DE202005021676U1

DE202005021676U1 - Sicherheitssystem für Materialzerkleinerer-Eingabeöffnung

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Publication number: DE202005021676U1
Application number: DE202005021676U
Authority: DE
Original assignee: Fellowes Inc
Current assignee: Fellowes Inc
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2015-08-10
Also published as: US7661614B2; US7946515B2; AU2008202504B2; AU2010100056B4; WO2006031324A1; AU2008100182B4; CN101850288A; AU2008202504A1; JP5330987B2; AU2010100056A4; DE202005021450U1; EP1819442B1; CN101716545B; CN101850288B; JP2010131598A; JP4653066B2; DE202005021604U1; CA2579137A1; JP2006075831A; PL1819442T3

Abstract

Ein Materialzerkleinerer, mit:
einem Gehäuse;
einem Zerkleinerungsmechanismus, der in das Gehäuse eingefügt ist und einen elektrisch angetriebenen Motor und Schneidelemente umfaßt, wobei der Zerkleinerungsmechanismus die Einführung von Gegenständen zur Zerkleinerung in die Schneidelemente ermöglicht und der Motor in der Lage ist, die Schneidelemente anzutreiben, so daß die Schneidelemente die eingeführten Gegenstände zerkleinern;
wobei das Gehäuse ein bewegliches Teil aufweist, das zumindest einen Teil einer Öffnung darstellt, durch welche Gegenstände in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können, wobei das bewegliche Teil von einer ersten Position zu einer zweiten Position beweglich ist, aber in die erste Position gedrängt wird;
einem Detektor, der ausgelegt ist, um eine Bewegung des beweglichen Teils zur zweiten Position zu erfassen;
wobei das bewegliche Teil derart ausgebildet ist, daß es sich von der ersten Position zur zweiten Position bewegt, wenn ein Benutzer versucht, einen Gegenstand durch die Öffnung zu...

Description

Querverweis
Die vorliegende Erfindung beansprucht den Nutzen der US Patentanmeldungen 10/937,304, hinterlegt am 10. September 2004, und 11/117,480, hinterlegt am 11. Juli 2005.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Materialzerkleinerer zur Vernichtung von Gegenständen, wie Dokumente, CDs, usw.
Hintergrund der Erfindung
Materialzerkleinerer sind gut bekannt zur Vernichtung von Gegenständen, wie Dokumenten, CDs, Disketten usw. Typischerweise erwerben die Nutzer Materialzerkleinerer zur Vernichtung sensitiver Gegenstände, wie Kreditkartenauszüge mit Kontoinformationen, Dokumente, die Firmengeheimnisse enthalten, usw.
Eine übliche Sorte von Materialzerkleinerern hat einen Zerkleinerungsmechanismus innerhalb eines Gehäuses, der abnehmbar oben auf einem Behälter angebracht ist. Der Zerkleinerungsmechanismus beinhaltet typischerweise eine Anzahl von Schneidelementen, die Gegenstände zerkleinern, welche in ihn eingeführt werden, und die zerkleinerten Gegenstände nach unten in den Behälter entlässt. Es ist grundsätzlich wünschenswert zu verhindern, daß ein Körperteil eines Menschen oder eines Tieres mit diesen Schneidelementen während des Zerkleinerungsvorgangs in Kontakt gerät.
Die vorliegende Erfindung versucht, verschiedene Verbesserungen gegenüber bekannten Materialzerkleinerern bereitzustellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Materialzerkleinerer bereit, bestehend aus einem Gehäuse, einem Zerkleinerungsmechanismus einschließlich eines Motors und Schneidelementen, einem Näherungssensor und einem Controller. Der Materialzerkleinerer ermöglicht es, zu vernichtende Gegenstände in die Schneidelemente einzuführen, und der Motor arbeitet, um die Schneidelemente anzutreiben, so daß die Schneidelemente die eingeführten Gegenstände zerkleinern.
Das Gehäuse verfügt über eine Öffnung, die es ermöglicht, Gegenstände zum Zerkleinern hierdurch in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus einzuführen. Der Näherungssensor ist angrenzend an die Öffnung positioniert und so konfiguriert, daß er die Gegenwart einer Person oder eines Tieres in der Nähe der Öffnung anzeigt. Der Controller ist in der Lage, einen vorbestimmten Vorgang auszuführen (z. B. den Zerkleinerungsmechanismus außer Betrieb zu setzen) in Reaktion auf die angezeigte Gegenwart der Person oder des Tieres.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt einen Materialzerkleinerer mit einem Näherungssensor dar, der ein elektrisch leitendes Element und Schaltkreise enthält, die den Status dieses elektrisch leitenden Elements überwacht. Der Näherungssensor ist konfiguriert, um eine Änderung des Zustandes des elektrisch leitenden Elements entsprechend einer Änderung der Kapazität anzuzeigen, verursacht durch eine Person oder ein Tier in Annäherung an das elektrisch leitende Element. Ein Controller des Materialzerkleinerers ist in der Lage, einen vorbestimmten Vorgang in Reaktion auf die angezeigte Änderung des Status' des elektrisch leitenden Elements auszuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Materialzerkleinerer mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse befindlichen Zerkleinerungsmechanismus mit einem elektrisch betriebenen Motor und Schneidelementen, wobei der Zerkleinerungsmechanismus es ermöglicht, daß zu zerkleinernde Gegenstände in die Schneidelemente eingeführt werden und der Motor in der Lage ist, die Schneidelemente anzutreiben, so daß die Schneidelemente die hierin eingeführten Gegenstände zerkleinern, wobei das Gehäuse ein bewegliches Teil besitzt, das zumindest einen Teil einer Öffnung bereitstellt, die es ermöglicht, daß Gegenstände hierdurch in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden, wobei der bewegliche Teil von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt werden kann und vorzugsweise in der ersten Position verharrt, und ein Detektor so konfiguriert ist, daß er die Bewegung des beweglichen Teils zur zweiten Position erfaßt, der bewegliche Teil so konstruiert ist, daß er sich von der ersten zur zweiten Position bewegt, wenn ein Benutzer versucht, einen Gegenstand durch die Öffnung zu zwängen, der eine größere Dicke als die vorbestimmte Dicke hat, sowie ein Controller, der in der Lage ist, einen vorbestimmten Vorgang in Reaktion auf die Wahrnehmung des Detektors auszuführen, daß der bewegliche Teil sich in die zweite Position bewegt hat.
Noch ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Materialzerkleinerer mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse befindlichen Zerkleinerungsmechanismus. Ein elektrisch angetriebener Motor und Schneidelemente sind bereitgestellt. Der Zerkleinerungsmechanismus ermöglicht es, daß zu zerkleinernde Gegenstände in die Schneidelemente eingeführt werden, und der Motor ist in der Lage, die Schneidelemente anzutreiben, so daß sie die hierin eingeführten Gegenstände zerkleinern. Das Gehäuse weist eine Öffnung auf, die es ermöglicht, daß Gegenstände hierdurch in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können. Ein Widerstandsschalter ist zumindest teilweise angrenzend an die Öffnung positioniert und so konfiguriert, daß er die Gegenwart einer mit dem Schalter in Kontakt befindlichen Person oder eines Tieres anzeigt. Ein Controller ist in der Lage, einen vorbestimmten Vorgang in Reaktion auf die angezeigte Gegenwart einer Person oder eines Tieres durchzuführen.
