DE19748110C2 - Cutting knife - Google Patents

Cutting knife

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Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser einer Längs- oder Querschneideinrichtung für einen Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 2.The invention relates to a cutting knife of a longitudinal or transverse cutting device for a Folder of a web-fed rotary printing press according to the preamble of claims 1 or 2.

Es sind Schneidmesser für Falzapparate von Rotationsdruckmaschinen bekannt, welche eine begrenzte Standzeit haben.They are cutting knives for folders from Rotary printing machines are known which have a limited Have standing time.

Die DE 37 15 326 A1 beschreibt Schneidwerkzeuge, bei denen zur Erhöhung der Standzeit eine Hartstoffschicht aus der Gruppe der Karbide, Nitride, Boride oder Silicide vorgesehen ist.DE 37 15 326 A1 describes cutting tools, at those to increase the service life a hard material layer from the group of carbides, nitrides, borides or Silicide is provided.

Die DE 37 06 340 A1 offenbart einen Fräser, dessen Schneidflächen mit diamantartigem Kohlenstoff beschichtet sind.DE 37 06 340 A1 discloses a milling cutter, the Cutting surfaces with diamond-like carbon are coated.

Durch die DE 76 40 062 U1 ist eine Einrichtung zum Besäumen von in Rollenrotationsdruckmaschinen gefalzten Signaturen bekannt. Dazu sind rotierende Kreismesser und Gegenkreismesser angeordnet.DE 76 40 062 U1 is a device for Trimming of folds in web-fed rotary printing machines Signatures known. There are rotating circular knives and Counter circular knife arranged.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rotierendes Schneidmesser für einen Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine zu schaffen.The invention is based on the object rotating cutting knife for a folder one To create web-fed rotary printing press.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schneidmesser erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der Ansprüche 1 oder 2 gelöst.This object is achieved according to the invention in a generic cutting knife by the features of the characterizing part of claims 1 or 2 solved.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich die Standzeit der Schneidmesser erhöht. Es können sowohl Schneidmesser zum Längsschneiden als auch zum Querschneiden von Papierbahnen oder -strängen mit der erfindungsgemäßen Beschichtung versehen werden.The advantages that can be achieved with the invention exist especially in that the service life of the  Cutting knife increased. Both cutting knives for Rip cutting as well as cross cutting of Paper webs or strands with the invention Coating.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2 ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the subject matter according to claim 1 or claim 2 result from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be described in more detail below described.  

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Vorderansicht auf ein Stück eines Schneidmessers zum Querschneiden von Papierbahnen und -strängen, wobei die Gegenschneidleiste nicht dargestellt ist; Figure 1 is a front view of a piece of a cutting knife for cross cutting paper webs and strands, the counter-cutting bar is not shown.

Fig. 2 einen Querschnitt II-II nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; Fig. 2 shows a cross section II-II of Figure 1 in an enlarged view.

Fig. 3 eine Darstellung des Schneidmessers entsprechend Fig. 2, jedoch nach Eintritt des Selbstschärfeffektes; Figure 3 is a view of the cutting knife according Figure 2 but after the occurrence of self-sharpening effect..;

Fig. 4 Profil des Messers zum Längsschneiden von Papierbahnen/-strängen. Fig. 4 Profile of the knife for longitudinally cutting paper webs / strands.

Ein Schneidmesser 1 z. B. für einen Schneidmesserzylinder zum Querschneiden oder Längsschneiden einer Papierbahn oder eines Papierbahnstranges in einem Falzapparat weist an seiner dem Druckträger zugewandten Seite eine Schneidkante 4 auf. Zwei an der Schneidkante 4 beginnende Schneidflächen 2; 3 verlaufen in einem Öffnungswinkel Alpha < 90°.A cutting knife 1 z. B. for a cutting knife cylinder for cross cutting or longitudinal cutting of a paper web or a paper web strand in a folder has a cutting edge 4 on its side facing the printing medium. Two cutting surfaces 2 beginning at the cutting edge 4 ; 3 run in an opening angle alpha <90 °.

Die Schneidkante 4 kann durchgehend ausgebildet sein oder nebeneinander angeordnete Zähne 6 aufweisen.The cutting edge 4 can be continuous or have teeth 6 arranged next to one another.

