DE8700547U1

DE8700547U1 - Schneidwerk für einen Aktenvernichter

Info

Publication number: DE8700547U1
Application number: DE8700547U
Authority: DE
Original assignee: WILHELM DAHLE BUERO- und ZEICHENGERAETEFABRIK 8630 COBURG DE
Current assignee: WILHELM DAHLE BUERO- und ZEICHENGERAETEFABRIK 8630 COBURG DE
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1987-04-09

Description

Wilhelm Dahle Büro- und Zeichengerätefabrik, 8630 Coburg Beschreibung: Schneidwerk für einen Aktenvernichter

Die Erfindung betrifft ein Schneidwerk für einen Aktenvernichter mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen. Papierbögen, Akten u.dgL. sollen damit in Längs- und Querrichtung zerkleinert, also im sogenannten Cross-Cut-Verfahren in diesen beidßn Richtung zerschnitten werden. Als Abfallmaterial ergibt sich damit nicht mehr die aus langen Streifen bestehende Papierwolle, sondern im allgemeinen etwa 1-3 cm lange Papierpartikel. Als Vorteil dieses Schneidverfahrens ergeben sich ein geringeres Abfallvolumen sowie eine verbesserte Unkenntlichmachung der vernichteten Aktenstücke.

Schneidwerke der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus DE-PS 22 47 901 oder OE-PS 32 39 060 bekannt. Sie weisen zwei gegenseitig zusammenwirkende, gegenläufig rotierende Messerwalzen auf, die aus einzelnen, die Schnittwirkung ausübenden Walzenscheiben zusammengesetzt sind. Letztere stehen radial über den zylindrischen Walzenkern hinaus, sind in Axialrichtung durch Zwischenräume etwa gleicher Breite voneinander beabstandet und greifen zum Längsschneiden in die entsprechenden Zwischenräume zwischen den Walzenscheiben der Gegenwalze ein. Die Messerwalzen können

dabei einstückig ausgebildet oder aus Einzelscheiben mit dazwischenliegenden Distanzringen zusammengesetzt sein.

Zum Querschneiden weisen die Messerwalzen über die Umfangsfläche der Walzenscheiben verteilte Quernuten auf. Deren in Drehrichtung der jeweiligen Messerwalzen weisende Flanken bilden als Schnittftanken jeweils mit der angrenzenden Scheibenumfangsflache einen Schneidkeil mit in Walzenlängsrichtung verlaufender Schnittkante.

Wie in den beiden genannten Druckschriften zum Stande der Technik dargestellt, sind die Schnittflanken jeweils bezüglich einer durch die Schnittkante verlaufenden Radiallinie der Walzenscheiben hinterschnitten ausgebildet. Durch diese Maßnahme wird der von der Schnittf lanke und der Tangente am Walzenumfang gebildete Keilwinkel des Schneidkeiles ein spitzer Winkel. Gemäß DE-PS 22 47 901 beträgt dieser zwischen 75 und 9C°. Gemäß DE-PS 32 39 060 wird die Hinterschneidung durch einen Parallelversatz der Schnittflanke bezüglich einer Radiallinie der Walzenscheibe erreicht. Der Keilwinkel des Schneidkeiles trägt dort weniger als 70°, ist jedoch wegen dem begrenzten Parallelversatz der Schnittflanke nicht beliebig verkleinerbar. Der ebene Nutgrund soll nämlich mit der Schnittflanke einen rechten Winkel bilden, was bei einem extremen Parallelversatz der Schnittflanke zu einer konstruktiv nachteiligen, hohen Nuttiefe führen würde. Letztere darf die Tiefe der Überschneidungszone der beiden Messerwalzen nicht überschreiten, weil sonst keine vollständige Längstrennung des Papierstückes durchgeführt werden könnte.

