DE2805002A1 - Schneidunterlage und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Schneidunterlage und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
PATENTANWALT
Aktenzeichen; Neuanmeldung
Anmelderin: Miwa Gomu Kogyo Kabushikigaisha
(Miwa Rubber Industry Co., Ltd.), Osaka, Japan
Schneidunterlage und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft eine Schneidunterlage mit einer Grundplatte
aus hartem Kunststoff und einer Deckschicht aus weichem Kunststoff, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Die bekannten Schneidunterlagen dieser Art besitzen eine Grundplatte aus hartem Kunststoff, beispielsweise Hart-PVC
und eine oberseitige Deckschicht aus weichem Kunststoff, beispielsweise Weich-PVC, die durch einen Klebstoff mit der
Grundplatte verbunden ist. Derartige Schneidunterlagen neigen wegen der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten
der Grundplatte und der Deckschicht zu temperaturabhängigen Verformungen, erreichen nur eine relativ kurze Gebrauchsdauer und können wegen der glatten Unterseite der harten
Grundplatte auf dem Arbeitstisch leicht verrutschen, was zu Verletzungen des Benutzers beim Schneidvorgang führen
kann. Da die Grundplatte zur Erzielung einer hinreichenden Widerstandsfähigkeit beim Schneidvorgang relativ dick ausgebildet
sein muß, ist die Schneidunterlage sehr biegesteif und daher unbequem zu handhaben und zu lagern. Da die
Grundplatte ferner beim Schneidvorgang häufig durch die
die Deckschicht durchdringende Schneide des Schneidwerkzeugs verletzt wird, nimmt die Festigkeit der Schneidunterlage
im Gebrauch rasch ab, wobei sie an den verletzten Stellen der Grundplatte leicht bricht. Wenn man zur Vermeidung
dieser Schwierigkeit die Grundplatte dünner und die Deckschicht dicker ausbildet, würde das Schneidwerkzeug
noch tiefer eindringen und durch den größeren Wider-
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stand in seiner Wirksamkeit beeinträchtigt werden, wobei
durch die in der dicken Deckschicht erzeugten Schnitte die Festigkeit der Schneidunterlage als Ganzes sehr vermindert
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Schneidunterlage der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu deren
Herstellung zu schaffen, die auf einfache Weise eine verformungsbeständige,
rutschfestere und flexible Ausbildung sowie ein wirksameres Schneiden und eine längere Gebrauchsdauer ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Schneidunterlage der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die
Grundplatte auf beiden Plattenflächen jeweils mit einer Zwischenschicht aus halbhartem Kunststoff verbunden ist,
diese jeweils auf ihrer Außenfläche mit der Deckschicht verbunden sind, deren Oberfläche rutschmindernde Vorsprünge
und/oder Vertiefungen aufweist.
Diese Schneidunterlage ist wegen ihrer beidseitigen Verwendbarkeit
und der durch die Zwischenschichten gegen Schnitteinwirkungen geschützten Grundplatte wesentlich länger gebrauchsfähig
und dabei trotz ausgezeichneter Festigkeit flexibel und zeigt infolge ihres symmetrischen Aufbaus bei
Temperaturänderungen keinerlei Verformung. Durch ,die an der Oberfläche vorhandenen Vorsprünge und Vertiefungen
wird sowohl ein Verrutschen der Schneidunterlage auf dem Arbeitstisch, als auch ein Verrutschen des Werkstücks weitgehend
ausgeschaltet.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Schneidunterlage sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.
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Das Verbinden der Deckschichten und der Zwischenschichten
mit der Grundplatte kann sowohl in an sich bekannter Weise mittels eines Klebstoffes, als auch vorzugsweise dadurch
bewirkt werden, daß man einen entsprechenden Schichtkörper zunächst an einem Ende unter Verpressen bis zum thermischen
Verbinden der Schichten erhitzt und die Zone des Verpressens und Erhitzens fortschreitend zum anderen Ende des
Schichtkörpers verschiebt.
