CN102271816B

CN102271816B - 厚度调节的马达控制器

Info

Publication number: CN102271816B
Application number: CN200980153708.8A
Authority: CN
Inventors: M·D·詹森
Original assignee: Fellowes Inc
Current assignee: Fellowes Inc
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-12-23
Also published as: EP2373425B1; CA2747598A1; US20100170967A1; AU2009332977A1; WO2010078195A2; US8201761B2; CA2747598C; EP2373425A2; CN201676725U; CN102271816A; AU2009332977B2; WO2010078195A3

Abstract

一种切碎机，包括：外壳，具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；接收在外壳中的切碎机构，其包括动力马达和和用于切碎所述至少一个物品的切割元件；检测器，其被配置成检测正由喉部接收的所述至少一个物品的存在；以及与马达和检测器耦合的控制器。控制器被配置成响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的检测和/或检测物品的厚度而允许或改变马达的运行操作。而且，在预定时间量以后，如果没有物品插入喉部，控制器可以停止马达的操作。还可以在切碎机中使用厚度检测器。

Description

厚度调节的马达控制器

技术领域

本发明涉及一种用于毁坏诸如文件、光盘等物品的切碎机。

背景技术

切碎机是熟知的用于毁坏诸如纸、文件、光盘(CD)、过期信用卡等物品的装置。典型地，用户购买切碎机以毁坏承载敏感信息的物品，诸如具有账户信息的信用卡账目、包含公司商业秘密的文件等等。

普通类型的切碎机具有包含在外壳内的切碎机构，该外壳可拆装地安装在一容器的顶部。切碎机构通常具有一系列切割元件，这些切割元件切碎被送入其中的物品并将切碎的物品向下排放到容器中。切碎机通常具有规定工作能力，诸如一次可以切碎的纸张数量(典型地为20磅重)；然而，典型切碎机的进料喉部可接收比规定能力多的纸张。通常都这么做以使得进料较为容易。切碎机用户的常见挫败是将太多纸送入进料喉部中，却使得切碎机在它已经开始切碎纸之后卡死。为了把切碎机里的纸去掉，用户通常通过开关来反转切割元件的转动方向，直到这些纸被释放为止。

本申请的受让人Fellowes，Inc.已经开发了用于切碎机的厚度感知技术。通过感知被送入物品的厚度，切碎机可在卡死发生之前停止(或者不启动)。参见美国专利申请公开号No.2006-0219827A1、No.2006-0054725A1、No.2007-0007373A1和No.2007-0221767A1以及美国专利申请公开序列号No.11/867260，它们中的每一个的全部内容都在此结合作为参考。

纸张容量、切碎速度和能量效率是切碎机的三个重要参数。现有技术的切碎机已经试图通过使用基于闭环反馈的马达控制电路来解决能量效率或节能问题。例如，参见美国专利公开号No.2007-0164135A1和美国专利号No.6997408，它们中的每一个的全部内容都在此结合作为参考。

发明内容

在实施例中，提供了一种切碎机。切碎机包括：外壳，具有用于接收待切碎的至少一个物品的喉部；容纳在外壳中的切碎机构；以及与马达和检测器耦合的控制器。切碎机构包括电动马达和切割元件。切碎机构能够使待切碎的至少一个物品送入切割元件中。马达可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品。检测器被配置成检测正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度。控制器被配置成响应于检测器对正由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测而改变马达的运行操作。

在另一个实施例中，提供了一种用于操作切碎机的方法。该方法使用了切碎机，所述切碎机包括：具有用于接收待切碎的至少一个物品的喉部的外壳；用于检测被插入喉部中的待切碎的至少一个物品的厚度的厚度检测器；以及接收于外壳中的切碎机构。切碎机构包括电动马达和切割元件。切碎机构能够使待切碎的至少一个物品送入切割元件中。马达可操作地在切碎方向上驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品。该方法包括：利用厚度检测器检测被插入喉部中的待切碎的至少一个物品的厚度；和响应于检测器对正由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测而改变马达的运行操作。

在另一个实施例中，提供了一种切碎机。切碎机包括：外壳，其具有用于接收待切碎的至少一个物品的喉部；接收在外壳中的切碎机构；输入装置；以及与马达和检测器耦合的控制器。切碎机构包括电动马达和切割元件。切碎机构能够使待切碎的至少一个物品送入切割元件中。马达可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品。输入装置传输指示正由喉部接收的至少一个物品的物理特征的输入参数。控制器耦合于马达和输入装置，并被配置成在输入装置传输至少一个物品的输入参数之后至少以预定的最小速度启动马达的运行操作。控制器被配置成基于来自输入装置的输入参数确定马达的最大速度。控制器还被配置成将马达的运行操作从预定的最小速度步进地增大到所确定的用于使用切割元件切碎至少一个物品的最大速度。控制器被配置成当检测器在预定时间量之后没有检测到由喉部接收的另一物品时，停止马达的操作以不再驱动切割元件。

在另一个实施例中，提供了一种用于操作切碎机的方法。该方法使用了切碎机，所述切碎机包括：具有用于接收待切碎的至少一个物品的喉部的外壳；传输指示正由喉部接收的至少一个物品的物理特征的输入参数的输入装置；与马达和检测器耦合的控制器；以及接收在外壳中的切碎机构。切碎机构包括电动马达和切割元件。切碎机构能够使待切碎的至少一个物品送入切割元件中。马达可操作地在切碎方向上驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品。该方法包括：从输入装置向控制器传输指示正由喉部接收的至少一个物品的物理特征的输入参数；在检测器检测到所述至少一个物品后，利用控制器至少以预定的最小速度启动马达的运行操作；基于从输入装置传输的输入参数确定操作马达的最大速度；将马达的运行操作步进地增大到所确定的最大速度，以及当检测器在预定时间量之后没有检测到由喉部接收的另一物品时，使用控制器停止马达的操作以不再驱动切割元件。

在又一个实施例中，提供了一种切碎机。切碎机包括：外壳，其具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；接收在外壳中的切碎机构，其包括电动马达和和切割元件，切碎机构能够使待切碎的至少一个物品送入切割元件中，马达可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的至少一个物品；检测器，其被配置成至少检测正由喉部接收的至少一个物品的存在；以及与马达和检测器耦合的控制器。控制器被配置成操作马达而以一运行速度驱动切割元件以使得切割元件切碎被送入其中的至少一个物品。控制器被配置成响应于检测器中止对所述至少一个物品的检测，在预定时间段步进地降低马达的速度，然后停止马达的运行，其中在每次步进之间有延迟。所述预定时间段足以完成至少一个物品的切碎。控制器还被配置成响应于检测器在预定时间段期间检测到在喉部中正接收另外的至少一个物品而以运行速度操作马达。