Sie in beiden Druckschriften zum Stande der Technik angegebenen Maßnahmen zur Verkleinerung des Keilwinkels durch Wegnahme von Material an der Ualzenumfangsfläche stellen einen beträchtlichen Herstellungsmehraufwand dar, weil pro Quernut eine weitere, diese flankierende Nut eingefräst werden muß.

Die der Drehrichtung abgewandten Rückenflanken der Quernuten laufen jeweils eben zum Walzenumfang hin aus. In DE-PS 32 39 060 ist dieser Auslauf divergierend zur Sehnittflanke angelegt. Alternativ dazu kann die Rückenflanke auch einen stetigen, beispielsweise kurvenförmigen Auslauf aufweisen. Beide Formen haben

- wie weiter unten klar uird - Nachteile.

Der Erfindung liegen folgende Anwenderforderungen und daraus resultierende Konstruktionsprinzipien zugrunde:

- Eine Zerstückelung des zu vernichtenden Aktenmaterials in Partikel mit einer maximalen Länge urd Breite muß unabhängig von der Papiersorte garantiert sein.

- Ein möglichst wartungs- und störungsfreier Lauf des Schneidwerkes muß gewährleistet sein.

- Die Leistungsaufnahme des Schneidwerkantriebes soll für einen niedrigen Energieverbrauch möglichst gering sein.

- Durch eingezogene Metallgegenstände, wie Büro- oder Heftklammern darf das Schneidwerk nicht beschädigt werden.

Zur Erfüllung dieser Forderungen ergeben sich folgende Konstruktionsprinzipien, die untereinander teilweise nicht vereinbar sind und einer Kompromißlösung bedürfen:

- Der Keilwinkel des Schneiidkei les an der Schnittkante

k muß möglichst spitz sein. Dadurch wird die Schneid-

(i wirkung der Schnittkante optimiert, entsprechend

§ gering kann die Antriebsleistung des Schneidwerkes

gewählt werden. Dickere Papiersorten, Kartonagen

u.dgl. können ohne Schwierigkeiten mit dem Schneidwerk zerkleinert werden. Darüber hinaus gewährleistet eine gute Schneidwirkung, daß vor Beginn des Längsschneidens das Querschneiden sämtlicher Lagen eines eingeschobenen Papierstapels in Querrichtung abgeschlossen ist. Ist dies nicht der Fall, findet keine vollständige Trennung des Papierstückes statt.

Der Schneidkeil darf nicht zu schwach ausgebildet sein, weil ihn dann Metallgegenstände, wie oben angegeben, beschädigen können.

Der Nutinhalt muß möglichst groß sein, um möglichst viel PartikeIvoLumen aufnehmen zu können. Dies ist wichtig, um auch mehrlagige Papierstapel ohne Schwierigkeiten zertrennen zu können. Außerdem wird dadurch verhindert, daß die Längst rennung des Papiers vollzogen wird, bevor die Schnittkante die Q-jert rennung hundertprozentig durchgeführt hat. Darüber hinaus werden bei einem großen Nutinhalt die Papierpartikel weniger stark in die Nut hineingepreßt, wodurch sie ungehindert aus der Nut in den Abfallbehälter fallen können. Wie nachstehend angegeben, kann der Nutinhalt nicht beliebig durch Vergrößerung der Nuttiefe und -breite in Umfangsrichtung vergrößert werden.

- Die Nuttiefe ist nämlich auf ein Maß beschränkt, das geringer ist als die Breite der Überschneidungszone der beiden Messerwalzen. Bei Überschreitung dieses Maßes würde im Nutbereich eine Längstrennung des in das Schneidwerk eingeschobenen Papierbogens nicht mehr stattfinden.

- Die Nutbreite in Umfangsrichtung darf die Länge des Umfangskreisbogens zwischen zwei Quernuten nicht überschreiten, weil zum einwandfreien Quei— und Längsschneiden gewährleistet sein muß, daß die Nut in einer Walzenscheibe immer mit einem nutlosen Bereich in den beiden benachbarten Walzenscheiben der Gegenmesserwalze zusammenwirkt. Ist dies nicht der Fall, so findet im Überschneidungsbereich dreier Quernuten keine Längstrennung des Papierstückes statt.

