[0001] Die Erfindung betrifft eine Trägerplatte für ein Stanzwerkzeug mit zwei Außenlagen,
zwischen denen eine Mittellage angeordnet ist.
[0002] 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 Glasgewebe oder aus Metall.
[0003] Ein Nachteil der in der
DE 203 20 658 U1 offenbarten Trägerplatte ist die Verwendung von nicht recyclingfähigen Epoxyharzen
in der Mittellage der Trägerplatte. Weiter sind die verwendeten Materialien relativ
kostenaufwändig in ihrer Herstellung.
[0004] Des Weiteren sind als Trägerplatten im Stanzformenbau sogenannte Kompositplatten
bekannt. Diese bestehen z.B. aus einem Verbund aus Blech / Holz / Blech, Blech / Kunststoff
/ Blech oder Blech / Sisal, Harz / Blech. Eine Trägerplatte aus einem Verbund aus
Metall /Kunststoff / Metall ist aus der
DE 24 044 06 C3 bekannt. Hier wird in der Mittellage bevorzugt ein Epoxyharz verwendet, die Außenlage
besteht bevorzugt aus einem maßstabilen Metall, z.B. Kupfer, Messing, Aluminium oder
Magnesium.
[0005] Nachteilig ist bei solchen Trägerplatten die Recyclingproblematik der Epoxyharze.
Nachteilig ist darüber hinaus das relativ hohe Gewicht, das sich durch die Verwendung
von Metallen für die obere und untere Außenlage ergibt. Dadurch wird u.a. die Handhabe
der Trägerplatte beim Einbau in die Stanzformapparatur erschwert.
[0006] Weitere bekannte Trägerplatten für den Stanzformenbau bestehen aus Multiplex-Platten
aus Neufurnier. Diese bestehen aus mindestens 5 gleich starken Furnierlagen aus zumeist
Buche, Birke, Fichte 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 Trägerplatten weisen eine
hohe dynamische Lebensdauer auf.
[0007] Bei solchen Trägerplatten 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
kostenaufwändig.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trägerplatte 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 passgenaue
Aussparungen ausbilden lassen.
[0009] Diese Aufgabe wird durch eine Trägerplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Trägerplatte sind Gegenstand
der Patentansprüche 2 bis 14.
[0010] Erfindungsgemäß werden bei der Trägerplatte die Mittellage von einem Kern aus verdichteten
Fasern und die Außenlagen aus Holzfurnieren gebildet. Dabei wird die Trägerplatte
auf beiden Seiten mit einer Außenlage aus Holzfurnier gebildet. Diese kann aus einer
Holzfurnierschicht, bevorzugt jedoch aus jeweils zwei querverleimten Holzfurnierschichten,
bevorzugt aus Birkenfurnier, gebildet werden. Die Schichten werden mit einem Leim
und unter Verwendung von Druck zusammengeleimt. Zweckmäßigerweise werden die Außenlagen
mit der Mittellage mittels eines laserfähigen Leims, bevorzugt Harnstoffleims, verbunden.
[0011] Vorzugsweise besteht die Mittellage aus einem MDF-Faserkem (medium density fiberboard),
aus einem LDF-Faserkern (low density fiberboard) oder aus einem HDF-Faserkern (high
density fiberboard) aus Nadel- und/oder Laubholzfasern, die mit synthetischen Bindemitteln
und Wachsen benetzt unter einem Heißpressverfahren plattenförmig hergestellt sind.
Zweckmäßigerweise werden dabei Bindemittel verwendet, die sowohl umweltfreundlich
als auch biologisch abbaubar sind.
[0012] Gemäß einer Ausführungsform wird als MDF-Kern ein MDF-Kerntyp "H" verwendet. Dieser
weist bei der Verwendung eines wasserfesten Leims eine geringe Längen- und Dickenquellung
auf.
