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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einer Schneide oder, bevorzugt, mit zwei zueinander beweglichen Schneiden, bspw. einen Vornschneider oder Seitenschneider, wobei eine Schneide eine Schneidkante und zwei in die Schneidkante auslaufende Schneidflanken aufweist, wobei weiter im Falle von zwei zueinander beweglichen Schneiden die Schneiden im geschlossenen Zustand mit ihren Schneidkanten aufeinanderliegen.
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Derartige Werkzeuge, insbesondere Zangenwerkzeuge sind bereits in verschiedener Hinsicht bekannt geworden. Es wird bspw. auf die
DE 88 03 016 U1 ,
EP 331 927 A1 und
WO 2006/108804 verwiesen.
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Hinsichtlich solcher Werkzeuge ergibt sich die Problematik, dass ein zu schneidendes Teil, etwa ein zu schneidender Draht, zunächst an der Schneide abrutscht und erst dann geschnitten werden kann. Dies bedeutet aber auch, dass er aus dem optimalen Übersetzungsbereich der Schneide herauswandert.
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Es ist bereits prinzipiell vorgeschlagen worden, vgl.
EP 1 237 682 B1 , zur Verbesserung einer Werkstückangriffsfläche diese kurzzeitig großflächig und/oder örtlich derart energiereich zu bestrahlen, dass der oberflächennahe Bereich der bestrahlten Zone schmilzt und am Rand zu einer Rippe schockerstarrt. Es ist auch bekannt, einseitig bezüglich einer solchen Schneide eine durch eine bspw. Fräser-Bearbeitung erreichte feine Riefenstruktur zu belassen, wobei im Bereich der Schneidkante selbst, durch Anschleifen einer Facette, die Riefenstruktur nicht gegeben ist.
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Ausgehend von dem genannten Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine günstige Ausgestaltung eines Werkzeuges mit einer Schneide, bevorzugt zwei zueinander beweglichen Schneiden, anzugeben.
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Eine mögliche Lösung der Aufgabe ist nach einem ersten Erfindungsgedanken bei einem Werkzeug gegeben, bei welchem darauf abgestellt ist, dass die Schneide mit über ihre Länge mehreren in einem spitzen oder rechten Winkel zu der Schneidkante verlaufenden Einschnitten oder Einprägungen in einer Schneidflanke versehen ist, wobei ein Einschnitt oder eine Einprägung bis in die Schneidkante einläuft und wobei weiter die mehreren Einschnitte oder Einprägungen in einer Längsrichtung der Schneide einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als die Breite des Einschnittes.
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Dadurch, dass die Einschnitte oder Einprägungen quer zur Schneidkante verlaufen, aber auch in die Schneidkante einlaufen, ergibt sich eine gleichsam Unvollkommenheit auch in der Schneidkante selbst, die im Hinblick auf einen Schneidvorgang eine Stoppfunktion bezogen auf die Tendenz eines Abrutschens eines zu schneidenden Gegenstandes ausüben kann. Die Schneidkante selbst kann zunächst in üblicher Weise, insbesondere geradlinig durchlaufend, ausgebildet werden. In einem weiteren Arbeitsgang können dann die genannten Einschnitte oder Einprägungen vorgenommen werden.
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Dadurch, dass weiter die Einschnitte oder Einprägungen in einem gewissen wesentlichen Abstand zueinander (nur) ausgebildet sind, ist die Schneidwirkung der Schneidkanten im Übrigen nicht übermäßig beeinflusst. Zwischen den Einschnitten oder Einprägungen, in Längsrichtung der Schneidkante gesehen, verbleibt ein wesentlicher Bereich unbeeinflusster Schneidenausbildung.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass die Einprägungen oder Einschnitte eine vergleichsweise sehr geringe Tiefe aufweisen, im Bereich von wenigen hundertstel oder einigen zehntel Millimetern. Bspw. 0,01 bis 0,2 mm.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Werkzeuges, das eine Schneide, bevorzugt zwei zueinander bewegliche Schneiden, aufweist, bspw. ein Vornschneider oder Seitenschneider, wobei eine Schneide eine Schneidkante und zwei in die Schneidkanten auslaufende Schneidflanken aufweist, wobei weiter im Falle von zwei zueinander beweglichen Schneiden die Schneiden im geschlossenen Zustand mit ihren Schneidkanten aufeinanderliegen.
