DE3313103A1

DE3313103A1 - Schneideinrichtung fuer vorrichtungen zum zerkleinern von zerkleinerungsgut aus flachmaterial oder flachmateriallagen, wie dokumenten etc.

Info

Publication number: DE3313103A1
Application number: DE19833313103
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Feinwerktechnik Schleicher and Co
Current assignee: Feinwerktechnik Schleicher and Co
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3313103C2; GB2137900A; US4625925A; JPH0357820B2; FR2544245A1; JPS59199055A; GB2137900B; FR2544245B1; GB8409596D0

Description

PATENTANWÄLTE RUFF und BEIER STUTTGART

Neckarstraße 50

Dip I.-C hem. Dr. Ruff D-7000 Stuttgart 1

D i ρ l.-l η g. J. Be i e r Tel.: C0711) 227051»

Dipl.-Phys. Schöndorf -JK- Telex Ο7-23412 erub d

6. April 1983 JB/Schö

Anmelderin: Feinwerktechnik

Schleicher & Co.

Bergheimer Straße 6-12 7778 Markdorf

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Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc.

Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc. nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen, die allgemein auch als Aktenvernichter bezeichnet werden, haben meist gegenläufige Schneidwalzen mit ineinander eingreifenden Schneidscheiben, die nach Art eines Längsschneiders zusammenwirken und das Schneidgut in lange Streifen schneiden, deren Breite der Scheibendicke entspricht. Damit die Walzen das Zerkleinerungsgut besser ergreifen, sind die Schneidscheiben an ihrem Umfang teilweise aufgerauht. Ferner sind in einigem Abstand voneinander Ausnehmungen am Umfang vorgesehen worden, in die

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das Zerkleinerungsgut hineingezogen wurde, so daß es auch in Querrichtung durch Qberdehnung zerrissen wurde. Es entstanden dann relativ lange, schmale Partikel.

Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die Zerkleinerungswalzen mit Schneidscheiben in Form von Sägeblättern auszubilden, d.h. mit einer Sägeverzahnung, die eine im wesentlichen radiale Kante und eine unter einem relativ flachem Winkel auslaufende Kante hat. Diese relativ flache Sägeverzahnung, bei der die Zahnteilung, d.h. der Abstand der Scheitel voneinander ein mehrfaches der Zahnhöhe beträgt, war überwiegend zum besseren Greifen des Zerkleinerungsgutes vorgesehen und die maximale Überschneidung der beiden Außenkreise der Schneidscheiben war ebenfalls ein mehrfaches der Zahnhöhe. Mit dieser Vorrichtung, bei der die Schneidscheiben nicht zueinander synchronisiert waren, wurde das Zerkleinerungsgut Undefiniert zerkleinert.

Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik haben einen recht großen Energiebedarf, und zwar nicht nur während des Schneidvorganges, sondern auch im Leerlauf.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneideinrichtung zu schaffen, die das Zerkleinerungsgut mit geringem Energieaufwand in Partikel relativ geringer Größe zerkleinert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Anspruch 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird also einerseits durch eine Synchronisierung und Einstellung dafür gesorgt, daß die Zähne beider Schneidscheiben genau auf Lücke der anderen Schneidscheibe arbeiten und außerdem wird die effektive Überschneidungsfläche so klein wie möglich Gehalten, obwohl die theoretische überschneidunqsflache

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relativ groß gewählt werden kann. Dies führt dazu, daß ein geringer Energiebedarf zum Antrieb der Schneideinrichtung ausreicht, obwohl das in radialer Richtung gemessene Überschneidungsmaß der beiden Schneidscheiben recht groß gewählt werden kann. Dadurch ergibt sich ein guter Abriß in Querrichtung, so daß sichergestellt ist, daß die einzelnen Partikel mit Sicherheit voneinander getrennt sind. Dies ist insbesondere für sehr zähe, dehnbare und widerstandsfähige Papiere, beispielsweise kunststoffbeschichtete Papiere, sowie für Kunststoffolien ο.dgl. wichtig. Außerdem wird durch die geringe effektive Oberschneidungsfläche im Vergleich zur Gesamtüberschneidungsfläche die Abnutzung gering gehalten. Das Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Oberschneidungsfläche kann bei einer bevorzugten Ausführungsform geringer sein als 0,4, vorzugsweise geringer als 0,3. Durch die geringe Eindrückung der geschnittenen Partikel in die Zwischenräume der gegenüberliegenden Walze wird eine niedrige Einpreßkraft und Abstreifkraft benötigt. Bei geringer effektiver Oberschneidung sind auch die Keilwinkel, d.h. die Winkel zwischen den beiden Schneiden beim Längsschneidvorgang, spitzer und damit günstiger.

