DE3313103A1 - Schneideinrichtung fuer vorrichtungen zum zerkleinern von zerkleinerungsgut aus flachmaterial oder flachmateriallagen, wie dokumenten etc. - Google Patents
Schneideinrichtung fuer vorrichtungen zum zerkleinern von zerkleinerungsgut aus flachmaterial oder flachmateriallagen, wie dokumenten etc.Info
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Description
PATENTANWÄLTE RUFF und BEIER STUTTGART
Neckarstraße 50
Dip I.-C hem. Dr. Ruff D-7000 Stuttgart 1
D i ρ l.-l η g. J. Be i e r Tel.: C0711) 227051»
Dipl.-Phys. Schöndorf -JK- Telex Ο7-23412 erub d
6. April 1983 JB/Schö
Anmelderin: Feinwerktechnik
Schleicher & Co.
Bergheimer Straße 6-12 7778 Markdorf
A 20 170
A 20 171
A 20 171
Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut
aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen,
wie Dokumenten etc.
Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut aus Flachmaterial
oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc. nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen, die allgemein auch als Aktenvernichter bezeichnet werden, haben meist gegenläufige
Schneidwalzen mit ineinander eingreifenden Schneidscheiben,
die nach Art eines Längsschneiders zusammenwirken und das Schneidgut in lange Streifen schneiden, deren Breite
der Scheibendicke entspricht. Damit die Walzen das Zerkleinerungsgut
besser ergreifen, sind die Schneidscheiben an ihrem Umfang teilweise aufgerauht. Ferner sind in einigem Abstand
voneinander Ausnehmungen am Umfang vorgesehen worden, in die
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das Zerkleinerungsgut hineingezogen wurde, so daß es auch in Querrichtung durch Qberdehnung zerrissen wurde. Es entstanden
dann relativ lange, schmale Partikel.
Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, die Zerkleinerungswalzen
mit Schneidscheiben in Form von Sägeblättern auszubilden, d.h. mit einer Sägeverzahnung, die eine im
wesentlichen radiale Kante und eine unter einem relativ flachem Winkel auslaufende Kante hat. Diese relativ flache
Sägeverzahnung, bei der die Zahnteilung, d.h. der Abstand der Scheitel voneinander ein mehrfaches der Zahnhöhe beträgt,
war überwiegend zum besseren Greifen des Zerkleinerungsgutes vorgesehen und die maximale Überschneidung der beiden Außenkreise
der Schneidscheiben war ebenfalls ein mehrfaches der Zahnhöhe. Mit dieser Vorrichtung, bei der die Schneidscheiben
nicht zueinander synchronisiert waren, wurde das Zerkleinerungsgut Undefiniert zerkleinert.
Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik haben einen recht großen Energiebedarf, und zwar nicht nur während des Schneidvorganges,
sondern auch im Leerlauf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneideinrichtung zu
schaffen, die das Zerkleinerungsgut mit geringem Energieaufwand
in Partikel relativ geringer Größe zerkleinert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Anspruch 1 gelöst.
Bei der Erfindung wird also einerseits durch eine Synchronisierung
und Einstellung dafür gesorgt, daß die Zähne beider Schneidscheiben genau auf Lücke der anderen Schneidscheibe
arbeiten und außerdem wird die effektive Überschneidungsfläche so klein wie möglich Gehalten, obwohl die theoretische überschneidunqsflache
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relativ groß gewählt werden kann. Dies führt dazu, daß ein geringer Energiebedarf zum Antrieb der Schneideinrichtung
ausreicht, obwohl das in radialer Richtung gemessene Überschneidungsmaß
der beiden Schneidscheiben recht groß gewählt werden kann. Dadurch ergibt sich ein guter Abriß in
Querrichtung, so daß sichergestellt ist, daß die einzelnen
Partikel mit Sicherheit voneinander getrennt sind. Dies ist insbesondere für sehr zähe, dehnbare und widerstandsfähige
Papiere, beispielsweise kunststoffbeschichtete Papiere, sowie für Kunststoffolien ο.dgl. wichtig. Außerdem wird durch
die geringe effektive Oberschneidungsfläche im Vergleich zur
Gesamtüberschneidungsfläche die Abnutzung gering gehalten. Das Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Oberschneidungsfläche
kann bei einer bevorzugten Ausführungsform geringer sein als 0,4, vorzugsweise geringer als 0,3.
