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Gebiet der Erfindung
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Die
Anmeldung betrifft im Allgemeinen Schredder zum Zerstören von
Gegenständen,
wie z. B. Papierdokumenten, Compact-Disks etc.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei
Schreddern handelt es sich um hinreichend bekannte Vorrichtungen
zum Zerstören
von Gegenständen,
wie z. B. Dokumenten, CDs, Disketten etc. Außerdem verfolgen Benutzer durch
den Erwerb von Schreddern das Ziel, Gegenstände mit geheim zu haltenden
Informationen, wie z. B. Kreditkarten-Kontoauszüge, Firmengeheimnisse enthaltende Informationen
etc., zu zerstören.
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Während des
Zerkleinerungsvorgangs können
an den Seitenwänden
der Schneidelemente Schmutzpartikel haften bleiben und/oder zwischen benachbarte
Schneidelemente geraten und steckenbleiben. Die Effizienz des Zerkleinerungsvorgangs wird
dadurch jedoch deutlich verringert.
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Damit
diese Schmutzpartikel leichter entfernt werden können, sind einige Schredder
mit Abziehelemente versehen. Im Allgemeinen sind die Abziehelemente
in einer Beziehung zur Zerkleinerungsanordnung angebracht.
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Kurzfassung der Erfindung
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird eine Schredder-Anordnung offenbart, die aufweist: eine Mehrzahl
von voneinander beabstandeten Schneidelementen, die so konfiguriert
sind, dass sie einen Gegenstand zerkleinern können; und eine Mehrzahl von Abziehelementen,
die jeweils zwischen benachbarten Schneidelementen positioniert sind,
die so konfiguriert sind, dass die an den Seitenwänden der Schneidelemente
und/oder zwischen benachbarten Schneidelementen haftenden bzw. steckengebliebenen
Schmutzpartikel entfernt werden können, wobei die Abziehelemente
zur Ausführung
einer Bewegung angebracht sind zwischen: (i) einer Zerkleinerungskonfiguration,
wenn die Schneidelemente in Vorwärtsrichtung
gedreht werden, wobei die oberen Bereiche der Abziehelemente in
Richtung eines zu zerkleinernden Gegenstands bewegt bzw. gedrängt werden;
und (ii) einer Umkehrkonfiguration, wenn die Schneidelemente in
Umkehrrichtung gedreht werden, in der die oberen Bereiche der Abziehelemente von
einem Gegenstand, der von den Schneidelementen in Umkehrrichtung
zugeführt
wird, weggedrängt
bzw. wegbewegt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird ein Verfahren zum Zerkleinern offenbart, welches folgende Schritte
beinhaltet: Einführen
eines zu zerkleinernden Gegenstands in eine Zerkleinerungsanordnung mit
einer Mehrzahl von Schneidelementen, die voneinander beabstandet
angeordnet sind, und einer Mehrzahl von Abziehelementen, die jeweils
zwischen benachbarten Schneidelementen positioniert sind und die
so konfiguriert sind, dass sie die an den Seitenwänden der
Schneidelemente und/oder zwischen benachbarten Schneidelementen
haftenden bzw. feststeckenden Schmutzpartikel entfernen können, wobei,
wenn die Schneidelemente in Vorwärtsrichtung
gedreht werden, die oberen Bereiche der Abziehelemente in Richtung
des zu zerkleinernden Gegenstands gedrängt werden.
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Weitere
Merkmale der einen Ausführungsform
oder der mehreren Ausführungsformen
dieser Offenbarung werden anhand der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung, der beigefügten
Zeichnung und den angehängten
Ansprüchen
offenbar.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Im
nun Folgenden werden die Ausführungsformen
der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische
Zeichnung lediglich beispielhaft offenbart, wobei in der Zeichnung
für entsprechende
Bauteile entsprechende Bezugszeichen vorgesehen sind.
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1 zeigt
eine beispielhaften Schredder, der gemäß einer Ausführungsform
konstruiert ist;
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2 zeigt
eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsanordnung, wo die Abziehelemente
in einer ersten Konfiguration positioniert sind, die so konfiguriert
ist, dass der Schmutz zwischen den benachbarten Schneidelementen
während
des Zerkleinerungsvorgangs gemäß einer
Ausführungsform
beseitigt werden kann,
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3 zeigt
eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsanordnung, in der die Abziehelemente
in einer zweiten Konfiguration positioniert sind, die so konfiguriert
ist, dass der Gegenstand aus der Zerkleinerungsanordnung gemäß einer
Ausführungsform entfernt
werden kann;
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4 zeigt
eine Vorderansicht der in 2 und 3 gezeigten
Zerkleinerungsanordnung;
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5 zeigt
eine schematische Darstellung der in der Zerkleinerungsanordnung
während
des Zerkleinerns eines Gegenstands wirkenden Kräfte gemäß einer Ausführungsform.
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Die
Verwendung von apostrophierten Bezugszeichen (d. h. ') soll im vorliegenden
Zusammenhang auf mit einem identischen Bezugszeichen versehene Elemente
oder Merkmale hinweisen, die anders als ihr nicht apostrophiertes
Gegenstück
ausgerichtet und/oder positioniert sein können.
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Ausführliche Beschreibung
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Gemäß einem
Aspekt der Anmeldung kann die Zerkleinerungsanordnung mit einer
Mehrzahl von beweglichen Abziehelementen versehen sein, um die Flatterbewegung
von Papier steuern, die Schnittqualität verbessern, die sich angehäuften Schmutzpartikel
beseitigen und/oder das Beseitigen eines Papierstaus vereinfacht
ermöglichen
zu können.
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Die
nachstehenden Figuren zeigen einen Bewegungsbereich der Abziehelemente
während
der Vorwärts-
und Rückwärts- bzw.
