Download - Patente Sistema de Control Para Trituradora
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8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
1/8
US
20120175443A1
1 9 ) United
S t a t e s
1 2 ) Patent
Application
Publication 1 0 )
P u b .
N o . : US 2 0 1 2 / 0 1 7 5 4 4 3 A 1
4 3 )
P u b .
D a t e :
J u l .
1 2 , 2012
5 4 )
7 5 )
7 3 )
2 1 )
2 2 )
6 0 )
8 , 2 0 1 1 .
Neunzert
CONTROLLED FEED-RATE
SHREDDING
I n v e n t o r :
M i c h a e l G .
N e u n z e r t ,
T i g a r d ,
OR
( U s )
A s s i g n e e :
S S I S h r e d d i n g
S y s t e m s ,
I n c . ,
W i l s o n v i l l e , OR
U S )
A p p l .
N o . : 1 3 / 3 3 9 , 1 2 0
F i l e d : D e c . 2 8 , 2011
R e l a t e d
US.
p p l i c a t i o n
Data
P r o v i s i o n a l a p p l i c a ti o n
No. 6 1 / 4 3 0 , 9 7 5 , ? l e d on J a n .
P u b l i c a t io n C l a s s i? c a t io n
( 5 1 )
I n t .
C l .
B02C 3 / 0 2 ( 2 0 0 6 . 0 1 )
B02C 5 / 0 0 ( 2 0 0 6 . 0 1 )
(52) U.S. Cl. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
241/30;
2 4 1/ 3 5
5 7 ) ABSTRACT
A
e t h o d , a n d m e t h o d - i m p l e m e n t i n g s y s te m s t r u c t u r e , f o r
m e t e r i n g t h e How
f
a t e r i a l t h r o u g h t h e
s h r e d d i n g
Z o n e i n a
r o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r ,
Which Z o n e i s d e ? n e d , a t l e a s t
in p a r t ,
by c o n f r o n t i n g l y r o t a t i n g k n i v e s t h a t a r e c a r r i e d on
a
p a i r o f
a d j a c e n t ,
p o w e r - d r i v e n , n o m i n a l l y m a t c h e d - m o t i o n c o u n t e r
r o t a t i n g s h a f t s . T h e m e t h o d i n c l u d e s
h o l d i n g
the s p e e d
a n d
r o t a t i o n a l d i r e c t i o n
of
one
of
h e
s h a f t s
e s s e n t i a l l y c o n s t a n t
W h i l e s e l e c t i v e l y
v a r y i n g ,
i n
a manner a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g
t h e
r e l a t i v e
r o t a t i o n a l m o t i o n s o f t h e tWo s h a f t s , t h e s p e e d ,
a n d u n d e r c e r t a i n
c i r c u m s t a n c e s
a l s o t h e
d i r e c t i o n ,
o f o t a t i o n
s o l e l y o f t h e o t h e r s h a f t .
h t A T S E R i A i .
WEEU
W
FUNGTlON?E
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
2/8
P a t e n t A p p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n
J u l . 1 2 , 2 0 1 2 US 2 0 1 2 / 0 1 7 5 4 4 3 A 1
g 5 ; mmmms
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
3/8
US
012/0175443 A 1
CONTROLLED
FEED-RATE SHREDDING
CROSS REFERENCE
TO
RELATED
APPLICATION
[ 0 0 0 1 ]
T h i s a p p l i c a t i o n c l a i m s ? l i n g - d a t e
p r i o r i t y t o
US.
P r o v i s i o n a l
P a t e n t A p p l i c a t i o n
S e r .
N o . 6 1 / 4 3 0 , 9 7 5 , ? l e d
a n .
8 , 2 0 1 1 , f o r C o n t r o l l e d F e e d - R a t e S h r e d d i n g , the e n t i r e
d i s cl o s u r e c o n t e n t i n W h i c h
i s
h e r e b y i n c o r p o r a t e d he r e i n b y
r e f e r e n c e .
BACKGROUNDAND SUMMARYOF THE
INVENTION
[ 0 0 0 2 ] T h i s i n v e n t i o n
p e r t a i n s
t o
a n
i m p r o v e m e n t i n r o t a r y
s h e a r
s h r e d d i n g ,
a n d
s p e c i ? c a l l y
t o a n i m p r o v e d s y s t e m ,
a n d
to an
a s s o c i a t e d , improved
m e t h o d o l o g y ,
b a s e d upon
con
t r o l l e d - f e e d - r a t e
s h r e d d i n g
o f a t e r i a l i n
a
r o t a r y s h e a r s h r e d
d e r . More a r t i c u l a r l y , i t c o n c e r n s s u c h a system and meth
o d o l o g y
W h i c h
i n v o l v e
m e t e r i n g
the
How
f
a t e r i a l
t h r o u g h
t h e s h r e d d i n g
( s h e a r i n g ) Z o n e in s u c h
a
s h r e d d e r
by a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g , t h r o u g h t h e
m a k i n g
o f s i n g l e - s h a f t m o t i o n
a d j u s t m e n t s , t h e r e l a t i v e r o t a t i o n a l
m o t i o n s
o f t h e u s u a l , t W o ,
p o W e r - d r i v e n ,
c o n v e n t i o n a l l y m a t c h e d - m o t i o n o u n t e r - r o t a t
i n g , k n i f e - c a r r y i n g s h a f t s W h i c h , W i t h
t h e i r
r e s p e c t iv e l y c a r
r i e d ,
c i r c u l a r l y - o v e r l a p p i n g - s W e e p
k n i v e s , d e ? n e
t h i s s h r e d
d i n g
Z o n e . The p h r a s e o f
c i r c u l a r l y - o v e r l a p p i n g - s W e e p
a s s o c i a t e d W i t h t h e s e k n i v e s
r e f e r s
t o t h e u s u a l s h e a r i n g
c i r
c u l a r
o v e r l a p
o f t h e t r a v e l c i r c l e s d e s c r i b e d
by
t h e
o u t e r
e x t r e m i t i e s o f t h e k n i v e s i n t h e tWo s e t s o f s h e a r - o v e r l a p
p i n g
k n i v e s c a r r i e d
by h e
s h a f t s a s t h e k n i v e s
and
s h a f t s a r e
vieWed a l o n g t h e i r
r o t a t i o n a l a x e s .
[ 0 0 0 3 ] T h e
t e r m i n o l o g y m a t c he d - m o t i o n ,
a n d t h e l i k e ,
h e r e i n
i s
i n t e n d e d
t o r e f e r
t o t h e u s u a l m a t c h i n g - s p e e d
c o u n t e r - r o t a t i o n s
o f h e t W o s h a f t . The
e r m i n o l o g y
v a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g t h e r e l a t i v e r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f
s u c h tWo
s h a f t s , a n d t h e l i k e ,
i s
i n t e n d e d t o
r e f e r
t o
t h e
making
o f
s i n g l e - s h a f t - o n l y
r e l a t i v e
m o t i o n r o t a t i o n a l s p e e d a n d / o r
r o t a t i o n a l d i r e c t i o n )
a d j u s t m e n t s .
[ 0 0 0 4 ]
M a t e r i a l - ? o w
m e t e r i n g , in a c c o r d a n c e W i t h b o t h a
p r e f e r r e d embodiment
o f t h e
i n v e n t i o n s y s t e m , and
a
p r e
f e r r e d p r a c t i ce
o f h e i n v e n t i o n W i t h that s y s t e m ,
i s
c a r r i e d
o u t
e f f e c t i v e l y t h r o u g h o u t t h e d u r a t i o n s
o f s h r e d d i n g
o p e r a t i o n s ,
a n d i n v o l v e s h o l d i n g t h e s p e e d and o t a t i o n a l
d i r e c t i o n
o f n e
o f
h e t W o ( t W o s h a f t s b e i n g i l l u s t r a t e d h e r e i n i n t h e p r e f e r r e d
e m b o d i m e n t )
s h r e d d e r s h a f t s , W h i c h i s v a r i o u s l y c a l l e d
h e r e i n t h e s e l e c t e d m a i n , o r t h e s e l e c t e d
m e t h o d - d e s i g
n a t ed m a i n , s h a f t , e s s e n t i a l l y c o n s t a n t W h i l e s e l e c t i v e l y
a n d
d i f f e r e n t i a l l y v a r y i n g , i n r e l a t i o n t o t h e m o n i t o r e d s h r e d d i n g
t o r q u e l o a d e x e r t ed
on h a t
m a i n
s h a f t , t h e sp e e d , and n d e r
c e r t a i n
c i r c u m s t a n c e s
a l s o
t h e
d i r e c t i o n ,
o f
r o t a t i o n
o f
t h e
o t h e r
Which i s v a r i o u s l y
r e f e r r e d t o h e r e i n a s
t h e s e l e c t e d
c o n t r o l l e d , o r m e t e r i n g , o r t h e s e l e c t e d
m e t h o d - d e s i g
n a t e d c o n t r o l l e d , s h a f t . T h i s
d i f f e r e n t i a l
r e l a t i v e - s h a f t - m o
t io n c o n t r o l t h e
a b o v e - m e n t i o n e d
c o n c e p t o f a r i a b l e d i f f e r
e n t i a t i o n ) i s
i m p l e m e n t e d s y s t e m i c a l l y p r e f e r a b l y
u n d e r t h e
i n ? u e n c e o f a n a p p r o p r i a t e l y p r o g r a m m e d
d i g i t a l
c o m p u t e r
s o a s t o a c h i e v e , a s much s p o s s i b l e , a
c o n t i n u o u s l y
s t e a d y ,
n o n - j a m m i n g m a t e r i a l
t h r o u g h p u t
t h r o u g h
t h e s h r e d d e r s
s h r e d d i n g Z o n e .
[ 0 0 0 5 ] The
i n v e n t i o n p r o p o s e s
b o t h p r e f e r r e d a n d b e s t
m o d e , a n d s e v e r a l m o d i ? e d , s y s t e m i c e m b o d i m e n t s a n d man
n e r s o f m e t ho d o l o g i c p r a c t i c e , e a c h s u i t e d t o d i f f e r e n t ,
s p e
c i ? c s h r e d d i n g a p p l i c a t i o n n e e d s .
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
[ 0 0 0 6 ] Com m on t o a l l e m b o d i m e n t s a n d m e t h o d o l o g i c
p r a c t i c e s o f the i n v e n t i o n s the m e n t i o n e d , s i n g l e - s h a f t - o n l y ,
d i f f e r e n t i a l
r e l a t i v e - m o t i o n v a r i a b l e d i f f e r e n t i a t i o n ) s h a f t
c o n t r o l i a f e a t u r e , a l W a y s
a s s o c i a t e d
W i t h t h e s e l e c t e d c o n
t r o l l e d
o r
m e t e r i n g )
s h a f t ,
W h i c h
f e a t u r e
i s
b e l i e v e d
t o
o f f e r u n i q u e a n d
i s t i n c t l y
e f f e c t i v e i m p r o v e m e n t s ,
r e l a t i v e
t o
b a c k g r o u n d - p a s t p r o b l e m s , i n t h e o p e r a t i o n s o f o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r s .