本发明的其它方面、特征及优点将从以下的详细描述、附图及所附的权利要求而变得明显。

附图说明

图1是依照本发明一实施例构造的切碎机的分解透视图；

图2是图1中切碎机的横截面图，其中根据本发明的一个实施例，检测器被配置成检测待由切碎机切碎的物品的厚度；

图3是切碎机的控制器与其它部分之间的相互作用的示意图；

图4是根据本发明一实施例的图3的控制器的更详细实施的示意图；

图5是根据本发明一实施例的电路示意图，其中检测器接口于一定时器电路；

图6是根据本发明一实施例的电路示意图，其中检测器接口于使用多个继电器的微控制器；

图7是根据本发明一实施例的电路示意图，其中检测器接口于使用脉冲宽度调制的微控制器；

图8是控制电压与脉宽调制输出信号的关系曲线图；

图9显示了脉宽调制输出信号的不同占空比(duty cycles)；

图10是切碎机的控制器与其它部分之间的相互作用的示意图，其中显示了可以使用的不同类型的马达；

图11是根据本发明另一个实施例的电路示意图，其中检测器接口于一定时器电路；并且其中提供中继计算机(RC)网络输入和低通滤波器以执行马达速度的斜坡上升/下降功能；

图12和13示出了曲线图的例子，分别表示功率百分比与用于调节切碎机中马达速度升高和降低的时间的关系；和

图14是根据本发明的一个实施例使用图11的电路来启动和运行图1的切碎机的马达的过程流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于毁坏诸如文件和CD之类物品的切碎机，具体涉及一种能够基于由切碎机的喉部接收的物品的厚度来控制马达转矩、马达速度及能量效率的切碎机。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于切碎机的智能马达控制器。马达控制器能够确定由切碎机的喉部接收的物品的厚度，并相应地基于来自输入装置(例如厚度检测器)的输入(即物品的厚度)来调节向切碎机构提供动力的马达的速度和转矩特性。该控制器能够提高切碎机的切碎速度、切碎容量(capacity)或能量效率。

根据本发明的一个方面，提供了开环控制系统，该开环控制系统能够基于待切碎的物品的厚度确定马达的速度和转矩。本发明可以与感应马达、通用马达或无刷直流马达或具有转矩或速度控制能力的任何其它电动马达一起实施。

本发明甚至在物品进入切割元件之前，基于至少一个物品的厚度预测所需的马达速度和转矩。本发明因此能够在接通马达之前，确定马达转矩、马达速度或能量效率。在切碎操作期间，还能够在马达受到负载变化的影响之前可变地调节切碎速度、容量及能量效率，由此改进能量效率。

图1示出了依照本发明实施例构造的切碎机。切碎机整体用附图标记10表示。切碎机包括：外壳20，其具有用于接收待切碎的至少一个物品31(如图3所示)的喉部22；接收在外壳20中的切碎机构17；检测器21形式的输入装置；以及与电动马达13和检测器21耦合的控制器35(如图3所示)。切碎机构17包括电动马达13和切割元件。切碎机构17能够使待切碎的至少一个物品310送入切割元件中。马达13可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品31。输入装置21传输指示正由喉部接收的至少一个物品的物理特征的输入参数。如上所述，输入装置可以采用检测器的形式。在所示的实施例中，检测器21被配置成检测喉部22中的至少一个物品31的存在。检测器21还被配置成检测由喉部22接收的至少一个物品31的厚度。因而，检测器21可以检测物品的存在和厚度。当然，在有些情况下，可以使用独立的检测器，其中一个检测器用来检测喉部中物品的存在，而另一个检测器用来检测物品的厚度。然而，对于本公开内容，只显示和描述了单个检测器21。控制器35被配置成响应于检测器对正由喉部接收的至少一个物品的存在和/或厚度的检测而改变马达的运行操作。

如上所述，切碎机10包括切碎机外壳20。切碎机外壳包括顶盖11和底部托座14。切碎机外壳20包括顶盖或顶壁11，顶盖或顶壁11置于底部托座14的上部外缘的顶上。顶盖或顶壁11由塑料材料或任何其它材料模制而成。切碎机外壳20及其顶壁或顶盖11可以具有任何适当的结构或构造。顶盖或顶壁11具有大体上平行于切割元件并在切割元件上方延伸的开口，该开口通常被称作喉部22。喉部22能够使待切碎的物品送入切割元件中。可以理解，喉部22比较狭窄，这有利于防止过厚的物品，如大堆文件，被送入切割元件中，而这种送入可能导致卡死。喉部22可以具有任何构造。

切碎机10包括底部托座14，所述底部托座14具有一底壁、四个侧壁和一敞口顶部。底部托座14由塑料材料或任何其它材料模制而成。底部托座14利用底部托座14的凸缘部分以嵌套关系置于底部外壳16的上周边的顶上，其中底部托座的凸缘部分大体上从其侧壁向外延伸。切碎机构17与马达13和检测器21一起配置成被接收在切碎机外壳20的底部托座14中。底部托座14可以由紧固件固定到顶盖或顶壁11的下侧。托座14在其底壁中具有开口，通过该开口，切碎机构17将所切碎的物品排放到容器15中。

如上所述，切碎机10包括切碎机构17，所述切碎机构包括电动马达13和多个切割元件。″切碎机构″是用于表示使用至少一个切割元件毁坏物品的装置的一般性结构术语。这样的毁坏可以以任何特定方式进行。例如，切碎机构可以包括至少一个切割元件，该切割元件被配置成以毁坏文件或物品的方式在文件或物品中冲压多个孔。在所示的实施例中，切割元件大体上安装在一对平行转轴上。马达13使用电力操作以通过传统传动装置旋转地驱动轴和切割元件，从而使切割元件切碎被送入其中的物品。切碎机构17还可以包括用来安装轴、马达13及传动装置的子框架。这样的切碎机构17的操作和构造是众所周知的，不必在这里详细描述。一般而言，可以使用现有技术中已知的或以后开发的任何适当的切碎机构17。

在所示的实施例中，切碎机10置于大的独立式外壳16的顶上，该外壳16可以由模制塑料材料或任何其它材料形成。外壳16包括一底壁、三个侧壁、一敞口前部和一敞口顶部。外壳16的侧壁提供支座，切碎机外壳20可移除地安装在该支座上。外壳16可以被配置和布置成在其中接收废物容器15。换句话说，废物容器15被装在外壳16中。废物容器15由模制塑料材料或任何其它材料形成。废物容器15采用拉出式料箱的形式，该拉出式料箱被配置和布置成通过在外壳16前侧中的开口滑入和滑出外壳16。废物容器15被配置成可移除地接收在外壳16中。废物容器15包括一底壁、四个侧壁、和一敞口顶部。废物容器15包括把手19，该把手被配置成使用户能够抓住废物容器15并将其从外壳16拉出。在所示的实施例中，把手19位于废物容器15的前侧壁上。可以使用任何用于外壳或废物容器的结构或构造，并且所示的实施例不是限制性的。

