ES2231067T3 - Aparato accesorio para un aparato electrico pequeño y metodo para el reconocimiento de una conexion electrica y/o magnetica entre los aparatos. - Google Patents
Aparato accesorio para un aparato electrico pequeño y metodo para el reconocimiento de una conexion electrica y/o magnetica entre los aparatos.Info
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Abstract
Aparato accesorio (Z) para un aparato eléctrico pequeño (E), p. ej. aparato eléctrico para cortar el pelo o eliminar el vello, en particular maquinilla de afeitar eléctrica o cepillo de dientes eléctrico, con por lo menos una conexión, a través de la cual se puede conectar eléctrica y/o magnéticamente con el aparato eléctrico pequeño (E), y un dispositivo para reconocer si el aparato accesorio (Z) está conectado eléctrica y/o magnéticamente con el aparato eléctrico pequeño (E), caracterizado porque, el aparato accesorio (Z) es un aparato de limpieza y carga o un aparato de diagnóstico y carga, y el dispositivo de reconocimiento presenta además un dispositivo para distinguir entre un aparato eléctrico pequeño (E) con acumulador y un aparato eléctrico pequeño (E) sin acumulador.
Description
Aparato accesorio para un aparato eléctrico
pequeño y método para el reconocimiento de una conexión eléctrica
y/o magnética entre los aparatos.
La invención se refiere a un aparato accesorio,
p. ej. un aparato de carga y limpieza o un aparato de cargo y
diagnóstico, para un aparato eléctrico pequeño, que puede ser p.
ej. un aparato eléctrico para cortar el pelo o eliminar el vello, o
un cepillo de dientes eléctrico, en particular sin embargo, una
maquinilla eléctrica de afeitar, así como un método para reconocer
una conexión eléctrica y/o magnética entre los aparatos.
Por el documento US 5,861,729 (Maeda et
al.), se conoce un aparato de carga para aparatos eléctricos
portátiles, recargables, que pueden contener diversos tipos de
pilas recargables. El aparato de carga puede distinguir un
acumulador de níquel-cadmio de un acumulador de
níquel-hidruro metálico y reconocer además si está
conectado o no con el aparato eléctrico portátil.
Por el documento US 5,536,979 (McEachern et
al.), se conoce un aparato de carga para un aparato eléctrico
portátil, recargable. Para la carga se pueden acoplar magnéticamente
los dos aparatos. El aparato de carga se desconecta cuando está
cargado el acumulador del aparato eléctrico, o los dos aparatos ya
no están acoplados entre sí.
En el documento DE 198 17 273, se describe un
método para la transmisión de información entre un aparato
eléctrico pequeño, p. ej. un aparato eléctrico para cortar el pelo,
o un cepillo de dientes eléctrico o un electrodoméstico, y un
aparato accesorio eléctrico, que se puede conectar con el anterior,
como p. ej. un aparato de carga, limpieza o diagnóstico, así como
otros aparatos configurados adecuadamente. La transmisión de datos
se realiza por vía eléctrica y/o magnética, p. ej., en un aparato
eléctrico pequeño con zócalo de conexión a la red, por medio del
zócalo de conexión a la red; en el caso de un aparato eléctrico
pequeño accionado por pila no recargable, por medio de los contactos
de la pila. La transmisión de datos comprende también la transmisión
de órdenes de control, con las cuales se pueden activar, p. ej.
desde el aparato accesorio, determinadas funciones del aparato
eléctrico pequeño. Si, p. ej., el aparato eléctrico pequeño es una
maquinilla de afeitar eléctrica y el aparato accesorio es un aparato
de limpieza de la maquinilla, tal como se describe en el documento
DE 44 02 236 A1, el aparato de limpieza, p. ej., podrá conectar y
desconectar, en el momento oportuno, dentro del ciclo de limpieza,
la maquinilla de afeitar y, si es preciso, cargar también un
acumulador contenido en la maquinilla de afeitar.
Por el documento DE 196 06 719 C2, se conoce una
maquinilla de afeitar eléctrica con un controlador, que puede
emitir una señal y que indica que es preciso limpiar la maquinilla
de afeitar, así como un dispositivo de limpieza para una maquinilla
de afeitar, que sirve asimismo de dispositivo fijador para la
maquinilla de afeitar. Si la maquinilla de afeitar está dentro del
dispositivo de limpieza, el controlador puede estar conectado al
dispositivo de limpieza a través del contacto a la red de la
maquinilla de afeitar, de tal modo que sea posible la transmisión
de una señal entre la maquinilla de afeitar y el dispositivo de
limpieza. Para que el dispositivo de limpieza no realice
innecesariamente un proceso de limpieza al guardar la maquinilla de
afeitar, el dispositivo de limpieza solo se activa cuando el
controlador manda al dispositivo de limpieza una señal
correspondiente. Por consiguiente, una maquinilla de afeitar sin
controlador, que emita una señal de limpieza en este aparato de
limpieza, no se podrá limpiar.