Noch ein weiterer Aspekt des Gegenstandes der Erfindung zur Verwendung mit einem Materialzerkleinerer ist, daß der Materialzerkleinerer ein Gehäuse besitzt, das eine Öffnung aufweist, die es ermöglicht, daß Gegenstände hierdurch in die Schneidelemente eines Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können. Das Gerät beinhaltet einen Schalter, der an einem Bereich eines Materialzerkleinerers nahe der Öffnung befestigt werden kann und so ausgelegt ist, daß er die Gegenwart einer mit dem Schalter in Kontakt befindlichen Person oder eines Tieres anzeigt. Ein Controller ist in elektrischer Verbindung mit dem Schalter. Der Controller weist einen Anschluß auf, der so konstruiert und angeordnet ist, daß er eine Stromversorgung und eine Aufnahmevorrichtung verbindet, die so konstruiert und angeordnet ist, daß sie eine Stromleitung des Materialzerkleinerers aufnehmen kann. Der Controller ist ferner so ausgelegt, daß er Strom von der Stromquelle an den Materialzerkleinerer liefern kann und die Zufuhr von Strom an den Materialzerkleinerer in Reaktion auf die angezeigte Anwesenheit einer Person oder eines Tieres unterbrechen kann.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Materialzerkleinerers, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Materialzerkleinerers von 1;
3 ist eine perspektivische Darstellung eines Materialzerkleinerers, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
4–7 sind Querschnittsansichten, jeweils zeigend ein Materialzerkleinerer-Gehäuse, Öffnung, Schneidelemente und Leiterkonfigurationen für einen Sensor in Übereinstimmung mit verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
8 und 9 veranschaulichen beispielhaft kapazitive Sensor-Schaltkreise gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
10a und 10b sind Querschnittsansichten, die eine Öffnung eines Materialzerkleinerers mit einem drucksensitiven Schalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen;
11a und 11b sind Querschnittsansichten, die eine Öffnung eines Materialzerkleinerers mit einem alternierenden druckempfindlichen Schalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen;
12a und 12b sind Zeichnungen eines Materialzerkleinerers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines elektronischen Schaltkreises zur Überwachung des Arbeitsablaufs eines Materialzerkleinerers gemäß der Ausführungsform aus 12;
14 ist eine schematische Darstellung einer elektrischen Verbindung, wie sie in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum nachträglichen Einbau in einen bestehenden Materialzerkleinerer konfiguriert ist; und
15 und 15a sind Darstellungen einer nachgerüsteten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen
Die 1 und 2 stellen einen Materialzerkleinerer dar, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Der Materialzerkleinerer ist grundsätzlich mit 10 bezeichnet. Der Materialzerkleinerer 10 sitzt oben auf einem Abfallbehälter, der grundsätzlich mit 12 bezeichnet ist, welcher aus geformtem Plastik oder einem anderen Material geformt ist. Der gezeigte Materialzerkleinerer 10 ist speziell für die Verwendung mit dem Behälter 12 ausgebildet, da das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14 auf der oberen Peripherie des Abfallbehälters 12 in einer eingebetteten Verbindung sitzt. Jedoch kann der Materialzerkleinerer 10 auch so ausgebildet sein, daß er auf einer großen Vielfalt von Standard-Abfallbehältern aufsitzen kann, und der Materialzerkleinerer 10 würde nicht mit dem Behälter verkauft. Ebenso könnte der Materialzerkleinerer 10 Teil eines großen freistehenden Gehäuses sein, und ein Abfallbehälter könnte in diesem Gehäuse eingeschlossen sein. Eine Zugangstür würde den Zugang und die Entnahme des Behälters ermöglichen. Grundsätzlich kann der Materialzerkleinerer 10 jegliche geeignete Konstruktion oder Konfiguration haben, und die dargestellte Ausführungsform ist in keiner Weise als einschränkend zu verstehen.
Der Materialzerkleinerer 10 beinhaltet einen Zerkleinerungsmechanismus 16 einschließlich eines elektrisch betriebenen Motors 18 und einer Mehrzahl von Schneidelementen (nicht gezeigt). „Zerkleinerungsmechanismus" ist ein struktureller Gattungsbegriff zur Bezeichnung eines Gegenstandes, der Material mittels Schneidelementen zerkleinert. Ein solches Zerkleinern kann auf jegliche verschiedene Arten erfolgen. Die Schneidelemente sind normalerweise auf einem Paar parallel rotierender Wellen angebracht (nicht gezeigt). Der Motor 18 arbeitet unter Verwendung von elektrischem Strom, um die Wellen und die Schneidelemente durch eine konventionelle (Kraft-)übertragung 23 rotierend anzutreiben, so daß die Schneidelemente darin eingeführte Gegenstände zerkleinern. Der Zerkleinerungsmechanismus 16 kann auch einen Zwischenrahmen 21 zur Halterung der Wellen, des Motors 18 und des Antriebs 23 aufweisen. Die Arbeitsweise und Konstruktion eines solchen Zerkleinerungsmechanismus 16 sind wohl bekannt und bedürfen hierin keiner detaillierten Beschreibung. Grundsätzlich kann jeder geeignete Zerkleinerungsmechanismus 16 gemäß dem Stand der Technik oder nach diesem entwickelt verwendet werden.
Der Materialzerkleinerer 10 umfaßt ebenfalls das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14, wie oben erwähnt. Das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14 beinhaltet den Deckel 24, die oben auf dem Behälter 12 sitzt. Der Deckel 14 ist aus Plastik geformt, und an einem vorderen Bereich davon ist eine Öffnung 26 angebracht. Die Öffnung 26 ist teilweise geformt durch ein abwärts gerichtetes U-förmig gestaltetes Teil 28. Das U-förmig gestaltete Teil 28 besitzt ein Paar voneinander entfernt angeordneten Verbindungsteilen 27 an einander gegenüberliegenden Seiten und einen Handgriffteil 28, der sich zwischen den Verbindungsteilen 27 erstreckt in einigem Abstand vom Gehäuse 14. Die Öffnung 26 ermöglicht es, Abfall in den Behälter 12 zu entsorgen, ohne daß er den Zerkleinerungsmechanismus 16 passiert, und das Teil 28 kann als Griff zum Tragen des Materialzerkleinerers 10 unabhängig vom Gehäuse 12 dienen. Als optionales Merkmal kann diese Öffnung 26 mit einem Deckel versehen sein, wie einem Schwingdeckel, der die Öffnung 26 öffnet und schließt. Jedoch ist diese Öffnung grundsätzlich optional und kann ganz weggelassen werden. Außerdem können das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14 und der Deckel 24 jegliche geeignete Konstruktion oder Konfiguration aufweisen.
