DE19726033C2 - Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk für einen Dokumenten­ vernichter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Der Begriff Dokumentenvernichter umfaßt hier alle Geräte zum Vernichten von Flachmaterial, insbesondere Papier, Folien usw. durch Zerschneiden. Gattungsgemäße Dokumentenvernichter arbeiten meist mit zwei zusammenwirkenden Schneidwalzen, von denen jede eine Vielzahl von Schneidscheiben aufweist, die von Schneidkanten axial begrenzt sind und zwischen denen axiale Zwischenräume verbleiben, in die jeweils die Schneid­ scheiben der jeweils anderen Schneidwalze derart eingreifen, daß Flachmaterial, das zwischen die gegenläufig drehenden Schneidwalzen eingeführt wird, an den jeweils zusammenwirken­ den Schneidkanten durch eine Art Scherenschnitt zerschnitten wird. Wenn die Umfangsfläche der Schneidscheiben kreisförmig und im wesentlichen ununterbrochen ist, dann entsteht eine Anzahl von schmalen Streifen. Wenn die im übrigen kreisförmige Umfangsfläche durch Nuten oder dergleichen derart unterbrochen ist, daß die Schneidscheibe Zähne hat, können die Schneidwerke einen Partikelschnitt erzeugen, d. h. die Strei­ fen werden in Einzelpartikel auseinandergerissen.

Derartige Schneidwerke sind sehr robust und preisgünstig herzustellen. Eine Schneidwalze wird üblicherweise dadurch hergestellt, daß in einen zylinderförmigen Walzen-Grund­ körper in regelmäßigen axialen Abständen Ringnuten einge­ stochen werden. Das zwischen den benachbarten Ringnuten verbleibende Material bildet eine Schneidscheibe, deren die Ringnuten axial begrenzenden Seitenflanken die Schneidkanten bilden. Der axiale Abstand zweier einander entsprechender, aufeinanderfolgender Schneidkanten bzw. der axiale Abstand, der notwendig ist, um eine Schneidscheibe mit einer benach­ barten Schneidscheibe zur Deckung zu bringen, wird als axiale Schneidscheibenteilung der Schneidwalze bezeichnet.

Neben Schneidwerken mit Schneidwalzen aus Vollmaterial sind auch Schneidwerke bekannt, deren Schneidwalzen die Form von gesteckten oder gebauten Walzen bzw. Wellen haben. Aus der deutschen Patentschrift DE 25 26 109 ist ein Schneidwerk be­ kannt, bei dem jede der beiden Schneidwalzen eine gesteckte Welle ist, bei der auf einer Welle eine Folge von Messer­ scheiben, Distanzstücken und Schnittmaterial-Abstreifer drehbar und axial zueinander versetzt aufgereiht sind.

Ein anderes Schneidwerk mit zwei gebauten Wellen ist in der EP 0 551 703 A1 gezeigt. Die Schneidscheiben dieser Schneidwal­ zen sind an ihrem Umfang gezahnt und weisen jeweils einsei­ tig angeformte Abstandhalterabschnitte auf, die dazu dienen, eine Schneidscheibe mit fester Teilung aufzubauen. Dazu werden mehrere solcher Scheiben auf einer Trägerwelle axial gegeneinander und mit der Trägerwelle verspannt, so dass sie drehfest und axial fest auf der Trägerwelle sitzt.

Bei dem Schneidwerk der DE 33 13 231 C2 sind dagegen zwei gebaute Wellen vorgesehen, bei denen die Schneidscheiben beider Wellen eine geringe, freie axiale Beweglichkeit haben. Dies soll reibungsbedingten Verschleiß vermindern.

Die DE 937 805 C zeigt eine Kombination aus einer Schneid­ walze mit fester und einer Schneidscheibe mit variabler Schneidscheibenteilung. Bei der Schneidwalze mit variabler Schneidscheibenteilung sind die Schneidscheiben derart lose auf einer sie tragenden Welle angeordnet, dass sie sich axial frei spielend in die Zwischenräume der lagefesten Schneidscheiben einordnen können. Sie sind dadurch auf einem Abstand zueinander gehalten, so dass Abstandhalter nicht vorgesehen sein müssen. Zwischen den verschieblichen Schneidscheiben liegt die Welle frei. In die Zwischenbe­ reiche der Schneidscheiben greifen Abstreifelemente ein.