In nachteiliger Weise können bei den Schneidwerken gemäß DE-PS 22 47 901 und DE-PS 32 39 060 diese Grundforderungen nicht erfüllt werden. Bei beiden Schneidwerken ist der Keilwinkel des Schneidkeiles nicht im gewünschten Maße verringerbar, weil dadurch der Schneidkeil insgesamt zu stark geschwächt werden würde. Beim Schneidwerk gemäß DE-PS 22 47 901 ergibt sich zwischen der Schnittflanke und dem Nutgrund darüber hinaus ein spitzwinkliger Eckbereich, in dem sich besonders haftfähiges Papier, wie Recycling-Papier, festsetzen kann und allmählich ein Auffüllen de* Quernut stattfindet. Im Extremfall reicht die Antriebsleistung für das Schneidwerk dann bei Einschieben eines Papierstapels nicht mehr aus und das Schneidwerk bleibt stehen, bei der Nutform gemäß DE-PS 32 39 060 würde eine Vergrößerung der Parallelverschiebung der Schnitt flanke und damit einhergehender Verringerung des Keilwinkels des Schneidkeiles eine

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übermäßig große Nuttiefe bedeuten, da der Nutgrund zur SchnitttLanke senkrecht steht. Der divergierende Verlauf der Rückenflanke beeinträchtigt darüber hinaus bei gegebener Nutbreite in Unifangsrichtung den Nutinhalt.

Ausgehend von den Nachteilen der Schneidwerke nach dem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schneidwerk anzugeben, das als Kompromißlösung eine Nutform aufweist, mit der die gestellten Forderungen bestmöglich erfüllbar sind. Diese Aufgabe wird gemäß der kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Demnach verläuft die Schnittflanke kurvenförmig oder polygonzugartig, bezüglich der Drehrichtung konkav gewölbt. Der von den durch die Schnittkante verlaufenden Tangenten am Ualzenumfang bzw. an der Schnitt flanke gebildete Keilwinkel des Schneidkeiles beträgt maximal 50 . Bei einer polygonzugartigen Ausbildung der Schnittflanke sollen die Polygonzüge möglichst nahe einer Kurvenform kommen, also kurz sein. Andererseits kann der Herstellungsaufwand durch Verwendung von wenigen langen Polygonzügen verringert werden.

Trotz des vorteilhaft geringen Keilwinkels wird der Schneidkeil durch den kurvenförmigen, quasi progressiv in Drehrichtung ansteigenden Verlauf der Schnittf lanke in sich nicht geschwächt. Er ermöglicht also eine besonders gute Schnittwirkung mit den in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteilen, ist aber gleichzeitig so stabil, daß er durch Metallgegenstände oder durch lang anhaltende, starke Beanspruchung nicht beschädigt werden kann. Der kurvenförmig oder polygonzugartig, konkav gewölbte Verlauf der Schnittf lanke

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bedeutet darüber hinaus, daß die Nut keine zurückgezogenen, spitzen Innenecken, wie das Schneidwerk
gemäß DE-PS 22 47 901 aufweist. Die Papierpartikel
können dadurch nach dem Längs- und Querschneiden
ungehindert aus der Nut herausfallen. Dias ist
insbesondere bei der Zerkleinerung von Recycling-Papier wichtig, da dieses durch seine Langfasrigkeit besonders haftfähig ist und bei seinem Schnitt ein recht
adhäsiver Faserstaub gebildet wird, der die Tendenz
zeigt, sich in der Nut anzusammeln und diese mit der
Zeit zu verstopfen.

Die kreisbogenförmigj Ausbildung der Schnittftanken ist durch einen Fräser mit entsprechender Scheibenform
besonders einfach herstellbar. Damit .reduziert sich der Fertigungsaxfwand für die Quernuten erheblich.

