防突入电流阻塞的传感器控制制作方法

D·罗曼诺维奇, M·D·詹森

2012年5月30日

2011年4月11日

2010年5月3日

斐乐公司

B02C18/24GK102481581SQ201180003419

突入 阻塞 传感器 电流 制作 控制

1.一种粉碎机，包括外壳，具有用于接收至少一个待粉碎的物品的喉道；位于所述外壳中的并包括电动马达和切割器元件的粉碎机机构，所述粉碎机机构使得所述至少一个待粉碎的物品能被馈送给切割器元件，并且所述马达能操作以在粉碎方向驱动所述切割器元件，以便所述切割器元件在通过电源接收到电能时粉碎被馈送到其中的物Pm ；用于检测流过所述马达的电流的电流传感器； 耦合到所述马达的用于控制所述马达的操作的控制器；所述控制器还耦合到所述电流传感器并被配置成至少检测对于每一个粉碎事件而提供给所述马达的突入电流，以及所述控制器被配置成基于所述检测到的提供给所述马达的突入电流来设置所述粉碎机的参数2.根据权利要求1所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成设置过载检测阈值，所述马达在所述过载检测阈值时或之前将停转，并且其中，在由所述控制器检测到所述马达上的载荷基本上等于或大于所述过载检测阈值时，所述控制器被配置成限制到所述马达的所述电能，从而阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件3.根据权利要求2所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来调整所述过载检测阈值4.根据权利要求2所述的粉碎机，其中，所述阈值是基于所检测到的突入电流的分数设置的5.根据权利要求1所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成设置利用所述粉碎机机构粉碎物品的最大厚度阈值，并且其中，在由所述控制器检测到由所述喉道接收到的所述至少一个物品基本上等于或大于所述最大厚度阈值时，所述控制器被配置成限制到所述马达的所述电能，从而阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件6.根据权利要求5所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来调整所述最大厚度阈值7.根据权利要求1所述的粉碎机，还包括用于检测在所述喉道中接收到的所述至少一个物品的检测器，所述检测器是耦合到所述控制器的8.根据权利要求7所述的粉碎机，其中，所述检测器是被配置成检测所述至少一个物品的厚度的厚度检测器，并且其中，所述控制器耦合到所述厚度检测器，并且所述参数是最大厚度阈值9.根据权利要求8所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成基于由所述喉道接收到的所述至少一个物品基本上等于或大于所述最大厚度阈值，来阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件10.根据权利要求9所述的粉碎机，其中，所述控制器被配置成基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来调整所述最大厚度阈值11.根据权利要求1所述的粉碎机，其中，所述电流传感器被集成在所述控制器内12.根据权利要求1所述的粉碎机，其中，所述电流传感器与所述控制器是分开的13.根据权利要求1所述的粉碎机，其中，所述马达是由下列各项组成的组中选出的AC感应马达、DC马达、永磁体马达或通用马达14.一种用于监测粉碎机的操作的方法，所述粉碎机包括具有用于接收至少一个待粉碎的物品的喉道的外壳；位于所述外壳中的并包括电动马达和切割器元件的粉碎机机构，所述粉碎机机构使得所述至少一个待粉碎的物品能被馈送给切割器元件，并且所述马达能操作以在粉碎方向驱动所述切割器元件，以便所述切割器元件在通过电源接收到电能时粉碎被馈送到其中的物品；用于检测流过所述马达的电流的电流传感器；以及耦合到所述电流传感器并耦合到所述马达的用于控制所述马达的操作的控制器，所述方法包括通过所述电源利用电能给所述马达供电；利用所述控制器检测对于每一个粉碎事件提供给所述马达的突入电流；以及利用所述控制器基于提供给所述马达的所确定的突入电流来设置所述粉碎机的参数15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述控制器设置所述马达将停转的过载检测阈值，所述方法还包括在所述马达上的载荷基本上等于或大于所述过载检测阈值时，通过所述控制器限制到所述马达的电能以阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件16.根据权利要求15所述的方法，其中，还包括基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来通过所述控制器调整所述过载检测阈值17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述控制器设置利用所述粉碎机机构粉碎物品的最大厚度阈值，所述方法还包括在由所述控制器检测到由所述喉道接收到的所述至少一个物品基本上等于或大于所述最大厚度阈值时，通过所述控制器限制到所述马达的电能以阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件18.