DE3700250A1 - Messerklinge und verfahren zum herstellen derselben - Google Patents
Messerklinge und verfahren zum herstellen derselbenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Messerklingen
und behandelt insbesondere die Konstruktion und das Verfahren
zum Herstellen von Messerklingen zum Schneiden von
Flachmaterial, die gewisse Selbstschärfeigenschaften an
den Tag legen.
Eine Klinge der allgemeinen Art, mit der sich diese Erfindung
beschäftigt, ist in der US-PS 36 81 846 dargestellt.
Diese Klinge hat drei Lagen: eine verhältnismäßig harte
Lage, die nach Sandwich-Art zwischen zwei verhältnismäßig
weiche Lage eingefügt ist. Bei einem Ausführungsbeispiel
dieser Klinge ist die innere Lage aus Wolframkarbid hergestellt,
und die beiden äußeren Lagen bestehen aus Stahl
oder Aluminium. Eine Außenfläche jeder äußeren Lage ist
abgeschrägt, und idealerweise konvergieren die beiden abgeschrägten
Flächen auf eine freigelegte Kante der verhältnismäßig
harten inneren Lage derart zu, daß die freigelegte
Kante der inneren Lage geringfügig aus den äußeren Lagen
vorspringt und dabei der Messerklinge eine Schneide oder
Spitze verleiht. Die äußeren Lagen lagern die innere Lage.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verändert sich die Dicke
der verhältnismäßig harten inneren Lage in der Längsrichtung
der Schneide, so daß die Schneide sich ungleichmäßig abnutzt
und dabei eine Riffelung bildet. Letztlich wird die Schneide
stumpf und kann durch ein oder zwei Schleifräder, die gegen
beide verhältnismäßig weichen äußeren Lagen der Klinge anliegen,
geschärft werden.
Es hat sich als schwierig erwiesen, die beiden Außenflächen
der verhältnismäßig weichen Lagen so genau zu schleifen, daß
die Spitze der Klinge ausschließlich von der freigelegten
Kante der inneren Lage gebildet wird. Der Grund dafür ist,
daß es schwierig ist, das Schleifrad derart auszurichten,
daß seine Achse zu der von der inneren Lage definierten
Ebene genau parallel verläuft, und Fehlausrichtungen von
nur einem geringen Mehrfachen von 0,0254 mm (einem Tausendstel
Zoll) zur Folge haben, daß die Spitze der Klinge
teilweise von den verhältnismäßig weichen äußeren Lagen
gebildet wird; in diesen Fällen wird die Klinge leicht
stumpf.
Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messerklinge
zum Schneiden von Flachmaterial zu schaffen, die nicht
leicht stumpf wird, die kein genaues Schärfen erforderlich
macht und die gewisse Selbstschärfeigenschaften an den Tag
legt.
Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren zum Herstellen
von Messerklingen der vorerwähnten Art zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die
im Hauptanspruch angegebenen Mittel sowie die im Patentanspruch
9 angegebenen Verfahrensschritte.
Die Erfindung besteht also in einer Messerklinge, die zum
Schneiden von Flachmaterial verwendet wird. Die Klinge kann
in eine automatische Schneidvorrichtung eingebaut sein, die
die Klinge während des Schneidens hin- und herbewegt. Die
Messerklinge umfaßt einen Schneidabschnitt mit einer Basis
und einem Überzug auf einem Abschnitt der Basis, wobei diese
aus einem Material mit verhältnismäßig hohem Abrieb und der
Überzug aus einem Material mit verhältnismäßig niedrigem
Abrieb besteht.
Gemäß der Erfindung kann das Material mit verhältnismäßig
niedrigem Abrieb härter sein als das Material mit hohem
Abrieb. Der Schneidabschnitt hat zwei angrenzende Flächen;
eine der Flächen wird von dem harten Überzugsmaterial mit
verhältnismäßig niedrigem Abrieb und die andere Fläche
von dem weichen Basis-Material mit verhältnismäßig hohem
Abrieb gebildet. Bei dieser Ausgestaltung ist der harte
Überzug mit verhältnismäßig niedrigem Abrieb auf dem Schneidabschnitt
immer dem Arbeitsstück ausgesetzt, um ein wirksames
Schneiden zu schaffen. Auch tendiert die weiche Fläche
mit verhältnismäßig hohem Abrieb dahin, sich schneller abzunutzen
als die harte Fläche mit verhältnismäßig niedrigem
Abrieb unter weiterem Freilegen der harten Fläche mit verhältnismäßig
niedrigem Abrieb und Schaffung eines Grades von
Selbstschärfung.
