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Die Erfindung betrifft eine rotative Trägerhalbschale für ein Stanzwerkzeug mit zwei Außenlagen, zwischen denen eine Mittellage angeordnet ist und ein Stanzwerkzeug, das ein oder zwei Trägerhalbschalen umfasst.
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Eine Trägerplatte für ein Stanzwerkzeug mit wenigstens zwei Lagen ist aus der
DE 203 20 658 U1 bekannt. Die Mittellage dieser Trägerplatte besteht bevorzugt aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere Epoxyharz. Die Außenlage besteht aus einem Verbundwerkstoff aus Kunstharz und einem Verstärkungsgewebe (Glasfaser, Kohlefaser, Mineralfaser, Kunstfaser) oder aus Metall.
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Ein Nachteil der in der
DE 203 20 658 U1 offenbarten Trägerplatte ist der Umstand, dass die verwendeten Materialien relativ kostenaufwendig in ihrer Herstellung sind.
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Weitere bekannte Trägerhalbschalen für den Stanzformenbau bestehen aus Multiplex-Platten aus Neufurnier. Diese bestehen aus mindestens 5 gleich starken Furnierlagen aus zumeist Buche, Birke, Fichte, Aspe oder Ahorn mit Dicken von 0,5–2,5 mm. Die Platten werden mit Harnstoff-Leim verpresst und querverleimt. Es kommen auch Multiplex-Platten aus einer Mischung der verschiedenen Holzarten zum Einsatz. Diese Trägerhalbschalen weisen eine hohe dynamische Lebensdauer auf.
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Bei solchen Trägerhalbschalen werden Schlitze für die Aufnahme von Stanz- und Rilllinien mit Hilfe eines Lasers ausgebildet. Um mit einer konstanten Laserstärke eine gleichmäßige Ausbildung der Schlitze zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Furnierplatten keine Äste oder Ähnliches enthalten. Solche fehlerfreien Furnierplatten sind jedoch kostenaufwendig.
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Bei herkömmlichen Rotationhalbschalen (Trägerhalbschalen) müssen die Toleranzen im Durchmesser sehr klein gehalten werden und die Anforderungen an die geforderte Maßhaltigkeit ist sehr groß. Aus diesem Grund kommt es bei herkömmlichen Trägerhalbschalen oft zu Verspannungen mit dem Trägerzylinder, was das „Handling” sehr erschwert.
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Auch haben Klimaveränderungen große Auswirkungen auf die Trägerhalbschalen. So kann es zum Beispiel durch Temperaturschwankungen und Änderungen in der Luftfeuchtigkeit zu einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung im Durchmesser der Trägerhalbschale kommen. Dies gilt es zu verhindern.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Trägerhalbschale für ein Stanzwerkzeug zu schaffen, die mit vergleichsweise geringen Kosten herstellbar ist, jedoch eine hohe dynamische Lebensdauer hat, und in der sich mit Hilfe eines Lasers oder einer Wasserstrahlschneidanlage passgenaue Aussparungen ausbilden lassen und besonders sollte eine solche Trägerhalbschale eine hohe Flexibilität aufweisen, aber trotzdem eine Messerklemmung und Stabilität gegeben Bruch aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Trägerhalbschale mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trägerhalbschale sind Gegenstand der Schutzansprüche 2 bis 9.
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Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Stanzwerkzeug zu schaffen, das ebenso mit vergleichsweise geringen Kosten herstellbar ist, jedoch eine hohe dynamische Lebensdauer hat, und in der sich mit Hilfe eines Lasers oder einer Wasserstrahlschneidanlage passgenaue Aussparungen ausbilden lassen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Stanzwerkzeug mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 10 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Stanzwerkzeugs ist Gegenstand des Schutzanspruchs 10.
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Erfindungsgemäß weist die rotative Trägerhalbschale für ein Stanzwerkzeug zwei Außenlagen auf, zwischen denen mindestens eine Mittellage angeordnet ist. Die Mittellage wird dabei von mindestens zwei Kernschichten aus verdichteten Fasern gebildet. Die Außenlagen sind aus mindestens jeweils zwei Schichten Holzfurnier gebildet.
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Bevorzugt weist die Trägerhalbschale einen Durchmesser von 100 bis 1000 mm auf.
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Vorzugsweise weist die Trägerhalbschale eine Länge von 100–350 cm auf.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zwei Schichten aus Holzfurnier in den Außenlagen quer zueinander verleimt.
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Bevorzugt weisen die Außenlagen eine Dicke von 0,2–5 mm auf, besonders bevorzugt ist eine Dicke von 2,15 mm.
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Besonders bevorzugt besteht das Holzfurnier aus Birken-, Aspen- oder Buchenholz oder einer Mischung daraus.
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Vorzugsweise bestehen die Kernschichten der Mittellage aus verdichteten Fasern.
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Bevorzugt bestehen die Kernschichten der Mittellage aus einem Faserkern aus Nadel- und/oder Laubholzfasern, die unter einem Heißpressverfahren plattenförmig hergestellt sind. Zweckmäßigerweise werden dabei Bindemittel verwendet, die sowohl umweltfreundlich als auch biologisch abbaubar sind.
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Der Faserkern weist bei Verwendung eines wasserfesten Leims eine geringe Dicken- und Längsquellen auf.
