具有防堵塞系統的粉碎機的製作方法
2023-06-11 07:54:46
專利名稱:具有防堵塞系統的粉碎機的製作方法
技術領域：
總體而言，本申請涉及用於毀壞物品(例如紙張文件、光碟等)的粉碎機。
背景技術：
粉碎機是用於毀壞物品(例如文件、⑶、軟盤等)的公知裝置。另外，使用者購買粉碎機用於毀壞敏感性物品，例如具有帳目信息的信用卡報告書、包含公司商業秘密的文件等。
粉碎機存在的普遍問題在於，人們試圖粉碎對於刀具來說太厚而難以處理的物品。若是這樣，則可能會堵塞刀具和/或損壞馬達或刀具。
公開號為例如2006/0054725 ；2006/0219827 ；2007/0221767 ；2007/0246580 ；2007/0246581 ；2007/0246582 ；2007/0246585 以及 2007/0246586 的美國專利申請示出了具
有厚度傳感器的粉碎機的若干實例。
發明內容
根據一個實施例公開的粉碎機包括:殼體，該殼體具有用於接收至少一件待粉碎的物品的喉部；粉碎機構，該粉碎機構沿物品餵給方向定位在喉部的下遊；接觸構件，該接觸構件配置成在物品經喉部通過時產生移位；和阻尼作用產生機構，該阻尼作用產生機構用於阻抑接觸構件的位移，該阻尼作用產生機構包括:(i)第一彈簧，該第一彈簧配置成至少在預定位移範圍內阻抑接觸構件的位移；和(ii)第二彈簧，該第二彈簧配置成阻抑接觸構件超出預定位移之外的位移，其中，第一彈簧和第二彈簧配置為使得在小於預定位移時力與位移的比值較低，在超出預定位移時力與位移的比值較高。
根據本發明的一個實施例，公開了一種粉碎方法，該粉碎方法包括:將待粉碎的物品插入到殼體內，該殼體具有用於接收待粉碎的物品的喉部；使定位在喉部中的接觸構件產生移位，其中，產生的位移對應於在喉部中的物品的厚度；當接觸構件產生移位時產生阻尼作用，所述產生阻尼作用包括:(i)提供第一阻尼作用，該第一阻尼作用配置成至少在預定位移範圍內阻抑接觸構件的位移；和(ii)提供第二阻尼作用，該第二阻尼作用配置成阻抑接觸構件超出預定位移之外的位移，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用配置為使得在小於預定位移時力與位移的比值較低，在超過預定位移時力與位移的比值較高。
根據一個實施例公開的粉碎機包括:殼體，該殼體具有用於接收至少一件待粉碎的物品的喉部；粉碎機構，該粉碎機構定位在沿物品餵給方向喉部的下遊；接觸構件，該接觸構件配置成當物品經喉部穿過時可樞轉地產生移位，該接觸構件包括具有與物品接觸的表面的凸輪機構；以及傳感器，該傳感器配置用於測量接觸構件的位移，所述傳感器包括:(i) 一對第一元件，所述一對第一元件彼此間隔開；和(ii)可隨著接觸構件的移位而運動的第二元件，以便在所述一對第一元件之間產生移位，其中每一第一元件是磁鐵和霍耳效應傳感器中的一個，第二元件是磁鐵和霍耳效應傳感器中的另一個。
本發明的一個或多個實施例的其它特徵將通過從下面的詳細說明、附圖和所附權利要求
而更為顯明。
[0009]本發明的實施例將通過結合附圖進行舉例說明，圖中相應的附圖標記表示相應的部件，其中:[0010]圖1示出了根據一個實施例構造的粉碎機；[0011]圖2示出了用於厚度檢測器的第一實施例，該厚度檢測器可用於檢測放置在粉碎機的喉部中的物品的厚度；圖2A示出了粉碎機的喉部的側開口的橫截面圖；[0012]圖3示出了厚度檢測器的第二實施例，該厚度檢測器可用於檢測放置在粉碎機的喉部中的物品的厚度；圖3A示出了粉碎機的喉部中的側開口的橫截面圖；[0013]圖4示出了根據一個實施例的示例性控制體系結構；[0014]圖5示出了根據一個實施例的、用於檢測正在餵給到粉碎機的喉部內的物品的厚度的示例性方法；和[0015]圖6示出了根據一個實施例的厚度檢測器的接觸構件的位移和提供的阻尼作用的曲線圖。
具體實施方式
