Scheibe, Verfahren zur Herstellung derselben sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheibe oder einen Bausch aus einer oder mehreren Lagen zum Auftragen und/oder Auf- saugen von flüssigen oder halbfesten Substanzen, wobei Randpar- tien der Lage oder Lagen flächenhaft aufeinander liegen und wo- bei die Scheibe an ihrem Umfang über einen Verdichtungsbereich verfügt, ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie eine Ein- richtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine Scheibe oder ein Bausch dieser Gattung, welche aus Watte sind und eine runde, elliptische oder eckige Form aufweisen, sind beispielsweise aus EP-B 0 405 043 bekannt.

Scheiben der genannten Gattung sind zu einem Gebrauchsartikel in Hygiene, Kosmetik und Medizin geworden. Die bisher auf dem Markt erhältlichen Produkte entsprechen zwar den Anforderungen an Saugfähigkeit und Weichheit, weisen jedoch eine unerwünschte Flusenbildung auf, so dass Wattefasern auf der Haut zurückblei- ben, wenn eine flüssige oder halbfeste Substanz auf die Haut aufgetragen oder von dieser weggewischt wird. Ein weiterer Nach- teil dieser vorbekannten Wattescheiben besteht darin, dass die aufeinander liegenden Schichten aus Watte einen ungenügenden Zu- sammenhalt aufweisen, so dass die Wattescheibe während des Geb- rauchs derselben verhältnismässig bald zerfällt.

Aus der genannten EU-PS sind zwar Wattescheiben bekannt, bei welchen die Ränder der einzelnen Schichten der Scheibe miteinan- der verbunden sind. Diese Verbindungsstelle bildet eine Art von Naht, in welcher die Fasern der einzelnen Scheibenschichten un- tereinander vermischt und verbinden sind. Eine solche Naht ist verhältnismässig steif. Insbesondere wenn man eine empfindliche Haut hat, dann kann ein Kratzgefühl während der Benützung einer solchen Scheibe entstehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die genannten sowie noch weitere Nachteile der vorbekannten Scheiben zu beheben.

Diese Aufgabe wird bei der Scheibe der eingangs genannten Art erfindungsgemäss mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass bei einer runden Scheibe gemäss der Erfindung die flächenhaften Randpartien der Materiallagen einen im wesentli- chen flachen Ring bilden, wobei die Randpartien der Lagen in diesem Ring aufeinander liegen, und dass dieser Ring an seiner Aussenseite durch die Umfangsfläche der Scheibe und an seiner Innenseite durch den Bereich des Verdichtungsbereiches oder der Rille definiert ist, kann ein Abstand zwischen der Umfangsfläche der Scheibe und des Verdichtungsbereiches gewählt werden, dass die von dem Verdichtungsbereich gegen aussen hin gerichteten Ma- terialfasern so lang sind, dass sie nicht steif, sondern viel- mehr leicht biegbar sind.

Diese Scheibe kann erfindungsgemäss mit einem Verfahren herge- stellt werden, welches im Patentanspruch 5 definiert ist. Bei Scheibe und Verfahren ist festzuhalten, dass sich der Begriff des radialen Abstandes auf den Abstand von einem allfälligen Symmetriezentrum der Scheibe bzw. einem Schwerpunkt der Scheibe bezieht, was bei Polygonen direkt einsichtig ist.

Die vorliegende Scheibe kann erfindungsgemäss mit Hilfe einer Einrichtung hergestellt werden, welche im Patentanspruch 6 defi- niert ist.

Weitere erfindungsgemässe Ausgestaltungen sind in den Unteran- sprüchen gekennzeichnet.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfin- dung anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielhaft näher er- läutert. Es zeigen : Fig. 1 perspektivisch eine Scheibe nach einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 perspektivisch die Scheibe aus Fig. 1, bei welcher die Schichten, welche sie aufweist und deren Ränder norma- lerweise untereinander verbunden sind, in einem Bereich derselben in Abstand voneinander gebracht worden sind, Fig. 3 in einem vertikalen Schnitt die Scheibe aus Fig. 1, Fig. 4 vergrössert einen Ausschnitt aus Fig. 3, Fig. 5 in einem vertikalen Schnitt eine erste Ausführung eines Werkzeuges einer Einrichtung zur Herstellung der Schei- be, Fig. 6 in einem vertikalen Schnitt eine zweite Ausführung eines Werkzeuges einer Einrichtung zur Herstellung der Schei- be, Fig. 7 in einem vertikalen Schnitt eine dritte Ausführung eines Werkzeuges einer Einrichtung zur Herstellung der Schei- be, Fig. 8 vergrössert ein Detail des Werkzeuges aus Fig. 7, Fig. 9 in einem vertikalen Schnitt eine vierte Ausführung eines Werkzeuges einer Einrichtung zur Herstellung der Schei- be, Fig. 10 eine schematische Unteransicht auf den Stempel des Werk- zeuges nach Fig. 9, Fig. 11 eine Detailquerschnittsansicht entlang der Linie 11-11 aus der Fig. 10, Fig. 12 eine Detailquerschnittsansicht entlang der Linie 12-12 aus der Fig. 10, Fig. 13 schematische Seitenansicht von innen auf Matrize und Stempel gemäss einer ersten Ausführungsform von Stempel und Matrize, Fig. 14 schematische Seitenansicht von innen auf Matrize und Stempel gemäss einer zweiten Ausführungsform von Stem- pel und Matrize, Fig. 15 schematische Seitenansicht von innen auf Matrize und Stempel gemäss einer dritten Ausführungsform von Stem- pel und Matrize, und Fig. 16 schematische Seitenansicht von innen auf Matrize und Stempel gemäss einer vierten Ausführungsform von Stem- pel und Matrize.