Wenn ein über die gesamte axiale Länge des Schneidwerkes gutes Schnittverhalten angestrebt wird, ist es von entschei­ dender Bedeutung, auf der gesamten axialen Länge der mitein­ ander zusammenwirkenden Schneidwalzen enge Teilungstoler­ anzen einzuhalten, damit jeweils eine Schneidscheibe einer Schneidwalze axial spielfrei, aber auch ohne unnötige Flan­ kenreibung, in die zugehörige gegenüberliegende Ringnut eingreifen kann. Erhöhte Flankenreibung kann zu schnellem Verschleiß des Schneidwerkes führen und erfordert außerdem energieaufwendige, kräftige Antriebseinheiten. Die Einhal­ tung der notwendigen engen Teilungs-Toleranz von beispiels­ weise 0,01 mm auf der gesamten Länge der Schneidwalzen ist zuverlässig nur durch Fertigung der Schneidwalzen auf Präzi­ sionsmaschinen erreichbar, wobei besonders beim notwendigen Härten Toleranzüberschreitungen zu befürchten sind. Diese Fertigung ist zeitaufwendig und teuer. Problematisch ist insbesondere die präzise Fertigung von Schneidwalzen für Schneidwerke, die für axial ausgedehntes Flachmaterial und/oder für das Zerschneiden in besonders schmale Streifen vorgesehen sind, denn hier ist die Anzahl der zusammenwir­ kenden Schneidscheiben in der Regel besonders groß und kann beispielsweise zwischen 20 und 100 oder mehr Schneidscheiben pro Schneidwalze liegen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerk zu schaffen, das auch bei einer großen Anzahl von Schneidscheiben ein über die gesamte Breite des Schneidwerkes gleichmäßig gutes Schnittverhalten zeigt, dessen Antrieb vergleichsweise ge­ ringen Energiebedarf hat und das praktisch keinem oder nur geringem Verschleiß unterliegt. Insbesondere soll das Schneidwerk auch ohne Abstreifelemente so arbeiten, dass Verstopfungen des Schneidwerkes durch zwischen den Schneid­ scheiben eingeklemmtes Schnittgut vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Schneid­ werk mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein erfindungsgemäßes Schneidwerk hat eine erste Schneid­ walze mit einer fest vorgegebenen axialen Schneidscheiben­ teilung. Diese kann eine wie beschrieben einstückig aus Vollmaterial hergestellte Schneidwalze sein, bei der die relativen axialen Positionen der Schneidscheiben, bis auf unvermeidliche minimale Änderungen aufgrund von Wärmeaus­ dehnung, konstant sind. Die erste Schneidwalze kann auch eine gesteckte oder gebaute Walze sein, bei der einzelne Schneidscheibenelemente axial direkt aneinander anstoßend an fest vorgegebenen Positionen auf einer sie tragenden Welle drehfest und axial unbeweglich befestigt sind. Bei der zweiten Schneidwalze dagegen haben die Schneidscheiben eine variable axiale Schneidscheibenteilung. Dies bedeutet, daß die axiale Position einer Schneidscheibe relativ zu anderen Schneidscheiben der Schneidwalze veränderbar ist. Während die erste Schneidwalze die Funktion einer Führungswalze erfüllt, die über die fest vorgegebenen axialen Positionen ihrer Schneidscheiben ebenfalls die axialen Positionen der zwischen den Schneidscheiben vorgesehenen Zwischenräume vorgibt, können sich die Schneidscheiben der vorzugsweise mehrteiligen zweiten Schneidwalze aufgrund ihrer axial variablen Schneidscheibenteilung genau den fest vorgegebenen Positionen der jeweils gegenüberliegenden Zwischenräume anpassen. Abweichungen von der idealen Teilung bei der ersten Schneidwalze können durch entsprechende axiale Ver­ schiebungen der Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze ausgeglichen werden, indem sich eine Schneidscheibe der zweiten Schneidwalze jeweils die axial optimale Position innerhalb des gegenüberliegenden Zwischenraums "sucht". Die Schneidscheiben bzw. Einzelmesser der zweiten Schneidwalze werden in den Einstichen bzw. Zwischenräumen der ersten Schneidwalze geführt. Dadurch wird eine Teilungsunabhängig­ keit erreicht. Eine starre Reibung zwischen den Schneid­ walzen kann dadurch vermieden werden. Die optimale Position einer Schneidscheibe innerhalb der gegenüberliegenden Ring­ nut wird unter anderem durch eine gleichmäßige Verteilung eines möglichen Anpreßdruckes im Bereich der Schneidkanten auf beiden Seiten der Schneidscheibe bestimmt.

Dies mini­ miert den Verschleiß, vergleichmäßigt die Schnittergebnisse und führt aufgrund minimierter Reibungsverluste dazu, daß ein erfindungsgemäßes Schneidwerk nur vergleichsweise wenig Energie für seinen Antrieb benötigt. Voraussetzung ist je­ weils, daß die axiale Breite der Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze auf die axiale Breite der zugehörigen Zwischen­ räume der ersten Schneidwalze abgestimmt ist.

Zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen axial benachbarten Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze Abstandhalter vorgesehen sind, die jeweils einstückig mit einer Schneidscheibe ausgebildet sind. Durch die angeformten Abstandhalter wird die Lagerlänge der einzelnen Schneid­ scheiben auf der Schneidwelle verlängert, so dass eine verbesserte Abstützung gegen Kippbewegungen erreicht wird. Dies ist besonders im Hinblick auf Verschleißminimierung und einen leichten Lauf des Schneidwerkes vorteilhaft. Außerdem dienen die angeformten Distanzhülsen als Abdeckung der die Schneidscheibe tragenden Welle, welche generell einen unrunden Querschnitt, z. B. einen Sechseckquerschnitt haben sollte, um eine drehfeste Lagerung der Schneidscheiben zu gewährleisten. Durch die Distanzhülsen, deren Außenseite vorzugsweise glatt und zylindrisch ist, wird einen Mitnahme von Papierschnipseln durch die Trägerwelle verhindert, so dass Verstopfungen des Schneidwerkes vermieden werden.

