DE3305063A1

DE3305063A1 - Abfall-zerkleinerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3305063A1
Application number: DE19833305063
Authority: DE
Inventors: Takefumi Koganei Tokyo Hatanaka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-12
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1983-09-29
Also published as: US4690340A; US4844366A; GB2118065A; GB2118065B; US4776525A; GB8304006D0

Description

Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art.

Derzeit sind verschiedene Arten von Abfall-Zerkleinerungsvorrichtungen in Gebrauch. Sie dienen in der Hauptsache zum Zerkleinern von Dokumenten, um die in diesen vorhandenen Informationen zu zerstören. Es können jedoch auch verschiedene andere Materialien zerkleinert werden,

Z.B.Lochkarten, Trägerkarten von gedruckten Schaltungen 15

usw.. Zerkleinerungsvorrichtungen der gennannten Art lassen sich in zwei Hauptarten einteilen, nämlich Streifenschneider- und Kreuzschnitt-Zerkleinerungsvorrichtungen. Die Streifenschneidervorrichtung zerschneidet blattförmiges Abfallmaterial durch Scherwirkung in lange, schmale Streifen, während die Kreuzschnittvorrichtung das Abfallmaterial in kleine Blättchen oder sehr kurze Streifen zerschneidet. Im Hinblick auf eine möglichst gründliche Zerstörung von im Abfallmaterial enthaltenen Infor-

2g mationen sowie auf ein möglichst kleines Volumen des zerkleinerten Materials verdient die Kreuzschnittvorrichtung den Vorzug. Ein bei bekannten Kreuzschnitt-Zerkleinerungsvorrichtungen auftretendes Problem besteht jedoch darin, daß das von der Vorrichtung zerkleinerte Material dazu neigt, sich im Laufe der Zeit innerhalb der Vorrichtung anzusammeln und diese dabei zu verstopfen, so daß der Benutzer das festgesetzte Material von Zeit zu Zeit aus der Vorrichtung entfernen muß. Dies ist äußerst störend und stellt einen wesentlichen Nachteil einer bekannten Kreuzschnitt-Zerkleinerunr^vorrichtung im Vergleich zu dem mechanisch einfacheren Streifenschneider dar.

Eine Kreuzschnifct-Zerkleinerungsvorrichtung weist gewöhnlich zwei um zueinander parallele Achsen drohbare Wellen auf, sowie Jeweils eine Anzahl von auf den Wellen befestigten, ineinandergreifenden Schneidscheiben. Zwischen den Schneidscheiben auf der jeweiligen Welle sitzende Abstandhalter dienen dazu, die Schneidscheiben, welche an ihrem Umfang mit Zähnen versehen sind, in vorbestimmten! gegenseitigem Abstand zu halten. Wenn eine solche Zerkleinerungsvorrichtung über eine längere Zeitspanne arbeitet, wird das durch eine Schneidwirkung der Zähne und Scherwirkung zwischen den Schneidscheiben zerkleinerte Gut nicht vollständig aus der Vorrichtung ausgetragen und sammelt sich im Lauf der Zeit zwischen den Abstandhaltern an. Im Laufe der Zeit kommt es dabei zu einer solchen Materialansamralung, daß sich die Schneidscheiben niclfc langer drehen können und das zerkleinerte Gut vom Benutzer entfernt werden muß.

5¹Ur die Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird eine besondere Form von Schneidscheiben verwendet, wodurch das zerkleinerte Gut unmittelbar nach der Zerkleinerung vollständig aus der Vorrichtung ausgetragen wird, so daß das vorstehend angesprochene Problem vollständig gelöst ist. Damit bietet die Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung gemäß der Erfindung beträchtliche Vorteile gegenüber bekannten Vorrichtungen dieser Art im Hinblick auf Wartungsaufwand und Betriebssicherheit.

