeführt wird, so dass das aktive Element sich um einen weiteren Bruchteil eines Zentimeters streckt, bevor die plastische Grenze überschritten wird. Das Elastomer-Additiv jedoch ist verhältnismäßig teuer und muss sorgfältig im Spritzguß-Vorgang gemischt werden; auch wird das gewünschte glänzende Finish des gepressten polymeren Kunststoffs leichter abgenutzt und verschlissen, wenn das elastomere Additiv vorhanden ist.

Eine weitere bekannte Lösung, die obigen Nachteile zu beheben, betrifft um das Hinzufügen eines Schmiermittels zu dem polymeren Kunststoff, bevor der Spritzguß- Vorgang durchgeführt wird; das Schmiermittel verringert die Tendenz, dass die Eingriffsteile an der Schürze des Deckels die nach oben stehenden Teile in der Nähe des aktiven Scharniers durchdringen oder vertiefen, z. B. Stützen, Wände, Ansätze oder dergl. Das Schmiermittel erleichtert die Gleitwirkung der Eingriffsteile trotz der hohen Beanspruchungen, die bei derartigen Spenderverschlüssen auftreten. Das Hinzufügen des Schmiermittels hat jedoch zur Folge, dass das Oberflächen-Finish des gespritzten Spenderverschlusses matt wird, dass die Kosten und die Schwierigkeiten der Herstellung des Verschlusses erhöht werden, und dass Probleme bei den Innengewinden in dem Verschlusskörper auftreten, die den Verschluss am Behälter für das zu verteilende Produkt sichern.

Das elastomere Additiv und das Schmiermittel führen offensichtlich zusätzliche Schwierigkeiten und Kosten in den Spritzguß-Vorgang ein, führen zu fehlerhaften Verschlüssen und verkomplizieren das Nachschleifen und Recyceln von schadhaften Verschlüssen. Man ist deshalb auf der Suche nach verbesserten Lösungen der anstehenden Probleme, die bei Spenderverschlüssen mit aktiven Scharnieren auftreten, und die wesentliche Verbesserungen für den Hersteller und letztlich für den Kunden versprechen.

Unter Berücksichtigung der Nachteile herkömmlicher Spenderverschlüsse, bei denen aktive Scharniere vorgesehen sind, wird mit vorliegender Erfindung ein Spenderverschluss vorgeschlagen, der leicht zu spritzen ist und der ein zuverlässigeres aktives Scharnier ergibt, ohne dass elastomere Additive und/oder Kunststoff-Schmiermittel verwendet werden müssen. Herkömmliche Spenderverschlüsse machen einen steifen, vergrößerten Kunststoff-Halter auf dem Verschlusskörper erforderlich, um ein Ende des aktiven Scharniers in einer festen Position zu halten; beispielsweise wird hierzu auf den verstärkten Halter 426 in den Fig. 16 und 17 der US-A- 46 25 898 sowie den Halter 32 in den Fig. 3 und 4 der US-A- 43 77 247 verwiesen.

Ein Verschluss, der ähnlich dem nach der Erfindung ist, ist in DE-A- 13 49 136 beschrieben, bei dem das integrale Scharnier in einem bestimmten Abstand von der Ebene angeordnet ist, die die Kontaktflächen des Deckels und des Verschlusskörpers aufnimmt. Diese Stellung des Scharniers bedeutet, dass jedes Teil des Deckels, wenn es sich dem Körper nähert, sich geneigt zu dieser Ebene bewegt.

Im Gegensatz hierzu ist das aktive Scharnier im wesentlichen in dieser Ebene positioniert. Das Scharnier ist am äußeren Ende einer flexiblen Stütze angeordnet, die eine ausreichende Elastizität besitzt, damit sie den größten Teil der, wenn nicht die gesamte Schnappwirkung ergibt, die üblicherweise zur vorübergehenden Deformation des aktiven Scharniers durch die miteinander zusammenwirkenden Eingriffs-Vorrichtungen beiträgt, die zwischen dem Deckel und dem Verschlusskörper festgelegt sind. Da nur ein kleinerer Teil der Schnapp- oder Federwirkung des Spenderverschlusses zum aktiven Scharnier beiträgt, wird die Lebensdauer des Scharnieres entscheidend verlängert. Das unansehnliche "Weißwerden" des Scharniers wird reduziert, weil kein Grund dafür besteht, das Scharnier im Bereich der wiederholten Streckung zu verdicken.

