EP0677330B1 - Schalteinrichtung zum Schalten eines Schneidwerk-antriebes eines zerkleinernden Dokumentenvernichters - Google Patents

Schalteinrichtung zum Schalten eines Schneidwerk-antriebes eines zerkleinernden Dokumentenvernichters Download PDF

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EP0677330B1
EP0677330B1 EP95103019A EP95103019A EP0677330B1 EP 0677330 B1 EP0677330 B1 EP 0677330B1 EP 95103019 A EP95103019 A EP 95103019A EP 95103019 A EP95103019 A EP 95103019A EP 0677330 B1 EP0677330 B1 EP 0677330B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
switching device
memory
light receiver
switching
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95103019A
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English (en)
French (fr)
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EP0677330A1 (de
Inventor
Jens Erlecke
Georg Gröger
Jürgen Pechar
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Schleicher and Co International AG
Original Assignee
Schleicher and Co International AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B02C18/0007—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments specially adapted for disintegrating documents
    • B02C2018/0023—Switching devices

Definitions

  • Document shredders also called document shredders and shredders, are office devices that are usually only available at short notice be put into operation. It is useful if that The device is always in an operational state and by entering an object to be shredded starts up itself. This is usually done through mechanical Sensor or caused by light barriers.
  • These light barriers are in the area of the insertion shaft of the Document shredder arranged. It is mostly about active light barriers, i.e. with a light transmitter and a light receiver. The light output should not be too become large to keep the energy consumption on To minimize the device. Influences of extraneous light and / or Soiling and changes in the characteristics of the Photoelectric switch components can change the switching characteristics such a light barrier change so that the device switches itself on with an external darkening or, when reducing sensitivity, transparent papers, such as carbon paper, no longer recognizes.
  • Adjustable light barriers are normally used to adjust them Means are provided, for example potentiometers, with where the sensitivity is specified or by customer service must be readjusted if changes occur to have.
  • the object of the invention is to provide a switching device for a document shredder with light barrier in the insertion opening to create that from environmental influences and tolerances largely independent of sufficient sensitivity and Maintains operational security.
  • the adjustment device for the light barrier is in one Commissioning phase. This can be done automatically every time when the document shredder is ready is transferred.
  • the insertion opening should be so that when the Output value of the light receiver is detected from which should be switched on by darkening, i.e. the Reference value. That is why it could be useful during commissioning the cutting unit in the shredding direction for a short time or return direction to then press the adjustment phase to connect.
  • the restart should have a certain hysteresis take place, for example, to avoid that with a transparent Paper that is in the feed chute Document shredder stops, as does the let through Radiation, for example through different labeling, changes slightly.
  • the storage means have a digital memory. Between light receiver and storage means should be an analog / digital converter to be on.
  • Such an analog-to-digital conversion can be done for this specially provided components known per se also thereby that a timer, for example a counter, is provided, and of this one of the respective light-dependent State of the light receiver, for example his internal resistance, dependent charging or discharging time of a Capacitor is determined, for example with the help a Schmitt trigger.
  • the time signal thus obtained for Example expressed by corresponding counting units, can then be stored as a reference signal in the storage means.
  • this circuit also generates this operating signal to be compared.
  • an external light adjustment can be provided.
  • a storage value for a the output signal of the Corresponding light receiver when the light transmitter is switched off Extraneous light reference signal can be determined to influence of the threshold or difference value is provided.
  • the extraneous light adjustment contains one during the adjustment phase actuatable shutdown device for the light transmitter. So it is in addition to the total light that is on the Light receiver falls, also the extraneous light is measured independently and the threshold value is determined as a function thereof.
  • the threshold can be either constant or absolute Light value depend on optimal switching conditions to ensure.
  • Fig. 1 shows that in the control unit 17 between two power supply lines 23, 24, possibly via a power supply unit with DC low voltage be supplied, the control electronics for that Device including the light barrier 14 is connected.
  • the light transmitter 15 consists of a light emitting diode and the Light receiver 16 from a photo transistor, the resistors 25, 26 are connected to the terminals 23 and 24.
  • the Voltage level at the light receiver 16 is over a Analog / digital converter 27 converted into digital values.
  • So digitized Output signal of the light receiver can be via a Switch 28, preferably an electronic switch, optionally controlled by an electronic control part 29 directly to an operating input 40 of a comparator 30 or be connected to a memory 31, the stores the digital value of the light receiver output signal, if it is fed to him via the switch 28.
  • One with that Connected memory 32 stores a constant. It forms a threshold or difference value which is different from that in the Memory 31 stored reference signal is subtracted when the comparator cyclically under the control of the control part 29 calls up a comparison
  • a comparison is made before the device is started up for the first time the light barrier. It either happens automatically with switching on via switch 18, or with conscious manual operation, for example by simultaneous Actuation of the switch 18 and the return switch 66.
  • the switch 28 is by the control part 29 from the in Fig. 1 shown operating position switched so that the analog / digital converter 27 connected to the reference value memory 31 is.
  • the light transmitter 15 is in operation and irradiates the light receiver 16 with the maximum illuminance, since no object is in the insertion shaft 13. In addition, there may be Extraneous light.
  • the voltage value present at the light receiver 16 is digitized via the analog / digital converter 27 and stored in memory 31.
  • memory 31 is preferably non-volatile memory (EEPROM's) or for example via a rechargeable battery buffered volatile memory (RAM's).
  • RAM's rechargeable battery buffered volatile memory
  • memory 32 a constant is stored. If it does so accordingly the operating mode explained later in more detail by an unchangeable Is constant, so the memory 32 can be replaced by a program instruction different from that in memory 31 stored reference value in the feed line to the comparator 30 subtracts a certain constant value.
