DE19742754C2 - Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter mit unterschiedlichen Schneidscheibenteilungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter mit Streifenschnitt oder Partikelschnitt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Dokumentenvernichter im Sinne dieser Anmeldung sind alle Geräte zum Vernichten von Flachmaterial, insbesondere Papier, Folien, Filme, Kunststofflagen oder dergleichen durch Zerschneiden. Ein gattungs­ gemäßer Dokumentenvernichter arbeitet mit zwei zusammenwirkenden Schneidwalzen, von denen jede eine Mehrzahl von Schneidscheiben hat, die von Schneidkanten axial begrenzt sind und zwischen denen axi­ ale Zwischenräume vorgesehen sind, in die jeweils die Schneidscheiben der jeweils anderen Schneidwalze derart eingreifen, daß Flachmaterial, das zwischen die gegenläufig drehenden, normalerweise synchronisier­ ten Schneidwalzen eingeführt wird, an den jeweils zusammenwirkenden Schneidkanten durch eine Art Scherenschnitt zerschnitten wird.

Wenn die Umfangsfläche der Schneidscheiben kreisförmig und im we­ sentlichen ununterbrochen ist, dann entsteht eine Anzahl von schmalen Streifen, deren Breite im wesentlichen der axialen Breite der Schneid­ scheiben bzw. Zwischenräume entspricht. Wenn die Umfangsflächen durch Nuten oder dergleichen derart unterbrochen sind, daß die Schneidscheiben Zähne haben, so werden die entstehenden Streifen in normalerweise regelmäßigen Abständen quer zur Streifenlängsrichtung zerrissen, so daß sogenannte Partikel entstehen. Während ein typischer Streifen eine Breite von wenigen, beispielsweise etwa vier Millimetern und normalerweise die Länge des zu zerschneidenden Materials hat, kann ein entsprechender Partikel bei gleicher Streifenbreite nur einen Bruchteil dieser Länge haben.

Ein Partikelschnitt kann beispielsweise aus Geheimhaltungsgründen er­ wünscht sein, denn er erhöht die Sicherheit gegen Reproduzieren von Schriftstücken oder dergleichen durch lagerichtiges Zusammensetzen des Schnittgutes. Zudem ist ein in Partikelform vorliegendes Schnittgut in einem Sammelbehälter mit größerer Packungsdichte aufzubewahren als ein Schnittgut, das gegebenenfalls geknickte und/oder verdrehte und/oder zerknüllte längere Streifen enthält, die größere freie Volumina erzeugen.

Prinzipiell läßt sich der Grad der Geheimhaltung erhöhen und die Packungsdichte erhöhen, wenn zu schmaleren Partikelbreiten des Schnittgutes übergegangen wird. Bei gattungsgemäßen Schneidwerken ist die Partikelbreite durch die sogenannte axiale Schneidscheibentei­ lung vorgegeben. Diese entspricht der axialen Strecke, die notwendig ist, um eine Schneidscheibe mit einer benachbarten, identischen Schneidscheibe der gleichen Schneidwalze zur Deckung zu bringen. Sie entspricht betragsmäßig im wesentlichen der axialen Breite einer Schneidscheibe zuzüglich der axialen Breite eines daran anschließen­ den Zwischenraumes zur nächsten benachbarten Schneidscheibe. Ent­ sprechend ist eine Partikelbreite des Schnittgutes im wesentlichen halb so groß wie die axiale Schneidscheibenteilung.

Bekannte Schneidwerke, beispielsweise das Schneidwerk der deut­ schen Patentschrift DE 37 06 855 C3, haben eine über die gesamte Ar­ beitsbreite gleichmäßige Schneidscheibenteilung, so daß sie Streifen bzw. Partikel einer einzigen Breite erzeugen. Durch eine Verringerung der Schneidscheibenteilung bzw. Vergrößerung der Anzahl von Schneid­ scheiben pro Einheitslänge der Schneidwalze kann die Streifenbreite reduziert werden. So wird beispielsweise bei Schneidwerken mit soge­ nanntem Sicherheitsschnitt mit typischen Partikelbreiten von ca. 0,8 Mil­ limeter gearbeitet. Jedoch wird bei Verringerung der Schneidschei­ benteilung der Energieaufwand zum Betreiben des Schneidwerkes in der Regel zunehmen. Es kann kaum vermieden werden, daß die inein­ andergreifenden Schneidscheiben, deren Schneidkanten bzw. Schneid­ flanken idealerweise in einem geringen axialen Abstand von einigen Zehntel Millimetern zueinander stehen, tatsächlich an mehreren Stellen aneinanderreiben. Die Flankenreibung, die sich auch bei Einhaltung en­ ger Teilungstoleranzen kaum völlig vermeiden läßt, kann auch zu Ver­ schleißerscheinungen und damit zur Verschlechterung der Schneid­ leistung eines Schneidwerkes führen. Zudem kann die mit der Flanken­ reibung verbundene Wärmeentwicklung problematisch sein. Engere Schneidscheibenteilung führt auch zu erhöhter Schnittzahl pro Breiten­ einheit des Schnittmaterials, was höhere Schneidkräfte erfordert und damit den Energiebedarf des Schneidwerkes erhöht. Einer Verringerung der Schneidscheibenteilung beispielsweise aus Geheimhaltungsgründen sind daher bestimmte Grenzen gesetzt.