Der flexible Halter für das aktive Scharnier läßt größere Toleranzen in dem Spritzgieß- Vorgang zu, ohne dass die Effektivität des Abdichtvorgangs für den Verschluss verringert wird, wenn der Stöpsel auf der Unterseite des Deckels in eine Öffnung auf der Oberseite des Verschlusskörpers eingedrückt wird. Seitliche Kräfte beeinflussen nach teilig herkömmliche aktive Scharniere oder zerstören sie, oder aber verursachen zumindest ernsthafte Ausrichtprobleme bei den Abdichtvorgängen. Die Flexibilität der Stütze gewährleistet eine wiederholte, effektive Ausrichtung des AbdichtStöpsels und der Öffnung, die den Behälter, auf dem der Verschluss befestigt wird, abdichten. Die verbesserten Abdichtvorgänge verringern das Lecken und/oder Tröpfeln des zu verteilenden Produktes und schließen aus, dass Staub, Schmutz usw. auf den freiliegenden Oberflächen des Spenderverschlusses sich ansammeln.

Des weiteren ist der Spenderverschluss über weitere Temperaturbereiche einsetzbar, was mögliche Anwendungen eröffnet, die bisher jenseits der Möglichkeiten bekannter Spenderverschlüsse lagen. Beispielsweise kann vorliegende Erfindung zuverlässiger bei Behältern für Produkte eingesetzt werden, die in Gefrieranlagen gespeichert werden, wie sie üblicherweise in Geschäften und in Haushalten verwendet werden. Auch kann der Verschluss in einfacher Weise an vorhandenen Mehrfach-Formmaschinen vergossen werden, wenn kleinere Modifikationen an vorhandenen Formen vorgenommen werden, und ohne dass die Formmaschinen geändert werden müssen.

Zusätzlich kann die flexible Stütze mit dem Verschlusskörper integral ausgebildet werden, wobei das aktive Scharnier die Stütze und den Deckel miteinander verbindet; die flexible Stütze kann auf dem Deckel angeordnet werden, und das aktive Scharnier kann nach wie vor in der üblichen Weise funktionieren.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Spenderverschlussvorrichtung, z. B. der in Fig. 11 des US-Patents 46 25 898 gezeigten, wobei der Verschluss in der Offen-Stellung gezeigt ist,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Verschluss nach Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Verschlusses nach Fig. 1 von hinten, wobei der Verschluss in der Geschlossen-Stellung gezeigt ist,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Verschluss nach den Fig. 1-3, wobei der Verschluss in der Geschlossen-Stellung gezeigt ist,

Fig. 5 eine Rückansicht des Verschlusses nach den Fig. 1-4, wobei der Verschluss in der Geschlossen-Stellung gezeigt ist,

Fig. 6 eine vertikale Schnittansicht des Verschlusses nach den Fig. 1-5, in einem Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 2, und in der angegebenen Richtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Verschlusses nach den Fig. 1-6, wobei der Verschluss aus der Offen-Stellung in die Geschlossen-Stellung bewegt wird,

Fig. 8 eine Seitenansicht des herkömmlichen Verschlusses nach den Fig. 1-7 in der Geschlossen-Stellung, wobei Teile herausgebrochen sind,

Fig. 9 eine Teilansicht der Ansätze am Deckel, der miteinander zusammenwirkenden Flächen auf dem Verschlusskörper, und dem "aktiven" Scharnier des herkömmlichen Verschlusses nach den Fig. 1-8, wobei der Deckel in der Offen-Stellung gezeigt ist, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 9, die jedoch die Deckel-Elemente zeigt, wenn der Deckel sich in die Geschlossen-Stellung bewegt,

Fig. 11 eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform des Spenderverschlusses nach dem Prinzip der Erfindung, wobei der flexible Halter auf dem Verschlusskörper ruhend dargestellt ist,

Fig. 12 eine Seitenansicht des Spenderverschlusses nach Fig. 11 in der Geschlossen- Stellung, wobei Teile herausgebrochen dargestellt sind,