[0016]根據本申請的一個方面，提供一種用於檢測插入到粉碎機內的物品的厚度的防堵塞系統。[0017]在一個實施例中，防堵塞系統提供有具有接觸構件的厚度檢測器和阻尼作用產生機構，該接觸構件在物品插入到粉碎機的喉部內時產生移位，該阻尼作用產生機構配置成根據接觸構件的位移而對接觸構件提供阻尼力。材料的厚度越大，實現的阻尼力將越大。當材料到達預定厚度時，在阻尼力方面將會產生顯著的改變。阻尼作用產生機構可以包括至少兩個串聯布置的彈簧機構，例如第一彈簧機構和第二彈簧機構。該特徵可以向使用者提供關於插入到粉碎機內的物品太厚的迅速且直接的反饋。[0018]另外，厚度檢測器可以包括傳感器，該傳感器配置用於測量插入到喉部內的物品的厚度。該傳感器可以與控制器通信，該控制器配置成根據材料的厚度向使用者警示和/或改變粉碎機的操作。例如，控制器可以從視覺上和/或聽覺上向使用者提供警示、或改變粉碎機馬達的響應(例如，使馬達停止致動或者改變速度或功率)。[0019]圖1示出了根據一個實施例構造的粉碎機。該粉碎機總體上用附圖標記10表示。粉碎機包括殼體20，該殼體20具有用於接收至少一件待粉碎的物品31的喉部22 ;容納在殼體20中的粉碎機構17 ;厚度檢測器21 ;以及與由電驅動的馬達13和厚度檢測器21相聯的控制器35(圖4)。粉碎機構17包括馬達13和刀具元件。該粉碎機構17能使所述至少一件待粉碎的物品餵給到刀具元件內。馬達13可操作成驅動刀具元件,從而刀具元件粉碎餵給其中的物品。厚度檢測器21配置用以檢測由喉部22接收的至少一件物品31的厚度。控制器35可配置成根據檢測器檢測的由喉部22接收的至少一件物品的厚度來改變馬達的運轉操作。[0020]如上所述，粉碎機10包括粉碎機殼體20。粉碎機殼體20包括頂蓋11和底部接收器14。粉碎機殼體20包括的頂蓋或壁11座置在底部接收器14的上周邊的頂上。頂蓋或壁11由塑料材料或者任何其它材料模製而成。粉碎機殼體20和粉碎機殼體20的頂壁或蓋11可具有任何適當的構造或配置。頂蓋或壁11具有開口，該開口通常被稱為喉部22,該喉部22基本平行於刀具元件並在刀具元件上方。喉部22使得將被粉碎的物品餵給到刀具元件內。如可以理解到的，喉部22相對狹窄，該喉部期望用於防止可能引起堵塞的過厚的產品(例如，大量堆疊的文件)餵給到刀具元件內。喉部22可以具有任意的構造。
粉碎機10包括的底部接收器14具有一底壁、四個側壁和一開口頂部。底部接收器14由塑料材料或者任意其它材料模製而成。底部接收器14以嵌套的關係座置在底部殼體16的上周邊的頂上，該嵌套關係利用從底部接收器的側壁大致向外延伸的底部接收器14的凸緣部分形成。粉碎機構17和馬達13以及厚度檢測器21配置成容納在粉碎機殼體20的底部接收器14中。底部接收器14可以由緊固件固定於頂蓋或壁11的下側。該接收器14具有在其底壁中的開口，粉碎機構17通過該開口將粉碎的物品排放到容器15內。
如上所述,粉碎機10包括粉碎機構17,該粉碎機構17包括由電驅動的馬達13和多個刀具元件。本文所使用的術語「粉碎機構」是廣義的結構術語，用於表示使用至少一個刀具元件毀壞物品的裝置。這種毀壞可以以任何特定的方式完成，如通過條帶切割或交叉切割。例如，粉碎機構可以包括至少一個刀具元件，該刀具元件配置成以能夠毀壞文件或物品的方式在文件或物品中打穿多個孔。在所示的實施例中，刀具元件通常安裝在一對平行的旋轉軸上。
馬達13利用電能而運行，以通過常規傳動裝置旋轉式驅動軸和刀具元件，使得刀具元件粉碎餵給其中的物品。粉碎機構17還可以包括用於安裝軸、馬達13和傳動裝置的子框架。這種粉碎機構17的操作和構造是已知的，不需要在這裡詳細描述。總體而言，可以使用本領域已知的或以後開發的任何適當的粉碎機構17。
在所示的實施例中，粉碎機10座置在大的獨立式殼體16的頂上，該殼體16由塑料材料或者任何其它材料模製而成。殼體16包括一底壁、三個側壁、一開口前部和一開口頂部。容器16的側壁提供支座，粉碎機殼體20可移除地安裝在支座上。殼體16構造和布置成在其中接納廢物容器15。換句話說，廢物容器15封裝在殼體16中。廢物容器15由塑料材料或任何其它材料模製而成。廢物容器15呈拉出箱體的形式，該拉出箱體被構造和布置成通過殼體前側中的開口滑入和滑出殼體16。廢物容器15被配置成可移除地容納在殼體16內。廢物容器15包括一底壁、四個側壁和一開口頂部。廢物容器15還可以包括把手19，該把手配置成允許使用者抓持廢物容器15並從殼體16拉出廢物容器15。在所示實施例中，把手19位於廢物容器15的前壁和側壁上。可以使用用於殼體或廢物容器的任何構造或配置，所示的實施例並非是限制性的。
