CN101883635A

CN101883635A - 具有防抖动特征的切碎机厚度

Info

Publication number: CN101883635A
Application number: CN2008801156908A
Authority: CN
Inventors: T·H·K·马特林; M·D·詹森
Original assignee: Fellowes Inc
Current assignee: Fellowes Inc
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2028-10-01
Also published as: US8424787B2; US8113451B2; US20120119005A1; CN101883635B; CN102861646B; US20150231644A1; US8500049B2; ATE509700T1; EP2212026B1; CN102266808A; US8464767B2; CN104209169B; CN102861646A; US9724704B2; EP2212026B2; PL2212026T3; WO2009046113A3; US20110272505A1; US9044759B2; US20130153695A1

Abstract

本发明涉及具有防抖动特征的切碎机厚度。一种切碎机，包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，和容纳在外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构。该切碎机还包括被配置为探测由喉部容纳的该至少一件制品的厚度的探测器，和控制器，被配置为操作马达驱动切割元件以切碎该至少一件制品并且如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则设置高于预定最大厚度阈值的颤动阈值。该控制器还被配置为此后连续地探测被插入切碎机的喉部中的该至少一件制品的厚度；以及响应于厚度探测器探测到该至少一件制品的厚度大于颤动阈值而执行预定操作。

Description

具有防抖动特征的切碎机厚度

技术领域

本发明涉及用于破坏制品例如文档、光盘等的切碎机。

背景技术

切碎机是用于破坏制品例如纸张、文档、光盘(“CD”)、过期信用卡等熟知装置。通常，使用者购买切碎机以破坏带有敏感信息的制品，例如具有账户信息的信用卡对账单、包含公司商业秘密的文档等。

普通类型的切碎机具有包含在外罩内的切碎机机构，外罩被以可移除方式安装于容器的顶上。切碎机机构通常具有切碎进给到其中的制品并且将已被切碎的制品向下地排放到容器中的一系列切割元件。切碎机通常具有额定容量，例如可以一次被切碎的纸张薄片(通常具有20lb的重量)的数目；然而，典型切碎机的进给喉部能够容纳比额定容量更多的纸张薄片。通常这样实现以使得进给更加容易。切碎机使用者的通常的挫折败感在于，将太多纸张进给到进给喉部中只会使得切碎机在它已经开始切碎纸张之后发生堵塞。为了解除切碎机塞纸，使用者通常凭借开关反转切割元件的旋转方向直至纸张变得自由。有时候，堵塞可能是如此严重，以致于反向并不能释放纸张而必须以人工方式拉出纸张，当纸张被约束于刀刃之间时，这是非常困难的。

本申请的受让人Fellowes公司(Inc.)已经研发出用于切碎机的厚度感测技术。通过感测被进给的制品厚度，切碎机能够在堵塞发生之前被停止(或者不被启动)。见美国专利公开No.2006-0219827A1和2006-0054725A1以及美国申请No.11/385,864，其中每一件均在这里以其整体通过引用并入。

来自Rexel的一种竞争性切碎机也具有在感测到制品厚度超过特定阈值时停止切碎机的厚度传感器。灯还被点亮以提醒使用者。Rexel使用名称为水银技术(Mercury Technology)来提及它的厚度感测特征。见www.rexelshredders.co.uk。尽申请人所知，据说在2007年1月或者2月在该网站上首次公开了这种切碎机。

关于前面的厚度感测技术是否构成现有技术并不作出任何承认。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种切碎机，其不会由于将太多纸张或者太厚的制品进给到切碎机中而发生堵塞。

在一个实施例中，提供一种切碎机。该切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，和容纳在外罩中的切碎机机构。该切碎机机构包括电动马达和切割元件。该切碎机机构使得待被切碎的该至少一件制品能够被进给到切割元件中。该马达可操作以沿着切碎方向驱动切割元件，使得切割元件切碎进给到其中的制品。该切碎机还包括被配置为探测由喉部容纳的、待被切碎的该至少一件制品的厚度的厚度探测器，和被耦接到马达和厚度探测器的控制器。该控制器被配置为如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作该马达驱动切割元件以切碎该至少一件制品。该控制器还被配置为在马达操作期间利用厚度探测器探测被插入切碎机的喉部中的该至少一件制品的厚度，并且如果在马达操作期间探测到的厚度超过颤动(flutter)阈值，则执行预定操作，其中该颤动阈值高于该预定最大厚度阈值。

在另一实施例中，提供一种切碎机。该切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，和容纳在外罩中的切碎机机构。该切碎机机构包括电动马达和切割元件。该切碎机机构使得待被切碎的该至少一件制品能够被进给到切割元件中。该马达可操作以沿着切碎方向驱动切割元件，使得切割元件切碎进给到其中的制品。该切碎机还包括被配置为探测由喉部容纳的、待被切碎的该至少一件制品的厚度的厚度探测器，和被耦接到马达和厚度探测器的控制器。该控制器被配置为如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作该马达驱动切割元件以切碎该至少一件制品。该控制器还被配置为探测马达性能特性并且基于探测到的马达性能特性减小预定最大厚度阈值。

在另一实施例中，提供一种用于操作切碎机的方法。该方法使用一种切碎机，该切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，用于探测被插入喉部中的、待被切碎的该至少一件制品的厚度的厚度探测器，和容纳在外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构，该切碎机机构使得待被切碎的该至少一件制品能够被进给到切割元件中并且该马达可操作沿着切碎方向驱动切割元件，使得切割元件切碎进给到其中的制品。该方法包括利用厚度探测器探测被插入喉部中的、待被切碎的该至少一件制品的厚度。如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作马达沿着切碎方向驱动切割元件以切碎该至少一件制品。此后，在马达操作期间，利用厚度探测器探测被插入喉部中的该至少一件制品的厚度，并且如果探测到的厚度超过颤动阈值，则执行预定操作，其中该颤动阈值高于该预定最大厚度阈值。

