EP0184786B2

EP0184786B2 - Vorrichtung zum Vernichten von Banknoten

Info

Publication number: EP0184786B2
Application number: EP85115525A
Authority: EP
Inventors: Karl Leuthold; Herbert Maul; Walter Tröger; Alexander Serester
Original assignee: GAO Gesellschaft fuer Automation und Organisation mbH
Current assignee: GAO Gesellschaft fuer Automation und Organisation mbH
Priority date: 1984-12-07
Filing date: 1985-12-06
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2005-12-06
Also published as: ATE69179T1; US4754933A; DE3444709C2; DE3584617D1; DE3444709A1; JPH0515507B2; ZA859026B; ES8700966A1; EP0184786A2; EP0184786B1; JPS61138546A; ES549586A0; US4878626A; EP0184786A3

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 Streiten 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.
"Aus der US-A-4061278 ist eine Vorrichtung bekannt, die in der Lage, ist, sowohl Papier als auch anderes synthetisches Material zu shreddern. Hierzu wird das Shreddermaterial in eine Trommel eingefüllt, in deren Mitte sich zwei ineinandergreifende Messerwalzen befinden. Die Trommel und die Messerwalzen werden dann in Bewegung gesetzt, so daß das Shreddermaterial an den Wänden der Trommel hinaufgeführt und auf die Messerwalzen zurückfällt. Die Einführung in den Walzenspalt wird durch geneigte Bleche unterstützt. Das durch die Trommel austretende Shreddermaterial fällt in einen Trichter und wird von dort über einen Kanal abgesaugt. Bedingt durch die Rückführung des Shreddermaterials in der Trommel ist der erreichbare Durchsatz gering. Außerdem sind keine gezielten Maßnahmen zur Verhinderung der Verschmutzung der Messerwalzen vorgesehen, was zu einem hohen Wartungsaufwand führt."
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 Schneidenrichtung 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 31b 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 31b 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 31b 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-Schnipseln 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 31b 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 α 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

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 von dort auf direktem Weg 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:
- zwei berührungslos ineinandergreifende, an ihren Umfangsflächen mit Einkerbungen (90) versehene Messerwalzen (51, 52), die die Banknoten in Längs- und Querrichtung schneiden und in einem Gehäuse (53) drehbar gelagert sind,

- eine Vakuumpumpe (78), die im Sammelbehälter einen Unterdruck erzeugt,

- ein geeignet geformtes Führungsteil (54) bzw. Luftleitbleche an der Eintrittsseite des Gehäuses (53),

- ein Trichter (60) an der Austrittsseite des Gehäuses (53) und

- schmale Schlitze (56, 57) zwischen Führungsteil (54) bzw. Trichter (60) und dem Gehäuse (53), durch welche Umgebungsluft entlang von Wegen (41, 42, 43) angesaugt und die Messerwalzen (51, 52) von mehreren Seiten gleichzeitig umbzw. durchströmt werden, so daß die Kühlung bestimmter Bauteile sowie das Abstreifen der Schnipsel von den Messerwalzen für die jeweiligen Verhältnisse optimiert werden und

- daß der Unterdruck derart eingestellt ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich der Schneideinrichtung (50) größer als die Geschwindigkeit der antransportierten Dokumente ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidelemente (84) als Messerscheiben ausgebildet sind, die durch Abstandsscheiben (82) voneinander getrennt sind, wobei die Dicke der Abstandsscheiben (82) größer als die Dicke der Messerscheiben (84) ist und alle Elemente (82, 84) einer Messerwalze starr miteinander verkoppelt sind
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zweier, jeweils in Eingriff stehender Messerscheiben (84) halb bis viertel so groß ist wie die Dicke der zu schneidenden Banknoten.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand 0,025 mm beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerscheiben (84) eine Breite von ein bis zwei mm aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Messerscheiben (84) 1,40 mm und die Breite der Abstandsscheiben (82) 1,45 mm beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messerwalzen (51, 52) aus Rundmaterial bestehen, bei dem die Schneidelemente (84) durch in gleichen Abständen voneinander angeordneten Einstichen gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (90) derart ausgebildet sind, daß sie mit der Umfangfläche der Schneidelemente (84) Kanten (92) bilden, die einen Winkel α von etwa 90° , vorzugsweise kleiner 90° , aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (90) eine symmetrische Form aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (90) halbkreisförmig ausgebildet sind und die Tiefe der Einkerbungen (90) in etwa dem Kreisradius entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (70) eine zur Schneideinrichtung (50) weisende Eingangsöffnung (60) aufweist, durch die aufgrund des Unterdrucks im Sammelbehälter (70) Luft durch die Schneideinrichtung (50) hindurch angesaugt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Luftströmung durch eine gezielte Verengung des Strömungskanals erhöht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die Bewegungsrichtung der Banknoten vor der Schneideinrichtung (50), ein Führungsteil (54) angeordnet ist, welches auf der der Schneideinrichtung (50) zugewandten Seite einen schmalen Schlitz aufweist und auf der der Schneideinrichtung (50) abgewandten Seite trichtenförmig aufgeweitet ist, so daß sowohl die Banknoten nach Verlassen des Transportsystems als auch die von der Vakuumpumpe (78) angesaugte Luft durch das Führungsteil (54) zwischen die Messerwalzen (51, 52) der Schneideinrichtung (50) geleitet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Führungsteil (54) und der Schneideinrichtung (50) sowie zwischen der Schneideinrichtung (50) und dem Sammelbehälter (70) Luftspalte (56, 57) vorhanden sind, durch die hindurch Luft auf die Messerwalzen (51, 52) und in den Sammelbehälter (70) gesaugt werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (70) ein Auffangsack (72) angeordnet ist, der luftdurchlässig ist, für die Banknoten-Schnipsel aber undurchlässig ist.