DE102023001661B3 - Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung - Google Patents

Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung zum Zerteilen von flächigen Elementen in kleinere Segmente, wobei das Schneidwerk zwei sich gegenüberliegende Messerwellen aufweist, auf deren Mantelflächen jeweils mehrere scheibenförmige Schneidelemente mit Abstand zueinander angeordnet sind. Aufgabe der Erfindung ist, eine diesbezügliche Messerwelle zu schaffen, die ein präzises axiales Positionieren von Schneidelementen auf der Messerwelle ermöglicht. Dabei soll die Messerwelle in einfacher Weise hergestellt, montiert und demontiert werden können und zur Übertragung großer Antriebsmomente geeignet sein. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Messerwelle (1) einen Grundkörper aufweist, auf dessen Mantelfläche mindestens eine axial durchgehende Nut (6) ausgestaltet ist, in der mindestens ein als separates Bauteil ausgestalteter Einschub (9) angeordnet ist, wobei die im Montagezustand miteinander in Wirkverbindung stehenden Abschnitte von Nut (6) und Einschub (9) zueinander kongruente Konturabschnitte aufweisen, wobei der Einschub (9) derart in der Nut (6) angeordnet ist, dass der Einschub (9) entweder vollständig innerhalb der axialen Längskontur des Grundkörpers der Messerwelle (1) liegt oder über mindestens eine axiale Stirnseite am Grundkörper der Messerwelle (1) hinausragt, wobei in der Mantelfläche der Messerwelle (1) und/oder in der Mantelfläche des Einschubes (9) mindestens eine Profilierung (4) ausgestaltet ist, wobei die Profilierung (4) in einer anderen Richtung verläuft als die Nut (6), wobei die scheibenförmigen Schneidelemente (2) jeweils eine zum Querschnitt des Grundkörpers der Messerwelle (1) kongruente Öffnung aufweisen und wobei das Schneidwerk mindestens ein Arretierungselement (3) aufweist, das in der mindestens einen Nut (6) des Grundkörpers der Messerwelle (1) anordenbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung zum Zerteilen von flächigen Elementen in kleinere Segmente, wobei das Schneidwerk zwei sich gegenüberliegende Messerwellen aufweist, auf deren Mantelflächen jeweils mehrere scheibenförmige Schneidelemente mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die zwei Messerwellen in einem Gehäuse der Schneideinrichtung drehbar gelagert und so angeordnet sind, dass die Schneidelemente der einen Messerwelle in die Zwischenräume der Schneidelemente der anderen Messerwelle eingreifen, wodurch bei einer zueinander gegenläufigen Rotation der Messerwellen die zur Zerteilung vorgesehenen flächigen Elemente in das Schneidwerk eingezogen und mit den Schneidelementen in streifenförmige Segmente zerteilt werden und wobei das Schneidwerk Abstreifer aufweist, mit denen die streifenförmigen Segmente von den Messerwellen in eine Auffangeinrichtung geleitet werden.
  • Für zahlreiche technische Anwendungen müssen flächige Elemente in kleinere Segmente zerteilt werden. Unabhängig von der jeweils konkreten Anwendung werden hierfür oftmals Schneideinrichtungen verwendet mit einem Schneidwerk, das aus zwei gegenüberliegenden Wellen (sog. Messerwellen) besteht, auf denen jeweils mehrere kreisförmige oder zumindest kreisähnliche Schneidelemente angeordnet sind. Die beiden Messerwellen sind im Gehäuse der Schneideinrichtung drehbar gelagert und so angeordnet, dass die Schneidelemente der einen Messerwelle in die Zwischenräume der Schneidelemente der anderen Messerwelle eingreifen. Sobald die beiden Messerwellen zueinander gegenläufig in Rotation versetzt werden, wird das zur Zerteilung vorgesehene Material in das Schneidwerk eingezogen, mit den Schneidelementen in längliche Segmente in Form von Streifen, Fasern oder Fäden zerteilt und mittels Abstreifern von den Messerwellen in eine Auffangeinrichtung geführt.
