EP2159013A1

EP2159013A1 - Schneid- und Ritzwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: EP2159013A1
Application number: EP08162881A
Authority: EP
Inventors: Horst Peter Kämmerling-Essmann
Original assignee: ESSMANN AND SCHAEFER GmbH and Co KG
Current assignee: ESSMANN AND SCHAEFER GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2010-03-03
Also published as: DE202009009301U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schneid- und Ritzwerkzeug, vorzugsweise für einen Druckschnitt, bestehend aus einer bandförmigen Klinge (1) mit einer Schneidkante (2) und mit mindestens einer an einer Klingenlängsseite (4) ausgehend von der Schneidkante (2) gebildeten Schneidfase (3). Um den komplexen Anforderungen, denen ein solches Werkzeug unterliegt, besser genügen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Schneidfase (3) eine gemittelte Rautiefe (R Z ) von nicht mehr als 0,8 µm und einen arithmetischen Mittenrauwert (R a ) von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 aufweist. Zur Herstellung des Schneid- und Ritzwerkzeugs wird ein Verfahren angegeben, bei dem die Werte der gemittelten Rautiefe (R Z ) und des Mittenrauwertes (R a ) durch eine gestuft, nass und/oder trocken ablaufende Finish-Mikrobearbeitung eingestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneid- und Ritzwerkzeug, vorzugsweise für einen Druckschnitt, bestehend aus einer bandförmigen Klinge mit einer Schneidkante und mit mindestens einer an einer Klingenlängsseite ausgehend von der Schneidkante gebildeten Schneidfase. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeugs.
Ein derartiges Werkzeug wird in der Papierverarbeitungs- und Kartonagenindustrie verwendet, um aus einem Karton-, Papp- oder auch Kunststoffmaterial Zuschnitte für Kartons oder Faltschachteln herzustellen. Dies geschieht üblicherweise mittels Stanzvorrichtungen, die die klingenförmigen Werkzeuge mit zumindest beim Schneidvorgang zur Materialebene senkrechter Klinge so aufnehmen, dass die an einer Klingenlängsseite vorhandene Schneidfase senkrecht zur Materialebene durch Hub- oder Rotationsbewegung in das Material eindringt. Hierdurch können die Zuschnitte einerseits ausgeschnitten sowie andererseits auch zur Bildung von Faltlinien durch ein nur teilweises Ausschneiden angeritzt, angeprägt, angenutet oder angerillt werden, wobei die Faltlinien ein Auffalten des Zuschnittes, z. B. zu einer Schachtel ermöglichen.
Es sind dabei Schneid- und Ritzlinien bekannt, die entweder eine geschliffene Fase oder eine geschabte Fase besitzen. Die geschliffene Fase kann einen minimalen Hohlschliff aufweisen, wodurch sich eine hervorragende Schärfe ergibt, so dass ein geringer Stanzdruck erforderlich ist. Jedoch ist die Maßhaltigkeit einer derartigen Fase nicht für alle Zwecke zufriedenstellend.
Unter Schaben versteht man eine spanabhebende Bearbeitung, bei der das zu bearbeitende Werkstück relativ zu einem feststehenden Werkzeug, z. B. einem Hartmetallziehstein oder dergleichen bewegt wird, d. h. der Stahlstreifen wird zur Bildung der Fase in Längsrichtung durch mindestens eine Ziehstation gezogen. Geschabte Fasen besitzen aufgrund ihrer Herstellung im Ziehverfahren eine sehr gute Maßhaltigkeit, so dass sie bei hohen Ansprüchen an die Maßgenauigkeit eingesetzt werden. Da die Fase aber schwach konvex ist, ist die Schärfe dieser Fase gering, und sie wirkt nicht schneidend, sondern drückend auf das Material ein, so dass höhere Stanzdrücke erforderlich sind.