作为选择，通过简单地滚动诸如轮子或小脚轮之类的滚轮部件24上的外壳16，外壳16和切碎机10一起可以从一个地方转移到另一个地方。在所示的实施例中，外壳16包括两对滚轮部件24，这些滚轮部件24附着于外壳16的框架的底部以滚动地支撑外壳16。滚轮部件24可位于外壳16上尽量可行地靠近角的位置。在一个实施例中，滚轮部件24可以由锁定部件锁定成防止滚动，以提供静止构造。在一个实施例中，前面一对滚轮部件24可以采用向外壳16提供转向能力的小脚轮的形式，而后面一对滚轮部件24可以采用方向固定的轮子的形式，以便只允许在期望的行进方向上滚动。在另一个实施例中，前面一对和后面一对滚轮部件24都可以采用小脚轮的形式。

顶盖11可以包括带有穿过其中的开口的开关凹部。接通/断开开关可以通过紧固件和手动可耦合部分安装到顶盖11上并位于开关凹部之下，该接通/断开开关包括开关模块，该手动可耦合部分在该开关凹部内横向移动。开关模块具有活动元件，该活动元件穿过开口连接到手动可耦合部分上。这使得手动可耦合部分的移动能够使开关模块在其状态之间移动。

开关模块被配置为将马达13连接到电源。这种连接可以是直接的或间接的，例如经由控制器。典型地，电源供给应是通过标准电源线，该电源线在其端部带有插入标准交流电源插座中的插头。开关通过在开关凹部中横向移动手动可耦合部分而可以在接通位置与断开位置之间移动。在接通位置，开关模块中的触点通过手动可耦合部分和活动元件的移动而闭合，以实现电力到马达13的传送。在断开位置，开关模块中的触点断开，以禁止电力到马达13的传送。作为选择，开关也可以耦合到一控制器上，控制器又控制一继电器开关、耦合器(TRIAC)等，以便控制电力到马达13的流动，如下面将详细描述的那样。

作为选择，开关也可以具有反转位置，其中触点闭合以实现电力的传送来使马达13以反转方式操作。这通过使用可逆马达并施加相对于接通位置具有相反极性的电流而实现。以反转方式操作马达13的能力有利于在相反方向上运动切割元件从而清除卡死。在断开位置，手动可耦合部分和活动元件一般位于开关凹部的中心，而接通位置和反转位置在断开位置的横向相对两侧。

一般而言，用于控制马达13的开关的构造和操作是熟知的，并且可以使用用于这样的开关的任何构造。例如，开关不必是机械式的，而可以是在美国专利申请号No.11/536415中所描述的电敏型的，该专利申请在2006年9月28日提交，并且在2008年5月1日作为美国专利申请号No.20080099590A1公开，其受让人与本发明相同，其全部内容在此结合作为参考。而且，这样的开关可以完全省去，并且可基于待切碎的物品的插入而启动切碎机。

一般而言，切碎机10可以具有任何适当的构造或配置，并且所示的实施例绝不意图是限制性的。另外，术语″切碎机″不意图局限于字面上″切碎″文件和物品的装置，而是意图覆盖通过使每个文件或物品难以辨认和/或无用的方式来毁坏文件和物品的任何装置。

图2是检测器21的一个实施例，检测器21可以用来检测放置在切碎机10的喉部22中的物品(例如，光盘、信用卡、纸叠等)的厚度。在该实施例中，检测器21包括接触部件，该接触部件延伸到喉部22中，并且响应于物品正被插入喉部22中而被致动。检测器21可以包括应变仪，该应变仪被配置为测量接触部件的运动并且将该运动传达给控制器。检测器21可以包括压电传感器，该压电传感器被配置为测量接触部件的运动并且将该运动传达给控制器。检测器21可以包括一光学传感器，该光学传感器被配置为测量接触部件的运动并且将该运动传达给控制器。光学传感器可以包括被配置成检测运动方向和运动量的红外发光二极管(LED)和双模红外接收器。对于被配置成检测由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测器的细节，可以参考在2006年6月1日提交并转让给相同受让人的美国专利申请公开号No.2006-0219827A1，该申请的全部内容在此结合作为参考。检测器(或输入装置)可以具有任何构造或配置，并且所示的实施例不是限制性的。

图3显示了能够控制马达13的控制器35，所述马达13向切碎机构17提供动力。在这个例子中，检测器21被配置成至少检测由切碎机10的喉部22接收的物品31的厚度，并且将物品31的厚度传递给控制器35。然后，控制器或控制电路35能够基于从检测器21接收到的物品31的检测厚度而启动、调节或改变(例如，增大和减小)马达的运行操作。

控制器35可以配置成响应于检测器21对由喉部22接收的至少一个物品31的厚度的检测而调节马达13的转矩。控制器35可以配置成，当厚度小于预定的最大厚度阈值时，响应于检测器21检测到由喉部22接收的至少一个物品31的厚度而至少以预定的最小速度启动马达的运行操作。控制器35可以配置成响应于检测器21对由喉部22接收的至少一个物品31的厚度的检测而调节马达13的速度。例如，控制器可以配置成响应于检测器21而步进地增大或步进地减小马达13的速度。控制器35可以配置成响应于检测器21对由喉部22接收的至少一个物品31的厚度的检测而调节马达13的转矩。控制器35可以配置成响应于检测器21对由喉部22接收的至少一个物品31的厚度的检测而调节马达13的功率使用。控制器35可以配置成响应于检测器21检测到至少一个物品31的厚度大于预定的最大厚度阈值，阻止马达13驱动切割元件，并且提供警告用户的报警指示。报警指示可以包括点亮可视指示器和/或使可听报警指示器发声。控制器35可以包括微控制器(如图6和图7所示)或定时器电路(如图5所示)。依照本发明的一个方面，控制器35被配置成连续地响应于检测器对由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测而改变马达的运行操作。依照本发明的另一个方面，控制器35被配置成响应于检测器对由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测并基于预定的厚度离散范围而改变马达的运行操作。作为补充或替换，控制器35可以配置成当检测器21在预定时间量之后没有检测到由喉部2接收的至少一个物品31时，停止马达13。

图4是根据本发明一实施例的控制器35的更详细实施的示意图。控制器或控制电路35包括通过单芯片输入/输出45电气连接的控制芯片42和移相电路47。控制器或控制电路35经电源44供电，并且能够利用移相电路47控制马达13。控制芯片42被配置成从检测器21接收输入信号。更具体地说，控制芯片42被配置成从检测器21接收物品31的厚度。然后所述控制芯片42将与物品31的厚度有关的信息经单芯片输入/输出45发送给移相电路47。移相电路47被配置成规定马达13的操作设置。换句话说，移相电路47被配置成生成一组用于调整对马达13的电压施加的输出信号。移相电路47确定要使用的适当马达速度、马达转矩或功率设置。

