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Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser, das als Obermesser eines Planschneidemessers, Dreischneidemessers oder Trimmermessers zum Schneiden von Papier, Pappe, Kartonagen und/oder Kunststofffolien ausgebildet ist, wobei das Obermesser des Planschneidemessers und/oder des Dreischneidemessers gegen eine Schneidleiste schneidet. Das Schneidemesser weist einen Messerhalter mit einer lösbar befestigten Messerklinge auf und ist zur Durchführung eines Scherenschnitts, Parallelschnitts, Parallelschrägschnitts, Schwingsenkrechtschnitts oder Schwingschrägschnitts beweglich gelagert ist.
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Schneidmesser der eingangs genannten Art sind nach dem Stand der Technik bekannt und ausgebildet, um eingespannte Blattstapel aus Papier oder Kunststofffolien sowie Pappe oder sonstigen Kartonagen zu durchtrennen. Dabei ist zwischen Planschneidemessern, Dreischneidemessern und Trimmermessern zu unterscheiden.
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Mit einem Planschneidemesser werden vorzugsweise Druckbogen zu Buchbinderbogen, sowie Etiketten, Pappe, Karton, Banknoten, Formulare und Einbände von Büchern geschnitten. Dabei führt das Planschneidemesser einen Schwingschrägschnitt gegen eine Schneidleiste aus, wobei der sogenannte Nutzen geschnitten wird. Die genannten Schneidleisten bestehen üblicherweise aus Holz oder Kunststoff.
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Bei dem Dreischneidemesser erfolgt die Messerbewegung üblicherweise im Schwingschrägschnitt gegen einen Blockrücken und gegen Schneidleisten. Bei dem Schnitt handelt es sich um mehrere Arbeitstakte, nämlich um das Schneiden des Blockrückens im Frontschnitt und das Schneiden des Kopf- und Fußschnitts.
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Schließlich ist bei dem Trimmer das Trimmermesser an einem vertikal schwingenden Messerhalter befestigt. Der Trimmer führt üblicherweise einen Parallelschnitt mit einem schräggestellten Trimmermesser durch, wobei beim Trimmer im sogenannten Scherenschnitt ein Obermesser gegen ein Untermesser arbeitet.
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Aus dem Stand der Technik sind Schneidmesser bekannt, deren Messerklingen auf einen Messerhalter geklebt oder gelötet werden und somit unlösbar mit dem Messerhalter verbunden sind. Verschlissene Messerklingen können ca. 20-mal nachgeschliffen werden, bevor sie zusammen mit dem Messerhalter ausgetauscht werden müssen. Solche Schneidmesser haben sich als nachteilbehaftet herausgestellt, weil das Nachschleifen mit einem hohen Arbeitsaufwand und die regelmäßige Entsorgung des Messerhalters mit einem hohen Materialeinsatz verbunden ist.
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Es wurden daher Schneidmesser entwickelt, bei denen die Messerklingen lösbar am Messerhalter befestigt sind, so dass die Messerklingen verschleißbedingt ausgetauscht werden können, ohne dabei den Messerhalter ebenfalls entsorgen zu müssen.
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Beispielsweise ist aus
DE 41 10 039 C3 ein Planschneidemesser bekannt, das mittels Schrauben an einem Grundkörper befestigt ist. Diese Schrauben sind jedoch beim Schneiden hohen Belastungen ausgesetzt. Ferner müssen zum Austausch eines Messers alle Schrauben vollständig gelöst und zusammen mit dem neuen Messer festgezogen werden, was mit einem hohen Arbeitsaufwand bei der Montage und Demontage eines Messers verbunden ist.
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DE 10 2016 123 079 A1 offenbart ein mehrteiliges Langmesser mit einem länglichen Messerträger und zumindest einer länglichen Klinge mit einer Schneidkante, wobei der Messerträger eine Klemmleiste aufweist, die in einer Ausnehmung des Messerträgers in einer Klemmeinrichtung geführt ist. Zwischen dem Messerträger und der in der Ausnehmung geführten Klemmleiste ist eine Aufnahme für die Klinge ausgebildet, wobei am Messerträger eine erste Klemmfläche und an der Klemmleiste eine zweite, der ersten Klemmfläche gegenüberliegende Klemmfläche ausgebildet ist, zwischen denen die Klinge einklemmbar ist.
