DE10116774B4 - Verfahren zum Ausmachen eines Messers und Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Ausmachen eines Messers mit einer Klinge, die über einen Klingenerl mit Heftschalen verbunden ist, wobei beim Ausmachen die Heftschalen mit dem Erl zu einem bündig-glatten Heftrücken gefräst werden.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausmachen eines Messers mit einer Klinge, die über einen Klingenerl mit Heftschalen verbunden ist, wobei beim Ausmachen die Heftschalen mit dem Erl zu einem bündig-glatten Heftrücken gefertigt werden. Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Die hier in Betracht kommenden Messer besitzen eine Klinge, die einstückig in einen Klingenerl übergeht, an dem mittels Nieten beidseitig aus Kunststoff oder Holz bestehende Griffschalen befestigt werden. Zwischen der Klinge und dem Klingenerl befindet sich eine Verdickung, die als Kropf bezeichnet wird.
• Zur Herstellung der Messer wird zunächst aus einem Spaltstück ein erster Rohling geschmiedet, aus dem anschließend das bereits aus vorgeformter Klinge, dem Kropf sowie dem Erl bestehende einstückige Messerteil ausgestanzt wird. Nach dem groben Schleifen des Messerrückens und des Kropfes werden Nietlöcher im Griff ausgestanzt, wonach zur Griffmontage, nämlich dem Zusammensetzen von Klinge und Heft, dem Reiden zwischen den Heftschalen und dem Erl eine Nietverbindung geschaffen wird. Durch eine induktive Erwärmung des Metallkörpers werden die Anlageflächen der Kunststoffschalen plastisch, so daß durch Anpressen mittels einer pneumatischen Einrichtung und anschließendes Abkühlen eine feste Verbindung zwischen dem metallischen Erl und den Kunststoffschalen geschaffen wird.
• Bei dem Anpressen der Kunststoffschalen tritt Kunststoffmaterial seitlich der Verbindungsflächen aus, der beim Erkalten wieder erhärtet. Das Ausmachen dient dazu, die Kunststoffschalen auf dem metallischen Erl zu verschleifen, wozu nach dem Stand der Technik verschieden grobe Schleifbänder und abschließend zum Polieren eine Schleifpaste verwendet werden. Insgesamt sind allein für das Ausmachen – je nach gestellten Qualitätsanforderungen – 4 bis 5 Arbeitsgänge erforderlich.
• Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte Verfahren zu vereinfachen, um das Ausmachen der Messer schneller und wirtschaftlicher durchführen zu können. Ferner soll ein hierfür geeignetes Werkzeug angegeben werden.
• Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch das Werkzeug nach Anspruch 3 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 sowie 4 bis 6 beschrieben.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Ausmachen mittels einer Fräsbearbeitung durchgeführt. Das Fräsen besitzt gegenüber den nach dem Stand der Technik vorgesehenen Schleifarbeiten den Vorteil einer besseren Reproduzierbarkeit, da hierfür vorgesehene Werkzeuge exakter und stets über den gleichen räumlichen Weg über das Werkstück gefahren werden können. Unterschiedliche Werkstückkonturen, die beim (mehrfachen) Schleifen von Werkstück zu Werkstück zwangsläufig auftreten müssen, werden so wirksam vermieden. Der jedoch die Wirtschaftlichkeit der Fertigung erheblich verbessernde Vorteil besteht darin, daß die Fräsarbeiten automatisierbar sind. Vorzugsweise wird die Fräsbearbeitung CNC-gesteuert in einem Arbeitsgang durchgeführt, wobei der verwendete Fräser entlang der gewünschten vorgegebenen Griff-Form geführt wird. Dieser Arbeitsgang ist vollständig automatisierbar, da die Zuführung und Entnahme des zu bearbeitenden Werkstückes (Messers) mittels eines Roboters geschehen kann. Die Griff-Form eines Messers ist für jeden Messertyp vorgegeben. Im einfachsten Bearbeitungsfall verläuft der Erl- bzw. Heftrücken im wesentlichen geradlinig. Aufwendigere Messer besitzen gekrümmte Erl- und Heftrücken, wobei die Erl- und Heftrückenkrümmung entweder einheitlich oder unterschiedlich konvex oder auch aus sich aneinander anschließenden konvexen und konkaven Teilstücken zusammensetzen kann. Entsprechendes gilt auch für die Griffunterseite wie deren Übergang zum Heftkopf, d.h. dem hinteren Griffteil des Messers. Die Messergriff-Formgestaltung ist im wesentlichen darauf gerichtet, das Messer gut handhabbar zu machen, um die Schneidoperation jeweils mit "sicherem Griff" durchführen zu können. Daneben spielen noch weitere Aspekte wie ein ansprechendes Design, insbesondere bei Messerserien, deren einzelne Messer sich durch Größe, Klingenschliff etc. unterscheiden, eine Rolle. Zum Teil fließen auch Sicherheitsaspekte zur Vermeidung von Verletzungen im Gebrauch des Messers mit ein.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit einem als Fräser ausgebildeten Werkzeug durchgeführt, das eine zumindest im wesentlichen fingerförmige Kontur besitzt, die eine über den gesamten Umfang reichende Kehlung (Einschnürung) aufweist, in der Fräszähne angeordnet sind. Vorzugsweise besitzt diese Kehlung eine Geometrie, die zumindest im wesentlichen eine der positiv Querschnitts-Kontur des Heftrückens entsprechende (Negativ-)Kontur aufweist. Idealerweise ist die Kehlungskontur in den Abmessungen gleich groß den Abmessungen des Messerrückens (abgesehen davon, daß der Messerrücken konvex und die Kehlung konkav ist). So kann die Kehlung in Sonderfällen einen konstanten Radius aufweisen, der sich über einen Halbkreis, d.h. über 180° erstreckt. In entsprechender Weise ist dann der gefräste Griffrücken im Querschnitt halbkreisförmig bzw. halbzylinderförmig.
