Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messerscheibe zum Zerschneiden eines Materials,

• wobei die Messerscheibe an ihrem Außenumfang eine am Außenumfang umlaufende Schneidkante aufweist,
• wobei die Messerscheibe eine Mittenausnehmung zum Aufstecken der Messerscheibe auf einen Mitnehmer einer um eine Rotationsachse rotierbaren Antriebswelle aufweist.

Derartige Messerscheiben sind in vielfältiger Form bekannt, wobei die Messerscheiben sich, in der Draufsicht gesehen, im Wesentlichen durch ihren Durchmesser, die Form der Mittenausnehmung und das eventuelle Vorhandensein weiterer Ausnehmungen unterscheiden.

So ist beispielsweise bekannt, die Mittenausnehmung als kreisrunde Ausnehmung auszugestalten. Die Mittenausnehmung kann - je nach Ausgestaltung - relativ klein oder relativ groß sein. Eine rein kreisförmige Mittenausnehmung ermöglicht jedoch keine drehfeste Verbindung zur Antriebswelle. Daher sind bei den Messerscheiben des Standes der Technik zusätzliche Maßnahmen getroffen, um das Drehmoment von der Antriebswelle auf die Messerscheibe übertragen zu können. So ist beispielsweise bekannt, in den verbleibenden Kreisring zwischen der Mittenausnehmung und dem Außenumfang der Messerscheibe eine Anzahl kreisrunder Bohrungen oder andersartige Ausnehmungen einzubringen, so dass Mitnehmerstifte oder dergleichen in die Bohrungen bzw. Ausnehmungen eingreifen können. Die Anzahl an weiteren Bohrungen bzw. Ausnehmungen variiert. In Einzelfällen ist nur eine einzige derartige Ausnehmung bzw. Bohrung vorhanden. In anderen Fällen beträgt die Anzahl an Bohrungen bzw. Ausnehmungen zwei. Auch mehr als zwei derartige Bohrungen bzw. Ausnehmungen sind bekannt. Teilweise sind bis zu sechs derartige Ausnehmungen bzw. Bohrungen vorhanden.

Es ist weiterhin bekannt, die Mittenausnehmung zwar im Wesentlichen kreisförmig zu gestalten, wobei jedoch, ausgehend von der an sich kreisrunden Ausnehmung, mindestens eine nach radial außen zeigende U-förmige Ausnehmung angeordnet ist. Die Anzahl an U-förmigen Ausnehmungen variiert wieder. Minimal ist eine einzige derartige Ausnehmung vorhanden. Es sind auch Ausgestaltungen mit mehr als einer derartigen U-förmigen Ausnehmung vorhanden, beispielsweise mit vier derartigen Ausnehmungen.

Aus der GB 2 050 911 A ist eine Messerscheibe zum Zerschneiden eines Materials bekannt, die an ihrem Außenumfang eine am Außenumfang umlaufende Schneidkante aufweist. Die Messerscheibe weist eine Mittenausnehmung zum Aufstecken der Messerscheibe auf einen Mitnehmer einer um eine Rotationsachse rotierbaren Antriebswelle auf.

Aus der US 5,303,688 A ist ein Kreissägenblatt - insbesondere zum Schneiden von Beton - bekannt, wobei das Sägeblatt an seinem Außenumfang eine Anzahl von Sägezähnen aufweist. Das Sägeblatt weist eine Mittenausnehmung zum Aufstecken des Sägeblattes auf einen Mitnehmer einer um eine Rotationsachse rotierbaren Antriebswelle auf. Die Mittenausnehmung ist als eckenlose, aber nicht kreisrunde - insbesondere als plano-konvexe - Mittenausnehmung ausgebildet, so dass das Sägeblatt nach dem Aufstecken auf den Mitnehmer drehfest auf der Antriebswelle fixiert ist.

Aus der DE 10 2004 056 642 A1 sind einstellbare Profilkonturen mit mehreren Exzentrizitäten für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen bekannt. Die Profilkonturen sind konvexkonkav ausgebildet, so dass sie wellenartig um einen mittleren Radius oszillieren.

