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Vers chlußkl ammer Die Erfindung betrifft eine U-förmige Verschlußklammer
für Beutel, Schläuche oder dergl., die aus einem Drahtabschnitt mit über dessen
Länge konstantem Querschnitt hergestellt ist.
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Bei Verschlußklammern für Beutel, Schläuche oder dergl. kann man zwei
Grundarten unterscheiden.
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Bei der einen Art wird bandförmiges Material durch meist mehrstufige
Prägevorgänge zu aneinanderhängenden Verschlußklamrnern (oder Clips) verformt, die
als "Band" magaziniert und in die Verschlußmaschinen eingeführt werden, wo die einzelne
Verschlußklammer erst unmittelbar vor dem Verschließvorgang vom Band abgetrennt
wird. Dabei hat man es in der Hand, durch entsprechende Gestaltung der Präge- und
Umformwerkzeuge der Verschlußklammer einen dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten
Querschnitt zu geben, wobei außerdem an Schenkeln und Steg unterschiedliche Querschnittsformen
realisiert werden können. (Vgl. z. B. DAS 1 761 616) Bei der anderen Grundart geht
man von drahtförmigem Material aus, das in Abschnitte unterteilt und zu einer meist
U-förmigen Verschlußklammer verformt wird. Dabei bleibt der Querschnitt des Drahtabschnitts
- abgesehen von der durch das Umbiegen verursachten Materialstauchung - über der
Länge konstant. Das Ausgangsmaterial hat meist kreisförmigen Querschnitt, kann im
Hinblick auf besondere
Anwendungsfälle aber auch andere Querschnittsformen
aufweisen. (Vgl. z. B. DOS 1 536 183 und DOS 1 959 755) Diese Klammerart wird magaziniert,
indem eine Anzahl einzelner Klammern gleichgerichtet nebeneinandergelegt und mit
einem Klebeband oder dergl. zu einer "Stange" verbunden wird.
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Beim Verschließen mit U-förmigen Verschlußklammern werden die vorab
gedrehten oder gerafften Enden der Verpackung von der Klammer erfaßt; danach werden
die beiden offenen Schenkel des U-Profils auf einer konkav ausgebildeten Matrize,
die eine oder mehrere Gleitrillen enthält, nach innen eingebogen, wobei das Ende
der Verpackung fest umschlossen wird. Dem Verschlußelement obliegt die Aufgabe,der
statischen Rückstellkraft des verschlossenen Endes standzuhalten, damit ein selbsttätiges
Öffnen des Verschlusses vermieden wird. Zuweilen wird ein Flüssigkeits- oder luftdichter
Verschluß verlangt.
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In derPraxis hat sich nun herausgestellt, daß den Verschlußklammern
des letztgenannten Typs noch gewisse Nachteile anhaften, insbesondere gibt deren
Verhalten beim und nach dem Verschließvorgang häufig Anlaß zur Beanstandung. Beim
in der Regel maschinellen Verschließen von gefüllten Beuteln oder Schläuchen wird
die Verschlußklammer von einem Stempel über den gerafften Zopf einer Schlauchhülle
geschoben und auf die Matrize getrieben. Die Schenkelenden rutschen dabei in einer
oder in zwei parallel angeordneten Gleitrillen entlang bis der Schlauchhüllenzopf
fest geschlossen ist.
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Dabei können die Schenkelenden entweder an ihren Stirnflächen eine
Stoßnaht bilden oder durch eine entsprechende Rillenführung aneinander vorbeilaufen.
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Um der Rückstellkraft des verschlossenen Endes am wirksamsten zu begegnen,
müssen die Schenkelenden möglichst parallel zum Steg der Verschlußklammer in der
Endlage liegen. Es wäre sogar erwünscht, wenn die Schenkel enden leicht abgebogen
wären. Diese gewünschte Biegung hat man dadurch zu erreichen versucht, daß man die
Schenkelenden der U-förmigen Klammer schon vorher leicht nach innen gebogen oder
deren Außenseite mit einer Abschrägung versehen hat. Beide Maßnahmen haben sich
jedoch als unbefriedigend erwiesen. Das Vorbiegen ist mit einem Verlust am Öffnungsquerschnitt
verbunden und deshalb werden für einen gegebenen Verschlußquerschnitt größere Verschlußklammern
benötigt, die sich mit ihren Enden dann häufig zu weit nach innen umlegen und die
gerafft Verpackungshülle beschädigen. Beim Abschrägt der Schenkelenden hat sich
gezeigt, daß die den Abschrägungen gegenüberliegenden Innenseiten der Schenkelenden
nicht genügend weit nach innen umgebogen werden, so daß in diesem Bereich oft kein
entsprechender Schließdruck erreicht werden kann, was zu unkontrolliertem Öffnen
der Verschlüsse und in der Folge zum Verlust oder Verderben der Verpackungsgüter
führt.