Das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14 umfaßt ebenfalls eine untere Aufnahme 30 mit einer Bodenfläche, vier Wänden und einer offenen Oberseite. Der Zerkleinerungsmechanismus 16 ist hierin aufgenommen, und die Aufnahme 30 ist an der Unterseite des Deckels 24 durch Befestigungselemente befestigt. Die Aufnahme 30 weist in ihrer Bodenfläche eine Öffnung 32 auf, durch die der Zerkleinerungsmechanismus 16 die zerkleinerten Gegenstände in den Behälter 12 entsorgt.
Der Deckel 24 hat eine grundsätzlich sich seitlich erstreckende Öffnung, die sich im wesentlichen parallel und oberhalb der Schneidelemente erstreckt. Die Öffnung 36, häufig als Schlund bezeichnet, ermöglicht es, das zu zerkleinernde Material in die Schneidelemente einzuführen. Wie ersichtlich, ist die Öffnung 36 relativ eng, was vorteilhaft ist, um die Einführung übermäßig dicker Gegenstände, wie große Stapel an Dokumenten, in die Schneidelemente zu verhindern, was zu Staus führen könnte. Die Öffnung 36 kann jede Konfiguration besitzen.
Der Deckel 24 hat weiterhin eine Schaltermulde 38 mit einer Öffnung darin. Ein Ein/Aus-Schalter 42 umfaßt ein Schaltmodul (nicht gezeigt), das an die Unterseite des Deckels mit Befestigungselementen befestigt ist, und ein von Hand zu betätigendes Teil 46, das seitwärts innerhalb der Mulde beweglich ist. Das Schaltmodul hat ein bewegliches Teil (nicht gezeigt), das durch die Öffnung 40 mit dem von Hand zu betätigenden Teil 46 verbunden ist. Dies ermöglicht Bewegungen des von Hand zu betätigenden Teils 46, um das Schaltmodul ein- und auszuschalten.
In der dargestellten Ausführungsform verbindet das Schaltmodul den Motor 18 mit der Stromversorgung (nicht gezeigt). Typischerweise ist die Stromversorgung ein Standard-Elektrokabel 44 mit einem Stecker 48 an seinem Ende, das in eine Standard-Wechselstrom-Steckdose eingeführt wird. Der Schalter 42 ist zwischen einer An-Position und einer Aus-Position durch seitliches Bewegen des Teils 46 innerhalb der Mulde 38 beweglich. In der An-Position werden Kontakte im Schaltmodul durch die Bewegung des von Hand zu betätigenden Teils 46 und des beweglichen Teils geschlossen, um elektrische Energie an den Motor 18 zu liefern. In der Aus-Position sind die Kontakte im Schaltmodul geöffnet, um die Zufuhr elektrischer Energie an den Motor 18 zu unterbrechen.
Optional kann der Schalter 42 auch eine Rückwärts-Position aufweisen, in welcher Kontakte geschlossen werden, um elektrische Energie zum Betreiben des Motors in einem Rückwärts-Betrieb zu liefern. Dies würde durch die Verwendung eines reversiblen Motors und die Lieferung eines Stroms mit umgekehrter Polarität gegenüber der An-Position geschehen. Die Möglichkeit eines Betriebs des Motors 18 im Rückwärts-Betrieb ist wünschenswert, um die Schneidelemente im Rückwärtslauf zu bewegen, um Blockaden zu beseitigen. In der dargestellten Ausführungsform würden sich das von Hand zu betätigende Teil 46 und das bewegliche Teil in der Aus-Position grundsätzlich in der Mitte der Mulde 38 befinden, und die An- und Rückwärts-Position wären grundsätzlich an den gegenüberliegenden Enden von der Aus-Position.
Grundsätzlich sind die Konstruktion und Arbeitsweise des Schalters 42 zur Überwachung des Motors 42 gut bekannt, und es kann jede Konstruktion für einen solchen Schalter 42 verwendet werden.
Der Deckel 24 beinhaltet auch eine weitere Mulde 50, die mit einem Verschlußschalter 52 verbunden ist. Der Verschlußschalter 52 enthält ein von Hand zu betätigendes Teil 54, das durch die Hand des Benutzers zu bewegen ist, und ein Verschlußteil (nicht gezeigt). Das von Hand zu betätigende Teil 54 ist in die Mulde eingefügt, und das Verschlußteil befindet sich unterhalb des Deckels 24. Das Verschlußteil ist integral geformt als Plastikteil mit dem von Hand zu betätigenden Teil 54 und erstreckt sind unterhalb des Deckels 24 durch eine Öffnung, die in der Mulde 50 ausgebildet ist.
Das Verschlußteil 52 veranlaßt den Schalter 42, sich entweder von seiner An-Position oder seiner Rückwärts-Position in seine Aus-Position durch eine Nockenbewegung zu bewegen, wenn der Verschlußschalter 52 von einer Freigabe-Position in eine Verschluß-Position bewegt wird. In der Freigabe-Position ist das Verschlußteil von dem beweglichen Teil des Schalters 42 getrennt, wodurch es dem Schalter 42 ermöglicht wird, zwischen seiner An-, Aus- und Rückwärts-Position bewegt zu werden. In der Verschluß-Position wird das bewegliche Teil des Schalters 42 in seiner Aus-Position von Bewegungen in entweder seine An- oder seine Rückwärts-Position durch die Verschluß-Position des Verschlußschalters 52 abgehalten.
Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise weist das von Hand zu betätigende Teil 54 des Verschlußschalters 52 einen aufwärts gerichteten Vorsprung auf, der die Bewegungen des Verschlußschalters 52 zwischen der Verschluß- und der Freigabe-Position erleichtert.
Ein Vorteil des Verschlußschalters 52 ist, daß durch die Stellung des Schalters 42 in der Aus-Position der Verschlußschalter 52 zuerst in seine Freigabe-Position bewegt werden muß und dann der Schalter 42 in seine An- oder Rückwärts-Position bewegt wird, um den Zerkleinerungsmechanismus 16 zu aktivieren. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, daß der Zerkleinerungsmechanismus 16 unabsichtlich aktiviert wird.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Materialzerkleinerer-Gehäuse 14 speziell zur Verwendung mit dem Behälter 12 ausgebildet, und es ist vorgesehen, sie zusammen zu verkaufen. Der obere periphere Rand 60 des Behälters 12 definiert eine aufwärts gerichtete Öffnung 62 und bietet einen Sitz 61, auf dem der Materialzerkleinerer 10 abnehmbar montiert ist. Der Sitz 61 beinhaltet ein Paar Lager, die sich an dessen einander gegenüberliegenden seitlichen Wänden befinden. Die Lager 64 schließen aufwärts gerichtete Einkerbungen 66 ein, die durch sich seitlich auswärts ausdehnende Wände vom oberen Rand 60 des Behälters 12 definiert sind. Die die Einkerbungen 66 definierenden Wände sind integral aus Plastik mit dem Behälter 12 ausgeformt, aber sie können auch als separate Strukturen ausgebildet sein und aus irgend einem anderen Material geformt sein. Am Boden einer jeden Kerbe 66 ist ein Sims oder eine Kante ausgebildet, die eine im wesentlichen vertikale ineinandergreifende Oberfläche 68 bildet. Dieses Sims oder diese Kante wird durch zwei Abschnitte der Einkerbungen 66 gebildet, die unterschiedliche Radien aufweisen.