在一个实施例中，提供一种用于操作切碎机的方法。该方法使用一种切碎机，该切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，用于探测被插入喉部中的、待被切碎的该至少一件制品的厚度的厚度探测器，和容纳在外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构，该切碎机机构使得待被切碎的该至少一件制品能够被进给到切割元件中并且该马达可操作沿着切碎方向驱动切割元件，使得切割元件切碎进给到其中的制品。该方法包括利用厚度探测器探测被插入喉部中的、待被切碎的该至少一件制品的厚度。如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作马达沿着切碎方向驱动切割元件以切碎该至少一件制品并且在马达操作期间探测马达性能特性。该方法还包括基于探测到的马达性能特性减小预定最大厚度阈值。

根据以下详细说明、附图和所附权利要求，本发明的其它方面、特征和优点将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的切碎机构造的透视图；

图2是图1的切碎机的分解透视图；

图3是被配置为探测待被切碎机切碎的制品的厚度的探测器的实施例的示意图。

图4是在控制器和切碎机的其它部件之间的相互作用的示意图；

图5是位于切碎机上的指示器的实施例的示意图；

图6是用于切碎制品的方法的实施例的流程图；

图7是用于切碎制品的方法的实施例的流程图；

图8是用于切碎制品的方法的实施例的流程图；以及

图9是用于切碎制品的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

图1和2例示根据本发明的一个实施例的切碎机构造。一般以10表示切碎机。在所例示的实施例中，切碎机10坐落于由模制塑料或者任何其它材料形成的、一般以12表示的废物容器顶上。所例示的切碎机10被专门地设计成与容器12一起使用，因为切碎机外罩14以嵌套关系坐落于废物容器12的上周边上。然而，切碎机10还可以被设计成坐落于多种标准废物容器顶上，并且切碎机10可以不与容器一起销售。同样地，切碎机10能够是大型独立式外罩的一部分，并且废物容器将被封装于外罩中。存取门将提供对于容器的存取和移除。一般来说，切碎机10可以具有任何适当的构造或者配置并且所例示的实施例并非旨在以任何方式加以限制。另外，术语“切碎机”并非旨在被限制于字面上“切碎”文档和制品的装置，而是进而旨在涵盖以使得每一件文档或者制品难以辨认和/或无用的方式破坏文档和制品的任何装置。

如在图2中所示，在一个实施例中，切碎机10包括切碎机机构16，切碎机机构16包括电动马达18和多个切割元件19。“切碎机机构”是用于表示使用至少一个切割元件破坏制品的装置的一般结构术语。这种破坏可以以任何具体方式实现。例如，切碎机机构可以包括被配置为以破坏文档或者制品的方式在文档或者制品中冲出多个孔的至少一个切割元件。在所例示的实施例中，通常在一对平行旋转轴20上安装切割元件19。马达18使用电力操作以通过传统的传动装置23可旋转式驱动该轴和切割元件，使得切割元件切碎进给到其中的制品。切碎机机构16还可以包括用于安装该轴、马达18和传动装置23的子框架21。这种切碎机机构16的操作和构造是熟知的并且不需要在这里详细地描述。通常，可以使用在本技术领域中已知的或者此后研发出的任何适当的切碎机机构16。

切碎机10还包括上述切碎机外罩14。切碎机外罩14包括坐落于容器12顶上的顶壁24。顶壁24由塑料模制并且开口26位于其前部处。通过下悬基本U形的部件28而部分地形成开口26。U形部件28具有在其相对侧上的一对隔开的连接器部分27和以从外罩14隔开的关系在连接器部分27之间延伸的手抓持部分28。开口26允许废物被废弃到容器12中而不被传送通过切碎机机构16，并且部件28可以用作用于携带从容器12分离的切碎机10的手柄。作为可选的特征，这个开口26可以设有打开和关闭开口26的盖子，例如枢转盖子。然而，这个开口通常是可选的并且可以完全被省略。而且，切碎机外罩14及其顶壁24可以具有任何适当的构造或者配置。

切碎机外罩14还包括具有底壁、四个侧壁和开口顶部的底部容器(receptacle)30。在其中容纳切碎机机构16，并且容器30被紧固器固定到顶壁24的下侧。容器30在它的底壁中具有开口32，切碎机机构16通过开口32将已切碎的制品排放到容器12中。

顶壁24具有基本横向延伸的开口，该开口经常被称作喉部36，其基本平行地并且在切割元件上方延伸。喉部36使得被切碎的制品能够被进给到切割元件中。如能够理解地，喉部36是比较窄的，对于防止将过厚物品例如大堆文档进给到切割元件中会导致堵塞而言，这是期望的。喉部36可以具有任何配置。

顶壁24还具有带有通过那里的开口的开关凹部38。开/关开关42包括通过紧固器在凹部38的下面安装到顶壁24的开关模块(未示出)，和在凹部38内横向移动的人工可接合部分46。开关模块具有通过开口连接到人工可接合部分46的可移动元件(未示出)。这使得人工可接合部分46的运动能够在它的状态之间移动开关模块。

在所例示的实施例中，开关模块将马达18连接到电源。这个连接可以是直接的或者间接的，例如经由控制器。通常，电源将是在它的端部上带有插头48的标准电源线44，插头48插入标准AC插座中。通过在凹部38内横向移动部分46，开关42在打开位置和关闭位置之间可以移动。在打开位置中，通过人工可接合部分46和可移动元件的运动，在开关模块中的触点被闭合以使得能够将电力传递给马达18。在关闭位置中，在开关模块中的触点被打开以停止将电力传递给马达18。可替代地，开关可以被耦接到控制器，该控制器进而控制继电器开关、三端双向可控硅开关等以控制电力到马达18的流动。