Fig. 13 eine Teilansicht der Ansätze am Deckel, der miteinander zusammenwirkenden Flächen auf dem Verschlusskörper, und dem "aktiven" Scharnier der bevorzugten Ausführungsform der Verschlussvorrichtung nach den Fig. 11 und 12, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 14 eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 13, die die Bestandteile zeigt, wenn der Deckel sich in die Geschlossen-Stellung bewegt, und

Fig. 15 eine Seitenansicht einer ersten alternativen Ausführungsform eines Spenderverschlusses nach der Erfindung, wobei der flexible Halter auf dem Deckel ruhend dargestellt ist.

Die Fig. 1-10 zeigen eine herkömmliche Spenderverschlussvorrichtung, wie sie von der Firma Polytop Corporation, Slaterville, Rhode Island, der Inhaberin vorliegender Erfindung wie auch der Inhaberin der US Patente 42 20 248, 43 77 247 und 46 25 898 hergestellt und vertrieben wird. Derartige Spenderverschlussvorrichtungen und ähnliche Vorrichtungen, die die Marke POLYCAM tragen, werden von Polytop Corporation an zahlreiche Hersteller von unterschiedlichsten Produkten, einschließlich Shampoos, Handlotionen, Nahrungsmittelprodukte und dergl. geliefert. Die herkömmlichen Spenderverschlussvorrichtungen nach den Fig. 1-10 entsprechen im wesentlichen den Spenderverschlussvorrichtungen, die in den Fig. 11-18 nach US Patent 46 25 898 dargestellt sind.

Derartige herkömmliche Verschlüsse sind allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und besitzen einen Verschlusskörper 12, einen Deckel 14 und ein aktives Scharnier 16 auf, das den Deckel mit dem Körper scharnierartig verbindet. Körper, Deckel und Scharnier sind einteilig aus einem haltbaren Kunststoff hergestellt, um eine einstückige Verschlussvorrichtung zu erhalten. Der Verschlusskörper 12 hat eine im wesentlichen zylindrische Gestalt und besitzt ein Innengewinde 17, so dass der Verschlusskörper mit dem Hals eines Behälters (nicht dargestellt) zur Aufnahme des zu spendenden Produkts befestigt werden kann. Eine Vertiefung 18 ist in der Vorderseite des Verschlusses ausgebildet und eine Oberseite 20 auf dem oberen Ende des Verschlusskörpers ausgebildet. Eine Abgabeöffnung 22 durchsetzt die Oberfläche 20. Eine verstärkte Wand 24 steht über die Oberfläche 20 nach oben vor, und eine Wand 26 verläuft von der Oberseite der Wand 24 nach abwärts und geht in die Oberfläche 20 über, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Der Deckel 14 besitzt eine kontinuierliche ebene Oberseite 28 und eine hohle ringförmige Schürze 30. Ein Absperrstöpsel 32 steht über die Schürze vor. Der Stöpsel 32 passt in eine Öffnung 22, um den Inhalt des Behälters abzudichten, mit dem der Verschluss befestigt ist, wenn der Deckel in die Geschlossen-Position geschwenkt worden ist, wie in Fig. 7 gezeigt.

Das Scharnier 16 ist lediglich einige Tausendstel cm dick, und seine Länge und Breite betragen nur einige Bruchteile eines cm. Ein Ende des Scharnieres 16 ist längs einer ersten Schwenklinie 34 mit einem starren Halter 36 verbunden, der der Vertiefung 18 diametral gegenüberliegend angeordnet ist, und erstreckt sich in vertikaler Richtung etwa bis zur Hälfte der verstärkten Wand 24, wie in Fig. 6 gezeigt. Das andere Ende des Scharnieres 16 ist mit dem Deckel 14 längs einer zweiten Schwenklinie 38 verbunden.

Ein erster Ansatz 40 steht über die hohle Schürze 30 des Deckels 14 auf einer Seite des Scharnieres 16, und ein zweiter Ansatz 42 auf der entgegengesetzten Seite des Scharnieres vor. Ein Überbrückungsteil 44 erstreckt sich zwischen den Ansätzen und verstärkt sie. In der geöffneten Position nach den Fig. 1, 2, 6 und 9 liegen die unteren Flächen der Ansätze 40 und 42 gegen die verstärkte Wand 24 an und wirken mit ihr zusammen.

