专利名称:具有防堵塞系统的粉碎机的制作方法
技术领域：
总体而言，本申请涉及用于毁坏物品(例如纸张文件、光盘等)的粉碎机。
背景技术：
粉碎机是用于毁坏物品(例如文件、⑶、软盘等)的公知装置。另外，使用者购买粉碎机用于毁坏敏感性物品，例如具有账目信息的信用卡报告书、包含公司商业秘密的文件等。
粉碎机存在的普遍问题在于，人们试图粉碎对于刀具来说太厚而难以处理的物品。若是这样，则可能会堵塞刀具和/或损坏马达或刀具。
公开号为例如2006/0054725 ；2006/0219827 ；2007/0221767 ；2007/0246580 ；2007/0246581 ；2007/0246582 ；2007/0246585 以及 2007/0246586 的美国专利申请示出了具
有厚度传感器的粉碎机的若干实例。
发明内容
根据一个实施例公开的粉碎机包括:壳体，该壳体具有用于接收至少一件待粉碎的物品的喉部；粉碎机构，该粉碎机构沿物品喂给方向定位在喉部的下游；接触构件，该接触构件配置成在物品经喉部通过时产生移位；和阻尼作用产生机构，该阻尼作用产生机构用于阻抑接触构件的位移，该阻尼作用产生机构包括:(i)第一弹簧，该第一弹簧配置成至少在预定位移范围内阻抑接触构件的位移；和(ii)第二弹簧，该第二弹簧配置成阻抑接触构件超出预定位移之外的位移，其中，第一弹簧和第二弹簧配置为使得在小于预定位移时力与位移的比值较低，在超出预定位移时力与位移的比值较高。
根据本发明的一个实施例，公开了一种粉碎方法，该粉碎方法包括:将待粉碎的物品插入到壳体内，该壳体具有用于接收待粉碎的物品的喉部；使定位在喉部中的接触构件产生移位，其中，产生的位移对应于在喉部中的物品的厚度；当接触构件产生移位时产生阻尼作用，所述产生阻尼作用包括:(i)提供第一阻尼作用，该第一阻尼作用配置成至少在预定位移范围内阻抑接触构件的位移；和(ii)提供第二阻尼作用，该第二阻尼作用配置成阻抑接触构件超出预定位移之外的位移，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用配置为使得在小于预定位移时力与位移的比值较低，在超过预定位移时力与位移的比值较高。
根据一个实施例公开的粉碎机包括:壳体，该壳体具有用于接收至少一件待粉碎的物品的喉部；粉碎机构，该粉碎机构定位在沿物品喂给方向喉部的下游；接触构件，该接触构件配置成当物品经喉部穿过时可枢转地产生移位，该接触构件包括具有与物品接触的表面的凸轮机构；以及传感器，该传感器配置用于测量接触构件的位移，所述传感器包括:(i) 一对第一元件，所述一对第一元件彼此间隔开；和(ii)可随着接触构件的移位而运动的第二元件，以便在所述一对第一元件之间产生移位，其中每一第一元件是磁铁和霍耳效应传感器中的一个，第二元件是磁铁和霍耳效应传感器中的另一个。
本发明的一个或多个实施例的其它特征将通过从下面的详细说明、附图和所附权利要求
而更为显明。
[0009]本发明的实施例将通过结合附图进行举例说明，图中相应的附图标记表示相应的部件，其中:[0010]图1示出了根据一个实施例构造的粉碎机；[0011]图2示出了用于厚度检测器的第一实施例，该厚度检测器可用于检测放置在粉碎机的喉部中的物品的厚度；图2A示出了粉碎机的喉部的侧开口的横截面图；[0012]图3示出了厚度检测器的第二实施例，该厚度检测器可用于检测放置在粉碎机的喉部中的物品的厚度；图3A示出了粉碎机的喉部中的侧开口的横截面图；[0013]图4示出了根据一个实施例的示例性控制体系结构；[0014]图5示出了根据一个实施例的、用于检测正在喂给到粉碎机的喉部内的物品的厚度的示例性方法；和[0015]图6示出了根据一个实施例的厚度检测器的接触构件的位移和提供的阻尼作用的曲线图。
具体实施方式