作為可選方式，殼體16以及粉碎機10可以通過簡單地使輥子構件24 (例如輪子或者小腳輪)上的殼體16滾動而從一個地方轉移到另一個地方。在所示實施例中，殼體16包括兩對輥子構件24，所述輥子構件24附接到殼體16的框架的底部，以便支承殼體16。滾動構件24可以位於殼體16上，儘可能根據實際需要靠近拐角部。在一個實施例中，輥子構件24可以通過鎖定構件鎖定來防止滾動運動，以便提供靜止狀態。在一個實施例中，前面的一對輥子構件24可以是向殼體16提供轉向能力的小腳輪的形式，而後面的一對輥子構件24可以是方向固定的輪子的形式從而只允許在所需的行進方向上滾動。在另一個實施例中，所述前面的一對和後面的一對輥子構件24都可以是小腳輪的形式。[0026]蓋11可以包括開關12，該開關12是凹陷的，具有穿過該開關的開口。例如，包括開關模塊的打開/關閉開關12可以通過緊固件在開關凹陷的下方安裝到頂蓋11上；而可手動接合部分在開關凹陷內橫向運動。該開關模塊具有可運動元件，該可運動元件通過開口與可手動接合部分連接。這能使可手動接合部分運動，從而使開關模塊在其兩狀態之間運動。[0027]開關模塊12配置成將馬達13連接到電源上。該連接可以是直接的或者間接的連接，例如通過控制器連接。典型地，電源是具有插頭的標準電源線，插入到標準AC插座內的該插頭在電源線的端部上。開關12可以通過使可手動接合部分在開關凹陷內橫向運動而在「開」位置和「關」位置之間運動。在「開」位置時，開關模塊中的觸頭通過可手動接合部分的運動而閉合，可運動元件能使電能輸送到馬達13。在「關」位置中，開關模塊中的觸頭是斷開的，從而不能將電源輸送到馬達13。可供選擇地，開關12可以聯接到控制器，控制器又控制繼電器開關，用於控制通向馬達13的電流，如在下面詳細所述。[0028]作為可選方式，開關12也可以具有「相反的」位置，其中觸頭閉合從而能夠輸送電能以便以相反的方式操作馬達13。這將通過使用可逆馬達和施加相對於「開」位置是逆極性的電流而完成。需要有以相反方式操作馬達13的能力，以便使得刀具元件沿相反的方向運動，從而清除堵塞。在「關」位置中，通常可手動接合部分和可運動元件將會位於開關凹陷的中央，並且「開」和「相反」位置將在「關」位置的相對的兩側上。[0029]一般來說，用於控制馬達13的開關12構造和操作是已知的，並且可以使用用於這種開關任何構造。例如，開關12不需要是機械式的，而可以是電敏類型的。同樣地，例如開關可以完全省略，粉碎機可以基於待粉碎的物品的插入而啟動。[0030]一個或多個顯示指示器18可以位於蓋11上(和/或粉碎機10的其它位置上)，用於向使用者提供粉碎機的一個或多個特徵狀況。根據一個或多個實施例，顯示指示器18可以向使用者提供關於插入到喉部22的待粉碎的物品厚度的視覺上和/或聽覺上的指示。例如，顯示指示器18可以包括一個或多個發光二極體(LED)、液晶顯示器(IXD)、揚聲器、燈、刻度表或其它指示工具。[0031]粉碎機10具有任何適合的構造或配置，並且所示實施例不是用於限制的目的。另夕卜，術語「粉碎機」並不用於限制成字面意思上的「粉碎」文件和物品的裝置，而是用於覆蓋任何以使得每個文件或物品難以辨認和/或不能使用的方式毀壞文件和物品的裝置。[0032]圖2示出了厚度檢測器21的第一實施例200，所述厚度檢測器21用於檢測放置在粉碎機10的喉部22中的物品的厚度。[0033]該圖示出了喉部22的橫截面圖，厚度檢測器200組裝到該喉部22內。喉部22包括狹窄的矩形槽，用於接收至少一件待粉碎的物品31。其中示出了所述槽的兩個側壁。在喉部22的一個側壁25中的側開口 23可以設置成用於允許厚度檢測器200穿過該側開口相對於相對的側壁延伸和產生移位。雖然在圖中示出的側開口 23在喉部22的右側，可以理解到，該側開口也可以定向在喉部22的左側。[0034]厚度檢測器200可以包括接觸構件210，該接觸構件210穿過開口 23延伸並進入到喉部22內。接觸構件210可響應插入到喉部22內的物品而產生移位。在一種實現方式中，接觸構件210可包括凸輪機構215，該凸輪機構在物品31經過時樞轉或旋轉。如在圖2中所示，接觸構件210可圍繞樞軸220 (例如軸線或軸)樞轉。[0035]接觸構件210還可以包括臂230，該臂230基本上沿與凸輪機構215相反的方向延伸。因此，凸輪機構215和臂230可以作為一個單元圍繞樞軸220 —起樞轉。
