[0001] Die Erfindung betrifft ein Schneidmesser zum Durchtrennen von zähen, elastischen
Materialien, insbesondere zum Durchtrennen von Klebewulsten an Fensterscheiben von
Fahrzeugen, in Mauerfugen usw., mit einem Befestigungsteil, der eine Befestigungsaufnahme
zur Befestigung an einem Oszillationsantrieb aufweist, und mit einem Schneidteil mit
zumindest einer Schneide.
[0002] Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schneidmessers.
[0003] Aus der EP-B-0 141 035 ist ein derartiges Schneidmesser bekannt.
[0004] Weitere Schneidmesser ähnlicher Art sind aus der DE-A-3 626 762 und DE-B-3 838 044
bekannt.
[0005] Solche Schneidmesser werden bekanntlich insbesondere zum Austrennen von Windschutzscheiben
in Kraftfahrzeugen benutzt, sofern solche wegen einer Beschädigung oder wegen Undichtigkeiten
ausgebaut werden müssen. Eine weitere Anwendung ist das Austrennen von undichten Silikonfugen
aus Mauerwerk.
[0006] Den bekannten Schneidmessern ist gemeinsam, daß beim Durchtrennen von Klebewulsten
etwa beim Ausbau einer beschädigten Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs eine erhebliche
Bruchgefahr für das Schneidmesser vorhanden ist.
[0007] Der Grund hierfür liegt einerseits in dem zähen Material des meist aus einer bestimmten
Polyurethan-Sorte bestehenden Klebewulstes und andererseits in dem trotz des mit hoher
Frequenz und geringem Verschwenkwinkel oszillierenden Antriebes teilweise recht erheblichen
Kraftaufwand insbesondere beim Durchtrennen breiterer Klebewulste, wie sie häufig
besonders bei Windschutzscheiben auftreten, die bereits einmal ersetzt wurden, so
daß die Klebewulstraupe beim Einbau der Windschutzscheibe manuell aufgetragen werden
mußte.
[0008] Andererseits werden die Schneidmesser infolge des sehr widerstandsfähigen und zähen
Materials, aus dem der Klebewulst besteht, sehr schnell stumpf und müssen häufig nachgeschliffen
werden.
[0009] Die bekannten Messer wurden bislang sämtlich aus einem üblichen Messerstahl hergestellt,
indem zunächst ein ebener Rohling aus einem geeigneten Blech ausgestanzt wurde, der
sodann gegebenenfalls gebogen wurde, sofern das Messer einen U-förmigen Querschnitt
oder eine abgekröpfte Form aufweisen sollte, woraufhin sich dann gegebenenfalls eine
Nachbehandlung durch Schleifen anschloß. Anschließend wurden die Messer gehärtet,
dann geschliffen und gegebenenfalls poliert.
[0010] Die aus der EP-B-0 141 035 bekannten Messer weisen eine Befestigungsöffnung in Form
eines Zwölfkants auf, um eine formschlüssige Befestigung an der Antriebswelle des
Oszillationsantriebes zu ermöglichen. Dagegen sind die Schneidmesser gemäß der eingangs
erwähnten DE-A-3 626 762 durch eine Schweißverbindung mit der Antriebswelle verbunden.
Bei Messern gemäß der DE-B-3 838 044 erfolgt die Befestigung am Antrieb, wie bei einer
Stichsäge. Diese Messer werden in Längsrichtung oszillierend angetrieben.
[0011] Auch solche Messer werden jedoch aus einem Messerstahl hergestellt, gehärtet und
vor der Verwendung geschliffen.
[0012] Darüber hinaus sind Schneidmesser durch Benutzung auf dem Markt bekannt geworden,
deren Oberfläche mit einer dünnen Schicht aus Titannitrid versehen war, die offenbar
durch CVD (chemical vapor deposition) aufgetragen war.
[0013] Allerdings konnten sich derartige Messer in der Praxis nicht durchsetzen, da die
aufgetragene Titannitrid-Schicht so dünn war, daß sie in der Praxis nutzlos war, da
sie schon bei einmaligem Nachschärfen praktisch keine Wirkung mehr hatte. Außerdem
ist die Herstellung durch CVD relativ aufwendig und teuer. Ferner unterlagen auch
diese mit Titannitrid beschichteten Messer den zuvor beschriebenen Problemen der Bruchanfälligkeit.
[0014] Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, ein verbessertes Schneidmesser und
ein Verfahren zur Herstellung eines solchen anzugeben, das eine verbesserte Schneidleistung
ermöglicht und eine möglichst verringerte Bruchanfälligkeit aufweist, so daß insgesamt
eine längere Standzeit möglich wird.
[0015] Diese Aufgabe wird bei einem Schneidmesser der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß das Schneidmesser aus einer Mehrzahl von flächig miteinander verbundenen Schichten
besteht, wobei mindestens zwei dieser Schichten aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
[0016] Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst, da durch einen
mehrschichtigen Aufbau des Schneidmessers aus einer Mehrzahl von einzelnen, flächig
miteinander verbundenen Metallschichten sich insgesamt bessere Eigenschaften des Messers
erzielen lassen, nämlich einerseits eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit
an der oder den Schneiden und andererseits gleichzeitig eine erheblich verbesserte
Elastizität und verringerte Bruchanfälligkeit erreichen lassen.
[0017] Obwohl es seit Jahrhunderten bei der Herstellung von sogenannten Damaszener-Klingen,
d.h. bei der Herstellung von Säbeln und Dolchen bekannt ist, diese aus einzelnen Lagen
herzustellen, die miteinander verschmiedet werden, ist eine Übertragung dieses Herstellungsverfahrens
auf die Herstellung von Schneidmessern, die in Verbindung mit einem Oszillationsantrieb
verwendet werden, um zähe, elastische Materialien, zu durchtrennen, nicht naheliegend.
[0018] Bei den erfindungsgemäßen Schneidmessern handelt es sich nämlich um Massenteile,
die von Fugensanierern, KFZ-Werkstätten und von Glasereien in großer Stückzahl benötigt
werden, da die betreffenden Schneidmesser schon nach relativ kurzer Zeit stumpf sind
oder abbrechen. So kann häufig mit einem einzigen Schneidmesser lediglich eine einzige
Windschutzscheibe ausgetrennt werden.
[0019] Dagegen werden Damaszener-Klingen lediglich in Handarbeit hergestellt, wobei die
Herstellung außerordentlich aufwendig und teuer ist, so daß für moderne Messer, die
aus einer Vielzahl von Einzellagen bestehen, die miteinander verschmiedet sind, drei
oder gar vierstellige EURO-Beträge gezahlt werden müssen. Die bekannten Messer werden
seit 1983 eingesetzt, bisher wurde jedoch noch nicht in Erwägung gezogen, ein Messer
mit mehreren Metallschichten zu verwenden.
[0020] Es ist daher nicht naheliegend, ein derartig teures und aufwendiges Herstellungsverfahren
auf die Herstellung von Schneidmessern der fraglichen Art zu übertragen.
[0021] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die metallischen Schichten durch
Heißverbinden miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschmiedet.