作为选择，开关42还可以具有反向位置，其中触点被闭合以使得能够传递电力而以反向方式操作马达18。这可以通过使用可逆马达并且施加相对于打开位置是反向极性的电流来实现。对于沿着相反方向移动切割元件以清除堵塞而言，以反向方式操作马达18的能力是期望的。在所例示的实施例中，在关闭位置中，人工可接合部分46和可移动元件可以基本上位于凹部38的中心中，并且打开和反向位置将在关闭位置的相对横向侧上。

通常，用于控制马达42的开关42的构造和操作是熟知的并且可以使用用于这种开关42的任何构造。例如，开关不必是机械的并且能够是在通过引用而在此并入的美国专利申请No.11/536,145中描述的电敏式开关。同样地，这种开关可以完全被省略，并且能够基于插入待被切碎的制品而启动切碎机。

在所例示的实施例中，顶盖24还包括与可选的开关锁52相关联的另一凹部50。开关锁52包括能够被使用者的手移动的人工可接合部分54和锁定部分(未示出)。人工可接合部分54坐落于凹部50中并且锁定部分位于顶壁24之下。锁定部分与人工可接合部分54一体地形成为塑料件并且经由在凹部50中形成的开口在顶壁24之下延伸。

利用当开关锁52从释放位置移动到锁定位置时的凸轮作用，开关锁52引起开关42(或者)从它的打开位置或者从反向位置移动到它的关闭位置。在释放位置中，锁定部分从开关42的可移动元件脱离，因此使得开关42能够在它的打开、关闭和反向位置之间移动。在锁定位置中，通过开关锁52的锁定部分，相对(或者)到开关的打开位置或者到它的反向位置的运动，开关42的可移动元件被约束在它的关闭位置中。

优选地，但是并不是必要地，开关锁52的人工可接合部分54具有向上延伸的凸起56以便于开关锁52在锁定和释放位置之间的运动。

开关锁52的一个优点在于，通过将开关42保持在关闭位置中，为了致动切碎机机构16，开关锁52应该首先被移动到它的释放位置，并且然后开关42被移动到它的打开或者反向位置。这减小了切碎机机构16被意外致动的可能性。关于开关锁52的进一步细节，可以对于在此通过引用而被并入的美国专利No.7,040,5592B2进行参考。这个开关锁完全是一个可选的特征并且可以被省略。

在所例示的实施例中，切碎机外罩14被专门地设计成与容器12一起使用并且旨在把它们一起销售。容器12的上周边边缘60限定面向上的开口62，并且提供在其上以可移除方式安装切碎机10的底座61。底座61包括设于其相对的横向侧上的一对枢轴引导件64。枢轴引导件64包括由从容器12的上边缘60横向地向外延伸的壁限定的面向上的凹部66。限定凹部66的壁与容器12利用塑料一体模制，但是其可以以独立的结构提供并且由任何其它材料形成。在每一个凹部66的底部处设置向下台阶或者凸耳，提供基本竖直的接合表面68。这个向下台阶或者凸耳是由凹部66的、设有不同半径的两个片段形成的。关于枢转安装的进一步细节，可以对于在此通过引用而被并入的美国专利No.7,025,293进行参考。这个枢转安装是完全可选的并且可以被省略。

图3示出可以被用于探测置于切碎机10的喉部36中的制品(例如光盘、信用卡、纸堆等)的厚度的探测器100。如在图3中所示，探测器100可以包括光学传感器140。探测器100位于探测制品存在的红外传感器150上方。当然，可以使用任何的这种传感器。所例示的实施例并非旨在以任何方式加以限制。传感器150向控制器200提供信号，控制器200进而与马达18通信。当红外传感器150感测到制品正在经过喉部36的下部时，控制器200用信号通知马达18启动转动轴20和切割元件19。当然，因为探测器100还与控制器200通信，所以如果探测器100探测到已经进入喉部的制品的厚度对于切碎机机构16的容量而言过厚(即，高于预定最大厚度阈值)，则即使红外传感器150已经探测到存在制品，切碎机机构16也可以不操作。当然，这种具体配置并非旨在以任何方式加以限制。

在本发明的一个实施例中，切碎机10包括探测能够堵塞切碎机机构16的过厚堆叠的文档或者其它制品并且将这种探测传达给控制器200的厚度探测器100，如在图4中所示。除了厚度探测器100，切碎机10还包括用于感测马达18的性能特性的传感器175。这个传感器175可以是探测马达的温度的马达温度传感器175和/或探测马达获取电流的马达电流传感器175。这个传感器175将这种探测传达给控制器200，如在图4中所示。探测到的性能特性被用于调节切碎机能力。具体地，在切碎机10的长期使用期间，马达18会损失它的效率并且可能引起切碎机10每次传送都切碎更少的纸张。因此，通过监视性能特性，能够减小预定最大厚度阈值以反映切碎机能力随着时间的损失。

例如，如果所监视的性能特性是温度，则马达18的操作温度的增加指示它的性能正在下降。并且因此，控制器200可以被配置为基于温度增加而减小预定最大厚度阈值。控制器200可以被配置为在多次使用期间采样并且存储马达温度以及采取那些温度的平均值以排除任何异常探测(例如如果使用者插入完全堵塞切碎机机构的东西)。然而所探测的温度被获得，它能够与阈值温度相比，并且如果探测到的温度超过该阈值，则能够以预定值(例如5％)减小预定最大厚度阈值。例如，在存储器中存储的现有预定最大厚度阈值能够被擦除，并且能够在控制器存储器中替代地存储减小的阈值。能够根据需要随着时间重复这个过程以延长切碎机的有用寿命并且减小马达过早耗废的风险。还能够对于颤动阈值进行相同调节(或者如果在根据预定最大厚度开始切碎时将颤动阈值设置为探测到的厚度的百分比，则它不需要被减小，因为既然预定最大厚度阈值被减小，这将不是问题)。如以上所讨论的，可以对于这些减小使用直接比较，或者可以使用更加复杂的算法或者查找表。

