DE2627594A1 - Drehbares schneidwerkzeug - Google Patents

Drehbares schneidwerkzeug

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DE2627594A1 DE19762627594 DE2627594A DE2627594A1 DE 2627594 A1 DE2627594 A1 DE 2627594A1 DE 19762627594 DE19762627594 DE 19762627594 DE 2627594 A DE2627594 A DE 2627594A DE 2627594 A1 DE2627594 A1 DE 2627594A1
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Description

Drehbares Schneidwerkzeug
Die Erfindung betrifft ein drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden von Öffnungen aus einem Streifen mit einem Schneideisen.
Bei der Herstellung von Hüllen, wie Briefumschlägen, werden gewöhnlich Hüllenzuschnitte vorgefertigt, die Seitenklappen, eine Bodenklappe und eine Schließklappe aufweisen,, Die Hüllenzuschnitte werden gewöhnlich nacheinander in ein Fenster-Schneidwerk befördert, das ein oder mehrere Öffnungen oder Fenster aus dem Hüllenzuschnitt ausschneidet. Wenn die Hüllenzuschnitte aus einem endlosen Streifen bzw. einer endlosen Papierbahn hergestellt werden, ist es üblich, Fenster-Schneidwerkzeuge vorzusehen, bei denen die Schneid- bzw. Messerwelle und die Schneidunterlage im Winkel von 90° zur Mittellinie des Streifens ausgerichtet sind. Bei der Herstellung der Hüllenzuschnitte aus einem endlosen Streifen sind bislang Schneideisen bzw. Schneidstempel mit unregelmäßigen Formen erforderlich, um Fenster oder Öffnungen aus dem Streifen auszuschneiden, bevor die Hüllenzuschnitte vom Streifen abgeschnitten werden. So zeigt die US-Patentschrift 1 111 751 ein drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden elliptischer Tafeln oder Fenster aus einem Streifen, bevor die Hüllenzuschnitte vom Streifen abgetrennt werden. Die auf diese Weise hergestellten Hüllenzuschnitte haben im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Parallelogramms, und die elliptischen Fenster werden unter einem Winkel zu den seitlichen Rändern des Streifens ausgeschnitten. Das in dieser Patentschrift angegebene
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Schneideisen ist auf die dargestellte elliptische Form "beschränkt, und die elliptischen Fenster, die aus dem Streifen ausgeschnitten werden, sind auf die spezielle Hüllenzuschnittform beschränkt, die in dieser Patentschrift angegeben ist.
Die US-Patentschriften 3 106 121, 3 257 885 und 3 465 626 zeigen Fenster-Schneidvorrichtungen, die für abgetrennte Hüllenzuschnitte verwendet werden und so ausgebildet sind, daß sie ein oder mehrere rechtwinklige Fenster ausschneiden. Diese Patentschriften schlagen vor, das im wesentlichen rechtwinklige Schneideisen unter einem Winkel zur Drehachse der Schneidwelle bzw. Messerwelle anzuordnen und die Zuschnitte im wesentlichen unter dem gleichen Winkel in das drehbare Fenster-Schneidwerkzeug einzuführen, um ein fortlaufendes Ausschneiden des Fensters aus dem Zuschnitt zu ermöglichen und dennoch eine parallele Lage der Fensterseitenkanten in bezug auf die Kanten des Zuschnitts bzw. des Briefumschlags zu erzielen. Bei all diesen Patentschriften hat das Schneideisen bzw. der Schneidstempel eine rechtwinklige Form, um rechtwinklige Fenster aus dem Hüllenzuschnitt auszuschneiden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die im wesentlichen rechtwinkligen Schneideisen, wie sie bislang zum Ausschneiden von Fenstern aus Hüllenzuschnitten verwendet werden, keine rechtwinkligen Fenster in einem Streifenmaterial ergeben, wenn die Fenster-Schneideisen so angeordnet sind, daß sie fortlaufend Fenster aus den Streifen ausschneiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerkzeug der eingangs genannten Art anzugeben, das in der Lage ist, Fenster oder Öffnungen mit einer gewünschten Form aus einem Streifen auszuschneiden, während der Streifen durch das Schneidwerkzeug hindurchbefördert wird.
