EP0184786B1 - Vorrichtung zum Vernichten von Banknoten - Google Patents
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- EP0184786B1 EP0184786B1 EP85115525A EP85115525A EP0184786B1 EP 0184786 B1 EP0184786 B1 EP 0184786B1 EP 85115525 A EP85115525 A EP 85115525A EP 85115525 A EP85115525 A EP 85115525A EP 0184786 B1 EP0184786 B1 EP 0184786B1
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- cutting
- cutting means
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- banknotes
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- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
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- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/0007—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents
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- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/18—Knives; Mountings thereof
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- B02C18/0007—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents
- B02C2018/0061—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents with compacting devices for the disintegrated material
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- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/0007—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents
- B02C2018/0069—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents with stripping devices
Definitions
- the invention relates to a device for the destruction of documents such as banknotes in a high-speed banknote sorting machine, in which the documents are individually removed from a stack, checked according to various criteria, assigned to certain sorting classes depending on the test result, and are fed to corresponding storage locations by a transport system, wherein a sorting class comprises documents which are fed to a cutting device, cut there and arrive in a collecting container for banknote snippets, which is attached behind the cutting device in relation to the direction of movement of the banknotes.
- banknotes which are no longer fit for circulation are destroyed after the check.
- the banknotes to be destroyed are fed to a first cutting unit by means of a conveyor belt system guided over deflection rollers.
- This system consisting of two interlocking knife rollers, cuts the banknotes lengthways into narrow strips.
- the strips are then fed via a funnel to a second cutting unit, which is rotated by 90 ° with respect to the first.
- the knife rollers of the second system rotate at a slower speed in comparison to the first system, as a result of which the banknote strips are specifically formed in front of the second cutting unit. Due to the traffic jam, the banknote snippets mix and lie transversely, so that they are also cross-cut by the second cutter.
- the known device has the advantage that the banknote snippets are always cut differently by the arbitrary mixing and transverse laying of the banknote strips in front of the second cutter.
- the randomness of the chip shape is more pronounced the more the speeds of the two cutting units differ.
- a reconstruction from the cut banknote snippets is therefore almost impossible.
- the knife rollers of the second system have a larger diameter than that of the first system.
- the dimensioning should also be based on the greatest possible amount of banknotes to be expected, which means that in extreme cases it must also be possible to destroy all banknotes entered in the banknote sorting system. Since such a large number of banknotes to be destroyed occurs only in exceptional cases, the second cutter is oversized for normal operation.
- the banknote strips are detected irregularly by the second cutting device, as a result of which the cutting process also takes place in an unpredictable manner.
- this offers the above-mentioned advantage of accidental cutting, it can also lead to annoying side effects.
- the strips also pass the second cutter in the longitudinal direction and are not cut at all in the process.
- DE-A-26 05 226 discloses a device for shredding file material in two stages connected in series. Due to the large construction volume, the rotation of the rollers creates a circulating air flow, which significantly affects the supply of strips cut lengthways in a first cutting step.
- the object of the invention is therefore to propose a banknote shredding device which is used for a rapidly transported bank has a high throughput that is structurally simple and requires little maintenance.
- the basic idea of the invention is the combination of a non-contact longitudinal / cross cutting device with a targeted air flow.
- Such touching cutting devices are well suited as document shredders for small quantities in the office, but cannot be used economically at high speeds, continuous operation and high throughput capacity, because on the one hand a large part of the energy used is converted into heat by the friction of the knife rollers and on the other hand the wear the knife rollers are so high that constant maintenance of this functional unit would be necessary.
- the chip size of the banknotes is further reduced without additional measures having to be provided for this.
- the notches of the knife rollers can therefore be made substantially larger for a given chip size than was to be assumed according to the prior art. Since larger notches become less dirty and clogged, this results in a further advantage for use in a system with a high throughput capacity.
- the cutting unit now operates in a non-contact mode with respect to the knife rollers, the heat development of the cutting device is considerably reduced. This makes continuous operation at high speed possible in the first place. This advantage is of particular importance for continuous operation with a high throughput capacity, since it significantly increases the service life of the cutting device and considerably reduces the wear of the knife rollers, so that the maintenance effort can be reduced to an acceptable level. Finally, the mechanical efficiency of the cutting device is significantly increased, since only a fraction of the drive power is converted unnecessarily into heat and friction. As a result, the entire cutting device can ultimately be made smaller with the same output.
- the non-contact mode of operation also allows the two knife rollers to engage deeply with one another, thereby achieving a particularly reliable longitudinal cut.
- an air suction device is connected to the collecting container for the banknote snippets. With their help, air is sucked through the cutting unit into the collecting container, whereby the cutting unit is cleaned and cooled at the same time.
- additional air guiding means are also provided, which enable targeted air guidance.
- Another advantage is that the components surrounding the cutting device are kept clean. Small snippets of banknotes, which result from the cutting or tearing process at the inlet of the cutting device, are directed towards the collecting container by the air flow.
- the stripping and keeping the cutting rollers and the environment clean can be optimized by suitably shaped air baffle plates. Since the area directly in front of the knife rollers is continuously cleaned by the air flow, optical elements, for example a light barrier which registers the correct entry of a banknote to be destroyed, can also be arranged in this area.
- the frictional heat generated during the cutting or tearing process is also effectively dissipated. Furthermore, the bearings of the knife rollers can be cooled by a targeted air flow.
- the air flow also swirls the banknote snippets with one another, so that a targeted assembly of a banknote from individual parts becomes impossible.
- the banknote snippets are finally collected in exchangeable bags. Due to the small snippet and the air-assisted suction, the snippets are well compressed and thus ensure that the waste bags are used efficiently.
- banknotes are transported to the individual modules via a transport system 30 and conveyed to the respective storage modules by means of branches 31.
