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Die Erfindung betrifft eine Spange zum Fixieren von im Wesentlichen flachen Gegenständen, insbesondere eine Haarspange zum Fixieren von Haaren und ein Verfahren zur Herstellung einer Spange.
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Haarspangen sind millionenfach und weltweit eingesetzte Hilfsmittel und Schmuckelemente, die neben ihrer technischen Funktion, dem Fixieren von Haaren in Frisuren, häufig auch eine wesentliche ästhetische Funktion erfüllen.
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Daneben existieren Spangen zum Fixieren von im Wesentlichen flachen Gegenständen wie z.B. Papierblättern im Sinne einer Büroklammer oder einer Klammer für Geldscheine. Des Weiteren sind Krawattennadeln bekannt, die ebenfalls die Funktion einer Klammer aufweisen, damit sie sich auf der Oberfläche einer Krawatte fixieren lassen und diese einklemmen.
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Es sind verschiedene Haarspangen mit sehr unterschiedlichen gestalterischen Merkmalen bekannt, die auf einer vergleichbaren Funktionsweise basieren. Herkömmliche Haarspangen umfassen einen Rahmen und eine federnde oder federbare Zunge zum Einklemmen von Haaren zwischen der Zunge und dem Rahmen. Typische Haarspangen sind häufig durch Biegen des Rahmens von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt überführbar. Dabei muss ein Totpunkt überwunden werden und es wirkt eine eigenspannungsbedingte elastische Rückstellkraft der Überführung entgegen. Die Rahmen derartiger Haarspangen werden durch Umformen einer ebenen Platine gefertigt. Dazu werden beispielsweise zwei Schenkel einer U-förmigen Platine, die später den Rahmen der Haarspange ausbildet, unter Aufbringung einer Kraft miteinander verbunden. Dazu bedient man sich typischerweise eines Verbindungselements, wie zum Beispiel eines Niets. Der erhaltene Rahmen erstreckt sich in Form einer dreidimensional gebogenen Ebene, der, entgegen seiner Eigenspannung, von einem konvexen in einen konkaven Zustand und umgekehrt überführt werden kann. Die Zunge ist dabei typischerweise zwischen den Schenkeln der U-förmigen Platine angeordnet und derart ausgestaltet, dass zwischen ihr und dem Rahmen Haare eingeklemmt werden können. Häufig liegt die Zunge im geschlossenen Zustand auch an der ihrer Befestigung am Rahmen abgewandten Seite am Rahmen an.
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Die
DE 100 53 223 A1 beschreibt eine alternative Ausführungsform, bei der die Zunge elastisch federnd an einer Seite des Rahmens angeschlossen ist und durch einen Schließmechanismus an dessen anderer Seite fixierbar ist.
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Die
US 3 389 709 A beschreibt eine Haarspange mit Schnappwirkung mit zwei Paaren gegenüber einander angeordneter Arme. Diese sind mit einer schlingenförmigen Verbindung aneinander befestigt und können entgegen einer eigenspannungsbedingten elastischen Rückstellkraft geöffnet bzw. geschlossen werden.
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Die
US 3 082 773 A offenbart eine einstückige Haarspange mit einem Paar länglicher, ebener Arme, die an ihrem Ende miteinander verbunden sind. Zwischen den Armen ist ein beweglicher Steg angeordnet, der mit den Armen zum Einklemmen von Haaren geeignet ist.
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Die
JP S47 9 698 U beschreibt eine Haarspange mit einem umlaufenden Steg und einer gebogenen, zweiteiligen Zunge, die innerhalb des Stegs angeordnet und befestigt ist. Zunge und Steg sind zum Einklemmen von Haaren geeignet.
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Die bekannten Haarspangen sind kompliziert in der Herstellung. Insbesondere werden zur Herstellung von Haarspangen, deren Öffnen und Schließen auf einer eigenspannungsbedingten Rückstellkraft basieren, mehrere Bauteile benötigt, was fertigungstechnischen Aufwand mit sich bringt und den gestalterischen Spielraum einschränkt.
