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Verfahren zur Herstellung von Schneiden Die Erfindung liegt auf dem
Gebiet der Werkzeugherstellung und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schneiden
u. dgl. Sie befaßt sich vor allem damit, Schneiden herzustellen, die krummlinig
auf gekrümmten Flächen verlaufen.
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Zur Herstellung von Faltschachtelzuschnitten aus Karton, Pappe und
anderen stanzfähigen Werkstoffstreifen ist es bekannt, Bandstahlschnittformen zu
verwenden. Zu diesem Zweck werden z. B. in ebene Platten Stahlbänder eingelassen,
die an der aus der Plattenebene herausragenden Bandseite angeschärft sind. Beim
Stanzvorgang wird zwischen einen derartigen Stanztiegel mit Bandstahlschnittformen
und eine Gegenplatte der Werkstoffstreifen gelegt und die Platten unter Druck aneinandergepreßt.
Es liegt auf der Hand, d@aß -mit derartigen flach gegen flach arbeitenden Maschinen
keine hohen Leistungen erzielt werden können, vor allem wegen der dauernden Umsteuerung
der Bewegungsrichtung der Plattenmassen.
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Man ist daher auch dazu übergegangen, die erwähnten Faltschachtelzuschnitte
rotierend zu stanzen. Hier sind die sich in den Karton einpressenden Schneid-, Stanz-
und Rillwerkzeuge auf der Oberfläche eines Zylinders angeordnet, der sich auf einem
Gegenzylinder abwälzt. Beim Arbeitsgang wird die Pappe zwischen beide Zylinder geschoben.
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Während aber die Anordnung von Bandstahlschneiden auf den ebenen Platten
keine Schwierigkeiten bildet, ist die Anordnung von Bandstahlschneiden auf Zylinderoberflächen
schwierig, j a überhaupt nur bei ganz einfachen Stanzformen möglich. Dies liegt
darin begründet, daß man den an einer Seite mit einer Schneide versehenen Bandstahl
nicht
so um die Zylinderoberfläche herumbiegen kann, daß die Schneiden senkrecht zur Zylinderoberfläche
stehen. Bandstahlschneiden können auf Zylinderoberflächen nur zur Ausbildung .der
Schneidlinien verwendet werden, die parallel zur Zylinderachse verlaufen, d. h.
also auf nicht gekrümmten Linien. Um auch auf der Zylinderoberfläche senkrecht zur
Zylinderachse verlaufende Schneidlinien zu erzeugen, ist es bekannt, die verwendeten
Walzen zu unterteilen" und zwischen den einzelnen Walzenstücken Schnei.dscheiben
anzuordnen, -deren Durchmesser etwas größer ist als der Zylinderdurchmesser, so
@daß die Schneidscheiben mit ihrem geschärften Außenrand aus der Zylinderoberfläche
herausragen.
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Sobald aber der herzustellende Faltschachtelzuschnitt Schneidlinien
auf der Zylinderoberfläche verlangt, die nicht.in axialer oder rad,i,al:er Richtung
verlaufen, ist man gezwungen, die Linien, an denen entlang der Werkstoff gestanzt,
gerillt, geritzt, perforiert oder gebogen werden soll, aus einem Vollzylinder herauszuarbeiten.
Die Herstellung von rotierend arbeitenden Stanzformen -ist dementsprechend sehr
kostspielig und .lohnt sich -nur dann, wenn hohe Auflagen vorgesehen' sind. Außerdem
läß.t sich- nicht immer die gewünschte Werkzeuggenauigkeit erreichen.
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Hier setzt die Erfindung ein. Sie schlägt ein Verfahren zur Herstellung
von Schneiden, insbesondere von krummlinigem Verlauf auf gekrümmte Flächen vor,
nach dem in eine Mater, deren Oberfläche die Form der gekrümmten Fläche hat, den
Schneiden entsprechend formgetreue Negative eingeformt z. B. eingraviert werden,
worauf die Oberfläche der Mater einschließlich der Einformungen in an sich bekannter
Weise galvanoplastisch abgeformt wird. In einem Sonderfall dieses Verfahrens, der
bei der Herstellung von rotierend arbeitenden Stanzformen vorliegt, werden den gewünschten
Stanzlinien und/oder Ritzlinien und/oder Rillinien entsprechend formgetreue Negative
in die innere Oberfläche eines- Hohlzylinders (z. B. aus Wachs oder Blei), eingeformt,
diese in bekannter Weise elektrisch leitend gemacht und in an sieh ebenfalls bekannter
Weise in einem geeigneten. Elektrolyt (vorzugsweise einem Hartnickelelektrolyt)
gegen eine Anode (vorzugsweise Nickelanode) geschaltet, galvanoplastisch abgeformt.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung
- von rotierend arbeitenden Stanzformenwerden die Negativlinien vorzugsweise mit
einem Pantographen in Zylinderhalbschalen eingraviert. Der zur galvanoplastischen
Abformung verwendete Elektrdlyt enthält bei Bedarf an eich bekannte Härtungszusätze,
z. B. Fremdmetalle. Auch wird, wenn die galvanoplastische Abformung eine gewisse
Stärke erreicht hat, der elektrolytische Prozeß unterbrochen und die Abformung in
einem sich .daran anschließenden elektrolytischen Prozeß oder durch Hintergießen
mit einem billigen Material verstärkt. Gegebenenfalls wird die Stanzform zusätzlich
hartverchromt. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird an einem irf den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. r den
ersten Abschnitt des Verfahrens, nämlich .das Eingravieren von Schneid-, Rill- und
Ritzlinien in die innere Oberfläche einer Zylinderhalbschale; Fig. 2 ist ein Schnitt
durch eine mit Metallniederschlag versehene Mater.