Nach der Erfindung hat das Schneideisen eine kontinuierlich hochstehende Schneidklinge mit zwei auseinanderliegenden seitlichen Schneiden, einer vorderen Schneide und einer hinteren Schneide. Zum Ausschneiden rechtwinkliger Öffnungen sind die seitlichen Schneiden gleich lang und parallel zueinander. Die
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vordere Schneide hat die gleiche Länge wie die hintere Schneide und ist parallel in einem Abstand zu dieser angeordnet. Der vordere und der hintere Schneidenabschnitt verlaufen unter schiefen Winkeln zu den seitlichen Schneidenabschnitten.
Das drehbare Schneideisen hat eine Längsachse, die parallel zum vorderen und hinteren Schneidenabschnitt verläuft. Das Schneideisen ist auf einer drehbaren Schneidwelle montierbar. Das Schneideisen ist auf der Schneidwelle so angeordnet, daß seine Längsachse einen Winkel mit der Drehachse der Schneidwelle bildet. Die seitlichen Schneidenabschnitte verlaufen senkrecht zur Drehachse der Schneidwelle. Die Schneidwelle ist so in einem Gestell gelagert, daß ihre Drehachse unter einem Winkel zur Querachse des Streifens verläuft. Der Winkel zwischen der Schneidwellendrehachse und der Streifenquerachse ist gleich dem Winkel zwischen der Schneidwellendrehachse und der Längsachse des Schneideisens. Wenn die Messerklinge die Form eines Rhomboids oder Parallelogramms hat, ergeben sich in dem Streifen Fenster mit der Form eines regelmäßigen Rechtecks, und die Schneidwirkung zwischen der Messerklinge und dem Streifen ist progressiv bzw. fortlaufend.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des drehbaren Fenster-Schneidwerkzeugs, wobei die Schneidwelle und die Schneidunterlage unter einem Winkel zur Querachse des Streifens angeordnet sind und die seitlichen Schneidenabschnitte des Messers senkrecht zur Längsachse der Schneidwelle und die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte des Messers unter einem Winkel zur Drehachse der Schneidwelle verlaufen,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein drehbares Fenster-Schneidwerkzeug, die die Schräglage von Schneidwelle und Schneidunterlage zur Querachse des Streifens und
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die Winkellage des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts des Schneideisens veranschaulicht,
Fig. 3 eine Draufsicht der Schneidwelle mit darauf angeordnetem Schneideisen, die die Winkellage der kontinuierlichen Messerklinge und die Art, wie das Schneideisen auf der Welle befestigt ist, erkennen läßt,
Fig. 4 die Schnittansicht IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Schneideisens nach Fig. 3,
Fig. 6 eine schematische Ansicht mehrerer Schneideisen, die auf einer drehbaren Schneidwelle montiert sind, um fortlaufend mehrere Öffnungen oder Fenster aus einem Streifen auszuschneiden,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Schneidwelle mit darauf montiertem Schneideisen, die schematisch die Winkelabweichung der vorderen und hinteren Schneidenabschnitte der Messerklinge und die senkrechte Lage der seitlichen Schneidenabschnitte zur Längsachse der Schneidwelle veranschaulicht,
Fig. 8 eine ähnliche Darstellung wie die nach Fig. 7, bei der die drehbare Schneidwelle über einem Streifen und unter einem Winkel zur Querachse des Streifens angeordnet ist.
Das in den Zeichnungen dargestellte drehbare Fenster-Schneidwerkzeug 10 enthält eine drehbare Fenster-Schneidwelle 12 und eine drehbare Schneidunterlage 14. Anstelle der drehbaren Schneidunterlage 14 können auch andere arten von Schneidunterlagen verwendet werden, z.B. die stationäre Stange nach der US-Patentschrift 3 380 327.