[0016]根据本申请的一个方面，提供一种用于检测插入到粉碎机内的物品的厚度的防堵塞系统。[0017]在一个实施例中，防堵塞系统提供有具有接触构件的厚度检测器和阻尼作用产生机构，该接触构件在物品插入到粉碎机的喉部内时产生移位，该阻尼作用产生机构配置成根据接触构件的位移而对接触构件提供阻尼力。材料的厚度越大，实现的阻尼力将越大。当材料到达预定厚度时，在阻尼力方面将会产生显著的改变。阻尼作用产生机构可以包括至少两个串联布置的弹簧机构，例如第一弹簧机构和第二弹簧机构。该特征可以向使用者提供关于插入到粉碎机内的物品太厚的迅速且直接的反馈。[0018]另外，厚度检测器可以包括传感器，该传感器配置用于测量插入到喉部内的物品的厚度。该传感器可以与控制器通信，该控制器配置成根据材料的厚度向使用者警示和/或改变粉碎机的操作。例如，控制器可以从视觉上和/或听觉上向使用者提供警示、或改变粉碎机马达的响应(例如，使马达停止致动或者改变速度或功率)。[0019]图1示出了根据一个实施例构造的粉碎机。该粉碎机总体上用附图标记10表示。粉碎机包括壳体20，该壳体20具有用于接收至少一件待粉碎的物品31的喉部22 ;容纳在壳体20中的粉碎机构17 ;厚度检测器21 ;以及与由电驱动的马达13和厚度检测器21相联的控制器35(图4)。粉碎机构17包括马达13和刀具元件。该粉碎机构17能使所述至少一件待粉碎的物品喂给到刀具元件内。马达13可操作成驱动刀具元件,从而刀具元件粉碎喂给其中的物品。厚度检测器21配置用以检测由喉部22接收的至少一件物品31的厚度。控制器35可配置成根据检测器检测的由喉部22接收的至少一件物品的厚度来改变马达的运转操作。[0020]如上所述，粉碎机10包括粉碎机壳体20。粉碎机壳体20包括顶盖11和底部接收器14。粉碎机壳体20包括的顶盖或壁11座置在底部接收器14的上周边的顶上。顶盖或壁11由塑料材料或者任何其它材料模制而成。粉碎机壳体20和粉碎机壳体20的顶壁或盖11可具有任何适当的构造或配置。顶盖或壁11具有开口，该开口通常被称为喉部22,该喉部22基本平行于刀具元件并在刀具元件上方。喉部22使得将被粉碎的物品喂给到刀具元件内。如可以理解到的，喉部22相对狭窄，该喉部期望用于防止可能引起堵塞的过厚的产品(例如，大量堆叠的文件)喂给到刀具元件内。喉部22可以具有任意的构造。
粉碎机10包括的底部接收器14具有一底壁、四个侧壁和一开口顶部。底部接收器14由塑料材料或者任意其它材料模制而成。底部接收器14以嵌套的关系座置在底部壳体16的上周边的顶上，该嵌套关系利用从底部接收器的侧壁大致向外延伸的底部接收器14的凸缘部分形成。粉碎机构17和马达13以及厚度检测器21配置成容纳在粉碎机壳体20的底部接收器14中。底部接收器14可以由紧固件固定于顶盖或壁11的下侧。该接收器14具有在其底壁中的开口，粉碎机构17通过该开口将粉碎的物品排放到容器15内。
如上所述,粉碎机10包括粉碎机构17,该粉碎机构17包括由电驱动的马达13和多个刀具元件。本文所使用的术语“粉碎机构”是广义的结构术语，用于表示使用至少一个刀具元件毁坏物品的装置。这种毁坏可以以任何特定的方式完成，如通过条带切割或交叉切割。例如，粉碎机构可以包括至少一个刀具元件，该刀具元件配置成以能够毁坏文件或物品的方式在文件或物品中打穿多个孔。在所示的实施例中，刀具元件通常安装在一对平行的旋转轴上。
马达13利用电能而运行，以通过常规传动装置旋转式驱动轴和刀具元件，使得刀具元件粉碎喂给其中的物品。粉碎机构17还可以包括用于安装轴、马达13和传动装置的子框架。这种粉碎机构17的操作和构造是已知的，不需要在这里详细描述。总体而言，可以使用本领域已知的或以后开发的任何适当的粉碎机构17。
在所示的实施例中，粉碎机10座置在大的独立式壳体16的顶上，该壳体16由塑料材料或者任何其它材料模制而成。壳体16包括一底壁、三个侧壁、一开口前部和一开口顶部。容器16的侧壁提供支座，粉碎机壳体20可移除地安装在支座上。壳体16构造和布置成在其中接纳废物容器15。换句话说，废物容器15封装在壳体16中。废物容器15由塑料材料或任何其它材料模制而成。废物容器15呈拉出箱体的形式，该拉出箱体被构造和布置成通过壳体前侧中的开口滑入和滑出壳体16。废物容器15被配置成可移除地容纳在壳体16内。废物容器15包括一底壁、四个侧壁和一开口顶部。废物容器15还可以包括把手19，该把手配置成允许使用者抓持废物容器15并从壳体16拉出废物容器15。在所示实施例中，把手19位于废物容器15的前壁和侧壁上。可以使用用于壳体或废物容器的任何构造或配置，所示的实施例并非是限制性的。