- a separate transport system 32 is available for the banderoles.
- the module 13 shown in Fig. 2 for the destruction of unfit banknotes comprises in addition to the banderole transport section 32e and the banknote transport sections 30e and 31b essentially a switch 83b for discharging the unfit banknotes as well as the cutting device 50 and the collecting container 70 for the Banknote snippets.
- the cutting device consists of two intermeshing knife rollers 51, 52 which are rotatably mounted in a housing 53.
- the knife whale zen are set in rotation by a drive unit, not shown in the figure.
- a guide part 54 is arranged between the transport system 31 and the entry side of the cutting device 50.
- a funnel 60 adjoins the outlet side of the cutting device and opens into a tube extension 61.
- the guide part 54 and the funnel 60 are each separated from the housing wall of the cutting device by narrow slots 56, 57.
- the entire cutting device is arranged in a housing 59, which preferably forms a unit with the collecting container housing.
- the transport system 31 conveys the banknotes through a narrow slot 58 of the housing 59 to the cutting device.
- the funnel 60 and the tube extension 61 open into the collection container housing 70.
- a sack 72 serves as the collection container, which is connected to the tube extension 61 by means of a rubber ring 74 or the like.
- the tube attachment can have a notch or a widening at the lower end.
- the collecting container housing 70 forms a closed unit with an inlet and an outlet opening 75.
- the funnel 60 and the tube attachment 61 described above serve as the inlet opening.
- the outlet opening 75 is connected via a pipe section to an extraction system 78, for example a vacuum pump.
- One side wall of the housing 70 is designed as an airtight lockable door 77 so that the sack 72 can be changed if necessary.
- the bag 72 is made of an air-permeable material, similar to a vacuum cleaner, but in which the fragmented banknote snippets are retained. Paper, such as that used for conventional vacuum cleaner bags, has proven to be a suitable material. This embodiment offers the advantage that the collecting bag together with the banknote snippets can be finally destroyed, for example burned.
- the banknotes are fed to the banknote destruction module 13 in the direction of the arrow 23.
- the banknotes that are not to be destroyed pass through this component in the direction of arrow 25. Real, but no longer fit banknotes that are to be destroyed are removed from the transport system 30 by means of the switch 83b and fed to the cutting device 50 via the transport system 31.
- the guide part 54 ensures the safe feeding of the banknotes transported at very high speed (10 m / s) between the knife rollers 51, 52.
- the banknotes are gripped by the knife rollers provided with notches, cut lengthwise and crosswise or torn and leave the cutting device as small snippets.
- the suction system 78 generates a negative pressure in the interior of the collecting container 70, as a result of which ambient air is sucked in through the funnel 60 in the direction of the arrow 40.
- the negative pressure is preferably set in such a way that the flow velocity of the air is greater than the velocity of the banknotes transported.
- the knife rollers and the surrounding components are cooled by the air flow.
- the cooling of certain components and the stripping of the snippets from the knife rollers can be optimized for the respective conditions by a suitable design of the guide part or by additional air baffle plates.
- the flow rate can be increased by deliberately narrowing the flow channel, which further improves the stripping effect.
- the entire banknote cutting device 50 is continuously cleaned during operation.
- the air sucked out by the vacuum pump 78 may be due to the entire cutting direction surrounding, closed housing 59 only enter through the slot 58 in the housing 59. This creates a continuous air flow 45 which prevents dust or small banknote snippets that could contaminate the entire banknote sorting system from escaping through the entry gap 58.
- the banknote snippets are swirled together by the air flow 40 in the funnel 60 and finally reach the collecting sack 72 in the collecting container 70.
- the shredded banknotes are compressed by the small snippet and supported by the air suction and allow a good use of space in the collecting sack. If necessary, the filled collecting bag can be changed after opening door 77.
- FIG. 3 shows the cutting mechanism with the two intermeshing knife rollers 51, 52.
- a knife roller in longitudinal section is shown in FIG. 4.
- the knife rollers running in two bearings 80 can be made from a round material into which ring grooves are milled, so that the cylindrical cutting elements are formed.
- the knife rollers consist of a plurality of knife disks 84 which are separated from one another by spacer disks 82 and which are arranged on an axle body 81.
- This embodiment offers the advantage that individual knife disks 84 can be changed if necessary without having to replace the entire knife roller.
- the width of the knife disks 84 is slightly smaller than that of the spacer disks, so that the knife disks of the second roller 52 do not touch the knife disks of the first roller 51 when they interlock.
- the spacer disks 82 or the milled portions can be 1.45 mm and the knife disks 84 or the non-milled parts of the roller can be 1.4 mm wide.
- the cutter disks 84 and spacer disks 82 are firmly connected to one another in the axial direction, so that the distance set by the spacer disks is fixed and cannot be changed during operation.
- the knife roller also forms a rigid unit when it is built up from individual knife disks and spacer disks.
- scraper plates 98 are provided, which are each arranged in the gaps between the knife disks.
- the scraper plates 98 are held in a predetermined position by means of two mandrels 96 fastened to the housing 53.
- the sheets 98 In the area of the axle body 81, the sheets 98 have a circular recess 99, the opening of which is larger than the diameter of the spacer disks 82, so that the rotation of the knife roller is not impeded by the scraper sheets 98.
- the thickness of the scraper plates 98 is chosen so small compared to the thickness of the spacer disks 82 that friction can be excluded.
- the sheets can be 1 mm thick if, as stated above, the spacers are 1.45 mm thick.
- the sheets 98 possibly remove snippets of banknotes adhering to the knife rollers 51, 52 after the cutting process and thus prevent the snippets from participating in the cutting process again after a full rotation of the knife roller and possibly influencing this negatively or leading to a blockage.