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Bekannte Schneidmesser mit Messerklingen, die lösbar an einem Messerhalter befestigt sind, haben sich als nachteilbehaftet herausgestellt, insbesondere, weil der Austausch der Messerklingen aufwendig ist und die Messerlagerung nicht hinreichend die Anforderungen an Stabilität erfüllt. Teilweise mussten geometrische Änderungen der Messerhalter konstruiert werden, damit ein Einsatz möglich war. Diese hatten aber nachteilige Einflüsse auf die eigentliche Funktion der Schneidmesser.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schneidmesser zu schaffen, mit dem die Messerklinge auch bei hohen Belastungen sicher gehaltert wird und dessen Aufbau eine einfache Handhabung bei der Montage und Demontage der Messerklinge liefert. Die Befestigung soll insbesondere eine im Hinblick auf den Messerhalter stets im gleichen Maße reproduzierbare Lagefixierung liefern.
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Diese Aufgabe wird durch das Schneidmesser nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Messerklinge kraftschlüssig und formschlüssig am Messerhalter gehalten ist. Hierzu weist die Messerklinge einen Schneidkantenbereich und einen Klemmbereich aufweist und ist im Klemmbereich zwischen zwei Klemmkörpern des Messerhalters klemmend gelagert. Ferner sind an der Messerklinge und am Messerhalter korrespondierend ausgestaltete Formschlusselemente ausgebildet, die im zusammengesetzten Zustand des Schneidmessers ineinandergreifen. Die erstgenannte Maßnahme dient der sicheren Fixierung der Messerklinge durch eine Klemmung zwischen zwei Klemmkörpern des Messerhalters. Die zweitgenannte Maßnahme ist eine einfache Möglichkeit, die Messerklinge in dem Messerhalter stets mit der gleichen Genauigkeit ohne größere Einstellarbeiten zu fixieren, weil Formschlusselemente stets dieselbe Lagefixierung liefern. Trotz der im zusammengesetzten Zustand formschlüssigen Lagerung der Messerklinge am Messerhalter müssen die Klemmkörper nicht vollständig voneinander gelöst werden, um die Messerklinge zu montieren oder zu demontieren. Hierdurch verringert sich auch der Montageaufwand beim Austausch einer Messerklinge ohne negative Auswirkungen auf die Lagestabilität.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen beschrieben.
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Im Rahmen einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Formschlusselemente messerklingenseitig durch mindestens zwei Ausnehmungen, insbesondere durch mindestens zwei Nuten, und messerhalterseitig durch mindestens zwei korrespondierend ausgebildete Erhebungen gebildet sind, die vorzugsweise als Zapfen ausgebildet sind und im zusammengesetzten Zustand des Schneidmessers in die Nuten der Messerklinge eingreifen. Die Ausnehmungen/Nuten sind vorzugsweise gewindefrei ausgestaltet und damit ausschließlich zur formschlüssigen Lagerung der Messerklinge am Messerhalter ausgebildet. Vorzugsweise werden zwei beabstandete Ausnehmungen/Nuten in der Messerklinge mit entsprechenden Erhebungen an den Klemmkörpern des Messerhalters verwendet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es selbstverständlich auch möglich, die Ausnehmungen in die Oberflächen der Klemmkörper des Messerhalters und die korrespondierenden Erhebungen an der Messerklingenoberfläche auszubilden. Es ist auch eine alternierende Anordnung möglich, bei der eine Messerklinge sowohl Ausnehmungen/Nuten als auch Erhebungen/Federn besitzt, die in entsprechend ausgebildete und positionierte Ausnehmungen/Nuten und Erhebungen/Federn eingreifen, die an mindestens einem der Klemmkörper des Messerhalters ausgebildet sind. In der Praxis werden vorzugsweise jedoch zwei beabstandete Ausnehmungen an der Messerklingenoberfläche gewählt, insbesondere in Form von Nuten, die an gegenüberliegenden Seitenkanten der Messerklinge angrenzend angeordnet sind.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Klemmflächen der Messerklinge und des Messerhalters derart ausgerichtet sind, dass die den Kraftschluss bewirkende Normalkraft orthogonal zur Bewegungsebenen des Schneidmessers ausgerichtet ist. Hierdurch sind die Klemmflächen am Messerhalter sowie an der Messerklinge parallel zur Bewegungsebenen des Schneidmessers ausgerichtet, wodurch sich etwaige Biegekräfte, die anderenfalls auf die Messerklinge wirken, weitestgehend reduziert werden. Die besondere Lagerung der Messerklinge im Messerhalter bewirkt somit eine Reduzierung des verschleißbedingten Bruchs der Messerklingen, woraus sich eine deutliche Vergrößerung der erreichbaren Standzeit einer Messerklinge ergibt.