作为可选方式，壳体16以及粉碎机10可以通过简单地使辊子构件24 (例如轮子或者小脚轮)上的壳体16滚动而从一个地方转移到另一个地方。在所示实施例中，壳体16包括两对辊子构件24，所述辊子构件24附接到壳体16的框架的底部，以便支承壳体16。滚动构件24可以位于壳体16上，尽可能根据实际需要靠近拐角部。在一个实施例中，辊子构件24可以通过锁定构件锁定来防止滚动运动，以便提供静止状态。在一个实施例中，前面的一对辊子构件24可以是向壳体16提供转向能力的小脚轮的形式，而后面的一对辊子构件24可以是方向固定的轮子的形式从而只允许在所需的行进方向上滚动。在另一个实施例中，所述前面的一对和后面的一对辊子构件24都可以是小脚轮的形式。[0026]盖11可以包括开关12，该开关12是凹陷的，具有穿过该开关的开口。例如，包括开关模块的打开/关闭开关12可以通过紧固件在开关凹陷的下方安装到顶盖11上；而可手动接合部分在开关凹陷内横向运动。该开关模块具有可运动元件，该可运动元件通过开口与可手动接合部分连接。这能使可手动接合部分运动，从而使开关模块在其两状态之间运动。[0027]开关模块12配置成将马达13连接到电源上。该连接可以是直接的或者间接的连接，例如通过控制器连接。典型地，电源是具有插头的标准电源线，插入到标准AC插座内的该插头在电源线的端部上。开关12可以通过使可手动接合部分在开关凹陷内横向运动而在“开”位置和“关”位置之间运动。在“开”位置时，开关模块中的触头通过可手动接合部分的运动而闭合，可运动元件能使电能输送到马达13。在“关”位置中，开关模块中的触头是断开的，从而不能将电源输送到马达13。可供选择地，开关12可以联接到控制器，控制器又控制继电器开关，用于控制通向马达13的电流，如在下面详细所述。[0028]作为可选方式，开关12也可以具有“相反的”位置，其中触头闭合从而能够输送电能以便以相反的方式操作马达13。这将通过使用可逆马达和施加相对于“开”位置是逆极性的电流而完成。需要有以相反方式操作马达13的能力，以便使得刀具元件沿相反的方向运动，从而清除堵塞。在“关”位置中，通常可手动接合部分和可运动元件将会位于开关凹陷的中央，并且“开”和“相反”位置将在“关”位置的相对的两侧上。[0029]一般来说，用于控制马达13的开关12构造和操作是已知的，并且可以使用用于这种开关任何构造。例如，开关12不需要是机械式的，而可以是电敏类型的。同样地，例如开关可以完全省略，粉碎机可以基于待粉碎的物品的插入而启动。[0030]一个或多个显示指示器18可以位于盖11上(和/或粉碎机10的其它位置上)，用于向使用者提供粉碎机的一个或多个特征状况。根据一个或多个实施例，显示指示器18可以向使用者提供关于插入到喉部22的待粉碎的物品厚度的视觉上和/或听觉上的指示。例如，显示指示器18可以包括一个或多个发光二极管(LED)、液晶显示器(IXD)、扬声器、灯、刻度表或其它指示工具。[0031]粉碎机10具有任何适合的构造或配置，并且所示实施例不是用于限制的目的。另夕卜，术语“粉碎机”并不用于限制成字面意思上的“粉碎”文件和物品的装置，而是用于覆盖任何以使得每个文件或物品难以辨认和/或不能使用的方式毁坏文件和物品的装置。[0032]图2示出了厚度检测器21的第一实施例200，所述厚度检测器21用于检测放置在粉碎机10的喉部22中的物品的厚度。[0033]该图示出了喉部22的横截面图，厚度检测器200组装到该喉部22内。喉部22包括狭窄的矩形槽，用于接收至少一件待粉碎的物品31。其中示出了所述槽的两个侧壁。在喉部22的一个侧壁25中的侧开口 23可以设置成用于允许厚度检测器200穿过该侧开口相对于相对的侧壁延伸和产生移位。虽然在图中示出的侧开口 23在喉部22的右侧，可以理解到，该侧开口也可以定向在喉部22的左侧。[0034]厚度检测器200可以包括接触构件210，该接触构件210穿过开口 23延伸并进入到喉部22内。接触构件210可响应插入到喉部22内的物品而产生移位。在一种实现方式中，接触构件210可包括凸轮机构215，该凸轮机构在物品31经过时枢转或旋转。如在图2中所示，接触构件210可围绕枢轴220 (例如轴线或轴)枢转。[0035]接触构件210还可以包括臂230，该臂230基本上沿与凸轮机构215相反的方向延伸。因此，凸轮机构215和臂230可以作为一个单元围绕枢轴220 —起枢转。