根据权利要求17所述的方法，其中，还包括基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来通过所述控制器调整所述最大厚度阈值19.根据权利要求14所述的方法，还包括利用检测器检测在所述喉道中接收到的所述至少一个物品，所述检测器耦合到所述控制器20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述检测器是厚度检测器，其中，所述控制器耦合到所述厚度检测器，并且所述参数是最大厚度阈值，所述方法还包括检测由所述喉道接收到的所述至少一个物品的厚度21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述控制器被配置成基于由所述喉道接收到的所述至少一个物品基本上等于或大于所述最大厚度阈值来阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件22.根据权利要求21所述的方法，其中，还包括基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来通过所述控制器调整所述最大厚度阈值23.一种计算机程序产品，包括存储了指令的计算机可使用的数据载体，所述指令在由计算机执行时，导致所述计算机执行用于监测粉碎机的操作的方法，所述粉碎机包括具有用于接收至少一个待粉碎的物品的喉道的外壳，位于所述外壳中并包括电动马达和切割器元件的粉碎机机构，所述粉碎机机构使得所述至少一个待粉碎的物品能被馈送给切割器元件，并且所述马达能操作以在粉碎方向驱动所述切割器元件，以便所述切割器元件在通过电源接收到电能时粉碎被馈送到其中的物品，用于检测流过所述马达的电流的电流传感器，以及耦合到所述电流传感器并耦合到所述马达的用于控制所述马达的操作的控制器； 所述方法包括利用所述控制器检测对于每一个粉碎事件提供给所述马达的突入电流，以及利用所述控制器基于提供给所述马达的所确定的突入电流来设置所述粉碎机的参数24.根据权利要求23所述的产品，其中，所述控制器设置所述马达将停转的过载检测阈值，其中，所述方法还包括在所述马达上的载荷基本上等于或大于所述过载检测阈值时，通过所述控制器限制到所述马达的电能以阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件25.根据权利要求24所述的产品，其中，还包括基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来通过所述控制器调整所述过载检测阈值26.根据权利要求23所述的产品，其中，所述控制器设置利用所述粉碎机机构粉碎物品的最大厚度阈值，所述产品还包括在由所述控制器检测到由所述喉道接收到的所述至少一个物品基本上等于或大于所述最大厚度阈值时，通过所述控制器限制到所述马达的电能以阻止所述马达在所述粉碎方向驱动所述切割器元件27.根据权利要求26所述的产品，还包括基于对于每一个粉碎事件所检测到的突入电流来通过所述控制器调整所述最大厚度阈值

本发明涉及用于销毁诸如文件、CD等等之类的物品的粉碎机

如在下面的描述中变得进一步明显的，此处所描述的防阻塞传感器被定义为被配置成当马达最初被提供电源以操作(例如，旋转)时考虑马达的初始突入电流，以便确定马达将在什么电流汲取下停转的传感器初始突入电流被用来设置粉碎机的参数(例如，过载检测阈值或最大厚度阈值)，以便可以防止停转或过热(即，在达到马达将停止的电流汲取之前)图1是根据本发明的一实施例构建的粉碎机设备10的透视图粉碎机10被设计成销毁或粉碎诸如纸、纸制品、⑶、DVD、信用卡之类的物品，及其他物品粉碎机10包括位于例如容器18的顶部的粉碎机外壳12粉碎机外壳12包括位于外壳12的上端(或上壁或顶端或顶壁)24的用于接收待粉碎的材料的至少一个输入开口 14输入开口 14在横向方向延伸，还常常被称为喉道输入开口或喉道14可以一般性地平行于粉碎机机构20 (下面所描述的，并如图4所示出的)并在其上方延伸输入开口或喉道14可以相对来说比较窄，以便防止诸如大堆的文件之类的过分厚的物品被馈送到其中然而，喉道14可以具有任何配置在某些情况下，可以在粉碎机外壳12中提供一个或多个额外的或第二输入开口 14a例如，可以提供输入开口 14，以接收纸、纸制品，及其他物品，而可以提供第二输入开口 14a,以接收诸如CD和DVD、信用卡等等之类的物品可以用塑性材料或任何其他材料来模塑顶壁24粉碎机外壳12以及其顶壁24可以具有任何合适的构造或配置粉碎机外壳12还包括位于下端26 (或底侧或底壁或下侧或仓侧)的输出开口 16， 如图2所示在一个实施例中，粉碎机外壳12可包括具有下端26的底部容器38以在其中容纳粉碎机机构20 (以及马达34、传动装置等等)例如，底部容器38可以具有构成下端 26的底壁、四个侧壁以及开放的顶部底部容器38 —般被定义为一种设备或外壳12的一部分，用于至少帮助将粉碎机机构20固定在外壳12内和/或固定到外壳12可以用塑性材料或任何其他材料来模压底部容器38底部容器38可以，例如，被固定到上端24的下侧或上壁基础紧固件容器38在其底部26或底壁具有输出开口 16，通过该底部，排出被粉碎的颗粒尽管下端26被示为包括底部容器38，但是，下端26或容器38的配置、形状或设计不应该是受限的一般而言，粉碎机10可以具有任何合适的构造或配置，并且此处所提供的所示出的实施例决不以任何方式作出限制另外，在贯穿本说明书中可互换地使用的术语“粉碎机”或“粉碎机设备”不限于字面上“粉碎”文件和物品的装置，而是涵盖以使这样的文件和物品难以辨认和/或无用的方式销毁文件和物品的任何设备如所指出的，粉碎机10还在粉碎机外壳12中包括粉碎机机构20 (在图2中一般性地示出)当物品被插入到至少一个输入开口或喉道14中时，它们被定向到粉碎机机构 20中(例如，参见图4)“粉碎机机构”是一般性结构术语，以表示使用至少一个切割器元件来销毁物品的设备销毁可以以任何特定方式进行例如，粉碎机机构可包括被配置成以销毁文件或物品的方式在文件或物品中冲压多个孔的至少一个切割器元件粉碎机机构 20包括驱动系统32，并带有至少一个马达34，如电动马达，以及多个切割器元件21 (如图 4所示)驱动系统32可以具有任何数量的马达，并可包括一个或多个传动装置马达34 可以是，例如，AC感应马达在另一实施例中，马达可以是DC马达、永磁体马达、通用马达或任何其他类型的马达在所示出的实施例中，切割器元件21 —般安装在一对平行的安装轴25上，如图4所示马达34使用电能来操作，以通过常规传动装置36旋转地驱动粉碎机机构20的第一和第二可旋转的轴25以及它们的相对应的切割器元件21，以便切割器元件21粉碎或销毁通过喉道14被馈送到其中的材料或物品，随后，通过输出开口 16将被粉碎的材料沉积到容器18的开口 15中这样的粉碎机机构20的操作和构造是已知的，此处不必详细讨论一般而言，可以使用本领域内已知的或以后开发的任何合适的粉碎机机构 20粉碎机机构20也可以包括用于安装轴25、马达34以及驱动系统32的传动装置36 以及切割器元件21的子框架31在某些情况下，子框架31可以连接到上端24 (例如，在上端24的下侧)和下端26 (例如，在容器38的上端)，以将粉碎机机构20固定在外壳12内 例如，可以提供一个或多个连接部分40以固定或紧固框架31一般而言，可以使用诸如紧固件、螺钉、螺栓以及螺母之类的装置来将框架31固定到外壳12的上端24和下端26另外地和/或可另选地，当连接粉碎机机构20和粉碎机外壳12时，可以使用减震元件、振动吸收元件和/或弹簧此外，还可以以任何合适的方式将多个切割器元件21安装在第一和第二可旋转的轴25上例如，在一个实施例中，切割器元件21以交错关系旋转，以便粉碎馈送到其中的纸张及其他物品在一个实施例中，可以以层叠关系提供切割器元件21这样的粉碎机机构20的操作和构造是已知的，此处不必详细讨论如此，至少一个输入开口或喉道14被配置成接收被插入到其中的材料，以通过粉碎机机构20馈送这样的材料，并通过输出开口 16沉积或逐出被粉碎的材料粉碎机外壳12被配置成置于容器18之上或上方容器18由模制塑料或任何其他材料制成容器18包括，例如，底壁、四个侧壁，以及开放顶部如图2所示，粉碎机外壳 12可以包括位于容器18顶部的可分离的纸张粉碎机机构即，在一个实施例中，粉碎机外壳12可以相对于容器18被移动，以易于或帮助清空容器18中的被粉碎的材料在一个实施例中，粉碎机外壳12包括唇板22、支座或其他在大小和形状方面与容器18的顶部边缘 19相对应的结构布局容器18在其开口 15内接收通过粉碎机10粉碎的纸或物品更具体而言，在将材料插入到输入开口 14中以便通过切割器元件21粉碎之后，被粉碎的材料或物品被从粉碎机外壳12的下端26上的输出开口 16沉积到容器18的开口 15中容器18 可以是，例如，废物箱在一个实施例中，粉碎机10可以包括以轮子或轮脚的形式存在的滚轮构件23，以帮助移动粉碎机10例如，容器18可在其底部包括轮子(例如，接近角部，如图1所示)， 以便可以将粉碎机10从一地转移到另一地在一个实施例中，容器18可以被定位在粉碎机外壳12之下的框架或独立的外壳中(例如，由模制塑料或其他材料制成)例如，可以使用框架来支撑粉碎机外壳12并包括容器容纳空间，以便容器18可以被从其中取出框架可包括底壁、三个侧壁、开放的前部和开放的顶部框架的侧壁提供一个支座，粉碎机外壳20被可移动地安装在该支座上例如，在一个实施例中，可以设置容器18以像抽屉那样相对于框架滑动(例如，拉出箱子)，该容器18用铰链安装到框架，或者包括梯级或踏板装置，以帮助从框架的正面或侧面拉出或取出容器18可以包括开口、把手或凹陷17以帮助用户能抓取箱子(或抓取接近凹陷17 的区域)，如此，为用户提供轻松地抓取的区域，以将容器18与粉碎机外壳12分隔，从而接触被粉碎的材料容器18可以基本上或完全从处于与粉碎机外壳12的操作状态取出，以便清空位于其中的诸如碎片或条带(即，废物或垃圾)之类的被粉碎的材料在一个实施例中，粉碎机10可以包括一个或多个进口(未示出)，例如，在容器的一部分或粉碎机外壳的一部分中，以便可以在其中放置较大的物品一般而言，术语“容器”、“废物箱”，以及“箱子”被定义为用于接收从粉碎机机构20 的输出开口 16排出的已粉碎材料的设备，这样的术语在整个本说明书中可互换地使用然而，这样的术语不应该是限制性的容器18和/或框架可以具有任何合适的构造或配置， 所示出的实施例不是限制性的通常，到粉碎机10的电源将是在其末端带有插进标准交流电插座中的插头48的标准电源线44此外，还可以提供与粉碎机10 —起使用的控制面板一般而言，使用控制面板在当前技术中是已知的如图1所示，可以提供电源开关35或多个开关以控制粉碎机 10的操作可以例如在粉碎机外壳12的上端24或在粉碎机10上的任何别的什么地方提供电源开关35上端24可以具有带有开口的开关凹陷280N/0FF开关35包括通过紧固装置安装到外壳12的位于凹陷28下面的开关模块(未示出)，以及在凹陷28内枢轴移动的可手动啮合的部分30 (即，摇臂开关)开关模块具有连接到可手动啮合的部分30以在其状态之间移动开关模块的可移动元件(未示出)开关35的可手动啮合的部分的移动会在多个状态之间移动开关模块在图2所示出的实施例中，开关模块将马达34连接到电源此连接可以是直接的或间接的，诸如通过控制器42(如图3所示出的)术语“控制器” 