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In eine Zylinderhallbschale r ist ein Schachtelzuschnitt :2 eingeklebt,
der mit Hilfe von rotierend arbeitenden Werkzeugen. vervielfältigt werden soll.
Zur- Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit ist der Musterzuschnitt 2 y im Maßstab
vergrößert. Die Schneid-, Ritz- und Biegelinien werden mit Hilfe eines Pantographen
3, der an der Führungsseite q. mit einem Führungsstift 5 in den Linien 6 geführt
wird, im gewünschten Maßstab auf die Materhalbschale 7 übertragen. Hierzu dient
ein auf der Werkzeugseite 8 arbeitender Schneid- oder Fräsapparat9. Je nach der
Stärke der zu bearbeitenden Kartonbahn ist die Tiefe der Schneid-, Ritz- und Biegelinien
verschieden. In Fig.2 ist zo eine Schneidlinie, an der entlang die Pappe bis auf
einzelne Punkte durchgetrennt wird. r r ist eine Ritzlinie und 12 eine Biegelinie.
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Wenn die Negativlinien in die Materhalbschale 7,. die z. B. aus Blei
oder Wachs besteht, eingraviert sind, wird die Materhalibschale, wenn sie aus Metall
besteht, in bekannter Weise mit einer Trennschicht versehen bzw.. wenn sie aus Wachs
besteht durch Eingrap.hitieren, Versilbern oder durch einer Metallschicht elektrisch
leitend gemacht. Auf diese leitende Schicht wird auf elektrolytischem Wege in einem
Nickelelektrolyt ein Metallniederschlag aufgebracht, dessen physikalische Eigenschaft
den an das Werkzeug gestellten Anforderungen genügt. Die Zusammensetzung des Elektrolyten
und die Abscheidungsbedingungen sind so gewählt, daß harte, verschleißfeste und
korrosionsbeständige Abscheidungen entstehen. Ist eine Mindestschichtdicke von z.
B. o,5 mm erreicht, so wird die AMor:mung in einem anderen Elektrolyten mit einem
billigen Material verstärkt bzw. mit einem billigen Metall hintergossen.
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Die fertigen Halbschalen werden auf den in der Stanzmaschine hierzu
vorgesehenen Zylinder aufgezogen.
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Mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung wird es möglich, die
Verschleißeigenschaften der Stanzwerkzeuge der Höhe der vorgesehenen Auflage anzupassen.
Während sich, wie erwähnt, die Herstellung rotierend arbeitenden Stanz-,ve@kzeuge
durdh gravieren eines Vollzylinders, bisher nur bei hohen Auflagen lohnte, lassen
sich mit Hilfe des neuen Verfahrens schnell galvanoplastisch abgeformte Stanzzylinder
herstellen, mit denen auch kleine Auflagen lohnenswert werden. Bei kleinen Auflagen
reicht die Verschleißfestigkeit der auf der Zylinderoberfläche galvanoplastisch
abgeformten Werkzeuglinien völlig aus. Bei .sehr hohen Auflagen
ist
es zweckmäßig, die Abformung noch hart zu verchromen, wie dies auch bei den bisher
bekannten Stanzformen üblich ist.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung entsteht ein feineres und gleichmäßigeres
Kristallkorn, als ,bei der spanabhebenden Schneidenherstellung erzeugt bzw. aufrechterhalten
werden kann.
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Die ungünstigen Einflüsse des Befestigungsverfahrens der Schneiden
auf dem Träger (Wärmeeinwirkung, Spannung) fallen fort, die Schneiden lassen sich
aus Legierungen herstellen, die den bisher gebräuchlichen Legierungen überlegen
sind und sich auch schwer spanabhebend behandeln lassen.