Umkehrbewegung der Schneidelemente. Mit zunehmender Dicke des Gegenstands
oder steigendem Blattzählwert
nimmt die auf den unteren Bereich der Abziehelemente wirkende Kraft
zu, was dazu führt,
dass der obere Bereich der Abziehelemente sich nach innen dreht,
wodurch der Gegenstands-Eingangsdurchlass
und somit die Flatterbewegung des Papiers verringert wird. In der
Rückwärts- bzw.
Umkehrrichtung drehen sich die oberen Bereich der Abziehelemente
nach außen, wodurch
das Papier bequem entnommen werden kann.
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1 zeigt
einen beispielhaften Schredder, der gemäß einer Ausführungsform
konstruiert ist.
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Der
Schredder ist im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 versehen.
Der Schredder 10 beinhaltet ein Gehäuse 20 mit einer Öffnung oder
einem Halsstück 22 zum
Aufnehmen von zumindest einem zu zerkleinernden Gegenstand 31,
eine Zerkleinerungsanordnung 17, die in dem Gehäuse 20 aufgenommen
ist, und eine Steuerungsvorrichtung bzw. einen Controller (nicht
gezeigt), der mit einem elektrisch angetriebenen Motor 13 gekoppelt
ist. Durch die Zerkleinerungsanordnung 17 können die
zu zerkleinernden Gegenstände
in die Schneidelemente eingeführt
werden. Der Motor 13 ist betreibbar, um die Schneidelemente
so anzutreiben, dass die Schneidelemente die in sie eingeführten Gegenstände zerkleinern.
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Wie
bereits vorstehend erwähnt
wurde, beinhaltet der Schredder 10 das Schreddergehäuse 20. Das
Schreddergehäuse 20 beinhaltet
eine obere Abdeckung oder Wand 11 und ein unteres Aufnahmegefäß 14.
Die obere Abdeckung oder Wand 11 ist so konfiguriert, dass
sie auf dem oberen Umfang des unteren Aufnahmegefäßes 14 aufliegt.
Die obere Abdeckung oder Wand 11 ist aus einem Kunststoffmaterial
oder einem beliebigen anderen Material geformt. Das Schreddergehäuse 20 und
seine obere Abdeckung oder Wand 11 können beliebig passend konstruiert
oder konfiguriert sein. Die obere Abdeckung oder Wand 11 weist
eine Öffnung
auf, die häufig
als das Halsstück 22 bezeichnet
wird und die im Allgemeinen parallel und über den Schneidelementen verläuft. Durch
das Halsstück 22 können die
Gegenstände,
die zerkleinert werden, den Schneidelementen zugeführt werden.
Wie der Abbildung zu entnehmen ist, ist das Halsstück 22 relativ
schmal, was wünschenswert
ist, wenn verhindert werden soll, dass den Schneidelementen allzu
dicke Teile, wie z. B. große
Dokumentenstapel, zugeführt
werden sollen, was einen Stau verursachen könnte. Das Halsstück 22 kann
beliebig konfiguriert sein.
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Das
untere Aufnahmegehäuse 14 des Schredders 10 beinhaltet
eine untere Wand, vier Seitenwände
und eine offene Oberseite. Das untere Aufnahmegefäß 14 kann
aus einem Kunststoffmaterial oder einem beliebigen anderen Material
gebildet sein. Das untere Aufnahmegefäß 14 liegt auf dem oberen
Umfang des unteren Gehäuses 16 mittels
der ausgesetzten Bereiche des unteren Aufnahmegefäßes 14,
die sich im Allgemeinen von seinen Seitenwänden nach außen erstrecken,
verschachtelt auf. Die Zerkleinerungsanordnung 17 ist zusammen
mit dem Motor 13 so konfiguriert, dass sie in dem unteren
Aufnahmegefäß 14 des
Schreddergehäuses 20 aufgenommen
werden können.
Das untere Aufnahmegefäß 14 kann
mit Hilfe von Befestigungselementen an der Unterseite der oberen
Abdeckung oder Wand 11 befestigt werden. Das Aufnahmegefäß 14 weist
eine Öffnung
in seiner unterer Wand auf, durch die die Zerkleinerungsanordnung 17 den
aus zerkleinerten Gegenständen
bestehenden Abfall in den Behälter 15 abführt.
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Wie
vorstehend angemerkt, beinhaltet der Schredder 10 die Zerkleinerungsanordnung 71,
die den elektrisch betriebenen Motor 13 und eine Mehrzahl
von Schneidelementen beinhaltet. Der Begriff „Zerkleinerungsanordnung”, der hierin
verwendet wird, bezeichnet eine Vorrichtung, die Gegenstände unter
Verwendung von zumindest einem Schneidelement zerstört. Dieses
Zerstören
kann auf jede beliebige Art und Weise ausgeführt werden, so z. B. durch ein
Instreifenschneiden, ein Querschneiden oder ähnliches. Die Zerkleinerungsanordnung
kann z. B. zumindest ein Schneidelement beinhalten, das so konfiguriert
ist, dass es eine Mehrzahl von Löchern
in einer Weise in das Dokument bzw. Schriftstück oder den Gegenstand schneiden,
stanzen und/oder reißen
kann, dass das Dokument bzw. Schriftstück dadurch zerstört wird.
In der dargestellten Ausführungsform
sind die Schneidelemente im Allgemeinen an einem Paar von sich parallel
drehenden Wellen montiert. Der Motor 13 arbeitet unter
Verwendung von elektrischer Leistung bzw. Strom, um die Wellen und die
Schneidelemente über
ein herkömmliches
Getriebe drehend anzutreiben, so dass die Schneidelemente die ihnen
zugeführten
Gegenstände
zerkleinern. Die Zerkleinerungsanordnung 17 kann auch ein Teilgehäuse bzw.
einen Unterbau zum Anbringen der Wellen, des Motors 13 und
des Getriebes beinhalten.