Die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Scheibe oder Bausch kann bei- spielsweise zum Auftragen, Abtragen und/oder Aufsaugen von flüs- sigen oder halbfesten Substanzen dienen. Sie weist in diesem dargestellten Beispiel drei Schichten bzw. Lagen 1, 2 und 3 (Fig. 2), von welchen jede eine kreisförmige Kontur hat. Die dargestellte Scheibe hat somit eine kreisförmige Umfangswand 4.

Die Scheibe braucht nicht ausschliesslich eine kreisförmige Kon- tur zu haben. Ihre Kontur bzw. Umfangswand 4 kann auch ellip- tisch oder aber auch eckig verlaufen, das heisst ein Polygon bilden. In einer einfachen Ausführung kann die vorliegende Scheibe nur zwei Lagen aufweisen. Diese zwei Lagen können die mittlere Schicht 1 und nur eine der äusseren Lagen 2 oder 3 oder nur die zwei äusseren Lagen 2 und 3 sein.

Bei anderen Ausführungsformen kann es sich auch um eine kein La- gen aufweisende Struktur handeln, sozusagen eine einlagige Struktur, bei der beispielsweise Zellstoffelemente in einer ein- zigen Schicht abgelagert und dann verpresst werden.

Gleiche Merkmale sind in allen Fig. jeweils mit den gleichen Be zugszeichen bezeichnet worden.

Zur anschaulicheren Darstellung ist die vorliegende, hier also dreilagige, Scheibe in Fig. 2 so ausgeführt, dass sich die Lagen 1 bis 3 der Scheibe, welche normalerweise aufeinander aufliegen, in einem Bereich des Umfanges der Scheibe in einem Abstand von- einander befinden. Der mittleren Lage bzw. Schicht 1 der Scheibe sind die zwei weiteren, äusseren Schichten 2 und 3 so zugeord- net, dass die äusseren Schichten 2 und 3 über ihre inneren Grossflächen 8 auf den planen Grossflächen 5 der mittleren Schicht 1 aufliegen. Die mittlere Lage 1 hat eine Randpartie 11, die obere äussere Lage 2 hat eine Randpartie 12 und die untere äussere Lage 3 hat eine Randpartie 13.

Die Schichten 1 bis 3 können aus demselben Material oder aus un- terschiedlichen Materialien sein. Das Material der Schichten 1 bis 3 soll saugfähig sein. Vorteilhaft ist dieses Material bzw. sind die erwähnten Materialien faserig, wobei das Fasermaterial Baumwolle, Viskose, synthetische Fasern oder ein Gemisch aus diesen sein kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Schichten 1 bis 3 Watte aus Baumwolle verwendet wird.

Die Materialschichten 1, 2 und 3 sind einander derart zugeord- net, dass sie eine zusammenhaltende Sandwich-Struktur bilden.

Dies erreicht man beispielsweise dadurch, dass zumindest die Randpartien 11, 12 und 13 der genannten Materialschichten 1 bis 3 mit-bzw. untereinander flächenhaft verbunden sind.

Falls der Durchmesser der inneren Materiallage 1 kleiner ist als der Durchmesser der Aussenlagen 2 und 3, wie dies in Fig. 2 dar- gestellt ist, dann liegen die Randpartien 12 und 13 der äusseren Materiallagen 2 und 3 unmittelbar aufeinander.

In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführung der Scheibe darge- stellt, bei welcher der Durchmesser aller Materiallagen 1 bis 3 etwa gleich gross ist. In diesem Fall liegt jenes Material 111 der inneren Lage l zwischen den Randpartien 12 und 13 der Aus- senlagen 2 und 3, welches sich im Randbereich 11 der mittleren Lage 1 befindet. Der Durchmesser der inneren Lage 1 hinsichtlich des Durchmessers der äusseren Lagen 2 und 3 so zu wählen, dass die Spitzen der Fransen 111 der Innenlage 1 in einer Linie mit den Stirnflächen 121 und 131 der äusseren Lagen 2 und 3 beim fertigen Produkt liegen. Folglich umfasst die Umfangswand 4 ei- ner solchen Scheibe das zum Teil ausgefranste Material 111 der mittleren Lage 1 sowie die Umfangs-bzw. Stirnflächen 121 und 131 der Ränder 12 und 13 der Aussenlagen 2 und 3 der Scheibe.

Gleiches gilt sowohl für zweilagige Scheiben als auch für Schei- ben ohne Lagenstruktur. Auch letztgenannte Scheiben weisen einen Bereich ausgefransten Materials aus, welches bei dem dargestell- ten Ausführungsbeispiel der Fig. 4 mit dem Bezugszeichen 111 versehen worden ist.

Die Scheibe weist zumindest eine Rille 20 auf. Diese Rille 20 erstreckt sich entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich, d. h. in zumindest einem begrenzten Bereich der Länge des Schei- benumfanges, entlang dem Umfang der Scheibe. Der diskontinuier- liche Verlauf der Rille 20 kommt beispielsweise dann vor, wenn die Umfangsfläche 4 der Scheibe Ecken aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rille 20 entlang dem Umfang einer kreis- förmigen Scheibe nur streckenweise ausgeführt ist.