Zudem ist es dank der Anpassungsfähigkeit der zweiten Schneidwalze möglich, bei der Fertigung der als Führungs­ walze dienenden ersten Schneidwalze gegebenenfalls mit größeren Teilungstoleranzen zu arbeiten, beispielsweise mit Teilungstoleranzen zwischen 0,1 und 0,5 mm. Dies macht die Herstellung erfindungsgemäßer Schneidwerke insgesamt wirt­ schaftlicher, da die Fertigung der Führungswalze nicht notwendig auf einer Präzisionsmaschine erfolgen muß. Auch beim Härten auftretende Verzugserscheinungen wirken sich weniger aus.

Die Verwendung einer gesteckten oder gebauten Schneidwalze mit variabler axialer Teilung, wie sie als zweite Schneid­ walze bei einem erfindungsgemäßen Schneidwerk eingesetzt wird, in Kombination mit einer z. B. aus Vollmaterial einstückig gefertigten Schneidwalze mit fester Schneid­ scheibenteilung, kann auch herkömmliche Schneidwerke bezüg­ lich ihres Energieverbrauches und ihrer Verschleißanfällig­ keit verbessern. Dazu ist es lediglich erforderlich, eine starre Schneidwalze eines herkömmlichen Schneidwerkes durch eine Schneidwalze mit variabler axialer Teilung zu ersetzen.

Eine Schneidwalze mit variabler Schneidscheibenteilung ist beispielsweise dadurch herstellbar, daß eine Vielzahl im wesentlichen identischer Schneidscheibenelemente teleskopar­ tig derart ineinander gesteckt werden, daß jeweils benach­ barte Schneidscheibenelemente sich geringfügig axial relativ zueinander bewegen können. Bei der Erfindung zeichnet sich die zweite Schneidwalze dadurch aus, daß Schneidscheiben drehfest und axial verschiebbar auf einer Schneidwalzenwelle gelagert sind. Dadurch kann eine zweite Schneidwalze ge­ schaffen werden, bei der die Schneidscheiben auf der Welle driften oder schwimmen und sich auf diese Weise an die axiale Lage der gegenüberliegenden Zwischenräume anpassen. Obwohl es möglich ist, Schneidscheiben der zweiten Schneid­ walze jeweils gruppenweise mit fester Teilung vorzusehen, ist es bevorzugt, daß axial benachbarte Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze sowohl relativ zur Schneidwalzenwelle als auch einzeln relativ zueinander axial verschiebbar sind. Dies ermöglicht eine größtmögliche Flexibilität bei der Anpassung an die Geometrie der ersten Schneidwalze.

Eine drehfeste Verbindung zwischen der Schneidwalzenwelle der zweiten Schneidwalze und den dazugehörigen Schneidschei­ ben läßt sich dadurch erzielen, daß die Schneidwalzenwelle einen unrunden Querschnitt hat, der beispielsweise oval sein kann. Eine Schneidscheibe der zweiten Schneidwalze kann eine entsprechende zentrale axiale Öffnung auf weisen, deren Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt der Schneidwal­ zenwelle entspricht. Damit kann die Schneidscheibe paßgenau und ohne Zwischenräume auf die Schneidwalzenwelle aufge­ steckt werden Und sitzt dort drehfest, aber axial verschieb­ bar. Bevorzugt ist es, wenn an der Schneidscheibenwelle mindestens eine axial verlaufende ebene Fläche ausgebildet ist, die mit einer entsprechenden ebenen Innenfläche einer Bohrung der Schneidscheibe zusammenwirkt und ein Drehmoment auf die Schneidscheibe übertragen kann. Vorzugsweise ist eine Vielzahl vorzugsweise regelmäßig um den Umfang der Schneidwalzenwelle verteilter ebener Flächen vorgesehen. Die Schneidwalzenwelle kann beispielsweise einen quadratischen Querschnitt haben, sie hat jedoch insbesondere einen vorzugsweise regelmäßigen Sechskant-Querschnitt. Alternativ oder zusätzlich kann an der Schneidwalzenwelle auch mindestens eine axial verlaufende Nut oder mindestens ein axial verlaufender Steg ausgebildet sein, wobei diese Elemente mit entsprechenden Stegen oder Nuten im Bohrungs­ bereich der Schneidscheiben zusammenwirken. Eine gute Drehmomentübertragung bei gleichzeitig geringer und vor allem gleichmäßiger Schwächung der Schneidwalzenwelle ergibt sich dann, wenn eine Vielzahl von vorzugsweise regelmäßig um den Umfang der Schneidwalzenwelle verteilte axiale Nuten und/oder axiale Stege ausgebildet sind. Die Schneidwalzen­ welle kann insbesondere ein Keilwellen-Profil oder ein Kerbzahn-Profil haben.