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Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Spange sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Spange zur Verfügung zu stellen, wobei die Spange einfach und kostengünstig herstellbar sein soll und eine Vielzahl ästhetischer Formschöpfungen ermöglichen soll.
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Zur Lösung der Aufgabe werden eine Spange zum Fixieren von im Wesentlichen flachen Gegenständen gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Spange gemäß Anspruch 6 zur Verfügung gestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Spange sind in den Unteransprüchen 2–5 angegeben.
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Ein erster erfindungsgemäßer Aspekt ist eine Spange zum Fixieren von im Wesentlichen flachen Gegenständen, insbesondere zum Fixieren von Haaren, welche einen Rahmen, eine Zunge zum Einklemmen von z.B. Haaren zwischen der Zunge und dem Rahmen und eine Zungenbasis zum mechanischen Anschluss der Zunge an dem Rahmen umfasst. Dabei ist die Spange entgegen einer eigenspannungsbedingten elastischen Rückstellkraft im Rahmen von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt überführbar. Der Rahmen ist dabei ein materialtechnisch in sich geschlossenes Bauteil.
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Die Eigenspannung des Rahmens bei Verformung vom geöffnetem in den geschlossenen Zustand und umgekehrt ist zumindest teilweise durch eine S-förmige Biegung des Rahmens realisiert. Die S-förmige Biegung ist doppelt im Rahmen ausgeführt. Die Zungenbasis ist zwischen den S-förmigen Biegungen angeordnet.
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Das heißt, dass der Rahmen aus einer in sich geschlossenen, ringförmigen Platine gefertigt ist. Ringförmig bezieht sich in diesem Sinne nicht notwendigerweise auf eine kreisringförmige geometrische Form, sondern auf eine beliebig geformte Struktur, die ein umlaufendes Element mit einer innenliegenden Öffnung aufweist. In einer Variante der Spange ist die Zunge ein integraler Bestandteil der Platine, aus der auch der Rahmen zu fertigen ist. In einer besonderen Ausgestaltung der Spange kann die Zunge als separates Bauteil angeordnet und am Rahmen bzw. an der Zungenbasis befestigt sein. Insbesondere kann die gesamte Spange, umfassend Rahmen, Zungenbasis und Zunge, aus einem einzigen Werkstück gefertigt sein. Dabei ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass zusätzlich dekorative und/oder funktionelle Elemente an der Spange angeordnet sind. Weiterhin kann die Oberfläche der Spange bearbeitet bzw. behandelt sein, beispielsweise durch Beschichten.
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Materialtechnisch in sich geschlossen bedeutet insbesondere, dass der Rahmen keine mechanisch mit einem Verbindungselement verbundenen freien Enden aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Rahmen keine Unterbrechung des Ringes aufweist. Beispielsweise kann die gesamte Spange aus einem Stück und ohne zusätzliche Teile gebogen sein.
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Der Rahmen kann verschiedene Formen annehmen. Er kann beispielsweise kreisförmig, ellipsenförmig, polygonal wie z.B. dreieckig, länglich oder unregelmäßig ausgeformt sein. Die Zungenbasis ist insbesondere als integraler Bestandteil des Rahmens ausgebildet und verbindet Rahmen und Zunge.
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Die Zunge, welche eine im Wesentlichen längliche Struktur aufweisen kann, ist vorzugsweise federnd an den Rahmen angeschlossen. Weiterhin kann die Zunge selbst auch federnd, im Sinne einer Blattfeder, ausgestaltet sein. Alternativ ist sie steif ausgebildet. Die Zunge kann eine Öffnung aufweisen bzw. aus mehreren Streben bestehen. Beispielsweise kann sie eine längliche oder ovale Grundform beschreiben.
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Insbesondere ist die Zunge an einem Ende über die Zungenbasis mit dem Rahmen verbunden. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch wird die Spange entlang ihrer Längsachse ins Haar eingeschoben, wobei das nicht befestigte Ende der Zunge in Richtung des Einschiebens vorn liegt. Die Längsachse verläuft dabei insbesondere in Längserstreckungsrichtung der Zunge. Demnach liegen das mittels der Zungenbasis am Rahmen befestigte Ende der Zunge sowie das freie Ende der Zunge auf der Längsachse der Spange.
