EP0090248B1 - Vorrichtung zum Zerkleinern von Dokumentmaterial - Google Patents

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EP0090248B1
EP0090248B1 EP83102494A EP83102494A EP0090248B1 EP 0090248 B1 EP0090248 B1 EP 0090248B1 EP 83102494 A EP83102494 A EP 83102494A EP 83102494 A EP83102494 A EP 83102494A EP 0090248 B1 EP0090248 B1 EP 0090248B1
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teeth
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tooth
drum
smaller
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Zoltan Berger
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Borbe Wanner AG
Original Assignee
Borbe Wanner AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
    • 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
    • B02C18/182—Disc-shaped knives

Definitions

  • the invention relates to a device for shredding document material, which has a rotating cutting roller with at least one row of teeth formed from teeth of different tooth heights and a firmly supported toothed bar which interacts with the cutting roller and is profiled in accordance with the teeth of the cutting roller.
  • Document material is understood to mean all types of documents made of film, sheet and ribbon material.
  • the material can also be different and e.g. Include paper, plastic or the like.
  • Plastic tapes of all kinds play an important role as document material today, e.g. Magnetic tapes, microfilm tapes and the like.
  • the document material mentioned occurs in significant quantities at different locations and must be used for various reasons, e.g. in terms of secrecy or in terms of removal due to aging and obsolescence. Here, however, it is necessary that the destruction takes place in such a way that no information can be extracted from the document material, even if it would fall into unauthorized and unauthorized hands.
  • a particularly reliable impossibility of extracting information from document material consists in rendering the document material to be destroyed unusable by breaking it down into extremely small parts.
  • Various designs are known for this purpose, which break down the document material into more or less small parts.
  • a high-speed rotor is used which is equipped with one or two rows of teeth, which interact with a fixed toothed rack.
  • the teeth of one row of teeth are alternately designed with different tooth heights.
  • the toothed rack is also crenellated according to this tooth sequence. So that a uniform shredding of the document material is achieved, a feed pad is provided, on which a feed roller is arranged.
  • the tooth height of the small teeth measured from the tooth base on the circumference of the roller body, is equal to or less than the difference between the tooth heights of a larger and smaller tooth.
  • the cutting roller 1 shown in FIG. 1 is a schematic illustration, since an accurate graphic representation is not possible in view of the small tooth height.
  • the cutting roller 1 has, see FIG. 2, a number of rows of teeth extending axially across the width of the cutting roller 1, of which two rows of teeth 2, 3 are shown in FIG.
  • the rows of teeth 2 and 3 are composed of teeth, of which a larger tooth 4 is followed by a smaller tooth 5, which is followed by a larger tooth 4.
  • the larger teeth 4 of all rows of teeth 2, 3 form protruding sections 6 on cutting roller 1, while the smaller teeth 5 of all rows of teeth 2, 3 form recessed sections 7 on cutting drum 1.
  • the tooth height, see FIG. 2, of the larger teeth 4 is denoted by a and the tooth height of the smaller teeth 5 by b.
  • This equation states that the difference in the tooth heights of the larger and smaller teeth 4, 5 must be greater than the tooth height of the smaller tooth 5. If this condition is observed on the cutting roller 1, the undesirable case of the formation of long strips cannot occur, even if the feed is not set correctly or is not working properly.
  • This condition can also be represented as the ratio between the tooth heights of the two teeth 4, 5, which must be at least 2.0 according to the above statements. Appropriate values of this ratio are between 2.1 and 3.5.
  • the cutting roller 1 is supported in two bearing blocks 11, 12 by means of roller bearings 9, 10.
  • the two bearing blocks 11, 12 are connected to one another by a toothed strip 13, which has a profile which corresponds to that of the protruding and recessed parts 6, 7 of the cutting roller 1.
  • the toothed rack 13 can be adjusted in its distance from the cutting roller 1.
  • FIGS. 1 and 2 are not dimensionally correct, it should be mentioned that the tooth height of the larger teeth 4 is chosen to be less than 1 mm. Accordingly, the difference A is on the order of a few tenths of a millimeter.
