DE19640845A1 - Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkwerk für einen Dokumentenvernichter insbesondere mit Streifenschnitt.

Derartige Dokumentenvernichter, worunter alle Geräte zum zerschneidenden Vernichten von Flachmaterial, insbesondere Papier, Folien etc. zu verstehen sind, arbeiten meist mit zwei zusammenwirkenden Schneidwalzen. Diese haben voneinander beabstandete Schneidscheiben und greifen gegenseitig in die Abstände zwischen den Schneidscheiben ein, so daß an ihren zusammenwirkenden Schneidkanten eine Art Scherenschnitt entsteht. Wenn die Umfangsfläche kreisförmig und im wesent­ lichen ununterbrochen ist, dann entsteht eine Anzahl von schmalen Streifen. Derartige Schneidwerke sind sehr robust und preisgünstig herzustellen.

Es treten jedoch zeitweilig Probleme bei sehr glatten zu zer­ schneidenden Materialien auf, die sich nicht selbst in den Schneidspalt hineinziehen. Aus diesem Grunde ist schon vorgeschlagen worden, die Umfangsfläche der Schneidscheiben mit einer Rändelung zu versehen, d. h. einer Aufprägung von sehr schmalen, in Achsrichtung der Schneidwalze verlaufenden Rillen oder Riffeln. Hier treten jedoch Geräuschprobleme auf, wenn die Schneidwerke laufen.

Es sei noch erwähnt, daß es auch Schneidwerke gibt, bei denen die im übrigen kreisförmige Umfangsfläche der Schneidscheiben durch Nuten unterbrochen ist, die meist unter einem Winkel zur Schneidwalzenachse, d. h. wendelförmig verlaufen. Durch diese Nuten erzeugen diese Schneidwerke einen Partikel­ schnitt, d. h. die Streifen werden in Einzelpartikel auseinan­ dergerissen. Durch diese Nuten, die meist auch unter einem Winkel gegenüber der Radialen eingeschnitten sind, entstehen an der Schneidscheibe Zähne, die die Mitnahme der Dokumente bewirken, so daß das Einziehen meist unproblematisch ist.

Aufgabe und Lösung

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Schneidwerk der eingangs erwähnten Art die dabei entstehenden Probleme, insbesondere das Problem der Geräuschentwicklung, zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst. Durch die unregelmäßige Aufrauhung der Schneid­ scheibenumfangsfläche wird bezüglich der Mitnahme bzw. des Einzugs der Dokumente eine vergleichbare, wenn nicht bessere Wirkung erzielt als mit einer Rändelung. Es wurde jedoch festgestellt, daß die aufgetretenen Geräuschprobleme gänzlich behoben sind. Dies kann daher rühren, daß die unregelmäßige Aufrauhung die Anregung von gleichmäßigen Schwingungen nicht fördert, sondern eher unterdrückt.

Die Umfangsfläche kann eine gestrahlte Oberfläche sein. Dieses Strahlen kann z. B. durch Sand- oder Kugelstrahlen vorgenommen werden, und zwar vorzugsweise an der bis dahin noch trommelförmigen Schneidwalze, bevor die die Schneid­ scheiben trennenden Ringnuten eingestochen sind. Es sind aber auch andere Strahlbearbeitungen möglich, beispielsweise eine Laserstrahlbearbeitung, die eine solche unregelmäßige Auf­ rauhung bewirkt. Auch andere Herstellungsmethoden, z. B. das prägende Abformen einer mit harten Körnern, beispielsweise Bornitridkörnern, belegten Walze, sind möglich. Die Umfangs­ fläche kann als durchgehend zylindrische Fläche oder auch im Querschnitt V-profilförmig ausgebildet sein.

Die Erfindung ist auch anwendbar bei Schneidwerken mit sogenanntem Torsionsschnitt. Bei diesen hat jede Schneid­ scheibe nur eine umlaufende Schneidkante, die mit einer in die entgegengesetzte Richtung gerichteten Schneidkante der Gegenwalze zusammenwirkt. Die Schneidwalzen sind dabei federnd gegeneinander gedrückt, so daß ein echter Scherenschnitt entsteht. Auch diese Schneidscheiben haben eine schmale, etwa zylindrische Umfangsfläche, deren Aufrauhung den Transport fördert und Schwingungen vermeidet.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun­ gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Details eines Schneidwerkes,

Fig. 2 das Detail II in Fig. 1 in Vergrößerung,

Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht eines Torsions-Schneidwerkes,

Fig. 4 und 5 vergrößerte, teilweise geschnittene Darstel­ lungen der Details IV und V in Fig. 3.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Fig. 1 und 2

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Teil eines Schneidwerkes 11 eines Dokumentenvernichters. Es besteht aus zwei im wesent­ lichen gleichen, parallel zueinander drehbar gelagerten Schneidwalzen 12, die von einem nicht dargestellten Elektro­ motor über ein Synchronisations-Zahnradgetriebe gegenläufig drehend angetrieben sind.

