DE3045440C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneidvorrichtung, die Gegenstände in schmale Streifen schneidet, mit einer Grundplatte, einem ersten Gehäuse, das an der Grundplatte befestigt ist, einem zweiten Gehäuse, das an der Grundplatte angebracht ist, einer ersten Messeranordnung, die eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Messern umfaßt, und die mit dem ersten Gehäuse verbunden ist, einer zweiten Messeranordnung, die eine Vielzahl im Abstand befindlicher Messer umfaßt und mit dem zweiten Gehäuse verbunden ist, wobei das erste und zweite Gehäuse zueinander derart angeordnet sind, daß sich die Messer in der ersten und zweiten Messeranordnung überlappen und einander berühren, und einer Einrichtung, die die ersten und zweiten Messeranordnungen zur Ausführung eines Schneidvorgangs antreibt.

Schneidvorrichtungen werden in den verschiedensten Ausführungsformen verwendet. Viele solcher Vorrichtungen zum Beispiel die in der DE-OS 27 02 147 beschriebene Maschine zum Zerschneiden von Papierbögen (Aktenvernichtung), weisen eingebaute Messeranordnungen auf. Obgleich diese Maschinen für viele Anwendungszwecke ausreichend sind, haben jedoch viele solcher Maschinen den Nachteil, daß sie relativ kompliziert hinsichtlich der Einstellung und Verstellung der Messer ausgelegt sind, wobei diese Verstellungen vorgenommen werden müssen, wenn die Schneidvorrichtung bzw. Schneidmaschine eine Zeitlang gearbeitet hat. Weitere Nachteile vieler bisher bekannter Schneidmaschinen liegen darin, daß die Ein- und Verstellungen insbesondere dann Schwierigkeiten bereiten, wenn die mit den Messeranordnungen verbundenen Messer geschärft oder ersetzt werden müssen. Da die Messer der Messeranordnungen von Zeit zu Zeit geschärft werden müssen, sollten sie daher leicht zugänglich und zweckmäßigerweise auch leicht lösbar und austauschbar sein.

Bei einigen Schneidmaschinen, zum Beispiel solchen, die zum Vernichten von Banknoten bestimmt sind, sind noch weitergehende Forderungen zu erfüllen. Bei derartigen Maschinen ist es wichtig, daß das Zerschneiden in kleine schmale Streifen sehr gründlich erfolgt. Die Banknoten werden hierbei im allgemeinen einzeln zerschnitten, so daß es erforderlich ist, daß die Schneidmesser mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten, um ein hohe Arbeitsleistung erzielen zu können. Im Zusammenhang mit einem Hochgeschwindigkeitsbetrieb ist es wichtig, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die ein Verstopfen der relativ eng zueinanderliegenden Messer verhindern. Da das Papier, aus dem die Banknoten bestehen, einen Füllstoffgehalt hat, durch den sich die Messer der Messeranordnungen verstärkt abnutzen, ist es schwierig, über längere Zeiträume hinweg ein sauberes Zerschneiden zu erreichen.

Eine Schneidvorrichtung, die die eingangs erwähnten Merkmale aufweist, ist aus der Druckschrift US-PS 26 86 466 bekannt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidvorrichtung dieser Art derart weiterzubilden, daß sie verbesserte Möglichkeiten zur Einstellung der Schneidbedingungen aufweist, um die Vorrichtung an unterschiedliche Erfordernisse besser anpassen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in dem zweiten Gehäuse Einrichtungen vorgesehen sind, um das zweite Gehäuse zu verstellen, so daß der Überlappungsgrad zwischen den Messern in der ersten und zweiten Messeranordnung variierbar ist.

Durch diese erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Vorrichtung an unterschiedliche Bedingungen, wie unterschiedlichen Mengendurchsatz des zu zerschneidenden Materials und/oder unterschiedliche Materialarten, besser anpaßbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ein- bzw. Verstelleinrichtung einen fest mit der Grundplatte verbundenen Block und eine Stellschraube aufweist, die in Gewindeeingriff mit dem zweiten Gehäuse über dem Block derart steht, daß das zweite Gehäuse auf der Grundplatte schwenkbeweglich ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann in dem zweiten Gehäuse eine Einrichtung vorgesehen sein, um die zweite Messeranordnung in bezug zu der ersten Messeranordnung in axialer Richtung zu bewegen, so daß die Belastung bzw. die Vorbelastung in den Kontaktbereichen zwischen den Messern der ersten und zweiten Messeranordnungen regelbar ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die erste und zweite Messeranordnung im ersten und zweiten Gehäuse austauschbar angeordnet sind, wobei die Kontaktflächen der Messer in der ersten und zweiten Messeranordnung umkehrbar sind.