  • the speed of the cutting roller 1 can be chosen to be small, e.g. less than 250 rpm, but preferably less than 150 rpm. The low speed also means that the power for driving the cutting roller 1 is small and is less than 100-200 watts. Nevertheless, the performance of a cutting roller 1 designed in this way is very high and comparable to the performance of known designs which, however, require a performance which is at least a power of ten higher.
  • a machine for shredding document material is schematically shown, which is equipped with a cutting roller 1 according to FIGS. 1 and 2.
  • the machine essentially consists of three parts, a comminution part 1, a collecting part and a ventilation part III.
  • the shredding part shown in section has a cutting roller 1, which is arranged at the end of a practically vertical feed nip 14 through which the document material is introduced.
  • the document material is fed through its own weight.
  • the material is properly shredded because the teeth 4, 5 arranged on the roller body of the cutting roller 1 have the tooth heights according to the invention.
  • the toothed rack 13 is arranged at the end of the feed gap 14.
  • the cutting roller 1 is driven by a drive motor 15, e.g. a geared motor, via an enveloping drive 16, e.g. a toothed belt drive, driven.
  • the shredded material is collected in a bag 17 arranged in the collecting part 11.
  • a fan arranged in the ventilation part III generates a suction flow through which the shredded document material reliably reaches the sack 17.
  • the machine can be provided with castors so that it can be used in different places.
  • parts 1-111 of the machine can be arranged in another way, e.g. lying.
  • a feed device can also be provided in the gap 14, in particular when the gap 14 is not arranged vertically, but rather at an angle or horizontally. It is essential, however, that in any case the cutting roller 1 is designed in the manner described in order to take advantage of such a machine, i.e. low drive power, low speeds of the cutting roller 1 with a correspondingly low noise level and reliable shredding of the document material into the smallest fragments.
  • the cutting roller 1 can expediently be produced from a single hardened piece of material.
  • the walls of the machine according to FIG. 3 can expediently be made of light metal or plastic.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkleinern von Dokumentmaterial, die eine rotierende Schneidwalze mit mindestens einer aus Zähnen unterschiedlicher Zahnhöhen gebildeten Zahnreihe und eine fest abgestützte, mit der Schneidwalze zusammenwirkende und entsprechend den Zähnen der Schneidwalze profilierte Zahnleiste aufweist.
  • Unter Dokumentmaterial werden alle Arten von Dokumenten aus folien-, blatt- und bandförmigem Material verstanden. Das Material kann ebenfalls verschieden sein und z.B. Papier, Kunststoff od. dgl. umfassen. Eine bedeutende Rolle als Dokumentmaterial spielen heute Kunststoffbänder aller Art, z.B. Magnetbänder, Mikrofilmbänder u.dgl.
  • Das genannte Dokumentmaterial fällt an verschiedenen Orten in bedeutenden Mengen an und muss aus verschiedenen Gründen, z.B. im Hinblick auf die Geheimhaltung oder im Hinblick auf das Entfernen infolge Überalterung und Überholtsein, vernichtet werden. Hierbei ist es jedoch erforderlich, dass die Vernichtung in einer solchen Weise erfolgt, dass aus dem Dokumentmaterial, auch wenn es in unberechtigte und unbefugte Hände fallen würde, keinerlei Informationen zu entnehmen sind.
