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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Messern mit
zwei Kröpfen
und zwischen diesem angeordneten Griffbereich.
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Messer
dieser Art sind zum Beispiel aus der
US 5,572,794 A bekannt. Hierbei ist ein Messerkropf im
Bereich zwischen der Messerklinge und dem Messergriff angeordnet,
während
der zweite Messerkropf am gegenüberliegenden
Ende des Griffes vorgesehen ist. Die Messerkröpfe bilden Verdickungen beziehungsweise
Vorsprünge
gegenüber
den benachbarten Bereichen der Messerklinge und des Griffs. Die an
den beiden Enden des Griffbereichs angeordneten Messerkröpfe geben
der Hand des Benutzers Halt bei der Führung und dem Einsatz des Messers und
schützen
sie vor Berührung
mit der Messerklinge.
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Bei
geschmiedeten Messern ist ferner bekannt, einen Messerrohling mit
zwei Kröpfen
durch Gesenkschmieden unter einem Fallhammer herzustellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren
für Messer
mit zwei Messerkröpfen
bereitzustellen, mit dem präzise
Maße der Messerkröpfe und
eine präzise
Lage, insbesondere ein präziserer
Abstand der beiden Messerkröpfe,
sowie Kosteneinsparungen bei Material und Herstellung erzielt werden
können
und das einfach automatisiert werden kann.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Somit
wird ein Verfahren zum Herstellen von Messern mit zwei Kröpfen und
zwischen diesen angeordnetem Griffbereich vorgeschlagen, dass folgende
Schritte einschließt:
- a) Einlegen einer sich in einer Längsrichtung
erstreckenden Stahlplatine in einer Aufnahme,
- b) Anordnen eines Paars von Elektroden auf einem ersten Abschnitt
der Platine, wobei die Elektroden in der Längsrichtung der Platine voneinander
beabstandet sind,
- c) Erwärmung
des ersten Abschnitts der Platine zwischen den Elektroden, bis der
erste Abschnitt plastisch verformbar ist,
- d) Ausübung
eines Druckes in der Längsrichtung der
Platine auf einen an einer Seite des Elektrodenpaars angeordneten
Bereich der Platine, während
ein auf der gegenüberliegenden
Seite des Elektrodenpaars angeordneter Bereich der Platine durch
ein Gegenlager stationär
gehalten wird, bis eine bestimmte Aufstauchung des Stahlmaterials
der Platine in Form einer ersten Verdickung in einem vorbestimmten
ersten Längenbereich
erzielt ist,
- e) Anordnen eines Paars von Elektroden auf einem zweiten Abschnitt
der Platine, wobei die Elektroden in der Längsrichtung der Platine voneinander
beabstandet sind,
- f) Erwärmung
des zweiten Abschnitts der Platine zwischen den Elektroden, bis
der zweite Abschnitt plastisch verformbar ist,
- g) Ausübung
eines Druckes in der Längsrichtung der
Platine auf einen an einer Seite des Elektrodenpaars angeordneten
Bereich der Platine, während
ein auf der gegenüberliegenden
Seite des Elektrodenpaars angeordneter Bereich der Platine durch
ein Gegenlager festgehalten wird, bis eine bestimmte Aufstauchung
des Stahlmaterials der Platine in Form einer zweiten Verdickung
in einem vorbestimmten zweiten Längenbereich
erzielt ist,
- h) wobei die Elektroden in der Längsrichtung relativ zu der
Platine so geführt
sind, dass der erste und zweite Längenbereich der ersten bzw.
zweiten Verdickung einen vorbestimmten Abstand zueinander haben.
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Die
Vorteile der oben beschriebenen Verfahrensschritte bei der Herstellung
eines Messers mit zwei Messerkröpfen
sind folgende.