[ 0 0 0 7 ] H e r e t o f o r e ,
r o t a r y
s h e a r s h r e d d e r s g e n e r a l l y s h r e d
m a t e r i a l Which s s u p p l i e d
a s
i n p u t v i a a g r a v i t y f e e d h o p p e r .
T y p i c a l l y
a s h r e d d e r s a s s o c i a t e d hopper i s l o a d e d from a
c o n v e y o r ,
a
dumper r
d i r e c t l y by
h a n d .
D i f f e r e n t
t y p e s
o f
p r o c e s s m a t e r i a l , a n d t h e j u s t - m e n t i o n e d , t y p i c a l i n f e e d i n g
m e t h o d s ,
d i r e c t l y i m p a c t
t h e t o r q u e
l o a d e x e r t e d
o n
t h e
p o W e r - d r i v e n , r o t a t i n g - k n i f e - c a r r y i n g s h r e d d e r s h a f t s .
[ 0 0 0 8 ] T h e s e
t W o
f a c t o r s i f e e d
s t y l e a n d m a t e r i a l
typei
c a u s e s i g n i ? c a n t s h r e d d e r t o r q u e
demand a r i a t i o n s
h a t t y p i
c a l l y
l e a d
t o
e x p e n s i v e
d e s i g n o v e r - s i Z i n g o f s h r e d d e r
d r i v e s ,
a n d
o
c o s t l y r e v i s i n g o f s h r e d d e r - c u t t i n g
g e o m e t r y ,
s u c h
h a t
t h e
t o u g h e s t
m a t e r i a l
t o
b e
p r o c e s s e d
c a n c o n ? d e n t l y
a n d
c o r r e c t l y b e
s h r e d d e d .
[ 0 0 0 9 ] A s
h o s e
s k i l l e d i n t h e
r e l e v a n t
a r t
W e l l
k n o W , some
p r o c e s s
m a t e r i a l s a r e e s se n t i a l l y u n a b l e
t o
be s h r e d d e d due
t h e i r
p r o p e n s i t y
t o
s e l f - f e e d .
Examples o f
h i s a r e
b a l e d
a l u
minum,
a n d
s t r i n g y
m a t e r i a l s s u c h a s t a r p s and s o - c a l l e d
s u p e r - s a c k s .
[ 0 0 1 0 ]
As
s u g g e s t e d
a b o v e ,
t h e p r e s e n t
i n v e n t i o n ,
i n e a c h
of t s
h e r e i n - d e s c r i b e d
embodiments and manners of p e r a
t i o n , a l l o f W h i c h
f e a t u r e
the a b o v e , g e n e r a l l y d e s c r i b e d
d i f
f e r e n t i a l r e l a t i v e - m o t i o n s h a f t c o n t r o l , s a t i s f a c t o r i l y , a n d
W i t h
d e ? n i t i v e
i m p r o v e m e n t s , t a k e s
i n t o a c c o u n t t h e s e
p r i o r a r t
s h e a r - s h r e d d i n g c o n s i d e r a t i o n s .
[ 0 0 1 1 ]
A c c o r d i n g t o a p r e f e r r e d a n d
b e s t - m o d e embodi
ment
f t h e i n v e n t i o n , What h e
i n v e n ti o n p r o p o s e s , g e n e r al l y
s p e a k i n g , i s a
s y s t e m f o r
t h e
c o n t r o l l e d - f e e d - r a t e
s h r e d d i n g
o f
m a t e r i a l i n a r o t a r y
s h e a r
s h r ed d e r , i n c l u d i n g :
[ 0 0 1 2 ]
1 )
a p a i r o f s p a c e d ,
l a t e r a l l y
a d j a c e n t , n o m i n a l l y
m a t c h e d - m o t i o n
c o u n t e r - r o t a t i n g , p o W e r - d r i v e n s h r e d d e r
s h a f t s ,
i n c l u d i n g , u n d e r a l l
s h r e d d i n g
o p e r a t i n g c o n d i t i o n s , a
s e l e c t e d
main s h a f t
and a s e l e c t e d
c o n t r o l l e d ,
o r
m e t e r i n g ,
s h a f t , t he s e
s h a f t s
c a r r y i n g s e t s o f c o n f r o n t i n g l y
r o t a t i n g
k n i v e s W h i c h , W i t h t h e i r a s s o c i a t e d s h a f t s , d e ? n e b e t W e e n
them
a s h r e d d i n g Zone i n t o Which a t e r i a l t o be
shredded s
f e d ,
[ 0 0 1 3 ]
2 )
a
p a i r
o f
d r i v e
m o t o r s , e a c h d r i v i n g l y c o n n e c t e d
t o a d i f f e r e n t one
of
h e tWo s h a f t s , each motor
e i n g
s e l e c
t i v e l y ,
a n d n d i v i d u a l l y ,
s p e e d - v a r i a b l e a n d o t a t i o n - d i r e c t i o n
r e v e r s i b l e , a n d
[ 0 0 1 4 ]
3 ) o p e r a t i v e l y
a s s o c i a t e d
W i t h
t he
s h a f t s a n d
m o t o r s ,
m a t e r i a l
f e ed - r a t e c o n t r o l s t r u c t u r e , i n c l u d i n g
[ 0 0 1 5 ]
a )
a t o r q u e l o a d s e n s o r
a t
a l l
t i m e s o p e r a t i v e l y
connected
t o t h e
d r i v e
motor Which
i s
d r i v i n g l y
con
n e c t e d o t h e s e l e c t e d main h a f t , o p e r a b l e
ef f ec ti v e l y
t o
m o n i t o r ,
c o n t in u o u s l y d u r i n g
s h r e d d i n g ,
t h e t o r q u e l o a d
e x p e r i e n c e d b y t h a t s h a f t ,
[ 0 0 1 6 ]
b ) a
s p e e d
a n d d i r e c t i o n co n t r o l l e r a t a l l
t i m e s
o p e r a t i v e l y c o n n e c t e d t o t h e
d r i v e motor
Which s
d r i v
i n g l y c o n n e c t e d t o t h e s e l e c t e d
c o n t r o l l e d ,
o r m e t er i n g ,
s h a f t ,
o p e r a b l e t o c h a n g e t he r o t a t i o n a l s p e e d a n d t he
r o t a t i o n a l
d i r e c t i o n
o f t h a t s h a f t , and
[ 0 0 1 7 ] c )
a n
a l g o r i t h m i c a l l y p r o g r a m m e d d i g i t a l
com
p u t e r
o p e r a t i v e l y
c o n n e c t e d b o t h t o
t h e s e n s o r
and o t h e
c o n t r o l l e r ,
o p e r a b l e ,
b a s e d
upon h e
s e l e c t e d main h a f t
t o r q u e
l o a d
m o n i t o r e d b y t h e s e n s o r , a n d e m p l o y i n g t h e
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
4/8
US
012/0175443 A 1
c o n t r o l l e r i n r e l a t io n t o t h e d r i v e motor Which
s
d r i v
i n g l y c o n n e c t e d t o t h e s el e c t ed c o n t r o l l e d s h a f t , t o con
t r o l
s e l e c t i v e l y ,
i n a
manner
a r i a b l y d i f f e r e n t i a t i n g t h e
r e l a t i v e r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f
t h e
tWo s h a f t s ,
t h e r o t a
t i o n a l
s p e e d
a n d ,
i f
n e e d e d ,
t h e
o t a t i o n a l
d i r e c t i o n
o f
h e
s e l e c t e d
c o n t r o l l e d s h a f t i n a
Way
f f e c t i v e t o
achieve
a
d e s i r e d , a p p r o p r i a t e
a n d
c o n t r o l l e d , m a t e r i a l - s h r e d d i n g
f e e d - r a t e t h r o u g h t h e s h r e d d i n g Z o n e .
[ 0 0 1 8 ] I n t h i s p r e f e r r e d a n d
b e s t - m o d e
embodiment f t h e
i n v e n t i o n , t h e t W o s h r e d d e r s h a f t s a n d t h e i r p o W e r - d r i v e
m o t o r s , a r e e s s e n t i a l l y i d e n t i c a l l y s i Z e d , and o s s e s s
e s s e n
t i a l l y t he s a m e
o p e r a t i o n a l
t o r q u e - l o a d c a p a c i t i e s .
B o t h h a v e
t h e
same s p e e d
r a n g e s , p e a k
t r a n s m i t t e d
t o r q u e s , a n d o v e r a l l
k n i f e s i Z e s a n d
s h a p e s .
The
e l e c t e d main
h a f t r u n s a l W a y s
a t f u l l s p e e d , a n d W i t h
i t s
c a r r i e d
k n i v e s d o e s
t h e
m a j o r i t y
o f
t h e
s h r e d d i n g .
The s e l e c t e d c o n t r o l l e d , o r m e t er i n g , s h a f t
c o n t r o l s
the m a i n s h a f t l o a d b y v a r y i n g i t s s p e e d , a n d i f
n e e d e d , i t s r o t a t i o n a l d i r e c t i o n .
The
main s h a f t
t o r q u e
i s
m o n i t o r e d , a s
m e n t i o n e d ,
and h i s m o n i t o r e d t o r q u e i s u s e d to
c o n t r o l t h e s p e e d
a n d
o t a t i n g
d i r e c t i o n
o f the
m e t e r i n g
s h a f t .
[ 0 0 1 9 ]
E m b o d i m e n t v a r i a t i o n s
i n c l u d e 1 ) p e r i o d i c a l l y
sWapping
t h e r o l e s of t h e tWo s h a f t s i n such a manner t h a t
e a c h s h a f t
b e c o m e s ,
v a r i o u s l y a n d
l t e r n a t e l y ,
i n
o n e
i n t e r v a l
o f t i m e t h e
s e l e c t e d
main
s h a f t , a n d
i n
a n o t h e r , a l t e r n a t e
i n t e r v a l
o f t i m e
t h e
s e l e c t e d
c o n t r o l l e d
o r
m e t e r i n g ) s h a f t ,
a n d 2 ) i m p l e m e n t i n g t h e i n v e n t i o n f e a t u r e s i n a
s h r e d d e r
Wherein
h e tWo s h a f t s and h e i r
a s s o c i a t e d
d r i v e
motors
a r e
d i f f e r e n t i a t e d
in
s i Z e s
a n d W o r k i n g
c a p a c i t i e s ,
a n d
W h e r e i n
t h e s m a l l e r
a n d
l o W e r - c a p a c i t y s h a f t and a s s o c i a t e d
d r i v e
m o t o r a l W a y s f u n c t i o n i n the s e l e c t e d , c o n t r o l l e d / m e t e r i n g
mode f p e r a t i o n .
[ 0 0 2 0 ] From
n e m e t ho d o l o g i c p o i n t o f
i e W , a n d t i l l
g e n
e r a l l y
s p e a k i n g , t h e
i n v e n t i o n o f f e r s
a method
f o r m e t e r i n g
t h e How o f
m a t e r i a l
t h r o u g h
t h e
s h r e d d i n g Z o n e i n a r o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r ,
Which o n e i s de?ned by c o n f r o n t i n g l y r o t a t
i n g
k n i v e s
t h a t
a r e
c a r r i e d
on
p a i r
o f d j
a c e n t ,
p o W e r - d r i v e n ,
n o m i n a l l y m a t c h e d - m o t i o n
o u n t e r - r o t a t i n g s h a f t s , i n c l u d i n g
h o l d i n g
t h e
s p e e d
and
o t a t i o n a l
d i r e c t i o n
o f o n e o f
t h e s h a f t s
e s s e n t i a l l y
c o n s t a n t
W h i l e s e l e c t i v e l y c h a n g i n g , in
a
manner
v a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g t h e
r e l a t i v e
r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f
t h e
t W o s h a f t s , t h e s p e e d , a n d u n d e r
c e r t a i n
c i r c u m s t a n c e s
a l s o
t h e d i r e c t i o n , o f
o t a t i o n s o l e l y
o f t h e o t h e r s h a f t .