[0022] Obwohl sich grundsätzlich miteinander verschmiedete metallische Schichten durch besonders
gute Eigenschaften auszeichnen, ist es darüber hinaus auch möglich, auf andere Weise
miteinander verbundene metallische Schichten zu verwenden. So ist beispielsweise eine
flächige Verschweißung der metallischen Schichten miteinander denkbar, was etwa durch
ein spezielles Widerstandsschweißverfahren bei gleichzeitiger Anwendung von Druck
erreicht werden kann. Auch ein Reibschweißen ist möglich. Seit neuestem ist es auch
möglich, verschiedene Metallschichten zu diesem Zweck durch Kleben miteinander zu
verbinden.
[0023] Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind einzelne der Schichten aus Werkstoffen
mit unterschiedlichen Materialeigenschaften hergestellt.
[0024] Auf diese Weise können die Eigenschaften des Schneidmessers in gewisser Weise "maßgeschneidert"
werden. So können beispielsweise mittlere Schichten vorgesehen sein, die eine geringere
Harte, jedoch eine höhere Zähigkeit und Biegebruchfestigkeit aufweisen. Nach außen
hin können die Schichten allmählich eine größere Härte und geringere Zähigkeit bzw.
Biegebruchfestigkeit besitzen, und umgekehrt. Es ist grundsätzlich möglich, die verschiedenen
Schichten aus demselben Werkstoff herzustellen, der jedoch lediglich anders vorbehandelt
ist, zum Beispiel einen unterschiedlichen Verformungsgrad aufweist (z.B. Verwendung
von kaltgewalztem oder weichgeglühtem Stahl) oder auch diese Eigenschaften erst bei
der Wärmebehandlung der miteinander verbundenen Schichten zu erzeugen. Jedoch ist
es besonders bevorzugt, spezielle Werkstoffe, die auch in ihrer Zusammensetzung an
die gewünschten Eigenschaften angepaßt sind, zu verwenden, um etwa in einem definierten
Bereich des Schneidteils eine besonders hohe Elastizität und Biegebruchfestigkeit
zu erzielen und insbesondere an der Schneide eine besonders hohe Härte und gegebenenfalls
verminderte Reibung in den äußersten Schichten. Bei manchen Anwendungsfällen kann
es auch sinnvoll sein, die äußeren Schichten aus einem weichen und/oder besonders
elastischen Material herzustellen. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn
Klebewulste entfernt oder durchtrennt werden sollen, die auf lackierten Flächen auf
Kunststoff oder Holz angebracht sind.
[0025] Auch können die äußersten Metallschichten einer speziellen Oberflächenbehandlung
unterzogen werden, etwa einer Borierung, einer Carborierung, einer Nitrocarborierung
oder dergleichen, um eine besonders hohe Härte in den äußersten Schichten im Bereich
der zumindest einen Schneide zu erzielen.
[0026] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht zumindest eine der Schichten
aus einem verschleißfesten Werkstoff, vorzugsweise aus Wolframcarbid, Siliziumcarbid,
Titancarbid, Chromoxid, Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid, Titannitrid,
Molybdän oder Mischungen hieraus bzw. Mischungen oder Legierungen mit weiteren Metallen.
[0027] Bei dieser zusätzlichen Schicht aus einem verschleißfesten Werkstoff handelt es sich
also um eine Schicht, die nicht aus dem gleichen Material wie etwa die übrigen metallischen
Schichten, etwa aus einem bestimmten Stahl, besteht, sondern statt dessen aus einem
anorganischen in der Regel nichtmetallischen Werkstoff wie etwa einem Carbid, einem
Oxid, einem Nitrid besteht. Daneben ist zur Erzielung einer hohen Härte und Verschleißfestigkeit
auch eine Beschichtung aus Molybdän denkbar.
[0028] Diese zusätzlichen Beschichtungen sind jedoch nicht wie die übrigen metallischen
Schichten durch Heißverbinden oder Schmieden auftragbar, sondern durch ein spezielles
Beschichtungsverfahren, wie etwa Abscheidung aus der Dampfphase oder ein anderes Verfahren
wie etwa thermisches Spritzen.
[0029] In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung enthält zumindest eine äußere Schicht
des Schneidteils reibungsvermindernde Zusätze, vorzugsweise Einschlüsse aus Molybdänsulfid
und/oder Graphit.
[0030] Hierdurch wird das Arbeiten beim Durchtrennen von Klebewulsten erheblich erleichtert,
da durch die reibungsvermindernden Zusätze, die in Form mikroskopisch kleiner Einschlüsse
in zumindest der äußeren Beschichtung vorgesehen sein können, die Reibung erheblich
reduziert wird, wodurch gleichzeitig die Standzeit verbessert wird.
[0031] In weiterer Abwandlung der Erfindung besteht zumindest eine äußere Schicht des Schneidteils
aus PTFE (Teflon).
[0032] Durch die Antihaftwirkung von PTFE wird der Reibungswiderstand beim Durchtrennen
eines Klebewulstes deutlich herabgesetzt. Einer Klebewirkung von Dichtmitteln beim
Durchtrennen wird entgegengewirkt. Wegen verringerter Reibung wird die Temperatur
beim Schneidvorgang gesenkt. Dadurch wird die Neigung zum Auftreten von Dämpfen deutlich
herabgesetzt. Dabei kann vorteilhafterweise eingefärbtes Teflon verwendet werden,
um unterschiedliche Bauformen zu kennzeichnen oder einen ästhetischen Eindruck zu
verbessern.
[0033] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Schneidteil eine
sichelförmig gekrümmte Klinge auf, die vorzugsweise in bezug auf die Einspannstelle
konkav gekrümmt ist, wobei das Schneidmesser ferner einen U-förmig gewinkelten Querschnitt
aufweisen kann, wobei das Schneidteil mit dem Befestigungsteil über ein Zwischenteil
verbunden ist, wie dies an sich im Stand der Technik bekannt ist.
[0034] Es hat sich gezeigt, daß mit derartigen Geometrien des Schneidmessers eine besonders
günstige Schneidwirkung erzielt wird und mit einem U-förmig gewinkelten Querschnitt
eine Windschutzscheibe von außen her ausgetrennt werden kann. Darüber hinaus sind
jedoch auch andere Formen denkbar, etwa abgewinkelte oder gekröpfte Klingen oder Schneidmesser
mit einer Rolle als Anschlag, wie dies grundsätzlich z.B. aus der EP-B-0 174 427 bereits
bekannt ist.
[0035] Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Schneidmesser eine Befestigungsaufnahme
zur Verbindung mit einem Drehoszillationsantrieb auf. In alternativer Ausführung der
Erfindung weist das Schneidmesser eine Befestigungsaufnahme zur Verbindung mit einem
in Längsrichtung oszillierenden Oszillationsantrieb auf.
[0036] Mit beiden Ausführungsformen läßt sich das erfindungsgemäße Schneidmesser vorteilhaft
einsetzen.
[0037] In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung weist das Schneidmesser einen Kernbereich
auf, der aus einem elastischen und/oder weichen Material besteht.
[0038] In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung weist das Schneidmesser einen Schneidteil
auf, der vorzugsweise nur im Bereich der zumindest einen Schneide mit den verschiedenen
Schichten versehen ist.
