專利名稱：粉碎機喉管安全系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于銷毀物品，諸如文獻，CD等的粉碎機。發(fā)明的背景 粉碎機是眾所周知的裝置，其用于銷毀物品，諸如文獻，CD，軟盤等。通常，用戶購
買粉碎機以銷毀機密的物品，諸如帶有帳號信息的信用卡說明，包含公司貿(mào)易秘密的文獻等。 通常類型的粉碎機具有包含在外殼內(nèi)的粉碎機構(gòu)，該外殼可移動的安裝在容器頂上。粉碎機構(gòu)通常具有許多切削部件，其切碎供給在其中的物品并且向下排出切碎物品到該容器中。通常需要在切碎運行期間防止人或者動物的軀體接觸這些切削部件。
本發(fā)明試圖在已知的粉碎機上提供多種改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供一種粉碎機，其包括外殼，包含電機和切削部件的粉碎機構(gòu)，近程式傳感器和控制器。該粉碎機構(gòu)能夠?qū)⑿枰兴榈奈锲费b進切削部件中，并且電機可操作來驅(qū)動切削部件，從而使得切削部件切碎供給在其中的物品。 該外殼具有開口，以使得物品能夠通過該開口進入到粉碎機構(gòu)的切削部件中，從而進行切碎。近程式傳感器設(shè)置鄰近該開口 ，并且被構(gòu)造以顯示存在接近于該開口的人或者動物?？刂破魇强刹僮鞯囊皂憫?yīng)于人或者動物的存在來實施預(yù)定的操作(例如，中止粉碎機構(gòu)的運行)。 本發(fā)明的另一個方面提供一種帶有近程式傳感器的粉碎機，該傳感器包括導(dǎo)電元件和電路以檢測導(dǎo)電元件的狀態(tài)。近程式傳感器被構(gòu)造以顯示在導(dǎo)電元件狀態(tài)方面的改變，以響應(yīng)于由人或者動物接近于導(dǎo)電元件所引起的電容變化。粉碎機的控制器是可操作的以對導(dǎo)電元件的狀態(tài)顯示的改變進行響應(yīng)來實施預(yù)定操作。 本發(fā)明的另一個方面提供一種粉碎機，其具有外殼，粉碎機構(gòu)，該粉碎機構(gòu)容納在外殼中并且包括電力的電機和切削部件，該粉碎機構(gòu)能夠使得待切碎的物品裝進切削部件中，電機是可操作的以驅(qū)動切削部件，從而使得切削部件切碎供給在其中的物品，外殼具有可移動部分，該可移動部分提供開口的至少一部分，其中開口能夠使得物品供給通過其中進入用于切碎的粉碎機構(gòu)的切削元件中，可移動部分可從第一位置移動到第二位置并且偏壓到第一設(shè)置，檢測器，其被構(gòu)造以檢測可移動部分到第二位置的移動，當(dāng)用戶試圖作用一個厚度大于預(yù)定厚度的物品通過開口時，可移動部分被構(gòu)造從第一位置移動到第二位置，和控制器，其是可操作的以對檢測器檢測到可移動部分已經(jīng)移動到第二位置進行響應(yīng)以實施預(yù)定的操作。
本發(fā)明的又一個方面提供一種粉碎機，其包括外殼和容納在外殼中的粉碎機構(gòu)。 提供有電力的電機和切削部件。該粉碎機構(gòu)能夠?qū)⑿枰兴榈奈锲费b進切削部件中，并且 電機可操作來驅(qū)動切削部件，從而使得切削部件切碎供給在其中的物品。該外殼具有開口 ， 以使得物品能夠通過該開口進入到粉碎機構(gòu)的切削部件中，從而進行切碎。電阻開關(guān)至少 部分布置鄰近開口，并且被構(gòu)造以指示存在人或者動物與該開關(guān)接觸。控制器是可操作的 以對人或者動物的指示存在進行響應(yīng)來實施預(yù)定的操作。 用于與粉碎機一起使用的本發(fā)明的裝置的又一個方面，該粉碎機包含外殼，該外 殼具有能夠使得物品進入粉碎機構(gòu)的切削部件以用于切碎的開口。該裝置包括開關(guān)，該開 關(guān)可附加到鄰近開口的粉碎機的一部分上，并且被構(gòu)造以指示存在與該開關(guān)接觸的人或者 動物?？刂破髋c該開關(guān)存在電連通。該控制器具有連接器和容器，其中連接器構(gòu)造和布置 以接合電源，容器構(gòu)造和布置以接收粉碎機的電源線。該控制器還被構(gòu)造以從電源提供能 量到粉碎機，并且響應(yīng)于存在人或者動物的指示停止供給能量到粉碎機中。
本發(fā)明的其它的目的，特征和優(yōu)點將從下面的詳細說明書，附圖以及附加的權(quán)利 要求中變得明顯。附圖簡述


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的粉碎機的透視圖； 圖2是
圖1的粉碎機的分解透視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的粉碎機的透視圖； 圖4-7是根據(jù)本發(fā)明的多個實施例，每個示出了粉碎機外殼，開口，切削元件和用 于傳感器的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的橫剖面圖； 圖8和9示出了根據(jù)本發(fā)明相應(yīng)的實施例的電容傳感器電路的例子；