  • the control part, the memory 31 and 32 and the Comparator 30 individual components, integrated circuits or programmable standard digital components that perform the functions explained here under program control and those shown individually for better explanation and described elements functionally included.
  • the comparator 30 is activated at short intervals, which is now present at its operating signal input 40
  • Operating signal of the light receiver 16 with the resulting reference value applied to its reference value input 41 (Value stored in the memory 31 minus the Threshold or difference value in the memory 32) is compared. For example, if a voltage value of 3.5 V was present on the light receiver and this is stored in memory 31 and the threshold / difference value specified in the memory 32 Is 0.5 V, the comparator will fall below a value of 3.5 minus 0.5 equals 3 V a signal give to the control part 29, which operates the engine puts.
  • this threshold By adjusting the size of this threshold can the sensitivity of the light barrier can be set, and although it can be approximated to the reference value to the extent that also almost transparent objects, such as carbon or transparent paper, possibly even foils, into one Switch on.
  • a hysteresis value of 0.2 V would mean that the device is switches off again when a voltage value of 3.2 V is exceeded.
  • the reference value remains stored in the memory 31 until a new adjustment is made and from the new reference value the storage value is overwritten. This is necessary if the basic values of the light barrier change. This can have different reasons. Especially with shredders It can happen that fibers, dirt or dust transmit light and / or soiling and thus the light emission hindering and recording. Light transmitters and receivers for in addition to the photodiodes and transistors described other electrical components can be used subject to a certain aging and also other components in the electrical circuit can change over time. The ambient conditions, for example the ambient lighting, can change and therefore a correction require. Depending on the requirements, the adjustment can be made on a manual intervention remain restricted or in each case automatically at certain intervals or when the device is switched on be made.
  • Is between the switch 28 and the reference value memory 31 another electronic switch 35 is provided which, controlled through the control part 29, the output of the analog / digital converter 27 either to the reference value memory 31 or can switch to a memory 36 that has an extraneous light value can save. It is of the type around a memory, as it is based on the memory 31 and 32 has been described.
  • non-volatile memories can save the saved data when the device is switched on from previous matching operations. she are then compared to the newly measured ones. Based on this The controller can recognize values and, if necessary, the operator report whether paper or a in the current comparison process other foreign objects are in front of the light barrier. This data is, so to speak, calibration data and can described and / or overwritten by the special operation will. A new calibration can therefore be carried out by switching on for example the back button 66 is operated.
  • the normal machine function a stay of objects in the Avoid light well after the end of the operation, because that Control part is set up so that a certain time Follow-up is carried out in order to ensure that the light barrier is released even after it has been released To convey the object completely through the cutting unit.
  • This version is in addition to the features of 2 an adaptation of the light barrier data provided for the incidence of extraneous light.
  • the resistors 25, 26 influenced by the control part 29 it is possible to adjust the light intensity of the Light transmitter 15 and / or the sensitivity of the light receiver 16 to change. Because the light squared the increase in distance can be reduced by changing the radiation power the light source and / or shift of the working point the light receiver automatically adjusts to different ones Monitoring distances or external light influences be created.
  • the control part 29 can be dependent on the size of the total light or ambient light reference value adjust the light barrier data to for example with a large surveillance distance and strong Incident light a usable light barrier sensitivity bring about.
  • the radiation power of the light transmitter 15 can be increased if during the adjustment process the relative difference between total light and extraneous light is found to be so small that the response the light barrier is impaired. In this Trap would increase this by increasing the radiation power Ratio brought back to a usable value will.
  • circuit branch 55 containing the light sensor a capacitance connected in the form of a capacitor 56 and there is a connection between this and the light receiver 16 58 to circuit branch 52 and, via a Schmitt trigger 57, made to timer 62.
  • Parallel to the capacitor 56 lies in the capacitor 56 parallel circuit branch 52 an electronic switch 59, a diode 60 and a resistor 61.
  • a resettable time counter 62 is integrated in the control part 29.
  • the adjustment phase When the adjustment phase is triggered, it becomes like all switches electronically controlled switch 59 closed by the control part 29 and thereby discharge the capacitor 56. After that the switch 59 is opened. Thereafter, the switch 50 closed and the time counter 62 started. The condenser 56 is accordingly about the one containing the light receiver 16 Branch 55 loaded with switch 50 closed.
  • the result of the time counter which is in digital form, is proportional to the output signal of the light sensor 16 and is stored in memory 31. In the same way the external light measurement when the light transmitter is switched off 15.
  • control goes into an endless loop, at the same way by closing the switch 59 of the Capacitor 56 is discharged. Thereafter, the switch 50 closed and the timer started. The condenser is charged via the switch 50 and the light receiver 16.
  • the Schmitt trigger input is monitored and if it switches, the time counter 62 is stopped. Then the Switch 50 opened and the capacitor charge through the Light receiver 16 ended. The respective operating status of the light receiver corresponding count result is over the in the operating position (shown in Fig. 4) lying switch 28 fed to the operating input 40 of the comparator and in already described the comparison with the data in the memories 31, 32 and 36 performed.
  • the switching device with adjustable Photoelectric switch has numerous advantages offers. It not only makes it possible to open a light barrier the most diverse operating conditions, ambient light influences etc. automatically set, but also largely automatically in a wide range on the light barrier compensate for operational disabilities that occur, for example Contamination and foreign bodies in the light path, scratches of light exit and entry areas, performance and Changes in sensitivity due to component aging and the like, but it is also possible to largely use the light barrier without factory modification in different document shredders with different light well openings etc. to use.