[0013] Bevorzugt weisen die Holzfurniere eine Dicke von 0,1 - 2,5 mm und die Mittellage
eine Dicke von 2,4 - 21,8 mm auf, wobei die Dicke der Mittellage 30 bis 99% der Gesamtdicke
der Trägerplatte beträgt.
[0014] Bevorzugt liegt jeweils zwischen den zwei Schichten aus Holzfurnier eine Armierung
aus Kunststoff, Metall oder Glasfasergewebe mit einer Dicke von 0,05 - 0,5 mm, die
eine gitterartige Struktur bei einer Maschenweite von 0,05 - 5 mm aufweist. Auf diese
Armierung wird zweckmäßigerweise eine holzleimverträgliche Schlichte in einer Dicke
von maximal 0,001 mm ( 1 µm ) aufgetragen und die zwei Schichten aus Holzfurnier anschließend
quer zueinander verleimt.
[0015] Vorzugsweise wird die Trägerplatte abschließend über einen Schleifprozess plangeschliffen
und auf ein Normmaß mit ein einer Dickentoleranz von ± 0,3 mm kalibriert.
[0016] Bevorzugt wird die Oberfläche der Trägerplatte zum Schutz mit einem wasserlöslichen
Acryl-Lack (UV-gehärtet) bzw. mit einem Melaminfilm beschichtet.
[0017] Die erfindungsgemäße Trägerplatte 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,
ein gute Bemesserbarkeit, eine hohe Steifigkeit und Druckbeanspruchbarkeit sowie eine
gute Planlage mit geringer Dickentoleranz.
[0018] Außerdem können nachwachsende Rohstoffe verwendet werden, wodurch sich eine positive
Umweltbilanz durch die Verwendung von sekundären Materialien ergibt. Je nach Dicke
der erfindungsgemäßen Trägerplatte kann ein Anteil an Sekundärrohstoffen von 30 -
99% erreicht werden.
[0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Trägerplatte zeigt und
Fig. 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Trägerplatte zeigt.
[0020] Die in Fig. 1 gezeigte Trägerplatte 1 weist drei Lagen auf, eine Mittellage 2 bestehend
aus einem plattenförmigen MDF-Faserkern und zwei Außenlagen 3, 4, die jeweils von
zwei quer verleimten Schichten 5, 6 bzw. 7, 8 aus möglichst fehlerfreiem und gleichmäßigem
Birkenfurnier gebildet werden. Die Mittellage 2 und die Außenlagen 3, 4 sind mittels
eines Harnstoffleims unter Druck und Temperatur verleimt worden, wobei die Außenlagen
3, 4 zueinander querverleimt sind.
[0021] Die Trägerplatte 11 von Fig. 2 unterscheidet sich von der Trägerplatte 1 von Fig.
1 dadurch, dass zwischen den zwei Schichten 5, 6 bzw. 7, 8 aus Birkenfurnier eine
Armierung (9, 10) aus Glasfasergewebe mit einer Maschenweite von 1,7 mm und einer
Dicke von 0,3 mm gelegt, welche mit einer Schlichte aus 1µm Chrom- oder Silanschlichte
behandelt wurde. Anschließend werden jeweils die zwei Schichten 5, 6 bzw. 7, 8 aus
Birkenfurnier mit der zwischenliegenden Armierung quer zueinander verklebt. Die Armierung
dient in diesem Ausführungsbeispiel der Minimierung der Ausdehnungskräfte.
[0022] Die Mittellage 2 besteht bei beiden beschriebenen Trägerplatten 1 bzw. 11 zu 85-90%
aus Holz von Nadelbäumen (Fichte, Tanne, Kiefer) und zu 10-15% aus Laubholz (Buche,
Eiche, Ahorn). Die gesamte Trägerplatte 1 bzw. 11 weist eine Dicke von 18,2 mm auf,
wobei die Birkenfurniere jeweils eine Dicke von 1,4 mm und die Mittellage 2 eine Dicke
von 12,6 mm haben (2*1,4 mm Birkenfurnier oben, 12,6 mm Mittellage, 2*1,4 mm Birkenfurnier
unten).