圖10a和10b是根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了具有壓力感應(yīng)開關(guān)的粉碎機開口的橫
剖面圖； 圖lla和llb是根據(jù)本發(fā)明的實施例示出了具有可替換壓力感應(yīng)開關(guān)的粉碎機開 口的橫剖面圖。
圖12和12a是根據(jù)本發(fā)明附加的實施例構(gòu)造的粉碎機的視圖；

圖13是根據(jù)
圖12的實施例用于控制粉碎機的操作的電子電路例子的示意圖；

圖14是用于本發(fā)明的實施例中并構(gòu)造用于改進存在的粉碎機的電連接的示意 圖；和
圖15和15a是本發(fā)明的改進實施例的視圖。
具體實施例方式
圖l和2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的粉碎機的透視圖；粉碎機通常用10表 示，粉碎機IO位于廢物容器頂上，該廢物容器通常用12表示并且由模制塑料或者任何的其 它的材料形成。示出的粉碎機10進行具體設(shè)計以與容器12 —起使用，因為粉碎機外殼14 以嵌套關(guān)系位于廢物容器12的上部周邊上。然而，粉碎機10還可能進行設(shè)計以便位于多 種標(biāo)準的廢物容器頂上，并且粉碎機10不會與容器一起出售。同樣地，粉碎機10可以是大 的獨立式外殼的部分，并且廢物容器將裝入在該外殼中。進入門將提供容器和進入和移去。 一般說來，粉碎機10可以具有任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)或者形狀，并且示出的實施例不意圖以任何 方式進行限制。
粉碎機10包含粉碎機構(gòu)16，其包含電力的電機18和多個切削部件(未示出)?！?粉碎機構(gòu)〃 是一般的結(jié)構(gòu)術(shù)語，用于表示使用切削部件切碎物品的裝置。這種切碎過程可 以采用任何具體方法進行。切削部件通常安裝在一對平行的轉(zhuǎn)動軸上(未示出)。電機18 利用電能進行運行以通過傳統(tǒng)的傳動裝置23驅(qū)動軸和切削部件，從而使得切削部件切碎 供給在其中的物品。粉碎機構(gòu)16還包含用于安裝軸，電機18和傳動裝置23的輔助構(gòu)架 21。這種粉碎機構(gòu)的操作和結(jié)構(gòu)是眾所周知的，因此在此不必詳細描述。通常，在現(xiàn)有技術(shù) 中或者以后發(fā)展的任何適當(dāng)?shù)姆鬯闄C構(gòu)16都可使用。 粉碎機10還包含上述的粉碎機外殼14。粉碎機外殼14包含位于容器12頂上的 頂壁24。該頂壁14是由塑料模制而成并且開口26位于其前部。開口26由向下依靠的通 常U形的部件部分形成。U形部件28具有一對在相對側(cè)分別隔開的連接部分27，和以從外 殼14分別隔開的關(guān)系的連接部分27之間延伸的手柄部分28。開口 26允許拋棄的廢物進 入容器12中，而不穿過粉碎機構(gòu)16，并且部件28可充當(dāng)用于運送從容器12分離出來的粉 碎機10的把手。作為任選的特性，此開口 26可裝配有蓋，例如可旋轉(zhuǎn)的蓋，其可打開和關(guān) 閉該開口26。然而，此開口通常是任選的并且可以完全省略。而且，粉碎機外殼14和它的 頂壁24可以具有任何的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)或者形狀。 粉碎機外殼14還包含底部容器30，該底部容器30具有底壁，四個側(cè)壁和開口頂 部。粉碎機構(gòu)16容納在其中，并且容器30由緊固件固定到頂壁24的底面上。容器30在 它的底壁具有開口 32，通過該開口 32，粉碎機構(gòu)16排出切碎物品進入容器12中。
頂壁24具有通常橫向延伸的開口 36，其通常平行并且在切削元件上面延伸。該開 口 36，經(jīng)常稱為喉管，能夠使得待切碎的物品裝進切削部件中。如能夠理解的，開口 36相對 狹窄，其需要防止過度厚的物品裝進切削部件中，例如大量的文獻，因為這會導(dǎo)致堵塞。開 口 36可具有任何形狀。 頂壁24還具有帶有開口的開關(guān)凹槽38。接通/斷開開關(guān)42包含開關(guān)模塊(未示 出)，其由緊固件安裝到凹槽38下面的頂壁24上，和在凹槽38內(nèi)橫向移動的手動接合部 分46。該開關(guān)模塊具有可移動部件(未示出)，其通過開口 40連接到手動接合部分46上。 這能夠使得手動接合部分46移動，從而將開關(guān)模塊在它的多個狀態(tài)之間進行切換。
在示出的實施例中，開關(guān)模塊連接電機18到電源(未示出)上。通常，電源是在 它的端部具有插頭48的標(biāo)準電源線44，該插頭48插入標(biāo)準交流插座中。通過在凹槽38之 內(nèi)橫向移動該部分46，開關(guān)42可在接通位置和斷開位置之間移動。在接通位置情況下，通 過手動接合部分46和可移動部件的移動在開關(guān)模塊中的觸點被接合，從而能夠?qū)㈦娔軅?送到電機18上。在斷開位置的情況下，在開關(guān)模塊中的觸點斷開，從而中止電能傳送到電 機18上。 作為一種選擇，開關(guān)42還具有反轉(zhuǎn)位置，其中觸點被接合，使得電能被傳送，從而