Somit schafft die Erfindung eine Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung für die Verwandlung von blattförmigem Abfall in kleine Blättchen, welche gekennzeichnet ist durch einen tragenden Rahmen, durch gegensinnig drehbar in dem Rahmen gelagerte erste und zweite Schneidwalzen, durch einen ersten und einen zweiten Satz von feststehend am

tragenden Rahmen angebrachten Abstandsplatten, wobei die erste und die zweite Schneidwalze eine erste und eine zweite, parallel angeordnete Schneidwalzenwelle sowie einen ersten und einen zweiten Satz von koaxial entlang

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der ersten bzw. der zweiten Welle auf dieser befestigten Schneidscheiben aufweisen, wobei einander benachbarte Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes jexveils durch eine Abstandsplatte des ersten bzw. des zweiten Satzes in gegenseitigem Abstand gehalten sind, so daß die Schneidscheiben des ersten Satzes in enger Passung zwischen die Schneidscheiben des zweiten Satzes greifen, und wobei ferner vorgesehen ist, daß jede Schneidscheibe eine Anzahl von in gegenseitigen Winkelabständen entlang ihrem Umfang geformtai und radial auswärts hervorstehenden Schneidzähne sowie eine Anzahl von entlang dem Umfang geformten, jeweils zwischen zwei einander benachbarten Schneidzähnen radial auswärts hervorstehenden Austragsnasen aufweist, daß jeder Schneidzahn an seiner Spitze eine sich im wesentlichen parallel zu den Achsen der Schneidwa&zen erstreckende, scharfe Schneidkante hat, daß jede Austragsnase an der in bezug auf den Drehsinn der jeweiligen Schneidscheibe vorne liegenden Seite eine Stirnfläche aufweist, welche ein im wesentlichen lineares Profil hat und mit dem in bezug auf den Drehsinn der Schneidscheibe davor liegeifen Abschnitt des Umfangs derselben einen stumpfen Winkel bildet, daß die Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes relativ zueinander so angeordnet sind, daß jeder Schneidzahn einer Schneidscheibe einer der Schneidwalzen ein Blatt des zu zerkleinernden Abfallmaterials durchdringt, um einen quer verlaufenden Schnitt darin zu formen, während sich die Spitze des betreffenden Schneidzahns unmittelbar zunächst einem Abschnitt der Stirnflächen einer der Austragsnasen an einer Schneidscheibe des jeweils anderen Satzes derselben befindet, worauf das Blatt dann zwischen den ersten und zweiten Schneidwalzen hindurchläuxt und dabei unter Scherwirkung in Längsrichtung zwischen den Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes zerschnitten und dadurch in eine Vielzahl von kleinen Blättchen zerkleinert wird.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine in einer zur Längsachse der Schneidwalzen lotrechten Ebene dargestellte Schnittansicht der Schneidwalzen und Abstandsplatten einer Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung in einer Ausführungsforra der Erfindung,

Pig. 2 eine Axial-Schnittansicht der Schneidwalzen und Abstandsplatten der Vorrichtung nach Pig. 1,

Pig. 3 eine Pig. 1 entsprechende Schnittansicht der Schneidwalzen und Abstandsplatten zur Darstellung der Zerkleinerungswirkung an einem Stück blattförmigen Abfallmaterials und

Pig. 4- eine Teil-Schrägansicht der Schneidzähne einer Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung in einer abgev/andelten Ausführungsform der Erfindung.

Pig. 1 zeigt eine Schnittansicht der Schneidwalzen und Abstandsplatten einer Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung in einer Ausführungsforra der Erfindung, dargestellt mit Blickrichtung entlang den Längsachsen der Schneidwalzen, während Pig. 2 eine Axialschnittansicht jeweils eines Teils der Schneidwalzen und Abstandsplatten darstellt. Der Drehantrieb für die Schneidwalzen sowie die Einrichtungen zum Einführen des zu zerkleinernden blattförmigen Abfallmaterials sind in der Zeichnung nicht dargestellt . In Pig. 1 und 2 erkennt man ein Paar Schneidwalzen 8, 9, jeweils mit einer Welle 10 bzw. 11, welche an ihren Enden 18 und 19 in Lagern 20 bzw.' 21 gelagert sind .und sich gegensinnig drehen. DLe Schneidwalzen 8 ° und y sind einander gegenüber mit parallel zueinander verlaufenden Längsachsen gelagert. Auf den Valzenwellen 10 und 11 ist jeweils ein Schneidscheibensatz 12 bzw. fest angebracht. Perner erkennt man einen Satz iibstands-