Die Rille 20 erstreckt sich beispielsweise in einem Abstand pa- rallel zur Umfangsfläche 4 der Scheibe, . Der Abstand kann kon- stant sein oder variieren. Die Scheibe (Fig. 1 bis 4) hat eine erste kreisförmig verlaufende Rille 20 in der oberen äusseren Lage 2 und eine zweite kreisförmig verlaufende Rille 20 in der unteren äusseren Lage 3. Die jeweilige Rille 20 ist im faserigen Material der betreffenden Lage 1 bzw. 2 bzw. 3 von der äusseren Grossfläche 5 bzw.. 6 derselben her ausgeführt. Sowohl die obere als auch die untere Rille 20 haben denselben Durchmesser Dr und sie verlaufen parallel zur Umfangsfläche 4 der Scheibe. Die sich zugeordneten Rillen 20 liegen übereinander bzw. einander gegen- über. Die jeweilige Rille 20 unterteilt die jeweilige Lage 1, 2 bzw. 3 in einen mittleren bzw. grossflächigen Abschnitt 5 bzw. 6 und einen im wesentlichen ringförmigen Abschnitt 11, 12 bzw. 13.

Der Durchmesser Dr der Rille 20 ist daher kleiner als der Durch- messer Du der Umfangsfläche 4 der Scheibe.

Der Querschnitt der jeweiligen Rille 20 hat die Form eines offe- nen U. Folglich weist der Querschnitt der Rille 20 schräg aus- einander verlaufende Flanken 21 und 22 sowie einen die zueinan- der näher liegenden Enden der Flanken 21 und 22 miteinander ver- bindenden und bogenförmigen Boden 23 (Fig. 4) auf. Die erste Flanke 21 der Rille 20 in der Aussenlage 2 bzw. 3 geht in den Randabschnitt 12 bzw. 13 der betreffenden Aussenlage 2 bzw. 3 über. Die zweite U-Flanke 22 der Rille 20 geht in den mittleren, grossflächigen Abschnitt 6 der Aussenlage 2 bzw. 3 über.

Die Rillen 20 einer Scheibe sind in einander entgegengesetzten Richtungen orientiert, so dass sie sich in einander entgegenge- setzten Richtungen öffnen. Ihre Böden 23 sind mit ihren konvexen Abschnitten einander zugewandt. Unter Umständen kann es zweck- mässig sein, wenn es mehr als eine Rille 20 in den Lagen 1 bis 3 gibt. In diesem Fall haben solche Rillen unterschiedliche Durch- messer und sie liegen konzentrisch zueinander.

Bei der Ausführung der Scheibe gemäss Fig. 1 und 2 liegen die Fasern der Aussenlagen 2 und 3, welche sich im Bereich der Aus- senseite der Boden 23 der sich einander zugeordneten Rillen 20 befinden, unmittelbar aufeinander. Bei der Ausführung der Schei- be gemäss Fig. 3 und 4 liegt das faserige Material der ersten bzw. inneren Lage 1 zwischen den Boden 23 der einander zugeord- neten Rillen 20. Während der Bildung der Rillen 20 werden die Fasern der Innenlage 1 zwischen dem Material der Rillenboden 23 sehr stark zusammengepresst bzw. geklemmt. Dies hat zur Folge, dass die Fasern der Innenlage 1 durch die Fasern der Aussenlagen 2 und 3 an Ort und Stelle gehalten werden und sich gegenüber diesen nicht bewegen können. Die innere Lage 1 aus faserigen Ma- terial kann lockerer sein als das faserige Material der aussen liegenden Lagen 2,3 der Scheibe. Bei einer in den Fig. nicht dargestellten Ausführungsform einer lagenlosen Scheibe wird das nicht eindeutige Lagen bildende Fasermaterial im Bereich der Rille 20 zusammengepresst, um die gewünschte Klemmung und Ver- prägen der Randbereiche des Bausches an sich zu erhalten.

Die den Durchmesser Dr der Rille 20 betreffende Masslinie geht durch die Mitte der Breite des Bodens 23 der Rille 20 hindurch.

Die halbe Differenz zwischen dem Durchmesser Du der Umfangsflä- che 4 und dem Durchmesser der Rille Dr ergibt die Breite B des ringförmigen Randes 10 der Scheibe. Diese Breite des ringförmi- gen Scheibenrandes 10 kann beispielsweise 1 mm betragen. Die Breite der Rille 20 selbst kann beispielsweise 0,5 mm betragen.

Die Mitte des Bodens 23 der jeweiligen Rille 20 befindet sich somit in einem Abstand B von der Umfangsfläche 4 der Scheibe bzw. von der Umfangsfläche 121 bzw. 131 der Aussenlage 2 bzw. 3.

Die Breite B dieses ringförmigen Randes 10 der Scheibe soll so gross gewählt werden, dass es möglich ist, dass die Fasern der Lagen 1 bis 3 im Randbereich 10 der Scheibe über ausreichend langen Strecken flächenhaft aneinander aufliegen. Daraus geht ferner hervor, dass die Länge der Fasern der Lagen 1 bis 3 grös- ser sein soll als die Breite B des Scheibenrandes 10, damit sich diese, wenn sie einerends im Bereich des Scheibenrandes 10 be- finden, durch den Bereich der Rillen 20 bis in das Innere 5 bzw.

6 der betreffenden Lage 1 bis 3 erstrecken können. Beispielswei- se bei Baumwollfasern lässt sich diese Forderung problemlos er- füllen. Dieses flächenhafte Aufliegen der Materialien nur der äusseren Lagen 2 und 3 (Fig. 1 und 2) oder aller drei Lagen 1 bis 3 erfolgt vor allem in jenem Abschnitt des Randbereiches 10 der Scheibe, welcher sich zwischen den Böden 23 der einander ge- genüberliegenden Rillen 20 befindet.

Der Abstand zwischen der Umfangsfläche 4 und dem Durchmesser der Rille 20 kann auch so gewählt sein, dass die von der Rille 20 gegen aussen hin abstehenden Abschnitte der Fasern der inneren Lage 1 so lang sind, dass sie nicht steif, sondern leicht bieg- bar sind. Die so langen Fransen 11 verhindern das bereits er- wähnte Kratzgefühl, wenn die Scheibe in der angegebenen Weise verwendet wird.