Um die Vorteile der geschabten und geschliffenen Fase miteinander zu verbinden, sieht die EP 0 234 009 B2 eine Schneid- und Ritzlinie vor, die aus einer Klinge aus Stahl mit einer an einer Klingenlängsseite ausgebildeten, geschabten Fase besteht, wobei die Klinge im Bereich der Fase gehärtet ist und die Fase im gehärteten Bereich ausgehend von der Fasenspitze einen Feinschliff aufweist. Im Weiteren sieht die EP 0 234 009 B2 vor, dass der gehärtete Bereich etwa 3/10 bis 5/10 mm - gemessen von der Fasenspitze aus - und der Härtegrad ca. 66 HRc beträgt und dass die Fase im gehärteten Bereich, insbesondere auf eine Endhärte im Bereich von 50 bis 64 HRc, bevorzugt im Bereich von 57 bis 59 HRc, angelassen ist. Derartige Werkzeuge haben sich in der Praxis bewährt. Das Werkzeug besitzt eine vergleichsweise erhöhte Standzeit, und es wird die Bildung von Schnittstaub weitestgehend vermieden. Das Schneid- und Ritzwerkzeug besitzt dazu eine ausgehend von der Fasenspitze schabriefenfreie feingeschliffene Oberfläche. Der Anschliffwinkel des Feinschliffes beträgt dabei in einer vorteilhaften Ausführung ca. 45° bis 60°.
Die DE 20 2007 013 402 U1 beschreibt eine Schneidlinie zum Schneiden von flächigen Materialien, die ein Stahlband mit einer Schneidkante, zwei Seitenflächen und einem Rücken aufweist, des Weiteren an beiden Seiten des Stahlbandes erste plane Facetten, einen ersten abgerundeten Übergang zwischen den Seitenflächen und den ersten Facetten sowie einen zweiten abgerundeten Übergang zwischen den ersten Facetten und der Schneidkante. Hierbei ist der Spitzenwinkel an der Schneidkante größer als der Winkel zwischen den ersten Facetten. Zur Herstellung des zweiten abgerundeten Übergangs können zweite Facetten an beiden Seiten des Stahlbandes zwischen den ersten Facetten und der Schneidkante eingebracht sein. Bei dieser bekannten Schneidlinie ist in bevorzugten Ausführungen vorgesehen, dass der erste und der zweite abgerundete Übergang, die ersten Facetten und/oder die zweiten Facetten poliert sind. Dadurch sollen eine einfache Herstellung der Übergänge und eine Glättung der Schabriefen erzielt werden, um das anfallende Staubvolumen herabzusetzen.
Die hohen Ansprüche an die beim Schneiden und Ritzen verwendeten Werkzeuge leiten sich daraus ab, dass das geschnittene Gut eine hohe Schnittqualität bzw. -güte aufweisen muss. Dazu gehören die Einhaltung einer geometrisch genauen Schnittfläche, die Abwesenheit von Streifenbildungen und wellenartigen Ausbuchtungen in Schnittrichtung, die Abwesenheit von Rissen vor der Schneidkante, eine geringe Rauheit der Schnittfläche und ein minimaler Anfall von Schneidstaub. Für die Werkzeuge bedeutet dies bei möglichst niedrigem Herstellungsaufwand und kurzen Zurichtzeiten bei der Bemesserung der Stanzformen, dass eine hohe Schneidhaltigkeit, und zwar eine sehr geringe Höhentoleranz der Klinge, Maßhaltigkeit der Fase, hohe Standzeit des Werkzeugs, insbesondere durch Festigkeit und Härte der Klinge, sowie die Gewährleistung eines optimalen Ablaufs des Schneidvorgangs hinsichtlich eines schneidenden (nicht drückenden) Eindringens in das Stanzgut und hinsichtlich eines geringen Stanzdruckes durch minimalen Schnittwiderstand und kleine Reibungskräfte beim Schneiden angestrebt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schneid- und Ritzwerkzeug der eingangs genannten Art derart weitergehend zu verbessern, dass es den genannten komplexen Anforderungen besser genügt, und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Erfindungsgemäß wird dies für das Werkzeug dadurch erreicht, dass die Schneidfase eine gemittelte Rautiefe R_Z von nicht mehr als 0,8 µm und einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 (bzw. frühere Norm DIN 4768) aufweist.