  • Eine besonders zuverlässige Verunmöglichung der Entnahme von Informationen aus Dokumentmaterial besteht darin, das zu vernichtende Dokumentmaterial dadurch unbrauchbar zu machen, dass es in äusserst kleine Teile zerlegt wird. Hierzu sind verschiedene Ausführungen bekannt, die das Dokumentmaterial in mehr oder weniger kleine Teile zerlegen. Bei einer bekannten Ausführungsform (US-Patentschrift 4 200 239) wird ein hochtouriger Rotor verwendet, der mit einer oder zwei Zahnreihen bestückt ist, die mit einer festen Zahnleiste zusammenwirken. Um eine gute Zerkleinerungswirkung zu erreichen, werden die Zähne einer Zahnreihe abwechselnd mit unterschiedlicher Zahnhöhe ausgeführt. Die Zahnleiste wird ebenfalls entsprechend dieser Zahnfolge zinnenförmig ausgebildet. Damit eine gleichmässige Zerkleinerung des Dokumentmaterials erreicht wird, ist eine Zuführungsunterlage vorgesehen, an der eine Vorschubwalze angeordnet ist. Diese hat die Aufgabe, das blatt-, band- oder folienförmige Dokumentmaterial gleichmässig gegen die rotierenden Zähne des Rotors zu schieben. Wird nun aber bei dieser bekannten Ausführungsform der Vorschub in bezug auf die Rotordrehzahl nicht richtig eingestellt, wird kein sauberes Trennen des Dokumentmaterials in Einzelteile erreicht. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Vorschub des Dokumentmaterials pro Zahnreihe grösser ist als der radiale Abstand zwischen den Zahnköpfen der grösseren und der kleineren Zähne einer Zahnreihe. Tritt dieser Fall ein, können die ungleich langen Zähne keine einzelnen Schnipsel mehr vom zugeführten Dokumentmaterial abtrennen, sondern sie trennen ein über die axiale Breite des Rotors zusammenhängendes, zinnenförmig geformtes Band ab Dies ist jedoch nicht erwünscht, denn dadurch ist die Zerstörung jedwelcher Information auf dem Dokumentmaterial nicht mehr gewährleistet. Bei der bekannten Ausführungsform ist es deshalb erforderlich, dass der Vorschub kontrolliert und dafür gesorgt wird, dass der Vorschub in der Weise richtig funktioniert, dass keine in axialer Breite des Rotors zusammenhängenden Schnipsel entstehen. Dies bedingt jedoch eine Komplikation der Vorrichtung, da in jedem Fall eine Vorschubeinrichtung vorgesehen werden muss.
  • Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass das Entstehen von zusammenhängenden Schnipseln zuverlässig vermieden wird, selbst wenn die Vorschubeinrichtung den Vorschub nicht zuverlässig einhält.
  • Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass von den auf dem Walzenkörper der Schneidwalze angeordneten und die Zahnreihe bildenden Zähnen die Zahnhöhe der kleinen Zähne, gemessen vom Zahnfuss am Umfang des Walzenkörpers, gleich oder kleiner ist als die Differenz der Zahnhöhen je eines grösseren und kleineren Zahns.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemässen Schneidwalze im Zusammenwirken mit einer ortsfesten Zahnleiste,
    • Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Schnittes der Schneidwalze nach Fig. 1 und
    • Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer schematisch dargestellten Maschine zum Zerkleinern von Dokumentmaterial.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Schneidwalze 1 ist eine schematische Darstellung, da im Hinblick auf die kleine Zahnhöhe eine genaue zeichnerische Darstellung nicht möglich ist. Die Schneidwalze 1 weist, siehe Fig. 2, eine Anzahl sich axial über die Breite der Schneidwalze 1 erstreckende Zahnreihen auf, von denen in Fig. 2 zwei Zahnreihen 2, 3 dargestellt sind. Die Zahnreihen 2 und 3 setzen sich aus Zähnen zusammen, von denen jeweils ein grösserer Zahn 4 von einem kleineren Zahn 5 gefolgt ist, welch letzterem wieder ein grösserer Zahn 4 folgt. Die grösseren Zähne 4 aller Zahnreihen 2, 3 bilden auf der Schneidwalze 1 vorstehende Partien 6, während die kleineren Zähne 5 aller Zahnreihen 2, 3 zurückstehende Partien 7 auf der Schneidwalze 1 bilden. Die Zahnhöhe, siehe Fig. 2, der grösseren Zähne 4 ist mit a und die Zahnhöhe der kleineren Zähne 5 mit b bezeichnet. In Wirklichkeit sind jedoch die kleineren Zähne 5 nicht als isolierter Zahn erkennbar, sondern bilden eine Schneide im Abstand b vom Umfang des Walzenkörpers 8 zwischen jeweils zwei grösseren Zähnen 4. Wesentlich ist nun, dass die Differenz 0 = a - b > b.