根据物品31的厚度，接触构件210的凸轮机构215和臂230将在使用者把物品插入到喉部22内时产生移位。当没有物品插入到喉部22中并且接触表面210邻接喉部22的相对的侧壁时可建立零点基准。
图2A示出了喉部22中的侧开口 23的横截面图。阻尼作用产生机构240可与接触构件210相连，从而响应接触构件210产生的移位而提供阻尼力。阻尼作用产生机构240可包括至少两个串联布置的弹簧机构，例如，第一弹簧机构242和第二弹簧机构244。
由阻尼作用产生机构240产生的阻尼力将相对于物品31产生摩擦力，该摩擦力可由使用者感觉到，特别是当使用者试图将物品喂给到喉部22内时感觉到。该阻尼力可以向使用者提供即时反馈。当使用者将一件或多件物品31插入到喉部中时，使用者可感知由阻尼作用产生机构240施加的阻尼力。当在喉部22中没有物品31时，该阻尼力还有助于偏压接触构件210使其返回到原始位置(即，零点基准)。
第一弹簧机构242可以直接附接到接触构件210，例如在枢轴220附近。当接触构件210产生移位时,第一弹簧构件242也产生移位。另一方面，第二弹簧机构244可不直接附接到接触构件210。该第二弹簧机构244可以布置在枢轴220附近，并包括突伸或悬浮的支腿245，仅在接触构件210移位预定距离dp后，接触构件210接合该支腿245 (图6)。例如，当接触构件210运动经过预定距离dp时，凸轮机构215的表面(或者其突伸构件)可以接触支腿245，从而引起第二弹簧机构244产生移位。
第一弹簧机构242可以配置成向接触构件210提供第一阻尼力。该第一弹簧机构242可以是扭转弹簧，该扭转弹簧遵守虎克定律。在一种实现方式中，弹簧常数可以表达为力与位移的比值。第一弹簧机构242可以是“柔软的”扭转弹簧，该扭转弹簧具有约为0至
0.5N/m的相对低的弹簧常数。
接触构件210围绕枢轴220在预定厚度dp范围内的位移通过第一弹簧机构242仅产生非常小的阻尼力。例如，第一弹簧机构可以选择成提供仅趋向于使接触构件返回到其原始位置(即，零点基准)的低的阻尼力。
另一方面，第二弹簧机构244可以配置成当接触构件210的产生的移位大于预定厚度dp时提供第二阻尼力。第二弹簧机构244也可以是扭转弹簧。
在一种实现方式中，第二弹簧机构244提供的阻尼力比第一弹簧机构242提供的阻尼力大得多。例如，第二弹簧机构244可以是“坚硬的”扭转弹簧，该“坚硬的”扭转弹簧具有约为0.5至2N/m的相对大的弹簧常数。如此，一旦超过预定厚度dp，接触构件210引起的继续位移将导致阻尼力的显著增加。在其它实现方式中，非线性弹簧也可以用于第一或第二弹簧机构244。
例如，如图6所示，接触构件可以首先接合第一弹簧机构242，然后一旦接触构件移位了预定距离dp，第二弹簧机构244与第一弹簧机构一起施加作用。当“感觉”到由于超过预定距离dp的物品而在阻尼力方面显著增加时，使用者将趋向于除去和/或减少待粉碎的一件或多件物品的厚度。
附加地或者可供选择地，使用较弱的第一弹簧和较强的第二弹簧可以在粉碎期间限制文件波动或“颤动”的冲击。因为进行粉碎操作会搅动纸张，喉部中的纸张可前后波动，因此使接触构件运动。当实际上厚度没有增加时，这可能潜在地检测为厚度的增加。使用阻抑接触构件运动的较强弹簧可以减少该影响，特别是由于在接合较强弹簧之后提供了对接触构件位移的更多的阻抑。[0046]除了阻尼作用产生机构240以外或者作为阻尼作用产生机构240的可供选择方式，厚度检测器200包括传感器组件250，该传感器组件250布置并配置成精确地测量接触构件210的位移。在一个实施例中，可以使用包括霍尔效应传感器235的霍尔效应传感器组件250。例如，霍尔效应传感器组件250可以附接到印刷电路板(PCB)，印刷电路板(PCB)连接到控制器35(图4)。如在图2中所示，霍尔效应传感器组件250可以位于臂230的远端附近。霍尔效应传感器235将检测臂230的这种运动。当物品插入到喉部内时，它将引起凸轮机构215旋转一定角度。于是，臂230的远端将与所述角度位移成比例地运动一定距离。[0047]在一种实现方式中，霍尔效应传感器组件250可以包括一对钕铁硼(NdFeB)永磁铁251、252，这对永磁铁间隔开以便提供均匀磁场。间隔开的两个磁铁可提高测量的精度，并提供对位移的线性响应，如与单个磁铁和传感器布置相反的那样。例如，所述磁铁251、252可以间隔开16mm。