Bei der vorbekannten Scheibe gemäss EU-B 0 405 043 entsteht die Verbindung der Fasern aller drei Lagen 1 bis 3 während dem Her- ausstanzen der Scheibe aus einer dreilagigen Materialbahn, und zwar durch zusammenquetschen der Enden der sich im Bereich der Stanzmesser befindlichen Fasern. Manchmal löst sich jener Wulst am Rande der Scheibe auf, in welchem die Enden der abgeschnitte- nen Fasern zusammengequetscht sind. Dies deswegen, weil die En- den der Fasern, welche sich im Inneren des Wulstes befinden, sehr kurz sind.

Beim HerauSstanzen werden die Fasern vor allem der Aussenlagen in der Richtung der Innenlage aus dem übrigen Material der Aus- senlagen stark herausgezogen, so dass diese Fasern den ursprüng- lichen Halt zu den Fasern des übrigen Teiles des Materials der Aussenlage verlieren. Dies verursacht oft, dass ein Riss zwi- schen dem Umfangwulst, in welchem die Enden der Fasern aller drei Lagen zusammengepresst sind, und dem übrigen Material der Aussenlagen entsteht. Dieser Riss erstreckt sich meistens über eine wesentliche Länge des Umfanges der Scheibe, wodurch der ur- sprüngliche Zusammenhalt der drei Scheibenlagen ebenfalls verlo- ren gehen kann.

Bei der vorliegenden Scheibe kommen diese Probleme nicht vor.

Der Zusammenhalt der Scheibenlagen 1 bis 3 ist durch die Ver- hältnisse im Bereich der verhältnismässig breiten Rillen 20 des verhältnismässig breiten Randes 10 der Scheibe bestimmt. Im Be- reich des Bodens 23 der Rillen 20 werden die Materialfasern nicht abgeschnitten, sondern sie setzen ihren Verlauf aus dem Mittelbereich 6 der Lage in die Randpartien 11, 12 und 13 der Lagen 1 bis 3 fort. Beim grossflächigen Aufliegen der Lagen 1 bis 3 oder zumindest der äusseren Lage 2 und 3 im Bereich der Rillen 20 aufeinander gibt es eine Reibung bzw. Haftung unter den benachbarten Materialfasern, und zwar über beträchtliche Längen derselben. Die sich im Bereich der zweiten U-Flanken 22 der Aussenschichten 2 und 3 befindlichen Fasern werden bei der vorliegenden Scheibe nicht so stark wie bisher aus dem Verbund mit den Fasern des übrigen Teiles 6 der Aussenlage. 2 bzw. 3 ge- zogen, weil durch die Bildung der Rille 20 vielmehr nur der Ver- lauf dieser Fasern geändert wird. Der gleiche Effekt tritt eben- falls bei einlagigen oder mehrlagigen Scheiben auf.

An der Stelle der Rille 20 wird das dortige Material, z. B. das faserige Material dermassen zusammengedrückt bzw. zusammenge- quetscht, dass die Materiallagen im Bereich der Scheibenrille 20 miteinander verbunden werden und bleiben.

Dabei kann anstelle der Rille 20 allgemein ein Verdichtungsbe- reich vorgesehen sein, der in einem radialen Abstand von dem kreisförmigen Umfangsrand 4 vorgesehen ist. Dieser radiale Ab- stand kann konstant oder variabel (sich entlang des Umkreisweges periodisch verändernd) sein. Seine Existenz gewährleistet das Verbleiben von Material 111 jenseits des Verdichtungsbereiches 20 mit den beschriebenen Vorteilen. Insbesondere, und das wird mit den Prägewerkzeugen nach den Fig. 5 und folgende erreicht, ist der Verdichtungsbereich eine periodische Abfolge von gepräg- ten und geklemmten Bereichen, wobei die geprägten Abschnitte durchgehende Löcher in der Scheibe bilden können.

Ferner ist es unter den genannten Umständen möglich, das faseri- ge Material, welches sich im Bereich der Rillen 20 der betref- fenden Lagen 2 und 3 dermassen zusammenzudrücken bzw. zusammen- zuquetschen, dass die Materiallagen 2 und 3 im Bereich der Scheibenrillen 20 miteinander sehr fest verbunden sind. Denn wenn ein ausreichend hoher Druck im Bereich der Rillen 20 auf das Fasermaterial ausgeübt wird, dann dringen die Fasern der ei- nen Aussenlage 2 bzw. 3 in den Bereich des Fasermaterials der anderen äusseren Lage 3 bzw. 2 ein und dadurch entsteht ein fes- ter Schluss zwischen verhältnismässig langen Strecken der Fasern der übereinander liegenden Lagen 2 und 3. Entsprechendes gilt, wenn sich die Fasern der Randpartie 111 der Innenlage 1 zwischen den Randpartien 121 und 131 der Aussenlagen 2 und 3 befinden.

Bei einem einlagigen Bausch betrifft dies die im wesentlichen in einer ersten zum Beispiel obersten Ebene verlaufenden Fasern, die einen festen Schluss mit anderen, in einer zweiten zum Bei- spiel untersten Ebene verlaufenden Fasern eingehen.