Durch die geringe Eindrückung der geschnittenen Partikel in die Zwischenräume der gegenüberliegenden Walze wird eine
niedrige Einpreßkraft und Abstreifkraft benötigt. Bei geringer
effektiver Oberschneidung sind auch die Keilwinkel, d.h. die Winkel zwischen den beiden Schneiden beim Längsschneidvorgang,
spitzer und damit günstiger.
Vorteilhaft kann die effektive Überschneidungsfläche ein der
Außenkontur der Schneidscheibe folgendes schmales, vorzugsweise über den größten Teil seiner Länge weniger als die
Hälfte, vorzugsweise weniger als ein Viertel der maximalen Überschneidung breites, im wesentlichen zick-zack-förmiges
Band sein. Dadurch ist dafür gesorgt, daß die effektive Überschneidungsfläche
auf den unmittelbaren Bereich der Schneidkanten beschränkt ist und deren Kontur folgt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das maximale radiale Oberschneidungsmaß
zwischen den Außenumfangskreisen der benachbarten Schneidscheiben geringer ist als die dreifache, vorzugsweise
die zweifache Tiefe der Ausnehmung. Dadurch wird
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ein besonders günstiges Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Überschneidungsfläche sichergestellt und außerdem eine große Dehnung des Zerkleinerungsgutes in Längsrichtung
erzeugt. Es ist ferner von großem Vorteil, wenn die Tiefe der Ausnehmungen größer ist als ein Drittel, vorzugsweise
die Hälfte des Umfangsabstandes zwischen den Ausnehmungen (Teilung). Dadurch kann eine besonders hohe Dehnung
zum Zerreißen zäher Materialien erreicht werden.
Vorteilhaft kann der von den Ausnehmungen eingenommene Teil des Umfanges der Schneidscheiben mehr als 90 %, vorzugsweise
mehr als 95 % des Umfanges der Schneidscheiben betragen. Zwischen den Ausnehmungen können insbesondere scharfkantige
Scheitel am Umfang gebildet sein. Dadurch wird erreicht, daß das Verhältnis der Partikellänge, die durch den Umfangsabstand
zwischen den Ausnehmungen bestimmt ist,und des zugehörigen Dehnungsbetrages ein Optimum wird. Die scharfkantigen
Scheitel helfen ferner dazu mit, den Längs-Abreißvorgang einzuleiten
und diesen Abreißvorgang an einer definierten Stelle und mit einer definierten Reißkante vorzunehmen, so daß die
Partikel einerseits sicher abgerissen sind und andererseits alle gleich groß und von gleicher Form sind, was ein Zusammensetzen
der Partikel weiter erschwert.
Vorteilhaft haben die Ausnehmungen und die dazwischen gebildeten Zähne eine symmetrische Form. Dies sorgt dafür,
daß die überdeckung der Schneidkanten durch die benachbarten Schneidscheiben möglichst gleichmäßig breit gehalten
werden kann.
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Die Ausnehmungen und die dazwischen gebildeten Zähne können dreiecksförmig sein. Die Annäherung an die Dreiecksform
sorgt nicht nur dafür, daß die Zähne möglichst stabil sind, sondern sorgt auch für eine effektive Oberschneidungsflache
von gleichmäßiger Breite und gutem Verhältnis zwischen Oberdeckung und Flächengröße.
