EP3756842A1 - Kiss-cut-ziehmesser - Google Patents

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EP3756842A1
EP3756842A1 EP19182081.0A EP19182081A EP3756842A1 EP 3756842 A1 EP3756842 A1 EP 3756842A1 EP 19182081 A EP19182081 A EP 19182081A EP 3756842 A1 EP3756842 A1 EP 3756842A1
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EP
European Patent Office
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cutting
cutting machine
sticker
machine knife
knife
Prior art date
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Application number
EP19182081.0A
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English (en)
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EP3756842B1 (de
Inventor
Claude Zimmermann
Simon Jann
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Zuend Systemtechnik AG
Original Assignee
Zuend Systemtechnik AG
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Publication date
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Priority to CN202010578499.XA priority patent/CN112123384B/zh
Priority to US16/911,245 priority patent/US20200398451A1/en
Publication of EP3756842A1 publication Critical patent/EP3756842A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3756842B1 publication Critical patent/EP3756842B1/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006Cutting members therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D3/00Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
    • B26D3/08Making a superficial cut in the surface of the work without removal of material, e.g. scoring, incising
    • B26D3/085On sheet material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2614Means for mounting the cutting member
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26FPERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/3806Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface
    • B26F1/3813Cutting-out; Stamping-out wherein relative movements of tool head and work during cutting have a component tangential to the work surface wherein the tool head is moved in a plane parallel to the work in a coordinate system fixed with respect to the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/0006Cutting members therefor
    • B26D2001/0053Cutting members therefor having a special cutting edge section or blade section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
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    • B26D1/0006Cutting members therefor
    • B26D2001/006Cutting members therefor the cutting blade having a special shape, e.g. a special outline, serrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/01Means for holding or positioning work
    • B26D7/018Holding the work by suction

Definitions

  • the present invention relates to a cutting machine knife which is designed and precisely provided for kiss-cut cutting or through-cut cutting of stickers.
  • cutting machines For such a cutting of stickers, cutting machines are used which provide a kiss-cut cutting mode and a through-cut cutting mode and in whose cutting tool the cutting machine knife according to the invention is used.
  • an upper side i.e. the sticker itself
  • a bottom side remains, i.e. the carrier layer to which the sticker adheres is intact or is only slightly grooved, scratched or cut.
  • the carrier layer is usually provided with an adhesion-reducing coating
  • the sticker which has a special adhesive layer, being releasably adhered to this adhesion-reducing coating.
  • both sides - the sticker and the carrier layer - should be cut, as it is desirable that the sticker as a whole (i.e. with the carrier layer) already shows its shape.
  • an additional flap can also be cut out, with a small kiss-cut cut usually being made here at the transition between the flap and the sticker so that the flap is not part of the sticker.
  • Cutting machine knives are known from the prior art, which have a pointed or have a blade tip parallel to the cutting direction. Such knives are not optimal for the cutting process and have a limited service life, since their blade tips tend to wear out early on.
  • the cutting machine knife according to the invention is significantly less susceptible to wear due to its design, thus enables a more stable cutting process and offers a longer service life with constant cutting precision.
  • the invention relates to a cutting machine knife for use in a cutting tool of a cutting machine, designed and precisely provided for cutting a sticker in a kiss-cut cutting mode of the cutting machine, in particular in addition to cutting the sticker in a through-cut cutting mode of the cutting machine, the sticker has a cover layer and an adhesive layer, the sticker carrier having an adhesion-reducing layer and a carrier layer, the adhesive layer being releasably adhered to the adhesion-reducing layer, the cutting machine knife being automatically guided by the cutting machine in a cutting direction along the sticker as part of the kiss-cut cutting mode and thereby not or only partially severed the sticker and the sticker carrier, possibly in the context of the through-cut cutting mode, the cutting machine knife by the cutting machine automatically in a cutting direction along the sticker bers is guided and thereby completely severed the sticker and the sticker carrier, wherein the cutting machine knife has the following: has a holding section for inserting the cutting machine knife in a knife holder of the cutting tool, one for the cutting direction Right-angled longitudinal axis,
  • the second angle is between 140 ° and 160 °, in particular 150 °.
  • the first angle is less than 70 °, in particular between 20 ° and 65 °, in particular 35 °, 45 ° or 60 °.
  • the blade between the cutting edge and the intermediate zone preferably has a point that is pointed or rounded, in particular the cutting edge and the intermediate zone encompassing a third angle that results from subtracting the second angle from the first angle.
  • the blade can taper towards the tip along the longitudinal axis and in relation to an axis that is perpendicular to the longitudinal axis and the cutting direction, at least on one side, in particular on both sides, in particular linearly or curved concavely or convexly.
  • a normal distance between the tip and the longitudinal axis is less than 0.04 mm, in particular 0.02 mm, in particular 0.01 mm.
  • the spine can taper parallel to the cutting direction and in relation to an axis that is perpendicular to the longitudinal axis and to the cutting direction, at least on one side, in particular on both sides, in particular taper linearly or in a curved concave or convex manner.
  • the intermediate zone in particular forms a wedge-shaped triangular surface which runs from the tip to the back.
  • the longitudinal axis is preferably an axis of symmetry of at least part of the cutting machine knife, in particular a central shaft, and wherein the axis of symmetry runs through the back with a tolerance of -0.01 mm to +0.01 mm, in particular wherein the back runs parallel to the longitudinal axis.
  • the intermediate zone can in particular have a length between tip and back which is less than 0.04 mm, in particular between 0.03 mm and 0.01 mm, in particular 0.02 mm.