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Wie auch hinsichtlich der zuvor beschriebenen Werkzeuge handelt es sich hier ersichtlich auch bevorzugt um zangenartige Werkzeuge.
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Ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik stellt sich der Erfindung auch verfahrensmäßig die Aufgabe, eine günstige Ausgestaltung eines Werkzeuges mit einer Schneide, bevorzugt zwei zueinander beweglichen Schneiden anzugeben.
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Eine weitere mögliche Lösung der Aufgabe ist verfahrensmäßig dadurch gegeben, dass die Schneide mit über ihre Länge mehreren in einem spitzen oder rechten Winkel zu der Schneidkante verlaufenden Einschnitten oder Einprägungen in einer Schneidkante versehen wird, wobei ein Einschnitt oder eine Einprägung bis in die Schneidkante einlaufend ausgebildet wird und wobei weiter die mehreren Einschnitte oder Einprägungen in einer Längsrichtung der Schneide mit einem Abstand zueinander ausgebildet werden, der größer als eine Breite des Einschnittes ist. Auf die schon weiter vorne ausgeführten Vorteile wird auch diesbezüglich verwiesen.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung und der Zeichnung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zu den bereits vorstehend erläuterten Konzepten beschrieben bzw. dargestellt, sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einem oder mehreren einzelnen Merkmalen, die hier beschrieben oder zeichnerisch dargestellt sind, oder unabhängig oder in einem anderen Gesamtkonzept, von Bedeutung sein. Insbesondere können die Merkmale sowohl verfahrensmäßig wie auch gegenständlich wesentlich sein, wie dies in weiterer Einzelheit auch in der Anspruchsformulierung zum Ausdruck kommt.
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So ist es bevorzugt, dass der Abstand zwischen den Einschnitten bzw. Einprägungen bis zum Hundertfachen oder mehr der Breite eines Einschnittes oder einer Einprägung beträgt. Die Breite eines Einschnittes oder einer Einprägung kann bspw. 0,01 bis 0,2 mm betragen. Die Breite wird hierbei in Einzelheit zwischen den Spitzen, bezogen auf eine Querschnittsdarstellung, der durch die Einprägung oder Einschnitte gebildeten Flanken, insbesondere aufgeworfene Rippen, gemessen.
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Weiter ist auch bevorzugt, dass die Schneide mit einem Überzugsmaterial ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich um eine verchromte Schneide handeln. Hierbei ist der Einschnitt oder die Einprägung bevorzugt den Überzug durchsetzend vorgesehen aber weiter bevorzugt nicht oder nicht wesentlich in das Grundmaterial eindringend vorgesehen.
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Darüber hinaus ist bevorzugt, dass der Einschnitt durch einen energiereichen Strahl, wie etwa einen Laserstrahl erzeugt ist. Hierdurch wird der oberflächennahe Bereich der Schneide zum Schmelzen gebracht, bevorzugt mit einer am Rand zu Rippen erstarrenden Schmelze. Die Beaufschlagung mit dem energiereichen Strahl kann bevorzugt auf das Werkzeug aufgebracht werden, nachdem dieses wärmebehandelt ist oder gehärtet ist. Weiter bevorzugt auch nach einer Anlassbehandelung, so dass eine geringe Materialsprödigkeit gegeben ist.
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Durch die gleichsame Ritzung mit dem energiereichen Strahl, insbesondere dem Laserstrahl, wird auch eine eng begrenzte lokale Oberflächenhärtung erzielt. Die erzeugte Schmelze ist selbst abschreckend.
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Es lassen sich kanalartige Vertiefungen mit Randrippen erzeugen. Die Randrippen stehen über die umgebenden Bereiche, die in ihrer Geometrie dem Schmiedezustand bzw. dem Überzugszustand, bspw. bei einer Verchromung, entsprechen, über.