Der tangentiale übergang der Schnittflanke in den
ebenen Nutgrund gemäß Anspruch 3 ist für eine möglichst widerstandsarme Einlage und einen ungehinderten Auswurf der Papierpartikel in bzw. aus der Quernut vorteilhaft. Das Papier wird dadurch nämlich nicht in sich gefaltet
oder in anderer Weise in der Nut verklemmt, sondern
legt sich im wesentlichen glatt in die Nut hinein. Die
durch die Rotation der Messerwalzen auf die Papierpartikel ausgeübte Zentrifugalkraft reicht unabhängig
von der Papiersorte damit aus, um einen zuverlässigen
Auswurf der Partikel aus den Nuten zu gewährleisten.

Gemäß Anspruch A laufen die Rückenflanken der Quernuten jeweils parallel zu den durch die Schnittkanten
gelegten Tangenten an den Schnittflanken aus. Damit ist bei gegebener Nutbreite am Scheibenumfang der Nutinhalt maximal groß. Im Gegensatz zum divergierenden Auslauf

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beim Schneidwerk gemäß DE-PS 32 39 060 wird damit darüber hinaus ein bestimmter stumpfer Winkel zwischen der RückenfLanke und der Tangente am Walzenumfang am Auslaufpunkt nicht überschritten. Diese Kante wirkt nämlich beim Schneidwerk gemäß der Erfindung als weitere Abrißkante zur nochmaligen Quertrennung der

Papierpartikel. Durch das Einstoßen der Schnittflanke

wird auf das durch das Schneidwerk transportierte

fs Papierstück ein Bremseffekt in Längsrichtung ..Vt Papier-

H partikel ausgeübt, aer letztere über diese AbrifJkante

f; spannt. Dabei erfolgt in der Regel eine weitere Quer-

% trennung durch Zerreißen der Partikel mit entsprechend

s verringerter Länge derselben. Das Abfallvolumen wird

j dadurch weiterhin reduziert und die Unkenntlichmachung

f verbessert.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch das

Schneidwerk,
Fig. 2 eine DetaiLseitenansicht einer Quernut in

vergrößertem Maßstab.

Das Schneidwerk für einen Aktenvernichter zum Zerkleinern von Papier in Längs- und Querrichtung im sogenannten C ross-Cut-Verf ahren beinhaltet zwei gegenseitig zusammenwirkende, gegenläufig rotierende Messerwalzen. In Fig. 1 sind zwei Walzenscheiben (1,1*) dargestellt, die die Schnittwirkung in Längs- und Querrichtung ausüben. Die Walzenscheiben (1,1*) stehen radial über den zylindrischen Walzenkern (2) hinaus. In Axialrichtung sind sie durch Zwischenräume etwa gleicher Breite voneinander beabstandet. Zum Längs-

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schneiden greifen Ua Izenscheiben (1) der einen Messerwalze in entsprechende Zwischenräume zwischen den Walzenscheiben (1*) der Gegenwalze ein.

Zum Querschneiden weist die Umfangsf lache (3) der Walzenscheiben (1,1') gleichmäßig über ihren Umfang verteilt Quernuten (4) auf/ wobei in Fig. 1 der cinfajtiiioi» halber &eegr; ¹J &Ggr; j ? Vi ? i I ? drei dieser Nuten dargestellt sind. Die in Drehrichtung (5,5*) der jeweiligen Messerwalze weisenden Schnittftanken (6) der Quernuten <!4) bilden jeweils mit der angrenzenden Seheibenumfangsflache (3) einen Schneidkeil (7) mit in Walzenlängsrichtung verlaufender Schnittkante (8).

Der eben ausgebildete Nutgrund (9) einer jeden Quernut (4) verläuft tangentenparallel. Die der Drehrichtung (5,5') jeweils abgewandten Rückenflanken (10) laufen jeweils eben, geradlinig zum Walzenumfang hin aus.

