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Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung dünner Rasierklingen
Die Erfindung bezieht sich auf die Wärmebehandlung bei der Herstellung. von dünnen
biegsamen Rasierklingen, die mit einem durchgehenden Längsschlitz von erheblicher
Länge, der sich beispielsweise im wesentlichen über die ganze Länge der Schneidkanten
der Klinge erstreckt, versehen sind und deren mittlere Endteile im wesentlichen
weicher sind als die Schneidkanten, so daß sie in der Querrichtung der Klinge durchgebogen
und. in der gebogenen Lage gehalten werden können.
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Die Erfahrung hat gelehrt, daß für die besten Eigenschaften einer
Klinge eine gewisse Härte für die Schneidkanten und ein weicherer Mittelteil von
gewisser Härte :am günstigsten ist. Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung
solcher Rasierklingen ist es jedoch schwierig, den gewünschten Grad von Härte an
den Schneidkanten zu erzielen und zu gewährleisten, wenn gleichzeitig der mittlere
Teil genügend weich gehalten. werden soll, um die Biegung der Klinge ohne Bruchgefahr
zu gestatten. Außerdem neigen bei den bekannten Verfahren derartige Klingen dazu,
sich bei der Wärmebehandlung .mehr oder weniger zu verziehen oder zu verzerren,
tvenn ein wesentlicher Unterschied in der Härte der Schneiden und der mittleren
Teile erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung besteht in einem Verfahren, durch
welches eine solche verschiedene Härte leicht und zuverlässig erzielt werden kann,
und welches insbesondere auch die Möglichkeit bietet, bei der Massenherstellung
in einfacher Weise die günstigsten Bedingungen in bezug auf die Härte bzw. Härteunterschiede
zu erreichen und zu gewährleisten.
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Das neue Verfahren kennzeichnet sich vornehmlich durch die Anwendung
eines elektrischen Stromes bei einer Klinge von solcher Gestaltung, daß ein wesentlicher
Unterschied zwischen der Dichte des Stromflusses in verschiedenen Teilen der Klinge
vorhanden ist, und zwar derart, daß die Dichte des Stromflusses .in den Endteilen,
wo der behandelte Werkstoff einen verhältnismäßig niedrigen Härtegrad haben soll,
wesentlich größer ist als bei der Schneidkante unter Berücksichtigung des Umstandes,
daß die Wärmewirkung an jeder Stelle proportional ist PR, wobei I die Dichte des
Stromflusses und R den Widerstand an der betreffenden Stelle bezeichnen.
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Um diese unterschiedliche Dichte zu erzielen, wird der elektrische
Strom für eine Klinge angewendet, die einen mittleren Schlitz von erheblicher Länge
und ein solches Verhältnis des Durchgangsquerschnitts der Endteile zu dem Durchgangsquerschnitt
der
übrigen Klinge besitzt, daß die Dichte des Stromes in den Endteilen
größer ist als in oder bei den Schneidkanten, so daß in .den Endteilen eine höhere
örtliche Erwärmung stattfindet. Die Länge des Schlitzes und auch die Gestalt desselben
an den Enden ist zur Erzielung dieses Ergebnisses von Bedeutung.
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Das vorliegende Verfahren eignet sich beim Härten undloder Anlassen
und Schärfen der Klingen im einzelnen oder in fortlaufenden Streifen.
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In Abb. i und 2 ist das Verfahren beispielsweise dargestellt, wobei
das Härten, Anlassen und Anschärfen der Klingen in einem Band oder Streifen erfolgt,
der nach dem Ausstanzen gemäß Abb.2 aus einer Reihe von Rohklingen a besteht, die
durchgehende Schlitze b besitzen und an den Enden durch schmale brückenartige Teile
oder Stege c in Verbindung stehen, die zum Schluß so geteilt oder gespalten werden,
daß die Hälften jedes Steges oder jeder Brücke zu einer Klinge gehören.
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Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Klinge der genannten
Art, nachdem sie in bekannter Weise auf einen Härtegrad gehärtet und angelassen
worden ist, der im wesentlichen der für ein gutes Rasieren als wünschenswert befundenen
Schneidenhärte entspricht oder etwas höher ist, jedoch zu hoch, um eine starke Biegung
der Klinge ohne Bruchgefahr in den Endteilen zu erlauben, in einen elektrischen
Stromkreis eingeschaltet, so daß der Strom an den schmäleren Endteilen ein- und
austritt.
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Infolge des Umstandes, daß die End- oder Stirnteile der Klinge, bei
welchen der Strom ein- und austritt, einen geringeren Durchgangsquerschnitt besitzen
als der Hauptteil der Klinge, wird die Stromdichte in den Endflächen wesentlich
größer sein als längs des Hauptteiles der Klinge, wodurch ein solches unterschiedliches
Anlassen zwischen den Endteilen und dem Hauptteil der Klinge erzielt wird, daß der
Klinge die obenerwähnten vorteilhaften Eigenschaften erteilt werden.
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Diese Ausführungsform des Verfahrens ist beispielsweise und schematisch
in Abb. i dargestellt. Nachdem der Klingenstreifen infolge Durchgangs durch eine
geeignete Härtevorrichtung i und eine geeignete Anlaßvorrichtung 2 gehärtet und
angelassen worden ist, wird er veranlaßt, eine geeignete Lücke in einem elektrischen
Stromkreis zu überbrücken, so daß bei einer Klinge mit einem Längsschlitz der elektrische
Strom in zwei Teile zwischen den aufeinander folgenden Stegen unterteilt wird.