Obwohl es möglich ist, daß die Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze beispielsweise die Grundform einer planparal­ lelen Scheibe haben und direkt benachbart, d. h. ohne dazwi­ schensitzende andere Elemente, auf der Schneidwalzenwelle sitzen, ist gemäß der Erfindung zwischen axial benachbarten Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze mindestens ein Abstandhalter vorgesehen, der vorzugsweise als ein eintei­ liger Distanzring ausgebildet ist, welcher insbesondere eine dem Querschnitt der Schneidwalzenwelle entsprechende zen­ trische axiale Bohrung hat. Ein Abstandhalter ist einstückig mit einer Schneidscheibe ausgebildet, vorzugsweise als ein axial einseitig an der Schneidscheibe ausgebildeter Distanz­ bund. Zweckmäßig ist es, wenn eine axiale Gesamtbreite einer Schneidscheibe mit dem dieser zugeordneten Abstandhalter geringer ist als die axiale Teilung der Schneidscheiben der ersten Schneidwalze. Diese Dimensionierung ermöglicht ein axiales Schwimmen der Schneidscheiben der zweiten Schneid­ walze relativ zueinander. Die Gesamtbreite kann insbesondere zwischen 1% und 5% geringer sein als die axiale Teilung der ersten Schneidwalze. Dies erleichtert den Zusammenbau des Schneidwerkes, da die Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze schon fast an den richtigen axialen Positionen sitzen, wenn sie mit Berührungskontakt aneinander liegen.

Zwar können die Schneidwalzenwelle und die Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze aus dem gleichen Material herge­ stellt sein. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Schneid­ scheiben der zweiten Schneidwalze aus einem anderen Material herzustellen als die Schneidwalzenwelle selbst. Beispiels­ weise kann die Schneidwalzenwelle aus insbesondere gehär­ tetem Stahl-Vollmaterial sein, während die zugehörigen Schneidscheiben aus metallischem oder keramischem Sinter­ material gefertigt sein können. Die erste Schneidwalze besteht vorzugsweise aus dem Material der Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze.

Ausführungsbei­ spiele der Erfindung werden in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen axialen Ausschnitt eines Schneidwerkes einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 verschiedene Ausführungsformen von Schneid­ scheiben-Umfangsflächen,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer als Endscheibe verwendbaren Schneidscheibe für die zweite Schneidwalze,

Fig. 4 eine Ausführungsform einer Schneidscheibe für die zweite Schneidwalze mit einstückigem, ein­ seitigem Abstandhalter, und

Fig. 5 einen Schnitt senkrecht zu den Achsen der Schneidwalzen entlang der Linie V-V in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen axialen Ausschnitt eines Schneidwerkes 1 eines Dokumentenvernichters in einer Draufsicht aus einer Richtung, die der Einführrichtung von zu zerschneidenem Flachmaterial wie Papier, Folien oder dergleichen entspricht. Das Schneidwerk 1 hat eine um eine erste Achse 2 drehbar ge­ lagerte erste Schneidwalze 3 und eine parallel zu dieser um die zweite Achse 4 drehbar gelagerte zweite Schneidwalze 5. Die beiden Schneidwalzen 3, 5 werden von einem nicht dargestellten Elektromotor über ein Synchronisations-Zahngetriebe gegenläufig drehend angetrieben.

Die erste Schneidwalze 3 ist durch Drehen (Einstechen) aus metallischem Vollmaterial gefertigt und hat Schneidscheiben 6, zwischen denen ringnutförmige Zwischenräume 7 gebildet sind. Jede der Schneidscheiben 6 hat eine im wesentlichen zylindrische radiale, ggf. zur Verbesserung des Einzugsver­ haltens vor dem Einstechen geriffelte oder sandgestrahlte Umfangsfläche 8 und ist axial durch die Zwischenräume 7 begrenzende, im wesentlichen ebene Seitenflanke 9 begrenzt, die die Schneidkanten des Schneidwerks 1 bilden. Sie wird nach der spanabhebenden Bearbeitung zumindest im Oberflächen­ bereich gehärtet.

Die axiale Breite der Schneidscheiben 6 entspricht im wesent­ lichen der axialen Breite der Zwischenräume 7. Es ergibt sich eine in axialer Richtung regelmäßige Anordnung der Schneid­ scheiben, wobei einander entsprechende Seitenflanken zweier benachbarter Schneidscheiben einen axialen Abstand 10 auf­ weisen, der als axiale Teilung 10 bzw. Schneidscheibenteilung 10 der ersten Schneidwalze bezeichnet wird. Die axiale Dicke der Schneidscheiben beträgt bei der gezeigten Ausführungsform ca. 4 mm, ihr Durchmesser ca. 34 mm und die radiale Tiefe der die Ringnuten 7 bildenden Einstiche ca. 5 mm. Die gezeigte erste Schneidwalze 3 hat insgesamt 30 Schneidscheiben.

Die zweite Schneidwalze 5 ist mehrteilig aufgebaut und hat eine Schneidwalzenwelle 11, die bis auf zylindrisch geformte Endabschnitte 12 an ihren beiden Enden einen sechskantförmi­ gen Querschnitt hat. An dem gezeigten Ende des regelmäßig sechskantförmigen Abschnittes ist eine die Funktion einer Endscheibe erfüllende, planparallele Schneidscheibe 13 axial unbeweglich und drehfest auf dem Sechskantabschnitt be­ festigt. Die Endscheibe 13 ist in Fig. 3 genauer dargestellt. Sie hat eine zentrische axiale Öffnung 25 in Form eines gleichseitigen Sechsecks. Der Querschnitt des Sechsecks entspricht dem Querschnitt der Schneidwalzenwelle 11, so daß die Endscheibe ohne Zwischenräume auf dem Sechskantabschnitt der Schneidwalzenwelle zum Beispiel durch Anschrauben oder Anschweißen befestigt werden kann.