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Die so erzeugten Rippen weisen bevorzugt höhere Härtewerte auf als das umgebende Material. Die erzeugten Rippen besitzen einerseits eine hohe Abriebfestigkeit, können andererseits aber auch elastisch in das Kernmaterial eintauchen, wenn auf sie ein Druck in Richtung der Flächennormalen ausgeübt wird.
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Durch das Einlaufen in die Schneidkante ergeben sich in der Schneidkante selbst auch derartige Rippenstrukturen, die für das gewünschte Festhalten von Schneidgut sorgen.
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Die Beaufschlagung mit dem energiereichen Strahl, insbesondere dem Laserstrahl, erfolgt mit einer derartigen Intensität und Dauer, dass die so erzeugten Einschnitte gegenüber der sie umgebenden nicht profilierten Schneidenfläche geringfügig zurückspringen. Die Strahlrichtung des die Profilierung erzeugenden bspw. Lasers kann dabei senkrecht zur Oberfläche gerichtet sein. Es kann aber auch eine spitzwinkelige Ausrichtung gegeben sein. Durch Letzteres wird erreicht, dass die Randflanken der zurückspringenden Zonen spitzwinkelig in die Schneidenfläche auslaufen. Der Fokus des Laserstrahls wird bevorzugt geradlinig über die Schneide in dem genannten Winkel zur Schneidkante bewegt. Dies bei zwei Schneidkanten auch in einem Zug übersetzend auf die gegenüberliegende Schneidkante.
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Alternativ zu einem Laserstrahl kann auch eine Beaufschlagung mit einem Elektronenstrahl oder durch Sputtern erfolgen. Die erreichte Härte in der Aufschmelzzone, insbesondere in den erzeugten Rippen, kann größer als 62 HRC sein, sie kann auch bis zu 64 oder 66 HRC betragen. Die Tiefe des Einschnittes, der so erzeugt wird, kann im Bereich von 10 bis 80 μm, bevorzugt im Bereich von 50 μm, sich bewegen.
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Die Einschnitte, bzw. Einprägungen sind auch bevorzugt geradlinig verlaufend ausgeführt.
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Im Weiteren wird auch, insbesondere zu der Art, Intensität, Dauer, Ausrichtung usw. der Energiebaufschlagung auf den Offenbarungsgehalt der eingangs genannten
EP 1 237 682 B1 Bezug genommen.
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Alternativ zu der genannten Beaufschlagung mit einem Laserstrahl etc. kann eine Einritzung auch mit einer harten Werkzeugspitze, wie etwa einer Diamantspitze, vorgenommen sein. Die vorbeschriebenen geometrischen Merkmale der Einritzung durch Beaufschlagung mit einem energiereichen Strahl gelten auch für die Ausbildung in Form einer Einritzung. Weiter alternativ kann auch eine Einprägung durch ein bspw. eine radartige, auf der Schneide abrollende Werkzeugspitze aufweisendes Werkzeug erfolgen. Das ggf. so gestaltete Prägerad selbst kann bevorzugt aus einem sehr harten Werkstoff, wie bspw. gehärtetem Stahl oder aber auch Diamant, bestehen.
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Nachstehend ist die Erfindung des Weiteren anhand der beigefügten Zeichnung, die aber lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert.
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Hierbei zeigt:
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1 eine Draufsicht auf einen Seitenschneider;
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2–5 Einzeldarstellungen des Schneidbereichs eines Seitenschneiders gemäß 1, mit alternativen Anordnungen von Einschnitten;
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6 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts einer Schneide; und
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7 eine Querschnittsdarstellung zweier zusammenwirkender Schneiden bei Beginn eines Schneidvorganges.
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Dargestellt und beschrieben ist mit Bezug zu 1 ein Zangenwerkzeug, nämlich hier speziell und vorzugsweise ein als Seitenschneider 1 ausgebildetes Zangenwerkzeug, das zwei Schneiden 2, 3 aufweist. Die Schneiden 2, 3 sind zu einem Schneidvorgang gegeneinander beweglich. In üblicher Weise weist der Seitenschneider 1 zwei Griffschenkel 4, 5 auf, die über ein Gewerbe (Gelenk) 6 drehbeweglich miteinander verbunden sind.
