DE2057150A1 - Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements - Google Patents

Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements

Info

Publication number
DE2057150A1
DE2057150A1 DE19702057150 DE2057150A DE2057150A1 DE 2057150 A1 DE2057150 A1 DE 2057150A1 DE 19702057150 DE19702057150 DE 19702057150 DE 2057150 A DE2057150 A DE 2057150A DE 2057150 A1 DE2057150 A1 DE 2057150A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sound
switch according
contactless switch
receiver
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19702057150
Other languages
German (de)
Inventor
Claus 8000 München. GOIf 15-06 Colani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19702057150 priority Critical patent/DE2057150A1/en
Publication of DE2057150A1 publication Critical patent/DE2057150A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/04—Systems determining presence of a target

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Acoustic proximity switch, esp. for small domestic electrical appliances e.g. hand driers, based on a piezo-electric ceramic element (13) in the acoustic transmitter (10) in a self excited, mains powered circuit with its sound radiating surface (113) behind a sound outlet port (110) in the transmitter and a similar elements (14) in the receiver (11) with its sound responsive face (114) behind the receiver sound inlet port (111). Between the equipment proper and the sound ports above are independent acoustic connecting pipes. The ends of these pipes remote from their transducers are at an angle of 180 degrees w.r.t. the point to which an object is brought to trigger the equipment into operation, but at an angle of 0 degree w.r.t. the normal to the surface which limits sound transmission e.g. the floor or at a mutually different angle of 0 degree. This ensures that only the sound reflected from the "triggering" object (8) enters the receiver and in addition sound absorbent material (12) is interposed in the direct path between transmitter and receiver. The two piezo-electric elements have the same natural frequency. Electrical hand-driers, or hair-driers, or electro-mechanically operated water taps or as part of electro-medical equipment. Simple reliable and robust proximity switch easily protected against damage by splashed water etc.

Description

Berührungsloser Schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen berührungslosen Schalter für ein insbesondere elektrisches Kleingerät, das vorzugsweise ortsfest ansubringen ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen elektrischen Warmluftgebläse-Händetrockner mit einem derartigen Schalter.Contactless switch The invention relates to a contactless switch Switch for a particularly small electrical device, which is preferably stationary is attached. In particular, the invention relates to an electrical Hot air blower hand dryer with such a switch.

Von dem Begriff "Kleingerät" sollen solche Geräte umfaßt werden, die mit einem Einschalter versehen sind, der aus hygienischen bzw.The term "small device" is intended to include devices that are provided with an on / off switch, which is used for hygienic resp.

medizinischen Gründen nicht berührt werden soll und/oder der in der Regel von Nichtfachleuten zu betätigen ist. Dies gilt insbesondere für Geräte auf dem medizinischen Sektor bzw. für Geräte im Haushalt und im Gewerbe, wo diese dem allgemeinen Publikumsverkehr zur Verfügung stehen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Händetrockner und/oder Haartrockner wie sie in entsprechenden Fällen auch in Waschräumen und Badeanstalten zur allgemeinen Benutzung vorgesehen sind.medical reasons should not be affected and / or in the Is usually to be operated by non-specialists. This is especially true of devices on the medical sector or for devices in the household and in the trade, where this the are available to the general public. In particular, the Invention on hand dryers and / or hair dryers as they are in relevant cases are also intended for general use in washrooms and bathing establishments.

Bei den bisher bekannten Geräten spielt u.a. das Problem eine Rolle, den Einschalter derart auszubilden, daß es ausgeschlossen ist, daß die Benutzer derartiger Geräte einen elektrischen Schlag bekommen können, und zwar unter besonderer Berücksichtigung der in der Regel feuchten Umgebung in der diese Geräte sich befinden.With the devices known so far, the problem plays a role, among other things, to train the switch in such a way that it is excluded that the user such devices can get an electric shock, and especially Consideration of the generally humid environment in which these devices are located.

Die Erfindung bezieht sich aber auch auf solche Geräte, bei denen hygienische Gründe ein berührungsloses Einschalten wünschenswert machen. Das gilt nicht nur für Wasserhähne, insbesondere in Operationssälen, sondern auch für elektrische Geräte des medizinischen Sektors und verwandter Gebiete. Auch bei einem Händetrockner ist es von Vorteil, wenn er berührungslos zu betätigen ist und auf diese Weise außer hygienische auch noch ästetische Erfordernisse erfüllt werden, nämlich nicht einen nassen Schalter betätigen zu müssen.The invention also relates to such devices in which hygienic reasons make contactless switching on desirable. That is true not only for faucets, especially in operating theaters, but also for electrical ones Medical and related equipment. Even with a hand dryer it is advantageous if it can be actuated without contact and in this way except hygienic as well as aesthetic Requirements are met, namely not having to flip a wet switch.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen berührungslosen Einschalter für die oben bezeichneten Geräte anzugeben. Insbesondere soll dieser Schalter durch einfache technische Mittel realisierbar sein. Außerdem soll auch die Ausführung des Schalters derart sein, daß er nicht nur gegen versehentliche Beschädigung, z.B.The object of the invention is to provide a contactless switch for specify the devices referred to above. In particular, this switch should go through simple technical means can be implemented. In addition, the execution should also be of the switch must be such that it is not only protected against accidental damage, e.g.

durch Spritzwasser, sondern vor allem auch gegen mutwillige Zerstörungsversuche weitgehenit sicher ist.by splashing water, but above all against willful attempts at destruction it is safe to go far.