  • the respective basic sensitivity can (Constant in memory 32) preset at the factory or also adjustable or automatically based on the other measurement results be customizable. All of this can be done without expert knowledge Intervention.
  • the invention makes it possible also, which was constantly needed during operational readiness To keep the light output of the light barrier low thus the low energy used for this even further reduce.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Dokumentenvernichter, auch Aktenvernichter und Reißwölfe genannt, sind Bürogeräte, die meist nur kurzfristig bei Bedarf in Betrieb gesetzt werden. Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Gerät sich ständig in betriebsbereitem Zustand befindet und sich durch die Eingabe eines zu zerkleinernden Gegenstandes selbst in Betrieb setzt. Dies wird üblicherweise durch mechanische Fühler oder auch durch Lichtschranken bewirkt.
Diese Lichtschranken sind im Bereich des Einführschachtes des Dokumentenvernichters angeordnet. Es handelt sich meist um aktive Lichtschranken, das heißt mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger. Dabei sollte die Lichtleistung nicht zu groß werden, um den Energieverbrauch des dauernd eingeschalteten Gerätes zu minimieren. Fremdlichteinflüsse und/oder Verschmutzungen sowie Änderungen der Charakteristik der Lichtschranken-Bauelemente können die Schaltcharakteristik einer solchen Lichtschranke stark ändern, so daß das Gerät sich schon bei einer externen Abdunklung einschaltet bzw., bei Verringerung der Empfindlichkeit, transparente Papiere, wie beispielsweise Durchschlagpapier, nicht mehr erkennt.
Zum Abgleich der Lichtschranken sind normalerweise einstellbare Mittel vorgesehen, beispielsweise Potentiometer, mit denen die Empfindlichkeit vorgegeben wird bzw. vom Kundendienst nachgeregelt werden muß, wenn sich Veränderungen ergeben haben.
AUFGABE UND LÖSUNG
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schalteinrichtung für einen Dokumentenvernichter mit Lichtschranke in der Einführöffnung zu schaffen, die von Umwelteinflüssen und Toleranzen weitgehend unabhängig eine ausreichende Empfindlichkeit und Betriebssicherheit beibehält.
Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.
Die Abgleicheinrichtung für die Lichtschranke ist in einer Abgleichphase in Betrieb zu nehmen. Dies kann automatisch jedesmal erfolgen, wenn der Dokumentenvernichter in Betriebsbereitschaft versetzt wird. Dabei besteht allerdings das Problem, daß während der Abgleichphase sich kein Gegenstand in der Einführöffnung befinden sollte, damit beim Abgleich der Ausgangswert des Lichtempfängers erfaßt wird, von dem aus durch Abdunklung eine Einschaltung erfolgen sollte, also der Referenzwert. Deswegen könnte es zweckmäßig sein, bei der Inbetriebsetzung das Schneidwerk kurzfristig in Zerkleinerungsrichtung oder Rücklaufrichtung zu betätigen, um dann die Abgleichphase anzuschließen.
Es ist aber auch möglich, den Abgleich manuell vorzunehmen, wenn dies notwendig erscheint, weil der normale Betrieb gestört ist. Dazu könnte beispielsweise eine Schalterkombination benutzt werden, beispielsweise die gleichzeitige Betätigung der Rücklauftaste und der Einschalttaste für die Betriebsbereitschaft des Gerätes.
Während beim automatischen Abgleich bei jedem neuen Einschalten des Gerätes ein flüchtiger Speicher zur Speicherung des Referenzwertes ausreicht, sollte im Falle eines nur von Zeit zu Zeit vorgenommenen Abgleichs ein nicht-flüchtiger Speicher verwendet werden, beispielsweise ein EEPROM oder ein durch eine Batterie gepuffertes RAM.
Von dem gespeicherten Referenzsignal kann beispielsweise ein konstanter Schwell- oder Differenzwert abgezogen werden. Das Ergebnis wird dem Vergleicher zugeführt. Bei der Unterschreitung dieses resultierenden Wertes durch das Betriebsausgangssignal des Lichtempfängers erfolgt die Einschaltung des Schneidwerkes, was über ein elektronisches Steuergerät und davon gesteuerte Relais geschehen kann.
Die Wiederausschaltung sollte mit einer gewissen Hysterese erfolgen, um zum Beispiel zu vermeiden, daß bei einem transparenten Papier, das sich im Einfüllschacht befindet, der Dokumentenvernichter stehenbleibt, sowie sich die durchgelassene Strahlung, zum Beispiel durch unterschiedliche Beschriftung, geringfügig ändert.
Obwohl der Betrieb auch mit analoger Arbeitsweise möglich ist, indem eine Speicherung des Referenzwertes zum Beispiel durch das Ladungsniveau eines Kondensators erfolgt, ist eine digitale Arbeitsweise bevorzugt. Dazu können die Speichermittel einen Digitalspeicher aufweisen. Zwischen Lichtempfänger und Speichermittel sollte dabei ein Analog-/Digital-Wandler eingeschaltet sein.
Eine solche Analog-/Digital-Wandlung kann außer durch dafür speziell vorgesehene, an sich bekannte Bauelemente auch dadurch erfolgen, daß ein Zeitglied, zum Beispiel ein Zähler, vorgesehen ist, und von diesem eine von dem jeweiligen lichtabhängigen Zustand des Lichtempfängers, beispielsweise seinem inneren Widerstand, abhängige Lade- bzw. Entladezeit eines Kondensators ermittelt wird, zum Beispiel unter Zuhilfenahme eines Schmitt-Triggers. Das dadurch gewonnene Zeitsignal, zum Beispiel ausgedrückt durch entsprechende Zähleinheiten, kann dann als Referenzsignal im Speichermittel gespeichert werden. Während des vorzugsweise in Form einer endlosen Schleife ablaufenden Betriebes erzeugt diese Schaltung auch das damit zu vergleichende Betriebssignal.