Vorteilhaft kann die effektive Überschneidungsfläche ein der Außenkontur der Schneidscheibe folgendes schmales, vorzugsweise über den größten Teil seiner Länge weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als ein Viertel der maximalen Überschneidung breites, im wesentlichen zick-zack-förmiges Band sein. Dadurch ist dafür gesorgt, daß die effektive Überschneidungsfläche auf den unmittelbaren Bereich der Schneidkanten beschränkt ist und deren Kontur folgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das maximale radiale Oberschneidungsmaß zwischen den Außenumfangskreisen der benachbarten Schneidscheiben geringer ist als die dreifache, vorzugsweise die zweifache Tiefe der Ausnehmung. Dadurch wird

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ein besonders günstiges Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Überschneidungsfläche sichergestellt und außerdem eine große Dehnung des Zerkleinerungsgutes in Längsrichtung erzeugt. Es ist ferner von großem Vorteil, wenn die Tiefe der Ausnehmungen größer ist als ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte des Umfangsabstandes zwischen den Ausnehmungen (Teilung). Dadurch kann eine besonders hohe Dehnung zum Zerreißen zäher Materialien erreicht werden.

Vorteilhaft kann der von den Ausnehmungen eingenommene Teil des Umfanges der Schneidscheiben mehr als 90 %, vorzugsweise mehr als 95 % des Umfanges der Schneidscheiben betragen. Zwischen den Ausnehmungen können insbesondere scharfkantige Scheitel am Umfang gebildet sein. Dadurch wird erreicht, daß das Verhältnis der Partikellänge, die durch den Umfangsabstand zwischen den Ausnehmungen bestimmt ist,und des zugehörigen Dehnungsbetrages ein Optimum wird. Die scharfkantigen Scheitel helfen ferner dazu mit, den Längs-Abreißvorgang einzuleiten und diesen Abreißvorgang an einer definierten Stelle und mit einer definierten Reißkante vorzunehmen, so daß die Partikel einerseits sicher abgerissen sind und andererseits alle gleich groß und von gleicher Form sind, was ein Zusammensetzen der Partikel weiter erschwert.

Vorteilhaft haben die Ausnehmungen und die dazwischen gebildeten Zähne eine symmetrische Form. Dies sorgt dafür, daß die überdeckung der Schneidkanten durch die benachbarten Schneidscheiben möglichst gleichmäßig breit gehalten werden kann.

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Die Ausnehmungen und die dazwischen gebildeten Zähne können dreiecksförmig sein. Die Annäherung an die Dreiecksform sorgt nicht nur dafür, daß die Zähne möglichst stabil sind, sondern sorgt auch für eine effektive Oberschneidungsflache von gleichmäßiger Breite und gutem Verhältnis zwischen Oberdeckung und Flächengröße.

Vorteilhaft können die Ausnehmungen benachbarter Schneidscheiben der gleichen Schneidwalze gegenüber der Schneidwalzenachse schräg bzw. schraubenlinienförmig angeordnet sein, wobei die Schraubenlinien auf beiden Schneidwalzen gegenläufig sind. Dadurch bleibt zwar die Synchronisation zwischen beiden Schneidwalzen erhalten (jeweils Zahn auf Lücke), aber es ergibt sich ein über die Schneidwalzenlänge wandernder Schnitt, der nicht nur dafür sorgt, daß an einer Kante des einlaufenden Zerkleinerungsgutes ein erschütterungsfreier Schnitt eintritt, sondern es erfolgt auch eine im folgenden noch näher beschriebene gegenseitige Verzahnung zwischen den Schneidwalzen und dem Zerkleinerungsgut, das für einen optimalen Transport des Zerkleinerungsgutes sorgt. Durch die Schrägverzahnung der Schneidwalzen ist dafür gesorgt, daß die optimalen Eingriffsverhältnisse zumindest irgendwo über die Länge der Schneidwalze vorliegen.

