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Beschichtete Schneidmesser bzw.
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Reibverschleissteile Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Behandlung von, die Schnitthaltigkeit und die Verschleißfestigkeit steigernde,
an sich bekannte Beschichtungen bzw. Panzerungen insbesondere bei Schneidmessern
und Reibverschleißteilen mit verhältnismäßig dünnen Materialquerschnitten, vorzugsweise
solchen wie Mähmesserklingen, Hackschare, Papierscherenmesser sowie Reibverschleißteilen
und dergleichen.
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Solche Beschichtungen weisen eine äußerst hohe Härte- und Verschlei3-festigkeit
auf, sie erhöhen somit die Schnitthaltigkeit der Messerschneiden und setzen den
Reibverschleiß stark herab, so daß die Oberflächen von Schneidwerkzeugen verschiedenster
Arten oder sonstige dem Reibverschleiß stark ausgesetzte Teile hierbei ganzflächig
oder
nur in den Partien, die der hohen Beanspruchung überwiegend oder stets ausgesetzt
sind, mit diesen Schichten versehen werden* Bei bereits bekanntgewordenen Verfahren
dieser Art wird am Fertimesser meist keine ausreichend dicke Beschichtung erreicht
und zum anderen sind die Verfahren unwirtschaftlich.
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Dies ist darin begrtdet, daß die Beschichtung aufgespritzt und eingeschmolzen
oder aufgeschweiß, zu den Rändern der Schneidmesser hin in der Dicke etwas abgerundet
abnehmen. Deshalb muß diese Schicht zur Erzielung einer geraden glatten schnittauflagefläche
entsprechend stark abgeschliffen werden, so daß ein aufwendiger Schleifarbeitsvorgang
guter Verwendung von zu frn Preis hoch liegender Spezialschleifscheiben durchzuführen
ist, Außerdem weisen die Beschichtungen nur eine rauhe und unebene Oberflä che auf,
die insbesondere bei Messern; welche mit Gegenmesser zum Schnitt irgendwelcher Güter
verwandt werden, ungeeignet sind. Durch das starke Abschleifen der Beschichtung
wird diese stark verdünnt, so daß in vielen Fällen zur Erzielung einer dickeren
Beschichtung beim Fertigteil deswegen vor dem Schleifen eine weseatliche dickere
Schicht, als sie bei den Fertigteilen verlangt wird, aufgetragen werden muß. Weiter
ist hierbei sehr nachteilig und erschwerend, daß in den Fallen, in denen eine Zonenbeschichtung
verlangt wird, auch die nicht beschichteten Flächen
geschliffen
werden müssen, was nur unter dem Irkaufnehmen großer Schwierigkeiten und Sonderkosten
möglich ist, da fur das Beschleifen der Beschichtung, die aus harten Karbiden und
dergleichen besteht, andere Schleifscheiben erforderlich sind als zum Schleifen
von Stahlflächen.
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Derzeit ist man daher beim Vorliegen von Zonenbeschichtungen gezwungen,
die einzelnen Flächen gesondert zu schleifen. Ist dies nicht o-der nur schwer durchführbar,
so müssen mit dem Schleifstein für die Beschichtung auch die Stahlflächen geschliffen
werden, was äußerst aufwendig ist, da sich diese Spezialschleifscheiben schnell
zusetzen und daher oft während des Schleifbetriebes abgezogen und nachgestellt werden
müssen.
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Deswegen wird in der Praxis oft auf eine Zonenbeschichtung verzichtet;
es wird insgesamt die Fläche, die geschliffen werden muß, beschichtet, obwohl dies
von der Verwendung her gesehen nicht erioderlich wäre. Hierbei wird aber unnötigerweise
viel von im Preis hochliegenden Beschichtungswerkstoffen verbraucht, der dann zudem
aufwendig durch Schleifen zum großen Teil wieder abgetragen werden muß. Durch dieses
Vorgehen geht zudem der besondere Vorteil, den die Beschichtung bietet, sie nur
an den Partien vorzusehen, wo sie zur Verschleißminderung oder zur Erhöhung der
Schneidfähigkeit erforderlich ist, verloren. Außerdem wirkt sich erschwerend aus.