Die an der Oberfläche der Deckschichten vorhandenen Vorsprünge und/oder Vertiefungen können durch Verpressen mittels
einer mit entsprechenden Vertiefungen und Vorsprüngen versehenen Walze oder vorzugsweise dadurch erzeugt werden,
daß man den Schichtkörper auf beiden Außenseiten mit einem feinstrukturierten Gewebe belegt und dieses nach dem Verpressen
und Erhitzen vom erhaltenen Laminat abzieht, wobei auf dessen Oberfläche der Gewebestruktur entsprechende
Vorsprünge und Vertiefungen erzeugt werden. Die letztgenannte Arbeitsweise erzeugt zahlreiche kleine, aber getrennte
Vorsprünge und Vertiefungen, die zu einem höheren Reibungskoeffizienten der Oberfläche führen und die Rutschneigung
wirksam herabsetzen. Die Deckschichten können sn_ wohl gleichzeitig, als auch unabhängig vom Laininierungsvorgang
gerauht werden.
Da die Zwischenschichten und die Deckschichten auf beiden
Seiten der Grundplatte symmetrisch angeordnet sind, wird im Gegensatz zu den bekannten Schneidunterlagen die Neigung
zu bei Temperaturveränderungen infolge der Unterschiede in den Expansions- und Kontraktionskoeffizienten der
Grundplatte und der Deckschichten auftretenden Verformungen beseitigt. Wenn die Zwischenschichten und die Deckschichten
an den gegenüberliegenden Flächen der Grundplatte die gleiche Dicke haben, werden Verformungen vollständig
vermieden. Da die zur Biegeversteifung dienende Grundplatte zwischen den an ihren gegenüberliegenden
Seiten angeordneten Zwischenschichten und Deckschichten
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eingeschlossen ist, hat die Schneidunterlage Lm Vergleich
zu den herkömmlichen Produkten md t einer Grundplatte und
einer mit dieser einseitig· verbundenen Deckschicht eine verringerte Biegesteifigkeifc und eine höhere Flexibilität,
so daß sie leichter zu handhaben ist.
Die Zwischenschicht setzt beim Schneidvorgang der Schneide des Schneidwerkzeuges Widerstand entgegen und begrenzt
dadurch die Schnittiefe und verringert den Schnittwiderstand
beim Schneiden des Werkstücks. Die Zwischenschicht dient ferner auch zum Schutz der Grundplatte gegen Verletzungen.
Die vorstehend beschriebene, dreischichtige Ausbildung ist so ausgelegt, daß die Deckschicht zur Erleichterung des
Schneidvorganges ein leichtes Eindringen des Schneidwerkzeuges ermöglicht, die Grundplatte der Schneidunterläge
Festigkeit verleiht und die Zwischenschicht Beschädigungen
der Grundplatte verhindert. Dementsprechend sind die absoluten Werte für die Härte der drei Schichten nicht speziell
begrenzt, jedoch sollen die Schichten mit den drei verschiedenen Härtewerten ν·.η der Oberfläche zur Mitte
der Schneidunterlage so angeordnet sein, daß die vorstehend
erläuterten Funktionen im wesentlichen erreicht werden.
Wenn die Schneidunterlage so ausgebildet ist, fühlt
der Benutzer deutlich die Erhöhung des Schneidwiderstandes,
wenn das Schneidwerkzeug nach Durchdringung der Deckschicht in die Zwischenschicht eindringt. Infolgedessen dringt die
Schneide nicht durch die Zwischenschicht und verletzt die Grundplatte, sondern bewirkt den Schneidvorgang unter
Beibehaltung einer geeigneten Einschnittiefe, d.h. bei
einem geeigneben Schneidwiderstand.
Gleichzeitig mit der Ausbildung der Vorsprünge und Einschnitte kann die Deckschicht mit einem karierten Muster,
einer Maßeinteilung oder anderen geeigneten Mustern be-
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druckt und/oder in geeigneter Weise gefärbt sein. Stattdessen
kann auch die Zwischenschicht mit einem geeigneten Muster versehen oder gefärbt sein und die Deckschicht durchsichtig
oder durchscheinend ausgebildet sein.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Schneidunterlage
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Schneidunterlage, Fig. 2 einen teilweise weggebrochenen Längsschnitt durch
die Schneidunterlage gemäß Fig. 1,
Fig. 3a einen vergrößerten Teilschnitt durch eine zur Herstellung
einer Schneidunterlage verwendete Schichtung,
Fig. 3b einen vergrößerten Teilschnitt durch die Schichtung gemäß 3a nach dem Laminieren und
Fig. 3b einen vergrößerten Teilschnitt durch die Schichtung gemäß 3a nach dem Laminieren und
Fig. k einen Längsschnitt durch eine Schneidunterlage während
des Schneidvorganges.
