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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Universalmesserklingen, insbesondere
Verbundstoff-Universalmesserklingen, wobei die äußere Schneidkante der Klinge
aus einer hochverschleißfesten
Legierung und ein Trägerabschnitt
der Klinge aus einer nach Härtekriterien
ausgewählten
Legierung, etwa aus Federstahl, gefertigt ist.
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Hintergrundinformationen
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Herkömmliche
Universalmesserklingen sind aus Kohlenstoffstahl gefertigt und definieren
eine Rückenkante,
eine relativ zur Rückenkante
auf der gegenüberliegenden
Seite der Klinge angeordnete Schneidkante und zwei im Verhältnis zueinander
an der Klinge gegenüberliegend
angeordneten Seitenkanten, die sich zwischen der Rücken- und
der Schneidkante der Klinge erstrecken. In der Rückenkante der Klinge ist zur
Aufnahme einer Fixierhilfe in einem Klingenhalter üblicherweise
ein Paar von Kerben ausgebildet. In der Regel definieren die Rücken-, Schneid-
und Seitenkanten der Klinge eine annähernd trapezförmige Randkonfiguration.
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Ein
derartiges Universalmesser ist in dem nächstliegenden Stand der Technik
US-A 5,337,482 offenbart.
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Herkömmliche
Universalmesserklingen werden hergestellt, indem ein Kohlenstoffstahl-Streifen bereitgestellt
wird, der Streifen durch eine Stanzpresse geführt wird, um die Kerben an
axial beabstandeten Stellen auf dem Streifen auszustanzen und ein Markenname,
Logo oder eine andere Identifikation aufgebracht wird. Dann wird
der Streifen eingeritzt, um eine Mehrzahl axial beabstandeter Ritzlinien
zu bilden, wobei jede Ritzlinie einer Seitenkante einer zugehörigen Klinge
entspricht und eine bevorzugte Bruchlinie für das spätere Abbrechen der eingeritzten Streifen
in eine Mehrzahl von Klingen definiert. Der gestanzte und eingeritzte
Streifen wird sodann wiederum zu einer Spule aufgewickelt, und die
Spule wird gehärtet
und getempert. Die Härtungs-
und Temperarbeiten können
in einem Vakuumofen vom „Schachtofen"-Typ ausgeführt werden,
wobei die Spulen darin wiederholt erhitzt und abgekühlt werden.
Alternativ können
die Härtungs-
und Temperarbeiten auch „inline" ausgeführt werden,
wobei der Streifen von der Spule abgewickelt und nacheinander durch
eine Reihe von Öfen
und Abschreckstationen geführt
wird, um den Streifen zu härten
und zu tempern. Der Kohlenstoffstahlstreifen wird normalerweise
auf eine Oberflächenhärte von
etwa 58 Rockwell „c" („Rc") hitzebehandelt
und definiert damit eine relativ harte und spröde Struktur.
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Der
hitzebehandelte Streifen wird dann auf herkömmliche Weise geschliffen,
gehont und abgezogen, um die Facetten auszubilden, die entlang einer
Seite des Streifens eine gerade Schneidkante definieren. Dann, nachdem
der Streifen an jeder Ritzlinie abgeknickt ist, wird wiederum der
Streifen entlang der Ritzlinien gebrochen und damit aus dem Streifen eine
Mehrzahl trapezförmiger
Universalmesserklingen geformt. Da der gesamte Streifen vergleichsweise
hart und spröde
(etwa 58 Rc) ist, bricht der Streifen an jeder Ritzlinie relativ
leicht, um auf diese Weise an der Seite jeder Klinge saubere Kanten
zu bilden.
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Einer
der Nachteile in Verbindung mit solchen herkömmlichen Universalmesserklingen
besteht darin, dass jede Klinge aus einem einzigen Material gebildet
ist, typischerweise Kohlenstoffstahl, der zu einem relativ harten
und spröden
Zustand wärmebehandelt
wird, normalerweise auf etwa 58 Rc. Demzufolge, obwohl solche Klingen
eine vergleichsweise harte, verschleißfeste Schneidkante bilden,
ist die gesamte Klinge auch relativ spröde und deshalb der Gefahr eines
vorzeitigen Brechens oder einer Rissbildung im Gebrauch ausgesetzt.
Außerdem sind
die Schneidkanten solcher herkömmlichen
Klingen in vielen Fällen
nicht so verschleißfest
wie dies wünschenswert
wäre. Da
jedoch die gesamte Klinge aus demselben Material gemacht ist, würde jede
Erhöhung
der Härte
und damit der Verschleißfestigkeit der
Schneidkante die Klinge für
den praktischen Einsatz zu spröde
machen. Daraus ergibt sich, dass solche herkömmlichen Universalmesserklingen
nicht geeignet sind, sowohl die gewünschte Verschleißfestigkeit
an der Schneidkante, als auch die Festigkeit zur Verhinderung von
Einrissen oder vorzeitigen Brüchen
im Gebrauch zu erreichen. Ein weiterer Nachteil solcher herkömmlichen
Universalmesserklingen besteht darin, dass der typischerweise zur
Herstellung solcher Klingen verwendete Kohlenstoffstahl relativ leicht
rostet und damit eine frühzeitige
Entsorgung der Klingen und/oder kostspielige Beschichtungen zur
Verhinderung eines solchen frühzeitigen
Verrostens erforderlich macht.
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Bestimmte
Patente aus dem Stand der Technik beschreiben Verbundstoff-Universalmesserklingen
aus laminierten, beschichteten oder Sandwich-Konstruktionen. Beispielsweise zeigt
US-Patent Nr. 4,896,424 von
Walker ein Universalmesser mit einer Verbundstoff-Schneidklinge,
die aus einem Körperabschnitt
16 aus
Titan und einem Schneidkantenabschnitt
18 gebildet ist,
der aus Hartstahl gefertigt und mit dem Köperabschnitt durch eine Schwalbenschwanzverbindung
25 verbunden
ist.
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Die
US-Patente Nrn. 3,279,283 ;
2,093,874 ;
3,681,846 und
6,105,261 beziehen sich allgemein auf
laminierte Messer oder Rasierklingen, deren Schneidkanten durch
eine aus Hartstahl oder einem anderen relativ harten Material gefertigte
Kernschicht und eine oder mehrere aus relativ weicheren Materialien
gemachte Außenschicht
gebildet ist. Ähnlicherweise
beschreiben die
US-Patente Nrn.
3,911,579 ;
5,142,785 und
5,940,975 Messer oder Rasierklingen, die
durch Aufbringen einer relativ harten Kohlenstoffbeschichtung (oder
einer diamantartigen Beschichtung („DLC")) auf einen Untergrund aus Stahl gebildet
werden. Zusätzlich
dazu beziehen sich die
US-Patente
Nrn. 5,317,938 und
5,842,387 auf
Messer oder Rasierklingen, die durch Ätzen eines Siliziumsubstrats
hergestellt wurden.
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Einer
der Nachteile in Verbindung mit diesen laminierten, Sandwich- und/oder
beschichteten Konstruktionen besteht darin, dass diese vergleichsweise
teuer in der Herstellung sind und deswegen keine große kommerzielle
Nutzung oder Akzeptanz auf dem Gebiet der Universalmesserklingen
gefunden haben.
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Im
Unterschied zum Gebiet der Universalmesserklingen werden in der
Sägeindustrie
seit vielen Jahren Bi-Metall-Bandsägeblätter verwendet. Beispielsweise
beschreibt das wiederveröffentlichte
US-Patent Nr. 26,676 ein Verfahren
zur Herstellung von Bi-Metall-Bandsägeblättern, bei dem ein Stahlträgerstreifen
und ein Schnellstahldraht durch Schleifen und Entfetten vorbehandelt
werden und der Draht mittels Elektronenstrahlschweißens an
den Trägerstreifen
geschweißt
wird. Dann wird der Verbundstoffband-Rohling gerichtet und geglüht. Die
Seiten des geglühten
Rohlings werden zugerichtet und die Bandsägenblattzähne werden in der Schnellstahlkante
des Verbundstoff-Rohlings
durch Fräsen
ausgebildet. Anschließend
werden die Zähne
eingerichtet und das resultierende Sägeblatt hitzebehandelt. Für die Hitzebehandlung
derartiger Bandsägenblätter sind
nach dem Stand der Technik zahlreiche Verfahren bekannt. So zeigt
beispielsweise die Internationale Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr.
WO 98/38346 eine
Vorrichtung und ein Verfahren für
Inline-Härtung und
Tempern von Verbundstoff-Bandsägeblättern, wobei
die Blätter über Walzen
und wiederholt durch dieselben Temperofen- und Abschreckzonen geführt werden.
Anschließend
werden die hitzebehandelten Verbundstoff-Bandsägeblätter gereinigt und verpackt.