Diese Aufgaben werden für ein wie oben erwähntes elektrisches Kleingerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als berührungsloser Ein- und Ausschalter eine elektroakustische Vorrichtung mit voneinander getrennten Schall sender und Schallempfänger vorgesehen ist, bei der als Schallerzeuger ein piezoelektrischer, vorzugsweise keramischer Schwingerkörper in einem selbsterregten, netzgespeisten Oszillator mit einer schallabstrahlenden Fläche vor einer Schallaustrittsöffnung des Senders und als Schallaufnehmer ein gleicher Schwingerkörper mit derselben Eigenfrequenz in einem Verstärker mit einer schallaufnehmenden Fläche hinter einer Schalleintrittsöffnung des Empfängers angeordnet sind und daß je eine akustische Leitung zwischen den Schallaustrittsöffnungen des Senders und des Gerätes, sowie zwischen den Schalleintrittsöffnungen des Gerätes und des Empfängers vorgesehen sind, wobei diese Leitungen an ihren dem Schwingerkörper entgegengesetzten Enden zum einen unter einem zueinander von 180° verschiedenen Winkel auf den Ort gerichtet sind, an den ein Körper zur Auslösung des Schaltvorganges, z.B. die Hand, in Bezug auf das Gerät zu bringen ist, und sum anderen in einem von 0° verschiedenen Winkel mit der Normalen einer den Schall reflektierenden Begrenzung, insbesondere des Fußbodens, oder in einem von Oo verschiedenen Winkel zueinander ausgerichtet sind, so daß nur die vom Ort des Körpers reflektierte, vom Sender ausgesandte Strahlung auf den Schwingerkörper des Empfängers gelangen kann, und daß schallabsorbierende Mittel unmittelbar zwischen dem Sender und dem Empfänger vorgesehen sind.These tasks are performed for a small electrical appliance as mentioned above according to the invention achieved in that a non-contact on and off switch Electroacoustic device with separate sound transmitter and sound receiver is provided in which the sound generator is a piezoelectric, preferably ceramic Oscillating body in a self-excited, mains-fed oscillator with a sound-radiating Area in front of a sound outlet opening of the transmitter and as a sound pick-up same oscillator with the same natural frequency in an amplifier with a arranged sound-absorbing surface behind a sound inlet opening of the receiver are and that an acoustic line between the sound outlet openings of the Transmitter and the device, as well as between the sound inlet openings of the device and the receiver are provided, these lines on their the oscillator body opposite ends on the one hand at a different from each other by 180 ° Angles are directed towards the place to which a body triggers the switching process, e.g. the hand to be brought in relation to the device, and sum another in one of 0 ° different angle with the normal of a boundary reflecting the sound, especially of the floor, or at an angle different from Oo to each other are aligned so that only those reflected from the body's location are sent out by the transmitter Radiation can reach the transducer body of the receiver, and that sound-absorbing Means directly between the transmitter and the receiver intended are.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung zu den Figuren eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels für einen elektrischen Händetrockner hervor.Further details of the invention can be found in the description of the Figures of a particularly preferred embodiment for an electrical Hand dryers.