Bei der Lichtschranken-Anordnung in relativ engen Einführschächten von Dokumentenvernichtern reicht es häufig aus, wenn man das Referenzsignal in Abhängigkeit von dem vom Lichtempfänger empfangenen Gesamtlicht ermittelt, das sich aus dem Anteil des vom Lichtsender ausgehenden Lichtes und dem Fremdlicht, beispielsweise in die Einführöffnung eindringendem Umgebungslicht, zusammensetzt. Insbesondere bei der Verwendung einer Lichtschranke, die mit Licht einer bestimmten Wellenlänge arbeitet, beispielsweise mit Infrarotlicht, kann bei engen Einführschächten das Umgebungslicht praktisch vernachlässigt werden. Wenn jedoch Einführöffnungen größer sind und es daher zu erwarten ist, daß dieser Fremdlichteinfluß größer wird, ist es zweckmäßig, ihn bei der Referenzwertermittlung zu berücksichtigen. Es könnte sonst geschehen, daß bei der zufälligen Aufstellung des Dokumentenvernichters unter einer starken Lampe eine Einschaltung schon dann erfolgt, wenn ein Schatten auf den Dokumentenvernichter fällt. Wollte man dies mit der Wahl eines größeren Schwell- bzw. Differenzwertes vermeiden, so könnte der Aktenvernichter unter Umständen auf transparenteres Papier nicht mehr reagieren. Aus diesem Grunde kann bei einer Ausführungsform der Erfindung, vorzugsweise zusätzlich zur Ermittlung eines Referenzsignals für das Ausgangssignal des Lichtempfängers bei betriebsbereiter Lichtschranke (eingeschaltetem Lichtsender), ein Fremdlichtabgleich vorgesehen sein. Dazu könnte beispielsweise ein Speicherwert für ein dem Ausgangssignal des Lichtempfängers bei abgeschaltetem Lichtsender entsprechendes Fremdlicht-Referenzsignal ermittelt werden, das zur Beeinflussung des Schwell- bzw. Differenzwertes vorgesehen ist. Der Fremdlichtabgleich enthält dabei eine während der Abgleichphase betätigbare Abschalteinrichtung für den Lichtsender. Es wird also zusätzlich zu dem Gesamtlicht, das auf den Lichtempfänger fällt, auch das Fremdlicht unabhängig gemessen und in Abhängigkeit davon der Schwellwert festgelegt.
Auch bei der Ausführung mit ausschließlicher Gesamtlichtmessung kann der Schwellwert entweder konstant oder auch vom absoluten Lichtwert abhängig sein, um optimale Schaltbedingungen zu gewährleisten.
Es wird also ein Dokumentenvernichter mit einem von einem Motor angetriebenen Schneidwerk geschaffen, der eine Lichtschranke aufweist, die einen Lichtsender und einen Lichtempfänger hat. Dessen zum Beispiel über einen Analog-/Digital-Wandler digitalisiertes Ausgangssignal wird während einer Abgleichphase in einem Speicher gespeichert und nach Abzug einer Schwell- oder Differenzwertkonstante aus dem Speicher an einen Eingang eines Vergleichers angelegt, während im Betrieb das digitalisierte Betriebssignal an den Betriebseingang des Vergleichers angelegt wird. In Abhängigkeit von dem Vergleich bewirkt ein Steuerteil den Betrieb des Dokumentenvernichters. Der Abgleich kann manuell zu beliebiger Zeit oder automatisch bei jeder Einschaltung durchgeführt werden.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4
jeweils schematische Schaltbilder von Schalteinrichtungen mit Lichtschranke für Dokumentenvernichter, und
Fig. 5
einen schematischen Querschnitt durch einen Dokumentenvernichter mit Anordnung der Lichtschranke.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 1
Der in Fig. 5 gezeigte Dokumentenvernichter 11 hat ein Gehäuse 12, in dem eine schlitz- bzw. schachtförmige Einführöffnung 13 für zu vernichtende Dokumente, Abfallpapiere etc. vorgesehen ist. Mit Abstand von der Mündung der Einführöffnung ist innerhalb des Schlitzes eine Lichtschranke 14 angeordnet, die aus einem Lichtsender 15 und einem Lichtempfänger 16 besteht, die auf beiden Seiten des Einführschachtes 13 angeordnet sind. Ein Steuergerät 17, das von einem Einschalter 18 in Betrieb genommen wird, betätigt über Relais 19, 20 einen Elektromotor 21, der ein Schneidwerk 22 antreibt. Es besteht aus zwei gegenläufig angetriebenen Wellen, auf denen ineinander eingreifende Schneidscheiben angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt, daß im Steuergerät 17 zwischen zwei Stromzuführleitungen 23, 24, die ggf. über ein Netzgerät mit Gleich-Niederspannung versorgt werden, die Steuerelektronik für das Gerät einschließlich der Lichtschranke 14 angeschlossen ist. Der Lichtsender 15 besteht aus einer Leuchtdiode und der Lichtempfänger 16 aus einem Fototransistor, die über Widerstände 25, 26 an die Anschlüsse 23 und 24 gelegt sind. Das Spannungsniveau am Lichtempfänger 16 wird über einen Analog/Digital-Wandler 27 in Digitalwerte verwandelt. Das so digitalisierte Ausgangssignal des Lichtempfängers kann über einen Schalter 28, vorzugsweise einen elektronischen Schalter, unter Steuerung durch ein elektronisches Steuerteil 29 wahlweise unmittelbar an einen Betriebseingang 40 eines Vergleichers 30 oder an einen Speicher 31 angeschlossen werden, der den Digitalwert des Lichtempfänger-Ausgangssignals speichert, wenn er ihm über den Schalter 28 zugeführt wird. Ein damit in Verbindung stehender Speicher 32 speichert eine Konstante. Sie bildet einen Schwell- bzw. Differenzwert, der von dem im Speicher 31 gespeicherten Referenzsignal abgezogen wird, wenn der Vergleicher unter Steuerung durch das Steuerteil 29 zyklisch in schneller Aufeinanderfolge einen Vergleich abruft.