Zweckmäßigerweise soll die Schneidvorrichtung nach der Erfindung derart ausgelegt sein, daß die gesamte Messeranordnung gleichzeitig geschärft werden kann und nach minimalen Nachstellarbeiten wiederum eingebaut werden kann. Es ist daher nicht notwendig, einzelne Messer zu schärfen.

Auch soll die Schneidvorrichtung nach der Erfindung Einrichtungen haben, die ein Austauschen der Messeranordnungen ermöglicht, um die Lebensdauer der Schneidvorrichtung zu verbessern.

Ferner soll die Schneidvorrichtung derart beschaffen sein, daß sie einzelne Banknoten verarbeiten kann, die mit hohen Geschwindigkeiten in die Vorrichtung (etwa mit 3,66 bis 4,57 m/Sekunde) (12 bis 14 feet per second) eintreten, wobei das Material sauber in Streifen geschnitten wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung er­ geben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schneid­ vorrichtung nach der Erfindung in Teil­ schnittdarstellung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 ge­ zeigte Vorrichtung,

Fig. 3 eine etwas schematische Ansicht der An­ triebseinrichtung für die Messeranordnungen bei der Erfindung, und

Fig. 4 eine vergrößerte Ausschnittsansicht eines Teils der Messeranordnung bei der erfindungs­ gemäßen Schneidvorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Schneidmaschine 10 gezeigt, d. h. eine Schneidvorrichtung, die Material in kleine schmale Streifen zerschneidet. Diese Schneidvorrichtung 10 weist ein Paar von Gehäusen 12 und 14 auf. Das Gehäuse 12 ist auf der Grundplatte 16 be­ festigt und das Gehäuse 14 ist schwenkbar auf der Grundplatte 16 angebracht. Jedes Gehäuse 12 und 14 ist so beschaffen, daß es darin eine Messeranordnung aufnehmen kann. Abnehmbare Platten 21 und 23, die normalerweise fest mit den Gehäusen 12 und 14 verbun­ den sind, ermöglichen einen unbehinderten Zugang zu den Innenräumen der Gehäuse, wenn dies gewünscht wird.

Eine Messeranordnung 18 ist drehbeweglich an dem Ge­ häuse 12 und eine Messeranordnung 20 drehbeweglich an dem Gehäuse 14 angebracht. Jede Messeranordnung 18 und 20 umfaßt eine Vielzahl von in kleinen Abständen zueinander angeordneten Schneidmessern. Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Messeranordnung 20 eine Vielzahl von Messern 22 und die Messeranordnung 18 eine Viel­ zahl von Messern 24. Die Messer 22 sind über den Mes­ sern 24 angeordnet und überlappen dieselben geringfü­ gig und zwar in der Größenordnung von etwa 0,25 mm (0,010 inch) beispielsweise, wenn Banknoten zu zer­ schneiden sind. Um einen effektiven Schneidvorgang zu erreichen, sind die Messer 22 geringfügig nach unten derart belastet, daß sie in physikalischem Kontakt mit den Messern 24 sind. Merkmale der Erfindung befassen sich mit der Einstellung des Überlappungsgrades und der Einstellung der Belastung bzw. Vorbelastung zwi­ schen den Messern 22 und 24.

Die Messeranordnungen 18 und 20 sind derart beschaffen und ausgelegt, daß sie mit Hilfe von Wellen 26 und 28 jeweils mit hohen Geschwindigkeiten arbeiten können. Die Messer 22 sind kreisförmig und umfassen Mittel­ öffnungen, die passend die Welle 28 umschließen. Der Abstand zwischen den Messern 22 wird mit Hilfe einer Vielzahl von Distanzringen 30 aufrechterhalten. Ähn­ lich sind auch die Messer 24 kreisförmig ausgelegt und haben Öffnungen, die die Welle 26 umschließen, wobei der Abstand mit Hilfe von Distanzelementen 32 aufrechterhalten wird.