Die in den Figuren dargestellte Schneidunterlage A besitzt eine rechteckige Grundplatte 1 aus hartem Kunststoff, beispielsweise
Hart-PVC, mit deren gegenüberliegenden Flächen verbundene Zwischenschichten 2 aus halbhartem Kunststoff,
beispielsweise halbhartem Polyvinylchlorid und mit deren Außenflächen verbundenen Deckschichten 3 aus weichem Kunststoff,
beispielsweise Weich-PVC. Die einzelnen Schichten der fünfschichtigen Schneidunterlage A sind durch Erwärmen
aneinanderhaftend verbunden. Da sowohl die Zwischenschichten
2, als auch die Deckschichten 3 jeweils untereinander die gleiche Dicke besitzen und symmetrisch zur Grundplatte
1 angeordnet sind, ist die Schneidunterlage A bezogen auf die Grundplatte 1 genau symmetrisch aufgebaut, so daß
sie beidseitig benutzt werden kann und an beiden Seiten identische Expansions- und Kontraktionskoeffizienten aufweist,
so daß Verformungen durch Temperaturveränderungen ausgeschaltet sind. Die jeweils zwischen der harten Grundplatte
1 und den weichen Deckschichten 3 angeordneten halb-
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— ο —
harten Zwischenschichten 2 tragen wesentlich zur Gesamtfestigkeit.
der Schneidunterlage bei und ermöglichen eine entsprechende Verringerung der Dicke der Grundplatte 1, so daß die
Schneidunterlage insgesamt flexibel ist. Es wird mit anderen Worten die durch die Verringerung der Dicke der harten Grundplatte
1 bedingte Festigkeitsverringerung durch die halbharten
Zwischenschichten 2 voll kompensiert. Die erfindungsgemäße
Schneidunterlage ist daher bei im Vergleich zu herkömmlichen Produkten praktisch unveränderter Dicke flexibler und
besitzt dennoch höhere Festigkeit.
Zur Herstellung der beschriebenen Schneidunterlage A werden
die als Ausgangsmaterialien für die Grundplatte 1, die Zwischenschichten 2 und die Deckschichten 3 dienenden langgestreckten
Kunststoffplatten oder -bahnen jeweils in der angegebenen Weise zusammengeschichtet und dann durch Erwärmen
unter Anwendung von Druck haftend verbunden. Durch diese thermische Haftverbindung des fünfschichtigen Laminats
wird die Verwendung von Klebstoff vermieden und eine besonders vorteilhafte, unaufwendige Fertigung ermöglicht.
Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile können jedoch auch dadurch erreicht werden, daß die Schichten mittels eines
Klebstoffes oder durch andere Mittel laminiert werden. Die Decksichten 3 können zweckmäßig aus einer gefärbten,
weichen Kunststoffplatte bestehen, die zur Erzielung eines attraktiven Aussehens beispielsweise grün gefärbt sein kann.
Die halbharte Zwischenschicht 2 und die Grundplatte 1 brauchen nicht gefärbt zu sein. Wenn die Deckschichten 3
verschiedene Farben aufweisen, trägt dies zu einem attraktiven Aussehen der Schneidunterlage bei und erleichtert
die Unterscheidung der Deckschichten, beispielsweise zum Zweck der gleichmäßigen Benutzung beider Seiten.
Zur Verringerung'eines unerwünschten Verrutschens des zu
schneidenden Papiers oder sonstigen Werkstoffs auf der Schneidunterlage ist diese an den Oberflächen ihrer Deckschichten
3 angerauht oder mit Vorsprüngen und/oder Ein-
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schnitten versehen, die beispielsweise in an sich bekannter Weise durch Vorpressen der Deckschichten mit einer an der
Oberfläche gerauhten Walze erzeugt werden können. Die dargestellte Schneidunterlage A besitzt durch Verwendung eines
Gewebes hergestellte kleine Vorsprünge und Vertiefungen, zu deren Herstellung auf die Oberflächen der Deckschichten
3 in der in Fig. 3a dargestellten Weise jeweils ein feinstrukturiertes Gewebe k, beispielsweise aus Köper-Webstoff
aufgelegt und die erhaltene Schichtung unter Vorpressen in Pfeilrichtung zusammen mit dem Gewebe k erhitzt wird. Nach
dem Laminieren wird dann das Gewebe k vom Laminat abgezogen
und dadurch der Webstruktur 5 des Gewebes k entsprechende kleine Vorsprünge und Einschnitte der in Fig. Jb dargestellten
Art an der Oberfläche der Deckschichten gleichzeitig mit der thermischen Verbindung der Schichten erzeugt.