Neben der Endscheibe 13 sitzen auf der Schneidwalzenwelle 11 mehrere axial verschiebbare Schneidscheiben 14, deren Breite und Durchmesser denen der Schneidscheiben 6 der ersten Schneidwalze 3 entspricht. Wie in Fig. 4 besser zu erkennen, ist an jeder der Schneidscheiben 14 einseitig ein Abstandhal­ ter 15 in Form eines einstückig mit der zugehörigen Schneid­ scheibe 14 ausgebildeten Distanzbundes 15 vorgesehen. Ein Distanzbund 15 hat eine zylindrische radiale Außenfläche, wobei der Radius im gezeigten Beispiel ca. 5 mm geringer ist als der Radius der zugehörigen Schneidscheibe 14, jedoch minimal etwa einen halben Millimeter größer als der maximale Radius der zentrischen axialen Sechskantöffnung 26. Die axiale Breite des Distanzbundes ist ca. 3% geringer als die der zugehörigen Schneidscheibe 14. Von den 29 auf der Schneidwalzenwelle 11 angeordneten Schneidscheiben 14 mit Distanzbund 15 sind zu Zwecken der Illustration nur fünf gezeigt. Die ebenen, radial ausgerichteten Seitenflanken 16 der Schneidscheiben 14 bilden deren Schneidkanten. Einander axial gegenüberliegende Schneidkanten 16 benachbarter Schneidscheiben 14 begrenzen jeweils axiale Zwischenräume 38, deren axiale Breite veränderlich ist. Die gegenläufig gegen­ einander drehenden Schneidscheiben 6, 14 überlappen sich im Bereich des parallel zu den Achsen 2, 4 verlaufenden Schneid­ spaltes 17 derart, daß zwischen ihren axialen Seitenflanken 9, 16 ein scherenartiger Schneideingriff stattfindet.

In Fig. 1 ist die zylindrische radiale Umfangsfläche 8 der Schneidscheiben 6 nur schematisch gezeigt. Der gestrichelt eingekreiste Bereich II ist in Fig. 2 (links) im Detail ge­ zeigt. Es ist zu erkennen, daß die Umfangsfläche 8 nicht glatt ist, sondern eine Rändelung aufweist, bei der durch Aufprägung von sehr schmalen, in Achsrichtung der Schneid­ walze verlaufenden Rillen oder Riffeln 20 eine Aufrauhung der Oberfläche erreicht wurde. Diese Aufrauhung erhöht insbeson­ dere bei sehr glatten zu zerschneidenden Materialien die Fähigkeit des Schneidwerkes, dieses Material in den Schneid­ spalt 17 hineinzuziehen. In Fig. 2 (rechts) ist eine andere Möglichkeit gezeigt, dieses Problem zu lösen. Bei der dort gezeigten Ausführungsform hat eine Schneidscheibe zwei sie begrenzende radiale Seitenflächen 21, deren äußere Umfangs­ kanten die Schneidkanten bilden. Daran schließt sich auf jeder Seite eine im wesentlichen kreiszylindrische Umfangs­ fläche 22 an, die relativ schmal ist. Dazwischen befindet sich eine V-förmige Nut 23, die sich symmetrisch zwischen den beiden Umfangsflächen erstreckt. Die Umfangsflächen haben eine unregelmäßige Aufrauhung, die bei der gezeigten Ausfüh­ rungsform durch eine Sand- oder Kugelstrahlung erzeugt wurde, zum Beispiel mit einer Körnung von 1 bis 1,6 mm. Diese un­ regelmäßige Aufrauhung fördert ebenfalls das Einziehen des Schneidmaterials, und hat eine im Vergleich zu Schneidschei­ ben mit Rändelungen geringere Geräuschentwicklung.

Aufgrund der Fertigung der ersten Schneidwalze 3 aus Voll­ material ist die axiale Teilung 10 zwischen benachbarten Schneidscheiben 6 fest vorgegeben und, bis auf unvermeidliche Dimensionsänderungen aufgrund von Wärmeausdehnung, unver­ änderlich. Bei der zweiten Schneidwalze 5 dagegen ist zwar die axiale Breite der Schneidscheiben 14 fest vorgegeben, jedoch ist die axiale Teilung 18 der zweiten Schneidwalze 5, also der axiale Abstand zwischen einander entsprechenden Seitenflanken 16 direkt benachbarter Schneidscheiben, nicht starr, sondern in gewissen Grenzen variabel, d. h. veränder­ lich. Jede der Schneidscheiben 14 der zweiten Schneidwalze 5 hat, wie in Fig. 4 besser zu erkennen ist, eine zentrische Sechskantöffnung, deren Querschnitt im wesentlichen dem Querschnitt des sechskantförmigen Bereiches der Schneidwalzenwelle 11 entspricht. Dadurch sitzt jede der Schneid­ scheiben 14 paßgenau drehfest auf der Schneidwalzenwelle 11. Die das Sechskantprofil begrenzenden, regelmäßig um den Umfang der Schneidwalzenwelle herum verteilten sechs axialen ebenen Außenflächen des Sechskantes bilden axiale Führungs­ flächen, auf denen jede der Schneidscheiben 14 kippfrei axial verschiebbar ist.