Die WO 94/16818 A1 zeigt eine an sich gattungsfremde Zerkleinerungs­ einrichtung für Bestandteile von Reifen, beispielsweise Gummiteilen. Auf zwei parallelen, sich gegenläufig drehenden Achsen sind unterschied­ liche Scheiben angeordnet. Diese greifen abwechselnd nebeneinander. Ein Teil der Scheiben ist dabei exzentrisch angeordnet. So wird zum ei­ nen eingeführtes Reifenmaterial zerkleinert. Zum anderen wird es ent­ lang der Achsrichtung durch die gesamten Scheiben transportiert, um am Ende in einem bestimmten Zustand wieder ausgegeben zu werden.

Aus der JP 5-192603 A (Abstract) ist eine Zerkleinerungsvorrichtung für Papier bekannt, in welcher zwei parallele und gegenläufig rotierende Zy­ linder verlaufen. Diese Zylinder tragen in großem Abstand voneinander drehende Schneidmesser, welche aneinander anliegen und so einge­ führtes Papier zerschneiden. Der Abstand der Schneidpaare von Schneidscheiben zueinander wird von oben nach unten immer geringer.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Schneidwerk zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Nachteile des Standes der Technik zu vermindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Schneidwerk mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei einem erfindungsgemäßen Schneidwerk hat eine Schneidwalze mindestens einen ersten axialen Schneidabschnitt mit einer ersten, vor­ zugsweise fest vorgegebenen Schneidscheibenteilung und mindestens einen zweiten axialen Schneidabschnitt mit einer zweiten, vorzugsweise fest vorgegebenen axialen Schneidscheibenteilung, die sich von der ers­ ten Schneidscheibenteilung unterscheidet, wobei der erste Schneidab­ schnitt zwischen zwei zweiten Schneidabschnitten angeordnet ist, die an den Enden des mit Schneidscheiben versehenen Bereichs der Schneidwalze angeordnet sind. Durch eine ungleiche Axialteilung ist es möglich, verschiedene Abschnitte der Gesamt-Arbeitsbreite des Schneidwerkes als Sonderbereiche für spezielle Aufgaben anzupassen. Beispielsweise kann ein Schneidabschnitt, mit dem besonders sicher­ heitsrelevante Bereiche von Schriftstücken geschnitten werden, eine be­ sonders enge Schneidscheibenteilung haben, während unproblemati­ sche Dokumentenbereiche in relativ breite Streifen bzw. Partikel ge­ schnitten werden können. Die möglichen Probleme von Energieauf­ wand, Verschleiß und/oder Wärmeentwicklung sind dann auf den nicht die gesamte Arbeitsbreite des Schneidwerkes einnehmenden Sonder­ abschnitt enger Teilung begrenzt und damit entsprechend geringer als bei herkömmlichen Schneidwerken.

Es ist möglich, eine in Längsrichtung der Schneidwalzen zumindest ab­ schnittsweise progressive oder degressive Schneidscheibenteilung vor­ zusehen. Vorzugsweise ist jedoch die Schneidscheibenteilung innerhalb des ersten Schneidabschnittes und/oder innerhalb des zweiten Schneidabschnittes im wesentlichen in sich gleichmäßig, was herstel­ lungstechnisch besonders vorteilhaft ist.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein erster Schneidab­ schnitt, vorzugsweise symmetrisch, zwischen zwei bezogen auf die mit Schneidscheiben versehene Arbeitsbreite endseitig angeordneten zwei­ ten Schneidabschnitten angeordnet ist. Die in Längsrichtung außen an­ geordneten zweiten Schneidabschnitte bzw. Rand-Schneidabschnitte können jeweils identische Schneidscheibenteilung haben, die sich von der Schneidscheibenteilung des dazwischenliegenden ersten, mittleren Schneidabschnittes unterscheidet. Die in Längsrichtung außen liegen­ den, vorzugsweise im wesentlichen gleich breiten zweiten Schneidab­ schnitte können beispielsweise die Randbereiche von beschriebenen Papierbögen zerschneiden, während durch den dazwischenliegenden ersten Schneidabschnitt der beschriebene Bereich zerschnitten wird, der die gegebenenfalls zu vernichtende Information enthält.