根據物品31的厚度，接觸構件210的凸輪機構215和臂230將在使用者把物品插入到喉部22內時產生移位。當沒有物品插入到喉部22中並且接觸表面210鄰接喉部22的相對的側壁時可建立零點基準。
圖2A示出了喉部22中的側開口 23的橫截面圖。阻尼作用產生機構240可與接觸構件210相連，從而響應接觸構件210產生的移位而提供阻尼力。阻尼作用產生機構240可包括至少兩個串聯布置的彈簧機構，例如，第一彈簧機構242和第二彈簧機構244。
由阻尼作用產生機構240產生的阻尼力將相對於物品31產生摩擦力，該摩擦力可由使用者感覺到，特別是當使用者試圖將物品餵給到喉部22內時感覺到。該阻尼力可以向使用者提供即時反饋。當使用者將一件或多件物品31插入到喉部中時，使用者可感知由阻尼作用產生機構240施加的阻尼力。當在喉部22中沒有物品31時，該阻尼力還有助於偏壓接觸構件210使其返回到原始位置(即，零點基準)。
第一彈簧機構242可以直接附接到接觸構件210，例如在樞軸220附近。當接觸構件210產生移位時,第一彈簧構件242也產生移位。另一方面，第二彈簧機構244可不直接附接到接觸構件210。該第二彈簧機構244可以布置在樞軸220附近，並包括突伸或懸浮的支腿245，僅在接觸構件210移位預定距離dp後，接觸構件210接合該支腿245 (圖6)。例如，當接觸構件210運動經過預定距離dp時，凸輪機構215的表面(或者其突伸構件)可以接觸支腿245，從而引起第二彈簧機構244產生移位。
第一彈簧機構242可以配置成向接觸構件210提供第一阻尼力。該第一彈簧機構242可以是扭轉彈簧，該扭轉彈簧遵守虎克定律。在一種實現方式中，彈簧常數可以表達為力與位移的比值。第一彈簧機構242可以是「柔軟的」扭轉彈簧，該扭轉彈簧具有約為0至
0.5N/m的相對低的彈簧常數。
接觸構件210圍繞樞軸220在預定厚度dp範圍內的位移通過第一彈簧機構242僅產生非常小的阻尼力。例如，第一彈簧機構可以選擇成提供僅趨向於使接觸構件返回到其原始位置(即，零點基準)的低的阻尼力。
另一方面，第二彈簧機構244可以配置成當接觸構件210的產生的移位大於預定厚度dp時提供第二阻尼力。第二彈簧機構244也可以是扭轉彈簧。
在一種實現方式中，第二彈簧機構244提供的阻尼力比第一彈簧機構242提供的阻尼力大得多。例如，第二彈簧機構244可以是「堅硬的」扭轉彈簧，該「堅硬的」扭轉彈簧具有約為0.5至2N/m的相對大的彈簧常數。如此，一旦超過預定厚度dp，接觸構件210引起的繼續位移將導致阻尼力的顯著增加。在其它實現方式中，非線性彈簧也可以用於第一或第二彈簧機構244。
例如，如圖6所示，接觸構件可以首先接合第一彈簧機構242，然後一旦接觸構件移位了預定距離dp，第二彈簧機構244與第一彈簧機構一起施加作用。當「感覺」到由於超過預定距離dp的物品而在阻尼力方面顯著增加時，使用者將趨向於除去和/或減少待粉碎的一件或多件物品的厚度。
附加地或者可供選擇地，使用較弱的第一彈簧和較強的第二彈簧可以在粉碎期間限制文件波動或「顫動」的衝擊。因為進行粉碎操作會攪動紙張，喉部中的紙張可前後波動，因此使接觸構件運動。當實際上厚度沒有增加時，這可能潛在地檢測為厚度的增加。使用阻抑接觸構件運動的較強彈簧可以減少該影響，特別是由於在接合較強彈簧之後提供了對接觸構件位移的更多的阻抑。[0046]除了阻尼作用產生機構240以外或者作為阻尼作用產生機構240的可供選擇方式，厚度檢測器200包括傳感器組件250，該傳感器組件250布置並配置成精確地測量接觸構件210的位移。在一個實施例中，可以使用包括霍爾效應傳感器235的霍爾效應傳感器組件250。例如，霍爾效應傳感器組件250可以附接到印刷電路板(PCB)，印刷電路板(PCB)連接到控制器35(圖4)。如在圖2中所示，霍爾效應傳感器組件250可以位於臂230的遠端附近。霍爾效應傳感器235將檢測臂230的這種運動。當物品插入到喉部內時，它將引起凸輪機構215旋轉一定角度。於是，臂230的遠端將與所述角度位移成比例地運動一定距離。[0047]在一種實現方式中，霍爾效應傳感器組件250可以包括一對釹鐵硼(NdFeB)永磁鐵251、252，這對永磁鐵間隔開以便提供均勻磁場。間隔開的兩個磁鐵可提高測量的精度，並提供對位移的線性響應，如與單個磁鐵和傳感器布置相反的那樣。例如，所述磁鐵251、252可以間隔開16mm。