Figur 1 zeigt im Schnitt das Schema eines erfindungsgemäßen Händetrockners 1. Mit 2 ist das vom Motor 3 angetriebene Gebläse bezeichnet. Der Lufteintrittskegel ist mit 4, das Luftaustrittsrohr mit 5 und die Luftaustrittsöffnung mit 6 bezeichnet. Die Pfeile 7 sollen auf die austretende Luft hinweisen. Mit dem Kreuz 8 ist der Ort bezeichnet, an dem der anzublasende Körper, z.B. die Hand, zu bringen ist. In dem Gehäuse 9 des Händetrockners 1 ist das Kästchen des Schallsenders 10 und das Kästchen des Schallempfängers 11 eingebaut. Gegeneinander und gegen das Gehäuse sind diese beiden Kästchen durch ein schallisolierendes Medium, vorzugsweise durch Schaumpolystyrol, das eine relativ hohe innere Dämpfung hat, schallisoliert. Auf diese Weise wird eine unmittelbare und daher unerwünschte Schall-Übertragung auf dem Sender in den Empfänger vermieden. Der schallaussendende Schwingerkörper 13 des Senders ist vor einer Öffnung 110 des Kästchens zu 10 derart angeordnet, daß er von seiner Stirnfläche 113 eine Schallwelle in die mit 15 bezeichnete Schalleitung aussenden kann. Mit 213 ist ein schalldämpfendes Medium, vorzugsweise Scbaumpolystyrol, bezeichnet, das die der Leitung 15 entgegengesetzt ausgerichtete Schallwelle des schwingenden Körpers 13 zu absorbieren vermag. Die von der Stirnfläche 113 ausgehende Schallwelle pflanzt sich durch die Leitung 15 auf dem durch die Krümmung von 15 vorgegebenen Weg fort und tritt an der Schallaustrittsöffnung 11,r des Gerätes in den freien Raum aus, wie der Pfeil 215 andeutet.Figure 1 shows in section the scheme of a hand dryer according to the invention 1. With the 2 driven by the motor 3 fan is referred to. The air inlet cone is denoted by 4, the air outlet pipe with 5 and the air outlet opening with 6. The arrows 7 should indicate the escaping air. With the cross 8 is the Designates the place where the body to be blown, e.g. the hand, is to be brought. In the housing 9 of the hand dryer 1 is the box of the sound transmitter 10 and the Box of the sound receiver 11 installed. Against each other and against the housing these two boxes are through a sound-insulating medium, preferably through Foam polystyrene, which has a relatively high internal damping, is soundproof. on this way an immediate and therefore undesirable sound transmission occurs the transmitter into the receiver avoided. The sound-emitting transducer body 13 of the transmitter is arranged in front of an opening 110 of the box to 10 such that he sends a sound wave from its end face 113 into the sound line denoted by 15 can send out. With 213 is a sound-absorbing medium, preferably tree polystyrene, denotes that the line 15 oppositely directed sound wave of the vibrating body 13 is able to absorb. The one emanating from the end face 113 Sound wave is planted through the line 15 on the one by the curvature of 15 predetermined path and occurs at the sound outlet opening 11, r of the device in the free space, as the arrow 215 indicates.

Wenn sich am Ort 8 ein schallreflektierender Körper befindet, so wird von diesem die aus 115 austretende Schallwelle reflektiert und es tritt ein Anteil dieser Welle, wie der Pfeil 216 andeutet, durch die Schalleintrittsöffnung 116 in die Schallleitung 16 des Empfängers ein. Die durch die Leitung 16 und die Schalleintrittsöffnung 111 des Empfängers hindurch auf die Stirnfläche 114 des Körpers 14 auftreffende Schallwelle erregt diesen zu mechanischen Schwingungen.If there is a sound-reflecting body at location 8, then the sound wave emerging from 115 is reflected by this and a portion occurs of this wave, as indicated by the arrow 216, through the sound inlet opening 116 in the sound conduction 16 of the recipient. The one through the line 16 and the sound inlet opening 111 of the receiver through to the end face 114 of the body 14 impinging sound wave excites this to mechanical vibrations.

Sowohl der Körper 13 als auch der Körper 14 sind piezoelektrisch. Das bedeutet, daß sie sowohl durch elektrische Wechselspannungen zu mechanischen Schwingungen als auch durch mechanische Schwingungen zur Abgabe einer elektrischen Wechselspannung angeregt werden können. Vorzugsweise bestehen 13 und 14 aus keramischem Material und insbesondere aus Bleizirkonattitanatkeramik. Diese Keramik weist einen besonders hohen elektromechanischen und damit elektroakustischen Umwandlungsfaktor (Kopplungßfaktor) auf. Die Körper 13 und 14 sind so bemessen, daß sie dieselbe Grundresonanzfrequenz haben.Both the body 13 and the body 14 are piezoelectric. This means that they are caused by both electrical alternating voltages and mechanical ones Vibrations as well as mechanical vibrations to give off an electrical one AC voltage can be excited. Preferably 13 and 14 are made of ceramic Material and in particular made of lead zirconate titanate ceramic. This ceramic has a particularly high electromechanical and thus electroacoustic conversion factor (Coupling factor). The bodies 13 and 14 are dimensioned so that they have the same fundamental resonance frequency to have.

Auf diese Weise wird weitestgehend sichergestellt, daß der Empfänger nur auf eine vom Sender ausgegangene reflektierte Strahlung anspricht. Vorzugsweise haben 13 und 14 die Form einer zylindrischen Walze mit einer Länge von etwa 15 mm und einem Durchmesser von etwa 5 mm. Für die Resonanzfrequenz ist im wesentlichen die Länge des Körpers entscheidend. Zu dem Sender gehört außer dem Körper 13 noch eine elektronische Ossillatorschaltung. Zu dem Empfänger gehört außer dem Körper 14 noch eine elektronische Verstärkerschaltung. Einzelheiten dieser Schaltungen, die in der Figur 1 der ubersichtlichkeit halber weggelassen sind, gehen aus den Figuren 5 und 6 hervor.This ensures that the recipient only responds to reflected radiation emitted by the transmitter. Preferably 13 and 14 have the shape of a cylindrical roller with a length of about 15 mm and a diameter of about 5 mm. For the resonance frequency is essentially the length of the body is crucial. In addition to the body 13, the transmitter also belongs to it an electronic oscillator circuit. Besides the body belongs to the recipient 14 another electronic amplifier circuit. Details of these circuits, which have been omitted in FIG. 1 for the sake of clarity go from the Figures 5 and 6 emerge.