Der Materialzerkleinerer 10 besitzt einen Näherungssensor, um die Gegenwart einer Person oder eines Gegenstandes (z. B. ein Tier oder ein lebloser Gegenstand) in der Nähe der Öffnung 36 festzustellen. Eine Person oder ein Gegenstand ist „in der Nähe" der Öffnung 36, wenn ein Teil davon sich außerhalb und angrenzend an die Öffnung oder zumindest teilweise innerhalb der Öffnung 36 befindet. Der Näherungssensor kann auf verschiedene Arten implementiert sein, so wie dies weiter unten beschrieben ist. Für weitere Beispiele von Materialzerkleinerern, bei denen ein Näherungssensor verwendet werden kann, wird auf die U.S. Patentanmeldungen No. 10/828,254 (eingereicht am 21. April 2004), 10/815,761 (eingereicht am 2. April 2004) und 10/347,700 (eingereicht am 22. Januar 2003) verwiesen, die sämtlich hiermit in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme einbezogen werden. Allgemein kann der Näherungssensor mit jeder Art von Materialzerkleinerer verwendet werden, und die hier angeführten Beispiele sind nicht als einschränkend zu verstehen.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Materialzerkleinerers 100, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Der Materialzerkleinerer 100 beinhaltet einen kapazitiven Sensor. Der dargestellte kapazitive Sensor ist ein Schalter, der das Vorhandensein einer Person oder eines Gegenstandes erfaßt, ohne daß dies einen physikalischen Kontakt erfordert. Der kapazitive Sensor schließt einen Leiter/Kontaktfläche 112 ein, der an einen Schaltkreis angeschlossen ist, wie in 8 und 9 dargestellt. Der Leiter 112 dient als die erste Fläche eines Kondensators, während die zu erfassende Person oder der Gegenstand als die zweite Fläche dient. In dem Maß, in dem sich die Entfernung zwischen dem Leiter 112 und der Person oder dem Gegenstand verringert, erhöht sich die wechselseitige Kapazität dazwischen. Diese Erhöhung der Kapazität resultiert in erhöhten Signalpegeln im Sensor, welche Pegel zur Erfassung der Nähe einer Person oder eines Gegenstandes genutzt werden können.
Es ist zu beachten, daß Kapazität teilweise von der dielektrischen Konstanten der zweiten Fläche eines Kondensators abhängt. Eine höhere dielektrische Konstante bedeutet eine größere Kapazität. Daher kann der kapazitive Sensor des Materialzerkleinerers 100 die Nähe eines beweglichen oder unbeweglichen Wesens erfassen, vorausgesetzt daß dessen entsprechende dielektrische Konstante ausreichend hoch ist. Da menschliche Wesen und verschiedene Tiere eine relativ hohe dielektrische Konstante besitzen, sind sie von dem kapazitiven Sensor zu erfassen. Unbewegliche Gegenstände mit einer relativ hohen dielektrischen Konstanten sind ebenfalls erfaßbar. Im Gegensatz dazu sind Gegenstände mit niedriger oder mäßiger dielektrischer Konstanten, wie Papier, nicht zu erfassen.
Der Materialzerkleinerer 100 beinhaltet ein Materialzerkleinerer-Gehäuse, eine Öffnung 108 und einen Kontrollschalter 128 mit An-, Aus- und Rückwärts-Positionen. Ein Zerkleinerungsmechanismus, wie der oben beschriebene, ist unterhalb der Öffnung 108 angebracht, so daß Dokumente durch die Öffnung 108 in den Zerkleinerungsmechanismus eingeführt werden können.
Der Leiter 112 kann beispielsweise ein Metallstreifen, Folienband (z. B. Kupferband), leitende Farbe, ein leitendes Siebdruckmuster oder ein anderes geeignetes leitendes Material sein. Wie in 3 gezeigt, ist der Leiter 112 ein 9-inch × 1-inch kapazitätserfassender Streifen, der an dem Gehäuse 104 nahe der Öffnung 108 angebracht ist. Wenn also sich eine Person oder ein Gegenstand der Öffnung 108 und damit den Schneidelementen des Zerkleinerungsmechanismus des Materialzerkleinerers 100 nähert, erhöht sich die Kapazität zwischen dem Leiter 112 und der Person oder dem Gegenstand, was zu einer Erhöhung des zur Erfassung verwendeten Signalpegels führt, wie nachfolgend beschrieben wird. Um sicherzustellen, daß der Schalter empfindlich genug ist, um die Person oder den Gegenstand durch mehrere Bogen Papier hindurch zu erfassen, erstreckt sich der Leiter 112 in die Öffnung 108, um die Gesamtoberfläche des Leiters 112 und somit den Betrag der Kapazität zwischen dem Leiter 112 und der nahen Person oder dem Gegenstand zu vergrößern. Der Leiter 112 kann optional beispielsweise mit nicht-leitendem Plastik abgedeckt werden, wodurch der Schalter gegen einen Benutzer des Materialzerkleinerers 100 verdeckt wird. Zusätzlich kann ein solches nicht-leitendes Plastik mit leitendem Material, wie einer Metallfolie überzogen werden, um die Empfindlichkeit des Schalters zu erhöhen.
Obwohl es in 3 nicht dargestellt ist, kann der Materialzerkleinerer 100 eine Sensorlampe, eine Fehlerlampe und/oder eine Lampe zur Anzeige eines normalen Betriebs enthalten. Die Sensorlampe, die eine LED sein kann, leuchtet, wenn eine Person oder ein Gegenstand erfaßt wird. Die Fehlerlampe, die ebenfalls eine LED sein kann, leuchtet, wenn eine Person oder ein Gegenstand erfaßt wird, und optional unter anderen Gegebenheiten (z. B. wenn der Materialzerkleinerer-Behälter nicht ordnungsgemäß mit dem Materialzerkleinerer verbunden ist, oder wenn der Zerkleinerungsmechanismus blockiert ist). Diese Lampen sind jedoch nicht erforderlich und sind lediglich optionale Merkmale.
Die 4 bis 7 sind Querschnittsansichten, die jeweils ein Materialzerkleinerer-Gehäuse 104, Öffnung 108, Schneidelemente 132 und eine Leiteranordnung für einen Sensor gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Leiterkonfigurationen können Leiter aus verschiedenen Bereichen enthalten, um den Betrag der Kapazität und somit den Signalpegel abzustimmen, der erzeugt wird, wenn sich eine Person oder ein Gegenstand dem Materialzerkleinerer nähert. Wenn mehrere Leiter eingesetzt werden, kann die Entfernung zwischen diesen so berechnet werden, um den Betrag an Kapazitätskopplung und somit die Kapazität abzustimmen.
In 4 enthält der Leiter 136 ein leitendes Material, das im Deckel des Gehäuses 104 unterhalb der Deckeloberfläche teilweise bis in die Öffnung 108 eingebettet ist. Der Leiter 136 ist auch optional in die Wand eingebettet, die die Öffnung 108 bestimmt, und erstreckt sich entlang dieser auf einem Abschnitt.