Die zweite Schneidwalze 5 kann aus unterschiedlichen oder unterschiedlich behandelten Materialien aufgebaut sein. Bei­ spielsweise kann die Schneidwalzenwelle 11 aus ungehärtetem, zähen Stahl gefertigt sein. Die Schneidscheiben 13, 14 können gehärtete Drehteile aus Stahl sein. Sie können auch pulverme­ tallungisch hergestellt sein oder in Form von Blechstanztei­ len vorliegen, die vor dem Auffädeln auf die Schneidwalzen­ welle 11 gehärtet werden können. Der durch den mehrteiligen Aufbau der zweiten Schneidwalze mögliche Verzicht auf die Härtung der Schneidwalzenwelle vermindert den Einfluß von Härteverzug auf die Geometrie der gesamten zweiten Schneid­ walze 5.

Das Schneidwerk 1 wird montiert, indem zunächst die erste Schneidwalze 3 in die für diese vorgesehenen Lagerungen beid­ seitig eingesetzt wird. Die zweite Schneidwalze 11 wird zu­ sammengebaut, indem zunächst die Endscheibe 13 fest am Ende des sechskantigen Abschnittes der Schneidwalzenwelle 11 mon­ tiert wird. Danach wird eine zur Ausfüllung aller Ringnuten 7 der ersten Schneidwalze 3 ausreichende Anzahl identischer Schneidscheiben 14 auf das Sechskantprofil 11 derart aufge­ steckt, daß jeweils die Abstandhalter 15 in die gleiche Rich­ tung, nämlich auf die Endscheibe 13 hin, ausgerichtet sind. Die axiale Gesamtbreite der für die zweite Schneidwalze vor­ gesehenen Schneidscheiben zusammen mit ihren jeweiligen Ab­ standhaltern ist ca. 2% geringer als die fest vorgegebene axiale Schneidscheibenteilung 10 der ersten Schneidwalze. Dadurch ergibt sich, wenn die Schneidscheiben 14 der zweiten Schneidwalze direkt aneinanderliegen, eine axiale Teilung 18, die um den entsprechenden Prozentsatz geringer ist als die Schneidscheibenteilung 10 der ersten Schneidwalze. Beim Einsetzen der zweiten Schneidwalze werden die Schneidscheiben 14 jedoch manuell etwas auseinandergerückt, so daß sie beim Einbauen jeweils genau in die Ringnuten 7 der gegenüber­ liegenden ersten Schneidwalze eingreifen. Dadurch baut sich zwischen jeweils axial benachbarten Schneidscheiben 14 mit ihren Abstandhaltern 15 ein geringer axialer Abstand 19 auf, der in Fig. 1 zu Zwecken der Illustration stark vergrößert gezeichnet ist. Nach Einsetzen der zweiten Schneidwalze 5 in ihre Lagerungen werden die beiden Schneidwalzen 3, 5 durch Anbringung von mit ihnen drehfest verbundenen Synchronisa­ tionszahnrädern so miteinander verbunden, daß sie sich gegen­ läufig und mit gleicher Drehzahl drehen. Über die Synchroni­ sationszahnräder oder auf andere Weise wird ferner ein An­ triebsgetriebe mit den Wellen 3, 5 gekoppelt, welches durch einen Elektromotor betrieben wird. Das Ganze wird in einem Gehäuse montiert, das einen oberhalb des Schneidspaltes 17 angeordneten Einführschlitz für das zu schneidende Material hat.

Schon beim Zusammenbau der beiden Schneidwalzen zeigen sich deutlich die Vorteile eines Schneidwerkes nach der Erfindung. Bei den herkömmlichen Kombinationen aus zwei aus dem Vollen gearbeiteten Schneidwalzen mit jeweils fest vorgegebener axi­ aler Schneidscheibenteilung wäre der Zusammenbau nur dann problemlos, wenn beide Schneidwalzen über ihre gesamte Länge die gleiche, konstante Schneidscheibenteilung hätten; denn dann würden, ideale Schneidscheibenbreite vorausgesetzt, die Walzen derart ineinandergreifen können, daß über die gesamte Länge im Bereich der miteinander zusammenarbeitenden Schneid­ kanten 9, 16 im wesentlichen gleiche Reibungs- und Druckver­ hältnisse vorliegen. Bei jeder realen Schneidwalze treten jedoch Schneidscheiben-Teilungstoleranzen auf, die zum einen entlang jeder einzelnen Welle variieren und zum anderen von Walze zu Walze verschieden sein können. Unterschiedliche Schneidscheibenteilungen können dazu führen, daß der Einbau schwierig wird, weil manche Schneidscheiben einer Walze etwas axial versetzt zu den für sie vorgesehenen Zwischenräumen der anderen Walze liegen. Beim Zusammenbau müssen diese Schneid­ scheiben in den zugehörigen Zwischenraum hineingezwungen werden, was schon den Zusammenbau erschwert. Die Walzen können aufgrund dieser lokalen Fehlpassungen lokal vorge­ spannt sein und manche der zusammenwirkenden Seitenflanken- Paare können unter großem Anpreßdruck aufeinanderliegen. Im Betrieb können ungleichmäßig verteilte Anpreßdrücke zu lokal starken Reibungsverlusten und entsprechendem Verschleiß im Bereich der stark aufeinander reibenden Seitenflanken führen. Zudem erfordert ein Betrieb derart aneinander verklemmter Schneidscheibenwalzen stärkere Motoren, um die auftretenden Reibungskräfte zu überwinden. Schneidwalzen mit Fehlpassung erzeugen zudem im Betrieb mehr Reibungswärme, was zu zusätz­ lichen Fehlpassungen aufgrund von Wärmeausdehnung der Wellen führen kann.