同样地，流动通过马达的电流可以是所监视的性能特性。电流与马达的电阻成反比，并且因此电流的降低意味着马达正在经受更大的电阻。除了所述比较将寻找降至低于阈值的电流之外，与马达温度一起使用的相同过程可以与电流一起使用。

可以监视任何其它性能特性，并且在上面指出的那些并非旨在加以限制。如其整体在这里并入的美国专利公开No.2006-0219827中教导地，这些特征还可以被用于触发加油/维护操作。并且调节预定最大厚度阈值的方法可以被延迟直至性能特性已经足够长地保持以指示维护/加油还没有改进性能。即，如果性能特性已经达到它的阈值，则控制器200可以起初地经由指示器用信号通知使用者需要进行维护(例如，加油)。如果控制器200确定还没有执行维护(例如由使用者压下一种输入来指示，或者因为控制器触发自动维护，例如加油)，或者如果足够长的时期已经过去，并且性能特性仍然达到阈值，则预定最大厚度将接着被减小。

在探测到插入的(一个或者多个)文档超过预定最大厚度阈值时，控制器200可以与指示器110通信，指示器110向使用者提供警告信号，例如声响信号和/或视觉信号。声响信号的实例包括但是不限于嘟嘟声、蜂鸣和/或将提醒使用者将被切碎的文档堆或者其它制品高于预定最大厚度阈值并且会引起切碎机机构16堵塞的、任何其它类型的信号。这给予使用者减小文档堆的厚度或者在知道任何的这种强制可以堵塞和/或损坏切碎机的情况下重新考虑强制厚的制品通过切碎机的机会。

可以提供可从LED发射的形式为红色警告光线的视觉信号。还考虑了还可以提供绿色光线以指示切碎机10准备操作。在一个实施例中，如在图5中所例示地，指示器110是包括形式为灯的一系列指示器以指示文档堆或者其它制品相对于所提供的切碎机容量的厚度的渐进指示系统。如所例示地，该渐进指示系统包括绿灯112、多个黄灯114和红灯116。绿灯112指示已经被置于切碎机10的喉部36中的物品(例如单一纸张、一堆纸张、光盘、信用卡等)的探测到的厚度低于第一预定厚度并且完全在切碎机的容量以内。黄灯114提供物品厚度的渐进指示。当探测到的厚度处于或者高于第一预定厚度，但是低于触发红灯116的第二预定厚度时，靠着绿灯112定位的第一黄灯114将被触发。如果存在多于一个黄灯114，则每一个另外的黄灯114可以对应于处于或者高于在第一和第二预定厚度之间的相应数目的预定厚度的厚度。黄灯114可以被用于训练使用者获得关于一次应该切碎多少文档的感觉。红灯116指示探测到的厚度处于或者高于与预定最大厚度阈值相同的第二预定厚度，由此警告使用者已经达到这个厚度。

可以改变灯的序列并且可以改变它们的使用。例如，它们可以以所示序列线性地或者以其它配置(例如以局部圆形的形式使得它们看起来象燃料计或者速度计)布置。而且，例如，可以仅仅对于接近触发红灯116的预定最大厚度阈值(即，在其25％内)的(一个或者多个)厚度点亮(一个或者多个)黄灯114。这是有用的序列，因为大多数人熟悉交通灯。同样地，多个绿灯(或者任何其它颜色)能够被用于渐进地指示在一定范围内的探测到的厚度。在探测到的厚度等于或者大于相应的预定厚度时，每一个灯将被启动。可以在灯序列的终端处使用红(或者其它颜色)灯以强调已经达到或者超过预定最大厚度阈值(或者可以使用引起使用者注意的其它方式，例如发射声响信号、闪烁该序列中的所有的灯等)。可以在探测到已经达到或者超过预定最大厚度阈值时替代地或者与切断到切碎机机构的电力相结合地使用这些提醒特征。

类似地，渐进指示器系统的前述指示器可以具有声响信号而非视觉信号或者灯的形式。例如，类似上述黄灯，可以使用声响信号提供物品厚度的渐进指示。声响信号可以以如此方式根据数目、频率、音调和/或音量改变，即，向使用者提供探测到的制品的厚度多么接近预定最大厚度阈值的指示。例如，当探测到的厚度完全(well)低于预定最大厚度阈值时可以不提供任何信号或者提供单一“嘟嘟声”，并且当探测到的厚度接近预定最大厚度阈值时，可以提供数目(例如“嘟嘟声”越多，则探测越接近预定最大厚度阈值)和/或频率(例如在嘟嘟声之间的时间越短，则探测越接近预定最大厚度阈值)增加的一系列“嘟嘟声”。如果探测到的厚度等于或者超过预定最大厚度阈值，则该系列“嘟嘟声”可以是连续的，由此向使用者指示这种阈值已被满足并且应该减小待被切碎的制品的厚度。

可以在单一装置中一起使用视觉和声响信号。而且，可以使用指示在喉部36中插入的物品的渐进厚度的其它方式。例如，可以使用具有随着探测到的厚度增加而增加的条形图的LCD屏幕。而且，还可以使用“燃料计”，即，具有在零和最大所期厚度之间渐进地移动的枢转针的标度盘。如以上所讨论的，利用声响信号，间歇声响噪音的数目或者频率可以随着探测到的厚度而增加。本发明不限于在这里描述的指示器，并且可以使用其它渐进(即，相应于多个预定厚度水平)或者二元(binary)(即，相应于单一预定厚度)指示器。

