SCHNEIDLINIEN ZUM SCHNEIDEN VON FLÄCHIGEN MATERIALIEN

Beschreibung

1. Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Schneidlinien zum Schneiden gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Schneidlinie ist aus DE 31 35 980 C bekannt.

2. Stand der Technik

[0002] Schneidlinien sind im Stand der Technik bekannt und bestehen aus einem Stahlband mit einer Schneidkante, zwei parallelen Seitenflächen und einem Rücken gegenüber der Schneidkante. Schneidlinien werden entsprechend der gewünschten Form eines Zuschnittes gebogen, abgelängt und in eine Trägerplatte eingesetzt. Das so entstandene Stanzwerkzeug wird u.a. in Flachbettstanzen eingesetzt, um beispielsweise Kartonagen auszustanzen. Üblicherweise umfasst eine Flachbettstanzmaschine eine ebene obere Platte, an der das Werkzeug befestigt wird, sowie eine ebene untere Platte, mit der das Werkstück gegen das Stanzwerkzeug gepresst wird. Das Stanzwerkzeug besteht aus einer mit Schlitzen versehenen Trägerplatte, üblicherweise aus einem Holzwerkstoff, wobei in die Schlitze die vorgebogenen Schneidlinien eingesetzt werden. Die Schlitze in der Trägerplatte sind üblicherweise durchgängig, so dass der Rücken der Schneidlinien an der oberen Platte der Flachbettstanzmaschine ansteht.

[0003] Um ein gleichmäßiges Stanzergebnis zu erhalten, müssen die Schneidlinien in ihrer Höhe eingestellt werden. Zunächst wird eine Probestanzung durchgeführt und beobachtet, an welchen Stellen das Werkstück geeignet geschnitten ist und an welchen Stellen kein vollständiger Schnitt erfolgt ist. An diesen Stellen werden Zwischenlagen aus Papier oder speziellen Metall- oder Kunststoffbändern zwischen einer Rückenplatte und der oberen Platte der Flachbettstanzmaschine eingefügt, um dort lokal den Druck auf die Schneidlinien zu erhöhen. Dieser Vorgang wird als Zurichten bezeichnet.

[0004] Dieses Zurichten kann sich auf größere Bereiche erstrecken (das sogenannte "Zonenzurichten") oder auf nur bestimmte lokale Stellen, an denen eine unzureichende Stanzung auftritt (das sogenannte "lokale Zurichten"). Es erfolgt auf einem Zurichtbogen, einer Materialschicht die zwischen einer Rückenplatte hinter den Schneidlinien und einer Schutzplatte der oberen Platte der Flachbettstanzmaschine liegt. Auf dem Zurichtbogen werden dann von Hand beispielsweise kleinere oder größere Stücke der Zwischenlagen an bestimmten Stellen fixiert. Dazwischen erfolgen jeweils Probestanzungen, um die Auswirkungen des Zurichtens zu beurteilen. Das Zurichten ist daher ein zeitaufwändiger, iterativer Prozess, bei dem viel Erfahrung notwendig ist und die Flachbettstanzmaschine nicht produktiv verwendet werden kann.

[0005] Da solch ein manuelles Zurichten zeitaufwändig ist und teuren Maschinenstillstand erfordert, ergibt sich einen Bedarf für Verfahren und Hilfsmittel zur Verringerung dieses Aufwands.

[0006] Dazu wurden bereits verschiedene Lösungsmöglichkeiten vorgeschlagen, unter Anderem elastisch-plastisch verformbare Zwischenlagen, die hinter der Stanzform oder unter der Stanzplatte eingebracht werden, um Druckunterschiede auszugleichen. So zeigt beispielsweise die DE 33 17 777 C1 ein System, bei dem die Schneidlinien auf ihrer Rückenseite gehärtete Schneiden aufweisen, die bei den Stanzvorgängen in eine derartige Zwischenplatte eindringen können.

[0007] Weiterhin wurde beispielsweise in der DE 199 13 216 C1 vorgeschlagen, Schneidlinien mit einem querschnittsreduzierten Bereich zu verwenden, der sich bei der Verwendung der Schneidlinie staucht, um eine Höhenanpassung der Schneidlinie automatisch durchzuführen.

[0008] Schließlich wurde in der DE 31 35 980 C1 vorgeschlagen, eine Schneidlinie zu verwenden, die einen verformbaren Rücken aufweist, der eine selbstregulierende Stanzmessereinstellung ermöglichen soll. Es wird vorgeschlagen, den Rücken der Schneidlinie beidseitig über einen großen Bereich anzufasen, den Messerrücken im Querschnitt mit Zähnen zu versehen oder seitliche Nuten einzubringen.