Wie in Fig. 7 gezeigt, stehen die Ansätze in Kontakt mit der verstärkten Wand 24 und gleiten entlang dieser Wand, wenn ein Druck von Hand den Deckel aus der stabilen, Offen-Position gegen die Geschlossen-Position schwenkt. Das Zusammenwirken zwischen den Ansätzen und der verstärkten Wand ergibt eine resultierende Kraft innerhalb des Scharnieres 16, die die Wand innerhalb ihrer elastischen Grenzen vorübergehend deformiert oder streckt, so dass der Deckel sich zwischen seinen beiden stabilen Zuständen in Form einer Schnappbetätigung oder kipphebelartig bewegt. Nachdem der Deckel 14 sich gegen die Geschlossen-Position bewegt hat, wird der Deckel 14 von Hand niedergedrückt, so dass der Absperrstöpsel 32 sicher in die Öffnung 22 eingeführt wird, um den Behälter (nicht dargestellt) in der in Fig. 8 dargestellten Weise abzudichten.

Eine erste Aussparung 46 ist an der Rückseite des Verschlusskörpers 12 in der Nähe des Halters 36 ausgebildet, eine zweite Aussparung 48 an der Rückseite des Verschlusskörpers auf der entgegengesetzten Seite des Halters 36. Die Aussparungen haben eine vertikale Dimension, die geringfügig größer ist als die vertikalen Dimensio nen der Ansätze 40, 42, ferner eine radiale Dimension, die etwas größer ist als die Dicke der Ansätze 40, 42. Der Teil der verstärkten Wand 24 der sich unter die Oberseite 20 des Verschlusses erstreckt, legt die innerste Erstreckung der Aussparungen fest. Wenn der Deckel geschlossen ist und der Stöpsel 32 in die Öffnung 22 ragt, wie in Fig. 8 gezeigt, passen die Ansätze in die Aussparungen und stimmen mit der im wesentlichen zylindrischen Form des Verschlusskörpers 12 überein. Ein Überbrückungsteil 44 ist über dem Halter 36 angeordnet.

Die zylindrische Form des Verschlusskörpers wird durch eine ebene Fläche 50 auf ihrer Rückseite unterbrochen. Der Halter 36 ist über der ebenen Fläche 50 angeordnet, wie in den Fig. 3 und S gezeigt. Während die ebene Fläche für das Gießen und Handhaben von großen Verschlüssen von Vorteil sein kann, kann die Fläche bei kleineren Verschlüssen entbehrlich sein. In beiden Fällen ist der Halter in der gleichen Position angeordnet.

Fig. 9 zeigt, wie die Ansätze 40, 42, die von der Schürze des Deckels 14 nach abwärts stehen, in Kontakt mit der verstärkten Wand 24 am Körper des bekannten Verschlussteiles nach den Fig. 1-8 bewegt werden. In der Offen-Position nach Fig. 9 kommen die ebenen Bodenflächen der Ansätze 40, 42 in Kontakt mit der Wand, während das Scharnier 16 geringfügig beansprucht wird. Der Abstand "R1" ist der radiale Abstand von dem Mittelpunkt des Scharnieres zur oberen Kante des Ansatzes, und die gestrichelte Linie gibt den gekrümmten Pfad des Radius "R1" an, den der Ansatz zurücklegt, wenn kein Widerstand gegen die Bewegung des Deckels vorhanden ist.