[ 0 0 2 1 ]
From n o t h e r
m e t h o d o l o g i c p e r s p e c t i v e , the
i n v e n
t i o n
p r o p o s e s a m a t e r i a l - f e e d - r a t e method o r t h e c o n t r o l l e d ,
t h r o u g h - ? o w s h r ed d i n g o f m a t e r i al f e d i n t o
the
s h r e d d i n g
Zone i n a r o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r ,
Which
Zone i s
de?ned by
c o n f r o n t i n g l y
r o t a t i n g k n i v e s c a r r i e d
on
p a i r o f e l o n g a t e a n d
p a r a l l e l ,
a d j a c e n t ,
n o m i n a l l y
c o u n t e r - r o t a t i n g ,
p o W e r - d r i v e n
s h a f t s i n c l u d i n g ,
u n d e r
a l l
o p e r a t i n g c o n d i t i o n s ,
a s e l e c t e d ,
m e t h o d - d e s i g n a t e d main h a f t a n d
a
s e l e c t e d ,
m e t h o d - d e s i g
n a t e d c o n t r o l l e d s h a f t . The method
t e p s
i n c l u d e a ) m o n i t o r
i n g ,
d u r i n g s h r e d d i n g ,
t h e t o r q u e l o a d ex e r t e d o n t h e method
d e s i g n a t e d
main
s h a f t ,
a n d
b )
i n
r e s p o n s e
t o
s u c h
m o n i t o r i n g , a n d
i n r e l a t i o n t o
t h e r e s p e c t i v e
o p e r a t i o n s o f
t h e
t W o s h a f t s
i n
t h e
a i r ,
s e l e c t i v e l y v a r y i n g a t l e a s t o n e o f l ) t h e
s p e e d
a n d
2 ) the r o t a t i o n a l d i r e c t i o n o f the m e t h o d - d e s i g
nated c o n t r o l l e d s h a f t i n a
manner
intended
t o
achieve
d e s i r e d , a p p r o p r i a t e a n d c o n t r o l l e d , m a t e r i a l - f e e d - r a t e
t h r o u g h t h e
s h r e d d i n g
Z o n e .
[ 0 0 2 2 ]
T h e s e a n d o t h e r
v a r i o u s
f e a t u r e s a n d a d v a n t a g e s o f
t he i n v e n t i o n W i l l become more u l l y
a p p a r e n t
a s t h e d e t a i l e d
d e s c r i p t i o n
o f t p r e s e n t e d b e l o W i s
r e a d i n
c o n j u n c t i o n W i t h
t h e
a c c o m p a n y i n g
d r a W i n g .
DESCRIPTION OF THEDRAWING
[ 0 0 2 3 ]
The i n v e n t i o n ,
i n s e v e r a l o f
i t s s y s t e m i c a n d meth
o d o l o g i c a l f o r m s a s W i l l
b e
d i s c u s s e d b e l o W ) s i l l u s t r a t e d f o r
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
d r a W i n g - e c o n o m y r e a s o n s h e r e i n ,
b y a s i n g l e d r a W i n g
FIG
URE
h i c h p r e s e n t s i t
s c h e m a t i c a l l y ,
a n d a r t i a l l y
f r a g m e n
t a r i l y , i n a manner
d e s i g n e d
t o i l l u s t r a t e
b o t h
p r e f e r r e d
and
b e s t - m o d e ,
a n d
s e v e r a l m o d i ? e d ,
e m b o d i m e n t s
o f
i t i b o t h
m e t ho d o l o g i c a n d
s t r u c t u r a l .
DETAILED DESCRIPTION OFTHE
INVENTION
[ 0 0 2 4 ] T u r n i n g noW o t h e
d r a W i n g ,
a n d d e s c r i b i n g f r o m
o n e s y s t e m i c
a n d
e t h o d o l o g i c p o i n t o f
i e W
u s i n g h i s d r a W
i n g f o r b o t h o f
t h e s e a s p e c t s
o f
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n ,
W h a t
i s
shoWn
t h e r e i n ,
i n d i c a t e d g e n e r a l l y
a t 1 0 i s a
p r e f e r r e d a n d
best-mode form o f a r o t a r y s h e ar - s h r e d d i n g s y s t e m , and a n
a s s o c i a t e d m e t h o d o l o g y ,
c o n s t r u c t e d
in a c c o r d a n c e W i t h t h e
i n v e n t i o n f o r
t h e c o n t r o l l e d f e e d - r a t e s h r e d d i n g
o f
m a t e r i a l
f e d i n t o
t h e s h r e d d i n g Z o n e i n a
r o t a r y s h e a r s h r e d d e r . System
1 0 ,
d e s c r i b e d
noW c h i e ? y , and i m m e d i a t e l y
b e l o W ,
from a
s y s t e m i c
p e r s p e c t i v e , a n d
r e c o g n i z i n g
t h a t t h i s
s y s t e m i c - p e r
s p e c t i v e
d e s c r i p t i o n a l s o e f f e c t i v e l y d e s c r i b e s t h e
a s s o c i
a t e d c o m p a n i o n
m e t h o d o l o g y a l s o
d e s i g n a t e d
1 0
h e r e i n ) ,
i n c l u d e s ,
f r a g m e n t a r i l y
a n d
s o m e W h a t
s c h e m a t i c a l l y
i l l u s
t r a t e d , a n o t h e r W i s e
c o n v e n t i o n a l ( o t h er W i se , o r
o t h e r t h a n
a s t h i s s h r e d d e r i s
a s s o c i a t e d
c o m b i n a t i o n a l l y
W i t h
o t h e r c o l
l a b o r a t i v e
s t r u c t u r e noW
to be d e s c r i b e d )
t W o - s h a f t ,
r o t a r y
s h e a r s h r e d d e r 1 2 ,
a
t o r q u e l o a d s e n s o r 1 4 , r e p r e s e n t e d s c h e
m a t i c a l l y b y
a f u n c t i o n a l l y
a n d
s t r u c t u r a l l y m a t c h i n g l y
t e x t
l a b e l e d b l o c k , a s p e e d
a n d d i r e c t i o n c o n t r o l l e r
1 6 , r e p r e
s e n t e d s c h e m a t i c a l l y
b y
a n o t h e r
f u n c t i o n a l l y a n d
s t r u c t u r a l l y
m a t c h i n g l y
t e x t - l a b e l e d b l o c k ,
a n d a n a p p r o p r i a t e l y
a l g o r i t h
m i c a l l y
p r o g r a m m e d
i g i t a l
c o m p u t e r , r e p r e s e n t e d s c h e m a t i
c a l l y
b y
y e t a n o t h e r f u n c t i o n a l l y
a n d
s t r u c t u r a l l y m a t c h i n g l y
t e x t - l a b e l e d b l o c k 1 8 . S e n s o r
1 4 ,
c o n t r o l l e r
1 6 ,
a n d c o m p u t e r
1 8 c o l l e c t i v e l y c o n s t i t u t e
h e r e i n
a m a t e r i a l
f e ed - r a t e c o n t r o l
s t r u c t u r e i t h e o v e r a l l o p e r a t i o n o f Which i l l b e d e s c r i b e d
s h o r t l y .
[ 0 0 2 5 ]
S e n s o r
1 4 ,
c o n t r o l l e r
1 6 ,
a n d c o m p u t e r
1 8
a r e
e a c h
p r e f e r a b l y
c o n v e n t i o n a l i n c o n s t r u c t i o n , a n d may e made
n
a number
of
i f f e r e n t , Well-knoWn W a y s t h a t a r e f a m i l i a r t o
t h o s e
g e n e r a l l y
s k i l l e d i n t h e
a r t .
F o r t h e s e r e a s o n s , t h e s e
t h r e e components
i n
t h e
s y s t e m
a r e
i l l u s t r a t e d h e r e i n
o n l y i n
t h e n o n - d e t a i l e d ,
j u s t - m e n t i o n e d b l o c k f o r m s W h i c h
a p p e a r
a s
s i m p l e
o u t l i n e s i n
t h e
d r a W i n g FIG URE. From
t h e
s y s
t e m i c a n d
m e t h o d o l o g i c o p e r a t i o n a l
d e s c r i p t i o n s
W h i c h a r e
p r e s e n t e d b e l o W r e s p e c t i n g hoW s y s t e m 1 0 ,
a n d
i n i t t h e s e
t h r e e , b l o c k - r e p r e s e n t e d
c o m p o n e n t s ,
f u n c t i o n
d u r i n g
s h r e d
d i n g ,
t h e r e s p e c t i v e
n a t u r e s o f
t h e s e t h r e e
c o n v e n t i o n a l com
p o n e n t s W i l l b e
r e a d i l y
a p p a r e n t t o t h o s e s k i l l ed i n t h e a r t .
[ 0 0 2 6 ]
S h r e d d e r 1 2
i n c l u d e s
a
f r a m e ,
a
f r a g m e n t a r y p o r t i o n
of hich
p p e a r s
at
2 0 ,
and on Which frame r e a p p r o p r i a te l y
j o u m a l e d o r r o t a t i o n the e a r l i e r a b o v e - g e n e r a l l y - m e n t i o n e d ,
t W o , o p e r a t io n a l s h r e d d e r s h a f t s , shoWn t
2 2 , 2 4 .
Shaf ts 2 2 ,
2 4
a r e
e l o n g a t e a n d d i s p o s e d
i n
p a r a l l e l ,
s p a c e d ,
l a t e r a l
a d j a
c e n c y i n
t h e s h r e d d e r , and r e s p e c i ? c a l l y
s u p p o r t e d
on
r a m e
2 0 f o r
r o t a t i o n
a b o u t
t h e i r
r e s p e c ti v e l o n g i t u d i n a l
a x e s d e s
i g n a t e d 2 2 a, 2 4 a . These tWo
s h a f t s
a r e a l s o r e f e r r e d t o h e r e i n
a s n o m i n a l l y m a t ch e d - m o t i o n , c o u n t e r - r o t a t i n g ,
p o W e r
d r i v e n s h r e d d e r
s h a f t s .
More i l l b e
s a i d
s h o r t l y a b o u t
s h a f t
r o t a t i o n a l m o t i o n . With r e s p e c t t o t h e p r e f e r r e d i n v e n t i o n
form
noW
b e i n g d e s c r i b e d , and
a s
W i l l be e x p l a i n e d , tWo
p r i n c i p a l m o d e s
o f s h r e d d i n g
o p e r a t i o n
i l l
b e
i m p l e m e n t e d .