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Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Tiefe der Ausnehmungen/Nuten größer oder gleich der Höhe der Erhebungen/Federn ist. Dabei ist die Tiefe der Ausnehmungen/Nuten bevorzugt größer als die Höhe der Erhebungen/Federn, damit vermieden wird, dass sich der Klemmkörper auf den Erhebungen/Federn abstützt, was sich negativ auf die klemmende Lagerung der Messerklinge innerhalb des Messerhalters auswirken würde. Gleichwohl liefern die vergleichsweise flachen Erhebungen/Federn einen hinreichenden Formschluss, der eine Verschiebung der Messerklinge selbst bei einer lockeren Klemmung der Messerklinge verhindert.
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Vorzugsweise weisen die Klemmkörper des Messerhalters eine stufenförmig ausgebildete Anlagefläche auf.
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Im Querschnitt betrachtet ist die Messerklinge vorzugsweise L-förmig ausgebildet, wobei der lange Schenkel der Messerklinge den Klemmbereich und der kurze Schenkel der Messerklinge den Schneidkantenbereich bildet, der frei aus dem Messerhalter hervorsteht. Dabei wird der Schneidkantenbereich vorzugsweise durch zwei winklig zueinander angeordnete Flächen gebildet, die im Rahmen einer konkreten Ausführungsform einen Winkel von 22° bilden. Vorzugsweise ist eine der Flächen parallel zur Bewegungsebenen ausgerichtet.
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Im Querschnitt betrachtet bildet der Schneidkantenbereich eine im wesentlichen dreieckige Form, wobei der Schneidkantenbereich auf der der Schneidkante abgewandten Seite eine Anlagefläche aufweist, die in Anlage mit dem ersten Klemmkörper des Messerhalters ist.
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Der Klemmbereich des Messers erstreckt sich vorzugsweise ebenfalls parallel zur Bewegungsebenen des Schneidmessers und wird vorzugsweise zumindest abschnittsweise von dem zweiten Klemmkörper des Messerhalters hintergriffen. Hierzu können sowohl der Klemmbereich der Messerklinge als auch der Klemmkörper des Messerhalters eine schrägwinklig aber korrespondierend ausgebildete Anlagefläche aufweisen. Alternativ ist eine stufenförmige Hinterschneidung vorgesehen, die am zweiten Klemmkörper ausgebildet ist und in die die Messerklinge eingreift.
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Schließlich ist im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die beiden Klemmkörper des Messerhalters außerhalb des Klemmbereiches für die Messerklinge mehrere Bohrungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben aufweisen. Die Befestigungsschrauben durchgreifen nicht die Messerklinge, weshalb sie einerseits nur zur klemmenden Fixierung der Messerklinge beitragen und andererseits zur Montage und Demontage nicht zwingend vollständig gelöst werden müssen. Hierzu ist es in der Regel ausreichend, wenn die Schrauben soweit gelöst werden, dass die Messerklinge aus dem Messerhalter entfernt werden kann.
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Eine konkrete Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie weitere bevorzugte Ausgestaltungen werden im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 a,b Querschnittsdarstellungen eines Messerhalters mit einem Messer,
- 2a eine Draufsicht auf den Messerhalter mit einem Messer,
- 2b eine Draufsicht auf einen ersten Klemmkörper,
- 2c eine Draufsicht auf einen zweiten Klemmköper und
- 2d eine Draufsicht auf ein Messer.