可以如下地确定前述预定厚度。首先，因为切碎机机构可以处理的实际最大厚度将依赖于构成待被切碎的物品的材料，所以最大厚度可以对应于预期将被插入切碎机中的最坚韧制品例如由聚碳酸酯制成的光盘的厚度。如果已知切碎机机构可以仅仅能够一次处理一个光盘，则预定最大厚度可以被设置为光盘的标准厚度(即，1.2mm)。估计这种厚度还将对应于大约12张20lb的纸张。第二，还可以对于误差容限加以考虑。例如在给出的实例中，预定最大厚度可以被设置为更高厚度，例如1.5mm，这将允许大致另外的3片纸张被安全地插入切碎机中(但是并非另外的光盘)。当然，这些实例并非旨在以任何方式加以限制。

关于包括用于容纳纸张薄片和光盘和/或信用卡的个别喉部的切碎机，探测器100可以被提供给每一个喉部并且被配置用于不同的预定最大厚度阈值。例如，同一切碎机机构可以能够处理一个光盘和18张20lb的纸张。据此，与被专门地设计成容纳光盘的喉部相关联的探测器相关联的预定最大厚度阈值可以被设置为大约1.5mm(高于光盘的标准厚度0.3mm)，而与被专门地设计成容纳纸张薄片的喉部相关联的探测器相关联的预定最大厚度阈值可以被设置为大约1.8mm。当然，这些实例并非旨在以任何方式加以限制并且仅仅被给出以例示本发明的实施例的特征。在以上并入的受让人的申请中可以发现各种厚度传感器和指示器的进一步的细节。

类似地，选择器开关可以被可选地设在切碎机上以允许使用者指示什么类型的材料将被切碎，和因此用于探测器的、适当的预定最大厚度阈值。给定的切碎机机构可以能够处理用于不同类型的材料的、不同的最大厚度，并且这个选择器开关的使用允许控制器使用用于所选材料的、不同的预定厚度。例如，可以存在用于“纸张”、“光盘”和/或“信用卡”的设置，因为这些材料已知具有不同的切割特征并且由于安全性原因是常见的待切碎物品。同样，基于切碎机机构的容量，可以基于待被切碎的物品的已知厚度设置适当的预定最大厚度阈值，无论它是单一光盘或者信用卡的厚度，还是预定张数的、已知重量例如20lb的纸张的厚度。选择器开关是可选的特征，并且其说明不应该被视为以任何方式加以限制。

转向图4，除了以上讨论的指示器110，探测器100还可以与经由控制器200向切碎机机构16供以动力的马达18通信。具体地，控制器200可以控制是否将动力提供给马达18，使得轴20可以旋转切割元件19并且切碎物品。以此方式，如果探测到待被切碎的物品的厚度大于切碎机机构16的容量，则动力将不会被提供给切碎机机构16，由此使得切碎机10暂时地不操作。这不仅防止马达18过载，它还提供另外的安全性特征，使得不应该被置于切碎机10中的物品不能够通过切碎机机构16，即使它们可以装入切碎机10的喉部36中。

图6-8例示用于探测被进给到切碎机10的喉部36中的物品例如一堆文档或者制品的厚度的方法300。该方法通过对切碎机10通电而在302开始，使用者可以通过将切碎机连接到电源和/或致动它的开/关开关而执行所述操作。当在302对切碎机10通电时，控制器200的操作分支到304和402。控制器200通过前进到304(图6)而控制方法300并且通过前进到402(图9)而控制方法400。因此，控制器200同时地运行方法300和方法400。这种并发的操作可以是并行的、反复交替的系列等。

在304，控制器200确定红外传感器150是否不存在制品。如果控制器200确定红外传感器150不存在制品，则控制器200在306将传感器调零。传感器的零位置被定义为当切碎机10被通电而不存在制品被插入切碎机10的喉部36中时传感器采取(assume)的位置。制品的厚度是相对于传感器的零位置而被测量的。因此，将传感器调零保证了制品的厚度被精确地测量。

如果控制器200确定红外传感器150并非不存在制品，则控制器200前进到方框308并且在短时期沿着相反方向操作马达18从而从切碎机10的喉部36清除制品。在反向操作马达之后，方法300可以前进到方框310。虽然将优选是首先在方框306处将传感器调零，但是可能的是使用者可以即使在自动反向之后也坚持在喉部中留下制品，以预期将其强行切碎。为了避免由于存在制品而可能引起的错误调零，调零能够被跳过，并且能够使用传感器的最后的调零。可替代地，在方框308中的反向能够运行达设置的时期，然后方法300能够等待继续进行直至红外传感器150已被清除，此后继续进行以在方框306中对传感器调零。

在于306对传感器调零之后，方法300前进到310，在此处马达18被关闭并且不进行操作。在312，控制器200执行可选的诊断测试以探测切碎机10中的任何故障。测试实例包括但是不限于读出马达18两端的电流、读出马达18的温度并且检查切碎机10的废物容器12是否已满。如果在前述测试中探测到故障，则控制器200可以在316向使用者打开警告信号，例如声响信号和/或视觉信号。声响信号的实例包括但是不限于嘟嘟声、蜂鸣和/或将提醒使用者在切碎机10中探测到故障的、任何其它类型的信号。可以以从LED发射的红色警告光线的形式提供视觉信号。如果在前述测试中没有探测到故障，则马达18准备切碎至少一件制品。

