EP2171551A1 - Verfahren und vorrichtung zur schaltung von elektrischen geräten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur schaltung von elektrischen gerätenInfo
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- EP2171551A1 EP2171551A1 EP08761013A EP08761013A EP2171551A1 EP 2171551 A1 EP2171551 A1 EP 2171551A1 EP 08761013 A EP08761013 A EP 08761013A EP 08761013 A EP08761013 A EP 08761013A EP 2171551 A1 EP2171551 A1 EP 2171551A1
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- switching
- acceleration
- line
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
- G11B33/12—Disposition of constructional parts in the apparatus, e.g. of power supply, of modules
Definitions
- hard disks are known to improve data security when protective measures are taken in response to a free fall (write interruption, read-write head parking in a protected position, disk drive stalling).
- the invention relates to an electrical switching device.
- the electrical switching device according to the invention is provided with an acceleration sensor, an electrical switching means and an electrical line, as well as with a signal line which is in communication with the acceleration sensor and the electrical switching means.
- the acceleration sensor is designed such that a signal is generated at a predeterminable acceleration, by which the electrical switching means can be controlled.
- the electrical line can be switched by means of the electrical switching means.
- an acceleration-dependent electronic switching device is created for an electrical line.
- An advantageous embodiment of the electrical switching device provides that the electrical line by means of the electrical switching means is separable.
- an acceleration-dependent switch for an electrical line is created.
- An advantageous embodiment of the electrical switching device provides that the electrical line a
- Power supply line is.
- a voltage supply can be switched on or off.
- An advantageous embodiment of the electrical switching device provides that at least the acceleration sensor and the electrical switching means are arranged in a common housing.
- a particularly advantageous embodiment of the electrical switching device provides that at least the electrical switching means is sealed liquid-tight from the environment.
- an acceleration-sensitive sensor is used in an electrical device that is able to detect or detect an unusable situation so that protective measures can be taken which can protect the operator, his immediate surroundings or the device from consequential damage.
- protective measures are e.g. the change to a mode of reduced operation or
- the invention also relates to an electrical device with an electrical switching device.
- the electrical device comprises an electrical switching device according to the invention, wherein the electrical device also has an electrical load, which is connected to the electrical line.
- the electrical device is dependent on the acceleration switchable between different operating conditions.
- the invention also relates to a method for switching an electrical device with the method steps:
- step (C) circuit of the electrical device for operation in a second operating state, as soon as a predeterminable acceleration is measured in step (b)
- An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that in step (e) in a result of the assessment of the state deviating from the default, the device is still operated in the second operating state.
- An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that in step (d) for assessing the state of the device again an acceleration acting on the device is measured.
- Another advantageous embodiment of the method according to the invention provides that in step (d) the evaluation of the state of the device is performed manually by means of an input means.
- Fig. 1 shows schematically an electrical device in the prior art.
- Fig. 2 shows a first embodiment of an electrical device according to the invention with an acceleration-dependent switching device.
- Fig. 3 shows a second embodiment of an electrical device according to the invention with an acceleration-dependent switching device.
- Fig. 4 shows an embodiment of an electrical according to the invention
- Fig. 5 shows schematically a method according to the invention for switching an electrical appliance. Description of exemplary embodiments
- Fig. 1 shows schematically an electrical device in the prior art.
- an electrical or electronic device 1 is connected to an electrical load 4 directly via a power supply line 3 or via a transformer 2 to the central power supply (power grid).
- a current-carrying line within the device 1 can be damaged and generate a short circuit to sensitive circuit components but also to conductive parts, in particular accessible from the outside housing parts of the device 1. This can endanger the user and his environment.
- Fig. 2 shows a first embodiment of an electrical device according to the invention with an acceleration-dependent switching device.
- an acceleration sensor 5 integrated via a signal line 6, the power supply of the load 4 by means of a switching means. 7 can switch off if critical acceleration values were detected.
- the switching means 7 is a breaker circuit which interrupts the electrical line 3 in response to a signal applied to the signal line 6.
- a critical value of the acceleration for example, in a free fall, possibly attenuated by the connection to a cable, occur, because usually follows the free fall of a device an impact. In free fall, acceleration values of well below Ig can be detected in all directions.