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Obwohl
solche Bi-Metall-Bandsägeblätter in den
vergangenen 30 Jahren in der Bandsägeblätterindustrie weitverbreitete
kommerzielle Anwendung und Akzeptanz gefunden haben, wird erachtet,
dass im Stand der Technik zur Herstellung von Universalmesserklingen
keine Lehre oder Nutzung, in denen eine Bi-Metall- oder andere Verbundstoff-Konstruktion
wie bei Bi-Metall-Bandsägeblättern definiert
wird. Zudem stehen der Anwendung einer solchen Bandsägenblatt-Technologie
auf die Herstellung von Universalmesserklingen zahlreiche Hindernisse
im Weg. Beispielsweise werden – wie
oben beschrieben – herkömmliche
Universalmesserklingen durch Ausbildung von Ritzlinien auf Kohlenstoffstahl-Streifen
und anschließendes
Abbrechen der Streifen an den Ritzlinien zum Brechen der Streifen
in trapezförmige
Klingen gefertigt. Wie auch immer, der relativ feste, federartige
Träger,
der beispielsweise zur Herstellung von Bimetall-Bandsägeblättern verwendet
wird, kann nicht auf herkömmliche
Art und Weise eingeritzt und abgebrochen werden. Solche relativ
harten Materialien erfordern vielmehr unterschiedliche Prozesse
zur Formung der Universalmesserklingen aus einem hitzebehandelten
Verbundstoff-Streifen. Außerdem könnte die
bei herkömmlichen
Universalmesserklingen angewandte Hitzebehandlung nicht verwendet werden,
um Bi-Metall- oder andere Verbundstoff-Universalmesserklingen zu
hitzebehandeln.
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Es
ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen oder mehrere
der oben beschriebenen Mankos und Nachteile von Universalmesserklingen aus
dem Stand der Technik und der Herstellung solcher Klingen zu überwinden
und eine Bi- Metall-
oder andere Verbundstoff-Universalmesserklinge bereitzustellen,
die eine relativ harte, verschleißfeste Schneidkante und einen
relativ festen, federartigen Träger
aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung solcher Universalmesserklingen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Dieses
Ziel wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Verbundstoff-Universalmesserklinge
gerichtet, die eine Rückenkante,
eine relativ zur Rückenkante
auf einer gegenüberliegenden
Seite der Klinge angeordnete Schneidkante und zwei Seitenkanten
umfasst, die an gegenüberliegenden
Seiten der Klinge relativ zueinander angeordnet sind und sich zwischen
der Rücken-
und Schneidkante der Klinge erstrecken. In einer derzeit bevorzugten
Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung definieren die
Rücken-, Schneid-
und Seitenkanten der Klinge eine annähernd trapezförmige Randkonfiguration.
Die Verbundstoff-Universalmesserklinge
der vorliegenden Erfindung definiert des Weiteren erste und zweite Metallabschnitte,
wobei sich der erste Metallabschnitt zwischen der Rückenkante
und dem zweiten Metallabschnitt und weiter von annähernd einer
Seitenkante zu der anderen Seitenkante der Klinge erstreckt. Der
erste Metallabschnitt ist aus einem Legierungsstahl gebildet, der
auf eine Härte
im Bereich von annähernd
38 Rc bis annähernd
52 Rc hitzebehandelt wurde. Der zweite Metallabschnitt definiert die
Schneidkante und erstreckt sich von annähernd einer Seitenkante zu
der anderen Seitenkante und ist aus einem Schnell- oder Werkzeugstahl
gebildet, der auf eine Härte
im Bereich von annähernd
60 Rc bis annähernd
75 Rc hitzebehandelt wurde. Ein Schweißbereich der Klinge verbindet
den ersten und zweiten Metallabschnitt und erstreckt sich von annähernd einer
Seitenkante zu der anderen Seitenkante der Klinge.
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Bevorzugte
Ausgestaltungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von Verbundstoff-Universalmesserklingen
ist im abhängigen
Anspruch 12 beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte einer
Bereitstellung eines langgestreckten Drahtes aus Schnell- oder Werkzeugstahl
und eines langgestreckten Trägerstreifens
aus einem Legierungsstahl, der eine annähernd ebene Oberseite, eine
annähernd
ebene Unterseite und einander gegenüberliegende Hinter- und Vorderkanten
definiert, die sich zwischen den Ober- und Unterseiten erstrecken.
Der Draht wird an der Vorderkante des Trägerstreifens stoßverbunden.
Sodann wird auf die Berührungsfläche zwischen
dem Draht und dem Trägerstreifen
eine Thermische Energie aufgebracht, um den Draht an den Trägerstreifen
zu schweißen
und wiederum einen Verbundstoff-Streifen zu bilden, der einen ersten
Metallabschnitt aus dem Stahlträgerstreifen,
einen zweiten Metallabschnitt aus dem Schnellstahldraht und einen
Schweißbereich
definiert, der den ersten und zweiten Metallabschnitt verbindet.
Anschließend
wird der Verbundstoff-Streifen geglüht, und der geglühte Streifen
wird gerichtet, um allfällige
Wölbungen
oder andere unerwünschte Krümmungen
im geglühten
Verbundstoff-Streifen zu beseitigen. Dann wird – etwa durch Stanzen – an axial
voneinander beabstandeten Stellen entlang der Hinterkante des ersten
Metallabschnitts und/oder an anderen gewünschten Stellen des geglühten Verbundstoff-Streifens
eine Mehrzahl von Kerben ausgebildet. Der geglühte und gestanzte Verbundstoff-Streifen wird dann
so gehärtet,
dass der erste Metallabschnitt eine Oberflächenhärte im Bereich von annähernd 38
Rc bis annähernd
52 Rc definiert und der zweite Metallabschnitt eine Oberflächenhärte im Bereich
von annähernd
60 Rc bis annähernd
75 Rc. Der gehärtete
Streifen wird dann zumindest einem, bevorzugterweise zwei, Temper-
und Abschreckzyklen unterzogen. Dann werden an der Kante des zweiten
Metallabschnitts Facetten ausgebildet, etwa durch Schleifen, Honen
und Abziehen, um wiederum an der Seite des Verbundstoff-Streifens gegenüber der
Hinterkante des ersten Metallabschnitts eine annähernd gerade Schneidkante aus Schnell-
oder Werkzeugstahl zu bilden. Der Verbundstoff-Streifen wird sodann
gestanzt, gebogen und abgebrochen oder auf andere Art und Weise
an Scher- oder Ritzlinien getrennt, die axial voneinander beabstandet
sind, um eine Mehrzahl von Universalmesserklingen aus dem Streifen
zu bilden. In einer derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante der
vorliegenden Erfindung definiert jede Universalmesserklinge eine
annähernd
trapezförmige
Randkonfiguration und weist an seiner Hinterkante mindestens eine
Kerbe auf.
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Gemäß einer
alternativen Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung wird
die Schnellstahl- oder Werkzeugstahlkante des Verbundstoff-Streifens
vor dem Härten
an der Übergangsstelle
der einzelnen Scher- oder Ritzlinien und des zweiten Metallabschnitts
zur Ausbildung von Kerben – etwa
durch Stanzen – eingeschnitten.
Die Kerben dienen dazu, die Schnellstahl-Schneidkanten angrenzender
Verbundstoff-Universalmesserklingen, die aus dem Verbundstoff-Streifen gebildet
wurden, zu trennen, um das Biegen und Abbrechen der Klingen vom
Verbundstoff-Streifen zu erleichtern und/oder die Ecken der Schneidkanten
der Klingen zu formen.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung wird
der Verbundstoff-Streifen an axial voneinander beabstandeten Stellen
eingeritzt, um eine Mehrzahl von Ritzlinien auszubilden, wobei jede
Ritzlinie in einem spitzen Winkel zur Hinterkante des ersten Metallabschnitts ausgerichtet
ist und die Mehrzahl von Ritzlinien eine Mehrzahl von Klingenabschnitten
und zwischen den Klingenabschnitten angeordneten Ausschussabschnitten
bildet. In der trapezförmigen
Klingenkonfiguration sind die Ausschussabschnitte annähernd dreieckig
und die Klingenabschnitte annähernd
trapezförmig.
Wie oben beschrieben, werden an der Übergangsstelle jeder Ritzlinie
und des zweiten Metallabschnitts Kerben ausgebildet, um die Trennung der
Klingen vom Verbundstoff-Streifen zu erleichtern und die Ecken der
Schneidkanten der Klingen zu formen. Um die Klingen vom Verbundstoff-Streifen
zu trennen, wird jeder Ausschussabschnitt relativ zu einer Ebene
des Verbundstoff-Streifens auf einer Seite einer entsprechenden
Ritzlinie nach außen
gebogen. Nach dem Biegen jedes Ausschussabschnitts wird der Verbundstoff-Streifen
auf eine gegenüberliegende
Seite der entsprechenden Ritzlinie gedrückt, um wiederum den Klingenabschnitt
vom gebogenen Ausschussabschnitt entlang der entsprechenden Ritzlinie
wegzubrechen. Dieser Vorgang wird an jeder Ritzlinie wiederholt
oder im Wesentlichen gleichzeitig für jedes Paar oder eine andere
Gruppe von Ritzlinien ausgeführt,
die die jeweiligen Universalmesserklingen bilden, um auf diese Weise
die Mehrzahl von Klingen aus dem Verbundstoff-Streifen zu bilden.
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Ein
Vorteil der Universalmesserklingen der vorliegenden Erfindung ist,
dass sie eine extrem harte, verschleißfeste Schneidkante und eine
extrem feste, federartige Trägerseite
bereitstellen, insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Universalmesserklingen,
wie oben beschrieben. Die Universalmesserklingen der vorliegenden
Erfindung sorgen folglich im Vergleich zu herkömmlichen Universalmesserklingen
für eine
signifikant verbesserte Klingen-Lebensdauer und Schneidleistung
im Verlauf der Klingen-Lebensdauer. Zusätzlich sind die Universalmesserklingen
sowie die Verfahren zur Herstellung solcher Klingen insbesondere
im Vergleich zu Verbundstoff-Universalmesserklingen
mit Sandwich-, Laminat-, und/oder beschichteten Konstruktionen,
wie ebenfalls oben beschrieben, relativ kostengünstig. Daraus folgt, dass die
Universalmesserklingen der vorliegenden Erfindung eine Kombination
aus Verschleißfestigkeit,
Robustheit, Schneidleistung und Kosteneffizienz bieten, wie dies
bisher bei Universalmesserklingen für kommerziell nicht erreichbar
gehalten wurde.