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In
der dargestellten Ausführungsform
liegt der Schredder 10 oben auf dem großen frei stehenden Gehäuse 16 auf,
das aus einem geformten Kunststoffmaterial oder einem beliebigen
anderen Material besteht. Das Gehäuse 16 beinhaltet
eine untere Wand, drei Seitenwände,
eine offene Vorderseite und eine offene Oberseite. Die Seitenwände des Behälters 16 stellen
einen Sitzbereich bereit, auf dem das Schreddergehäuse 20 abnehmbar
befestigt ist. Das Gehäuse 16 ist
so konstruiert und ausgerichtet, dass der Abfallbehälter 15 darin
aufgenommen werden kann. Anders ausgedrückt ist der Abfallbehälter 15 von
dem Gehäuse 16 umschlossen.
Der Abfallbehälter 15 ist
aus einem geformten Kunststoffmaterial oder einem beliebigen anderen
Material gebildet. In einigen Implementierungen der Erfindung kann
der Abfallbehälter 15 ein
ausziehbarer Eimer sein, der so konstruiert und ausgerichtet ist,
dass er durch eine Öffnung
an der Vorderseite des Gehäuses 16 in
das Gehäuse 16 hinein
und aus dem Gehäuse 16 wieder heraus
gleiten kann. Der Abfallbehälter 15 ist
so konfiguriert, dass er in dem Gehäuse 16 herausnehmbar aufgenommen
werden kann. Der Abfallbehälter 15 kann
auch einen Griff 19 beinhalten, der so konfiguriert ist,
dass ein Benutzer diesen ergreifen und den Abfallbehälter 15 aus
dem Gehäuse 16 herausziehen kann.
In der dargestellten Ausführungsform
befindet sich der Griff 19 auf der vorderen Seitenwand
des Abfallbehälters 15.
Optional kann das Gehäuse 16 zusammen
mit dem Schredder 10 von einem Ort zum anderen bewegt werden,
indem das Gehäuse 16 einfach
auf den Rollenelementen 24, wie z. B. Rädern oder Laufrollen, gerollt
bzw. geschoben wird.
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Die
Abdeckung 11 kann einen Schalter 12 beinhalten,
der durch eine Öffnung
ausgespart ist. Ein Ein-/Aus-Schalter 12, der ein Schaltmodul
beinhaltet, kann an der oberen Abdeckung 11 unterhalb der
Schalteraussparung mittels Befestigungselementen und einem manuell
einrückbaren
Bereich befestigt werden, der sich innerhalb der Schalteraussparung
seitlich bewegen kann. Das Schaltmodul weist ein bewegliches Element
auf, das den manuell einrückbaren
Bereich durch die Öffnung
verbindet. Dadurch kann sich der manuell einrückbare Bereichs bewegen, so
dass sich das Schaltmodul zwischen entsprechenden Betriebszuständen bewegen
kann.
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Das
Schaltmodul 12 ist so konfiguriert, dass es den Motor 13 mit
dem Netzspannungsanschluss verbindet bzw. an die Netzspannung anschließt. Diese
Verbindung kann direkt oder indirekt erfolgen, z. B. über eine
Steuerungsvorrichtung. Bei dem Netzspannungsanschluss handelt es
sich typischerweise um ein Standardstromkabel mit einem Stecker
an dessen einem Ende, der in eine Standard-Wechselstromsteckdose eingesteckt wird.
Der Schalter 12 kann zwischen einer Ein-Position und einer Aus-Position hin-
und herbewegt werden, indem der manuell einrückbare Bereich innerhalb der
Schalteraussparung in seitlicher Richtung bewegt wird. In der „Ein”-Position
werden Kontakte in dem Schaltermodul durch die Bewegung des manuell
einrückbaren Bereichs
und des beweglichen Elements geschlossen, um die Zufuhr von elektrischem
Strom an den Motor 13 zu ermöglichen. Der Motor 13 wird
in Vorwärtsrichtung
angetrieben, so dass die Schneidelemente für einen Zerkleinerungsvorgang
angetrieben werden.
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In
der „Aus”-Position
werden die Kontakte in dem Schaltmodul geöffnet, so dass die Zufuhr von elektrischem
Strom zum Motor 13 unterbrochen wird. Alternativ kann der
Schalter 12 mit einer Steuerungsvorrichtung gekoppelt sein,
die wiederum einen Relaisschalter steuert, der zum Steuern des Stromflusses
zum Motor 13 dient, wie nachstehend ausführlicher
erläutert
wird.
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Der
Schalter 12 kann auch eine „Umkehr”-Position aufweisen, in der
Kontakte geschlossen werden, um die Zufuhr von elektrischem Strom zum
Betreiben des Motors 13 in Umkehrrichtung zu ermöglichen.
Dies könnte
durch Verwenden eines drehrichtungsumschaltbaren Motors bzw. Umkehrmotors
und Anlegen eines Stroms erreicht werden, der eine in Bezug auf
die Ein-Position umgekehrte Polarität aufweist. Die Möglichkeit,
den Motor 13 umgekehrt zu betreiben, ist wünschenswert,
damit die Schneidelemente zum Beseitigen von Papierstaus in der
Umkehrrichtung bewegt werden können.
In der „Aus”-Position
wären der
manuell einrückbare
Bereich und das bewegliche Element im Allgemeinen in der Mitte der
Schalteraussparung angeordnet, und die „Ein”- und „Umkehr”-Positionen könnten seitlich der „Aus”-Position
einander gegenüberliegend
angeordnet sein.
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Im
Allgemeinen sind die Konstruktion und die Betätigung des Schalters 12 zum
Steuern des Motors 13 hinreichend bekannt, und es kann
jede beliebige für
einen solchen Schalter geeignete Konstruktion verwendet werden.
So muss der Schalter 12 z. B. nicht mechanisch, sondern
könnte
elektrosensitiv ausgeführt
sein.