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Im geöffneten Zustand ist das freie Ende der Zunge, also die Seite der Zunge, die nicht am Rahmen befestigt ist, zum Rahmen beabstandet, so dass die Ebene der Zunge winklig zur Ebene des Rahmens verläuft, insbesondere zur Ebene des Rahmens an dessen Ende, an dem nicht die Zunge befestigt ist. Somit kann der Rahmen derart in ein Haarvolumen eingeführt werden, dass sich Haare zwischen der Zunge und dem Rahmen befinden. Der geöffnete Zustand kann auch als konkaver Zustand bezeichnet werden, da die Enden der Spange in diesem Zustand von den zu haltenden Haaren abstehen und eine konkave Form ausbilden.
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Im geschlossenen Zustand verläuft die Zunge im Wesentlichen parallel zur Ebene des Rahmens, wobei die genannten Ebenen auch gewölbt ausgeführt sein können. Dabei kann das freie Ende der Zunge den Rahmen kontaktieren. Zumindest befindet sich das freie Ende der Zunge, und insbesondere die gesamte Zunge, im geschlossenen Zustand der Spange deutlich dichter an der Ebene des Rahmens, so dass die zwischen Zunge und Rahmen befindlichen Haare einklemmbar sind. Dieser geschlossene Zustand kann auch als konvexer Zustand bezeichnet werden, da die Spange sich an die zu haltenden Haare anlegt und eine konvexe Wölbung ausbildet. Die konvexe und/oder die konkave Wölbung kann dabei minimal sein, so dass sie optisch nicht oder kaum wahrnehmbar ist. Insbesondere sind die beschriebenen konvexen und konkaven Zustände stabil, ändern sich also nicht ohne Einfluss äußerer Kräfte.
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Die Eigenspannung im Rahmen ist derart durch Verformung der ringförmigen Platine hervorgerufen, dass der innere Umfang gegenüber einem spannungsfreien Zustand der Platine verkürzt ist, so dass am inneren Umfang der ringförmigen Platine eine Druckspannung herrscht und/oder der äußere Umfang ist durch die Verformung gegenüber dem spannungsfreien Zustand der Platine derart gedehnt, dass am äußeren Umfang der ringförmigen Platine eine Zugspannung herrscht. Es können alternativ auch innen und außen Druckspannungen herrschen, wobei die innere Druckspannung größer ist als die äußere Druckspannung, oder innen und außen Zugspannungen herrschen, wobei die innere Zugspannung kleiner ist als die äußere Zugspannung. Auf Grund der durch die Verformung eingebrachten Eigenspannung wölbt sich der Rahmen aus einer geraden Ebene heraus auf. Dabei ist, wie beschrieben, eine Wölbung in beiden Seiten der Ebene des Rahmens möglich. Mit anderen Worten umfasst der Rahmen mehr Fläche als die Projektion der Rahmenfläche in eine Ebene. Bei Ausübung einer externen Kraft auf die Spange muss demzufolge erst ein eigenspannungsbedingter Verformungswiderstand überwunden werden und die Spange über einen Totpunkt hinweg verformt werden, bis sie widerstandsbedingt in die entgegengesetzte Aufwölbung springt. Beim Übergang vom geöffneten in den geschlossenen Zustand oder umgekehrt erfährt insbesondere der Rahmen eine Verformung, während die Zunge im Wesentlichen formstabil verbleibt oder mitfedert. Die federnde Eigenschaft der Zunge kann dazu geeignet sein, eine Kraft auf die einzuklemmenden Haare auszuüben, um diese wie beschrieben zu fixieren. Die Größe der Kraft kann dabei abhängig vom Volumen der einzuklemmenden bzw. eingeklemmten Haare sein, dass das Maß des Federweges bestimmt.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Spange ist, dass diese einfach und kostengünstig herstellbar ist und keine zusätzlichen Verbindungselemente benötigt, die aufwändig herzustellen sind und den optischen Eindruck stören bzw. den ästhetischen Gestaltungsspielraum einschränken. Zudem ist die Applikation der als Haarspange ausgestalteten Spange ohne Gefahr eines schmerzhaften Ziehens an einzelnen Haaren möglich, da die erfindungsgemäße Spange keine Verbindungselemente aufweist, die sich beim Einschieben in ein Haarvolumen dort verfangen könnten.