Die Tiefe der Nuten bzw. Einstiche zwischen den Schneidscheiben sollte nur wenig größer sein als das maximale radiale Überschneidungsmaß. Wenn der Abstand zwischen am Außenumfang gebildeten Scheiteln der Schneidwalze und dem Nutgrund der gegenüberliegenden Schneidwalze geringer ist als die maximale Dicke der Zerkleinerungsgutes und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt, können diese Scheitel bei besonders dickem Zerkleinerungsgut, das eventuell Schwierigkeiten bei seinem

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Zerreißen macht oder bei dem die angerissenen Partikel noch ineinander verzahnt zusammenhängen, wie ein Messer wirken, das mit einer Gegenschneidfläche zusammenarbeitet. Durch entsprechende Abstandseinstellung zwischen den Schneidwalzen kann hier also eine zweite Schneidwirkung erzielt werden, die aber nur dann wirksam zu werden braucht, wenn es sich tatsächlich um dickere Materialien handelt, die nicht von alleine zerrissen wurden. Bei einwandfrei in Querrichtung abgetrennten Partikeln ist der Scheitel ohnehin frei von dem Zerkleinerungsgut, so daß dann diese zusätzliche Schneidwirkung nicht wirksam wird und nicht wirksam zu werden braucht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Nutgrund mit der Schneidwalze mitläuft. Im Gegensatz zu zahlreichen Ausführungen, bei denen nur die Schneidscheiben laufen und Zwischenräume durch feststehende Kernteile von Abstreifern gebildet werden, kann hier also der Nutgrund als mitlaufender Schneidamboß wirken, der gleichzeitig auch die Partikel aus der Schneidzone heraustransportiert. Abstreifer oder Auswerfer sind trotzdem vorgesehen. Sie greifen von außen her in die Nuten zwischen die Schneidscheiben ein.

Die Schneidwalze kann mit den Schneidscheiben aus einem Stück gefertigt sein. Gegenüber der Ausführung aus einzelnen, auf eine Welle aufgereihten,aus Blech ausgestanzten Schneidscheiben ist dadurch die Montage wesentlich weniger aufwendig. Durch die Tatsache, daß der Walzenkern mit den Schneidscheiben umläuft, wird die Reibung vermieden, die bei gebauten Walzen mit feststehenden Abstreifer- Abstandsstücken auftritt.

Dadurch, caß die Zahl der Ausnehmungen am Umfang sehr groß sein kann und vorzugsweise über 15 beträgt, wird für eine besonders geringe Partikelgröße gesorgt. Ferner hat sich

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gezeigt, daß die Transporteigenschaften, d.h. das Ergreifen von Zerkleinerungsgut unter selbsttätigem Einführen in den Schneidspalt bei der Schneideinrichtung nach der Erfindung besonders gut ist. Auch das Abführen der Partikel wird durch die Form der Schneidwalzen begünstigt.

Auch der Längsschnitt, der durch die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidscheiben auf beiden Schneidwalzen durchgeführt wird, ist verbessert, da durch die starke Profilierung dessen Außenumfangs der Schneidwalzen die Schneidkanten verlängert werden und somit ein ziehender Schnitt mit unterschiedlichen Schnittwinkeln und Schnittgeschwindigkeiten auftritt. Durch die Tatsache, daß scharfe Scheitel gegen den Nutgrund arbeiten, kann sich kein Schneidgut zwischen den beiden Schneidwalzen verklemmen, während bei herkömmlichen Schneideinrichtungen stets für einen großen Abstand zwischen Kern und gegenüberliegender Schneidscheibe gesorgt werden mußte, um mit Sicherheit das Papier durchzuziehen.

Es ist ferner festgestellt worden, daß die Schneidvorrichtung besonders ruhig und ohne zu "hacken" läuft. Das Schneidverhalten ist auch deswegen besonders gut, weil das Schneidgut bis zum endgültigen Abtrennen jedes Partikels von den miteinander zusammenwirkenden stark profilierten Schneidscheiben sicher gehalten wird.

Merkmale von bevorzugten Ausbildungen gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor, wobei diese Merkmale und die einzelnen Merkmale der Unteransprüche jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form

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von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein können. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles einer Schneideinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 und 3 schematische Teil-Querschnitte nach der Linie II-III in Fig. 1 ,

Fig. 4 eine Schemazeichnung ähnlich Fig. 2

und 3 mit Darstellung der charakteristischen Abmessungen und Flächen,

Fig. 5 die Schnittkante eines Zerkleinerungsgutes und

Fig. 6 die Zahnform bei einem anderen Ausführungsbeispiel .