Vorteilhaft können die Ausnehmungen benachbarter Schneidscheiben der gleichen Schneidwalze gegenüber der Schneidwalzenachse schräg bzw. schraubenlinienförmig angeordnet
sein, wobei die Schraubenlinien auf beiden Schneidwalzen gegenläufig sind. Dadurch bleibt zwar die Synchronisation
zwischen beiden Schneidwalzen erhalten (jeweils Zahn auf Lücke), aber es ergibt sich ein über die Schneidwalzenlänge wandernder Schnitt, der nicht nur dafür sorgt, daß
an einer Kante des einlaufenden Zerkleinerungsgutes ein erschütterungsfreier Schnitt eintritt, sondern es erfolgt
auch eine im folgenden noch näher beschriebene gegenseitige Verzahnung zwischen den Schneidwalzen und dem Zerkleinerungsgut, das für einen optimalen Transport des Zerkleinerungsgutes sorgt. Durch die Schrägverzahnung der Schneidwalzen
ist dafür gesorgt, daß die optimalen Eingriffsverhältnisse
zumindest irgendwo über die Länge der Schneidwalze vorliegen.
Die Tiefe der Nuten bzw. Einstiche zwischen den Schneidscheiben sollte nur
wenig größer sein als das maximale radiale Überschneidungsmaß. Wenn der Abstand zwischen am Außenumfang gebildeten
Scheiteln der Schneidwalze und dem Nutgrund der gegenüberliegenden Schneidwalze geringer ist als die maximale Dicke
der Zerkleinerungsgutes und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt, können diese Scheitel bei besonders dickem Zerkleinerungsgut, das eventuell Schwierigkeiten bei seinem
A 20 170/1 - ,β" -
Zerreißen macht oder bei dem die angerissenen Partikel noch ineinander verzahnt zusammenhängen, wie ein Messer wirken,
das mit einer Gegenschneidfläche zusammenarbeitet. Durch entsprechende
Abstandseinstellung zwischen den Schneidwalzen
kann hier also eine zweite Schneidwirkung erzielt werden, die aber nur dann wirksam zu werden braucht, wenn es sich
tatsächlich um dickere Materialien handelt, die nicht von alleine zerrissen wurden. Bei einwandfrei in Querrichtung
abgetrennten Partikeln ist der Scheitel ohnehin frei von dem Zerkleinerungsgut, so daß dann diese zusätzliche Schneidwirkung
nicht wirksam wird und nicht wirksam zu werden braucht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Nutgrund mit
der Schneidwalze mitläuft. Im Gegensatz zu zahlreichen Ausführungen, bei denen nur die Schneidscheiben laufen und
Zwischenräume durch feststehende Kernteile von Abstreifern gebildet werden, kann hier also der Nutgrund als mitlaufender
Schneidamboß wirken, der gleichzeitig auch die Partikel aus der Schneidzone heraustransportiert. Abstreifer oder Auswerfer
sind trotzdem vorgesehen. Sie greifen von außen her in die Nuten zwischen die Schneidscheiben ein.
Die Schneidwalze kann mit den Schneidscheiben aus einem Stück gefertigt sein. Gegenüber der Ausführung aus einzelnen, auf
eine Welle aufgereihten,aus Blech ausgestanzten Schneidscheiben ist dadurch die Montage wesentlich weniger aufwendig.
Durch die Tatsache, daß der Walzenkern mit den Schneidscheiben
umläuft, wird die Reibung vermieden, die bei gebauten Walzen mit feststehenden Abstreifer- Abstandsstücken auftritt.
Dadurch, caß die Zahl der Ausnehmungen am Umfang sehr groß sein kann und vorzugsweise über 15 beträgt, wird für eine
besonders geringe Partikelgröße gesorgt. Ferner hat sich
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gezeigt, daß die Transporteigenschaften, d.h. das Ergreifen von Zerkleinerungsgut unter selbsttätigem Einführen in den
Schneidspalt bei der Schneideinrichtung nach der Erfindung besonders gut ist. Auch das Abführen der Partikel wird durch
die Form der Schneidwalzen begünstigt.