Die beschriebenen Probleme treten bei einem Schneidwerk nach der Erfindung nicht oder nur in stark reduziertem Maße auf. Hat die erste Schneidwalze 3 gewisse Teilungstoleranzen, so werden diese dadurch ausgeglichen, daß die Schneidscheiben 14 der zweiten Schneidwalze 5 axial parallel zur Verschiebungs­ richtung 24 verschiebbar sind. Dadurch kann schon beim Zusam­ menbau jede der Schneidscheiben 14 erforderlichenfalls derart axial verschoben werden, bis sie ohne Zwang in den für sie vorgesehenen, gegenüberliegenden Zwischenraum 7 der ersten Schneidwalze eingeführt werden kann. Dies setzt voraus, daß die axiale Breite der Schneidscheiben 14 nicht größer ist als die axiale Breite der zugehörigen Zwischenräume 7. Die sanfte Einpassung kann beim Einbauen beispielsweise dadurch erfol­ gen, daß die zweite Schneidwalze mit den wegen der Abstand­ halter 15 schon ungefähr lagerichtig angeordneten Schneid­ scheiben 14 etwas geschüttelt wird, wodurch sich die Schneidscheiben 14 von selbst in den Zwischenräumen 7 zentrieren. Im Betrieb, d. h. bei drehenden Schneidwalzen, bleibt die Fähig­ keit zur Selbstzentrierung der Schneidscheiben 14 in ihren zugeordneten Zwischenräumen wegen ihrer axialen Verschieb­ barkeit auf der Schneidwalzenwelle 11 voll erhalten, so daß zwischen den zusammenarbeitenden Seitenflanken 9, 16 sich keine ungleichmäßigen Anpreßdrücke und keine starken Rei­ bungs- und Verschleißspitzen einstellen können. Selbst bei einer Unwucht der ersten Schneidwalze 3 können die Schneid­ scheiben der zweiten Schneidwalze durch periodische Bewegun­ gen dieser Unwucht folgen, ohne daß es zu größeren Reibungs­ verlusten kommt. Die Vermeidung unnötiger Reibungsverluste setzt die Verschleißanfälligkeit des gesamten Schneidwerkes herab. Das Schneidwerk läuft, selbst mit nicht auf Präzi­ sionsmaschinen gefertigten Schneidwalzen, auf Dauer leicht und läßt sich mit geringem Energieaufwand antreiben.

Die Schnittdarstellung in Fig. 5 zeigt das Schneidwerk 1 aus Fig. 1 aus einer Axialrichtung parallel zu den Achsen 2, 4 der Schneidwalzen 3, 5 entlang der Linie V-V in Fig. 1. Jeder der Schneidwalzen 3, 5 ist ein Satz von Abstreifern 27, 28 zugeordnet, deren Funktion es ist, beim Schneiden des Flach­ materiales zwischen die Schneidscheiben gezogenes Flach­ material aus den Zwischenräumen zwischen den zusammenwirken­ den Schneidscheiben zu entfernen. Die Abstreifer 27, 28 dienen auch dazu, an den Schneidkanten haftende Material­ reste abzustreifen. Form und Funktion eines Abstreifers werden am Beispiel des Abstreifers 27 näher erklärt, der der ersten Schneidwalze 3 zugeordnet ist. Der Abstreifer besteht aus elastisch federndem, metallischem Flachmaterial, dessen axiale Breite nur geringfügig geringer ist als die axiale Breite der Zwischenräume bzw. Ringnuten 7. Der Abstreifer 27 ist fest am Gehäuse des Dokumentenvernichters befestigt, hat einen schräg nach oben verlaufenden Fußabschnitt 29, der von außen in Richtung auf den Schneidspalt 17 zuläuft. An den Fußabschnitt 29 schließt ein S-förmig gebogener Abschnitt 30 an, dessen gerades Mittelstück zwischen den Biegungen die unmittelbar an die radiale Umfangsfläche 8 der Schneidschei­ ben 6 angrenzenden Bereiche der Seitenflanken 9 der Schneid­ scheiben 6 von anhaftenden Materialresten befreit. Ein an den Abschnitt 30 anschließender, gerader, vertikal und parallel zur Einführrichtung des zu zerschneidenden Materials verlau­ fender Mittelabschnitt 31 durchragt den Zwischenraum zwischen der zylindrischen radialen Außenfläche 32 der Ringnut 7 und der gegenüberliegenden, in die Ringnut eingreifenden Schneid­ scheibe 14. Der Mittelabschnitt 31 kreuzt nach Art einer Sehne den kreisförmigen Umfang 8 der Schneidscheibe 6 zwei­ mal. Ein an den Mittelabschnitt 31 nach oben anschließender obere Abschnitt 33 ist mehrfach im wesentlichen rechtwinklig gebogen, verläuft im wesentlichen in einem Abstand oberhalb der Schneidwalze 3 und geht in einen geraden Endabschnitt 34 über, dessen freies Ende in Berührungskontakt mit der radia­ len Außenfläche 32 im Bereich der Ringnut 7 steht. Der gerade Endabschnitt 34 verläuft etwa parallel zur Winkelhalbieren­ den zwischen einer Tangente an die radiale Außenfläche 32 am Berührungspunkt 35 und dem Radius der Schneidwalze durch den Berührungspunkt 35. Bei Drehung der Schneidwelle 3 in Dreh­ richtung 36 wirkt der Endabschnitt 34 wie ein Spatel, der Materialreste vom Außenumfang 32 der Schneidwalze 3 abhebt und entfernt. Der der zweiten Schneidwalze 4 zugeordnete Abstreifer 28 hat die gleiche Form wie Abstreifer 27, ist jedoch um 180° um die Vertikale gegenüber diesem verdreht und um eine Schneidscheibenteilung 10 in Blickrichtung nach hin­ ten versetzt angeordnet. Er hält den zwischen zwei benach­ barten Schneidscheiben 14 der zweiten Schneidwalze 5 liegen­ den Zwischenraum 18 im Bereich der Distanzscheiben 15 von Materialresten frei. Jeder Schneidwalze ist jeweils eine der Anzahl ihrer Zwischenräume entsprechende Zahl von kammartig angeordneten Abstreifern zugeordnet, wobei benachbarte Abstreifer jeweils einen axialen Abstand von der Größe der Schneidscheibenteilung 10 haben.