[0009] Die vorgeschlagenen Geometrien weisen allerdings den Nachteil auf, dass sie entweder nicht im gewünschten Maß zum Erfolg oder zu einer Instabilität der Schneidlinie führen, was zu einem unvollständigen Höhenausgleich und einem ungenauen Stanzergebnis führt. Aus diesem Grund wurden derartig geformte Schneidlinien auf dem Markt nicht angenommnen.

[0010] Weiterhin wären die im Stand der Technik vorgeschlagenen Linienquerschnitte nur sehr aufwendig fertigen, was derartige Linien sehr teuer machen würde. Weiterhin ist eine automatische Bearbeitung, insbesondere ein automatisches Biegen derartiger Linienquerschnitte nicht oder nicht ohne Randaufstauchung möglich.

[0011] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ausgangsmaterial für Schneidlinien bereitzustellen, welches einerseits eine automatische Zurichtung ermöglicht, aber andererseits nicht die Nachteile der im Stand der Technik bereits bekannten Schneidlinien aufweist. Da Schneidlinien heute größtenteils maschinell verarbeitet, insbesondere gebogen werden, muss gewährleistet sein, dass eine derartige Schneidlinienausführung dies auch störungsfrei zulässt.

3. Zusammenfassung der Erfindung

[0012] Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch eine Schneidlinie gemäß Patentanspruch 1.

[0013] Aufgrund von Berechnungen und Versuchen wurde herausgefunden, dass ein derartiges Ausgangsmaterial, welches an seinem Rücken Vorsprünge aufweist, die ein bestimmtes Verhältnis von ihrer Höhe zu der Dicke des Stahlbandes aufweisen, einerseits einen selbständigen Höhenausgleich der Schneidlinie ermöglichen, wobei andererseits die Stabilität dieser Schneidlinie nicht beeinträchtigt wird. Bei der erstmaligen Belastung eines Werkzeugs mit derartigen Schneidlinien werden die am höchsten belasteten Vorsprünge durch die auftretenden lokalen Druckspannungen plastisch verformt, wobei eine automatische Zurichtung erfolgt. Bei den folgenden Belastungen des Werkzeugs herrscht dann idealerweise auf jedem Abschnitt der Schneidlinie die gleiche Druckspannung.

[0014] Die besten Ergebnisse im Hinblick auf Stabilität und Verformbarkeit wurden erzielt, wenn die Vorsprünge im Wesentlichen eine Höhe h aufweisen, die im Bereich der halben Dicke D des Stahlbandes lagen. Höhere Vorsprünge, wie sie beispielsweise der Stand der Technik vorschlägt, verformen sich eher elastisch, kippen unkontrolliert zur Seite, oder das Stahlband kippt in der Nut der Trägerplatte.

[0015] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wurden die Vorsprünge durch Einfräsen oder Einschleifen von Aussparungen in Querrichtung des Stahlbandes in den Rücken erzeugt. Dieses Einfräsen oder Einschleifen wird bevorzugt nach der Bearbeitung der Querschnittsform der Rill- und Schneidlinie durchgeführt.

[0016] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die o.g. Aufgabe durch eine Schneidlinie gelöst, aufweisend ein Stahlband mit einer Schneidkante einen der Schneidkante gegenüberliegenden Rücken des Stahlbandes, wobei der Rücken Vorsprünge aufweist, die bei der ersten Verwendung der Schneidlinie plastisch verformbar sind; und die Vorsprünge durch Einfräsen oder Einschleifen von Aussparungen in Querrichtung des Stahlbandes in den Rücken erzeugt wurden.

[0017] Hierbei wurde überraschend festgestellt, dass es bei derartigen Schneidlinien aufgrund der quer zur Biegerichtung eingebrachten Aussparungen zu keiner Randüberhöhung bzw. Rückenaufstauchung während des Biegens kommt, da der Rückenbereich durch die quer verlaufenden Aussparungen entlastet ist. Dies hat Vorteile im Hinblick auf das Zurichten, da auch gebogene Schneidlinien dann ihre ursprüngliche Höhe beibehalten und insgesamt viel weniger Zurichtung erforderlich ist. Durch die quer zum Stahlband angeordneten Aussparungen kann daher auch die eigentliche Höhe der Vorsprünge für eine automatische Zurichtung durch plastische Verformung kleiner gewählt werden.

[0018] Auch mit derartigen Schneidlinien verformen sich bei der erstmaligen Belastung eines Werkzeugs mit solchen Schneidlinien die am höchsten belasteten Vorsprünge durch die auftretenden lokalen Druckspannungen plastisch, wobei eine automatische Zurichtung erfolgt. Bei den folgenden Belastungen des Werkzeugs herrscht dann idealerweise auf jedem Abschnitt der Schneidlinie die gleiche Druckspannung wodurch eine manuelle Zurichtung eingespart werden kann oder nur noch sehr wenig manuell zugerichtet werden muss.