Die Messeranordnungen 18 und 20 sind im wesentlichen übereinstimmend ausgelegt und daher wechselseitig austauschbar. Die Gehäuse 12 und 14 unterscheiden sich trotz einer weitgehenden Annäherung hinsicht­ lich mehrerer Einrichtungen, die zur Adjustierung bzw. Einstellung bestimmt sind und mit dem schwenkbar angebrachten Gehäuse 14 verbunden sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Welle 28 einen Ring 34, um ein Bodenunterstützungslager für die Distanzelemente 30 und die Messer 22 (Fig. 4) zu bilden. Die Welle 26 kann eine ähnliche nicht dar­ gestellte Auslegung haben, um die Distanzelemente 32 und die Messer 24 abzustützen.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Enden der Wellen 26 und 28 mit einem Paar von Schraubenrädern bzw. schräg verzahnten Rädern 36 und 38 jeweils verbunden. Die Schraubenräder 36 und 38 werden mit Hilfe eines zweiten Zahnradsatzes 40 und 42 jeweils in Verbindung mit einem Motor (nicht gezeigt) angetrieben. Die Messeranordnungen 18 und 20, die jeweils mit den Wel­ len 26 und 28 verbunden sind, laufen mit relativ gro­ ßen Drehzahlen durch die Zahnräder 40 und 42 um, die die zugeordneten Wellen 26 und 28 antreiben. Die Mes­ ser 22 und 24 drehen sich in Gegenrichtungen. Eine Messeranordnung dreht sich in Uhrzeigerrichtung wäh­ rend die andere sich in Gegenuhrzeigerrichtung dreht.

Wie in Fig. 2 gezeigt, tritt Papier, wie zum Bei­ spiel eine Banknote 39, angetrieben mit Hilfe von Walzen 35 und 37, zwischen die Messeranordnungen 18 und 20 von links ein. Kammförmige Führungen 15 und 17 führen die Banknote durch die Messer der Messer­ anordnungen, wobei die Drehbewegung der sich drehen­ den Messer die Banknote nach vorne ziehen und die in kleine schmale Streifen geschnittenen Stücke 41 austrägt. Die Führungen 15 und 17 umgeben die Messer und verhindern, daß die kleinen schmalen Stücke der Banknote die Messeranordnung oder die Gehäuse ver­ stopfen. Aussparungen in den Führungen sind vorge­ sehen, die unter Durchgang die einzelnen Schneidmes­ ser mit kleinen Schneidabschnitten aufnehmen, die sich durch die Aussparungen erstrecken. Die Führungen oder Platten 15 und 17 sind fest mit dem Hauptkörper der Gehäuse 12 und 14 mit Hilfe von entsprechenden Schrau­ ben 43 und 45 jeweils verbunden. Hierdurch wird er­ möglicht, daß die Platten abgenommen werden können, damit die Messeranordnungen zum Auswechseln oder Aus­ tauschen bzw. Vertauschen ausgebaut werden können.

Das Gehäuse 12 ist mit Hilfe geeigneter Einrichtungen, wie Schrauben 44 und 46, in Verbindung mit Unterlags­ scheiben auf der Grundplatte 16 befestigt. Die Welle 26 (wie ebenfalls in Fig. 4 dargestellt) ist dreh­ beweglich an dem Oberteil des Gehäuses 12 an einem Ende angebracht und mit Hilfe von entsprechenden Lagern im Boden des Gehäuses 12 (nicht gezeigt) ge­ lagert. Die Welle 26 mit der zugeordneten Messeran­ ordnung 18 ist derart ausgelegt, daß sie durch das Schraubenrad 36 (Fig. 3) in Drehung versetzt werden kann. Die Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich mit den in Verbindung mit dem Gehäuse 14 und ihrer Messer­ anordnung dargestellten Einzelheiten.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist das Gehäuse 12 beim Arbeiten der Vorrichtung an Ort und Stelle mit Hilfe von Schrauben 48 und 50 festgehalten. Eine dritte Schraube (nicht gezeigt) kann verwendet wer­ den, um das Gehäuse an der Grundplatte zu halten. Die Schraube 48 erstreckt sich durch eine gewölbte bzw. bogenförmige Aussparung 52 in einer Verlängerung 49, die sich vom Boden des Gehäuses 14 erstreckt. Das Gehäuse 14 ist derart beschaffen, daß es um ein Lager 55 schwenkbar ist, das durch die Öffnungen in der Grund­ platte 16 und den Boden des Gehäuses 14 geht. Eine ver­ größerte Öffnung 54 ist in der anderen bodenseitigen Verlängerung 53 vorgesehen, die sich von dem Gehäuse 14 weg erstreckt, um die Schraube 50 aufzunehmen.