Dabei kann jede Fläche des Schneidabschnittes mit einer
Wechselfolge von Erhebungen und Talkehlen versehen sein,
wobei die Talkehlen eine Schneide schneiden, um Kerbzahnungen
zu schaffen, die das Schneiden erleichtern.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Teil-Seitenansicht einer Schneidvorrichtung
mit einer Messerklinge gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Klinge in Fig. 1 entlang
der Linie 2-2;
Fig. 3 bis 5 Schritte in einem Verfahren zum Herstellen
der Klinge in Fig. 1;
Fig. 6 eine vergrößerte Teil-Seitenansicht einer abgewandelten
Ausführungsform der Messerklinge
in Fig. 1;
Fig. 7 eine Teil-Draufsicht auf eine andere Schneidklinge
gemäß der Erfindung;
Fig. 8 eine Schnittansicht der Messerklinge in Fig. 7
entlang der Linie 8-8;
Fig. 9 bis 11 ein Verfahren zum Herstellen der Messerklinge
in Fig. 7;
Fig. 12 eine Teil-Seitenansicht einer weiteren Messerklinge
gemäß der Erfindung;
Fig. 13 eine Schnittansicht der Klinge in Fig. 12
entlang der Linie 13-13.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine allgemein mit 10 bezeichnete
Messerklinge gemäß der vorliegenden Erfindung. Die
Klinge 10 wird von einem Schneidkopf 12 einer automatischen
Schneidvorrichtung 13 aufgenommen. Die Vorrichtung 13
schließt ein eindringbares, arbeitsbahntragendes Bett 15,
eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen der Klinge 10
in einer lotrecht zum Bett 15 verlaufenden Richtung und eine
Einrichtung zum Bewegen der Klinge in einer X-Y-Ebene parallel
zum Bett 15 ein. Stoffbahnen 17, 17 liegen auf dem Bett 15
auf, um geschnitten zu werden. Der Schneidkopf 12 enthält
einen Klingenhalter 14, ein Gehäuse 19 mit einem Führungsschlitz,
durch den hindurch sich die Klinge 10 und der
Klingenhalter 14 hin- und herbewegen, und einen beweglichen
Schleifaufbau 18 zum Schärfen der Klinge 10. Wegen einer
weiteren Beschreibung einer Schneidvorrichtung, die zum
Hin- und Herbewegen einer Messerklinge und zum Bewegen
derselben in einer X-Y-Ebene parallel zu einer Auflagefläche
verwendet werden kann, kann die US-PS 38 05 650
herangezogen werden, auf die hiermit als Teil der vorliegenden
Offenbarung verwiesen wird.
Wie klarer in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt die Klinge 10
einen Schneidabschnitt 24 und einen Verstärkungsabschnitt 26,
die einstückig miteinander verbunden sind. Die Klinge mißt
von vorn bis hinten (in Fig. 2 von links nach rechts) beispielsweise
4,7625 mm (3/16 Zoll) und ist maximal 0,7112 mm
(0,028 Zoll) dick.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel schließt der
Schneidabschnitt 24 zwei abgeschrägte Schneidflächen 25
und 36 ein, die aufeinander zu konvergieren, um eine Schneide
40 zu ergeben. Beide Flächen 25 und 36 können aufgrund Hohlschleifens
des Basis-Materials eine leichte zylindrische
Konkavität haben. Der Hohlschliff erhöht die Schärfe des
Schneidabschnitts 24. Beide Flächen 25 und 36 bilden ungefähr
den gleichen Winkel relativ zu einer Ebene 37. Die
Ebene 37 halbiert die Klinge 10 und definiert auf diese Weise
eine natürliche Schneidrichtung oder -ebene für die Klinge 10,
so daß der Schneidabschnitt einen im allgemeinen symmetrischen
Querschnitt hat und gegenüber dem Schneiden einen
minimalen Widerstand schafft.
Die Klinge 10 ist aus einer inneren Basis oder einem
inneren Lagerkörper 30 aus Material mit verhältnismäßig
hohem Abrieb und einem verhältnismäßig abnutzungsbeständigen
äußeren Überzug 32 gebildet. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel umgibt der äußere Überzug 32 die ganze
Basis 30 in ihrer endgültigen Form mit Ausnahme der Fläche 36
des Schneidabschnitts 24. Um einen Überzug zu schaffen, der
abnutzungsbeständiger ist als die Basis 30, ist der Überzug
32 aus einem härteren Material gebildet als die Basis 30.
