DE4008659A1 - Schneidwerk fuer einen dokumentenvernichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk für einen Dokumen­ tenvernichter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Dokumentenvernichter ist hier ein Gerät zu verstehen, das in erster Linie dazu bestimmt ist, Schriftgut und an­ deres Flachmaterial, insbesondere Papier, in möglichst un­ leserliche Streifen zu zerschneiden. Es können darin aber auch andere Gegenstände zerschnitten werden.

Ein Schneidwerk der genannten Art ist aus der DE-C- 19 53 681 bekanntgeworden. Es erzeugt einen sogenannten Torsionsschnitt, d. h. es zerschneidet das Schriftgut in schmale Streifen, die eine mehr oder weniger starke Schraubenform annehmen, weil die beiden Kanten des Strei­ fens nach dem Schnitt in unterschiedliche Richtungen aus­ gelenkt werden.

Gegenüber anderen Schneidwerken mit Torsionsschnitt hat das Schneidwerk nach der DE-C-19 53 681 den Vorteil, daß auch beim Schneiden von Lagen aus mehreren Papieren im Durchlaß, der sich zwischen je zwei Paaren von Schneid­ scheiben bildet, ausreichender Platz ist, damit der Strei­ fen dort frei hindurchlaufen kann. Ein Problem stellt al­ lerdings relativ große Schneidscheibenhöhe über der Wal­ zenoberfläche dar, weil dadurch die Schneidscheiben bruch­ empfindlich werden und sich der Walzendurchmesser, der Walzenabstand und somit Raumaufwand und Baukosten erhöhen. Ferner ist zu beobachten, daß Streifen an den Schneid­ scheiben haften und mit herum genommen werden, so daß meist Abstreifer erforderlich sind, um zu verhindern, daß sie sich um die Schneidwalzen wickeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schneidwerk der genann­ ten Art dahingehend zu verbessern, daß bei guten Schneid­ ergebnissen und möglichst geringem Energieaufwand und ge­ ringer Bruchgefährdung ein Streifendurchlauf ohne die Nei­ gung zum Hängenbleiben der Streifen an den Walzen möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.

Die gedrungene Trapezform des Durchlasses ermöglicht es dem Streifen, eine nahezu beliebige Lage einzunehmen. Seine Tendenz zur Schraubenbildung wird verringert und auch in dem Fall, daß Material geschnitten wird, das beim Schneiden zur Randdehnung neigt, können die dadurch ge­ wellten Schneidkanten ungehindert durch den Durchlaß hin­ durchlaufen.

Zusammen mit einer mäßigen Überlappung und niedrigen Zahn­ höhen ergibt sich auch ein geringer Energieverbrauch.

Die gedrungene Trapezform läßt sich anhand verschiedener Kriterien noch näher definieren, die in den Unteransprü­ chen angegeben sind. Sie sind jedoch aufgrund der unter­ schiedlichen Bauformen auch alternativ zu verstehen, ob­ wohl eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sie in Kombination anwenden kann, da sie sich gegenseitig nicht ausschließen. Wichtig ist auch eine großzügige Ausrundung der Übergänge zwischen den Schneid- und Rückenflanken je­ der Schneidscheibe und der Walzenoberfläche. Es ist fest­ gestellt worden, daß dies die Neigung zum Verklemmen der Streifen wesentlich verringert, obwohl man dies anfänglich nicht glauben wollte, weil dadurch das größte Diagonalmaß im Durchlaß etwas verringert wird.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzel­ nen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen dar­ stellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Aus­ führungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 zeigt eine Teil-Seitenansicht eines Schneidwerkes mit zwei Schneidwalzen und

Fig. 2 einen Detailschnitt aus dem Eingriffsbe­ reich der beiden Schneidwalzen.

Fig. 1 zeigt ein Schneidwerk 11 mit zwei Schneidwalzen 12, 13, die jeweils aus einem Walzenkörper 16 mit daran ein­ stückig ausgebildeten Schneidscheiben 14, 15 bestehen. Die Walzenkörper weisen auf jeder Seite einen Lagerzapfen 18 auf, der in Lagern 19 an einem Maschinenrahmen 20 eines in weiteren Einzelheiten nicht dargestellten Dokumentenver­ nichters gelagert sind. Über die in Fig. 1 linken, abge­ brochen dargestellten Lagerzapfen erfolgt auch der gegen­ läufige, durch ein Zahnradpaar synchronisierte Antrieb beider Schneidwalzen jeweils in einander entgegengesetzten Drehrichtungen.