  • the cutting machine knife preferably has a length of between 10 mm and 30 mm, in particular a length of less than 20 mm.
  • the cutting edge in particular has a depth along the longitudinal axis of between 0.5 mm and 3 mm, in particular a depth of between 1 mm and 2.6 mm.
  • the holding section has a diameter of between 2 mm and 4 mm, in particular a diameter of 3 mm.
  • the invention further relates to a use of the cutting machine knife according to the description herein used in a cutting machine with a cutting tool.
  • the invention also relates to a cutting machine with a cutting tool, in which the cutting machine knife is used according to the description herein, the cutting machine providing a kiss-cut cutting mode or in a through-cut cutting mode, which are provided for cutting a sticker
  • the The sticker has a cover layer and an adhesive layer, the sticker carrier having an adhesion-reducing layer and a carrier layer, the adhesive layer being releasably adhered to the adhesion-reducing layer, with the cutting machine knife being automatically cut by the cutting machine along the sticker as part of the kiss-cut cutting mode is performed and not or only partially severed the sticker and the sticker carrier, whereby in the context of the through-cut cutting mode, the cutting machine knife is automatically guided in a cutting direction along the sticker by the cutting machine, completely severing the sticker and the sticker carrier.
  • Figure 1 shows a generic cutting machine 1, which a cutting tool can move over a machine table 4 in the X and Y directions by means of a portal.
  • the control for this is usually carried out by a control unit 2, which can be located in the cutting machine or also externally.
  • the cutting machine knife 3 is for this trained to be used in the tool holder.
  • the cutting machine knife 3 is pressed in a defined manner onto the object 5 to be cut with specially adjustable forces (for example via a spring force or via a servomotor). This pressure is used for so-called kiss-cut cutting, in which only an upper layer of the object 5 is completely severed and a carrier layer that carries this upper layer either remains intact or is at most minimally scratched or grooved by the knife 3.
  • through-cut cutting can also advantageously be carried out with the cutting machine knife according to the invention, in which the object 5 is completely severed and the knife tip the machine table 4 only lightly touched.
  • the machine table 4 is usually air-permeable, because the object 5 can be held on the table 4 by the force of a vacuum generated by air suction.
  • the surface material of the table 4 can be based on polyurethane or consist of a nonwoven fabric.
  • the object 5 is preferably a sticker that adheres to its carrier material, or in more general terms: a material that carries one or more stickers.
  • stickers are self-adhesive films or paper.
  • a print mode is used to cut stickers (pressing on as already mentioned above). Which type of film is cut with which pressure depends on the material specifications and may have to be determined and thus defined by means of cutting tests.
  • the cutting machine is designed to measure the pressure exerted on the material by the tip. When the defined pressure has been reached, this can optionally be signaled by a green LED.
  • the optimum machining depth is achieved with kiss cutting when the knife cuts through the cover layer 100, the adhesive layer 101 and part of the sticker carrier 11. This means that the adhesion-reducing layer 111 is grooved, cut or severed, and the carrier layer 110 is cut or remains intact.
  • the components are in Figure 5 marked. This type of cut ensures that a sticker can be detached from the sticker carrier without the sticker carrier tearing.
  • Common foil materials reach thicknesses of up to 3 mm.
  • the optimum processing depth is reached when the knife covers all layers, i.e. the sticker 10 and the sticker carrier 11, cut through and not damage the machine table 4.
  • the knife can be surrounded on the cutting tool by a (e.g. cylindrical) slider which presses the object 5 to be cut against the table 4 at the cutting area. This again ensures (i.e. in addition to a possible vacuum suction function of the table 4, which securely fixes the object 5) that the cut is carried out cleanly.
  • a slider e.g. cylindrical
  • the use of the slider is particularly suitable for processing reflective foils.
  • a pressure mode can be designed in such a way that the module (cutting tool) exerts a constant pressure, adjustable between 30 and 3500 grams, on the processing material 5.
  • position mode which is not suitable for kiss cutting, but only for through cutting, in which a cutting depth is set in a defined manner (and no pressure), which ensures that the material is completely cut through and the table is not cut.
  • the position mode is therefore an alternative to the pressure mode for through-cutting.
  • the cutting machine knife 3 is designed precisely for the kiss-cut cutting mode and the through-cut cutting mode and ensures that precise and predictive cutting results are achieved by setting defined cutting pressures or defined cutting depths.
  • One embodiment of the invention is shown in Figures 2 and 3 to see.
  • the semi-cylindrical holding section 6 is used for clamping in the cutting tool of the cutting machine 1 and ensures that the knife is precisely aligned.
  • the holding section shown is not essential to the invention and further design options for a holding section are known to those skilled in the art.
  • Cutting machine knives are usually made from a cylindrical raw material.
  • this cylinder is essentially still in cycle and in relation to this, a longitudinal axis L is defined for the cutting machine knife 3, which is an axis of symmetry for this middle section.
  • the cutting direction S is a vector which, starting from the cutting edge, points in the direction of the cutting feed.
  • the cutting direction S is usually perpendicular to the longitudinal axis L.
  • a depth T of the cutting edge 7 - viewed parallel to the longitudinal axis L - is preferably between 0.5 mm and 3 mm.
  • the blade of the knife 3 also has a back 8, which is located facing away from the gate. According to the invention there is an angled intermediate zone 9 between the cutting edge 7 and the back 8, which in the mentioned cutting modes ensures a surprisingly high wear resistance of the knife and thus long-lasting and constant precision of the cutting results.