  • Für die Funktionsfähigkeit einer derartigen Schneideinrichtung ist es wesentlich, dass die Schneidelemente exakt auf den beiden Messerwellen positioniert sind und auch bei hohen mechanischen Belastungen während des Schneidens weitgehend lagefixiert ausgerichtet bleiben. Diese Forderung ist insbesondere problematisch, sofern auf der Welle eine größere Anzahl von Schneidelementen angeordnet ist, die jeweils eine große Bauteilhöhe und eine sehr geringe Bauteilbreite aufweisen. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise typisch für Messerwellen von Feinschneidern, bei denen die Schneidelemente teilweise eine Breite von lediglich 0,5 mm aufweisen.
  • In DE 33 13 231 A1 wird ein Schneidwerk für einen Aktenvernichter beschrieben. Dabei sind mehrere Schneidelemente über Distanzringe auf einer Messerwelle mit Abstand zueinander angeordnet. Eine axiale Sicherung gegen eine Verschiebung erfolgt aber lediglich über Sicherungsringe an den Enden der Messerpakete. Nachteilig ist, dass somit keine exakte axiale Positionierung der Schneidelemente möglich ist.
  • Aus DE 195 44 639 A1 ist ein Schneidwerk zum Zerkleinern von blatt- oder streifenförmigen Informationsträgern bekannt. Dabei werden die Schneidelemente als separate Einzelteile gefertigt, auf der Messerwelle paketweise montiert und mit der Messerwelle über eine Spiralnut verklebt. Die Schneidelemente können im Unterschied zu einer einteiligen Ausführung bei Bedarf (z.B. bei Verschleiß) in vorteilhafter Weise einzeln ausgetauscht werden. Allerdings weist dieses Schneidwerk auch mehrere Nachteile auf.
  • So erfolgt die Verbindung zwischen der Messerwelle und den Schneidelementen durch Verkleben. Diese stoffschlüssige Verbindung kann nicht zerstörungsfrei gelöst werden. Eine Demontage zu Reparaturzwecken ist nur durch Einwirkung von thermischer, chemischer oder erheblicher mechanischer Energie möglich. Durch den Einsatz einer Klebeverbindung sind der Höhe der zu übertragenden Momente außerdem enge Grenzen gesetzt.
  • Weiterhin weisen die Schneidelemente einen Bund auf. Dieser muss Toleranzen aufweisen, so dass sich das entsprechende Spiel zwischen den Schneidelementen im montierten Zustand einstellt. Somit summieren sich jedoch Fertigungstoleranzen hinsichtlich der Breite des Bundes und der Schneidelemente bei der Montage, so dass Funktionsstörungen des gesamten Schneidwerks auftreten können. Diese können zwar durch enge Toleranzen vermieden werden, die allerdings einen erheblichen Fertigungsaufwand verursachen. Dieses Problem verstärkt sich mit zunehmender Wellenlänge.
  • Aufgabe der Erfindung ist, eine Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung zu schaffen, die ein präzises axiales Positionieren von Schneidelementen auf der Messerwelle ermöglicht. Dabei soll die Messerwelle in einfacher Weise hergestellt, montiert und demontiert werden können und zur Übertragung großer Antriebsmomente geeignet sein.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die Messerwelle einen Grundkörper aufweist, auf dessen Mantelfläche mindestens eine axial durchgehende Nut ausgestaltet ist, in der mindestens ein als separates Bauteil ausgestalteter Einschub angeordnet ist, wobei die im Montagezustand miteinander in Wirkverbindung stehenden Abschnitte von Nut und Einschub zueinander kongruente Konturabschnitte aufweisen, wobei der Einschub derart in der Nut angeordnet ist, dass der Einschub entweder vollständig innerhalb der axialen Längskontur des Grundkörpers der Messerwelle liegt oder über mindestens eine axiale Stirnseite am Grundkörper der Messerwelle hinausragt, wobei in der Mantelfläche der Messerwelle und/oder in der Mantelfläche des Einschubes mindestens eine Profilierung ausgestaltet ist, wobei die Profilierung in einer anderen Richtung verläuft als die Nut, wobei die scheibenförmigen Schneidelemente jeweils eine zum Querschnitt des Grundkörpers der Messerwelle kongruente Öffnung aufweisen und wobei das Schneidwerk mindestens ein Arretierungselement aufweist, das in der mindestens einen Nut des Grundkörpers der Messerwelle anordenbar ist.