[0039] Durch diese Maßnahmen wird die Herstellung des Schneidmessers vereinfacht, da sich
der Kernbereich aus dem elastischen und/oder weichen Material auf relativ einfache
Weise zum Beispiel durch Stanzen aus einem Blech hergestellt werden kann, wobei gleichzeitig
eine Befestigungsaufnahme in Form einer Öffnung mit ausgestanzt werden kann, woraufhin
dann im Bereich des Schneidteils die verschiedenen Schichten aufgebracht werden, um
die für den Schneidteil notwendigen Eigenschaften zu erzielen. Soweit das Schneidmesser
auch einen Zwischenteil aufweist, können sich die zusätzlichen Schichten natürlich
auch über diesen Teil erstrecken, um beispielsweise eine besonders hohe Zähigkeit
und Biegebruchfestigkeit im Bereich des Zwischenteils zu erzielen.
[0040] Insgesamt wird auf diese Weise die Herstellung vereinfacht und erheblich kostengünstiger
gestaltet.
[0041] Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum
Herstellen eines Schneidmessers zum Durchtrennen von zähen, elastischen Materialien,
insbesondere zum Durchtrennnen von Klebewulsten z.B. an Fensterscheiben von Fahrzeugen,
mit einem Befestigungsteil, der eine Befestigungsöffnung zur Befestigung an einem
Oszillationsantrieb aufweist, und mit einem Schneidteil mit zumindest einer Schneide,
mit folgenden Schritten gelöst:
(a) Herstellen einer Mehrzahl von dünnen metallischen Schichten,
(b) Heißverbinden der metallischen Schichten, vorzugsweise durch Schmieden, zur Erzeugung
eines metallischen Rohlings für das Schneidmesser,
(c) Wärmebehandeln des Rohlings zur Verbesserung der Härte und/oder Biegebruchfestigkeit
vorzugsweise durch Härten oder Vergüten des Rohlings,
(d) Nachbearbeiten des Rohlings durch Schleifen und/oder Polieren.
[0042] Auf diese Weise läßt sich ein erfindungsgemäßes Schneidmesser mit deutlich verbesserten
Eigenschaften herstellen, das eine hohe Standfestigkeit, insbesondere hohe Zähigkeit
und Biegebruchfestigkeit mit einer guten Härte und Verschleißfestigkeit der Schneide
oder Schneiden vereint.
[0043] Es versteht sich, daß die einzelnen metallischen Schichten aus unterschiedlich legierten
Metallen bestehen können.
[0044] Zum Heißverbinden der metallischen Schichten wird vorzugsweise ein Schmiedeverfahren
verwendet, d.h. ein Verbinden bei entsprechend hoher Temperatur unter Druckeinwirkung
durch Hämmern oder dergleichen. Darüber hinaus ist es denkbar, eine innige Verbindung
auch durch Pressen bei ausreichend hoher Temperatur zu erzeugen, sofern die Preßwerkzeuge
ausreichend mechanisch und thermisch stabil sind. Ferner ist es denkbar, eine innige
Verbindung durch Reibschweißen oder durch ein spezielles Widerstandsschweißverfahren
unter zusätzlicher Anwendung von flächigem Druck zu erzeugen.
[0045] In bevorzugter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Befestigungsöffnung
nach der Wärmebehandlung gemäß Schritt (c) erzeugt, vorzugsweise durch Elektroerodieren
oder Laserschneiden.
[0046] Da es bei der Herstellung des Rohlings durch Heißverbinden mehrerer metallischer
Schichten schwierig ist, die notwendige Maßhaltigkeit für die Befestigungsaufnahme
zu erzielen, bei der es sich z.B. um eine Öffnung in Form eines regelmäßigen Vielecks,
wie etwa ein Zwölfeck handelt, wird auf diese Weise das Herstellverfahren vereinfacht,
indem zunächst ein ebener metallischer Rohling mit einem geeigneten Verfahren auf
einfache Weise erzeugt wird, der in geeigneter Weise wärmebehandelt werden kann, um
die gewünschten mechanischen Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Härte zu erreichen.
Zur Herstellung der Befestigungsaufnahme bietet sich ein Funkenerosionsverfahren oder
ein Laserschneidverfahren an, mit dem die Befestigungsaufnahme als Öffnung auf relativ
kostengünstige Weise mit ausreichender Maßhaltigkeit erzeugt werden kann.
[0047] Sofern das Schneidmesser nicht eben ausgebildet sein soll, sondern mit einer bestimmten
Biegung versehen werden soll, so wird der Rohling in heißem Zustand gebogen, bevor
sich die Wärmebehandlung zur Verbesserung der Härte und/oder Biegebruchfestigkeit,
also etwa ein Härten und Vergüten anschließt. Bei der Verwendung von Stählen erfolgt
die Biegung also vorzugsweise im rotglühenden Zustand.
[0048] In Abwandlung des zuvor beschriebenen Verfahrens kann das Schneidmesser aus einem
Rohling aus einem elastischen und/oder weichen Material hergestellt werden, auf den
zumindest im Bereich seiner zumindest einen Schneide eine Mehrzahl von metallischen
Schichten aufgebracht wird.
[0049] Durch eine derartige Herstellung wird - wie zuvor bereits erläutert - das Herstellverfahren
vereinfacht und erheblich kostengünstiger gestaltet. So kann nämlich in einer Weiterbildung
dieser Ausführung der Rohling aus dem elastischen und/oder weichen Material zusammen
mit der Befestigungsaufnahme etwa durch Stanzen hergestellt werden. Nur in dem Bereich
des Schneidmessers, in dem speziell verbesserte Eigenschaften notwendig sind, also
insbesondere im Bereich des Schneidteils und gegebenenfalls im Bereich des Zwischenteils,
werden die verschiedenen metallischen Schichten verwendet.
[0050] Wenn sich die metallischen Schichten nur über den Schneidteil erstrecken, kann eine
Biegung zur Herstellung eines U-förmig gewinkelten oder abgekröpften Messers auch
im kalten Zustand durchgeführt werden.
[0051] In zusätzlicher Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest eine
zusätzliche verschleißfeste Schicht auf den Schneidteil aufgetragen.
[0052] Hierbei kann es sich in bevorzugter Weiterbildung um eine Schicht aus Wolframcarbid,
Siliziumcarbid, Titancarbid, Chromoxid, Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid,
Titannitrid, Molybdän oder Mischungen bzw. Legierungen mit weiteren Metallen handeln.
[0053] Wie zuvor bereits erwähnt, läßt sich auf diese Weise ein Schneidmesser mit besonders
harter und verschleißfester Klinge erzeugen, das jedoch eine ausreichende Elastizität
und Biegebruchfestigkeit aufweist.
[0054] Die verschleißfeste Schicht oder die verschleißfesten Schichten werden in bevorzugter
Weiterbildung der Erfindung entweder durch ein Abscheiden aus der Gasphase (CVD oder
PVD) oder durch thermisches Spritzen, vorzugsweise durch Plasmaspritzen, erzeugt.
[0055] Während sich durch CVD oder PVD nur sehr dünne Schichten in aufwendiger und teurer
Weise erzeugen lassen, läßt sich durch die Anwendung eines thermischen Spritzverfahrens
eine sehr dichte Beschichtung mit einer größeren Stärke erzielen, die eine Stärke
in der Größenordnung von bis zu etwa einem Millimeter aufweisen kann.