Die vorzugsweise aus einem biegsamen aber formbeständigen Kunststoff hergestellten Leitungen 15 und 16 weisen eine Krümmung auf. Sie dient dazu, das Gerät, genauer den Sender und den Empfänger, sowohl gegen unbeabsichtigte Beschädigung als auch gegen mutwillige Zerstörung weitgehend zu schützen. Insbesondere verhindert die Krümmung auch das Eindringen von Spritzwasser in dem Sender bzw. Empfänger.The preferably made of a flexible but dimensionally stable plastic lines 15 and 16 produced have a curvature. It serves to do that Device, more precisely the transmitter and the receiver, both against accidental damage as well as to protect against willful destruction to a large extent. In particular prevented the curvature also allows splash water to penetrate the transmitter or receiver.

Einen sehr weitgehenden Schutz erreicht man, wenn man als Leitung einen Rohrwinkel 21 nach Figur 2 verwendet. Dieser Rohrwinkel weist an seinem Knick eine Abschrägung 23 auf, die die rechtwinklig abbiegende Schallführung begünstigt.A very extensive protection can be achieved if you are a leader a pipe angle 21 according to Figure 2 is used. This pipe angle points at its kink a bevel 23, which favors the sound guidance bending at right angles.

Ein weiteres Mittel Beschädigungen oder Zerstörungen von Sender und Empfänger zu verhüten, ist die Einfügung eines Fensters in die Leitungen 15 und 16. Ein solches Fenster kann, z.B. eine mit der Schallwelle mitschwingenden Membrane sein. Besonders vorteilhaft ist es, in der Leitung 15 bzw. 16 ein Fenster aus einem harten Material anzuordnen. Damit der Schall ungehindert das Fenster 31 durchqueren kann, ist dessen Dicke gleich einer halben Wellenlänge des Schalles in dem Medium bzw. gleich einem ungradzahligen Vielfachen dieses Wertes gewählt. Günstige Ergebnisse werden auch erzielt, wenn man als Fenster im weiteren Sinne ein Stopfen aus Schaumgummi in die Leitung 15 bzw. 16 einfügt. Schaumgummi ist gut elastisch und hat so geringe innere Dämpfung, daß das Ausmaß der Schalldämpfung durch den Schaumgummi für die Funktion des erfindungsgemäßen Gerätes unerheblich ist.Another means of damaging or destroying the transmitter and To prevent receivers is the insertion of a window in the lines 15 and 16. Such a window can be, for example, a membrane that resonates with the sound wave be. It is particularly advantageous to have a window in the line 15 or 16 to arrange hard material. So that the sound can pass through the window 31 unhindered can, its thickness is equal to half a wavelength of the sound in the medium or chosen equal to an odd multiple of this value. Favorable results are also achieved if a plug made of foam rubber is used as a window in the broader sense inserts into the line 15 and 16, respectively. Foam rubber is good elastic and has so little internal attenuation that the amount of sound attenuation by the foam rubber for the Function of the device according to the invention is irrelevant.

Der Innendurchmesser der Leitungen 15 und 16 ist zum einen auf die Größe der Wellenlänge des Schalles zum anderen auf die Größe der Stirnflächen 113 bzw. 114 der Schwingerkörper abgestimmt gewählt. Vorsugsweise ist der Innendurchmesser der Leitungen zwei- bis fünfmal so groß wie die Schallwellenlänge in Luft und vorteilhafterweise zwei- bis viermal so groß wie die größte Längenabmessung der Stirnfläche 113 bzw. 114.The inner diameter of the lines 15 and 16 is on the one hand on the On the other hand, the size of the wavelength of the sound depends on the size of the end faces 113 or 114 of the oscillator body selected to be matched. As a precaution, the inside diameter is of the lines two to five times as large as the sound wavelength in air and advantageously two to four times as large as the largest length dimension of the end face 113 or 114.

Die Körper 13 und 14 sind so bemessen, daß sie auf einer Frequenz von etwa 100 kHz schwingen. Mit Rücksicht auf den möglichst hohen Eingangswiderstand des Verstärkers werden die auf der Grundresonanzfrequenz ihrer Parallelresonanz betrieben.The bodies 13 and 14 are sized so that they are on a frequency oscillate around 100 kHz. With regard to the highest possible input resistance of the amplifier are based on the fundamental resonance frequency of their parallel resonance operated.