  • the cutting machine knife according to the invention allows a lower piercing force and a lower cutting force (along the cutting direction) in both cutting modes compared to known knives.
  • the view of Figure 3 lies in a plane which is spanned by the longitudinal axis L and the cutting direction S.
  • the intermediate zone 9 has an angle W2 to the longitudinal axis L of between 40 ° and 80 °. This means that there is an angle with the cutting direction S of 130 ° to 170 °. If this angle approaches the range of about 60 °
  • the longitudinal axis L runs in Figure 3 through the intermediate zone 9, but preferably it runs along the back 8, this with a tolerance range around the back of -0.01 mm to +0.01 mm.
  • edges are preferably each straight, i.e. linear. However, in other embodiments they can also have a curve-like profile.
  • the intermediate zone 9, viewed normal to the longitudinal axis L or parallel to the cutting direction S, has a length Z between the tip 12 and the back 8 which is preferably less than 0.04 mm, in particular between 0.03 mm and 0.01 mm, in particular 0.02 mm .
  • Figure 4 shows the area A again in a three-dimensional (but not necessarily dimensionally accurate) view.
  • the intermediate zone 9 forms a wedge-shaped triangular surface which runs from the tip 12 to the back 8, ie a triangle is formed through the two corners on the back 8 and the tip 12.
  • This surface can be completely flat, or in other embodiments concave or convex.
  • the back also preferably has a flat surface, as in FIG Figure 4 you can see. In other embodiments, as well as in the above-mentioned triangular area of the intermediate zone, this area can also assume further shapes.
  • the cutting edge 7 is of course sharpened and is therefore a sharp edge.
  • the sharpening can also be linear or curved (concave or convex).
  • FIG. 5 shows again in detail the layers of the object to be cut in the side view.
  • the sticker 10 has a cover layer 100 and an adhesive layer 101 firmly connected to the cover layer 100. With the aid of this adhesive layer 101, the sticker 10 adheres to the adhesion-reducing layer 111 of the sticker carrier 11. The adhesion-reducing layer 111 in turn is firmly connected to the carrier layer 110.
  • the material of the adhesion-reducing layer 111 is based, for example, on silicone or a wax.
  • the cover layer 100 and the carrier layer 110 can consist of paper and / or plastic film.
  • the design of the knife 3 according to the invention improves the process of cutting stickers in a very targeted manner and minimizes the wear and tear that occurs on knives of the prior art and is briefly explained below.
  • Figure 6 shows the structure of a generic kiss-cut knife with cutting edge 14 and back 15. Shows in detail Figure 7 the in Figure 6 tip area marked with B. Between the cutting edge 14 and the back 15 there is what is known as a flat spot 16 which, during kiss-cut cutting, also protrudes slightly into the carrier 11 and completely severed the sticker 10. The flat point 16 is provided in order to prevent a “perfect”, ie very pointed tip, breaking off.
  • the knife 3 according to the invention avoids all these signs of wear and tear and thus offers a significantly better cutting quality and an increased service life.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Knives (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneidemaschinenmesser zum Einsatz in ein Schneidewerkzeug einer Schneidemaschine, ausgebildet und genau vorgesehen zum Kiss-Cut-Schneiden eines auf einem Aufkleberträger anhaftenden Aufklebers, wobei der Aufkleberträger eine Trägerschicht und eine haftmindernde Schicht aufweist, wobei der Aufkleber eine Deckschicht und eine Klebeschicht aufweist, wobei die Klebeschicht lösbar auf der haftmindernden Schicht anhaftet, wobei das Schneidemaschinenmesser vorgesehen ist zur Verwendung im Rahmen eines automatischen Kiss-Cut-Schneidemodus, in welchem das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine in einer Schneiderichtung entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber ganz und den Aufkleberträger nicht oder nur teilweise durchtrennt, wobei das Schneidemaschinenmesser folgendes aufweist: einen Halteabschnitt zum Einsatz des Schneidemaschinenmessers in eine Messerhalterung des Schneidwerkzeugs aufweist, eine zur Schneiderichtung rechtwinklige Längsachse, eine Klinge mit einer Schneide und einem Rücken, wobei die Schneide, bei Betrachtung in einer Ebene, die durch die Schneiderichtung und die Längsachse aufgespannt wird, mit der Schneiderichtung einen ersten Winkel einschliesst, der weniger als 90° beträgt, und eine zwischen der Schneide und dem Rücken befindliche Zwischenzone, die, wieder bei Betrachtung in besagter Ebene, mit der Schneiderichtung einen zweiten Winkel einschliesst, der zwischen 130° und 170° beträgt.

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneidemaschinenmesser, welches ausgebildet und genau vorgesehen ist zum Kiss-Cut-Schneiden oder Through-Cut-Schneiden von Aufklebern.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Für ein derartiges Schneiden von Aufklebern werden Schneidemaschinen verwendet, die einen Kiss-Cut-Schneidemodus und einen Through-Cut-Schneidemodus bereitstellen und in deren Schneidewerkzeug das erfindungsgemässe Schneidemaschinenmesser eingesetzt wird.
  • Beim Kiss-Cut-Schneiden soll eine Oberseite, d.h. der Aufkleber an sich, durchtrennt werden, damit er in der gewünschten Form abgelöst werden kann. Hierbei bleibt eine Unterseite, d.h. die Trägerschicht, auf der der Aufkleber anhaftet, unversehrt bzw. wird nur leicht gerillt, angeritzt oder angeschnitten wird. Zum leichteren Abziehen ist die Trägerschicht üblicherweise mit einer haftmindernden Beschichtung versehen, wobei der Aufkleber, der über eine besondere Klebeschicht verfügt, an dieser haftmindernden Beschichtung lösbar anhaftet.