In 5 bedeckt das leitende Material des Leiters 140 einen obere Oberflächenbereich des Gehäuses 104, erstreckt sich beträchtlich in die Öffnung 108 und macht einen Bogen um einen Flansch des Gehäuses 104, um einen inneren Oberflächenabschnitt des Gehäuses 104 abzudecken. Für einen Leiter 140, der eine erkennbare Dicke aufweist, kann der obere Abschnitt der oberen Oberfläche, wo der Leiter 140 aufgebracht ist, vertieft sein.
Der Leiter 144 in 6 beinhaltet zwei Leiterabschnitte, die an einem äußeren und einem inneren Oberflächen-Abschnitt des Gehäuses 104 befestigt sind. Ein solcher Einsatz von mehreren Abschnitten erhöht die Oberfläche des Kondensators sowie die Kapazitätskopplung, die Kapazität und den Signalpegel, der produziert wird, wenn sich eine Person oder ein Gegenstand den leitenden Abschnitten nähert.
Der Leiter 148 in 7 beinhaltet leitendes Material auf einem inneren Oberflächenabschnitt des Gehäuses 104. Dies ist erwünscht, um den Leiter 148 zu verbergen, ohne den Arbeitsschritt des Einbettens des Leiters in eine Gehäusewand hinzuzufügen, wie es in 4 gezeigt ist. Es versteht sich, daß die Leiter der 4 bis 7 von jeglicher geeigneten Konfiguration sein können, und die hier gezeigten Beispiele sind in keiner Weise als einschränkend zu betrachten.
Ein Leiter oder leitendes Material, wie oben im Zusammenhang mit den 3 bis 7 beschrieben, ist typischerweise mit einer Schaltung auf einer Platine verbunden. Die 8 und 9 zeigen beispielhafte kapazitive Sensor-Schaltungen gemäß entsprechender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Beispiel-Schaltungen können in das allgemeine Schaltungs-Design eines Materialzerkleinerers eingefügt werden und sind in keiner Weise als einschränkend zu verstehen.
In 8 beinhaltet der kapazitive Sensor 260 einen Leiter 300 der eine Konfiguration wie oben gezeigt oder eine andere geeignete Konfiguration aufweisen kann. Der Leiter 300 ist mit einem Kontakt P8 verbunden, der wiederum mit den Schaltungen verbunden ist, die Kondensatoren C8 und C9, Widerstände R31, R32 und R36, und eine Hochgeschwindigkeits-Doppeldiode R33 beinhalten. Die Schaltungen sind mit einer Spannungsversorgung Vcc, der Schaltkreis-Masse und einem Widerstand R33 verbunden. Die Spannungsversorgung Vcc ist mit der Wechselspannung des Materialzerkleinerers verbunden, und ein negativer Spannungsregler kann –5 Volt für die Schaltkreis-Masse erzeugen. Der kapazitive Sensor-Ausgang 320 kann wiederum als Eingang an einen Controller 330 gekoppelt werden, wie ein Mikroprozessor oder diskrete Schaltkreiskomponenten (z. B. Komparatoren, Transistoren), der entsprechende Schritte in Reaktion auf Signalpegel am Ausgang 320 unternimmt. Ein solcher Controller 330 kann auch ein Relais-Schalter sein, der durch Öffnen die Energiezufuhr an ein Element (z. B. den Motor des Zerkleinerungsmechanismus) verhindert und durch Schließen die Energiezufuhr ermöglicht. Es versteht sich, daß „Controller" ein generischer struktureller Begriff ist, der eine Struktur/Strukturen beschreibt, die ein oder mehrere Module, Vorrichtungen und/oder Schaltkreiskomponenten überwacht/überwachen.
Der Grundsatz der Arbeitsweise des Schaltkreises 260 ist von Fachleuten ohne weiteres zu verstehen. Wenn eine Person oder ein Gegenstand nahe an den Leiter 300 herankommt, veranlaßt die erhöhte Kapazität dazwischen eine Vergrößerung der Amplitude der Sinuswellenform am Ausgang 320 auf eine Spannung, die ausreicht, um die Gegenwart einer Person oder eines Gegenstandes anzuzeigen. Basierend auf dem erhöhten Signalpegel kann der Controller 330 beispielsweise die Schneidelemente des Materialzerkleinerers außer Betrieb setzen, eine Sensor- oder Fehlerlampe illuminieren und/oder einen hörbaren Alarm auslösen.
9 zeigt einen kapazitiven Sensor-Schaltkreis 360 sowie einen Überwachungs- und Illuminationsschaltkreis 365. Der kapazitive Sensor-Schaltkreis 360 beinhaltet einen Leiter 400, der eine Konfiguration wie oben gezeigt haben kann, oder eine andere geeignete Konfiguration. Der Leiter 400 ist an einen Kontakt P1 angeschlossen, welcher wiederum mit Serienwiderständen R19 und R20 verbunden ist. Der Widerstand R19 ist mit einer Schaltung verbunden, die einen Kondensator C4, einen Widerstand R16 und eine schnelle Schalt-Doppeldiode D1 umfaßt. Die Spannungsversorgung Vcc ist mit der Wechselspannung des Materialzerkleinerers verbunden, und ein negativer Spannungsregler kann –5 Volt für die Schaltkreis-Masse generieren. Der kapazitive Sensor-Ausgang 420 ist als Eingang an einen Controller 430 gekoppelt, der zum Beispiel ein einfacher Analog-Schaltkreis sein kann oder ein ATtiny 11 8-bit Mikrocontroller, wie er von der Atmel Corporation (San Jose, Kalifornien) angeboten wird.