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In einer Ausführungsform besteht der Rahmen der Spange aus Federstahl. Insbesondere kann dies ein austenitischer Stahl mit einem Chromgehalt von mindestens 16% und einen Nickelgehalt von mindestens 6% sein. Der Federstahl wird typischerweise durch Kaltwalzen bearbeitet und die Zugfestigkeit kann zwischen 1100 und 1300 N/mm2 liegen. Beispielsweise können der Rahmen und/oder die gesamte Spange aus X10CrNi18-8 bestehen.
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Insbesondere sind Rahmen, Zunge und Zungenbasis aus einem Werkstück gefertigt und bestehen somit aus demselben Material.
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Die Zunge ist somit vorzugsweise federnd oder federbar ausgestaltet, so dass sie wie eine Blattfeder gegen eine elastische Rückstellkraft elastisch verformbar ist.
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Die Platine kann aus einem Blech gefertigt sein, beispielsweise mittels Schneiden, auch Laserschneiden, oder Stanzen. Dieses Blech und somit das Material der Spange kann eine Dicke zwischen 0,1 mm und 0,8 mm aufweisen, insbesondere zwischen 0,2 mm und 0,6 mm. In einer Ausführungsform kann die Dicke zwischen 0,3 mm und 0,5 mm liegen.
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Insbesondere sind die Eigenspannungen im Wesentlichen bzw. vollständig durch die S-förmige Biegung des Rahmens realisiert. Dabei ist nicht auszuschließen, dass geringe Eigenspannungen des Rahmens auch andere Ursachen haben, wie beispielsweise produktionsbedingte Struktur- oder Gefügeveränderungen, temperaturbedingte Spannungen, weitere Biegungen und/oder Verformungen, oder ähnliches. In einer Ausführungsform sind die Eigenspannungen des Rahmens vollständig durch die S-förmige Biegung des Rahmens realisiert. Wenn das Material ein gewalzter Stahl ist, kann die Biegung insbesondere quer zur Walzrichtung erfolgen.
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Die S-förmige Biegung, welche somit eine zweifache Biegung mit zwei einander entgegengesetzt ausgerichteten Biegeradien ist, kann bei kleinen Biegeradien auch als Z-förmige Biegung bezeichnet werden. Selbstverständlich kann sie auch die Form eines entlang einer Vertikalen gespiegelten „S“ oder „Z“ aufweisen. Sie kann in einem Winkel zwischen 130° und 230° ausgeführt sein, insbesondere zwischen 155° und 205°. In einer Ausführungsform liegt der Biegewinkel zwischen ungefähr 165° und ungefähr 195°. Der Biegeradius liegt dabei zwischen 0,3 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 0,5 mm und 2 mm. In einer Ausführungsform liegt der Biegeradius zwischen ungefähr 0,7 und ungefähr 1,3 mm.
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Durch die S-förmige Biegung wird der Rahmen derart umgeformt, dass eine Verformung bzw. Wölbung des Rahmens der Spange realisiert wird, die, wie beschrieben, entgegen der eigenspannungsbedingten elastischen Rückstellkraft in beide Richtungen überführbar ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die beschriebene Spange einfach aus einer flachen Platine hergestellt werden kann.
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Die S-förmige Biegung ist doppelt im Rahmen ausgeführt. Beispielsweise kann sich auf diese Weise ein spiegelsymmetrischer Querschnitt im Biegebereich in Bezug zur Längsachse der Spange ergeben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass ein schlichter und aufgeräumter optischer Eindruck erzielt wird.
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Die Zungenbasis ist zwischen den S-förmigen Biegungen angeordnet. Die S-förmigen Biegungen sind in diesem Fall beidseitig der Zungenbasis und insbesondere spiegelsymmetrisch in Bezug zur Längsachse der Spange angeordnet.