Fig. 5 zeigt in einem vertikalen Schnitt eine erste Einrichtung zur Herstellung der vorliegenden Scheibe, wenn diese Scheibe ei- ne rundlich, d. h. z. B. kreisförmig oder elliptisch, verlaufende Umfangsfläche 4 hat. Diese Einrichtung umfasst unter anderem ei- ne Matrize 31 und einen dazugehörenden Stempel 32. Es versteht sich, dass diese Bestandteile der vorliegenden Einrichtung in einer an sich bekannten Presse einsetzbar sind, welche die er- forderlichen Bewegungen des Stempels 32 durchführen kann. Die genannten Bestandteile der vorliegenden Einrichtung sind so aus- geführt, dass sie einen schneidenden Abschnitt und einen klem- menden Abschnitt haben, wobei diese Abschnitte Teile eines akti- ven Abschnittes 28 an der Matrize 31 sowie eines aktiven Ab- schnittes 29 am Stempel 32 sind.

Der Grundkörper 33 des Stempels 32 ist bei dem hier genannten Einsatz für einen runden Bausch im wesentlichen zylinderförmig und der genannte aktive Abschnitt 29 am Stempel 32 ist der Stirnfläche des Zylinders 33 zugeordnet. Der Stempelgrundkörper 33 hat einen Durchmesser D1. Die zum aktiven Abschnitt 29 des Stempels 32 gegenüberliegende Stirnfläche des Stempelgrundkör- pers 33, auf welche die Presse während des Betriebes dieser Ein- richtung einwirkt, ist mit einer Lage 30 versehen. Diese Lage 30 ist aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise aus einem Elastomer.

Der Grundkörper 34 der Matrize 31 ist im wesentlichen platten- förmig und in dieser Platte 34 ist eine Öffnung 35 ausgeführt.

Die Achse dieser Matrizenöffnung 35 und die Achse des Stempels 32 liegen auf einer gemeinsamen Achse A. Der Durchmesser D2 der Öffnung 35 in Matrize 31 ist kleiner als der Durchmesser D1 des Stempels 32. Der genannte aktive Abschnitt 28 an der Matrize 31 ist in jener Mündung der Matrizenöffnung 35 ausgeführt, welche dem Stempel 32 zugewandt ist.

Der aktive Abschnitt 29 des Stempels 32 umfasst eine umlaufende Fase 36, welche sich entlang dem Umfang des Stempelgrundkörpers 33 erstreckt. Diese Fase 36 hat eine Seitenfläche, welche die Form des Mantels eines stumpfen Kegels hat. Der Durchmesser je- ner Grundfläche dieses stumpfen Kegels 36, welche sich an den Grundkörper 33 des Stempels 32 anschliesst, hat ebenfalls den Durchmesser D1. Am Übergang zwischen dem Stempelgrundkörper 33 und dieser Konuswand 36 ist eine Kante 38 vorhanden. Der Durch- messer jener Grundfläche des stumpfen Kegels 36, welche vom Grundkörper 33 des Stempels 32 abgewandt liegt, hat einen Durch- messer D3. Dieser Durchmesser D3 ist kleiner als der Durchmesser D2 der Öffnung 35 in der Matrize 31.

Da der gerade beschriebene aktive Abschnitt 29 von der Stirnflä- che des Stempelgrundkörpers 33 absteht, wird dieser Abschnitt 29 auch als konvexe Fase bezeichnet.

Der aktive Abschnitt 28 der Matrize 31 umfasst eine umlaufende Rille 41, welche in jener Mündung der Matrizenöffnung 35 ausge- führt ist, welche dem Stempel 32 zugewandt ist. Der Schnitt durch diese Rille 41 bzw. durch den Boden 42 dieser Rille 41 hat die Form einer gekrümmten Linie, wobei die Wölbung dieser Linie in das Innere des Materials der Matrize 31 hin gerichtet ist.

Die Winkellage dieser Kurve 42 beträgt etwa 90 Grad. Weil diese Fase 41 in das Innere der Matrize hin gerichtet ist, wird diese Fase 41 auch konkave Fase genannt. Der Winkel der Kurve 42 kann insbesondere auch zwischen 70 und 110 Grad liegen.

Das eine Ende 47 der Kurve 42 schliesst sich an die obere Ober- fläche 43 des Matrizengrundkörpers 34 an, und zwar unter Bildung einer Kante 45. Diese Endpartie 47 der Kurve 42 steht praktisch senkrecht zur genannten Matrizenoberfläche 43. Diese Kante 45 hat einen Durchmesser D4 und dieser Durchmesser D4 ist kleiner als der Durchmesser D1 der oben liegenden Kante 38 am Stempel 32. Das andere Ende der Bodenkurve 42 schliesst sich an die In- nenfläche 44 der Öffnung 35 in der Matrize 31 und zwar unter Bildung einer Kante 46. Diese Kante 46 hat denselben Durchmesser D2 wie die-Matrizenöffnung 35. Diese Endpartie 46 der Boden- kurve 42 steht im wesentlichen senkrecht zur Innenfläche 44 der Öffnung 35 in der Matrize 31.

Man kann sich eine Gerade g vorstellen, welche durch die Punkte 45 und 46 hindurchgeht und welche die Achse A unter der Bildung eines Winkels Alpha schneidet. Der Neigungswinkel Alpha (a) die- ser Geraden 9 und somit auch eines durch die genannten Punkte 45 und 46 gelegten Konusmantels 57, bei dem die Gerade g die Man- telbildende darstellt, gegenüber der Zentralachse A ist etwas grösser als der Neigungswinkel Beta (g) der Fase 36 am Stempel 32. Das Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt mit der Fig. 5 einen Anwendungsfall, in dem D1>D4>D2>D3 ist.