Es ist möglich, im mittigen ersten Schneidabschnitt eine engere bzw. ge­ ringere Schneidscheibenteilung vorzusehen und in dem Randbereich eine größere, da der Randbereich in der Regel keine gegebenenfalls problematische Information enthält. Eine derartige Ausbildung würde im Vergleich zu einer Schneidwalze mit auf gesamter Arbeitsbreite enger Schneidscheibenteilung einen geringeren Energieverbrauch und Ver­ schleiß haben.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die vorzugsweise gleichmäßige Schneidscheibenteilung des mittleren Schneidabschnittes größer als die vorzugsweise gleichmäßige Schneidscheibenteilung der äußeren Schneidabschnitte. Diese angesichts des normalerweise geringen In­ formationsgehaltes von Randbereichen beschriebener Dokumente scheinbar unsinnige Verteilung der Bereiche engerer und weiterer Schneidscheibenteilung hat sich bei Schneidwerken für Partikelschnitt als besonders vorteilhaft herausgestellt. Es wurden nämlich Fälle beobachtet, in denen die zunächst erzeugten Streifen in den äußeren Randbereichen des Schneidwerkes nicht oder nicht vollständig quer zur Streifenrichtung zerrissen wurden, so daß im Randbereich im Vergleich zum Mittelbereich noch zusammenhängende Partikel oder Streifen erzeugt wurden. Bei Schneidwerken gemäß der bevorzugten Weiterbildung tritt dieses insbesondere bei weichem Schnittgut, z. B. Recycling­ papier, und/oder bei Schnittgut mit Randlochung oder Randper­ foration beobachtete Problem nicht oder nur in vernachlässig­ barem Außmaß auf. Die engere Schneidscheibenteilung in den Endbereichen der Arbeitsbreite und damit normalerweise in den Randbereichen des Schnittgutes führt dazu, daß auch in den Randbereichen die für das Zerreißen in Querrichtung erforder­ liche Querspannung des Schnittgutes weitgehend aufrechter­ halten bleibt.

Bei relativ großer Schneidscheibenteilung im Randbereich kann es zu einem Einziehen des Schnittmateriales mit einer Ein­ zugskomponente in Querrichtung des Schneidwerkes kommen, so daß in diesem Bereich die zum Zerreißen notwendige Querspan­ nung nicht aufgebaut werden kann. Eingezogenes Schnittgut kann in den randnahen Zwischenräumen Falten bilden. Ent­ sprechend beobachtet man im Schnittgut im Randbereich statt zerrissener Partikel zerknüllte und/oder teilweise angerisse­ ne längere Streifen mit ggf. ungleichmäßiger Breite. Wird dagegen die Schneidscheibenteilung im Randbereich verringert, so führt das zu einer axialen Verdichtung von Haltepunkten für das zu zerschneidende Material. Denn dieses wird kurz vor Beginn des eigentlichen Schneidvorganges zwischen den zu­ sammenwirkenden Schneidscheiben kurzzeitig eingeklemmt. Diese Klemmung verhindert eine Bewegung in Querrichtung und unter­ stützt somit die Aufrechterhaltung der Querspannung in, bezogen auf den Ort der Klemmung, axial weiter innen liegen­ den Bereichen des Schneidwerkes. Durch eine engere bzw. geringere Schneidscheibenteilung im Randbereich der Schneid­ walzen kann der Bereich unzureichender Querspannung auf den absolut äußersten Randbereich des Schnittgutes begrenzt oder völlig eliminiert werden. Damit ist es möglich, ein Schneid­ werk zu schaffen, daß im wesentlichen auf seiner gesamten Arbeitsbreite einen vollständigen Partikelschnitt erzeugt.

Es hat sich als in den meisten Fällen ausreichend erwiesen, wenn eine kleinste Schneidscheibenteilung zwischen 0,25 und 0,8 mal so groß ist wie die größte, wobei sie vorzugsweise etwa halb so groß wie diese sein kann. Eine größte Schneid­ scheibenteilung kann beispielsweise zwischen 12 und 4 mm betragen, insbesondere etwa 8 mm, während eine kleinste Schneidscheibenteilung zwischen 1,2 und 8 mm, insbesondere etwa 4 mm betragen kann.

Insbesondere im Hinblick auf den mit geringerer Schneidschei­ benteilung verbundenen erhöhten Energieaufwand und Verschleiß kann es ausreichend sein, wenn ein Schneidabschnitt mit geringerer Schneidscheibenteilung eine axiale Länge hat, die zwischen 4% und 30%, insbesondere zwischen 6% und 15% der Gesamtschneidlänge bzw. der Arbeitsbreite der Schneidwalze beträgt. Im Vergleich zur Arbeitsbreite können die Abschnitte geringerer Schneidscheibenteilung damit als Sonderbereiche betrachtet werden. Die Sonderbereiche am Rande der Arbeitsbreite können im Vergleich zum dazwischenliegenden Haupt-Schneidabschnitt relativ schmal sein und beispielsweise nur jeweils zwischen 5% und 15% von dessen axialer Länge haben.

Durch die Schneidwalzen mit Abschnitten geringerer Schneid­ scheibenteilung in beiden axialen Endbereichen wird ein gattungsgemäßer Dokumentenvernichter geschaffen, bei dem Mittel zur Reduzierung eines seitlichen Einzuges in eine im wesentlichen parallel zum Schneidspalt zwischen den Schneid­ walzen verlaufende Querrichtung von seitlichen Randbereichen von in das Schneidwerk eingeführten Dokumenten vorgesehen sind. Diese Mittel dienen der Aufrechterhaltung der Schnittgut-Querspannung auch in den axialen Endbereichen der Schneid­ walzen und fördern damit ein möglichst vollständiges Zerreißen ge­ schnittener Streifen in Partikel im wesentlichen auf der gesamten Ar­ beitsbreite des Schneidwerkes.