Die Schneidwalzen 12 weisen Schneidscheiben 13 auf, die mit ringnutförmigen Zwischenräumen 14 so hintereinander angeord­ net sind, daß die Schneidscheiben jeweils einer der beiden Schneidwalzen in die Zwischenräume der anderen eingreift. Beim Ausführungsbeispiel beträgt der Schneidscheibendurch­ messer ca. 30 mm bei einer Dicke der Schneidscheiben von ca. 4 mm.

Im vorliegenden Fall sind die Schneidscheiben 13 aus einem Werkstück mit der Schneidwalzenwelle 15 gefertigt. Es ist aber auch möglich, die Schneidscheiben als gesonderte Teile, ggf. mit die Zwischenräume bestimmenden Distanzscheiben auf einer gesonderten Welle aufzureihen.

Die einander gegenläufig drehenden Schneidscheiben überlappen einander so, daß zwischen ihren äußeren Schneidkanten 16 ein scherenartiger Schneideingriff stattfindet. Aus Fig. 2 ist das Schneidscheibenprofil deutlich zu erkennen. Jede Schneid­ scheibe hat zwei sie begrenzende radiale Seitenflächen 17, deren äußere Umfangskanten die Schneidkanten 16 bilden. Daran schließt sich auf jeder Seite eine im wesentlichen kreis­ zylindrische Umfangsfläche 18 an, die relativ schmal ist. Dazwischen befindet sich eine V-förmige Nut 19, die sich symmetrisch zwischen beiden Umfangsflächen 18 erstreckt.

Die Umfangsflächen 18 haben eine unregelmäßige Aufrauhung 20. Sie ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine band- oder Kugelstrahlung gebildet, z. B. mit einer Körnung von 1 bis 1,6 mm. Beim Ausführungsbeispiel wird jede Schneid­ walze 12 aus einem Rundmaterial hergestellt, das als Basis­ durchmesser nach einer Vorbearbeitung den Durchmesser der Umfangsflächen 18 aufweist. Diese Umfangsfläche wird der Sand- oder Kugelstrahlung ausgesetzt, so daß an der Ober­ fläche die unregelmäßigen Eindrücke bzw. die da zwischen­ liegenden unregelmäßigen Erhebungen entstehen, die für eine solche Strahlung typisch sind. Danach wird die Welle maschi­ nell weiterbearbeitet, indem die Zwischenräume 14 und die Nuten 19 eingestochen sowie die Wellenenden auf das vorge­ sehene Maß im Umfang reduziert werden.

Danach findet die Härtung insbesondere der Schneidscheiben­ oberflächen statt, die scherenartig zusammenwirken. Das Schneidwerk wird danach montiert, indem die beiden fast identischen, jedoch um eine halbe Schneidscheibenteilung gegeneinander versetzt ausgebildeten Schneidwalzen in Lagerungen beidseits aufgenommen werden und durch Anbringung von mit ihnen drehfest verbundenen Synchronisationszahnrädern so miteinander verbunden werden, daß sie sich gegenläufig und mit gleicher Drehzahl drehen. Über die Synchronisationszahn­ räder oder auf andere Weise wird ferner ein Antriebsgetriebe mit den Wellen gekoppelt, das von einem Elektromotor betrie­ ben wird. Das Ganze wird in einem Gehäuse montiert, das einen Einführschlitz für das zu schneidende Material aufweist, der zu einer Seite des zwischen den miteinander zusammenwirkenden Schneidscheiben gebildeten Schneidspalt 21 führt.

Infolge der Aufrauhung 20 wird das Material zuerst reib­ schlüssig gegriffen und zwischen die Schneidscheiben hinein­ gezogen, was zum Teil noch von dem Schneideingriff, sofern dieser erst stattfindet, unterstützt wird.