Die Basis 30 ist beispielsweise aus gehärtetem Werkzeugstahl
mit einer Härte von 60 Rockwell C oder weicher und der äußere
Überzug 32 aus Titannitrid mit einer Härte von 80 bis 90
Rockwell C hergestellt. Die Dicke des äußeren Überzugs kann
im Bereich von 0,00254 mm (0,1/1000 Zoll) bis 0,0254 mm
(1/1000 Zoll) mit einer vorgeschlagenen Dicke von 0,0127 mm
(0,5/1000 Zoll) liegen, wobei die Dicke über den ganzen Überzug
hinweg im wesentlichen gleichmäßig ist. Wenn die Klinge
10 scharf ist, ist die Schneide 40 in erster Linie durch
die freigelegte Kante des Überzugs 32 definiert. Um eine
scharfe Schneide zu ergeben, ist ein dünner Überzug erwünscht,
aber der Überzug sollte nicht so dünn sein, daß er während
des Schneidens schnell bricht. Das Titannitrid versieht die
Klinge im allgemeinen auch mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten,
um es der Klinge leichter zu machen, durch
das Flachmaterial hindurch zu schneiden.
Da das Material des äußeren Überzugs 32 abnutzungsbeständiger
ist als das Material der Basis 30, nutzt sich die
nicht überzogene Fläche 36 des Schneidabschnitts 24, während
sich die Klinge 10 hin- und herbewegt und Flachmaterial oder
andere Arbeitsstücke schneidet, schneller ab als die überzogene
Fläche 25 des Schneidabschnitts 24. Folglich kann
während des Gebrauchs die Schneide 40 des Schneidabschnitts 24
in hohem Maß von der freigelegten Kante des Überzugs 32 auf
der Fläche 25 definiert bleiben. Dies ist wünschenswert,
weil die verhältnismäßig harte Kante des Überzugs 32 im allgemeinen
besser als das weichere Basis-Material zum Schneiden
ist. Auch ist der Überzug 32 dünner gehalten und daher schärfer
als die Basis des Schneidabschnitts 24.
Während das Material der Basis 30 des Schneidabschnitts 24
sich durch die Entfernung feiner Partikel des Basis-Materials
recht schnell fortschreitend abnutzt, kann die freigelegte
Kante des Überzugs 32 auf dem Schneidabschnitt aufgrund
Sprödbruchs mehr zur Abnutzung durch Abplatzen hin
tendieren, während das Basis-Material zurückgeht und der
benachbarte Überzug seine Unterlage verliert. Die Sprödbrucheigenschaft
des Überzugs 32 kann zum Schneiden bestimmter
Arten von Flachmaterial vorteilhaft sein, weil durch sie die
Schneide 40 mit Auszackungen oder Kerbzähnen versehen und
somit in vielen Fällen ein wirksameres Schneiden geschaffen
wird als mit einer glatten Schneide von gleicher Schärfe.
Die Anmelderin glaubt, daß der Schneidabschnitt der Klinge 10
ausreichend scharf bleiben wird, um 25,40 m (1000 Längenzoll)
bis 254 m (10 000 Längenzoll) Stoff auf Falte zu schneiden,
was zum Zuschneiden von einem bis zehn Herrenanzügen ausreicht.
Wenn der Überzug 32 auf dem Schneidabschnitt 24 schneller als
das benachbarte Basis-Material zurückgeht, kann die Fläche 36
von dem Schleifradaufbau 18 geschliffen werden, um den Überzug
32 an der Schneide wieder freizulegen. Der Schleifaufbau
18 umfaßt einen Arm 39, der am Gehäuse 19 verschwenkbar angebracht
ist, und ein Schleifrad 43, das vom Arm 39 getragen
wird. Der Arm 39 kann nach unten verschwenkt werden, so daß
das Schleifrad die Fläche 36 angreift, wobei eine Achse 41
des Rades parallel zur Schneide 40 verläuft.