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Damit nun nach dem Auftreffen der Schenkelenden auf die Matrize ein
staüchungsfreies Einleiten der plastischen Klammerumformung gewährleistet wird,
müßte die
Matrize im Bereich des Auftreffpunktes der Schenkelenden
genügend steil ausgebildet werden. Dies hätte den Nachteil zur Folge, daß die erwünschte
Verschlußform der Klammer nicht erreicht würde. Je flacher aber der Bereich des
Auftreffpunktes der Verschlußklammer auf der Matrize ist, umso größer ist die Gefahr
eines nichtlstauchungsfreien Eintretens der plastischen Klammerumformung. Eine Kompromißform
der
ist aber nicht realisierbar, Auch bei den vorgebogenen oder angeschrägten Schenkelenden
werden die Verschlußklammern beim schlagartigen Auftreten auf die Matrize gestaucht
und/oder verbogen, was dann zu Betriebsstörungen an den Verschließmaschinen sowie
ebenfalls zu unbrauchbaren Verschlüssen geführt hat.
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Selbst ein Auftragen eines geeigneten Schmiermittels auf die Stirnseite
der Schenkelenden hat dieses Ergebnis nur unwesentlich verbessert.
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Es besteht somit die Aufgabe, eine Verschlußklammer der eingangs genannten
Art derartig zu verbessern, daß sich deren Schenkel beim Verschließvorgang leichter
und sicherer nach innen verbiegen, daß einwandfrei dichte Verschlüsse erzielt werden
und daß eine Beschädigung der Beutel, Schläuche oder dergl. vermieden wird. Dabei
soll der Herstellungsaufwand nicht, zumindest nicht wesentlich erhöht werden, um
den in der vergleichsweise einfachen Fertigung liegenden Vorteil nicht zu verlieren.
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Diese Aufgabe konnte gelöst werden, indem der konstante Querschnitt
der Schenkel der Verschlußklammer durch eine "Sollknickstelle" unterbrochen wird.
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Unter Sollknickstelle wird hier eine Stelle verstanden, an der die
Schenkel bei einer vorgegebenen Belastung in gewünschter Weise knicken, d.h. sich
in Verschließrichtung umformen.
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Die Sollknickstelle wird zweckmäßigerweise um 1/5 bis 1/3 der Schenkellänge
vom öffnungsseitigen Schenkelende entfernt angeordnet. Gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung des Grundgedankens besteht die Sollknickstelle in einer örtlichen
Verringerung des Schenkelquerschnitts, die als sichelförmige oder prismatische Einkerbung
senkrecht zur Schenkellängsrichtung ausgebildet sein kann. Im Hinblick auf die gewünschte
Knickrichtung befindet sich die Einkerbung auf der Außenseite der Schenkel. Je nach
Material und Anwendungszweck soll der Schenkelquerschnitt im Bereich der Einkerbung
auf 90 bis 60 %, vorzugsweise etwa 70 %, verringert sein. Dabei kann die Einkerbung
weniger tief ausgeführt werden, wenn sie vom Schenkelende weiter entfernt angeordnet
ist.
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Bei einer sichelförmigen Einkerbung der Sollknickstelle über den halben
äußeren Umfang des Schenkelprofils tritt als weiterer Vorteil auf, daß sich die
aneinandervorbeigeführten Schenkelenden an den anderen Schenkeln anlegen, wodurch
die Gefahr der Darmverletzung verringert und das Aussehen des Verschlusses verbessert
wird.
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Um eine Gratbildung bei der Herstellung der Einkerbung zu vermeiden,
kommt hierfür in erster Linie eine spanlose Formgebung in Betracht. Bei einer derartigen,
etwa durch Prägen erzielten spanlosen Formgebung wird das Material des Schenkels
teilweise oder - unter Zuhilfenahme einer zusätzlichen Glättung der gestauchten
Zone - ganz in die Längsachse verdrängt, so daß die gestreckte Länge der Verschlußklammer
entsprechend kürzer gewählt werden kann. Die dadurch zwangläufig eintretende Materialersparnis
kann
- selbst wenn sie nur einige Prozent ausmacht -bei einem solchen Massenartikel und
teurem Ausgangsmaterial bereits eine merkliche Kostenverbesserung mit sich bringen.