Die Schneidwelle 12 (auch Messerwelle genannt) hat eine Drehoder Längsachse 16 und ist in einem Brückenteil 18 (Fig. 2) drehbar gelagert. Der BrUckenteil 18 ist seinerseits in Maschinen-Seitengestellen 20 und 22 gelagert. Die drehbare Schneid-
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unterlage 14 ist vorzugsweise drehbar auf dem Brückenteil 18 gelagert, und zwar so, daß ihre Längs- bzw. Drehachse 24 parallel zur Drehachse 16 der Schneidwelle 12 verläuft. Die Schneidwelle 12 und ggfs. die Schneidunterlage 14 wird von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung mit einer vorbestimmten Drehzahl, die in einem bestimmten Verhältnis zur Geschwindigkeit des Streifens 26 steht, angetrieben, so daß das Fenster-Schneideisen 28, das auf der Schneidwelle 12 montiert ist, fortlaufend eine Folge auseinanderliegender Fenster oder Öffnungen 30 aus dem Streifen 26 ausschneidet.
Der Streifen 26 wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch das rotierende Fenster-Schneidwerkzeug durch eine Fördervorrichtung, z.B. Zugrollen 32 (Fig. 2), befördert. Hierbei wird der Streifen 26 durch andere Mittel als die Drehung der Schneidwelle 12 zwischen der drehbaren Schneidwelle 12 und der Schneidunterlage 14 hindurchbefördert. Das Schneideisen 28 ist in den Fig. 3, 4 und 5 ausführlicher dargestellt. Es kann andere Formen als dargestellt aufweisen, z.B. eine getrennte kontinuierliche Messerklinge, die an einem Block befestigt ist, wie es in der US-Patentschrift 3 257 885 dargestellt ist. Ein wesentliches Merkmal des Schneideisens ist die Winkelbeziehung zwischen den seitlichen Schneidenabschnitten der Messerklinge und dem vorderen und hinteren Schneidenabschnitt. Die Winkellage des Schneideisens in bezug zur Drehachse der Schneidwelle ermöglicht ebenfalls das fortlaufende Schneiden. Es liegt daher im Rahmen der Erfindung, die Messerschneiden bei anderen Schneideisenformen anzuwenden.
Das Schneideisen 28 hat einen Körperteil 34 mit mehreren durchgehenden Bohrungen 36, 38 und 40. Die Bohrungen sind mit Ansenkungen 32 zur Aufnahme der Köpfe von Schrauben versehen, mit denen das Schneidmesser 28 an der Schneidwelle 12 befestigt wird. Das Schneideisen 28 hat eine Stirnseite 44 mit einer kontinuierlichen hochstehenden Messerklinge 46. Die kontinuierliche Messerklinge 46 hat zwei seitliche Schneidenabschnitte 48 und 50, einen vorderen Schneidenabschnitt und einen hinteren Schneiden-
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abschnitt 54.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 parallel zueinander und die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte 52 und 54 ebenfalls parallel. Die seitlichen Schneidenabschnitte kreuzen die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte unter anderen Winkeln als 90° (vgl. insbesondere die Fig. 7 und 8).
Fig. 3 stellt die Schneidwelle 12 mit ihrer Längs- bzw. Drehachse 16 dar. Das Schneideisen 28 hat eine Längsachse 56, die parallel zum vorderen und hinteren Messerschneidenabschnitt 52 bzw. 54 verläuft. Bohrungen 58 in der Schneidwelle 12 dienen zur Aufnahme von Schrauben, die sich jeweils durch die Bohrungen 36 bis 40 im Schneideisen 28 erstrecken, um das Schneideisen 28 an der Welle 12 zu befestigen, so daß die seitlichen Schneidenabschnitte senkrecht zur Mittellinie der Welle 12 und die vorderen und hinteren Schneidenabschnitte 52 und 54 nicht parallel dazu verlaufen. Die Winkelbeziehung zwischen der Längs- bzw. der Drehachse der Welle 16 und der Achse des Schneideisens 28 ist in Fig. 3 dargestellt und mit a bezeichnet.
Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Schneideisen 28 ist so geformt, daß es ein rechtwinkliges Fenster aus dem Streifen ausschneiden kann, das in der einen Richtung länger als in der anderen ist. In diesem Falle sind die vorderen und hinteren Randteile des Fensters wesentlich länger als die seitlichen Randteile des Fensters. Wenn ein quadratisches Fenster erwünscht ist, können die Schneidenabschnitte alle gleich lang sein.
Der Schneideisen-Körperteil 34 nach den Fig. 4 und 5 hat eine vordere Wand 60, eine hintere Wand 62 und Seitenwände 64 und In dem Körperteil 34 sind langgestreckte vertikale Schlitze 68 und 70 parallel zu den Seitenwänden 64 und 66 bis zu einem vorbestimmten Abstand von der Stirnseite des Körperteils ausgebildet. Die Schlitze 68 und 70 dienen zur Entlastung der Enden
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der seitlichen Schneidenat)schnitte der Messerklinge 46. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die äußeren Rand bzw. Schneidenabschnitte der Klinge längs eines Radius geformt, um den Streifen fortschreitend zu schneiden und fortschreitend gegen eine Oberfläche der Schneidunterlage 14 zu stoßen. Es wurde festgestellt, wie es in der US-Patentschrift 3 257 885 beschrieben ist, daß eine Entlastung der Kanten bzw. Schneiden des Messers das fortschreitende Schneiden verbessert und die Lebensdauer des Messers verlängert. Wenn das Schneideisen 28 geschliffen wird, werden Scheiben mit einer Dicke von etwa 0,025 mm unter den Schneideisen-Körperteil 34 zwischen den Schlitzen 68 und und den Seitenwänden 64 und 66 angeordnet. Nachdem das Schleifen bzw. Schärfen abgeschlossen ist und die Scheiben entfernt sind, hat die Messerklinge des Schneideisens, wenn es auf der drehbaren Schneidwelle 12 montiert ist, eine Entlastung oder ein Relief von 0,025 mm in der Nähe der Seitenwände 64 und 66.
Nach Fig. 6 sind mehrere Schneideisen 72, 74 und 76 auf der Schneidwelle 12 dicht beieinander angeordnet, um drei Fenster aus dem Streifen 26 auszuschneiden. Alle Schneideisen 72 bis haben nach oben ragende Messerklingen in Parallelogrammform mit senkrecht zur Drehachse der Schneidwelle 12 verlaufenden seitlichen Schneidenabschnitten und vorderen und hinteren Schneidenabschnitten, die einen schiefen Winkel mit der Drehachse der Schneidenwelle bilden.
Die gleiche Schneideisenform kann verwendet werden, wenn auf der Schneidwelle ein Halter angeordnet ist und der Schneideisen-Körperteil entsprechend dem in der US-Patentschrift 3 257 885 dargestellten ausgebildet ist. Dieses Schneideisen 28 und die Schneidwelle 12 sind nicht mit einer Saugvorrichtung versehen, wie sie üblicherweise bei drehbaren Fenster-Schneidwerkzeugen vorgesehen ist. Das hier beschriebene Schneideisen kann jedoch mit einer herkömmlichen Saugvorrichtung versehen sein, die sowohl im Schneideisen 28 als auch in der Schneidwelle 12 ausgebildet sein kann.