Die gemittelte Rautiefe R_Z ist dabei definitionsgemäß der Mittelwert aus den Einzelrautiefen aufeinanderfolgender Einzelmessstrecken, wobei unter Einzelrautiefe der senkrechte Abstand des höchsten vom tiefsten Profilpunkt in einer Messstrecke zu verstehen ist. Der Mittenrauwert R_a ist der arithmetische Mittelwert der Beträge aller Profilwerte des Rauheitsprofils.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeugs wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass durch eine gestuft, nass und/oder trocken ablaufende Finish-Mikrobearbeitung auf der Schneidfase Werte der gemittelten Rautiefe R_Z von nicht mehr als 0,8 µm und eines arithmetischen Mittenrauwertes R_a von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 eingestellt werden.
In bevorzugter Ausführung des erfindungsgemäßen Werkzeugs kann vorgesehen sein, dass die Schneidfase eine gemittelte Rautiefe R_Z von nicht mehr als 0,7 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 µm, und einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von nicht mehr als 0,10 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,07 µm, nach DIN EN ISO 4287 aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Oberflächengüte der Schneidfase entsprechend der gemittelten Rautiefe R_Z und dem arithmetischen Mittenrauwert R_a in unmittelbarem kausalen Zusammenhang mit der Schneidwirkung des erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeugs stehen. So kann sich bei sonst unveränderten Bedingungen eine Stanzkraftreduzierung um 30 bis 50 Prozent einstellen. Bei extremer Geradlinigkeit kann eine Höhentoleranz der Schneide im Bereich von 0,002 mm bis +/- 0,02 mm pro laufendem Meter erzielt werden, wodurch auch die Zurichtzeit bedeutend gesenkt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Werte der gemittelten Rautiefe R_Z und des arithmetischen Mittenrauwerts R_a können dabei mittels einer speziellen Finish-Mikrobearbeitung erzielt werden, die gestuft - nass und/oder trocken - unter Einsatz von Schleifkörpern einer Mohs-Härte von über 9 oder einer Knoop-Härte von über 4500 abläuft und auch den Einsatz von Leder, Filz und Vlies zur Behandlung der Fasenoberfläche einschließt. Bei den Schleifkörpern kann es sich bevorzugt um kubisches Bornitrid oder Diamant, z. B. in Körnung von 150 bis 240 US-mesh oder 280 bis 600 US-mesh nach ASTM E 11 oder in Kunstharzbindung als B64-46 oder D54-15, handeln, Die Konzentration der Schleifkörper wird auf das Verfahren abgestimmt und kann insbesondere bei 1 bis 4 Karat pro cm³ liegen.
Vor der Finish-Mikrobearbeitung kann die Schneidfase geschabt, geschliffen, geätzt und/oder erodiert sein. Eine bevorzugte technologische Variante besteht dabei darin, dass die Phase in an sich bekannter Weise geschliffen und/oder geschabt, dann gehärtet, angelassen und geschliffen wird.
Das Härten kann induktiv, mittels Laser, Plasma- oder Elektronenstrahl, vorzugsweise mit Luftabkühlung und gegebenenfalls unter Schutzgas realisiert werden. Das Härten kann vor und/oder nach der Finish-Mikrobearbeitung erfolgen.