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundkörper der Messerwelle eine stabförmige axiale Längsachse aufweist mit mehreren radial verlaufenden Stegkonturen, zwischen denen jeweils ein Einschub angeordnet ist, der eine Querschnittsfläche aufweist, die jeweils einem freien Bauraum zwischen zwei benachbarten Stegkonturen entspricht. Somit kann in einfacher Weise eine Messerwelle aus mehreren Segmenten aufgebaut werden.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundkörper der Messerwelle einen kreisförmigen oder einen polygonalen Querschnitt ohne Profilierungen an der Mantelfläche aufweist und dass an der Mantelfläche des in der Nut angeordneten Einschubes Profilierungen ausgestaltet sind.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundkörper der Messerwelle einen kreisförmigen oder einen polygonalen Querschnitt mit Profilierungen an der Mantelfläche aufweist. Dabei können an der Mantelfläche des in der Nut angeordneten Einschubes Profilierungen ausgestaltet sein. Alternativ ist es möglich, dass die Mantelfläche des in der Nut angeordneten Einschubes keine Profilierungen aufweist.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Profilierungen durchgängig oder abschnittsweise auf der Mantelfläche des Grundkörpers der Messerwelle ausgestaltet sind.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Profilierungen radial umlaufend oder spiralförmig umlaufend auf der Mantelfläche des Grundkörpers der Messerwelle ausgestaltet sind.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kontur des Arretierungselementes kongruent ausgestaltet ist zur Nut im Grundkörper der Messerwelle. Dabei sind die Querschnittsflächen der Profilierungen von Nut und Messerwelle mit beliebigen Geometrien und/oder Profilierungen ausgestaltbar. Außerdem sind zwischen der Messerwelle und dem Arretierungselement beliebig ausgestaltbare Verschiebemechanismen anordenbar.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Einschub zwischen der Messerwelle und dem Arretierungselement angeordnet ist. Dabei sind die Berührungsflächen zwischen dem Arretierungselement und dem Einschub vorzugsweise keilförmig ausgestaltet.
  • Bei einer erfindungsgemäß ausgeführten Messerwelle weisen die Messerwelle selbst und die auf ihr positionierten Bauteile wie die Schneidelemente und weitere Zusatzelemente Profilierungen auf. Die Profilierungen können radial ausgeführt sein, aber auch unter einem Winkel bezüglich der Rotationsachse der Messerwelle. Dabei kann die Profilierung umlaufend oder nur abschnittsweise angeordnet sein. Weiterhin kann die Querschnittsfläche der Profilierung eine beliebige Geometrie aufweisen, wobei bei eckigen Profilen die außenseitigen Ecken gefast sein können. Ebenso sind beispielsweise dreieckige oder trapezförmige Querschnitte möglich. Vorzugsweise hat die Messerwelle eine Vielzahl von Einstichen oder eine Spirale. Sofern Zusatzelemente vorgesehen sind, stellen diese eine Art „Zahnstange“ mit einer Geradverzahnung oder einer Schrägverzahnung dar.
  • Sofern die Profilierungen unter einem Winkel von 90° bezüglich der Rotationsachse der Messerwelle verlaufen, vollziehen die scheibenförmigen Schneidelemente eine umlaufende Bewegung ohne einen axialen „Schlag“. Sofern eine Abweichung von der 90° Position vorliegt, vollziehen die scheibenförmigen Schneidelemente hingegen eine Taumelbewegung.
  • Der Winkel zwischen der Rotationsachse der Messerwelle und der Profilierung bzw. die Steigung der Spirale bestimmen das Bewegungsverhalten der Schneidelemente und die Teilung der Profilierung bzw. die Anzahl der Spiralen den Abstand der Schneidelemente zueinander. Alle geometrischen Formen, also Teilung, Winkel, Steigung und Anzahl der Spiralen, können mit konventionellen Fertigungsverfahren in hoher Präzision und mit einem geringen technischen Aufwand hergestellt werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Schneidwerken, bei denen die Schneidelemente von zwei oder mehr Messerwellen ineinander greifen.