Die erfindungsgemäße ungleiche Axialteilung ist mit besonderem Vorteil bei Schneidwerken mit Partikelschnitt verwendbar, jedoch grundsätzlich auch bei Streifenschneidern einsetzbar, bei denen eine Verringerung der Querspannung im Randbereich die Schnittleistung in der Regel nicht wesentlich beeinträchtigen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ha­ ben die Schneidscheiben eine im übrigen kreisförmige Umfangsfläche, die durch Nuten derart unterbrochen ist, daß zwischen den Nuten Zähne gebildet sind. Vorzugsweise sind die Nuten und Zähne der Schneid­ scheiben beider Schneidwalzen derart um den Umfang der Schneid­ scheiben verteilt, daß in einem Überschneidungsbereich der Schneid­ scheiben, in dem die zusammenwirkenden Schneidscheiben ineinan­ dergreifen, in Längsrichtung der Schneidwalzen neben einer Nut einer Schneidscheibe der einen Schneidwalze ein Zahn einer mit dieser Schneidscheibe zusammenwirkenden Schneidscheibe der anderen Schneidwalze liegt. Es handelt sich somit um eine Schneidstellung "Zahn auf Lücke". Die Nuten der einen Schneidscheibe sind dabei etwa um eine halbe Umfangsteilung gegenüber den Nuten der damit zusam­ menwirkenden anderen Schneidscheibe versetzt. Vorzugsweise fluchten die Nuten bzw. Zähne der Schneidscheiben einer Schneidwalze in axia­ ler Richtung nicht miteinander, sondern es sind die Nuten und Zähne axial benachbarter Schneidscheiben jeweils geringfügig in Umfangsrich­ tung gegeneinander versetzt, so daß insgesamt ein wendelförmiger bzw. schraubenförmiger Versatz der Zähne und Nuten in Umfangsrichtung vorliegt. Dieser Versatz sorgt dafür, daß der Eingriff in ein einlaufendes Zerkleinerungsgut weich und fortlaufend erfolgt und keine harten Stöße auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen axialen Endabschnitt eines Schneidwerks einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 2 eine Ansicht zweier zusammenwirkender Schneidscheiben des Schneidwerks in Richtung parallel zu den Drehachsen der Schneidwalzen.

Die Draufsicht in Fig. 1 zeigt einen axialen Endabschnitt eines Schneid­ werkes 1 eines Dokumentenvernichters mit Partikelschnitt aus einer Richtung, die der Einführrichtung von zu zerschneidendem Flachmate­ rial entspricht. Das Schneidwerk hat eine um eine erste Achse 2 drehbar gelagerte, erste Schneidwalze 3 aus Stahl und eine parallel versetzt zu dieser um eine zweite Achse 4 drehbar gelagerte, aus Stahl gefertigte zweite Schneidwalze 5. Die beiden aus Vollmaterial gefertigten oder aus Scheiben zusammengesetzten und meist gehärteten Schneidwalzen 3, 4 werden von einem nicht dargestellten Elektromotor über ein Synchro­ nisations-Zahngetriebe gegenläufig drehend angetrieben.

Jede der Schneidwalzen 3, 5 hat eine durchgehende zylindrische Schneidwalzenwelle 6, 7. An jeder der Schneidwalzenwellen sind jeweils zwei endseitige, im Durchmesser kleinere, zylindrische Wellenendab­ schnitte einstückig ausgebildet, die der drehbaren Lagerung der Schneidwalze dienen. Die an den Wellenendabschnitten 8, 9 der in Fig. 1 linken Seite des Schneidwerkes vorgesehenen, zur drehfesten Anbringung von Zahnrädern vorgesehenen Abflachungen 10, 11 der beiden Schneidwalzen sind axial um etwa das Doppelte einer Abfla­ chungslänge gegeneinander versetzt. Dieser Versatz dient der Anpassung des Schneidwerkes an das Antriebsgetriebe und der geeigneten Unterbringung der Synchronisationszahnräder.

Die beiden Schneidwalzen haben in den Bereichen ihrer Schneidwalzenwellen 6, 7 in axialen Abständen zueinander angeordnete, radial abstehende Schneidscheiben. Jede der Schneidwalzen hat zwei Typen von Schneidscheiben unterschied­ licher Breite, die jeweils in axialen Abständen zueinander angeordnet sind, die der jeweiligen Breite der Schneidschei­ ben im wesentlichen entspricht. Die Schneidscheiben sind bei der gezeigten Ausführungsform in Form von Ringflanschen ein­ stückig mit der jeweiligen Schneidwalzenwelle ausgebildet und durch Drehen (Einstechen) aus metallischen Vollmaterial gefertigt. Es ist auch möglich, daß die Schneidscheiben als einzelne Ringscheiben hergestellt sind, die, gegebenenfalls unter Zwischenlage von Distanzscheiben, auf einer Welle drehfest aufgereiht sind. Die gegenläufig und mit gleicher Drehzahl drehenden Schneidwalzen sind so angeordnet, daß die Schneidscheiben miteinander in Eingriff stehen und jeweils abwechselnd eine Schneidscheibe der einen Schneidwalze in einen Zwischenraum zwischen zwei Schneidscheiben der gegen­ überliegenden Schneidwalze eingreift. Zur Erzeugung eines Schneideingriffes zwischen den Schneidscheiben sind die ringnutförmigen Zwischenräume jeweils nur um einen oder wenige Zehntelmillimeter breiter als die darin eingreifenden Schneidscheiben. Der mittig zwischen den Achsen der Schneid­ walzen liegende Eingriffsbereich 12 der Schneidscheiben wird auch als Schneidspalt des Schneidwerkes bezeichnet.