Die Messerscheiben des Standes der Technik bestehen oftmals aus Hartmetall oder aus Keramik. Sowohl Hartmetall als auch Keramik sind relativ spröde und brüchig. Im Betrieb geschieht es daher relativ oft, dass die Messerscheibe bricht und durch eine neue Messerscheibe ersetzt werden muss.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Messerscheibe der eingangs genannten Art derart auszugestalten, dass trotz langer Standzeit die Bruchgefahr verringert ist.

Die Aufgabe wird durch eine Messerscheibe zum Zerschneiden eines Materials gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messerscheibe sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Mittenausnehmung einer Messerscheibe der eingangs genannten Art als eckenlose, aber nicht kreisrunde Mittenausnehmung auszubilden, so dass die Messerscheibe nach dem Aufstecken auf den Mitnehmer drehfest auf der Antriebswelle fixiert ist. Weiterhin ist die Kontur der Mittenausnehmung eine rein konvexe Kurve, beispielsweise eine Ellipse oder ein Oval. Weiterhin besteht die Messerscheibe aus Hartmetall und/oder aus Keramik.

Auf Grund des Umstands, dass die Mittenausnehmung nicht kreisrund ist, variiert ein Abstand von bezüglich der Rotationsachse gegenüberliegenden Grenzen der Mittenausnehmung. Vorzugsweise beträgt der maximale Abstand derartiger Grenzen 70 % bis 80 % eines Außendurchmessers der Messerscheiben. Weiterhin beträgt ein minimaler Abstand derartiger Grenzen vorzugsweise 40 % bis 70 % des Außendurchmessers.

In der Regel ist die Mittenausnehmung zentrisch zur Rotationsachse der Antriebswelle angeordnet. Vorzugsweise weist die Mittenausnehmung in diesem Fall in Drehrichtung der Antriebswelle gesehen eine Periodizität auf.

Vorzugsweise ist die Mittenausnehmung die einzige Ausnehmung der Messerscheibe. Dies ist insbesondere herstellungstechnisch zu bevorzugen und verringert darüber hinaus die Bruchgefahr noch weiter.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebswelle für eine Messerscheibe der obenstehend beschriebenen Art, wobei die Antriebswelle einen Mitnehmer aufweist, dessen Außenkontur mit der Mittenausnehmung der Messerscheibe korrespondiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Mitnehmer für eine Antriebswelle, wobei der Mitnehmer eine Mittenausnehmung aufweist, mit welcher der Mitnehmer auf eine Antriebswelle aufsteckbar ist, wobei der Mitnehmer eine Außenkontur aufweist, die mit der Mittenausnehmung einer erfindungsgemäßen Messerscheibe korrespondiert.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen in Prinzipdarstellung

Figur 1

eine Messerscheibe und eine Antriebswelle in der Seitenansicht,

Figur 2

die Messerscheibe von Figur 1 in der Draufsicht,

Figuren 3 und 4

mögliche Ausgestaltungen einer Schneidkante,

Figuren 5 und 6

Ausgestaltungen von Messerscheiben des Standes der Technik in der Draufsicht,

Figur 7

einen Mitnehmer nebst Antriebswelle im Querschnitt und

Figur 8

den Mitnehmer von Figur 7 in der Draufsicht.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Messerscheibe 1 zum Zerschneiden eines Materials 2 - beispielsweise Papier, Karton oder Blech - dargestellt. Die Messerscheibe 1 ist in der Re-gel relativ dünn. Eine Dicke d der Messerscheibe 1 liegt meist zwischen 1 Millimeter und 4 Millimeter, oftmals unter 2,5 Millimeter. Die Messerscheibe 1 ist in der Regel an ihrem Außenumfang 3 kreisrund. Ein Außendurchmesser D der Messerscheibe 1 liegt in der Regel deutlich oberhalb von 10 cm, beispielsweise bei 20 cm bis 35 cm.

Die Messerscheibe 1 weist an ihrem Außenumfang 3 eine Schneidkante 4 auf, die entlang des Außenumfangs 3 umläuft. Die Schneidkante 4 kann - siehe Figur 3 - als V-förmige Schneidkante 4 ausgebildet sein. Alternativ kann die Schneidkante 4 - siehe Figur 4 - eine steile Pultform aufweisen.