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daß die verhaltnismäBig dürmlen Schneidmesser
durch
das Beschichten einen starken Verzug erleiden und hierdurch zur Erzielung gerader
Schneidflächen entweder noch stärker abgeschliffen werden messen, was wiederum eine
stärkere Beschichtung verlangt, damit die unbedingt erforderliche Restschicht beim
Fertigteil des Schneidmessers verbleibt, oder es muß ein zusätzlicher Richtvorgang
vorgesehen werden. Beide Veranstaltungen erhöhen ebenfalls die Hersteilungskosten.
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All diese Nachteile bestehen bei den verschiedensten bekanntgewordenen
Beschichtungsverfahren, also insbesondere beim Aufspritzen der Schicht wie auch
beim Auftragen mittels Lichtbogenschweißung, wobei letzteres Verfahren, bedingt
durch das aufwendige Auftragen von Naht neben Naht; noch kostenintensiver ist. Infolgedessen
konnten die bisherigen Verfahren, ßeschichtungen an Schneidkanten und Verschleißflächen
bei Schneidmessern vorzusehen, nur in Auanahmefällen Anwendung finden, insbesondere
konnte keine größere Verbreitung in der Aufwendung dieser Verfahren bei in größeren
Serien oder in Massen hergestellten Teilen erreicht werden, weil solche Teile niedrig
im Preis liegen müssen, so daß die Qualitätsverbesserungen durch Hartbeschichtungew
volkswirtschaftlich noch -nicht im wünschenswerten Umfang genützt werden konnten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Schneidmessern
oder sonstigen Reibverschleißteilen, wie RäumplattenS Reinigungsplatten für Mähsc1ifleidwerke,
gleit bzw. Fuhrungsleisten
mit Zonen- oder durchweg beschichteten
Flächen in Vorschlag zu bringen, bei denen ein Minimum an aufzuwenclendem Beschichtungswerkstoff
benötigt wird, keine kostenintensive Vorbehandlungen erforderlich sind und die Nacharbeit
einmal in Bezug auf die aufzuwendende Arbeitszeit gering ist, zum anderen, daß diese
mit einfachen Maschinen und Werkzeugen bei geringem Verschleiß derselben durchführbar
ist.
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Diese Aufgabe wird im einzelnen erfinderisch dadurch gelöst, daß
sowohl bei Gesamtbeschichtungen von Flächen wie auch bei Zonenbeschichtung die beschichteten
Teile bei den etwa zulässigen Höchsttemperaturen für beide Werkstoffe durch spanlose
Formgebung, wie durch einen Schlag-, Preß- oder Druckarbeitsgang, in die verlangte
Form des Fertigteils gebracht und mit glatter Oberfläche versehen werden. Durch
dieses spanlose Verformen der Teile, bei der hohen Temperatur bis etwa 1030 bis
1050°, wird die Beschichtung zur parallelen Schicht ausgeclrückt, sie ist also dænn
in ihrem gesamten Bereich einschließlich der Randpartien etwa gleich stark, wird
hierbei mit dem Trägerteil noch besser vereinigt, und außerdem erhält sie eine ebene
und glatte Oberfläche, die je nach der Verwendung nicht mehr oder nur noch sehr
wenig nachgeschliffen werden muß, bzw. die Schnittauflagefläche wird meist mittels
Bandschleifen oder dergleichen lediglich nur noch geglättet. Durch das anschließende
Änschleifen der ScAleidk&nwe
bei Schneidmessern auf der', Fer
Beschichtung wnd Schnittebene entgegengesetzten Seite, wird die Schneidkante allein
von der Be schicht;mgss chicht mit optimaler Dicka gebildet, wodurch die Standzeit
wesentlich erhöht wird.
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Bei einer Zonenbeschichtung auf einer Fläche oder bei solcher an Teilen
mit in verschiedzien Ebenen liegenden, beschichteten und unbeschichteten Flächen,
kann so vorgegangen werden, daß je nach der Dicke der Beschichtung oder je nach
dem Dickenverhältnis der Schichtdicke zu der des Trägerteils, dle Beschichtung unberücksichtigt
bleibt oder in den Vormaßen,teilweise durch-entsprechende Materialwegnahme oder
-zurücksetzung beim Trägerteil, Berücksichtigung findet, oder daß die Dicke der
Beschichtung bei der Form der Werkzeuge zum erfinderischen, spanlosen.Formgeben
der beschichteten Teile teilweise berücksichtigt wird.