[0019] Weiterhin können quer zum Stahlband verlaufende Aussparungen viel einfacher und genauer eingebracht werden als anders angeordnete Aussparungen. Sie lassen sich erfindungsgemäß einfach und kostengünstig in den Rücken einschleifen oder einfräsen. Hierbei ist zu beachten, dass Schneidlinien oft nur eine sehr geringe Dicke von unter einem Millimeter aufweisen, so dass komplexe Rückenformen technologisch und wirtschaftlich nicht herstellbar sind. Weiterhin ist durch diese spanabhebenden Bearbeitungsarten gewährleistet, dass sich an der gewünschten und exakt einzuhaltenden Höhe der Schneidlinie bei der Bearbeitung nichts ändert. Erfindungsgemäße selbst zurichtende Schneidlinien lassen sich daher sehr exakt und dennoch kostengünstig fertigen.

[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Vorsprünge im Wesentlichen eine Höhe h von 0,5% - 70% und noch bevorzugter von im Wesentlichen 2%-20% und noch bevorzugter von 6% - 10% der Dicke D des Stahlbandes auf. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass bei quer zum Stahlband eingebrachten Aussparungen nur Aussparungen mit vergleichsweise geringen Höhen notwendig sind für eine automatische Zurichtung. Dies hat selbstverständlich auch große Vorteile im Hinblick auf die Stabilität der Schneidlinie in der Nut der Trägerplatte.

[0021] In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die o.g. Aufgabe durch eine Schneidlinie gelöst, aufweisend ein Stahlband mit einer Schneidkante einen der Schneidkante gegenüberliegenden Rücken des Stahlbandes, wobei der Rücken randentkohlt ist, um sich bei der ersten Verwendung der Schneidlinie plastisch verformen zu können.

[0022] Die plastische Verformbarkeit des Rückens einer Schneidlinie, die für ein selbsttätiges Zurichten gewünscht ist, kann erfindungsgemäß auch dadurch gewährleistet werden, dass der Rücken randentkohlt wird. Dies kann sowohl bei üblichen Rückenformen geschehen, als auch bei Rückenformen mit Vorsprüngen und Aussparungen gemäß den anderen Aspekten dieser Erfindung erfolgen, wobei sich die jeweiligen Effekte, insbesondere die plastische Verformbarkeit des Rückens, verstärken können.

[0023] Für eine Randentkohlung wird dem Stahl im Bereich des Rückens durch Diffusion der Kohlenstoff entzogen und so ein weiches ferritisches Gefüge im Bereich des Rückens erzeugt, welches sich leicht plastisch verformen lässt. Prozesstechnisch kann eine solche Entkohlung erzielt werden, indem der Randbereich der Schneidlinie unter erhöhten Temperaturen einer reduzierenden Schutzgasatmosphäre ausgesetzt wird.

[0024] Auch mit derartigen, im Rückenbereich randentkohlten Schneidlinien, verformt sich bei der erstmaligen Belastung eines Werkzeugs mit solchen Schneidlinien der Rückenbereich durch die auftretenden lokalen Druckspannungen plastisch, wobei eine automatische Zurichtung erfolgt. Bei den folgenden Belastungen des Werkzeugs herrscht dann idealerweise auf jedem Abschnitt der Schneidlinie die gleiche Druckspannung wodurch eine manuelle Zurichtung eingespart werden kann oder nur noch sehr wenig manuell zugerichtet werden muss.

[0025] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rücken der Schneidlinie bis zu einer Tiefe von 5 µm - 100 µm randentkohlt.

[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Rücken in einem Querschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge abgerundet. Durch diese Rückenform, die zusätzlich in Querrichtung abgerundet ist, ergibt sich eine linien- oder punktförmige Auflagefläche des Rückens an der Rückenplatte des Werkzeugs, wodurch die plastische Verformung der Vorsprünge weiterhin erleichtert wird. Zudem wird das Einführen der Schneidlinien in die Nuten des Trägerbandes erleichtert. Schließlich vermindert eine derartige Querschnittsform weiterhin den Effekt der sog. Rückenaufstauchung in engen Biegeradien. Beim Biegen von engen Radien ergäbe sich üblicherweise eine Vergrößerung der Gesamthöhe H der Schneidlinien im Bereich von bis zu 0,2 mm je nach Dicke der Schneidlinien und Biegeradius, was erfindungsgemäß vermieden wird.

[0027] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Rücken in einem Querschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge beidseitig abgeschrägt oder doppelt-konkav ausgebildet. Auch diese Rückenformen erleichtern ein genau definiertes Maß an plastischer Verformung bei ausreichender Stabilität des Rückens.

[0028] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Rücken in einem Querschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge halbkreisförmig abgerundet, wobei der Rundungsradius r der halben Dicke D des Stahlbandes entspricht. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Rückenaufstauchung wobei gleichzeitig eine ausreichend hohe Stabilität des Rückens der Rill- und Schneidlinie in Querrichtung bereitgestellt wird. Es ergibt sich durch den in Querrichtung abgerundeten Rücken eine quasi mittige Krafteinleitung auf die Rill- oder Schneidlinien, wodurch Querkräfte vermieden werden. Ein Kippen der Rill- und Schneidlinie in der Nut der Trägerplatte wird daher wirkungsvoll verhindert.