I n one of
t h e s e
modes, o r m a n n e r s ,
o f
o p e r a t i o n , s h a f t 22
a l W a y s
f u n c t i o n s
a s t h e a b o v e d e s c r i b e d , s e l e c t e d m a i n ,
o r
m e t h o d - d e s i g n a t e d
m a i n , s h a f t , a n d
s h a f t 2 4 a l W a y s
f u n c
t i o n s
a s
t h e s e l e c t e d
c o n t r o l l e d ,
o r
m e t e r i n g , o r
method
d e s i g n a t e d c o n t r o l l e d s h a f t . I n t h e o t h e r mode, r m a n n e r , o f
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
5/8
US
012/0175443 A 1
o p e r a t i o n , t h e s e s h a f t - s e l e c t e d
r o l e s
t h a t a r e p l a y e d
by
h e t W o
s h a f ts a l t e r n a t e u n d e r
t h e
c o n t r o l o f
computer
8 . I n t e r v a l s o f
s u c h
a l t er a t i o n a r e f r e e l y u s e r
s e l e c t a b l e , and
a t y p i c a l
a l t e r
a t i o n i n t e r v a l
m i g h t
b e a b o u t 3 0 - s ec o n d s .
[ 0 0 2 7 ] E s t a b l i s h m e n t o f
a l l
a s p e c t s o f t h e s e
o p e r a t i n g
m o d e s i s s e l e c t i v e l y ,
a n d
c o n v e n t i o n a l l y , i m p l e m e n t a b l e
b y
o p e r a t i o n o f
c o m p u t e r
1 8 .
[ 0 0 2 8 ] C a r r i e d
in a n
a n c h o r e d
f a s h i o n ,
c o n v e n t i o n a l l y a n d
r e s p e c t i v e l y o n s h a f t s 2 2 , 2 4 , a r e e s s e n t i a l l y f u n c t i o n a l l y a n d
s t r u c t u r a l l y
m a t c h e d
a s m e n t i o n e d a b o v e ) , c o n v e n t i o n a l s e t s
2 6 , 2 8 o f a p p r o p r i a t e l y
d i s t r i b u t e d a n d
o r g a n i z e d ( a l o n g t he
s h a f t s l o n g x e s ) ,
c o n f r o n t i n g l y r o t a t i n g
k n i v e s .
T h e o t a t i n g
k n i v e s i n s e t s 2 6 , 2 8 ,
a l o n g
W i t h
t h e i r c a r r y i n g s h a f t s
2 2 , 2 4 ,
r e s p e ct i v e l y , c o l l e c t i v e l y de?ne a
s h r e d d i n g
Z o n e 3 2 i n t o
Which
a t e r i a l
Which s t o b e s h r e d d e d i s f e d , doWnWardly
n
t h e
d r a W i n g FIGURE,
as i s i l l u s t r a t e d by
a
t e x t - l a b e l e d b l o c k
34 and
a doWnWardly
o i n t i n g , broad arroW
3 6 .
[ 0 0 2 9 ]
T W o ,
l a r g e , o v e r l a p p i n g , d a s h - d o u b l e - d o t c i r c l e s ,
n o t
s p e c i ? c a l l y
l a b e l e d , i l l u s t r a t e t h e p a t h s , r e f e r r e d
o
a b o v e
a s t h e
c i r c u l a r l y
o v e r l a p p i n g
s W e e p s ,
t r a v e l e d
by
t h e
o u t e r
e x t r e m i t i e s o f t h e k n i v e s
i n
s e t s 2 6 , 2 8 .
[ 0 0 3 0 ] D r i v i n g l y
c o n n e c t e d ,
r e s p e c t i v e l y ,
t o s h a f t s 2 2 , 2 4
a r e c o n v e n t i o n a l ,
m a t c h e d - s i Z e
and c a p a b i l i t y , e l e c t r i c , o r
h y d r a u l i c , d r i v e m o t o r s
3 8 ,
4 0 .
[ 0 0 3 1 ] I n
a
? r s t Wa y f t h i n k i n g
a b o u t
t h e
c o n s t r u c t i o n i
t h e p r e f e r r e d c o n s t r u c t i o n 4 o f s h r e d d e r
1 2
a s
i t
i s noW e i n g
d e s c r i b e d , and
a s
h a s been
mentioned
e a r l i e r
h e r e i n , t h e
s h a f t s , t h e
r o t a t i n g
k n i f e
s e t s ,
a n d t h e d r i v e m o t o r s a r e f u l l y
m a t c h e d s t r u c t u r a l l y
a n d f u n c t i o n a l l y , W i t h
t h e same p e r a t
i n g t o r q u e c a p a c i t i e s .
The
m o t o r s a r e e a c h s e l e c t i v e l y
r o t a
t i o n a l l y - s p e e d - a d j u s t a b l e ,
a n d r o t a t i o n a l l y - d i r e c t i o n a l l y - r e
v e r s i b l e , and i n t h e t W o , s o o n
t o
be
f u r t h e r
d e s c r i b e d ,
someWhat
d i f f e r e n t manners
of p e r a t i n g s h r e d d e r 1 2 ,
a s
s o
c o n ? g u r e d a n d j u s t
d e s c r i b e d ,
e i t h e r
o n e , o r
e a c h , o f
t h e
m o t o r s
( d e p e n d i n g
on h e c h o s e n
o p e r a t i n g
m a n n e r )
i s
i n
f a c t
r o t a t i o n a l l y - s p e e d - v a r i e d , a n d o c c a s i o n a l l y r o t a t i o n a l l y - d i
r e c ti o n a l l y r e v e r s e d , u n d e r
t h e
c o n t r o l o f c o m p u t e r 1 8 . T h e s e
t W o
o p e r a t i n g
m a n n e r s
W i l l
b e d i s c u s s e d f u l l y s h o r t l y .
[ 0 0 3 2 ] As c a n
be s e e n in t h e d r a W i n g FIGURE, W i t h i n
s y s t e m 1 0 ,
t h e t o r q u e
l o a d s e n s o r ,
t h e
s p e e d a n d d i r e c t i o n
c o n t r o l l e r , a n d t h e
programmed
i g i t a l c o m p u t e r a r e
o p e r a
t i v e l y
i n t e r c o n n e c t e d
W i t h i n t h e c o n t r o l - s t r u c t u r e r e a l m
Which
h e y f o r m , a n d in t h e f o r m o f h i s c o n t r o l s t r u c t u r e , a n d
W i t h i n s y s t e m
1 0 , a r e
o p e r a t i v e l y
c o n n e c t e d e f f e c t i v e l y
t o
e a ch o f m o t o r s
3 8 , 4 0 , a n d
t h r o u g h t h e s e m o t o r s , t o t h e
r o t a t i n g - k n i f e - c a r r y i n g
s h a f t s
2 2 , 2 4 , r e s p e c t i v e l y .
[ 0 0 3 3 ] The p e r a t i v e i n t e r c o n n e c t i o n a n d t h e o t h e r c o n n e c
t i o n s j u s t m e n t i o n e d , a r e
s p e c i ? c a l l y
i l l u s t r a t e d ,
a s
W i l l noW
be a r t i c u l a r l y
d e s c r i b e d ,
i n
a
manner o c u s e d on implement
i n g
o n e p r e f e r r e d - i n v e n ti o n - f o r m o p e r a t in g
mode
o r
s y s t e m
1 0 i i . e . ,
o n e o f t h e tWo
p e r a t i n g
m a n n e r s j u s t m e n t i o n e d
a b o v e . More p e c i ? c a l l y : l ) a d a s h e d , d o W n W a r d l y o i n t i n g ,
a r r o W h e a d e d l i n e 4 2
o p e r a t i v e l y
c o n n e c t s motor 8
( a n d t h u s
a l s o e f f e c t i v e l y s h a f t 2 2 ) W i t h t h e t o r q u e l o a d s e n s o r , a n d
p a r t i c i p a t e s i n the
c o l l e c t i o n
o f i n s t a n t a n e o u s t o r q u e - l o a d
i n f o r m a t i o n
from t h i s s h a f t
a n d
m o t o r ; 2 ) a s o l i d , doWn
W a r d l y
p o i n t i n g ,
a r r o W h e a d e d l i n e 4 4 o p e r a t i v e l y c o n n e c t s ,
a n d f e e d s s h a f t - 2 2 m o n i t o r e d t o r q u e i n f o r m a t i o n f r o m , t h e
t o r q u e l o a d s e n s o r t o c o m p u t e r 1 8 ; a n o t h e r
s o l i d ,
a n d
i n t h i s
c a s e u p W a r d l y p o i n t i n g ,
a r r o W h e a d e d
l i n e 4 6 s u p p l i e s moni
t o r e d - t o r q u e
c o n t r o l
i n f o r m a t i o n
f r o m
c o m p u t e r 1 8
t o
s p e e d
a n d d i r e c t io n c o n t r o l l e r
1 6 ;
a n d ? n a l l y , a d a s h e d , u p W a r d l y
p o i n t i n g ,
a r r o W h e a d e d
l i n e
4 8
f u m i s h e s ,
a s
a p p r o p r i a t e ,
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
s p e e d a n d / o r s p e e d a n d d i r e c t io n c o n t r o l
i n s t r u c t i o n s
f r o m
computer
1 8
t o motor 40 and s h a f t 2 4 .
[ 0 0 3 4 ]
T h i s s p e c i ? c a l l y
p i c t u r e d
c o n t r o l a r r a n g e m e n t i s
one i n Which s h a f t 22 f u n c t i o n s
a l W a y s a s
t h e
s e l e c t e d ,
m e t h o d - d e s i g n a t e d
m a i n
s h a f t ,
a n d
s h a f t
2 4
f u n c t i o n s
a l W a y s
a s t h e s e l e c t e d , m e t h o d - d e s i g n a t e d
c o n t r o l l e d ,
o r
m e t e r i n g ,
s h a f t
[ 0 0 3 5 ] I n
t h i s o p e r a t i o n a l c o n ? g u r a t i o n o f s y s t e m 1 0 ,
m o t o r s 3 8 , 4 0 d r i v e
s h a f t s
2 2 , 2 4 , r e s p e c t i v e l y , a n d n o m i n a l l y
i . e . ,
b e f o r e
a n y s h a f t - o p e r a t i o n a l d i f f e r e n t i a t i o n t a k e s
p l a c e
i n a c c o r d a n c e
W i t h
t h e i n v e n t i o n - o f f e r e d
p r a c t i c e
o f
How
m e t e r i n g
b y
v a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g
t h e r e l a t i v e r o t a t i o n a l
motions f t h e tWo s h a f t s ) i n c o u n t e r - r o t a t i o n and t t h e same
r o t a t i o n a l s p e e d . Such
c o u n t e r
r o t a t i o n
i s
i l l u s t r a t e d
i n
t h e
d r a W i n g
b y
t W o ,
c u r v e d ,
a r r o W - h e a d e d i n e s
5 0
( a r r o W h e a d e d
a t
a
s i n g l e en d ) , 5 2
( a r r o W h e a d e d
a t
i t s t W o ,
o p p o s i t e e n d s ) .