在一些实现方式中，霍尔效应传感器235和磁铁251、252的位置可以相反。类似地，也可以使用其它类型的磁铁。当臂230的远端运动穿过均匀磁场时，霍尔效应传感器235将产生相应的输出电压。[0048]控制器35可以使得霍尔效应传感器235的输出电压和接触构件210的角度位移相关联。例如，霍尔效应传感器235的输出与该传感器235在磁铁251、252之间的磁场内的位移基本成线性相关。[0049]图3示出了用于厚度检测器21的第二实施例300，该厚度检测器21用于检测放置在粉碎机10的喉部22中的物品的厚度。[0050]该图示出了喉部22的横截面图，厚度检测器300组装在该喉部22内。如图2所示的实施例，喉部22包括狭窄的矩形槽，用于接收至少一件待粉碎的物品31。其中示出了该槽的两个侧壁。喉部22的一个侧壁25中的侧开口 23可设置成用于允许厚度检测器300穿过该侧开口相对于相对的侧壁延伸和产生移位。虽然开口 23在图中被示出为在喉部22的右侧，可以理解到，它也可以定向在喉部22的左侧。[0051]厚度检测器300可以包括接触构件310，该接触构件310穿过开口 23延伸并进入到喉部22内。接触构件310可响应插入到喉部22内的物品而产生移位。在一种实现方式中，接触构件310可包括凸轮机构315，该凸轮机构在物品31经过时枢转或旋转。如在图3中所示，接触构件310可围绕枢轴320 (例如轴线或轴)枢转。[0052]根据物品31的厚度，接触构件310的凸轮机构315将在使用者把物品插入到喉部22内时产生移位。当没有物品插入到喉部22中并且接触表面310邻接喉部22的相对的侧壁时可建立零点基准。[0053]图3A示出了在喉部中的侧开口 23的横截面图。阻尼作用产生机构340可连接到接触构件310，从而响应接触构件310所产生的移位而提供阻尼力。阻尼作用产生机构340可以包括至少两个串联布置的弹簧机构，例如，第一弹簧机构342和第二弹簧机构344。[0054]由阻尼作用产生机构340产生的阻尼力将相对于物品31产生摩擦力，该摩擦力可由使用者感觉到，特别是当使用者试图将物品喂给到喉部22内时感觉到。[0055]该阻尼力可以向使用者提供即时反馈。当使用者将一件或多件物品31插入到喉部内时，使用者将感知由阻尼作用产生机构340施加的阻尼力。当在喉部22中没有物品31时，该阻尼力还有助于偏压接触构件310使其返回到原始位置(即，零点基准)。
第一弹簧机构342可以在枢轴320附近直接附接到接触构件310。因此，当接触构件310产生移位时,第一弹簧构件342也产生移位。另一方面，第二弹簧机构344可以不固定到接触构件310上。在另一种实现方式中，该第二弹簧机构244包括悬浮端部345 (在图3A中用虚线表示)，仅在接触构件310移位预定距离dp后,接触构件310接合该悬浮端部345 (图6)。例如，凸轮机构315的表面可以接触悬浮端部345，从而引起第二弹簧机构344与接触构件310 —起产生移位。
第一弹簧机构342可以配置成向接触构件310提供第一阻尼力。该第一弹簧机构342可以是扭转弹簧，该扭转弹簧具有遵守虎克定律的弹簧常数(例如，力与位移基本上恒定的比值)。在一种实现方式中，第一弹簧机构342可以是“柔软的”扭转弹簧，该“柔软的”扭转弹簧具有约为0至lN/m的相对低的弹簧常数。
接触构件310围绕枢轴320产生的位移通过第一弹簧机构342产生非常小的阻尼力。例如，第一弹簧机构342可以选择成提供仅趋向于使接触构件310返回到其原始位置(即，零点基准)的小的阻尼力。
另一方面，一旦接触构件310产生移位的距离大于预定厚度dp时，第二弹簧机构344可以配置成提供第二阻尼力。
在一种实现方式中，第二弹簧机构344提供比第一弹簧机构342的阻尼力大得多的阻尼力。例如，第二弹簧机构可以是“坚硬的”线性弹簧，该“坚硬的”线性弹簧具有约为
1.0至2.5N/m的相对大的弹簧常数。如此，一旦超过预定厚度dp，由接触构件310产生的继续的位移将导致阻尼力的显著增加。在其它实现方式中，非线性弹簧也可以用于第二弹簧机构344。
除了阻尼作用产生机构340以外或者作为阻尼作用产生机构340的可供选择方式，厚度传感器350可布置并配置成精确地测量接触构件310的位移。在一个实施例中，可以使用霍尔效应传感器组件350。例如，霍尔效应传感器组件350可以附接到印刷电路板(PCB)，印刷电路板(PCB)连接到控制器35(图4)。如在图3中所示，霍尔效应传感器组件350可以位于凸轮机构315的接触表面附近。
