AT390221B

AT390221B - Verfahren zur herstellung von schneidwerkzeugen

Info

Publication number: AT390221B
Application number: AT0330086A
Authority: AT
Inventors: Herbert Ing Kopf; Franz Ing Tejral
Original assignee: Boehler Gmbh
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1990-04-10
Also published as: ATA330086A; EP0271481A2; EP0271481B1; DE3768926D1; EP0271481A3

Description

Nr. 390 221

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, insbesondere Maschinenmesser, aus warmgewalztem Flachstahl, mit einer durch Walzen die Schneidkante bildende Abschrägung.

Der Zweck dieses Herstellungsverfahrens besteht darin, eine wirtschaftliche Fertigung durch Einsatz eines Spezialprofils zu erreichen.

Es ist für die Herstellung von Maschinenmessern bekannt, einen Flachstahl aus geeignetem Material zu verwenden, der im Profil rechteckig ist und durch Warmwalzen erstellt wird. Solche als Stangenmaterial «stellten Halbzeuge werden auf die gewünschte Länge zugeschnitten und allseitig mechanisch bearbeitet An jener Seite, an der die Schneide vorgesehen ist, muß nun eine Abschrägung vorgenommen werden, damit eine Schneidkante gebildet wird. Da diese Schneidkante möglichst scharfkantig ausgebildet sein soll, ergibt sich die Notwendigkeit, die Abschrägung nach dem Härten bzw. Vergüten zu schleifen.

Der Nachteil besteht nun darin, daß beim Schleifprozeß gerade die Schneidkante eine geringe Wärmeabfuhr erfährt und so tritt an dieser Stelle eine Temperaturerhöhung ein, wodurch das Vergütungsgefüge nachteilig beeinflußt und die Härte vermindert wird.

Weist der Flachstahl herstellungsbedingt eine entkohlte Oberflächenzone auf oder entsteht beim Härten eines bereits eine Abschrägung aufweisenden Messerrohlings eine oberflächliche Entkohlung, so muß diese Schicht zumindestens an den zwei Flächen, welche die Schneidkante ergeben, abgeschliffen werden.

Weiters weist gewalzter Stäbstahl eine in Walzrichtung ausgebildete zeilige Struktur auf. Ist nun die Schneidkante des Messers parallel zur Walzrichtung ausgebildet, so bewirken diese Zeilen, die durch Inhomogenitäten im Mikrobereich des Vormaterials entstehen, unterschiedliche Werkstoffeigenschaften über die Länge der Kante und somit geringe Standzeit der Schneidwerkzeuge.

Nach DE-OS 18 02 322 ist ein Verfahren zur Herstellung von Messern für rotierende Schneidgeräte bekannt. Hierbei wird vorgeschlagen, statt des spanabhebenden Verfahrens durch Schleifen eine spanlose Verformung anzuwenden, die durch Schlagen, Pressen oder Walzen bewerkstelligt werden kann. Ferner ist in der DE-OS 33 00 105 ein Verfahren zur Herstellung von Ritz- oder Trennmessern für die Holzwolle-Herstellung beschrieben. Auch hier ist lediglich erwähnt, daß die Schneidkanten der Messer angewalzt sind. Nachteilig ist, daß aus den Druckschriften keine Hinweise über die beim Walzen der Schneidkanten wichtige Faserstruktur zu entnehmen sind. Da nur durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil eine Walzfahne entsteht, wird eine homogene Materialstruktur im Schneidkantenbereich erzielt. Dies wird jedoch in den Entgegenhaltungen in keiner Weise nahegelegt

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, insbesondere Maschinenmesser, zu entwickeln, das die Standzeit des Werkzeuges erhöht und außerdem noch billiger in der Herstellung kommt.

Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht daß ein Rachprofil mit zumindest einer, vorzugsweise beiden Schmalseitenflächen als Schrägflächen zu einem trapez-, oder parallelogrammartigen Profil warm gewalzt wird, wobei an der im Querschnitt sich im spitzen Winkel zur Seitenfläche ergebenden Abschrägung durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil eine Walzfahne gebildet wird, welche eine homogene Materialstruktur im Schneidkantenbereich ergibt

Dadurch wird erreicht, daß sich zunächst eine Materialersparnis ergibt, weil die Abschrägung nun nicht mehr mechanisch gefertigt werden muß. Das Wesentliche ist aber die Erhöhung der Standzeit der Schneidkante, weil im Bereich der Walzfahne eine verbesserte Materialstruktur vorliegt und die entkohlte Oberflächenzone im Zuge des Schleifens ohnehin entfernt wird. Die Folge ist ein besser schneidendes Maschinenmesser mit längerer Lebensdauer. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Walzfahne ein Dicken - Breitenverhältnis von 1:1 bis 1 : 3 hat, wobei bei einer Profildicke von 5 bis 30 mm und einer Profilbreite von 10 bis 120 mm eine Walzfahnendicke von 1 mm beginnend und bis zu einer Stärke bis 3 mm vorliegt, ist am günstigsten, weil diese sich beim Walzvorgang am einfachsten ergibt und zur Entkohlungszone ausreicht.

Ferner ist von Vorteil, wenn die Abschrägung zur Bildung der Schnittkante einen Winkel zur Seitenfläche von 30 0 bis 90 °, vorzugsweise von 45 0 bis 60 ° aufweist. Damit ist eine Gewähr gegeben, daß eine exakte Schneidkante mit geringem Schleifaufwand erstellt werden kann.

Als besonderer Vorteil ist aber die Tatsache anzusehen, daß der zunächst durch den Walzvorgang längsgerichtete Faserverlauf gerade durch das Zusammenquetschen des Materials bei der Bildung der Walzfahne eine Umlenkung in Richtung der Schneidkante erfährt und somit eine Strukturverbesserung gerade an der Schneidkante bildet. Nachdem nun beim Schleifen an der Schneide die Oberflächenzone, die gegebenenfalls im Zuge des Erzeugungsprozesses entkohlt wurde, abgetragen wird, ist es leicht verständlich, daß durch diese erfindungsgemäße Maßnahme sich eine erhebliche Verbesserung der Standzeit eines solcherart hergestellten Maschinenmessers ergibt

Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert Es zeigen:

Fig. 1: Profil eines Schneidmessers

Fig. 2: Profil mit beidseitiger Schneide

Fig. 3: Abkantprofil

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein trapezförmiges Fertigprofil (1) aufgeführt. Es weist eine im rechten Winkel erstellte Stirnfläche (2) zu den oberen und unteren Seitenflächen (4), (5) auf. An der gegenüberliegenden Seite der Stirnfläche (2) ist die Abschrägung (3) zu ersehen. Diese begrenzenden Rächen stellen das fertige -2-