  • Beim Through-Cut-Schneiden sollen beide Seiten - der Aufkleber sowie die Trägerschicht - durchtrennt werden, da es erwünscht ist, dass der Aufkleber als Ganzes (also mit Trägerschicht) bereits seine Form zeigt. Zum leichteren Abziehen des Aufklebers kann auch eine zusätzliche Lasche mit ausgeschnitten werden, wobei hier am Übergang zwischen Lasche und Aufkleber üblicherweise noch ein kleiner Kiss-Cut-Schnitt erfolgt, damit die Lasche nicht Teil des Aufklebers ist.
  • Für ein einwandfreies Schnittergebnis gibt es bei den genannten Schneidemodi besondere Anforderungen an die eingesetzten Messer. Aus dem Stand der Technik sind Schneidemaschinenmesser bekannt, welche eine spitzig oder parallel zur Schneiderichtung ausgeführte Klingenspitze haben. Solche Messer sind nicht optimal für den Schneideprozess und haben eine begrenzte Lebensdauer, da ihre Klingenspitzen früh zu Ausbruchsverschleiss neigen.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes gattungsgemässes Schneidemaschinenmesser für das Kiss-Cut-Schneiden und das Through-Cut-Schneiden bereitzustellen. Das erfindungsgemässe Schneidemaschinenmesser ist durch seine Ausgestaltung deutlich weniger verschleissanfällig, ermöglicht somit einen stabileren Schneidprozess und bietet eine längere Lebensdauer bei konstanter Schnittpräzision.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Schneidemaschinenmesser zum Einsatz in ein Schneidewerkzeug einer Schneidemaschine, ausgebildet und genau vorgesehen zum Schneiden eines Aufklebers in einem Kiss-Cut-Schneidemodus der Schneidemaschine, insbesondere zusätzlich zum Schneiden des Aufklebers in einem Through-Cut-Schneidemodus der Schneidemaschine, wobei der Aufkleber eine Deckschicht und eine Klebeschicht aufweist, wobei der Aufkleberträger eine haftmindernde Schicht und eine Trägerschicht aufweist, wobei die Klebeschicht lösbar auf der haftmindernden Schicht anhaftet, wobei im Rahmen des Kiss-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber ganz und den Aufkleberträger nicht oder nur teilweise durchtrennt, gegebenenfalls wobei im Rahmen des Through-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber und den Aufkleberträger ganz durchtrennt, wobei das Schneidemaschinenmesser folgendes aufweist: einen Halteabschnitt zum Einsatz des Schneidemaschinenmessers in eine Messerhalterung des Schneidwerkzeugs aufweist, eine zur Schneiderichtung rechtwinklige Längsachse, eine Klinge mit einer Schneide und einem Rücken, wobei die Schneide, bei Betrachtung in einer Ebene, die durch die Schneiderichtung und die Längsachse aufgespannt wird, mit der Schneiderichtung einen ersten Winkel einschliesst, der weniger als 90° beträgt, und eine zwischen der Schneide und dem Rücken befindliche Zwischenzone, die, wieder bei Betrachtung in besagter Ebene, mit der Schneiderichtung einen zweiten Winkel einschliesst, der zwischen 130° und 170° beträgt.
  • Der zweite Winkel beträgt in einer Ausführungsform zwischen 140° und 160°, insbesondere 150°.
  • Der erste Winkel beträgt in einer weiteren Ausführungsform weniger als 70°, insbesondere zwischen 20° und 65°, insbesondere 35°, 45° oder 60°.
  • Die Klinge zwischen der Schneide und der Zwischenzone weist bevorzugt eine Spitze auf, die spitzig oder abgerundet gestaltet ist, insbesondere wobei die Schneide und die Zwischenzone einen dritten Winkel einschliessen, der sich aus einer Subtraktion des zweiten Winkels vom ersten Winkel ergibt.
  • Die Klinge kann sich entlang der Längsachse und bezogen auf eine Achse, die senkrecht zur Längsachse und zur Schneiderichtung steht, zur Spitze hin zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, verjüngen, insbesondere linear oder kurvenförmig konkav oder konvex verjüngen.
  • Ein Normalabstand der Spitze zur Längsachse beträgt in einer Ausführungsform weniger als 0.04 mm, insbesondere 0.02 mm, im Speziellen 0.01 mm.
  • Der Rücken kann sich parallel zur Schneiderichtung und bezogen auf eine Achse, die senkrecht zur Längsachse und zur Schneiderichtung steht, zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, verjüngen, insbesondere linear oder kurvenförmig konkav oder konvex verjüngen.
  • Die Zwischenzone bildet insbesondere eine keilförmige Dreiecksfläche, welche von der Spitze zum Rücken verläuft.
  • Die Längsachse ist bevorzugt eine Symmetrieachse zumindest eines Teils des Schneidemaschinenmessers, insbesondere eines Mittelschaftes, und wobei die Symmetrieachse mit einer Toleranz von -0.01 mm bis +0.01 mm durch den Rücken verläuft, insbesondere wobei der Rücken parallel zur Längsachse verläuft.
  • Die Zwischenzone kann insbesondere zwischen Spitze und Rücken eine Länge aufweisen, die weniger als 0.04 mm beträgt, insbesondere zwischen 0.03 mm und 0.01 mm, insbesondere 0.02 mm beträgt.