当物品插入到喉部内时，它将引起凸轮机构315旋转一定角度。霍尔效应传感器组件350包括霍尔效应传感器335。
在一种实现方式中，霍尔效应传感器组件350可以包括钕铁硼(NdFeB)永磁铁351,该永磁铁提供磁场。霍尔效应传感器335在磁场内的运动产生在传感器335中的电势，该电势可以与接触构件310的位移相关。
类似地，也可以使用其它类型的磁铁。当凸轮机构315相对于磁铁351运动时，霍尔效应传感器335将产生相应的输出电压。
控制器35可配置成使得霍尔效应传感器335的输出电压和凸轮机构315的角度位移相关联。一些实现方式中，霍尔效应传感器335和磁铁351的位置可以颠倒。
在另一个实施例(未示出)中，为了补偿喉部的变形以及温度的影响，也可以使用两个霍尔传感器和两个磁铁。一个磁铁可对应于第一霍尔传感器放置在接触构件的臂的端部中(如在图2中所示)，另一个磁铁位于喉部的一侧中、邻近定位在接触构件中的第二霍尔传感器(如图3所示)。
接触构件在材料插入到喉部22内时产生移位。在一些实现方式中，接触构件23可以横向平移、旋转(枢转)或者两者兼有。例如在如上所述公开号为2007/0246585的美国专利申请公开文本中还公开了各种不同的接触构件机构，可以根据本文公开的一个或多个实施例使用这些接触构件机构。
图4示出了根据一个实施例的示例性控制体系结构。
厚度检测器21配置用以检测由粉碎机10的喉部22接收的物品31的厚度，并且将输出传递到控制器35。然后控制器或控制电路35能够基于从检测器21接收的检测出的厚度输出来调整或改变马达的运转操作。
例如，控制器35可配置成响应于检测器21检测的由喉部22接收的至少一件物品31的厚度来调整马达13的速度(速率)、转矩或功率。类似地，控制器35可配置成使马达13停止运转，以便停止驱动粉碎机构17。可以选择这些模式以防止堵塞以及损坏马达13和/或粉碎机构17。
在一些实施例中，控制器35也可以配置成响应于检测器21检测到至少一件物品31的厚度大于预定厚度的阈值而通过指示器18提供警告或警报，以便向使用者提供警示。该警报指示可以包括使可视指示器发光和/或使可听警报指示器发出声音。控制器35可以包括微控制器或定时器电路。例如，控制器35可以配置成响应于检测器检测的由喉部接收的至少一件物品的厚度而连续改变马达13的运转操作。另外，控制器35可以配置成响应于用于检测由喉部接收的至少一件物品的厚度的检测器，基于厚度的预定义离散范围来改变马达的运转操作，。
图5示出了用于检测正在喂给到粉碎机10的喉部22内的物品的厚度的示例性方法。
该方法开始于步骤502。在步骤504处，物品由使用者喂给到粉碎机10的喉部22内。在步骤506处，检测器21检测物品的厚度。
继续到步骤508，控制器35判断已经检测过的厚度是否大于预定厚度。如上所述，预定厚度可以基于粉碎机构17的能力。如果控制器35确定已经检测过的厚度至少是预定厚度，则可以在步骤510提供警告指示。例如，控制器35可以提供由一个或多个指示器18发出的可见信号和/或可听声音，以便提供警告。附加地或可供选择地，控制器可使得电源不能供送到马达13，这样粉碎机构17将不能粉碎物品。然后，在步骤512处，使用者应将物品从粉碎机10的喉部22移除，并在步骤504将物品插回到喉部22内之前，在步骤514减小产品的厚度。
如果控制器35判定检测到的厚度小于预定厚度，则控制器35可以提供可见信号和/或可听声音，以指示使用者继续进行粉碎操作是安全的。附加地或可供选择地，电源可以供应到马达12，从而粉碎机构17在步骤516处可以继续进行粉碎操作。