[ 0 0 3 6 ] L i n e 5 0 , W i t h
i t s
s i n g l e ,
c l o c k W i s e - d i r e c t e d
a r r o W
h e a d ,
r e p r e s e n t s
a n
i n t en d e d , s t ea d y - s p e e d ,
c l o c k W i s e r o t a
t i o n
f o r
s h a f t
22
and
o r
i t s c a r r i e d r o t a t i n g k n i v e s i n
k n i f e
s e t
26
t
a
u s e r
s e l e c t e d ,
and computer
c o n t r o l l e d ,
s p e e d .
T h i s
s t e a d y - s p e e d o t a t i o n a l c o n d i t i o n i l l
r e m a i n u n c h an g e d d u r
i n g s h r e d d i n g i n
t h e
n o W - b e i n g
d i s c u s se d o n e ,
o r ? r s t ,
manner
o f
s y s t e m i c o p e r a t i o n , e x c e p t
i n
t h e u n l i k e l y e v e n t
t h a t s o m e t h i n g
( s u c h
as a c h a r g e o f m a t e r i a l t o b e
s h r e d d e d )
u n e x p e c t e d l y a n d
s e r i o u s l y
c l o g s
t h e s h r e d d i n g
Z o n e
o c r e a t e
an
emergency
c o n d i t i o n r e q u i r in g
s t o p p a g e and
r e v e r s a l
o f
s h a f t 2 2 . I n this one manner of p e r a t i o n , and
a s
h a s been
m e n t i o n e d ,
s h a f t 22
a l W a y s
f u n c t i o n s
a s t h e
m a i n ,
o r
m e t h o d - d e s i g n a t e d
m a i n ,
s h a f t .
[ 0 0 3 7 ] D o u b l e - a r r o W - h e a d e d l i n e
5 2 i n d i c a t e s t h a t , in
t h e
o n e /
? r s t o p e r a t i n g manner hich
s noW e i n g
d e s c r i b e d ,
m o t o r
4 0 a n d sh af t
2 4 may e
s e l e c t i v e l y s p e e d c h a n g e d , a n d
even
r e v e r s e d
i n r o t a t i o n a l d i r e c t i o n , a s
r e q u i r e d
i n o r d e r
t o
e f f e c t
c o n t r o l l e d m a t e r i a l f e e d t h r o u g h s h r e d d i n g Z o n e 3 2
i n
a c c o r d a n c e W i t h
t h e
c e n t r a l ,
u n i q u e
p r a c t i c e
o f
t h e i n v e n t i o n
i n v o l v i n g m a t e r i a l - ? o w m e t e r i n g b y v a r i a b l y d i f f e r e n t i a t i n g
t h e
r e l a t i v e
r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f t h e tWo
s h a f t s .
N o m i n a l l y ,
s h a f t 2 4
o p e r a t e s
a t t h e
s a m e , b u t
c o u n t e r - c l o c k W i s e ,
r o t a
t i o n a l
s p e e d s e t
f o r s h a f t
2 2 .
[ 0 0 3 8 ] F u r t h e r d e s c r i b i n g t h e s y s t e m i c a n d
m e t h o d o l o g i c
o p e r a t i o n a n d p e r f o r m a n c e o f s y s t e m 1 0 a s the
i l l u s t r a t e d
f e a t u r e s o f h i s s y s t e m a n d
m e t h o d o l o g y
h a v e j u s t
b e e n
d i s
c u s s e d
in
t h e i r p r e f e r r e d f o r m s ,
and in
r e l a t i o n t o t h e
? r s t
d i s c u s s e d , p r e f e r r e d - f o r m mode o f o p e r a t i o n o f the i n v e n
t i o n ) , m a i n
s h a f t 2 2 ,
a n d i t s
c a r r i e d ,
r o t a t i n g
k n i v e s ,
c o n t i n u o u s l y
t u r n i n
t h e c l o c k W i s e d i r e c t i o n
i n d i c a t e d
b y
a r r o W h e a d e d l i n e
5 0 .
Under
t h e i n ? u e n c e o f
c o m p u t e r 1 8 ,
t o r q u e l o a d
s e n s o r 1 4 , t h r o u g h i t s
o p e r a t i v e
c o n n e c t io n W i t h
m o t o r 3 8 , c o n t i n u o u s l y
m o n i t o r s
the s h r e d d i n g t o r q u e l o a d
e x e r t e d on
main
h a f t 2 2 , and n a c c o r d a n c e W i t h
W h a t e v e r
i s
t h e
c u r r e n t ,
o p e r a t i o n a l ,
a l g o r i t h m i c p r o g r a m m i n g t h a t
i s
a c t i v e
i n c o m p u t e r 1 8 , f e e d s ,
f o r s y s t e m i c
a n d
m e t h o d o l o g i c
r e a c t i o n i n
a c c o r d a n c e W i t h
t h e i n v e n t i o n ) , t o r q u e - l o a d
i n f o r m a t i o n
t o
t h e
computer
i n a
manner
c a u s i n g t h e
com
p u t e r t o
t r a n s m i t ,
t h r o u g h s p e e d a n d
d i r e c t i o n c o n t r o l l e r 1 6 ,
o p e r a t i n g
s p e e d ,
a n d
u n d e r c e r t a i n c i r c u m s t a n c e s
d i r e c t i o n
o f - r o t a t i o n - r e v e r s a l , c o n t r o l i n s t r u c t i o n s
to motor
4 0 ,
and
t h u s
t o
c o n t r o l l e d
s h a f t
2 4 .
A onsequence of h i s
b e h a v i o r
i s
t h a t t h e r e r e s u l t s
a
c o n t r o l l e d r a t e
of f e e d of
a t e r i a l to be
s h r e d d e d
t h r o u g h
s h r e d d i n g Z o n e 32ia e e d r a t e
Which
s
c o n t r o l l e d i n a
manner
r e v e n t i n g a m a t e r i a l jamming c o n d i
t i o n ,
a n d
o f f e r i n g c e r t a i n o t h e r
a d v a n t a g e s
W h i c h
W i l l
b e
e x p l a i n e d
b e l o W
h e r e i n . T h e
s p e e d
a n d r o t a t i o n a l - d i r e c t i o n
c o n t r o l t h u s e x e r t e d
on o n t r o l l e d
s h a f t 24 a c t s i n t h e manner
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
6/8
US
012/0175443 A 1
Which h a s b e e n
d e s c r i b e d h e r e i n
a s
v a r i a b l y d i f f e r e n t i a t i n g
t h e
r e l a t i v e
r o t a t i o n a l
motion
of
t h e
tWo s h a f t s i n a
W a y
e f f e c t i v e
t o
a c h i e v e
a
d e s i r e d , a p p r o p r i a t e
a n d
c o n t r o l l e d ,
m a t e r i a l - s h r e d d i n g
f e e d - r a t e
t h r o u g h the s h r e d d i n g
Z o n e .
[ 0 0 3 9 ]
A l g o r i t h m s d e s i g n e d
f o r
i m p l e m e n t i n g ,
v i a
com
p u t e r
1 8 ,
s p e c i ? c ,
u s e r - c h o s e n a p p r o a c h e s
t o W a r d
r o t a t i o n a l
s p e e d
and i r e c ti o n c o n t r o l o f
a s e l e c t e d c o n t r o l l e d s h a f t
i n
a r o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r ,
a c c o r d i n g
t o
t h e i n v e n t i o n ,
a r e
numer
o u s ,
a r e e a s i l y t a i l o r a b l e
t o h a n d l e
d i f f e r e n t ,
s p e c i ? c s h r e d
d i n g a p p l i c a t i o n s , may
n c l u d e
a l g o r i t h m s t h a t
a u t o m a t i c a l l y
a d a p t
o s h r e d d i n g
c o n d i t i o n s a n d
o
m a t e r i a l
b e i n g p r o c e s se d
( W i t h o u t m a n u a l
i n t e r v e n t i o n ) ,
a n d a r e r e a d i l y c o n s t r u c t ib l e
b y t h o s e
s k i l l e d
i n t h e
p r o g r a m m i n g
a r t s
f o r
i n c o r p o r a t i o n i n
c o m p u t e r
1 8 .
[ 0 0 4 0 ] P r e s e n t e d
noW i m m e d i a t e l y b e l o W , i n n a r r a t i v e
f o r m , i s a n example o f
o n e
s u c h
u s e f u l
a l g o r i t h m ,
v e r y
s t r a i g h t - f o r W a r d i n
t s f e a t u r e s ,
a n d
W i t h i n W h o
e a r c h i t e c t u r e
s y s t e m i c a n d
m e t h o d o l o g i c
o p e r a t i o n o f s h r e d d e r 1 2 i s b r o
k e n
doWn n t o , i . e . ,
h a n d l e d i n , s e v e r a l
d i s t i n c t
o p e r a t i n g
p h a s e s
( d e s c r i b e d
b e l o W ) b a s e d
o n
t h e
m o n i t o r e d a n d
d e t e c t e d , i n s t a n t a n e o u s m a t e r i a l - s h r e d d i n g t o r q u e l o a d
e x e r t e d on h e s e l e c t e d main
h a f t
( 2 2 i n t h e
i l l u s t r a t i o n noW
b e i n g d i s c u s s e d ) :
[ 0 0 4 1 ] l N o r m a l s h r e d d e r o p e r a t i o n i I n
h e
m a i n h a f t
t o r q u e - l o a d
r a n g e
from no
l o a d
t o
a b o u t
75
f
f u l l
t o r q u e l o a d , t h e m e t e r i n g
s h a f t
s p e e d i s
s e t
t o
m a xi m um
f o r W a r d s p e e d
( b o t h s h a f t s
c o u n t e r - r o t a t i n g a t same
s p e e d ) .
B o t h s h a f t s p u l l
m a t e r i a l
i n t o the
s h r e d d i n g
Zone.
[ 0 0 4 2 ]
2 ) T r a n s i t i o n a l
o p e r a t i o n i F r o m
a main
s h a f t
t o r q u e l o a d o f
a b o u t
7 5 o one f
a p p r o x i m a t e l y
100 ,
t h e s p e e d
o f
t h e m e t e r i n g s h a f t i s d e c r e a s e d p r o g r e s
s i v e l y
f r o m
u l l s p e ed f o r W a r d c o u n t e r - r o t a t i n g ) a t 75
main
h a f t
t o r q u e
l o a d , t o
s t a t i o n a r y
a t 100
main
h a f t
t o r q u e l o a d . I n h i s Zone h e
amount f
a t e r i a l en t e r i n g
t h e
s h r e d d i n g
Zone
s reduced a s t h e main s h a f t
t o r q u e
l o a d i n c r e a s e s .
[ 0 0 4 3 ] 3 ) O v e r l o a d o p e r a t i o n i A b o v e
a main
s h a f t
t o r q u e l o a d o f 100 , t h e
m e t e r i n g
s h a f t r e v e r s e s s o t h a t
t h e tWo s h a f t s
a r e r o t a t i n g i n
t h e
same d i r e c t i o n , an
a c t i o n Which
h a s
t h e e f f e c t o f
r e m o v i n g
m a t e r i a l
f r o m
t h e
s h r e d d i n g
Z o n e .
The
e v e r s a l
s p e e d Would
n c r e a s e
t
h i g h e r l e v e l s o f main h a f t t o r q u e s o a s r a p i d l y t o remove
m a t e r i a l
from h e s h r e d d i n g Zone and r e v e n t a p o t e n t i a l
s h r e d d e r - j a m m i n g o v e r l o a d .