  • Mit der erfindungsgemäßen technischen Lösung wird ein präzises axiales Positionieren von kreisförmigen Schneidelementen auf einer Messerwelle möglich, wobei eine entsprechend ausgestaltete Messerwelle in einfacher Weise hergestellt, montiert und demontiert werden kann und zur Übertragung großer Antriebsmomente geeignet ist. Bei der Ausführung einer entsprechenden Messerwelle kommen prinzipiell drei Varianten in Betracht:
    • Variante 1 - radial profilierte Messerwelle mit Längsnuten
    • Variante 2 - längs genutete Messerwelle mit profilierten Zusatzelementen
    • Variante 3 - eine Kombination der vorherigen zwei Varianten
  • Bei der Variante 1 kommen radial profilierte Messerwellen mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt zum Einsatz. Die Profilierung kann alternativ durchgängig oder lediglich abschnittsweise ausgeführt sein. Dabei bietet eine durchgängige Ausführung den Vorteil, dass Halbfabrikate wie z.B. Zahnstangen und dergleichen verwendet werden können, was den Herstellungsprozess vereinfacht. Diese Messerwellen werden über ihre gesamte Länge genutet, so dass bei der Montage stirnseitig Arretierungselemente eingeschoben werden können. Die Anzahl der Nuten ist beliebig, wobei vorzugsweise eine bis drei Nuten vorgesehen werden. Die konkrete Anzahl wird primär nach der Höhe des zu übertragenden Drehmoments ausgewählt. Sofern kein Drehmoment übertragen werden soll, sind die Arretierungselemente ebenfalls zu profilieren und zwar in gleicher Art wie die Messerwelle. Dabei wird die Profilierung umlaufend ausgeführt, also nicht spiralförmig.
  • Die zentrischen Öffnungen der Schneidelemente weisen das gleiche Profil auf wie die Messerwellen im Profilierungsquerschnitt. Somit können diese auf die Messerwelle unter einem bestimmten Winkel aufgeschoben werden. In der konkret gewünschten axialen Position werden die Schneidelemente verdreht, so dass der Nutenquerschnitt freigegeben ist. Somit ist eine Sicherung gegen axiales Verschieben hergestellt. Sind alle Schneidelemente in dieser Art und Weise auf der Messerwelle platziert, erfolgt das Einschieben der Arretierungselemente und deren Sicherung gegen Verdrehung. Nunmehr ist die Verbindung von Messerwelle und Schneidelementen realisiert und die Toleranzen der Schneidelemente in axialer Richtung zueinander werden lediglich durch Teilungsfehler der Profilierung bestimmt, die jedoch mit geringem technischem Aufwand sehr eng gehalten werden können.
  • Bei der Variante 2 kommen Messerwellen zum Einsatz, die nicht radial profiliert sind und vorzugsweise einen Querschnitt aufweisen, der von der Kreisform abweicht, z.B. einen rechteckigen, sechseckigen oder elliptischen Querschnitt. Dabei sind die zentrischen Öffnungen der Schneidelemente identisch zum Querschnitt der Messerwelle. Durch diese geometrische Gestaltung ist eine Übertragung von hohen Drehmomenten möglich.
  • Weiterhin weist die Messerwelle mindestens eine Längsnut zur Aufnahme eines profilierten Zusatzelementes auf. Die axiale Positionierung erfolgt über dieses Zusatzelement. Die Tiefe der Nut ist so dimensioniert ist, dass das Zusatzelement nicht aus dem Profil der Messerwelle hervorsteht. Nachdem die Messerwelle mit dem Zusatzelement und die Schneidelemente miteinander verbunden sind, erfolgt eine radiale Verschiebung des Zusatzelements. Dadurch gleitet das Profil des Zusatzelements in das Schneidelement und es kommt zum Formschluss zwischen Schneidelement und Messerwelle, so dass eine axiale Verschiebung der Schneidelemente auf der Messerwelle ausgeschlossen ist. Die radiale Verschiebung der profilierten Zusatzelemente kann auf beliebige Art und Weise erfolgen, z.B. mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, magnetisch oder elektrisch.