Die Arbeitsweise der Schaltung aus 9 ist von Fachleuten ohne weiteres zu verstehen. Wenn eine Person oder ein Gegenstand nahe an den Leiter 400 herankommt, veranlaßt die erhöhte Kapazität dazwischen eine Vergrößerung der Amplitude der Sinuswellenform an dem Ausgang 420 durch eine Spannung, die ausreicht, um die Gegenwart einer Person oder eines Gegenstandes anzuzeigen. Basierend auf dem erhöhten Signalpegel sendet der Controller 430 entsprechende Steuersignale. Beispielsweise sendet der Controller 430 ein Steuersignal 490, um die Stromzufuhr zu dem Motor, der die Schneidelemente des Materialzerkleinerers antreibt (der von einem Triac gespeist wird), zu unterbrechen, und ein Steuersignal 435 zum Einschalten einer Sensor LED 450 oder einer Fehler LED 440, die mit Komparatoren 460 gekoppelt sind.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können beispielsweise ein einem Materialzerkleinerer, wie dem PS80C-2 Shredder von Fellowes, Inc., (Itasca, Illinois) enthalten sein. Wenn gewünscht, können vorhandene Materialzerkleinerer-Ausführungen ohne größere Änderungen an vorhandene Module angepaßt werden, um Näherungssensor-Schaltkreise zu integrieren.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Materialzerkleinerer zwei oder mehr Empfindlichkeitseinstellungen für Näherungserfassung aufweisen. Die Einstellungen können vom Benutzer selektiv aktiviert werden und abgestimmt werden, um z. B. Kleinkinder oder Haustiere zu erfassen. In einer beispielhaften Ausführungsform, die einen kapazitiven Sensor einsetzt, werden Gegenstände auf Basis der Ladezeiten unterschieden. Eine geringere kapazitive Ladung resultiert in einer kürzeren Ladezeit als eine große Kapazität. Daher können durch Messen (z. B. mittels eines Mikroprozessors) von unterschiedlichen Ladezeiten aufgrund von kapazitiven Ladungen in der Nähe eines Sensors verschiedene Objekte unterschieden werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein mechanischer Schalter oder ein anderer Detektortyp verwendet, um die Einführung eines fremden Objekts zu erfassen. Wenn der mechanische Schalter aktiviert ist, werden die Zerkleinerungsklingen abgeschaltet und die Zerkleinerungsaktion wird gestoppt (oder eine andere Operation wird ausgeführt). Grundsätzlich sind Gegenstände, die zum Zerkleinern geeignet sind, dünn und flach, d. h. Papier, CDs, Disketten, Kreditkarten und ähnliches. Menschliche und tierische Körperteile sind demgegenüber grundsätzlich dicker. Als Resultat wird die Einführung eines Körperteils in eine Öffnung des Materialzerkleinerers in einem Druck gegen die Seiten der Öffnung resultieren. Bei einer Öffnung mit schrägen Seiten, wird dieser Druck sowohl eine Komponente in der Richtung betreffen, in der Gegenstände in die Öffnung eingeführt werden (typischerweise vertikal), und eine Komponente senkrecht zu der Einführrichtung (typischerweise horizontal). Unter Berücksichtigung gewisser Bewegung der Schlundöffnung kann dieser Druck zum Auslösen des mechanischen Schalters eingesetzt werden. Durch entsprechende Auswahl der Größe der Öffnung und des Schaltweges des Schalters (oder, wenn eine andere Art von Detektor verwendet wird, wie ein optischer Schalter oder ein Dehnungsmeßstreifen, die Empfindlichkeit oder die aktive Detektionszone) kann der Materialzerkleinerer so eingestellt werden, daß er keine größeren Gegenstände als solche mit einer vorher festgelegten Größe (z. B. die Größe eines menschlichen Fingers, der Umfang eines Papierstapels, der zu groß zur Verarbeitung durch den Materialzerkleinerer ist) in den Materialzerkleinerer-Schlund eindringen läßt, ohne daß der Schalter ausgelöst wird. Diese Einrichtung kann ebenfalls verwendet werden, um einen Benutzer davon abzuhalten, übermäßig dicke Stapel von Dokumenten oder andere Gegenstände, die den Zerkleinerungsmechanismus blockieren könnten, einzuführen.
10a und 10 zeigen eine erste Ausführungsform eines mechanischen Schalters zur Verwendung in einem Materialzerkleinerer. Wie in 10a gezeigt, beinhaltet das Gehäuse 104 eine Öffnung 108. Die Wände 150 der Öffnung 108 sind bewegliche Teile, die eine Schlundöffnung bilden, die gegenüber dem Materialzerkleinerer-Gehäuse 104 beweglich ist. Jede dieser Wände 150 ist an einem oberen Teil mit einem druckempfindlichen Schalter 152 verbunden, der beispielsweise ein Folienschalter sein kann. Der mechanische Schalter kann beispielsweise einen offenen und einen geschlossenen Zustand aufweisen, die auch als eine An-Position oder eine Aus-Position verstanden werden kann.
In einer besonderen Ausführungsform umfaßt der Folienschalter ein nach oben vorgespanntes Teil (nicht separat dargestellt), das dazu neigt, den Schalter in einer offenen Position zu halten, sowie die Wände 150 der Öffnung 108 in ihre obere Position zwingt. Wie gezeigt, ist jede Wand 150 unabhängig beweglich, und jede hat einen zugeordneten Schalter 152, wobei jedoch zu verstehen ist, daß diese symmetrische Anordnung nicht erforderlich ist und entweder eine oder beide Wände einen zugeordneten Schalter oder Detektor aufweisen können. Entsprechend müssen die Wände nicht unabhängig beweglich sein, sondern können sich gemeinsam bewegen.
Während 10a die offene Position des Schalters darstellt, zeigt 10b, was geschieht, wenn ein relativ großer Gegenstand in die Öffnung 108 eingeführt wird. Während ein Gegenstand (schematisch dargestellt durch den Pfeil) in die Öffnung eingeführt wird, preßt es gegen die Wände 150 und bewegt diese abwärts, wobei der Folienschalter 152 zusammengepreßt wird. Dieser Vorgang schließt einen Kreis, der die Schneidklingen abschaltet. Ein solches System hat die weitere Möglichkeit, Schäden an dem Materialzerkleinerer zu verringern, die durch übermäßig große Gegenstände verursacht werden, welche teilweise in der Öffnung stecken bleiben und die Zerkleinerungsmotoren belasten.
11a stellt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung dar. In dieser Ausführungsform beinhalten die Wände 150 der Öffnung Druckzylinder 154. Die Druckzylinder erstrecken sich durch Öffnungen 156 im Materialzerkleinerer-Gehäuse 104. Die Druckzylinder werden mittels einer entsprechenden Feder 158 aufwärts gerichtet und halten die Wände 150 in ihrer oberen Position.
Wird ein großer Gegenstand in die Öffnung 108 eingeführt, wie in 11b gezeigt, werden die Wände 150 nach unten gepreßt, und die Druckzylinder 154 kommen in Kontakt mit einem mechanischen Schalter 160. In der Zeichnung ist der Schalter 160 ein Hebel-Schalter, es ist jedoch für jemanden mit durchschnittlichem Fachwissen verständlich, daß ein Folienschalter oder ein anderer mechanischer Schalter eingesetzt werden kann. Ebenso kann ein Dehnungsmeßstreifen zum Messen einer Ablenkung der Struktur verwendet werden, oder ein optischer Sensor zur Erfassung der Positionen der Wände 150 oder anderer Teile kann verwendet werden. Grundsätzlich kann jeder geeignete Typ von Detektoren eingesetzt werden.
Die Ausführungsformen der 10a, 10b, 11a und 11b basieren grundsätzlich auf einem nach unten gerichteten Druck auf die Schlundöffnung, um den Schalter zu betätigen, der die Zerkleinerungsarbeit beendet. Wie oben angeführt, hat der Druck eines großen Gegenstandes, der in die schrägen Wände der Öffnung eingeführt wird, auch die Tendenz einer horizontalen Komponente. Daher ist eine Druckplatte, die empfindlich auf Seitwärtsbewegungen der Wände der Schlundöffnung reagiert, ebenfalls geeignet für die Verwendung in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Ebenso kann, obwohl die Ausführungsformen gemäß den 10a, 10b, 11a und 11b so beschrieben sind, daß eine automatische Abschaltung der Schneidklingen erfolgt, in einer alternativen Konfiguration die Aktivierung des Schalters eine Warnfunktion auslösen, wie die Einschaltung eines Lichts oder eines Tons. Jede solcher voreingestellten Sicherheitsmaßnahmen kann verwendet werden.