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Damit befindet sich die Biegung an der Seite, die der in das Haarvolumen einzuschiebenden Seite abgewandt ist, also der beim Einschieben in die Haare hinten liegenden Seite. Somit sind keine Biegungen oder andere Elemente an der in das Haarvolumen einzuschiebenden Seite vorhanden und ein ungewünschtes Einklemmen von Haaren, welches zu unangenehmem oder schmerzhaften Ziehen an Haaren oder Haarsträhnen führen kann, wird effektiv verhindert.
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In einer Ausführungsform der Spange ist die Zungenbasis ein integraler Bestandteil des Rahmens.
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Das heißt, dass die Zungenbasis gemeinsam mit dem Rahmen aus der in sich geschlossenen, ringförmigen Platine ausgebildet ist und insbesondere kein zusätzliches Bauteil umfasst.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die S-förmige Biegung zwei Biegekanten auf, wobei eine erste Biegekante in Bezug zu einer Längsachse der Spange schräg ausgeführt ist.
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In der Ausführungsform mit zwei S-förmigen Biegungen sind die an der Zungenbasis angeordneten Biegekanten die ersten Biegekanten, die schräg verlaufen.
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Die Biegekanten sind dabei die Bereiche des Rahmens, in denen entlang einer Geraden ein Biegevorgang vollzogen wird, das Material der Platine also auf einer Seite gestaucht und auf der gegenüberliegenden Seite gedehnt wird.
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Die Biegekanten sind somit die umgeformten Bereiche, die im Wesentlichen unverformte Materialbereiche miteinander verbinden.
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Hierbei sind die Biegekanten der der Zungenbasis nächstliegenden Biegungen schräg und insbesondere spiegelsymmetrisch in Bezug zur Längsachse der Spange ausgeführt. Es können sich dabei die entlang der Biegekanten verlaufenden Geraden im Bereich der Spange zwischen dem befestigten und dem freien Ende der Zunge schneiden. Auf jeden Fall verlaufen die Richtungen der Biegekanten von der tatsächlichen Biegekante ausgehend mit einer Komponente in Richtung auf den der Biegekanten gegenüberliegenden Bereich des Rahmens. Dabei bilden die Schnittkanten mit der Längsachse der Spange jeweils einen Winkel zwischen 3° und 30°, insbesondere zwischen 5° und 20° aus. In einer Ausführungsform bilden die Schnittkanten mit der Längsachse jeweils einen Winkel zwischen ungefähr 7° und ungefähr 15° aus.
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Eine derartige schräge Anordnung der genannten ersten Biegekante bzw. Biegekanten hat den Vorteil, dass eine Verkürzung des inneren Umfangs des Rahmens erreicht wird, und somit eine Eigenspannung in dem Rahmen, die zu überwinden ist, um den Rahmen zu verformen. Dadurch kann bei einer Platine, die inklusive der Zunge aus einem einzigen Blech gefertigt ist, das freie Ende der Zunge im geschlossenen Zustand den Rahmen berühren. Weiterhin sind eine gesteigerte Eigenspannung des Rahmens und damit eine erhöhte Klemmwirkung erreichbar.
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In einer weiteren Ausführungsform der Spange weist die S-förmige Biegung zwei Biegekanten auf, wobei eine am Rahmen angeordnete zweite Biegekante im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Spange ausgeführt ist.
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Bei zwei im Rahmen realisierten S-förmigen Biegungen sind somit die Biegekanten der dem Rahmen nächstliegenden Biegungen gerade und insbesondere genau parallel zur Längsachse der Spange ausgeführt.
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Die Spange kann weiterhin ein Formelement zur Positionierung und Fixierung des den Rahmen ausbildenden Materials beim Biegeprozess umfassen, wobei das Formelement insbesondere in oder an der Zungenbasis angeordnet ist.