被用来定义具有中央处理单元(CPU或微处理器)的设备或微控制器和用于监控来自可操作地耦合到控制器42的设备(例如，场可编程门阵列)的参数的输入/输出设备输入/ 输出设备还准许CPU通信和控制可操作地耦合到控制器42的设备(例如，诸如下面所描述的电流传感器46之类的一个或多个传感器)控制器42可以是一个控制器或包括多个控制器例如，在一个实施例中，可以在粉碎机10中提供多个控制器中的每一个，以完成一个或多个特定功能至少一个控制器耦合到电流传感器46和/或用于检测突入电流例如， 在一个实施例中，控制器可以是被设计用于监测电流传感器46和马达34的单独的、不同的系统的一部分此外，电流传感器42的控制器(以及其相关的组件)可以被添加到现有的机器和/或在制造时提供如图所示和所描述的控制器42只用于说明性目的，不应该是限制性的如本领域内一般已知的，控制器42可以可任选地包括任何数量的存储介质，诸如用于监测或控制耦合到控制器的传感器的内存或存储器控制器42同样与粉碎机机构20的马达34进行通信，如图3中的示意图所示当开关35被移动到接通位置时，控制器42可以将电信号发送到马达34的驱动器(例如，通过移动可手动啮合的部分30和可移动元件闭合开关模块中的触点，以便向马达34提供电能)以便它在粉碎方向旋转粉碎机机构20的切割元件21，如此，可使纸张馈送到喉道14中进行粉碎另选地或另外地，当开关35处于接通位置时，开关35可以被设置为与控制面板进行通信的空闲、待机或预备位置空闲或预备位置可以对应于，例如，有选择地激活粉碎机机构20这样的位置可使控制器42基于检测到喉道14中有至少一个物品(例如，纸) 存在或插入或基于废物多少或箱子已满感应设备，有选择地启用粉碎机机构20的操作开关35也可以被移动到关闭位置(例如，开关模块中的触点被断开以禁止向马达34提供电能)，导致控制器42停止马达34的操作可另选地，开关可以耦合到控制器，该控制器又控制继电器开关、TRIAC等等，以用于控制电力向马达34的流动开关模块包含用于信令通知开关的可手动啮合的部分的位置的适当的触点作为一个选项，开关35也可以具有信令通知控制器以便以相反的方式操作马达34的反转位置 这将通过使用可逆马达并施加相对于接通位置反极性的电流来实现以反向的方式操作马达34的功能是需要的，以便例如在反向的方向移动切割器元件21，以便清除阻塞为提供所指出的位置中的每一个，开关35可以是滑动开关(例如，横向地滑动)、旋转开关，或摇臂开关例如，在关闭位置，可手动啮合的部分和可移动元件可以一般被定位在开关凹陷的中心，而接通位置和反转位置将在关闭位置的相反的横向侧中间或中心位置可以是空闲或待机位置此外，开关35还可以是按压型开关，简单地按下这种开关以在多个状态中循环控制器另外，控制器可以确定喉道14(例如，通过一个或多个传感器)中还有物品，并因此在相反的方向操作马达34(例如，操作较短的时间期)，以便从粉碎机10的喉道14中清除任何残留的物品(或其几个部分)一般而言，开关35和用于控制马达的控制器42的构造和操作是已知的，它们可以使用任何构造例如，触摸屏开关、膜片开关或扳钮开关是可以使用的开关的其他示例开关不必是机械式的，并可以是电感应式的此外，开关还不必具有对应于“开/关/空闲/ 反转”的不同的位置，这些状态可以是通过开关的操作在控制器中选择的状态同样，也可以完全省略这样的开关，并可以基于待粉碎的物品的插入来启动粉碎机这些状态中的任何一种也可以通过光在显示屏幕上或以其他方式来发出信号例如，在一个实施例中，可以包括诸如指示器37或39 (如图1所示)之类的一个或多个指示器，以向用户提供警示信号，如听觉信号和/或视觉信号在一个实施例中，并如稍后进一步描述的，指示器37可以包括片材容量指示器，该指示器逐步地指出被插入到开口 14中的物品或文件的厚度，以便防止过载和可能的阻塞在2007年10月4日提交的并被指定给同一个受让人(Fellowes，Inc.)的美国申请公开No. 20090090797A1，序列号11/867，260示出和描述了这样的渐进式系统，这里引用了所述专利申请的内容作为参考在一个实施例中，指示器39可以包括对应于粉碎机的功能的多种指示器，如，但不仅限于过热、箱子打开、箱子已满、卡纸，以及闪光指示器(诸如当粉碎机停止或感应到某种状态时)如图3的示意图所示，粉碎机10还包括用于检测流过马达34的电流的电流传感器46电流传感器46可以被集成在控制器42内，或者也可以与控制器42分开控制器 42可操作地耦合到电流传感器46，并被配置成检测提供给马达34的用于每一个粉碎事件的电流的至少初始量对于此说明书，“粉碎事件”被定义为由马达34接收到电能以旋转地驱动粉碎机机构20的第一和第二可旋转的轴25的时段S卩，当开关35被转动到接通位置以旋转粉碎机机构20时，粉碎事件开始当马达34不再接收到电能以旋转粉碎机机构20 时(例如，当开关35被移动到关闭位置时)，粉碎事件结束可另选地，粉碎机机构20可以被设置为利用开关35处于空闲或待机位置被有选择地激活(例如，在由检测器44检测到物品被插入到喉道14中时)尽管开关35可以被设置为空闲、待机或预备位置以便选择性地激活，并且电源正在被提供给粉碎机10，但是，电能不被马达34用来驱动轴25如此，不发生粉碎事件然而，如果控制器24指示马达34激活粉碎机机构20，例如，在喉道 