Das Schneidmesser 1 besteht aus Metall, z. B. bekanntem Werkzeugstahl. Nur eine der beiden Schneidflächen 2 oder 3 ist von der Schneidkante 4 aus verlaufend über einen Teil einer Breite oder über eine gesamte Breite a sowie über die gesamte Länge mit Hartstoffüberzug 7 zwischen 0,5 µm und dicker, z. B. 15 µm, beschichtet. Es ist bezüglich der Breite a des Hartstoffüberzuges 7 auch möglich, daß der Hartstoffüberzug 7 erst in der Nähe der Schneidkante 4, d. h. ca. 0,5 mm von der Schneidkante 4 entfernt beginnt.The cutting knife 1 is made of metal, e.g. B. known tool steel. Only one of the two cutting surfaces 2 or 3 is from the cutting edge 4 extending over part of a width or over an entire width a and over the entire length with hard material coating 7 between 0.5 microns and thicker, z. B. 15 microns coated. With regard to the width a of the hard material coating 7, it is also possible for the hard material coating 7 to begin only in the vicinity of the cutting edge 4 , ie approximately 0.5 mm from the cutting edge 4 .

Der Hartstoffüberzug 7 besteht aus einem Werkstoff aus der Gruppe der Metallcarbide, -nitride, -oxide, -boride der -silicide der Elemente der vierten bis sechsten Nebengruppe des Periodensystems, einzeln oder in Kombinationen verwendet. Dieser Hartstoffüberzug 7 wird z. B. mittels PVD-Beschichtungsverfahrens (physical vapour deposition) aufgebracht.The hard material coating 7 consists of a material from the group of metal carbides, nitrides, oxides, borides and silicides of the elements of the fourth to sixth subgroups of the periodic table, used individually or in combinations. This hard material coating 7 is z. B. applied by means of PVD coating method (physical vapor deposition).

Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann eine der beiden Schneidflächen 2 oder 3 mit einer Substanz 8 dauerhaft beschichtet sein, welche aus metallfreien amorphen Kohlenstoffschichten "a-C : H" (auch "DLC"-Schichten-diamond-like-carbon-Schichten genannt), besteht. Diese amorphen Kohlenstoffschichten bestehen aus einem hoch quervernetzten Kohlenstoffnetzwerk, an das Wasserstoff angelagert ist. Diese amorphen Kohlenstoffschichten haben außer ihren ausgezeichneten tribologischen Eigenschaften auch noch eine hohe Härte (HV = 2000 - 3500) und einen extremen Verschleißwiderstand. Durch Modifizierung der Netzwerkstruktur Fluor (F), Silicium (Si), Sauerstoff (O) und Stickstoff (N) und den prozentualen Anteilen kann die Oberflächenenergie der DLC-Schichten beeinflußt werden und damit das Benetzungsverhalten, die Härte und der Verschleiß wahlfrei beeinflußt werden.According to a further embodiment one of the two cutting surfaces 2 or 3 may be coated permanently with a substance 8 which consists of metal-free amorphous carbon layers (also referred to as "DLC" -Schichten- d iamond- l IKE c arbon layers) "aC H" , consists. These amorphous carbon layers consist of a highly cross-linked carbon network to which hydrogen is attached. In addition to their excellent tribological properties, these amorphous carbon layers also have high hardness (HV = 2000 - 3500) and extreme wear resistance. By modifying the network structure fluorine (F), silicon (Si), oxygen (O) and nitrogen (N) and the percentages, the surface energy of the DLC layers can be influenced and thus the wetting behavior, hardness and wear can be influenced optionally.

Es kann auch DLC + Fluor (F-DLC); DLC + Silicium (Si-DLC), DLC + Sauerstoff (O-DLC) und DLC + Stickstoff (N-DLC) und DLC + Bor (B-DLC) verwendet werden. Besonders geeignet sind F-DLC und Si-DLC.It can also use DLC + fluorine (F-DLC); DLC + silicon (Si-DLC), DLC + oxygen (O-DLC) and DLC + nitrogen (N-DLC) and DLC + boron (B-DLC) can be used. F-DLC and Si-DLC are particularly suitable.

Eine Beschichtung mit den Substanzen 8 erfolgt in einer Dicke, die zwischen 0,5 und 10 µm liegt.A coating with the substances 8 takes place in a thickness that is between 0.5 and 10 μm.