Zum Schleifen können bevorzugt 800er bis 1500er, vorzugsweise 1000er und 1200er Schleifscheiben mit rundem Korn - Korngrößenverteilungen nach dem Standard der FEPA (Fédération Europeene des Fabricants de Produits Abrasifs) für Schleifkörnungen - eingesetzt werden, wobei insbesondere kein Schleifen längs des erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeugs erfolgt, sondern die Scheiben hinsichtlich ihrer Drehrichtung quer zur Längsachse des erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeugs stehend auf der Fasenoberfläche angesetzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung enthalten. Anhand mehrerer in den beiliegenden Zeichnungsfiguren dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: im Querschnitt und vergrößert gegenüber der natürlichen Größe, eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges,
Fig. 2: in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung, eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges,
Fig. 3: ein Profilogramm der Oberfläche einer Schneidfase eines nicht erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges,
Fig. 4: ein Profilogramm der Oberfläche einer Schneidfase eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges,
Fig. 5 bis 8: weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass sie in der Regel auch jeweils nur einmal beschrieben werden.
Wie zunächst Fig. 1 zeigt, besteht ein erfindungsgemäßes Schneid- und Ritzwerkzeug, das vorzugsweise für einen Druckschnitt einsetzbar ist, aus einer bandförmigen Klinge 1 mit einer Schneidkante 2 und mit mindestens einer ausgehend von der Schneidkante 2 gebildeten Schneidfase 3 an einer Klingenlängsseite 4. Ein zwischen Schneidfase und einer Mittenebene X-X durch die Klinge 1 gebildeter Spitzenwinkel µ an der Schneidkante 2 kann dabei in einem Bereich von 20° bis 90°, vorzugsweise im Bereich von 30° bis 54°, liegen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schneidfase 3 eine gemittelte Rautiefe R_Z von nicht mehr als 0,8 µm und einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 aufweist. Derartige Werte sind durch das Profilbild P3 in Fig. 1 angedeutet, welches einen Ausschnitt aus dem in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Profilogramm darstellt.
Vorzugsweise kann die Schneidfase 3 eine gemittelte Rautiefe R_Z von nicht mehr als 0,7 µm, insbesondere von nicht mehr als 0,6 µm, und einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von nicht mehr als 0,10 µm, vorzugsweise von nicht mehr als 0,07 µm, nach DIN EN ISO 4287 aufweisen.
In der Ausführung gemäß Fig. 1, aber auch in den Ausführungen gemäß Fig. 2, 7 und 8, sind die Klingenlängsseiten 4 jeweils symmetrisch zur Mittenebene X-X durch die Klinge 1 ausgebildet und weisen zwei gleichartige Schneidfasen 3 auf.
In den Ausführungen gemäß Fig. 5, 6 ist vorgesehen, dass die Klingenlängsseiten 4 hinsichtlich einer Längsebene Y-Y durch die Schneidkante 2 asymmetrisch ausgebildet sind und zwei ungleichartige, insbesondere ungleich große Schneidfasen 3 aufweisen. Es könnte auch nur eine Schneidfase 3 vorhanden sein.
Zur Herstellung der Klinge des erfindungsgemäßen Werkzeugs kann zunächst eine an sich bekannte technologische Behandlung erfolgen, indem ein Flachmaterial aus Federbandstahl für die Klinge 1 mit einer Dicke von 0,4 bis 2 mm in einem Hartmetallziehstein gezogen wird, so dass hierdurch ein- oder zweiseitig eine Schneidfase 3 erzeugt wird. Hierbei spricht man von einer sogenannten geschabten Fase. Die Schneidfase 3 wird mit einem bestimmten Übermaß hergestellt, und zwar insbesondere mit einem Übermaß 2/100 bis 4/100 mm. Die Schneidfase 3 wird nun - zumindest in einem Spitzenbereich 5 - gehärtet, und zwar vorzugsweise induktionsgehärtet mit einer Einbringtiefe von 3/10 bis 5/10 mm von der Schneidkante 2 aus gemessen. Die Härtung erfolgt dabei bevorzugt auf eine Härte von 66 HRc. Nach dem Härten erfolgt ein Anlassen im gleichen Bereich 5, und zwar bevorzugt auf eine Endanlasshärte von 57 bis 59 HRc. Danach kann die Fase 3 einen Feinschliff erhalten, der derart ausgeführt wird, dass das nach dem Schaben vorhandene Übermaß abgetragen wird. Hierdurch wird gleichzeitig die weichere Außenhaut der gehärteten und angelassenen Schneidfase 3 weggenommen. Durch diesen Feinschliff, der vorteilhafterweise mit einer zugesetzten Schleifscheibe durchgeführt werden kann, wird die Maßhaltigkeit der geschabten Schneidfase 3 nicht beeinträchtigt, vielmehr wird durch den Feinschiff verhindert, dass Riefen in der Fasenoberfläche auftreten.