Fig. 1 zeigt ein Detail einer Schneideinrichtung 11 für einen Aktenvernichter o.dgl., d.h. eine Vorrichtung, mit der Flachmaterialien oder Flachmaterial lagen in Partikel möglichst geringer Größe zerschnitten werden. Die Schneideinrichtung 11 besitzt zwei Schneidwalzen 12, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig hergestellt sind und aus einem Kern 13 in Form einer durchgehenden Welle und davon radial vorstehenden Schneidscheiben 14 bestehen, die die Form relativ schmaler radialer Flansche haben, deren axialer Abstand voneinander nur unwesentlich größer ist als ihre axiale Dicke. Die Länge der Schneidwalzen beträgt normalerweise ein vielfaches ihres Durchmessers. Obwohl diese Schneidwalzen an ihrem Außenumfang stark profiliert sind, auch aus einzelnen Scheiben und zwischengelegten Abstandsstücken aufgebaut sein können und beim vorliegenden Bei-

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spiel die Schneidscheiben als einstückige Flanschen ausgebildet sind, werden sie im Zusammenhang mit der Erfindung als Schneidwalzen und Schneidscheiben bezeichnet.

Die Schneidscheiben 14 haben an ihrem Außenumfang eine Profilierung in Form von dreiecksförmigen Ausnehmungen 15, die unmittelbar aneinander anschließen und zwischen sich ebenfalls dreiecksförmige Zähne 16 bilden, die geradlinige Flanken haben und in einem scharfkantigen Scheitel 17 enden. Die in axiale Richtung weisenden Seiten- oder Stirnflächen 18 der Schneidscheiben sind planparallel und die Zahnflanken 19 sowie der Grad des Scheitels 17 verlaufen etwa in Achsrichtung. Es sind zahlreiche Zähne bzw. Ausnehmungen am Umfang jeder Schneidscheibe 14 vorgesehen und zwar vorzugsweise über 15 und im dargestellten Ausführungsbeispiel über 20. Die Tiefe J_ der Ausnehmungen ist nicht wesentlich geringer als ihre Teilung t, d.h. der Umfangsabstand zwischen den Scheiteln 17 (Fig. 4). Dadurch entstehen relativ spitze Zähne 16 und entsprechend tiefe Ausnehmungen.

Die Ausnehmungen bzw. Scheitel jeder Schneidscheibe sind so zueinander ausgerichtet, daß sie eine sehr steile Schraubenlinie bilden, deren Steigung in der Größenordnung des 50-fachen des Durchmessers liegt. Dadurch bilden sie gegenüber der Achse 20 der Schneidwalze einen Winkel oC von etwa 5°. Die Abschrägung bzw. Schraubenlinie bei beiden Schneidwalzen ist gegenläufig.

Die Schneidscheiben bilden an beiden Seiten ihrer Umfangskontur, d.h. den Flanken 19,Schneidkanten 21, die mit den Schneidkanten an den Schneidscheiben der anderen Schneidwalze 12 zusammenwirken. Dazu greifen die Schneidscheiben jeweils in die Nut 22 zwischen zwei Schneidscheiben der anderen Schneidwalze ein, und zwar soweit, daß der Abstand S der Scheitel bzw. des die Scheitel verbindenden Außenumfangs-

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23 vom Nutgrund 24 sehr gering ist und vorzugsweise unter 1 mm beträgt. Der Nutgrund 24 ist der Außenumfang des Kerns 13.

Die beiden Schneidwalzen 12 sind in einem Gestell 25 drehbar gelagert und tragen auf ihren Wellenenden 26 ineinander kämmende Zahnräder 27, die dafür sorgen, daß die Schneidwalzen sich gegenläufig mit der gleichen Drehzahl drehen und die Zähne und Ausnehmungen so zueinander ausgerichtet sind, daß jeweils ein Zahn einer Schneidscheibe gegenüber den entsprechenden Zähnen der benachbarten Schneidscheiben der gegenüberliegenden Schneidwalzen um eine halbe Teilung ^t versetzt ist, also jeweils "Zahn auf Lücke" steht. Dabei ist natürlich berücksichtigt, daß jeweils benachbarte Zähne wegen des Schraubenlinienwinkels o< etwas gegeneinander versetzt sind. Ggf. kann zwischen wenigstens einem der Zahnräder und der Welle eine nicht dargestellte Einstellvorrichtung vorgesehen sein, um die Ausrichtung der Schneidwalzen vornehmen zu können. Der Antrieb der Schneidwalzen kann über ein Kettenrad 28 un.H eine nicht dargestellte Kette von einem Elektromotor aus folgen.