- the sensor can be powered from a battery or battery with power, but it can also be used in the consumer 4 or another component of the device 1 already available suitable power supply.
- the electrical interruption in the switching means 7 with a switch can be canceled if after an event the Power supply was interrupted and the device should be reactivated for further use.
- the switching means 7 may also be mounted outside the device, for example in the power plug at the end of the electrical line 3 near the connection to the central power supply. In this case, the sensor 5 by means of a control line 6, the inside or on
- Cable of the electric wire 3 is connected to the switching means 7.
- Fig. 3 shows a second embodiment of an electrical device according to the invention with an acceleration-dependent switching device.
- the switching means 7 is arranged in front of the transformer 2, so that the power supply can be interrupted by the electrical line 3 by means of the switching means 7 in front of the transformer 2.
- Fig. 4 shows an embodiment of an electrical switching device according to the invention.
- the figure shows a schematic representation of a switching device 71.
- two electrical lines 3 are led from the central power supply to the switching means 7.
- breaker elements 131 and 132 are arranged, e.g. electromagnetic relays or other elements with which a power supply can be interrupted.
- the control of the breaker elements 131 and 132 is carried out by an acceleration-sensitive sensor 5 via signal lines 61 and 62.
- the sensor 5 may also be arranged spatially separated from the switching means 7. Through the breaker elements 131 and 132, the electrical lines 3 can be disconnected if the sensor 5 detects a critical situation and outputs a signal via the signal lines 6 to the breaker elements 131 and 132.
- the interrupter unit 7 is formed waterproof. With this configuration, it is possible to use an electrical device such as For example, a hair dryer, before it comes into contact with a liquid by a shock or fall, turn off and thus to disconnect the power supply galvanically from the liquid. In this way, a hair dryer can be turned off before it falls into a water-filled tub, for example, and remain safely switched off under water, because the switching means 7 is liquid-sealed from the environment.
- an electrical device such as For example, a hair dryer, before it comes into contact with a liquid by a shock or fall, turn off and thus to disconnect the power supply galvanically from the liquid.
- a hair dryer can be turned off before it falls into a water-filled tub, for example, and remain safely switched off under water, because the switching means 7 is liquid-sealed from the environment.
- Fig. 5 shows schematically a method according to the invention for switching an electrical appliance. The method includes the method steps:
- step (C) circuit of the electrical device for operation in a second operating state, as soon as a predeterminable acceleration is measured in step (b)
- step (d) assessing the state of the device during step (c)
- step (e) in a result of the evaluation of the state deviating from the default, the device is still operated in the second operating state.
- step (d) for measuring the state of the device an acceleration acting on the device is again measured.
- step (d) the evaluation of the state of the device is performed manually by means of an input means.
- the user of the device presses a switch when everything is OK and can use the device again.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung (71), ein elektrisches Gerät (1) mit einer elektrischen Schaltvorrichtung (71) und ein Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes.
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Schaltung von elektrischen Geräten
Stand der Technik
Für elektrische Geräte sind wenige Schutzverfahren bekannt, bei denen der Betriebsmodus bei einem freien Fall bzw. einer überkritischen (Stoß-) Beschleunigung geändert wird, um mögliche Folgeschäden zu vermeiden.
So ist bei Festplatten bekannt, dass die Datensicherheit verbessert werden kann, wenn als Reaktion auf einen freien Fall Schutzmaßnahmen eingeleitet werden (Unterbrechung des Schreibevorganges, Parken des Lese-Schreib- Kopfes in geschützter Position, Anhalten des Festplattenmotors).