  • Diese Gleichung besagt, dass die Differenz der Zahnhöhen der grösseren und kleineren Zähne 4, 5 grösser sein muss als die Zahnhöhe des kleineren Zahnes 5. Wird diese Bedingung an der Schneidwalze 1 eingehalten, kann der unerwünschte Fall der Bildung von langen Streifen nicht eintreten, selbst wenn der Vorschub nicht richtig eingestellt ist oder nicht richtig funktioniert. Diese Bedingung kann auch als Verhältnis zwischen den Zahnhöhen der beiden Zähne 4, 5 dargestellt weden, das nach den vorstehenden Ausführungen mindestens 2,0 sein muss. Zweckmässige Werte dieses Verhältnisses liegen zwischen 2,1 und 3,5.
  • Die Schneidwalze 1 ist mittels Wälzlagern 9, 10 in zwei Lagerböcken 11, 12 gelagert. Die beidenLagerböcke 11, 12 sind durch eine Zahnleiste 13 miteinander verbunden, die eine Profilierung aufweist, die mit derjenigen der vorstehenden und zurückstehenden Partien 6, 7 der Schneidwalze 1 übereinstimmt. Die Zahnleiste 13 kann in ihrem Abstand zur Schneidwalze 1 eingestellt werden.
  • Da die Fig. 1 und 2 keine dimensionsgerechte Darstellung sind, sei erwähnt, dass die Zahnhöhe der grösseren Zähne 4 kleiner gewählt wird als 1 mm. Dementsprechend ist die Differenz A in der Grössenordnung von einigen Zehnteln Millimetern. Durch die Wahl solcher Zähne 4, 5 und die Anordnung vieler Zahnreihen, z.B. mindestens vierzig, kann die Drehzahl der Schneidwalze 1 klein gewählt werden, z.B. kleiner als 250 U/min, vorzugsweise jedoch kleiner als 150 U/min. Durch die niedere Drehzahl wird auch erreicht, dass die Leistung für den Antrieb der Schneidwalze 1 klein ist und weniger als 100 - 200 Watt beträgt. Trotzdem ist die Leistung einer in dieser Weise ausgebildeten Schneidwalze 1 sehr hoch und vergleichbar mit der Leistung bekannter Ausführungen, die jedoch eine mindestens um eine Zehnerpotenz grössere Leistung benötigen.
  • In Fig. 3 ist schematisch eine Maschine zum Zerkleinern von Dokumentmaterial dargestellt, die mit einer Schneidwalze 1 nach Fig. 1 und 2 ausgerüstet ist. Die Maschine setzt sich im wesentlichen aus drei Teilen zusammen, einem Zerkleinerungsteil 1, einem Auffangteil und einem BelüftungsteilIlI.
  • Der Zerkleinerungsteil der im Schnitt dargestellt ist, weist eine Schneidwalze 1 auf, die am Ende eines praktisch vertikal verlaufenden Zuführungsspaltes 14 angeordnet ist, durch den das Dokumentmaterial eingeführt wird. In diesem Fall erfolgt der Vorschub des Dokumentmaterials durch sein Eigengewicht. Trotz einer fehlenden Vorschubeinrichtung wird ein einwandfreies Zerkleinern des Materials erreicht, da die auf dem Walzenkörper der Schneidwalze 1 angeordneten Zähne 4, 5 die erfindungsgemässen Zahnhöhen aufweisen. Am Ende des Zuführungsspaltes 14 ist die Zahnleiste 13 angeordnet. Die Schneidwalze 1 wird von einem Antriebsmotor 15, z.B. einem Getriebemotor, über einen Hülltrieb 16, z.B. einen Zahnriementrieb, angetrieben. Das zerkleinerte Material wird in einem im Auffangteil 11 angeordneten Sack 17 aufgefangen. Ein im Belüftungsteil III angeordneter Ventilator erzeugt eine Saugströmung, durch die das zerkleinerte Dokumentmaterial zuverlässig in den Sack 17 gelangt.