Es ist festgestellt worden, daß die beschriebene unregel­ mäßige Aufrauhung eine gute Aufbringung der Einzugskräfte ermöglicht. Unter Unregelmäßigkeit ist dabei zu verstehen, daß keine unmittelbare Periodizität der Vorsprünge und Vertiefungen der Aufrauhung vorliegt, wie dies beispielsweise bei einer gleichmäßigen Rändelung der Fall wäre. Insofern werden also mögliche Schwingungsanregungen, insbesondere im Bereich der miteinander zusammenarbeitenden Schneidkanten 16, vermieden und im Gegenteil durch die antizyklischen Anregun­ gen gedämpft. Die Struktur und Dimensionen der Aufrauhung 20 ist von den Größenverhältnissen und Einsatzbedingungen des Schneidwerks abhängig, wird aber vorteilhaft in einem Bereich einer Rauhtiefe von 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 mm, liegen, bei vergleichbaren bzw. größeren durchschnitt­ lichen Abständen der Erhebungen oder Senken, z. B. 0,3 bis 2 mm.

Bei dem zwischen den Schneidwalzen nach Fig. 1 entstehenden Schnitt handelt es sich um einen Streifenschnitt, d. h. das eingebrachte Material wird in schmale, jeweils der Schneid­ scheibenbreite entsprechende Streifen geschnitten. Durch die Nut verbessern sich die Schnitt- und Transportverhältnisse in dem Zwischenraum 14 für den Streifen. Die Erfindung mit aufgerauhter Umfangsfläche eignet sich jedoch auch für Schneidscheiben, die eine durchgehend zylindrische oder in anderer Weise gestaltete, von Schneidkante zu Schneidkante 16 durchgehende Umfangsfläche aufweisen. Ferner zeigt das Ausführungsbeispiel Schneidwalzen, deren Schneidscheiben über den Umfang im wesentlichen ununterbrochen sind, d. h. keine diesen Umfang unterbrechende größere Nuten aufweisen. Für Schneidscheiben mit solchen Unterbrechungen, die dann statt eines Streifenschnittes einen Partikelschnitt erzeugen, ist die Erfindung auch brauchbar, jedoch nur in besonderen Fällen notwendig, weil dort wegen der durch die Nuten gebildeten "Zähne" der Materialeinzug meist kein Problem darstellt.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 bis 5

Fig. 3 bis 5 zeigen eine Ausführung eines Schneidwerkes 11, das bei im übrigen gleicher Ausbildung und Funktion wie das zuvor beschriebene Schneidwerk folgende Unterschiede auf­ weist:
Die in Fig. 3 dargestellten Schneidwalzen 12 haben Schneid­ scheiben 13, die jeweils nur eine umlaufende Schneidkante 16 aufweisen. Daran anschließend ist, wie Fig. 5 zeigt, eine schmale kreiszylindrische Umfangsfläche 18 mit Aufrauhung 20 vorgesehen und daran wiederum schließt sich eine schräge Rückenflanke 22 an. Die radialen Seitenflächen 17, die außen von den Schneidkanten 16 begrenzt sind, sind bei jeder Schneidwalze jeweils nach einer Seite gerichtet, während die damit zusammenwirkende zweite Schneidwalze in die entgegenge­ setzte Richtung weisende Schneidkanten und Seitenflächen aufweist.

Die Schneidwalzen 12 sind so zueinander angeordnet, daß sie ebenfalls mit ihren Schneidscheiben 13 einander überlappend und mit unmittelbarem Kontakt im Bereich der Schneidkanten 16 zusammenarbeiten. Sie sind jedoch elastisch axial so gegen­ einander vorgespannt, daß die in Fig. 3 untere Schneidwalze relativ zur oberen von rechts nach links unter einem Kontakt­ druck steht, der beispielsweise durch eine Federbelastung oder eine auf andere Weise erzeugte elastische Vorspannung in den Lagern der Schneidwalzen erzeugt werden kann.

Es entsteht dadurch ebenfalls ein Scherenschnitt, der jedoch je Schneidscheibe nur einen Schnitt vornimmt, so daß hier die Streifenbreite des erzeugten Materialsteifens der Breite einer Schneidscheibenteilung entspricht, während beim Schneidwerk nach Fig. 1 je Schneidscheibenteilung zwei Streifen entstehen.

Durch die Schneidscheibengeometrie und den einseitigen Scherenschnitt entsteht ein sich leicht schraubenförmig drehender Streifen, weswegen diese Schneidwerk auch als "Torsionsschneidwerk" bezeichnet wird.