Auch der Längsschnitt, der durch die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidscheiben auf beiden Schneidwalzen durchgeführt wird, ist verbessert, da durch die starke Profilierung
dessen Außenumfangs der Schneidwalzen die Schneidkanten verlängert werden und somit ein ziehender Schnitt mit unterschiedlichen Schnittwinkeln und Schnittgeschwindigkeiten
auftritt. Durch die Tatsache, daß scharfe Scheitel gegen den Nutgrund arbeiten, kann sich kein Schneidgut zwischen den
beiden Schneidwalzen verklemmen, während bei herkömmlichen
Schneideinrichtungen stets für einen großen Abstand zwischen Kern und gegenüberliegender Schneidscheibe gesorgt werden
mußte, um mit Sicherheit das Papier durchzuziehen.
Es ist ferner festgestellt worden, daß die Schneidvorrichtung besonders ruhig und ohne zu "hacken" läuft. Das Schneidverhalten ist auch deswegen besonders gut, weil das Schneidgut
bis zum endgültigen Abtrennen jedes Partikels von den miteinander zusammenwirkenden stark profilierten Schneidscheiben sicher gehalten wird.
Merkmale von bevorzugten Ausbildungen gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor,
wobei diese Merkmale und die einzelnen Merkmale der Unteransprüche jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form
43,
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von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
verwirklicht sein können. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles einer Schneideinrichtung nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 und 3 schematische Teil-Querschnitte nach der Linie II-III in Fig. 1 ,
Fig. 4 eine Schemazeichnung ähnlich Fig. 2
und 3 mit Darstellung der charakteristischen Abmessungen und Flächen,
Fig. 5 die Schnittkante eines Zerkleinerungsgutes und
Fig. 6 die Zahnform bei einem anderen Ausführungsbeispiel
.
Fig. 1 zeigt ein Detail einer Schneideinrichtung 11 für einen Aktenvernichter o.dgl., d.h. eine Vorrichtung, mit
der Flachmaterialien oder Flachmaterial lagen in Partikel
möglichst geringer Größe zerschnitten werden. Die Schneideinrichtung 11 besitzt zwei Schneidwalzen 12, die beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel einstückig hergestellt sind und aus einem Kern 13 in Form einer durchgehenden Welle
und davon radial vorstehenden Schneidscheiben 14 bestehen, die die Form relativ schmaler radialer Flansche haben, deren
axialer Abstand voneinander nur unwesentlich größer ist als ihre axiale Dicke. Die Länge der Schneidwalzen beträgt normalerweise
ein vielfaches ihres Durchmessers. Obwohl diese Schneidwalzen an ihrem Außenumfang stark profiliert sind,
auch aus einzelnen Scheiben und zwischengelegten Abstandsstücken
aufgebaut sein können und beim vorliegenden Bei-
A 20 170/1
spiel die Schneidscheiben als einstückige Flanschen ausgebildet
sind, werden sie im Zusammenhang mit der Erfindung als Schneidwalzen und Schneidscheiben bezeichnet.
Die Schneidscheiben 14 haben an ihrem Außenumfang eine Profilierung
in Form von dreiecksförmigen Ausnehmungen 15, die
unmittelbar aneinander anschließen und zwischen sich ebenfalls dreiecksförmige Zähne 16 bilden, die geradlinige
Flanken haben und in einem scharfkantigen Scheitel 17 enden.
Die in axiale Richtung weisenden Seiten- oder Stirnflächen 18 der Schneidscheiben sind planparallel und die Zahnflanken
19 sowie der Grad des Scheitels 17 verlaufen etwa in Achsrichtung. Es sind zahlreiche Zähne bzw. Ausnehmungen am
Umfang jeder Schneidscheibe 14 vorgesehen und zwar vorzugsweise über 15 und im dargestellten Ausführungsbeispiel über
20. Die Tiefe J_ der Ausnehmungen ist nicht wesentlich geringer
als ihre Teilung t, d.h. der Umfangsabstand zwischen den
Scheiteln 17 (Fig. 4). Dadurch entstehen relativ spitze Zähne 16 und entsprechend tiefe Ausnehmungen.