Der Aufbau einer Schneidwalze in dem durch das Vorhandensein von ineinandergreifenden Schneidscheiben gekennzeichneten Arbeitsbereich des Schneidwerkes wird am Beispiel der ersten Schneidwalze 3 näher erläutert. Eine Schneidwalze hat zwei unter­ schiedliche Typen von Schneidscheiben, die sich insbesondere be­ züglich ihrer axialen Breite und des axialen Abstandes zu benachbarten Schneidscheiben voneinander unterscheiden. In einem mittig zwischen den axialen Enden 13 der Schneidwalze angeordneten, mit Abstand von einigen Zentimetern von dem Ende endenden ersten Schneidabschnitt 15 haben die Schneidscheiben 16 eine Breite von ca. vier Millimetern. Die Breite des ringnutförmigen axialen Zwischenraumes 18 zwischen benachbarten, gleich breiten Schneidscheiben 16 ist nur um ca. zwei Zehntelmillimeter größer als die Breite der Schneidscheiben 16. Die Summe aus axialer Breite einer Schneidscheibe und axialer Breite der danebenliegenden Ringnut entspricht der ersten axialen Schneidschei­ benteilung 19. Eine axiale Verschiebung einer Schneidscheibe 16 um die erste axiale Schneidscheibenteilung 19 würde diese mit der benach­ barten, gleich dimensionierten Schneidscheibe 16 zur Deckung bringen. Innerhalb des ersten Schneidabschnittes 15 ist die erste Schneidschei­ benteilung 19 gleichmäßig und beträgt etwas weniger als 8 mm. Bei der gezeigten Ausführungsform, die für Formate bis ca. DIN A4 vorgesehen ist und eine Gesamt-Arbeitsbreite von ca. 26 cm hat, hat der erste Schneidabschnitt achtundzwanzig breite Schneidscheiben 16.

An den ersten Schneidabschnitt 15 grenzt zum Ende der Schneidwalze 13 hin ein endseitiger zweiter Schneidabschnitt 20 an, in dem fünf zuein­ ander identische Schneidscheiben 21 in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Die schmalen Schneidscheiben 21 sind etwa halb so breit wie die breiten Schneidscheiben in der ersten Schneidscheibentei­ lung 19 und der Abstand zwischen benachbarten, identischen Schneid­ scheiben 21 entspricht etwa der Hälfte der Breite der axialen Zwischen­ räume 18 zwischen den Schneidscheiben 16. Dementsprechend ist die zweite Schneidscheibenteilung 22 im zweiten Schneidabschnitt 20 etwa halb so groß wie die erste Schneidscheibenteilung 19 im benachbarten ersten Schneidabschnitt 15 und beträgt etwas weniger als 4 mm. Am ge­ genüberliegenden Ende der Schneidwalzenwelle 6 ist ein dem zweiten Schneidabschnitt 20 entsprechender Schneidabschnitt mit fünf schma­ len Schneidscheiben angeordnet, so daß der mittlere, erste Schneidab­ schnitt 15 im wesentlichen symmetrisch zwischen zwei endseitig ange­ ordneten zweiten Schneidabschnitten liegt, deren Schneidscheibentei­ lung nur etwa halb so groß ist wie die des breiten mittleren ersten Schneidabschnittes 15.

Die zweite Schneidwalze 5 ist im Bereich ihrer Schneidwalzenwelle 7 mit den Schneidscheiben im Prinzip gleich aufgebaut. Während jedoch bei der ersten Schneidwalze zwischen der dem Wellenendabschnitt 8 zuge­ wandten letzten breiten Schneidscheibe 23 und der ersten schmalen Schneidscheibe 24 ein axialer Zwischenraum von der Breite der Zwis­ chenräume im zweiten Schneidabschnitt 20 besteht, liegt zwischen der letzten breiten Schneidscheibe 25 der zweiten Schneidwalze 5 und der benachbarten ersten schmalen Schneidscheibe 26 ein Zwischenraum von der Breite einer breiten Schneidscheibe. In diesen greift die letzte breite Schneidscheibe 23 ein, während die erste schmale Schneidschei­ be 26 in den der letzten breiten Schneidscheibe 23 benachbarten schmalen Zwischenraum zwischen den Scheiben 23 und 24 eingreift. Am gegenüberliegenden axialen Ende des Schneidwerkes sind die Schneidwalzen gegengleich ausgebildet, so daß dort bei der ersten Schneidwalze 3 zwischen der letzten breiten und der ersten schmalen Schneidscheibe ein breiter Zwischenraum verbleibt, während an der ent­ sprechenden Stelle der zweiten Schneidwalze 5 ein schmaler Zwischen­ raum liegt. Insgesamt sind somit die erste und die zweite Schneidwalze im Bereich ihrer Schneidwellen identisch ausgebildet, was beispielswei­ se fertigungstechnische Vorteile hat.