[0029] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Vorsprünge in einem Längsschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge konkave Flanken auf. Weiter bevorzugt weist der Rücken im Längsschnitt kreisabschnittsförmige, insbesondere halbrunde, Aussparungen mit einem Radius auf. Durch die konkaven, insbesondere runden Flanken der Vorsprünge - in Längsrichtung der Rill- und Schneidlinie gesehen - weisen die Vorsprünge eine progressive Kennlinie gegenüber von oben eingeleiteten Druckkräften auf. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um sowohl bei auszugleichenden kleinen Höhenunterschieden als auch bei großen Höhenunterschieden eine plastische und nicht nur eine elastische Verformung der Vorsprünge sicherzustellen. Bevorzugt entspricht der Radius der Aussparungen 10% - 250%, bevorzugter 20% - 150% und noch bevorzugter im Wesentlichen 100% der Dicke des Stahlbandes.

[0030] Bevorzugt weisen die Vorsprünge in einem Längsschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge eine spitz zulaufende Spitze auf. Im Extremfall wird beispielsweise der Radius der Flanken und der Abstand der Vorsprünge zueinander so gewählt, dass sich eine spitz zulaufende Spitze der Vorsprünge ergibt. Damit ergibt sich vor der ersten Belastung ein punkförmiger Kontakt zwischen den Vorsprüngen und der Schutzplatte des Werkzeugs, der nach der Belastung zu einem flächigen Kontakt wird.

[0031] Bevorzugt weisen die Vorsprünge in einem Längsschnitt durch eine Spitze der Vorsprünge eine stumpf zulaufende Spitze auf. Hier wird beispielsweise der Radius der Flanken und der Abstand der Vorsprünge zueinander so gewählt, dass sich eine stumpf zulaufende Spitze der Vorsprünge ergibt. Damit ergibt sich vor der ersten Belastung ein linienförmiger Kontakt zwischen den Vorsprüngen und der Schutzplatte des Werkzeugs, der nach der Belastung zu einem flächigen Kontakt wird.

[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die stumpf zulaufende Spitze eine Länge 1 von 1% - 50%, bevorzugter 5% - 30% und noch bevorzugter 20% der Dicke D des Stahlbandes auf.

[0033] Bevorzugt wurde der Rücken angelassen und/oder weichgeglüht und/oder randentkohlt, um seine plastische Verformbarkeit zu erhöhen. Durch das Anlassen oder auch durch partielles Weichglühen oder die Randentkohlung wird eine plastische Verformbarkeit des Rückens erhöht und damit durch die niedrigeren Druckkräfte beim automatischen Zurichten die Schneidkante geschont.

[0034] Die oben genannten Aufgaben werden ebenfalls gelöst durch das Verwenden einer oben beschriebenen Schneidlinie in einer Stanzmaschine, insbesondere in einer Flachbettstanzmaschine oder in einer Rotationsstanzmaschine.

4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0035] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1

eine vergrößerte Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Schneidlinie;

Fig. 2

eine Detailansicht der Figur 1, die den oberen Teil einer erfindungsgemäßen Schneidlinie im in Querrichtung Q geschnittenen Zustand, entlang der Linie A-A aus Fig. 3 zeigt;

Fig. 3

eine Detailansicht von der Seite einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneid- oder Rilllinie, im in Längsrichtung L geschnittenen Zustand, entlang der Linie B-B aus Fig. 2;

Fig. 4

eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Rill- oder Schneidlinie, im in Längsrichtung L geschnittenen Zustand, entlang der Linie B-B aus Fig. 2;

Fig. 5

eine Detailansicht des oberen Teils einer erfindungsgemäßen Schneidlinie im in Querrichtung Q geschnittenen Zustand mit einer beidseitig abgeschrägten Rückenform;

Fig. 6

eine Detailansicht des oberen Teils einer erfindungsgemäßen Schneidlinie im in Querrichtung Q geschnittenen Zustand mit einer doppelt-konkaven Rückenform;

Fig. 7

eine kombinierte Seitenansicht (links) und Schnittansicht in Querrichtung (rechts) einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneidlinie; und

Fig. 8 und 9

mikroskopische Detailansichten von längsgeschnittenen Rückenbereichen von erfindungsgemäßen Schneidlinien.

5. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

[0036] Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im Detail erläutert.