在一些實現方式中，霍爾效應傳感器235和磁鐵251、252的位置可以相反。類似地，也可以使用其它類型的磁鐵。當臂230的遠端運動穿過均勻磁場時，霍爾效應傳感器235將產生相應的輸出電壓。[0048]控制器35可以使得霍爾效應傳感器235的輸出電壓和接觸構件210的角度位移相關聯。例如，霍爾效應傳感器235的輸出與該傳感器235在磁鐵251、252之間的磁場內的位移基本成線性相關。[0049]圖3示出了用於厚度檢測器21的第二實施例300，該厚度檢測器21用於檢測放置在粉碎機10的喉部22中的物品的厚度。[0050]該圖示出了喉部22的橫截面圖，厚度檢測器300組裝在該喉部22內。如圖2所示的實施例，喉部22包括狹窄的矩形槽，用於接收至少一件待粉碎的物品31。其中示出了該槽的兩個側壁。喉部22的一個側壁25中的側開口 23可設置成用於允許厚度檢測器300穿過該側開口相對於相對的側壁延伸和產生移位。雖然開口 23在圖中被示出為在喉部22的右側，可以理解到，它也可以定向在喉部22的左側。[0051]厚度檢測器300可以包括接觸構件310，該接觸構件310穿過開口 23延伸並進入到喉部22內。接觸構件310可響應插入到喉部22內的物品而產生移位。在一種實現方式中，接觸構件310可包括凸輪機構315，該凸輪機構在物品31經過時樞轉或旋轉。如在圖3中所示，接觸構件310可圍繞樞軸320 (例如軸線或軸)樞轉。[0052]根據物品31的厚度，接觸構件310的凸輪機構315將在使用者把物品插入到喉部22內時產生移位。當沒有物品插入到喉部22中並且接觸表面310鄰接喉部22的相對的側壁時可建立零點基準。[0053]圖3A示出了在喉部中的側開口 23的橫截面圖。阻尼作用產生機構340可連接到接觸構件310，從而響應接觸構件310所產生的移位而提供阻尼力。阻尼作用產生機構340可以包括至少兩個串聯布置的彈簧機構，例如，第一彈簧機構342和第二彈簧機構344。[0054]由阻尼作用產生機構340產生的阻尼力將相對於物品31產生摩擦力，該摩擦力可由使用者感覺到，特別是當使用者試圖將物品餵給到喉部22內時感覺到。[0055]該阻尼力可以向使用者提供即時反饋。當使用者將一件或多件物品31插入到喉部內時，使用者將感知由阻尼作用產生機構340施加的阻尼力。當在喉部22中沒有物品31時，該阻尼力還有助於偏壓接觸構件310使其返回到原始位置(即，零點基準)。
第一彈簧機構342可以在樞軸320附近直接附接到接觸構件310。因此，當接觸構件310產生移位時,第一彈簧構件342也產生移位。另一方面，第二彈簧機構344可以不固定到接觸構件310上。在另一種實現方式中，該第二彈簧機構244包括懸浮端部345 (在圖3A中用虛線表示)，僅在接觸構件310移位預定距離dp後,接觸構件310接合該懸浮端部345 (圖6)。例如，凸輪機構315的表面可以接觸懸浮端部345，從而引起第二彈簧機構344與接觸構件310 —起產生移位。
第一彈簧機構342可以配置成向接觸構件310提供第一阻尼力。該第一彈簧機構342可以是扭轉彈簧，該扭轉彈簧具有遵守虎克定律的彈簧常數(例如，力與位移基本上恆定的比值)。在一種實現方式中，第一彈簧機構342可以是「柔軟的」扭轉彈簧，該「柔軟的」扭轉彈簧具有約為0至lN/m的相對低的彈簧常數。
接觸構件310圍繞樞軸320產生的位移通過第一彈簧機構342產生非常小的阻尼力。例如，第一彈簧機構342可以選擇成提供僅趨向於使接觸構件310返回到其原始位置(即，零點基準)的小的阻尼力。
另一方面，一旦接觸構件310產生移位的距離大於預定厚度dp時，第二彈簧機構344可以配置成提供第二阻尼力。
在一種實現方式中，第二彈簧機構344提供比第一彈簧機構342的阻尼力大得多的阻尼力。例如，第二彈簧機構可以是「堅硬的」線性彈簧，該「堅硬的」線性彈簧具有約為
1.0至2.5N/m的相對大的彈簧常數。如此，一旦超過預定厚度dp，由接觸構件310產生的繼續的位移將導致阻尼力的顯著增加。在其它實現方式中，非線性彈簧也可以用於第二彈簧機構344。
除了阻尼作用產生機構340以外或者作為阻尼作用產生機構340的可供選擇方式，厚度傳感器350可布置並配置成精確地測量接觸構件310的位移。在一個實施例中，可以使用霍爾效應傳感器組件350。例如，霍爾效應傳感器組件350可以附接到印刷電路板(PCB)，印刷電路板(PCB)連接到控制器35(圖4)。如在圖3中所示，霍爾效應傳感器組件350可以位於凸輪機構315的接觸表面附近。