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Fig. 7 zeigt die Anordnung des Schneideisens 28 auf der Schneidwelle 12 und die Winkellage des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts 52 und 54 zur Längs- bzw. Drehachse der Schneidwelle 12. Das Schneideisen 28 ist so auf der Schneidwelle 12 montiert, daß die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 senkrecht zur Drehachse 16 der Schneidwelle und parallel zu den Stirnwänden 78 und 80 der Schneidwelle verlaufen. Der vordere Schneidenabschnitt 52 und der hintere Schneidenabschnitt 54 verlaufen parallel zueinander und zur Längsachse 56 des Schneideisens. Die Schneidenabschnitte 52 und 54 und die Schneideisen-Längsachse 56 verlaufen unter einem Winkel a zur Schneidwellen-Drehachse 16 (Fig. 3 und 7).
Bei dieser Anordnung sind die Schneidenabschnitte 52 und 54 gegenüber der Drehachse 16 der Schneidenwelle 12 wirikelmäßig versetzt und die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 senkrecht zur Drehachse 16 ausgerichtet. Der seitliche Schneidenabschnitt 48 und der vordere Schneidenabschnitt 52 schneiden sich in einem spitzen Winkel b, während sich der seitliche Schneidenabschnitt 48 und der hintere Schneidenabschnitt 54 in einem stumpfen Winkel c schneiden.
Die Form der Messerkanten bzw. Schneiden ist nach Fig. 7 die eines Rhomboids, wobei die seitlichen Schneidenabschnitte bzw. Kanten parallel zueinander und die Vorderkante und Hinterkante bzw. vorderen und hinteren Schneidenabschnitte ebenfalls parallel zueinander sind.
Fig. 8 zeigt, wie die drehbare Schneidwelle 12 mit dem darauf angeordneten Schneideisen 28 in der Brücke 18 relativ zum Streifen 26 gelagert ist. Nach Fig. 8 hat der Streifen 26 eine Längsachse oder Mittellinie 82 und eine Querachse 84, die senkrecht zur Längsachse 82 verläuft. Die Schneidwelle 12 ist relativ zum Streifen 26 so angeordnet, daß die Schneidwellen-Drehachse 16 in einem Winkel zur Streifenquerachse 84 steht. Der Winkel zwischen den Achsen 16 und 84 ist der gleiche wie der Winkel zwischen den Achsen 56 und 16 in Fig. 7. Die drehbare
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Schneidunterlage 14 ist ebenfalls im gleichen Winkel a zur Querachse 84 des Streifens 26 angeordnet.
Bei dieser Anordnung sind die seitlichen Schneidenabschnitte 58 und 50 nicht parallel zur Streifenlängsachse 82 oder den Kanten des Streifens, obwohl sie parallel zu den Stirnflächen 78 und 80 der Schneidwelle verlaufen. Ferner sind der vordere Schneidenabschnitt 52 und der hintere Schneidenabschnitt 54 senkrecht zur Streifenlängsachse 82 und parallel zur Streifenquerachse 84, obwohl sie nicht parallel zur Schneidwellen-Drehachse 16 verlaufen, wenn die Schneidwelle 12 die in Fig. 8 dargestellte Anordnung aufweist. Die seitlichen Schneidenabschnitte 48 und 50 erzeugen Schnittlinien im Streifen 26, die parallel zur Streifenlängsachse 82 und den Streifenseitenkanten verlaufen. Die Winkellage der seitlichen Schneidenabschnitte bewirkt das erwähnte fortlaufende Schneiden. Obwohl der Winkel zwischen der Schneidwellen-Drehachse 16 und der Streifen-Querachse 84 mit etwa 1,5° angegeben und zur Verdeutlichung mit 5° dargestellt ist, können auch andere Winkel als 1,5° verwendet werden, um das gewünschte fortlaufende Schneiden und seitenparallele Schnittkanten im Streifen zu erzielen.