  • Zumindest eines von: der Schneide, der Zwischenzone und dem Rücken, verläuft insbesondere, wieder bei Betrachtung in besagter Ebene, linear oder kurvenförmig konkav oder konvex.
  • Das Schneidemaschinenmesser weist bevorzugt eine Länge von zwischen 10 mm und 30 mm auf, insbesondere eine Länge von weniger als 20 mm.
  • Die Schneide weist insbesondere eine Tiefe entlang der Längsachse von zwischen 0.5 mm und 3 mm auf, insbesondere eine Tiefe von zwischen 1 mm und 2.6 mm.
  • Der Halteabschnitt weist in einer Ausführungsform einen Durchmesser von zwischen 2 mm und 4 mm auf, insbesondere einen Durchmesser von 3 mm.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verwendung des Schneidemaschinenmessers gemäss der Beschreibung hierin eingesetzt in einer Schneidemaschine mit Schneidwerkzeug.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Schneidemaschine mit einem Schneidewerkzeug, in welches das Schneidemaschinenmesser gemäss der Beschreibung hierin eingesetzt ist, wobei die Schneidemaschine einen Kiss-Cut-Schneidemodus oder in einen Through-Cut-Schneidemodus bereitstellt, die zum Schneiden eines Aufklebers vorgesehen sind, wobei der Aufkleber eine Deckschicht und eine Klebeschicht aufweist, wobei der Aufkleberträger eine haftmindernde Schicht und eine Trägerschicht aufweist, wobei die Klebeschicht lösbar auf der haftmindernden Schicht anhaftet, wobei im Rahmen des Kiss-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber ganz und den Aufkleberträger nicht oder nur teilweise durchtrennt, wobei im Rahmen des Through-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber und den Aufkleberträger ganz durchtrennt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich.
    • Figur 1 zeigt eine gattungsgemässe Schneidemaschine, für welche das erfindungsgemässe Schneidemaschinenmesser genau vorgesehen und ausgestaltet ist;
    • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Schneidemaschinenmessers;
    • Figur 3 zeigt die Spitze der Klinge des Schneidemaschinenmessers aus Figur 2 in einer Detailansicht, wobei der zu durchtrennende Aufkleber, der Aufkleberträger und die Schneiderichtung zu sehen sind;
    • Figur 4 zeigt die Spitze der Klinge des Schneidemaschinenmessers aus Figur 2 in einer dreidimensionalen Detailansicht;
    • Figur 5 zeigt den Schichtenaufbau des zu durchtrennenden Aufklebers aus Figur 3 in einer Detailansicht;
    • Figuren 6 und 7 zeigen ein gattungsgemässes Schneidemaschinenmesser aus dem Stand der Technik;
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 zeigt eine gattungsgemässe Schneidemaschine 1, welche ein Schneidewerkzeug mittels eines Portals in X- und Y-Richtung über einen Maschinentisch 4 verfahren kann. Die Steuerung hierfür übernimmt üblicherweise eine Steuerungseinheit 2, die sich in der Schneidemaschine oder auch extern befinden kann. Das Schneidemaschinenmesser 3 ist dazu ausgebildet in die Werkzeugaufnahme eingesetzt zu werden. Mit speziell einstellbaren Kräften (z.B. über eine Federkraft oder über einen Stellmotor) wird das Schneidemaschinenmesser 3 definiert auf das zu schneidende Objekt 5 gedrückt. Dieses Andrücken dient dem sogenannten Kiss-Cut-Schneiden, bei welchem nur eine obere Schicht des Objekts 5 ganz durchtrennt wird und eine Trägerschicht, die diese obere Schicht trägt, bleibt entweder unversehrt oder wird durch das Messer 3 allenfalls minimal angeritzt oder angerillt.
  • Erhöht man die definierte Kraft des Andrückens auf eine definierte Weise, oder stellt man eine definierte Schnitttiefe ein, lässt sich mit dem erfindungsgemässen Schneidemaschinenmesser auch vorteilhaft ein Through-Cut-Schneiden durchführen, bei welchem das Objekt 5 ganz durchtrennt wird und die Messerspitze den Maschinentisch 4 nur leicht touchiert. Der Maschinentisch 4 ist üblicherweise luftdurchlässig, denn durch eine Luftansaugung kann das Objekt 5 durch die Kraft eines dadurch erzeugten Vakuums am Tisch 4 festgehalten werden. Das Oberflächenmaterial des Tisches 4 kann auf Polyurethan basieren, oder aus einem Vlies-Stoff bestehen.
  • Das Objekt 5 ist bevorzugt ein Aufkleber, der auf seinem Trägermaterial anhaftet, oder allgemeiner ausgedrückt: ein Material, das einen oder mehrere Aufkleber trägt. Üblicherweise sind solche Aufkleber Selbstklebefolien oder -papier.
  • Für das Schneiden von Aufklebern kommt ein Druckmodus zum Einsatz (oben bereits erwähntes Andrücken). Welcher Folientyp mit welchem Druck geschnitten wird, ist abhängig von den Materialspezifikationen und muss gegebenenfalls mittels Schneidtests ermittelt und damit definiert werden. Die Schneidemaschine ist dazu ausgelegt, den Druck zu messen, der von der Spitze auf das Material ausgeübt wird. Wenn der definierte Druck erreicht ist, kann dies optional durch eine grün leuchtende LED signalisiert werden.