在314，使用者将至少一件制品插入切碎机10的喉部36中并且探测器100探测该至少一件制品的厚度。在318，控制器200确定已探测到的厚度是否至少是预定最大厚度阈值。如以上所讨论的，预定最大厚度阈值可以基于切碎机机构16的容量。如果控制器200确定已探测到的厚度至少是预定最大厚度阈值，则方法300返回310，在此处马达保持停止，然后控制器200在312执行测试等等。作为选择，控制器200还可以致动指示器以提醒使用者制品过厚。这是有益的，因为它向使用者提供反馈。以上讨论的任何指示器或者任何其它指示器可以被用于这个目的。如果控制器200确定已探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则方法300前进到方框320(图7)。

如果红外传感器150探测到至少一件制品，则方法前进到322。如果红外传感器150没有探测到至少一件制品，则方法返回310，控制器200在312执行测试等等。在322，控制器200设置高于预定最大厚度阈值的颤动阈值。在切碎操作期间，被插入切碎机10的喉部36中的至少一件制品的后端部分趋向于前后颤动或者波动。所测量或者探测到的颤动制品的厚度可以大于该至少一件制品的实际厚度，因为厚度探测器会通过制品的颤动而被移动。这可能超过预定最大厚度阈值，并且不必要地引起控制器200在认为测量到的厚度与实际厚度相同时切断马达18。为了防止马达18被不必要地切断，设置高于预定最大厚度阈值的颤动阈值。例如，颤动阈值可以是高于预定最大厚度阈值的固定百分比或者值。颤动阈值向制品的厚度提供另外的容限，因此防止当至少一件制品的后端部分颤动时马达被不必要地切断。

在324，控制器200沿着向前切碎方向操作马达18。在326并入延迟。在使用者将制品插入切碎机10的喉部36中时可能在制品中产生严重的颤动或者弯曲。所述延迟提供用于使用者完全释放该至少一件制品和允许至少一件制品的颤动减弱至某种程度的机会。

作为选择，可以监视厚度传感器读数的改变以确定厚度的改变是由于纸张皱褶或者纸张折叠(例如当与正确进给方向成一定角度地将纸张进给到喉部中时能够发生的)或者是由于在切碎已经开始之后在喉部中插入另外的制品引起的。这是如此实现的，即，通过滤波输入并且确定厚度读数的改变是快速的和硬性的，如当插入另外的制品时将是这种情形，还是缓慢的和软性的，如当在切碎循环期间随着时间产生皱褶时将是这种情形。为了在两种情况之间加以区别，控制器200监视探测到的厚度的变化速率。如果该速率高于速率阈值，则这通常指示另外的制品已被插入；并且类似地如果该速率低于速率阈值，则这通常指示厚度改变是由于形成皱褶或者折叠而引起的。

在328，控制器200确定已探测到的厚度是否至少是颤动阈值或者超过颤动阈值，并且可选地无论这是归因于插入另外的制品还是由于产生皱褶或者折叠(即，通过监视厚度变化速率并且将它与速率阈值进行比较)。如果控制器200确定已探测到的厚度小于颤动阈值或者它超过颤动阈值但是厚度变化速率低于速率阈值(并且最可能的折叠或者皱褶)，则方法300前进到步骤329，在此处关于制品的存在再次检查红外传感器150。如果在红外传感器150处仍然存在制品，则方法300返回328。如果不存在，则方法300前进到331，在331足以允许完成切碎过程的延迟(通常3-5秒)，然后在310停止马达。

如果控制器200确定已探测到的厚度至少是颤动阈值或者超过颤动阈值并且厚度变化速率处于或者高于速率阈值(很可能是由于在切碎机10的喉部中插入另外的制品)，则控制器200在330阻止马达18驱动切割元件19。控制器200可以在332向使用者打开警告信号。例如，警告信号可以包括声响信号和/或视觉信号。声响信号的实例包括但是不限于嘟嘟声、蜂鸣和/或将提醒使用者的任何其它类型的信号。可以以从LED发射的红色警告光线的形式提供视觉信号。可以使用以上讨论的任何指示器，或者任何其它适当的指示器。

在333，控制器200确定已被探测的厚度是否减小至低于颤动阈值。如果控制器200确定已被探测的厚度小于颤动阈值(例如，使用者已经移除另外插入的物品)，则方法300前进到步骤324，在此处控制器200沿着向前切碎方向操作马达18。如果控制器200确定已被探测的厚度仍然不小于颤动阈值，则方法300前进到步骤332，在此处控制器200继续向使用者提供上述警告信号。

图8示出一种可替代逻辑，在此处并不基于厚度变化速率进行区分。在图8中的动作替代图7中的方框333和图7中的方框328，只是确定探测到的厚度是否超过颤动阈值。如果探测到的厚度超过颤动阈值，则这个可替代逻辑通过方框330和332前进到方框334(并且如果探测到的厚度并不超过颤动阈值，则它前进到如在图7中所示的方框329)。在步骤334，控制器200启动被设置为预设时期的计时器。由计时器提供的延迟给予使用者移除任何过量纸张的机会。在336，控制器200确定探测到的厚度是否至少是颤动阈值或者超过颤动阈值(例如，使用者是否已经移除过量纸张)。当控制器200确定探测到的厚度已经减小至低于颤动阈值时，方法300返回324并且重启马达18。如果控制器200确定厚度仍然等于或者超过颤动阈值(例如，由于过量纸张没有被移除)，则控制器200在338确定计时器是否已经到期。如果控制器200确定计时器已经到期，则方法继续进行340。如果控制器200确定计时器还没有到期，则方法返回336等等，直至计时器的确到期(或者厚度减小至低于颤动阈值)。