Während der Benutzung des so behandelten Schneidmessers 1 wird das Metall, z. B. der normale Werkzeugstahl infolge Verschleißes ausgearbeitet, so daß die nichtbeschichtete Schneidfläche 3 eine Aushöhlung 9 erhält, wodurch ein Selbstschärfeffekt des Schneidmessers 1 eintritt.While using the cutting knife 1 treated in this way, the metal, e.g. B. the normal tool steel as a result of wear, so that the uncoated cutting surface 3 receives a cavity 9 , whereby a self-sharpening effect of the cutting knife 1 occurs.

Bei dem Einsetzen des Schneidmessers 1 in den Schneidzylinder zum Querschneiden einer Papierbahn oder -stranges ist darauf zu achten, daß stets die nachlaufende Schneidfläche 2 des Schneidmessers 1 den Hartstoffüberzug 7 bzw. die Substanz 8 aufweist, da die vorlaufende Schneidfläche 3 eine "schabende" Bewegung in der Schneidnut der Gegenschneidleiste 5 ausführt, welche einen gewollten Verschleiß des Werkzeugstahls zur Folge hat, der den Selbstschärfeffekt herbeiführt. Diese "schabende" Bewegung des Schneidmessers 1 ist auf eine höhere Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante 4 gegenüber der jeweiligen Umfangsgeschwindigkeit des Schneidmesserzylinders sowie des Gegenschneidzylinder zurückzuführen.When inserting the cutting knife 1 into the cutting cylinder for cross-cutting a paper web or strand, care must be taken that the trailing cutting surface 2 of the cutting knife 1 always has the hard material coating 7 or the substance 8 , since the leading cutting surface 3 has a "scraping" movement in the cutting groove of the counter-cutting bar 5 , which results in a deliberate wear of the tool steel, which brings about the self-sharpening effect. This "scraping" movement of the cutting knife 1 is due to a higher peripheral speed of the cutting edge 4 compared to the respective peripheral speed of the cutting knife cylinder and the counter-cutting cylinder.

Nach einer anderen Ausführungsvariante kann auch analog eine einseitige Beschichtung einer endlosen, d. h. ringförmigen Schneidfläche eines Kreismessers mit dem Hartstoffüberzug 7 oder der genannten Substanz 8 in seinem Randbereich erfolgen. Solche Kreismesser werden zum Längsschneiden von Papierbahnen verwendet. Beim Einbau eines jeden Kreismessers ist darauf zu achten, daß eine Sollverschleißseite jeweils z. B. mit einer harten bzw. beschichteten Kante oder Fläche der umlaufenden Schneidnut einer Nutwalze zusammenwirkt, um eine Selbstschärfeffekt herbeizuführen.According to another embodiment variant, a one-sided coating of an endless, ie annular cutting surface of a circular knife with the hard material coating 7 or the substance 8 mentioned can also take place in its edge region. Such circular knives are used for slitting paper webs. When installing each circular knife, make sure that a target wear side z. B. interacts with a hard or coated edge or surface of the circumferential cutting groove of a grooving roller to bring about a self-sharpening effect.

Claims (10)

