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Messerklingen und Verfahren zur Herstellung derselben Messerklingen
wurden bisher fast durchweg von Hand geschliffen. Dieses Verfahren erfordert hochqualifizierte
Arbeiter und verteuert die Erzeugnisse. Trotzdem ist das Ergebnis nicht immer befriedigend,
da die mittels Handarbeit hergestellten Klingen ungleichmäßig in der Form sind und
als Folge der ungenügenden Kühlung bei Handarbeit liäuiig in der Härte herabgesetzt
werden.
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Es wurde bereits versucht, Klingen maschinell zu schleifen. Die hierfür
bisher gebauten Sondermaschinen ahmen die Funktion der Handarbeit nach, erzeugen
aber weder quantitativ noch qualitativ die nßlttels Handarbeit hergestellten Klingen.
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Die Erfindung geht nunmehr einen gänzlich anderen Weg. Sie hat sich
zunächst die Aufgabe gestellt, die Ouerschnittsform von Klingen mit beiderseitig
konvexen Flanken zu vereinheitlichen und zu vereinfachen. Die bisher hergestellten
Klingen mit Querschnitten dieser Art besitzen Flanken, die entweder von Geraden
oder inVerbindung mit Kurven gebildet werden. Die erstere, reine Keilform., ist
ungünstig, da die Schneide sehr leicht ausbricht. Die letztere Form ist geometrisch
schwer bestimmbar und erfordert zur Herstellung verwickelte Mechanismen.
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Die Erfindung schlägt vor, den beiderseitig .konvexen Flanken der
Klingen im Querschnitt die Form von Kreisbögen zu geben, die in einem Zuge den Rücken
mit der Schneide verbinden. Dieser Klingenquerschnitt vereinigt gute Schnittfähigkeit
und gute Festigung gegen Ausb.# echen. Ferner ist dieser Oberschnitt geometrisch
leicht zu bestimmen und- maschinell verhältnismäßig einfach herzustellen, da die
Flanken einer einfachen Klinge (Klinge mit gleichbleibender Rückenstärke) nunmehr
Ausschnitte aus der antelfläche eines Rotationskörpers bilden. 1
Wird die
Klinge in einem bestimmten, für jeden Fall zu berechnenden Abstand um einen Drehpunkt
schwenkend auf einer kreisbogenförmigen
Bahn an einem spanabhebenden
Werkzeug vorbeigeführt, so wird eine Bearbeitungsfläche (Flanke der Klinge) erzeugt,
die einen _#,usschnitt aus einem Rotationskörpermantef darstellt. Umgekehrt kann
die gleiche Arbeitsfläelie erzeugt «-erden, wenn ein spanabhebendes Werkzeug in
einem berechneten .\bstand um einen Punkt auf einer lcreisbogenförmigen Bahn an
einer feststehenden Klinge vorbeigeführt wird. Schließlieh ist die gleiche Form
zu erzeugen, wenn sowohl Klinge als auch Werkzeug um denselben Punkt kreisbogenförmig
gleicht oder gegenläufig bewegt werden.
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Es können beispielsweise bei dem erfindungsgemäßen Klingenquerschnitt
dieKlingen auf dem Umfang einer Trommel untergebracht und nacheinander durch Rotation
der Trommel an einem spanabhebenden Werkzeug (Fräsen Schleifscheibe u. a. in.) vorbeigeführt
«-erden. . Diese Trommel stellt ein Spannfutter dar, auf dem eine größere Zahl Klingen
gleichzeitig Bearbeitet werden können. Dadurch ist ein besonders leistungsfähiges
Verfahren für die mengenmäßige Ausbringung geschaffen. Aber auch für die Güte der
Bearbeitung ist dieses Verfahren sehr günstig, da jetzt die Klingen ohne Umspannung
durch alle Arbeitsgänge (von der Grob- bis zur Feinstbearbeitung) auf dem gleichen
Spannfutter bearbeitet werden. Nur dadurch läßt sich bei derart dünnen Werkstücken
der Ausschuß gering halten.