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In
den Bereichen der Messerklinge und des Griffes zwischen den beiden
Verdickungen weist der Messerrohling durchgehend die gleiche Dicke
auf, da die Platine in diesen Bereichen nicht verformt wird. Dies
erhöht
die Qualität
der Rohware und vereinfacht die weitere Automatisierung der Fertigungsprozesse. Zum
Schmieden müssen
lediglich die beiden gestauchten Verdickungen durch Erwärmung in
einem plastisch verformbaren Zustand gebracht werden. Die Verdickungen
können
dann anschließend
in einem Gesenk unter einer Schmiedepresse zu den beiden Messerkröpfen gleichzeitig
formgebend geschmiedet werden. Abschließend kann aus der Platine eine
Messerklinge mit einem Erl und den geschmiedeten Messerkröpfen ausgestanzt
werden.
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Die
Maße der
Messerkröpfe
sind präziser
als beim herkömmlichen
Gesenkschmieden unter einem Fallhammer, da die Gesenke beim Stauchschmieden einer
geringeren Belastung unterliegen und daher langsamer verschleißen. Unnötige hohe
Aufmaße und
Toleranzen entfallen somit.
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Die
vorbestimmte Lage, insbesondere der vorbestimmte Abstand der beiden
Messerkröpfe
ist präziser
als beim Gesenkschmieden unter dem Fallhammer, weil die Gesenke
beim Stauchschmieden besser ausgerichtet werden können und
die Lager beim Schmiedeprozess beibehalten werden kann. Die Schwundmasse
ist aufgrund des kleineren Volumens besser zu tolerieren.
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Die
Schmiedewerkzeuge können
relativ klein ausgelegt sein, wodurch eine Kosteneinsparung beim
Material und Herstellung erzielt wird.
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Die
vorgeschlagenen Verfahrensschritte a) bis h) sowie die daran anschließende Schritte
sind relativ einfach zu automatisieren. Nach dem schon oben genannten
gleichzeitig formgebenden Schmieden der beiden Messerkröpfe in einem
Gesenk unter einer Schmiedepresse kann eine Messerklinge mit Erl
und den geschmiedeten Messerkröpfen
aus der Platine ausgestanzt werden. Aufgrund der Präzision der
Maße,
Lage und insbesondere dem Abstand der beiden Messerkröpfe sind
die weiteren Fertigungsschritte ebenfalls relativ einfach durchzuführen und einfach
zu automatisieren. Der präzise
Abstand der beiden Messerkröpfe
ist insbesondere dann wichtig, wenn zwischen diesen passgenau Griffschalen
angeordnet werden.
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Der
zum Stauchen der beiden Messerkröpfe in
der Längsrichtung
der Platine ausgeübte
Druck kann durch alle möglichen
Druck erzeugenden Verfahren, zum Beispiel mechanische, pneumatische oder
hydraulische, und Vorrichtungen erfolgen. Bevorzugt wird der Druck
durch den Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders
ausgeübt.
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Der
Bereich der Platine, in dem der Druck in Längsrichtung der Platine ausgeübt wird,
kann die Stirnseite eines in der Längsrichtung liegenden Endes
der Platine sein. Bei Druckausübung
durch den Kolben eines Zylinders kann der Kolben direkt auf die Stirnseite
in Längsrichtung
der Platine wirken.
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Vorzugsweise
ist der Druck regelbar, um den Aufstauchungsprozess in den für die beiden
Messerkröpfe
vorbestimmten Längenbereichen
der Platine präzise
zu steuern.
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In
einer ersten Ausführung
des Verfahrens können
die oben genannten Verfahrensschritte e), f), g), h) zum Stauchen
eines Messerkropfes in dem vorbestimmten zweiten Längenbereich
der Platine können
nach den Schritten b), c), d) zum Stauchen des Messerkropfes in
dem dafür
vorgesehenen ersten Längenbereich
der Platine erfolgen.
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Bei
dieser Ausführung
kann das für
die Schritte d) und g) vorgesehene Gegenlager an der Stirnseite
des in Druckrichtung weisenden Endes der Platine angeordnet sein.
Der zum Stauchschmieden der beiden Messerkröpfe erforderliche Druck kann dann
zum Beispiel durch den Kolben eines pneumatischen oder hydraulischen
Zylinders auf die Stirnseite des gegenüberliegenden Endes der Platine
ausgeübt
werden.
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Bei
diesem sukzessiven Aufstauchen zu den beiden Verdichtungen kann
dasselbe Elektronenpaar für
die Schritte b), c), d) und e), f), g, verwendet werden.