图5示出了本发明一个实施例的示意性电路，其中检测器21接口到定时器电路。如图5所示，该实施例示出的示意性电路不需要微控制器。如图5所示，电路使用由检测器21检测到的物品31的厚度。来自检测器21的输出可以是模拟输出。也就是说，当由检测器21检测的物品31的厚度增大或减小时，检测器产生的电压或电流可以相应地增大或减小其输出。在一个实施例，由检测器输出所产生的电压或电流不必与检测器21检测到的物品31的厚度成正比。来自检测器21的输出接着通过放大级。

作为选择，在实施例中，也可以使用定时器电路来确定用于使马达在一速度下运行预定时间量的时间量。例如，如下面参照图14进一步描述的那样，可以使用定时器来使马达在一速度下运行预定时间量，同时等待检测器检测喉部中物品的存在。

在放大级，一放大器电路50被配置成调节来自检测器21的输出。这样可以增大、偏置、或滤波来自检测器21的输出。放大级是可任选的级，但可以用来使检测器21的输出范围达到所希望的水平。放大级的输出(即，调节后的信号)然后被发送到比较级。

在比较级，比较器电路52被配置成将检测器21的控制电压与不稳振荡器电路54的输出相比较。比较级的正输入连接到来自定时器、例如555定时器的不稳振荡器电路54。频率和脉宽由连接到振荡器电路54的管脚6和7的两个电阻器和电容器确定。基于比较结果，比较器电路52输出脉宽调制(PWM)信号。比较器电路52产生的脉宽调制信号与控制电压成正比。

图8显示了脉宽调制信号与控制电压的关系曲线图。该曲线图利用在水平x轴上表示的百分比值来示出脉宽调制信号。在竖直y轴上，曲线图示出了控制电压。

比较器电路52的输出占空比随检测器21的输出增大而增大。如果比较器电路52的管脚被交换，则这种关系可颠倒。也就是说，用于比较器电路52的正和负信号可以颠倒，从而对于控制电压的增大，产生减小的脉宽。比较器电路52的输出接着被送到功率输出级56。

在功率输出级56中，使用诸如555定时器之类的第二定时器来控制光耦合器(opto-TRIAC)58的驱动。当第二定时器电路的输出为高时，接通耦合器58。换句话说，来自功率输出级56的脉宽调制输出被馈入到用于驱动马达13的耦合器(TRIAC)58中。功率输出级56是可任选的，其用作输出缓冲器。通常，使用输出缓冲器以便基于来自另一装置的输出来驱动一个装置的输出。换句话说，当装置不能够直接驱动输出时，通常使用输出缓冲器。当比较级52不能直接驱动耦合器58时，图5中所示的功率输出级56用作驱动耦合器58的输出缓冲器。

当脉宽调制(PWM)占空比增加时，耦合器58将接通得越来越多。这将使马达13在插入到喉部中的物品31的厚度较大时能够以全驱动运行。由此形成的功能是马达速度和能耗相对于检测器21的输出而变化。当插入到喉部中的物品31的厚度大时(例如，来自检测器21的输出较高)，马达13的速度可以相应地增大(如图14的工序80中所显示和描述的那样)。这使马达13能够尽可能高效地(并且安静地)运行。

在一个实施例中，图5所示的电路被配置成使用通用马达操作。当使用通用马达时，马达被配置成对于薄文件以低速且较低转矩运行。这主要是因为，对于通用马达，较低的占空比没有被配置成输送转矩增益。随着文件厚度的增大，占空比增加。随着占空比增加，马达速度增大，这随之将提供额定转矩(即，调制转矩)。

在另一个实施例中，图5所示的电路被改成使用无刷直流马达(即BLDC马达)操作。在这样的配置中，马达被配置成对于薄文件以高速且低转矩操作，而对于较厚的文件以较低速度且较高转矩操作。

图9显示了脉宽调制(PWM)输出信号的不同占空比的曲线图。例如，如图9所示，当脉宽调制信号在50％占空比时，马达13被配置成接收50％的功率；当脉宽调制信号在75％占空比时，马达13被配置成接收75％的功率；以及当脉宽调制信号在其最大值时，马达13被配置成接收100％的功率。

当然，为了进一步降低在启动和接续操作中的噪声，当完成切碎物品31时，马达速度可以相应地减小。下面将参考图11-14进一步讨论与调节驱动信号(例如，PWM信号)以便斜坡增大(迅速增大)或斜坡减小(迅速减小)马达速度相关的示例性实施例。

图6是本发明一实施例的电路示意图，其中检测器21接口到使用多个继电器的微控制器60上。

检测器21的输出发送给微控制器60。检测器21可以生成模拟输出或数字信号。微控制器60被配置成估计检测器21的输出，并相应地为到马达13的不同继电器64、66及68供电。可以切换不同的继电器64、66及68以控制例如马达13的速度、能耗、及转矩。不同继电器64、66和68的切换可以由可按要求调节的软件来确定，所述软件诸如是在控制器35的存储器中存储的查找表、曲线、或函数。

继电器62被配置成控制转动方向，而其它三个继电器64-68分别用来切换对不同马达绕组65、67和69的供电。这些绕组65、67和69可用于提供例如额外转矩，具有不同的速度特征，等等。绕组65、67及69的使用可以在软件中确定，并且可以基于由检测器21检测到的物品31的厚度，所述软件诸如是在控制器35的存储器中存储的查找表、曲线、或函数。。

图7示出了是本发明一实施例的电路示意图，其中检测器21接口到使用脉宽调制的微控制器70上。

检测器21的输出发送给微控制器70。检测器21可以生成模拟输出或数字信号。基于来自检测器21的输出，微控制器70被配置成通过脉宽调制光耦合器(TRIAC)72来改变马达驱动的占空比。该实施例产生与参照图5的定时器电路所描述的相类似的响应。

该实施例的微控制器70用来代替参照图5描述的计时器电路的放大器电路50、振荡器电路54、比较器电路52及功率输出级56。图7还显示了基于物品31的厚度的脉宽调制信号的不同占空比。该信息以例如查找表、曲线、或函数的形式被存储在控制器35的存储器中作为校准数据。基于校准数据，微控制器70针对由检测器21检测到的适当厚度而产生脉宽调制输出。脉宽调制输出被发送到耦合器72，并且用于以适当的占空比来驱动马达13。

如上所述，本发明可以与感应马达、通用马达(universal motor)或无刷直流马达或具有转矩或速度控制能力的任何其它电动马达一起实施。图10示出切碎机的控制器与其它部分之间的相互作用的示意图，其中可以使用不同类型的马达。