  • Auch bei dieser zweiten Variante erfolgt die axiale Positionierung der Schneidelemente zueinander wie bei der oben erläuterten Variante 1 über die Profilierung der Zusatzelemente und die Momentübertragung über die geometrische Gestaltung des Querschnitts der Messerwelle. Sofern Messerwellen mit kreisrundem Querschnitt zum Einsatz kommen, so kann die Übertragung des Moments beispielsweise über eine bekannte Passfederverbindung erfolgen. Soll kein Drehmoment übertragen werden, aber eine exakte axiale Positionierung realisiert werden, so sind kreisrunde Messerwellen mit den profilierten Zusatzelementen zu verwenden. Auf dem Umfang der Messerwelle können auch mehrere solcher Zusatzelemente mit entsprechen Nuten in der Messerwelle angeordnet sein. Die radiale Verschiebung der Zusatzelemente kann so gestaltet sein, dass es zu einer zusätzlichen Pressverbindung zwischen dem Schneidelement und dem Profilgrund kommt, wodurch eine Erhöhung der Laufgenauigkeit der Schneidelemente erzielt werden kann.
  • Bei der Variante 3 kommen wie bei der Variante 1 genutete Messerwellen zum Einsatz, jedoch sind diese nicht profiliert. Auch die Schneidelemente weisen als Bohrung eine ähnliche Geometrie auf wie das Querschnittsprofil der Messerwelle. Der Unterschied zur Variante 1 besteht darin, dass die Arretierungselemente wie die Zusatzelemente bei der Variante 2 profiliert sind. Ein weiterer Unterschied ist hier, dass die Arretierungselemente nach Einlegen in die Nuten der Messerwelle mit ihrem Profil über den Außendurchmesser der Messerwelle herausragen.
  • Die profilierten Arretierungselemente werden so angeordnet, dass es zum Formschluss zwischen Schneidelement und Arretierungselement in axialer Richtung kommt. Sofern die Arretierungselemente so profiliert sind, dass der Profilgrund unterhalb vom Radius der Messerwelle angeordnet ist, können sich die Schneidelemente frei auf der Messerwelle drehen, sind aber gegen axiales Verschieben gesichert. Die Messerwelle kann somit keine Drehmomente auf die Schneidelemente übertragen. Sofern hingegen der Profilgrund über den Radius der Messerwelle hinausragt, so werden Drehmomente von der Messerwelle auf die Schneidelemente übertragen. Die Gestaltung der Profilierung kann so vorgenommen werden, dass die einzelnen Schneidelemente mit oder ohne Drehmomentübertragung arbeiten. Diese Funktionsweise lässt sich problemlos auch auf Variante 2 übertragen. Will man auch bei Variante 1 eine derartige selektive Drehmomentübertragung realisieren, so müssten die Arretierungselemente partiell profiliert werden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • 1 den grundsätzlichen Aufbau des Schneidwerks in perspektivischer Darstellung
    • 2 eine erste Ausführung mit längs genuteter und radial profilierter Messerwelle, wobei links die Wirkverbindung der Bauteile miteinander und rechts nochmals die Messerwelle separat dargestellt ist
    • 3 eine zweite Ausführung mit ebenfalls längs genuteter Messerwelle, jedoch ohne Profilierung, wobei hier der Einschub radial profiliert ist
    • 4 eine dritte Ausführung mit längs genuteter Messerwelle und Zusatzelementen, wobei links die Wirkverbindung der Bauteile miteinander und rechts nochmals die Messerwelle separat mit einigen Schneidelementen dargestellt ist
    • 5 eine vierte Ausführung mit einer Messerwelle mit einem stegartigen Grundkörper
  • Das in der Zeichnung dargestellte Schneidwerk ist für eine Schneideinrichtung zum Zerteilen von flächigen Elementen (nicht dargestellt) in kleinere Segmente konzipiert. Für solche Schneideinrichtungen gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise für das Schneiden von Papierseiten, Kunststofffolien oder Blättern von Gemüse und Kräutern wie Salat, Kohl, Brennnesseln und dergleichen.