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Andere
Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausgestaltungsvarianten
und den begleitenden Zeichnungen hervor.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Draufsicht einer Verbundstoff-Universalmesserklinge,
die die vorliegende Erfindung verkörpert;
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2 ist eine partielle End-Seitenansicht
der Verbundstoff-Universalmesserklinge
aus 1, in der die Mehrfacetten-Schneidkante
der Klinge dargestellt ist;
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3A und 3B sind
Fließdiagramme,
in denen die am Herstellungsverfahren der Verbundstoff-Universalmesserklingen
der vorliegenden Erfindung beteiligten Verfahrensschritte konzeptuell
dargestellt sind;
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4 ist eine gewissermaßen schematische, perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung zum Schweißen eines Schnellstahldrahts
an einen Federstahlträger
zur Ausbildung von Bi-Metall-Universalmesserklingen gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist eine gewissermaßen schematische, perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung zum Einritzen und Stanzen von Bi-Metall-Streifen
zur Herstellung von Bi-Metall-Universalmesserklingen gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 ist eine gewissermaßen schematische, perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung zum Abstanzen von Bi-Metall-Streifen gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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7 ist eine gewissermaßen schematische, perspektivische
Ansicht einer Vorrichtung zum Ausstanzen von Kerben in die Schnellstahl-
oder Werkzeugstahl-Kanten der Bi-Metall-Streifen vor dem Härten der
Streifen gemäß der vorliegenden
Erfindung, und des resultierenden gekerbten Streifens;
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8 ist eine gewissermaßen schematische Draufsicht
einer Vorrichtung zum Biegen und Abbrechen der Verbundstoff-Streifen
zur Herstellung der Verbundstoff-Universalmesserklingen gemäß einem alternativen
Verfahren der Erfindung;
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9 ist eine partielle Schnittansicht der Biege-
und Abbruchvorrichtung entlang der Linie 9-9 aus der 8;
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10 ist eine Seitenansicht eines Verbundstoff-Bi-Metall-Streifens,
in der mit gestrichelter Linie des Weiteren die Biegebolzen und
Bruchstanzen der Biege- und
Abknickvorrichtung aus den 8 und 9 illustriert sind, die auf den Verbundstoff-Streifens
wirken, um die Verbundstoff-Universalmesserklingen der vorliegenden
Erfindung zu formen;
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11A–11D sind Draufsichten von Verbundstoff-Universalmesserklingen.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausgestaltungsvarianten
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In 1 ist eine die vorliegende Erfindung verkörpernde
Verbundstoff-Universalmesserklinge allgemein
mit dem Bezugszeichen 10 angezeigt. Die Universalmesserklinge 10 definiert
eine Rückenkante 12,
eine Schneidkante 14, die an einer zur Rückenkante
relativ gegenüberliegenden
Klingenseite angeordnet ist, und zwei Seitenkanten 16, 18,
die relativ zueinander an gegenüberliegenden
Seiten der Klinge angeordnet sind und sich zwischen den Rücken- und
Schneidkanten der Klinge erstrecken. Wie typischerweise in 1 dargestellt, definieren in einer derzeit
bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung die
Rücken-,
Schneid- und Seitenkanten der Klinge vorzugsweise eine annähernd trapezförmige Randkonfiguration.
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Die
Klinge 10 definiert des Weiteren einen ersten Metallabschnitt 20 und
einen zweiten Metallabschnitt 22. Wie typisch in 1 dargestellt, erstreckt sich der erste
Metallabschnitt 20 zwischen der Rückenkante 12 und dem
zweiten Metallabschnitt 22, und weiter von annähernd einer
Seitenkante 16 zu der anderen Seitenkante 18.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der erste Metallabschnitt 20 aus einem Stahl
gebildet, üblicherweise
als „Legierungs-Stahl" bezeichnet, der
auf eine Oberflächenhärte im Bereich
von annähernd
38 Rockwell „c" (im Weiteren als „Rc" bezeichnet) bis
annähernd
52 Rc hitzebehandelt ist. Der zweite Metallabschnitt 22 umfasst
die Schneidkante 14 und erstreckt sich von annähernd einer
Seitenkante 16 zur anderen Seitenkante 18. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der zweite Metallabschnitt 22 aus einem Stahl
gebildet, üblicherweise
als „Schnell-" oder „Werkzeugstahl" bezeichnet, der
auf eine Oberflächenhärte im Bereich
von annähernd
60 Rc bis 75 Rc hitzebehandelt ist.
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Der
erste Metallabschnitt 20 definiert einen federartigen Trägerteil,
der relativ biegsam, zäh
und somit hochresistent gegen Ermüdung und Rissbildung ist. Der
zweite Metallabschnitt 22 ist demgegenüber vergleichsweise hart und
hoch verschleißfest und
definiert somit eine ideale, lange haltende Schneidkante. Daraus
folgend, definieren die Verbundstoff-Universalmesserklingen der
vorliegenden Erfindung hoch verschleißfeste, lange haltende Schneidkanten
in Kombination mit praktisch unzerbrechbaren oder bruchsicheren
Trägerteilen.
In deutlichem Kontrast zu den typischen Universalmesserklingen nach
dem Stand der Technik stellen die Universalmesserklingen der vorliegenden
Erfindung somit eine kosteneffiziente Klinge zur Verfügung, die sowohl
eine verbesserte Verschleißfestigkeit
als auch eine verbesserte Belastbarkeit aufweist, die bisher bei
solchen Klingen unerreicht ist.
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Der
erste Metallabschnitt 20 der Klinge 10 ist vorzugsweise
aus irgendeiner der zahlreichen unterschiedlichen Stahlgüten gemacht,
die geeignet sind, auf eine Oberflächenhärte im bevorzugten Bereich von
annähernd
38 Rc bis annähernd
52 Rc hitzebehandelt zu werden, wie einer der zahlreichen unterschiedlichen
Legierungs-Stähle
oder Standard-AISI-Güten,
einschließlich
ohne Beschränkung 6135,
6150 und D6A. Der zweite Metallabschnitt 22 ist demgegenüber vorzugsweise
aus irgendeinem der zahlreichen unterschiedlichen Typen verschleißfester
Stähle
geformt, die geeignet sind, auf eine Oberflächenhärte im bevorzugten Bereich
von annähernd
60 Rc bis annähernd
75 Rc hitzebehandelt zu werden, einschließlich jeglichem der zahlreichen
unterschiedlichen Werkzeugstähle
oder Schnellstähle. Wie
etwa irgendeiner der zahlreichen unterschiedlichen Standard-AISI-Güten, einschließlich, ohne
Beschränkung,
M-Serien-Güten, wie
beispielsweise M1, M2, M3, M42, usw., A-Serien-Güten, wie beispielsweise A2,
A6, A7, A9, usw., H-Serien-Güten, wie
beispielsweise H10, H11, H12, H13, usw., T-Serien-Güten, wie
beispielsweise T1, T4, T8, usw., und W-, S-, O-, D- und P-Serien-Güten.
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Wie
in 1 des Weiteren gezeigt, definiert jede
Verbundstoff-Universalmesserklinge 10 ein Paar
von Ausschnitten oder Kerben 24, die in der Rückenkante 12 ausgebildet
und relativ zueinander seitlich beabstandet sind. Wie in 1 typisch gezeigt, definiert jede Kerbe 24 ein
konkaves, annähernd halbkreisförmiges Profil
und ist dazu vorgesehen, eine entsprechende Fixierhilfe aufzunehmen,
die in einem (nicht dargestellten) Klingenhalter montiert ist, um
die Klinge im Klingenhalter festzuhalten. Wie von einschlägigen Fachleuten
aufgrund der hierin offenbarten Lehren zu erkennen ist, mögen die
Kerben 24 unterschiedliche Formen und/oder Konfigurationen an
unterschiedlichen Stellen annehmen, und die Klinge kann eine beliebige
Anzahl solcher Kerben oder anderen Aussparungen aufweisen, die dazu
dienen, einen Klingenhalter oder den Klingenbetätigungsmechanismus oder die
Fixierhilfe eines solchen Halters aufzunehmen.
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Wie
ebenfalls in 1 gezeigt, definiert
die Klinge 10 des Weiteren eine Öffnung 26, die sich
in einem annähernd
mittleren Teil der Klinge durch den ersten Metallabschnitt erstreckt.
Wie weiter unten beschrieben, ist die Öffnung 26 dazu vorgesehen,
eine Klingenpositioniervorrichtung zur Positionierung der Klinge
in einer Matrize, in einer Klingenbiege- und Abknickvorrichtung
oder in einer anderen Klingenformvorrichtung aufzunehmen, die im
Laufe des Herstellungsverfahrens der Klingen gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Anwendung kommen. Wie von einschlägigen Fachpersonen aufgrund
der hierin offenbarten Lehren erkennbar, kann die Öffnung 26 unterschiedliche
Formen oder Konfigurationen annehmen, und die Klinge kann eine beliebige
Anzahl solcher Öffnungen
oder anderer Strukturmerkmale zur Ausführung der Funktion einer geeigneten
Positionierung der Klinge in einer Matrize oder anderen Herstellvorrichtung
umfassen. Zudem kann/können
die Öffnung(en) 26 an
unterschiedlichen Stellen auf der Universalmesserklinge oder auch
im Ausschussmaterial angrenzend an die Klinge und innerhalb des Bi-Metall-Streifens, aus dem
die Klinge geformt wird, angeordnet sein.