- the scraper plates 98 are dimensioned such that there is no contact with the knife roller opposite each other.
- the knife disks 51, 52 are provided with a plurality of notches 90 on their circumference.
- the notches 90 can be of any design; it is only essential that the edges 92 are sharp-edged and cut or tear the banknotes in the transverse direction in connection with the disks of the second knife roller. In practice it has been shown that an angle of approximately 90 ° between the cutting edges gives very good results.
- the notches 90 are symmetrical. An example of a symmetrical notch 90 is shown in FIG. 3, in which the notch is semicircular and the depth of which approximately corresponds to the radius of the circle.
- edges 92 of the notches 90 which cause the cross-cut interact with regions of the knife disks which are arranged on the other knife roller and which have no notches. This is achieved by rotating one knife roller relative to the other by an angle which is half as large as the angle between two successive notches 90. To maintain this relative position to one another, the two knife rollers are rigidly coupled to one another, for example by means of toothed wheels or toothed belts.
- the cutting device described makes it possible to use the embodiment shown in the figures to cut a banknote into approximately 500 individual snippets approximately 1.5 mm wide and 12 mm long (with a diameter of the knife disks of 63 mm).
- the proposed cutting device works perfectly even at high speeds of the transported banknotes. In practice, around 40 banknotes per second are cut into small pieces at a speed of 10 m / s. Even when the cutting devices are in continuous operation or when banknotes are destroyed continuously, the heating of the knife rollers is relatively low. Tests in continuous operation showed that temperatures of 55 . C can hardly be exceeded.
- the cutting device 50 with the knife rollers 51, 52 and the entire banknote shredding module 13 remain free of dirt and dust even over a longer period of time due to the air suction.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Vernichtung von Dokumenten wie Banknoten in einer Hochgeschwindigkeits-Banknotensortiermaschine, in welcher die Dokumente einzeln von einem Stapel abgezogen, nach verschiedenen Kriterien geprüft, abhängig vom Testergebnis bestimmten Sortierklassen zugeordnet werden und durch ein Transportsystem entsprechenden Ablagestellen zugeführt werden, wobei eine Sortierklasse Dokumente umfaßt, die einer Schneideinrichtung zugeführt, dort zerschnitten und in einen Sammelbehälter für Banknotenschnipsel gelangen, der bezogen auf die Bewegungsrichtung der Banknoten hinter der Schneideinrichtung angebracht ist.
- Aus der DE-C-27 59 678 ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, mit der nicht mehr umlauffähige Banknoten nach der Prüfung vernichtet werden. Die zu vernichtenden Banknoten werden mittels eines über Umlenkrollen geführten Förderriemensystems einem ersten Schneidwerk zugeführt. Dieses aus zwei ineinandergreifenden Messerwalzen bestehende System schneidet die Banknoten in Längsrichtung in schmale Streifen. Die Streifen werden anschließend über einen Trichter einem zweiten, gegenüber dem ersten um 90° gedrehten Schneidwerk zugeführt. Die Messerwalzen des zweiten Systems rotieren im Vergleich zum ersten System mit einer langsameren Drehzahl, wodurch eine gezielte Staubildung der Banknoten-Streifen vor dem zweiten Schneidwerk erzeugt wird. Bedingt durch den Stau vermischen sich die Banknotenschnipsel und legen sich quer, so daß sie vom zweiten Schneidwerk zusätzlich quergeschnitten werden.
- Die bekannte Vorrichtung hat den Vorteil, daß durch die willkürliche Mischung und Querlegung der Banknoten-Streifen vor dem zweiten Schneidwerk die Banknoten-Schnipsel stets unterschiedlich geschnitten werden. Die Zufälligkeit der Schnipselform ist umso ausgeprägter, je mehr sich die Geschwindigkeiten der beiden Schneidwerke unterscheiden. Eine Rekonstruktion aus den zerschnittenen Banknoten-Schnipseln ist daher mit nahezu absoluter Sicherheit ausgeschlossen.
- Zum Ausgleich der langsameren Umdrehungszahl des zweiten Schneidwerks besitzen die Messerwalzen des zweiten Systems einen größeren Durchmesser als die des ersten Systems. Um den zur Mischung der Banknoten-Streifen notwendigen Stau vor dem zweiten Schneidwerk verarbeiten zu können, ist es außerdem notwendig, das zweite Schneidwerk bzw. dessen Antriebsleistung so zu dimensionieren, daß die Durchsatzkapazität über der des ersten Systems liegt. In der Praxis ist bei der Dimensionierung außerdem vom größtmöglich zu erwartenden Banknoten-Anfall auszugehen, was bedeutet, daß es im Extremfall auch möglich sein muß, alle in die Banknoten-Sortieranlage eingegebenen Banknoten zu vernichten. Da eine derart große Anzahl von zu vernichtenden Banknoten aber nur in Ausnahmefällen auftritt, ist das zweite Schneidwerk für den Normalbetrieb überdimensioniert.
- Im Gegensatz zum ersten Schneidwerk werden die Banknoten-Streifen vom zweiten Schneidwerk unregelmäßig erfaßt, wodurch auch der Schneidvorgang in nicht voraussehbarer Weise abläuft. Das bietet zwar den obengenannten Vorteil des zufälligen Zerschneidens, kann aber andererseits zu störenden Nebenwirkungen führen. So ist es beispielsweise möglich, daß die Streifen das zweite Schneidwerk ebenfalls in Längsrichtung passieren und dabei überhaupt nicht quergeschnitten werden. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, daß sehr kleine Banknoten-Schnipsel entstehen oder daß die rotierenden Schneidmesser an den Banknoten nur entlangreiben und diese nicht sofort ergreifen. Der dabei entstehende Abrieb bzw. die sehr kleinen Banknoten-Schnipsel treten durch den zwangsläufig offenen Eintrittsspalt der Schneidvorrichtung aus, wodurch die gesamte Banknoten-Sortieranlage verschmutzt; außerdem verschmutzen die Messerwalzen der Schneideinrichtung, wodurch eine erhöhte Wartung sowohl der Banknoten-Sortiervorrichtung als auch der Banknoten-Vernichtungsvorrichtung notwendig ist.