Die axiale Breite der durch eine geringere Schneidscheibenteilung bzw. durch eine höhere Anzahl von Schneidscheiben pro Längeneinheit ge­ kennzeichneten Endabschnitte beträgt bei der gezeigten Ausführungs­ form nur jeweils etwa 9% der Gesamt-Arbeitsbreite der Schneidwalze. Damit ist nur in einem relativ schmalen Bereich der Gesamtbreite die Gefahr erhöhter Reibungsverluste, der erhöhten Schneidleistungsauf­ nahme und des Schneidscheibenverschleißes sowie der zusätz­ lichen Wärmeentwicklung gegeben. Wegen der endseitigen Anordnung der Schneidabschnitte mit geringerer Schneidschei­ benteilung kann möglicherweise entstehende Wärme gut durch die anschließenden Wellenendabschnitte abgeführt werden. Ein möglicherweise aufgrund der engen Schneidscheibenteilung erhöhter Energiebedarf zum Antrieb des Schneidwerkes wird ebenfalls in vertretbaren Grenzen gehalten, wenn nur zwischen etwa 10% und 20% der Arbeitsbreite eine geringere Schneid­ scheibenteilung aufweist.

Die Schneidscheiben sind von Schneidkanten axial begrenzt, die an senkrecht zu den Drehachsen der Schneidwalzen ausge­ richteten Seitenflanken 27, 28 der Schneidscheiben ausgebil­ det sind. Die radial außen liegende Umfangsfläche einer Schneidscheibe kann im wesentlichen durchgehend zylindrisch sein. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform schließt sich dagegen von den Seitenflanken 27, 28 ausgehend am Umfang jeweils ein schmaler kreiszylindrischer Streifen an. Zwischen diesen Streifen befindet sich eine V-förmige Nut 29 mittig zwischen den Seitenflanken 27, 28. Diese Nut verbessert die Schnitt- und Transportverhältnisse in den Zwischenräumen.

In der Axialansicht in Fig. 2 sind Schneidscheiben 35, 36 eines Schneidwerkes mit Partikelschnitt gezeigt, das wie das in Fig. 1 abgebildete aufgebaut sein kann. Jede der Schneid­ scheiben hat eine im übrigen kreisförmige Umfangsfläche 37, 38, die durch Nuten 39, 40 derart unterbrochen ist, daß zwischen den Nuten Zähne 41, 42 gebildet sind. Die Nuten und Zähne der Schneidscheiben 35, 36 sind derart um den Umfang der Schneidscheiben verteilt, daß in einem linsenförmigen Überschneidungsbereich der Schneidscheiben (Zweieck zwischen den Punkten 43) in Axialrichtung der Schneidwalzen neben einer Nut einer Schneidscheibe der einen Schneidwalze ein Zahn der mit dieser Schneidscheibe zusammenwirkenden anderen Schneidwalze liegt. Im Beispiel liegt im Überschneidungsbe­ reich eine Nut 39 neben einem Zahn 42. Mit anderen Worten: die im übrigen identische Verteilung von Zähnen und Nuten auf beiden synchronisiert drehenden Schneidwalzen ist bei jeder Schneidscheibenpaarung etwa um eine halbe Umfangsteilung gegeneinander versetzt. Eine Anordnung "Zahn auf Nut" im Überschneidungsbereich 43, 43 verringert die Möglichkeit der Flankenreibung und ist daher insbesondere im Hinblick auf den Energieverbrauch des Schneidwerkes vorteilhaft. Die Nuten verlaufen wendelförmig mit einer Steigung von ca. 800 mm entlang der Axialrichtung ihrer Schneidwalzen, so daß die Nuten bzw. Zähne axial benachbarter Schneidscheiben einer Schneidwalze geringfügig in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Dieser schraubenförmige Versatz, bei dem Zähne bzw. Nuten benachbarter Schneidscheiben nur geringfügig, beispielsweise im Bereich von Millimetern oder Bruchteilen davon gegeneinander versetzt sein können, sorgt dafür, daß der Eingriff in ein von oben in den Schneidspalt 12 einlau­ fendes Zerkleinerungsgut weich und fortlaufend folgt und keine harten Stöße auftreten.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Zähne 41, 42 bezogen auf die Drehrichtungen 44, 45 der jeweiligen Schneid­ walzen nach vorwärts geneigt. Eine bezogen auf die Drehrich­ tung nach vorne gerichtete Vorderflanke 46 eines Zahnes 42 ist um einen Winkel von ca. 25 Grad bezogen auf eine die Drehachse 4 mit einer Zahnspitze 47 verbindende Linie hinter­ schnitten. Der Hinterschneidungswinkel kann bei anderen Ausführungsformen auch beispielsweise 5 Grad kleiner oder größer sein. Die Zähne haben eine im wesentlichen gerade Rückflanke 48, die im wesentlichen parallel zur Vorderflanke des in Drehrichtung nachfolgenden Zahnes verläuft. Jede Nut ist also in Umfangsrichtung gesehen von im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Flanken begrenzt. Derartige Nuten lassen sich durch einen schräg zur Achse der Walze verlau­ fenden Einstich einfach herstellen, wobei eine gewünschte Wendelung berücksichtigt werden kann. Bei der gezeigten Ausführungsform ent­ spricht der Umfangsabstand in Umfangsrichtung aufeinanderfolgender benachbarter Vorderflanken einem Umfangswinkel von etwa 60 Grad, so daß jede Schneidwalze Schneidscheiben mit sechs Zähnen und sechs Nuten hat. Bei anderen Ausführungen können die Umfangswinkel auch beispielsweise 30 oder 90 Grad entsprechend zwölf bzw. vier Zäh­ nen betragen. Der Umfangsabstand zwischen einer Rückflanke eines Zahnes und der Vorderflanke des nachfolgenden Zahnes entspricht bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform einem Umfangswinkel von ca. 17 Grad und kann bei anderen Ausführungsformen insbesondere zwischen 10 und 30 Grad liegen. Bei der gezeigten Ausführungsform werden mehr als zwei Drittel des kreisförmigen Umfangs durch kreis­ bogenförmige Zahnrücken gebildet, während der Rest des Umfangs im Bereich von Nuten liegt. Bei der gezeigten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Schneidscheiben ca. 46 mm und der der Schneidwel­ len ca. 29 mm. Die Nuten haben eine radiale Tiefe von ca. 2/3 der radia­ len Tiefe der Zwischenräume zwischen den Schneidscheiben.