Im Vergleich zu der bekannten Arbeitsweise, bei welcher die Erzeugung einer rauhen Oberfläche der Deckschicht
durch Verwendung einer Walze mit gerauhter Oberfläche erfolgt, werden dabei auf den Deckschichten 3 feinere
und enger zusammenliegende, getrennte Vorsprünge und
Vertiefungen erzeugt, die den Decksichten *3 einen höheren Reibungskoeffizienten und eine verbesserte Rutschfestigkeit
verleihen. Da weiterhin die Ausbildung der gerauhten Oberflächen durch Verwendung eines Gewebes gleichzeitig
mit dem Laminieren erfolgt, eignet sich dieses Verfahren wegen der Verringerung der Arbeiüsschritte insbesondere
für die Massenproduktion.
Je nach den Anforderungen können die mit Vorsprüngen und
Vertiefungen 5 versehenen Oberflächen der Deckschichten
3 mit einem karierten Muster 6, einer Maßeinteilung oder ähnlichen Mustern bedruckt sein.
Im Gebrauch wird in der in Fig. k dargestellten Weise auf
die beschriebene Schneidunterlage A ein Blatt B aus Pa-
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- io -
pier oder Kunststoff aufgelegt und dann mittels eines Messers C geschnitten, wobei natürlich jede der Deckschichten
3 der Schneidunterlage A als Auflagefläche dienen kann.
Obgleich beim Schneidvorgang die das Blatt B durchdringende Schneide des Messers C in die Deckschicht einschneidet,
läßt das Messer C nach dem Abheben vm der Schneidunterlage lediglich eine Schnittlinie in der Deckschicht 3 zurück,
da diese durch Zurückstellung den an der Schnittstelle entstandenen Einschnitt schließt, so daß dieser bei den
nachfolgenden Schneidvorgängen keine Schwierigkeiten verursacht und stets ein glatter Ablauf des Schneidvorganges
sichergestellt bleibt. Selbst wenn bei relativ großer Schneidkraft die Schneide des Messers C die Deckschicht
3 vollständig durchdringt, wird die Schnittspur durch die Rückstellkraft der Deckschicht 3 sogleich geschlossen. Die
mit der Zwischenschicht 2 durch thermische Haftverbindung
vollständig verbundene Deckschicht 3 wird auch im Schnittbereich nicht von der Zwischenschicht 2 abgerissen. Selbst
wenn versehentlich eine besonders große Schneidkraft auf die Schneidunterlage ausgeübt wird, kann die Schneide des
Messers C wegen der zwischen der Deckschicht 3 und der Grundplatte 1 angeordneten Zwischenschicht 2 nicht in die
Grundplatte 1 eindringen, welche die Tragstruktur der gesamten Schneidunterlage bildet. Diese behält daher ihre
Festigkeit, die sonst bei einem Einschneiden in die Grundplatte 1 beeinträchtigt werden würde. Das die Zwischenschicht
2 bildende halbharte Kunststoffmaterial setzt dem Eindringen der Schneide des Messers C einen wesentlich
größeren Widerstand entgegen, als die Deckschicht 3· Hierdurch wird die Schnittiefe in der Schneidunterlage begrenzt
und ein glatter Schnitt mit verringertem Schnittwiderstand sichergestellt.