[0056] Erst eine ausreichend dicke Beschichtung zumindest im Bereich der zumindest einen
Schneide führt zu einem Schneidmesser mit deutlich verbesserten Schneideigenschaften,
da eine Beschichtung von nur geringer Dicke in einer Größenordnung von wenigen Mikrometern
schon beim ersten Anschärfen oder beim Nachschärfen ihre Wirkung verliert, da sie
im Bereich der Schneide vollständig abgetragen wird.
[0057] Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die verschleißfeste
Schicht durch thermisches Spritzen von Carbiden hergestellt, die in einer metallischen
Umhüllung, vorzugsweise in Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon aufgenommen sind.
[0058] Auf diese Weise können auch Carbide thermisch gespritzt werden, wobei die vorzugsweise
für die Umhüllung verwendeten Nickel-, Kobalt- und andere Legierungen in der Regel
etwa Carbidzusätze zwischen 8 und 30 Gewichtsprozent aufweisen. Beim Aufschmelzen
der Umhüllung in der Flamme reagiert diese mit den Carbiden zu den unterschiedlichsten
Mischphasen. Hierbei sind insbesondere Wolframcarbidschichten, Chromcarbidschichten
oder Carbid-Metalle denkbar. Werden oxidische Schichten durch thermisches Spritzen
hergestellt, so können deren Eigenschaften durch Mischen und Legieren wiederum verbessert
werden. So kann etwa eine Aluminiumoxidschicht verwendet werden, die mit 3 Prozent
bis 40 Gewichtsprozent Titanoxid durchsetzt ist, wobei sich eine relativ hohe Härte
bei verringerter Sprädigkeit erzielen läßt.
[0059] In zusätzlicher Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der verschleißfesten
Schicht reibungsvermindernde Zusätze zugesetzt. Dabei kann es sich beispielsweise
um mikroskopisch kleine Einschlüsse aus Molybdänsulfid und/oder Graphit handeln.
[0060] Wegen der Oxidationsgefahr ist hierzu allerdings ein Spritzen unter Schutzgas erforderlich.
[0061] In einer alternativen Ausführung der Erfindung weist das Verfahren zum Herstellen
eines Schneidmessers die folgenden Schritte auf:
(a) Herstellen eines Rohlings aus einem Stahl,
(b) Wärmebehandeln des Rohlings zur Erzeugung einer hohen Elastizität und Biegebruchfestigkeit,
vorzugsweise durch Vergüten des Rohlings,
(c) Nachbearbeiten des Rohlings vorzugsweise durch Schleifen und/oder Polieren,
(d) Auftragen mindestens einer verschleißfesten Schicht auf das Schneidteil durch
thermisches Spritzen.
[0062] Auch auf diese Weise läßt sich ein Schneidmesser mit hoher Elastizität und Biegebruchfestigkeit
mit gleichzeitig guten Schneideigenschaften herstellen.
[0063] Die Herstellung ist im Vergleich zu der Herstellung aus einer Mehrzahl von metallischen
Einzellagen erheblich kostengünstiger, da ein aufwendiges Heißverbinden etwa durch
Schmieden vieler Einzellagen entfällt.
[0064] Vielmehr kann das Schneidmesser in der bislang üblichen Weise etwa aus einem geeigneten
Messerstahl hergestellt werden, der jedoch einer speziellen Wärmebehandlung zur Erzielung
einer hohen Elastizität und Biegebruchfestigkeit unterzogen wird, also nicht der üblichen
Härtebehandlung wie bei herkömmlichen Schneidmessern. Demnach kann sich an eine Härtung
etwa ein Anlaßvorgang zum Vergüten anschließen, um bei verringertet Härte eine erhöhte
Bruchdehnung und Elastizität, sowie eine verbesserte Biegebruchfestigkeit zu erzielen.
[0065] Die bei einem derartigen Messer normalerweise nicht ausreichende Härte im Bereich
der zumindest einen Schneide wird nun erfindungsgemäß durch das Auftragen einer verschleißfesten
Schicht durch thermisches Spritzen erzielt. Durch Anwendung des thermischen Spritzverfahrens
kann hierbei eine Schicht mit ausreichender Dicke erzielt werden, um trotz des nicht
ausreichend harten Rohlings zumindest im Bereich der Schneide außerordentlich gute
Schneideigenschaften, also insbesondere eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit zu
erzielen.
[0066] Die verschleißfeste Schicht kann hierbei etwa aus Molybdän, einem Carbid, einem Oxid,
einem Carbid-Metall, einem Oxid-Metall oder Mischungen hiervon hergestellt werden.
[0067] Wie zuvor bereits erwähnt ist hierbei wiederum besonders bevorzugt, die verschleißfeste
Schicht durch thermisches Spritzen von Carbiden herzustellen, die in einer metallischen
Umhüllung, vorzugsweise Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon aufgenommen sind.
[0068] In bevorzugter Weiterbehandlung der Erfindung wird der Rohling vor dem thermischen
Spritzen durch Aufrauhstrahlen vorbehandelt.
[0069] Auf diese Weise wird eine verbesserte Haftung der thermisch gespritzten Schicht auf
der Oberfläche des Rohlings erreicht.
[0070] In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung wird vor dem Aufspritzen der verschleißfesten
Schicht eine Haftvermittlerschicht aufgespritzt.
[0071] Dies ermöglicht eine weiter verbesserte Haftung der verschleißfesten Schicht auf
dem Schneidmesser, wobei Nachteile, die durch Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten
bedingt sind, zum Teil ausgeglichen werden können.
[0072] Der Rohling wird in bevorzugter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammen
mit der Befestigungsaufnahme durch Stanzen hergestellt.
[0073] Auf diese Weise wird das Hersteilverfahren deutlich vereinfacht und erheblich kostengünstiger
gestaltet, wie dies auch bei der bislang üblichen Herstellung herkömmlicher Schneidmesser
der Fall war, die jedoch keine verbesserten Eigenschaften aufwiesen.
[0074] Hierbei wird im Falle eines abgewinkelten Querschnitts eine Biegung vor der Wärmebehandlung
gemäß Schritt (b) erzeugt.
[0075] Wiederum können der verschleißfesten Schicht reibungsvermindernde Zusätze, vorzugsweise
Einschlüsse aus Molybdänsulfid und/oder Graphit zugesetzt werden.
[0076] Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erörternden
Merkmale der Erfindung nicht mehr in der jeweils angegebenen Kombination, sondern
auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
[0077] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Schneidmessers von vorn, wobei zusätzlich ein
Oszillationsantrieb angedeutet ist, an dem das Schneidmesser befestigt ist;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des Schneidmessers gemäß Fig. 1;
- Fig. 3
- eine sogenannte Abwicklung des Schneidmessers gemäß Fig. 2, d.h. einen ebenen Rohling,
aus dem das Schneidmesser gemäß den Fig. 1 und 2 durch Biegen herstellbar ist;
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den Schneidteil gemäß Fig. 2 längs der Linie IV-IV in vergrößerter,
schematisierter Darstellung;
- Fig. 5
- einen Schnitt durch den Schneidteil gemäß Fig. 2 längs der Linie IV/IV in vergrößerter,
schematischer Darstellung, jedoch in leicht abgewandelter Ausführung;
- Fig. 6
- eine Ansicht einer weiteren Abwandlung eines erfindungsgemäßen Schneidmessers;
- Fig. 7
- einen Schnitt durch das Schneidmesser gemäß Fig. 6 längs der Linie VII-VII in vergrößerter
Darstellung;
- Fig. 8
- eine Seitenansicht des Schneidmessers gemäß Fig. 6;
- Fig. 9
- eine Abwandlung des Schneidmessers gemäß Fig. 8 in abgekröpfter Ausführung;
- Fig. 10
- eine weitere Abwandlung des Schneidmessers gemäß Fig. 8 in gebogener Ausführung; und
- Fig. 11
- eine Ansicht einer weiteren Abwandlung eines erfindungsgemäßen Schneidmessers, das
zur Verbindung mit einem Längsoszillationsantrieb geeignet ist.