Ein Dokumentenvernichter mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schneidwerk kann nach folgendem Verfahren arbeiten. Das Zerkleine­ rungsgut, etwa DIN A4 Papierbogen oder ein Stapel mit mehreren sol­ cher Bögen wird beispielsweise durch einen oberhalb des Schneidspal­ tes 12 angeordneten Schlitz in einem Gerätegehäuse in den Schneid­ spalt 12 eingeführt. Auf dem Papierbogen ist zwischen parallel zu den Längsrändern des Bogens verlaufenden unbedruckten Randbereichen einer Breite von üblicherweise 2 bis 3 cm ein Text aufgedruckt, dessen Zeilen im wesentlichen parallel zu den Schmalseiten des Papierbogens verlaufen. Ein Sensor beispielsweise in Form einer Lichtschranke sendet ein Einschaltsignal für den Elektromotor, der die Schneidwalzen gegen­ läufig derart in ihren Drehrichtungen 44, 45 antreibt, daß der Papierbo­ gen von den Zähnen 41, 42 ergriffen und in den Schneidspalt 12 hineingezogen wird. Dabei ergreifen die breiten Schneidscheiben des ersten Schneidabschnittes 15 im wesentlichen den bedruckten Bereich, wäh­ rend die randseitigen, eng benachbarten schmalen Schneidscheiben im wesentlichen an den unbedruckten Randbereichen angreifen.

Jede Überschneidungsstelle einander gegenüberliegender, aneinander vorbeidrehender, in Schneidkontakt miteinander stehender Schneid­ scheiben entlang des Schneidspaltes klemmt zunächst das eingeführte Flachmaterial kurzzeitig ein, bevor der eigentliche Schneideingriff erfolgt. Daher wirkt jede Überschneidungsstelle auch als Haltepunkt für das ein­ geführte Flachmaterial und verhindert eine Verschiebung des Flachma­ teriales in Querrichtung, das heißt quer zur Einführrichtung bzw. im we­ sentlichen parallel zum Schneidspalt 12. Die Zahl der Haltepunkte pro Längeneinheit ist dabei im wesentlichen identisch mit der Gesamtzahl der ineinandergreifenden Schneidscheiben pro Längeneinheit des Schneidwerkes. Für jeden im mittleren Bereich des Schneidwerkes lie­ genden Überschneidungspunkt gibt es auf beiden axialen Seiten ent­ sprechend eine Vielzahl solcher Haltepunkte, die einem Quereinzug entgegenwirken und damit zur Aufrechterhaltung der Querspannung im Schneidgut beitragen. Bei ausreichender Querspannung wird das Schnittgut nicht nur in Längsstreifen geschnitten, sondern auch in im wesentlichen regelmäßigen Abständen durch Querrisse in kürzere Parti­ kel unterteilt, deren Länge im wesentlichen dem Umfangsabstand be­ nachbarter Zähne einer Schneidscheibe entspricht.