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Klingen. deren Rücken sich verjüngt, haben als Flanken geometrisch
nicht so einfach zti bestimmende Flächen. da sich der Steigungswinkel des heilförmigen
Querschnitts bei diesen Klingen von der Spitze zum Heft hin ändert. Zur sehr geschickte
Handschleifer sind imstande, diese Klingen mit einem einigermaßen befriedigenden
Schliffbild herzustellen, da hier ein sehr gleichmäßiger allinählicher Übergang
von einem Querschnitt zum andern erzeugt werden muß. Unregelmäßige Übergänge machen
sich nach dem Polieren der Flanken durch die verschiedenen Reflexe der hochglänzenden
Fläche bemerkbar und mindern dep_ Wert der Klinge so weit, daß diese für den Einbau
in ein hochwertiges Messer nicht zu verwenden ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch die Aufgabe gelöst,
diese verwickelten Klingenformen maschinell einwandfrei herzustellen, indem man
von Klingen finit verschiedenen Querschnitten und wechselnden Kreisbogenflanl;en
ausgeht, deren . Kriiniinungsradien in eindeutig zu bestimmender Weise sich stetig
ändern. Das hierfür entwickelte Zerfahren baut auf dein oben beschriebenen Rotationsschleifverfahren
auf: Die Klingen werden auf dein Umfang einer Trommel befestigt. Auf gleicher Achse
und gekuppelt mit dieser Trommel rotiert eine Walze. Auf dem Umfang der Walze sind,
entsprechend der Zahl der Werkstücke, eine Anzahl Nocken befestigt, die ein Abbild
einer geometrisch regelmäßig -formten, in der Rückenstärke veränderlichen Klinge
darstellen. Diese i\?oclcen steuern über einen Tastarni das spanabhebende Werkzeug
(Dre:listahl, Fräser, Schleif- oder Polierscheibe) und erzeugen dadurch einen stetigen
Übergang vom größten zum kleinsten Ki-iiinnuingsradius. Wesentlich hierbei ist,
daß die Materialabnahme in schmalen Zonen (Idealfall ist linienförmige Aufteilung)
erfolgt.
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Soll mir eine geringe Anzahl Klingen dieser Art bearbeitet werden,
so kann das vorstehend beschriebene Schleifverfahren in der Weise abgewandelt werden,
daß (las spanabhebende Werkzeug, z. P. eine Schleifscheibe, in der Längsrichtung
über eine einzelne Klinge bewegt wird und während der H,inundlierbewegung durch
Führung Tiber geeignete Kurven mit der Arbeitsfläche eine schraubenförmig sich abwickelnde
I.ewegung ausführt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise rein schematisch
veranschaulicht. Abb. z zeigt einen Querschnitt durch eine Klinge, deren Flanken
von Geraden, Abb. 2 einen Querschnitt, deren Flanken von Geraden in Verbindung,
mit Kurven gebildet werden.
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Die Klingenforin der Abb. t sieht unschön aus und ist dazu ungünstig,
da die Schneide leicht ausbricht.
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Die .Form nach Abb. 2 ist geometrisch schwer bestimmbar und erfordert
zur maschinellen Herstellung verwickelte Mechanismen.
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In Abb.3 ist die erfindungsgemäße Klingenform im Querschnitt dargestellt,
bei der die Flanken als den Rücken mit der Schneide in einem Zuge verbfindende Kreisbögen
finit dein Radius R ausgebildet sind.
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Abb. d. zeigt eine erfindüngsgeinäße -Messerklinge, deren Rücken sich
nach der 'Messerspitze zu verjüngt, in Rückenansicht und mehrere Querschnitte an
verschiedenen Punkten finit kreisbögenförrnigen Flanken. Es ist zu sehen, daß infolge
der wechselnden Rükkenstärke der Klinge auch die Flankenform ständig wechselt.
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In den Abb. 5, 6 und ; ist die Herstellung einer erfindungsgemäßen
Klinge von einfacher Formgebung, also beispielsweise finit gleichbleibender Rückenstärke,
srhematisdi veranschaulicht.
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\acli Abb. 5 wird die- klinge K, die um einen Drehpunkt :1I
gescliweiiht wird. :in einer Schleifscheibe TV .mit feststehender Achse vorbeibe
wiegt.
A.bb. 6 zeigt die Klingel feststehend und die Achse der Schleifscheibe
W um den Drehpunkt r1-1 beweglich.
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Nach Abb. 7 ist sowohl die Klinge K als auch die Schleifscheibe W
oder ein sonstiges Werkzeug um den Drehpunkt M schwenkbar.
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In allen Fällen werden auf der Klinge k Arbeitsflächen erzeugt, die
einen Ausschnitt aus der Mantelfläche eines Rotationskörpers bilden.
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In Abb. 8 ist dargestellt, wie mehrere Klingen auf einer Futtertrommel
aufgespannt sind und unter Rotation der Trommel an einem Werkzeug vorbeigeführt
werden. Zu diesem Zweck sind auf der Trommel Z eine Vielzahl von Einspannvorrichtungen
E vorgesehen. Zweckmäßig erfolgt die Einspannung der Klingen durch permanente oder
elektrische Magnete oder eine Verbindung beider. Die Anordnung kann so getroffen
werden, daß beispielsweise die Elektromagnete die Einspannung während des Bearbeitungsvorganges
besorgen, während die permanenten Magnete lediglich die Haftung der Klingen während
des Umspannvorganges einer Trommel von einer Maschine auf die andere übernehmen.
Die Trommel Z wird unter Rotation an dem Schleifstein W oder einem sonstigen geeigneten
Werkzeug vorbeigeführt. Die Rotationsbewegungen der Trommel Z und des Schleifstenes
Ih sind durch Pfeile angedeutet.