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Eine Schneide 2 bzw. 3 weist, wie dies in 6 und 7 in weiterer Einzelheit zu erkennen ist, zwei Schneidflanken 7, 8 auf, welche in die Schneidkante 9 auslaufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel schließt sich an die Schneidkanten 9 backenseitig zunächst jeweils ober- und unterseitig eine Facettenfläche 12 an. Die Facettenfläche hat quer zu dem Verlauf der Schneidkante 9 bevorzugt eine Erstreckung von wenigen Zehntel bis einigen Millimeter, bspw. bis hin zu 3 mm, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 2 mm. Es kann auch nur auf der Ober- oder der Unterseite eine Facettenfläche ausgebildet sein.
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Weiter backenseitig weist eine Schneide bevorzugt noch eine durch die Kanten 13 angedeuteten Übergang in eine weitere Abflachung auf.
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Eine Schneide 2, 3 ist über ihre Länge L mit mehreren, beim Ausführungsbeispiel in einem im Wesentlichen rechten Winkel α zu der Schneidkante 9 verlaufenden Einschnitten 10 versehen.
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Abweichend von einem Einschnitt 10 kann es sich auch um eine nicht dargestellte Einprägung oder Einritzung handeln. Der Einschnitt 10 bzw. die Einprägung oder Einritzung ist linienartig ausgebildet. Soweit nachstehend von Einschnitt gesprochen ist, ist immer auch eine Einprägung oder Einritzung hiermit beschrieben.
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Es sind mehrere Einschnitte 10 über die Länge L der Schneide nebeneinander vorgesehen, wobei ein Abstand zwischen zwei Einschnitten 10 größer ist als eine Breite b des Einschnittes 10.
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Weiter bevorzugt sind die Einschnitte 10 nur auf einer Seite der Schneiden 2 ausgebildet.
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Der dargestellte Seitenschneider weist eine – dargestellte – Vorderseite auf, auf welcher die Schneiden, hier bevorzugt und konkret die Facettenflächen 12, mit einem vergleichsweise großen Winkel β zu einer Horizontalen H, die hier durch eine Drehebene gegeben sein kann, verlaufen und mit einem demgegenüber kleineren Winkel γ auf der Rückseite. Vorderseitig ergibt sich gleichsam eine gewisse Höhlung, die gewerbeseitig durch die Stirnflächen 11, 12 der Zangenschenkel in diesem Bereich begrenzt ist.
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Die Einschnitte 10 sind bevorzugt nur in dieser Vorderseite bzw. diesem Höhlungsbereich der Schneiden ausgebildet.
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Wie die 1 bis 5 zeigen, kann die Anordnung der Einschnitte 10 unterschiedlich sein.
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Insbesondere können zwei Einschnitte 10 mit einem kürzeren Abstand a1 zueinander vorgesehen sein, also paarweise angeordnet sein, und zu einem weiteren Paar von Einschnitten 10 einen größeren Abstand a2 aufweisen.
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Die Einschnitte können auch hinsichtlich ihres Übergriffs auf die gegenüberliegende Seite, der bevorzugt vorgesehen ist, mit unterschiedlicher Übergriffslänge c1 bzw. c2 ausgebildet sein. Die Länge eines Einschnitts, der durchlaufend über beide Schneiden gegeben ist, ist auf der einen Schneide kürzer und auf der anderen Schneide in diesem Fall länger.
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Die vorstehend beschriebene unterschiedliche Länge auf der einen bzw. der anderen Schneide hat sowohl Bedeutung im Zusammenhang mit in der beschriebenen Weise paarweise zueinander angeordneten Einschnitten bzw. Einprägungen wie auch im Hinblick auf Einschnitte oder Einprägungen, die mit jeweils regelmäßigen Abständen zueinander über die Länge L der Schneide ausgebildet sind.
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Bei der Darstellung der 3 ist demgegenüber die Länge der Einschnitte 10 bzw. Einprägungen auf beiden Schneiden gleich vorgesehen.