Der Verstärkungsabschnitt 26 verleiht der Klinge seitliche
Steifheit, so daß, während sich die Klinge 10 in einer nichtlinearen
Bahn in der X-Y-Ebene bewegt und die Arbeitsbahnen
17, 17 und das eindringbare Bett 15 seitliche Kräfte auf den
Schneidabschnitt 24 ausüben, den Schneidabschnitt 24 in der
Lage ist, einer Ablenkung zu widerstehen. Auch schafft der
Verstärkungsabschnitt einen Griff für den Klingenhalter 14.
Fig. 3 bis 5 veranschaulichen ein Verfahren zum Herstellen
der Klinge 10. Zu Beginn wird, wie in Fig. 3 gezeigt, die
Basis 30 aus gehärtetem Stahl geschaffen, die durch einen
maschinellen Bearbeitungsprozeß gebildet werden kann. Dann
wird, wie in Fig. 4 gezeigt, die Basis 30 mit dem Titannitrid
überzogen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedeckt
der Überzug praktisch die gesamte Oberfläche der Basis 30
einschließlich beider Flächen 36 und 25 des Schneidabschnitts 24.
Der Überzug 32 kann durch einen von verschiedenen kommerziell
zur Verfügung stehenden Prozessen gebildet werden. Bei diesen
chemischen Ablagerungsprozessen werden geeignete Verbindungen
derart gemischt, daß sie Titannitridgase bilden, welche dann
mit der Oberfläche der Basis 30 chemisch haftverbunden oder
auf dieser chemisch abgelagert werden. Zum Bilden des Überzugs
32 kann auch ein Ionenhaftverbindungsprozeß angewendet
werden.
Als Nächstes wird, wie in Fig. 5 gezeigt, die Fläche 36 des
Schneidabschnittes 24 durch das Schleifrad 43 oder ein anderes
Schleifrad geschliffen, um den zugeordneten Abschnitt
des Überzugs 32 zu entfernen, um den Schneidabschnitt 24 zu
schärfen und um eine Kante des Überzugs 32 zum Bilden der
Schneide 40 freizulegen. Hierin liegt ein Vorzug der Ausgestaltung
der Klinge 10. Da die Fläche 25 mit dem verhältnismäßig
harten Material überzogen und während des Schneidens
dem Flachmaterial ausgesetzt ist, selbst wenn das Schleifrad
etwas fehlausgerichtet ist, so daß seine Achse nicht genau
parallel zur Ebene 37 fluchtet und die Schneide nicht zur
Gänze von der freigelegten Kante des Überzugs 32, sondern
teilweise vom Basis-Material 30 bestimmt wird, wird die
Klinge 10 beim Schneiden immer noch wirksam sein, weil eine
Seite des Schneidabschnittes immer noch von dem sehr harten
Überzugsmaterial bestimmt werden wird. Außerdem wird, während
sich der Schneidabschnitt abnutzt, das verhältnismäßig weiche
Basis-Material, das sich an der Schneide befindet, dahin tendieren,
sich schneller abzunutzen als der benachbarte, verhältnismäßig
harte Überzug, was der Anlaß dafür ist, daß die
Schneide 40 mehr und mehr vom Überzugsmaterial und immer
weniger von dem verhältnismäßig weichen Basis-Material bestimmt
wird.
Das Schleifrad 43 kann eine Oberfläche haben, die von entweder
feiner oder grober Schleifkörnung bedeckt ist. Wenn die feine
Schleifkörnung Verwendung findet, kann die Klinge 10 während
des Schleifvorgangs hin- und herbewegt werden, um ein gleichmäßiges
Schleifen sicherzustellen und um die Fläche 36 mit
einer glatten Oberfläche zu versehen. Wenn die grobe Schleifkörnung
Verwendung findet, können durch sie die Fläche 36 und
die freigelegte Schneide 40 mit Kerben versehen werden,
um den Schneidabschnitt 24 ausgezackt oder kerbverzahnt
zu gestalten. Wenn die grobe Schleifkörnung auf dem Schleifrad
43 verwendet wird, kann die Klinge 10 in einigen Fällen
nicht oder in anderen Fällen nur langsam hin- und herbewegt
werden, während das Schleifrad den Schneidabschnitt 24 angreift,
so daß die von der Schleifkörnung hervorgerufenen
Kerben die Schneide 40 schneiden.
Fig. 6 zeigt die Klinge 10, nachdem sie von der groben
Schleifkörnung mit Kerben versehen und durch Gebrauch bis
zu einem geringen Grad abgenutzt worden ist.