Die Messerscheibe 1 weist eine Mittenausnehmung 5 auf. Auf Grund des Vorhandenseins der Mittenausnehmung 5 ist die Messerscheibe 1 auf eine Antriebswelle 6 aufsteckbar. Sie ist dort auf einen Mitnehmer 7 der Antriebswelle 6 aufgesetzt. Über den Mitnehmer 7 ist die Messerscheibe 1 um eine Rotationsachse 8 der Antriebswelle 6 rotierbar.

Die Mittenausnehmung 5 ist - siehe insbesondere Figur 2 - zwar als "runde", also eckenlose Mittenausnehmung 5 ausgebildet. Sie ist aber nicht als kreisrunde Mittenausnehmung 5 ausgebildet. Sie ist daher nach dem Aufstecken auf den Mitnehmer 7 drehfest auf der Antriebswelle 6 fixiert, auch wenn sie noch axial gesichert werden muss.

Die Mittenausnehmung 5 ist im Stand der Technik - siehe rein beispielhaft Figur 5 - konkav-konvex ausgebildet. In der - rein beispielhaften - Ausgestaltung von Figur 5 besteht die Außenkontur der Mittenausnehmung 5 beispielsweise aus 4 konvexen Halbkreisen, die über 4 konkave Viertelkreise ineinander übergehen. Die Radien r der Halbkreise sind untereinander gleich. Ebenso sind die Radien r' der Viertelkreise untereinander gleich. Gemäß der Ausgestaltung von Figur 5 sind sogar die Radien r der Halbkreise gleich den Radien r' der Viertelkreise. Der - im vorliegenden Fall gemeinsame - Radius r, r' der Halb- und Viertelkreise liegt vorzugsweise bei ca. 1/8 des Durchmessers D der Messerscheibe 1.

Alternativ ist es im Stand der Technik möglich, dass die Außenkontur der Mittenausnehmung 5 als plano-konvexe Kurve ausgebildet ist, also als Kurve, die aus geraden Abschnitten besteht, die über konvexe Abschnitte ineinander übergehen. Figur 6 zeigt beispielhaft eine derartige Ausgestaltung. Bei der Ausgestaltung von Figur 6 sind vier konvexe Viertelkreise gegeben, die über gerade Abschnitte ineinander übergehen. Der Radius r" der Viertelkreise ist vorzugsweise für alle Viertelkreise derselbe. Er kann beispielsweise ca. 1/8 des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1 betragen. Die "Mittelpunkte" 9 der Viertelkreise können beispielsweise einen Abstand a von der Rotationsachse 8 aufweisen, der in etwa gleich der Hälfte des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1 ist.

Erfindungsgemäß ist die Mittenausnehmung 5 - siehe Figur 2 - eine rein (also überall) konvexe Kurve. Beispielsweise kann die Mittenausnehmung 5 entsprechend der Darstellung von Figur 2 als Ellipse ausgebildet sein. Alternativ ist beispielsweise auch eine ovale Form möglich.

Bei der - rein beispielhaften - Ausgestaltung von Figur 2 beträgt die Länge einer langen Halbachse 10 der Ellipse beispielsweise ca. 3/8 des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1. Eine Länge einer kurzen Halbachse 11 der Ellipse liegt bei der Ausgestaltung von Figur 2 bei ca. 1/4 des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1.

Die Größe der Mittenausnehmung 5 kann nach Bedarf bestimmt sein. Vorzugsweise liegt - siehe Figur 2 - ein maximaler Abstand von Grenzen der Mittenausnehmung 5, die bezüglich der Rotationsachse 8 einander gegenüber liegen, zwischen 70 % bis 80 % des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1. Weiterhin liegt - siehe erneut Figur 2 - ein minimaler Abstand von Grenzen der Mittenausnehmung 5, die bezüglich der Rotationsachse 8 einander gegenüber liegen, zwischen 40 % und 70 % des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1.

Insbesondere mit den - wenn auch nur rein beispielhaften - Ausgestaltungen und Dimensionierungen der Mittenausnehmungen 5 der Figur 2 ergibt sich beispielsweise, dass der maximale Abstand ca. 75 % des Außendurchmessers D der Messerscheibe 1 beträgt. Der minimale Abstand liegt bei ca. 50 % für die Ausgestaltung von Figur 2.