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Wie
weiter in 1 gezeigt, definiert die
Klinge 10 einen Schweißbereich 28,
der zwischen dem ersten und zweiten Metallabschnitt 20 bzw. 22 ausgebildet
ist und eine grobe Verbindungslinie bildet, die sich von einer Seitenkante 16 zu
der anderen Seitenkante 18 erstreckt. Wie weiter unten
näher beschrieben,
wird der zweite Metallabschnitt mit dem ersten Metallabschnitt 20 durch
Aufbringen von Thermische Energie auf die Berührungsfläche verbunden, etwa durch Elektronenstrahlschweißung, um
auf diese Weise den ersten Metallabschnitt am zweiten Metallabschnitt
anzuschweißen
und einen entsprechenden Schweißbereich
auszubilden, der eine Verbindungslinie zwischen den zwei unterschiedlichen
Metallabschnitten definiert.
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Wie
ebenfalls in 1 gezeigt, definiert
die Schneidkante 14 eine annähernd gerade Schneidkante,
die sich von einer Seitenkante 16 zu der anderen Seitenkante 18 erstreckt.
Wie in 2 gezeigt, definiert die Schneidkante 14 vorzugsweise
erste Facetten 30, die relativ zueinander auf gegenüberliegenden
Seiten der Klinge angeordnet sind, und zweite Facetten 32,
die seitlich einwärts
beabstandet und angrenzend an die entsprechenden ersten Facetten 30 angeordnet
sind. Wie typisch in 2 gezeigt, definieren
die ersten Facetten 30 einen ersten eingeschlossenen Winkel „A" und die zweiten
Facetten 32 einen zweiten eingeschlossenen Winkel „B". Der zweite eingeschlossene
Winkel B ist vorzugsweise kleiner als der erste eingeschlossene
Winkel A. In der derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante der
vorliegenden Erfindung ist der erste eingeschlossene Winkel A annähernd 26° und der
zweite eingeschlossene Winkel B annähernd 18°. Wie jedoch von einschlägigen Fachpersonen
aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar ist, sind diese
eingeschlossenen Winkel nur exemplarisch und können je nach den physikalischen
Eigenschaften und/oder vorgeschlagenen Anwendungen der Klinge beliebig
festgelegt werden. Wie von einschlägigen Fachpersonen des Weiteren
erkennbar, können
die Universalmesserklingen der vorliegenden Erfindung eine beliebige Anzahl
von Facetten umfassen.
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Bezug
nehmend auf 3A und 3B wird
nachstehend ein Verfahren zur Herstellung der Verbundstoff-Universalmesserklingen
der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben. Wie in Schritt 100 und 102 gezeigt,
werden der den ersten Metallabschnitt 20 bildende Trägerstahl
und der den zweiten Metallabschnitt 22 bildende Schnell-
oder Werkzeugstahldraht gereinigt und anderweitig für das Schweißen auf
eine in Fachkreisen bekannte Art und Weise vorbereitet. Wie in 4 dargestellt, ist der Trägerstahl
vorzugsweise in Form eines oder mehrerer kontinuierlicher, langgestreckter
Streifen 34 bereitgestellt, die zu einer oder mehreren
Spulen aufgewickelt sind. Jeder der Trägerstreifen 34 definiert eine
annähernd
ebene Oberseite 36, eine annähernd ebene Unterseite 38 und
gegenüberliegende
Hinter- und Vorderkanten 40 bzw. 42 aus. Ähnlicherweise
ist der Schnellstahldraht vorzugsweise in Form eines oder mehrerer
kontinuierlicher Drahtstücke 44 bereitgestellt,
die zu einer oder mehreren Spulen aufgewickelt sind.
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In
Schritt 104 der 3A wird
der Schnell- oder Werkzeugstahldraht 44 an der Vorderkante 42 des
Trägerstreifens 34 stoßverbunden,
und an die Berührungsfläche zwischen
dem Draht und dem Trägerstreifen
wird thermische Energie aufgebracht, um den Draht an den Trägerstreifen
zu schweißen
und einen Bi-Metall- oder Verbundstoff-Streifen 46 zu formen,
der den ersten, vom Stahlträgerstreifen 34 gebildeten
Metallabschnitt 20, den zweiten, vom Schnellstahldraht 44 gebildeten
Metallabschnitt 22 und den Schweißbereich 28 definiert,
der den ersten und zweiten Metallabschnitt verbindet. Wie in 4 dargestellt, umfasst eine typische Schweißvorrichtung 48 einander
gegenüber
angeordnete Walzen 50, die voneinander seitlich beabstandet
sind, um den Schnellstahldraht 44 an der Vorderkante 42 des Trägerstreifens 34 in
einer stoßzuverbinden
und den Verbundstoff- oder Bi-Metall-Streifen 46 in Rotationsbewegung
durch die Schweißvorrichtung
zu treiben. In der Schweißvorrichtung 48 ist
eine thermische Energiequelle 52 montiert, die thermische
Energie auf die Berührungsfläche des
Schnellstahldrahtes 44 und der Vorderkante 42 des
Trägerstreifens
aufbringt, um den Draht am Trägerstreifen
anzuschweißen.
In der derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden
Erfindung überträgt die thermische
Energiequelle 52 einen Elektronenstrahl 54 auf die
Berührungsfläche des
Schnellstahldrahts und des Trägerstreifens,
um den Draht an den Trägerstreifen
elektronenzuschweißen.
Indessen können, wie
von einschlägigen
Fachleuten aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, auch
andere Energiequellen und/oder Verbindungsmethoden zur Ausführung der
Funktionen der Elektronenstrahlschweißvorrichtung im Verfahren der
vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann die
Energiequelle zum Schweißen
des Schnellstahldrahts an den Trägerstreifen
die Form einer Laser- oder anderen Energiequelle annehmen, und andere Schweißverfahren
als das Elektronenstrahlschweißen
können
ebenfalls eingesetzt werden.
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Wie
in Schritt 106 der 3a gezeigt,
kann der Bi-Metall-Streifen 46, nachdem der Draht an den Trägerstreifen
geschweißt
wurde, zum Glühen und/oder
für den
Transport des Streifens zu einer Glühstation aufgespult werden.
Wie in Schritt 108 gezeigt, wird der Bi-Metall-Streifen 46 auf
eine in Fachkreisen bekannte Art und Weise geglüht. Üblicherweise werden die Bi-Metall-Streifen 46 in
einem in Fachkreisen allgemein bekannten Vakuumofen geglüht, wobei
eine Mehrzahl von Spulen senkrecht übereinander an einem Wärme leitenden
Gestell montiert werden und das Gestell in einem evakuierten Ofen
angebracht wird, um die Spulen bei einer festgelegten Glühtemperatur über einen
bestimmten Zeitraum einer Ausgleichsglühung zu unterziehen. In der
derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung
werden die Bi-Metall-Streifen 46 bei einer Temperatur im
Bereich von annähernd 760°C (1400°F) bis annähernd 871°C (1600°F) über bis
zu annähernd
5 Stunden geglüht.
Dann werden die erhitzten Spulen bei einer festgelegten Rate abgekühlt, um
die gewünschten
physikalischen Eigenschaften zu erhalten. Beispielsweise können die Spulen
innerhalb des evakuierten Ofens anfänglich mit einer Rate von etwa
10°C (50°F) pro Stunde
abgekühlt
werden, bis die Spulen eine Temperatur von ungefähr 538°C (1000°F) erreichen, und dann können die
Spulen mit einer schnelleren Rate abkühlen. Wie von einschlägigen Fachpersonen
aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, sind diese Temperatur-
und Zeitangaben nur beispielhaft und können nach Bedarf geändert werden,
abhängig
von zahlreichen unterschiedlichen Faktoren, wie etwa den speziell
verwendeten Materialien, Konstruktionen und/oder Abmessungen des
Bi-Metall-Streifens 46, der Art des zum Festschweißen des
Drahtes am Träger
verwendeten Schweißverfahrens
und/oder den gewünschten
physikalischen Eigenschaften der resultierenden Klingen.
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Nach
dem Glühen
wird der Bi-Metall-Streifen 46 bei Bedarf abgewickelt,
wie unter Schritt 110 gezeigt, und der Streifen wird, wie
unter Schritt 112 gezeigt, gerichtet. Nach dem Schweißen und
Glühen kann
der Bi-Metall-Streifen 46 eine signifikante Wölbung oder
andere unerwünschte
Krümmungen
aufweisen, und deshalb müssen
solche Krümmungen vor
weiterer Bearbeitung entfernt werden. In der derzeit bevorzugten
Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung wird der Bi-Metall-Streifen 46 mechanisch
gerichtet, indem der Streifen durch eine Reihe unter Druck stehender
Walzen in einer in Fachkreisen allgemein bekannten Ausrichtvorrichtung
geführt
wird, wie etwa der Anlage des Typs BrudererTM. Wie
jedoch von einschlägigen
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können zum
Richten von Metallgegenständen,
wie den Bi-Metall-Streifen 46, gleicherweise auch andere Richtvorrichtungen
verwendet werden. Beispielsweise kann der Bi-Metall-Streifen 46 als
Alternative zur mechanischen Richtvorrichtung auch durch Aufbringen
von Hitze und Spannung auf diesen gerichtet werden, wie in einschlägigen Fachkreisen
bekannt.