Offenbarung der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und ein Aufbau beschrieben, durch die die Bedien- und Arbeitssicherheit an elektrischen Geräten verbessert werden kann.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung. Die erfindungsgemäße elektrische Schaltvorrichtung ist mit einem Beschleunigungssensor, einem elektrischen Schaltmittel und einer elektrischen Leitung versehen, sowie mit einer Signalleitung, welche mit dem Beschleunigungssensor und dem elektrischen Schaltmittel in Verbindung steht. Der Beschleunigungssensor ist dabei derart ausgestaltet, daß bei einer vorgebbaren Beschleunigung ein Signal erzeugt wird,
durch welches das elektrische Schaltmittel ansteuerbar ist. Dabei ist die elektrische Leitung mittels des elektrischen Schaltmittels schaltbar. Vorteilhaft ist so eine beschleunigungsabhängige elektronische Schaltvorrichtung für eine elektrische Leitung geschaffen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der elektrischen Schaltvorrichtung sieht vor, daß die elektrische Leitung mittels des elektrischen Schaltmittels trennbar ist. Vorteilhaft ist so ein beschleunigungsabhängiger Ausschalter für eine elektrische Leitung geschaffen. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der elektrischen Schaltvorrichtung sieht vor daß die elektrische Leitung eine
Spannungsversorgungsleitung ist. Vorteilhaft kann so im Fall einer vorgebbaren Beschleunigung eine Spannungsversorgung zu- oder abgeschaltet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der elektrischen Schaltvorrichtung sieht vor, daß wenigstens der Beschleunigungssensor und das elektrische Schaltmittel in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der elektrischen Schaltvorrichtung sieht vor, daß wenigstens das elektrische Schaltmittel flüssigkeitsdicht von der Umgebung abgeschlossen ist.
Erfindungsgemäß wird ein beschleunigungsempfindlicher Sensor in einem elektrischen Gerät eingesetzt, der in der Lage ist, eine anwendungsunübliche Situation zu erkennen oder erkennbar zu machen, so dass Schutzmaßnahmen veranlasst werden können, die den Bediener, seine unmittelbare Umgebung oder das Gerät vor Folgeschäden bewahren können. Derartige Schutzmaßnahmen sind z.B. der Wechsel in einen Modus des verringerten Betriebs oder der
Betriebsbereitschaft, das Abschalten von Hochspannungsbereichen, die galvanische Unterbrechung der Spannungsversorgung oder ähnliches.
Die Erfindung betrifft auch ein elektrisches Gerät mit einer elektrischen Schaltvorrichtung. Das elektrische Gerät umfaßt eine erfindungsgemäße elektrische Schaltvorrichtung, wobei das elektrische Gerät auch einen elektrischen Verbraucher aufweist, der mit der elektrische Leitung verbunden ist.
Vorteilhaft ist das elektrische Gerät beschleunigungsabhängig schaltbar zwischen verschiedenen Betriebszuständen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes mit den Verfahrensschritten:
(a) Betrieb des Gerätes in einem ersten Betriebszustand
(b) Messen einer auf das Gerät einwirkenden Beschleunigung während des Schritts (a)
(c) Schaltung des elektrischen Gerätes zum Betrieb in einem zweiten Betriebszustand, sobald im Schritt (b) eine vorgebbare Beschleunigung gemessen wird
(d) Bewerten des Zustandes des Gerätes während des Schritts (c) (e) Rückkehr zum Schritt (a) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes entsprechend einer Vorgabe
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß im Schritt (e) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes abweichend von der Vorgabe das Gerät weiterhin in dem zweiten Betriebszustand betrieben wird. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß im Schritt (d) zum Bewerten des Zustandes des Gerätes erneut eine auf das Gerät einwirkende Beschleunigung gemessen wird. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß im Schritt (d) das Bewerten des Zustandes des Gerätes manuell mittels eines Eingabemittels vorgenommen wird.
Zeichnung
Fig. 1 zeigt schematisch ein elektrisches Gerät im Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer beschleunigungsabhängigen Schaltvorrichtung.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer beschleunigungsabhängigen Schaltvorrichtung.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen
Schaltvorrichtung.
Fig. 5 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßesVerfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt schematisch ein elektrisches Gerät im Stand der Technik. Üblicherweise wird ein elektrisches oder elektronisches Gerät 1 mit einem elektrischen Verbraucher 4 direkt über eine Spannungsversorgungsleitung 3 oder über einen Transformator 2 an die zentrale Spannungsversorgung (Stromnetz) angeschlossen. Bei einer anwendungsuntypischen Situation wie einem Stoss nach einem Sturz kann eine stromführende Leitung innerhalb des Gerätes 1 beschädigt werden und einen Kurzschluss zu empfindlichen Schaltungskomponenten aber auch zu leitfähigen Teilen, insbesondere von außen erreichbaren Gehäuseteilen des Gerätes 1 erzeugen. Hierdurch kann der Anwender und seine Umgebung gefährdet werden.