- Man hat außerdem festgestellt, daß die bekannte Vorrichtung mit zwei Schneidwerken einen erheblichen Lärmpegel verursacht. Da die Banknoten nicht kontinuierlich, sondern in unregelmäßigen Abständen antransportiert werden, ist die Lärmentwicklung nicht konstant, sondern stark variierend, was als besonders unangenehm empfunden wird.
- Aus der DE-A-18 08 155 ist eine Shredder-Einrichtung für Papier bekannt, bei der die ineinandergreifenden Blätter der Messerwalzen einen bestimmten Abstand zueinander aufweisen. Da diese Messer sich nicht berühren, ist der Energieverbrauch der Schneideinrichtung geringer als bei herkömmlichen Shredder-Einrichtung und auch die Standzeiten der Messer sind verlängert. Die beschriebene Einrichtung schneidet das zugegebene Papier aber lediglich in Längsstreifen.
- Aus der DE-A-26 05 226 ist schließlich eine Vorrichtung zum Vernichten von Aktenmaterial in zwei hintereinander geschalteten Stufen bekannt. Bedingt durch das große Bauvolumen entsteht bei der Rotation der Walzen ein zirkulierender Luftstrom, durch den die Zuführung bereits in einer ersten Schneidstufe längsgeschnittener Streifen erheblich beeinträchtigt wird.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Banknoten-Vernichtungsvorrichtung vorzuschlagen, die bei schnell antransportierten Banknoten einen hohen Durchsatz aufweist, die konstruktiv einfach aufgebaut ist und nur geringen Wartungsaufwand verlangt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs genannten Merkmale gelöst.
- Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der Kombination einer berührungslos arbeitenden Längs/Querschneideinrichtung mit gezielt geführter Luftströmung.
- Längs/Quer-Schneidvorrichtungen sind zwar an sich bekannt, sie weisen aber erhebliche Nachteile auf, die gegen den Dauerbetrieb in einer HochgeschwindigkeitsSortieranlage sprechen. Hauptnachteil der bekannten Schneidvorrichtungen ist, daß stets eine Berührung der rotierenden Messerwalzen mit anderen Elementen vorhanden ist. Dabei kann es sich um eine Berührung der beiden, mit geringem Spiel ineinandergreifenden Messerwalzen handeln oder um eine Reibung der aus einzelnen Scheiben zusammengesetzten Messerwalzen mit zwischen den Scheiben angeordneten Abstandshaltern oder Abstreifblechen.
- Derartige, berührend arbeitende Schneidvorrichtungen sind als Aktenvernichter für kleine Mengen im Büro zwar gut geeignet, bei hohen Drehzahlen, Dauerbetrieb und hoher Durchsatzkapazität dagegen wirtschaftlich nicht anzuwenden, da einerseits durch die Reibung der Messerwalzen ein Großteil der aufgewandten Energie in Wärme umgesetzt wird und andererseits der Verschleiß der Messerwalzen so hoch ist, daß eine ständige Wartung dieser Funktionseinheit notwendig wäre.
- Es hat sich nun in der Praxis überraschend gezeigt, daß das bekannte Prinzip in gleicher Weise funktioniert, wenn die schneidenden Elemente der Messerwalzen nicht berührend, sondern mit kleinem Abstand zueinander angeordnet sind. Die zur Schneidfunktion notwendige Klemmwirkung der Banknote mit den Messerwalzen wird nämlich in nahezu gleichem Ausmaß auch bei nichtberührenden Schneidelementen erreicht, wenn der Abstand zusammenwirkender Schneidelemente kleiner als die Dicke der zu vernichtenden Banknoten ist.
- Außerdem hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei hohen Drehzahlen der Messerwalzen die Banknoten nicht nur durch eine Kante der Einkerbungen quergeschnitten werden, wie dies bei niedrigen Drehzahlen üblicherweise der Fall ist, sondern nun plötzlich auch die zweite Kante einen Querriß verursacht. Eine zusätzliche Voraussetzung für die Funktion des Doppelquerrisses ist neben der hohen Drehzahl allerdings, daß beide Kanten einer Einkerbung scharfkantig ausgebildet sind.
- Der Einsatz einer derart modifizierten Schneideinrichtung bei einer Hochgeschwindigkeits-Banknoten-Sortieranlage bringt eine Vielzahl von besonderen Vorteilen mit sich.
- Gegenüber früheren bei Banknoten-Sortieranlagen verwendeten Schneideinrichtungen ist damit nur noch ein Schneidwerk mit zwei Messerwalzen nötig, um die Banknoten sowohl in Längs- als auch in Querrichtung zu zerteilen. Der maschinelle Aufwand wird damit wesentlich reduziert.
- Durch den bei hohen Drehzahlen überraschend auftretenden Doppelquerriß wird die Schnipselgröße der Banknoten weiter reduziert, ohne daß hierzu zusätzliche Maßnahmen vorgesehen werden müssen. Die Einkerbungen der Messerwalzen können also für eine vorgegebene Schnipselgröße wesentlich größer ausgebildet sein, als man nach dem Stand der Technik annehmen mußte. Da größere Einkerbungen weniger verschmutzen und verstopfen, ergibt sich daraus ein weiterer Vorteil für die Anwendung in einer Anlage mit großer Durchsatzkapazität.