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Wie
in Schritt 114 dargestellt, kann der gerichtete Bi-Metall-Streifen 46 für Transport
und zusätzliche
Verarbeitungszwecke bei Bedarf erneut aufgerollt werden. Wie in
Schritt 116 der 3B dargestellt,
wird der geglühte
und gerichtete Bi-Metall-Streifen 46 anschließend bei
Bedarf wieder abgerollt. In Schritt 118 wird der Bi-Metall-Streifen
gestanzt, um eine Mehrzahl von Kerben oder anderen Ausschnitten 24 zu
bilden, die entlang der Hinterkante 40 des geglühten Bi-Metall-Streifens
axial zueinander beabstandet sind. Der Streifen wird zudem so eingeritzt,
dass eine Mehrzahl von Ritzlinien ausgebildet wird, die die Seitenkanten 16 und 18 der
Klingen definieren. Wie in 5 dargestellt,
ist eine typische Vorrichtung zur Ausführung der Stanz- und Ritzvorgänge auf
dem Bi-Metall-Streifen 46 allgemein mit dem Bezugszeichen 56 angegeben.
Die Vorrichtung 56 umfasst ein Ritzwerkzeug oder -instrument 58, das
auf einem Träger 60 über einer
Arbeitsunterlage 62, auf der der Bi-Metall-Streifen 46 aufliegt,
montiert ist. Wie von den Pfeilen in 5 angezeigt,
ist das Ritzinstrument vertikal in die und aus der Verbindung mit
dem Bi-Metall-Streifen beweglich und kann seitlich im Verhältnis zum
Streifen bewegt werden. Wie in einem typischen Beispiel in 5 dargestellt, wird das Ritzwerkzeug 58 so
gesteuert, dass es die obere Oberfläche 36 des Bi-Metall-Streifens
erfasst und in den und/oder seitlich über den Streifen geführt wird, um
die obere Oberfläche
des Streifens einzuritzen und damit eine Mehrzahl von Ritzlinien 46 auszubilden,
die auf dem Streifen axial von einander beabstandet sind und jeweils
eine Seitenkante 16 oder 18 einer entsprechenden
Universalmesserklinge 10 definieren (1).
Wie für
einschlägige
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, kann
das Ritzinstrument auch andere Konfigurationen zur Ausführung der
Ritzfunktion auf dem Verbundstoff-Streifen wie hier beschrieben
annehmen. Beispielsweise kann die Öffnung 26 der einzelnen Klingen
mit Hilfe einer Matrize gestanzt werden. Dann kann dieselbe Matrize
entweder gleichzeitig oder hintereinander auch die Kerben 24, 98 in
der Rücken-
und/oder Schneidkante der Klingen herstellen und die Ritzlinien 64 ausbilden.
Der Ausdruck Ritzlinie wird hierin verwendet, um eine Linie zu bezeichnen,
die von einer Aussparung oder Einkerbung in der Oberfläche des
Verbundstoff-Streifens definiert ist. Solche Linien können auch
von anderen Instrumenten oder Werkzeugen gebildet werden.
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In
Entsprechung zu einer derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante
der vorliegenden Erfindung liegt die Ritztiefe vorzugsweise im Bereich
von etwa 40% bis etwa 50% der Klingendicke, und meistbevorzugt im
Bereich von etwa 45% bis etwa 48% der Klingendicke. In der abgebildet
Ausgestaltungsvariante ist die Klinge annähernd 0,6 mm dick; die Ritztiefe
liegt deshalb vorzugsweise im Bereich von etwa 0,27 mm bis etwa
0,29 mm. Mit dem aktuellen Klingendesign und verwendeten Konstruktionsmaterialien
hat sich die Tendenz gezeigt, dass eine Ritztiefe von mehr als etwa
50% der Klingendicke den Bi-Metall-Streifen an den Ritzlinien nach
dem Durchgang durch den Ofen auseinander zieht. Ebenfalls gemäß der derzeit
bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung sind
die Ritzlinien annähernd
V-förmig,
und der eingeschlossene Winkel der V-förmigen Ritzlinien liegt vorzugsweise
im Bereich von etwa 50° bis
etwa 60°.
In der abgebildeten Ausgestaltungsvariante liegt der eingeschlossene
Winkel der Ritzlinien bei etwa 55°.
Je größer der eingeschlossene
Winkel der Ritzlinie, desto größer ist
der Druck auf die Rückseite
der Klinge beim Einritzen und desto größer auch die Wahrscheinlichkeit, dass
das Einritzwerkzeug auf der Rückseite
der Klinge eine sich allmählich
ausbreitende Wirkung erzeugt. Je kleiner der eingeschlossene Winkel,
desto schneller verschleißt
andererseits das Einritzwerkzeug im Gebrauch.
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Die
Vorrichtung 56 besitzt des Weiteren eine Stanze 66 mit
einer Mehrzahl von Schneidflächen 68, die
in ihrer Form und Position jeweils einer Kerbe 24 und einer Öffnung 26 entsprechen.
Wie in 5 dargestellt, ist die Stanzvorrichtung 56 in
Antriebsverbindung zu Antriebsquelle 70, etwa einem hydraulischen
Zylinder, und kann in Verbindung mit dem auf der Arbeitsfläche 62 aufliegenden
Bi-Metall-Streifen treten und aus dieser Verbindung gelöst werden,
um die Kerben 24 und die Öffnung 26 in den Bi-Metall-Streifen
zu schneiden. Wie für
einschlägige
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, kann
das Ritzwerkzeug 58 und die Stanze 66 auch computergestützt betrieben
werden, sodass das Ritzwerkzeug und die Stanze automatisch mit dem
Bi-Metall-Streifen
Verbindung aufnehmen und lösen,
und ein (nicht dargestellter) Antriebsmechanismus kann dazu verwendet
werden, den Bi-Metall-Streifen im Verhältnis zum Ritzwerkzeug und Stanze
automatisch zu indizieren. Ähnlicherweise können das
Ritzwerkzeug und die Stanze auch in unterschiedlichen Vorrichtungen
oder Arbeitsstationen montiert sein und/oder jeweils die Form anderer Werkzeuge
annehmen, um die Ritzlinien auf dem Bi-Metall-Streifen aufzubringen oder in
diesen die Kerben und/oder Öffnungen
einzuschneiden. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, eine
Matrize verwendet werden, um die Öffnungen und Kerben auszustanzen
und die Ritzlinien zu bilden. Außerdem können, wie nachstehend näher beschrieben,
die Schnellstahl- oder Werkzeugstahlschneidkanten der Klingen in
Schritt 118 der 3B an
der Verbindungsstelle von Ritzlinie und Schneidkante eingekerbt
werden, um die Trennung der Klingen vom Verbundstoff-Streifen und
die Ausbildung der Ecken der Schneidkanten der Klingen zu erleichtern.
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Wie
in Schritt 120 der 3B dargestellt, können die
gestanzten und eingeritzten Bi-Metall-Streifen 46 bei Bedarf
für eine
vorübergehende Lagerung
oder für
einen Transport zu Härtungs-
und Temper-Stationen erneut aufgerollt werden. In Schritt 122 wird
der Bi-Metall-Streifen dann wenn nötig abgerollt, und in Schritt 124 wird
der abgerollte Streifen gehärtet
und getempert. Wie für
einschlägige
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können die
Härtungs-
und Temper-Vorgänge
nach Maßgabe
unterschiedlicher Härtungs-
und Temper-Verfahren sowie mit unterschiedlichen Vorrichtungen zum
Härten
und Tempern von Gegenständen
wie Bi-Metall-Streifen 46 durchgeführt werden. In der derzeit
bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung wird
der Bi-Metall-Streifen 46 bei einer Temperatur im Bereich
von annähernd 1093°C (2000°F) bis annähernd 1204°C (2200°F) über eine
Härtungsperiode
im Bereich von etwa 3 bis 5 Min. gehärtet. Nach dem Härten wird
der Bi-Metall-Streifen in einem ersten Temper-Zyklus bei einer Temperatur
im Bereich von annähernd
538°C (1000°F) bis annähernd 649°C (1200°F) über eine Dauer
von etwa 3 bis etwa 5 Minuten einer Temperung unterzogen. Nach dem
ersten Temper-Zyklus wird der Bi-Metall-Streifen mittels Luftkühlung auf Raumtemperatur
abgeschreckt. In der gegenwärtig bevorzugten
Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung werden die Härtungs-
und Temper-Zyklen „inline" durchgeführt, sodass
der Bi-Metall-Streifen kontinuierlich zuerst durch einen lang gestreckten Härtungsofen,
dann durch einen ersten lang gestreckten Temper-Ofen, dann durch
eine Abschreckstation und schließlich durch mindestens einen
weiteren Temper-Ofen und eine weitere Abschreckstation geführt wird.