  • Die optimale Bearbeitungstiefe ist beim Kiss-Cutting erreicht, wenn das Messer die Deckschicht 100, die Klebeschicht 101 und einen Teil des Aufkleberträgers 11 durchschneidet. Dies bedeutet, dass die haftmindernde Schicht 111 angerillt, angeschnitten oder durchtrennt wird, und die Trägerschicht 110 angeschnitten wird oder unversehrt bleibt. Die Bestandteile sind in Figur 5 gekennzeichnet. Durch diese Art des Schnitts ist sichergestellt, dass ein Aufkleber vom Aufkleberträger gelöst werden kann, ohne dass der Aufkleberträger einreisst. Gängige Folienmaterialien erreichen Dicken von bis zu 3 mm.
  • Beim Through-Cutting ist die optimale Bearbeitungstiefe erreicht, wenn das Messer alle Schichten, d.h. den Aufkleber 10 und den Aufkleberträger 11, durchtrennt und dabei nicht den Maschinentisch 4 beschädigt.
  • Das Messer kann am Schneidewerkzeug von einem (z.B. zylindrischen) Gleiter umgeben sein, der am Schnittbereich das zu schneidende Objekt 5 an den Tisch 4 andrückt. Hierdurch wird nochmals (d.h. zusätzlich zu einer allfälligen Vakuum-Ansaugfunktion des Tisches 4, der das Objekt 5 sicher fixiert) sichergestellt, dass der Schnitt sauber durchgeführt wird. Insbesondere eignet sich der Einsatz des Gleiters zur Bearbeitung von reflektierenden Folien.
  • Ein Druckmodus kann derart gestaltet sein, dass das Modul (Schneidwerkzeug) einen konstanten, zwischen 30 und 3500 Gramm einstellbaren Druck auf das Bearbeitungsmaterial 5 ausübt.
  • Neben dem Druckmodus gibt es auch einen sogenannten Positionsmodus, der sich allerdings nicht zum Kiss-Cutting eignet, sondern nur zum Durchschneiden (Through-Cutting), bei welchem eine Schneidetiefe definiert eingestellt wird (und eben kein Druck), die sicherstellt, dass das Material komplett durchgeschnitten wird und der Tisch nicht angeschnitten wird. Der Positionsmodus ist also für das Through-Cutting eine Alternative zum Druckmodus.
  • Das erfindungsgemässe Schneidemaschinenmesser 3 ist genau auf den Kiss-Cut-Schneidemodus und den Through-Cut-Schneidemodus ausgelegt und stellt sicher, dass präzise und prädiktive Schnittergebnisse durch Einstellung definierter Schneidedrücke bzw. definierter Schneidetiefen erzielt werden. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 zu sehen. Der halbzylindrische Halteabschnitt 6 dient zum Einspannen in das Schneidewerkzeug der Schneidemaschine 1 und stellt sicher, dass das Messer präzise ausgerichtet ist. Der gezeigte Halteabschnitt ist nicht erfindungswesentlich und dem Fachmann sind weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Halteabschnitts bekannt.
  • Schneidemaschinenmesser sind üblicherweise aus einem zylindrischen Rohmaterial gefertigt. Im mittleren Bereich des Messers 3 ist dieser Zylinder im Wesentlichen noch in Takt und in Bezug auf diesen ist für das Schneidemaschinenmesser 3 eine Längsachse L definiert, die für eben diesen mittleren Abschnitt eine Symmetrieachse ist.
  • Mit der Schneide 7 gerät das Schneidemaschinenmesser 3 selbstredend zuerst in Kontakt mit dem zu schneidenden Objekt, wie die Schneiderichtung S in Figur 3 andeutet. Die Schneiderichtung S ist ein Vektor, der von der Schneide ausgehend in Richtung des Schneidevorschubs zeigt. Im Beispiel von Figur 1 bewegt sich das Werkzeug relativ zum Tisch, es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen sich der Tisch relativ zum Werkzeug bewegt. Üblicherweise steht die Schneiderichtung S senkrecht zur Längsachse L. Eine Tiefe T der Schneide 7 - betrachtet parallel zur Längsachse L - beträgt bevorzugt zwischen 0.5 mm und 3 mm.
  • Die Klinge des Messers 3 weist auch einen Rücken 8 auf, der dem Anschnitt abgewandt verortet ist. Erfindungsgemäss gibt es zwischen der Schneide 7 und dem Rücken 8 eine angewinkelte Zwischenzone 9, welche bei den genannten Schneidemodi für eine überraschend hohe Verschleissresistenz des Messers und damit für eine langanhaltende und konstante Präzision der Schnittergebnisse sorgt. Zudem erlaubt das erfindungsgemässe Schneidemaschinenmesser bei beiden Schneidemodi eine geringere Einstechkraft sowie eine geringere Schneidekraft (entlang der Schneiderichtung) im Vergleich zu bekannten Messern.
  • Die Ansicht von Figur 3 liegt in einer Ebene, die von der Längsachse L und der Schneiderichtung S aufgespannt ist. Erfindungsgemäss weist in dieser Ansicht die Zwischenzone 9 einen Winkel W2 zur Längsachse L von zwischen 40° und 80° auf. Dies bedeutet, dass ein Winkel mit der Schneiderichtung S von 130° bis 170° vorherrscht. Nähert sich dieser Winkel dem Bereich von etwa 60°
  • (bezogen auf L) bzw. 150° (bezogen auf S) stellt sich zunehmend ein Optimum der erfindungsgemässen Effekte ein. Die Längsachse L verläuft in Figur 3 durch die Zwischenzone 9, bevorzugt verläuft sie aber entlang dem Rücken 8, dies mit einem Toleranzbereich um den Rücken herum von -0.01 mm bis +0.01 mm.