Insgesamt ergibt sich ein drehbares Fenster-Schneidwerkzeug mit einem Schneideisen, das eine kontinuierliche hochstehende Messerklinge aufweist. Das Schneideisen hat einen Körperteil, der an einer drehbaren Schneidwelle bzw. Messerwelle befestigt ist, die eine Längsachse aufweist. Die Schneideisen-Messerklinge hat seitliche Kanten- bzw. Schneidenabschnitte, die senkrecht zur Längsachse der Schneidwelle verlaufen, und vordere und hintere Kanten- bzw. Schneidenabschnitte, die nicht parallel zur Längsachse der Schneidenwelle verlaufen. Zum Ausschneiden rechtwinkliger Öffnungen aus einem Streifen hat die kontinuierliche hochragende Messerklinge die Form eines regulären Parallelogramms, wobei die seitlichen Schneidenabschnitte gleich lang sind und die übrigen Schneidenabschnitte ebenfalls gleich lang sind. Die Schneidwelle ist in einem Maschinengestell so gelagert, daß ihre Längs- bzw. Drehachse einen anderen Winkel als 90° mit der
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Mittellinie des Streifens bildet. Der Winkel, um den die Schneidwelle von 90° abweicht, ist vorzugsweise der gleiche Winkel wie der Winkel der Abweichung des vorderen und hinteren Schneidenabschnitts von der Längsachse der Schneidwelle. Ein Schneidwiderlager, z.B. eine drehbare Schneidunterlage, ist in der Nähe der drehbaren Schneidwelle angeordnet und hat eine äußere Oberfläche, die einen Abstand von dem rotierenden Schneideisen hat, der etwas kleiner als die Dicke des Streifenmaterials ist, das geschnitten wird. Die Längsachse des Schneidwiderlagers verläuft parallel zur Längsachse der Schneidwelle. Eine Fördervorrichtung, z.B. Zugrollen, zieht den Streifen durch das Fenster-Schneidwerkzeug zwischen der Schneidwelle und dem Schneidwiderlager hindurch, und bei der Drehung der Schneidwelle werden Fenster aus dem Streifen ausgeschnitten.
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Claims (10)

  1. Pat ent ansprüche
    ί 1.)Drehbares Schneidwerkzeug zum Ausschneiden von öffnungen aus einem Streifen mit einem Schneideisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneideisen (28) am Rand eine kontinuierliche hochstehende Messerklinge (46) mit zwei parallelen seitlichen Schneidenabschnitten (48, 50), einen vorderen Schneidenabschnitt (52]^ einen zu diesem parallelen hinteren Schneidenabschnitt (54) und eine parallel zum vorderen und hinteren Schneidenabschnitt verlaufende Längsachse (56) aufweist und daß der vordere und der hintere Schneidenabschnitt (52, 54) unter schiefen Winkeln (b, c) zu den seitlichen Schneidenabschnitten (48, 50) verlaufen.
  2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) gleich lang, aber kürzer als der vordere Schneidenabschnitt (52) sind.
  3. 3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Welle (12) aufweist, auf der das Schneideisen (28) so angeordnet ist, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) senkrecht zur Drehachse (16) der Welle (12) verlaufen.
  4. 4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (56) des Schneideisens (28) und die Drehachse (16) der Welle (12) einen spitzen Winkel (a) bilden.
  5. 5. Werkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug eine Schneidunterlage (14) mit einer Längsachse (24) aufweist, die parallel zur Drehachse (16) der Welle (12) verläuft.
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  6. 6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (12) und die Schneidunterlage (14) den Streifen (26) zwischen sich aufnehmen.
  7. 7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vordere und hintere Schneidenabschnitt (52, 54) senkrecht zur Längsachse (82). des Streifens (26) erstrecken.
  8. 8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 "bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (16) der Welle (12) einen spitzen Winkel (a) mit der Querachse (84) des Streifens (26) einschließt.
  9. 9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) im spitzen Winkel zur Längsachse (82) des Streifens (26) verlaufen.
  10. 10. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und hintere Schneidenabschnitt (52, 54) senkrecht und die seitlichen Schneidenabschnitte (48, 50) unter einem Winkel zur Streifenlängsachse verlaufen.
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