Als eine weitere Alternative kann der untere Teil von einer oder beiden Wänden 150 nachgiebig ablenkbar sein. Dies könnte beispielsweise erreicht werden, indem ein relativ festes Teil zentral befestigt wird, so daß es gegen eine Feder drückt, oder indem der Hebelteil aus einem nachgiebig ablenkbarem Material gefertigt wird. Ein Detektor, wie ein mechanischer Schalter oder ein anderer geeigneter Detektor kann verwendet werden, um festzustellen, wenn die bestimmte Wand 150 zu einem gewissen Grad nach außen gedrückt wurde. Dies würde anzeigen, daß ein Gegenstand mit einer größeren Dicke als vorgesehen in die Öffnung eingeführt wurde. Dann kann eine vorgegebene Operation (z. B. Abschaltung des Zerkleinerungsmechanismus, Ausgabe eines Warnsignals) ausgeführt werden.
12 stellt eine weitere Ausführungsform eines Schalters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dar, und 12a ist eine Ausschnittvergrößerung des Schalterbereichs. Die Strukturen der Ausführungsform von 12 ist ähnlich jeder der Ausführungsform von 3. Ein Schalter 502 ist an dem Gehäuse 104 nahe der Öffnung 108 angebracht. Der Schalter ist so ausgelegt, daß er Kontakte aufgrund von Änderungen des Widerstands erfaßt, zum Beispiel als das Ergebnis eines Kontaktes mit dem Schalter durch die Hand einer Person.
In einem Beispiel umfaßt der Schalter ein leitendes Gitter, das in zwei nebeneinanderliegende Leiter aufgeteilt ist, diese Ausführungsform ist schematisch in 13 zusammen mit einem Überwachungsschaltkreis dargestellt. In einer besonderen Ausführung ist VHi mit nominal 20 V geringer als Vcc eingestellt. Die Kontakte P1 und P2 stellen die Verbindung zu dem Rest der Schaltung her. Die Widerstände R3 bis R6 sind so ausgewählt, daß sie einen großen Widerstand aufweisen, wodurch der Strom, der im aktivierten Zustand durch den Schaltkreis fließt, begrenzt wird. Wenn die Hand eines Benutzers in Kontakt mit dem Gitter gerät, schließt sich der Kreis und ein Strom fließt. Der Verstärker U1A (der beispielsweise ein LM358, verfügbar bei National Semiconductor sein kann) puffert die produzierte Analogspannung und leitet sie weiter an einen Analogeingang des Mikroprozessors 504. Die Widerstände R8, R9, R10 können variiert werden, um eine gewünschte Änderung in der Empfindlichkeit zu erreichen.
Der Mikroprozessor kann ausgewählt werden, um den Materialzerkleinerer in Reaktion auf ein Signal des Verstärkers U1A zu steuern. Insbesondere kann der Mikroprozessor so eingestellt werden, daß er beispielsweise einen Triac steuert, der seinerseits den Strom für den Materialzerkleinerer-Motor steuert, so daß die Klingen abschalten, wenn der Schalter 502 berührt wird. Außerdem kann, wie oben beschrieben, ein Warnlicht oder LED aktiviert werden, um den Benutzer zu informieren, warum der Motor abgeschaltet worden ist.
Weil der Gesamtwiderstand des Schaltergitters 502 sich ändern kann, beispielsweise durch eine Ansammlung von Schmutz, kann der Signalpegel variieren.
Entsprechend wird ein Benutzer mit feuchten Fingern weniger Widerstand erzeugen als einer mit trockenen Fingern, usw. Daher kann in einer Ausführungsform die Software der Materialzerkleinerer-Steuerung Routinen für die Überwachung des Nominalwiderstands über die Zeit beinhalten und einen Schwellenwert entsprechend anpassen. In ähnlicher Weise kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Überwachung einer Signaländerung anstelle der Signalstärke aufweisen, wodurch unterschieden wird zwischen einer langsamen Ansammlung von Schmutz und einem flüchtigen Kontakt. Schließlich kann in einer Ausführungsform eine Anzeige, z. B. eine LED verwendet werden, um den Benutzer darauf hinzuweisen, daß das Gitter gereinigt werden muß, wenn der Nominalwiderstand unter einen bestimmten Wert sinkt.
In einer anderen abweichenden Ausführungsform kann der Schalter ein nachgerüstetes Teil sein. Wie schematisch in 14 dargestellt, ist das nachgerüstete Teil zwischen dem Materialzerkleinerer und der Stromversorgung eingefügt. Der Materialzerkleinerer wird in einen Controller eingesteckt anstatt direkt in eine Wandsteckdose. Während des normalen Betriebs fungiert das nachgerüstete Teil als Durchlass für Strom aus der Wandsteckdose zum Materialzerkleinerer, und der Materialzerkleinerer arbeitet grundsätzlich so, als wäre er normal in die Wand eingesteckt. Wenn jedoch der Schalter aktiviert wird, kann ein Controller, der beispielsweise ähnlich demjenigen in 13 dargestellten sein kann, den Strom zum Materialzerkleinerer abschalten und/oder eine Fehleranzeige ausgeben.
Wie in 15 und 15a dargestellt, kann der nachgerüstete Schalter 512 selbst ein widerstandsempfindlicher Schalter, ein kapazitätsempfindlicher Schalter oder ein druckempfindlicher Schalter, wie zum Beispiel ein Membran- oder Folienschalter sein. Der Schalter ist permanent oder durch Verwendung von Klebeband oder einer Befestigung abnehmbar in einer Position nahe der Öffnung 108 angebracht. Er ist elektrisch mit einem Controller 514 verbunden, der vollkommen separat sein kann, oder der ein kleines Päckchen sein kann, das am Materialzerkleinerer-Gehäuse angebracht werden kann. Wie oben beschrieben beinhaltet der Controller eine Steckdose 516 für das Stromkabel 518 des Materialzerkleinerers und wird normalerweise sein eigenes Stromkabel zur Verbindung mit einer Wandsteckdose 522 oder einer anderen Stromquelle beinhalten.
Obgleich verschiedene hierin dargestellte Ausführungsformen bestimmte Sensoren verwenden, ist zu verstehen, daß andere Vorgehensweisen angewandt werden können, um die Gegenwart einer Person oder eines Gegenstands in der Nähe des Materialzerkleinerers zu erfassen, wie zum Beispiel Methoden, die Wirbelstrom-, Induktiv-, Photoelektrik-, Ultraschall-, Hall-Effekt- oder Infrarot-Näherungssensor-Technologien verwenden.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden dargestellt, um die strukturellen und funktionalen Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erläutern, und sie sollen keine einschränkende Wirkung haben. Im Gegenteil ist beabsichtigt, daß die vorliegende Erfindung sämtliche Modifizierungen, Änderungen und Ersetzungen im Sinne und Umfang der angefügten Ansprüche umfassen soll.