Die Ausnehmungen bzw. Scheitel jeder Schneidscheibe sind
so zueinander ausgerichtet, daß sie eine sehr steile Schraubenlinie
bilden, deren Steigung in der Größenordnung des 50-fachen des Durchmessers liegt. Dadurch bilden sie gegenüber
der Achse 20 der Schneidwalze einen Winkel oC von etwa
5°. Die Abschrägung bzw. Schraubenlinie bei beiden Schneidwalzen ist gegenläufig.
Die Schneidscheiben bilden an beiden Seiten ihrer Umfangskontur,
d.h. den Flanken 19,Schneidkanten 21, die mit den Schneidkanten an den Schneidscheiben der anderen Schneidwalze
12 zusammenwirken. Dazu greifen die Schneidscheiben
jeweils in die Nut 22 zwischen zwei Schneidscheiben der anderen
Schneidwalze ein, und zwar soweit, daß der Abstand S der Scheitel bzw. des die Scheitel verbindenden Außenumfangs-
/It
a 20 170/1 - ys -
23 vom Nutgrund 24 sehr gering ist und vorzugsweise
unter 1 mm beträgt. Der Nutgrund 24 ist der Außenumfang des Kerns 13.
Die beiden Schneidwalzen 12 sind in einem Gestell 25 drehbar gelagert und tragen auf ihren Wellenenden 26 ineinander kämmende
Zahnräder 27, die dafür sorgen, daß die Schneidwalzen sich gegenläufig mit der gleichen Drehzahl drehen und die Zähne
und Ausnehmungen so zueinander ausgerichtet sind, daß jeweils ein Zahn einer Schneidscheibe gegenüber den entsprechenden
Zähnen der benachbarten Schneidscheiben der gegenüberliegenden Schneidwalzen um eine halbe Teilung ^t versetzt ist, also
jeweils "Zahn auf Lücke" steht. Dabei ist natürlich berücksichtigt, daß jeweils benachbarte Zähne wegen des Schraubenlinienwinkels
o< etwas gegeneinander versetzt sind. Ggf. kann zwischen wenigstens einem der Zahnräder und der Welle
eine nicht dargestellte Einstellvorrichtung vorgesehen sein,
um die Ausrichtung der Schneidwalzen vornehmen zu können. Der Antrieb der Schneidwalzen kann über ein Kettenrad 28 un.H
eine nicht dargestellte Kette von einem Elektromotor aus folgen.
Aus Fig. 4 ist noch zu erkennen, daß der gegenseitige Eingriff der Schneidscheiben 14 ineinander um das Gesamt-überschneidungsmaß
U_ erfolgt, das um den relativ geringen Betrag
2-mal S kleiner ist als der Abstand der beiden Kerne voneinander, so daß jeder Zahnscheitel 17 in relativ geringem
Abstand vom Nutgrund 24 verläuft. Das Oberschneidungsmaß
IJ ist im dargestellten Beispiel weniger als 2-mal so groß wie die Zahnhöhe bzw. Ausnehmungstiefe T, so daß zwischen
dem Grund 29 der Ausnehmungen 15 ebenfalls eine Überschneidung um das Maß A. in Fig. 4 vorliegt.
/JS
a 20 170/1 - y\ -
In den Fig. 2 bis 4 sind die Überschneidungsverhältnisse
dargestellt. Dabei sind zur Verdeutlichung der Darstellung
jeweils die zu einer Schneidwalze (der rechten) zugehörenden Linien durchgezogen gezeichnet, während die zu der anderen
(linken) Schneidwalze gehörenden Linien strichpunktiert dargestellt sind. Fig. 4 zeigt, daß die einfach schraffierte
linsenförmige theoretische Überschneidungsfläche 30, die
sich zwischen den beiden Außenumfangskreisen 23 bildet, wesentlich größer ist als die kreuzschraffierte effektive Überschneidungsfläche
31, also diejenige Fläche, an der die Außenfläche 18 benachbarter Schneidscheiben tatsächlich aneinander
anliegen bzw. auf minimalem Abstand stehen. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel beträgt die effektive Überschneidungsfläche 31 nur ca. 30 % der theoretischen Überschneidungsfläche 30. Dieses Maß kann bei entsprechender Optimierung
von Form und Anordnung der Schneidscheiben bis unter 25 % gebracht werden, ohne daß die Breite _B der effektiven
Überschneidungsfläche zu gering wird, um noch einen einwandfreien Schnitt zwischen den Schneidkanten beider Schneidscheiben
zu gewährleisten. Insgesamt hat die effektive
Überschneidungsfläche die Form eines zick-zack-förmigen,
der Zahnkontur folgenden Bandes. Die Synchronisierung der beiden Schneidwalzen "Zahn auf Lücke" sorgt dafür, daß
trotz der Zahngrundüberschneidung f± die effektive Überschneidungsfläche
ein durchgehendes Band bildet.