Wie jedoch für
einschlägige
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, kann
der Bi-Metall-Streifen wiederholt durch denselben Temper-Ofen und
dieselben Abschreckstationen geführt
und/oder zu Spulen aufgewickelt und in einem so genannten „Schachtofen" oder einem anderen
Ofen gehärtet,
getempert und abgeschreckt werden. Außerdem kann es sich beim Abschrecken
um ein Luft-Abschrecken, wie hier beschrieben, handeln, aber auch
um ein Öl-Abschrecken
oder um eine andere Abschreckungsart, die für das Abschrecken getemperter
Gegenstände
des hier offenbarten Typs geeignet ist. Auch kann der Verbundstoff-Streifen
einer beliebigen Anzahl von Temper- und Abschreckzyklen unterzogen
werden, wie dies erforderlich scheint, um die gewünschten
physikalischen Eigenschaften der resultierenden Klingen zu erreichen.
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In
Schritt 126 wird der getemperte und abgeschreckte Bi-Metall-Streifen 46 bei
Bedarf erneut aufgerollt, um zur nächsten Temper-Station transportiert zu
werden, und in Schritt 128 wird der Bi-Metall-Streifen
für den
zweiten Temper-Zyklus
abgerollt. Wie oben erörtert,
können
diese und andere Auf- und Abrollschritte durch die Bereitstellung
einer oder mehrerer Inline-Stationen zur Bearbeitung des Bi-Metall-Streifens
eliminiert werden. In Schritt 130 wird der Bi-Metall-Streifen in
einem zweiten Temper-Zyklus bei einer Temperatur im Bereich von
annähernd 1000°F bis annähernd 1200°F über eine
Temper-Zeit im Bereich von etwa 3 bis etwa 5 min erneut einem Temper-Prozess
unterzogen. Nach dem zweiten Temper-Zyklus wird der Bi-Metall-Streifen
auf Raumtemperatur abgeschreckt. Im derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante
wird ein Luft-Abschreckungsverfahren
angewendet, wie jedoch oben bereits erwähnt, kann auch auf andere Art
abgeschreckt werden, sofern für
Gegenstände
des hier offenbarten Typs geeignet. In Schritt 132 wird
der getemperte und abgeschreckte Bi-Metall-Streifen für eine zwischenzeitliche
Lagerung und/oder für
den Transport zu den Schleif-, Abstanz- oder Biege- und Abbruchstationen erneut
aufgerollt.
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In
Schritt 134 wird der geglühte, gehärtete und getemperte Bi-Metall-Streifen 46 bei
Bedarf erneut abgerollt und in Schritt 136 Schleif-, Hon-,
Abzieh-, und Abstanz- oder Biege- und Abbruchschritten unterzogen.
Insbesondere wird der Bi-Metall-Streifen 46 auf eine in
Fachkreisen allgemein bekannte Art geschliffen, gehont und abgezogen,
um die Facetten 30 und 32 der 2 auszubilden
und dadurch eine gerade Schnell- oder Werkzeugstahl-Schneidkante
an der Seite des Verbundstoff-Streifens gegenüber der Rückenkante des ersten Metallabschnitts
zu definieren. Anschließend
wird der geschliffene, gehonte und abgezogene Bi-Metall-Streifen 46 gestanzt,
gebogen und abgebrochen oder auf andere Weise an den Ritzlinien 64 der 5 abgetrennt, um auf diese Weise aus dem
Verbundstoff-Streifen eine Mehrzahl von Universalmesserklingen zu
formen. Wie oben beschrieben, umfasst die Universalmesserklinge
in der derzeit bevorzugten Ausgestaltungsvariante der vorliegenden
Erfindung eine annähernd
trapezförmige
Randkonfiguration mit dem darin ausgebildeten Kerben 24 und
der mittleren Öffnung 26,
wie in 1 dargestellt oder ansonsten nachstehend
beschrieben.
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Wie
in 6 gezeigt, ist eine typische Vorrichtung
zum Ausstanzen des Bi-Metall-Streifens
allgemein mit dem Bezugszeichen 72 angegeben. Die Vorrichtung 72 umfasst
die männlichen
und weiblichen Matrizen 74 bzw. 76, wobei die
weibliche Matrize 76 mit einer Welle 78 verbunden
ist und diese Welle ihrerseits in Antriebsverbindung mit einem Hydraulikzylinder
oder einer ähnlichen
Antriebsquelle 80 steht, um die weibliche Matrize 78 mit
dem Bi-Metall-Streifen 46, der über der männlichen Matrize 74 liegt,
in und außer
Verbindung zu bringen. Die männliche
Matrize 74 umfasst einen Stift 82, der von diesem
nach oben vorragt und in die Öffnungen 26 des Bi-Metall-Streifens
eingeführt
wird, um auf diese Weise den Bi-Metall-Streifen zwischen den männlichen und
weiblichen Matrizen zu lokalisieren. Wie in gestrichelter Linie
in 6 dargestellt, umfasst die weibliche
Matrize 76 klingenartige Kanten 84 und die männliche
Matrize 74 gegenüber
angeordnete klingenartige Kanten 86, welche unterhalb bzw.
oberhalb der Ritzlinien 64 des zwischen den Matrizen eingebrachten
Abschnitts des Bi-Metall-Streifens 46 angeordnet
sind. Um dann den Streifen zu stanzen, wird die Antriebsquelle 80 betätigt, sodass
die weibliche Matrize 76 nach unten in Verbindung mit dem
Bi-Metall-Streifen gebracht wird, so dass die weiblichen und männlichen
klingenartigen Kanten 84 bzw. 86 in gemeinsamer
Wirkung den Bi-Metall-Streifen
entlang der Ritzlinien schneiden und damit eine Universalmesserklinge
bilden, die die vorliegende Erfindung verkörpert, wie sie beispielhaft
in 1 dargestellt ist. Aufgrund der
relativen Härte
des ersten und zweiten Metallabschnitts 20 bzw. 22 des
Bi-Metall-Streifens wird der Streifen während des Stanzvorgangs von
den klingenartigen Kanten entlang der Ritzlinien 64 im
ersten Metallabschnitt 20 geschnitten und von den klingenartigen
Kanten entlang der Abschnitte der Ritzlinien innerhalb des relativ
harten und spröden Abschnitts 22 abgebrochen.
Auf diese Weise schaffen die Ritzlinien die gewünschten Bruchlinien (oder einen
erwünschten „Einrisspfad") in dem relativ
harten und spröden
zweiten Metallabschnitt und sind diese folglich wichtig für das Herstellen
sauberer und scharfer Kanten in diesen Klingenbereichen.
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Gemäß einer
alternativen Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung und
wie in 7 typisch dargestellt, kann
der Bi-Metall-Streifen 46 vor dem Härten in Schritt 124 gestanzt
werden, um die Notwendigkeit zu vermeiden, später die relativ harte und spröde Schnellstahlkante
in Schritt 136 schneiden zu müssen und damit mögliche Schädigungen der
Schneidkante 14 und der darauf gebildeten Facetten 30 und 32 zu
verhindern, zu denen es ansonsten während des Stanzens kommen könnte. Wie
typisch in 7 dargestellt, ist eine
Vorrichtung zum Stanzen der Schnellstahlkante gemäß der vorliegenden
Erfindung allgemein mit dem Bezugszeichen 88 bezeichnet.
Die Vorrichtung 88 umfasst ein Stanz- oder ähnliches
Werkzeug 90, das auf einem Werkzeugträger 92 über einer
Arbeitsfläche 94,
auf der der Bi-Metall-Streifen 46 aufliegt, montiert ist.
Der Werkzeugträger 92 ist
in Antriebsverbindung mit einem Hydraulikzylinder oder einer ähnlichen
Antriebsquelle 96 zum Antreiben des Stanzwerkzeugs 90 in
und aus der Verbindung mit der Schnellstahlkante 14 des Bi-Metall-Streifens 46.
Wie typisch in 7 dargestellt, ist
die Stanze 90 so geformt und konfiguriert, dass es an der
Berührungsfläche der
Ritzlinien 64 und der Schnellstahlkante oder des zweiten
Metallabschnitts 22 eine Kerbe 98 bildet. Wie
in 7 typisch dargestellt, kann sich
eine Kerbe 98 entlang der entsprechenden Ritzlinie über den
zweiten Metallabschnitt 22 der Ritzlinie erstrecken, um
so den Schnellstahlabschnitt der entsprechenden Klinge vom Rest
des Bi-Metall-Streifens an den Ritzlinien zu trennen.
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Als
Alternative können
sich, wie nachstehend beschrieben, die Ritzlinien auch entlang nur
eines Teils der seitlichen Erstreckung des zweiten Metallabschnitts
erstrecken, um eine saubere Trennung der Klingen vom Verbundstoff-Streifen
zu ermöglichen
und/oder zur Formung der Ecken der Schneidkanten. Wenn der Bi-Metall-Streifen 46 sodann,
wie in 6 dargestellt, gestanzt oder
gebogen und abgebrochen wird, wie unten beschrieben, muss die Ausrüstung nur
den ersten Metallabschnitt 20 des Streifens an den Ritzlinien
schneiden oder abbrechen, und nicht die Schnellstahl-Kantenabschnitte, die
im Einkerbungsvorgang entfernt wurden. Wie oben beschrieben, ist
der erste Metallabschnitt 20 relativ biegsam und signifikant
weniger hart als der zweite Metallabschnitt 22, weshalb
der erste Metallabschnitt 20 leicht und sauber gestanzt,
gebogen und abgebrochen oder auf andere Weise an den Ritzlinien 64 getrennt
werden kann. Nach dem Härten
kann der zweite Metallabschnitt 22 relativ schwierig zu stanzen
sein, was an der relativen Härte
und Sprödigkeit
dieses Abschnitts liegt. Vor dem Härten zeigt die Schnellstahlkante
jedoch eine Oberflächenhärte im Bereich
von etwa 25 Rc und kann in dieser Bearbeitungsphase folglich relativ
leicht und sauber geschnitten werden. Daraus folgt, dass das alternative Verfahren
und die Konstruktion der 7 die Vermeidung
von Beschädigungen
der gehärteten
Schnellstahlkante ermöglichen,
zu denen es beim Ausstanzen einer solchen Kante ansonsten kommen
könnte.