In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches liefert das Steuerteil 29 ein Ausgangssignal, das die Relais 19, 20 ansteuert, um den Motor 21 in Gang zu setzen. Das Steuerteil wird über den Einschalter 18 in Betrieb gesetzt. Ein Rücklaufschalter 66 (siehe auch Fig. 5) ist dazu vorgesehen, den Motor zurücklaufen zu lassen, wenn das Schneidwerk durch Überlastung blockiert ist.
FUNKTION VON FIG. 1
Vor der ersten Inbetriebnahme des Gerätes wird ein Abgleich der Lichtschranke vorgenommen. Das geschieht entweder automatisch mit dem Einschalten über den Schalter 18, oder mit bewußter manueller Betätigung zum Beispiel durch gleichzeitige Betätigung des Einschalters 18 und des Rücklaufschalters 66. Der Schalter 28 wird durch das Steuerteil 29 aus der in Fig. 1 gezeigten Betriebslage so umgeschaltet, daß der Analog-/Digital-Wandler 27 an den Referenzwertspeicher 31 angeschlossen ist.
Der Lichtsender 15 ist in Betrieb und bestrahlt den Lichtempfänger 16 mit der maximalen Beleuchtungsstärke, da kein Gegenstand im Einführschacht 13 ist. Dazu kommt eventuelles Fremdlicht. Der dabei am Lichtempfänger 16 vorliegende Spannungswert wird über den Analog-/Digital-Wandler 27 digitalisiert und im Speicher 31 gespeichert. Bei den Speichern 31, 32 handelt es sich vorzugsweise um nicht-flüchtige Speicher (EEPROM's) oder zum Beispiel über eine wiederaufladbare Batterie gepufferte flüchtige Speicher (RAM's). Im Speicher 32 ist eine Konstante abgelegt. Wenn es sich dabei entsprechend der später noch näher erläuterten Betriebsweise um eine unveränderliche Konstante handelt, so kann der Speicher 32 auch durch einen Programmbefehl ersetzt sein, der von dem im Speicher 31 gespeicherten Referenzwert bei der Zuleitung zum Vergleicher 30 einen bestimmten Konstantenwert abzieht. Überhaupt können das Steuerteil, die Speicher 31 und 32 und der Vergleicher 30 einzelne Bauelemente, integrierte Schaltkreise oder programmierbare digitale Standard-Bauelemente sein, die die hier erläuterten Funktionen unter Programmsteuerung ausführen und die der besseren Erläuterung wegen einzeln dargestellten und beschriebenen Elemente funktionsmäßig enthalten.
Nach erfolgtem Abgleich, der in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden kann, schaltet der Schalter 28 wieder auf die in Fig. 1 gezeigte Betriebsstellung und über das Steuerteil 29 wird in kurzen Abständen jeweils der Vergleicher 30 angesteuert, der das nun an seinem Betriebssignaleingang 40 anliegende Betriebssignal des Lichtempfängers 16 mit dem an seinem Referenzwerteingang 41 anliegenden resultierenden Referenzwert (im Speicher 31 gespeicherter Wert abzüglich des Schwell- oder Differenzwertes im Speicher 32) vergleicht. Wenn beispielsweise beim Abgleich ein Spannungswert von 3,5 V am Lichtempfänger vorlag und dieser im Speicher 31 gespeichert ist und der im Speicher 32 vorgegebene Schwell-/Differenzwert 0,5 V beträgt, so wird der Vergleicher bei Unterschreiten eines Wertes von 3,5 minus 0,5 gleich 3 V ein Signal an das Steuerteil 29 geben, das den Motor in Betrieb setzt. Durch Anpassung der Größe dieses Schwellwertes kann die Empfindlichkeit der Lichtschranke eingestellt werden, und zwar kann sie soweit dem Referenzwert angenähert werden, daß auch fast transparente Gegenstände, wie beispielsweise Durchschlag- oder Transparentpapier, ggf. sogar Folien, zu einer Einschaltung führen. Durch Einbau einer entsprechenden Hysterese zwischen Ein- und Ausschaltung kann ein frühzeitiges Aussetzen des Betriebes verhindert werden. Ein Hysteresewert von zum Beispiel 0,2 V würde bedeuten, daß das Gerät erst wieder ausschaltet, wenn am Lichtsensor ein Spannungswert von 3,2 V überschritten wird.