- Da das Schneidwerk nun, bezogen auf die Messerwalzen, in berührungsloser Betriebsart arbeitet, ist die Wärmeentwicklung der Schneidvorrichtung erheblich reduziert. Dadurch ist überhaupt erst der Dauerbetrieb bei hoher Drehzahl möglich. Für einen Dauerbetrieb mit hoher Durchsatzkapazität ist dieser Vorteil von besonderer Bedeutung, da dadurch die Standzeit der Schneideinrichtung wesentlich erhöht und der Verschleiß der Messerwalzen erheblich reduziert wird, so daß der Wartungsaufwand auf ein vertretbares Maß reduziert werden kann. Der mechanische Wirkungsgrad der Schneideinrichtung ist schließlich wesentlich erhöht, da nur noch ein Bruchteil der Antriebsleistung unnötig in Wärme und Reibung umgewandelt wird. Infolgedessen kann letztendlich die gesamte Schneideinrichtung bei gleicher Leistung kleiner dimensioniert werden.
- Die berührungslose Arbeitsweise gestattet außerdem, die beiden Messerwalzen tief ineinander eingreifen zu lassen, wodurch eine besonders sichere Längsschneidung erreicht wird.
- Da die Banknoten nun in einem kontinuierlich ablaufenden Arbeitsgang ohne Stau der Reihe nach einzeln zerkleinert werden, ist die anfallende Banknoten-Menge, die im wesentlichen nur von der Geschwindigkeit der antransportierten Stückzahl abhängt und die zu ihrer Vernichtung benötigte Antriebsleistung genau vorherbestimmbar. Die Gefahr von Stauungen wird damit weitgehend vermieden und eine genaue, den Erfordernissen angepaßte, Dimensionierung der Schneideinrichtung in mechanischer und elektrischer Hinsicht durchführbar.
- Trotz des gegenüber bekannten Banknoten-Schneidvorrichtung konstruktiv einfachen Aufbaus ist die erzielbare Wirkung, nämlich Banknoten längs und quer in kleine Schnipsel zu zerteilen, die gleiche. Gegenüber dem eingangs zitierten Stand der Technik entfällt zwar der Vorteil des zufälligen, willkürlichen Zerschneidens der Banknoten, dieser Vorteil wird aber bei der vorgeschlagenen Lösung dadurch ausgeglichen, daß eine absolut sichere Schnipselung der Banknoten gewährleistet ist und durch die Zahl der Kerben in den Messerscheiben sowie die Dimensionierung der Breite der einzelnen Messerscheiben die Schnipselgröße nahezu beliebig eingestellt werden kann. Außerdem werden die Banknoten durch die nicht berührenden Messerscheiben mehr gerissen als geschnitten, wodurch das Papiergefüge der Banknoten nachhaltig zerstört wird, so daß ein in betrügerischer Absicht vorgenommenes Wiederzusammensetzen ebenfalls auszuschließen ist.
- Gemäß der Erfindung ist an den Sammelbehälter für die Banknoten-Schnipsel eine Luftabsaugeinrichtung angeschlossen. Mit deren Hilfe wird Luft durch das Schneidwerk hindurch in den Sammelbehälter gesaugt, wodurch das Schneidwerk gereinigt und gleichzeitig gekühlt wird.
- Gemäß der Erfindung sind außerdem zusätzliche Luftleitmittel vorgesehen, die eine gezielte Luftführung ermöglichen.
- Die in gleicher Richtung wie die Banknoten strömende Luft unterstützt den Abtransport der Banknoten-Schnipsel, so daß keine Staugefahr in der Schneidvorrichtung mehr besteht. Eventuell an den Messerwalzen haftende Banknoten-Schnipsel werden durch die Luftströmung mitgerissen, so daß das Schneidwerk während des Betriebs laufend gereinigt wird.
- Ein weiterer Vorteil besteht in der Sauberhaltung der die Schneidvorrichtung umgebenden Bauteile. Kleine Banknoten-Schnipsel, die durch den Schneid- bzw. Reißvorgang am Einlauf der Schneidvorrichtung entstehen, werden durch den Luftstrom in Richtung Sammelbehälter gelenkt. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Abstreifung und Sauberhaltung der Schneidwalzen bzw. der Umgebung durch geeignet geformte Luftleitbleche optimiert werden. Da der Bereich direkt vor den Messerwalzen durch den Luftstrom laufend gereinigt wird, können in diesem Bereich auch optische Elemente, beispielsweise eine den ordnungsgemäßen Eingang einer zu vernichtenden Banknote registrierende Lichtschranke, angeordnet werden.
- Aufgrund der Luftabsaugung durch die Schneideinrichtung hindurch wird außerdem die beim Schneid- bzw. Reißvorgang entstehende Reibungswärme wirkungsvoll abgeführt. Weiterhin können durch eine gezielte Luftströmung die Lager der Messerwalzen gekühlt werden.
- Durch die Luftströmung werden die Banknoten- Schnipsel zusätzlich untereinander verwirbelt, so daß ein gezieltes Zusammensetzen einer Banknote aus Einzelteilen unmöglich wird.
- Die Banknoten-Schnipsel werden abschließend in auswechselbaren Säcken gesammelt. Durch die kleine Schnipselung und die luftunterstützte Absaugung werden die Schnipsel gut komprimiert und gewährleisten damit eine gute Raumausnutzung der Abfallsäcke.
- Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sind den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
- Darin zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Sortiervorrichtung, bestehend aus einzelnen Bausteinen,
- Fig. 2 einen Baustein zur Vernichtung echter, nicht umlauffähiger Banknoten (Shredder),
- Fig. 3 vergrößerte Ansicht der Schneideinrichtung und
- Fig. 4 eine Messerwalze im Längsschnitt.