Im Bereich randnaher Schneidscheiben gibt es axial nach außen zu­ nehmend weniger solcher Haltepunkte, so daß im Randbereich die Nei­ gung zum Quereinzug von Schnittmaterial prinzipiell zunehmen kann. Insbesondere relativ weiches Schnittgut mit geringer Eigenspannung, beispielsweise Recyclingpapier oder Computerausdruckpapier mit ge­ lochten und/oder perforierten Randbereichen neigt zu einem derartigen Quereinzug. In Querrichtung eingezogenes Material bildet bevorzugt im Bereich der Zwischenräume zwischen den Schneidscheiben Falten, die einerseits das Schneidwerk verstopfen können und andererseits dazu führen, daß das Schnittgut nicht in Partikel zerrissen wird und/oder un­ schöne Streifen unterschiedlicher Breite geschnitten werden. Durch die engere Schneidscheibenteilung im zweiten Schneidabschnitt 20 der be­ schriebenen Ausführungsform kann der Bereich unzureichender Quer­ spannung auf den absolut äußersten Randbereich des Schnittgutes be­ grenzt werden. Denn im zweiten Schneidabschnitt 20 ist die axiale Dich­ te von Haltepunkten gegenüber dem mittleren Bereich im ersten Schneidabschnitt 15 des Schneidwerkes auf etwa das Doppelte erhöht, so daß beispielsweise der Überschneidungsbereich 49 zwischen den drittäußersten schmalen Schneidscheiben 21, 50 in Fig. 1 vier axial wei­ ter zum Ende hin angeordnete benachbarter Haltepunkte hat. Durch die­ se Vielzahl nach außen noch anschließender Haltepunkte bleibt die Querspannung selbst in diesem randnahen Bereich weitgehend erhal­ ten, so daß auch hier noch ein vollständiger Partikelschnitt erwartet wer­ den kann, wenn das Schnittgut im wesentlichen bis zum gezeigten axia­ len Ende des Arbeitsbereiches reicht. Erfahrungsgemäß reichen ein bis zwei axial weiter außenliegende Haltepunkte aus, um für alle weiter in­ nenliegenden Schnittstellen eine für den Partikelschnitt ausreichende Querspannung zu gewährleisten. Durch die Verdichtung der Haltepunkte im zweiten Schneidabschnitt 20 im Vergleich zum ersten Schneidab­ schnitt 15 wird der gegebenenfalls noch problematische Randbereich auf eine sehr geringe Breite reduziert bzw. ganz eliminiert. Da bei der gezeigten Ausführungsform die randnahen Sonderbereiche des zweiten Schneidabschnitts 20 geringerer Schneidscheibenteilung nur relativ schmal sind und ihre Länge nur jeweils ca. 8% der Gesamt-Arbeitsbrei­ te des Schneidwerkes beträgt, überwiegen die genannten großen Vortei­ le bei weitem die durch die engere Schneidscheibenteilung gegebenen­ falls auftretenden Nachteile hinsichtlich des Kraftaufwandes zum Antrieb des Schneidwerkes und gegebenen­ falls des Schneidkantenverschleißes.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Partikelschneider mit der beschriebenen Form und Dimensionierung von Schneid­ scheiben bzw. Schneidwalzen beschränkt, so daß sie auch in Verbindung mit anderen Partikel-Schneidwerken eingesetzt werden kann. Obwohl bei Streifenschneidern eine zum Randbe­ reich hin abnehmende Querspannung nicht die gleichen unange­ nehmen Folgen hat wie bei Partikelschneidern, weil keine eine Querspannung erfordernden Querrisse erzeugt werden müssen, kann die Erfindung auch bei Schneidwerken mit Streifenschnitt mit Vorteil eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Schneidwerk für einen Dokumentenvernichter mit Streifenschnitt oder Partikelschnitt, mit zwei zusammenwirkenden Schneidwal­ zen, jeweils mit einer Mehrzahl von Schneidscheiben, die von Schneidkanten axial begrenzt sind und zwischen denen axiale Zwischenräume vorgesehen sind, in die jeweils die Schneidscheiben der jeweils anderen Schneidwalze eingreifen, wobei jede Schneidwalze (3, 5) mindestens einen ersten Schneidabschnitt (15) mit einer ersten Schneidscheibenteilung (19) und mindestens einen zweiten Schneidabschnitt (20) mit einer zweiten Schneidscheibenteilung (22) hat, die sich von der ersten Schneidscheibenteilung (19) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schneidabschnitt (15) zwischen zwei zweiten Schneidabschnitten (20) angeordnet ist, die an den Enden des mit Schneidscheiben versehenen Bereichs der Schneidwalze angeordnet sind.

2. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schneidscheibenteilung (19) und/oder die zweite Schneid­ scheibenteilung (22) in dem zugeordneten Schneidabschnitt gleichmäßig ist.

3. Schneidwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schneidabschnitte (20) identische Schneidscheibenteilun­ gen aufweisen.

4. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schneidabschnitt (15) im wesentlichen symmetrisch zwischen zweiten Schneidabschnitten (20) liegt.

5. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine kleinste Schneidscheibenteilung (22) zwischen 0,25 und 0,8 mal, vorzugsweise etwa 0,5 mal so groß ist wie eine größte Schneidscheibenteilung (19).

6. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die größte Schneidscheibenteilung (19) zwischen 12 mm und 4 mm, insbesondere ca. 8 mm beträgt und daß die kleinste Schneidscheibenteilung (22) zwischen 1,2 und 8 mm beträgt, insbesondere etwa 4 mm.

7. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweiten Schneidabschnitte (20) eine axiale Länge haben, die zwischen 4% und 30%, insbe­ sondere zwischen 6% und 15% einer Gesamtschneidlänge der Schneidwalze beträgt.

8. Schneidwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schneidscheiben eine kreisförmige Umfangsfläche (37, 38) haben, die durch Nuten (39, 40) derart un­ terbrochen ist, daß zwischen den Nuten Zähne (41, 42) gebildet sind, wobei die Nuten und Zähne der Schneidscheiben derart um den Umfang der Schneidscheiben verteilt sind, daß in einem Ü­ berschneidungsbereich der Schneidscheiben in Längsrichtung der Schneidwalzen neben einer Nut (39) einer Schneidscheibe (35) der einen Schneidwalze ein Zahn (42) einer mit dieser Schneid­ scheibe zusammenwirkenden Schneidscheibe (36) der anderen Schneidwalze liegt.