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In
einer zweiten vorteilhaften Ausführung des
Verfahrens werden zwei Elektrodenpaare verwendet, eins für die Schritte
b), c), d) und das andere für
die Schritte e), f), g). Insbesondere kann damit ein gleichzeitiges
Stauchschmieden der Messerkröpfe erfolgen.
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Bei
dieser Ausführung
des Verfahrens kann das Gegenlager für die Schritte d) und g) zwischen den
beiden Elektrodenpaaren angeordnet sein und der Druck jeweils auf
die Stirnseite eines der in der Längsrichtung der Platine liegenden
Endes ausgeübt werden.
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Bevorzugt
werden die Schritte c) und f) sowie d) und g) jeweils im Wesentlichen
gleichzeitig durchgeführt.
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Durch
das gleichzeitige Erwärmen
und Stauchen beider Messerkröpfe
wird die für
diesen Arbeitsgang erforderliche Arbeitszeit erheblich verringert,
so dass eine weitere Kosteneinsparung bei der Herstellung erzielt
werden kann.
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Um
den Abstand der beiden Messerkröpfe insbesondere
zur passgenauen Anordnung von Griffschalen zwischen ihnen präzise festzulegen,
kann der Abstand zwischen den beiden Elektronenpaaren, das heißt der beiden
unmittelbar benachbarten Elektroden aus jeweils einem Paar, während der
Schritte c), d), f), g) h) konstant gehalten werden.
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Da
das Gegenlager zwischen diesen beiden inneren Elektroden angeordnet
ist, wird der das Gegenlager und der die beiden inneren Elektroden
aufweisende Bereich gegenüber
der Platine festgelegt, während
die außerhalb
der beiden inneren Elektroden liegenden Bereiche der Platine sich
zum Aufstauchen des Materials und Bildung der Verdickungen in Längsrichtung
der Platine relativ zu dem genannten Bereich unter Druckbeaufschlagung
von beiden Seiten bewegen können.
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Ein
weiterer Vorteil des gleichzeitigen Stauchens der Messerkröpfe besteht
darin, dass die durch das Stauchen erzeugten Verdickungen anschließend an
die Schritte a) – h)
ohne erneute Erwärmung
zu den Messerkröpfen
geformt werden können.
Dieser Formungsprozess kann in einem Gesenk unter einer Schmiedepresse
erfolgen.
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Ausgehend
von der durch Stauchschmieden schon relativ präzise geformten Platine mit
formgebend geschmiedeten Messerkröpfen kann in einem weiteren
Schritt aus der Platine eine Messerform mit Messerklinge und Erl
und den Messerkröpfen
ausgestanzt werden.
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Aufgrund
der präzisen
Maße und
Lage der Messerkröpfe,
insbesondere des präzisen
Abstands der beiden Messerkröpfe
voneinander können
die nachfolgenden Fertigungsschritte mit geringerem Aufwand und
einfacher Automatisierung erfolgen. Insbesondere können Griffschalen
passgenau zwischen den Messerkröpfen
angeordnet werden.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Verfahrenschritt, nach dem das Stahlmaterial einer Messerplatine
zwischen zwei Kontakten plas tisch verformbar ist,
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2 einen
Verfahrensschritt, nach dem der plastisch verformbare Bereich durch
Aufstauchung zu einer Verdickung geformt ist,
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3 einen
Verfahrensschritt, nach dem ein weiterer Bereich der Platine wie
in 1 zu plastischer Verformbarkeit erwärmt ist,
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4 einen
darauf folgenden Verfahrensschritt, nach dem die Platine in dem
weiteren Bereich zu einer weiteren Verdickung gestaucht ist,
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5 eine
andere Ausführung
des Verfahrens, bei dem gleichzeitig zwei Bereiche einer Messerplatine
zur plastischen Verformbarkeit erwärmt sind,
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6 einen
darauf folgenden Verfahrensschritt, bei dem die plastisch verformbaren
Bereiche durch Aufstauchung zu zwei Verdickungen geformt sind,
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7 einen
sich an die Verfahrensschritte nach 4 und 6 anschließenden Schmiedeprozess,
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8 die
durch den Schmiedeprozess geformte Platine mit den beiden Messerkröpfen und
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9 einen
sich daran anschließenden
Verfahrensschritt, bei dem aus der Platine eine Messerklinge mit
Erl und den geschmiedeten Messerkröpfen ausgestanzt ist.