Die Erfindung wurde am Beispiel eines Schneidwerks erläutert, dessen Schneidscheiben zur Erzeugung eines Streifenschnitts eine im wesentlichen kreisförmige, ununterbrochene Umfangs­ fläche haben. Die Erfindung ist ebenfalls vorteilhaft ein­ setzbar bei Schneidwerken, deren Schneidscheiben zur Erzeu­ gung eines Partikelschnitts ausgebildet sind. Beispielsweise kann eine im übrigen im wesentlichen kreisförmige Umfangs­ fläche einer Schneidscheibe durch Nuten oder dergleichen derart unterbrochen sein, daß die Schneidscheibe Zähne hat, durch die die geschnittenen Streifen in Einzelpartikel zerrissen werden, deren Längen beispielsweise im Zentimeter­ bereich liegen können.

Claims (11)

1. Schneidwerk (1) für einen Dokumentenvernichter mit einer ersten Schneidwalze (3) und einer mit der ersten Schneidwalze zusammenwirkenden zweiten Schneidwalze (5), jede der Schneidwalzen (3, 5) mit einer Mehrzahl von Schneidscheiben (6, 14), die von Schneidkanten (9, 16, 21) axial begrenzt sind und zwischen denen axiale Zwischenräume (7, 38) vorgesehen sind, in die jeweils die Schneidscheiben der jeweils anderen Schneidwalze eingreifen, wobei die Schneidscheiben (6) der ersten Schneidwalze eine fest vorgegebene axiale Schneidscheiben­ teilung (10) haben und die Schneidscheiben (14) der zweiten Schneidwalze (5) eine variable axiale Schneid­ scheibenteilung (18) haben, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schneidwalze (5) eine Schneidwalzenwelle (11) hat, dass die Schneidscheiben (14) der zweiten Schneid­ walze axial verschiebbar auf der Schneidwalzenwelle gelagert sind und dass zwischen axial benachbarten Schneidscheiben (13, 14) der zweiten Schneidwalze (5) Abstandhalter vorgesehen sind, die jeweils einstückig mit einer Schneidscheibe (14) ausgebildet sind.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandhalter als ein axial einseitig an der Schneidscheibe (14) ausgebildeter Distanzbund (15) ausgebildet ist.

3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass eine axiale Gesamtbreite einer Schneid­ scheibe (14) der zweiten Schneidwalze (5) mit einem zugeordneten Abstandhalter (15) geringer ist als die Schneidscheibenteilung (10) der Schneidscheiben (6) der zugeordneten ersten Schneidwalze (3), wobei vorzugsweise die Gesamtbreite zwischen 1% und 5% geringer ist als die Schneidscheibenteilung der ersten Schneidwalze.

4. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schneidwalze (3) einstückig aus Vollmaterial gefertigt ist.

5. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial benachbarte Schneidscheiben (14) der zweiten Schneidwalze (5) gruppenweise oder einzeln relativ zueinander axial verschiebbar sind.

6. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidwalzenwelle (11) einen unrunden Querschnitt hat.

7. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schneidwalzenwelle (11) mindestens eine axial verlaufende ebene Fläche ausgebildet ist oder eine Vielzahl regelmäßig um den Umfang der Schneidwalzenwelle verteilter ebener Flächen ausgebildet sind oder die Schneidwalzenwelle (11) einen Sechskantquerschnitt hat.

8. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schneidscheibe (13, 14) der zweiten Schneidwalze (5) eine zentrische axiale Bohrung (25, 26) aufweist, deren Querschnitt im wesent­ lichen dem Querschnitt der Schneidwalzenwelle (11) entspricht.

9. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheiben der ersten Schneidwalze und/oder die Schneidscheiben der zweiten Schneidwalze eine radiale Umfangsfläche aufweisen, die mindestens im Bereich der Schneidkanten eine Ober­ flächenaufrauhung aufweist.

10. Schneidwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenaufrauhung in Form einer Rändelung oder einer unregelmäßigen Aufrauhung vorliegt.

11. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidscheiben zur Erzeugung eines Streifenschnitts oder zur Erzeugung eines Partikelschnitts ausgebildet sind.