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Die
Kerben 98 der 7 sind als
V-förmig dargestellt.
Wie jedoch von einschlägigen
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können diese
Kerben oder Ausschnitte auch andere Formen annehmen, die allenfalls
erforderlich sind, um die Schnellstahlabschnitte der Klingen vom
Rest des Verbundstoff-Streifens an den Ritzlinien zu trennen. Wie
nachstehend beschrieben, können
die Kerben auch so geformt sein, dass sie die Ecken der Schneidkanten
viereckig, schräg
oder in jeder anderen gewünschten
Form ausbilden. Wie von einschlägigen
Fachpersonen des Weiteren aufgrund der hierin offenbarten Lehren
erkennbar, besteht in einer alternativen Ausgestaltungsvariante
der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit,
die Ritzlinien zu eliminieren, weil diese unter bestimmten Umständen für die Zwecke
des Ausstanzens des ersten Metallabschnitts 20 des Bi-Metall-Streifens
nicht erforderlich sind.
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Erneut 3B betrachtend,
werden in Schritt 138 die Klingen gestapelt und in Schritt 140 auf
einer in Fachkreisen bekannte Art und Weise verpackt.
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Bezug
nehmend auf 8 und 9 wird
eine Vorrichtung zum Biegen und Abbrechen der Verbundstoff-Streifen 46 zur
Ausformung der Universalmesserklingen 10 allgemein mit
dem Bezugszeichen 142 angegeben. Die Vorrichtung 142 umfasst
einen Klingenträger 144,
eine auf einer Seite des Klingenträgers montierte Antriebsanordnung 146 und
ein auf der gegenüberliegenden
Seite des Klingenträgers
im Verhältnis
zur Antriebsanordnung 146 montiertes Klingenmagazin 148.
Die Antriebsanordnung 146 umfasst eine Antriebsplatte 147,
die auf (nicht dargestellten) linearen Lagern montiert ist und in
Antriebsverbindung mit einer geeigneten Antriebsquelle steht, etwa
einem (nicht dargestellten) Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, zum
Bewegen der Antriebsplatte auf den Klingenträger 144 zu und von
diesem weg, wie von den Pfeilen in 8 angezeigt.
Die Antriebsanordnung 146 umfasst des Weiteren einen ersten
Biegebolzen 150, der in eine erste, durch den Klingenträger 144 verlaufende
Bolzenöffnung 152 eingeschoben
werden kann; einen zweiten Biegebolzen 154, der in eine
zweite, durch den Klingenträger verlaufende
Bolzenöffnung 156 eingeführt werden kann;
einen ersten Bruchstempel 158 mit einem Trägerschaft 160,
der gleitend in eine erste, durch den Klingenträger verlaufende Stanzöffnung 162 eingeführt werden
kann; und einen zweiten Bruchstempel 164 mit einem Trägerschaft 166,
der durch eine zweite Stanzöffnung 168 gleitend
eingeführt
werden kann. Der erste Bruchstempel 158 umfasst einen ersten
Klingenlösestift 170,
und der zweite Bruchstempel 164 umfasst einen zweiten Klingenlösestift 172. Wie
nachstehend beschrieben, sind die Klingenlösestifte 170 und 172 in
Richtung aus der Seite in 9 heraus
gefedert. Wenn demnach die Klinge 10 gebogen und vom Verbundstoff-Streifen 46 abgebrochen wird,
zwingen die gefederten Stifte 170 und 172 die Klinge 10 in
das Klingenmagazin 148. Die Vorrichtung 142 umfasst
des Weiteren eine gefederte Pressplatte 174, die dazu dient,
den Verbundstoff-Streifen 46 gegen
den Klingenträger 144 zu
pressen. Die Pressplatte 174 ist auf einem Schaft 176 montiert, der
durch eine in einem Unterlagsblock 180 ausgebildete Öffnung 178 geführt wird,
um sich zum Klingenträger
und von diesem wegzubewegen, wie durch die Pfeile in 8 angedeutet. Mit der Pressplatte 174 und
dem Trägerschaft 176 ist
eine Spiralfeder 182 oder ein ähnliches Zwangsmittel verbunden,
um die Pressplatte gegen den Klingenträger zu drücken. Wie in 8 dargestellt,
ist das Klingenmagazin 148 vom Klingenträger 144 beabstandet,
um auf diese Weise dazwischen eine Klingenlücke 184 zu definieren.
In 8 und 9 wird
der Verbundstoff-Streifen 46 von rechts nach links durch
die Klingenlücke 184 geführt. Die
Oberfläche 186 des
Klingenmagazins 148, die dem Klingenträger 144 zugewandt
ist, umfasst ein Lineal oder ein Matrize, gegen die der Verbundstoff-Streifen
zur Ausführung
der Biege- und Abbruchvorgänge
gedrückt
wird.
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In 10 umfasst der Verbundstoff-Streifen 46,
der in der Vorrichtung 142 gebogen und abgebrochen wird, Öffnungen 26,
die im Ausschussabschnitt des Streifens ausgebildet sind, also zwischen
den Ritzlinien 64 angrenzender Klingen 10. Zusätzlich umfasst
der Verbundstoff-Streifen 46 eine Mehrzahl von Kerben 98,
die im zweiten Metallabschnitt 22 an der Verbindungsstelle
der Ritzlinien 64 mit dem zweiten Metallabschnitt ausgebildet
sind. Wie in 10 zu sehen ist, erstreckt
sich jede Kerbe 98 seitlich in den zweiten Metallabschnitt 22 etwa über die
halbe Breite des zweiten Metallabschnitts. Außerdem sind die Endflächen der
Kerben in axialer Richtung des Verbundstoff-Streifens jeweils annähernd im
rechten Winkel zur Schneidkante ausgerichtet (d. h. die einzelnen
Kerben sind annähernd
rechtwinkelig). Wenn der Verbundstoff-Streifen auf diese Weise gebogen und
abgebrochen wird und die Klingen von diesem so wie nachstehend beschrieben
getrennt werden, sind die Ecken der Schneidkanten 14 viereckig.
Die Tiefe jeder Kerbe 98 (d. h. die Seitendimension auf
dem Verbundstoff-Streifen)
reicht aus, um den entsprechenden Abschnitt der Schneidkante 14,
der keine Ritzlinie 64 umfasst und der einen Abschnitt
der entsprechenden Ritzlinie umfasst, der aufgrund der geneigten
Konfiguration der Facetten 30, 32 zu flach ist, um
die Klinge wirksam zu biegen und vom Streifen abzubrechen, sodass
eine saubere Ecke entsteht (d. h. eine gerade Kante oder ansonsten
eine Kante, die durch einen sauberen Bruch an der entsprechenden Ritzlinie
gekennzeichnet ist), vom Streifen zu entfernen. Ein signifikanter
Vorteil der Kerben 98 besteht dementsprechend darin, dass
sie die Ausbildung eines sauberen Bruches an den Ecken der Schneidklingen
ermöglichen.
Durch Formung der Ecken der Schneidkante in eine viereckige, eine
runde, eine schräge
oder eine anders geformte Kante können die Ecken der Klinge außerdem im
Vergleich zu spitzen Ecken erheblich robuster gemacht werden und
sind folglich im Vergleich zu spitzen Ecken auch weniger anfällig abzusplittern
und/oder zu brechen. Wie von einschlägigen Fachpersonen aufgrund
der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können die Kerben unterschiedliche
Formen, Konfigurationen und/oder Größen annehmen, die die Herstellung
und/oder Leistungssteigerung der Klingen ermöglichen oder wie aus anderen
Gründen
erwünscht.
Wie oben beschrieben, werden die Kerben 98 vorzugsweise
in Schritt 118 der 3b in
einer Matrize oder einem anderen geeigneten Werkzeug bzw. Ausrüstung geformt.
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Im
Betrieb der Biege- und Abbruchvorrichtung 142 wird der
Verbundstoff-Streifen 46 in
Richtung des Pfeils C der 10, d. h.
von rechts nach links in 8–10, durch die Klingenlücke 184 der Vorrichtung
geführt.
Zunächst
wird der Verbundstoff-Streifen 46 durch einen (nicht dargestellten) Stift,
der in eine entsprechende Öffnung 26 eingeführt wird,
befestigt. Dann wird die Antriebsanordnung 142 gegen den
Klingenträger 144 geführt, und die
ersten und zweiten Biegebolzen 150 bzw. 154 und
die ersten und zweiten Pressstempel 158 bzw. 164 sind
daraufhin konfiguriert, den Verbundstoff-Streifen, so wie nachstehend
beschrieben, um jede der Ritzlinien hintereinander zu biegen und
zu brechen. Zuerst wird der erste Biegebolzen 150 von der
Antriebsanordnung 142 gegen den Streifen geführt, um
das erste Dreieck 188 der 10 um
die entsprechende Ritzlinie 64 zu biegen, d. h. in Richtung
aus der Seite in 10 heraus. Wie zu
sehen ist, werden die Abschnitte des Verbundstoff-Streifens 46,
die die entsprechenden Ritzlinien 64 umfassen, gegen die
Matrize 186 betrieben, um damit das entsprechende Dreieck
um die Matrize und die Ritzlinie und vom Klingenträger 144 wegzubiegen.