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platten 14, welche mittels Längsträgern 14a, 14b derart an einem tragenden .Rahmenteil 16 sowie an einem (nicht gezeigten) gegenüberliegenden Rahmenteil angebracht sind, daß jeweils eine Abstandsplatte 14 zwischen zwei einander benachbarten Schneidscheiben 12 Aufnahme findet. In gleicher Weise sind zwischen den auf der Welle 11 sittenden Schneidscheiben 13 mit diesen abwechselnde Abstandsplatten 15 angeordnet. Die Schneidscheiben 12 der Schneidwalze 8 greifen in der dargestellten Weise zwisehen die Schneidscheiben 13 öler Schneidwalze 9·

Um die Schneidscheiben 12 und 13 an einer Drehung um die jeweilige Welle 10 bzw. 11 zu hindern, hat diese zwischen ihren Endstücken 20 bzw. 21 eine sechseckige Querschnittsform, und die Schneidscheiben 12 bzw. 13 haben entsprechend geformte sechseckige öffnungen, mit denen sie auf der jeweiligen Welle sitzen. Die Abstandsplatten 14 und 15 haben kreisförmige Öffnungen, deren Durchmesser um ein kleines Stück größer ist als der eines die sechseckige Querschnittsform der jeweiligen Welle 10 bzw. 11 umschreibenden Kreises. Dies ist notwendig, da die Abstandsplatten unbeweglich festgehalten sind.

Jede Schneidscheibe 12, 13 &at eine Anzahl von in gleichmäßigen Abständen um ihren Umfang herum radial hervorstehenden Schneidzähnen 12a bzw. 13a, sowie eine Anzahl von ebenfalls an ihrem Umfang radial hervorstehenden Austragsnasen 12b bzw. 13b. Diese sind abwechselnd mit den Schneidzähnen 12a, 13a angeordnet, so daß jeweils eine Austragsnase zwischen zwei einander benachbarten Schneidzähnen vorhanden ist.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Schneidzähne 12a, 13a in der in Fig. 1 gezeigten Seitenansicht ^J dreieckig und laufen in einer scharfen Meißelschneide aus. Jeder Schneidzahn hat somit eine sich in Querrichtung · e-rstreckende Schneidkante, welche mit sehr geringem Widerstand in aas blattförmige Abfallmaterial eindringen

kann, wie nachstehend im einzelnen erläutert.

In der dargestellten Ausführungsform ist jede Austragsnase 12b, 13b in der in Fig. 1 gezeigten Seitenansicht ic wesentlichen etwa trapezförmig. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Stirnseite jeder Austragsnase, d.h. diejenige Seite, welche bei der Drehung der Schneidscheibe unmittelbar nach einem voraufgehenden Schneidzahn auf dem zu zerkleinernden Material auftrifft, einen stumpfen Winkel mit einer im wesentlichen tangential zum Umfang der Schneidscheibe verlaufenden Fläche bildet. So bildet die Stirnseite 12c der Schneidscheibe 12 in der dargestellten Ausführungsform einen Winkel jö mit der Tangentialfläche 12d. Anstelle der in der Zeichnung Dargestellten können die Austragsnasen eine gekrümmte und/oder abgerundete Form aufweisen, so daß sie im Querschnitt oder in einer Seitenansicht beispielsweise etwa halbkreisförmig sein können.

Das Ineinandergreifen der Schneidscheiben 12 und 13 der Schneidwalzen 8 bzw. 9 ist in Fig. 2 deutlich zu erkennen. Die Zerkleinerungswirkung der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist im folgenden anhand von Fig. 3 im einzelnen erläutert. Ein Blatt 24- des zu zerkleinernden Abfallmaterials wird von oben her senkrecht zwischen die beiden Schneidwalzen 8 und 9 eingeführt und dabei durch die Konturen der oberen Teile der Abstandsplatten 14 und 15 so geführt, daß es von den ineinandergreifenden Schneidscheiben 12 und 13 ergriffen und abwärts gezogen

wird. Das Blatt 24 trifft zunächst auf die abgeschrägten Stirnseiten 12c der Austragsnasen 12b der Schneidscheiben 12, worauf dann durch die Schneidzähne 13a der gegensinnig angetriebenen Schneidscheiben 13 eine entsprechende Anzahl von querliegenden Einschnitten in dem Blatt 24- geformt wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt die abgeschrägte Stirnseite 12c der Austragsnase 1?b aufgrund ihres vorstehend beschriebenen, stumpfen Anstellwinkels in Wirkung, um das Blatt 24- so abzustützen, daß der