• Die Fräszähne sind entweder parallel zur Längsachse des Fräsers, um die er rotiert, d.h. senkrecht zur Grifflängsachse (Werkstücks) oder spiralförmig in der Kehlung angeordnet.
• Mit dem vorbeschriebenen Werkzeug, das in ein CNC-Bearbeitungszentrum integriert bzw. eingesetzt wird, wird die Griffkontur abgefahren, wobei mit einem Arbeitsgang die Griff-Form und die gewünschte Oberflächenqualität erzielt werden kann. Hierzu ist das Bearbeitungszentrum entsprechend zu programmieren, d.h. es sind dort die vorbekannten Sollwerte der Griffkontur einzugeben. Die Fräszähne sind unter einem geeigneten Spanwinkel angeordnet, wobei insbesondere dem Umstand Rechnung getragen werden muß, daß das härtere Material, nämlich der Erl gefräst werden muß. Demgemäß besteht der Fräser, zumindest jedoch der Bereich der Auskehlung mit den Fräszähnen aus einem Hartmetall, das vorzugsweise eine Oberflächenbeschichtung, z.B. aus TiN oder einer Keramik, insbesondere Al₂O₃ aufweist. Die Materialzusammensetzung des Fräsers und/oder der Beschichtung ist ferner darauf abzustimmen, daß ein Verkleben des Werkzeuges mit dem zu bearbeitenden Material, nämlich Stahl und Kunststoff vermieden wird. Die Messer-Stahlteile bestehen beispielsweise aus einem Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl.
• Der Fräser bzw. das vorstehend beschriebene Verfahren können auch für andere Teile wie z.B. Gabeln oder Löffel mit einem entsprechenden Aufbau verwendet werden, also stets dann, wenn zwei grundverschiedene aneinandergrenzende Werkstoffe zu einer glatten Oberfläche verschliffen werden sollen.
• Mit dem Fräser ist nicht nur eine enorme Zeitersparung bei dem Ausmachen von Messern oder ähnlichen Teilen, sondern auch eine 100%ige Reproduzierbarkeit und eine immer gleichbleibende Qualität der Werkstücke erreichbar. In einem vorzugsweise automatisierten Verfahren wird die mit dem Fräswerkzeug ausgestattete Maschine mittels eines Roboters mit einem zu bearbeitenden Messer bestückt. Nachdem die Fräsbearbeitung durchgeführt worden ist, führt der Roboter das Messer ggf. noch an eine Polierscheibe und legt das fertig bearbeitete Messer anschließend ab, wonach ein nächstes Messer aufgenommen wird. Anstelle von Messern können auch Löffel oder Gabeln in entsprechender Weise bearbeitet werden.
• Ein Ausführungsbeispiel des Fräswerkzeugs ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt den prinzipiellen Aufbau des Fräsers, der entweder in ein Futter eingespannt oder über eine (nicht dargestellte) Werkzeugaufnahme in einer Fräsmaschine befestigt wird. Der Werkzeugkörper 10 besitzt eine Auskehlung 11, die hier halbkreisförmig mit einem Radius R ausgebildet ist. Der Radius R entspricht der gewünschten Krümmung, die der Griffrücken bzw. Heftrücken in fertig bearbeitetem Zustand haben soll. In entsprechender Weise ist der Durchmesser D so zu wählen, daß das Werkzeug im Bereich der Auskehlung 11 noch hinreichend dick ist. Im Bereich der Auskehlung 11 sind Fräszähne angeordnet, die entweder parallel zur Längsachse 12 verlaufen oder unter einem hierzu spitzen Winkel spiralförmig. Das Werkzeug wird bei der Heft- und Erlrückenbearbeitung um die Längsachse 12 gedreht und entsprechend der sich längsaxial gewünschten Kontur geführt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Ausmachen eines Messers mit einer Klinge, die über einen Klingenerl mit Heftschalen verbunden ist, wobei beim Ausmachen die Heftschalen mit dem Erl zu einem bündig-glatten Heftrücken gefräst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsbearbeitung CNC-gesteuert in einem Arbeitsgang durchgeführt wird, wobei der verwendete Fräser entlang der gewünschten vorgegebenen Griff-Form geführt wird.
3. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug ein Fräser mit einer zumindest im wesentlichen fingerförmigen Kontur ist, die eine über den gesamten Umfang reichende Kehlung (Einschnürung) aufweist, in der Fräszähne angeordnet sind.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehlung eine Geometrie besitzt, die zumindest im wesentlichen eine der positiv Querschnittskontur des Heftrückens entsprechende (Negativ-)Kontur aufweist, vorzugsweise gleich groß ist.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehlung einen konstanten Radius (R) aufweist, der sich über 180° erstreckt.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräszähne spiralförmig in der Kehlung oder parallel zur Längsachse des Fräsers angeordnet sind.