In Fig. 1 ist angedeutet, daß die Schneidwalzen über eine entsprechende in Axialrichtung elastische Lagerausbildung des als gemeinsamer Lagereinsatz ausgebildeten Lagerbocks 21 axial so gegeneinander abgestützt sind, daß sie einer­ seits möglichst reibungsarm aneinander laufen, anderer­ seits aber auch einen guten Schnittverlauf ergeben und im Falle einer Überlastung axial nachgeben können.

Die Schneidscheiben 14, 15 sind über die Walzenoberfläche 17 des durchgehenden Walzenkörpers 16 vorspringende ring­ flanschartige, vorzugsweise gehärtete Gebilde, die eine im wesentlichen in einer radialen Ebene verlaufende Schneid­ flanke 22 und eine unter einem Winkel f gegenüber dieser bzw. einer radialen Ebene verlaufende Rückenflanke 23 auf­ weisen. Die Flanken 22, 23 sind durch eine den Außenumfang der Schneidscheibe bildende zylinderförmige Ringfläche 24 miteinander verbunden, die in axialer Richtung eine rela­ tiv geringe Breite s hat.

Die Schneidscheiben sind beim bevorzugten Ausführungsbei­ spiel einstückig mit dem Walzenkörper. Sie könnten jedoch auch in Form von einzelnen Scheiben auf einer Welle aufge­ reiht sein, wenn dies aus Fertigungsgründen günstiger ist.

Der Übergang zwischen den Rückenflanken 23 sowie den Schneidflanken 22 und der Walzenoberfläche 17 ist mit großzügigen Ausrundungen 45 versehen, und zwar mit einem Radius r, der größer ist als ein Fünftel der Schneidschei­ benhöhe h über der Walzenoberfläche 17 (vorzugsweise wie beim Ausführungsbeispiel etwa ein Drittel von h; siehe Fig. 2) .

Da die Schneidscheiben 14, 15 der Schneidwalzen 12, 13 je­ weils einander entgegengerichtet sind, liegen jeweils die Schneidflanken 22 der Schneidscheiben 14 einer Schneidwal­ ze 12 an den entsprechenden Schneidflanken 22 der Schneid­ scheiben 15 der Schneidwalze 13 an, da diese auf beiden Schneidwalzen jeweils in dem gleichen axialen Abstand b voneinander angeordnet sind. Die Schneidflanken 22 bilden zwischen sich und der Ringfläche 24 eine umlaufende kreis­ förmige Schneidkante 25, die für das Abstandsmaß b bestim­ mend ist. Die Schneidfläche 22 läuft zwar im wesentlichen radial, könnte jedoch auch davon abweichend gestaltet sein, sofern ein reibungsarmer Eingriff der beiden Schneidkantenbereiche gewährleistet ist. So wäre bei­ spielsweise eine noch großzügigere Ausrundung möglich. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, daß der Rand des an­ gedeuteten, aus eingebrachtem Flachmaterial geschnittenen Streifens 28 sich in dem Durchlaß 29 weitgehend frei bewe­ gen kann. Dieser Durchlaß hat eine gedrungene Trapezform mit durch die Ausrundungen 45 gerundeten Ecken, d. h. er nähert sich eher einem gleichseitigen Trapez an als einem langgestreckt streifenförmigen. Dies wird durch den rela­ tiv steilen Verlauf der Rückenflanken 23 zusammen mit einer mäßigen Schneidscheibenhöhe h erreicht.

Die Schneidwalzen 12, 13 sind mit einem Achsabstand A von­ einander angeordnet, der geringer ist als ihr Außendurch­ messer Da. Dadurch bildet sich zwischen den Schneidschei­ ben eine linsenförmige Überlappungszone, deren größtes Maß in der in Fig. 2 dargestellten Verbindungsebene der beiden Schneidscheibenachsen 30 das Maß u hat. In dieser Ebene sind auch die Abmessungen des Durchlasses zu verstehen, da er in dieser Ebene seine engste Stelle hat und sich davor und dahinter erweitert.