1. Schneidmesser (1) einer Längs- oder Querschneideinrichtung für einen Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Schneidmesser (1) auf einer von seinen beiden Schneidflächen (2; 3), beginnend ab/in der Nähe der Schneidkante (4), ganz oder teilweise über die gesamte Breite (a) und gesamte Länge mit einem Hartstoffüberzug (7) aus einem Werkstoff aus der Gruppe der Metallcarbide,- nitride, -oxide, -boride oder -silicide, einzeln oder in Kombinationen versehen ist/sind, daß die andere der beiden Schneidflächen (2; 3) unbeschichtet ist, daß die unbeschichtete Schneidfläche (3) mit einer Gegenschneide (5) zusammenwirkend angeordnet ist.1. Cutting knife ( 1 ) of a longitudinal or transverse cutting device for a folder of a web-fed rotary printing machine, characterized in that the cutting knife ( 1 ) on one of its two cutting surfaces ( 2 ; 3 ), starting from / near the cutting edge ( 4 ), completely or partially over the entire width (a) and entire length with a hard material coating ( 7 ) made of a material from the group of metal carbides, nitrides, oxides, borides or silicides, individually or in combinations that the other of the two cutting surfaces ( 2 ; 3 ) is uncoated, that the uncoated cutting surface ( 3 ) is arranged to cooperate with a counter cutting edge ( 5 ). 2. Schneidmesser (1) einer Längs- oder Querschneideinrichtung für einen Falzapparat einer Rollenrotationsdruckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Schneidmesser (1) auf einer von seinen Schneidflächen (2; 3), beginnend ab/in der Nähe der Schneidkante (4) ganz oder teilweise über die gesamte Breite (a) und gesamte Länge mit einer Substanz (8) beschichtet ist, die aus metallfreien amorphen Kohlenstoffschichten (DLC-Schichten) mit hoch quervernetzten Kohlenstoffnetzwerken bestehen, denen Wasserstoff angelagert ist, daß die andere der beiden Schneidflächen (2; 3) unbeschichtet ist, daß die unbeschichtete Schneidfläche (3) mit einer Gegenschneide (5) zusammenwirkend angeordnet ist.2. Cutting knife ( 1 ) of a longitudinal or transverse cutting device for a folder of a web-fed rotary printing machine, characterized in that the cutting knife ( 1 ) on one of its cutting surfaces ( 2 ; 3 ), starting from / near the cutting edge ( 4 ) completely or partially over the entire width (a) and entire length is coated with a substance ( 8 ) consisting of metal-free amorphous carbon layers (DLC layers) with highly cross-linked carbon networks to which hydrogen is attached that the other of the two cutting surfaces ( 2 ; 3 ) is uncoated that the uncoated cutting surface ( 3 ) is arranged to cooperate with a counter cutting edge ( 5 ). 3. Schneidmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DLC-Schichten mit Fluor (F-DLC) modifiziert sind. 3. Cutting knife according to claim 2, characterized characterized in that the DLC layers with fluorine (F-DLC) are modified.   4. Schneidmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DLC-Schichten mit Silicium (Si-DLC) modifiziert sind.4. Cutting knife according to claim 2, characterized characterized in that the DLC layers with silicon (Si-DLC) are modified. 5. Schneidmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DLC-Schichten mit Bor (B-DLC) modifiziert sind.5. Cutting knife according to claim 2, characterized characterized in that the DLC layers with boron (B-DLC) are modified. 6. Schneidmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DLC-Schichten mit Stickstoff (N-DLC) modifiziert sind.6. Cutting knife according to claim 2, characterized characterized in that the DLC layers with nitrogen (N-DLC) are modified. 7. Schneidmesser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DLC-Schichten mit Sauerstoff (O-DLC) modifiziert sind.7. Cutting knife according to claim 2, characterized characterized in that the DLC layers with oxygen (O-DLC) are modified. 8. Schneidmesser nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartstoffüberzug (7) oder die Substanz (8) mit einer Schichtdicke von 0,5 bis 15 µm aufgebracht ist.8. Cutting knife according to claims 1 or 2, characterized in that the hard material coating ( 7 ) or the substance ( 8 ) is applied with a layer thickness of 0.5 to 15 microns. 9. Schneidmesser nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Querschneiden von Papierbahnen die beschichtete Schneidfläche (2) des Schneidmessers (1) so in einem Querschneidzylinder angeordnet ist, daß die beschichtete Schneidfläche (2) die nachlaufende Schneidfläche ist. 9. Cutting knife according to claims 1 to 8, characterized in that when cross-cutting paper webs the coated cutting surface ( 2 ) of the cutting knife ( 1 ) is arranged in a cross-cutting cylinder so that the coated cutting surface ( 2 ) is the trailing cutting surface. 10. Schneidmesser nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Längsschneiden von Papierbahnen die unbeschichtete Sollverschleißseite des Schneidmessers (1) so angeordnet ist, daß sie mit einer harten beschichteten Kante oder Fläche einer umlaufenden Schneidnut einer Walze mit Gegenschneidnut zusammenwirkt.10. Cutting knife according to claims 1 to 8, characterized in that when slitting paper webs the uncoated target wear side of the cutting knife ( 1 ) is arranged so that it cooperates with a hard coated edge or surface of a circumferential cutting groove of a roller with counter cutting groove.
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