14接收到物品时，那么，马达34接收电能，并进而旋转粉碎机机构20在不再检测到物品之后或在不再检测到物品之后的一段延迟时间之后(例如，物品已经被粉碎)，马达34可以停止旋转如此，粉碎事件从控制器42控制马达34的操作并由马达34汲取电能以旋转机构20的时段一直持续到控制器42停止马达34的操作为止当粉碎事件开始时，控制器42检测提供给马达34的电流的初始量在本领域中， 此电流初始量被称为“突入电流”突入电流是当电气设备首次被打开或首次汲取电能时 (即，当电能被提供给马达34以旋转粉碎机机构20时，可以是针对每一粉碎事件的)由电气设备汲取的最大输入电流与马达停转/运行有关的突入电流的大小可以基于马达类型而变化，但是，任何电感性负载都具有突入电流例如，图5是示出了电流(表示为48，以安培为单位)，时间(表示为50，以秒为单位)，以及粉碎事件(表示为52，以数量表示(#s)) 之间的关系的示例性3-D图该图提供了关于AC感应马达的数据值得注意的是，整个说明书中呈现的数据都与使用AC感应马达有关；然而，如上文所指出的，此处所描述的方法和概念不应该仅限于特定类型的马达更具体而言，图5示出了使用诸如粉碎机10之类的机器的一系列粉碎事件在零秒，没有负载或者粉碎机机构的马达没有汲取电源(即零电流)，如由箭头54所指示的当粉碎事件开始时，有提供给马达/由马达汲取的大的电流尖峰——即，初始电流或突入电流，如箭头56所示正是该测量的或检测到的电流被确定(例如，使用电流传感器46)，并被记录供控制器使用(如下面所进一步描述的)当粉碎事件已结束时，例如，当喉道中没有物品并且控制器指示马达停止粉碎机机构的旋转时，电流逐渐降回到零安培，如箭头58和60所示图5示出了随着多个粉碎事件52的发生，突入电流的微小的下降(例如，参见箭头56)突入电流与峰值正向转矩(例如，前馈转矩)成正比，与马达温度成反比即，随着突入电流降低，峰值正向转矩降低相反，随着突入电流降低，马达温度上升峰值正向转矩是在停转之前马达可以提供给负载的最大转矩量例如，对于AC感应马达，峰值转矩可以是额定速度的大致80%在AC感应马达中，峰值正向转矩可以是在马达的轴被阻止转动的情况下(例如，诸如在粉碎机机构20中发生阻塞的情况下)马达将提供的转矩可另选地，当太厚的物品被插入到粉碎机的喉道中时，马达会工作得更艰难，旋转轴和切割器元件所需的转矩量会增大到接近峰值正向转矩具体而言，如果马达正在提供基本上接近峰值正向转矩或正处在峰值正向转矩，则马达可能过载以至于停止操作和/或马达温度将大大地上升马达温度的上升——由于高转矩、厚的物品、反复的使用等等——也会更可能导致由于过热而造成的停转突入电流大致等于峰值马达停转电流基于这样的信息并已知马达停转对于用户来说会成为问题和/或麻烦事，本发明提供用于测量对于每一个粉碎事件的突入电流的方法，以便，如果突入电流变化(如此，可能发生停转的峰值正向转矩和/或马达温度也将变化)，控制器42被配置成基于检测到的对于每一个粉碎事件提供给马达34 的电流(突入电流)的初始量来设置粉碎机10的参数图6示出了用于通过马达34监测粉碎机10的操作的方法61在62，粉碎事件开始并且电源被打开，即，通过电源给马达34提供电能，以便旋转粉碎机机构20这可以通过开关35被换到接通位置或者通过一个或多个传感器感应到用于粉碎的物品来进行在64， 马达汲取电流在66，使用电流传感器46来确定或检测对于每一个粉碎事件被汲取或提供给马达的突入电流然后，在68，控制器42基于在66确定的突入电流来设置粉碎机的参数 (如果需要的话)粉碎事件结束，如70处所示，并且对于每一个粉碎事件重复该过程在一个实施例中，可能不需要对于每一个连续的粉碎事件来设置(或复位)粉碎机的参数例如，检测到的对于第一粉碎事件的突入电流可以基本上等于或类似于检测到的对于第二连续的粉碎事件的突入电流如此，参数可以保持在其当前设置此外，在各实施例中，可以基于检测到的提供给马达的突入电流设置(或复位)两个或更多参数可以在粉碎机10中使用逻辑或其他算法来进行这样的判断如此，可以理解，下面进一步描述的参数示例不旨在是限制性的由控制器对于每一个粉碎事件设置的参数(如果需要设置这样的参数)被设计成相对于机器的最大容量而实时地被调整，以便考虑或补偿在粉碎事件期间影响马达34的操作的因素通过对参数的实时或瞬时的调整，可以更精确地确定何时可能发生马达停转 下面将进一步描述基于突入电流来设置参数的额外的优点在一个实施例中，由控制器42设置的参数可以是马达停转时或之前的过载检测阈值即，过载检测阈值可以被设置为一个极限，该极限基本上等于或小于在将发生停转之前马达的最大负载马达的“最大负载”可以是指马达正在执行的机械功的量(例如，通过每一转施加于轴25的转矩的量)或马达的电力负载(例如，电阻)负载可以受任何数量的变量(转矩、温度、频率等等)的影响在由控制器42检测到马达34上的负载基本上等于或大于过载检测阈值时，控制器42被配置成限制去往马达34的电能，从而阻止马达34 在粉碎方向驱动切割器元件21如上文所指出的，控制器被配置成基于检测到的对于每一个粉碎事件的突入电流来实时地调整或设置过载检测阈值图7是用于设置此过载阈值的方法72的流程图如图6所示，图7的方法72在74处开始粉碎事件，即，通过电源给马达 34提供电能，以便旋转粉碎机机构20在76，马达汲取电流在78，使用电流传感器46来确定或检测对于每一个粉碎事件被汲取或提供给马达的突入电流然后，在80，控制器42 基于在78确定的突入电流来设置粉碎机的过载检测阈值(如果需要的话)粉碎事件结束，如82处所示，并对于每一个粉碎事件重复该过程用于设置过载检测阈值的方法或算法不应该是限制性的在一个实施例中，可以基于检测到的突入电流，来直接或间接地设置过载检测阈值在一个实施例中，过载检测阈值被设置为检测到的突入电流的某个分数例如，如果检测到突入电流并记录为17安培， 则过载检测阈值可以被设置为一个百分比(例如，大致90% (15. 