Kerben 45, 45 im Basis-Material der Fläche 36 bewirken eine
ungleichmäßige Dicke des Schneidabschnittes entlang seiner
Länge, so daß der Schneidabschnitt sich auf beiden Flächen
ungleichmäßig abnutzt und deshalb eine vom Gebrauch herrührende
ausgezacktere oder kerbverzahntere Schneide ergibt,
als dies normalerweise durch Sprödbruch des Überzugs 32 geschehen
würde. Die Kerben 45, 45 verlaufen lotrecht zur
Schneide, weil die Klinge 10 während des Schleifvorganges
stationär gehalten wird.
Es ist auch möglich, den Schneidabschnitt 24 zu bilden, indem
mit der maschinell angefertigten Basis 30 in Fig. 3 begonnen
wird, die Fläche 36 maskiert wird, die nicht maskierte Oberfläche
der Basis mit dem Titannitrid überzogen wird und dann
die Maske entfernt wird. Dadurch wird der nachfolgende
Schleifschritt vermieden.
Fig. 7, 8 und 12 zeigen eine andere, allgemein mit 110
bezeichnete Messerklinge gemäß der vorliegenden Erfindung,
die in den Schneidkopf 12 eingebaut sein kann. Die Klinge 110
ist aus einem inneren Körper oder einer inneren Basis 130
und einem äußeren Überzug 132 gebildet, wobei Basis und Überzug
aus den gleichen Materialien hergestellt sein können wie
die Basis 30 und der Überzug 32 der Klinge 10, z. B. aus gehärtetem
Stahl bzw. Titannitrid. Der Überzug 132 kann auch
durch einen der vorstehend beschriebenen chemischen Ablagerungsprozesse
aufgebracht werden. Die Dicke des Überzugs 132
ist der des Überzugs 32 ebenfalls ähnlich: 0,00254 mm
(0,1/1000 Zoll) bis 0,0254 mm (1/1000 Zoll) mit einer vorgeschlagenen
Dicke von 0,00127 mm (0,05/1000 Zoll) als Kompromiß
zwischen Schärfe und Stärke. Die Klinge 110 umfaßt
einen Schneidabschnitt 124 und einen einstückig mit diesem
verbundenen Verstärkungsabschnitt 126.
Der Schneidabschnitt 124 hat zwei hohlgeschliffene Flächen
140 und 142, die einander schneiden oder aufeinander zu
konvergieren, um eine Schneide 146 zu bilden, und relativ
zu einer Ebene 147 winkelförmig ausgebildet oder abgeschrägt
sind, die die Klinge 110 halbiert und eine natürliche Schneidebene
oder -richtung für die Klinge 110 definiert. Die Fläche
140 ist mit dem verhältnismäßig harten Material überzogen und
hat Furchen oder Wellen, welche von einer Wechselfolge von
Erhebungen 143, 143 und Talkehlen 145, 145 gebildet werden.
Die Schneide 146 wird in erster Linie vom Überzug 132 auf
der Fläche 140 bestimmt und ist aufgrund der Erhebungen 143,
143 und der Talkehlen 145, 145 ausgezackt oder kerbverzahnt.
Der Verstärkungsabschnitt 126 ist dem Schneidabschnitt 124
beim Widerstehen von seitlicher Ablenkung behilflich,
schafft einen Griff für den Klingenhalter 14 und ist, was
die Ausgestaltung anbelangt, mit dem Verstärkungsabschnitt
26 der Klinge 10 identisch.
Fig. 9 bis 11 veranschaulichen ein Verfahren zum Herstellen
der Klinge 110. Zu Beginn wird der Körper oder die Basis 130,
der bzw. die in Fig. 9 gezeigt ist, beispielsweise durch
einen passenden maschinellen Bearbeitungsvorgang geschaffen.
In eine Fläche 139 der Basis 130 werden Nuten 148, 148 eingeschnitten,
die zu der Schneide 146 der Klinge 110 lotrecht
verlaufen. Die Nuten 148, 148 sind beispielsweise 0,0254 mm
(1/1000 Zoll) bis 0,127 mm (5/1000 Zoll) tief. Wie dargestellt
ist, sind die Nuten 148, 148 gleichmäßig voneinander
beabstandet, obwohl dies nicht erforderlich ist.