Aus Fig. 4 ist noch zu erkennen, daß der gegenseitige Eingriff der Schneidscheiben 14 ineinander um das Gesamt-überschneidungsmaß U_ erfolgt, das um den relativ geringen Betrag 2-mal S kleiner ist als der Abstand der beiden Kerne voneinander, so daß jeder Zahnscheitel 17 in relativ geringem Abstand vom Nutgrund 24 verläuft. Das Oberschneidungsmaß IJ ist im dargestellten Beispiel weniger als 2-mal so groß wie die Zahnhöhe bzw. Ausnehmungstiefe T, so daß zwischen dem Grund 29 der Ausnehmungen 15 ebenfalls eine Überschneidung um das Maß A. in Fig. 4 vorliegt.

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In den Fig. 2 bis 4 sind die Überschneidungsverhältnisse dargestellt. Dabei sind zur Verdeutlichung der Darstellung jeweils die zu einer Schneidwalze (der rechten) zugehörenden Linien durchgezogen gezeichnet, während die zu der anderen (linken) Schneidwalze gehörenden Linien strichpunktiert dargestellt sind. Fig. 4 zeigt, daß die einfach schraffierte linsenförmige theoretische Überschneidungsfläche 30, die sich zwischen den beiden Außenumfangskreisen 23 bildet, wesentlich größer ist als die kreuzschraffierte effektive Überschneidungsfläche 31, also diejenige Fläche, an der die Außenfläche 18 benachbarter Schneidscheiben tatsächlich aneinander anliegen bzw. auf minimalem Abstand stehen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die effektive Überschneidungsfläche 31 nur ca. 30 % der theoretischen Überschneidungsfläche 30. Dieses Maß kann bei entsprechender Optimierung von Form und Anordnung der Schneidscheiben bis unter 25 % gebracht werden, ohne daß die Breite _B der effektiven Überschneidungsfläche zu gering wird, um noch einen einwandfreien Schnitt zwischen den Schneidkanten beider Schneidscheiben zu gewährleisten. Insgesamt hat die effektive Überschneidungsfläche die Form eines zick-zack-förmigen, der Zahnkontur folgenden Bandes. Die Synchronisierung der beiden Schneidwalzen "Zahn auf Lücke" sorgt dafür, daß trotz der Zahngrundüberschneidung f± die effektive Überschneidungsfläche ein durchgehendes Band bildet.

Die beschriebene Schneidvorrichtung arbeitet nach folgendem Verfahren:

Zerkleinerungsgut 32, beispielsweise ein oder mehrere Blätter Papier, angedeutet durch eine doppelstrichlierte Linie, wird zwischen die Schneidwalzen angebracht, beispielsweise über ein einen Einführschacht von oben her zugeführt. In den Fig.

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bis 3 ist nur derjenige Teil des Zerkleinerungsgutes dargestellt, der in der Ebene der rechten, in vollen Linien dargestellten Schneidscheibe 14'verläuft. Der Verlauf in der Ebene, der zur linken Schneidwalze gehörenden Schneidscheiben (strichpunktiert) ist entsprechend spiegelbildlich dazu. Der eigentliche Längs- und Querschneidevorgang findet im Bereich des Einlaufes, d.h. in dem in Fig. 2 und 3 oberen Teil statt. Die Zähne 16 der Schneidscheibe greifen das Zerkleinerungsgut 32, biegen es in die gegenüberliegende Ausnehmung der anderen Schneidscheibe hinein und durchstoßen das zwischen den Zähnen praktisch eingespannte Zerkleinerungsgut schließlich mit der Spitze, so daß, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, der Schneidvorgang mit dem Querschnitt 33 beginnt. Der Zahn dringt dann weiter in das Zerkleinerungsgut 32 ein und vervollständigt dann den Querschnitt 33 durch zunehmend länger werdende Längsschnitte, die eine U-förmige Schnittlinie bilden, deren Schenkel schließlich bis zur Material kante durchgeschnitten werden, so daß ein Partikel 35 entsteht, der die Form eines langgestreckten, fast rechteckigen Parallelogrammes hat.