[0078] In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Schneidmesser insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Das Schneidmesser 10 wird zusammen mit einem Oszillationsantrieb 12 mit Drehoszillation
verwendet, der in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet ist, und dessen Antriebswelle
14 mit hoher Frequenz im Bereich zwischen etwa 5.000 und 28.000 Schwingungen pro Minute
mit kleinem Verschwenkwinkel im Bereich zwischen etwa 0,5 und 7 Grad um die Längsachse
18 der Antriebswelle oszillierend antreibbar ist.
[0079] Das Schneidmesser 10 besitzt gemäß Fig. 1 einen U-förmig gewinkelten Querschnitt
und weist einen Befestigungsteil 20 und einen sichelförmig gekrümmten Schneidteil
22 auf, der mit dem Befestigungsteil 20 über einen Zwischensteg 24 verbunden ist.
[0080] Im Befestigungsteil 20 ist gemäß Fig. 2 eine Befestigungsaufnahme 26 in Form einer
Öffnung vorgesehen, die als regelmäßiges Vieleck, im dargestellten Fall als sternförmiges
Zwölfeck, ausgebildet ist, und die eine formschlüssige Fixierung auf der Antriebswelle
14 erlaubt. Zur Sicherung auf der Antriebswelle 14 dient ferner eine Schraube 16,
die in ein nicht dargestelltes Gewindesackloch der Antriebswelle 14 eingeschraubt
wird.
[0081] In Fig. 3 ist ein ebener Rohling 32 dargestellt, aus dem das Schneidmesser 10 gemäß
der Fig. 1 und 2 durch Biegen und weitere nachfolgende Bearbeitungsschritte herstellbar
ist.
[0082] Obwohl das hier dargestellte Schneidmesser 10 einen U-förmig gewinkelten Querschnitt
aufweist, sind auch beliebige andere Messerformen denkbar. So könnte etwa auch ein
ebenes Schneidmesser etwa in der Form des Rohlings 32 die endgültige Form des Schneidmessers
darstellen. Daneben könnte das Schneidmesser z.B. auch eine abgekröpfte Form aufweisen
oder eine ebene Form und gegebenenfalls mit einer Anschlagrolle zur Begrenzung der
Schnittiefe versehen sein, wie dies an sich z.B. aus der DE-A-3 304 981 und aus der
EP-B-0 174 427 bekannt ist.
[0083] Verschiedene solcher Varianten sind in den Figuren 6, 8, 9 und 10 beispielhaft dargestellt.
[0084] Das in den Figuren 6 und 8 dargestellte Schneidmesser 10b ist eben ausgebildet und
weist ein Befestigungsteil 20b mit einer runden Befestigungsaufnahme 26b und ein Schneidteil
22b mit zwei geraden Schneiden 28b und 30b auf, die ausgehend vom Befestigungsteil
20b zu einer gemeinsamen Spitze, die abgerundet ist, hin zusammenlaufen, so daß sich
in der Ansicht ein etwa keilförmiges Schneidteil 22b ergibt. Ein abgekröpftes Schneidmesser
10c ist in Fig. 9 dargestellt, während in Fig. 10b ein gekrümmtes Schneidmesser 10d
dargestellt ist.
[0085] Das erfindungsgemäße Schneidmesser 10 zeichnet sich nun durch eine besondere Art
der Herstellung aus, die im folgenden erläutert wird.
[0086] Gemäß einer ersten Variante der Erfindung wird das Schneidmesser 10 aus einer Vielzahl
von dünnen Metallagen hergestellt, die durch einen Schmiedevorgang miteinander verbunden
werden. Die einzelnen Lagen können etwa aus dünn ausgewalzten Blechen ausgestanzt
werden, bevor diese durch Schmieden miteinander verbunden werden. Die Bleche bestehen
vorzugsweise aus Stahl, insbesondere aus einem Messerstahl geeigneter Zusammensetzung,
wobei für die unterschiedlichen Lagen unterschiedliche Stähle mit unterschiedlicher
Zusammensetzung verwendet werden können, um "maßgeschneiderte" Eigenschaften für das
Schneidmesser 10 zu erzeugen.
[0087] Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann das Schneidmesser 10 z.B. ein Schneidteil 22 aufweisen,
das beidseitig ballig geschliffen ist und an jeder Seite mit einer Klinge 28 bzw.
30 versehen ist. Es kann aus einer zentralen Schicht 34, einer darauffolgenden Schicht
36 und einer äußeren metallischen Schicht 38 bestehen, und an seiner Außenseite auch
vollständig von einer thermisch gespritzten verschleißfesten Schicht 40 umgeben sein.
[0088] Es versteht sich, daß die Darstellung gemäß Fig. 4 rein schematischer Natur ist und
lediglich den Aufbau des Schneidteils 22 aus einzelnen Schichten 34 bis 40 wiedergeben
soll. Die Anzahl der Schichten kann ein Mehrfaches der dargestellten Anzahl betragen.
[0089] Bei der Herstellung werden die einzelnen metallischen Lagen 34, 36, 38 des Rohlings
nach ihrer Herstellung durch Ausstanzen durch Schmieden miteinander verbunden. Dabei
wird die Befestigungsöffnung 26 vorzugsweise erst nach dem Schmiedevorgang, jedoch
vor dem Aufbringen der thermisch gespritzten Schicht 40 erzeugt.
[0090] Da ein Ausstanzen wie bei der Herstellung von herkömmlichen Schneidmessern nicht
einfach möglich ist, wird die Befestigungsaufnahme 26 vorzugsweise durch ein Funkenerodierverfahren
oder durch Laserschneiden erzeugt, was eine relativ kostengünstige Herstellung und
dennoch hohe Maßhaltigkeit erlaubt.
[0091] Nach dem Verschmieden der einzelnen Schichten 34, 36, 38 wird der so hergestellte
Rohling 32 im rotglühenden Zustand gebogen, um die U-förmig gewinkelte Form des Schneidmessers
zu erzeugen.
[0092] Anschließend erfolgt eine Härtung bzw. eine Vergütung des Schneidmessers 10, um eine
hohe Elastizität und Biegebruchfestigkeit der Kernschicht 34 zu erzeugen, die nach
außen hin über Schicht 36 in die Schicht 38 abnimmt, wobei jedoch gleichzeitig die
Verschleißfestigkeit und Härte ansteigt.