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Auf
der Abdeckung 11 (und/oder anderen Stellen auf dem Schredder 10)
können
ein oder mehrere Anzeigevorrichtungen 18 positioniert sein,
die den Benutzer über
den Zustand von einem oder mehreren Merkmalen des Schredders 10 informieren
sollen. Die Anzeigevorrichtungen 18 können z. B. eine oder mehrere
lichtemittierende Dioden (LED), Flüssigkristallanzeigen (LCD),
Lautsprecher, Leuchten, Anzeigeinstrumente oder andere Anzeigeeinrichtungen
beinhalten.
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Der
Schredder 10 kann eine beliebige geeignete Konstruktion
oder Konfiguration aufweisen, und die dargestellte Ausführungsform
soll in keiner Weise einschränkend
sein. Darüber
hinaus soll der Begriff „Schredder” nicht
auf Vorrichtungen beschränkt
sein, die Dokumente bzw. Schriftstücke und Gegenstände wörtlich genommen „zerkleinern”, sondern
stattdessen alle Vorrichtungen umfassen, die Dokumente und Gegenstände in einer
Weise zerstören,
dass jedes Dokument oder Gegenstand unleserlich und/oder unbrauchbar
wird.
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2 und 3 stellen
eine Seitenansicht einer Zerkleinerungsanordnung zur Verwendung
in einem Schredder gemäß einer
Ausführungsform
dar. Der Übersichtlichkeit
wegen ist in den Figuren auf das Teilgehäuse bzw. den Unterbau der Zerkleinerungsanordnung,
wie er z. B. in 1 gezeigt ist, verzichtet worden.
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Die
Zerkleinerungsanordnung beinhaltet im Allgemeinen einen ersten Satz
von Abziehelementen 210 und einen zweiten Satz von Abziehelementen 210', die so konfiguriert
sind, dass sie die Schmutzpartikel jeweils von einem ersten Satz
von Schneidelementen 215 und einem zweiten Satz von Schneidelementen 215' entfernen können.
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Die
Schneidelemente 215, 215' können versetzt zueinander auf
jeweiligen Wellen 205, 205' angeordnet sein, so dass die erste
Stufe der Schneidelemente 215 sich in Räume bzw. Zwischenräume 216 (4)
erstrecken, die zwischen benachbarten Schneidelementen 215' des zweiten
Satzes der Schneidelemente und umgekehrt angeordnet sind. Die Räume bzw.
Zwischenräume 216 können etwas größer ausgeführt sein
als die Schneidelemente 215, 215' breit sind. Während des Zerkleinerungsvorgangs
kann der zu zerkleinernde Gegenstand zwischen dem ersten und dem
zweiten Satz von zum Zerkleinern verwendeten Schneidelementen in
Eingriff gelangen werden.
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2 zeigt
die Abziehelemente 215, 215', die in einer ersten Konfiguration 200 positioniert
sind, die so konfiguriert bzw. angeordnet ist, dass der zwischen
den benachbarten Schneidelementen befindliche Schmutz während des
Zerkleinerns beseitigt werden kann. Weiterhin zeigt 3 die
Abziehelemente 215, 215', die in einer zweiten Konfiguration 300 positioniert
sind, die so konfiguriert ist, dass ein Gegenstand aus der Zerkleinerungsanordnung
entfernt werden kann.
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Jedes
der Schneidelemente 215, 215' kann einen Körper 217, 217' mit einem im
Allgemeinen kreisförmigen
Querschnitt mit einer Öffnung
aufweisen, die mit einer jeweiligen Welle 205, 205' in Eingriff gelangen
soll. Die Schneidelemente 215, 215' können gleichmäßig auf
der jeweiligen Welle voneinander beabstandet sein, z. B. ungefähr alle
1 bis 6 mm (z. B. 2, 3,9 oder 5,8 mm, je nachdem, welche Konfiguration
gewünscht
ist). Die mittigen Öffnungen
der Schneidelemente können
so dimensioniert sein, dass sie mittels Übermaßpassung bzw. Festsitz oder Presspassung
(Reibschluss) auf die jeweiligen Wellen 205, 205' gepasst sind.
Darüber
hinaus können die
Wellen und die Schneidelemente nicht kreisförmige Merkmale für die Eingriffnahme
(z. B. sechseckige Merkmale) aufweisen, um eine relative Drehung
derselben zu verhindern. Zudem sind auch andere Konfigurationen
und/oder „Keil”-Verbindungen
möglich.
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Die
Schneidelemente 215, 215' können auf einer jeweiligen Welle 205, 205' positioniert
und gegen eine axiale Bewegung auf einer oder auf beiden Seiten
gesichert sein, z. B. mittels einer C-förmigen Klammer 206, 206', die mit entsprechenden
Schlitzen bzw. Aussparungen (nicht gezeigt) in den Wellen Eingriff
nimmt. Desgleichen können
auch andere axiale Sicherungsmechanismen verwendet werden.
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Die
Schneidelemente 215, 215' können angetrieben werden, indem
eine Welle oder alle beide der jeweiligen Wellen 205, 205' gedreht werden.
Dafür kann
z. B. der Elektromotor 13, der in 1 gezeigt
ist, verwendet werden. Darüber
hinaus könnten die
Wellen 205, 205' auch
durch andere Mechanismen, wie z. B. eine Handkurbel oder Ähnliches,
drehbar angetrieben werden.
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Wenn
ein Gegenstand, wie z. B. ein oder mehrere Bögen Papier, in die Zerkleinerungsanordnung 200 eingeführt wird
bzw. werden, wird dieser durch den ersten und den zweiten Satz von
Schneidelementen 215, 215' durchstoßen, zerschnitten und/oder
zerrissen, um diesen zu zerkleinern. Die Schneidelemente 215, 215' können so
konfiguriert sein, dass sie ein In-Streifen-Schneiden, Querschneiden
oder andere in der Technik bekannte Zerkleinerungsverfahren ausführen können. Die
Schneidelemente 215, 215' weisen eine Mehrzahl von vorstehenden
Schneidzähnen 218, 218' auf, die eine
für den
Zerkleinerungsvorgang geeignete Konfiguration aufweisen. In einer
hierin gezeigten Implementierung können die Schneidzähne 218, 218' zu einer einzigen
Schneidkante zulaufend ausgeführt
sein.