Die Abmessungen und Abmessungsverhältnisse sind eingehend erprobt worden und haben folgende günstigste Werte bzw. Bereiche ergeben:
Ausgehend von einem Außendurchmesser der Schneidscheiben, der für einen kleinen Arbeitsplatz-Dokumentenvernichter bei 25 mm liegen kann, kann die Schneidscheibenhöhe h etwa 2,5 mm bei einem axialen Schneidkantenabstand b von 4 mm betragen. Bei einem Achsabstand A von 23,5 mm ergibt sich eine Überlappung u von 1,5 mm und damit eine Radialabmes­ sung d des Durchlasses von 2,5 mm, während die Abmessung a, d. h. der kleinste Abstand zwischen den Rückenflanken 23 im Durchlaß 29 2,6 mm betragen kann. Damit ergibt sich ein nahezu "quadratisches" Verhältnis des Trapezes, dessen Höhe und Breite nur um ca. 20% voneinander abweichen. Die Schneidzähne haben mit 2,5 mm eine recht geringe Höhe, sind aber infolge der beiden großzügigen Ausrundungen 45 ausreichend versteift, um auch mit dem Flankenwinkel von 25° und der sehr geringen Ringflächenbreite 24 von s = 0,2 mm standfest genug zu sein. Diese kleine Ringflä­ che erleichtert auch die Schneidarbeit, indem sie die Flä­ chenpressung im Schneidbereich erhöht. Die relativ kleine Breite s des Ringabschnittes 24 sorgt dafür, daß in dem Durchlaß keine ausgeprägten Ecken gebildet werden, die diesem eine Z-Form geben könnte.

Es sind auch Bereiche untersucht worden, in denen die ge­ wünschten günstigen Ergebnisse erzielt werden. Für andere Größen von Schneidwerken gelten die Abmessungsverhältnis­ se, die sich aus den vorher angegebenen Daten errechnen lassen, ebenfalls als besonders vorteilhaft. Abweichend davon können aber die Werte differieren. So kann bei­ spielsweise der Flankenwinkel zwischen 20 und 35° gewählt werden, ohne einerseits die Bruchgefahr zu stark zu erhö­ hen oder den Durchlaß 29 zu stark einzuengen. Das günstige Verhältnis zwischen Außendurchmesser Da und Schneidschei­ benabstand b von ca. 6 : 1 kann bis ca. 10 : 1 betragen und die Breite s der Ringfläche 24 am Schneidscheibenumfang, die beim Ausführungsbeispiel ca. 8% beträgt, kann zwi­ schen 5% und 20% der Schneidscheibenhöhe und ein Sech­ stel bis ein Dreißigstel, vorzugsweise ein Zwanzigstel des Schneidkantenabstandes b betragen. Auch ein geringes Ver­ hältnis zwischen der Schneidscheibenhöhe h (Auskragung über der Walzenoberfläche) ist vorteilhaft und sollte we­ niger als 70% des Schneidkantenabstandes b betragen. Die Radialabmessung d des Durchlasses sollte kleiner oder etwa gleich groß sein wie der axiale Schneidkantenabstand b. Bezogen auf den Querabstand a, d. h. den Abstand zwischen den Rückenflanken, sollten diese Radialabmessungen d klei­ ner sein als das Fünffache und möglichst kleiner als das Zweifache von a sein.

Das Überlappungsmaß u sollte, bezogen auf die Schneid­ scheibenhöhe h, weniger als zwei Drittel von dieser oder, bezogen auf den axialen Schneidkantenabstand b bzw. die Radialabmessung d des Durchlasses, weniger als die Hälfte dieser Werte betragen.

Weitere Abmessungen und Verhältnisse ergeben sich aus den Ansprüchen und Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.