[0093] Diese maßgeschneiderten Eigenschaften können noch dadurch verbessert werden, daß
die Materialauswahl der mittleren Schichten 34 bzw. 36 und der äußeren Schicht 38
gezielt derart getroffen wird, daß sich je nach Wärmebehandlung im Kernbereich eine
höhere Elastizität, Zähigkeit und Biegebruchfestigkeit erreichen läßt und im äußeren
Bereich eine höhere Härte und Verschleißfestigkeit, was dort mit einer geringeren
Biegebruchfestigkeit erkauft wird. In manchen Fällen kann es auch sinnvoll sein, außen
eine weiche Schicht vorzusehen, z.B. wenn der Klebewulst an lackierten Flächen auf
Kunststoff oder Holz angebracht ist.
[0094] Nach der Biegung und Wärmebehandlung des Schneidmessers 10 wird dies lediglich im
Bereich des Schneidteils 22 von beiden Seiten durch Aufspritzen der Schicht 40 durch
thermisches Spritzen, vorzugsweise durch Plasmaspritzen, beschichtet.
[0095] Bei dieser Schicht 40 handelt es sich vorzugsweise um eine oxidische oder carbidische
Schicht gegebenenfalls mit Metallzusätzen oder auch um eine Molybdänschicht, die gleichfalls
eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit aufweist.
[0096] Ein besonderer Vorteil bei der Verwendung des thermischen Spritzens zur Erzielung
der äußeren Schicht 40 liegt darin, daß diese Schicht 40 mit einer ausreichenden Dicke
in der Größenordnung von wenigen Zehntel bis zu etwa einem Millimeter oder gar mehr
auf relativ kostengünstige Weise aufgetragen werden kann, wodurch diese thermisch
gespritzte Schicht 40 eine ausreichende Stärke aufweist, um auch bei einem mehrfachen
Nachschärfen während des Gebrauchs des Schneidmessers 10 die günstigen Schneideigenschaften
zu erhalten. Die thermisch gespritzte Schicht 40 kann beispielsweise aus Wolframcarbid
hergestellt werden, das in einer Umhüllung aus Nickel, Kobalt oder deren Legierungen
eingebettet ist, wobei die Metallmenge zwischen etwa 8 und 30 Gewichtsprozent liegen
kann. Es kann sich beispielsweise um das Carbid-Metall 85 WC 15 Co-Cr handeln, das
sich durch eine hohe Härte bei relativ hoher Bruchfestigkeit auszeichnet. Auch kann
die Beschichtung so ausgewählt werden, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient möglichst
dem Ausdehnungskoeffizienten des metallischen Rohlings angeglichen ist. Hierdurch
wird eine bessere Haftung auch bei thermischer Belastung erreicht und ein Abplatzen
vermieden.
[0097] Eine alternative Querschnittsform des Schneidteils ist in Fig. 5 dargestellt und
insgesamt mit der Ziffer 22a bezeichnet. Wiederum besteht das Schneidteil 22a aus
mehreren Schichten eines Messerstahls, weist jedoch im Querschnitt ein im wesentlichen
rechteckige Form auf und ist lediglich auf der Seite seiner Schneide 28a, die der
Befestigungsöffnung 26 zugewandt ist, einseitig schräg angeschliffen, während auf
der der Befestigungsöffnung 26 abgewandten Seite eine beidseitig angeschliffene Schneide
30a vorgesehen ist, die jedoch nicht so spitz angeschliffen ist, wie dies bei der
Schneide gemäß Fig. 4 der Fall ist.
[0098] Diese Schneide 30a dient lediglich als "Notschneide", die ein Zurückführen des Schneidmessers
in einem bereits durchtrennten Teil des Klebewulstes ermöglichen soll.
[0099] Demzufolge kommt es bei den einzelnen metallischen Schichten 34a, 36a, 38a und 42,
44 nicht darauf an, daß diese auch im Bereich der Schneide 30a auf eine hohe Härte
und Verschleißfestigkeit ausgelegt sind.
[0100] Während bei dem Schneidteil 22 gemäß Fig. 4 die äußeren Schichten 36 bzw. 38 beidseitig
um die Kernschicht 34 herum geschmiedet sind, so daß schon beim Schmiedevorgang eine
ballige Querschnittsform entsteht, sind die Schichten 34a, 36a, 38a bzw. 42, 44 auf
weitgehend ebene Weise gemäß Fig. 5 durch Schmieden verbunden. Da die mittlere Schicht
34a speziell für eine hohe Elastizität und Biegebruchfestigkeit ausgelegt ist und
die sich beidseitig daran anschließenden Schichten 36a bzw. 42 eine etwas geringere
Elastizität aufweisen, dafür jedoch eine größere Härte und Verschleißfestigkeit, ist
insbesondere die Schicht 38a auf der einen Seite, zu der hin die Schneide 28a keilförmig
einseitig schräg angeschliffen ist, für eine besonders hohe Härte und Verschleißfestigkeit
ausgelegt.
[0101] Zusätzlich kann, wie in Fig. 5 dargestellt, eine thermisch gespritzte Schicht 40a
aufgetragen sein. Die der thermisch gespritzten Schicht 40a gegenüberliegende äußere
Schicht 44 auf der anderen Seite des Schneidteils 22a ist nicht für eine besonders
hohe Härte, sondern mehr für eine gute Elastizität und Biegebruchfestigkeit ausgelegt,
da an dieser Seite keine Schneide vorgesehen ist.
[0102] Wie bereits erwähnt kommt es bei der zweiten Schneide 30a auf der von der Befestigungsöffnung
26 abgewandten Seite des Schneidteils 22a nicht auf besonders gute Schneideigenschaften
an, da diese lediglich als Hilfsschneide dient.
[0103] In einer Variante der zuvor beschriebenen Ausführung kann auch der Rohling 32 aus
einem Messerstahl geeigneter Dicke in einem einzigen Arbeitsgang durch Ausstanzen
hergestellt werden, wobei gleichzeitig die Befestigungsöffnung 26 mit ausgestanzt
wird. In diesem Fall wird der Messerstahl in seinen Eigenschaften besonders für eine
hohe Elastizität und Biegebruchfestigkeit ausgelegt, was auch bei der anschließenden
Wärmebehandlung - gegebenenfalls nach einem vorherigen Biegevorgang - berücksichtigt
wird. Daher wird der Messerstahl nicht, wie sonst üblich, nur gehärtet, sondern vorzugsweise
zunächst gehärtet und anschließend über eine ausreichend lange Zeitdauer bei ausreichend
hoher Temperatur angelassen, um eine solche Vergütung zu erzielen, daß sich eine gute
Biegebruchfestigkeit ergibt. Die notwendige Schärfe der Schneide 28a wird in diesem
Fall im wesentlichen durch eine oder mehrere Lagen der thermisch aufgespritzten Schicht
40a erzielt, die zu diesem Zweck in ausreichender Dicke aufgetragen sein muß. Eine
solche Schicht weist daher vorzugsweise eine Stärke von 0,5 bis 1 Millimeter auf.
Um eine verbesserte Haftung dieser verschleißfesten Schicht 40a auf dem metallischen
Grundkörper zu erzielen, wird dieser vor dem thermischen Spritzen zunächst mechanisch
bearbeitet, also z.B. entgratet, geschliffen und gegebenenfalls poliert, woraufhin
sich dann ein Aufrauhstrahlen (feines Sandstrahlen mit Korund oder dergleichen) anschließt.