Hieran schließt sich erfindungsgemäß zur Einstellung der Werte der gemittelten Rautiefe R_Z und des arithmetischen Mittenrauwerts R_a der Schneidfase 3 eine spezielle Finish-Mikrobearbeitung an. Diese kann insbesondere in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitschritten gestuft - nass und/oder trocken - unter Einsatz von Schleifkörpern einer Mohs-Härte von über 9 oder einer Knoop-Härte von über 4500 ablaufen.
U. a. kann im Rahmen der Finish-Mikrobearbeitung der Schneidfase 3 ein Läppverfahren mit den genannten Schleifkörpern zum Einsatz kommen, wobei die Schleifkörper in einer Flüssigkeit oder Paste verteilt sind. Die Schneidfase 3 wird mit einer Läppscheibe bearbeitet, wobei sich zwischen dieser und der Schneidfase 3 ein Läppgemisch befindet, welches eine Suspension von Trägermedium (Läppflüssigkeit), ggf. Schmiermittel und Läppkorn (Schleifkörper) darstellt. Als Läppflüssigkeiten sind beispielsweise mittelviskose Allzwecköle geeignet. Die Konzentration der Schleifkörper wird auf das Verfahren abgestimmt und kann insbesondere bei 1 bis 4 Karat pro cm³ liegen.
Bei den Schleifkörpern kann es sich bevorzugt um kubisches Bornitrid oder Diamant, z. B. in Körnung von 150 bis 240 US-mesh oder 280 bis 600 US-mesh nach ASTM E 11 oder auf einer Scheibe in Kunstharzbindung als B64-46 oder D54-15, handeln. (B bedeutet Bornitrid; D bedeutet Diamant; die Angaben 64-46 und 54-15 beziehen sich auf die Korngrößen nach FEPA).
In den Zwischen- und/oder der Endbearbeitungsstufe der Schneidfase 3 können dabei bevorzugt auch Leder, Filz, Wolle, Seide, Vlies und poröses Neopren zum Einsatz kommen.
Mit dem erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeug können Stanzkraftreduzierungen um 30 bis 50 Prozent und eine Höhentoleranz der Schneide von nicht mehr als +/- 0,02 mm pro laufendem Meter erzielt werden, so dass auch die Zurichtzeit bedeutend gesenkt werden kann.
Während bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführung die beidseitig und symmetrisch ausgebildeten Schneidfasen 3 jeweils unmittelbar an einen Wandabschnitt 6 grenzen, dessen Oberfläche parallel zur Mittenebene X-X der Klinge 1 verläuft, ist in der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges vorgesehen, dass jede Schneidfase 3 jeweils an eine unter einem kleineren Winkel zur Mittenebene X-X stehende Anschlussfase 7 angrenzt, welche dann wiederum eine Verbindung zu dem Wandabschnitt 6 herstellt, dessen Oberfläche parallel zur Mittenebene X-X der Klinge 1 verläuft.