例如，当在切碎机10中使用通用马达时，可以针对喉部正接收的至少一个物品的厚度来调节马达的速度(例如，驱动信号的占空比)。换句话说，基于检测到的物品厚度来调节马达驱动信号的占空比——从而调节切碎机构的切割元件的速度——直到切碎操作完成。通用马达使得能够减小马达的可听见噪声、降低马达的能耗、以及更高效地使用马达。

当使用感应马达时，可以根据喉部正接收的至少一个物品的厚度来切换多个马达绕组(例如，双速感应马达)。换句话说，基于检测到的物品厚度，感应马达确定并调节要使用的一组马达绕组，直到切碎完成。感应马达也可以像通用马达那样脉动。在一个实施例中，不同的马达电容器可以切换到系统中以改变马达的性能。感应马达使得能够增大马达的处理能力、减小马达的可听见噪声、以及提高增益效率。

当使用无刷直流(BLDC)马达时，可以通过针对喉部正接收的至少一个物品的厚度改变驱动信号(例如，可以使用脉宽调制)，来改变马达的速度。换句话说，基于检测到的物品厚度，无刷直流马达调节占空比和/或控制电压，直到切碎完成。无刷直流马达利用速度-转矩反比关系。无刷直流马达使得能够节约能量、减小可听见噪声、增大处理能力、以及具有″超速驱动(overdrive)″系统的能力。

当使用直流马达时，可以针对喉部正接收的至少一个物品的厚度来调节驱动信号的占空比。换句话说，直流马达基于检测到的物品厚度，通过调节占空比信号来调节马达速度(如上面关于通用马达提到的那样)，直到切碎完成。在一个实施例中，当使用直流马达时，可以改变电源电压。

为了如上所述地那样调节任一种马达的速度(例如，增大和/或减小转动速度)，可以使用任意数量的方法。如前面提到的那样，在实施例中，可能有利的是控制马达速度的斜坡增大/减小(例如，通过调节占空比)，由此在启动和接续操作中降低由切碎机10及其切碎机构17产生的可听见噪声。例如，在利用通用马达的实施例中，当检测器21确定一物品应当被切碎时(即，应当接通马达13从而转动切碎机构17)时，马达13的启动可能引起大的噪声。另外，在物品已经通过喉部22并被切碎之后，并且如果没有负载或正在切碎的物品，则通用马达的接续运行也可能产生大的、有害的噪声，直到纸插入到喉部中或者马达的运行完全停止为止。

图11示出了本发明一个实施例的示意性电路，其中检测器21a接口到定时器电路。像图5一样，该实施例示出的示意性电路不需要微控制器。如图11所示，电路使用由检测器21a检测到的物品31的厚度。图11的电路可以包括与上面针对图5的实施例所描述的相类似的特征。更具体地说，表示类似特征的类似附图标记被用在图5和图11中。例如，一放大器电路50a被配置成调节来自检测器21a的输出。放大级的输出(即，调节后的信号)然后被发送到比较级。比较器电路52a被配置成将检测器21a的控制电压与不稳振荡器电路54a的输出相比较。比较级的正输入连接到来自定时器例如555定时器的不稳振荡器电路54a上。基于比较结果，比较器电路52a输出脉宽调制(PWM)信号。比较器电路52a产生的脉宽调制信号与控制电压成正比。

比较器电路52a的输出接着被送到功率输出级56a。而且，在功率输出级56a中，使用诸如555定时器之类的第二定时器来控制光耦合器58a的驱动。同样，当脉宽调制(PWM)占空比增加时，耦合器58a将接通得越来越多。这将使马达13a在插入到喉部中的物品31a的厚度较大时能够以全驱动运行。由此形成的功能是马达速度和能耗相对于检测器21a的输出而变化。当插入到喉部中的物品31a的厚度大时(例如，来自检测器21的输出较高)，马达13a的速度和功率相应地增大。

在这个实施例中，通过对装置编程使得可以调节驱动信号(例如PWM信号)，马达13a的速度被斜坡增大/减小，以适应和减小或防止马达的突然启动和停止。可以用软件来提供这样的变速马达控制。然而，除使用软件进行这种操作之外，也可以在模拟输入上设置元件。如图11所示，例如，提供中继计算机(RC)网络，作为在检测器21a与放大器电路50a之间的输入低通滤波器(LPF)。从而，来自检测器21a(即，传感器)的模拟输出然后通到输入低通滤波器72。中继计算机网络/输入低通滤波器72的电容器74减小用于使马达13a的功率斜坡增大或减小的时间量。也就是说，低通滤波器72工作以便通过轻微地调节作为输出被送到放大器电路50a(并从而送到耦合器58a)的随时间的全电压或功率的百分比，来增大或减小马达速度。这样，控制器35可以用来控制马达13a的速度。

例如，在实施例中，物品31可以由自动启动传感器检测，然后再由检测器21来检测。一旦被自动启动传感器检测到，马达13a可以被供给用于启动转动的某一功率，然后在检测器21检测到物品31的厚度时，斜坡增大或逐渐增大到全功率。作为补充和/或替换，当切碎物品31时，厚度检测器21(和/或某些其它传感器)可以确定或读取在喉部22中的″0″(零)厚度。这种确定可能意味着，物品31的后沿已经至少通过了喉部22。这样，马达13a的功率可以斜坡减小或逐渐减小，从而在物品31已经通过了切碎机构17的刀具之后，马达不以全速度运行。

图12和13示出了根据本发明分别增大马达速度和减小马达速度的例子。如图所示的，发送到马达13a的功率百分比被设计成，首先在短时间段内(例如，对于所绘出的时间，在0与约2RC之间)迅速增大/减小，但是一旦信号开始接近目标输入(例如，全功率、减小的功率、或无功率)，就不再迅速地随时间变化。

在某些实施例中，如图11中所示的检测器21和电路可以与任何数量的其它传感器组合使用以将信号发送到控制器35，以便例如调节马达13a的速度，从而速度增大或减小。如在上面的例子中提到的那样，它可以与自动启动传感器协调使用，从而马达被启动和逐渐增速。另外，马达13a可以被编程为，它在被供电后停留在最小的预编程速度，直到一个或更多个自动启动传感器检测到物品31(例如在喉部22中)的存在。在检测到物品31时，供给马达13a的功率至少临时地增大(由此增大切割元件的转动速度)，从而物品被切碎。如果检测器未检测到另一个物品31，则马达13a的速度减小并且斜坡下降回去。而且，在某些情况下，如果在喉部中未检测到另一个物品，则可以停止马达的操作。

本发明也可以基于被切碎的物品的长度来调节至马达13a的功率。例如，给马达13a的输出功率可以在切碎至少一个物品时或其后斜坡增大。同时，它可以与阻塞检测传感器一起使用，以便在检测到阻塞时调节速度。例如，当检测到在切碎机构17内卡死时，可以临时增大马达13a的速度，以便可能从切割元件去除过多的物品。