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Bevorzugt weist die Mittellage drei oder mehr Kernschichten aus verdichteten Fasern auf. Besonders bevorzugt sind diese Kernschichten miteinander mit einem Harnstoffleim verleimt.
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Bevorzugt weist die Mittellage eine Dicke von 2–13 mm auf, besonders bevorzugt eine Dicke von 8,4 mm (= dreimal 2,8 mm/Kernschicht).
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Bevorzugt können somit für die Mittellage nachwachsende Rohstoffe verwendet werden, wodurch sich eine positive Umweltbilanz durch die Verwendung von sekundären Materialien ergibt.
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Vorzugsweise ist die rotative Trägerhalbschale aus 7 Schichten aufgebaut. Dabei handelt es sich um zwei querverleimte Furnierschichten (obere Deckschicht), dreimal verleimtes Sekundärmaterial (drei Kernschichten der Mittellage aus verdichteten Fasern) und wiederum zwei querverleimte Furnierschichten (untere Deckschicht).
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Vorzugsweise können die Hohl- bzw. Außenseiten der Trägerhalbschalen mit einer Papierschicht versehen sein, die sowohl farblos als auch eingefärbt sein kann.
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Weiter können die Trägerhalbschalen auch lackiert sein oder mit einem aufkaschierten Kunststoff versehen sein, z. B. einem Melaninfilm. Bei diesen Kunststoffen kann es sich um Thermoplaste oder Duroplaste oder auch faserverstärkten Kunststoffe handeln.
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Die verschiedenen Schichten können mit einem Harnstoffklebstoff zusammengeklebt werden.
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Die erfindungsgemäße Trägerhalbschale ist daher mit relativ wenig Aufwand herstellbar und erfüllt dennoch alle erforderlichen Eigenschaften. Hierzu zählen u. a. eine hohe Maßstabilität auch nach einer hohen Anzahl von Stanzvorgängen, eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme, eine gute Bemesserbarkeit, eine hohe Steifigkeit und Druckbeanspruchbarkeit sowie eine geringe Dickentoleranz. Der geometrische Aufbau der Halbschale lässt sich mit engen Durchmessertoleranzen realisieren.
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Weiter sind die erfindungsgemäßen Trägerhalbschalen flexibel beim Aufbringen auf einen stählernen Trägerzylinder. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau sind keine engen Durchmessertoleranzen notwendig. Die erfindungsgemäße Trägerhalbschale kann axial und radial auf dem Trägerzylinder ohne Probleme verschoben, bzw. angepasst werden. Die erfindungsgemäße Trägerhalbschale schmiegt sich gut an den Stahlzylinder der Maschine an und weist somit eine hohe Flexibilität auf.
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Insgesamt besitzt die erfindungsgemäße Trägerhalbschale eine gute Formstabilität und ein sauberes Aufliegen (sowohl rotativ als auch längs) auf dem Stahlzylinder.
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Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Trägerhalbschale ist der Messersitz (Klemmkraft für die einzubringenden Schneidelinien) deutlich verbessert.
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Bevorzugt eignet sich die erfindungsgemäße Trägerhalbschale für das Stanzen von Wellpappe. Sie ist sowohl für Klein- als auch für Großauflagen geeignet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei
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1. eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Trägerhalbschale mit drei Kernschichten in der Mittellage zeigt.
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Die in 1 gezeigte Trägerhalbschale 1 weist drei Lagen auf, eine Mittellage 2 bestehend aus drei plattenförmigen Faserkernschichten 3, 4, 11 mit einer mittleren Dichte und zwei Außenlagen 5, 6 mit jeweils zwei Schichten 7, 8, 9, 10 Furnierholz. Die einzelnen Schichten 9, 10, 3, 4, 11, 7, 8 werden in Längsrichtung in gleicher Ausdehnung plan aufeinandergelegt. In Umfangrichtung verlaufend werden die einzelnen Schichten 9, 10, 3, 4, 11, 7, 8 so aufeinander gelegt, dass ein gemeinsamer planer Abschluss der gesamten Trägerhalbschale 1 im halbkreisförmigen Querschnitt entsteht. Die Mittellage 2 und die Außenlagen 5, 6 sind mittels eines Leims auf Harnstoffbasis miteinander verklebt.
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Die Mittellage 2 besteht bei der beschriebenen Trägerhalbschale 1 aus Holz von Nadelbäumen (Fichte, Tanne, Kiefer) und aus Laubholz (Buche, Eiche, Ahorn).
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Durch die bevorzugte Verwendung der Faser-Kernschichten als Mittellage 2 und der beiden Außenlagen aus Furnierholz 3, 4 der Trägerhalbschale 1 weisen die einzelnen Platten eine gute Laserschneidbarkeit auf. Bezüglich der Arbeitssicherheit werden die MAK-Werte bei der thermischen Zersetzung der verschiedenen Lagen eingehalten. Die Schneidegeschwindigkeit der einzelnen Lagen entspricht den Standardwerten. Die notwendige hohe Maßgenauigkeit der Stanzform kann eingehalten werden. Die Homogenität im gesamten Plattenaufbau, wichtig für die Laserschneidbarkeit, kann durch die Verwendung der Faser-Kernschichten in der Mittellage 2 eingehalten werden.
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Durch die Verwendung von mindestens zwei Kernschichten in der Mittellage wird bei guter Stabilität auch eine gute Flexibilität erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20320658 U1 [0002, 0003]