以反向方式運行電機18。通過利用可逆電動機以及應(yīng)用具有相對于接通位置反極性的電流
進行實現(xiàn)。以反向方式運行電機18的能力是合乎需要的，從而為了清除阻塞反向移動切削
部件。在示出的實施例中，在斷開位置的情況下，手動接合部分46和可移動部分通常位于
凹槽38的中心，并且在反轉(zhuǎn)位置上時，它們在斷開位置的相對的橫向側(cè)面。 通常，用于控制電機42的開關(guān)42的結(jié)構(gòu)和操作是眾所周知的，并且用于這種開關(guān)
42的任何結(jié)構(gòu)可以被使用。
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頂部罩24還包含與開關(guān)鎖52相關(guān)的另一個凹槽50。該開關(guān)鎖52包含由用戶的 手移動的手動接合部分54和鎖定部分(未示出)。手動接合部分54位于凹槽50中，并且 鎖定部分位于頂壁24之下。鎖定部分與手動接合部分54 —起作為塑料件整體形成，并且 鎖定部分借助于在凹槽50中形成的開口在頂壁24下面延伸。 開關(guān)鎖52通過凸輪作用使得開關(guān)42從它的接通位置或者反轉(zhuǎn)位置移動到它的斷 開位置，當(dāng)開關(guān)鎖52從釋放位置移動到鎖止位置時。在釋放位置情況下，鎖定部分脫離開 關(guān)42的可移動部件，因此使得開關(guān)42可在接通，斷開和反轉(zhuǎn)位置之間移動。在鎖止位置情 況下，開關(guān)42的可移動部件通過開關(guān)鎖52的鎖定部分限制在它的斷開位置，阻止移動到它 的接通或者反轉(zhuǎn)位置上。 優(yōu)選地，然而并非必要地，開關(guān)鎖52的手動接合部分54具有向上延伸的突出部分 56，以便于開關(guān)鎖52在鎖定和釋放位置之間的移動。 開關(guān)鎖52的一個優(yōu)點在于，通過保持開關(guān)42在斷開位置，為了激活粉碎機構(gòu)16， 開關(guān)鎖52必須首先移到它的釋放位置，然后開關(guān)42移到它的接通或者反轉(zhuǎn)位置。這減少 粉碎機構(gòu)無意被激活的可能性。 在示出的實施例中，粉碎機外殼14具體地設(shè)計以與容器12—起使用，并且意圖將 它們一起出售。容器12的上圓周邊緣60定義面向上的開口 62，并且提供座61，在該座上 粉碎機10可移動的進行安裝。座61包含一對在其相對的橫向側(cè)面提供的旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件64。 旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)件64包含面向上的凹槽66，其由從容器12的上緣60橫向向外延伸的壁所定義。 定義凹槽66的這些壁與容器12—起由塑料整體地模制而成，但是可以提供作為分離構(gòu)件 并且由任何其它的材料形成。每個凹槽66的底部提供向下的臺階或者壁架，它們提供通常 垂直接合的表面68。這些向下臺階或者壁架由裝配有不同半徑的凹槽66的兩個部分產(chǎn)生。
粉碎機10具有近程式傳感器，以用于檢測接近于開口 36的人或者事物(例如， 動物或者無生命物體)的存在。當(dāng)其部分在外面并且接近于開口 36，或者至少部分在開 口 36之內(nèi)時，則人或者事物〃 接近〃 開口36。近程式傳感器可采用多種方式進行實施， 例如在下面更詳細描述的。作為近程式傳感器使用的粉碎機的進一步的例子，可以對美國 專利申請10/828， 254(2004年4月21日申請)，10/815， 761 (2004年4月2日申請)和 10/347， 700(2003年1月22日申請)進行參考，每個申請作為參考結(jié)合入本申請中。通常， 近程式傳感器可與任何類型的粉碎機一起使用，并且在此確定的例子不意圖進行限制。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例構(gòu)造的粉碎機100的透視圖。該粉碎機100結(jié)合電容 傳感器。示出的電容傳感器是一種檢測人或者事物存在而不要求直接接觸的開關(guān)。電容傳 感器包含連接到電路上的導(dǎo)體/接觸板112，例如在圖8和9中示出的。導(dǎo)線112作為電容 的第一板極，但是待檢測的人或者事物作為第二板極。當(dāng)導(dǎo)體112和人或者事物之間的距 離減少時，它們之間的互電容增加。這些增加的電容導(dǎo)致在傳感器中增加的信號電平，該電 平能被使用來檢測人或者事物的接近度。 應(yīng)當(dāng)理解電容量部分依靠電容器的第二板極的介電常數(shù)。更高的介電常數(shù)轉(zhuǎn)化為 更大的電容量。因此，粉碎機100的電容傳感器能夠檢測附近的有生命或者無生命的實體 的接近度，假如它的相應(yīng)的介電常數(shù)充分高時。因為人和多種動物具有比較高的介電常數(shù)， 它們可被電容傳感器檢測到。具有比較高的介電常數(shù)的無生命物體同樣可檢測出。相反地， 具有低的或者中等的介電常數(shù)的物體，例如紙，不會檢測出。