  • Wenn von der Schneide, dem Rücken und der Zwischenzone die Rede ist, so ist im Allgemeinen deren Kante gemeint. Diese Kanten sind bevorzugt jeweils gerade, d.h. linear. Sie können jedoch in anderen Ausführungsformen auch einen kurvenartigen Verlauf aufweisen.
  • Im Rahmen des Kiss-Cutting ragt die Spitze 12 der Klinge "gerade so" in den Aufkleberträger 11 hinein, sodass dieser möglichst nicht beschädigt, der Aufkleber 10 jedoch gänzlich durchtrennt wird. In dieser Situation entstehen Belastungsspitzen, welche besondere Anforderungen an die Ausgestaltung des Schneidemaschinenmessers erfordern. Ähnliche Belastungsspitzen entstehen beim Through-Cutting, bei welchem die Messerspitze den Maschinentisch berührt.
  • Die Zwischenzone 9 weist - betrachtet normal zur Längsachse L bzw. parallel zur Schneiderichtung S -zwischen der Spitze 12 und dem Rücken 8 eine Länge Z auf, die bevorzugt weniger als 0.04 mm beträgt, insbesondere zwischen 0.03 mm und 0.01 mm, insbesondere 0.02 mm beträgt.
  • Figur 4 zeigt den Bereich A nochmals in einer dreidimensionalen (jedoch nicht unbedingt dimensionstreuen) Ansicht. Hier ist zu sehen, wie die Zwischenzone 9 eine keilförmige Dreiecksfläche bildet, welche von der Spitze 12 zum Rücken 8 verläuft, d.h. ein Dreieck bildet sich durch die beiden Ecken am Rücken 8 und die Spitze 12. Diese Fläche kann ganz flach sein, oder in anderen Ausführungsformen konkav oder konvex. Der Rücken weist ebenfalls bevorzugt eine plane Fläche auf, wie in der Figur 4 zu sehen ist. Auch diese Fläche kann in anderen Ausführungsformen - wie auch bei der oben genannten Dreiecksfläche der Zwischenzone - weitere Formen annehmen. Die Schneide 7 ist selbstverständlich geschärft und ist daher eine scharfe Kante. Die Schärfung kann ebenfalls linear oder kurvenförmig (konkav oder konvex) erzeugt sein.
  • Figur 5 zeigt noch einmal im Detail die Schichten des zu schneidenden Objekts in der Seitenansicht. Der Aufkleber 10 weist eine Deckschicht 100 und eine fest mit der Deckschicht 100 verbundene Klebeschicht 101 auf. Anhand dieser Klebeschicht 101 haftet der Aufkleber 10 an der haftmindernde Schicht 111 des Aufkleberträgers 11. Die haftmindernde Schicht 111 wiederum ist fest mit der Trägerschicht 110 verbunden. Das Material der haftmindernden Schicht 111 basiert beispielsweise auf Silikon oder einem Wachs. Die Deckschicht 100 und die Trägerschicht 110 können aus Papier und/oder Kunststofffolie bestehen.
  • Das erfindungsgemässe Messer 3 verbessert durch seine Ausgestaltung ganz gezielt den Prozess des Schneidens von Aufklebern und minimiert den Verschleiss, welcher an Messern des Stands der Technik auftritt und im Folgenden kurz erläutert wird.
  • Figur 6 zeigt den Aufbau eines gattungsgemässen Kiss-Cut-Messers mit Schneide 14 und Rücken 15. Detailliert zeigt Figur 7 den in Figur 6 mit B beschrifteten Spitzenbereich. Zwischen Schneide 14 und Rücken 15 gibt es eine sogenannte Flachstelle 16, die beim Kiss-Cut-Schneiden ebenfalls leicht in den Träger 11 hineinragt und den Aufkleber 10 ganz durchtrennt. Die Flachstelle 16 ist vorgesehen, um einem Abbruch einer "perfekten", d.h. ganz spitzig zulaufenden, Spitze zuvor zu kommen.
  • Der Schneideprozess eines solchen aus dem Stand der Technik bekannten Messers 13 ist aber nicht optimal, da je nach Ausführung der Flachstelle 16 der Bereich des Messerrückens 15 auf der Trägerschicht aufliegt. Dies bewirkt höhere Schnittkräfte und Schwingungen beim Schneiden, was das Schnittergebnis beeinträchtigt. Weiter ist durch diesen Effekt die Lebensdauer stark eingeschränkt. Dies ist bedingt durch Verschleiss, der sich durch erste Abbrüche 17 im Bereich der Flachstelle 16 und zweite Abbrüche 18 im Bereich des Rückens 15 zeigt. Die Ergebnisse beim Kiss-Cut-Schneiden und beim Through-Cut-Schneiden genügen dadurch bereits relativ früh nicht mehr den Anforderungen und das Messer muss ersetzt werden. Zudem verursacht die Flachstelle 16 höhere Einstechkräfte, was deshalb relevant ist, weil das Schneidemaschinenmesser in einem Aufkleber-Schneideprozess üblicherweise häufig abgehoben und (an anderer Stelle oder in anderer Orientierung) wieder eingestochen wird.
  • Das erfindungsgemässe Messer 3 vermeidet all diese Verschleisserscheinungen und bietet dadurch eine deutlich bessere Schnittqualität sowie eine erhöhte Lebensdauer.
  • Die Erfindung wurde zwar anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform(en) erläutert, doch es können viele weitere Änderungen und Variationen vorgenommen werden, ohne über den Umfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen. Daher ist es vorgesehen, dass die beiliegenden Patentansprüche Änderungen und Variationen abdecken, die im tatsächlichen Umfang der Erfindung enthalten sind.