Während der
erste Biegebolzen 150 das erste Dreieck 188 auswärts biegt,
wird der erste Bruchstempel 158 gegen die Klinge gedrückt, um
gleichzeitig auf der gegenüberliegende
Seite der betreffenden Ritzlinie 64 im Verhältnis zum
ersten Biegestab 150 einen Druck auf den Verbundstoff-Streifen
aufzubringen. Als nächstes
wird der zweite Biegebolzen 154 gegen den Verbundstoff-Streifen 46 am
zweiten Dreieck 190 der 10 getrieben,
um das zweite Dreieck um die entsprechende Ritzlinie, d. h. aus
der Seite in 10 heraus, zu biegen.
Während
der zweite Biegebolzen 154 das zweite Dreieck 190 auswärts biegt,
wird der zweite Bruchstempel 164 gegen den Verbundstoff-Streifen
gedrückt,
um gleichzeitig auf den Verbundstoff-Streifen auf der im Verhältnis zum
zweiten Biegebolzen 154 gegenüberliegenden Seite der betreffenden
Ritzlinie 64 Druck auszuüben. Der erste Bruchstempel 158 bricht
sodann den Verbundstoff-Streifen an der betreffenden Ritzlinie 64 ab,
und das erste Dreieck 188 fällt von der Klinge weg nach unten.
Dann bricht der zweite Bruchstempel 164 den Verbundstoff-Streifen
an der entsprechenden Ritzlinie 64 ab, und die gefederten
Stifte 170 und 172 drücken die sich ergebende Klinge 10 nach
außen
in das Klingenmagazin 148. Die Antriebsanordnung 142 wird
dann rückwärts getrieben,
d. h. vom Klingenträger 144 weg,
und die gefederte Pressplatte 174 drückt und biegt das zweite Dreieck 190 des
Verbundstoff-Streifens
einwärts
gegen den Klingenträger 144,
um auf diese Weise den entsprechenden Abschnitt des Streifens auszurichten
und dessen anschließende
Durchführung
durch die Klingenlücke 184 zu
ermöglichen,
und der Verbundstoff-Streifen 46 wird
durch die Klingenlücke
nach vorwärts
indiziert, um den nächsten
Klingenabschnitt des Verbundstoff-Streifens zum Biegen und Abbrechen
vorzulegen, wie oben beschrieben. Dieser Vorgang wird für jeden
Klingenabschnitt so lange wiederholt, bis alle Klingen 10 gebogen
und vom Verbundstoff-Streifen 46 abgebrochen sind. Wie
von einschlägigen Fachpersonen aufgrund
der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können die Biegebolzen und Bruchstempel
unterschiedliche Formen und/oder Konfigurationen annehmen, die derzeit
bekannt sind oder zu einem späteren
Zeitpunkt bekannt werden, um die Funktionen dieser Komponenten so
wie hier beschrieben auszuführen.
Beispielsweise können,
wie in gestrichelter Linie in 8 dargestellt,
die Enden der Biegebolzen von abgewinkelten Oberflächen definiert
sein, um den Biegevorgang zu erleichtern. Gleicherweise können die
Bruchstempel abgewinkelte oder andere Oberflächen definieren, um das Pressen
und Abbrechen der Klingen zu ermöglichen, ohne
diese zu beschädigen.
-
Wie
in 8 dargestellt, umfasst das Klingenmagazin 148 einen
verstellbaren Klingenträger 192,
der verschiebbar im Magazin angebracht ist, und der Träger 192 besitzt
einen Einstellknopf 194 zur feststehenden Sicherung der
Position des Klingenträgers
im Magazin. Wenn die Klingen 10 gebogen und vom Verbundstoff-Streifen 46 abgebrochen werden,
werden sie von den gefederten Stiften 170 und 172 am
Klingenträger 192 gestapelt.
Die Antriebsanordnung 142 umfasst des Weiteren einen Klingenschutz 196,
der über
dem Biege- und Abbrechbereich der Vorrichtung 142 angebracht
ist, um eine Aufwärtsbewegung
der Klingen zu verhindern und diese im Magazin zu halten.
-
Wie
von einschlägigen
Fachpersonen aufgrund der hierin offenbarten Lehren erkennbar, können an
den oben beschriebenen und anderen Ausgestaltungsvarianten der Verbundstoff-Universalmesserklingen
und der Methoden zur Herstellung solcher Klingen der vorliegenden
Erfindung Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Geltungsbereich
der Erfindung abzuweichen, wie dieser in den angehängten Ansprüchen definiert
ist. Wie in 11A–11D dargestellt,
kann die Klinge 10 unterschiedliche Formen und/oder Konfigurationen annehmen.
Wie in 11A dargestellt, kann die Schneidkante 14 der
trapezförmigen
Klinge 10 rechteckige Ecken definieren, die von den oben
unter Bezugnahme auf 10 beschriebenen
Kerben 98 gebildet werden. In 11B kann
die Schneidkante 14 der Klinge durch Ausbildung entsprechend
geformter Kerben 98 im Verbundstoff-Streifen 46 abgerundete Ecken
ausbilden. Wie in gestrichelter Linie in 11B dargestellt,
kann die Klinge 10 alternativ dazu auch eine rechteckige
Form definieren oder, wie in der Strichpunktlinie dargestellt, ein
Parallelogramm. In
-
11C definiert die Klinge 10 eine
Mehrzahl parallelogrammförmiger
Segmente, die durch die Ritzlinien 64 und entsprechende
Kerben 98 getrennt sind. Die Kerben 98 erstrecken
sich seitlich in die zweiten Metallabschnitte, ebenso wie die oben unter
Bezugnahme auf 10 beschriebenen Kerben 98.
Die Klinge 10 der 11C ist
zur Verwendung in einem „Abbruch"-Klingenhalter eines
in Fachkreisen bekannten Typs ausgeführt, wobei jedes parallelogrammförmige Segment
(oder bei Bedarf anders geformte Segment) abgebrochen werden kann,
wenn das entsprechende Schneidkantensegment 14 verschlissen
wird, um ein frisches Schneidkantensegment zu exponieren. Es ist
darauf hinzuweisen, dass die Klingen in 11A–11D, die andere als annähernd trapezförmig Randkonfigurationen aufweisen,
nicht Teil der Erfindung sind, so wie diese hier beansprucht ist.
Obwohl die Universalmesserklingen 10 gemäß vorangegangener
Beschreibung eine Bimetallkonstruktion umfassen, können die
Klingen der vorliegenden Erfindung genauso gut eine Trimetall- oder
andere Verbundstoffkonstruktion aufweisen. Beispielsweise können die
Universalmesserklingen der vorliegenden Erfindung, wie in 11D dargestellt, Schnellstahl- oder Werkzeugstahl-Schneidkanten 14, 14' (wobei die
zweite Schneidkante 14' in unterbrochener
Linie dargestellt ist) definieren, die auf einander gegenüberliegende
Seiten der Klinge ausgebildet sind, wobei zwischen den äußeren Schnellstahlkanten
ein vergleichsweise fester, federartiger Abschnitt ausgebildet ist.
Gleichermaßen kann
ein Trimetall-Streifen in der Mitte oder auf andere Weise an einer
sich axial erstreckenden Linie geschnitten werden, um zwei Bi-Metall-Streifen
abzugeben, die wiederum so geschnitten werden können, dass sie die Klingen
der vorliegenden Erfindung bilden. Wie ebenfalls in 11D dargestellt,
können
die Ecken der Schneidkanten 14, 14' durch seitliche Oberflächen gebildet
werden, die im Verhältnis
zur Schneidkante schiefwinkelig ausgerichtet sind.
-
Außerdem können viele,
wenn nicht alle der Auf- und Abwickelschritte, wie sie in 3A und 3B dargestellt
sind, durch die Anwendung einer Inline-Prozessvorrichtung eliminiert werden.
Auch können
die Klingen zuerst vom Verbundstoff-Streifen ausgestanzt werden,
etwa durch Stanzen oder Biegen und Abbrechen, und dann folgen auf
den ausgestanzten Klingen die Hitzebehandlung, das Schleifen und
andere Bearbeitungsschritte zur Ausbildung der fertigen Universalmesserklingen.
-
3A
- 100
- EMPFANG
DES TRÄGERSTAHLS
- 102
- DRAHT
VORBEREITEN
- 104
- DRAHT
AN TRÄGER
SCHWEISSEN
- 106
- AUFWICKELN
- 108
- SPULE
GLÜHEN
- 110
- ABWICKELN
- 112
- RICHTEN
- 114
- AUFWICKELN
-
3B
- 116
- ABWICKELN
- 118
- ROHLING
STANZEN/EINRITZEN
- 120
- AUFWICKELN
- 122
- ABWICKELN
- 124
- HITZEBEHANDLUNG
IM OFEN UND ERSTES TEMPERN "IN
LINE"
- 126
- AUFWICKELN
- 128
- ABWICKELN
- 130
- ZWEITES
TEMPERN
- 132
- AUFWICKELN
- 134
- ABWICKELN
- 136
- SCHLEIFEN/ZIEHSCHLEIFEN/STANZEN ODER
BIEGEN UND ABBRECHEN
- 138
- STAPELN
- 140
- VERPACKEN