- Eine Vorrichtung zum Sortieren von Banknoten ist aus der DE-OS 27 59 678 bekannt. Die in Fig. 1 skizzierte Sortiervorrichtung 1 ist modular aufgebaut und besteht aus folgenden Baugruppen:
- - einem Baustein 10 zur Vereinzelung und Entbanderorolierung der Banknotenpäckchen,
- - einem Baustein 11 zur Vereinzelung und Vorprüfung der Banknoten,
- - einem Baustein 12 zur Prüfung der Banknoten auf Echtheit und Zustand,
- - einem Baustein 13 zur Vernichtung der nicht umlauffähigen Banknoten (Shredder),
- - zwei Bausteinen 14, 15 zur Verarbeitung der nicht umlauffähigen Banknoten,
- - zwei Bausteinen 16, 17 zur Verarbeitung der umlauffähigen Banknoten sowie
- - einem Baustein 18 zur Ablage gesondert zu bearbeitender Banknoten.
- Nach der Entbanderolierung und der Vereinzelung in den Bausteinen 10 und 11 werden die Banknoten über ein Transportsystem 30 zu den einzelnen Modulen transportiert und mittels Abzweigungen 31 zu den jeweiligen Ablagebausteinen befördert. Für die Banderolen steht ein eigenes Transportsystem 32 zur Verfügung.
- Der in Fig. 2 dargestellte Baustein 13 zur Vernichtung nicht umlauffähiger Banknoten umfaßt neben dem Banderolen-Transportabschnitt 32e und den Banknoten-Transportabschnitten 30e und 31 b im wesentlichen eine Weiche 83b zur Ausschleusung der nicht umlauffähigen Banknoten sowie die Schneideinrichtung 50 und den Sammelbehälter 70 für die Banknoten-Schnipsel. Auf die Darstellung weiterer, für das Verständnis der Erfindung nicht relevanter Elemente wie Lichtschranken zur Transportüberwachung, Transportrollen etc. wurde bewußt verzichtet.
- Die Schneideinrichtung besteht aus zwei ineinandergreifenden Messerwalzen 51, 52, die in einem Gehäuse 53 drehbar gelagert sind. Die Messerwalzen werden durch ein in der Fig. nicht dargestelltes Antriebsaggregat in Rotation versetzt. Zwischen dem Transportsystem 31 und der Eintrittsseite der Schneideinrichtung 50 ist ein Führungsteil 54 angeordnet. An die Austrittsseite der Schneidvorrichtung schließt ein Trichter 60 an, der in einen Rohransatz 61 mündet. Das Führungsteil 54 bzw. der Trichter 60 sind von der Gehäusewand der Schneideinrichtung jeweils durch schmale Schlitze 56, 57 getrennt.
- Die gesamte Schneideinrichtung ist in einem Gehäuse 59 angeordnet, das vorzugsweise mit dem Sammelbehälter-Gehäuse eine Einheit bildet. Das Transportsystem 31 befördert die Banknoten durch einen schmalen Schlitz 58 des Gehäuses 59 zur Schneideinrichtung.
- Der Trichter 60 und der Rohransatz 61 münden in das Sammelbehälter-Gehäuse 70. Im gezeigten Beispiel dient als Sammelbehälter ein Sack 72, der mittels eines Gummiringes 74 o. ä. mit dem Rohransatz 61 verbunden ist. Um ein Abrutschen des Sackes vom Rohransatz zu verhindern, kann der Rohransatz eine Einkerbung oder eine Verbreiterung am unteren Ende aufweisen.
- Das Sammelbehälter-Gehäuse 70 bildet eine geschlossene Einheit mit einer Eintritts- und einer Austrittsöffnung 75. Als Eintrittsöffnung dienen der oben beschriebene Trichter 60 und der Rohransatz 61. Die Austrittsöffnung 75 ist über ein Rohrstück mit einer Absauganlage 78, beispielsweise einer Vakuumpumpe verbunden. Eine Seitenwand des Gehäuses 70 ist als luftdicht verschließbare Türe 77 ausgebildet, um den Sack 72 bei Bedarf wechseln zu können.
- Der Sack 72 besteht ähnlich wie bei einem Staubsauger aus einem luftdurchlässigem Material, in dem aber die zerstückelten Banknoten-Schnipsel zurückgehalten werden. Als geeignetes Material hat sich Papier erwiesen, wie es beispielsweise für konventionelle Staubsaugerbeutel verwendet wird. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß der Auffangsack zusammen mit den Banknoten-Schnipsein endgültig vernichtet, beispielsweise verbrannt werden kann.
- Im Betrieb werden die Banknoten nach der Zustands- und Echtheitsprüfung im Baustein 12 in Richtung des Pfeiles 23 dem Banknoten-Vernichtungsbausteins 13 zugeführt. Die nicht zu vernichtenden Banknoten durchlaufen diesen Baustein in Richtung des Pfeiles 25. Echte, aber nicht mehr umlauffähige Banknoten, die vernichtet werden sollen, werden mittels der Weiche 83b aus dem Transportsystem 30 ausgeschleust und über das Transportsystem 31 der Schneideinrichtung 50 zugeführt.
- Nach dem Verlassen des Transportsystems sorgt das Führungsteil 54 für die sichere Zufuhr der mit sehr hoher Geschwindigkeit (10 m/s) antransportierten Banknoten zwischen die Messerwalzen 51, 52. Die Banknoten werden von den mit Einkerbungen versehenen Messerwalzen erfaßt, längs- und quergeschnitten bzw. gerissen und verlassen die Schneideinrichtung als kleine Schnipsel.
- Durch die kontinuierliche, d. h. ohne gezielt erzeugte Staubildung ablaufende Arbeitsweise der Schneideinrichtung sind Störungen, die zur Verstopfung der Schneideinrichtung führen können, ausgeschlossen.