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Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Verschlußklammer wird
dadurch erzielt, daß die öffnungsseitigen Schenkelenden verjüngt sind, wobei die
Verjüngung zweckmäßigerweise auf die äußere Querschnittshälfte beschränkt ist. Wendet
man auch hierbei eine spanlose Formgebung an, so kann die Materialersparnis insgesamt
in der Größenordnung von 5 t liegen und damit von nennenswerter wirtschaftlicher
Bedeutung sein.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Verschlußklammer sowie
deren Vorteile werden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Figur 1 zeigt eine U-förmige Verschlußklammer (1) in Seitenansicht,
wobei die als Einkerbung ausgeführte Sollknickstelle (3) auf der Außenseite (8)
der Klammerschenkel (2) im Profil zu erkennen ist. Ferner ist die Verjüngung der
Schenkelenden (6) in Fig. 1 dargestellt.
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Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Verschlußklammer 1 im Schnitt gemäß
der Schnittlinie nach Fig. 1.
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Dabei weist die äußere Querschnittshälfte (9) eine sichelförmige
Einkerbung (4) auf, durch die der Schenkelquerschnitt (7) zur Ausbildung einer Sollknickstelle
verringert ist.
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Figur 3 zeigt einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt der Verschlußklammer
(1), hier jedoch mit einer prismatischen Einkerbung (5).
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Die Figuren 4a bis 4c zeigen drei Phasen des Verschließvorgangs mit
der erfindungsgemäßen Verschlußklammer (1). Diese wird durch einen Stempel (10)
erfaßt, über das zusammengedrehte oder geraffte Beutel- bzw. Schlauchende (13) geschoben
und gegen eine Matrize (11) getrieben, die eine konkave Formkurve (12) aufweist.
Beim Aufsetzen der verjüngten Schenkelenden (6) auf die Formkurve (12) wirkt in
Schließrichtung eine Kraftkomponente auf die Schenkel (2), wodurch die Schenkelenden
(6) infolge der Einkerbung an der Sollknickstelle (3) nach innen umknicken und damit
den durch plastische Verformung der Verschlußklammer gekennzeichneten Verschließvorgang
einleiten. (vgl. Fig. 4b) Figur 4c zeigt den Verschließvorgang in einem weiter fortgeschrittenen
Stadium, wobei die Schenkelenden 6) über die; Formkurve (12) der Matrize £11) bereits
weiter aufeinanderzugerutscht sind und die Schenkel (2) beginnen, sich in eine kreisförmige
Form zu verbiegen. Dabei wird auch der ffisteg (14) zwischen den Schenkeln (2) gebogen,
weil das Material der Verschlußklammer (1) in den Krümmungsbereichen (ins) bereits
eine Kaltverfestigung aufweist, so daß diese Bereiche beim Verschließvorgang zunächst
praktisch unverformt bleiben. Im weiteren Verlauf
werden die Schenkelenden
(6) entweder aneinander vorbeigeschoben und bilden im Verschlußzustand einen Oberlappungsbereich
(vgl. Fig. 5 und 6) oder sie stoßen gegeneinander (Fig. 7) und beenden damit ihre
Relativbewegung, wodurch gleichzeitig die Schlußverformung der Schenkel t2) und
des Stegs (14) eingeleitet wird. Die beiden verschiedenen Verschlußzustände (Fig.
6 bzw. Fig. 7) erfordern selbstverständlich eine entsprechende Ausgestaltung der
Matrize (11), die in diesem Zusammenhang als dem Fachmann bekannt vorausgesetzt
werden kann.
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Abgesehen von der Erleichterung beim Einleiten des Verschließvorgangs
und der Vermeidung einer unerwünschten Stauchbeanspruchung der Klammerschenkel hat
die Sollknickstelle den Vorteil, daß der Bereich zwischen Sollknickstelle (3) und
Schenkelende (6) praktisch nicht gebogen wird, sondern fast gerade bleibt und daher
im Endzustand leicht nach innen in Richtung auf den gerafften Beutel bzw. Schlauchbereich
weist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 wird dadurch im kritischen Nahtbereich
eine besonders straffe Pressung erreicht, wodurch ein unerwünschtes Aufbiegen der
Verschlußklammer besser vermieden werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.
6 stehen die Schenkelenden (6) infolge der Abknickung nach innen, wodurch eine Verletzungsgefahr
vermieden ist.
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Außerdem legen sich die aneinandervorbeigeschobenen Enden besser gegeneiander
an (Fig. 5),
wodurch ebenfalls ein dichterer Verschluß erzielt
wird, der gegen ein unbeabsichtigtes Aufbiegen der Verschlußklammer besser geschützt
ist.
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- Patentansprüche -