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Das Formelement kann eine beliebige Form aufweisen, die geeignet ist, die Spange bzw. die Platine während des Biegens zu positionieren und zu fixieren. Beispielsweise kann die Form der Zungenbasis derart ausgestaltet sein, dass ein geeignetes, komplementäres Anlageelement an die Zungenbasis angelegt und die Zungenbasis auf diese Weise positionieren bzw. fixieren kann. Alternativ kann wenigstens ein Loch und/oder eine Aussparung in oder an der Platine, insbesondere in oder an der Zungenbasis, angeordnet sein, durch das bzw. durch die ein Positionierelement, wie beispielsweise ein Stift oder o. Ä., durchgeführt werden kann.
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Der Rahmen und/oder die Zunge der Spange kann weiterhin eine Ausbeulung und/oder zumindest abschnittsweise eine gewellte oder geriffelte Struktur aufweisen. Beispielsweise kann an Zunge und Rahmen im dem Bereich, der geeignet ist, Haare einzuklemmen, eine komplementär ausgestaltete Riffelung oder Strukturierung der Oberfläche angeordnet sein, die die Klemmfläche vergrößert und/ oder einen Formschluss mit eingeklemmten Haarsträhnen erzeugt.
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Derartige Ausbeulungen oder Strukturen können der verbesserten Klemmwirkung der Spangebeim Einklemmen von Haaren oder anderen flachen Gegenständen dienen und somit den Halt der Haare bzw. der Gegenstände verstärken. Weiterhin können derartige Ausgestaltungen als Merkmale zur optischen Gestaltung genutzt werden.
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Die erfindungsgemäße Spange dient zum Fixieren von im Wesentlichen flachen Gegenständen, wie z.B. Haaren oder Haarsträhnen.
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Die erfindungsgemäße Spange kann allerdings auch zum Fixieren von anderen im Wesentlichen flachen Gegenständen wie z.B. Papierblättern im Sinne einer Büroklammer oder als eine Klammer für Geldscheine ausgestaltet sein. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spange ist eine Krawattennadel, die ebenfalls eine Klammerfunktion aufweist, um auf der Oberfläche einer Krawatte fixiert zu werden und diese einzuklemmen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Spange, welches die Bereitstellung einer in sich geschlossenen, ringförmigen Platine, sowie die Umformung der ringförmigen Platine durch Verkürzen des inneren Umfangs und/ oder Dehnung des äußeren Umfangs zur Herstellung eines Rahmens einer Spange umfasst. Die Umformung wird derart ausgeführt, dass der Rahmen entgegen eigenspannungsbedingter elastischer Rückstellkraft von einem konvexen Zustand in einen konkaven Zustand und umgekehrt überführbar ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Herstellung der erfindungsgemäßen Spange geeignet.
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Die ringförmige Platine ist, wie beschrieben, nicht notwendigerweise kreisringförmig. Sie kann ein ebenes Formstück sein, welches beispielsweise aus einem Blech mittels Schneiden, auch Laserschneiden, oder Stanzen erzeugt wird.
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Die konvexen bzw. konkaven Zustände zeichnen sich, wie beschrieben, durch ihre Aufwölbung in zwei unterschiedliche Richtungen aus. Konvex bzw. konkav bezieht sich dabei auf eine in einer Frisur angeordnete Haarspange, die bezüglich des Haarvolumens bzw. Kopfes im geschlossenen Zustand nach außen gewölbt, also konvex ist, und im geöffneten Zustand nach innen gewölbt, also konkav ist. Insbesondere sind, wie beschrieben, die genannten Zustände stabil. Bei Überführung von einem Zustand in den anderen muss ein zwischen den Zuständen liegender Totpunkt überwunden werden, wobei die eigenspannungsbedingte elastische Rückstellkraft der verformenden Kraft entgegenwirkt. Durch Anordnung einer Zunge kann die Spange komplettiert werden, die dann von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt überführt werden kann.