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Das
in den 1 bis 4 dargestellte Ausführungsbeispiel
betrifft ein sukzessives Aufstauchen zweier Längenbereiche einer Stahlplatine 1 zu
zwei Messerkröpfen.
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Die
Stahlplatine 1 wird zur Vorbereitung des Aufstauchens in
eine Aufnahme gelegt. Etwa im mittleren Bereich der Platine werden
zwei Elektroden 2a und 2b mit einem Abstand von
wenigen Millimetern, ca. 2 mm, an die Platine 1 angeklemmt
zwischen den Elektroden wird ein erster Abschnitt 3a durch
einen hohen durch die Elektroden 2a und 2b erzeugten Stromfluss
bei einem im Verhältnis
kleinen Querschnitt der Platine so weit erwärmt, dass der Stahl zwischen
den Elektroden 2a und 2b hellrot glüht und somit
plastisch verformbar ist. Dieser Verfahrensschritt ist in 1 gezeigt.
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Wie
weiterhin in 2 dargestellt ist, wird von
einer Seite durch den Kolben eines Zylinders 4 Druck in
Längsrichtung
der Platine ausgeübt,
während
ein auf der gegenüberliegenden
Seite angeordnetes Gegenlager dieses Ende der Platine stationär hält. Der
durch den Zylinder 4 erzeugte Druck ist regelbar, um eine
definierte Aufstauchung des Stahlmaterials in einem ebenfalls definierten
ersten Längenbereich
zu erhalten. Im erhitzten Bereich wird dadurch das Stahlmaterial
zu einer ersten Verdickung 6a aufgestaucht.
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Während des
Aufstauchens werden die Elektroden 2a und 2b in
Längsrichtung
relativ zu der Platine 1 so geführt, dass zwischen den Elektroden 2a und 2b eine
entsprechende Menge Stahlmaterial zum Aufstauchen zur Verfügung gestellt
wird. Dabei wird mindestens eine der Elektroden 2a und 2b relativ
zur Platine 1 in deren Längsrichtung bewegt.
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Anschließend wird
ein zweiter Abschnitt 3b der Platine 1 an den
selben Elektroden 2a und 2b eingespannt und analog
wie oben beschrieben erhitzt und zu einer zweiten Verdickung 6b gestaucht. Diese
beiden Verfahrensschritte gehen aus den 3 und 4 hervor.
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In
den 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem die beiden Abschnitte 3a und 3b der
Platine 1 gleichzeitig gestaucht und zu definierten Verdickungen 6a und 6b verformt
werden. Zur Vorbereitung der betreffenden Verfahrensschritte wird
die Platine 1 wiederum in einer Aufnahme gelegt. Etwa im
mittleren Bereich der Platine 1 werden zwei Elektroden 2a und 2b mit
einem Abstand von wenigen Millimetern ca. 2mm an die Platine 1 angeklemmt.
In einem seitlichen Bereich der Platine 1 werden zwei weitere
Elektroden 2c und 2d festgeklemmt. Durch Stromfluss
zwischen den beiden Elektrodenpaaren erwärmt sich der Stahl in den Abschnitten 3a und 3b zwischen
den Kontakten jedes Elektrodenpaars, bis er hellrot glüht. Beide
Abschnitte 3a und 3b sind dann plastisch verformbar.
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Der
Abstand der beiden Elektrodenpaare (d.h. der Abstand zwischen den
Elektroden 2b und 2c, die auch als innere Elektroden
bezeichnet werden können,
muss größer sein
als der Abstand innerhalb der beiden Elektroden jedes Paars (ca.
2 mm), damit der Stromfluss innerhalb der Elektrodenpaare stattfindet
und nicht zwischen den inneren Elektroden 2b und 2c.
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Wie
aus 6 hervorgeht, drücken zur plastischen Verformung
des Stahls zwischen den Elektroden jedes Paars je ein Kolben eines
Zylinders 4a und 4b seitlich auf die Platine 1.