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Der
hierin verwendete Begriff „Vorwärtsrichtung” bezieht
sich auf die Richtung der Drehbewegung, in der sich der erste und
der zweite Satz von Schneidelementen während des Zerkleinerungsvorgangs
in Bezug auf den zu zerkleinernden Gegenstand drehen. Die Schneidzähne 218, 218' von jeweils
dem ersten und dem zweiten Satz von Schneidelementen werden in Vorwärtsrichtung
gedreht, so dass sie den zu zerkleinernden Gegenstand zerschneiden,
durchstoßen,
zerreißen
etc., auch wenn die Wellen 205, 205' während des Zerkleinerungsvorgangs
in Bezug auf die Zerkleinerungsanordnung in entgegengesetzten Richtungen
gedreht werden. Während
des Zerkleinerungsvorgangs kann der erste Satz der Schneidelemente 215 z.
B. im Uhrzeigersinn gedreht werden, während der zweite Satz der Schneidelemente 215' gegen den Uhrzeigersinn
gedreht wird.
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Kommt
es zu einem Papierstau und/oder möchte der Benutzer den Zerkleinerungsvorgang stoppen
und den Gegenstand aus der Zerkleinerungsanordnung entfernen, können der
erste und der zweite Satz der Schneidelemente 215, 215' in der Umkehrrichtung
angetrieben werden. Mit dem hierin verwendeten Begriff „Umkehrrichtung” ist die
Drehrichtung des ersten und des zweiten Satzes der Schneidelemente
in Bezug auf den zu zerkleinernden Gegenstand gemeint, wenn die
Schneidelemente in einer zu der „Zerkleinerungsrichtung” entgegengesetzten
Richtung angetrieben werden. Die Schneidzähne 218, 218' von jeweils
dem ersten und dem zweiten Satz von Schneidelementen 215, 215' drehen rückwärts, so
dass sie den zu zerkleinernden Gegenstand nicht zerschneiden, durchstoßen, zerreißen etc.,
auch wenn die Wellen 205, 205 in Bezug auf die
Zerkleinerungsanordnung in entgegengesetzter Richtung gedreht werden.
Der erste Satz von Schneidelemente 215 kann z. B. gegen
den Uhrzeigersinn gedreht werden, während der zweite Satz von Schneidelementen 215' im Uhrzeigersinn
gedreht wird.
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Durch
ihr Gewicht fallen Schmutzpartikel 230 (5)
in das Aufnahmegefäß 15,
wie in 1 gezeigt ist. Während des Schneidvorgangs kann
ein Teil der Schmutzpartikel 231 (5) an den
Seitenwänden
der Schneidelemente haftenbleiben und/oder zwischen den Seitenwänden der
benachbarten Schneidelemente des ersten und des zweiten Satzes von
Schneidelementen 215, 215' steckenbleiben oder festklemmen.
Die anhaftenden und feststeckenden Schmutzpartikel können die
Effektivität
des Schneidvorgangs reduzieren oder Schlimmeres verursachen, z.
B. zu einem Papierstau des Schredders 10 führen.
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Zwischen
dem ersten und dem zweiten Satz von Schneidelementen ist jeweils
der erste Satz von Abziehelementen 210 und der zweite Satz
von Abziehelementen 210' positioniert.
Die Abziehelemente 210, 210' sind so konfiguriert, dass sie
die Schmutzpartikel beseitigen, die an den Seitenwänden der Schneidelemente
haftenbleiben und/oder zwischen benachbarten Schneidelementen 215, 215' steckenbleiben
oder festklemmen. Die Abziehelemente des ersten Satzes sind von
den Schneidelementen des zweiten Satzes beabstandet (und umgekehrt),
so dass sie sich nicht gegenseitig behindern.
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Wie
in 2 gezeigt ist, beinhaltet jedes Abziehelement 210, 210' im Allgemeinen
einen oberen Bereich 211, 211', der sich über der Welle 205, 205' befindet, einen
unteren Bereich 212, 212', der sich im Allgemeinen unter
der Welle 205, 205' befindet,
und einen mittleren Bereich 213, 213', der sich dazwischen
befindet, wo er mit der Welle Eingriff nehmen soll. Wie der Figur
zu entnehmen ist, kann der mittlere Bereich 213, 213' eine halbkreisförmige oder C-förmige Konfiguration
aufweisen, durch die sich das Abziehelement um die Welle 205, 205' drehen kann.
In einigen Implementierungen können
die mittleren Bereiche 213, 213' der Abziehelemente zum Vermindern
von Verschleißerscheinungen
mit einer geeigneten Tragstruktur oder Oberfläche versehen sein.
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Obgleich
der erste und der zweite Satz von Schneidelementen 215, 215' so befestigt
sind, dass sie sich zusammen mit den Wellen drehen, können sich
die Abziehelemente 210, 210' unabhängig von der Drehung der Wellen 205, 205' frei drehen.
In einer Implementierung können
z. B. die Drehpunkte des ersten und des zweiten Satzes von Abziehelementen
mit eine Drehachse O, O' der
beiden Wellen 205, 205' und der Schneidelemente 215, 215' zusammenfallen.
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Die
unteren Bereiche 212, 212' der Abziehelemente 210, 210' können eine
Schmutzbeseitigungsoberfläche 214, 214' beinhalten,
die so konfiguriert ist, dass sie den Schmutz beseitigt, der an
den Seitenwänden
der Schneidelemente 215, 215' haften und/oder zwischen benachbarten
Schneidelementen 215, 215' steckenbleiben oder festklemmen
kann. Während
sich die Schneidelemente drehen, gelangen die festhaftenden oder
festklemmenden Schmutzpartikel mit der Schmutzbeseitigungsoberfläche 214, 214' der Abziehelemente 210, 210' in Kontakt,
wodurch die Schmutzpartikel von den Schneidelementen 215, 215' entfernt werden.