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Die S-förmige Biegung des Rahmens kann derart erzeugt werden, dass die erste Biegekante sowie die zweite Biegekante durch im Wesentlichen senkrecht zueinander erfolgende Kraftbeaufschlagung erzeugt werden. Dazu können im Wesentlichen senkrecht zueinander verfahrbare Druckstempel genutzt werden, die nacheinander die erste und die zweite Biegekante erzeugen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Bereitstellung einer in sich geschlossenen, ringförmigen Platine, welche insbesondere einen Rahmen, eine Zunge sowie eine zwischen Rahmen und Zunge angeordnete Zungenbasis umfasst. Die Platine wird in Bezug zu einem zur Biegung geeigneten Werkzeug positioniert und fixiert. Ein erster Biegestempel formt beidseitig die ersten Biegekanten, welche die an der Zungenbasis angeordneten Biegekanten sind. Diese werden insbesondere auf derartige Weise schräg ausgebildet, dass die durch die ersten Biegekanten verlaufenden Geraden sich im Bereich der Spange zwischen dem befestigten und dem freien Ende der Zunge schneiden. Dadurch erfährt der ringförmige Rahmen eine Verkürzung am inneren Umfang und zwar in Querrichtung, also senkrecht zur Längsachse der Spange, und/ oder auch in Längsrichtung, also entlang der Längsachse, und nimmt eine wenigstens leicht konvexe Form an. Dabei verbleibt die Zunge formstabil. Ein zweiter Biegestempel formt an beiden umgebogenen Seiten des Rahmens jeweils eine zweite Biegekante, wobei die zweiten Biegekanten insbesondere die am Rahmen angeordneten Biegekanten sind. Der zweite Biegestempel kann dabei insbesondere zweiteilig in Form zweier Schlitten ausgestaltet sein, die eine von außen nach innen gerichtete Bewegung ausführen und die zweiten Biegekanten in die umgebogenen Seiten des Rahmens einbringen. Auch hier verbleibt die Zunge formstabil. Der Rahmen erfährt eine weitere Verkürzung am inneren Umfang und nimmt eine deutlicher ausgeprägte konvexe Form an. Die zweiten Biegekanten werden weiter zusammengedrückt, bis eine Berührung der beiden zweiten Biegekanten erfolgt, wobei der Rahmen eine weitere Verkürzung am inneren Umfang erfährt und eine noch deutlichere konvexe Form annimmt. Anschließend werden, insbesondere unter beidseitiger Fixierung der ersten Biegekanten, welche eine ungewünschte Verformung verhindert, die an die ersten und zweiten Biegekanten anschließenden Materialbereiche durch einen im Wesentlichen senkrecht zur Platine verschieblich angeordneten Stempel auf eine gewünschte Höhe zusammengedrückt, wodurch die von den Biegungen realisierten Biegewinkel weiter vergrößert werden.
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In Abhängigkeit von dem eingesetzten Material des Rahmens sowie der gewünschten einzustellenden Biegeradien bzw. Biegewinkeln ist ein Überbiegen durchzuführen, um ein Rückfederungsverhalten des Materials auszugleichen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele einer als Haarspange ausgeführten erfindungsgemäßen Spange erläutert.
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Es zeigen
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1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Haarspange,
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2: eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Haarspange,
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3: eine Ansicht von unten einer erfindungsgemäßen Haarspange,
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4: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Haarspange,
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5: eine perspektivische Ansicht der doppelten S-förmigen Biegung während der Herstellung, sowie
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6: eine perspektivische Ansicht der doppelten S-förmigen Biegung im fertiggestellten Zustand.