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Nach einem besonders günstigen Vorgehen innerhalb des erfinderischen
Verfahren wird das Warmverformen bei aufgespritzten und eingeschmolzenen Schichten
oder nur bei aufgespritzten Schichten in der Einschmelzhitze von etwa 10500 durchgeführt,
wodurch Wärmeenergie gespart wird. Zur Erzielung hochfester Schneidmesser und einer
innig hiermit verbundenen Beschichtung wird vorgeschlagen, die Schneidmesser aus
einem Werkstoff mit guter Hochtemperaturverträglichkeit, und noch niedrig im Preis
liegend, wie dem Stahl 50 CrMo 4 herzustellen.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß bei Ganz- oder Zonenbeschichtungen, vorzugsweise dünnwandige Schneidmesser oder
entsprechende Reibverschleißteile auf einfache Weise, nur durch einen Preßvorgang,
die bei der Auftragung stets unterschiedlich dicke, unebene mit rauher Oberfläche
erzeugte Schicht auch zu den Rändern hin eine etwa gleichmäßige Schichtdicke und
eine glatte Oberfläche erhält sowie eben wird, wobei fast kein Beschichtungswerkstoff
abgeschliffen werden muß, so daß er nur in geringen Mengen benötigt wird, und nur
niedrige Fertigungskcsten entstehen. Bei der wirtschaftlich sehr bedeutenden Zonenbeschichtung
werden durch das erfinderische Verfahren zudem die Probleme; einmal der Vorbehandlung,
wie Tiefersetzen der zu beschichtenden Zonen vor der Aufspritzung bzw. dem AuStragen
der Beschichtung durch Lichtbogenschweißung, wenn die BeschictlGung nicht oder nur
im Drückwerkzeug berücksichtigt wird, sowie das des Schleifens verschiedener Werkstoffe
in einer Eben, ausgeschaltet. Hierdurch wird die Zonenbeschichtung bei den erwähnten
Werkzeugen und dergleichen aus technischer Sicht erst ermöglicht, wobei ferner erst
durch die Erfindung die Beschichtung der genannten Werkzeuge und dergleichen preisl4ch
und qualitativ bei Serien und Massenproduktionsteilen wirtschaftlich anwendbar wird.
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Die Erfindung wird durch die Figuren, die Beschreibung zu diesen,
sowie durch die Patentansprüche noch näher erläutert.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeis'piel dargestellt, es zeigt:
Figur 1 eine Mähmesserklinge in Alisicht auf die Schnittflächenebene mit Zonenbeschichtungen,
Figur 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B nach Figur 1, Figur 3 einen Schnitt gemäß
der Linie C-D nach Figur 1 im vergrößerten Maßstab in dem Zustand der Mähmesserklinge9
in dem die Beschichtung nur aufgetragen ist, Figur 4 ebenfalls einen Schnitt gemäß
der Linie C-D, jedoch mit plangeformter Beschichtung, Figur 5 ebenfalls einen Schnitt
gemäß der Linie C-D, im fertiggeschliffenen Zustand der Klinge, Figur 6 eine Ansicht
gemäß Pfeilrichtung "Z'¢ nach Figur 1 mit nur aufgetragenen Beschichtungen,
Figur
7 eine Ansicht gemäß Pfeilrichtung "Z" nach Figur 1 mit erfinderisch plangeformten
Beschichtungen.
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Die Klinge 1 weist im Bereich 2, wie es waagerecht gestrichelt dargestellt
ist, eine Zonenbeschichtungsfläche 3 auf, da im wesentlichen nur von diesem vorderen
Bereich die Schnittarbeit geleistet wird und deshalb auch nur hier eine Abnutzung
entsteht.