Die beschriebene Schneidvorrichtung arbeitet nach folgendem Verfahren:
Zerkleinerungsgut 32, beispielsweise ein oder mehrere Blätter
Papier, angedeutet durch eine doppelstrichlierte Linie, wird zwischen die Schneidwalzen angebracht, beispielsweise über ein
einen Einführschacht von oben her zugeführt. In den Fig.
A 20 170/1
bis 3 ist nur derjenige Teil des Zerkleinerungsgutes dargestellt, der in der Ebene der rechten, in vollen Linien
dargestellten Schneidscheibe 14'verläuft. Der Verlauf in
der Ebene, der zur linken Schneidwalze gehörenden Schneidscheiben (strichpunktiert) ist entsprechend spiegelbildlich
dazu. Der eigentliche Längs- und Querschneidevorgang findet im Bereich des Einlaufes, d.h. in dem in Fig. 2 und
3 oberen Teil statt. Die Zähne 16 der Schneidscheibe greifen das Zerkleinerungsgut 32, biegen es in die gegenüberliegende
Ausnehmung der anderen Schneidscheibe hinein und durchstoßen das zwischen den Zähnen praktisch eingespannte
Zerkleinerungsgut schließlich mit der Spitze, so daß, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, der Schneidvorgang mit dem Querschnitt
33 beginnt. Der Zahn dringt dann weiter in das Zerkleinerungsgut
32 ein und vervollständigt dann den Querschnitt
33 durch zunehmend länger werdende Längsschnitte, die eine U-förmige Schnittlinie bilden, deren Schenkel
schließlich bis zur Material kante durchgeschnitten werden, so daß ein Partikel 35 entsteht, der die Form eines langgestreckten,
fast rechteckigen Parallelogrammes hat.
Der Längsschnitt wird durch die Schneidkanten 21 durchgeführt, die an den Zahnflanken 19 gebildet sind. In Fig. 5
sind die einzelnen Phasen des Schnittvorganges gut in ihrer
von rechts nach links laufenden Aufeinanderfolge zu erkennen,
weil infolge der steil schraubenlinienförmigen Anordnung der Zähne zueinander die einzelnen Schnittvorgänge bei benachbarten
Schneidscheiben nicht gleichzeitig, sondern nacheinander
durchgeführt werden. Dementsprechend ist auch die Schnittlinie unter dem Winkel oC schräg jedoch stufig versetzt,
so daß sich nach einer gewissen Anzahl von Schneid-
-7 Τα 20 170/1 - yi
scheiben der gleiche Vorgang wiederholt. Es sei noch erwähnt, daß die durch die Querschnitte 33 und die Längsschnitte
34 entstehenden Laschen 36 (Fig. 5) aus der Ebene des Zerkleinerungsgutes 32 herausgebogen sind, so daß die
Partikel einen Knick erhalten. Die Zähne 16 greifen in die gebildeten Löcher ein wie in Perforationen und ziehen somit
das Zerkleinerungsgut durch formschl lissi gen Eingriff zwischen
die Walzen. Durch die Schräganordnung und die sich in einigem Abstand wiederholende Perforation wird das Zerkleinerungsgut
nicht nur sicher und gerade eingezogen, sondern auch in Achsrichtung der Schneidwalzen so festgespannt,
daß der Längsschnitt besonders problemlos und sauber durchgeführt wird. Man sieht, daß jeder Partikel 35 durch zwei zueinander
um eine Schneidscheibenbreite versetzte U-förmige Einschnitte ausgeschnitten wird, die vom Inneren des Zerkleinerungsgutes
zur Randkante hin verlaufen. Das Material ist also während des gesamten Schnittes gespannt.