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Während bei der Ausführungsform der 5 die auch dort paarweise vorgesehenen Einschnitte 10 bzw. Einprägungen jeweils paarweise mit gleicher Länge auf der einen wie auf der anderen Schneide ausgebildet sind, ist bei der Ausführungsform der 4, die auch eine paarweise Anordnung der Einschnitte 10 bzw. Einprägungen, wie grundsätzlich in Bezug zu 3 erläutert, aufweist, innerhalb eines Paares von Einschnitten 10 eine derartige Versetzung der Einschnitte 10, wobei auch hier immer wieder entsprechend Einprägungen alternativ angesprochen sind, ausgebildet, dass ein Einschnitt 10 eines Paares auf der einen Schneide eine größere Länge und auf der anderen eine kleinere Länge aufweist und der andere Einschnitt 10 des Paares auf der einen Schneide einen kürzeren und auf der anderen einen größeren Längenabschnitt aufweist.
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Eine Gesamtlänge 1 eines Einschnittes 10 kann insbesondere 1 / 20 bis ½ der Länge L betragen und/oder 1 bis 8 mm insgesamt betragen.
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Eine Schneide der dargestellten Art weist bevorzugt wie ersichtlich vier bis dreißig derartiger Einschnitte 10 auf.
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Es kann auch vorgesehen sein, wie auch als Ausführungsbeispiel dargestellt, dass die Einschnitte nur im Bereich der Facettenflächen 12 ausgebildet sind. Sie enden bevorzugt auch vor, d. h. mit Abstand hierzu, einer der Kanten 13.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Einschnitte 10 über die Länge L der Schneide in unterschiedlicher Häufigkeit ausgebildet sind. Bevorzugt ist ein Spitzenbereich S der Schneiden nicht mit Einschnitten 10 versehen. Der Spitzenbereich S kann hierbei 1 / 10 bis 4 / 10 der Länge L der Schneide ausmachen.
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Insbesondere auch aus der Querschnittsdarstellung gemäß 7 ist ersichtlich, dass Auswölbungen 14, die sich am Rande eines Einschnittes ergeben, rippenartigen Verlauf haben, der zu Beginn eines Schneidvorganges mithalternd auf einen Draht 15 einwirken kann.
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Die angegebenen Bereiche, bspw. Wertebereiche oder Mehrfach-Bereiche, schließen hinsichtlich der Offenbarung auch sämtliche Zwischenwerte ein, insbesondere in 1 / 10 -Schritten der jeweiligen Dimension, ggf. also auch dimensionslos, also bspw. 1 / 10 der Länge oder des Mehrfachen; ist bspw. auf 1 / 10 einer Länge abgestellt, ist der nächste Wert 1 / 10 plus 1 / 100 usw., bspw. in der Dimension auch Millimeter, wobei darüber hinaus die genannten in die Offenbarung auf diese Weise auch eingeschlossenen Zwischenwerte zur Eingrenzung der genannten Bereichsgrenzen von unten und/oder oben alternativ oder ergänzend aber auch Hinblick auf die Offenbarung eines oder mehrerer singulärer Werte aus dem jeweilig angegebenen Bereich Gültigkeit haben.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seitenschneider
- 2
- Schneide
- 3
- Schneide
- 4
- Griffschenkel
- 5
- Griffschenkel
- 6
- Gewerbe
- 7
- Schneidflanke
- 8
- Schneidflanke
- 9
- Schneidkante
- 10
- Einschnitt
- 11
- Stufenfläche
- 12
- Facettenflächen
- 13
- Kanten
- 14
- Auswölbung
- 15
- Draht
- H
- Horizontale
- S
- Spitzenbereich
- L
- Länge
- l
- Länge
- α
- Winkel
- β
- Winkel
- γ
- Winkel
- a1
- Abstand
- a1
- Abstand
- c1
- Übergrifflänge
- c2
- Übergrifflänge
- b
- Breite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8803016 U1 [0002]
- EP 331927 A1 [0002]
- WO 2006/108804 [0002]
- EP 1237682 B1 [0004, 0025]