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Die erfindungsgemäße Haarspange 10 ist in 1 perspektivisch dargestellt. Der Rahmen 12 ist als umlaufender Streifen ausgeführt. Den Rahmen 12 überbrückend ist die Zunge 14 angeordnet, die gemeinsam mit dem Rahmen 12 zum Einklemmen von Haaren geeignet ist. Die Zunge 14 im gezeigten Beispiel ebenfalls als umlaufende Struktur bzw. mit einer innenliegenden Öffnung ausgeführt. Die gezeigte Haarspange 10 ist durch Verkürzen des inneren Umfangs 13 einer ebenen, ringförmigen Platine hergestellt, welche aus einem Federstahlblech mit einer Dicke von 0,2 mm bis 0,5 mm insbesondere einer Dicke von 0,3 mm bis 0,4 mm mittels Laserschnitt hergestellt wurde. Der innere Umfang 13 der Platine wurde am unten dargestellten Ende, welches die Zungenbasis 16 (hier nicht dargestellt) mit dem Anschluss der Zunge 14 umfasst, verkürzt. Dies ist durch die zwei S-förmigen Biegungen 20 realisiert, welche beidseitig der Zungenbasis angeordnet sind. Die Verkürzung des inneren Umfangs 13 resultiert in einer dreidimensional gebogenen Ebene des Rahmens 12. Die Haarspange 10 ist entgegen einer eigenspannungsbedingten elastischen Rückstellkraft im Rahmen 12 von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt überführbar, wobei hier der geschlossene Zustand dargestellt ist. Die Zunge 14 berührt mit dem freien Ende den Rahmen 12. Die Haarspange 10 weist bezügliches des Kopfes mit Haaren, an dem sie bei bestimmungsgemäßem Gebrauch angeordnet ist und der in der Darstellung hinter der Blattebene läge, eine konvexe Form auf.
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In 2, einer Draufsicht auf die erfindungsgemäße Haarspange 10, sind zusätzlich die zweiten Biegekanten 24, welche am Rahmen angeordnet sind, sichtbar. Diese sind jeweils Teil der S-förmigen Biegung 20 und verlaufen parallel zur Längsachse der Haarspange 10, die im Bild in waagerechter Richtung verläuft. Zwischen den ersten Biegekanten 24 ist ein Spalt ausgebildet.
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In 3, einer Ansicht der Haarspange 10 von unten, sind die schräg ausgebildeten ersten Biegekanten 22 sichtbar. Diese sind an der Zungenbasis 16 angeordnet. Diese ist zwischen den S-förmigen Biegungen 20 angeordnet und ein integraler Bestandteil des Rahmens. Durch die ersten Biegekanten 22 verlaufende Geraden schneiden sich im Bereich der Haarspange, der rechts der ersten Biegekanten 22 dargestellt ist. Durch die schräge Ausgestaltung wird eine Verkürzung auch entlang der Längsrichtung erreicht. Diese ermöglicht das rechts dargestellte Überlappen von Zunge 14 und Rahmen 12, welche in der Platine zur Herstellung der Haarspange 10 zuvor noch nebeneinander angeordnet waren.
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Weiterhin weist die Zungenbasis 16 ein Formelement 30 auf, hier als Loch 32 ausgeführt, welches zur Positionierung und Fixierung beim Biegeprozess dient. In 4, einer perspektivischen Seitenansicht der Haarspange 10, ist die konkave Form besonders sichtbar.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen S-förmigen Biegungen 20 mit den ersten und zweiten Biegekanten 22 und 24 unter Einleitung einer äußeren Kraft F von oben während der Herstellung. Aufgrund der Materialeigenschaften des genutzten Federstahls werden die S-förmigen Biegungen 20 stärker zusammengedrückt bzw. überbogen als die Sollmaße im fertiggestellten Zustand betragen, so dass sich zwischenzeitlich, wie dargestellt, Biegekanten 22 bzw. 24 mit Biegewinkeln größer als 180° ergeben.
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In 6 ist die Biegestruktur im Vergleich zur vorherigen Darstellung ohne Einwirkung der Biegekräfte F dargestellt, so dass die Winkel der Biegebereiche der S-förmigen Biegungen 20 etwas kleiner sind als in 5 gezeigt. In den 5 und 6 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils die Zungenbasis 16 mit der Zunge 14, welche in beiden Fällen unten, zwischen den S-förmigen Biegungen 20, angeordnet ist, nicht dargestellt. In dieser Ausführungsform beträgt der Biegewinkel im Wesentlichen 180° und der Biegeradius ungefähr 1 mm.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Spange
- 12
- Rahmen
- 14
- Zunge
- 16
- Zungenbasis
- 20
- S-förmige Biegung
- 22
- Erste Biegekante
- 24
- Zweite Biegekante
- 30
- Formelement
- 32
- Loch
- F
- Kraft