Der Referenzwert bleibt im Speicher 31 so lange abgelegt, bis ein neuer Abgleich vorgenommen und von dem neuen Referenzwert der Speicherwert überschrieben wird. Dies ist notwendig, wenn sich die Basiswerte der Lichtschranke verändern. Dies kann verschiedene Gründe haben. Insbesondere bei Aktenvernichtern kann es vorkommen, daß Fasern, Schmutz oder Staub Lichtsender und/oder -empfänger verschmutzen und damit die Lichtabgabe und -aufnahme behindern. Lichtsender und -empfänger, für die außer den beschriebenen Fotodioden und -transistoren auch andere elektrische Bauelemente verwendet werden können, sind einer gewissen Alterung unterworfen und auch andere Bauteile in dem elektrischen Kreis können sich im Laufe der Zeit ändern. Auch die Umgebungsbedingungen, beispielsweise die Umgebungsbeleuchtung, kann sich ändern und somit eine Korrektur erfordern. Je nach den Voraussetzungen kann der Abgleich auf einen manuellen Eingriff beschränkt bleiben oder jeweils in bestimmten Intervallen oder beim Einschalten des Gerätes automatisch vorgenommen werden. Da der Abgleich nur eine sehr kurze Zeit benötigt, die die Betriebsbereitschaft kaum beeinflußt, könnte auch ein Abgleich in regelmäßigen kurzen Zeitabständen erfolgen, wenn entsprechende Sicherungen eingebaut sind, daß der Abgleich nicht vorgenommen wird, wenn das Schneidwerk arbeitet. Bei einem automatischen Abgleich beim Einschalten könnte eine Sicherung gegen einen Abgleich bei mit einem Gegenstand belegtem Einführschacht dadurch geschaffen werden, daß der Abgleich unterbleibt, wenn ein bestimmter Absolutwert des Ausgangssignals am Lichtempfänger unterschritten wird.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 2
Der Grundaufbau der Schalteinrichtung bei den folgenden Ausführungsbeispielen ist bis auf die beschriebenen Unterschiede gleich. Die Zeichnungen tragen gleiche Bezugszeichen und die Beschreibung der Merkmale und Funktionen gelten bis auf die im folgenden beschriebenen Unterschiede wie anhand von Fig. 1 beschrieben. Auch im übrigen können die einzelnen Merkmale und Erläuterungen, die zu den einzelnen Ausführungsbeispielen erwähnt sind, bei allen Ausführungsbeispielen angewendet werden.
Fig. 2 hat zusätzlich zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 folgende Merkmale:
Zwischen dem Schalter 28 und dem Referenzwertspeicher 31 ist ein weiterer elektronischer Schalter 35 vorgesehen, der, gesteuert durch das Steuerteil 29, den Ausgang des Analog-/Digital-Wandlers 27 entweder auf den Referenzwertspeicher 31 oder auf einen Speicher 36 schalten kann, der einen Fremdlichtwert speichern kann. Es handelt sich dabei von der Bauart her um einen Speicher, wie er anhand der Speicher 31 und 32 beschrieben wurde.
Ferner wird gleichzeitig mit der Umschaltung auf den Speicher 36 ein Schalter 37 betätigt, der den Lichtsender 15 abschaltet.
FUNKTION DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 2
Bei dieser Ausführungsform wird zusätzlich zu der anhand von Fig. 1 beschriebenen Funktion während der Abgleichphase anschließend an die Speicherung des Gesamtlicht-Referenzwertes im Speicher 31 vom Steuerteil durch Betätigung der Schalter 35 und 37 der Lichtsender abgeschaltet, so daß der Lichtempfänger 16 nur noch Fremdlicht empfängt, das von außen her in den Einführschacht 13 einstrahlt. Der digitalisierte Wert dieser Messung wird im Speicher 36 gespeichert.
Nach Beendigung des Abgleichvorganges werden die Schalter 28, 35 und 37 wieder in die in Fig. 2 gezeigte Betriebslage gebracht. Bei dem nun folgenden normalen Betriebsablauf vergrößert der im Speicher 36 abgelegte Fremdlicht-Referenzwert den Schwell- oder Differenzwert aus dem Speicher 32, um zu vermeiden, daß der Dokumentenvernichter schon bei einer Abschattung des Fremdlichtes anspringt. Der Schwellwert wird also vergrößert. Je nach den Bedingungen kann festgelegt werden, ob die Vergrößerung in vollem Umfange der Fremdlichtgröße erfolgt, oder ob nur eine teilweise Anpassung erfolgt.
Man kann sich dies an einem Zahlenbeispiel verdeutlichen: Das Gesamtlicht, das der Lichtempfänger 16 empfängt und das im Speicher 31 abgespeichert wird, entspräche 4,5 V. Nach Abschaltung des Lichtsenders 15 liegen am Lichtempfänger 16 1,0 V an, was also dem Fremdlichtanteil entspricht. Wenn jetzt die Schwellwertkonstante, wie bei dem vorangegangenen Beispiel minus 0,5 V beträgt, so würden ohne Fremdlichtberücksichtigung aus dem Speicher 36 am Referenzwerteingang 41 des Vergleichers 4,0 V anstehen und der Aktenvernichter schon bei einer Abschattung des Fremdlichtes (1,0 V) am Betriebseingang 40 des Vergleichers 3,5 V haben, was den Dokumentenvernichter zum Anspringen bringen würde.
Wenn jetzt nach Fig. 2 die Fremdlichtkonstante aus dem Speicher 36 von 1,0 V in vollem Maße berücksichtigt wird, so liegen am Referenzwerteingang 41 des Vergleichers 4,5 V minus 0,5 V minus 1 V gleich 3 V an, so daß wieder der alte Schwellwertabstand von 0,5 V auch bei einer Abschattung des Fremdlichtes hergestellt ist.