Die so entfernten Schmutzpartikel können dann in das darunter stehende
Aufnahmegefäß fallen.
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Zur
Einschränkung
des Drehbewegungsbereichs der Abziehelemente können ein oder mehrere Anschlagmechanismen
(„Anschläge”) vorgesehen sein.
Die Anschläge
können
Blöcke,
Rasten bzw. Arretierungen, Stifte, Stäbe, Stoßfänger, Federn oder ähnliches
beinhalten, die sie konfiguriert sind, dass sie den Bewegungsbereich
der Abziehelemente 215, 215' einschränken.
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Wie
aus den 2, 3 zu entnehmen
ist, können
die Anschläge
in einer Implementierung obere Stäbe 220, 220' und/oder untere
Stäbe 221, 221' beinhalten.
Die oberen und unteren Stäbe
können
in Bezug auf die Zerkleinerungsanordnung befestigt werden. Die oberen
Schlitze bzw. Aussparungen 221, 221' und die unteren Schlitze bzw.
Aussparungen 223, 223' können auf jeweils den oberen
und unteren Bereichen 211, 211' der Abziehelemente angeordnet
sein, so dass jeweils der obere Stab 220, 220'
und der untere
Stab 220' aufgenommen
werden können.
Die oberen und unteren Schlitze können eine entsprechend geeignete
Dimensionierung aufweisen, so dass den Abziehelementen zwar eine
freie Verschiebbarkeit ermöglichen,
aber ihren Verschiebungsbereich dennoch einschränken. Jedes Abziehelement 215, 215' kann z. B.
so konfiguriert sein, dass es sich um die Achse O, O' um einen vorbestimmten
Winkel Φ dreht.
In einer Ausführungsform kann
der Winkel Φ näherungsweise
20° betragen.
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Alternativ
könnten
die Anschläge
auch außerhalb
der Abgrenzungen der Abziehmechanismen positioniert sein, so dass
ein ähnlicher
Bewegungsbereich ermöglicht
wird. Die äußere Oberfläche der oberen
und unteren Bereiche der Abziehelemente können die Anschlagelemente kontaktieren.
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2 zeigt
die Abziehelemente 215, 215', die in der ersten Konfiguration 200 positioniert
sind, die so konfiguriert ist, dass der Schmutz zwischen benachbarten
Schneidelementen während
des Zerkleinerungsvorgangs beseitigt wird.
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Der
obere Bereich 211, 211' der Abziehelemente 215, 215' umfasst die
Gegenstands-Auflagefläche 219, 219'. Die Gegenstands-Auflageflächen 219, 219' des ersten
Satzes von Abziehelementen 215 und des zweiten Satzes von
Abziehelementen bilden zusammen einen Gegenstands-Eingangsdurchlass 226 aus,
damit der Gegenstand durch denselben hindurch auf die Schneidelemente
gelangen kann.
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Wenn
sich die oberen Bereiche der Abziehelemente 215, 215' in der ersten
Konfiguration befinden, ist die Breite des Gegenstands-Eingangsdurchlasses 226 minimal,
wobei die jeweiligen Gegenstands-Auflageflächen 219, 219' des ersten
und des zweiten Satzes im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Die minimale Breite des Gegenstands-Eingangsdurchlasses 226 kann
in der ersten Konfiguration so gewählt werden, dass sie näherungsweise das
1,5- bis 3-fache der Nennblattkapazität beträgt. Bei einem 20-Blatt-Schredder
kann die Breite des Eingangsdurchlasses z. B. zwischen etwa 2,7
und 6 mm betragen.
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Die
Abziehelemente 215, 215' können sich dadurch, dass der
zerkleinerte Gegenstand gegen sie arbeitet, passiv drehen. Es kann
ein erheblicher Kraftaufwand von Nöten sein, um den Schmutz von den
Seitenwänden
der Schneidelemente und/oder von dem Bereich zwischen den benachbarten Schneidelementen
abzustreifen oder zu beseitigen. Diese Kraft wirkt auf die unteren
Bereiche 212, 212' der
Abziehelemente ein und bringt diese dazu, sich nach außen zu drehen,
wodurch die Öffnung
des Gegenstand-Eingangsdurchlasses 216 auf eine minimale
Breite geschlossen wird. Durch Erhöhen der Dicke des Gegenstands
(z. B. der Blattanzahl) nehmen auch die Kräfte zu, die durch den Gegenstand
auf das Abziehelement ausgeübt
werden.
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Wenn
der Gegenstands-Eingangsdurchlass 226 reduziert ist, kann
durch den Kontakt mit dem Gegenstand die Gegenstands-Zerkleinerungseffizienz
verbessert werden, indem auf den ankommenden Gegenstand eine Spannkraft
einwirkt. Die verringerte Gegenstands-Eingangsbreite trägt dazu
bei, dass der Gegenstand auf einen von Flatterbewegung freien Zerkleinerungsvorgang
vorbereitet wird. Dies ist in 5 ausführlicher
gezeigt und nachstehend ausführlicher
beschrieben.
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Insbesondere
wenn die Schneidelemente 215, 215' in der Vorwärtsrichtung angetrieben werden,
drehen sich die Abziehelemente 210, 210' in die erste
Konfiguration 200 (2), in der
die oberen Bereiche 211 von jeweils dem ersten Satz von
Abziehelementen 215 sich am nächsten zu den oberen Bereichen 211' von jeweils
dem zweiten Satz von Abziehelementen 215' befinden. Wie zu erkennen ist, kommt
der am weitesten links befindliche Bereich der oberen Schlitze 221 des
ersten Satzes der Abziehelemente 215 gegenüber der
ersten Welle 220 Einsatz. Desgleichen kommt der am weitesten
rechts befindliche Bereich der unteren Schlitze 223 des
ersten Satzes der Abziehelemente 215 gegenüber der zweiten
Welle 222 zum Einsatz. Der zweite Satz der Abziehelemente 215' kann dem ersten
Satz von Abziehelementen 215 gegenüberliegend angeordnet sein.
