[0001] 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.
[0002] 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 o.dgl. umfassen. Eine bedeutende Rolle als Dokumentmaterial spielen heute
Kunststoffbänder aller Art, z.B. Magnetbänder, Mikrofilmbänder u.dgl.
[0003] 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 Ueberalterung und Ueberholtsein, 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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
4 = a - b > b.
[0009] 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 werden, das nach den vorstehenden Ausführungen
mindestens 2,0 sein muss. Zweckmässige Werte dieses Verhältnisses liegen zwischen
2,1 und 3,5.
[0010] Die Schneidwalze 1 ist mittels Wälzlagern 9, 10 in zwei Lagerböcken 11, 12 gelagert.
Die beiden Lagerböcke 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.
[0011] Da die Fig. 1 und 2 keine dimensionsgerechte Darstellung sind, sei erwähnt, dass
die Zahnhöhe der grösseren Zähne 4 kleiner gewählt wird als l 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. mindenstens
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.
[0012] 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 I, einem Auffangteil
II und einem Belüftungsteil III.
[0013] Der Zerkleinerungsteil I, 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 II angeordneten Sack 17 aufgefangen. Ein im Belüftungsteil III angeordneter
Ventilator erzeugt eine Saugströmung, durch die das zerkleinerte Dokumentmaterial
zuverlässig in den Sack 17 gelangt.
[0014] Die Maschine kann mit Fahrrollen versehen sein, so dass sie an verschiedenen Orten
eingesetzt werden kann. Selbstverständlich können die Teile I - III 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
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 Δ 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. Maschine zum Zerkleinern von Dokumentmaterial mit einer Vorrichtung nach Anspruch
1, die in einem Gehäuse (I) eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass 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.