Die nicht schneidend wirkende Anschlussfase 7 bedarf keiner speziellen Finish-Mikrobearbeitung. Sie kann - wie zur Herstellung bekannter Fasen üblich und auch, wie bereits erwähnt, für den ersten Verfahrensschnitt zur Herstellung der Schneidfase 3 anwendbar - durch Verfahren bzw. Verfahrensschritte, wie Schaben, Schleifen, Feinschleifen, Ätzen und/oder Erodieren hergestellt sein. Hierfür sind eine gemittelte Rautiefe R_Z und ein arithmetischer Mittenrauwert R_a nach DIN EN ISO 4287 charakteristisch, die signifikant größer sind als die jeweiligen erfindungsgemäß vorgesehenen Werte. Solche Oberflächengüte-Werte für die Anschlussfase 7 sind durch das Profilbild P7 in Fig. 2 angedeutet, welches einen Ausschnitt aus dem in Fig. 3 dargestellten Profilogramm mit bekanntermaßen auf Schneidfasen vorhandener Oberflächengüte darstellt.
Fig. 3 und 4 enthalten die aufgenommenen Profilogramme und die Werte der gemittelte Rautiefe R_Z und des arithmetischen Mittenrauwertes R_a. Der Mittenrauwert R_a auf der Oberfläche der erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidfase (Fig. 4) liegt bei 0,07 µm und die gemittelte Rautiefe R_Z bei 0,43 µm, während die entsprechenden Werte der nicht erfindungsgemäß ausgebildeten Oberfläche der Anschlussfase 7 bei 0,12 µm und 0,88 µm lagen.
Fig. 3 und 4 enthalten weitere und detailliertere Angaben zum Messgerät und zu den Messparametern. Zur Messung wurde das Tastschnittverfahren eingesetzt, wobei das Oberfächenrauheits-Prüfgerät "Surftest 301" der Firma Mitutoyo zum Einsatz kam. Das Tastschnittverfahren ist eine Methode zur messtechnischen Beschreibung von Oberflächen, wobei zur Rauheitsmessung eine Tastspitze aus Diamant mit konstanter Geschwindigkeit über die Oberfläche der Probe verfahren wird. Auf die Rauheitsmessung beziehen sich die Normen DIN 4762, 4768, 4772, 4775 und ISO 4288. Das Messprofil ergibt sich aus der vertikalen Lageverschiebung der Tastspitze, die in der Regel durch ein induktives Wegmesssystem erfasst wird. Zur messtechnischen Beschreibung einer Oberfläche werden aus dem Messprofil die genormten Rauheitskenngrößen, wie die gemittelte Rautiefe R_Z und der arithmetische Mittenrauwert R_a, gewonnen. Hierzu ist die DIN EN ISO 4287 verbindlich. Aus Fig. 3 und 4 geht allerdings hervor, dass das Gerät entsprechend der korrespondierenden japanischen Norm JIS2001 arbeitet. Insbesondere sind aus den Figuren 3 und 4 die Angaben zum verwendeten Filter, zur Auswertelänge, zur Grenzwellenlänge (Cutoff) λ_C und zum Vorschub zu entnehmen. Beim Vergleich der Profilogramme ist zu beachten, dass die Messungen gemäß Fig. 4 mit der doppelten Vorschubgeschwindigkeit ("M-Gesch") wie in Fig. 3 vorgenommen wurden. Als weiterer Messwert ist jeweils der Mittenrauwert Rq enthalten, der bei 0,16 (Fig. 3) bzw. 0,08 µm (Fig. 4) liegt. Der Mittenrauwert Rq ist dabei definitionsgemäß der quadratische Mittelwert aller Profilwerte des Rauheitsprofils.
Die in Fig. 5 bis 8 dargestellten weiteren Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schneid- und Ritzwerkzeuges zeigen, dass dieses in den unterschiedlichsten Formen hergestellt werden kann. So ist bereits beschrieben worden, dass in den Ausführungen gemäß Fig. 5, 6 vorgesehen ist, dass die Klingenlängsseiten 4 asymmetrisch ausgebildet sind und zwei ungleichartige Schneidfasen 3 aufweisen. Hierbei sind die Schneidfasen 3 in diesen, wie auch den vorhergehenden Ausführungen, eben ausgebildet.