Daraufhin wird zunächst eine Haftvermittlerschicht aufgetragen, auf die dann anschließend
die verschleißfeste Schicht 40a aufgespritzt wird, was gegebenenfalls in mehreren
Lagen erfolgen kann, um die gewünschte Dicke zu erzeugen.
[0104] Bei der verschleißfesten Schicht 40a kann es sich wiederum, wie zuvor erwähnt, etwa
um eine oxidische oder carbidische Schicht handeln oder auch um eine Molybdänschicht.
[0105] Gegebenenfalls können in die verschleißfeste Schicht 40 oder 40a noch reibungsvermindernde
Zusätze als mikroskopisch kleine Einschlüsse integriert werden, die beispielsweise
aus Molybdänsulfid oder Graphit bestehen können, wobei dann der thermische Spritzvorgang
zur Verhinderung einer Oxidation unter Schutzgas erfolgt.
[0106] Vorzugsweise wird das Schneidmesser gemäß Fig. 5 wie dargestellt nur von einer Seite
aus nachgeschärft, um zu vermeiden, daß die verschleißfeste Schicht 22a im Bereich
der Schneide 28a ihre Wirkung verliert, was bei einer beidseitigen Anschärfung der
Fall wäre.
[0107] Das in den Figuren 6 und 8 dargestellte Schneidmesser 10b unterscheidet sich von
den zuvor beschriebenen Ausführungen noch in einem weiteren Aspekt.
[0108] Das Schneidmesser 10b ist nämlich aus einem Rohling aus einem elastischen und/oder
weichen Material hergestellt, auf den nur im Bereich des Schneidteils eine Mehrzahl
von metallischen Schichten aufgebracht ist, um im Bereich der Schneiden die gewünschten
verbesserten Eigenschaften, nämlich einerseits hohe Zähigkeit und Biegebruchfestigkeit
und andererseits eine hohe Härte an den äußeren Schichten im Bereich der Schneiden
28b und 30b zu erzielen.
[0109] Dieser Aufbau ist aus Fig. 7 ersichtlich, die einen Schnitt längs der Linie VII-VII
gemäß Fig. 6 in vergrößerter Darstellung zeigt.
[0110] Das Schneidmesser 10b besitzt einen Kernbereich 42, der aus einem relativ weichen,
aber elastischen und zähen Stahl hergestellt ist, wobei sich der Kernbereich im wesentlichen
über den Befestigungsteil 20b erstreckt, während im Bereich des Schneidteils 22b beidseitig
verschiedene metallische Schichten 34b, 36b und 38b nacheinander auf einen vom Kernbereich
42 ausgehenden dünnen Steg 44 aufgetragen sind. Während der Steg 44 aus dem Material
des Kernbereichs 42 besteht, können die hierauf aufgetragenen Schichten 34b, 36b und
38b aus anderen Materialien, vorzugsweise Stählen bestehen, um insgesamt eine hohe
Festigkeit und Elastizität zu erreichen, sowie eine hohe Härte im Bereich der äußersten
Schicht 38b an den Schneiden 28b und 30b.
[0111] Ein so aufgebautes Messer läßt sich erheblich einfacher und kostengünstiger herstellen,
da die aufwendige Herstellung etwa durch Schmieden der metallischen Schichten 34b,
36b und 38b nur auf den Schneidteil 22b beschränkt ist, während der zur Herstellung
verwendete Rohling kostengünstiger z.B. durch Stanzen einschließlich der als kreisrunde
Öffnung ausgebildete Befestigungsaufnahme 26b hergestellt werden kann.
[0112] Eine weitere Abwandlung eines erfindungsgemäßen Schneidmessers ist in Fig. 11 dargestellt
und insgesamt mit der Ziffer 10c bezeichnet.
[0113] Das Schneidmesser 10c gemäß Fig. 11 ist entgegen zu den zuvor beschriebenen Ausführungen
nicht zur Verbindung mit einem Drehoszillationsantrieb geeignet, sondern zur Verbindung
mit einem Längsoszillationsantrieb, wie durch den Pfeil 48 angedeutet ist. Am maschinenseitigen
Ende des Schneidmessers 10c ist eine Aufnahme 26c vorgesehen, die beidseitig Ausnehmungen
46 aufweist, mit der das Schneidmesser wie bei einer Stichsäge in den Längsoszillationsantrieb
eingespannt wird. Am unteren Ende des Schneidmessers 10c ist der Schneidteil 22c ausgebildet,
der wiederum einen Kernbereich 42c aufweist, auf den beidseitig, wie zuvor bereits
anhand von Fig. 7 erläutert, metallische Schichten aufgetragen sind, um Schneiden
28c und 30c zu erzeugen.
[0114] Ein derartiges Schneidmesser kann etwa wie in der DE-A-3 838 044 beschrieben, eingesetzt
werden.
[0115] Weitere Ausführungen eines erfindungsgemäßen Schneidmessers sind in den Fig. 9 und
10 dargestellt und insgesamt mit den Ziffern 10d und 10e bezeichnet. Während Fig.
9 ein Schneidmesser 10d in abgekröpfer Ausführung zeigt, ist in Fig. 10 ein Schneidmesser
10e in gebogener Ausführung dargestellt.
1. Schneidmesser zum Durchtrennen von zähen, elastischen Materialien, insbesondere zum
Durchtrennen von Klebewulsten etwa an Fensterscheiben von Fahrzeugen oder an Mauerfugen,
mit einem Befestigungsteil (20), der eine Befestigungsaufnahme (26; 26b) zur Befestigung
an einem Oszillationsantrieb (12) aufweist, und mit einem Schneidteil (22; 22a; 22b;
22e) mit zumindest einer Schneide (28, 30; 28a, 30a; 28b, 30b; 28c, 30c), dadurch
gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (10) eine Mehrzahl von flächig miteinander verbunden
Schichten (34, 36, 38, 40; 34a, 36a, 38a, 40a, 42, 44; 34b, 36b, 38b) aufweist, wobei
mindestens zwei dieser Schichten (34, 36, 38; 34a, 36a, 38a, 42, 44; 34b, 36b, 38b)
aus einem metallischen Werkstoff bestehen.
2. Schneidmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Schichten
(34, 36, 38; 34a, 36a, 38a, 42, 44; 34b, 36b, 38b) durch Heißverbinden miteinander
verbunden sind, vorzugsweise miteinander verschmiedet sind.
3. Schneidmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne der Schichten
(34, 36, 38; 34a, 36a, 38a, 42, 44; 34b, 36b, 38b) aus Werkstoffen mit unterschiedlichen
Materialeigenschaften hergestellt sind.
4. Schneidmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine äußere Schicht
(38, 40; 38a, 40a; 38b) vorgesehen ist, die gute Schneideigenschaften, insbesondere
eine hohe Härte, aufweist, und daß zumindest eine innere Schicht (34, 36; 34a, 36a;
34b, 36b) vorgesehen ist, die eine gute Elastizität und hohe Biegebruchfestigkeit
aufweist.
5. Schneidmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine äußere Schicht
(38, 40; 38a, 40a; 38b, 40b) vorgesehen ist, die aus einem weicheren Material als
die übrigen Schichten besteht und/oder eine größere Elastizität als die übrigen Schichten
besitzt.
6. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine (40; 40a) der Schichten (34, 36, 38, 40; 34a, 36a, 38a, 40a, 42, 44;
34b, 36b, 38b) aus einem verschleißfesten Werkstoff, vorzugsweise aus Wolframcarbid,
Siliziumcarbid, Titancarbid, Chromoxid, Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid,
Titannitrid, Molybdän oder Mischungen hieraus besteht.
7. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest eine äußere Schicht (40; 40a) des Schneidteils (22; 22a) reibungsvermindernde
Zusätze, vorzugsweise Einschlüsse aus Molybdänsulfid und/oder Graphit enthält.
8. Schneidmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
eine äußere Schicht (40; 40a) des Schneidteils (22; 22a) aus PTFE besteht.
9. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schneidteil (22; 22a) sichelförmig gekrümmt ist.
10. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidmesser (10; 10a) einen U-förmig gewinkelten Querschnitt aufweist, wobei
der Schneidteil (22; 22a) mit dem Befestigungsteil (20) über einen Zwischenteil (24)
verbunden ist.
11. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidmesser (10; 10a; 10b) eine Befestigungsaufnahme (26; 26b) zur Verbindung
mit einem Drehoszillationsantrieb (14) aufweist.
12. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidmesser (10c) eine Befestigungsaufnahme (26c) zur Verbindung mit einem in
Längsrichtung oszillierenden Oszillationsantrieb aufweist.
13. Schneidmesser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneidmesser (10b; 10c) einen Kernbereich (42; 42c) aufweist, der aus einem elastischen
und/oder weichen Material besteht.
14. Schneidmesser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmesser (10b;
10c) einen Schneidteil (22b; 22c) aufweist, der im Bereich der zumindest einen Schneide
(28b, 30b; 28c, 30c) mit verschiedenen Schichten versehen ist.
15. Verfahren zum Herstellen eines Schneidmessers (10) zum Durchtrennen von zähen, elastischen
Materialien, insbesondere zum Durchtrennen von Klebewulsten an Fensterscheiben von
Fahrzeugen, mit einem Befestigungsteil (20; 20b; 20c), der eine Befestigungsaufnahme
(26, 26b; 26c) zur Befestigung an einem Oszillationsantrieb (12) aufweist, und mit
einem Schneidteil (22; 22a; 22b; 22c) mit zumindest einer Schneide (28, 30; 28a, 30a;
28b, 30b; 28c, 30c), mit folgenden Schritten:
(a) Herstellen einer Mehrzahl von dünnen metallischen Schichten (34, 36, 38; 34a,
36a, 38a, 42, 44; 34b, 36b, 38b),
(b) Heißverbinden der metallischen Schichten (34, 36, 38; 34a, 36a, 38a, 42, 44; 34b,
36b, 38b), vorzugsweise durch Schmieden, zur Erzeugung eines metallischen Rohlings
(32) für das Schneidmesser (10),
(c) Wärmebehandeln des Rohlings (32) vorzugsweise durch Härten oder Vergüten des Rohlings
(32),
(d) Nachbearbeiten des Rohlings (32) durch Schleifen und/oder Polieren.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Befestigungsaufnahme (26) nach der Wärmebehandlung
gemäß Schritt (c) erzeugt wird, vorzugsweise durch Elektroerodieren oder Laserschneiden.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das Schneidmesser (10b; 10c) aus einem Rohling
aus einem elastischen und/oder weichen Material hergestellt wird, auf den zumindest
im Bereich seiner zumindest einen Schneide (28b, 30b; 28c, 30c) eine Mehrzahl von
metallischen Schichten aufgebracht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Rohling aus dem elastischen und/oder weichen
Material zusammen mit der Befestigungsaufnahme (26b) durch Stanzen hergestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei der der Rohling (32) zur Erzeugung eines vorzugsweise
U-förmig gewinkelten oder abgekröpften Querschnitts im heißen Zustand gebogen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem zumindest eine zusätzliche verschleißfeste
Schicht (40; 40a) auf den Schneidteil aufgetragen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die verschleißfeste Schicht (40; 40a) aus Wolframcarbid,
Siliziumcarbid, Titancarbid, Chromoxid, Siliziumoxid, Titanoxid, Aluminiumoxid, Bornitrid,
Titannitrid, Molybdän, oder Mischungen hieraus hergestellt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die zumindest eine verschleißfeste Schicht
(40; 40a) durch thermisches Spritzen, vorzugsweise durch Plasmaspritzen oder durch
CVD oder PVD aufgetragen wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, bei dem die verschleißfeste Schicht (40; 40a)
durch thermisches Spritzen von Carbiden hergestellt wird, die in einer metallischen
Umhüllung, vorzugsweise in Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon aufgenommen sind.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem der verschleißfesten Schicht
(40; 40a) reibungsvermindernde Zusätze, vorzugsweise Einschlüsse aus Molybdänsulfid
und/oder Graphit zugesetzt werden.
25. Verfahren zum Herstellen eines Schneidmessers (10) zum Durchtrennen von zähen, elastischen
Materialien, insbesondere zum Durchtrennen von Klebewulsten an Fensterscheiben von
Fahrzeugen, mit einem Befestigungsteil (20; 20a), der eine Befestigungsaufnahme (26;
26b) zur Befestigung an einem Oszillationsantrieb (12) aufweist, und mit einem Schneidteil
(22; 22a) mit zumindest einer Schneide (28, 30; 28a, 30a), mit folgenden Schritten:
(a) Herstellen eines Rohlings (32) aus einem Stahl,
(b) Wärmebehandeln des Rohlings (32) vorzugsweise durch Vergüten des Rohlings (32),
(c) Nachbearbeiten des Rohlings (32) vorzugsweise durch Schleifen und/oder Polieren,
(d) Auftragen mindestens einer verschleißfesten Schicht (40; 40a) auf das Schneidteil
(22; 22a) durch thermisches Spritzen.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die verschleißfeste Schicht (40; 40a) aus Molybdän,
einem Carbid, einem Oxid, einem Carbid-Metall, einem Oxid-Metall oder Mischungen hiervon
hergestellt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die verschleißfeste Schicht (40; 40a) durch thermisches
Spritzen von Carbiden hergestellt wird, die in einer metallischen Umhüllung, vorzugsweise
in Nickel, Kobalt oder Legierungen hiervon aufgenommen sind.
28. Verfahren nach Anspruch 25, 26 oder 27, bei dem der Rohling (32) vor dem thermischen
Spritzen durch Aufrauhstrahlen vorbehandelt wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei dem vor dem Aufspritzen der verschleißfesten
Schicht (40; 40a) eine Haftvermittlerschicht aufgespritzt wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, bei dem der Rohling (32) mit der Befestigungsaufnahme
(26) durch Stanzen hergestellt wird.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, bei dem der Rohling (26) zur Erzeugung
eines vorzugsweise U-förmig gewinkelten oder abgekröpften Querschnitts vor der Wärmebehandlung
gemäß Schritt (b) gebogen wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, bei dem der verschleißfesten Schicht
(40; 40a) reibungsvermindernde Zusätze, vorzugsweise Einschlüsse aus Molybdänsulfid
und/oder Graphit zugesetzt werden.