Fig. 10 zeigt, wie die Ansätze 40, 42 mit der verstärkten Wand 24 zusammenwirken. Wegen der gegenseitigen Beeinflussung der miteinander zusammenwirkenden Ansätze und der Wand 24 bewegen sich die Ansätze in einem gekrümmten Pfad mit einem etwas größeren Radius R2. Der Abstand R2 ist der radiale Abstand von der Mitte des Scharnieres zur oberen Ecke des Ansatzes, die die Ecke ist, die mit der Wand 24 in Kontakt steht und entlang der Wand 24 gleitet. Die Differenz zwischen diesen beiden Radien ist die Strecke S, die die Deformation oder Streckung darstellt, die innerhalb des Scharnieres 16 stattfinden muss, um den einwandfreien Betrieb des Verschlusses sicher zu stellen, wenn die Ansätze 40, 42 sich längs des gekrümmten Pfades mit dem Radius "R2" bewegen. Die Beanspruchungen, die auf den dünnen Steg des Scharniers 16 aufgebracht werden, sind erheblich, um diesen vorübergehend innerhalb elastischer Begrenzungen zu deformieren. Das Scharnier funktioniert infolgedessen wie eine nachgiebige Feder, die das entscheidende Kriterium für Verschlussfehler wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Verschlusses 100 gemäß der Erfindung. Der Verschluss 100 weist einen Verschlusskörper 102, einen Deckel 104 und ein aktives Scharnier 106 auf, das den Deckel mit dem Verschlusskörper verbindet. Verschlußkörper, Deckel und Scharnier können einteilig gespritzt sein. Der Verschlusskörper 102 hat im wesentlichen zylindrische Gestalt und ein Innenschraubgewinde 107, so dass der Verschlusskörper mit dem Hals eines Behälters (nicht dargestellt) befestigt werden kann. Eine Vertiefung 108 ist in der Vorderseite des Verschlusses ausgebildet, und eine Deckfläche 110 erstreckt sich über das obere Ende des Verschlusskörpers. Eine Abgabeöffnung 112 verläuft durch die Oberfläche 110. Eine Stütze 114 weist eine äußere Fläche auf, die als Druckfläche wirkt und sich durch und über die Oberfläche 110 in der Nähe des Scharnieres 106 erstreckt.

Der Deckel 104 weist eine ebene Deckseite und eine hohle, nach abwärts stehende Schürze auf. Ein Stöpsel 116 erstreckt sich bis unter die Schürze, und mindestens eine starre Stütze 118 geht von der Schürze aus. Der Verschluss 100 ist in der Offen- Position in Fig. 11 dargestellt, und die Bodenflächen der Stütze 118 üben einen Druck auf die Druckfläche 114 aus.

Eine flexible Stütze 120 ist an der Rückseite des Verschlusskörpers 102 angeordnet und durch einen Spalt 122 von dem übrigen Teil des Verschlusskörpers beabstandet, damit die Stütze sich wie ein freitragender Träger biegen kann. Ein Ende des Scharnieres 106 ist mit dem oberen Ende der Stütze 120 verbunden, das andere Ende des Scharnieres 106 mit dem Deckel 104.

Wenn der Deckel geschlossen ist, wie in Fig. 12 gezeigt, passt der Stöpsel 116 genau in die Öffnung 112 im Körper des Verschlusses, und der Inhalt des Behälters ist abgedichtet. Die Stütze 118 passt in eine Aussparung 124 in der Nähe der Stütze 120, so dass das ästhetische Aussehen des Verschlusses verbessert wird.

Fig. 13 zeigt, wie die starre Stütze 118 gegen die Stützenfläche 114 drückt, wenn der Deckel 104 in seiner geöffneten Position steht. Die Oberfläche der Strebe 114 kann geringfügig gegen die Kontaktebene zwischen Körper und Deckel geneigt sein, um ein Haften zwischen den Bestandteilen der Eingriffsvorrichtung zu verhindern. Der radiale Abstand von der Biegelinie im Scharnier an der Verbindungsstelle zum oberen Ende der Stütze 120 bis zum Ende der Stütze 118 ist mit R1 bezeichnet. Der Halter 120 wird nach hinten gebogen, so dass der größte Teil der Beanspruchung, der üblicherweise auf das aktive Scharnier ausgeübt wird, absorbiert wird.