當物品插入到喉部內時，它將引起凸輪機構315旋轉一定角度。霍爾效應傳感器組件350包括霍爾效應傳感器335。
在一種實現方式中，霍爾效應傳感器組件350可以包括釹鐵硼(NdFeB)永磁鐵351,該永磁鐵提供磁場。霍爾效應傳感器335在磁場內的運動產生在傳感器335中的電勢，該電勢可以與接觸構件310的位移相關。
類似地，也可以使用其它類型的磁鐵。當凸輪機構315相對於磁鐵351運動時，霍爾效應傳感器335將產生相應的輸出電壓。
控制器35可配置成使得霍爾效應傳感器335的輸出電壓和凸輪機構315的角度位移相關聯。一些實現方式中，霍爾效應傳感器335和磁鐵351的位置可以顛倒。
在另一個實施例(未示出)中，為了補償喉部的變形以及溫度的影響，也可以使用兩個霍爾傳感器和兩個磁鐵。一個磁鐵可對應於第一霍爾傳感器放置在接觸構件的臂的端部中(如在圖2中所示)，另一個磁鐵位於喉部的一側中、鄰近定位在接觸構件中的第二霍爾傳感器(如圖3所示)。
接觸構件在材料插入到喉部22內時產生移位。在一些實現方式中，接觸構件23可以橫向平移、旋轉(樞轉)或者兩者兼有。例如在如上所述公開號為2007/0246585的美國專利申請公開文本中還公開了各種不同的接觸構件機構，可以根據本文公開的一個或多個實施例使用這些接觸構件機構。
圖4示出了根據一個實施例的示例性控制體系結構。
厚度檢測器21配置用以檢測由粉碎機10的喉部22接收的物品31的厚度，並且將輸出傳遞到控制器35。然後控制器或控制電路35能夠基於從檢測器21接收的檢測出的厚度輸出來調整或改變馬達的運轉操作。
例如，控制器35可配置成響應於檢測器21檢測的由喉部22接收的至少一件物品31的厚度來調整馬達13的速度(速率)、轉矩或功率。類似地，控制器35可配置成使馬達13停止運轉，以便停止驅動粉碎機構17。可以選擇這些模式以防止堵塞以及損壞馬達13和/或粉碎機構17。
在一些實施例中，控制器35也可以配置成響應於檢測器21檢測到至少一件物品31的厚度大於預定厚度的閾值而通過指示器18提供警告或警報，以便向使用者提供警示。該警報指示可以包括使可視指示器發光和/或使可聽警報指示器發出聲音。控制器35可以包括微控制器或定時器電路。例如，控制器35可以配置成響應於檢測器檢測的由喉部接收的至少一件物品的厚度而連續改變馬達13的運轉操作。另外，控制器35可以配置成響應於用於檢測由喉部接收的至少一件物品的厚度的檢測器，基於厚度的預定義離散範圍來改變馬達的運轉操作，。
圖5示出了用於檢測正在餵給到粉碎機10的喉部22內的物品的厚度的示例性方法。
該方法開始於步驟502。在步驟504處，物品由使用者餵給到粉碎機10的喉部22內。在步驟506處，檢測器21檢測物品的厚度。
繼續到步驟508，控制器35判斷已經檢測過的厚度是否大於預定厚度。如上所述，預定厚度可以基於粉碎機構17的能力。如果控制器35確定已經檢測過的厚度至少是預定厚度，則可以在步驟510提供警告指示。例如，控制器35可以提供由一個或多個指示器18發出的可見信號和/或可聽聲音，以便提供警告。附加地或可供選擇地，控制器可使得電源不能供送到馬達13，這樣粉碎機構17將不能粉碎物品。然後，在步驟512處，使用者應將物品從粉碎機10的喉部22移除，並在步驟504將物品插回到喉部22內之前，在步驟514減小產品的厚度。
如果控制器35判定檢測到的厚度小於預定厚度，則控制器35可以提供可見信號和/或可聽聲音，以指示使用者繼續進行粉碎操作是安全的。附加地或可供選擇地，電源可以供應到馬達12，從而粉碎機構17在步驟516處可以繼續進行粉碎操作。