Claims (15)

  1. Schneidemaschinenmesser (3) zum Einsatz in ein Schneidewerkzeug einer Schneidemaschine (1), ausgebildet und genau vorgesehen zum Schneiden eines Aufklebers (10) in einem Kiss-Cut-Schneidemodus der Schneidemaschine, insbesondere zusätzlich zum Schneiden des Aufklebers in einem Through-Cut-Schneidemodus der Schneidemaschine,
    wobei der Aufkleber eine Deckschicht (100) und eine Klebeschicht (101) aufweist,
    wobei der Aufkleberträger eine haftmindernde Schicht (111) und eine Trägerschicht (110) aufweist,
    wobei die Klebeschicht lösbar auf der haftmindernden Schicht anhaftet,
    wobei im Rahmen des Kiss-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung (S) entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber ganz und den Aufkleberträger nicht oder nur teilweise durchtrennt, gegebenenfalls wobei im Rahmen des Through-Cut-Schneidemodus das Schneidemaschinenmesser durch die Schneidemaschine automatisch in einer Schneiderichtung (S) entlang des Aufklebers geführt wird und dabei den Aufkleber und den Aufkleberträger ganz durchtrennt,
    wobei das Schneidemaschinenmesser aufweist:
    - einen Halteabschnitt (6) zum Einsatz des Schneidemaschinenmessers in eine Messerhalterung des Schneidwerkzeugs aufweist,
    - eine zur Schneiderichtung rechtwinklige Längsachse (L),
    - eine Klinge mit einer Schneide (7) und einem Rücken (8), wobei die Schneide, bei Betrachtung in einer Ebene, die durch die Schneiderichtung und die Längsachse aufgespannt wird, mit der Schneiderichtung einen ersten Winkel (W1) einschliesst, der weniger als 90° beträgt,
    gekennzeichnet durch
    eine zwischen der Schneide und dem Rücken befindliche Zwischenzone (9), die, wieder bei Betrachtung in besagter Ebene, mit der Schneiderichtung einen zweiten Winkel (W2) einschliesst, der zwischen 130° und 170° beträgt.
  2. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss Anspruch 1, wobei der zweite Winkel (W2) zwischen 140° und 160°, insbesondere 150° beträgt.
  3. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Winkel (W1) weniger als 70° beträgt, insbesondere zwischen 20° und 65° beträgt, insbesondere 35°, 45° oder 60°.
  4. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei
    die Klinge zwischen der Schneide (7) und der Zwischenzone (9) eine Spitze (12) aufweist, die spitzig oder abgerundet gestaltet ist, insbesondere wobei die Schneide und die Zwischenzone einen dritten Winkel (W3) einschliessen, der sich aus einer Subtraktion des zweiten Winkels (W2) vom ersten Winkel (W1) ergibt.
  5. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss Anspruch 4, wobei sich die Klinge entlang der Längsachse (L) und bezogen auf eine Achse, die senkrecht zur Längsachse und zur Schneiderichtung steht, zur Spitze (12) hin zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, verjüngt, insbesondere linear oder kurvenförmig konkav oder konvex verjüngt.
  6. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der Ansprüche 4 und 5, wobei ein Normalabstand der Spitze (12) zur Längsachse (L) weniger als 0.04 mm beträgt, insbesondere 0.02 mm, im Speziellen 0.01 mm beträgt.
  7. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich der Rücken (8) parallel zur Schneiderichtung (S) und bezogen auf eine Achse, die senkrecht zur Längsachse und zur Schneiderichtung steht, zumindest einseitig, insbesondere beidseitig, verjüngt, insbesondere linear oder kurvenförmig konkav oder konvex verjüngt.
  8. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zwischenzone (9) eine keilförmige Dreiecksfläche bildet, welche von der Spitze (12) zum Rücken (8) verläuft.
  9. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Längsachse (L) eine Symmetrieachse zumindest eines Teils des Schneidemaschinenmessers ist, insbesondere eines Mittelschaftes, und wobei die Symmetrieachse mit einer Toleranz von -0.01 mm bis +0.01 mm durch den Rücken (8) verläuft, insbesondere wobei der Rücken parallel zur Längsachse verläuft.
  10. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zwischenzone (9) zwischen Spitze (12) und Rücken (8) eine Länge (Z) aufweist, die weniger als 0.04 mm beträgt, insbesondere zwischen 0.03 mm und 0.01 mm, insbesondere 0.02 mm beträgt.
  11. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eines von: der Schneide (7), der Zwischenzone (9) und dem Rücken (8), wieder bei Betrachtung in besagter Ebene, linear oder kurvenförmig konkav oder konvex verläuft.
  12. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schneidemaschinenmesser eine Länge von zwischen 10 mm und 30 mm aufweist, insbesondere eine Länge von weniger als 20 mm.
  13. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schneide (7) eine Tiefe (T) entlang der Längsachse (L) von zwischen 0.5 mm und 3 mm aufweist, insbesondere eine Tiefe von zwischen 1 mm und 2.6 mm.
  14. Schneidemaschinenmesser (3) gemäss einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Halteabschnitt (6) einen Durchmesser von zwischen 2 mm und 4 mm aufweist, insbesondere einen Durchmesser von 3 mm.
  15. Verwendung des Schneidemaschinenmessers (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingesetzt in einer Schneidemaschine (1) mit Schneidwerkzeug.
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