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Im vorliegenden Fall ist beispielsweise eine Anlaßvorrichtung 2 dargestellt,
die aus einem Rohr besteht, das eine in einen durch einen doppelpoligen Schalter
6 an die elektrischen Leitungen 5 angeschlossenen Stromkreis 4 eingeschaltete Spule
3 enthält. In dem Stromkreis ¢ befindet sich ein Amperemeter 7 und ein veränderlicher
Widerstand B. Durch das Rohr kann zur Vermeidung von Oxydationserscheinungen ein
neutrales Gas hindurchgeleitet werden. i9 bezeichnet ein Pyrometer.
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Der die Vorrichtung :2 verlassende Streifen ist überall auf die gewünschte
oder eine etwas höhere Schneidkantenhärte angelassen.
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Der Streifen geht nunmehr zur Vorrichtung für die elektrische Behandlung.
Diese Vorrichtung besteht aus zwei in einer gewissen Entfernung voneinander angeordneten
Kontaktblockpaaren 9, 9" und io, ioa. Die Blöcke werden an den Streifen durch leichten
Federdruck gehalten, so daß sie nachgiebige Klemmkontakte bilden. Die Blöcke 9,
9" und io, ioa werden in an sich bekannter Weise gekühlt, beispielsweise wassergekühlt;
ein Teil des Wasserkühlsystems ist bei i i angedeutet. Das Wasser in,den Blöcken
9, 9d ist in zweckmäßiger Weise gegen -die Kontakte isoliert. Die Wasserkühlung
der Blöcke verhindert, daß die Wärme von der Mitte des Streifens sich über die Blöcke
ausbreiten und zu den Kanten des Streifens übergeleitet werden kann.
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Die Blöcke 9, 9" und io, iod liegen in einem offenen Stromkreis i
i", der aus einem veränderlichen Widerstand 12, einem einpoligen Schalter 13, einem
Amperemeter 14 und der sekundären Spule 15 eines Transformators besteht, dessen
Primärspule 16 durch einen zweipoligen Schalter 17 mit den Stromleitungen
verbunden ist. iä bezeichnet ein Voltineter. Der Stromkreis ii" wird durch denjenigen
Teil des Streifens geschlossen, der jeweils die Lücke zwischen den Kontakten 9,
9" und io, io, überbrückt.
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Um während der unterschiedlichen Erwärmung eine Oxydation zu vermeiden
oder zu vermindern,- kann der örtliche Teil des so behandelten Streifens von einem
neutralen Gas umgeben werden.
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Als Beispiel für die Spannung und Stromstärke für einen Streifen,
dessen Klingender dargestellten Gestaltung entsprechen und je etwa 43 mm lang sind,
seien 412 Volt, 6o Amp. und ein zwölf Klingen entsprechender Abstand zwischen den
Kontakten angegeben bei einer Vorschubgeschwindigkeit des Streifens von- etwa 145
Klingen in der Minute.
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Die Stärke des Stromes wird im Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit
des Streifens so gewählt und die Kontakte werden in solchem Abstand voneinander
angeordnet, daß in der Zeit, in welcher die Klinge der Wärmebehandlung durch den
Strom unterworfen wird, die stegartigen Endteile um den gewünschten
Betrag
erweicht werden, ohne im wesentlichen die Schneidkantenhärte des Streifens zu vermindern
oder schädlich zu beeinflussen.
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Eine andere Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, daß der
Streifen zunächst einem bekannten Härteverfahren unterworfen wird und dann der elektrischen
Wärmebehandlung, wodurch-die Klinge so angelassen wird, daß ihr hierbei gleichzeitig
die gewünschte Schneidkantenhärte und die geringere Härte in den Endteilen erteilt
wird. Es können auch Zwischenverfahren angewendet werden, bei denen vor der elektrischen
Behandlung verschiedene Grade der Erweichung verwendet werden.
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In Abb.3 ist noch schematisch eine beispielsweise Ausführungsart des
Verfahrens für Einzelklingen veranschaulicht, wobei der Strom bei den Längskanten
ein- und abgeleitet wird. Hierbei können lange Kontakte verwendet werden, die sich
über die Länge der Längskanten erstrecken. Naturgemäß kann auch bei einer Einzelklinge
der Strom an den Endteilen oder in sonstiger geeigneter Weise ein- und abgeleitet
werden.
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Abb. q. veranschaulicht schematisch und beispielsweise eine andere
Gestaltung des Klingenstreifens.
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Gemäß .der vorliegenden Erfindung sind die folgenden Faktoren unter
der Kontrolle des Herstellers: die Härte der Klinge vor der Behandlung, die Stärke
-des Stromes, die Zeit, während welcher er angewendet wird, der Querschnitt der
Endteile, durch welche der Strom ein- und austritt, und der kleinste Querschnitt
des Metalles für den Durchgang des Stromes bei den Enden im Vergleich zu den anderen
Teilen der Klinge. Durch Versuche oder Berechnung können diese Faktoren so verändert
werden, daß eine große Verschiedenartigkeit des Anlassens erzielt werden kann. Ferner
kann in dem Falle, daß .der Strom auf einen Klingenstreifen angewendet wird, die
Differenzierung der Stromdichte durch Einkerben, Einnuten o. dgl. .des Streifens
an geeigneten Stellen vergrößert werden, so daß die Breite der Teile, durch welche
.der Strom .eintritt oder durch welche er fließt, verringert wird. Derartige Einkerbungen
sind bei d an den Stegteilen zwischen den Klingen in Abb., gezeigt. In einigen Fällen
kann es sowohl im Falle von Klingenstreifen wie auch im Falle der Behandlung von
Einzelklingen vorteilhaft sein, Einkerbungen oder Schlitze parallel zur Mittellinie
anzubringen, um eine weitere Regelung des Stromflusses zu erzielen. In einzelnen
Fällen können für diesen Zweck auch gekrümmte oder geneigte Einkerbungen oder Schlitze
verwendet werden.