[0037] Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schneidlinie 1. Die Schneidlinie 1 besteht im Wesentlichen aus einem flachen Stahlband 10 mit einer Höhe H im Bereich von ca. 8 bis 100 mm, einer Dicke D im Bereich von 0,45 bis 2,13 mm (1,3 - 6 pt), einer beliebigen Länge sowie einer Schneidkante 20. Sonderformen der Schneidlinien, wie oben erwähnt, weisen andere Kantenformen 20 auf und sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

[0038] Gegenüber der Schneidkante 20 befindet sich der Rücken 30 des Stahlbandes 10 bzw. der Schneidlinie 1, der in dieser bevorzugten Ausführungsform abgerundet ist. In der dargestellten Ausführungsform ist der Rücken 30 halbkreisförmig abgerundet und weist einen Rundungsradius r auf, der im Wesentlichen der halben Dicke D des Stahlbandes 10 entspricht.

[0039] In Figur 2 ist ein Querschnitt durch den Bereich des Rückens 30 im Detail dargestellt. Hier ist besonders gut die halbkreisförmige Abrundung des Rückenbereichs 30 im Querschnitt dargestellt. Die Abrundung des Rückenbereichs 30 wird ähnlich zu den Facetten des Schneidenbereichs 20 durch Schleifen oder Schaben des Stahlbandes 10 erzeugt.

[0040] Figur 3 zeigt den Rückenbereich des Stahlbandes in der Seitenansicht. Man erkennt, dass der Rücken Vorsprünge 32 aufweist, die dadurch hergestellt werden, dass in den Rücken Aussparungen 36 eingeschliffen werden. In der in Figur 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist der Rücken im Längsschnitt halbrunde Aussparungen 36 auf, die einen Radius R₁ aufweisen. Der Radius R₁ kann in einer Ausführungsform im Bereich der halben Dicke D des Stahlbandes 10 liegen.

[0041] In anderen in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsformen ist der Rücken 30 im Querschnitt beidseitig-abgeschrägt oder doppelt-konkav ausgebildet.

[0042] Der Abstand zwischen den Aussparungen 36 wurde so gewählt, dass sich eine stumpf zulaufende Spitze 34 der Vorsprünge 32 ergibt, die somit eine Länge 1 aufweisen. Bevorzugt beträgt die Länge 11 % bis 20 % der Dicke D des Stahlbandes 10 und in einer Ausführungsform 0,05 bis 0,15 mm, bevorzugt 0,08 mm bis 0,13 mm und besonders bevorzugt 0,11 mm.

[0043] In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe h ca. 0,35 mm und damit ca. 50 % der Dicke D des Stahlbandes 10 von 0,71 mm.

[0044] In Figur 4 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Rückenbereichs eines Ausgangsmaterials 1 für Schneidlinien dargestellt. In dieser Ausführungsform wurde der Radius R₂ größer gewählt als der Radius R₁ der Aussparungen 36 aus Figur 3. Dadurch ergibt sich spitz zulaufende Spitze 34 der Vorsprünge 32 und eine geringere Höhe h der Vorsprünge 32. Der Radius R₂ kann bevorzugt im Bereich der Dicke D des Stahlbandes 10 liegen. Bevorzugt entspricht der Radius R2 50% - 150%, noch bevorzugter im Wesentlichen 100% der Dicke D des Stahlbandes 10.

[0045] Bei einer ersten Verwendung des Ausgangsmaterials 1 als Rill- oder Schneidlinie verformt sich erfindungsgemäß der Rückenbereich 30 des Stahlbandes 10. An Stellen hoher Belastung der Rill- oder Schneidlinie verformt sich das Stahlband 10 zunächst elastisch und bei Übersteigen der Streckgrenze auch plastisch und zwar zuerst im Bereich mit der höchsten Druckbelastung. Beim erfindungsgemäßen Ausgangsmaterial 1 sind die Bereiche der höchsten Belastungen die Spitzen 34 der Vorsprünge 32. Die Vorsprünge 32 wirken daher zunächst wie elastische Federn. Bei Überstreiten der Streckgrenze in diesen lokalen Bereich verformen sie sich plastisch, d.h. sie werden plastisch zusammengedrückt, und sorgen so für ein automatisches Zurichten. Diese plastische Änderung der Höhe ist in Figur 3 durch die Höhe h_v nach der Verformung dargestellt. Beim Zusammendrücken der Vorsprünge 34 vergrößert sich demgemäß auch die Länge der stumpfen Spitze von 1 auf l_v.

[0046] Gleiches gilt für eine Rill- und Schneidlinie gemäß der Ausführungsform von Figur 4. Bei einer ersten Belastung werden die Vorsprünge 32 an ihrer Spitze plastisch verformt, so dass sie abgeflacht werden und nach der Verformung eine Höhe h_v und eine stumpf zulaufende Spitze 34 mit einer Länge l_v aufweisen.