粉碎機100包含粉碎機外殼104，開口 108和具有接通，斷開和反轉(zhuǎn)位置的控制開 關(guān)128。粉碎機構(gòu)，例如上述的一個，位于開口 108下面，從而使得文獻能夠通過開口 108裝 進粉碎機構(gòu)中。 導(dǎo)體112可以為，例如，金屬條，箔帶(例如，銅帶)，導(dǎo)電漆，絲印導(dǎo)電的油墨型式， 或者另外適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料。如圖3所示，導(dǎo)體112是接近開口 108的固定到外殼104的9 英寸比l英寸的電容檢測帶。因此，當(dāng)人或者事物接近開口 108以及粉碎機100的粉碎機 構(gòu)的切削工件時，在導(dǎo)體112和人或者事物之間的電容量增加，導(dǎo)致用于檢測的信號電平 的增加，如下面進行描述的。為了確保開關(guān)對于檢測穿過許多的紙片的人或者事物足夠敏 感，導(dǎo)體112擴展到開口 108，以增加導(dǎo)體112的總表面面積，從而增加在導(dǎo)體112和附近的 人或者事物之間的電容數(shù)量。導(dǎo)體112選擇性地由非導(dǎo)電塑料覆蓋，例如，對于粉碎機100 的用戶隱藏開關(guān)。此外，為了增加開關(guān)的敏感性，這種非導(dǎo)電塑料能夠用導(dǎo)電材料覆蓋，例 如金屬箔。 盡管沒有在圖3中示出，粉碎機100可以包含傳感器燈，出錯燈，和/或指示正常 運轉(zhuǎn)的燈。該傳感器燈，可以是LED，當(dāng)人或者事物檢測到時照亮。該出錯燈，同樣可以為 LED，當(dāng)人或者事物檢測到時被照亮，并且可選擇的在其它情況下照亮(例如，粉碎機容器 沒有正確與粉碎機100接合，或者粉碎機構(gòu)已經(jīng)塞滿)。然而，這些燈不是必要的，僅僅是選 定的特性。 圖4-7是根據(jù)本發(fā)明的多個實施例，每個示出了粉碎機外殼104，開口 108，切削元 件132和用于傳感器的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的橫剖面圖。導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以包含不同區(qū)域的導(dǎo)體，以修整 當(dāng)人或者事物接近粉碎機時產(chǎn)生的電容量和信號電平。在多個導(dǎo)體使用的情況下，它們之 間的距離還被設(shè)計，以修整電容耦合的數(shù)量和產(chǎn)生的電容量。 在圖4中，導(dǎo)體136包括導(dǎo)電材料，其嵌入到部分進入開口 108中，在上表面下面 的外殼104的頂壁內(nèi)。導(dǎo)體136同樣選擇性地嵌入定義開口 108的壁中并且對于一部分沿 著它延伸。 在圖5中，導(dǎo)體140的導(dǎo)電材料覆蓋外殼104的上表面部分，基本上延伸進入開口 108之內(nèi)，并且圍繞外殼104的凸緣彎曲，以便于覆蓋外殼104的內(nèi)表面部分。對于具有顯 著的厚度量的導(dǎo)體140，導(dǎo)體140安裝的上表面的頂部可以被凹進。 圖6的導(dǎo)體144包含分別固定到外殼104的里外表面部分的兩個導(dǎo)電部分。這種 多個部分的使用增加了電容的表面積，和電容耦合，電容量，以及當(dāng)人或者事物接近導(dǎo)電部 分時產(chǎn)生的信號電平。 圖7的導(dǎo)體148包括在外殼104的內(nèi)表面部分上的導(dǎo)電材料。例如圖4所示，用
于掩蓋導(dǎo)體148而不增加嵌入導(dǎo)體在外殼壁中的制造步驟是合乎需要的。需要理解的是圖
4-7的導(dǎo)體可具有任何合適的結(jié)構(gòu)，并且示出的例子決不意圖進行限制。 關(guān)于圖3-7，如上所述的導(dǎo)體或者導(dǎo)電材料通常連接到電路板上的電路上。圖8和
9示出了根據(jù)本發(fā)明的對應(yīng)實施例的示例的電容傳感器電路。示例的電路可結(jié)合入粉碎機
的總的電路設(shè)計中，并且決不意圖進行限制。 在圖8中，電容傳感器電路260包括導(dǎo)體300，其能夠具有如上所述的結(jié)構(gòu)或者另 一個合適的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體300連接到墊片P8上，其隨后連接到包括電容C8和C9，電阻器R31， R32和R36，和高速雙二極管D8上的電路回路上。該回路連接到電壓供給源Vcc，電路接地