Zwischen den beiden inneren Elektroden 2b und 2c wird
die Platine 1 stationär
durch ein in den 5 und 6 schematisch gezeigtes
Gegenlager 5 stationär
gehalten. Das Gegenlager 5 kann aus zwei Klemmbacken bestehen, zwischen
denen die Platine in dem betreffenden Bereich eingeklemmt wird.
In den erhitzten Abschnitten 3a und 3b wird durch
diese Maßnahmen
der Stahl gestaucht und zur Verdickungen 6a und 6b verformt.
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Während des
Stauchens werden die Elektroden 2a, 2b und 2c, 2d relativ
zur Platine 1 in deren Längsrichtung verschoben, um
genügend
Stahl in den Abschnitten 3a und 3b zwischen den
Elektroden jedes Paars zur Bildung definierter Verdickungen 6a und 6b mit
entsprechend definierter Dicke zu erhalten. Dabei können die
an den beiden Seiten des Gegenlagers 5 angeordneten inneren
Elektroden 2b und 2c relativ zur Stahlplatine
festgelegt sein, so dass sich nur die äußeren Elektroden 2a und 2d gezielt
zur Freigabe genügenden
Stahlmaterials zur Bildung der Verdickungen 6a und 6b relativ
zur Platine 1 bewegen. Diese Bewegung wird durch eine (in
der Zeichnung nicht dargestellte) geeignete Führungseinrichtung und Steuervorrichtung
bewerkstelligt.
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Die
Führung
und Steuerung der Bewegung der Elektroden in Längsrichtung der Platine 1 ist
derart, dass die Längenbereiche
der beiden Verdickungen 6a und 6b einen vorbestimmten
Abstand zueinander haben.
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Sind,
wie oben beschrieben, die inneren Elektroden 2b und 2c relativ
zur Platine 1 festgelegt, bleibt der Abstand zwischen den
Längenbereichen, in
denen der Stahl zwischen den Elektroden jedes Paars erwärmt und
durch Druckausübung
von beiden Seiten zu den Verdickungen 6a und 6b aufgestaucht
wird, während
des Aufstauchens konstant, so dass auf einfache Weise ein definierter
Abstand zwischen den Verdickungen 6a und 6b erreicht
werden kann.
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Andererseits
ist auch durch eine gezielte Steuerung beider Elektroden jedes Elektrodenpaars in
Längsrichtung
der Platine 1 ein definierter Abstand zwischen den gebildeten
Verdickungen 6a und 6b durch eine entsprechende
Führungs-
und Steuereinrichtung erreichbar.
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Wie
aus 7 hervorgeht, werden die Verdickungen 6a und 6b in
einem anschließenden
Verfahrensschritt in einem Gesenk 7 unter einer Schmiedepresse
zu Messerkröpfen 6a' und 6b' gleichzeitig formgebend
geschmiedet.
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Bei
dem in den 1 bis 4 dargestellten sukzessiven
Verformungsprozess müssen
die gestauchten Verdickungen 6a und 6b induktiv
erneut erhitzt werden, um das Material wieder plastisch verformbar
zu machen. Bei dem in den 5 und 6 gezeigten
gleichzeitigen Verformungsprozess können hingegen die beiden nach
dem Stauchen noch plastisch verformbaren Verdickungen 6a und 6b ohne
erneute Erwärmung
geschmiedet werden.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt wird aus der Platine 1 eine
Messerklinge 8 mit Erl 9 und den beiden Messerkröpfen 6a' und 6b' ausgestanzt.
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Daran
können
sich bekannte weitere Fertigungsschritte anschließen.
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- 1
- Stahlplatine
- 2a,
2b
- Elektroden
- 2c,
2d
- Elektroden
- 3a
- erster
Längsabschnitt
- 3b
- zweiter
Längsabschnitt
- 4
- Zylinder
- 5
- Gegenlager
- 6a
- erste
Verdickung
- 6b
- zweite
Verdickung
- 6a',6b'
- Messerkropf
- 7
- Gesenk
- 8
- Messerklinge
- 9
- Erl