Während der Herstellung der Scheiben wird ein bahnförmiges Mate- rial zwischen die Matrize 31 und den Stempel 32 geführt, das heisst oberhalb der Oberfläche 43 der Matrize 31. Der Neigungs- winkel Beta der Konuswand 36 am Stempel 32 ist weniger steil bzw. er ist grösser gewählt als der Winkel Alpha. Beim Schlies- sen des Werkzeuges durch Bewegung des Stempels 32 relativ zur Matrize 31 entsprechend dem Pfeil 90 kommt zunächst der Konus- mantel 36 zur Auflage auf der Aussenkante 45 der konkaven Fase 41 derart, dass die Scheibe zwischen der Konuswand 36 am Stempel 32 und der Kante 45 an der Matrize 31 aus dem bahnförmigen Mate- rial herausgeschnitten wird. Die Randpartie dieser Scheibe wird ausserdem zwischen der Konuswand 36 und der unteren Kante 46 an der Matrize 31 geklemmt. Durch diese Klemmung entsteht die be- reits beschriebene Rille 20 in den Lagen 2 und 3 sowie das Zu- sammendrücken der Enden der Fasern in der Randpartie 11 der Mit- tellage 1 (Fig. 4). Es ist festzuhalten, dass bei der in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsform eine periodische Struktur entsprechend zu Fig. 10 in der Matrize 31 vorgesehen ist. Es könnte aber auch-bei einer einfacheren Ausführung-keine pe- riodische Struktur vorgesehen sein.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Einrichtung ist der Stempel 32 praktisch gleich ausgebildet wie dieser in Zusammenhang mit Fig. 5 und 9 beschrieben worden ist.

Die Matrize 31 hat eine Hauptplatte 51 und eine darunter liegen- de Hilfsplatte 52. Die Matrizenöffnung 35 geht durch die beiden Matrizenplatten 51 und 52 hindurch. Von der Unterseite der Hauptplatte 51 her ist eine Öffnung 53 mit vergrössertem Durch- messer in dieser Hauptplatte 51 ausgeführt. Jene Mündung dieser vergrösserten Öffnung 53, welche dem Stempel 32 zugewandt ist, ist mit einem ringförmigen Anschlag 54 versehen, welcher im In- neren der vergrösserten Öffnung 53 angeordnet ist und dessen Aussenfläche mit der Oberfläche 43 der Matrize 31 bündig ist.

Der Durchmesser der Öffnung in diesem umlaufenden Anschlag 54 ist etwas kleiner als der Durchmesser des Stempelgrundkörpers 33.

Die Öffnung 53 mit dem vergrösserten Durchmesser ist mit einem Klemmring 55 ausgekleidet. Im Aussenrand des oberen Endes des Klemmringes 55 ist eine umlaufende Ausnehmung 58 ausgeführt, de- ren Form und Abmessungen so gewählt sind, dass der umlaufende Anschlag 54 in diesem Absatz 58 Platz finden kann. Die Höhe der umlaufenden Ausnehmung 58 im Klemmring 55 ist kleiner als die Höhe des umlaufenden Anschlags 54 in der Matrizenplatte 51. Die Folge davon ist, dass die Oberseite des Klemmringes 55 tiefer liegt als die Oberseite 43 der Matrize 31.

Der aktive Abschnitt 28 der Matrize 31 umfasst eine Schnittkante 59. Dieser aktive Abschnitt 28 umfasst ferner eine Fase 57, wel- che im oberen ende des Klemmringes 55 ausgeführt ist. Im vorlie- genden Fall hat diese Fase 57 im Querschnitt die Form des Man- tels eines Konus. Der Neigungswinkel a (Alpha) dieses Konusman- tels 57 gegenüber der Zentralachse A ist etwas grösser als der Neigungswinkel ß (Beta) der Fase 36 am Stempel 32.

Die Höhe H2 des Klemmringes 55 ist kleiner als die Höhe H1 der Hauptplatte 51 der Matrize 31. Der Spalt, welcher sich zwischen der Unterseite des Klemmringes 55 und der darunter liegenden Hilfsplatte 52 befindet, ist durch einen flachen Ring 56 ausge- füllt, welcher aus einem nachgiebigen Material, beispielsweise aus einem Elastomer, ist. Die Höhe dieses flachen Ringes 56 ist so gewählt, dass dieser flache Ring 56 den Klemmring 55 im Ruhe- zustand der Einrichtung gegen die Unterseite des umlaufenden An- schlages 54 leicht andrückt.

Beim Niederfahren des Stempels 32 wird das Bahnmaterial zunächst zwischen dem Konus 36 am Stempel 32 und der Schnittkante 59 an der Matrize 31 dermassen zusammengedrückt, dass die Scheibe aus der Materialbahn herausgeschnitten wird. Die Randpartie der he- rausgeschnittenen Scheibe wird dabei zwischen den konusförmigen Flächen 36 und 57 dermassen zusammengedrückt, dass sich der Ver- bund unter den Fasern der einzelnen Faserlagen 1 bis 3 bildet.

Da die Fase 36 am Stempel 32 etwas steiler verläuft als an der Matrize, werden die umlaufenden Rillen 20 in der Scheibe in ei- ner einzigen Operation zusammen mit dem Herausschneiden dersel- ben ausgeführt. Die Vorrichtung nach Fig. 6 hat keine periodi- sche Prägestruktur, weder in Matrize 31 noch im Stempel 32. Die- se könnte jedoch sowohl in der Matrize 31 als auch im Stempel 32 nach den Ausführungsbeispielen der Fig. 5 oder 7 ergänzt werden.

Fig. 7 und 8 zeigen noch eine weitere Ausführungsmöglichkeit der vorliegenden Einrichtung. Die im wesentlichen plattenförmige Matrize 61 weist eine Öffnung 62 mit einem Durchmesser D6 auf.