[0047] Durch die bevorzugten in Längsrichtung der Rill- und Schneidlinen konkaven Flanken 38 und die in Querrichtung halbrunden bzw. konvexen Flanken 39 der Vorsprünge 32 ergibt sich eine progressive Kraft-Weg-Kennline die eine Zurichtung über einen großen Bereich ermöglicht und dennoch die notwendige Stabilität aufweist, um ein einwandfreies Stanzergebnis oder Rillergebnis zu gewährleisten. Dies gilt im besonderen Maße dann, wenn die Rill- oder Schneidlinien gebogen oder abgeknickt werden müssen, für den Bereich des Biege-Radiuses. Insbesondere tritt in diesem Bereich ein verringerter Effekt der Rückenaufstauchung auf, der zu einem erhöhten Druck in diesem Bereich führen würde.

[0048] Durch die eingeschliffenen oder eingefrästen Aussparungen verringert sich die Kontaktfläche zwischen dem Rücken 30 und der Rückenplatte der Stanzmaschine, wodurch die Kontaktspannungen im Vergleich zu gewöhnlichen Rückenformen stark erhöht werden. Dadurch wird gewährleistet, dass bei der ersten Verwendung an den Spitzen 34, die der höchsten Belastung ausgesetzt sind, eine derart hohe Kontaktspannung entsteht, die eine plastische Verformung an dieser Stelle hervorruft, ohne dass das Stahlband 10 und insbesondere die Schneid- oder Rillkante 20 plastisch verformt wird. Daraus ergibt sich eine Höhenreduktion der Höhe H des Stahlbandes 10 und somit ein automatisches Zurichten der Schneidlinien.

[0049] Durch die Abrundung des Rückens im Querschnitt lässt sich darüber hinaus die Rill- oder Schneidlinie einfach in die gelaserten Schlitze der Trägerplatte einbringen.

[0050] Andere Rückenformen sind ebenfalls denkbar, die auch im Querschnitt Abschnitte mit geraden oder konkaven Konturen aufweisen, und so die Progressivität des plastischen Widerstandes weiter verstärken.

[0051] Figur 7 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Rückens 30 eine Schneidlinie 1, wobei die Höhe h der Vorsprünge geringer ist, als in der Ausführungsform von Fig. 3. Insbesondere zeigt diese Ausführungsform einen im Querschnitt abgerundeten Rücken mit einem Radius r, der der Hälfte der Dicke D der Schneidlinie 1 entspricht.

[0052] Die gestrichelte Line 33 im rechten Teil der Figur 7 verdeutlicht, dass sich die Aussparungen 36 und die Vorsprünge 32 nur im oberen Teil der Abrundung des Rückens 30 befinden.

[0053] In dieser Ausführungsform wurden zwei Versuchsmuster gefertigt, die beim Einsatz in einer Stanzmaschine eine ausreichende Selbstzurichtung zeigten. Die Schneidlinien hatten die folgenden Maße:

	Muster I	Muster II
D	0,71 mm	0,71 mm
r	0,35 mm	0, 35 mm
t	45 µm	75 µm
b	345 µm	485 µm
l	145 µm	5 µm

[0054] In Figur 8 ist eine mikroskopische Schnittansicht des Musters I entlang der Linie C-C aus Figur 7 dargestellt. In Figur 9 ist eine mikroskopische Schnittansicht des Musters II entlang der Linie C-C aus Figur 7 dargestellt. An den mikroskopischen Riefen in Querriehtung Q ist erkennbar, dass die Aussparungen 36 mit einer-dünnen Schleifscheibe (Dicke der Schleifscheibe ca. 0,5 mm) eingeschliffen wurden.

[0055] Zur Verbesserung der plastischen Verformbarkeit des Rückens 30 wird dieser nach dem Härten des Ausgengsmaterials 1 angelassen oder sogar partiell weichgeglüht.

[0056] Alternativ oder zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein automatisches Zurichten auch mit einer Schneidlinie erfolgen, deren Rücken bis zu einer Tiefe von 5 µm - 100 µm randentkohlt ist. Das randentkohlte ferritische Material des Rückenbereichs ist vergleichsweise weich und lässt sich leicht plastisch verformen, was ebenfalls zu einer automatischen Zurichtung bei der ersten Verwendung derartiger Schneidlinien führt. Über die Tiefe der Randentkohlung lässt sich die maximal mögliche Zurichtung einstellen und so die Schneidlinien auf unterschiedliche Anwendungsfälle anpassen.

[0057] Selbstverständlich ist es auch möglich, die oben beschriebenen Schneidlinie mit Vorsprüngen und Aussparungen im Rücken zusätzlich im Rückenbereich zu entkohlen, um damit die plastische Verformbarkeit weiter zu erhöhen.

[0058] Derartige Schneidlinien können in Stanzmaschinen, insbesondere in einer Flachbettstanzmaschine oder in einer Rotationsstanzmaschine verwendet werden. Durch die besondere Ausgestaltung und Dimensionierung der Vorsprünge 32 des Rückens 30 wird eine Schneidlinie 1 für Stanzwerkzeuge bereitgestellt, die zum ersten Mal in der Praxis einsetzbar ist, und den Aufwand für zeit- und kostenintensives manuelles Zurichten deutlich reduziert.