5安培)或大致70% (12 安培))，以便马达将被减少或阻止汲取其峰值马达停转电流通过实时地监测马达的对于每一个粉碎事件的峰值突入电流，此处所公开的系统和方法可以有效地确定在给定瞬间马达的最大容量本系统和方法消除了通常通过使用固定的限制或工厂对于过载检测的校准方法设置的设计假定和限制，如“相关技术”部分所描述的例如，在前面所描述的两种传统方法中，在制造期间和/或在销售之前，必须在线校准阈值，或者必须在设计阶段确立一个固定值在生产线上校准需要纸(废物)，并会产生误差粉碎机10不要求在工厂处执行粉碎操作(例如，利用粉碎机机构20粉碎纸)，以便设置电流限制阈值(如一些现有技术的方法的情况)，因为电流限制阈值是基于突入电流检测来设置的此外，使用固定的电流限制设置不会补偿在切割模块组装的易变性例如， 如图5所示，突入电流(从而，峰值马达停转电流)可能会在粉碎机10的操作期间发生变化通过跟踪此变化，可以观察到机器的限制，并可以相应地调整粉碎机10的一个或多个参数使用此处所描述的方法和设备还消除了用于感应马达34的性能特征的额外的组件或传感器的必要性系统将知道机器的容量，不管其他特征如何例如，粉碎机10自动补偿马达热量、线路电压、频率变化，以及元件容差以及组件变化不需要马达温度传感器以检测马达的温度，因为过载检测阈值是基于突入电流而设置的，马达将不会在此阈值以前达到峰值温度当然，虽然这样的传感器不是必需的，但是，在一个实施例中，粉碎机10 可包括用于感应马达34的性能特征(例如，温度)的一个或多个传感器(未示出)监测这样的性能特征一般在本领域内是已知的，因此，此处将不对此进行详细说明从开发/销售的观点来看，当为以50&60赫兹(Hz)频率操作的那些市场(例如， 诸如在日本)开发粉碎机时，此系统和方法是有益的例如，如图7所示并参考图7所描述的，频率和电压的变化会影响机器所使用的电流和电能的量由于过载阈值参数是基于突入电流而设置的，因此，峰值马达停转电流将不会受到这些波动特征的影响作为设置过载检测阈值的附加，或作为其替代方案，在一个实施例中，由控制器42 设置的参数可以是利用粉碎机机构20粉碎物品的最大厚度阈值控制器42被配置成对于每一个粉碎事件基于检测到的初始(突入)电流来调整最大厚度阈值，即，实时地，瞬时地调整可以改变(例如，缩小)最大厚度阈值，以反映随着时间的推移粉碎机功能的任何损失和/或补偿粉碎机10的性能基于峰值突入电流的漂移(如图5中的箭头56所示)，自动调整检测器确定物品太厚的参数图8是用于设置可以由粉碎机10接受的物品的厚度的方法84的流程图图8的方法84在86从粉碎事件开始，即，通过电源给马达34提供电能，以便旋转粉碎机机构20在88，马达汲取电流在90，使用电流传感器46来确定或检测对于每一个粉碎事件而被汲取或提供给马达的突入电流然后，在92，控制器42基于在 90确定的突入电流来设置粉碎机的最大厚度阈值(如果需要的话)粉碎事件结束，如94 处所示，对于每一个粉碎事件重复该过程图5中的图示出了在粉碎事件期间发生的被标记为75的若干个峰值这些峰值 75指出正在被提供或由马达34汲取附加的电流这样的峰值75可能会由于物品的厚度在粉碎期间增大而发生，诸如由于在馈送期间可能会发生的纸的折叠或起皱，或者由于随着物品在粉碎期间被拉进切割器元件21中，一个或多个额外的物品/页被添加到喉道中当更厚的物品被插入到喉道14中时，或当增大了厚度的额外的物品被添加到喉道14中时，粉碎机机构20变得更容易阻塞此外，如果阻塞确实发生，并且马达34不能反转其方向，则马达可能由于到达峰值正向转矩、峰值电流限制、峰值温度等等中的任何一个或多个而发生停转确定或跟踪连续的粉碎事件之间的时间可以便于调整厚度设置(例如，如果发生了多次连续通过)在另一实施例中，对厚度设置的调整是根据突入电流中的变化直接进行的(例如，基于从初始读数(存储在存储器中)到第二读数的百分比变化)图7是示出了示例性粉碎机的电流、粉碎事件、物品的厚度，以及时间之间的关系的2-D图通过使用此粉碎机，粉碎事件的第一轮A是使用AC感应马达以110伏特并以 50Hz的频率执行的，且粉碎事件的第二轮B是使用AC感应马达以90伏特并以60Hz的频率执行的如上文所指出的，一些市场使用两种频率来运行机器然而，可以理解，下面所描述的相同效果将适用于稳定电压和频率在第一轮A，当在100打开电源时，有大致6安培的初始突入电流102，在停止之前，以大致4. 5安培短暂地汲取电流第一粉碎事件104运行，指出6安培的相同的近似的初始突入电流第一粉碎事件104是使用单张纸(1张)来通过粉碎机机构粉碎来执行的 如图所示，在粉碎期间，电流和功率(以瓦特来度量)在粉碎一张纸过程中，在在粉碎事件结束时减弱之前，保持基本上稳定(电流基本上接近于4. 5安培)第二粉碎事件106是使用10张纸来进行的对于此粉碎事件106，初始突入电流较高(即，大致6.5安培)在粉碎事件期间，由马达汲取的电流下跌或降低到低于4.0安培以下这是差的功率因数和马达以不能令人满意的或异常电压/频率(即，110V，50Hz) 运行的结果当电流降低时，电能稍微增大然后，刚好在粉碎事件结束之前，电流在下降到零之前再次增大到大致4. 5安培第三粉碎事件108是使用12张纸来进行的这里，初始突入电流大致6.0安培 如同前一粉碎事件，在粉碎事件期间，由马达汲取的电流下跌或降低(再次低于4.0安培)， 并且，功率进一步增大在所示出的实施例中，在粉碎之后由于继续运转(rim-0n)(即，马达空载运行一段时间(例如，大致2秒)以清理切割器元件)，电流在增大到大致4. 