  • Aus 1 ist ersichtlich, dass das Schneidwerk zwei Messerwellen 1 aufweist, die in einem Gehäuse 5 einer Schneideinrichtung drehbar gelagert sind. Diese Messerwellen 1 sind im Gehäuse 5 gegenüberliegend angeordnet. Auf jeder Messerwelle 1 sind auf der Mantelfläche jeweils mehrere scheibenförmige Schneidelemente 2 mit Abstand zueinander angeordnet.
  • Die Messerwellen 1 sind im Gehäuse 5 so angeordnet, dass die Schneidelemente 2 der einen Messerwelle 1 in die Zwischenräume der Schneidelemente 2 der anderen Messerwelle 1 eingreifen. Somit werden bei einer zueinander gegenläufigen Rotation der Messerwellen 1 die zur Zerteilung vorgesehenen flächigen Elemente in das Schneidwerk eingezogen und mit den Schneidelementen 2 in streifenförmige Segmente zerteilt.
  • Das Schneidwerk weist außerdem Abstreifer 10 auf, mit denen nach dem Schneidvorgang die nunmehr erzeugten streifenförmigen Segmente von den Messerwellen 1 in eine nicht näher dargestellte Auffangeinrichtung geleitet werden.
  • Bei der Ausführung gemäß 2 sind auf einer Messerwelle 1 mit kreisförmigem Querschnitt drei Nuten 6 ausgestaltet. Diese Nuten 6 sind um 120° zueinander versetzt angeordnet und weisen einen konischen Querschnitt auf. Weiterhin weist die Messerwelle 1 abschnittsweise eine Profilierung 4 auf.
  • Die Schneidelemente 2 sind scheibenförmig ausgestaltet und weisen eine zentrische Öffnung auf, deren Geometrie dem Querschnitt der Messerwelle 1 entspricht. Dabei weisen die Vorsprünge 7 dieser Öffnungen einen lichten Durchmesser auf, der zwischen dem Grunddurchmesser und dem Kopfdurchmesser der Profilierung 4 liegt. Außerdem sind die Vorsprünge 7 so gestaltet, dass sie in die Nuten 6 der Messerwelle 1 eingeführt werden können.
  • Somit ist es möglich, die Schneidelemente 2 bei der Montage einzeln oder auch im Paket auf die Messerwelle 1 aufzuschieben. Nach der axialen Positionierung der Schneidelemente 2 werden diese um die Rotationsachse 8 der Messerwelle 1 so verdreht, dass der Querschnitt der Nuten 6 durchgängig freigegebenen ist. Dadurch können Arretierungselemente 3 eingeschoben werden und die Schneidelemente 2 sind gegen axiales Verschieben gesichert.
  • Sowohl die axiale Positionierung der Schneidelemente 2 als auch die Übertragung des Drehmoments von der Messerwelle 1 auf die Schneidelemente 2 erfolgen bei dieser Ausführung ausschließlich über einen Formschluss. Dies ermöglicht eine hohe Genauigkeit hinsichtlich der axialen Ausrichtung der Schneidelemente 2 einerseits und der Übertragung hoher Drehmomente andererseits. Ein Austausch der Schneidelemente 2 ist beispielsweise bei einem festgestellten Verschleiß problemlos möglich, indem die oben erläuterte Vorgehensweise für die Montage in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt wird.
  • 3 zeigt eine Ausführung, bei der die Messerwelle 1 ebenso wie in 2 in Längsrichtung verlaufende Nuten 6 aufweist, im Unterschied zu der Variante gemäß 2 ist auf dem Grundkörper der Messerwelle 1 jedoch keine Profilierung ausgestaltet. Stattdessen sind hier die Einschübe 9 radial profiliert, wobei diese Ausgestaltung insbesondere aus der Darstellung mit dem „Detail B“ gut zu erkennen ist.
  • Bei der Ausführung gemäß 4 ist die Messerwelle 1 mit einem polygonalen Querschnitt ausgeführt, konkret mit einem Sechseckquerschnitt. Die Messerwelle 1 ist auch bei dieser Variante mit drei um 120° versetzten Nuten 6 ausgeführt. Die Nuten 6 sind auf jeder zweiten Längsfläche vom Sechseckquerschnitt angeordnet, so dass sich jeweils Längsflächen mit Nut 6 und Längsflächen ohne Nut abwechseln.