Fig. 14 zeigt die Stütze 118, die sich längs der Druckfläche 114 nach abwärts bewegt, wenn der Deckel in seine Geschlossen-Position geschwenkt wird. Die Stütze 118 versucht, sich längs eines geringfügig größeren radialen Pfades R2 zu bewegen, in Wirklichkeit jedoch bewegt sie sich wegen der Beeinflussung der Oberfläche 114 in einer geraden Linie, bis die Beeinflussung aufhört. Die Stütze 120 bewegt sich wegen ihrer Lage und Konfiguration um einen Abstand "B" von ihrer normalen, geringfügig beanspruchten Position nach Fig. 13 weg, so dass die Beeinflussung durch Auslenken nach Art einer Feder absorbiert wird. Auch wird das aktive Scharnier 106 vorübergehend innerhalb seiner elastischen Grenzen deformiert, damit ein Zuwachs an Bewegung "S" aufgrund des minimalen Ausmasses der Streckung, die in der Verschluss-Konfiguration nach den Fig. 11-14 eingeprägt ist, hinzugefügt wird. Die Stütze ist flexibel und kehrt in ihre übliche Position nach den Fig. 11 und 13 zurück, wenn der Deckel erneut geöffnet wird.

Unter optimalen Konstruktionsbedingungen wird die gesamte oder nahezu gesamte Federwirkung, die zum Verschwenken des Deckels zwischen seinen beiden stabilen Zuständen benötigt wird, durch die flexible Stütze zugeführt, und das aktive Scharnier bleibt weitgehend unbeansprucht, jedoch, soweit erforderlich, während der verlängerten Lebensdauer des Spenderverschlusses voll funktionsfähig.

Während die bevorzugte Ausführungsform nach den Fig. 11-14 eine flexible Stütze 120 verwendet, die integral mit dem Verschlußkörper 102 ausgebildet oder mit ihm befestigt ist, zeigt die alternative Ausführungsform nach Fig. 15, dass die flexible Stütze integral mit dem Deckel anstatt dem Verschlusskörper ausgebildet sein kann. Fig. 15 zeigt einen Verschluss 200 einschließlich eines Verschlusskörpers 202, eines Deckels 204 und eines aktiven Scharnieres 206, das den Deckel mit dem Verschlusskörper verbindet. Der Verschlusskörper, der Deckel und das Scharnier können integral gespritzt sein. Eine Vertiefung 208 ist in der Vorderseite des Verschlusses ausgebildet, so dass der Deckel leicht geöffnet werden kann und eine Deckfläche 210 erstreckt sich quer über das obere Ende des Verschlusskörpers. Eine Abgabeöffnung 212 verläuft durch die Oberfläche 210. Eine starre Stütze 214 schneidet die Ebene der Deckfläche des Verschlusskörpers in der Nähe des Scharnieres 206.

Der Deckel 204 weist eine ebene Oberseite und eine schmale, nach abwärts stehende Schürze auf. Ein Stöpsel 216 erstreckt sich bis unter die Schürze. Eine steife Stütze 218 steht von der Strebe des Deckels in die Nähe des Scharnieres 206 vor. Der Verschluss 200 ist in seiner Offen-Position in Fig. 15 dargestellt und die Strebe 218 sitzt auf der Stütze 214 auf.

Eine flexible Stütze 220 ist an der Rückseite des Deckels 204 in der Nähe des Scharnieres 206 angeordnet. Ein Spalt 222 bildet einen kleinen Abstand zwischen der Stütze und dem übrigen Teil des Deckels, und ermöglicht, dass die Stütze wie ein freitragender Träger ausScharniert wird. Ein Ende des Scharnieres 206 ist mit dem äußeren Ende der Stütze 220 am Deckel 204 befestigt, das andere Ende des Scharnieres ist mit dem Verschlusskörper 202 verbunden.

Es können zahlreiche weitere Änderungen an der Konfiguration des Verschlusses vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Strebe 114 durch Stützen oder Ansätze ersetzt werden, die Stütze 120 kann durch ein gekrümmtes Bauteil ersetzt werden, das mit dem aktiven Scharnier längs einer Biegelinie verbunden ist. Da die Stützen 120 und 220 den größten Teil der Federwirkung zwischen dem Deckel und dem Verschlusskörper ergeben, können die Scharniere 106 und 206 auch dünner als der derzeitigen Norm entsprechend ausgebildet sein, ohne dass die gewünschten Betriebseigenschaften, die einem Spenderverschluss nach den Fig. 11-15 zugeordnet werden, verloren gehen. Der Behälter, auf den der Verschluss aufgesetzt wird, braucht nicht zylindrisch zu sein, und die Schraubgewinde auf dem Verschlusskörper können durch Wülste oder Ansätze ersetzt werden. Der Stöpsel, der in die Mündung in der Oberseite des Verschlusses passend eingesetzt wird, braucht nicht bis unter die Schürze des Deckels vorstehen.