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Die noch unbehandelte, aufgetragene Beschichtung 4 ist, wie es in
der Figur 3 zu erkennen ist, in ihrem Mittelbereich am stärksten und nimmt nach
den Außenkanten hin ab, und zwar angenähert abgerundet und ist zudem uneben und
weist außerdem eine rauhe Oberfläche auf. Nach der erfinderischen spanlosen Formgebung,
einem Planformen, ist die Schichtdicke der behandelten Beschichtung 5 insgesamt
etwa gleich stark, weist eine glatte Oberfläche auf und ist eben, wie es die Figur
4 zeigt, Die Klingenpartie 6 mit der Beschichtung 5 wurde durch das Ausformen und
Eindrücken der Beschichtung, im heißen Zustand beider WerkstofJe, etwas länger,
wie es das Maß 7 andeutet; hiermit wurde auch die Gesamtdicke etwas verkleinert.
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Um dieses Strecken der beschichteten Partie 6 in geringen Grenzen
zu halten, kann so vorgegangen werden, daß die Preßwerkzeughälfte der der Schneidkante
8 entgegengesetzten Seite 9 OGevenüber-Liegend zu den ZonenbeschichXt zlgsbereichen
der Klinge iqge m das Maß 10 etwa in halber Größe der Schichdicke, zurückgesetzt
wird, siehe Figur 7.
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Durch den Anschliff zum Erzeugen der Schneidkante 8 der Klingen 1
mit dem Schittwintel 2 gemäß der Schlijrfläche ii nach Figur 5, liegt die Schneidkante
8 an der Außenfläche der in voller Stärke vorhandenen, glatt geprägten Beschichtung
5, wodurch die Schreidkante ;3 von einer vollen, homogenen und somit widerstandsfähigen
Beschichtung gebildet wird. Hierin liege, trotz der verhältnismäßig geringe Dicke
der Beschichtung, die große Erhöhung der Schnitthaltigkeit begründet, die auch be
stark nachgeschliffenen Klingen auf der Schlifflä--.
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che 11 erhalten bleibt.
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In den Figuren 3 bis 5 sind die sich entsprechenden Klingen querschnitte
jeweils untereinander in derselben Lage zueinander dargestellt; die strichpunktiert
gezeichnete Linie 17 verläuft in Figur 3 durch die Außenkante der Klinge 1, bei
Figur 4 liegt sie, infolge der Verlängerung der Klinge 1, am Beginn der. Materialverlängerung
der Klinge 1 und der Beschichtung 5, und in Figur 5 fällt sie-mt der Schneidkante
8 zusammen, sie könnte hier, je nach dem Schleifmaß, auch etwas in der Beschichtung
5 liegen.
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Die beispielsweise eingezeichnete Zonenbeschichtung 12 nach Figur
1 und 6 geht von der Hinterkante 13 der Klinge 1 aus, da diese Partie oft im Betrieb
einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist. Auch
die beispielsweise
dargestellte Lonenbeschichtung 12 nach Figur 6 wird mit dem Planformen der Beschichtung
4 erfirderisch ebenfalls planverformt, wie es in Figur 7 als Beschichtung 15 gezeigt
ist, bei der die Beschichtung 5, die nicht beschichtete Partie 14 und die ebenfalls
jetzt planverformte Beschichtung 15 in einer Ebene liegen. Auch hier kann das Prägewerkzeug
so geformt sein, daß das Material der Klinge 1 hier um das Maß 16 abgekröpft wird.
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Die' Erfindung ist auf die aufgeführten Beispiele nicht beschränkt,
so können z.B. auch beidseitig beschichtete Teile oder die Schneidkanten derselben,
wie auch beliebig geformte Teile ein oder mehrseitig gar,Iz oder zonenmäßig mit
besshichteten Flächen verstehen unG in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben,
behandelt werden, oh::e die Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste-1 Klinge 2 Bereich 3 Zonenbeschichtungsfläche
4 Unbehandelte Beschichtung Behandelte Beschichttung 6 Klingenpartie 7 Maß 8 Schneidkante
9 Entgegengesetzte Seite 10 Naß 11 Schliffläche 12 Beschichtung bzw. Zonenbechichtungsfläche
13 Hinter:sante 14 Nicht behandelte Partie 15 Beschichtung 16 Maß
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