Der Längsschnitt wird durch die Schneidkanten 21 durchgeführt, die an den Zahnflanken 19 gebildet sind. In Fig. 5 sind die einzelnen Phasen des Schnittvorganges gut in ihrer von rechts nach links laufenden Aufeinanderfolge zu erkennen, weil infolge der steil schraubenlinienförmigen Anordnung der Zähne zueinander die einzelnen Schnittvorgänge bei benachbarten Schneidscheiben nicht gleichzeitig, sondern nacheinander durchgeführt werden. Dementsprechend ist auch die Schnittlinie unter dem Winkel oC schräg jedoch stufig versetzt, so daß sich nach einer gewissen Anzahl von Schneid-

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scheiben der gleiche Vorgang wiederholt. Es sei noch erwähnt, daß die durch die Querschnitte 33 und die Längsschnitte 34 entstehenden Laschen 36 (Fig. 5) aus der Ebene des Zerkleinerungsgutes 32 herausgebogen sind, so daß die Partikel einen Knick erhalten. Die Zähne 16 greifen in die gebildeten Löcher ein wie in Perforationen und ziehen somit das Zerkleinerungsgut durch formschl lissi gen Eingriff zwischen die Walzen. Durch die Schräganordnung und die sich in einigem Abstand wiederholende Perforation wird das Zerkleinerungsgut nicht nur sicher und gerade eingezogen, sondern auch in Achsrichtung der Schneidwalzen so festgespannt, daß der Längsschnitt besonders problemlos und sauber durchgeführt wird. Man sieht, daß jeder Partikel 35 durch zwei zueinander um eine Schneidscheibenbreite versetzte U-förmige Einschnitte ausgeschnitten wird, die vom Inneren des Zerkleinerungsgutes zur Randkante hin verlaufen. Das Material ist also während des gesamten Schnittes gespannt.

Die einzelnen Partikel 35 werden dann in den Ausnehmungen 15 bzw. von den Zähnen 16 durch den Schneidspalt transportiert und fallen auf der gegenüberliegenden Seite aus diesen) heraus Es ist durchaus möglich, daß Partikel oder Teile 37 einer Partikel-Lage in der Nut 22 zwischen zwei Schneidscheiben sitzen und mit dieser mitlaufen. Zu diesem Zweck sind feste Abstreifer 38 vorgesehen, die auf dem Nutgrund 24 laufen und die Partikel aus der Nut 22 abstreifen.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie die gegenüber Fig. 2 nächste Zahnreihe mit ihrem Eingriff beginnt. Es ist dort auch zu erkennen, daß im Falle, daß eine sehr dicke Zerkleinerungsgut-Lage eingebracht wurde, bei der der Querschnitt 33 nicht durch die gesamte Lage hindurchreicht, dieser Querschnitt

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durch das Zusammenwirken des Scheitels 17 mit dem gegenüberliegenden Nutgrund 24 vervollständigt wird, wobei auch dieser unterstützende Schneidvorgang sehr sanft vor sich, geht, weil sich der entstehende Schneidspalt 40 bei der Annäherung zwischen dem Scheitel 17 und dem Nutgrund 24 sehr langsam schließt. Es ist dabei sehr vorteilhaft, daß die Einstellung dieses Schneidspaltes 40, d.h. des Abstandes ^, nicht zu eng erfolgen muß, weil dieser zusätzliche Schneidvorgang nur bei dicken Lagen unterstützend mithelfen muß, während dünnere Lagen diesen Schneidspalt bereits durchtrennt erreichen und daher gar nicht durch den Schneidspalt hindurchlaufen. Im Schneidspalt 40 laufen die zusammenarbeitenden Teile, d.h. der Scheitel 17 und der Nutgrund 24 mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, was die Zerkleinerungswirkung unterstützt.

Fig. 6 zeigt eine Variante der Außenkontur der Schneidscheiben 14a. Die Ausnehmungen haben hierbei eine Form mit einem abgerundeten Grund und können Teile einer Parabel, Zykloide oder eines Kreisbogens sein, ggf. mit verlängernden Graden. Derartige Formen lassen sich im Abwälz- Fräsverfahren herstellen. Bei dieser Ausführung liegt außerdem keine Zahngrundüberschneidung mehr vor, d.h. die Tiefe T der Ausnehmungen 15a ist etwas weniger als halb so groß wie die maximale Oberschneidung U¹. Trotzdem ergibt sich ein schmales zick-zack-förmiges Band der Überschneidungsfläche. Die Rundung des Zahngrundes kann sich günstig auf einen stetigen Verlauf der effektiven Überschneidungsfläche auswirken, so daß ein mehrmaliges Ein- und Austauchen der Zähne aus dem gegenseitigen Eingriff vermieden werden kann. Die Zähne 16 a sind etwas spitzer als bei der dreieckigen Ausführung.