在计时器已经到期并且过量纸张仍然未被移除之后，在340，通过假定使用者希望强制进行切碎操作，控制器200将颤动阈值增加至比先前设置的颤动阈值更高的值，由此允许制品通过切割元件19。方法300然后前进到342。在342，马达18操作以驱动切割元件19，使得切割元件19切碎进给到切碎机10的喉部36中的制品。然后，该方法返回方框328，在此处增加的颤动阈值被用于其余过程。

可替代地，在图8中的逻辑的一种变化中，该方法能够简单地忽视颤动阈值是否已被超过，并且只是继续操作马达18以完成切碎操作。位于马达18上的传感器能够监视马达操作状态(例如，马达的温度、通过马达的电流等)，使得如果由于以传统方式切碎太多制品而使其过载，则控制器200能够停止马达。控制器200将仍然确定红外是否不存在制品。如果控制器200确定红外不存在制品，则方法300返回310，并且控制器200在312执行测试等等。如果控制器200确定红外并非不存在制品，则方法300继续操作马达18，并且控制器确定红外是否不存在制品等等。

图9示出与方法300同时地操作的指示器控制方法400。这种方法400更新渐进指示器系统并且向切碎机使用者提供探测到的厚度的指示。使用者具有关闭切碎机的厚度感测功能性的选择。因此，在402，控制器200确定防堵塞系统是否已被打开。如果控制器200确定防堵塞系统已被打开，则控制器200探测被进给到切碎机10的喉部36中的制品的厚度。如果控制器200确定防堵塞系统已被关闭，则方法400返回402。

在406，控制器200确定传感器的位置是否低于如上所述的零位置。如果控制器200确定传感器的位置低于零位置，则控制器200在408对传感器调零。在对传感器调零之后，方法400前进到410，在此处控制器200更新渐进指示器系统。如果控制器200确定传感器的位置并不低于零点，则控制器200在410更新渐进指示器系统。在基于探测到的厚度更新渐进指示器系统之后，方法400前进到412。在412并入延迟。方法400在延迟之后返回402，控制器200在404探测厚度等等。所例示的方法并非旨在以任何方式加以限制。

例如，为了更新渐进指示器系统，控制器200可以使得红灯116点亮和/或使得声响信号发声。如果控制器200确定已探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则控制器200可以使得绿灯112点亮。在包括多个黄灯114作为指示器100的一部分的实施例中，如果控制器200确定已探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，但是接近或者大约为预定最大厚度阈值，则根据探测到的厚度多么接近预定最大厚度阈值，控制器200可以使得黄灯之一点亮。例如，不同的黄灯可以代表大约0.1mm的增量，使得如果探测到的厚度在预定最大厚度阈值的0.1mm内，则最靠近红灯116的黄灯114点亮等等。使用者将被警告特定厚度非常接近切碎机10的容量极限。当然，任何厚度增量可以被用于使得特定黄灯点亮。给出的实例不应该被视为以任何方式加以限制。

前面例示的实施例已被提供用于例示本发明的结构和功能原理而非旨在加以限制。相反，本发明旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内的所有的修改、改变和替代。

Claims

1.一种用于操作切碎机的方法，所述切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，用于探测插入在所述喉部中的、待被切碎的所述至少一件制品的厚度的厚度探测器，和容纳在所述外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构，所述切碎机机构使得待被切碎的所述至少一件制品能够被进给到所述切割元件中并且所述马达可操作沿着切碎方向驱动所述切割元件，使得所述切割元件切碎进给到其中的制品；所述方法包括：

利用所述厚度探测器探测被插入所述喉部中的、待被切碎的所述至少一件制品的厚度；

如果探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作所述马达沿着切碎方向驱动所述切割元件以切碎所述至少一件制品；

此后，在所述马达操作期间，利用所述厚度探测器探测被插入所述喉部中的所述至少一件制品的厚度；和

如果探测到的厚度超过颤动阈值，则执行预定操作，所述颤动阈值高于所述预定最大厚度阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中使用预定值将所述颤动阈值设置为高于所述预定厚度阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预定操作包括：

a)阻止所述马达沿着切碎方向驱动所述切割元件；和

b)向所述切碎机的使用者指示信号。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：在执行所述预定操作之后，如果探测到的厚度在预定时间周期之后未被减小至低于所述颤动阈值，则继续所述马达的操作以沿着切碎方向驱动所述切割元件。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述信号是声响信号。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述信号是视觉信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述视觉信号包括将灯点亮。

8.根据权利要求2所述的方法，进一步包括使用渐进指示器系统向所述切碎机的使用者指示所述至少一件制品的探测到的厚度是在达到并且包括所述预定最大厚度阈值的厚度范围内。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述渐进指示器系统包括多个指示器，其中每一个指示器与在所述范围内的所述至少一件制品的相应的预定厚度相关联，所述多个指示器包括相应于预定最大厚度阈值的最大厚度指示器，

其中所述渐进指示器系统基于所述探测器探测到所述至少一件制品的厚度至少等于相应的预定厚度而致动与它的各自相应预定厚度相关联的指示器。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述渐进指示器系统的所述多个指示器包括多个灯。

11.根据权利要求10的方法，其中所述多个灯包括绿灯和红灯，所述绿灯与低于所述预定最大厚度阈值的厚度相关联，并且所述红灯与所述预定最大厚度阈值相关联。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

监视所述探测到的厚度的变化速率；

其中如果(a)所述探测到的厚度超过所述颤动阈值，和(b)所述探测到的厚度的所述变化速率超过速率阈值，则执行所述预定操作。

13.一种用于操作切碎机的方法，所述切碎机包括具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩，用于探测插入在所述喉部中的、待被切碎的所述至少一件制品的厚度的厚度探测器，和容纳在所述外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构，所述切碎机机构使得待被切碎的所述至少一件制品能够被进给到所述切割元件中并且所述马达可操作沿着切碎方向驱动所述切割元件，使得所述切割元件切碎进给到其中的制品；所述方法包括：