5安培 此后，一旦马达被停止或关闭，电流和功率可以下降到零这样的负载(12张或更多)可能导致马达的潜在过载在109，一般性地示出了在停转时导致的电流的峰值为持续大致1秒的大电流峰还示出了突入电流峰值在此图示中，一般可以看到，与停转峰值相比，突入电流峰值相对来说较大，但是，时长较短在第二轮B，由马达汲取的电流和所使用的功率在此电压和频率低得多当在110 打开电源时，有大致5安培的初始突入电流112，在停止之前，以大致1. 25安培短暂地汲取电流第一粉碎事件114运行，指出5安培的相同的近似的初始突入电流第一粉碎事件 114是使用单张纸(1张)来通过粉碎机机构粉碎来执行的如图所示，在粉碎期间，电流和功率(以瓦特来度量)在粉碎一张纸过程中，在粉碎事件结束时减弱之前，保持基本上稳定 (电流基本上接近于1. 25安培)第二粉碎事件116是使用10张纸来进行的对于此粉碎事件116，初始突入电流较高(即，大致5. 25安培)在粉碎事件期间，由马达汲取的电流从大致1. 25安培增大到 2.0和3.5安培之间的很多电流尖峰这是马达上的负载的结果此后，电流和功率可以下降到零在此频率和功率下，这样的负载(10张或更多)可能导致马达的潜在过载在118， 一般性地示出了在停转时导致的电流的峰值为持续大致1秒的大电流峰还示出了突入电流峰值此轮中的突入电流和停转峰值相对靠近，因为当机器在测试过程中启动时纸已经在喉道中，因此机器从突入电流直接到停转这样的负载(10张或更多)可能导致马达的潜在过载在109，一般性地示出了在停转时导致的电流的峰值为持续大致1秒的大电流峰还示出了突入电流峰值(与停转峰值相比，相对来说较大，但是，时长较短)在此图示中，一般可以看到，停转峰值稍微大于电流的突入电流峰值值得注意的是，在图7所示出的特定示例中，与同一马达的60Hz功能相比，被测试的马达的功率因数当在50Hz运行时较小(可能由于，例如，绕组中的磁通饱和)因此， 50Hz信号当粉碎时从空载下降，而在60Hz时电流在粉碎期间增大其他马达可以在粉碎期间产生与当前负载不同的替换结果；然而，突入电流和停转概念将是类似的如在A和B轮中的每一轮中所示，物品的厚度增大(纸本身或张数)会影响在粉碎事件期间马达汲取的电流如此，实时地相对于马达的特征(例如，峰值转矩)设置或调整最大厚度阈值可以防止可能的马达停转例如，通过使用图9的两轮A和B作为示例性指南，测量到的峰值突入电流实际上在停转电流上在这些情况下测量到的突入电流可能是测量到的停转电流的大致90到 95% (或者反之亦然)对于典型的系统，已知指定“X”张以触发电流限制，而并非允许系统完全停转例如，如果纸张厚度大致是0. 1毫米，则厚度容量可以被设置为不大于1. 0毫米，或10张取决于认为粉碎可接受的所希望的张数，可以调整百分比，即，可以调整厚度参数设置例如，参考图9，在一个实施例中，可能需要在额定电压/频率的容量，例如，突入电流的大致75-50%，触发系统通过调整此百分比参数，可以检测在触发电流限制之前加至系统的负载量值得注意的是，百分比或参数可以基于不同的切割模块(不同大小的马达、齿轮等等)以及所希望的触发点而变化因此，在各实施例中，由控制器设置的参数可以每个项目地或每个机器地定义如此，由于可以调整厚度阈值或容量，因此，可以理解，在一个实施例中，也可以在粉碎机中提供一个或多个检测器44，如图3所示检测器44耦合到控制器42在一个实施例中，可以提供检测器44以检测在喉道中接收到的至少一个物品在一个实施例中，检测器44可以是被配置成检测至少一个物品的厚度的厚度检测器例如，可以在粉碎机的喉道14中或与其相邻地提供厚度检测器44本申请的受让人，Fellowes, Inc.为粉碎机开发了厚度感应技术通过感应被馈送给粉碎机的纸或物品的厚度，可以在发生严重的阻塞之前停止粉碎机(或不启动)美国专利7，631，822,7, 631，824、 7，635，102，以及 7，631，823 和美国专利申请公开 No. 2006/0054725A1, 2009/0090797A1,以及2007/0221767A1公开了，尤其是，可以确定是否有过分厚的物品正在被插入到粉碎机喉道中的检测器也参见也由Fellowes Inc.作为可以使用的检测器拥有的美国专利申请 No. 12/616，567 (美国专利申请公开 No. 2010/0051731A1)，12/579，905，12/578，292 (美国专利申请公开 No. 2010/0084496A1)，12/409，896，12/466，775，12/487，220，12/348，420 和 11/770，223 (美国专利申请公开No. 2007/0246586A1)带有被设计成能防止切割器元件被阻塞的厚度感应特征的已知粉碎机的其他示例是美国专利申请公开No. 2009/0025239A1, 2007/0246582A2,以及2009/0032629A12010年5月28日提交的美国专利申请 No. 12/790，517[代理人档案号码082135-0382145]也是可以与粉碎机10 —起使用并可以基于检测到的突入电流而实时地设置的厚度传感器的示例此处所提供的每一个参考文献以引用的方式全部并入本文中，并且不旨在是限制性的如在上面的参考文献中所描述的，如果检测器44确定喉道14中的物品的厚度基本上等于或大于最大厚度阈值(例如，有太多张或页)，则使用控制器42来停止或阻止马达 34在粉碎方向驱动切割器元件21同样，控制器42可以停止电流流向马达34在一个实施例中，可能不需要对于每一个连续的粉碎事件来设置(或复位)粉碎机的厚度例如，厚度可以基于两个连续的粉碎事件的检测到的突入电流来保持在其当前设置可以在粉碎机10中使用逻辑或其他算法来进行这样的判断图10和11是根据本发明的一个实施例可以使用的示例性示意马达电流检测电路图图10的电路图示出了使用电阻器R14形式的电流传感器和op-amp电路来监测电流 