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Die 1a, b zeigen jeweils ein Schneidmesser mit einem Messerhalter 1 und einer Messerklinge 4 sowohl in einer Explosionsdarstellung (1a) als auch im zusammengesetzten Zustand (1b). Der Messerhalter 1 besitzt einen ersten Klemmkörper 2 und einen zweiten Klemmkörper 3, die lösbar mit der Messerklinge 4 verbunden sind, wobei die Messerklinge 4 hierzu sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig im Messerhalter 1 gelagert ist. Zur kraftschlüssigen Lagerung der Messerklinge 4 besitzt die Messerklinge 4 einen Klemmbereich 5, der sich im zusammengesetzten Zustand zwischen zwei Klemmflächen 6, 7 der Klemmkörper 2, 3 erstreckt. Der Klemmbereich 5 der Messerklinge 4 sowie die Klemmflächen 6, 7 der Klemmkörper 2, 3 sind parallel zur Bewegungsebenen 8 des Schneidmessers ausgerichtet. Die Klemmkraft FN wird durch mehrere Schrauben 9 aufgebracht, die beide Klemmkörper 2, 3 - aber nicht die Messerklinge 4 - durchfassen. Dabei ist die Klemmkraft FN orthogonal zur Bewegungsebenen 8 ausgerichtet.
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Zusätzlich zu der kraftschlüssigen Lagerung ist die Messerklinge 4 formschlüssig mit dem Messerhalter 1 verbunden. Hierzu weist der erste Klemmkörper 2 Formschlusselemente in Form von Erhebungen 10, insbesondere in Form von Zapfen 101 auf, die in Ausnehmungen 11 in Form von Nuten 111 eingreifen, die passgerecht in der Messerklinge 4 eingebracht und positioniert sind. Die Tiefe DN der Nuten 111 ist dabei größer als die Höhe Hz der Zapfen 101, womit verhindert wird, dass die Klemmfläche 7 des zweiten Klemmkörpers 3 mit den Zapfen 101 des ersten Klemmkörpers 2 in Anlage kommt, was sich anderenfalls negativ auf die klemmende Wirkung auswirken könnte. Sowohl die Formschlusselemente in Form der Erhebungen 10 als auch die Ausnehmungen 11 in Form der Nuten 111 sind gewindefrei ausgebildet.
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Der Schneidkantenbereich 12 der Messerklinge 4 wird durch eine erste Flächen 13 und eine zweite Fläche 14 flankiert, die in einem Winkel α von 22° zueinander ausgerichtet sind. Die erste Fläche 13 ist dabei parallel zum Klemmbereich 5 der Messerklinge 4 und mithin auch zur Bewegungsebenen 8 des Schneidmessers ausgerichtet. Die erste Fläche 13 des Schneidkantenbereiches 12 geht in einem kleinen stufenförmigen Versatz (Pfeil 21) von ca. 0,1 mm in die äußere Fläche 15 des ersten Klemmkörpers 2 über, weshalb die erste Fläche 13 des Schneidkantenbereiches 12 einen kleinen Überstand aufweist. Im Rahmen einer alternativen Ausgestaltung ist auch ein bündiger und stufenfreier Übergang vorgesehen.
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Die zweite Fläche 14 des Schneidkantenbereiches 12 geht ebenfalls stufenförmig in die äußere Fläche 16 des zweiten Klemmkörpers 3 über (Pfeil 22), wobei dessen Oberfläche 16 einen Winkel β von 20° gegenüber der Bewegungsebenen 8 des Schneidmessers aufweist. Auch bei diesen Flächenübergängen ist im Rahmen einer alternativen Ausführungsform ein bündiger, stufenfreier und gleichwinkliger Übergang vorgesehen.
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Auf der der Schneidkante 17 abgewandten Seite des Schneidkantenbereiches 12 ist am Messer 2 eine Anlagefläche 18 ausgebildet, die im zusammengesetzten Zustand des Schneidmessers mit einer Stirnfläche 19 des ersten Klemmkörpers 2 anliegt, wodurch die Messerklinge 4 bei der Durchführung eines Schnitts abgestützt wird.