- Die Absauganlage 78 erzeugt im Inneren des Sammelbehälters 70 einen Unterdruck, wodurch Umgebungsluft durch den Trichter 60 in Richtung des Pfeils 40 angesaugt wird. Der Unterdruck wird vorzugsweise derart eingestellt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft größer als die Geschwindigkeit der antransportierten Banknoten ist. Durch geeignete Formgebung des Führungsteils wird erreicht, daß der Großteil der angesaugten Luft den gleichen Weg wie die antransportierten Banknoten nimmt, d. h. durch das Führungsteil auf die Messerwalzen trifft und über den Trichter in den Sammelbehälter 70 geleitet wird. Diese in Fig. 2 dargestellte Luftströmung 41 sorgt sowohl für ein Abstreifen eventuell noch an den Messerwalzen haftender Banknoten-Schnipsel, als auch für einen schnellen Abtransport der Schnipsel und beugt so zusätzlich einer Verstopfung der Schneideinrichtung vor. Weiterhin werden durch den Luftstrom die Messerwalzen und die umliegenden Bauteile, insbesondere auch die Lager der Messerwalzen, gekühlt. Durch geeignete Ausführung des Führungsteils bzw. durch zusätzliche Luftleitbleche kann die Kühlung bestimmter Bauteile sowie das Abstreifen der Schnipsel von den Messerwalzen für die jeweiligen Verhältnisse optimiert werden. Beispielsweise kann durch eine gezielte Verengung des Strömungskanals die Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden, wodurch der Abstreifeffekt weiter verbessert wird.
- Aufgrund des Unterdrucks im Sammelbehälter 70 wird durch die Schlitze 56, 57 zwischen dem Gehäuse 53 und dem Führungsteil 54 bzw. Trichter 60 ebenfalls Umgebungsluft entlang der Wege 42, 43 angesaugt und durch den Trichter 60 geleitet. Dadurch wird die gesamte Schneideinrichtung von mehreren Seiten gleichzeitig von Luft um- bzw. durchströmt. Außerdem gestattet dieser offene Aufbau einen guten Zugang zu den einzelnen Bauteilen bzw. deren Aus- und Einbau.
- Aufgrund der verschiedenen Luftströmungen durch die Messerwalzen bzw. um die Schneideinrichtung, die alle zum Trichter und zum Sammelbehälter hin gerichtet sind, wird der gesamte Banknoten-Schneideinrichtung 50 während des Betriebs laufend gereinigt.
- Die durch die Vakuumpumpe 78 abgesaugte Luft kann aufgrund des die gesamte Schneideinrichtung umgebenden, geschlossenen Gehäuses 59 nur durch den Schlitz 58 in das Gehäuse 59 eintreten. Dadurch wird ein kontinuierlicher Luftstrom 45 erzeugt, der ein Austreten von Staub oder kleinen Banknoten-Schnipseln, die die gesamte Banknoten-Sortieranlage verschmutzen könnten, durch den Eintrittsspalt 58 verhindert.
- Die Banknoten-Schnipsel werden durch den Luftstrom 40 im Trichter 60 untereinander verwirbelt und gelangen abschließend in den Auffangsack 72 im Sammelbehälter 70. Durch die kleine Schnipselung und unterstützt durch die Luftsabsaugung werden die zerkleinerten Banknoten komprimiert und gestatten eine gute Raumausnutzung des Auffangsackes. Bei Bedarf kann der gefüllte Auffangsack nach Öffnen der Tür 77 gewechselt werden.
- Fig. 3 zeigt das Schneidwerk mit den zwei ineinandergreifenden Messerwalzen 51, 52. Eine Messerwalze in Längsschnitt ist in Fig. 4 dargestellt.
- Die in jeweils zwei Lagern 80 laufenden Messerwalzen können aus einem Rundmaterial hergestellt werden, in welches Ringnuten eingefräst sind, so daß die zylinderförmigen Schneidelemente gebildet werden.
- In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform bestehen die Messerwalzen aus mehreren, durch Abstandsscheiben 82 voneinander getrennten Messerscheiben 84, die auf einem Achskörper 81 angeordnet sind. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß einzelne Messerscheiben 84 bei Bedarf gewechselt werden können, ohne die gesamte Messerwalze austauschen zu müssen. Die Breite der Messerscheiben 84 ist geringfügig kleiner als die der Abstandsscheiben, so daß sich die Messerscheiben der zweiten Walze 52 mit den Messerscheiben der ersten Walze 51 beim Ineinandergreifen nicht berühren. Beispielsweise können die Abstandsscheiben 82 bzw. die Einfräsungen 1,45 mm und die Messerscheiben 84 bzw. die nicht eingefrästen Teile der Walze 1,4 mm breit sein. Dadurch ergibt sich ein Abstand zweier zusammenwirkender Messerscheibe von 0,025 mm, der bedeutend kleiner ist als die übliche Banknoten-Dicke von 0,1 mm. Mit diesen Abmessungen ist eine sichere Klemmung der Banknoten zwischen den Messerscheiben, die für eine einwandfreie Schnipselung Voraussetzung ist, gewährleistet.
- Die Messerscheiben 84 und Abstandsscheiben 82 sind in axialer Richtung fest miteinander verbunden, so daß der durch die Abstandsscheiben eingestellte Abstand fest vorgegeben und im Betrieb nicht veränderbar ist. Die Messerwalze bildet also auch beim Aufbau aus einzelnen Messerscheiben und Abstandsscheiben eine starre Einheit.