Während des Einstellvorganges können die Schrauben 48 und 50 gelöst oder entfernt werden. Somit kann sich dann das Gehäuse 14 frei um das Lager 55 schwenk­ bar bewegen. Bei der Bewegung des Gehäuses 14 wird bewirkt, daß die bogenförmige Aussparung 52 der Schwenkbewegung mit der an Ort und Stelle befindli­ chen Schraube 48 folgt. Ähnlich nimmt auch der ver­ größerte Halter 54 die Einstellbewegung auf, während­ dem er nach wie vor die Schraube 50 festhält. Bei der Einstellung werden die Messer 22 der Messeranordnung 20 in bezug zu den Messern 24 der Messeranordnung 18 bewegt, bis der gewünschte Überlappungsgrad zwischen den Messeranordnungen 18 und 20 erreicht ist.

Die Einrichtung zur Einstellung des Gehäuses 14 bezüglich des Gehäuses 12 wird dadurch gebildet, daß eine Schraube 56 verdreht wird, deren Ende mit­ tels einer Gewindeverbindung in einen Block 58 ein­ greift. Das Ende der Schraube 56 liegt gegen die Ver­ längerung 49 des Gehäuses 14 an, so daß hierdurch be­ wirkt wird, daß es sich um den Schwenk- bzw. Dreh­ punkt oder das Lager 55 schwenkt bzw. dreht oder in dieser Form bewegt. Wenn der gewünschte Überlappungs­ grad erreicht ist, wird die Schraubenstellung durch eine Sperrmutter 62 gesichert. Die Schrauben 48 und 50 sind an Ort und Stelle festgelegt.

Wenn der gewünschte Überlappungsgrad zwischen den Messeranordnungen erreicht ist, ist es notwendig, die Messer 22 der Messeranordnung 20 nach unten be­ züglich den Messern 24 der Messeranordnung 18 ( Fig. 4) vorzubelasten. Zur Ausführung eines wirksamen Schneidvorganges müssen die Messer 22 die Messer 24 mit einer kleinen Kraft beaufschlagen. Diese Belastung bzw. Vorbelastung wird dadurch erreicht, daß eine Stellschraube 64 verdreht wird, die auf den Oberab­ schnitt der Welle 28 weisend angeordnet ist. Die Schraube 64 bewirkt eine nach unten gerichtete Druck­ kraft über ein Lager 66. Die Druckkraft von dem Lager 66 wirkt gegen einen am Oberabschnitt verlaufenden Abschnitt 68 der Hauptwelle 28. Die Welle 28 ist so beschaffen, daß sie mit Hilfe einer Bodenverlängerung 70 in vertikaler Richtung geringfügig beweglich ist, wodurch die Vorbelastung einer Feder 71 überwunden wird, die von einer gewellten Unterlagsscheibe ge­ bildet werden kann. Wenn die gewünschte Vorbelastung erreicht ist, sind die Messer 22 und 24 zur Ausfüh­ rung eines Schneidvorganges bereit.

Ein Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Gehäuse 12 und 14 von der Grundplatte abgenommen werden können, wenn die Schneidmesser stumpf werden. Die Messeranordnungen 18 und 20 können dann ver­ tauscht werden, so daß die feste Messeranordnung im beweglichen Gehäuse aufgenommen ist und umgekehrt. Die Messer der Messeranordnungen schneiden nun mit ihren gegenüberliegenden Seiten. Somit befinden sich die abgetragenen Kontaktflächen auf gegenüberliegen­ den Seiten und die ungebrauchten Flächen der Messer werden nun die Schneidkontaktflächen. Hierdurch er­ gibt sich eine doppelte Lebensdauer für die Messer, bevor die Messeranordnungen erforderlichenfalls er­ setzt werden.