8和電阻R33上。電壓供給源Vcc連接到粉碎機的交流線路電壓上，并且陰極的穩(wěn)壓電源能 夠產(chǎn)生用于電路接地的_5伏特。電容傳感器輸出320隨后作為一個輸入連接到控制器330 上，例如微處理器或者分立電路部件(例如，比較電路，晶體管)，其隨后采取適當(dāng)?shù)膭幼饕?響應(yīng)于輸出320的信號電平。這種控制器330還可以為繼電器開關(guān)，其打開以中止能量輸 送到部件(例如，粉碎機構(gòu)的電動機)上，并且關(guān)閉以允許能量的輸送。需要理解的是〃 控 制器〃 是一個普通的結(jié)構(gòu)術(shù)語，其表示控制一個或多個模塊，裝置和/或電路部件的構(gòu)件。
電路260的工作原理可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易得出。當(dāng)人或者事物移動接近于 導(dǎo)體300時，在它們之間增加的電容導(dǎo)致在輸出320處通過電壓的正弦波形的振幅增加，從 而充分表示人或者事物的存在?；谠黾拥男盘栯娖?，控制器330能夠，例如，中止粉碎機 的切削部件，照亮傳感器或者誤差燈，和/或激活可聽到的警報。 圖9示出電容傳感器電路360，以及控制和照明電路365。電容傳感器電路360包 括導(dǎo)體400，其具有如上所述的結(jié)構(gòu)或者另外合適的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體400連接到墊片P1，其隨后 連接到串聯(lián)電阻R19和R20。電阻R19連接到包括電容C4，電阻R16和高速雙二極管D1的 電路回路上。該回路連接到電壓供給源Vcc，電路接地和電阻R17上。電壓供給源Vcc連 接到粉碎機的交流線路電壓上，并且陰極的穩(wěn)壓電源能夠產(chǎn)生用于電路接地的-5伏特。電 容傳感器輸出420作為輸入連接到控制器430上，其能夠為，例如，簡單的模擬電路或者由 Atmel公司(San Jose， California)提供的ATtinyl18位微控制器。 圖9的電路的工作原理可以容易由本領(lǐng)域技術(shù)人員得出。當(dāng)人或者事物移動接近 于導(dǎo)體400時，在它們之間增加的電容導(dǎo)致在輸出420處通過電壓的正弦波形的振幅增加， 從而充分表示人或者事物的存在。基于該增加的信號電平，控制器430發(fā)送適當(dāng)?shù)目刂菩?號。例如，控制器430發(fā)送控制信號490去切斷到電動機的電源(例如由雙向三極管開關(guān) 提供)，其中該電動機驅(qū)動粉碎機的切削部件。并且發(fā)送控制信號435以照亮連接到比較電 路460上的傳感器LED450或者誤差LED440。 本發(fā)明的實施例可結(jié)合在，例如，在粉碎機中，諸如Fellowes公司(Itasca， Illinois)的粉碎機PS80C-2。如果所需的話，現(xiàn)有的粉碎機結(jié)構(gòu)可以進行修改，而不會對 現(xiàn)有模塊進行主要的修改，以結(jié)合接近檢測電路。 在本發(fā)明的另 一個實施例中，粉碎機能夠提供用于接近檢測的兩個或更多的靈敏 度裝置。這些裝置可以由使用者可選擇的使用，并且適應(yīng)檢測，例如，嬰兒或者寵物。在示 例的實施例中采用電容傳感器，物體基于負載時間進行區(qū)別。更小的電容負載導(dǎo)致比大的 電容更短的負載時間。因此，通過測量(例如，采用微處理器)由接近傳感器的電容負載引 起的負載時間的差異，許多的物體能夠進行區(qū)別。 在本發(fā)明的又一個實施例中，機械開關(guān)或者另外類型的檢測器用來檢測外來物的 插入。當(dāng)機械開關(guān)致動時，粉碎機刀片被停止，阻止切碎操作(或者其它的操作進行實施)。 一般說來，適合于切碎的物體是薄的和平坦的，例如，紙張，CD，盤，信用卡等等。另一方面， 人和動物體部分通常較厚。因此，軀體部分插入到粉碎機開口中將導(dǎo)致相對于開口的側(cè)面 的壓力。對于具有成一定角度的側(cè)面的開口 ，此壓力將包括兩個部分， 一部分在物品通過開 口供給的方向(通常垂直的)，和一部分垂直于該供給方向(通常水平的)。通過允許喉板 的一些相對運動，此壓力可用來致動機械開關(guān)。通過開口的尺寸和開關(guān)的拋擲距離的適當(dāng) 選擇(或者，當(dāng)諸如光學(xué)開關(guān)或者應(yīng)變儀的另外的類型的檢測器使用時，靈敏度或者主動探測區(qū)域的適當(dāng)選擇)，粉碎機能夠設(shè)計不允許任何大于預(yù)定尺寸的任何對象進入到粉碎 機喉管(例如，人手指的尺寸，對于粉碎機操作來說過大的疊加紙張的尺寸)，而不會致動 該開關(guān)。此結(jié)構(gòu)還可以用來阻止使用者插入過度厚度的文獻堆或者其它的能夠堵塞粉碎機 構(gòu)的物品。
圖10a和10b示出使用在粉碎機中的機械開關(guān)的第一實施例。如