NACHGEREIO

Schneidzahn 13a im wesentlichen lotrecht zur örtlichen Ebene des Blatts 24 in dieses eindringt. Dadurch wird αϊΐ einem relativ sehr niedrigen Schnittwiderstand ein Querschlitz 26 in das Blatt 24 geschnitten. Aufgrund der Drehung der ineinandergreifenden Sätze der Schneidscheiben 12 und 13 wird das Blatt 2A- anschließend in Längsrichtung, d.h. in seiner Bewegungsrichtung, in Streifen geschnitten. Aufgrund der voraufgegangenen Ausbildung des wenigstens einen Querschlitzes 26 entstehen dabei mehrere kleine Blättehen 28 und 30. Bei der v/eiteren Drehung der ineinandergreifenden Schneidscheiben 12 und 13 werden die kleinen Blättchen 28 und 30 dann von den Austragsnasen 12b der Schneidscheiben 12 auswärts gedruckt und dadurch aus der Zerkleinerungsvorrichtung ausgetragen. Da die abgeschrägten Stirnseiten 12c der Austragsnasen 12b bei ihrem Auftreffen auf das Blättchen 30 einen stumpfen V/inkel mit diesem bilden, wird das Blättchen 30 gegen einen nur geringen Widerstand gegen die Austragsbewegung aus der Vorrichtung herausgedrückt.

Dadurch wird das Blättchen 30 zuverlässig von den Schneidscheiben gelöst und fällt abwärts aus der Zerkleinerungsvorrichtung heraus.

Im Vorstehenden ist die Zerkleinerung des Abfalmaterials sowie der Austrag des zerkleinerten Guts zwar anhand nur eines einzelnen Blatts beschrieben, um damit das Verständnis zu erleichtern, in der Praxis werden jedoch gewöhnlich mehrere Blätter des Abfallnaterials gleichzeitig zerkleinert.
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Wie man aus vorstehender Beschreibung erkennt, wird das zerkleinerte Gut bei der erfindungsgemäßen Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung durch die auf den Schneidscheiben der Schneidwalzen geformten Austragsnasen unmittelbar nach der Zerkleinerung wirksam ausgetragen, wobei die Wirksamkeit dieser Austragsfunktion durch eine geeignete Form der Austragsnasen besonders gesteigert sein kann. Ferner ist ersichtlich, daß die Austragsnasen außerdem

dazu dienen, das blattförmige Abfallmaterial so zu führen, daß die Bildung der Einschnitte oder Querschlitze durch die Schneidzähne der Schneidwalzen begünstigt wird, so daß sich eine besonders wirkungsvolle Zerkleinerung des Materials ergibt und die Zerkleinerungsvorrichtung mit relativ geringem Kraftbedarf arbeiten kann.

Fig. 4- zeigt eine Teil-Schrägansicht einer gegenüber den meißeiförmigen Schneidzähnen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform abgewandelten Ausführungsforra der Schneidzähne. In der Ausführungsform nach Fig. 4· sind in allen Schneidzähnen 34- einer Schneidscheibe 32 dreieckige Einschnitte 36 geformt, so daß entlang der jeweiligen Schneidkante eine Reihe von scharfen Zähnen vorhanden ist. Eine derartige Ausbildung der Schneidzähne ist vorteilhaft für gewisse Arten von Abfallmaterial.

Während die Form der abgeschrägten Stirnseiten der Austragsnasen an den Schneidscheiben der erfindungsgemäßen Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung ein wesentliches Merkaal der Erfindung ist, kommt der Stellung der Schneidscheiben der einen Schneidwalze relativ zu denen der anderen Schneidwalze ebenfalls große Bedeutung zu. Insbesondere müssen die Schneidscheiben relativ zueinander so angeordnet sein, daß jeder Schneidzahn einer Schneidscheibe, z.B. jeder Schneidzahn 13a der Schneidscheibe 13» in dem Augenblick in eine Stellung zum Durchstoßen des blattförmigen Abfallmaterials kommt, in welchem der mittlere Bereich der abgeschrägten Stirnseite, z.B. 12c einer Austragsnase, z.B. 1§b, in eine Stellung zunächst der Spitze des betreffenden Schneidzahns gelangt. Dadurch ist dann eine äußerst wirkungsvolle Betriebsweise der Zerkleinerungsvorrichtung gewährleistet.