随着电流流过TRIAC Q3从而流过电阻器R14，生成电压二极管半波Dll对电压进行整流， 以使它成为DC输出电压(可由处理器或CPU(诸如控制器42中的那些)读取)然后，使用调节电路120来过滤和放大电路图11的电路图示出了使用电流感应变压器Tl电流流过变压器Tl，流过原边绕组(在右边)，负荷电阻器R5将流过变压器的副边绕组(在左边)的电流变为电压使用二极管D2来对信号进行半波整流，以给出DC输出使用电阻器和电容器网络来对信号进行平滑化处理，以消除AC内容例如，如果25安培流过原边绕组，那么，对于1000 1匝数比，副边绕组将在输出处给出0. 025安培当该电流流过200欧姆电阻器时，将实现5伏特处理器(或控制器或计算机)将看到该电压，减去二极管压降，并从RC网络减去滤波损失(取决于行频)当然，可以理解，在与厚度检测器44关联时，在某些实施例中，粉碎机10还可以进一步包括报警指示器系统，预定的操作(例如，由控制器42执行)通过报警指示器系统警告用户例如，在一个实施例中，在检测到被插入到喉道14中的物品超出预定的最大厚度阈值时，控制器42可以与诸如指示器37或39 (在图1在示出)之类的指示器进行通信，以向用户提供警告或报警信号此信号可以是其中控制器42发出听觉警报的听觉信号，和/ 或其中控制器42可以使视觉指示器发光的视觉信号听觉信号的示例包括，但不仅限于， 蜂鸣声、嗡嗡声，和/或将通过声音警告用户将要被粉碎的物品或文件超出预定的最大厚度阈值并可能导致粉碎机10的粉碎机机构20被阻塞的任何其他类型的信号这给用户提供降低物品的厚度或重新考虑迫使物品进入喉道14并穿过粉碎机的机会，知道任何这样的强制可能造成阻塞和/或损坏粉碎机在一个实施例中，可以使用，例如，指示器37，以可以从LED发出的红色警告信号灯的形式提供指出诸如物品122之类的物品太厚的视觉信号还可想到，也可以提供绿灯以指出粉碎机10准备好操作在一个实施例中，可以使用指示器37，该指示器37是渐进指示系统，该系统包括灯的形式的一系列指示器，以指出所提供的相对于粉碎机的容量的一叠文件或其他物品的厚度例如，渐进指示系统可包括一个或多个绿灯、多个黄灯，以及一个或多个红灯绿灯指出检测到的已经被置于粉碎机10的喉道14中的物品(例如，一张纸、一叠纸、光盘、信用卡等等)的厚度低于预定的厚度，并在粉碎机的容量内黄灯提供物品的厚度的渐进指示在一个实施例中，当检测到的厚度为第一预定厚度或超出第一预定厚度但是低于触发红灯的第二预定厚度时，将触发位于绿灯旁边的第一黄灯如果有一个以上的黄灯，则每一额外的黄灯都可以对应于位于或超过第一和第二预定厚度之间的相对应的数量的预定厚度的厚度可以使用黄灯来训练用户以获得一次应该粉碎多少文件的感觉红灯指出检测到的厚度处于第二预定厚度或超过第二预定厚度，该厚度可以与预定最大厚度阈值相同，从而警告用户已经达到此厚度在2007年10月4日提交的并被指定给同一个受让人(Fellowes，Inc.)的美国申请公开No. 20090090797A1，序列号11/867，260 示出和描述了这样的渐进式系统，这里引用了所述专利申请的内容作为参考类似地，渐进指示器系统的如前所述的指示器可以以听觉信号的形式存在，而并非视觉信号或灯例如，类似于上文所描述的黄灯，可以使用听觉信号来提供物品的厚度的渐进指示此外，在一个实施例中，在单个设备中还可以一起使用视觉和听觉信号此外， 还可以使用指出被插入到喉道14中的物品的渐进厚度的其他方式，指示器37的图示和描述不应该是限制性的其他实施例包括将上面的方法合并到计算机程序产品中或一组可由计算机读取的并存储在数据载体或其他形式的计算机可读介质上的计算机可执行指令，以使得方法61 被自动化在一个可能的实施例中，可以将该方法合并到被配置成由至少一个处理器或控制器或计算机执行的可操作的一组处理器可执行指令中指令可以被合并或添加到现有的粉碎机中在一个实施例中，可以预见，控制器42可以包括机器的程序代码或存储器中的处理器可执行指令，当执行时，程序代码或指令指示控制器42执行监测粉碎机的方法以操作粉碎机10，检测至少突入电流和/或设置粉碎机10的参数控制器42处理指令，随后， 通过检测突入电流并设置参数来应用它们图6示出了这样的计算机可读指令的流程图 例如，在一个实施例中，当可执行指令由计算机或处理器执行时，它们导致计算机或处理器自动执行用于监测粉碎机的操作的方法在替换实施例中，可以使用硬连线电路来代替软件指令或与软件指令相结合，来实现本发明如此，本发明的实施例不仅限于硬件电路和软件的任何特定的组合可以使用任何类型的计算机程序产品或介质来提供指令、存储数据、 消息分组、或与方法61相关联的其他机器可读信息计算机可读的产品或介质，例如，可包括非易失性存储器及其他例如用于传输诸如数据和计算机指令之类的信息的永久存储设备在任何情况下，介质或产品不应该是限制性的此处所提及的所有专利和申请，包括“相关技术”部分中的那些专利和申请，在此以引用的方式并入本文中尽管在上面阐述的说明性实施例中阐明了本发明的原理，但是，对那些精通本技术的人显而易见的是，可以对在本发明的实施中所使用的结构、安排、比例、元素、材料，以及组件进行各种修改如此，可以看出，已经完全和有效地实现本发明的目标然而，应该认识到，前述的首选特定实施例只是为了说明本发明的功能和结构原理，在不偏离这样的原理的情况下， 可以对它们进行改变因此，本发明包括包含在下面权利要求的精神和范围内的所有修改