Anstelle der Verwendung einer Zwischenschicht 2 könnte die Schneidunterlage einer großen Schneidkraft auch durch Vergrößerung
der Dicke der Grundplatte 1 widerstehen, was je-
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- 11 -
-II-
doch die Eigensteifigkeit der Schneidunterlage als Ganzes
unerwünscht vergrößern und deren Handhabung erschweren würde. Darüber hinaus würde dabei durch die im Gebrauch unvermeidlichen
Schnittverletzungen der dicken Grundplatte die Gesamtfestigkeit· der Schneidunterlage rasch beeinträchtigt
werden. Wenn man andererseits die Zwischenschicht 2 aus einem weichen Kunststoff der für die Deckschicht verwendeten
Art fertigen würde, um eine weihe Deckschicht mit entsprechend vergrößerter Dicke zu erhalten, würde die
Schneidunterlage nicht nur eine unzureichende Festigkeit aufweisen, sondern die weiche Decksicht auch bei jeder Anwendung
einer größeren Schnittkraft vollständig zerschnitten werden, was zu einer weiteren Verringerung der Festigkeit
führen würde. Schließlich führt eine Erhöhung der Dicke der weichen Deckschicht auch zu einer entsprechenden
Vergrößerung des Schneidwiderstandes gegenüber dem Messer C, so daß dann kein glattes Schneiden mehr zustande käme.
Die zwischen der harten Grundplatte 1 und der weichen Deckschicht 3 angeordnete, halbharte Zwischenschicht 2 verleiht
der Schneidunterlage Flexibilität und hohe Festigkeit und verringert den Festigkeitsverlust im Gebrauch
und ermöglicht damit eine verlängerte Gebrauchsdauer.
Das Verrutschen des Blattes B auf der Schneidunterlage A
während des Schneidvorganges wird wirksam verhindert
teils durch den hohen Reibungskoeffizienten des das Blatt
B tragenden weichen Materials der Deckschicht 3 und teils wegen der an dessen Oberfläche angeordneten kleinen Vorsprünge
und Vertiefungen. Das Verrutschen der Schneidunterlage A aif dem Arbeitstisch wird durch die auf diesem
aufliegende, andere Deckschicht 3 verhindert. Hierdurch wird die Gefahr von durch Verrutschen des Blattes B
oder der Schneidunterlage A verursachter Hand- oder Fingerverletzungen
des Benutzers ausgeschaltet und die Arbeitssicherheit verbessert.
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Die Schneidunterlage besitzt wegen ihrer beidseitigen Verwendbarkeit
und der sonstigen vorstehend erläuterten Eigenschaften mehr als die doppelte Lebensdauer der herkömmlichen
Produkte, ist wegen ihres symmetrischen Aufbaus verformungsbeständig und besitzt trotz ihrer größeren Flexibilität
und ihrer leichteren Handhabbarkeit·eine gute und dauerhafte Festigkeit, wae insgesamt zu wichtigen technischen
und wirtschaftlichen Vorteilen führt.
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Leerseite
Claims (8)
1) Schneidunterlage mit einer Grundplatte aus hartem Kunststoff
und einer Deckschicht aus weichem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (i) auf beiden Plattenflächen
jeweils mit einer Zwischenschicht (2) aus halbhartem Kunststoff verbunden ist, diese jeweils auf ihrer
Außenfläche mit der Deckschicht (3) verbunden sind, deren Oberfläche rutschmindernde Vorsprünge und/oder Vertiefungen
aufweist,
2) Schneidunterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwxschenschichten (2) bzw. die Deckschichten (3)
jeweils die gleiche Dicke besitzen.
3) Schneidunterlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschichten (3)t die Zwischenschichten
(2) und die Grundplatte (1) miteinander verklebt oder vorzugsweise durch Erwärmen haftend verbunden sind.
^4·) Schneidunterlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorsprünge und Vertiefungen an der Oberfläche der Deckschicht (3) einer Gewebe—
struktur (5) entsprechen.
5) Schneidunterlage nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch
gekennzeichnet, daß die Deckschichten (3) jeweils eine gerauhte Oberfläche aufweisen.
6) Verfahren zur Herstellung einer Schneidunterlage nach
809834/!5S79 OP««AL «PEcTED
— 2 —
einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Grundplatte (i) beidseitig mit einer Zwischenschicht (2) und diese jeweils außenseitig mit einer Deckschicht
(3) belegt und die erhaltene Schichtung unter Vorpressen bis zur haftenden Verbindung erwärmt.
7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
man auf die Außenflächen der Deckschichten (3) jeweils ncch ein Gewebe (k) auflegt und dieses nach dem Verpressen
und Erwärmen unter Erzeugung von Vorsprüngen und Vertiefungen vom erhaltenen Laminat abzieht.
8 0 9 8 3 4 / Π c. 7
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