Als Nächstes wird, wie durch die Vorderansicht von Fig. 10
gezeigt ist, die Basis 130 überzogen, und bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel bedeckt der Überzug praktisch
die gesamte Oberfläche der Basis 130. Der Überzug hat eine
im wesentlichen gleichmäßige Dicke und nimmt deshalb die
Form des Schneidabschnittes 124 einschließlich der gewellten
Form der Fläche 140 an, welche die Erhebungen 143, 143 und
die Talkehlen 145, 145 bildet.
Anschließend wird, wie in Fig. 11 gezeigt ist, die Fläche 142
des Schneidabschnittes 124 von einem Schleifrad 150 geschliffen,
dessen Achse 152 parallel zur Schneide 146 liegt.
Das Schleifrad 150 entfernt den harten Überzug auf der
Fläche 142 und fräst die freigelegten Abschnitte der Talkehlen
148, 148 längs der Schneide 146 zurück. Dadurch wird der
Schneide 146, wie in Fig. 9 dargestellt ist, eine zusätzliche
Auszackung verliehen, wobei die freigelegten Kanten
der Erhebungen 143, 143 vorspringende Zähne der Schneide 146
und die freigelegten Kanten der Talkehlen 145, 145 Ausnehmungen
zwischen den Zähnen 143, 143 bilden. Die Ausnehmungen
sind durch den Schleifvorgang etwas vertieft. Die Schneide 146
hat eine Sägezahnform, die beim Schneiden wirkungsvoll ist.
Außerdem hängt die Schneidfähigkeit nicht unmittelbar von der
Schärfe des Schneidabschnittes 124 ab, so daß der Schneidabschnitt
124 in der Lage ist, selbst dann wirksam zu schneiden,
nachdem die Schneide 146 sich etwas abgenutzt hat und stumpf
geworden ist. Es sei auch darauf hingewiesen, daß, da die
Fläche 142 von dem verhältnismäßig weichen Material mit hohem
Abrieb gebildet wird, die Fläche 142 sich schneller abnutzt
als der Überzug auf der Fläche 140 und daher von der Schneide
146 und dem Überzug oder der Fläche 140 zurückgeht, um beim
Aufrechterhalten der Schärfe des Schneidabschnittes 124 behilflich
zu sein.
Nach einem bedeutenden Ausmaß des Schneidens kann der Schneidabschnitt
124 stumpf werden, und zum Schärfen desselben kann
ein Schleifvorgang Verwendung finden. Zum Schärfen des
Schneidabschnittes 124 kann das Schleifrad 150 oder das
Schleifrad 43 verwendet werden. Da die Fläche 140 überzogen
und während des Schneidens dem Flachmaterial ausgesetzt ist,
und zwar selbst dann, wenn das Schleifrad etwas fehlausgerichtet
ist, so daß seine Achse nicht genau parallel zur
Ebene 147 verläuft und die Schneide nicht zur Gänze von der
freigelegten Kante des Überzugs 132 auf dem Schneidabschnitt
124 bestimmt wird, wird die Klinge 110 beim Schneiden immer
noch wirkungsvoll sein, weil eine Seite des Schneidabschnittes
immer noch von dem sehr harten Überzugsmaterial bestimmt werden
wird.
Fig. 12 und 13 zeigen eine weitere, allgemein mit 210 bezeichnete
Messerklinge gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Messerklinge 210 kann von der Schneidvorrichtung 13
aufgenommen werden und umfaßt einen Schneidabschnitt 224
und einen Verstärkungsabschnitt 226, welche einstückig
miteinander verbunden sind. Der Schneidabschnitt 224
enthält zwei abgeschrägte Schneidflächen 225 und 236. Beide
Flächen 225 und 236 können aufgrund Hohlschleifens des
Basis-Materials des Schneidabschnittes 224 eine leichte
zylindrische Konkavität haben. Beide Flächen 225 und 236
bilden ungefähr den gleichen Winkel relativ zu einer
Ebene 237. Die Ebene 237 halbiert die Klinge 210 und definiert
eine natürliche Schneidebene für die Klinge 210,
so daß der Schneidabschnitt einen im allgemeinen symmetrischen
Querschnitt hat und dem Schneiden einen minimalen
Widerstand entgegensetzt.