在步驟518處，當粉碎機構16粉碎在步驟504處餵給到粉碎機的喉部22內的先前的物品時，使用者可以插入另外的一件(或多件)物品(例如另外的薄片、文件或文件堆疊)。如果使用者確實在步驟518處將另外的物品插入到喉部22內，該方法返回到步驟504，厚度檢測器21在步驟506處檢測在厚度檢測器21的位置處的物品的厚度等。如果先前物品的一部分仍然在喉部22中，則可檢測正在粉碎的一件或多件物品以及新物品的累積厚度。如果使用者在步驟518處沒有添加另外的物品，該方法在步驟520處結束。所述方法沒有任何用於限制的意圖。[0077]圖6示出了根據一個實施例的厚度檢測器的接觸構件的位移和提供的阻尼力的曲線圖。[0078]如曲線圖所示，當物品插入到喉部內時，物品的厚度將引起接觸構件移位一定的距離。在預定位移距離dp範圍內，接觸構件僅與第一彈簧機構接合。例如，第一彈簧機構的阻尼作用將可以相對於位移基本成線性(根據虎克定律)。[0079]然而，一旦接觸構件移位的距離超過位移距離dp，則接觸構件繼而與第二彈簧機構接合。由此如在曲線圖中所示，阻尼力突然變化。一旦進一步移位，第一彈簧機構和第二彈簧機構兩者一起合作。假設第一彈簧機構和第二彈簧機構兩者都是線性的，則根據虎克定律，阻尼作用將相對於位移基本是線性的。如可以理解的，兩個彈簧機構的組合提供的阻尼力比第一彈簧機構可以提供的阻尼力大得多。這從曲線圖在位移距離dp之前和之後的斜率可以很明顯看出。[0080]在一個實施例中，預定位移距離dp可以對應於物品的預定厚度(即，可以由粉碎機容納的厚度)。例如,位移距離dp可以對應於5張201b的紙(例如，約0.5mm)。[0081]雖然，本發明公開的各種不同的實施例採用了特定的傳感器，應該注意的是，也可以採用其它方法來檢測正在餵給到粉碎機10的喉部22內的文件堆疊或物品的厚度。例如，厚度檢測傳感器21可以包括(但不限於)應變計、光學傳感器、電容傳感器、壓電體類、渦電流類、電感類、光電類、超聲波類、霍爾效應類和/或紅外接近傳感器技術。如上所述，可以參照公開號為2006/0219827的美國專利申請來獲得檢測器的詳細情況，該檢測器配置用以檢測由喉部接收的至少一件物品的厚度。檢測器可以具有任何的構造或配置，並且所示的實施例不是用於限制的目的。其它傳感器技術也是可行的。在一個實施例中，在圖2-3中示出的霍爾效應傳感器可以由金屬件代替，而一個或多個磁鐵可以由電容傳感器代替(或反之亦然)。[0082]如在本文中使用的，術語「彈簧」和「彈簧機構」包括提供恢復彈性和/或具有阻尼力的任何結構，例如，固體彈性體構件(例如，橡膠、泡沫、彈性件等)、金屬彈簧、流體或間隙阻尼器、線性彈簧、扭轉彈簧、板簧、重塊等。[0083]如本領域的技術人員可以理解的那樣，粉碎組件的各種部件可以由適當的材料形成。例如，刀具元件可以由適當的材料(如，鋼)形成，該材料可以回火或者以其它方式熱處理，以便提供堅硬的和可耐受的切割邊緣。剝離元件可以由剛性材料形成，例如(像鋼或鋁)材料或者工程塑料。[0084]上述的所有專利或者專利申請都以其整體包括在本文中作為參考。[0085]本申請關於當前認為最實用的實施例進行說明，可以理解到，能夠對本發明進行進一步的修改並且不限於所公開的實施例，本申請旨在覆蓋總體上根據本發明的原理的本公開的任何變型、用途、等效布置或適應性修改；並包括雖不同於本公開，但是包括在本公開所涉及的本領域已知或通常實踐內的技術內容；以及包括可應用到本文所述的必要技術特徵且落入到所附權利要求
的主旨和範圍內的技術內容。
權利要求
1.一種粉碎機,包括: 殼體，該殼體具有用於接收至少一件待粉碎的物品的喉部； 粉碎機構，該粉碎機構沿物品餵給方向定位在喉部的下遊； 接觸構件，該接觸構件配置成當物品經喉部穿過時產生移位； 阻尼作用產生機構，用於阻抑接觸構件的移位，該阻尼作用產生機構包括: (i)第一彈簧，該第一彈簧配置成至少在預定位移範圍內阻抑接觸構件的位移；和 (ii)第二彈簧，該第二彈簧配置成阻抑接觸構件超出預定位移之外的位移， 其中，第一彈簧和第二彈簧配置為使得在小於預定位移時力與位移的比值較低，在超出預定位移時力與位移的比值較高。
2.根據權利要求
1所述的粉碎機，還包括: 傳感器，該傳感器與接觸構件相關聯，並配置用於測量餵給到喉部內的物品的厚度。
3.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中第一彈簧和第二彈簧配置成使得僅僅第一彈簧在預定位移範圍內阻抑接觸構件的位移，並且第一彈簧和第二彈簧二者一起阻抑接觸構件超出預定位移之外的位移。
4.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中第一彈簧和第二彈簧的每個彈簧都是扭轉彈簧或線性彈簧。
5.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中第一彈簧和第二彈簧中的一個彈簧是扭轉彈簧，第一彈簧和第二彈簧中的另一個彈簧是線性彈簧。