Die Funktion des Schneidwerkes ist wie folgt: Ein einge­ gebenes Blatt oder eine Blattlage bzw. eine Bahn oder Bahnlage (bei kontinuierlicher Beschickung) läuft, ggf. von Wandungen eines Einführschlitzes geleitet, in den Überlappungsbereich zwischen den beiden Schneidwalzen ein, d. h. in der Zeichenebene vertikal. Es wird von den sich gegenläufig, d. h. in die gleiche Richtung ziehenden Schneidwalzen ergriffen, wobei die Ringfläche 24, falls dies aus Transportgründen nötig sein sollte, geriffelt sein könnte. Es wird also zwischen den beiden Walzen hin­ durchgezogen, wobei es schon vor der die beiden Achsen 30 enthaltenden Mittelebene am Beginn des linsenförmigen Überlappungsbereiches von den beiden zusammenwirkenden Schneidkanten 24 jedes Schneidscheibenpaares nach Art eines Scherenschnittes geschnitten wird. Dabei ist es vor­ teilhaft, daß der Schnitt auf der ganzen Breite gleich­ zeitig erfolgt, so daß das Material zwischen den einzelnen Schnittkanten gespannt gehalten wird und somit auch bei etwas stumpferen und nicht ganz aneinanderliegenden Schneidkanten geschnitten oder schnittähnlich gerissen wird. Dies wird dadurch unterstützt, daß nach dem Schnitt­ vorgang die Ringflächen 24, die an die jeweilige Schnitt­ linie angrenzen, sich gegenläufig auseinanderbewegen, so daß das Material schon wegen der dann auftretenden großen Streckung getrennt werden würde.

Der entstehende Papierstreifen 28 liegt in dem Durchlaß 29, wenn er die Mittelebene der beiden Schneidwalzen er­ reicht hat, gegenüber seiner vor dem Schnittvorgang einge­ nommenen Ausrichtung (entsprechend der Trennebene 35) schräg, wie in Fig. 2 dargestellt, so daß sich insgesamt eine leichte schraubenförmige Drehung des entstehenden Streifens ergibt, was zu dem Namen "Torsionsschnitt" für diese Walzenausbildung geführt hat. Diese schraubenförmige Drehtendenz ist jedoch bei dem Schneidwerk nach der Erfin­ dung relativ gering, d. h. die "Steigung" der entstehenden Schraube ist sehr groß. Es ist zu erkennen, daß sich der Streifen 28 auch in eine andere Lage legen könnte, ohne sich zwischen den Wandungen des Durchlasses zu verklemmen. Dazu tragen vor allem auch die großzügigen Ausrundungen 45 bei. Auch ein aufgerauhter oder gewellter Rand kann nicht zu einer Verklemmung führen. Vor allem kann der Streifen sich unabhängig von seiner verbleibenden Schraubenform, die von den Materialeigenschaften des Zerkleinerungsmate­ rials abhängig ist, in eine nahezu beliebige Drehstellung legen, ohne an einer Durchlaßwandung anzulaufen.

Das Schneidwerk nach der Erfindung kommt ohne Abstreifer aus. Wenn einer vorgesehen wird, so nur für den Fall be­ sonders kritischer Materialien, die aus anderen Gründen zum Haften an den Schneidwalzen neigen.

Es sei noch erwähnt, daß die gedrungene Form des Durchlas­ ses auch eingehalten oder sogar noch weiter vervollkommnet werden könnte, wenn der Durchlaß abweichend von seiner dargestellten Trapezform mehr an eine Rechteck- oder, noch besser, Kreis- bzw. Langlochform angepaßt wird. Dazu könn­ te die bisher zwischen den Schneidscheiben zylindrische Walzenoberfläche 17 durch entsprechende Ausdrehung bei der Herstellung eine in Fig. 2 strichpunktiert angedeutete ge­ rundete Form 36 erhalten, ohne daß dadurch die Festigkeit der Schneidscheiben beeinträchtigt werden würde. Damit könnte sich der Streifen dann um mehr als 60° frei im Durchlaß bewegen. Hier würden also die großzügigen Ausrun­ dungen 45 nahezu in eine einzige Gesamtrundung übergehen.

Eine gute Ausrundung des den Durchlaß bildenden Raumes kann auch unabhängig von der relativen Bemessung dieses Raumes zu den Vorteilen der Erfindung führen.