在步骤518处，当粉碎机构16粉碎在步骤504处喂给到粉碎机的喉部22内的先前的物品时，使用者可以插入另外的一件(或多件)物品(例如另外的薄片、文件或文件堆叠)。如果使用者确实在步骤518处将另外的物品插入到喉部22内，该方法返回到步骤504，厚度检测器21在步骤506处检测在厚度检测器21的位置处的物品的厚度等。如果先前物品的一部分仍然在喉部22中，则可检测正在粉碎的一件或多件物品以及新物品的累积厚度。如果使用者在步骤518处没有添加另外的物品，该方法在步骤520处结束。所述方法没有任何用于限制的意图。[0077]图6示出了根据一个实施例的厚度检测器的接触构件的位移和提供的阻尼力的曲线图。[0078]如曲线图所示，当物品插入到喉部内时，物品的厚度将引起接触构件移位一定的距离。在预定位移距离dp范围内，接触构件仅与第一弹簧机构接合。例如，第一弹簧机构的阻尼作用将可以相对于位移基本成线性(根据虎克定律)。[0079]然而，一旦接触构件移位的距离超过位移距离dp，则接触构件继而与第二弹簧机构接合。由此如在曲线图中所示，阻尼力突然变化。一旦进一步移位，第一弹簧机构和第二弹簧机构两者一起合作。假设第一弹簧机构和第二弹簧机构两者都是线性的，则根据虎克定律，阻尼作用将相对于位移基本是线性的。如可以理解的，两个弹簧机构的组合提供的阻尼力比第一弹簧机构可以提供的阻尼力大得多。这从曲线图在位移距离dp之前和之后的斜率可以很明显看出。[0080]在一个实施例中，预定位移距离dp可以对应于物品的预定厚度(即，可以由粉碎机容纳的厚度)。例如,位移距离dp可以对应于5张201b的纸(例如，约0.5mm)。[0081]虽然，本发明公开的各种不同的实施例采用了特定的传感器，应该注意的是，也可以采用其它方法来检测正在喂给到粉碎机10的喉部22内的文件堆叠或物品的厚度。例如，厚度检测传感器21可以包括(但不限于)应变计、光学传感器、电容传感器、压电体类、涡电流类、电感类、光电类、超声波类、霍尔效应类和/或红外接近传感器技术。如上所述，可以参照公开号为2006/0219827的美国专利申请来获得检测器的详细情况，该检测器配置用以检测由喉部接收的至少一件物品的厚度。检测器可以具有任何的构造或配置，并且所示的实施例不是用于限制的目的。其它传感器技术也是可行的。在一个实施例中，在图2-3中示出的霍尔效应传感器可以由金属件代替，而一个或多个磁铁可以由电容传感器代替(或反之亦然)。[0082]如在本文中使用的，术语“弹簧”和“弹簧机构”包括提供恢复弹性和/或具有阻尼力的任何结构，例如，固体弹性体构件(例如，橡胶、泡沫、弹性件等)、金属弹簧、流体或间隙阻尼器、线性弹簧、扭转弹簧、板簧、重块等。[0083]如本领域的技术人员可以理解的那样，粉碎组件的各种部件可以由适当的材料形成。例如，刀具元件可以由适当的材料(如，钢)形成，该材料可以回火或者以其它方式热处理，以便提供坚硬的和可耐受的切割边缘。剥离元件可以由刚性材料形成，例如(像钢或铝)材料或者工程塑料。[0084]上述的所有专利或者专利申请都以其整体包括在本文中作为参考。[0085]本申请关于当前认为最实用的实施例进行说明，可以理解到，能够对本发明进行进一步的修改并且不限于所公开的实施例，本申请旨在覆盖总体上根据本发明的原理的本公开的任何变型、用途、等效布置或适应性修改；并包括虽不同于本公开，但是包括在本公开所涉及的本领域已知或通常实践内的技术内容；以及包括可应用到本文所述的必要技术特征且落入到所附权利要求
的主旨和范围内的技术内容。
权利要求
1.一种粉碎机,包括: 壳体，该壳体具有用于接收至少一件待粉碎的物品的喉部； 粉碎机构，该粉碎机构沿物品喂给方向定位在喉部的下游； 接触构件，该接触构件配置成当物品经喉部穿过时产生移位； 阻尼作用产生机构，用于阻抑接触构件的移位，该阻尼作用产生机构包括: (i)第一弹簧，该第一弹簧配置成至少在预定位移范围内阻抑接触构件的位移；和 (ii)第二弹簧，该第二弹簧配置成阻抑接触构件超出预定位移之外的位移， 其中，第一弹簧和第二弹簧配置为使得在小于预定位移时力与位移的比值较低，在超出预定位移时力与位移的比值较高。
2.根据权利要求
1所述的粉碎机，还包括: 传感器，该传感器与接触构件相关联，并配置用于测量喂给到喉部内的物品的厚度。
3.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中第一弹簧和第二弹簧配置成使得仅仅第一弹簧在预定位移范围内阻抑接触构件的位移，并且第一弹簧和第二弹簧二者一起阻抑接触构件超出预定位移之外的位移。
4.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中第一弹簧和第二弹簧的每个弹簧都是扭转弹簧或线性弹簧。