6.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中接觸構件包括凸輪機構，該凸輪機構具有與物品接觸的表面。
7.根據權利要求
6所述的粉碎機，其中接觸構件還包括從凸輪機構延伸離開的臂。
8.根據權利要求
2所述的粉碎機，其中所述傳感器是霍爾效應傳感器或電容傳感器。
9.根據權利要求
8所述的粉碎機，其中所述霍爾效應傳感器包括至少一個釹鐵氮永磁鐵。
10.根據權利要求
8所述的粉碎機，其中所述霍爾效應傳感器包括兩個間隔開的磁鐵。
11.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中所述喉部包括側開口，所述側開口允許接觸構件穿過該側開口產生移位。
12.根據權利要求
1所述的粉碎機，其中第一彈簧和第二彈簧中的一個彈簧或者兩個彈簧包括:彈性體構件、重塊、流體或間隙阻尼器、線性彈簧、扭轉彈簧或板簧。
13.—種粉碎方法,包括: 將待粉碎的物品插入到殼體內，該殼體具有用於接收待粉碎的物品的喉部； 使定位在喉部中的接觸構件產生移位，其中該移位對應於喉部中的物品的厚度； 當接觸構件產生移位時產生阻尼作用，所述產生阻尼作用包括: 1)提供第一阻尼作用，該第一阻尼作用配置成至少在預定位移範圍內阻抑接觸構件的位移；和 2)提供第二阻尼作用，該第二阻尼作用配置成阻抑接觸構件超出預定位移之外的位移， 其中第一阻尼作用和第二阻尼作用配置為使得在小於預定位移時力與位移的比值較低，在超過預定位移時力與位移的比值較高。
14.根據權利要求
13所述的方法，還包括:使用傳感器測量餵給到喉部內的物品的厚度。
15.根據權利要求
13所述的方法，其中第二阻尼作用是第一阻尼作用與第二阻尼作用的結合。
16.根據權利要求
13所述的方法，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用中的每個阻尼作用都是利用扭轉彈簧或線性彈簧產生的。
17.根據權利要求
13所述的方法，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用中的一個阻尼作用利用扭轉彈簧產生，第一阻尼作用和第二阻尼作用中的另一個阻尼作用利用線性彈簧產生。
18.根據權利要求
13所述的方法，其中接觸構件包括凸輪機構，該凸輪機構具有與物品接觸的表面。
19.根據權利要求
13所述的方法，還包括: 根據傳感器測量的所述物品的厚度來提供警示。
20.根據權利要求
13所述的方法，還包括: 根據傳感器測量的所述物品的厚度來改變粉碎操作。
21.根據權利要求
20所述的方法，其中改變粉碎操作包括: 調整粉碎操作的速度、轉矩或 功率。
22.根據權利要求
20所述的方法，其中改變粉碎操作包括: 使粉碎操作停止。
23.根據權利要求
13所述的方法，其中提供第一阻尼力和第二阻尼力中的一個阻尼力或兩個阻尼力包括提供彈簧。
24.根據權利要求
23所述的方法，其中所述彈簧包括:彈性體構件、重塊、流體或間隙阻尼器、線性彈簧、扭轉彈簧或板簧。
專利摘要
本申請公開了一種具有防堵塞系統的粉碎機。在一個實施例中，防堵塞系統提供具有接觸構件的厚度檢測器和阻尼作用產生機構，當物品插入到粉碎機的喉部內時接觸構件產生移位，該阻尼作用產生機構根據接觸構件的位移向接觸構件提供阻尼力。材料的厚度越大，產生的阻尼力越大。當材料達到預定厚度時，阻尼力將會產生顯著的變化。阻尼作用產生機構可包括至少兩個串聯布置的彈簧機構。向使用者提供插入到粉碎機內的物品可能太厚的立即且直接的反饋。另外，厚度檢測器可包括與控制器通信的傳感器，該控制器根據材料的厚度向使用者提供警示和/或改變粉碎機的操作。例如控制器可以從視覺上和/或聽覺上警示使用者，或者控制粉碎機馬達的響應。
文檔編號B02C18/16GKCN101844100 B發布類型授權 專利申請號CN 201010143215
公開日2013年7月10日 申請日期2010年3月24日
發明者胡進, 蔡青成, 黃愛玉, M·D·詹森 申請人:銀行保險箱公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2),