Aus der Oberfläche 43 des Matrizengrundkörpers 63 ragt ein um- laufender bzw. ringförmiger Vorsprung 65 empor. Dieser Ring 65 hat einen viereckförmigen Querschnitt mit den freistehenden Wandflächen 66,67 und 68. Die zuletzt genannte Wandfläche 68 ist mit der Innenfläche 69 der Öffnung in der Matrize 61 bündig.

Die zweite Wandfläche 67 erstreckt sich von der Innenfläche 68 horizontal weg und am Ende dieser Stirnfläche 67 schliesst sich die ebenfalls bereits genannte Aussenfläche 66 des Vorsprunges 65 an die Stirnfläche 67 rechtwinklig an, sodass diese Aussen- fläche 66 in der Oberfläche 43 der Matrize 61 endet. Die Aussen- fläche 66 weist einen Durchmesser D7 auf, wobei der Durchmesser D6 der Matrizenöffnung 62 kleiner ist als der Durchmesser D7 der Aussenfläche 66.

Der Grundkörper 73 des Stempels 72 ist im vorliegenden Fall eher flächenhaft und er weist eine durchgehende Öffnung 74 auf. Der Durchmesser dieser Stempelöffnung 74 gleicht dem Durchmesser D7 der Aussenfläche 66 des Ringes 65. Die Kante 70 an der Matrize 61, welche sich zwischen der Wandfläche 66 und 67 des Vorsprun- ges 65 befindet, dient als Schnittkante an der Matrize. Die ent- sprechende Gegenschnittkante 75 am Stempel 72 ist durch die praktisch rechtwinklig zueinander stehende Innenfläche 76 der Öffnung 74 im Stempel 72 und die rechtwinklig dazu stehende und sich an die Stempelöffnung 74 unmittelbar anschliessende Stirn- fläche 77 des Stempels 72 definiert.

In der Stempelöffnung 74 ist eine Klemmplatte 80 angeordnet.

Diese Klemmplatte 80 ist mit einem umlaufenden Wulst 81 verse- hen, welcher sich an der der Matrize 61 zugewandten Grossfläche der Klemmplatte 80 ausgebildet ist und von dieser Grossfläche gegen die Matrize 61 hin absteht. Dieser Wulst 81 schliesst sich an den Aussenrand der Klemmplatte 80 an. Die Höhe der Klemmplat- te 80 ist kleiner als die Höhe des Grundkörpers 73 des Stempels 72 und der freie Raum über der Klemmplatte 80 ist mit einem nachgiebigen Medium 83 ausgefüllt, welches beispielsweise ein Elastomer sein kann. In den Fig. 7 und 8 ist der Wulst 81 nicht von gleichförmiger Höhe, sondern weist Zähne auf. Es ist auch möglich einen umlaufenden reinen Klemmwulst 81 vorzusehen.

Wenn der Stempel 72 mit einer Bewegung in Pfeilrichtung 90 he- runtergefahren wird, dann wird die Scheibe aus dem Bahnmaterial durch die Schnittkanten 70 und 75 aus der Bahn herausgeschnit- ten. Bei fortgesetzter Abwärtsbewegung des Stempels 72 wird die Randpartie der Scheibe zwischen der Stirnfläche 67 des Vorsprun- ges 65 an der Matrize 61 und dem Wulst 81 der Klemmplatte 80 ge- klemmt. Hierbei werden die Fasern der drei Lagen 1 bis 3 der Scheibe so fest auf-bzw. ineinander gepresst, dass eine Verbin- dung zwischen den Randpartien dieser Lagen 1 bis 3 entsteht.

Das Wesentliche am Verfahren zur Herstellung der vorliegenden Scheiben ist, dass die Scheibe aus einer einlagigen oder mehrla- gigen Materialbahn herausgeschnitten wird und dass Rillen in ei- nem Abstand von der genannten Schnittstelle gebildet werden.

Diese beiden Operationen werden während einem einzigen Hub der Einrichtung durchgeführt. Im Bereich der Rillen sind die Fasern des Materials der aufeinander liegenden Materiallage (n) so stark ineinander getrieben worden, dass die aufeinander liegenden La- gen zumindest im Bereich dieser Rillen fest miteinander verbun- den sind.

Zumindest eine der Materiallagen der Scheibe kann eingefärbt sein, was beispielsweise in einem an sich bekannten Verfahren erreicht werden kann. Oder zumindest eine der Materiallagen kann eingefärbte Fasern enthalten. Ferner kann die Aussenfläche zu- mindest einer der Aussenlagen vertiefte Stellen, beispielsweise Prägestellen, aufweisen. Wenn gewünscht, könnten diese zuletzt beschriebenen Massnahmen miteinander kombiniert werden, sodass die verprägten Stellen oder die nicht verprägten Stellen einer Scheibe eingefärbt sind.

Die Fig. 9 zeigt in einem vertikalen Schnitt eine vierte Ausfüh- rung eines Werkzeuges einer Einrichtung zur Herstellung der Scheibe. Gegenüber der Ausführung der Fig. 6 ist der Stempel 32 an seinem konusförmigen Endbereich 36 nahe der unteren Kante 91 mit einer intermittierenden Struktur 92,93 versehen, die aus Vollmaterial oder Nasen 93 und Ausnehmungen 92 besteht. Diese Struktur ist besser in den Fig. 10 bis 12 zu erkennen.

Die Fig. 10 zeigt eine schematische Unteransicht auf den Stempel 32 des Werkzeuges nach Fig. 9, wobei dann Fig. 11 eine Detail- querschnittsansicht entlang der Linie 11-11 aus der Fig. 10, und Fig. 12 eine Detailquerschnittsansicht entlang der Linie 12-12 aus der Fig. 10 zeigt.