[ 0 0 4 4 ] [ A s
a n
i m p o r t a n t n o t e
r e g a r d i n g
t h i s a l g o r i t h m i
c a l l y
c o n t r o l l e d ,
O v e r l o a d
o p e r a t i o n
p h a s e o f o p e r a
t i o n , i t t u r n s o u t t h a t
b e i n g
a b l e t o c h a n g e from o r W a r d
to r e v e r s e r o t a t io n a l d i r e c t io n s f o r
t h e
metered s h a f t i n
l e s s t h a n a b o u t 2 - s ec o n d s c a n b e
c r i t i c a l , and
h e s y s t e m
a n d m e t h o d o l o g y o f
h e p r e s e n t in v e n t i o n r e a d i l y
e n a b l e
t h i s
t o
h a p p e n . ]
[ 0 0 4 5 ] ( 4 ) ReversaliIf f o r some r e a s o n
t h e
Overload
o p e r a t i o n d o e s n o t s u c c e s s f u l l y c o n t r o l a n i n t o l e r a b l e
overload
c o n d i t i o n on t h e main s h a f t , o r
if
t h e r e i s an
u n s h r e d d a b l e s
o b j e c t i n t h e
s h r e d d i n g
Z o n e , t h e com
p u t e r
W o u l d i m p l e m e n t , e f f e c t i v e l y ,
a b r i e f ,
t W o - s h a f t
r e v e r s a l .
I n
h i s
s i t u a t i o n ,
W i t h
t h e co n t r o l l e d s h a f t
s t i l l i n
a r e v e r s e - r o t a t io n c o n d i t i o n , t h e main s h a f t Would t o p ,
and t h e n r e v e r s e f o r a feW
s e c o n d s .
At t h a t p o i n t , p r e f
e r a b l y
o n e o f t h e c a t e g o r i e s
( p h a s e s 1 , 2
o r
3 )
o f
non
r e v e r s a l o p e r a t i o n Would esume, r a s an l t e r n a t i v e ,
t h e
s y s t e m c o u l d b e s W i t c h e d i n t o a
b r i e f c o n d i t i o n , f o r
p e r h a p s
o n l y a
f e W
s e c o n d s , W h e r e i n ,
i n
e f f e c t , W h a t
h a s
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
j u s t
b e e n
t h e co n t r o l l e d / m e t e r i n g s h a f t
W o u l d
become
t h e
main
s h a f t , a n d W h a t
h a s j u s t
b e e n t h e
main
sh af t
Would become t h e c o n t r o l l e d / m e t e r i n g s h a f t . HoW h e
s y s t e m and methodology f
t h e i n v e n t i o n
a r e s t r u c t u r e d
t o
p e r m i t
t h i s
W i l l
b e e x p l a i n e d
s h o r t l y
[ 0 0 4 6 ] R e s p o n s e q u i c k n e s s t o m a i n - s h a f t t o r q u e - l o a d
c h a n g e s i s
v e r y i m p o r t a n t , inasmuch a s
s h r e d d e r m a i n - s h a ft
t o r q u e l o a d i n g can a r y r a p i d l y
from
e a r l y
Z e r o
up
t o
o v e r
l o a d v a l u e s
on
a
time
s c a l e of e s s t h a n o n e , t o
j u s t
a
f e W ,
s e c o n d ( s ) .
As
e s u l t , s h r e d d e r
1 2
o p e r a t i o n i l l t y p i c a l l y b e
c o n t i n u o u s l y m o v i n g t h r o u g h , a n d
r a p i d l y
s o ,
m o s t
o f t h e
o p e r a t i o n a l p h a s e s m e n t i o n e d
a b o v e
a s t h e m a i n - s h a f t t o r q u e
l o a d
r a p i d l y
v a r i e s . Computer
1 8 a s s u r e s r a p i d r e s p o n s e t o
s u c h
v a r i a t i o n s , and
b e c a u s e
o f t h e
f a c t
t h a t r e s p o n s e i n
a l m o s t l l
c a s e s i n v o l v e s
s i m p l y e l a t i o n a l l y
v a r y i n g t h e
o p e r
a t i n g
s p e e d ,
a n d o c c a s i o n a l l y
t h e
r o t a t i o n a l d i r e c t i o n , o f u s t
t h e m e t e r i n g s h a f t , t h e i n v e n t i o n f u r n i s h e s
a n e x t r e m e l y
e ? i
c i e n t Way o manage,
and
a i n t a i n ,
a c o m f o r t a b l y c o n t r o l l e d
f e e d r a t e o f
a t e r i a l t h r o u g h
a r o t a r y s h e a r s h r e d d e r s s h r e d
d i n g Z o n e . I n
most
i n s t a n c e s ,
m a t e r i a l s h r e d d i n g , p e r
s e ,
W i l l
c o n t i n u e
u n a b a t e d b e c a u s e
o f
t h e c o n t i n u i t y o f
r o t a t i o n a l
o p e r a t i o n o f
t h e s e l e c t e d
main
s h r e d d e r s h a f t .
[ 0 0 4 7 ] C o m p l e t i n g
noW
a d e s cr i p t i o n
o f
What
s shoWn i n
t h e
d r a W i n g FIGURE,
a n d u s i n g t h i s
c o m p l e t i o n
a s a
s p r i n g
b o a r d
f o r d e s c r i b i n g
t h e s e co n d o n e o f t h e
t W o , e a r l i e r
m e n t i o n e d ,
p r i n c i p a l modes
o f
s h r e d d i n g
o p e r a t i o n t h a t
a r e
i m p l e m e n t a b l e i n
a n d
b y s y s t e m
a n d
m e t h o d o l o g y 1 0 i n t h e i r
a s s o c i a t e d
p r e f e r r e d f o r m s , t W o ,
s o l i d ,
d o u b l e - a r r o W h e a d e d
c u r v e d l i n e s 5 4 , 5 6
s c h e m a t i c a l l y
i l l u s t r a t e t h i s
s e c o n d ,
p r i n
c i p a l
o p e r a t i o n a l m o d e . T h i s
s e c o n d mode s p e c i ? c a l l y
i n v o l v e s
a p r a c t i c e o f e g u l a r l y s W i t c h i n g ,
i . e . ,
s W a p p i n g ,
t he
o p e r a t i o n a l
r o l e s , o r f u n c t i o n s , p e r f o r m e d i n
t he s h r e d d e r
b y
s h a f t s 2 2 , 2 4
a n d
t h e i r
r e s p e c t i v e l y a s s o c i a t e d d r i v e m o t o r s
3 8 , 4 0 . L i n e
5 6 i s ,
a c c o r d i n g l y ,
l a b e l e d
S W a p p a b l e F u n c
t i o n s . L i n e 54 s u n l a b e l e d .
[ 0 0 4 8 ]
A s s o c i a t e d
W i t h t h i s
s e c o n d - m o d e
f u n c t i o n - s W a p
p i n g p r a c t i c e a r e t W o , f r a g m e n t a r y , d a sh - d o u b l e - d o t , a r r o W
h e a d e d l i n e s
4 2 A ,
48A Which
e p r e s e n t
e s s e n t i a l l y
t h e
same
k i n d s o f c o n n e c t i o n s p r e v i o u s l y d e s c r i b e d
f o r
l i n e s
4 2 , 4 8 ,
r e s p e c t i v e l y , b u t s W i t c h e d
( u n d e r
the c o n t r o l o f c o m p u t e r 1 8 )
i n
such a manner h a t t h e t o r q u e
l o a d
s e n s o r m o n i t o r s , e f f e c
t i v e l y
t h r o u g h m o t o r 0 , t h e t o r q u e l o a d
e x e r t e d
s h a f t 2 4 ,
a n d
t h e s p e e d a n d d i r e c t i o n c o n t r o l l e r s u p p l i e s r o t a t i o n a l s p e e d
and p e r a t i o n a l r o t a t i o n a l d i r e c t i o n a l i n f o r m a t i o n from com
p u t e r 18
t o s h a f t
22 i a motor 3 8 .
[ 0 0 4 9 ] A n a l g o r i t h m
l i k e
t h a t
d e s c r i b e d
i n
n a r r a t i v e
f o r m
a b o v e may a l s o b e
employed
i n
t h i s o p e r a t i n g
mode o f t h e
i n v e n t i o n , W i t h , o f c o u r s e , a n a d d i t i o n i n s t r u c t i n g c o m p u t e r
1 8
t o
p e r f o r m a s W i t c h i n g / s W a p p i n g f u n c t i o n , f o r e x a m p l e , a t
r e g u l a r i n t e r v a l s , s u c h
as a b o u t e v e r y 3 0 - se c o n d s .
Such
u n c
t i o n
sWapping
v e n i Z e s
Wear on
l l
of
h e
motion components
i n s y s t e m 1 0 .
[ 0 0 5 0 ] C o n s i d e r i n g noW f u r t h e r u s e f u l embodiment
of
h e
i n v e n t i o n , a n d r e c a l l i n g
t h a t m a i n - s h a f t
a n d m e t e r i n g - s h a f t
d r i v e - m o t o r h o r s e p o W e r ,
a n d r e l a t e d m a t t e r s , i n s h r e d d e r 1 2 ,
a s
d e s c r i b e d
s o f a r
h e r e i n
i n i t s p r e f e r r e d embodiment, h a s
b e e n
e f f e c t i v e l y
s y m m e t r i c a l in t e r m s o f t h e s i Z e s a n d
W o r k i n g
c a p a c i t i e s o f s h a f t s 2 2 ,
2 4 ,
d r i v e m o t o r s 3 8 ,
4 0 an d
k n i f e - s e t
c o n ? g u r a t i o n s
2 6 , 2 8 ,
t h e r e i s a
p o t e n t i a l f o r
a s i g
n i ? c a n t ,
o v e r a l l
s h r e d d e r c o s t r e d u c t i o n b y making h e
m e t e r
i n g
a n d m a i n
s h a f t s , t h e i r
r e s p e c t iv e d r i v e m o t o r s ,
a n d k n i f e
h a r d W a r e ,
b i l a t e r a l l y
s i Z e - d i f f e r e n t .
T r i a l
e x p e r i e n c e
t o
d a t e
h a s shoWn hat t h e m e t e r i n g
s h a f t
t y p i c a l l y n e e d s
to t u r n
m uc h more s l o W l y t h a n d o e s t h e main s h a f t , and must be
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
7/8
US
012/0175443 A 1
s p e e d - c o n t r o l l e d i n
b o t h f o r w a r d and
e v e r s e d i r e c t i o n s . The
m e t e r i n g s h a f t d o e s n o t a p p e a r t o need
h e
same
o r q u e
c a p a
b i l i t y as d o e s t h e main h a f t , b u t d o e s n e e d s i g n i ? c a n t t o r q u e
c a p a c i t y
to
c o n t r o l i n f e d
m a t e r i a l . A s a r e s u l t , i t
ma y
be t h a t
the
m e t e r i n g
s h a f t
a n d
a s s o c i a t e d
d r i v e - m o t o r
h o r s e p o W e r
and
s p e e d
can be
r e d u c e d r e l a t i v e
to
t h o s e
o f
t h e
main
s h a f t
and
t s
a s s o c i a t e d
d r i v e - m o t o r ,
s i n c e
i t s
f u n c t i o n
i s more
t o
c o n t r o l t h e f e e d r a t e
t h a n
to poWer h e f u n c t i o n o f s h r e d d i n g .