圖10a所示，粉 碎機外殼104包括開口 108。開口 108的壁150是可移動的部分，其形成了相對于粉碎機外 殼104可移動的喉板。這些壁150的每個具有靠著壓力敏感開關(guān)152安裝的上部，該開關(guān) 可以為，例如，薄片開關(guān)。機械開關(guān)可具有，例如，打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，其另外認為是接通 位置或者斷路位置。 在具體的實施例中，薄片開關(guān)包括向上偏壓的部件(沒有獨立示出)，其有助于保 持開關(guān)在打開狀態(tài)，而且偏壓開口 108的壁150在它們的上部位置。如圖所示，每個壁150 是獨立可移動的并且每個具有相關(guān)聯(lián)的開關(guān)152，然而，應(yīng)該可以理解的，對稱配置不是需 要的并且一個或者兩個的壁可具有關(guān)聯(lián)的開關(guān)或者檢測器。同樣地，這些壁不必獨立可移 動的，并且可以一起移動。 當(dāng)
圖10a示出開關(guān)的打開位置時，
圖10b示出當(dāng)相對大的物體插入開口 108時會 發(fā)生什么。當(dāng)物體(用箭頭示意的示出)插入到開口 108中時，其壓靠在壁150上，并且向 下移動它們，壓縮薄片開關(guān)152。這些動作完成阻斷切削刀片的流程。這種系統(tǒng)會進一步減 少由于部分卡住在開口中，施加一個張力在切削電動機上的尺寸過大物體引起的粉碎機的
損害° 圖lla示出本發(fā)明的另外可選擇的實施例。在此實施例中，開口的壁150包括柱 塞部分154。柱塞部分154貫穿在粉碎機外殼104中的孔156。該柱塞部分154通過對應(yīng) 的彈簧158向上偏壓，保持壁150在它們的上部位置。 當(dāng)大的物體插入到開口 108中時，如圖llb所示，壁150向下的擠壓并且柱塞部分 154接觸機械開關(guān)160。在圖示中，開關(guān)160是杠桿式開關(guān)，然而對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 顯然的是，薄片開關(guān)或者其它的機械開關(guān)可以進行代替。同樣地，用于測量構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)的應(yīng) 變儀能被使用，或者用于檢測壁150或者其它構(gòu)件的位置的光學(xué)傳感器能被使用。通常，可 以使用任何合適類型的檢測器。
圖10a， 10b， lla和lib的實施例每個通常都依靠喉板的向下壓力來致動結(jié)束切碎 操作的開關(guān)。如上所述，插入開口的成角度的壁中的大的物體的壓力將有助于具有水平分 力。因此，對喉板的壁的向外移動敏感的壓力板還適合于使用在本發(fā)明的實施例中。同樣 地，雖然
圖10a， 10b， lla和lib的實施例在自動停止切削刀片上面進行了描述，在一個可選 擇的結(jié)構(gòu)中，激活開關(guān)將引起警告指示器，例如激活燈或者聲音?？梢圆捎萌魏芜@種預(yù)定的 安全操作。 作為另外可選擇的，一個或者兩個壁150的下部是可彈性偏轉(zhuǎn)的。這可通過，例 如，樞軸地連接相對剛性構(gòu)件來實現(xiàn)，從而使得其推壓彈簧，或者通過采用彈性可偏轉(zhuǎn)的材 料制造桿部分。檢測器，諸如機械開關(guān)或者任何其它合適的檢測器可用于確定何時相應(yīng)的 壁150已經(jīng)向外彎曲到一定程度上。這表明大于預(yù)定厚度的物品已經(jīng)插入開口中。然后， 實施預(yù)定的操作(例如，切斷粉碎機構(gòu)，發(fā)出警報信號)。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)的另外的實施例，并且
圖12a是分離該開關(guān)部分的放大視圖。
圖12的實施例的構(gòu)件類似于圖3的實施例中的構(gòu)件。開關(guān)502可在接近開口 108 處固定到外殼104上。該開關(guān)被構(gòu)造以通過電阻的改變檢測接觸情況，例如作為人的手與 開關(guān)接觸的結(jié)果。 在一個例子中，開關(guān)包括導(dǎo)電的網(wǎng)格，分成兩個互相鄰近的導(dǎo)體，該實施例在
圖13 中連通控制電路示意的示出。在具體的實施中，VHi設(shè)置小于Vcc的標(biāo)稱的20V。襯墊P1 和P2提供到電路的剩余部分的連通性。電阻R3-R6被選擇具有大的電阻，從而限制激活時 通過電路的電流。當(dāng)用戶的手接觸到網(wǎng)格時，該電路完成并且電流流動。擴大器U1A(其可 以為，例如，LM358，可以從國家的半導(dǎo)體中心中獲得)緩沖產(chǎn)生的模擬電壓，并且將它傳送 到微處理器504的模擬輸入中。電阻R8， R9， R10能夠進行改變，以便于隨意地改變系統(tǒng)的 靈敏度。 微處理器能夠選擇來控制粉碎機，以響應(yīng)于擴大器U1A來的信號。特別是，微處理 器能夠設(shè)置來控制，例如雙向三極管開關(guān)，其隨后控制到粉碎機電動機的能量，從而當(dāng)開關(guān) 502接觸時刀片停止作用。