Die Schnittf I anke (6) einer jeden Quernut ist kreisbogenförmig ausgebildet und bezüglich der Drehrichtung (5/5*) jeweils konkav gewölbt. Damit sind die Schnittflanken (6) bezüglich einer durch die Schnittkante (8) verlaufenden Radiallinie hinterschnitten ausgebildet. Der von den durch die Schnittkante verlaufenden Tangenten (11,12) an der WaIzenumfangsflache (3) bzw. an der Schnittflanke (6) gebildete Keilwinkel (13) des Schneidkeiles (7) beträgt dabei 46° 30'. Durch eine größere Schrägführung des Kreisfräsers beim Einarbeiten der Quernuten (4) sind jedoch auch weit geringere Keilwinkel und somit spitzere Schneidkeile erreichbar.

Die kreisbogenförmigen Sehnittf lanken (6) gehen tangential in den ebenen Nutgrund (9) der Quernuten (4) über. Die der Drehrichtung (5/5*) jeweils abgewandten Rückenflanken UO) der Quernuten (4) laufen jeweils parallel zu den durch die Schnittkanten (8) gelegten Tangenten (12) an der Schnittflanke (6) aus (Fig. 2). Der Winkel (14) zwischen Rückenflanke (10) und Nutgrund (9) beträgt dabei 55°. Der Eckbereich (15) ist durch eine Fasenfläche (16) abgeschrägt. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Nutbreite (17) gegenüber dem Durchmesser (18) des die Schnittflanke (6) bildenden Kreisbogens größer. Die Nutbreite (17) ist jedoch beschränkt auf maximal die nutlose Umfangslänge (19) der Walzenscheiben (1,1') zwischen zwei Quernuten (4). Damit ist - wie in Fig. 1 dargestellt - jederzeit gewährleistet, daß in der schraffiert: hervorgehobenen Überschneidungszone (20) eine Quernut (4) der einen Walzenscheibe (1) immer einem nutlosen Bereich der benachbarten Walzenscheiben (1¹) gegenübersteht.

Anhand der Fig. 1 ist der zeitliche Ablauf beim Schneidvorgang erklärbar. Wird ein Papierbogen von oben in die Überschneidungszone (20) eingeführt und in der Durchführungsrichtung (21) durch das Schneidwerk hindurchgeschoben, so führt beispielsweise die Schnittkante (8') der linken Walzenscheibe (1) einen Schnitt in Querrichtung durch. Das Zerschneiden des Papierbogens in Längsrichtung erfolgt durch die, in Umfangsrichtung verlaufenden, die Umfangsflache (3) in Drehrichtung seitlich begrenzenden Umfangskanten der Walzenscheiben (1,1'). Bei weiterer Rotation der Walzenscheiben (1,1·) führt die Schnittkante (8") der gegenüberliegenden rechten Walzenscheibe (1*) einen in Längs- und Querrichtung versetzt zum ersten Querschnitt

liegenden, zweiten Querschnitt am benachbarten Papierstreifen durch. Auf diese Weise wird das durch die Gesamtheit der WaLzenscheiben (1,1*) in Längsstreifen geteilte Papier sukzessive auch in Querrichtung in eine Vielzahl von etwa 15-25 mm langen Partikeln zerkleinert,

Als Besonderheit führt das gezeigte Schneidwerk eine Sekundärteilung der Papierstreifen in Querrichtung an der durch die Rücke&pgr;flanke&eegr; (IC) und dis benachbart"· Umfangsflachen (3) gebildeten Abrißkanten (22) durch. Beim Transport durch das Schneidwerk legen sich die Papierteile nämlich an die Umfangsflachen (3) an und über die Abrißkanten (22). Beim Eintauchen der in einer Walzenscheibe (1) nächstfolgenden Schnittkante (8"¹) in die Überschneidungszone (20) und damit in den Papierbogen wird auf diesen ein Bremseffekt ausgeübt, wodurch der in Durchführungsrichtung (21) vor dieser Schnittkante (8¹¹¹) liegende Bereich der Papierbahn gespannt wird und folglich über der Abrißkante (22*) bei gängigen Papiersorten nochmals reißt. Lediglich bei langfasrigen, sehr längselastischen Papiersorten kann diese zweite Querteilung unterbleiben. Die maximal;: Länge der Pap ier partikel bleibt trotzdem auf dem Abstand zwischen zwei Schnittkanten (8) einer Walzenscheibe (1,1') begrenzt.