Die einzelnen Partikel 35 werden dann in den Ausnehmungen 15 bzw. von den Zähnen 16 durch den Schneidspalt transportiert
und fallen auf der gegenüberliegenden Seite aus diesen) heraus
Es ist durchaus möglich, daß Partikel oder Teile 37 einer Partikel-Lage in der Nut 22 zwischen zwei Schneidscheiben
sitzen und mit dieser mitlaufen. Zu diesem Zweck sind feste Abstreifer 38 vorgesehen, die auf dem Nutgrund 24 laufen
und die Partikel aus der Nut 22 abstreifen.
In Fig. 3 ist gezeigt, wie die gegenüber Fig. 2 nächste Zahnreihe mit ihrem Eingriff beginnt. Es ist dort auch zu
erkennen, daß im Falle, daß eine sehr dicke Zerkleinerungsgut-Lage
eingebracht wurde, bei der der Querschnitt 33 nicht durch die gesamte Lage hindurchreicht, dieser Querschnitt
A 20 170/1 - ]4 -
durch das Zusammenwirken des Scheitels 17 mit dem gegenüberliegenden
Nutgrund 24 vervollständigt wird, wobei auch dieser unterstützende Schneidvorgang sehr sanft vor sich,
geht, weil sich der entstehende Schneidspalt 40 bei der Annäherung zwischen dem Scheitel 17 und dem Nutgrund 24 sehr
langsam schließt. Es ist dabei sehr vorteilhaft, daß die Einstellung dieses Schneidspaltes 40, d.h. des Abstandes ^,
nicht zu eng erfolgen muß, weil dieser zusätzliche Schneidvorgang nur bei dicken Lagen unterstützend mithelfen muß,
während dünnere Lagen diesen Schneidspalt bereits durchtrennt erreichen und daher gar nicht durch den Schneidspalt
hindurchlaufen. Im Schneidspalt 40 laufen die zusammenarbeitenden Teile, d.h. der Scheitel 17 und der Nutgrund 24 mit
unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, was die Zerkleinerungswirkung
unterstützt.
Fig. 6 zeigt eine Variante der Außenkontur der Schneidscheiben 14a. Die Ausnehmungen haben hierbei eine Form mit einem
abgerundeten Grund und können Teile einer Parabel, Zykloide oder eines Kreisbogens sein, ggf. mit verlängernden Graden.
Derartige Formen lassen sich im Abwälz- Fräsverfahren herstellen. Bei dieser Ausführung liegt außerdem keine Zahngrundüberschneidung
mehr vor, d.h. die Tiefe T der Ausnehmungen 15a ist etwas weniger als halb so groß wie die
maximale Oberschneidung U1. Trotzdem ergibt sich ein
schmales zick-zack-förmiges Band der Überschneidungsfläche.
Die Rundung des Zahngrundes kann sich günstig auf einen stetigen Verlauf der effektiven Überschneidungsfläche auswirken,
so daß ein mehrmaliges Ein- und Austauchen der Zähne aus dem gegenseitigen Eingriff vermieden werden kann.
Die Zähne 16 a sind etwas spitzer als bei der dreieckigen Ausführung.
A 20 170/1 - \% -
Durch die Erfindung ist es möglich, mit einer relativ geringen
Gesamt Überschneidung \i_ eine große Dehnung des Zerkleinerungsgutes
und damit einen sicheren Abriß zu erzielen Dadurch wird auch die Herstellbarkeit der Schneidwalzen vereinfacht
.