而且，如上所述，警告燈或者LED可被激活，以通知使用者為什么 電動機已經(jīng)停用。 因為開關(guān)網(wǎng)格502的總電阻能夠改變，例如由于污物導(dǎo)致，該信號電平能夠改變。 同樣地，具有潮濕的手指的使用者將提供比具有干燥手指的使用者更少的電阻。因此，在一 個實施例中，粉碎機的控制軟件包括隨著時間監(jiān)控標(biāo)稱電阻的程序，并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)閾值。 同樣地，本發(fā)明的一個實施例允許監(jiān)控在信號方面的改變，而不是信號的強度，從而在污物 的緩慢堆積和瞬時的接觸之間進行區(qū)分。最后，在一個實施例中，當(dāng)測量標(biāo)稱電阻低于預(yù)定 水平時，指示器，例如，LED，可用于通知使用者該網(wǎng)格應(yīng)該進行清理。 在另一個可選擇的實施例中，開關(guān)可以為改型裝置。如
圖14示意地示出，改型裝 置插入在粉碎機和電源之間。粉碎機插頭插入到控制器中，而不是直接進入壁的電源中。在 正常運行期間，改型裝置作為從墻壁插頭到粉碎機的用于電源的通過部分時，并且當(dāng)正常 地插入壁中時，粉碎機將基本上進行運行。然而，當(dāng)開關(guān)激活時，控制器，其可以是例如，類 似于
圖13中的所示的，能夠切斷到粉碎機的能量和/或故障情況的指示。
如
圖15和15a所示，改型開關(guān)512本身是電阻靈敏開關(guān)，電容靈敏開關(guān)，或者諸如 膜片或者薄片開關(guān)的壓力敏感開關(guān)。該開關(guān)可利用粘結(jié)劑或者緊固件永久或者可移動地固 定到鄰近開口 108的位置。它電氣連接到控制器514上，該控制器514是完全分離的，或者 僅僅為固定到粉碎機外殼上的小的包裝容器。如上所述，控制器包括用于粉碎機的電源線 518的容器516，并且通常包括用于接合墻壁插頭522或者其它的電源的它自身的電源線 520。 雖然在此的許多示出的實施例采用具體的傳感器，應(yīng)當(dāng)注意的是其它的途徑可采 用來檢測靠近粉碎機的人或者事物的存在，諸如，利用渦流，電感的，光電的，超聲波，霍耳 效應(yīng)或者紅外線近程式傳感器技術(shù)的途徑。 上述示出的實施例已經(jīng)提供用來示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的和功能的原理，而不意圖進 行限制。相反地，本發(fā)明意圖是包圍在附加權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)所有的修改，改變和置換。
權(quán)利要求
一種粉碎機，其包括外殼；粉碎機構(gòu)，其容納在外殼中，并且包括電力的電動機和切削部件，該粉碎機構(gòu)允許待切碎的物品送進切削部件中，并且電動機是可操作的以驅(qū)動切削部件，從而使得切削部件切碎供給在其中的物品；該外殼具有細長、狹窄的開口，通過該開口使得物品進入到用于切碎的粉碎機構(gòu)的切削部件中；傳感器，其包括至少部分鄰近該開口設(shè)置的導(dǎo)電元件，并且被構(gòu)造以基于導(dǎo)電元件對人或者動物的固有電特性的檢測，來指示接近于該開口的人或者動物的存在，其中，所述導(dǎo)電元件設(shè)在該開口的相對縱向端之間并在所述開口的縱向延伸，以提供沿著該開口整個長度上的傳感器檢測范圍；和控制器，其是可操作的，以響應(yīng)于人或者動物的存在指示來中止粉碎機構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中所述控制器是可操作的，以通過停止給電動機輸送電力來中止粉碎機構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中預(yù)定操作是響應(yīng)于人或者動物的存在指示來照亮一個指示器。
4. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中該控制器包括微控制器。
5. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中該傳感器是電容傳感器。
6. 如權(quán)利要求5所述的粉碎機，其中該傳感器被構(gòu)造成用于響應(yīng)由于人或者動物接近導(dǎo)電元件所引起的電容變化，指示導(dǎo)電元件狀態(tài)的改變，禾口控制器是可操作的，以響應(yīng)于導(dǎo)電元件狀態(tài)的指示改變來實施所述預(yù)定操作。
7. 如權(quán)利要求6所述的粉碎機，其中該導(dǎo)電元件是沿著鄰近開口的外殼的一部分延伸的薄的金屬部件。
8. 如權(quán)利要求7所述的粉碎機，其中該金屬部件設(shè)置在外殼的內(nèi)表面上。