图14示出了根据本发明的一个实施例，显示了利用例如具有防卡死传感器系统的图11的电路在可变速度下启动和运行马达13a的工序80的流程图。2007年10月4日提交的美国申请序列号No.11/867260和2009年3月24日提交的美国申请序列号No.12/409896提供了可以使用的这种传感器系统的例子，这两个申请都受让给本受让人。在下文中针对启动、运行、增大马达速度(即，使它斜坡增大)、及减小马达速度(即，使它斜坡减小)，来描述工序80。然而，应当理解，与响应于检测器检测到(或未检测到)正在喉部2中接收的至少一个物品的厚度而调节马达转矩和/或调节马达功率用量相类似的想法也可以实施，并且处在本发明所公开的方法和系统的范围内。

该方法或工序80可以在马达处于关断的步骤82开始，例如用以启动马达。如果在步骤84，(例如由检测器21或由另一个传感器)在喉部22中未检测到物品插入，即″否″，则马达在步骤82保持关断。然而，如果在步骤84检测到至少一个物品的喉部插入，即″是″，那么在步骤86，确定该至少一个物品的厚度是否足够并且小于预定的最大厚度阈值。如果检测器21确定在喉部22中插入的物品太厚(即，大于预定的最大厚度阈值)或者例如超过了切碎机的容量，即″否″，则马达在步骤82被关断。在有些情况下，控制器被配置成阻止马达驱动切割元件。在有些情况下，作为对于检测器检测到至少一个物品的厚度大于预定的最大厚度阈值的响应，可以提供报警指示以警告用户。

如果在步骤86，检测器21确定厚度足够并且小于预定的最大厚度阈值，即″是″，则在步骤88至少以预定的最小速度启动马达13a的运行操作。在有些实施例中，预定的最小速度可以是马达的较慢或最慢的速度。这又以相应的慢速或最小速度转动切割元件。当然，如上面一般描述的那样，应当理解检测器21可以与控制器35和/或元件协作工作以进行这样的确定。

在马达启动和/或运行之后，物品或纸可以经切碎机构切碎。正如将变得更加明显的，控制器也可以被配置成响应于检测器而从预定的最小速度(即，在启动之后)调节速度。在某些情况下，在本发明的某些实施例中可以利用″接续″操作或过程。″接续″过程定义为，在一个或更多个物品已被切碎之后用于转动切碎机构的切割元件的预定时间段的马达运行操作。例如，在切碎操作已经开始和完成之后，接续过程可以基于在一时间段期间是否检测到喉部中至少一个物品的存在而继续马达的运行操作。如下面对步骤104-112的描述，可以响应于检测器对至少一个物品的厚度的检测而调节马达的速度(或转矩或功率用量)。

同样，在马达已经在图14的步骤82-88所示的启动过程中启动之后，可以在步骤90确定或检验物品是否在喉部22中以便切碎。如果在步骤90，物品在喉部22中，即″是″，则可以在步骤92确定(或检验，如果马达在步骤88已启动或者在下面讨论的接续过程中在步骤104已启动)厚度是否低于预定的最大厚度阈值。如果厚度不低于预定的最大阈值，即″否″，则实施步骤94所示的自动校正程序(例如，停止马达)。这样的程序通常是现有技术中已知的，这里不作详细讨论。

如果厚度小于预定的最大厚度阈值，即″是″——厚度是合适的(OK)，则在工序80中可以在步骤96确定运行马达的最大和/或最佳速度。也就是说，可以在步骤96确定用于转动切碎机构17的切割元件以切削至少一个物品31的最大和/或最佳速度和所检测的物品厚度。在某些情况下，可以基于所确定的物品厚度来调节用于切碎物品的切削速度、转矩、或功率输出(例如，厚度可以在步骤92确定)。而且，在某些实例中，可以基于机器的类型或型号来确定马达的转动速度、转矩、或功率输出。

在某些情况下，如在步骤98所示，可以实施一个或更多个延迟。延迟可以用来设定马达13a的速度在各速度之间进行调节的时间。在某些实施方式中，步骤98的延迟可以是可变的。例如，可以基于在这样的切碎机中所用的切碎机类型和马达类型而改变延迟。在一个实施例中，例如，延迟可以是预先确定的和/或是基于查找表的。在所描述的实施例中，可以基于马达特性和控制所引起的与运行马达相关联的噪声，来改变延迟。可以基于马达速度从马达当前速度的改变或变化量来设置可变延迟。例如，在最初调节马达13a的速度时可以实施较短的延迟，而当马达的速度接近在步骤96所确定的最大或最佳速度时，可以较不频繁地调节马达13a的速度。

出于多种原因，提供可变延迟可能是有用的。例如，当改变马达的转动速度时，这样的延迟提供较平稳的过渡。而且，例如当马达速度正缓慢地斜坡增大到所期望的速度时，和/或当马达速度正在逐步降低时，切碎机的可变延迟能够为物品在切割元件中被切碎和/或通过切碎机构的切割元件提供时间。通常，延迟是基于用于执行切碎功能的机器和条件而动态可变的，因而不应该受限制。

回到图14，可以在步骤100确定是否达到了马达的最大或最佳速度。如果″是″，即达到了最佳速度，则切割元件以所提供的马达速度(例如预定的速度，诸如在步骤88启动马达的速度)继续转动，并且经切碎机构17切碎物品。然后工序在步骤90通过确定物品是否(仍然)在喉部22内而继续或重复。如果物品仍然在喉部22内，并且达到了最大或最佳速度，则切碎过程以该速度继续，直到整个物品被切碎并且在步骤90不再被检测到为止。作为选择，如果当切碎过程继续时，在步骤92厚度不是″适当的″，则可以在步骤94实施自动校正程序。例如当用户将一个或更多个另外的物品添加到喉部22以供切碎，而这些物品单独或与所述至少一个物品组合的厚度大于预定的最大厚度阈值时，可能发生该步骤。所以，在某些情况下，控制器可以配置成关于预定的最小速度改变马达的运行操作，从而它连续地响应检测器对由喉部接收的至少一个物品的厚度的检测。

如果当马达和切碎机构在运行时，在步骤100没有达到最大或最佳速度，即″否″，则可以在步骤102实施马达速度的轻微增量变化或增大。所述至少一个物品的切碎过程然后可以重复(例如，厚度被继续检验)，并且基于厚度，速度按需要步进增加到最大或最佳确定速度，直到在喉部22中不再检测到该至少一个物品。