Die Klinge 210 ist aus einer inneren Basis oder einem
inneren Lagerkörper 230 und einem abnutzungsbeständigen
äußeren Überzug 232 gebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
umgibt der äußere Überzug 232 die ganze
Basis 230 in ihrer endgültigen Form mit Ausnahme der Fläche
236 des Schneidabschnittes 224. Der Überzug 232 ist aus
einem Material gebildet, das härter und abnutzungsbeständiger
ist als das der Basis 230. Die Basis 230 ist beispielsweise
aus gehärtetem Werkzeugstahl mit einer Härte von 60 Rockwell C
oder weicher und der äußere Überzug 232 aus Titannitrid mit
einer Härte von 80 bis 90 Rockwell C hergestellt. Die Dicke
des äußeren Überzugs kann im Bereich von 0,00254 mm
(0,1/1000 Zoll) bis 0,0254 mm (1/1000 Zoll) mit einer vorgeschlagenen
Dicke von 0,0127 mm (0,5/1000 Zoll) liegen,
wobei die Dicke über den ganzen Überzug hinweg im wesentlichen
gleichmäßig ist. Wenn die Klinge 210 scharf ist,
ist eine Schneide 240 in erster Linie durch die freigelegte
Kante des Überzugs 232 definiert. Um eine scharfe Schneide
zu ergeben, ist ein dünner Überzug erwünscht, aber der
Überzug sollte nicht so dünn sein, daß er während des
Schneidens schnell bricht. Mit Ausnahme der Querschnittsform
der Klinge 210 ist diese, sowohl hinsichtlich der Ausgestaltung
als auch im Hinblick auf die Leistung, der Klinge
10 sehr ähnlich und wird auch auf ähnliche Weise hergestellt.
Ebenso wie die Klinge 10 kann auch die Klinge 210 mit Nuten
versehen werden, die die Schneide 240 schneiden.
Vorstehend sind Messerklingen gemäß der vorliegenden Erfindung
offenbart worden. Es können jedoch zahlreiche Abänderungen
und Auswechselungen vorgenommen werden, ohne den
Umfang der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise,
falls erwünscht, die Breite der Verstärkungsabschnitte 26
und 126 der Messerklingen 10 bzw. 110 verringert und verjüngt
werden, um die Klingen beim Schneiden durch das Flachmaterial
hindurch zu unterstützen. Auch kann, falls erwünscht,
irgendeine Fläche des Schneidabschnittes 24 oder 124 so ausgebildet
werden, daß sie parallel zu den Schneidebenen 37
bzw. 147 verläuft, und die andere Fläche derart schräg ausgebildet
werden, daß sie die andere Fläche des Schneidabschnittes
schneidet.
Claims (22)
1. Messerklinge zum Schneiden von Flachmaterial, die
einen Schneidabschnitt einschließlich einer Basis
und eines Überzugs auf einem Abschnitt der Basis
umfaßt, wobei die Basis eine erste und eine zweite
Fläche hat, die zum Bilden einer Vorderkante aufeinander
zu konvergieren, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Fläche
(36, 142, 236) während des Schneidens dem Flachmaterial
ausgesetzt und die zweite Fläche (25, 140, 225) von dem
Überzug (32, 132, 232) derart überzogen ist, daß der
Überzug neben der Vorderkante der Basis zumindest teilweise
eine Schneide (40, 146, 240) der Klinge (10, 110,
210) bestimmt und daß der Überzug der zweiten Fläche
rückwärts von der Vorderkante der Basis während des
Schneidens ebenfalls dem Flachmaterial ausgesetzt ist,
wobei der Überzug (32, 132, 232) abnutzungsbeständiger
ist als die Basis (30, 130, 230).
2. Messerklinge nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überzug
(32, 132, 232) härter als die Basis (30, 130, 230) ist.
3. Messerklinge nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Flächen
(225, 236) der Basis relativ zu einer eine natürliche
Schneidrichtung der Klinge definierenden Ebene (237)
konkav und winkelförmig ausgebildet sind.
4. Messerklinge nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überzug auf
der zweiten Fläche (25, 140, 225) eine im wesentlichen
gleichmäßige Dicke hat.
5. Messerklinge nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überzug eine
Dicke von weniger als 0,0254 mm (einem Tausendstel Zoll)
hat.
6. Messerklinge nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Überzug aus
Titannitrid besteht.
7. Messerklinge nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine der
Flächen (25, 36) Nuten (45) hat, die die Schneide (40)
schneiden.
8. Messerklinge nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und
die zweite Fläche ungefähr symmetrisch relativ zu
einer eine natürliche Schneidrichtung der Klinge
definierenden Ebene winkelförmig ausgebildet sind.