Zusammenfassung

Ein aus Kunststoff hergestellter Spenderverschluss weist einen Verschlusskörper (102), einen Deckel (104), ein nachgiebiges aktives Scharnier (106), das den Deckel mit dem Verschlusskörper verbindet, und Eingriffsvorrichtungen (118, 114), die zwischen dem Deckel und dem Verschlusskörper festgelegt sind, auf, um vorübergehend das Scharnier innerhalb seiner elastischen Grenzen zu deformieren, wenn der Deckel zwischen seiner Offen- und seiner Geschlossen-Position bewegt wird. Ein Ende des Scharniers (106) ist mit einem flexiblen Halter (120) befestigt, der auf der Rückseite des Verschlusses angeordnet ist. Ein derartiger Halter (120) funktioniert als ein freitragender Träger und dient als eine Feder, um die Beanspruchungskräfte zu minimieren, die auf das aktive Scharnier ausgeübt werden. Der Verschlusskörper, der Deckel und das Scharnier können integral gespritzt sein, und der Halter (120) kann auf dem Verschlusskörper (Fig. 13) oder auf dem Deckel (Fig. 15) angeordnet sein, je nach den konstruktiven Gegebenheiten.


Anspruch[de]

1. Spenderverschlussvorrichtung (100) aus Kunststoff, mit

einem Verschlusskörper (102), der mit der Öffnung eines Behälters für ein auszubringendes Material befestigt werden kann,

einem Deckel (104),

einem Scharnier (106), das einteilig mit dem Verschlusskörper sowie dem Deckel ausgebildet ist, wobei der Deckel gegenüber dem Verschlusskörper über das Scharnier zwischen einer Offen- und einer Geschlossen-Position bewegbar ist,

einer flexiblen Stütze (120), die mit dem Scharnier und dem Verschlusskörper einteilig ausgebildet ist, die das Scharnier am äußeren Ende aufnimmt, und die in Richtung und im Abstand von einer Druckfläche verläuft,

und einer starren Stütze (118), die von dem Deckel vorspringt und in Eingriffsverbindung mit der Druckfläche kommt, wenn der Deckel um das äußere Ende der flexiblen Stütze gedreht wird, wobei die Länge der starren Stütze größer ist als der Abstand zwischen dem oberen Ende der flexiblen Stütze und der Druckfläche, und

wobei eine Drehung des Deckels um den Verschlusskörper bewirkt, dass das Ende der starren Stütze in Kontakt mit der Druckfläche kommt, damit die flexible Stütze von der Druckfläche weggebogen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

die flexible Stütze (120, 220) entweder mit dem Verschlusskörper oder mit dem Deckel einteilig ausgebildet ist, wobei die starre Stütze (118, 214) jeweils von dem Deckel oder dem Verschlusskörper ausgeht,

ein Stützpfeiler (114, 218) von dem Verschlusskörper oder Deckel nach außen gerichtet vorsteht, um eine Oberfläche auszubilden, die quer zur Ebene des Kontaktes zwischen dem Verschlusskörper und dem Deckel verläuft, um die Druckfläche auszubilden oder als deren Fortsetzung zu wirken, und

das Scharnier im wesentlichen in der Ebene des Kontaktes von Deckel und Verschlusskörper liegt.

2. Spenderverschlussvorrichtung nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn der Deckel seine Geschlossen-Position einnimmt, der Stützpfeiler vollständig in der Umhüllung des Verschlusses untergebracht ist.

3. Spenderverschlussvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die flexible Stütze (220) einteilig mit dem Deckel verbunden ist, bei dem Stützpfeiler (218) von dem Deckel ausgeht, und bei dem die starre Stütze (214) von dem Rumpf ausgeht.

4. Spenderverschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ende der starren Stütze (118, 214) flach ist, und bei dem die Länge der starren Stütze derart gewählt ist, dass dann, wenn das flache Ende gegen die Druckfläche anliegt, der Deckel im wesentlichen in einem rechten Winkel zur Ebene der Spitze des Verschlusskörpers verläuft.







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