Nachdem die Messer wiederum infolge ihrer Verwendung nach dem zuvor erwähnten Vertauschen stumpf geworden sind, können die Messeranordnungen aus den Gehäusen entnommen werden und ihre Außendurchmesser werden um einen vorbestimmten Betrag, wie zum Beispiel etwa 0,63 mm (0,025 inch) abgetragen. Die Messeranordnungen können dann wieder in das Gehäuse eingesetzt werden, die Einstellungen zur Vorbelastung und Überlappung können ausgeführt werden und die Messeranordnungen sind dann wieder betriebsbereit in der Maschine. Auch ist noch darauf hinzuweisen, daß alle Adjustierungen bzw. Einstellungen der Schneidmaschine von außer­ halb der Fertigungslinie der Hauptmaschine vorgenommen werden können.

Die Erfindung schafft demnach eine Schneidmaschine, bei der die Messer periodisch geschärft werden können, und bei der Einstellungen hinsichtlich der Überlappung bzw. des Überlappungsgrades und der Vorbelastung vor­ genommen werden können. Die Standzeit der Messer wird durch Vertauschen der Messeranordnungen verlängert.

Die Erfindung ermöglicht somit, daß die gesamte Mes­ seranordnung auf einmal geschärft werden kann. Beim Schärfen wird nur der Außendurchmesser abgeschliffen bzw. abgetragen. Das Ersetzen der Messeranordnungen in den Gehäusen macht keine weiteren Einstellungen, außer jenen hinsichtlich des Überlappungsgrades und der Vorbelastung, erforderlich.

Claims (8)

1. Schneidvorrichtung, die Gegenstände in kleine schmale Streifen schneidet, mit

• a) einer Grundplatte (16),
• b) einem ersten Gehäuse (12), das an der Grundplatte (16) befestigt ist,
• c) einem zweiten Gehäuse (14), das an der Grundplatte (16) angebracht ist,
• d) einer ersten Messeranordnung (18), die eine Vielzahl von im Abstand angeordneten Messern (24) umfaßt, und die mit dem ersten Gehäuse (12) verbunden ist,
• e) einer zweiten Messeranordnung (20), die eine Vielzahl im Abstand befindlicher Messer (22) umfaßt und mit dem zweiten Gehäuse (14) verbunden ist, wobei das erste und zweite Gehäuse (12, 14) bezüglich zueinander derart angeordnet sind, daß sich die Messer (22, 24) in der ersten und zweiten Messeranordnung (18, 20) überlappen und einander berühren,
• f) einer Einrichtung (26, 28, 36, 38, 40, 42), die die ersten und zweiten Messeranordnungen (18, 20) zur Ausführung eines Schneidvorgangs antreibt,

dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (56, 58) in dem zweiten Gehäuse (14) vorgesehen sind, um das zweite Gehäuse (14) zu verstellen, so daß der Überlappungsgrad zwischen den Messern (22, 24) in der ersten und zweiten Messeranordnung (18, 20) variierbar ist.

2. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- bzw. Verstelleinrichtung einen fest mit der Grundplatte (16) verbundenen Block (58) und eine Stellschraube (56) aufweist, die in Gewindeeingriff mit dem zweiten Gehäuse (14) über dem Block (58) derart steht, daß das zweite Gehäuse (14) auf der Grundplatte (16) schwenkbeweglich ist.

3. Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (64, 66, 68, 71) in dem zweiten Gehäuse (14) vorgesehen ist, um die zweite Messeranordnung (20) in bezug zu der ersten Messeranordnung (18) in axialer Richtung zu bewegen, so daß die Belastung bzw. Vorbelastung in den Kontaktbereichen zwischen den Messern (22, 24) den ersten und zweiten Messeranordnungen (18, 20) regelbar ist.

4. Schneidvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung eine Schraubeneinrichtung (64) aufweist, die derart angeordnet ist, daß sie eine mittels einer Feder (71) belastete Welle (28) bewegt, die die Messer (22) der zweiten Messeranordnung (20) trägt.

5. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das zu schneidende Material lenkt, ein Paar von Führungsplatten (15, 17) aufweist, die ausgenommene Abschnitte haben, um die Schneidkanten der Messer (22, 24) der ersten und zweiten Messeranordnungen (18, 20) aufzunehmen.

6. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Messeranordnung (18, 20) im ersten und zweiten Gehäuse (12, 14) austauschbar angeordnet sind, wobei die Kontaktflächen der Messer (22, 24) in der ersten und zweiten Messeranordnung (18, 20) umkehrbar sind.

7. Schneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse (14) eine darin befindliche Öffnung (52) aufweist, die zur Aufnahme eines Lagerelements (55) bestimmt ist, um das das zweite Gehäuse (14) schwenkbar gelagert ist.