Das ergibt zwar auch für den schwingenden Körper 13 des Senders einen hohen Resonanzwiderstand, der Jedoch durch entsprechende Wahl der Oszillatorschaltung ohne technische Schwierigkeiten bewältigt werden kann.This also results in a for the vibrating body 13 of the transmitter high resonance resistance, however, by choosing the appropriate oscillator circuit can be mastered without technical difficulties.

Für ein betriebssicheres Funktionieren des erfindungsgemäßen Gerätes ist es wesentlich, das nur von dem in dem Ort 8 befindlichen Körper ausgehende Echos aufgenommen werden. Damit kein Echo vom Fußboden des Raumes, in dem das erfindungsgemäße Gerät beispielsweise an der Wand angebracht ist, in den Empfänger gelangt, sind die Austrittsrichtung 215 und die Eintrittsrichtung 216 zur Normalenrichtung des Fußbodens oder zur Normalen einer anderen für entsprechende unerwünschte Reflexionen infrage kommenden Fläche in einem von 0° verschiedenen Winkel ausgerichtet. Vorzugsweise werden Winkel von wenigstens 200 gewählt, bei denen auch bei großer Winkelstreuung der Echos praktisch keine Schallintensität mehr durch die diesbezüglich relativ enge Leitung hindurch in den Empfänger gelangt.For reliable functioning of the device according to the invention it is essential that echoes emanating only from the body located in the location 8 be included. So that no echo from the floor of the room in which the inventive The device is mounted on the wall, for example, has entered the receiver the exit direction 215 and the entry direction 216 to the normal direction of the Floor or to the normal of another for corresponding undesirable reflections relevant surface aligned at an angle other than 0 °. Preferably angles of at least 200 are chosen, at which even with a large angular spread the echoes practically no longer have any sound intensity due to the relative narrow line enters the receiver.

Eine andere vorteilhafte Winkelausrichtung der Leitungen 15 und 16 geht aus Figur 4 hervor. Diese Figur zeigt eine Ansicht des Gerätes 1 im Schnitt durch die Luftaustrittsöffnung 6, und zwar bezogen auf die Darstellung in Figur 1 von der linken Seite her gesehen. Die Winkel der Leitungen 15 und 16 zueinander sind verschieden von 18"0, damit keine unmittelbare Schallübertragung eintreten kann. Beide Leitungen sind auf den Ort 8 gerichtet, so daß eine am Ort 8 im Winkel reflektierte Strahlung in die Leitung 16 eintreten kann. Lediglich ergänzend sei darauf hingewiesen, daß die Leitungen auch in nicht-symmetrischen Winkeln zueinander und bezogen auf das Gehäuse ausgerichtet sein können.Another advantageous angular orientation of the lines 15 and 16 can be seen from FIG. This figure shows a view of the device 1 in section through the air outlet opening 6, based on the illustration in FIG 1 seen from the left. The angles of the lines 15 and 16 to each other are different from 18 "0, so that no direct sound transmission occurs can. Both lines are directed to location 8, so that one at location 8 is at an angle reflected radiation can enter the line 16. It is merely a supplement pointed out that the lines are also at non-symmetrical angles to each other and can be aligned with respect to the housing.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet für einen erfindungsgemäßen berührungslosen Schalter ist der medizinische Sektor, wo es darauf ankommt, keimfrei zu arbeiten. Vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Schalters für einen elektromechanisch angetriebenen Wasserhahn. Die Austritts- bzw.Another important field of application for one according to the invention In the medical sector, contactless switches are germ-free where it counts to work. The use of the switch according to the invention is advantageous for an electromechanically driven faucet. The exit resp.

Eintrittsöffnungen der Leitungen für den Schall werden dafür so ausgerichtet, daß sich der Wasserhahn öffnet, sobald man die Hände unter den Auslauf hält. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, daß von den konkav gekrümmten Flächen des Waschbeckens keine Echos in den Empfänger gelangen. Für diesen Anwendungfall ist diesbezüglich die Ausführungsform nach Figur 4 besonders vorteilhaft.Inlet openings of the lines for the sound are aligned in such a way that that the faucet opens as soon as you put your hands under the spout. Included Pay particular attention to the fact that the concave curved surfaces of the sink no echoes get into the receiver. For this application, this is relevant the embodiment according to FIG 4 particularly advantageous.

Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Wasserhahnes mit einem erfindungsgemäßen berührungslosen Schalter. Mit 51 ist der an einer Wand 52 angebrachte Wasserhahn und mit 53 die huber den erfindungsgemäßen Schalter 54 einzuschaltende elektromechanische Vorrichtung zur Betätigung des Hahnes 51 bezeichnet.Figure 5 shows an embodiment of a faucet with a contactless switch according to the invention. With 51 is attached to a wall 52 Faucet and with 53 the hub switch 54 according to the invention to be switched on electromechanical device for actuating the cock 51 referred to.