在所述马达操作期间探测所述马达性能特性；和

基于探测到的所述马达性能特性减小所述预定最大厚度阈值。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述性能特性选自如下组成的组：所述马达在操作期间的温度和通过所述马达的电流。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述预定最大厚度阈值被存储在存储器中，并且减小所述预定最大厚度阈值是通过利用减小的预定最大厚度阈值替代在所述存储器中的预定最大厚度阈值来执行的。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述减小的预定最大厚度阈值是通过以预定的减小值减小所述预定最大厚度阈值而获得的。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述预定的减小值是百分比。

18.根据权利要求13所述的方法，其中控制器分析探测到的性能特性的多个样本以确定所述探测到的性能特性是否已经达到性能特性预定阈值，并且响应于所述探测到的性能特性已经达到所述预定性能特性阈值的确定而减小所述预定最大厚度阈值。

19.一种切碎机，包括：

具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩；

容纳在所述外罩中并且包括电动马达和切割元件的切碎机机构，所述切碎机机构使得待被切碎的所述至少一件制品能够被进给到所述切割元件中，并且所述马达可操作以沿着切碎方向驱动所述切割元件，使得所述切割元件切碎进给到其中的制品；

被配置为探测由所述喉部容纳的、待被切碎的所述至少一件制品的厚度的厚度探测器；和

被耦接到所述马达和所述厚度探测器的控制器，所述控制器被配置为：

a)如果所探测到的厚度小于预定最大厚度阈值，则操作所述马达驱动所述切割元件以切碎所述至少一件制品；

b)在所述马达操作期间利用所述厚度探测器探测被插入所述切碎机的喉部中的所述至少一件制品的厚度；和

c)如果在所述马达操作期间探测到的厚度超过颤动阈值，则执行预定操作，所述颤动阈值高于所述预定最大厚度阈值。

20.根据权利要求19所述的切碎机，其中所述控制器被配置为使用预定值将所述颤动阈值设置为高于所述预定厚度阈值。

21.根据权利要求20所述的切碎机，其中所述控制器被配置为通过(a)阻止所述马达沿着切碎方向驱动所述切割元件；和(b)向所述切碎机的使用者指示信号来执行所述预定操作。

22.根据权利要求21所述的切碎机，其中所述控制器进一步被配置为：在执行所述预定操作之后，如果探测到的厚度在预定时间周期之后未被减小至低于所述颤动阈值，则继续所述马达的操作以沿着切碎方向驱动所述切割元件。

23.根据权利要求20所述的切碎机，进一步包括被耦接到所述控制器以向所述切碎机的使用者指示信号的最大厚度指示器，所述控制器被配置为响应于所述探测到的厚度在操作所述马达之前超过所述预定最大厚度阈值或者在所述马达操作期间超过所述颤动阈值而致动所述指示器。

24.根据权利要求23所述的切碎机，其中所述最大厚度指示器包括被点亮以向所述使用者指示所述信号的灯。

25.根据权利要求23所述的切碎机，其中所述最大厚度指示器包括以声响方式向所述使用者指示所述信号的声响报警器。

26.根据权利要求20所述的切碎机，其中所述控制器包括微控制器。

27.根据权利要求20所述的切碎机，进一步包括被耦接到控制器的渐进指示器系统，所述渐进指示器系统用于向所述切碎机的使用者指示所述至少一件制品的探测到的厚度是在达到并且包括所述预定最大厚度阈值的厚度范围内。

28.根据权利要求27所述的切碎机，其中所述渐进指示器系统包括多个指示器，其中每一个指示器与在所述范围内的所述至少一件制品的相应的预定厚度相关联，所述多个指示器包括相应于预定最大厚度阈值的最大厚度指示器，

29.根据权利要求28所述的切碎机，其中所述渐进指示器系统的所述多个指示器包括多个灯。

30.根据权利要求29所述的切碎机，其中所述多个灯包括绿灯和红灯，所述绿灯与低于所述预定最大厚度阈值的厚度相关联，并且所述红灯与所述预定最大厚度阈值相关联。

31.根据权利要求19所述的切碎机，其中所述控制器被配置为：

a)监视所述探测到的厚度的变化速率；和

b)如果(a)所述探测到的厚度超过所述颤动阈值，和(b)所述探测到的厚度的所述变化速率超过速率阈值，则执行所述预定操作。

32.一种切碎机，包括：

具有用于容纳待被切碎的至少一件制品的喉部的外罩；

b)探测所述马达性能特性；和

c)基于探测到的所述马达性能特性减小所述预定最大厚度阈值。

33.根据权利要求32所述的切碎机，其中所述性能特性选自如下组成的组：所述马达在操作期间的温度和通过所述马达的电流。

34.根据权利要求32所述的切碎机，其中所述预定最大厚度阈值被存储于存储器中，并且通过利用减小的预定最大厚度阈值替代在所述存储器中的预定最大厚度阈值来减小所述预定最大厚度阈值。

35.根据权利要求34所述的切碎机，其中所述减小的预定最大厚度阈值是通过以预定的减小值减小所述预定最大厚度阈值而获得的。

36.根据权利要求35所述的切碎机，其中所述预定减小值是百分比。

37.根据权利要求32所述的切碎机，其中所述控制器被配置为分析探测到的性能特性的多个样本以确定所述探测到的性能特性是否已经达到预定性能特性阈值，并且其中所述控制器被配置为响应于所述探测到的性能特性已经达到所述预定性能特性阈值的确定而减小所述预定最大厚度阈值。