Auch hier bewirkt die Aufrauhung 20 eine wesentliche Verbes­ serung des Einzugsverhaltens, auch wenn die aufgerauhte Umfangsfläche nur sehr schmal ist. Obwohl auch hier weitere Flächenbereiche der Schneidwalzen aufgerauht sein könnten, ist es ausreichend und sinnvoll, nur die äußeren Umfangsflächen mit der Aufrauhung zu versehen. Die Herstellung ist ver­ gleichbar zu der anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen, d. h. die Schneidwalze wird mit der Aufrauhung als glatte zylin­ drische Walze vorbereitet und danach die endgültige spanab­ hebende Formgebung durch Einstechen der Zwischenräume 14 etc. vorgenommen.

Auch bei sogenannten gebauten Schneidwalzen, d. h. bei einer Schneidwalzenausführung mit in Abstand aufgereihten Schneid­ scheiben kann die Aufrauhung auf dem Umfang der Schneidschei­ ben vorher vorgenommen werden.

Fig. 4 zeigt in sehr starker Vergrößerung den Schneidbereich des Schneidwerkes nach Fig. 3. Dort ist zu erkennen, daß die Seitenflächen 17 im Bereich der Schneidkanten 16 häufig leicht nach außen, d. h. auf die damit zusammenwirkende Schneidscheibe 13 zu vorspringt. Diese Form entsteht bei diesen Schneidwalzen ebenso wie bei denen nach Fig. 1 und 2 häufig bei der Härtung der Schneidwalzen und ist, weil dadurch ein besonders guter Schneideingriff entsteht, durch­ aus nicht unerwünscht. Es ist allerdings zu beachten, daß in Fig. 4 trotz der starken Vergrößerung diese Form noch über­ höht dargestellt ist. Hierbei hat die Oberflächenstruktur, d. h. die Aufrauhung 20 der Umfangsflächen 18, einen besonders großen Einfluß auf die Schwingungsanregung, wenn die Schneid­ kanten 16 am Anfang und Ende des Schneidspaltes direkt aufeinander abgleiten. Die unregelmäßige Aufrauhung ermög­ licht es, diesen durchaus erwünschten Nebeneffekt bei der Härtung ausnutzen zu können, ohne dadurch Nachteile in Geräusch und Schwingungsverhalten in Kauf nehmen zu müssen.

Claims (8)

1. Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter, insbesondere mit Streifenschnitt, mit zwei zusammenwirkenden Schneid­ walzen (12), die Schneidscheiben (13) mit kreisförmigen Umfangsflächen (18) aufweisen, die von Schneidkanten (16) begrenzt sind und zwischen denen Zwischenräume (14) vorgesehen sind, in die Schneidscheiben der jeweils anderen Schneidwalze (12) eingreifen, mit einer zumin­ dest im Schneidkantenbereich (16) der Schneidscheiben (13) unregelmäßigen Aufrauhung (20) der Schneidscheiben- Umfangsflächen (18).

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Umfangsflächen (18) eine unregelmäßige Aufrauhung (20) aufweisen.

3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umfangsfläche (18) eine gestrahlte, z. B. sand- oder kugelgestrahlte, Oberfläche ist.

4. Schneidwerk nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der Schneidscheiben (13) V-förmig ausgebildet ist und die aufgerauhten Umfangsflächen (18) beidseitig der V-Nut (19) liegen und von Schneidkanten (16) begrenzt sind.

5. Schneidwerk nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (18) in Umfangsrichtung ununterbrochen ist.

6. Schneidwerk nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid­ scheiben (13) einer Schneidwalze (12) je eine Schneid­ kante (16) aufweisen, die mit einer ihr entgegengesetzt gerichteten Schneidkante (16) einer Schneidscheibe (13) der anderen Schneidwalze (12), ggf. unter gegenseitigem Kontaktdruck, zusammenwirkt, wobei sich an die Schneid­ kante (16) eine im wesentlichen zylindrische, ungleich­ mäßig aufgerauhte Umfangsfläche (18) anschließt und daran eine abgeschrägte Rückenflanke (22).

7. Schneidwerk nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung (20) vor dem Einstechen der Zwischenräume (14) zwischen den Schneidscheiben (13) und vor dem Härten der Schneid­ walzen (12) vorgenommen ist.

8. Schneidwerk nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (16) zwischen den Umfangsflächen (18) und im wesent­ lichen radialen Flanken (17) der Schneidscheiben (13) vorgesehen sind, wobei der Bereich der Schneidkante (16) geringfügig über die radiale Flanken-Ausrichtung in den Zwischenraum (14) hineinragt.