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3 zeigt
die Abziehelemente 215, 215', die in der zweiten Konfiguration 300 positioniert
sind, die so konfiguriert ist, dass der Gegenstand von der Zerkleinerungsanordnung
entfernt werden kann.
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Die
Drehrichtung des Elektromotors 13 kann umgekehrt werden,
so dass die Drehrichtung der Wellen 205, 205' umgekehrt wird.
In der Umkehrrichtung wirkt aufgrund der Beseitigung des Schmutzes keine
Kraft mehr auf die Abziehelemente 210, 210' ein. Diese
Umkehrbewegung bewegt den Gegenstand von den Schneidelementen 215, 215' weg. Dadurch,
dass der Gegenstand von der Zerkleinerungsanordnung wegbewegt wird,
werden die oberen Bereiche 211, 211' der Abziehelemente 211, 211' aufgespreizt
oder aufgedrückt.
Dadurch wird die Breite des Gegenstand-Eingangsdurchlasses 226 maximiert. Die
maximale Breite des Gegenstand-Eingangdurchlasses 226 kann
in der zweiten Konfiguration z. B. so gewählt werden, dass sie näherungsweise
10 bis 25 mm beträgt.
Dementsprechend wird der Gegenstands-Eingangsdurchlass 226 ausreichend
vergrößert, so
dass die Gegenstands-Auflageflächen 219, 219' den Gegenstand
weder kontaktieren noch den Beseitigungsvorgang des Gegenstands
aus der Zerkleinerungsanordnung stören.
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Insbesondere
kommt der ganz rechte Bereich der oberen Schlitze 221 des
ersten Satzes der Abziehelemente 210 gegenüber der
ersten Welle 220 zum Einsatz. Desgleichen kommt der am
weitesten links befindliche Bereich der unteren Schlitze 223 des ersten
Satzes der Abziehelemente 210 gegenüber der zweiten Welle 222 zum
Einsatz. Der zweite Satz von Abziehelementen 210' kann dem ersten
Satz von Abziehelementen 210 gegenüberliegend angeordnet sein.
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In
einigen Implementierungen können
die Abziehelemente 210, 210' ebenso gut federbelastet oder
anderweitig vorgespannt sein, damit sich diese in die zweite Konfiguration
drehen können.
Alternativ können
die Abziehelemente 210, 210' in Bezug auf die Wellen 205, 205' auch nur bedingt
rutschfest sein, so dass sie geringfügig in Richtung der Wellen
gedrängt
werden.
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4 zeigt
eine Vorderansicht der Zerkleinerungsanordnung, die in 2 gezeigt
ist. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, ist der erste Satz von Schneidelementen
und der erste Satz von Abziehelementen zu erkennen, wenn man in 2 und 3 von
links nach rechts blickt.
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Die
Anzahl der Schneidelemente 215, 215' für jeweils den ersten und den
zweiten Satz von Schneidelementen kann basierend auf der gewünschten
Konfiguration variieren. Zum Beispiel kann es 63 Schneidelemente
pro Welle mit einer Schnittbreite von 2 mm geben; 28 Schneidelemente pro
Welle mit einer Schnittbreite von 3,9 mm; oder 19 Schneidelemente
pro Welle mit einer Schnittbreite von 5,8 mm. Genauso kann dementsprechend
die gleiche Anzahl von Abziehelementen 210, 210' bereitgestellt
werden. In einer Implementierung kann die Gesamtlänge der
Wellen 205, 205' näherungsweise
230 mm betragen.
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5 ist
eine Schemazeichnung der auf die Zerkleinerungsanordnung einwirkenden
Kräfte
während
des Zerkleinerns eines Gegenstands gemäß einer Ausführungsform.
Der Übersichtlichkeit
halber sind die verschiedenen Elemente der Zerkleinerungsanordnung
in einem gestrichelten Umriss dargestellt.
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Ein
Benutzer kann einen Gegenstand, wie z. B. einen Bogen Papier S,
in die Zerkleinerungsanordnung einführen, wo er zerkleinert werden
soll. Um den Schredder zu betreiben, kann der Benutzer, wie vorstehend
erläutert,
einen Schalter betätigen (1: 12),
so dass der Elektromotor angetrieben wird. Durch die Wellen 205, 205', die den ersten
und den zweiten Satz von Schneidelementen 215, 215' zum Zerkleinern
des Blatts S antreiben, können
Momente MC, MC' erzeugt werden.
Der erste und der zweite Satz von Schneidelementen 215, 215' ergreifen das
Blatt S und beginnen es zu zerkleinern. Während die Schneidelemente 215, 215 das
Blatt S zerkleinern, neigen sie dazu, am Blatt S in Abwärtsrichtung
zu ziehen, so dass die Kräfte
FC, FC' erzeugt werden.
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Die
Abziehelemente 210, 210' sind in der ersten Konfiguration 200 (2)
positioniert, so dass der Schmutz zwischen benachbarten Schneidelementen
während
des Zerkleinerungsvorgangs beseitigt werden kann. Dadurch, dass
der zerkleinerte Gegenstand ihnen entgegenwirkt, können die
Abziehelemente 210, 210' passiv gedreht werden. Die Schmutzpartikel 230 fallen
im Allgemeinen nach unten, doch kann ein Teil der Schmutzpartikel 231 zwischen
den Seitenwänden
von benachbarten Schneidelemente haftenbleiben oder feststecken.
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Zum
Abstreifen und/oder Beseitigen der Schmutzpartikel 231 von
den Seitenwänden
der Schneidelemente und/oder zwischen benachbarten Schneidelementen
kann ein erheblicher Kraftaufwand von Nöten sein. Durch den Kontakt
der Schmutzbeseitigungsfläche 214, 214' mit dem Schmutzpartikel 231 entsteht
eine Kraft FD, FD'. Durch Erhöhen der
Dicke des Gegenstands (z. B. der Anzahl der Blätter) kann die Größe der Schmutzpartikel 231 vergrößert werden,
wodurch die auf das Abziehelemente einwirkende Kraft FD,
FD' vergrößert wird.