5.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中第一弹簧和第二弹簧中的一个弹簧是扭转弹簧，第一弹簧和第二弹簧中的另一个弹簧是线性弹簧。
6.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中接触构件包括凸轮机构，该凸轮机构具有与物品接触的表面。
7.根据权利要求
6所述的粉碎机，其中接触构件还包括从凸轮机构延伸离开的臂。
8.根据权利要求
2所述的粉碎机，其中所述传感器是霍尔效应传感器或电容传感器。
9.根据权利要求
8所述的粉碎机，其中所述霍尔效应传感器包括至少一个钕铁氮永磁铁。
10.根据权利要求
8所述的粉碎机，其中所述霍尔效应传感器包括两个间隔开的磁铁。
11.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中所述喉部包括侧开口，所述侧开口允许接触构件穿过该侧开口产生移位。
12.根据权利要求
1所述的粉碎机，其中第一弹簧和第二弹簧中的一个弹簧或者两个弹簧包括:弹性体构件、重块、流体或间隙阻尼器、线性弹簧、扭转弹簧或板簧。
13.—种粉碎方法,包括: 将待粉碎的物品插入到壳体内，该壳体具有用于接收待粉碎的物品的喉部； 使定位在喉部中的接触构件产生移位，其中该移位对应于喉部中的物品的厚度； 当接触构件产生移位时产生阻尼作用，所述产生阻尼作用包括: 1)提供第一阻尼作用，该第一阻尼作用配置成至少在预定位移范围内阻抑接触构件的位移；和 2)提供第二阻尼作用，该第二阻尼作用配置成阻抑接触构件超出预定位移之外的位移， 其中第一阻尼作用和第二阻尼作用配置为使得在小于预定位移时力与位移的比值较低，在超过预定位移时力与位移的比值较高。
14.根据权利要求
13所述的方法，还包括:使用传感器测量喂给到喉部内的物品的厚度。
15.根据权利要求
13所述的方法，其中第二阻尼作用是第一阻尼作用与第二阻尼作用的结合。
16.根据权利要求
13所述的方法，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用中的每个阻尼作用都是利用扭转弹簧或线性弹簧产生的。
17.根据权利要求
13所述的方法，其中第一阻尼作用和第二阻尼作用中的一个阻尼作用利用扭转弹簧产生，第一阻尼作用和第二阻尼作用中的另一个阻尼作用利用线性弹簧产生。
18.根据权利要求
13所述的方法，其中接触构件包括凸轮机构，该凸轮机构具有与物品接触的表面。
19.根据权利要求
13所述的方法，还包括: 根据传感器测量的所述物品的厚度来提供警示。
20.根据权利要求
13所述的方法，还包括: 根据传感器测量的所述物品的厚度来改变粉碎操作。
21.根据权利要求
20所述的方法，其中改变粉碎操作包括: 调整粉碎操作的速度、转矩或 功率。
22.根据权利要求
20所述的方法，其中改变粉碎操作包括: 使粉碎操作停止。
23.根据权利要求
13所述的方法，其中提供第一阻尼力和第二阻尼力中的一个阻尼力或两个阻尼力包括提供弹簧。
24.根据权利要求
23所述的方法，其中所述弹簧包括:弹性体构件、重块、流体或间隙阻尼器、线性弹簧、扭转弹簧或板簧。
专利摘要
本申请公开了一种具有防堵塞系统的粉碎机。在一个实施例中，防堵塞系统提供具有接触构件的厚度检测器和阻尼作用产生机构，当物品插入到粉碎机的喉部内时接触构件产生移位，该阻尼作用产生机构根据接触构件的位移向接触构件提供阻尼力。材料的厚度越大，产生的阻尼力越大。当材料达到预定厚度时，阻尼力将会产生显著的变化。阻尼作用产生机构可包括至少两个串联布置的弹簧机构。向使用者提供插入到粉碎机内的物品可能太厚的立即且直接的反馈。另外，厚度检测器可包括与控制器通信的传感器，该控制器根据材料的厚度向使用者提供警示和/或改变粉碎机的操作。例如控制器可以从视觉上和/或听觉上警示使用者，或者控制粉碎机马达的响应。
文档编号B02C18/16GKCN101844100 B发布类型授权 专利申请号CN 201010143215
公开日2013年7月10日 申请日期2010年3月24日
发明者胡进, 蔡青成, 黄爱玉, M·D·詹森 申请人:银行保险箱公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (2),