在某些实施例中，控制器可以被配置成，响应于检测器没有检测到喉部22中至少一个物品的存在而调节马达速度。例如，当至少一个物品已被切碎并且在步骤90不再被检测到时，即″否″，可以实施接续操作或过程。在这种情况下，控制器可以被配置成，响应于检测器检测到(或未检测到)至少一个物品的厚度，从预定的最小速度改变马达的运行操作。在某些情况下，控制器可以被配置成，从马达的实际(active)转动速度步进地增加和/或步进地减小马达速度。

在图14的步骤90和步骤104-112中所示的接续过程中，当马达在前一切碎操作之后仍在运行后，例如，可以在步骤104启动接续定时器一预定时间量。该预定时间量可以设置为用来检测在至少一个物品被切碎之后是否有另一个物品由喉部接收。在步骤104接续定时器可以设置为允许控制器与马达通信并向马达供电预定时间量。类似于在步骤98的延迟，接续定时器可以是可变的。例如，可以调节以所提供的速度(例如，以在步骤100最终达到的速度)运行马达的时间量。此后，可以在步骤106步进地减小速度。在某些情况下，可以预先确定速度减小的步进量。上面详细说明过当物品不存在时减小马达速度的优点。同样，在步骤108可以实施另一个延迟。延迟步骤108也可以是可变的。例如，当最初调节马达13a的速度时可以实施较短的延迟，而当马达速度接近最小转动速度时，可以较不频繁地调节马达13a的速度。

接续过程允许通过响应于定时器调节马达速度，来改变马达的运行操作。在某些情况下，控制器被配置成响应于定时器而调节马达的转矩。在某些情况下，控制器被配置成响应于定时器而调节马达的功率使用。

如图14所示，在步骤104启动定时器之后，控制器可允许马达以在步骤106实施的减小的速度运行操作。在步骤110，确定是否有物品31插入到喉部22中或者是否由检测器21检测到。如果为″是″，即如果至少一个物品被检测器21或被另一个感测装置检测为存在而正被喉部接收，则实施运行马达的过程，即在步骤92确定厚度是否低于预定的最大厚度阈值、在步骤96确定最大或最佳速度、等等，以使用切碎机构17切碎至少一个物品。如上所述，控制器可以步进地增大马达速度，直到物品被切碎。

然而，如果在步骤110，检测器21或另一个感测装置没有检测到物品正被喉部22接收，则在步骤112确定由接续定时器(在步骤104启动的)确定的用于马达运行操作的预定时间量是否已经到期。如果用于以减小的速度运行马达的预定时间已经期满或到期，并因而检测器没有检测到由喉部接收的另一个物品的存在，即″是″，则可以在步骤82由控制器关断或停止马达13a的操作。如果用于在接续过程中运行马达的时间还未期满，即″否″，则可以在步骤106进一步地步进减小速度。作为选择，马达也可以继续以其设定速度运行。在某些情况下，可以改变马达的运行操作，直到它达到如在步骤88所示的启动速度。

同样，图14示出了为什么马达速度的可变控制——包括基于检测器对一个或更多个物品的厚度的检测而启动、增大、及减小操作速度——是有利的实施例的仅仅一些例子。具体地说，通过降低和/或停止马达的速度，减小或消除了来自运行马达(切碎机中没有物品或纸时)的有害噪声。

此外，应该注意，也可以根据一个或更多个音频和/或振动传感器使用本发明的这个实施例。通常，例如，音频传感器可以用来控制或最小化由机器产生的噪声量。在实施例中，可以基于由切碎机的一个或更多个音频传感器检测到的输出噪声(或振动)来控制马达13a(即，其速度增大或减小)。例如，如果检测到的噪声量太大，则可以逐渐减小马达的速度。2009年7月20日提交的美国临时专利申请No.61/226902记载了可以使用的音频/振动传感器的一个例子，该申请全部内容在此引用作为参考。

除了减小和/或消除由机器产生的可听见噪声外，通过使马达速度斜坡增大或减小来调节驱动信号也减小了在来回摇动开关时的突发事件可能性(例如，当软件被编程并且用来控制有刷马达的速度时)。

以上所示的实施例被提供以说明本发明的结构和功能原理，并且这些实施例不意图是限制性的。相反，本发明意图包括在所附权利要求的精神和范围内的所有修改、变更及替代。

Claims

1.一种切碎机，其包括：

外壳，其具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；

接收在外壳中的切碎机构，其包括电动马达和切割元件，切碎机构能够使待切碎的所述至少一个物品送入切割元件中，马达可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品；

检测器，其布置在电动马达和切割元件的上游且被配置成检测正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度；以及

与马达和检测器耦合的控制器，所述控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节施加至马达的电功率信号，从而改变马达的运行操作。

2.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节马达的转矩。

3.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节马达的速度。

4.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器检测到所述至少一个物品的厚度大于预定的最大厚度阈值，阻止马达驱动切割元件，并且提供警告用户的报警指示。

5.如权利要求4所述的切碎机，其中，报警指示包括点亮可视指示器和/或使可听报警指示器发声。

6.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器包括一微控制器。

7.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器包括一定时器电路。

8.如权利要求1所述的切碎机，其中，检测器包括接触部件，所述接触部件延伸到喉部中，并且响应于物品正被插入喉部中而被致动。

9.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的变化厚度的检测而连续地调节施加至马达的电功率信号，从而连续地改变马达的运行操作。

10.如权利要求1所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测并基于预定的厚度离散范围而调节施加至马达的电功率信号，从而改变马达的运行操作。

11.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述控制器还被构造成响应于由下述参数构成的组中的一个或更多个参数的确定而改变马达的运行操作：由自动启动传感器所作的检测；马达运行操作的预定时间量；马达的速度；马达的转矩；马达的占空比；以及供给至马达的电压。

12.一种操作切碎机的方法，所述切碎机包括：外壳，其具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；厚度检测器，用于检测被插入喉部中的待切碎的所述至少一个物品的厚度；和接收在外壳中的切碎机构，该切碎机构包括电动马达和切割元件，切碎机构能够使待切碎的所述至少一个物品送入切割元件中，马达可操作地在切碎方向上驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品；所述检测器布置在电动马达和切割元件的上游，该方法包括：

利用厚度检测器检测被插入喉部中的待切碎的所述至少一个物品的厚度；和

响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节施加至马达的电功率信号，从而改变马达的运行操作。

13.如权利要求12所述的方法，其中，调节施加至马达的电功率信号从而改变马达的运行操作的步骤包括响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节马达的转矩。

14.如权利要求12所述的方法，其中，调节施加至马达的电功率信号从而改变马达的运行操作的步骤包括响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测而调节马达的速度。