9. 如權(quán)利要求8所述的粉碎機，其中該金屬部件僅僅設(shè)置在外殼的內(nèi)表面上，而不是在外表面上。
10. 如權(quán)利要求8所述的粉碎機，其中該金屬部件還設(shè)置在外殼的外表面上。
11. 如權(quán)利要求io所述的粉碎機，其中設(shè)置金屬部件的外殼的該部分具有限定開口的一部分的邊緣，并且其中金屬部件從外殼的內(nèi)表面延伸到所述邊緣之上的外表面上。
12. 如權(quán)利要求7所述的粉碎機，其中該粉碎機構(gòu)嵌入在外殼之內(nèi)。
13. 如權(quán)利要求7所述的粉碎機，其中該金屬部件至少部分地固定在鄰近開口的外殼的所述部分上。
14. 如權(quán)利要求13所述的粉碎機，其中該金屬部件包括金屬帶。
15. 如權(quán)利要求7所述的粉碎機，其中該金屬部件至少部分由非導(dǎo)電部件覆蓋。
16. 如權(quán)利要求15所述的粉碎機，其中該非導(dǎo)電部件至少部分由導(dǎo)電部件覆蓋。
17. 如權(quán)利要求6所述的粉碎機，其中該導(dǎo)電元件至少部分包括應(yīng)用于外殼的一部分上或者應(yīng)用到與外殼相關(guān)的部件上的金屬涂料。
18. 如權(quán)利要求6所述的粉碎機，其中該導(dǎo)電元件包括至少兩個金屬部件，每個金屬部件都沿著鄰近開口的外殼的一部分延伸。
19. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中該控制器至少部分包括一個微處理器。
20. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中該控制器至少部分包括分立電路部件。
21. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中該控制器至少部分包括一個模擬電路。
22. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中所述導(dǎo)電元件沿著所述開口的整個長度鄰近所述開口延伸。
23. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中所述傳感器構(gòu)造成基于人或動物與所述導(dǎo)電元件的接觸來檢測人或動物的固有電特性。
24. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中所述傳感器構(gòu)造成無需人或動物與所述導(dǎo)電元件接觸來檢測人或動物的固有電特性。
25. 如權(quán)利要求23所述的粉碎機，其中所述傳感器是電阻傳感器。
26. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中所述導(dǎo)電元件是電容器的一個電極，并且所述傳感器構(gòu)造成檢測所述導(dǎo)電元件與人或動物之間的互電容。
27. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中，傳感器的導(dǎo)電元件在細長開口的縱向上是細長的。
28. 如權(quán)利要求1所述的粉碎機，其中，傳感器的導(dǎo)電元件沿著細長開口的整個細長長度而鄰近該開口延伸。
29. 如權(quán)利要求l所述的粉碎機，其中，該細長、狹窄的開口由一對相對的壁限定；傳感器的導(dǎo)電元件連到至少一個壁上；傳感器的導(dǎo)電元件沿著至少一個壁延伸，延伸量基本上是開口的整個長度；傳感器的導(dǎo)電元件設(shè)在至少一個壁的外表面上，從而至少部分地限定了所述開口 ；傳感器的導(dǎo)電元件是電容器的一個電極；傳感器構(gòu)造成檢測所述導(dǎo)電元件與人或動物之間的互電容；并且隨著該至少一個壁和傳感器的導(dǎo)電元件在開口中朝向切削部件延伸，該至少一個壁和傳感器的導(dǎo)電元件朝向切削部件彎曲。
全文摘要
本發(fā)明涉及銷毀物品的粉碎機，包括外殼；粉碎機構(gòu)，其容納在外殼中，并包括電力的電動機和切削部件，該粉碎機構(gòu)允許待切碎物品送進切削部件，且電動機可操作以驅(qū)動切削部件，使得切削部件切碎供給其中的物品；該外殼具有細長、狹窄的開口，通過開口使得物品進入到用于切碎的粉碎機構(gòu)的切削部件；傳感器，包括至少部分鄰近開口設(shè)置的導(dǎo)電元件，并被構(gòu)造以基于導(dǎo)電元件對人或者動物的固有電特性檢測，來指示接近于開口的人或者動物的存在，所述導(dǎo)電元件設(shè)在開口的相對縱向端之間并在開口縱向延伸，以提供沿著開口整個長度上的傳感器檢測范圍；和可操作的控制器，以響應(yīng)于人或者動物的存在指示中止粉碎機構(gòu)。利用本發(fā)明安全性得到改善。
文檔編號B02C23/04GK101716545SQ20091026226
公開日2010年6月2日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者E·加奇, T·K·馬特林 申請人:斐樂公司