Ein in Umrissen dargestelltes Auffangbecken ist mit 55 bezeichnet.A catch basin shown in outline is denoted by 55.

Weitere Anwendungen für einen erfindungsgemäßen Schalter sind z . B. Zahnarzt-Bohrmaschinen.Further applications for a switch according to the invention are, for. B. Dentist drills.

Figur 6 zeigt die elektronische Schaltung eines Oszillators für den zu Schwingungen anzuregenden Körper 13. Vorteilhafterweise ist ein kapazitiver Spannungsteiler 61 mit einer zum Oszillator parallel geschalteter Diode 62 vorgesehen. 63 ist ein Übertrager zur Widerstandsanpassung mit einer RUckkopplungswi-cklung 64.Figure 6 shows the electronic circuit of an oscillator for the body 13 to be excited to vibrate. A capacitive voltage divider is advantageous 61 is provided with a diode 62 connected in parallel to the oscillator. 63 is a Transformer for resistance adjustment with a feedback winding 64.

Figur 7 zeigt eine bevorzugte Schaltung für den Empfänger. Die im Körper 14 infolge akutisch angeregter Schwingungen erzeugte elektrische Wechselspannung wird in dem Operationsverstärker 71 verstärkt. Mittels des Übeftragers 72 wird das verstärkte Signal auf die zum Schalter 73 des Gerätes zugehörige elektronische Schaltung übertragen.Figure 7 shows a preferred circuit for the receiver. The in Body 14 as a result of acutely excited vibrations generated electrical alternating voltage is amplified in the operational amplifier 71. By means of the transmitter 72, the amplified signal to the electronic circuit belonging to the switch 73 of the device transfer.

Bei dem speziellen Beispiel des Händetrockners ist für den Schalter 73 ein piezoelektrisches Relais vorgesehen. Dieses besitzt im wesentlichen nur einen kapazitiven Widerstand. Nach Erregung fällt ein solches Relais erst nach einer Abfallzeit zurück, die der Zeitkonstanten aus Kapazität und Entladewiderstand 74 entspricht. Auf diese Weise kann eine einstellbare gewünschte Zeitverzögerung für das Abschalten des Gerätes erreicht werden.In the specific example of the hand dryer, is for the switch 73 a piezoelectric relay is provided. This has essentially only one capacitive resistance. After excitation, such a relay only drops after a fall time which corresponds to the time constant from the capacitance and discharge resistance 74. In this way, an adjustable desired time delay for switching off can be achieved of the device can be achieved.

Die übrigen Einzelheiten der Figuren 6 und 7 sind durch die verwendeten Symbole für Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren und Übertragerwicklungen dem Fachmann auch ohne nähere Bezeichnung so weit verständlich, daß er diese Schaltungen mit Hilfe seines Fachwissens in geeigneter Weise zu realisieren vermag.The remaining details of Figures 6 and 7 are through the used Symbols for transistors, diodes, resistors, Capacitors and Transformer windings understandable to the skilled person even without a detailed description, that he can implement these circuits in a suitable manner with the help of his specialist knowledge able.

18 Patentansprüche 7 Figuren18 claims 7 figures

Claims (18)