T h i s
c o u l d d r a m a t i c a l l y r e d u c e
t h e
c o s t of
s h r e d d e r s
d r i v e
s y s t e m and o p e r a t i o n a l c o n t r o l s . I t e l i m i n a t e s t h e s u r e need
f o r
s W a p p i n g
t h e
main a n d m e t e r e d s h a f t f u n c t i o n s , b u t ,
o f
c o u r s e , s u c h s W a p p i n g c o u l d
b e
p e r f e c t l y
a c c e p t a b l e
i n
c e r
t a i n i n s t a n c e s .
[ 0 0 5 1 ] T h u s , t h i s f u r t h e r
embodiment
o f t h e
i n v e n t i o n
s h o u l d
b e v i e W e d a s a l s o
b e i n g i l l u s t r a t e d by
h e s i n g l e d r a W
i n g
FIGURE, i t h the u n d e r s t a n d i n g
t h a t
the
m o t i o n
compo
n e n t s
a s s o c i a t e d W i t h s h a f t
2 4 a r e r e d u c e d
i n s i Z e , and h a t ,
u n d e r s u b s t a n t i a l l y
a l l s h r e d d i n g
o p e r a t i n g
c o n d i t i o n s ,
t h e
f u n c t i o n a l r o l e s o f s h a f t s 2 2 , 2 4 d o
n o t c h a n g e ,
W i t h s h a f t 2 2
i s a l W a y s b e i n g
t h e s e l e c t e d
m a i n
h a f t ,
a n d
s h a f t
2 4 a l W a y s
b e i n g t h e s e l e ct e d c o n t r o l l e d / m e t e r i n g s h a f t .
[ 0 0 5 2 ] C o n t r o l l e d f e e d - r a t e s h r e d d i n g i t h e f o c u s o f
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n i i n v o l v e s
a method, and an s s o c i a t e d
s y s
tem s t r u c t u r e , f o r c o n t r o l l i n g
a s h r e d d e r
i n
a
W a y , u t i l i Z i n g
? o W - r a t e m e t e r i n g , t h a t l i m i t s t h e
amount
o f n o W - b e i n g
shredded
r o c e s s
m a t e r i a l t o
a
metered ?oW-quantity
t h a t a
r o t a r y
s h ea r s h r e d d e r h a s
t h e
s u r e a b i l i t y t o s h r e d . The
c e n t r a l
method
of
h e i n v e n t i o n may l s o
be
e s c r i b e d a s one
i n v o l v i n g
h o l d i n g
t h e s p e e d a n d o t a t i o n a l d i r e c t i o n
o f
n e
o f
t he u s u a l l y p r e s e n t t W o s h a f t s
e s s e n t i a l l y
c o n s t a n t
W h i l e
s e l e c t i v e l y v a r y i n g , i n a manner
a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g t h e
r e l a t i v e
r o t a t i o n a l m o t i o n s o f t h e s e tWo h a f t s , t h e s p e e d , and
u n d e r c e r t a i n
c i r c u m s t a n c e s
a l s o t h e d i r e c t i o n , o f
r o t a t i o n
s o l e l y
o f t h e o t h e r s h a f t .
[ 0 0 53 ] C o n t r o l l e d f e e d - r a t e
s h r e d d i n g c a n
b e i m p l e m e n t e d
on
a
t W o - s h a f t , o r
a
f o u r - s h a f t ( n o t
s p e c i ? c a l l y
i l l u s t r a t e d i n
t h e d r a W i n g ) ,
r o t a r y
s he ar s h r e d d e r d r i v e n
b y i n d e p e n d e n t
d r i v e
m o t o r s f o r e a c h o f
t h e s h r e d d e r s h a f t s .
A s
h a s
been
m e n t i o n e d ,
p r a c t i c e
o f
t h e i n v e n t i o n
c a n b e
i m p l e m e n t e d
W i t h i n
e i t h e r a d i r e c t e l e c t r i c d r i v e r o t a r y s h e a r
s h r e d d e r
W i t h
a p p r o p r i a t e l y d e p l o y e d a r i a b l e s p e e d a n d i r e c t i o n c o n t r o l s ,
o r an h y d r a u l i c d r i v e r o t a r y s h e a r
s h r e d d e r
a l s o W i t h a p p r o
p r i a t e l y d e p l o y e d v a r i a b l e s p e e d
a n d
d i r e c t i o n c o n t r o l s .
[ 0 0 5 4 ] I n t h e p r a c t i ce o f t h e i n v e n t i o n , a s
a b o v e
d e s c r i b e d ,
t h e s e l e c t e d m a i n s h a f t
l o a d
i s t o r q u e - l e v e l m o n i t o r e d
e f f e c t i v e l y t h r o u g h the o p e r a t i o n o f
a n
o p e r a t i v e l y i n t e r c o n
n e c t e d t o r q u e l o a d s e n s o r and
a programmable d i g i t a l co m
p u t e r u s i n g
a p p r o p r i a t e
a l g o r i t h m s t o e s t a b l i s h a r e s p o n s e
r e a c t i o n f o r
t h e s e l e c t e d
m e t e r i n g
s h a f t .
Thus
h e
r o t a t i o n a l
s p e e d ,
a n d
i f n e c e s s a r y t h e r o t a t i o n a l d i r e ct i o n , o f t h e m e t e r
i n g
s h a f t
a r e
v e r y
t i g h t l y
c o n t r o l l e d
b a s e d
on
h e t o r q u e
b e i n g
a p p l i e d t o ( e x e r t e d o n ) t h e main h a f t . By s l o W i n g o r e v e n
r e v e r s i n g
the m e t e r i n g s h a f t , the a m o u n t o f
m a t e r i a l
b e i n g
i n t r o d u c e d i n t o
t h e s h e a r i n g /
s h r e d d i n g
Z o n e
s
l i m i t e d
o What
t h e
main
s h a f t
a n d i t s k n i v e s
c a n
c o n ? d e n t l y
and
p r o p e r l y
s h r e d .
[ 0 0 5 5 ]
An m p o r t a n t
a d v a n t a g e t h u s o f f e r e d b y t h e
i n v e n
t i o n i s
t h e a b i l i t y
t o p r o c e s s
m a t e r i a l s
t h a t
Would
o t h e r W i s e
o v e r l o a d
( o v e r
f e e d ) a s h r e d d e r
and c r e a t e
t h e
need f o r
a
r e v e r s a l
( W h e r e b o t h s h a f t s
s t o p , r e v e r s e , and t u r n i n a W a y
t h a t moves
a t e r i al o u t
o f
t h e
s h r e d d i n g Z o n e ) .
R e v e r s a l s
o f
t h i s
n a t u r e b r i n g
p r o d u c t i o n
to a s t o p , and
a u s e p r o b l e m s
f o r
machines up t r e a m and doWnstream of h e a f f e c t e d
s h r e d d e r
d u e
t o
i n t e r r u p t e d p r o c e s s - m a t e r i a l ? o W .
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
[ 0 0 5 6 ] A n o t h e r b e n e ? t o f c o n t r o l l e d f e e d - r a t e s h r e d d i n g
a c c o r d i n g
t o
t h e
i n v e n t i o n i s
t h a t t h e p a r t i c l e s i Z e
o f s h r e d d e d
m a t e r i a l
i s t y p i c a l l y q u i t e
s m a l l
s i n c e
t h e m a t e r i a l
i s m e t e r e d
i n t o
t h e
s h r e d d i n g Z o n e betWeen t h e d r i v e n s h a f t s and t h e i r
c a r r i e d
r o t a t i n g
k n i v e s
u n d e r
a c o n d i t i o n
W i t h
t h e d e s i g n a t e d
m a i n h a f t
p r e f e r a b l y ,
a n d
s u b s t a n t i a l l y
a l W a y s, t u r n i n g t f u l l
s p e e d .
[ 0 0 5 7 ]
Thus t h e r e
h a v e
b e e n
i l l u s t r a t e d a n d d e s c r i b e d
h e r e i n ,
i n p r e f e r r e d
a n d a l t e r n a t i v e
f o r m s
a n d
m o d a l i t i e s o f
p r a c t i c e , s i g n i ? c a n t f a c e t s
o f u n i q u e
a n d
h i g h l y
e f f e c t i v e l y
i m p r o v e d r o t a r y - s h e a r - s h r e d d i n g m e th o d o l o g y a n d a s s o c i
a t e d
s y s t e m i c s t r u c t u r e .
F o u n d a t i o n a l l y , t h e s e
f ac ets o f
t h e
i n v e n t i o n r e s t
upon
c a r e f u l l y , c o n t i n u o u s l y , a n d a u t o m a t i
c a l l y m e t e r i n g t he How o f t o - b e - s h r e d d e d m a t e r i a l t h r o u g h
t h e s h r e d d i n g
Zone
i n a r o t a r y s h e a r s h r e d d e r , Which
Zone
s
d e ? n e d , a t l e a s t
i n
p a r t ,
b y
c o n f r o n t i n g l y
r o t a t i n g s h e a r i n g /
s h r e d d i n g k n i v e s t h a t
a r e c a r r i e d on
a d j a c e n t , p o W e r - d r i v e n ,
a n d
n o m i n a l l y
m a t c h e d - m o t i o n c o u n t e r - r o t a t i n g
s h a f t s ,
t h r o u g h
h o l d i n g t h e s p e e d a n d
r o t a t io n a l d i r e c t i o n
o f
o n e
o f
t h e
s h a f t s
e s s e n t i a l l y c o n s t a n t , W h i l e s e l e c t i v e l y v a r y i n g ,
i n
a
manner
v a r i a b l y d i f f e r e n t i a t i n g t h e r e l a t i v e r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f t h e tWo s h a f t s , t h e s p e e d , a n d u n d e r c e r t a i n c i r
c u m s t a n c e s
a l s o
t h e d i r e c t i o n , o f
r o t a t i o n s o l e l y
o f t h e o t h e r
s h a f t . W h i l e , a s j u s t m e n t i o n e d , a l t e r n a t i v e f o r m s a n d
p r a c t i c e
m o d a l i t i e s ,
e t c . ,
o f
t h e i n v e n t i o n h a v e s o been p r e s e n t e d , I
a p p r e c i a t e t h a t o t h e r v a r i a t i o n s and m o d i ? c a t i o n s
a r e
p o s
s i b l e ,
and
i n t e n d
t h a t a l l s u c h
o t h e r
v a r i a t i o n and
modi?ca
t i o n W i l l be o n s t r u e d to
come
i t h i n t h e s c o p e s
o f
h e beloW
i n c l u d e d c l a i m s .