Ia Vorstehenden ist die Erfindung zwar anhand von bestimmten Ausführungsbeispielen erläutert, diese können jedoch im Rahmen der Ansprüche in verschiedener Weise abgewandelt werden und dienen nicht der Einschränkung der Erfindung.

Claims

P_a_t_e_n._t_a_n_s_p_r_ü_c_h__e

1. Abfall-Zerkleinerungsvorrichtung zum Umwandeln von blattförmigem Abfallmaterial in kleine Blättchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen tragenden Rahmen (16), erste und zweite, gegensinnig drehbar im tragenden Rahmen gelagerte Schneidwalzen (8, 9) und erste und zweite Sätze von feststehend am tragenden Rahmen angebrachten Abstandsplatten (1A-, 15) aufweist, daß die erste und die zweite Schneidwalze jeweils eine erste bzw. eine parallel zu dieser angeordnete zweite Walzenwelle (10 bzw. 11) sowie einen ersten bzweinen zweiten Satz von in koaxialer Anordnung fest auf der ersten bzw. zweiten Walfcenwelle angebrachten Schneidscheiben (12 bzw. 13) aufweisen, wobei einander benachbarte Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes

durch jeweils eine Abstandsplatte des ersten bzw. des zweiten Satzes voneinander getrennt sind und die Schneidscheiben des ersten Satzes so angeordnet sind, daß sie in satter Passung zwischen den Scheiben des zweiten Satzes Aufnahme finden, daß jede Schneidscheibe eine Anzahl von in gegenseitigen Winkelabständen entlang dem Umfang geformten, radial hervorstehenden Schneidzähnen (12a, 13a) soxri.e eine Anzahl von entlang dem Umfang geformten, jeweils zwischen zwei einander benachbarten Schneidzähnen radial hervorstehenden Austragsnasen (12b, 13b) aufweist, daß jeder Schneidzahn eine an seiner Spitze geformte, sich im wesentlichen parallel zu den Achsen der Schneidwalzen erstreckende schrafe Schneidkante hat, daß jede Austragsnase an der in bezug auf den Drehsinn der jeweiligen Schneidscheibe vorne liegenden Seite eine Stirnfläche (12c, 13c) aufweist, welche ein im wesentlichen lineares Profil hat und mit dem in bezug auf den Drehsinn der Schneidscheibe davor liegenden Abschnitt (I2d, 13d) des Umfangs derselben einen stumpfen Winkel (0) bildet, und daß die Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes relativ zueinander so angeordnet sind, daß jeder Schneidzahn einer Schneidscheibe einer der Walzen ein Blatt des zu zerkleinernden Materials durchdringt, um einen quer verlaufenden Schnitt darin zu formen, während sich die Spitze des betreffenden Schneidzahns unmittelbar zunächst einem Abschnitt der Stirnfläche einer der Austragsnasen an einer Schneidscheibe des jeweils anderen Satzes derselben befindet, worauf das Blatt dann zwischen den ersten und zweiten Schneidwalzen hindurchläuft

und dabei unter Scherwirkung in Längsrichtung zwischen den Schneidscheiben des ersten und des zweiten Satzes zerschnitten und dadurch in eine Vielzahl von kleinen Blättchen zerkleinert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidzahn (12a, 13a) einer Schneidscheibe (12 bzw. 13) einer der Schneidwalzen (8,9) den quer verlaufenden Schlitz (26) in dem Blatt (24-) des

Abfallmaterials in dem Augenblick schneidet, in welchem er sich zunächst dem Mibtelpunkt der Strinseite (12c, 13c) einer Austragsnase (12b, 13b) einer benachbarten Schneidscheibe (12, 13) der anderen Schneidwalze befindet.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil jeder Austragsnase (12b, 13b), in Richtung der Drehachse der jeveiligen Schneidscheibe (12, 13) betrachtet, drei Seiten eines Trapezes bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil jeder Austragsnase (12b, 13b), in Richtung der Drehachse der jeweiligen Schneidscheibe (12, 13) betrachtet, V-förmig ist.

5· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schneidzahn (i?a, 13a),in Richtung der Drehachse der jeweiligen Schneidscheibe (12, 13) betrachtet, ein V-förmiges Profil hat.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 ₅ dadurch gekennzeichnet, daß in der Schneidkante jedes Schneidzahns (12a, 12b; 34-) wenigstens eine Kerbe (36) oder ein Einschnitt geformt ist.