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Die Abb. 9 bis i i. zeigen eine Schleifmaschine zum Schleifen von
Messerklingen finit unregelmäßiger Flankenbildung, und zwar zeigt Abb. 9 eine Gesamtansicht,
Abb. i o eine Aufsicht auf die Futtertromniel und Ab:b. i i eine Teilansicht der
Abb. 9 von rechts.
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Auf die Futtertrommel Z sind Messerklingen, beispielsweise Taschenmesserklingen
T, aufgespannt. Die Trommel Z kann Zylinderform, Kegelform oder auch Paraboloidform
haben, j e nach der Art der herzustel lenden Klingen. Die Trommel W führt unter
fortwährender Rotation die aufgespannten Klingen T an dem rotierenden Schleifstein
S, der durch den Elektromotor 1L7 angetrieben wird, vorbei. Der Elektromotor M sitzt
auf einem Schlitten B, der auf einer Unterlage U geführt und mittels Federn
F in Richtung auf die Trommel Z zu bewegtwird. Außerdem istnoch eine Einstellung
durch ein Handrad H möglich.
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Gleichachsig zur Trommel Z ist ein mit der Trommel rotierender .Körper
C angeordnet, dessen Länge der Länge der Klingen T entspricht und .dessen Mantellinien
Kurven bilden, die den seitlichen Begrenzungslinien des Klingenlängsschnittes entsprechen.
Außerdem sind auf dem Körper C an den Stellen, die den Einspannstellen für die Messerklingen
T auf der Trommel TV zugeordnet sind, nockenförmige Erhöhungen N vorgesehen, die
dem Ouerschnitt der jeweiligen Querschnittsform der Klinge entsprechen. Wird nun
während des .Schleifvorganges, bei welchem sich der Schleifstein S von einem Ende
der Trommel zum andern bewegt, ein mit dem Schlitten B fest verbundener Tastarm
A entlang der Oberfläche des Leitkörpers C in dessen Axialrichtung geführt,
so werden die Flanken der Messerklingen in Abhängigkeit v=on der Form .des Leitkörpers
=geschliffen.
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Wesentlich ist, daß die Materialabnahme in schmalen Zonen erfolgt,
daß also das Werkzeug S'inöglichst linienförmig auf das Werkstück_T zur Einwirkung
kommt. Wird die Länge der Trommel Z und der Messerklinge mit i, der Steigungswinkel
des Klingenrükkens mit a, und die Breite des Schleifwerkzeuges S mit b bezeichnet,
so gelten zweckinäßi:g folgende Verhältnisse: b - oder G als 1j.., b = oder
G als ,I00 y tg u.
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Im allgemeinen genügt es, die vorstehend beschriebene Maschine für
den Feinschliff zu verwenden, da für den Grobschliff, bei welchem die Klinge noch
nicht auf ihrer ganzen Länge zu einer Schneide zugeschliffen zu werden braucht,
eine einfachere Maschine nach Abb. $ genügt. Eine derartige Maschine reicht auch
im allgemeinen für das Polieren aus, wenn zum Polieren eine Lappenscheibe o. dgl.
benutzt wird.
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Die Klingen bleiben während des ganzen Schleifvorganges, also vom
Grobschleifen bis zum Polieren zweckmäßig auf der gleichen Trommel aufgespannt.
Zu' diesem Zweck ist eine bequeme Auswechselbarkeit der Trommel aus der Maschine
vorgesehen. Die Trommel Z sitzt auf der Welle D, die auf einer Seite in einer Spitze
L gelagert ist, die gegen die Wirkung einer Feder zurückgedrückt werden kann und
dadurch das Herausnehmen der Trommel Z und auch ein bequemes Einsetzen einer anderen
Trommel ermöglicht.
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Abb. 12 zeigt eine andere Art des maschinellen Zuschleifens von Messerklingen.
Es handelt sich hierbei um eine Vorrichtung, die vorzugsweise Verwendung findet,
wenn nur eine geringe Anzahl von Klingen mit unregelmäßiger Flankenbildung bearbeitet
werden sollen. Die Klinge T ist fest eingespannt. Das rotierende Schleifwerkzeug
G, im vorliegenden Fall vorteilhaft eine Topfscheibe, ist um eine senkrechte Achse
drehbar und in Längsrichtung der Klinge T hin und her bewegbar. Die Achse des Schleifwerkzeuges
G ist an einem Fahrgestell aufgehängt, das mittels zweier Räder O auf zwei Schienen
P und O läuft. Die beiden Schienen P und D sind
nicht parallel zueinander
angeordnet, so daß während der Hinundherbewegung des Schleifwerkzeuges G über die
Klingenlänge eine Schwenkung der Achse erfolgt, wodurch die Arbeitsfläche des Werkzeuges
eine schraubenförmig sich abwickelnde Bewegung ausführt.