Die Fig. 10 zeigt den Stempel 32 sehr schematisch, insbesondere nur den Prägekonus 36 als aktiven Bereich 29 des Stempels 32.

Dieser aktive Bereich ist im ganzen Kreis, das heisst in allen vier Quadranten dargestellt. Er besteht aus Nasen 93 und Ausneh- mungen 92 zwischen diesen Nasen 93. Bei einem Prägering von bei- spielsweise 57 Millimeter Durchmesser beträgt die Ausnehmung 92 oder Abstand S zwischen zwei benachbarten Nasen 93 (oder zwi- schen zwei Ausnehmungen 92) beispielsweise zwischen 0,3 und 1,5 Millimeter. Der dabei aufgespannte Winkel Gamma (y) beträgt bei- spielsweise 4,8 Grad. Die radiale Linie 11-11 geht durch eine Nase 93 hindurch, die dann in der Detailansicht der Fig. 11 dar- gestellt ist. Die radiale Linie 12-12 geht durch eine Ausnehmung 92 hindurch, die dann in der Detailansicht der Fig. 12 darge- stellt ist.

Die Fig. 11 zeigt eine Nase 93, die sich über das durch eine strichlinierte Linie 94 angedeutete Niveau der Ausnehmung hin- auserstreckt. Die Fig. 12 zeigt die Ausnehmung 92, deren Boden die Linie 94 bildet. Die Tiefe 95 der Ausnehmung 92 (oder die Höhe der Nase 93) kann zwischen 0,3 und 1,5 Millimeter betragen, vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,0 Millimeter.

Die Kante 96 ist senkrecht zur Schnittfläche und parallel zur Mittelachse ausgerichtet. Die Seite 98 steht in einem Winkel von 40 bis 60 Grad und die Seite 97 in einem Winkel von 30 Grad zur Mittelachse.

Die Fig. 13 zeigt eine schematische Seitenansicht von innen auf eine Matrize 131 und einen Stempel 132 gemäss einer ersten Aus- führungsform von diesen. Damit kann eine solche Matrizen-und Stempel-Kombination 131/132 entsprechend in den Vorrichtungen nach den vorab beschriebenen Figuren eingesetzt werden. Die Na- sen 93 und Ausnehmungen 92 sind ähnlich zu dem in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgeführt, wobei hier schräge Flanken 99 die Übergänge zwischen den Nasen 93 und den Ausnehmungen 92 bilden. Die Matrize 131 ist hier eben ausgebil- det, so dass eine Klemmung der Scheibe im Bereich 133 an den Spitzen der Nasen auftritt. Natürlich sind die Funktionen von Matrize und Stempel austauschbar, das heisst, dass die Nasen 93 an der Matrize 131 ausgebildet sind.

Die Fig. 14 zeigt eine schematische Seitenansicht von innen auf eine Matrize 231 und einen Stempel 232 gemäss einer zweiten Aus- führungsform von diesen. Hier verfügen Matrize 231 und Stempel 232 über einander gegenüberliegende Nasen 93 und Ausnehmungen 92, so dass die Klemmung in den Bereichen 233 stattfindet, in denen die Nasen 93 aufeinanderstossen.

Die Fig. 15 zeigt eine schematische Seitenansicht von innen auf eine Matrize 331 und einen Stempel 332 gemäss einer dritten Aus- führungsform von diesen. Hier verfügen Matrize 331 und Stempel 332 über gegeneinander versetzte Nasen 93 und Ausnehmungen 92, wobei die Nasen 93 schmaler sind als die Breite der Ausnehmungen 92, so dass die Klemmung in den Bereichen 333 stattfindet, in denen die Nasen 93 des Stempels 332 auf die Bodenfläche der Aus- nehmungen 92 der Matrize 331 stossen und umgekehrt. Es verbleibt dann jeweils ein Freiraum 334 im Bereich der Flanken 99 von Stempel 332 und Matrize 331.

Die Fig. 16 zeigt schliesslich eine schematische Seitenansicht von innen auf eine Matrize 431 und einen Stempel 432 gemäss ei- ner vierten Ausführungsform von diesen. Hier verfügen Matrize 431 und Stempel 432 auch über gegeneinander versetzte Nasen 93 und Ausnehmungen 92, wobei aber die Nasen 93 breiter sind als die Breite der Ausnehmungen 92, so dass die Klemmung in den Be- reichen 433 stattfindet, in denen die Flanken der Nasen 93 von Stempel 432 und Matrize 431 aufeinanderstossen. Es verbleibt dann jeweils ein Freiraum 434 im Bereich zwischen Spitze jeder Nase 93 und Bodenfläche jeder Ausnehmung 92 von Stempel 332 und Matrize 331.

Mit diesen Ausgestaltungen von Matrizen und Stempeln, die bei allen Ausführungsbeispielen der Figuren 5 bis 10 einsetzbar sind, können verschiedene Klemmeffekte und Strukturen der Klem- mung bei den Scheiben nach Fig. 1 erreicht werden. Damit sind eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Herstellung solcher Scheiben gegeben. Die Dimensionen der Winkel und Tiefe der ein- zelnen Nasen 93 und Ausnehmungen 92 können entsprechend den ver- wendeten Materialien und Dimensionen (z. B. Dicke) und Formen (z. B. kreisrund oder ellipsoid) für die Scheibe ausgewählt wer- den.

Der Fachmann stellt fest, dass an der jeweiligen inneren Kante der Vorrichtung geprägt/geklemmt und an der äusseren Kante ge- schnitten wird. Darüber hinaus ist durch die konvexe Form der Kurve 42 (Fig. 5) ein Aufnahmeraum für die seitlichen Büschel während der Prägung oder Klemmung geschaffen.