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer beschleunigungsabhängigen Schaltvorrichtung.
Erfindungsgemäß wird in einem elektronischen Gerät 1, das direkt oder über einen Transformator 2 mittels einer elektrischen Leitung 3 in Form eines Netzanschlusses an die zentrale Spannungsversorgung angeschlossen ist, ein Beschleunigungssensor 5 integriert, der über eine Signalleitung 6 die Spannungsversorgung des Verbrauchers 4 mittels eines Schaltmittels 7 abschalten kann, falls kritische Beschleunigungswerte detektiert wurden. Das Schaltmittel 7 ist eine Unterbrecherschaltung, welche die elektrische Leitung 3 auf ein an der Signalleitung 6 anliegendes Signal hin unterbricht. Ein kritischer Wert der Beschleunigung kann beispielsweise bei einem freien Fall, evtl. gedämpft durch die Verbindung zu einem Kabel, auftreten, denn in der Regel folgt beim freien Fall eines Gerätes ein Aufprall. Beim freien Fall können Beschleunigungswerte von deutlich unter Ig in allen Raumrichtungen detektiert werden. Es können aber auch plötzliche Änderungen der Beschleunigung als Kriterium zur Notabschaltung dienen oder plötzlich im Betrieb auftretende hohe Beschleunigungen (z.B. >l,5g). Der Sensor kann aus einem Akku oder Batterie mit Strom versorgt werden, es kann aber auch eine im Verbraucher 4 oder einer anderen Komponente des Gerätes 1 bereits vorhandene geeignete Spannungsversorgung genutzt werden. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die elektrische Unterbrechung im Schaltmittel 7 mit einem Schalter (nicht gezeigt) wieder aufgehoben werden, wenn nach einem Ereignis die
Spannungsversorgung unterbrochen worden war und das Gerät für die weitere Nutzung wieder aktiviert werden soll. Das Schaltmittel 7 kann auch außerhalb des Gerätes angebracht sein, beispielsweise im Netzstecker am Ende der elektrischen Leitung 3 nahe der Verbindung zur zentralen Spannungsversorgung. Hierbei wird der Sensor 5 mittels einer Steuerleitung 6 die innerhalb oder am
Kabel der elektrischen Leitung 3 geführt wird an das Schaltmittel 7 angeschlossen.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer beschleunigungsabhängigen Schaltvorrichtung.
Alternativ zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist hier das Schaltmittel 7 vor dem Transformator 2 angeordnet, sodaß die Spannungsversorgung durch die elektrische Leitung 3 mittels des Schaltmittel 7 vor dem Transformator 2 unterbrochen werden kann.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltvorrichtung. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung 71. In dieser beispielhaften Darstellung sind zwei elektrische Leitungen 3 von der zentralen Spannungsversorgung zum Schaltmittel 7 geführt. Innerhalb des Schaltmittels 7 sind Unterbrecherelemente 131 und 132 angeordnet, z.B. elektromagnetische Relais oder auch andere Elemente, mit denen eine Spannungsversorgung unterbrochen werden kann. Die Ansteuerung der Unterbrecherelemente 131 und 132 erfolgt durch einen beschleunigungsempfindlichen Sensor 5 über Signalleitungen 61 und 62. In dieser Darstellung sind Sensor 5 und Signalleitungen 61 und 62, sowie das
Schaltmittel 7, also alle wesentlichen Elemente der Schaltvorrichtung 71, innerhalb einer gemeinsamen Baueinheit angeordnet. Gemäß Fig. 2 oder 3 kann in alternativen Ausführungsformen der Sensor 5 auch räumlich getrennt vom Schaltmittel 7 angeordnet sein. Durch die Unterbrecherelemente 131 und 132 können die elektrischen Leitungen 3 getrennt werden, falls der Sensor 5 eine kritische Situation erkennt und ein Signal über die Signalleitungen 6 an die Unterbrecherelemente 131 und 132 ausgibt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Unterbrechereinheit 7 wasserdicht ausgebildet. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, ein elektrisches Gerät, wie
beispielsweise einen Haartrockner, bevor es durch einen Stoss oder Fall beispielsweise mit einer Flüssigkeit in Berührung kommt, abzuschalten und die Spannungsversorgung somit galvanisch von der Flüssigkeit zu trennen. Hierdurch kann ein Haartrockner abgeschaltet werden, bevor er beispielsweise in eine wassergefüllte Wanne hineinfällt und auch unter Wasser sicher abgeschaltet bleiben, weil das Schaltmittel 7 flüssigkeitsdicht von der Umgebung abgeschlossen ist.