P a t e n t a n s p r u c h e 1. Berührungsloser Schalter für ein Kleingerät, das vorzugsweise ortsfest anubringen ist, mit einem Warmluft-Gebläse, insbesondere Händetrockner, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß als berührungsloser Ein-und Ausschalter eine elektroakustische Vorrichtung mit voneinander getrennten Schallsender (10) und Schallempfänger (11) vorgesehen ist, bei der als Schallerzeuger ein piezoelektrischer, vorzugsweise keramischer Schwingerkörper (13) in einem selbsterregten, netzgespeisten Oszillator mit einer schallabstrahlenden Fläche 113 vor einer Schallaustrittsöffnung 110 des Senders und als Schallaufnehmer ein gleicher Schwingerkörper 14 mit derselben Eigenfrequenz in einem Verstärker mit einer schallaufnehmenden Fläche 114 hinter einer Schalleintrittsöffnung 111 des Empfängers angeordnet sind und daß durch je eine akustische Leitung zwischen den Schallaustrittsöffnungen des Senders und des Gerätes, sowie zwischen den Schalleintrittsöffnungen des Gerätes und des Empfängers vorgesehen sind, wobei diese Leitungen an ihren den Schwingerkörpern entgegengesetzten Enden zum einen unter einem zueinander von 180° verschiedenen Winkel auf den Ort gerichtet sind, an den ein Körper zur Auslösung des Schaltvorganges in Bezug auf das Gerät zu bringen ist, und zum anderen in einem von Oo verschiedenen Winkel mit der Normalen einer den Schall reflektierenden Raumbegrenzung, insbesondere des Fußbodens, oder in einem von 0° verschiedenen Winkel zueinander ausgerichtet sind, so daß nur die vom Ort des Körpers reflektierte, vom Sender ausgesandte Strahlung auf den Schwingerkörper des Empfängers gelangen kann, und daß schallabsorbierende Mittel unmittelbar zwischen dem Sender und dem Empfänger vorgesehen sind. P a t e n t a n t a n t r u c h e 1. Contactless switch for a Small device, which should preferably be installed in a stationary manner, with a hot air blower, especially hand dryers, d u r c h e -k e n n n n z e i c h n e t that as non-contact on and off switch an electroacoustic device with each other separate sound transmitter (10) and sound receiver (11) is provided in the as Sound generator a piezoelectric, preferably ceramic, transducer body (13) in a self-excited, mains-fed oscillator with a sound-radiating Area 113 in front of a sound outlet opening 110 of the transmitter and as a sound pick-up an identical oscillator body 14 with the same natural frequency in an amplifier with a sound-absorbing surface 114 behind a sound inlet opening 111 of the receiver are arranged and that by an acoustic line between each the sound outlet openings of the transmitter and the device, as well as between the sound inlet openings of the device and the receiver are provided, these lines at their the Oscillating bodies opposite ends on the one hand at 180 ° to each other different angles are directed towards the place at which a body is to be triggered of the switching process is to be brought in relation to the device, and on the other hand in one Angle different from Oo with the normal of a room boundary reflecting the sound, especially of the floor, or at an angle different from 0 ° to one another are aligned so that only those reflected from the body's location are sent out by the transmitter Radiation can reach the transducer body of the receiver, and that sound-absorbing Means are provided directly between the transmitter and the receiver. 2. Berührungloser Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als akustische Leitung ein gebogener formbeständiger Kunststoffschlauch vorgesehen ist.2. Contactless switch according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a curved, dimensionally stable plastic tube is used as the acoustic line is provided. 3. Berührungsloser Schalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als akustische Leitung ein abgewinkeltes Rohr vorgesehen ist. 3. Contactless switch according to claim 1, d a d u r c h g e k It is noted that an angled pipe is provided as the acoustic line is. 4. Berührungsloser Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Innendurchmesser der Leitung zwei bis fünfmal so groß wie die Schallwellenlänge in Luft ist.4. Contactless switch according to claim 1, 2 or 3, d a -d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the inner diameter of the pipe is two to five times the wavelength of sound in air. 5. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Innendurchmesser der Leitung zwei bis dreimal so groß wie der Durchmesser der schallabstrahlenden bzw. schallaufnehmenden Fläche des Schwingers ist. 5. Contactless switch according to one of claims 1 to 4, d a it is indicated that the inner diameter of the pipe is two up to three times as large as the diameter of the sound-emitting or sound-absorbing Area of the transducer is. 6. Berührungloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abmessungen der Schwinger so gewählt sind, daß seine Parallel-Grundresonanzfrequenz mit der vorgegebenen Schallfrequenz zusammenfällt. 6. Contactless switch according to one of claims 1 to 5, d a D u r c h e k e n n n z e i n e t, that the dimensions of the transducers are chosen in such a way are that its parallel fundamental resonance frequency with the predetermined sound frequency coincides. 7. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schallaustritts- bzw. -eintrittsöffnungen der Leitungen durch schalldurchläßige Fenster verschlossen sind. 7. Contactless switch according to one of claims 1 to 6, d a it is indicated that the sound exit or entry openings the lines are closed by sound-permeable windows. 8. Berührungsloser Schalter nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,daß das schalldurchläßige Fenster eine Dicke gleich der halben Wellenlänge im Medium des Fensters oder einem ungradzahligen Vielfachen derselben hat.8. Contactless switch according to claim 7, d a d u r c h g e k e Note that the sound-permeable window has a thickness equal to half that Wavelength in the medium of the window or an odd multiple thereof Has. 9. Berührungsloser Schalter nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß als Fenster Schaumgummi in der Leitung angebracht ist.9. Contactless switch according to claim 7, d a d u r c h g e k e It is not noted that foam rubber is installed in the pipe as a window. 10. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur cha'^-absorbtion Schaumpolystyrol vorgesehen ist.10. Contactless switch according to one of claims 1 to 9, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that for cha '^ - absorption Expanded polystyrene is provided. 11. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwinger aus piezoelektrischer Bleikeramik bestehen.11. Contactless switch according to one of claims 1 to 10, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the transducer is made of piezoelectric Lead ceramics exist. 12. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h-n e t , daß der Sender mit einem kapazitiven Spannungsteiler und mit einer dem Eingang parallel geschalteten Diode ausgestattet ist.12. Contactless switch according to one of claims 1 to 11, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h-n e t that the transmitter with a capacitive voltage divider and is equipped with a diode connected in parallel with the input. 13. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß als Verstärker ein Opterationsverstärker eingesetzt ist.13. Non-contact switch according to one of claims 1 to 12, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that as an amplifier an opteration amplifier is used. 14. Berührungsloser Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , daß ein piezoelektrisches Relais (73) vorgesehen ist, das von dem Signal aus, dem Empfänger gesteuert wird, und dem ein Entladewiderstand (74) parallel geschaltet ist, der dem Relais eine vorgegebene Abschaltverzögerung gibt.14. Contactless switch according to one of claims 1 to 13, d a d u r c h g e k e n n n z e 1 c h n e t that a piezoelectric relay (73) is provided, which is controlled by the signal from the receiver, and the one Discharge resistor (74) is connected in parallel, the relay a predetermined There is a switch-off delay. 15. Verwendung eines berührungslosen Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, als Einschalter für einen elektrischen Händetrockner.15. Use of a contactless switch according to one of the claims 1 to 14, as a switch for an electric hand dryer. 16. Verwendung eines berührungslosen Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, als Einschalter für einen elektrischen Heartrockner .16. Use of a contactless switch according to one of the claims 1 to 14, as a switch for an electric heart dryer. 17. Verwendung eines berührungslosen Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, als Einschalter für einen elektromechnisch betätigten Wasserhahn.17. Use of a contactless switch according to one of the claims 1 to 14, as a switch for an electro-technically operated faucet. 18. Verwendung eines berübrungslosen Schalters nach einen der Ansprüche 1 bis 14, als Einschaltels ant einem medjzinschen Gerät.18. Use of a contactless switch according to one of the claims 1 to 14, as switch-on on a medical device. LeerseiteBlank page
DE19702057150 1970-11-20 1970-11-20 Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements Pending DE2057150A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702057150 DE2057150A1 (en) 1970-11-20 1970-11-20 Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702057150 DE2057150A1 (en) 1970-11-20 1970-11-20 Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2057150A1 true DE2057150A1 (en) 1972-05-25