Es ist aber auch möglich, dass die Schneidfase 3 gekrümmt ausgebildet ist, wie dies Fig. 7 und 8 zeigen.
So weist die Ausführung gemäß Fig. 7 eine Schneidfase 3 auf, die über ihre gesamte Länge mit einem ersten Krümmungsradius R1 gekrümmt ist und über einen zweiten Krümmungsradius R2 in den Wandabschnitt 6 übergeht, dessen Oberfläche parallel zur Mittenebene X-X der Klinge 1 verläuft.
Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Schneid- und Ritzwerkzeug, bei dem die Schneidfase 3 mindestens zwei stetig ineinander übergehende Bereiche 3a, 3b aufweist, und zwar mindestens einen ersten, in der Nähe der Schneidkante 2 angeordneten Bereich 3a mit - im Querschnitt gesehen - konvexer Krümmung und mindestens einen sich an den konvexen Bereich 3a anschließenden zweiten Bereich 3b mit - im Querschnitt gesehen - konkaver Krümmung. Letzterer befindet sich in der Nähe der Übergangsstelle der Schneidfase 3 zum Wandabschnitt 6, dessen Oberfläche parallel zur Mittenebene X-X der Klinge 1 verläuft. Die Schneidfase 3 weist dabei - im Querschnitt gesehen - zumindest abschnittsweise einen etwa S-förmigen oder umgekehrt S-förmigen Konturverlauf auf.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So wird hinsichtlich weiterer vorteilhafter technischer Merkmale, mit denen der Fachmann die Erfindung ausstatten kann, ohne deren Rahmen zu verlassen, auf die bereits eingangs erwähnte EP 0 234 009 B2 , aber auch hinsichtlich der möglichen geometrischen Gestaltung der Klinge 1 bzw. der Fasen 3, 7 in vollem Umfang auf die DE 197 41 089 A1 , die DE 10 2007 031 904 A1 und die EP 1 10 685 B1 verwiesen.
Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Bezugszeichen

1: Klinge
2: Schneidkante
3: Schneidfase
3a: konvexer Bereich von 3
3b: konkaver Bereich von 3
4: Klingenlängsseite
5: Spitzenbereich
6: Wandabschnitt von 1
7: Anschlussfase zwischen 3 und 6

D: Dicke von 1 (6)
P3: Profil von 3 (erfindungsgemäß)
P7: Profil von 7
R1: Radius von 3
R2: Radius am Übergang 3/6
R_Z: Rautiefe
R_a: Mittenrauwert
X-X: Mittenebene von 1
Y-Y: Längsebene von 1 durch 2 (Fig. 5, 6)

Claims

Schneid- und Ritzwerkzeug, vorzugsweise für einen Druckschnitt, bestehend aus einer bandförmigen Klinge (1) mit einer Schneidkante (2) und mit mindestens einer an einer Klingenlängsseite (4) ausgehend von der Schneidkante (2) gebildeten Schneidfase (3),
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3) eine gemittelte Rautiefe (R_Z) von nicht mehr als 0,8 µm und einen arithmetischen Mittenrauwert (R_a) von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 aufweist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3) eine gemittelte Rautiefe (R_Z) von nicht mehr als 0,7 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 µm, und einen arithmetischen Mittenrauwert (R_a) von nicht mehr als 0,10 µm, vorzugsweise nicht mehr als 0,07 µm, nach DIN EN ISO 4287 aufweist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3) eben ausgebildet ist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3) gekrümmt (R1, R2, 3a, 3b) ausgebildet ist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) eine Dicke (D) im Bereich von 0,3 bis 2,0 mm, vorzugsweise eine Dicke (D) von etwa 0,7 mm, aufweist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klingenlängsseiten (4) symmetrisch zur Mittenebene (X-X) durch die Klinge (1) ausgebildet sind und zwei gleichartige Schneidfasen (3) aufweisen.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klingenlängsseiten (4) hinsichtlich einer Längsebene (Y-Y) durch die Schneidkante (2) asymmetrisch ausgebildet sind und zwei ungleichartige, insbesondere ungleich große Schneidfasen (3) oder nur eine Schneidfase (3) aufweisen.