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2a zeigt den zusammengesetzten Messerhalter 1 gemäß 1b in einer Draufsicht auf die Ebene A-A. 1b ist demzufolge eine Querschnittsdarstellung entlang der Ebenen B-B. Die Klemmkörper 2, 3 des Messerhalters 1 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel mit insgesamt zehn Schrauben 9 miteinander verbunden. Der dargestellte Messerhalter 1 besitzt eine Länge L1 von 409 mm, wobei die rechts- und linksseitigen Enden in einem Winkel γ von 45° abgeschrägt sind. Zur Befestigung des Messerhalters 4 an einem Schneidmesser sind zudem weitere zehn Bohrlöcher 20 vorgesehen, die zur Aufnahme von (nicht gezeigten) Befestigungsschrauben ausgebildet sind.
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2b zeigt den ersten Klemmkörper 2 gemäß 1a in einer Draufsicht auf die Ebene C-C. In 1a ist demzufolge der erste Klemmkörper 2 entlang der Querschnittsebenen D-D gezeigt. Im Bereich der Klemmfläche 6 besitzt der erste Klemmkörper 2 Formschlusselemente in Form zweier Zapfen 101, die rechts- und linksseitig der Klemmfläche 6 angeordnet sind. Die Zapfen 101 sind passgenau ausgebildet und angeordnet, um im zusammengesetzten Zustand in Nuten 111 der Messerklinge 4 einzugreifen, so dass die Messerklinge 4 formschlüssig gelagert ist.
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2c zeigt den zweiten Klemmkörper 3 gemäß 1a in einer Draufsicht auf die Ebene E-E. In 1a ist demzufolge der zweite Klemmkörper 3 entlang der Querschnittsfläche F-F gezeigt.
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Schließlich zeigt 2d die Messerklinge 4 gemäß 1a in einer Draufsicht auf die Ebene G-G. In 1a ist demzufolge die Messerklinge 4 entlang der Querschnittsebenen H-H gezeigt. Dargestellt ist die Messerklinge 4 mit ihrem Klemmbereich 5, in dem rechts- und linksseitig Nuten 11 zur Aufnahme der Formschlusselemente 10, 101 ausgebildet sind. Oberhalb hiervon erstreckt sich der Schneidkantenbereich 12 mit der Schneidkante 17. Die Messerklinge 4 besitzt eine Länge L2 von 409 mm, eine Tiefe L3 von 25 mm und im Klemmbereich 5 (s. 1a) eine Dicke DN von 1,4 mm. Der Klemmbereich 12 weist eine Länge L4 von 16 mm auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messerhalter
- 2
- erste Klemmkörper
- 3
- zweite Klemmkörper
- 4
- Messerklinge
- 5
- Klemmbereich (an der Messerklinge)
- 6
- Klemmfläche (am ersten Klemmkörper)
- 7
- Klemmfläche (am zweiten Klemmkörper)
- 8
- Bewegungsebene
- 9
- Schrauben
- 10
- Erhebung
- 101
- Zapfen
- 11
- Ausnehmung
- 111
- Nut
- 12
- Schneidkantenbereich
- 13
- erste Fläche (an der Messerklinge)
- 14
- zweite Fläche (am Messer)
- 15
- äußere Fläche (am ersten Klemmkörper)
- 16
- äußere Fläche (am zweiten Klemmkörper)
- 17
- Schneidkante
- 18
- Anlagefläche
- 19
- Stirnfläche
- 20
- Bohrloch
- 21
- Pfeil
- 22
- Pfeil
- A
- Winkel
- B
- Winkel
- G
- Winkel
- DN
- Tiefe der Nut
- FN
- Klemmkraft
- Hz
- Höhe des Zapfens
- L1
- Länge des Messerhalters
- L2
- Länge der Messerklinge
- L3
- Tiefe der Messerklinge
- L4
- Tiefe des Klemmbereichs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4110039 C3 [0008]
- DE 102016123079 A1 [0009]