Family

ID=5788687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19702057150 Pending DE2057150A1 (en) 1970-11-20 1970-11-20 Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2057150A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384298A1 (en) * 1977-03-16 1978-10-13 Truetzschler & Co ELECTRONIC MANOSTAT
DE2719963A1 (en) * 1977-05-04 1978-11-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Warm air jet dryer for hair or hand - has ultrasonic device determining both temp. and duration of air jet
EP0061837A1 (en) * 1981-03-26 1982-10-06 Robert Bacon Pepper Ultrasonically operated water faucet
US4516229A (en) * 1982-08-09 1985-05-07 Kearns William F Oscillator proximity switch

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384298A1 (en) * 1977-03-16 1978-10-13 Truetzschler & Co ELECTRONIC MANOSTAT
DE2719963A1 (en) * 1977-05-04 1978-11-09 Stiebel Eltron Gmbh & Co Kg Warm air jet dryer for hair or hand - has ultrasonic device determining both temp. and duration of air jet
EP0061837A1 (en) * 1981-03-26 1982-10-06 Robert Bacon Pepper Ultrasonically operated water faucet
US4516229A (en) * 1982-08-09 1985-05-07 Kearns William F Oscillator proximity switch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3429537B1 (en) Massage device for pressure wave massage
DE3319871C2 (en)
DE60005382T2 (en) BROADBAND UNDERWATER SOUND CONVERTER
EP0421286B1 (en) Piezoelectric transducer
EP0421290A1 (en) Ultrasonic shock wave transducer
DE202017104021U1 (en) Massage device for pressure wave massage
DE2415481C3 (en) Ultrasonic generator
DE102017105401A1 (en) Apparatus for generating a non-thermal atmospheric pressure plasma
DE2057150A1 (en) Acoustic proximity switch - for domestic appliances, using piezo-electric elements
US4219884A (en) Apparatus for controlling insects
EP0108190B1 (en) Shock wave reflector
EP0910292A1 (en) Handpiece for use with a multifunctional operating endoscopic instrument
CN106247516B (en) Healthy oscillator, ultrasonic humidifier and ultrasonic cleaning sterilizing unit
DE2109013C3 (en) Electroacoustic converter
DE4344455A1 (en) Ultrasonic vibrations inducing appts. esp. for ultrasonic cleaning bath
EP0513279B1 (en) Device for producing focussed sound waves
DE2342868A1 (en) HAND DEVICE FOR GENERATING ULTRASONIC VIBRATIONS
CH522357A (en) Method and device for scaring away living beings and keeping them away
DE878462C (en) Device for the disinfection of sweet must and other liquids
DE102005037058B4 (en) Method for cleaning the ear canal and apparatus for carrying out the method
DE1006086B (en) Contact electrode for the simultaneous transmission of high-frequency electromagnetic radiation and low-frequency mechanical vibrations
DE102020207666A1 (en) Device for gently sucking in insects
DE948820C (en) Device for the treatment of liquids or gases with mechanical vibrations in a continuous process
DE3032022A1 (en) Vibration instrument for dental care - has piezoelectric transducer and amplitude transformer driven by HF oscillator
DE3618785A1 (en) Animal-repelling device, in particular dog-repelling device