Claims

Ein Materialzerkleinerer, mit: einem Gehäuse; einem Zerkleinerungsmechanismus, der in das Gehäuse eingefügt ist und einen elektrisch angetriebenen Motor und Schneidelemente umfaßt, wobei der Zerkleinerungsmechanismus die Einführung von Gegenständen zur Zerkleinerung in die Schneidelemente ermöglicht und der Motor in der Lage ist, die Schneidelemente anzutreiben, so daß die Schneidelemente die eingeführten Gegenstände zerkleinern; wobei das Gehäuse ein bewegliches Teil aufweist, das zumindest einen Teil einer Öffnung darstellt, durch welche Gegenstände in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können, wobei das bewegliche Teil von einer ersten Position zu einer zweiten Position beweglich ist, aber in die erste Position gedrängt wird; einem Detektor, der ausgelegt ist, um eine Bewegung des beweglichen Teils zur zweiten Position zu erfassen; wobei das bewegliche Teil derart ausgebildet ist, daß es sich von der ersten Position zur zweiten Position bewegt, wenn ein Benutzer versucht, einen Gegenstand durch die Öffnung zu zwängen, der eine größere Dicke aufweist als eine vorbestimmte Dicke; und einem Controller, der in der Lage ist, eine vorbestimmte Tätigkeit durchzuführen, in Reaktion auf die Erfassung durch den Detektor, daß sich der bewegliche Teil zur zweiten Position bewegt hat, wobei die vorbestimmte Tätigkeit eine Anzeige für den Benutzer umfasst, dass der Gegenstand eine größere Dicke aufweist als die vorbestimmte Dicke.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei der Detektor einen Schalter umfaßt, der in Reaktion auf die Bewegung des beweglichen Teils zur zweiten Position ausgelöst wird.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Tätigkeit die Beleuchtung einer Anzeige ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Tätigkeit die Auslösung einer Alarmanzeige ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Tätigkeit das Anhalten der Schneidelemente ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei der Controller einen Mikroprozessor umfaßt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Bereich einer Wand der Öffnung in Reaktion auf Druck durch einen eingeführten Gegenstand mit einer größeren Dicke als die vorbestimmte Dicke beweglich ist, wodurch der Detektor ausgelöst wird.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 7, wobei der Bereich sich in Reaktion auf den Druck nach außen bewegt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 7, wobei der Bereich sich in Reaktion auf den Druck nach unten bewegt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 7, wobei der Bereich durch Federn nach oben gedrückt wird und in Reaktion auf die Einführung eines Gegenstandes mit einer größeren Dicke als die vorbestimmte Dicke dieser Bereich nach unten gedrückt wird, um den Schalter zu aktivieren.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 10, wobei der Bereich einen Druckzylinder umfaßt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 10, wobei der Materialzerkleinerer einen Schalter umfaßt, der durch den Druckzylinder aktiviert wird, wenn der bewegliche Teil sich zur zweiten Position bewegt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 2, wobei der Schalter ein Folienschalter ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 2, wobei der Schalter ein Hebelschalter ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei der Detektor einen mechanischen Schalter umfaßt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei der Detektor einen optischen Detektor umfaßt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 1, wobei der Detektor einen Dehnungsmeßstreifen enthält und ausgelegt ist, um eine Bewegung des beweglichen Teils zu messen.
Ein Materialzerkleinerer, mit: einem Gehäuse einem Zerkleinerungsmechanismus, der in das Gehäuse eingefügt ist und einen elektrisch angetriebenen Motor und Schneidelemente umfaßt, wobei der Zerkleinerungsmechanismus die Einführung von Gegenständen zur Zerkleinerung in die Schneidelemente ermöglicht und der Motor in der Lage ist, die Schneidelemente anzutreiben, so daß die Schneidelemente die eingeführten Gegenstände zerkleinern; wobei das Gehäuse eine Öffnung aufweist, durch die Gegenstände in die Schneidelemente des Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können; einem Widerstandsschalter, der zumindest teilweise im Anschluß an die Öffnung plaziert und so konfiguriert ist, daß er die Gegenwart einer Person oder eines Tieres, die/das sich in Kontakt mit dem Schalter befindet, anzeigt; und einem Controller, der in der Lage ist, eine vorbestimmte Tätigkeit in Reaktion auf die angezeigte Gegenwart der Person oder des Tieres auszuführen.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Tätigkeit die Beleuchtung einer Anzeige ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Tätigkeit die Auslösung eines akustischen Alarms ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei die vorbestimmte Tätigkeit das Anhalten der Schneidelemente ist.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei der Widerstandsschalter außerdem ein Paar elektrisch isolierter leitender Elemente umfaßt, welche bei gleichzeitigem Kontakt mit einem Teil der Person oder des Tieres elektrisch verbunden sind.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei der Controller so ausgelegt ist, daß er Änderungen in der Signalstärke vom Schalter über die Zeit überwacht und einen Schwellenwert für die Ausführung der vorbestimmten Tätigkeit anpaßt.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei der Controller so ausgelegt ist, daß er die vorbestimmte Tätigkeit ausführen kann, basierend zumindest teilweise auf einer Änderungsrate eines überwachten Widerstands des Widerstandsschalters.
Ein Materialzerkleinerer gemäß Anspruch 18, wobei der Controller so ausgelegt ist, daß er die vorbestimmte Tätigkeit ausführen kann, basierend zumindest teilweise auf einem überwachten Widerstand des Widerstandsschalters.
Eine Vorrichtung zur Verwendung mit einem Materialzerkleinerer einschließlich eines Gehäuses, das eine Öffnung aufweist, durch die Gegenstände in Schneidelemente eines Zerkleinerungsmechanismus zum Zerkleinern eingeführt werden können, mit: einem Schalter, anbringbar an einen Bereich eines Materialzerkleinerers nahe der Öffnung und so konfiguriert, daß er die Gegenwart einer Person oder eines Tieres in Kontakt mit dem Schalter anzeigt; einem Controller, der in elektrischer Verbindung mit dem Schalter steht, wobei der Controller einen Steckverbinder aufweist, der so konstruiert ist, daß er eine Stromversorgung und eine Aufnahme, die so konstruiert ist, daß sie ein Stromkabel des Materialzerkleinerers aufnimmt, miteinander verbindet, und wobei der Controller weiterhin so konfiguriert ist, daß er Strom von der Stromversorgung an den Materialzerkleinerer liefert und die Stromversorgung an den Materialzerkleinerer unterbricht in Reaktion auf die angezeigte Gegenwart der Person oder des Tieres.
Eine Vorrichtung wie in Anspruch 26, wobei der Schalter abnehmbar an dem Materialzerkleinerer befestigt ist.
Eine Vorrichtung wie in Anspruch 26, wobei der Schalter ein Kapazitätsschalter ist.
Eine Vorrichtung wie in Anspruch 26, wobei der Schalter ein Widerstandsschalter ist.
Eine Vorrichtung wie in Anspruch 26, wobei der Schalter ein mechanischer Schalter ist.
Eine Vorrichtung wie in Anspruch 30, wobei der mechanische Schalter ein Druckschalter ist.