Fig. 5 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßesVerfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes. Das Verfahren beinhaltet die Verfahrensschritte:
(a) Betrieb des Geräts in einem ersten Betriebszustand
(b) Messen einer auf das Gerät einwirkenden Beschleunigung während des Schritts (a)
(c) Schaltung des elektrischen Geräts zum Betrieb in einem zweiten Betriebszustand, sobald im Schritt (b) eine vorgebbare Beschleunigung gemessen wird
(d) Bewerten des Zustandes des Geräts während des Schritts (c)
(e) Rückkehr zum Schritt (a) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes entsprechend einer Vorgabe
In dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß im Schritt (e) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes abweichend von der Vorgabe das Gerät weiterhin in dem zweiten Betriebszustand betrieben wird.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß im Schritt (d) zum Bewerten des Zustandes des Geräts erneut eine auf das Gerät einwirkende Beschleunigung gemessen wird.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß im Schritt (d) das Bewerten des Zustandes des Geräts manuell mittels eines Eingabemittels vorgenommen wird. Der Benutzer des Gerätes drückt beispielsweise einen Schalter, wenn alles in Ordnung ist, und kann das Gerät wieder benutzen.
Claims
1. Elektrische Schaltvorrichtung (71)
- mit einem Beschleunigungssensor (5), einem elektrischen Schaltmittel (7) und einer elektrischen Leitung (3, 11, 12), - mit einer Signalleitung (6, 61, 62), welche mit dem Beschleunigungssensor (5) und dem elektrischen Schaltmittel (7) in Verbindung steht,
- wobei der Beschleunigungssensor (5) derart ausgestaltet ist, daß bei einer vorgebbaren Beschleunigung ein Signal erzeugt wird, durch welches das elektrische Schaltmittel (7) ansteuerbar ist, - wobei die elektrische Leitung (3, 11, 12) mittels des elektrischen Schaltmittels
(7) schaltbar ist.
2. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitung (3, 11, 12) mittels des elektrischen Schaltmittels (7) trennbar ist.
3. Elektrische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitung (3, 11, 12) eine Spannungsversorgungsleitung ist.
4. Elektrische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Beschleunigungssensor (5) und das elektrische Schaltmittel (7) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
5. Elektrische Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das elektrische Schaltmittel (7) flüssigkeitsdicht von der Umgebung abgeschlossen ist.
6. Elektrisches Gerät (1) mit einer elektrischen Schaltvorrichtung (71) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrische Gerät (1) einen elektrischen Verbraucher (4) aufweist, der mit der elektrische Leitung (3, 11, 12) verbunden ist.
7. Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes mit den Verfahrensschritten:
(a) Betrieb des Geräts in einem ersten Betriebszustand
(b) Messen einer auf das Gerät einwirkenden Beschleunigung während des Schritts (a)
(c) Schaltung des elektrischen Gerätes zum Betrieb in einem zweiten Betriebszustand, sobald im Schritt (b) eine vorgebbare Beschleunigung gemessen wird
(d) Bewerten des Zustandes des Gerätes während des Schritts (c) (e) Rückkehr zum Schritt (a) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes entsprechend einer Vorgabe
8. Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (e) bei einem Ergebnis der Bewertung des Zustandes abweichend von der Vorgabe das Gerät weiterhin in dem zweiten
Betriebszustand betrieben wird.
9. Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (d) zum Bewerten des Zustandes des Gerätes erneut eine auf das Gerät einwirkende Beschleunigung gemessen wird.
10. Verfahren zur Schaltung eines elektrischen Gerätes nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (d) das Bewerten des Zustandes des Gerätes manuell mittels eines Eingabemittels vorgenommen wird.
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