Die Mittenausnehmung 5 ist vorzugsweise zentrisch zur Rotationsachse 8 der Antriebswelle 6 angeordnet. Weiterhin weist die Mittenausnehmung 5 in Drehrichtung der Antriebswelle 6 gesehen vorzugsweise eine Periodizität auf. Es ist also möglich, die Messerscheibe 1 von dem Mitnehmer 7 abzuziehen, sie sodann um 360°/n um die Rotationsachse 8 zu drehen und sie sodann wieder auf den Mitnehmer 7 aufzustecken. Bei der Ausgestaltung von Figur 2 hat der Wert n beispielsweise den Wert 2. Je nach Ausgestaltung der Mittenausnehmung 5 sind jedoch auch andere Werte möglich, beispielsweise 3, 5 und 6.

Auf Grund des Umstands, dass die Mittenausnehmung 5 zwar eckenlos, nicht aber kreisrund ist, ist - eine entsprechend korrespondierende Ausgestaltung des Mitnehmers 7 vorausgesetzt - bereits durch das Aufstecken der Messerscheibe 1 auf den Mitnehmer 7 eine drehfeste Fixierung der Messerscheibe 1 auf der Antriebswelle 6 realisiert. Weitere Ausnehmungen für Mitnehmerstifte und dergleichen sind daher nicht erforderlich. Vielmehr ist es möglich, dass die Mittenausnehmung 5 die einzige Ausnehmung der Messerscheibe ist.

Das Material der Messerscheibe 1 kann nach Bedarf gewählt werden. Beispielsweise kann das Material der Messerscheibe leine Keramik sein. Alternativ kann es sich um ein Hartmetall handeln.

Der Mitnehmer 7 der Antriebswelle 6 muss, wie bereits erwähnt, eine Außenkontur aufweisen, die mit der Mittenausnehmung 5 der Messerscheibe 1 korrespondiert. Es ist möglich, dass der Mitnehmer 7 Bestandteil der Antriebswelle 6 ist, mit der Antriebswelle 6 also einstückig verbunden ist. Alternativ kann es sich bei dem Mitnehmer 7 um ein eigenständiges Element handeln, das mit der Antriebswelle 6 lösbar verbunden ist. Ein derartiger Mitnehmer 7 ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt. In diesem Fall weist der Mitnehmer 7 - zusätzlich zu seiner Außenkontur; diese ist wie bereits beschrieben ausgebildet - seinerseits ebenfalls eine Mittenausnehmung 12 auf. Die Mittenausnehmung 12 des Mitnehmers 7 kann prinzipiell eine beliebige Form aufweisen. Sie kann - analog zur Mittenausnehmung 5 der Messerscheibe 1 zwar eckenlos, aber nicht kreisförmig ausgebildet sein. Alternativ kann die Mittenausnehmung 12 des Mitnehmers 7 kreisrund sein. Vorzugsweise jedoch ist die Mittenausnehmung 12 des Mitnehmers 7 als eckige Mittenausnehmung 12 ausgebildet, beispielsweise als viereckige oder als sechseckige Mittenausnehmung 12, so dass der Mitnehmer 7 durch Aufstecken auf die Antriebswelle 5 bereits drehfest gehalten ist, auch wenn er noch axial fixiert werden muss.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. So ist sie insbesondere leicht zu realisieren. Eventuell ist es sogar möglich, eine Mittenausnehmung einer Messerscheibe des Standes der Technik nachzubearbeiten, so dass sie nach der Nachbearbeitung erfindungsgemäß ausgebildet ist. Die Bruchgefahr einer erfindungsgemäßen Messerscheibe 1 ist gegenüber Messerscheiben des Standes der Technik erheblich reduziert. Auch wird für die erfindungsgemäße Messerscheibe 1 relativ wenig Material benötigt. Dies ist insbesondere deshalb von Bedeutung, weil beispielsweise Hartmetall relativ teuer ist.

Die obige Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll hingegen ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt sein.

1

Messerscheibe

2

Material

3

Außenumfang

4

Schneidkante

5, 12

Mittenausnehmungen

6

Antriebswelle

7

Mitnehmer

8

Rotationsachse

9

Mittelpunkte

10, 11

Halbachsen

a

Abstand

d

Dicke

D

Durchmesser

r, r', r"

Radien