Man kann natürlich auch gewisse Fremdlichteinflüsse schon durch die Größe des Schwellwertes im Speicher 32 berücksichtigen, macht dadurch jedoch die Lichtschranke unempfindlicher, so daß sie unter Umständen auf transparente Gegenstände nicht mehr anspricht. Im vorliegenden Fall ist sichergestellt, daß auch bei größeren Lichtschächten mit erheblicher Gefahr von Fremdlichteinfall bei jedem Abgleich erneut die Betriebsbedingungen, unter denen der Dokumentenvernichter arbeitet (Raumhelligkeit etc.), berücksichtigt werden.
Besonders bei der Verwendung von nicht-flüchtigen Speichern können beim Einschalten des Gerätes die gespeicherten Daten von früheren Abgleichvorgängen berücksichtigt werden. Sie werden dann mit den neu gemessenen verglichen. Anhand dieser Werte kann die Steuerung erkennen und dies ggf. dem Bediener melden, ob beim derzeitigen Abgleichvorgang Papier oder ein anderer Fremdkörper sich vor der Lichtschranke befindet. Diese Daten sind gewissermaßen Kalibrierungsdaten und können durch die spezielle Bedienung beschrieben und/oder überschrieben werden. Es kann also eine neue Kalibrierung vorgenommen werden, indem beispielsweise während des Einschaltens die Rückwärtstaste 66 betätigt wird. Üblicherweise wird die normale Maschinenfunktion ein Verbleiben von Gegenständen im Lichtschacht nach Ende der Betätigung vermieden, weil das Steuerteil so eingerichtet ist, daß ein gewisser zeitlicher Nachlauf erfolgt, um auch nach Freigabe der Lichtschranke den Gegenstand noch vollständig durch das Schneidwerk zu fördern.
BESCHREIBUNG UND FUNKTION DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 3
Bei dieser Ausführung ist zusätzlich zu den Merkmalen der Ausführung nach Fig. 2 eine Anpassung der Lichtschrankendaten an den Fremdlichteinfall vorgesehen. Zum Beispiel durch Änderung der Widerstände 25, 26, die von dem Steuerteil 29 beeinflußt werden können, ist es möglich, die Lichtstärke des Lichtsenders 15 und/oder die Empfindlichkeit des Lichtempfängers 16 zu ändern. Da das Licht sich im Quadrat der Entfernungszunahme verringert, kann durch Änderung der Abstrahlleistung der Lichtquelle und/oder Verschiebung des Arbeitspunktes des Lichtempfängers eine automatische Anpassung an verschiedene Überwachungsdistanzen oder auch Fremdlichteinflüsse geschaffen werden.
Beim Abgleichvorgang kann also das Steuerteil 29 in Abhängigkeit von der Größe des Gesamtlicht- oder Fremdlicht-Referenzwertes die Anpassung der Lichtschrankendaten vornehmen, um beispielsweise bei einer großen Überwachungsdistanz und starkem Fremdlichteinfall eine brauchbare Lichtschrankenempfindlichkeit herbeizuführen. Beispielsweise könnte die Abstrahlleistung des Lichtsenders 15 erhöht werden, wenn beim Abgleichvorgang der relative Unterschied zwischen Gesamtlicht und Fremdlicht als so klein festgestellt wird, daß das Ansprechverhalten der Lichtschranke beeinträchtigt ist. In diesem Falle würde durch die Erhöhung der Abstrahlleistung dieses Verhältnis wieder auf einen brauchbaren Wert gebracht werden.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 4
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist bei im übrigen gleicher Wirkungsweise bezüglich des Abgleich- und Betriebsvorganges mit Speicherung und Vergleich der Analog-/Digital-Wandler durch eine mit Zeitzählung arbeitende Schaltung ersetzt. Dazu ist folgendes vorgesehen:
In dem den Lichtempfänger enthaltenden Zweig ist ein elektronischer Schalter 50 vorgesehen.
In den den Lichtsensor enthaltenden Schaltungszweig 55 ist eine Kapazität in Form eines Kondensators 56 geschaltet und zwischen diesem und dem Lichtempfänger 16 ist eine Verbindung 58 zum Schaltungszweig 52 und, über einen Schmitt-Trigger 57, zum Zeitglied 62 vorgenommen.
Parallel zum Kondensator 56 liegt in dem zum Kondensator 56 parallelen Schaltungszweig 52 ein elektronischer Schalter 59, eine Diode 60 und ein Widerstand 61.
In das Steuerteil 29 ist ein rücksetzbarer Zeitzähler 62 integriert.
Im übrigen entspricht die Ausführung Fig. 3.
FUNKTION DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS NACH FIG. 4
Beim Auslösen der Abgleichphase wird der wie alle Schalter vom Steuerteil 29 elektronisch gesteuerte Schalter 59 geschlossen und dadurch der Kondensator 56 entladen. Danach wird der Schalter 59 geöffnet. Danach wird der Schalter 50 geschlossen und der Zeitzähler 62 gestartet. Der Kondensator 56 wird demnach über den den Lichtempfänger 16 enthaltenden Zweig 55 bei geschlossenem Schalter 50 geladen.
Dies erfolgt so lange, bis der Schmitt-Trigger 57 schaltet. Danach wird der Zeitzähler gestoppt. Der Schalter 50 wird geöffnet.
Das Ergebnis des Zeitzählers, das ja in digitaler Form vorliegt, ist proportional dem Ausgangssignal des Lichtsensors 16 und wird im Speicher 31 abgelegt. In gleicher Weise erfolgt die Fremdlichtmessung bei abgeschaltetem Lichtsender 15.
Danach geht die Steuerung in eine Endlosschleife über, bei der in gleicher Weise durch Schließen des Schalters 59 der Kondensator 56 entladen wird. Danach wird der Schalter 50 geschlossen und der Zeitzähler gestartet. Der Kondensator wird über den Schalter 50 und den Lichtempfänger 16 geladen.