I
c l a i m :
1 . A y s t e m
f o r t h e c o n t r o l l e d - f e e d - r a t e
s h r e d d i n g
o f
mate
r i a l
i n a
r o t a r y s h e a r s h r e d d e r c o m p r i s i n g
a p a i r o f s p a c e d , l a t e r a l l y a d j a c e n t ,
n o m i n a l l y
m a t c h e d
m o t i o n c o u n t e r - r o t a t i n g , p o W e r - d r i v e n
s h r e d d e r s h a f t s ,
i n c l u d i n g , u n d e r
a l l s h r e d d i n g o p e r a t i n g c o n d i t i o n s ,
a
s e l e c t e d main s h a f t and a s e l e ct e d c o n t r o l l e d s h a f t , s a i d
s h a f t s c a r r y i n g s e t s o f c o n f r o n t i n g l y
r o t a t i n g
k n i v e s
W h i c h , a l o n g W i t h t h e i r r e s p e c t i v e ,
a s s o c i a t e d
s h a f t s ,
de?ne betWeen them
s h r e d d i n g
Zone i n t o Which mate
r i a l t o b e s h r e d d e d
i s
f e d ,
a p a i r
o f
d r i v e m o t o r s ,
e a c h
d r i v i n g l y
c o n n e c t e d
to a
d i f
f e r e n t
o n e o f
s a i d
s h a f t s , e a c h
s a i d
motor b e i n g s e l e c
t i v e l y ,
a n d i n d i v i d u a l l y , s p e e d - v a r i a b l e a n d r o t a t i o n - d i
r e c t io n r e v e r s i b l e and
o p e r a t i v e l y
a s s o c i a t e d W i t h
s a i d s h a f t s
a n d m o t o r s ,
mate
r i a l
f e e d - r a t e c o n t r o l
s t r u c t u r e i n c l u d i n g
a ) a t o r q u e l o a d s e n s o r at a l l t i m e s o p e r a t i v e l y
con
n e c t e d
to
t h e d r i v e motor
Which
i s d r i v i n g l y con
n e c t e d
t o
s a i d s e l e c t e d main s h a f t , o p e r a b l e
ef f ec
t i v e l y
t o
m o n i t o r ,
c o n t in u o u s l y d u r i n g
s h r e d d i n g , t h e
t o r q u e l o a d e x p e r i e n c e d
b y
t h a t
s h a f t ,
b )
a s p e e d and d i r e c ti o n c o n t r o l l e r a t a l l t i m e s
o p e r a
t i v e l y
c o n n e c t e d
t o t h e
d r i v e
motor Which s d r i v i n g l y
c o n n e c t e d
t o
s a i d s e l e ct e d c o n t r o l l e d s h a f t , o p e r a b l e
t o
c h a n g e
t h e
r o t a t i o n a l
s p e e d a n d t h e
r o t a t i o n a l d i r e c
t i o n
o f
t h a t s h a f t , a n d
c ) a n a l g o r i t h m i c a l l y p r o g r a m m e d d i g i t a l
c o m p u t e r
o p e r a t i v e l y connected both o s a i d s e n s o r and
o
s a i d
c o n t r o l l e r , o p e r a b l e ,
b a s e d
upon t h e s e l e c t e d main
s h a f t t o r q u e
l o a d
m o n i t o r e d
by
s a i d s e n s o r , a n d
e m p l o y i n g s a id c o n t r o l l e r
i n
r e l a t i o n t o
t h e d r i v e
motor
Which
s d r i v i n g l y
c o n n e c t e d t o
s a i d s e l e c t e d
c o n t r o l l e d s h a f t , t o c o n t r o l s e l e c t i v e l y ,
i n
a
manner
v a r i a b l y
d i f f e r e n t i a t i n g t he e l a t i v e r o t a t i o n a l
m o t i o n s
-
8/9/2019 Patente Sistema de Control Para Trituradora
8/8
US
012/0175443 A 1
o f t h e
t W o
s h a f t s , the
r o t a t i o n a l s p e e d
a n d , i f n e e d e d ,
t h e r o t a t i o n a l
d i r e c t i o n
o f
s a i d
s e l e c t e d c o n t r o l l e d
s h a f t i n a W a y e f f e c t i v e t o
a c h i e v e
a d e s i r e d , appro
p r i a t e
a n d
c o n t r o l l e d ,
m a t e r i a l - s h r e d d i n g f e e d - r a t e
t h r o u g h
t h e
s h r e d d i n g
Z o n e .
2 . The
s y s t e m o f c l a i m
1 , W h e r e i n
s a id c o n t r o l
s t r u c t u r e
i s
s t r u c t u r a l l y
c o n ? g u r e d W h er e b y , u n d e r the
c o n t r o l
o f
s a i d
c o m p u t e r , s a i d t o r q u e
l o a d
s e n s o r and s a i d s p e e d a n d d i r e c
t i o n c o n t r o l l e r a r e
s e l e c t i v e l y s W i t c h a b l e
i n r e l a t i o n t o t h e i r
o p e r a t i v e
c o n n e c t i o n s
t o s a i d s h a f t s s o a s t o a l t e r n a t e t h e
s e l e c t i o n s
of
h e s h a f t s a s being
a
main s h a f t and
c o n t r o l l e d
s h a f t .
3 . A
ethod
o r
m e t e r i n g
t h e
How
f a t e r i a l t h r o u g h t h e
s h r e d d i n g
Zone
i n a r o t a r y s h e a r s h r e d d e r , Which Zone i s
d e ? n e d , a t l e a s t i n p a r t , b y c o n f r o n t i n g l y
r o t a t i n g
k n i v e s t h a t
a r e c a r r i e d on a p a i r o f a d j a c e n t , p o W e r - d r i v e n , n o m i n a l l y
m a t c h e d - m o t i o n
c o u n t e r - r o t a t i n g
s h a f t s ,
s a i d
method com
p r i s i n g
h o l d i n g t h e
s p e e d a n d r o t a t io n a l d i r e c t i o n
o f
n e o f
h e
s h a f t s
e s s e n t i a l l y
c o n s t a n t W h i l e
s e l e c t i v e l y v a r y i n g ,
i n
a
manner v a r i a b l y d i f f e r e n t i a t i n g
t h e r e l a t i v e
r o t a t i o n a l
m o t i o n s o f t h e tWo s h a f t s , t h e s p e e d , and u n d e r c e r t a i n c i r
c u m s t a n c e s
a l s o
t h e d i r e c t i o n , o f
r o t a t i o n s o l e l y
o f t h e o t h e r
s h a f t .
4 . The method f
c l a i m 3 Which f u r t h e r c o m p r i s e s
moni
t o r i n g t h e
t o r q u e l o a d e x e r t ed on
h e
o n e
s h a f t , and e r f o r m
i n g s a i d
s e l e c t i v e v a r y i n g b a s e d
u p o n s a i d
m o n i t o r i n g ,
a n d
i n
a manner i n t e n d e d t o a c h i e v e d e s i r e d , a p p r o p r i a t e, m a t e r i a l
?oW e t er i n g t h r o u g h the s h r e d d i n g
Z o n e .
5 .
The method f c l a i m
4 ,
W h e r e i n
s a i d
t o r q u e - l o a d moni
t o r i n g r e g a r d i n g
t h e
o n e
s h a f t i n v o l v e s i n s t a n t a n e o u s
t o r q u e
l o a d m o n i t o r i n g r e s p e c t i n g t h a t s h a f t .
6 . A o n t r o l l e d m a t e r i a l - f e e d - r a t e
method
f o r t h e
con
t r o l l e d ,
t h r o u g h - ? o W
s h r e d d i n g o f a t e r i a l f e d n t o the s h r e d
d i n g
Zone
n a
r o t a r y
s h e a r
s h r e d d e r ,
Which
Zone
s d e ? n e d , a t
l e a s t
i n
p a r t ,
by
o n f r o n t i n g l y r o t a t i n g k n i v e s c a r r i e d
on
p a i r
J u l . 1 2 ,
2 0 1 2
o f e l o n g a t e a n d p a r a l l e l , a d j a c e n t , n o m i n a l l y c o u n t e r - r o t a t
i n g ,
p o W e r - d r i v e n s h a f t s
i n c l u d i n g , u n d e r a l l
o p e r a t i n g
c o n
d i t i o n s
a
s e l e c t e d , m e t h o d - d e s i g n a t e d main
s h a f t
and
a
s e l e c t e d , m e t h o d - d e s i g n a t e d
c o n t r o l l e d s h a f t ,
s a i d m e t h o d
c o m p r i s i n g
m o n i t o r i n g , d u r i n g s h r e d d i n g , t h e t o r q u e l o a d e x e r t e d o n
the m e t h o d - d e s i g n a t e d m a i n
s h a f t ,
a n d
i n
r e s p o n s e t o s a i d m o n i t o r i n g , and
i n
r e l a t i o n t o
t h e
r e s p e c t i v e
o p e r a t i o n s o f
t h e t W o
s h a f t s i n
t h e p a i r ,
s e l e c
t i v e l y v a r y i n g a t
l e a s t o n e o f
t h e s p e e d a n d
r o t a t i o n a l
d i r e c t i o n o f t h e
m e t h o d - d e s i g n a t e d
c o n t r o l l e d s h a f t i n a
manner i n t e n d e d
to
a c h i e v e
d e s i r e d , a p p r o p r i a t e and
c o n t r o l l e d ,
m a t e r i a l - f e e d - r a t e
t h r o u g h
t h e
s h r e d d i n g
Zone.
7 .
The
method
f c l a i m 6 , W h e r e i n
s a i d
t o r q u e - l o a d moni
t o r i n g
r e g a r d i n g t h e
m e t h o d - d e s i g n a t e d
m a i n
s h a f t
i n v o l v e s
i n s t a n t a n e o u s
t o r q u e
l o a d m o n i t o r i n g r e s p e c t i n g t h a t s h a f t .
8 .
The method
f c l a i m , Which s p r a c t i c e d W i t h r e s p e c t o
a s h r e d d e r Wherein h e tWo s h a f t s
i n
t h e
p a i r
a r e d i f f e r e n t i n
s i Z e , t o r q u e c a p a c i t y ,
a n d
a s s o c i a t e d p o W e r d r i v e ,
a n d
t h e
l a r g e r s h a f t
a l W a y s
f u n c t i o n s a s
t h e
m e t h o d - d e s i g n a t e d main
s h a f t , and
t h e
s m a l l e r
s h a f t
a l W a y s
f u n c t i o n s a s t h e
method
d e s i g n a t e d c o n t r o l l e d
s h a f t .
9 .
The
method
o f c l a i m 6 , W h e r e i n s a i d m o n i t o r i n g a n d
v a r y i n g s t e p s a r e p e r f o r m e d u n d e r
t h e
c o n t r o l
o f a n a p p r o p r i
a t e l y
a l g o r i t h m i c a l l y
p r o g r a m m e d
d i g i t a l c o m p u t e r .
1 0 . The
method
f
c l a i m
6 ,
W h e r e i n
t h e
method e s i g n a
t i o n s
of main
and c o n t r o l l e d s h a f t s
a r e
s e l e c t i v e l y
r e v e r s
i b l e W i t h r e s p e c t t o t h e tWo s h a f t s .
1 1 .
The method f c l a i m
9 ,
W h e r e i n t h e method e s i g n a
t i o n s of main
and
c o n t r o l l e d s h a f t s a r e s e l e c t i v e l y r e v e r s
i b l e W i t h r e s p e c t t o t h e
tWo
s h a f t s under h e i n ? u e n c e o f t h e
d i g i t a l
c o m p u t e r .