Claims

Nr. 390 221 Produkt dar, nachdem infolge der Abschrägung (3) eine Schneidkante (7) gebildet wurde. Dieses Profil wurde aus einem Flachstahl erstellt, wie die strichliert angedeutete Kontur (6) zeigt. Wird nun der mit Übermaß belassene und gewalzte Flachstahl an einer Seite zur Bildung der Schneide schräg gewalzt, so ist es vorteilhaft, durch ein überfülltes Kaliber bewußt eine Walzfahne (8) im letzten Stich zu erstellen. Der Rohling hat deshalb vor der mechanischen Bearbeitung die Form gemäß der dünnen Linie als fertiges, trapezartiges Profil (9). Die Fig. 2 zeigt nun eine weitere vorteilhafte Variante der Herstellung eines Maschinenmessers. Es wird ein parallelogrammartiges Fertigprofil (10) erstellt, das aus den parallelen Flächen (13) und den beiden Abschrägungen (11) besteht. An der linken unteren und an der rechten oberen Seite ergibt sich die Schneidkante (7). Auch hier wird kein Flachstahl als Flachprofil (12), sondern bei der Erstellung des Halbzeuges je eine Abschrägung (11), jedoch mit Übermaß für die Bearbeitungszugabe gewalzt, derart, daß an beiden zu erstellenden Schneidkanten (7) eine Walzfahne (14) verbleibt. Der fertige Rohling weist dann die wieder mit einer dünnen Linie angegebene Kontur eines parallelogrammartigen Profils (15) auf. Hernach kann es zur Messerherstellung in Mitte getrennt werden. Schließlich sei noch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 genannt. Mit dem vorhin genannten Herstellungsverfahren kann auch ein Abkantprofil erstellt werden, wie dies bei der Blechverarbeitung Anwendung findet. Das Abkantprofil (16) als Endprodukt besteht aus den oberen und unteren parallelen Flächen (19), jedoch ist die Abschrägung (18) beispielsweise so gewählt, daß eine scharfe Kante (21) in der Mitte verbleibt. Auch hier wird anstelle der Rachstahlkontur (17) ein gemäß der dünnen Linie gewalztes Profil (22) gefertigt, bei dem an der einander schneidenden Ebenen der Abschrägungen (18) eine Walzfahne (20) verbleibt. Nachdem der Abkantrohling in der Weise gefertigt und gehärtet wurde, wird das Profil (22) gegebenenfalls allseitig, aber zumindest an den Abschrägungen (18) geschliffen. Damit nun keine Entkohlung an der Kante (21) vorliegt, beläßt man bewußt beim Walzen die Walzfahne (20). In beiden Fällen wird angestrebt, die Walzfahne (8), (14) mit einem Dicken - Breitenverhältnis von 1:1 bis 1: 3 zu wählen. Die Größe der Walzfahne (7) hängt in oster Linie von der Größenordnung des Fertigprofils (1), (10) ab. Wie die Erfahrung zeigt, wird die Walzfahnendicke von 1 mm beginnend, sich bis zu einer Stärke von 3 mm erstrecken, wenn sich die Profildicke zwischen 5 bis 30 mm bzw. die Profilbreite zwischen 10 bis 120 mm ergibt. Aus diesem Herstellungsverfahren ergibt sich eine Einsparung in der Fertigungszeit und eine zu erwartende hohe Standzeit des Maschinenmesseis. Darüberhinaus ergibt sich selbstverständlich die Möglichkeit, dieses Herstellverfahren auch auf Rundmesser auszudehnen. Es braucht lediglich ein der Walzfahne ähnlicher Vorsprung belassen zu werden, damit beim Schleifvorgang an der Schneide keine Entkohlung und damit Härteverminderung ein tritt. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, insbesondere Maschinenmesser, aus warmgewalztem Rachstahl, mit einer durch Walzen die Schneidkante bildende Abschrägung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flachprofil (6,12) mit zumindest einer, vorzugsweise beiden Schmalseitenflächen als Schrägflächen zu einem trapez-, oder parallelogrammartigen Profil (9,15) warm gewalzt wird, wobei an der im Querschnitt sich im spitzen Winkel zur Seitenfläche (5, 13) ergebenden Abschrägung (3, 11) durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil (1,10) eine Walzfahne (8,14) gebildet wird, welche eine homogene Mateiialstruktur im Schneidkantenbereich ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzfahne (8, 14) ein Dicken - Breitenverhältnis von 1 : 1 bis 1: 3 hat, wobei bei einer Profildicke von 5 bis 30 mm und einer Profilbreite von 10 bis 120 mm eine Walzfahnendicke von 1 mm beginnend und bis zu einer Stärke bis 3 mm vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung (3,11) zur Bildung der Schnittkante (7) einen Winkel zur Seitenfläche (5,13) von 30 0 bis 90 °, vorzugsweise von 45 0 bis 60 0 aufweist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-