DE2805002A1 - Schneidunterlage und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Schneidunterlage und verfahren zu deren herstellung

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DE2805002A1 DE19782805002 DE2805002A DE2805002A1 DE 2805002 A1 DE2805002 A1 DE 2805002A1 DE 19782805002 DE19782805002 DE 19782805002 DE 2805002 A DE2805002 A DE 2805002A DE 2805002 A1 DE2805002 A1 DE 2805002A1
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Description

DIPL.-CHEM. DR. HARALD STACH
PATENTANWALT
ADENAUERALLEE 30 ■ 2000 HAMBURG 1 . TELEFON (04O) 244523
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. 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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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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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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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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Claims (8)

. dr. HARALD STACH PATENTANWALT ADENAUERALLEE 30 ■ 2000 HAMBURG 1 · TELEFON (040) 244523 Aktenzeichen: Neuanmeldung Anmelderin; Miwa Gomu Kogyo Kabushikigaisha (Miwa Rubber Industry Co., Ltd.) PATENTANSPRÜCHE
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
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— 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
DE2805002A 1977-02-09 1978-02-06 Schneidunterlage und Verfahren zu deren Herstellung Expired DE2805002C3 (de)

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