Claims (15)

1. Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter mit zwei Schneidwalzen (12, 13), die in einem axialen Abstand (b) voneinander angeordnete, über die Walzenoberflä­ che (17) vorstehende Schneidscheiben (14, 15) aufwei­ sen, die je eine im wesentlichen radial verlaufende, in einer umlaufenden Schneidkante (26) endende Schneidflanke (22) und eine abgeschrägte Rückenflanke (23) aufweisen, wobei je eine Schneidkante (26) einer Schneidscheibe (14) der einen Schneidwalze (12) eine entgegengesetzt gerichtete Schneidkante (26) einer Schneidscheibe (15) der anderen Schneidwalze (13) überlappt und mit ihr zum Schneiden eines zwischen die Schneidwalzen (12, 13) eingebrachten Flachmate­ rials in Streifen (28) zusammenwirkt, wobei zwischen den Schneidscheiben ein von den Schneid- und Rücken­ flanken (22, 23) benachbarter Schneidscheiben (14, 15) und der Walzenoberfläche (17) begrenzter Durchlaß (29) für den Streifen (28) gebildet ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchlaß (29) eine gedrungene Form hat.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den Rückenflanken (23) an der engsten Stelle des Durchlasses (29) größer ist als ca. 60% des axialen Abstandes (b) zwischen be­ nachbarten Schneidkanten der gleichen Schneidwalze (12; 13).

3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den Rücken­ flanken (23) an der engsten Stelle des Durchlasses (29) größer ist als ca. zwei Drittel der Schneid­ scheibenhöhe über der Walzenoberfläche (17).

4. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den Rückenflanken (23) an der engsten Stelle des Durchlasses (29) größer ist als ca. 40% der Radial­ abmessungen (d) des Durchlasses (29) an dessen eng­ ster Stelle.

5. Schneidwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückenflankenabstand (a) ca. 75% der Radial­ abmessungen (d) beträgt.

6. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen der Walzenoberfläche (17) und der Rückenflanke (23) und/oder der Schneidflanke (22) mit großzügigen Aus­ rundungen (45) versehen sind.

7. Schneidwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (r) der Ausrundungen (45) größer ist als ein Fünftel der Schneidscheibenhöhe (h) über der Walzenoberfläche.

8. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalzen (12, 13) vorzugsweise mit gleicher Drehzahl miteinander synchron gegenläufig angetrieben sind.

9. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneid- und Rücken­ flanke (22, 23) miteinander verbindende Außenumfang der Schneidscheiben (14, 15) eine Ringfläche (24) bildet, deren axiale Breite (s) kleiner als ein Fünf­ tel, vorzugsweise ein Zehntel bis ein Zwanzigstel, insbesondere ca. 8% der Schneidscheibenhöhe (h) über der Walzenoberfläche (17) beträgt.

10. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneid- und Rücken­ flanke (22, 23) verbindende Außenumfang der Schneid­ scheiben (14, 15) eine im wesentlichen zylinderförmi­ ge Ringfläche (24) bildet, deren Breite (s) kleiner als ein Sechstel, vorzugsweise ein Fünfzehntel bis ein Dreißigstel, insbesondere ein Zwanzigstel des axialen Schneidkantenabstandes (b) beträgt.

11. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückenflankenwinkel (23) gegenüber der Radialen 20° bis 35°, vorzugsweise 25°, beträgt.

12. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidscheibenhöhe (h) über der Walzenoberfläche (17) weniger als 70% des axialen Schneidkantenabstandes (b) beträgt.

13. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialabmessungen (d) des Durchlasses (29) an dessen engster Stelle kleiner oder gleich groß wie der axiale Schneidkantenabstand (b) und/oder kleiner als das Fünffache, vorzugsweise als das Zweifache des Rückenflankenabstandes (a) im Durchlaß (29) beträgt.

14. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den radialen Abstand der Schneidkanten (26) zusammenwirkender Schneidscheiben (14, 15) in der Verbindungsebene zwi­ schen den Schneidwalzenachsen (30) definierte Über­ lappungsmaß (u) kleiner ist als zwei Drittel der Schneidscheibenhöhe (h) über der Walzenoberfläche (17) und/oder als die Hälfte des axialen Schneidkan­ tenabstandes (b) und/oder als die Hälfte der Radial­ abmessungen (d) des Durchlasses (29) an dessen eng­ ster Stelle.

15. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidscheibendurch­ messer (Da) weniger als das Zehnfache, vorzugsweise etwas das Sechsfache des axialen Schneidkantenabstan­ des (b) und/oder weniger als das Zwölffache, vorzugs­ weise etwa das Zehnfache der Schneidscheibenhöhe (h) über der Walzenoberfläche (17) beträgt.