15.如权利要求12所述的方法，还包括：响应于检测器检测到所述至少一个物品的厚度大于预定的最大厚度阈值，阻止马达驱动切割元件，并且提供警告用户的报警指示。

16.如权利要求15所述的方法，其中，报警指示包括点亮可视指示器和/或使可听报警指示器发声。

17.如权利要求12所述的方法，其中，控制器包括一微控制器。

18.如权利要求12所述的方法，其中，控制器包括一定时器电路。

19.如权利要求12所述的方法，其中，检测器包括接触部件，所述接触部件延伸到喉部中，并且响应于物品正被插入喉部中而被致动。

20.如权利要求12所述的方法，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的变化厚度的检测而调节施加至马达的电功率信号，从而连续地改变马达的运行操作。

21.如权利要求12所述的方法，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测并基于预定的厚度离散范围而调节施加至马达的电功率信号，从而改变马达的运行操作。

22.根据权利要求12所述的方法，其中，所述控制器还被构造成响应于由下述参数构成的组中的一个或更多个参数的确定而改变马达的运行操作：由自动启动传感器所作的检测；马达运行操作的预定时间量；马达的速度；马达的转矩；马达的占空比；以及供给至马达的电压。

23.一种切碎机，其包括：

外壳，具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；

接收在外壳中的切碎机构，其包括电动马达和切割元件，切碎机构能够使待切碎的所述至少一个物品送入切割元件中，马达可操作地驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的所述至少一个物品；

布置在电动马达和切割元件上游的检测器，其用于检测正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度并传输所述至少一个物品的该厚度；以及

与马达和所述检测器耦合的控制器，所述控制器被配置成用于接收所检测的厚度且配置成在检测器传输所述至少一个物品的厚度至所述控制器之后至少以预定的最小速度启动马达的运行操作；

控制器被配置成基于来自检测器的厚度确定马达的最大速度；

控制器还被配置成将马达的运行操作从预定的最小速度步进地增大到所确定的最大速度，用于使用切割元件切碎所述至少一个物品；以及

其中，控制器被配置成当检测器在预定时间量之后没有检测到由喉部接收的另一物品时，停止马达的操作以不再驱动切割元件。

24.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器进一步被配置成在所述至少一个物品被切碎之后，启动一定时器预定时间量，用于检测所述另一物品正由喉部接收。

25.如权利要求24所述的切碎机，其中，控制器进一步被配置成响应于定时器而调节马达的速度。

26.如权利要求24所述的切碎机，其中，控制器进一步被配置成响应于定时器而调节马达的转矩。

27.如权利要求25所述的切碎机，其中，控制器被配置成在停止马达的操作之前，步进地降低马达的运行操作。

28.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器被配置成对于每一速度步进增大，实施时间延迟，以便马达的运行操作在每次步进保持一预定时间量。

29.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器包括一微控制器。

30.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器包括一定时器电路。

31.如权利要求23所述的切碎机，其中，检测器包括接触部件，所述接触部件延伸到喉部中，并且响应于物品正被插入喉部中而被致动。

32.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的变化厚度的检测而连续地改变马达的运行操作。

33.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测并基于预定的厚度离散范围而改变马达的运行操作。

34.如权利要求23所述的切碎机，其中，控制器被配置成响应于检测器没能检测到喉部中物品的存在而调节马达的速度。

35.根据权利要求23所述的切碎机，其中，所述控制器还被构造成响应于由下述参数构成的组中的一个或更多个参数的确定而改变马达的运行操作：由自动启动传感器所作的检测；马达运行操作的预定时间量；马达的速度；马达的转矩；马达的占空比；以及供给至马达的电压。

36.一种操作切碎机的方法，所述切碎机包括：外壳，具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；检测器，其用于检测正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度并传输所述至少一个物品的该厚度；与马达和检测器耦合的控制器；和接收在外壳中的切碎机构，该切碎机构包括电动马达和切割元件，切碎机构能够使待切碎的所述至少一个物品送入切割元件中，马达可操作地在切碎方向上驱动切割元件以便切割元件切碎送入其中的物品；所述检测器布置在所述电动马达和切割元件的上游，该方法包括：

从检测器向控制器传输正由喉部接收的所述至少一个物品的厚度；

由所述控制器接收所述厚度；

在检测器检测到所述至少一个物品后，利用控制器至少以预定的最小速度启动马达的运行操作；

基于从检测器传输的厚度确定操作马达的最大速度；

将马达的运行操作步进地增大到所确定的最大速度，以及

当检测器在预定时间量之后没有检测到由喉部接收的另一物品时，使用控制器停止马达的操作以不再驱动切割元件。

37.如权利要求36所述的方法，其中，进一步包括：在所述至少一个物品被切碎之后，启动一定时器预定时间量，用于检测所述另一物品正由喉部接收。

38.如权利要求37所述的方法，进一步包括通过响应于定时器调节马达的速度，来改变马达的运行操作。

39.如权利要求37所述的方法，其中，改变马达的运行操作包括响应于定时器调节马达的转矩。

40.如权利要求36所述的方法，进一步包括在停止马达的操作之前，步进地降低马达的运行操作。

41.如权利要求36所述的方法，进一步包括：对于每一速度步进增大，利用控制器实施时间延迟，以便马达的运行操作在每次步进保持一预定时间量。

42.如权利要求36所述的方法，其中，控制器包括一微控制器。

43.如权利要求36所述的方法，其中，控制器包括一定时器电路。

44.如权利要求36所述的方法，其中，检测器包括接触部件，所述接触部件延伸到喉部中，并且响应于物品正被插入喉部中而被致动。

45.如权利要求36所述的方法，还包括：使用控制器改变马达的运行操作，从而使得该运行操作连续地响应于检测器对正由喉部接收的所述至少一个物品的变化厚度的检测。

46.如权利要求36所述的方法，进一步包括响应于检测器对由喉部接收的所述至少一个物品的厚度的检测并基于预定的厚度离散范围而使用控制器改变马达的运行操作。

47.如权利要求36所述的方法，进一步包括通过响应于检测器没能检测到喉部中物品的存在而调节马达的速度，来改变马达的运行操作。

48.根据权利要求36所述的方法，其中，所述控制器还被构造成响应于由下述参数构成的组中的一个或更多个参数的确定而改变马达的运行操作：由自动启动传感器所作的检测；马达运行操作的预定时间量；马达的速度；马达的转矩；马达的占空比；以及供给至马达的电压。

49.一种切碎机，其包括：

外壳，具有接收待切碎的至少一个物品的喉部；

检测器，其被配置成至少检测正由喉部接收的所述至少一个物品的存在；以及

与马达和检测器耦合的控制器，控制器被配置成操作马达以一运行速度驱动切割元件以使得切割元件切碎送入其中的所述至少一个物品；

控制器还被配置成响应于检测器中止对所述至少一个物品的检测，以预定时间段步进地降低马达的速度，然后停止马达的运行，其中在每次步进之间有延迟，所述预定时间段足以完成所述至少一个物品的切碎；

其中，控制器被配置成响应于检测器在预定时间段期间检测到在喉部中正接收另外的至少一个物品而以所述运行速度操作马达。