[0023] Die Dickentoleranz der Mittellage 2 beträgt ± 0,2 mm und die Krümmung soll 1,5 mm/m
nicht überschreiten. Die verwendete MDF-Mittellage 2 besitzt eine mittlere Dichte
von 770 kg/m
3, wobei die Dichtetoleranz ± 30kg/m
3 beträgt. Die Querzugfestigkeit beträgt ≥ 0,75 N/mm
2 und die Biegesteifigkeit ≥ 35 N/mm
2.
[0024] Die Oberfläche wird zum Schutz mit einem wasserlöslichen Acryl-Lack (UV-gehärtet)
beschichtet.
[0025] Durch die bevorzugte Verwendung von Birkenfurnier in den Außenlagen 3, 4 und des
MDF-Kerns als Mittellage 2 der Trägerplatte 1 weisen die Trägerplatten 1 bzw. 11 eine
gute Laserschneidbarkeit auf. Die bevorzugte Verwendung eines speziellen Harnstoffleims
(BFU-20) führt zu einer laserfähigen Verleimung der Trägerplatten 1 bzw. 11. Bezüglich
der Arbeitssicherheit werden die MAK-Werte bei der thermischen Zersetzung der erfindungsgemäßen
Trägerplatten 1 bzw. 11 eingehalten. Die Schneidegeschwindigkeit der erfindungsgemäßen
Trägerplatten 1 bzw. 11 entspricht den Standardwerten. Die Maßgenauigkeit der Stanzform
kann bei Sollmaßen von 0-1000 mm mit ± 0,6 mm und bei Sollmaßen > 1000mm mit ± 0,7
mm eingehalten werden. Die Homogenität im gesamten Plattenaufbau, wichtig für die
Laserschneidbarkeit, kann durch die Verwendung des MDF-Kerns in der Mittellage 2 eingehalten
werden.
1. Trägerplatte für ein Stanzwerkzeug, die zwei Außenlagen (3, 4) aufweist, zwischen
denen eine Mittellage (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittellage (2) von einem Kern aus verdichteten Fasern gebildet wird und die Außenlagen
(3,4) aus Holzfurnier gebildet sind.
2. Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlagen (3,4) jeweils zwei Schichten (5, 6; 7, 8) aus Holzfurnier umfassen.
3. Trägerplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zwei Schichten (5, 6; 7, 8) aus Holzfurnier eine Armierung (9, 10) angeordnet
ist.
4. Trägerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (9, 10) eine gitterartige Struktur aufweist.
5. Trägerplatte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (9, 10) aus Kunststoff, Metall oder Glasfasergewebe besteht.
6. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Armierung (9, 10) eine holzleimverträgliche Schlichte aufgetragen ist.
7. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schichten aus Holzfurnier (5,6;7,8) quer zueinander verleimt sind.
8. Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlagen (3, 4) mit der Mittellage (2) mittels eines laserfähigen Klebstoffes,
vorzugsweise Harnstoffleims, verbunden sind.
9. Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Mittellage (2) 30 - 99% der Gesamtdicke der Trägerplatte beträgt.
10. Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schichten (5,6;7,8)
aus Holzfurnier eine Dicke von 0,1 - 2,5 mm aufweisen, bevorzugt 1,4 mm.
11. Trägerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus verdichteten Fasern von einem MDF-Kern, einem LDF-Kern oder einem HDF-Kern
gebildet wird.
12. Trägerplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der MDF-Kern, der LDF-Kern oder der HDF-Kern aus Nadel- und/oder Laubholzfasern besteht
und mit synthetischen Bindemitteln und Wachsen benetzt unter einem Heißpressverfahren
plattenförmig hergestellt ist.
13. Trägerplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittel umweltfreundlich und biologisch abbaubar sind.
14. Trägerplatten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der MDF-Kern ein MDF-Kerntyp "H" ist, der bei Verwendung eines wasserfesten Leims
eine geringe Dicken- und Längsquellung aufweist.