<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Linienschneidmesser mit einem Flach, -Halte-oder Einspannbereich und einem einseitig an diesen anschliessenden Schneidenbereich mit zwei zueinander gerichteten und die Schneidenkante bildenden KellflÅachen, weiche im Querschnitt zur Schneidenkante gerichtet konvex ausgebildet sind.
Linienschneidmesser sind Trennwerkzeuge für flächiges Material und dienen zum Ausstanzen von gleichgeformten Masseteilchen 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 Messergeometne gefordert, weil die Schneidlinien schnitterzeugend durch Anlage auf eine Gegenplatte aus Metall wirksam sind und exakte Schnittiefe, 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 härtere, 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.
<Desc/Clms Page number 2>
Aus obigen Ausführungen ist ersichtlich, dass an ein 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
EMI2.1
Schneide, gebildet durch ebene Keilflächen mit einem Winkel zueinander m Bereich von 30 bis 60 0 besitzt.
Eine derartige Messerform bzw Schneidengeometrie ist durchaus universell einsetzbar, hat jedoch den Nachteil, dass die äusserste Schneidenkante Verformungen, insbesonder Stauchungen und Verbiegungen, in wesentlichen senkrecht zur Kantenerstreckung, erfahren kann Dadurch werden die Schneideigenschaften des Werkzeuges nachteilig beeinflusst, was letztlich dieses fur 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 Keilflächen im distalen bzw. schneidenfernen Teil des Schneidenbereiches eben mit einem Keilwinkel von73 = 30 bis 600 und zur Schneidenkante gerichtet ab einer Schneidendicke (X) von 0, 015 bis 0, 6 mm, im proximalen Teil (B) im Querschnitt gesehen, konvex ausgebildet sind und an der Schneidenkante (A) einen Tangentialwinkel alpha; von 50 bis 85'aufweisen und dass der Schneidmesserwerkstoff aus einer Legierung mit der chemischen Zusammensetzung in Gew.-% von
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
0, 35 bis 0, 75gegebenenfalls weitere Legierungselemente bis zu einem Höchstgehalt von 1, 95 Gew-%, Rest Eisen und herstellungsbedingte Verunreinigungen besteht.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die hochbelastete Schneidkante durch einen vergrösserten Keil- bzw. TangentenwInkel mechanisch stabilisiert ist. Unter Zugrundelegung der vorgesehenen Werkstoffeigenschaften ist ab einer Schneidendicke von 0, 015 bis 0, 6 mm die mechanische Materialbelastung derart reduziert, dass ein vorteilhaft kleiner Keilwinkel mit ebenen Keilflächen verwendet werden kann, ohne die Schneidenstabilität zu beeinträchtigen. Eine konvexe Ausbildung der Keilflächen bzw eine stetige Zunahme des Keilwinkels im Schneidkantenbereich hat sich als besonders günstig herausgestellt, weil eine Schneidendeformation und insbesondere bei Recyclingpapier der Staubanfall beim Schnitt gering sind.
Schneidmessser mit konvex geformten Keilflächen sind aus der US 2349336 an sich bekannt. Dieses Dokument gibt jedoch keinen Hinweis auf eine vorteilhafte Beschränkung der Konvexform auf den Schneidkantenbereich bis zu einer bestimmten Dicke, die durch die mechanischen Eigenschaften des thermisch vergütbaren Werkstoffes ermöglicht ist.
Die Gebrauchseigenschaften eines erfindungsgemässen Linienschneidmessers können weiter gefördert werden, wenn der Einspannbereich mit einer Dicke von 0, 4 bis 2, 2 mm eine weiche und zähe Oberflächenzone und einen thermisch vergüteten Innenteil besitzt und gegebenenfalls der Werkstoff an der Schneidenkante gehärtet ist und eine Materialhärte von 40 bis 63 HRC aufweist.
Wenn, wie in günstiger Weise vorgesehen sein kann, die Schneidenkante gerundet ist und der Radius der Rundung ein Mass von weniger als 0, 005 mm aufweist, sind hohe Guten der Stanzungen mit glatten Schnittkanten und eine lange Standzeit des Werkzeuges erreichbar
<Desc/Clms Page number 4>
Obige vorteilhafte Eigenschaften können weiter gesteigert werden, wenn die Keilflächen zumindest im Bereich der Schneidenkanten feingeschliffen oder poliert ausgeführt sind.
Eine besonders hohe Verschleissfestigkeit der Keilflächen und ein wesentlich verringerter Schnittstaubanfall, insbesondere bel Materialien, welche mit hohem Füllstoffanteil und/oder kurzen Fasern gebildet sind, kann erreicht werden, wenn die Keilflächen zumindest im Bereich der Schneidkante eine Beschichtung, zum Beispiel eine Hartstoff- und/oder eine Gleitschicht, tragen.
Zu einer genaueren und einfacheren Höhenregulierung bzw. -einstellung der Schneidkante in einem Stanzwerkzeug bzw. zu einer Verminderung des Zurichteaufwandes für Linien-Schneidmesser bei einer Erstellung eines Stanzwerkzeuges kann es vorteilhaft sein, wenn im Querschnitt der der Schneidkante gegenüberliegende Stützbereich des Schneidmessers, der an der Stanzplatte anliegt, gerundet ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Ein Linienschneidmesser mit einem Einspannbereich mit einer Dicke von 0, 71 mm weist im Anschlussbereich an diesen ebene Keilflächen auf, die zueinander mit einem Winkel von 53"gerichtet sind. Ab einer Schneidendicke von 0, 2 mm ist eine derartige Konvexform im Querschnitt gegeben, dass ein Tangentialwinkel cvan der Schneidkante von 650 gebildet wird. Der Messerwerkstoff wies eine Zusammensetzung in Gew.-% im wesentlichen von 0, 58 C, 0, 24 Si, 0, 82 Mn, 0, 022 P, 0, 006 S auf. Die Oberflächen im Einspannbereich waren entkohlt, der Werkstoff des Schneidkantenbereiches auf eine Härte von 48 HRC thermisch vergütet.
Ein aus obigem Linienschneidmesser gebildetes Werkzeug und ein sonst gleiches Vergleichswerkzeug mit ebenen Keilflächen wurden in einem Werkzeugträger benachbart eingespannt und Kartonmaterial bearbeitet bzw. Teile aus diesem gestanzt. Die in Abständen von je 1000 Stanzungen durchgeführten Untersuchungen der Schneiden der Linienmesser, der Gegenplatte und der Schnittgüte sowie des Schnittstaubanfalles erbrachten, dass der Schneidenbereich
<Desc/Clms Page number 5>
des erfindungsgemässen Linienschneidmessers eine wesentlich verbesserte Stabilität und geringeren Verschleiss aufwies, wobei im Vergleich mit dem Messer gemäss dem Stand der Technik eine etwa 30%ige Steigerung der Stanzleistung erzielt werden konnte.