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Spitzenwinkel (µ) an der Schneidkante (2) im Bereich von 20° bis 90°, vorzugsweise im Bereich von 30° bis 54°, liegt.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) in einem Spitzenbereich (5) in der Nähe der Schneidkante (2), vorzugsweise im Bereich der Schneidfase (3), insbesondere auf 66 HRc, gehärtet ist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) in einem Spitzenbereich (5) in der Nähe der Schneidkante (2), vorzugsweise im Bereich der Schneidfase (3), vergütet, insbesondere auf eine Endhärte im Bereich von 50 bis 64 HRc, bevorzugt im Bereich von 57 bis 59 HRc, angelassen, ist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3) geschabt, geschliffen, geätzt und/oder erodiert ist.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidfase (3), insbesondere im gehärteten Spitzenbereich (5), ausgehend von der Schneidkante (2) durch Feinschleifen bearbeitet ist, wobei das Abschliffmaß des Feinschliffes vorzugsweise 2/100 bis 4/100 mm beträgt.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) aus Federbandstahl besteht.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) durch eine gestuft, nass und/- oder trocken ablaufende Finish-Mikrobearbeitung eingestellt sind, die unter Einsatz von Schleifkörpern einer Mohs-Härte von über 9 oder einer Knoop-Härte von über 4500 abläuft.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) unter Einsatz von Schleifkörpern aus kubischem Bornitrid oder Diamant eingestellt sind.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) unter Einsatz von Schleifkörpern in einer Körnung von 150 bis 240 US-mesh oder 280 bis 600 US-mesh nach ASTM E 11 oder in Kunstharzbindung als B64-46 oder D54-15 eingestellt sind.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) unter Einsatz von Schleifkörpern in einer Konzentration von 1 bis 4 Karat pro cm³ eingestellt sind.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) mittels einer insbesondere gestuft ablaufenden Finish-Mikrobearbeitung eingestellt werden, die eine Behandlung der Oberfläche der Schneidfase (3) mit Leder, Filz, Wolle, Seide, Vlies und/oder porösem Neopren umfasst.
Schneid- und Ritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der gemittelten Rautiefe (R_Z) und des arithmetischen Mittenrauwerts (R_a) mittels einer Finish-Mikrobearbeitung eingestellt werden, bei der ein Läppgemisch eingesetzt wird, welches eine Suspension von Schleifkörpern in einem Trägermedium ist, die gegebenenfalls ein Schmiermittel enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Schneid- und Ritzwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass durch eine gestuft, nass und/oder trocken ablaufende Finish-Mikrobearbeitung auf der Schneidfase (3) Werte einer gemittelten Rautiefe (R_Z) von nicht mehr als 0,8 µm und eines arithmetischen Mittenrauwertes (R_a) von nicht mehr als 0,20 µm nach DIN EN ISO 4287 eingestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, dass die Finish-Mikrobearbeitung unter Einsatz von Schleifkörpern einer Mohs-Härte von über 9 oder einer Knoop-Härte von über 4500 abläuft.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) vor und/oder nach der Finish-Mikrobearbeitung in einem Spitzenbereich (5) in der Nähe der Schneidkante (2), vorzugsweise im Bereich der Schneidfase (3), insbesondere auf 66 HRc, gehärtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, dass die Klinge (1) in einem Spitzenbereich (5) in der Nähe der Schneidkante (2), vorzugsweise im Bereich der Schneidfase (3), vergütet, insbesondere auf eine Endhärte im Bereich von 50 bis 64 HRc, bevorzugt im Bereich von 57 bis 59 HRc, angelassen, wird.