DE3619765C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung des thermischen Metallpulverspritzens zum Herstellen von Materialanhäufungen auf einem Metallzylinder eines walzenartigen Rotationsschneid- oder Rotationspräge­ werkzeuges für bogen- oder bandartiges Material.

Rotationsschneidwerkzeuge finden bei Schneid- bzw. Prägeeinrichtungen Verwendung, die im allgemeinen aus zwei Zylindern, nämlich einem Patrizenzylinder als Schneidwerkzeug und ei­ nem Matrizenzylinder als Gegenzylinder oder Widerlager bestehen. Das Schneidwerkzeug ist oberhalb des Gegenzylinders bzw. Widerlagers angeordnet und das zu schneidende Material, beispielsweise Papier oder Karton, läuft zwischen diesen Werkzeugen hindurch, wie etwa ein Blech durch eine Walzenanordnung. Die theoretischen Längsachsen der Werkzeuge liegen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene.

Das Schneidwerkzeug umfaßt einen Metallzylinder, in dessen Mantelfläche ein Gitter von Schneid- und Prägestegen ausgearbeitet wird. Das abgewickelte Bild der Mantelfläche des Zylinders entspricht der Ausbildung der auszuschneidenden Gegenstände.

Die Mantelfläche des Gegenzylinders weist ihrerseits ein Gitter von Nuten auf, deren Anordnung jeweils nur der An­ ordnung der Prägestege des Schneidwerkzeuges entspricht. In bestimmten Fällen kann der Gegenzylinder auch glatt sein.

Hierbei ist die Herstellung der Gegenzylinder wesentlich einfa­ cher, da es lediglich genügt, in die Mantelfläche des Zylinders Nuten einzustechen. Die Bearbei­ tungszeit ist dementsprechend relativ kurz, wobei die Fertigung beispielsweise auf einer einfachen Fräsmaschine erfolgen kann. Dieses gilt jedoch nicht für das Schneidwerkzeug, welches ja kei­ ne Nuten sondern vielmehr Stege aufweisen muß, weshalb bei einer Herstellung durch Fräsen ein beträchtliches Materialvolumen von der Mantelfläche des Zylinders abgetragen werden muß. Abgesehen davon, daß bei einer Fräsbearbeitung deshalb die Bearbeitungszeit erheb­ lich ist, müssen auch bestimmte Probleme berücksichtigt werden, die damit zusammenhängen, daß das Fräswerk­ zeug einen bestimmten Durchmesser hat und daß die Ecken an den Kreuzungspunkten der Stege unzureichend sind, so daß diese nachgearbeitet werden müssen. Es wird deshalb zur Herstellung der Schneidwerkzeuge auch bereits die Elektroerosion eingesetzt. Damit ist das Problem der Ecken an den Kreuzungspunkten der Stege zwar gelöst, die Bearbei­ tungszeit ist jedoch nach wie vor erheblich. Andererseits ist der Verwender bezüglich der mechanischen Eigenschaften der Stege von der Qualität des zur Herstellung des Schneid­ werkzeugkörpers, d. h. des Zylinders, verwendeten Materials abhängig, ob er nun die eine oder die andere der obenge­ nannten Methoden verwendet.

In der DE 25 20 346 A1 wird zur Herstellung der Schneid- bzw. Prägestege auf die Mantelfläche des Metallzylinders durch Auftragsschweißen eine Materialanhäufung aufge­ bracht. Diese aufgeschweißte Materialanhäufung wird durch sich daran anschließende Fertigungsschritte weiter bear­ beitet. Hierbei erweist es sich als nachteilig, daß nur schweißbare Materialien und Materiallegierungen aufgetra­ gen werden können, so daß ein großer Teil an sich gün­ stiger, verschleißfester Materialien für die beabsichtigte Verwendung ausfällt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß schweißbare Materialien im allgemeinen nach dem Auftragsschweißvorgang relativ weich sind, so daß sie nachträglich gehärtet werden müssen. Wenn sie nach der nachfolgenden Abtragbearbeitung gehärtet werden, besteht aber die Gefahr eines Verziehens der Stege und damit von Maßabweichungen des fertigen Werkzeuges. Ohne Härten wird hingegen die gewünschte Verschleißfestigkeit und Standfe­ stigkeit des Werkzeuges nicht erreicht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Rotationsschneid- oder Rotationsprägewerkzeug die Materialanhäufungen für die Schneid- und Prägestege aus unterschiedlichen Materialien auf einfache Weise herstel­ len zu können.

Die vorstehende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Aufbringung der Materialanhäufungen auf einem Metallzy­ linder eines walzenartigen Rotationsschneid- oder Rotati­ onsprägewerkzeuges für bogen- oder bandartiges Material das thermische Metallpulverspritzen angewendet wird, wobei die Materialanhäufungen in einer bestimmten Anordnung aufgebracht und anschließend ohne Bearbeitung anderer Bereiche der Mantelfläche des Metallzylinders zu Werk­ zeugstegen weiterbearbeitet werden.

Das an sich bekannte Metallpulverspritzen, das bisher nur zum Aufbringen von verschleiß- und korrosionsbeständigen Schutzschichten angwendet wurde, hat dabei den Vorteil, daß je nach den Erfordernissen nunmehr die unterschiedlichsten Materialien für die Materialanhäufungen verwendet werden können. Insbesondere lassen sich Materialien von großer Ver­ schleißfestigkeit einsetzen, wodurch das bei dem bekannten Auftragsschweißen notwendige Härten entfällt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt eines Teils eines Schneidwerkzeuges 6, welches aus einem Metallzylinder 7 mit einem Durchmesser d₁ hergestellt ist und auf dessen Mantelfläche in einem einzigen Arbeitsvorgang mittels ei­ nes thermischen Metallpulverspritzens eine Materialanhäufung bzw. ein Wulst 8 ei­ nes metallischen Materials aufgetragen wurde, welches gegenüber den Eigenschaften des Zylinders 7 unterschiedli­ che mechanische Eigenschaften aufweist, wobei diese in Abhängigkeit von der für das Schneidwerkzeug 6 vorgesehenen Arbeit wählbar sind. Der Auftrag des Materials erfolgt in der Weise, daß dieses überall dort aufgebracht wird, wo ein Schneid- 9 oder Prägesteg sein soll. Der Querschnitt des aufgetragenen Wulstes 8 hat etwa die Form eines Kreissegmentes mit einem Radius R und einem Segment­ winkel α über einer Bogenhöhe f.

Um das Schneidwerkzeug 6 zu verwirklichen, muß der Wulst 8 des aufgetragenen Materials nur noch in Abhängigkeit von der Form der gewünschten Stege 9 beispielsweise durch Erodieren bearbeitet werden.

Claims (1)

1. Anwendung des thermischen Metallpulverspritzens zum Herstellen von Materialanhäufungen (8) auf einem Metall­ zylinder (7) eines walzenartigen Rotationsschneid- oder Rotationsprägewerkzeuges (6) für bogen- oder bandartiges Material, wobei die Materialanhäufungen (8) in einer bestimmten Anordnung aufgebracht und anschließend ohne Bearbeitung anderer Bereiche der Mantelfläche des Metallzylinders (7) zu Werkzeugstegen (9) weiterbearbeitet werden.