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Die Erfindung betrifft ein Linienschneidmesser mit einem Flach, -Halte-oder Einspannbereich und einem einseitig an diesen anschliessenden Schneidenbereich mit zueinander gerichteten Keilflächen, welche im Querschnitt jeweils aus einem distalen bzw schneidenfernen Teil mit einem kleineren und einem proximalen, die Schneide bildenden Teil mit einem grösseren Keilwinkel gebildet sind.
Linienschneidmesser sind Trennwerkzeuge für flächiges Material und dienen zum Ausstanzen von gleichgeformten Massenteilen aus Flachbahnen, insbesondere aus solchen der Papier-, Leder-und Kunststoffindustrie Dazu wird das Messerband gemäss der gewünschten Schnittlinienanordnung in einer Halterung positioniert und derart das Stanzwerkzeug gebildet Das Messerband muss eine hohe Elastizität aufweisen, so dass ein enges Biegen desselben für Schnittmuster mit geringen Radien möglich ist.
Weiters sind hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Messergeometrie gefordert, weil die Schneidlinie schnitterzeugend durch Anlage auf eine Gegenplatte aus Metall wirksam sind und exakte Schnittiefen, insbesondere in einer mehrschichtigen Flachbahn, oder Durchtrennungen des Materials gewährleistet werden müssen, ohne die Gegenplatte oder die Werkzeugschneide selbst zu beschädigen.
Aus wirtschaftlichen Gründen werden vom Schneidwerkzeug hohe Standzeiten verlangt, die mit hohen Materialhärten erreichbar sind. Durch eine hohe Härte des Messerwerkstoffes verringert sich jedoch dessen Elastizität und damit die Erstellbarkeit von geringen Schnittmusterradien.
Schliesslich werden verbesserte Gebrauchseigenschaften eines Linienschneidmesser-Werkzeuges als notwendig erachtet, um hartere, Verschleiss bewirkende Materialien, zum Beispiel Recyclingpapier und dergleichen, welche in zunehmendem Masse verwendet werden, zu bearbeiten, wodurch höhere Belastungen des Schneidenbereiches des Linienschneidmessers entstehen können.
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Aus obigen Ausführungen Ist ersichtlich, da an Linienschneidmesser verschiedenste, oft gegensätzliche Forderungen, gestellt werden, die nur durch Kompromisse betreffend die Biegsamkeit und die Härte des Werkstoffes und die Schneidengeometrie des Messers erfüllt werden können. Aufbauend auf die hohe Qualität der derzeit verwendeten thermisch vergüteten Werkstoffe, hat sich für Linienschneidmesser eine Messerform als günstig herausgestellt, welche ein Schneide gebildet durch ebene Keilflächen mit einem Winkel zueinander im Bereich von 30 bis 60 besitzt.
Eine derartige Messerform bzw. Schneidengeometrie ist durchaus universell einsetzbar, hat jedoch den Nachteil, dass im Mikrobereich die äusserste Schneidenkante Verformungen, insbesondere Stauchungen und Verbiegungen, im wesentlichen senkrecht zur Kantenerstreckung, erfahren kann. Dadurch werden die Schneideigenschaften des Werkzeuges nachteilig beeinflusst, was letztlich dieses für Schnitte mit einer geforderten Güte unbrauchbar macht bzw. dessen Standzeit wesentlich verkürzt.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und setzt sich zum Ziel, eine verbesserte Geometrie des Schneidenbereiches des Linienschneidmessers unter Zugrundelegung eines thermisch vergütbaren hochwertigen Werkstoffes zur Erstellung desselben anzugeben.
Dieses Ziel wird bei einem Linienschneidmesser der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die die Keilflächen im distalen Teil einen Winkel/ zueinander von 30 bis 600 aufweisen und zur Schneidenkante hin ab einer Schneidendicke X von kleiner als 0, 2 mm, jedoch grösser als 0, 02 mm, die Keilflächen einen Winkel oe. von 50 bis 850 besitzen und dass der Schneidenwerkstoff aus einer Legierung mit der chemischen Zusammensetzung in Gew.-% von
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0, 35 bis 0, 75P = max 0, 05 S = max 0, 01
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gegebenenfalls weitere Legierungselemente bis zu einem Hochstgehalt von 1, 95 Gew.-%, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass im Mikrobereich der Schneidenzone günstige Bedingungen fur niedrige Materialspannungen bei Einleitung der bei der Schnitterstellung entstehenden Kräfte gebildet werden Der höhere Keilwinkel an der Schneidkante wirkt formerhaltend Im Mikrobereich des Messers, wobei der distal anschliessende Schneidenteil mit genngerem Keilwinkel eine Verkleinerung der Materialverdrängung bei der Schnitterstellung bewirkt. Dabei ist es wichtig, dass unabhängig von der Dicke des Einspannbereiches der grössere Keilwinkei zur Schneide hin erst ab einer Schneidendicke von 0,2 bis 0, 02 vorliegt. Ist der Übergang vom kleineren zum grösseren Keilwinkel bei geringeren Schneidendicken als 0, 02 mm gegeben, so verringern sich die Vorteile der Formerhaltung im Mikrobereich.