Der Schmitt-Trigger-Eingang wird überwacht und wenn er schaltet, wird der Zeitzähler 62 gestoppt. Danach wird der Schalter 50 geöffnet und die Kondensatorladung durch den Lichtempfänger 16 beendet. Das dem jeweiligen Betriebszustand des Lichtempfängers entsprechende Zählergebnis wird über den in Betriebslage (in Fig. 4 dargestellt) liegenden Schalter 28 dem Betriebseingang 40 des Vergleichers zugeführt und in bereits beschriebener Weise der Vergleich mit den Daten in den Speichern 31, 32 und 36 durchgeführt.
Es ist zu erkennen, daß die Schalteinrichtung mit abgleichbarer Lichtschranke nach der Erfindung zahlreiche Vorteile bietet. Sie ermöglicht es nicht nur, eine Lichtschranke auf die unterschiedlichsten Betriebsbedingungen, Fremdlichteinflüsse etc. jeweils automatisch einzustellen, sondern auch weitgehend selbsttätig in weitem Rahmen an der Lichtschranke auftretende Betriebsbehinderungen auszugleichen, beispielsweise Verschmutzungen und Fremdkörper im Lichtgang, Verkratzungen der Lichtaus- und -eintrittsflächen, Leistungs- und Empfindlichkeitsänderungen durch Bauteilalterung und dergleichen, sondern es ist auch möglich, die Lichtschranke weitgehend ohne werksmäßige Abänderung in verschiedenen Dokumentenvernichtern mit unterschiedlichen Lichtschachtöffnungen etc. einzusetzen. Dabei kann die jeweilige Grundempfindlichkeit (Konstante im Speicher 32) werksmäßig vorgegeben oder auch einstellbar bzw. automatisch aufgrund der übrigen Meßergebnisse anpaßbar sein. Dies kann alles ohne fachkundigen Eingriff durchgeführt werden. Die Erfindung ermöglicht es auch, die ja ständig während der Betriebsbereitschaft benötigte Lichtleistung der Lichtschranke geringzuhalten und somit die dafür aufgewendete geringe Energie noch weiter zu verringern.

Claims (10)

  1. Schalteinrichtung zum Schalten eines Schneidwerk-Antriebes (21) eines zerkleinernden Dokumentenvernichters (11) mit einer Einführöffnung (13) für zu zerkleinernde Gegenstände, wie Dokumente oder andere Materialien, wobei die Schalteinrichtung eine im Bereich der Einführöffnung (13) angeordnete Lichtschranke (14) mit Lichtsender (15) und Lichtempfänger (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke (14) eine in einer Abgleichphase betätigbare Abgleicheinrichtung aufweist, die Mittel zum Ermitteln eines während der Abgleichphase vorliegenden Referenzsignals aus dem Ausgangssignal des Lichtempfängers (16) und zu dessen Speicherung, und einen Vergleicher (30) aufweist, der zum Vergleich des Referenzsignals mit dem Betriebs-Ausgangssignal des Lichtempfängers unter Berücksichtigung eines Schwell- bzw. Differenzwertes ausgebildet ist und zur Erzeugung eines Schaltsignals für den Schneidwerk-Antrieb (21) ausgebildet ist.
  2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (31, 32, 36) einen Digitalspeicher aufweisen und/oder zwischen Lichtempfänger (16) und Speichermittel ein Analog-/Digital-Wandler (27) eingeschaltet ist.
  3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (31, 32, 36) einen nicht-flüchtigen Speicher, wie ein EEPROM oder ein gepuffertes RAM, enthalten.
  4. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgleicheinrichtung einen Speicher (32) für den Schwell- bzw. Differenzwert enthält, der vom Referenzsignal abgezogen bzw. dem Betriebsausgangssignal zum Vergleich hinzugefügt wird.
  5. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (30) über ein elektronisches Steuerteil (29) Relais (19, 20) zur Schneidwerkbetätigung steuert.
  6. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgleichphase beim Einschalten des Dokumentenvernichters (11) automatisch und/oder manuell, ggf. durch Betätigung eines Startschalters (18) zugleich mit einem Rücklaufschalter (66) für den Schneidwerk-Antrieb (21), einschaltbar ist.
  7. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise zusätzlich zur Ermittlung und Speicherung eines Referenzssignals, Mittel (36) zur Ermittlung und Speicherung für das Ausgangssignal des Lichtempfängers bei betriebsbereiter Lichtschranke (14) (eingeschaltetem Lichtsender (15)) ein Fremdlicht-Abgleich vorgesehen ist.
  8. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (36) für ein dem Ausgangssignal des Lichtempfängers (16) bei abgeschaltetem Lichtsender (15) entsprechendes Fremdlicht-Referenzsignal zur Beeinflussung des Schwell- bzw. Differenzwertes und eine während der Abgleichphase betätigbare Abschalteinrichtung (37) für den Lichtsender (15) vorgesehen ist.
  9. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerung (25, 26) für die Lichtleistung des Lichtsenders (15) und/oder die Empfindlichkeit des Lichtempfängers (16), die in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Abgleichvorganges, insbesondere dem Fremdlichteinfluß, betätigbar ist.
  10. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Zeitglied (62), beispielsweise einen Zähler, das eine von dem jeweiligen lichtabhängigen Zustand des Lichtempfängers (16) abhängige Lade- bzw. Entladezeit einer Kapazität (56), zum Beispiel über einen Schmitt-Trigger (57) als den Speichermitteln (31, 32, 36) zuzuleitendes Referenz- und/oder Betriebssignal ermittelt.
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