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Durch die Erfindung ist es möglich, mit einer relativ geringen Gesamt Überschneidung \i_ eine große Dehnung des Zerkleinerungsgutes und damit einen sicheren Abriß zu erzielen Dadurch wird auch die Herstellbarkeit der Schneidwalzen vereinfacht .

- Leerseite

Claims

Ansprüche

Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc.

Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut (32) aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc., mit zwei zusammenwirkenden, ineinander entgegengesetzten Drehrichtungen drehbar angetriebenen Schneidwalzen (12) miteinander überschneidenden Schneidscheiben (14, 14a), die jeweils in eine Nut (22) zwischen benachbarten Schneidscheiben (14, 14a) der anderen Schneidwalze (12) eingreifen, und deren Außenrandkanten zwei Schneidkanten (21) bilden, wobei die Schneidscheiben (14, 14a) an ihrem Außenumfang Ausnehmungen (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (15) jeweils um ca. den halben Umfangsabstand zwischen den Ausnehmungen (15) gegenüber den Ausnehmungen (15) benach-

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barter Schneidscheiben (14, 14a) der anderen Schneidwalze (12) versetzt sind und daß die durch die beim gegenseitigen Eingriff der Schneidscheiben (14, 14a) einander benachbarten Flächenabschnitte gebildete effektive öberschneidungsflache (31) höchstens halb so groß ist wie die zwischen den sich überschneidenden Außenumfangskreisen (23) der Schneidscheiben (14, 14a) gebildete theoretische Überschneidungsfläche (30).
2. Schneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Oberschneidungsflache (31, 30) geringer als 0,4, vorzugsweise geringer als 0,3, ist.
3. Schneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive oberschneidungsf1äche (31) ein der Außenkontur der Schneidscheibe (14, 14a) folgendes schmales, vorzugsweise über den größten Teil seiner Länge weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als ein Viertel , der maximalen Oberschneidung L[ breites, im wesentlichen zick-zack-förmiges Band ist.
4. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale radiale Oberschneidungsmaß [U) zwischen den Außenumfangskreisen (23) der benachbarten Schneidscheiben (14, 14a) geringer ist als die dreifache, vorzugsweise die zweifache Tiefe (T) der Ausnehmungen (15, 15a).
5. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T_) der Ausnehmungen (15, 15a) größer ist als ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte des Umfangsabstandes zwischen den Ausnehmungen (Tei lung j;).

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6. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Ausnehmungen (15, 15a) eingenommene Teil des Umfanges der Schneidscheiben (14, 14a) mehr als 90 %, vorzugsweise mehr als 95 % des Umfanges der Schneidscheiben (14, 14a) beträgt und daß insbesondere zwischen den Ausnehmungen (15, 15a) scharfkantige Scheitel (17) am Umfang gebildet sind.
7. Schneideinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 15a) und die dazwischen gebildeten Zähne (16, 16a) eine symmetrische Form haben.
8. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) und die dazwischen gebildeten Zähne (16) dreiecksförmig sind.
9. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) benachbarter Schneidscheiben (14) der gleichen Schneidwalze (12) gegenüber der Schneidwalzenachse (20) schräg bzw. schraubenlinienförmig angeordnet sind, wobei die Schraubenlinien auf beiden Schneidwalzen (12) gegenläufig sind.
10. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (22) zwischen den Schneidscheiben (14, 14a) nur wenig größer ist als das maximale radiale Überschneidungsmaß (U_-).
11. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (S) zwischen am Außenumfang gebildeten Scheiteln (17) der Schneidwalze (12) und dem Nutgrund (24) der gegenüberliegenden Schneidwalze (12) geringer ist als die maximale Dicke des Zerkleinerungsgutes (32) und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt.

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12. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrund (24) mit der Schneidwalze (12) mitläuft.
13. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalze (12) mit den Schneidscheiben (14) aus einem Stück gefertigt ist.
14. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Ausnehmungen (15, 15a) am Umfang sehr groß ist und vorzugsweise über 15 beträgt.