  • Die Maschine kann mit Fahrrollen versehen sein, so dass sie an verschiedenen Orten eingesetzt werden kann. Selbstverständlich können die Teile 1 - 111 der Maschine in anderer Weise angeordnet sein, z.B. liegend. Selbstverständlich kann auch eine Vorschubeinrichtung im Spalt 14 vorgesehen werden, insbesondere dann, wenn der Spalt 14 nicht vertikal, sondern schräg oder horizontal angeordnet wird. Wesentlich ist jedoch, dass in jedem Fall die Schneidwalze 1 in der beschriebenen Weise ausgeführt wird, um die Vorteile einer solchen Maschine auszunützen, d.h. niedere Antriebsleistung, niedere Drehzahlen der Schneidwalze 1 mit entsprechend niederem Geräuschpegel und ein zuverlässiges Zerkleinern des Dokumentmaterials in kleinste Schnipsel.
  • Die Schneidwalze 1 kann zweckmässig aus einem einzigen gehärteten Materialstück hergestellt werden. Die Wände der Maschine nach Fig. 3 können zweckmässig aus Leichtmetall oder aus Kunststoff hergestellt sein.
  • Der theoretisch kleinste Wert des Zahnhöhenverhältnisses a/b von 2,0, damit die Schnipselbreite gleich der Zahnbreite ist, muss in der Praxis je nach dem zu verarbeitenden Dokumentmaterial etwas grösser gewählt werden, damit kein in der Breite zusammenhängendes Schnipselmaterial entsteht. Wesentlich ist jedoch, dass der grösste Vorschub des Dokumentmaterials pro Zahnreihe durch den Umfang des Walzenkörpers 8 begrenzt ist und somit nie grösser als die Zahnhöhe b des kleineren Zahns 5 sein kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Zerkleinern von Dokumentmaterial, die eine rotierende Schneidwalze (1) mit mindestens einer aus Zähnen (4, 5) unterschiedlicher Zahnhöhen gebildeten Zahnreihe (2, 3) und eine fest abgestützte, mit der Schneidwalze (1) zusammenwirkende und entsprechend den Zähnen (4, 5) der Schneidwalze (1) profilierte Zahnleiste (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass von den auf dem Walzenkörper (8) der Schneidwalze (1) angeordneten und die Zahnreihe (2, 3) bildenden Zähnen (4, 5) die Zahnhöhe (b) der kleinen Zähne (5), gemessen vom Zahnfuss am Umfang des Walzenkörpers (8), gleich oder kleiner ist als die Differenz A der Zahnhöhen (a, b) je eines grösseren und kleineren Zahns (4, 5).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz A der Zahnhöhen (a, b) für alle auf dem Umfang des Walzenkörpers (8) verteilten Zahnreihen (2, 3) gleich gross ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Umfang des Walzenkörpers (8) mindestens vierzig, vorzugsweise mindestens sechzig, Zahnreihen (2, 3) gleichmässig verteilt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche der Zähne (4, 5) in Drehrichtung vorwärtsgeneigt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhöhe des grösseren Zahns (4) kleiner als 1 mm ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Zahnhöhen (a) des grösseren Zahns (4) zu der Zahnhöhe (b) des kleineren Zahns (5) mindestens 2,0, vorzugsweise zwischen 2,1 und 3,3, ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Schneidwalze (1) kleiner als 250 U/min, vorzugsweise kleiner als 150 U/min, ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Gehäuse (I) eingebaut ist, wobei das Gehäuse (I) einen angenähert vertikal verlaufenden Zuführungsspalt (14) aufweist, dessen eine Seite durch eine Auflagefläche begrenzt ist, an deren innerem Ende die Zahnleiste (13) anschliesst.
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EP0090248A3 EP0090248A3 (en) 1984-08-01
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