Liegt der Keilwinkelübergang bei grösseren Schneidendicken als 0, 2 mm, so liegen im Schnittgut vergrösserte Stauchbereiche und Aufwölbungen im Trennbereich vor Es hat sich herausgestellt, dass die durch die erfindungsgemässe Form wesentlich verbesserten Gebrauchseigenschaften des Linienschneidmessern nur erreicht werden, wenn dieses aus einer thermisch vergüteten Legierung mit einer bestimmten in Grenzen gegebenen Zusammensetzung gebildet ist Aus der US- 2361288 ist per se eine Schneidlinie mit zwei unterschiedlichen Winkel zueinander aufweisende Keilflächen bekannt, allein die 3 :
1 Aufteilung der Keilflächenbereiche und ein Fehlen einer Zuordnung zu einem bestimmten Werkstoff haben sich als wenig zielführend für eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften der Linienschneidmesser herausgestellt Wenn, wie gefunden wurde, der Einspannbereich mit einer Dicke von 0, 4 bis 2, 2 mm eine weiche und zähe OberflÅachenzone und einen thermisch vergüteten Innenteil besitzt und gegebenenfalls der Werkstoff an der Schneidenkante gehärtet ist und eine Materialhärte von 40 bis 63 HRC aufweist, können Stanzwerkzeuge mit Schnittmustern, die besonders enge Radien aufweisen, hergestellt werden.
Weiters ist die Formbeständigkeit im Mikrobereich der Schneidkante im Vergleich mit üblichen
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Besonders hohe Standzeiten des Werkzeuges sind erreichbar, wenn die Schneidkante des Linienschneidmessers gerundet ist und der Radius der Rundung ein Mass von weniger als 0, 005 mm aufweist. Dabei ist es unwichtig, ob die Rundung durch eine mechanische Bearbeitung oder verfahrenstechnisch erstelllt ist.
Wenn die Keilflächen zumindest im Bereich der Schneidenkante feingeschliffen oder poliert ausgeführt sind, werden die Schneidreibungswerte und der Staubanfall bei einer Schnitterstellung vorteilhaft gesenkt, was besonders bei einer Bearbeitung von Recycling-Papier bzw. Karton günstig ist.
Diese Eigenschaften können weiter gefördert und die Schnittkräfte gesenkt werden, wenn die Keilflächen zumindest im Bereich der Schneidenkante eine Beschichtung, zum Beispiel eine Hartstoff-und/oder Gleitschicht-Beschichtung tragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig 1 dargestellt und wird im folgenden beschrieben.
Ein Linienschneidmesser mit einem Halte-oder Einspannbereich D weist anschliessend an diesen zur Schneide hin einen Bereich C auf, der Keilflächen mit einem Winkel zueinander von 30 bis 600 besitzt. Ab einer, durch diesen Kellflächenwinkel bewirkte Schneidendicke X von 0, 02 bis 0, 2 mm ist der Winkel der ebenen Keilflächen zueinander im Mikrobereich B auf einen Wert von oC = 5o bis 85 vergrössert, weiche Keilflächen die Schneidenkante A bilden.
Ein Linienschneidmesser mit der erfindungsgemässen Schneidengeometrie und zwar : mit einer Dicke im Haltebereich von 0. 71 mm, einem distalen Keilwinkel (j von 48 und einem proximalen ab einer Schneidendicked X von 0, 12 mm gegebenen, die Schneide A beinhaltenden Keilwinkel 0 (von 750, wurde aus einer Legierung mit einer chemischen
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gefertigt und der die Schneide A beinhaltende Mikroteil B auf eine Härte von 60 HRC vergütet. Auf der Oberfläche der Keilflächen, die feingeschliffen ausgeführt waren, wurde eine Hartstoffbeschichtung aufgebracht.
Das mit diesem Linienschneidmesser
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gefertigte Werkzeug zum Stanzen von mehrlagigen Papierflächen bzw. selbstklebenden Massiv-Etiketten auf einer Ablösegrundlage erbrachte bei verbesserten Gebrauchseigenschaften eine Standzeiterhöhung von mehr als 40 %, was durch den erfindungsgemässen Mikroschneidbereich begründet ist.