  • Die Schneidelemente 2 sind scheibenförmig ausgestaltet mit einer zentrischen Öffnung, die denselben Querschnitt aufweist wie die Messerwelle 1. Die Schneidelemente 2 können somit problemlos auf die Messerwelle 1 aufgeschoben werden. Durch diese Gestaltung von Messerwelle 1 und Schneidelementen 2 ist eine Übertragung von Drehmomenten von der Messerwelle 1 auf die Schneidelemente 2 gesichert.
  • Bei der Montage werden profilierte Zusatzelemente 3 zur Arretierung in die Nuten 6 geschoben und axial so platziert, dass sich ihre Aussparungen unter den Schneidelementen 2 befinden. Die Nuten 6 sind so ausgeführt, dass die Arretierungselemente 3 bei der Montage nicht über die Querschnittskontur der Messerwelle 1 herausragen. In dieser Positionierung wird anschließend ein Einschub 9 axial zwischen der Messerwelle 1 und dem Arretierungselement 3 eingeführt. Dadurch wird das Arretierungselement 3 radial verschoben und es entsteht ein Formschluss zwischen diesem Arretierungselement 3 und dem Schneidelement 2. Dieser Montageablauf wird für alle Arretierungselemente 3 und alle Einschübe 9 nacheinander wiederholt.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 sind jeweils drei Arretierungselemente 3 und drei Einschübe 9 vorgesehen. Es können alle Schneidelemente 2 bei Beibehaltung ihres axialen Abstands zueinander auf der Messerwelle 1 verschoben werden, so dass eine Feinjustierung möglich ist. Abschließend werden die Arretierungselemente 3 gegen ein axiales Verschieben gesichert, beispielweise mit Sicherungsringen oder Stellringen. Die sich berührenden Flächen der profilierten Arretierungselemente 3 und der Einschübe 9 können auch keilförmig ausgebildet sein, so dass die Radialbewegung der Arretierungselemente 3 durch Verschieben der Arretierungselemente 3 und der Einschübe 9 zueinander erfolgen kann.
  • Aus 5 ist schließlich eine besonders einfach zu montierende Messerwelle 1 ersichtlich. Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungen weist diese Messerwelle 1 hier keinen kompakten Grundkörper auf. Stattdessen umfasst sie eine stabförmige axiale Längsachse mit vier radial verlaufenden Stegkonturen 11. Es können auch mehr oder weniger als vier solcher Stegkonturen 11 vorgesehen werden. Die dargestellte Variante mit insgesamt vier Stegkonturen 11 ist jedoch besonders vorteilhaft zu montieren bzw. bei Notwendigkeit auch zu demontieren. Zwischen den benachbarten Stegkonturen 11 ist jeweils ein Einschub 9 angeordnet, der hier kompakter ausgeführt ist als bei den vorherigen Ausführungen. Dabei weist jeder Einschub 9 eine Querschnittsfläche auf, die jeweils dem freien Bauraum zwischen zwei benachbarten Stegkonturen 11 entspricht.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Messerwelle / kompakter Grundkörper
    2
    Schneidelement
    3
    Arretierungselement
    4
    Profilierung
    5
    Gehäuse
    6
    Nut
    7
    Vorsprung
    8
    Rotationsachse
    9
    Einschub
    10
    Abstreifer
    11
    Messerwelle / Stegkontur

Claims (10)

  1. Messerwelle für ein Schneidwerk einer Schneideinrichtung zum Zerteilen von flächigen Elementen in kleinere Segmente, wobei das Schneidwerk zwei sich gegenüberliegende Messerwellen aufweist, auf deren Mantelflächen jeweils mehrere scheibenförmige Schneidelemente mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die zwei Messerwellen in einem Gehäuse der Schneideinrichtung drehbar gelagert und so angeordnet sind, dass die Schneidelemente der einen Messerwelle in die Zwischenräume der Schneidelemente der anderen Messerwelle eingreifen, wodurch bei einer zueinander gegenläufigen Rotation der Messerwellen die zur Zerteilung vorgesehenen flächigen Elemente in das Schneidwerk eingezogen und mit den Schneidelementen in streifenförmige Segmente zerteilt werden und wobei das Schneidwerk Abstreifer aufweist, mit denen die streifenförmigen Segmente von den Messerwellen in eine