[0059] Bevorzugt besteht das Ausgangsmaterial 1 aus einem Werkzeugstahl und besitzt eine mittige Schneide mit einfachen Ebenenfacetten (CF). Andere Schneiden- und Facettenformen sind ebenfalls möglich. Übliche Schneidenwinkel liegen im Bereich von 30° und 60°. Die Facetten sind geschabt oder geschliffen, die Schneidspitze ist auf übliche Weise CF oder HF gehärtet.

Ansprüche

1. Schneidlinie (1) aufweisend:

a. ein Stahlband (10) mit einer Schneidkante (20);

b. einen der Schneidkante (20) gegenüberliegenden Rücken (30) des Stahlbandes (10); wobei

c. der Rücken (30) Vorsprünge (32) aufweist, die derart bemessen sind, dass sie bei der ersten Verwendung der Schneidlinie (1) plastisch verformbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass

d. die Vorsprünge (32) eine Höhe (h) von im Wesentlichen 2% - 20% der Dicke (D) des Stahlbandes (10) aufweisen, und dass

e. die Vorsprünge (32) von in Querrichtung (Q) des Stahlbandes (10) eingebrachten Aussparungen (36) erzeugt sind.

2. Schneidlinie gemäß Anspruch 1 wobei die Vorsprünge (32) im Wesentlichen eine Höhe (h) von 6% - 10% der Dicke (D) des Stahlbandes (10) aufweisen.

3. Schneidlinie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorsprünge (32) durch Einfräsen oder Einschleifen der Aussparungen (36) in Querrichtung (Q) des Stahlbandes (10) in den Rücken (30) erzeugt sind.

4. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 3, wobei der Rücken (30) bis zu einer Tiefe von 5 µm - 100 µm randentkohlt ist.

5. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 4, wobei der Rücken (30) in einem Querschnitt durch eine Spitze (34) der Vorsprünge (32) abgerundet ist oder wobei der Rücken (30) in einem Querschnitt durch eine Spitze (34) der Vorsprünge beidseitig abgeschrägt oder doppelt-konkav ausgebildet ist.

6. Schneidlinie gemäß Anspruch 1 - 5, wobei der Rücken (30) in einem Querschnitt durch eine Spitze (34) der Vorsprünge (32) halbkreisförmig abgerundet ist, wobei der Rundungsradius (r) im Wesentlichen der halben Dicke (D) des Stahlbandes (10) entspricht.

7. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Vorsprünge (32) in einem Längsschnitt durch eine Spitze (34) der Vorsprünge (32) konkave Flanken (38) aufweisen.

8. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die Aussparungen (36) im Längsschnitt kreisabschnittsförmig, insbesondere halbrund, mit einem Radius (R₁, R₂). geformt sind.

9. Schneidlinie gemäß Anspruch 8, wobei der Radius (R₂) der Aussparungen 10% - 250%, bevorzugt 20% - 150% und noch bevorzugter im Wesentlichen 100% der Dicke (D) des Stahlbandes (10) entspricht.

10. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 9, wobei die Vorsprünge (32) in einem Längsschnitt durch eine Spitze (34) der Vorsprünge (32) eine spitz zulaufende Spitze (34) aufweisen oder eine stumpf zulaufende Spitze (34) mit einer Länge (1) von 1% - 50%, bevorzugt 5% - 30%, noch bevorzugter 20% der Dicke (D) des Stahlbandes (10) aufweisen.

11. Schneidlinie gemäß einem der Ansprüche 1 - 10, wobei der Rücken (30) angelassen und/oder weichgeglüht und/oder randentkohlt wurde, um seine plastische Verformbarkeit zu erhöhen.

12. Verwendung einer Schneidlinie (1) gemäß einem der Ansprüche 1 - 11 in einer Stanzmaschine, insbesondere in einer Flachbettstanzmaschine oder in einer Rotationsstanzmaschine.

Claims

1. Cutting line (1) comprising:

a. a steel band (10) with a cutting edge (20);

b. a back (30) of the steel band (10) opposite to the cutting edge (20); wherein

c. the back (30) comprises protrusions (32) that are sized such that they are plastically deformable during the first use of the cutting line (1); characterized in that

d. the protrusions (32) comprise a height (h) of essentially 2% - 20% of the thickness (D) of the steel band (10), and that

e. the protrusions (32) are generated by cavities (36) that are introduced in a cross direction (Q) of the steel band (10).

2. Cutting line according to claim 1, wherein the protrusions (32) essentially comprise a height (h) of 6% - 10% of the thickness (D) of the steel band (10).

3. Cutting line according to claim 1 or 2, wherein the protrusions (32) are generated by milling or grinding the cavities (36) in cross direction (Q) of the steel band (10) into the back (30).