9. Verfahren zum Herstellen einer Messerklinge, das
den Schritt des Bildens einer Basis aus einem Material
mit verhältnismäßig hohem Abrieb einschließt, wobei
die Basis einen Schneidabschnitt bestimmt, welcher
aus einer ersten und einer zweiten Fläche besteht, die
sich schneiden, gekennzeichnet durch
die weiteren Schnitte des Aufbringens eines Überzugsmaterials
(32, 132, 232) mit verhältnismäßig niedrigem
Abrieb auf beide Flächen (25, 36; 140, 142; 225, 236)
des Schneidabschnittes der Basis und des Wegschleifens
des Überzugsmaterials von der ersten Fläche des Schneidabschnittes,
während das Überzugsmaterial auf der zweiten
Fläche des Schneidabschnittes belassen wird, um eine
Schneide (40, 146, 240) zu ergeben.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Bildens
der Basis aus einem Material mit verhältnismäßig hohem
Abrieb ausgeführt wird, indem die Basis aus einem verhältnismäßig
weichen Material gebildet wird, und daß
der Schritt des Aufbringens eines Überzugs aus einem
Material mit verhältnismäßig niedrigem Abrieb ausgeführt
wird, indem ein Überzug aus einem verhältnismäßig harten
Material aufgebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Bildens
der Basis den Schritt des Bildens der zweiten Fläche
des Schneidabschnittes in einem Winkel relativ zu einer
Ebene umfaßt, die eine natürliche Schneidrichtung der
Klinge definiert.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Aufbringens
eines Überzugsmaterials den Schritt des Ablagerns
von Titannitrid auf der Basis umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Bildens
einer Basis den Schritt des maschinellen Herstellens
der Basis aus gehärtetem Stahl umfaßt.
14. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch den Schritt des Herstellens von Nuten (45)
in der ersten Fläche (36) des Schneidabschnittes der
Basis, wobei die Nuten die Schneide (40) schneiden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt des Herstellens
von Nuten im Schneidabschnitt der Basis gleichzeitig mit
dem Schritt des Wegschleifens des Überzugsmaterials von
der ersten Fläche ausgeführt wird.
16. Messerklinge zum Schneiden von Flachmaterial, die einen
Schneidabschnitt mit einer Basis und einem Überzug umfaßt,
wobei der Überzug aus einem ersten Material und
die Basis aus einem zweiten Material besteht, wobei das
erste Material härter ist als das zweite Material und
wobei der Schneidabschnitt eine erste und eine zweite
Fläche hat, die aufeinander zu konvergieren, um eine
Schneide zu ergeben, und die während des Schneidens
dem Flachmaterial ausgesetzt sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Fläche (140)
vom Überzugsmaterial (132) und die zweite Fläche (142)
zumindest teilweise von einem freigelegten Abschnitt
des Basis-Materials gebildet wird, wobei die erste
Fläche eine Vielzahl von Furchen (148) hat, deren Überzug
eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke hat.
17. Messerklinge nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Furchen (148) die
Schneide (146) schneiden.
18. Messerklinge nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Fläche einen
spitzen Winkel relativ zu einer Ebene bildet, welche
eine natürliche Schneidrichtung der Klinge definiert.
19. Messerklinge nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneide Zähne (143)
hat, die in einer natürlichen Schneidrichtung der Klinge
vorspringen.
20. Verfahren zum Herstellen einer Messerklinge, das den
Schritt des Bildens einer Basis für einen Schneidabschnitt
einschließt, wobei die Basis eine erste und
eine zweite abgeschrägte Fläche hat, die sich zum Bilden
einer Kante schneiden, gekennzeichnet
durch das Herstellen von Nuten (145) in der
ersten Fläche (140) der Basis (130) des Schneidabschnitts,
wobei die Nuten die Kante (146) schneiden;
durch das gleichmäßige Überziehen der ersten
Fläche (140) mit einem Material (132), das härter ist
als das Material der Basis, und durch Schleifen
der zweiten Fläche (142) des Schneidabschnitts in der
Nachbarschaft der Kante, um Abschnitte des Überzugs zu
entfernen, die die Nuten überziehen.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet
durch den Schritt des Überziehens der zweiten
Fläche (142) mit dem gleichen Material, mit dem die erste
Fläche (140) überzogen ist, wobei das Überziehen der
zweiten Fläche vor dem Schritt des Schleifens der zweiten
Fläche (142) ausgeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Fläche (140)
mit Titannitrid überzogen ist.
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