Im Auswurfbereich (23) können die sich an die Umfangsf lache (3) anliegenden und in der jeweiligen Quernut (4) einliegenden Partikel ungehindert von den Walzenscheiben (1,1') lösen und in den unterhalb des Schneidwerkes angeordneten Abfallbehälter (nicht dargestellt) fallen.

Bezugszeichen

1,1' Walzenscheibe

2 Walzenkern

3 UmfangsfLache

4 Quernuten

5,5* Drehrichtung

6 Schnittflanke

7 Schneidkei I

8,8',8",8¹¹¹ Schnittkante 9 Nutgrund

10 Rückenflanke

11 Tangente

12 Tangente

13 Kei Iwinkel

14 Winkel

15 Eckbereich

16 Fasenfläche

17 Nutbreite

18 Durchmesser

19 Umfangslänge

20 Überschneidungszone

21 Durchführungsrichtung 22,22' Abrißkante 23 Auswurfbereich

Claims

Ansprüche

&iacgr; - Schneidwerk für einen Aktenvernichter zum Zerkleinern von Papier in Längs- und Querrichtung (cross-cut) mit

- zwei gegenseitig zusammenwirkenden, gegenläufig rotierenden Messerwalzen, deren die Schnittwirkung ausübenden Walzenscheiben (1,1·), -- radial über den zylindrischen Walzenkern (2) h i nausstehen,

-- In Axialrichtung durch Zwischenräume etwa gleicher Breite voneinander beabstandet sind, -- zum Längsschneiden in entsprechende Zwischenräume zwischen den Walzenscheiben (1,1') der Gegenwalze eingreifen und

-- zum Querschneiden über die Umfangsflache (3) der WaIzenscheiben (1,1') verteilte Quernuten (4) aufweisen,

deren in Drehrichtung (5,5') der jeweiligen

Messerwalze weisende Schnittf lanken (6) jeweils mit der angrenzenden Scheibenumfangsfläche (3) einen Schneidkeil (7) mit in Walzenlängsrichtung verlaufender Schnittkante (8) biIden,

wobei die Schnittf lanken (6) jeweils

bezüglich einer durch die Schnittkante (8) verlaufenden Radiallinie der Messerwalzen hinterschnitten ausgebildet sind,

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deren im wesentlichen tangenten-paraLLeL

verlaufender Nutgrund (9) eben ausgebildet ist und

deren der Drehrichturig (5,5') abgewandten

Rückenflanken (10) jeweils eben zum Walzenumfang hin auslaufen,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Schnittflanke (6) kurvenförmig oder polygonzugartig, bezüglich der jeweiligen Drehrichtung (5,5') konkav gewölbt verläuft und

- daß der von den durch die Schnittkante (8) verlaufenden Tangenten (11,12) am Walzenumfang (Umfangsflache 3) bzw. an der Schnittflanke (6) gebildete Keilwinkel (13) des Schneidkeiles (7) maximal 50 beträgt.
2. Schneidwerk nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schnitt flanken (6) kreisbogenförmig ausgsbiIdet sind.
3. Schneidwerk nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Schnittflanken (6) tangential in den ebenen Nutgrund (9) übergehen.
4. Schneidwerk nach einem der vorgenannten Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Rückenflanken (10) jeweils parallel zu den durch die Schnittkante (8) gelegten Tangenten (12) an den Schnittflanken (6) auslaufen.