Diese Kraft FD, FD' wirkt auf den unteren
Bereich 212, 212' der
Abziehelemente ein, wodurch ein entsprechendes Moment MS,
MS' in
den Abziehelementen entsteht, wodurch bewirkt wird, dass sich diese nach
außen
drehen, und somit die Öffnung
des Gegenstand-Eingangsdurchlasses 226 zwischen
den oberen Bereichen des ersten und des zweiten Satzes der Abziehelemente
geschlossen wird.
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Durch
die Momente MS, MS' entstehen ähnliche
Kräfte
FS, FS' an der Gegenstands-Auflagefläche 219, 219' in den oberen
Bereichen der Abziehelemente. Diese Kräfte FS,
FS' üben einen
Druck auf die einander gegenüberliegenden
Flächen
des Gegenstands aus. Aufgrund des Kontakts der Gegenstands-Auflagefläche 219, 219' der Abziehelemente und
des Papierbogens S, der dazu neigt, sich der Bewegung des Papierbogens
S in Richtung der Schneidelemente zu widersetzen, kann eine leichte
Reibungskraft FF, FF' entstehen. Zusammen
mit der nach unten wirkenden Kraft FC, FC' und
der Reibungskraft FF, FF' wird eine leichte
Spannung T im Bogen S erzeugt.
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Die
auf den ankommenden Papierbogen S einwirkende Spannung T verbessert
die Gegenstandzerkleinerungseffizienz, wodurch das unkontrollierte
Flattern des Papierbogens während
des Zerkleinerungsvorgangs verhindert wird. Insbesondere trägt die Spannung
T dazu bei, den Papierbogen S entsprechend vorzubereiten, indem
dieser geglättet bzw.
entfaltet wird, so dass die unkontrollierte Flatterbewegung während des
Zerkleinerungsvorgangs effizienter verhindert werden kann. Dadurch
können auch
Geräusche
reduziert werden, die normalerweise während des Zerkleinerungsvorgangs
aufgrund der Flatterbewegung des Papierbogens S entstehen.
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Wenn
sich der Benutzer dazu entschließt, die Bewegungsrichtung der
Schneidelemente umzukehren, um z. B. einen Papierstau zu beseitigen,
können
die Abziehelemente 210, 210' in der zweiten Konfiguration 300 (3)
positioniert werden, so dass der Gegenstand entfernt werden kann.
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Durch
die Drehbewegung der Schneidelemente in Umkehrrichtung wird nun
die (Wirkrichtung) des Moments MC, MC' und
der Kraft FC, FC', mit Hilfe derer
zuvor der Papierbogen S in die Zerkleinerungsanordnung gezogen worden
ist, umgekehrt. Somit wird der Papierbogen S nach oben und von der
Zerkleinerungsanordnung wegbewegt. Um beim Entfernen des Papierbogens
zu helfen, könnte
der Benutzer auch an der dadurch freiliegenden Fläche des Papierbogens
ziehen. Die auf den Papierbogen S wirkenden Kräfte tragen nun dazu bei, die
Gegenstands-Auflagefläche
der oberen Bereiche der Abziehelemente aufzuspreizen bzw. aufzudrücken. Wie bereits
oben erläutert
wurde, kann zusätzlich
zur Drehbewegung der Abziehelemente auch das eigentliche Gewicht
der Abziehelemente dazu beitragen, diese vorzuspannen oder auseinanderzutreiben.
Somit sind die oberen Bereiche der Abziehelemente in der Lage, sich
nach außen
drehen.
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Da
die Drehrichtung der Schneidelemente umgekehrt wird, wird außerdem auch
die Kraft FD, FD' aufgehoben, die
aufgrund des Kontaktierens der Schmutzbeseitigungsoberfläche durch
die Schmutzpartikel 231 entsteht, wodurch das Moment MS, MS' in dem Abziehelement,
die Kraft FS, FS', die auf den Gegenstand
einwirkt, und die auf den Gegenstand einwirkenden Reibungskräfte FF, FF' effektiv beseitigt werden.
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Dementsprechend
werden die Gegenstands-Auflageflächen
in ausreichendem Abstand von dem Gegenstand entfernt und kontaktieren
den Gegenstand nicht mehr. Dies ermöglicht ein problemloses Auflösen eines
Papierstaus.
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Fachleute
werden darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Komponenten der
Zerkleinerungsanordnung durch geeignete Materialien bereitgestellt
werden können.
Die Schneidelemente können
z. B. aus geeigneten Materialien (z. B. Stahl) gefertigt werden,
die angelassen oder einer anderen Wärmebehandlung unterzogen werden,
so dass den Schneidkanten Härte
und eine lange Lebensdauer verliehen wird.
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Die
Abziehelemente können
aus festen Materialien wie Metall (z. B. Stahl oder Aluminium) oder technischen
Kunststoffen gefertigt sein.
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Obgleich
diese Offenbarung in Verbindung mit der derzeit als die am praktischsten
befundenen Ausführungsform
beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass diese weiteren Modifizierungen
unterzogen werden kann und nicht auf die offenbarte Ausführungsform
beschränkt
ist, und dass diese Anmeldung beliebige Variationen, Verwendungszwecke, dementsprechende
Anordnungen oder Abänderungen
der Offenbarung, die im Allgemeinen an den Grundsätzen der
Erfindung orientiert sind, und solche Abweichungen von der vorliegenden
Offenbarung beinhaltet, die sich im Bereich des bekannten oder üblichen
fachmännischen
Handelns befinden, auf den die Offenbarung bezogen ist, und die
auf die vorstehend angeführten
wesentlichen Merkmale angewendet werden können und im Schutzbereich der beigefügten Ansprüche liegen.