- Wie der Fig. 3 weiter entnehmbar ist, sind Abstreifbleche 98 vorgesehen, die jeweils in den Lücken zwischen den Messerscheiben angeordnet sind. Die Abstreifbleche 98 werden mittels zweier am Gehäuse 53 befestigter Dorne 96 in einer vorgegebenen Lage gehalten. Im Bereich des Achskörpers 81 besitzen die Bleche 98 eine kreisrunde Aussparung 99, deren Öffnung größer als der Duchmesser der Abstandsscheiben 82 ist, so daß die Drehung der Messerwalze durch die Abstreifbleche 98 nicht behindert ist. Die Dicke der Abstreifbleche 98 ist im Vergleich zur Stärke der Abstandsscheiben 82 so klein gewählt, daß eine Reibung ausgeschlossen werden kann. Beispielsweise können die Bleche 1 mm stark sein, wenn, wie oben angegeben, die Abstandsscheiben 1,45 mm stark sind. Die Bleche 98 entfernen eventuell noch an den Messerwalzen 51, 52 haftende Banknoten-Schnipsel nach dem Schneidevorgang und verhindern damit, daß die Schnipsel nach einer vollen Drehung der Messerwalze erneut am Schneidvorgang teilnehmen und diesen eventuell negativ beeinflussen bzw. zu einer Verstopfung führen. Im Schneidbereich der Messerwalzen sind die Abstreifbleche 98 so bemessen, daß keine Berührung mit der jeweils gegenüberliegenden Messerwalze auftritt.
- Die Messerscheiben 51, 52 sind an ihrem Umfang mit mehreren Einkerbungen 90 versehen. Die Einkerbungen 90 können beliebig ausgestaltet sein; wesentlich ist nur, daß die Kanten 92 scharfkantig sind und in Zusammenhang mit den Scheiben der zweiten Messerwalze die Banknoten in Querrichtung schneiden bzw. reißen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein Winkel « der Schneidkanten von etwa 90° sehr gute Ergebnisse liefert. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Einkerbungen 90 symmetrisch ausgebildet. Ein Beispiel einer symmetrischen Einkerbung 90 ist in Fig. 3 dargestellt, bei dem die Einkerbung halbkreisförmig ausgebildet ist und deren Tiefe in etwa dem Kreisradius entspricht.
- Für eine sichere Funktion ist es erforderlich, daß die die Querschneidung verursachenden Kanten 92 der Einkerbungen 90 mit Bereichen der auf der jeweils anderen Messerwalze angeordneten Messerscheiben zusammenwirken, die keine Einkerbungen aufweisen. Erreicht wird dies durch Verdrehen einer Messerwalze relativ zur anderen um einen Winkel, der halb so groß ist wie der Winkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einkerbungen 90. Zur Einhaltung dieser relativen Lage zueinander sind die beiden Messerwalzen beispielsweise über Zahnräder oder Zahnriemen starr miteinander gekoppelt.
- Versuche haben ergeben, daß für den Fall, in dem beide Kanten der Einkerbungen einen Querriß bewirken sollen, mehrere Parameter zu beachten sind. Wie bereits erwähnt, ist eine wesentliche Voraussetzung die hohe Drehzahl der Messerwalzen. Weiterhin ist die Schärfe der Schneidkanten 92 sowie die Breite der Messerscheiben und die Festigkeit der zu schneidenen Banknoten von Bedeutung. Es hat sich herausgestellt, daß auch bei hohen Drehzahlen die zweite Kante der Einkerbungen schlechter "schneidet" als die bereits bei niedrigen Drehzahlen wirksame Kante. Da die zum Querriß aufzubringende Kraft von der Breite der einzelnen Streifen abhängt, ist die Messer- bzw. Streifenbreite ebenfalls von der Drehzahl der Messerwalzen bzw. der Transportgeschwindigkeit der Banknoten abhängig zu machen. In der Praxis haben sich für stark abgenutzte Banknoten bei einer Transportgeschwindigkeit von 10 m/s Streifenbreiten von 1,45 mm bewährt. die Drehzahl der Messerwalzen betrug dabei etwa 3000 Umdrehungen pro Minute.
- Die beschriebene Schneideinrichtung gestattet es, mit der in den Fig. gezeigten Ausführungsform eine Banknote in ca. 500 einzelne Schnipsel von etwa 1,5 mm Breite und 12 mm Länge zu zerschneiden (bei einem Durchmesser der Messerscheiben von 63 mm).
- Die vorgeschlagene Schneideinrichtung arbeitet auch bei hohen Geschwindigkeiten der antransportierten Banknoten einwandfrei. In der Praxis werden etwa 40 Banknoten pro Sekunde bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s ohne Störungen in kleine Schnipsel geschnitten. Selbst bei Dauerbetrieb der Schneideinrichtungen bzw. bei ununterbrochener Zerstörung von Banknoten ist die Erwärmung der Messerwalzen relativ gering. Versuche im Dauerbetrieb zeigten, daß Temperaturen von 55. C kaum überschritten werden.
- Die Schneideinrichtung 50 mit den Messerwalzen 51, 52 und das gesamte Banknoten-Vernichtungsmodul 13 bleiben durch die Luftabsaugung auch über einen längeren Zeitraum frei von Verschmutzung und Verstaubung.
Claims (16)
Banknotensortiermaschine, in welcher die Dokumente einzeln von einem Stapel abgezogen, nach verschiedenen Kriterien geprüft, abhängig vom Testergebnis bestimmten Sortierklassen zugeordnet werden und durch ein Transportsystem entsprechenden Ablagestellen zugeführt werden, wobei eine Sortierklasse Dokumente umfaßt, die einer Schneideinrichtung zugeführt, dort zerschnitten und in einen Sammelbehälter für Banknotenschnipsel gelangen, der bezogen auf die Bewegungsrichtung der Banknoten hinter der Schneideinrichtung angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung aus der Kombination folgender Merkmale besteht:
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