- Leerseite
Claims (14)
- AnsprücheSchneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc.Schneideinrichtung für Vorrichtungen zum Zerkleinern von Zerkleinerungsgut (32) aus Flachmaterial oder Flachmateriallagen, wie Dokumenten etc., mit zwei zusammenwirkenden, ineinander entgegengesetzten Drehrichtungen drehbar angetriebenen Schneidwalzen (12) miteinander überschneidenden Schneidscheiben (14, 14a), die jeweils in eine Nut (22) zwischen benachbarten Schneidscheiben (14, 14a) der anderen Schneidwalze (12) eingreifen, und deren Außenrandkanten zwei Schneidkanten (21) bilden, wobei die Schneidscheiben (14, 14a) an ihrem Außenumfang Ausnehmungen (15) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (15) jeweils um ca. den halben Umfangsabstand zwischen den Ausnehmungen (15) gegenüber den Ausnehmungen (15) benach-A 20 170/1 - 2 -barter Schneidscheiben (14, 14a) der anderen Schneidwalze (12) versetzt sind und daß die durch die beim gegenseitigen Eingriff der Schneidscheiben (14, 14a) einander benachbarten Flächenabschnitte gebildete effektive öberschneidungsflache (31) höchstens halb so groß ist wie die zwischen den sich überschneidenden Außenumfangskreisen (23) der Schneidscheiben (14, 14a) gebildete theoretische Überschneidungsfläche (30).
- 2. Schneideinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen effektiver und theoretischer Oberschneidungsflache (31, 30) geringer als 0,4, vorzugsweise geringer als 0,3, ist.
- 3. Schneideinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die effektive oberschneidungsf1äche (31) ein der Außenkontur der Schneidscheibe (14, 14a) folgendes schmales, vorzugsweise über den größten Teil seiner Länge weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als ein Viertel , der maximalen Oberschneidung L[ breites, im wesentlichen zick-zack-förmiges Band ist.
- 4. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale radiale Oberschneidungsmaß [U) zwischen den Außenumfangskreisen (23) der benachbarten Schneidscheiben (14, 14a) geringer ist als die dreifache, vorzugsweise die zweifache Tiefe (T) der Ausnehmungen (15, 15a).
- 5. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T_) der Ausnehmungen (15, 15a) größer ist als ein Drittel, vorzugsweise die Hälfte des Umfangsabstandes zwischen den Ausnehmungen (Tei lung j;).A 20 170/1 - 3 -
- 6. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Ausnehmungen (15, 15a) eingenommene Teil des Umfanges der Schneidscheiben (14, 14a) mehr als 90 %, vorzugsweise mehr als 95 % des Umfanges der Schneidscheiben (14, 14a) beträgt und daß insbesondere zwischen den Ausnehmungen (15, 15a) scharfkantige Scheitel (17) am Umfang gebildet sind.
- 7. Schneideinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15, 15a) und die dazwischen gebildeten Zähne (16, 16a) eine symmetrische Form haben.
- 8. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) und die dazwischen gebildeten Zähne (16) dreiecksförmig sind.
- 9. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15) benachbarter Schneidscheiben (14) der gleichen Schneidwalze (12) gegenüber der Schneidwalzenachse (20) schräg bzw. schraubenlinienförmig angeordnet sind, wobei die Schraubenlinien auf beiden Schneidwalzen (12) gegenläufig sind.
- 10. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten (22) zwischen den Schneidscheiben (14, 14a) nur wenig größer ist als das maximale radiale Überschneidungsmaß (U-).
- 11. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (S) zwischen am Außenumfang gebildeten Scheiteln (17) der Schneidwalze (12) und dem Nutgrund (24) der gegenüberliegenden Schneidwalze (12) geringer ist als die maximale Dicke des Zerkleinerungsgutes (32) und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt.A 20 170/1 - 4 -
- 12. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutgrund (24) mit der Schneidwalze (12) mitläuft.
- 13. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidwalze (12) mit den Schneidscheiben (14) aus einem Stück gefertigt ist.
- 14. Schneideinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Ausnehmungen (15, 15a) am Umfang sehr groß ist und vorzugsweise über 15 beträgt.
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