Auffangeinrichtung geleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerwelle (1) einen Grundkörper aufweist, auf dessen Mantelfläche mindestens eine axial durchgehende Nut (6) ausgestaltet ist, in der mindestens ein als separates Bauteil ausgestalteter Einschub (9) angeordnet ist, wobei die im Montagezustand miteinander in Wirkverbindung stehenden Abschnitte von Nut (6) und Einschub (9) zueinander kongruente Konturabschnitte aufweisen, wobei der Einschub (9) derart in der Nut (6) angeordnet ist, dass der Einschub (9) entweder vollständig innerhalb der axialen Längskontur des Grundkörpers der Messerwelle (1) liegt oder über mindestens eine axiale Stirnseite am Grundkörper der Messerwelle (1) hinausragt, wobei in der Mantelfläche der Messerwelle (1) und/oder in der Mantelfläche des Einschubes (9) mindestens eine Profilierung (4) ausgestaltet ist, wobei die Profilierung (4) in einer anderen Richtung verläuft als die Nut (6), wobei die scheibenförmigen Schneidelemente (2) jeweils eine zum Querschnitt des Grundkörpers der Messerwelle (1) kongruente Öffnung aufweisen und wobei das Schneidwerk mindestens ein Arretierungselement (3) aufweist, das in der mindestens einen Nut (6) des Grundkörpers der Messerwelle (1) anordenbar ist.
  2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper der Messerwelle (1) eine stabförmige axiale Längsachse aufweist mit mehreren radial verlaufenden Stegkonturen (11), zwischen denen jeweils ein Einschub (9) angeordnet ist, der eine Querschnittsfläche aufweist, die jeweils einem freien Bauraum zwischen zwei benachbarten Stegkonturen (11) entspricht.
  3. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper der Messerwelle (1) einen kreisförmigen oder einen polygonalen Querschnitt ohne Profilierungen an der Mantelfläche aufweist und dass an der Mantelfläche des in der Nut (6) angeordneten Einschubes (9) Profilierungen (4) ausgestaltet sind.
  4. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper der Messerwelle (1) einen kreisförmigen oder einen polygonalen Querschnitt mit Profilierungen (4) auf der Mantelfläche aufweist.
  5. Schneidwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Mantelfläche des in der Nut (6) angeordneten Einschubes (9) Profilierungen (4) ausgestaltet sind.
  6. Schneidwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des in der Nut (6) angeordneten Einschubes (9) keine Profilierungen aufweist.
  7. Schneidwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierungen (4) durchgängig oder abschnittsweise auf der Mantelfläche des Grundkörpers der Messerwelle (1) ausgestaltet sind.
  8. Schneidwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierungen (4) radial umlaufend oder spiralförmig umlaufend auf der Mantelfläche des Grundkörpers der Messerwelle (1) ausgestaltet sind.
  9. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur des Arretierungselementes (3) kongruent ausgestaltet ist zur Nut (6) im Grundkörper der Messerwelle (1), wobei die Querschnittsflächen der Profilierungen von Nut (6) und Messerwelle (1) mit beliebigen Geometrien und/oder Profilierungen ausgestaltbar sind und wobei zwischen der Messerwelle (1) und dem Arretierungselement (3) beliebig ausgestaltbare Verschiebemechanismen anordenbar sind.
  10. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschub (9) zwischen der Messerwelle (1) und dem Arretierungselement (3) angeordnet ist und dass die Berührungsflächen zwischen dem Arretierungselement (3) und dem Einschub (9) keilförmig ausgestaltet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3313231A1 (de) 1983-04-13 1984-10-18 Geha-Werke Gmbh, 3000 Hannover Schneidwerk fuer aktenvernichter
DE19544639A1 (de) 1995-11-30 1997-06-05 Ehinger Adolf Eba Maschf Schneidwerk zum Zerkleinern von blatt- oder streifenförmigen Informationsträgern
CN104190517A (zh) 2014-08-22 2014-12-10 四川省远大专用凭证印务有限公司 碎纸机刀轮机构

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