4. Cutting line according to one of the claims 1 - 3, wherein the back (30) is decarbonized at the rim up to a depth of 5 µm - 100 µm.

5. Cutting line according to one of the claims 1 - 4, wherein the back (30) is rounded down in a cross-section through a head (34) of the protrusions (32) or wherein the back (30) is formed slanted on both sides or double-concave in a cross-section through a head (34) of the protrusions.

6. Cutting line according to claim 1 - 5, wherein the back (30) is semi-circular rounded down in a cross-section through a head (34) of the protrusions (32), wherein the radius of the rounding (r) essentially corresponds to half of the thickness (D) of the steel band (10).

7. Cutting line according to one of the claims 1 - 6, wherein the protrusions (32) comprise concave flanks (38) in a longitudinal cut through a head (34) of the protrusions (32).

8. Cutting line according to one of the claims 1 - 7, wherein the cavities (36) in the longitudinal cut are formed segment-like, in particular semicircle, with a radius (R₁, R₂).

9. Cutting line according to claim 8, wherein the radius (R₂) of the cavities corresponds to 10% - 250%, preferably 20% - 150% and more preferably essentially 100% of the thickness (D) of the steel band (10).

10. Cutting line according to one of the claims 1 - 9, wherein the protrusions (32) comprise a pointed head (34) in a longitudinal cut through a head (34) of the protrusions (32) or comprise a butted head (34) with a length (1) of 1% - 50%, preferably 5% - 30%, more preferably 20% of the thickness (D) of the steel band (10).

11. Cutting line according to one of the claims 1 - 10, wherein the back (30) is tempered and/or soft-annealed and/or decarbonized at the rim, in order to increase its plastic deformability.

12. Usage of a cutting line (1) according to one of the claims 1 - 11 in a stamping machine, in particular in a flatbed stamping machine or in a rotation stamping machine.

Revendications

1. Ligne de coupe (1) présentant :

a. une bande d'acier (10) avec une arête de coupe (20) ;

b. un dos (30) en regard de l'arête de coupe (20) de la bande d'acier (10) ; dans laquelle

c. le dos (30) présente des saillies (32) qui sont dimensionnées de telle manière qu'elles soient déformables plastiquement lors de la première utilisation de la ligne de coupe (1) ; caractérisée en ce que

d. les saillies (32) présentent une hauteur (h) de sensiblement 2 % à 20 % de l'épaisseur (D) de la bande d'acier (10) et en ce que

e. les saillies (32) sont générées par des évidements (36) introduits dans le sens transversal (Q) de la bande d'acier (10).

2. Ligne de coupe selon la revendication 1, dans laquelle les saillies (32) présentent sensiblement une hauteur (h) de 6 % à 10 % de l'épaisseur (D) de la bande d'acier (10).

3. Ligne de coupe selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les saillies (32) sont générées dans le dos (30) par fraisage ou rodage des évidements (36) dans le sens transversal (Q) de la bande d'acier (10).

4. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le dos (30) est décarburé au bord jusqu'à une profondeur de 5 µm à 100 µm.

5. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dos (30) est arrondi dans une section transversale par une pointe (34) des saillies (32) ou dans laquelle le dos (30) est réalisé biseauté ou doublement concave de part et d'autre dans une section transversale par une pointe (34) des saillies.

6. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le dos (30) est arrondi en demi-cercle dans une section transversale par une pointe (34) des saillies (32), dans laquelle le rayon d'arrondi (r) correspond sensiblement à la demi-épaisseur (D) de la bande d'acier (10).

7. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les saillies (32) présentent des flancs concaves (38) dans une coupe longitudinale par une pointe (34) des saillies (32).

8. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les évidements (36) sont formés avec un rayon (R₁, R₂) dans une coupe longitudinale en forme de section circulaire, en particulier en demi-cercle.

9. Ligne de coupe selon la revendication 8, dans laquelle le rayon (R₂) des évidements correspond à 10 % à 250 %, de préférence à 20 % à 150 % et de manière davantage préférée sensiblement à 100 % de l'épaisseur (D) de la bande d'acier (10).

10. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les saillies (32) présentent une pointe se terminant en pointe (34) dans une coupe longitudinale par une pointe (34) des saillies (32) ou présentent une pointe (34) se terminant épointée avec une longueur (1) de 1 % à 50 %, de préférence de 5 % à 30 %, de manière davantage préférée de 20 % de l'épaisseur (D) de la bande d'acier (10).

11. Ligne de coupe selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle le dos (30) a été revenu et/ou recuit et/ou décarburé au bord afin d'augmenter sa déformabilité plastique.

12. Utilisation d'une ligne de coupe (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans une poinçonneuse, en particulier dans une poinçonneuse plate ou dans une poinçonneuse rotative.

Zeichnung