Lo que se pretende, por lo tanto, con la presente
invención es ofrecer un aparato accesorio para un aparato eléctrico
pequeño, que pueda acoplarse a diversos tipos de aparatos eléctricos
pequeños. El objeto de la invención consiste además en ofrecer un
método para distinguir los diversos tipos de aparatos eléctricos
pequeños.
Para resolver este problema, un aparato accesorio
según la invención, p. ej. un aparato de carga, limpieza y/o
diagnóstico, presenta por lo menos una conexión, por medio de la
cual se puede conectar, eléctrica y/o magnéticamente con el aparato
eléctrico pequeño, p. ej. un aparato para cortar el pelo o para
eliminar el vello, en particular una maquinilla de afeitar
eléctrica o un cepillo de dientes eléctrico. Con dispositivo de
discriminación, el aparato accesorio puede reconocer automáticamente
si está unido con un aparato eléctrico pequeño, de modo que no es
necesario que el aparato eléctrico pequeño emita una señal o que un
usuario accione un interruptor o cualquier otro dispositivo de
accionamiento. De este modo, se incrementa la comodidad de uso y se
excluye también cualquier actuación errónea. Se puede suprimir
además el dispositivo de accionamiento, de otro modo necesario en
el aparato, lo cual supone una notable ventaja en lo que a costes se
refiere.
Un dispositivo de discriminación particularmente
sencillo controla una magnitud eléctrica y/o magnética existente en
la conexión del aparato accesorio. Por ejemplo, en una conexión
eléctrica con por lo menos dos bornes de conexión, la resistencia
eléctrica o la tensión entre los bornes varia según que los aparatos
estén conectados entre sí o separados el uno del otro. Lo mismo se
aplica también en caso de conexión eléctrica o electromagnética.
Si, partiendo del estado en que el aparato eléctrico pequeño no
tiene conectado ningún aparato accesorio, se modifica la magnitud
eléctrica y/o magnética, superando un mínimo determinado, el
dispositivo de discriminación emite una señal que indica la
conexión de los aparatos. De preferencia, el dispositivo de
discriminación no analiza sin embargo la variación de la magnitud
eléctrica y/o magnética, sino que contiene un comparador que compara
la magnitud eléctrica y/o magnética con por lo menos un valor de
referencia. Si, p. ej., la magnitud eléctrica y/o magnética
existente en la conexión es inferior al valor de referencia, el
aparato eléctrico pequeño lleva conectado un aparato accesorio y
viceversa.
Según otra realización preferida de la invención
con aparato de discriminación, se puede averiguar también el tipo
de aparato eléctrico pequeño que se acaba de conectar con el
aparato accesorio. Por consiguiente, se puede conectar un aparato
accesorio según la invención, a través de otro borne de conexión,
con el aparato eléctrico pequeño, que presenta p. ej. un
microcontrolador que une, por medio de un interruptor controlable
por éste, una fuente de señales, en particular una fuente de
tensión, con este borne de conexión; si se modifica entonces la
magnitud eléctrica y/o magnética entre los dos bornes de conexión,
el aparato accesorio tendrá conectado un primer o un segundo tipo de
aparato.
Si el aparato accesorio es, por ejemplo, un
aparato de limpieza y de carga para maquinillas de afeitar, que
trabaja según el programa de limpieza conocido el documento DE 44
02 236 A1, en el que la maquinilla de afeitar es conectada y
desconectada por el aparato accesorio durante la limpieza, para
lograr un efecto de limpieza óptimo, el aparato de limpieza y de
carga deberá poder reconocer, p. ej., si la maquinilla de afeitar
conectada contiene un acumulador o no. En el caso de una maquinilla
de afeitar con un acumulador incorporado, cuyo motor solo puede
tomar corriente del acumulador, el acumulador deberá cargarse antes
de que pueda realizarse el programa de limpieza. En cambio, las
maquinillas de afeitar sin acumulador reciben directamente la
corriente del aparato de limpieza durante la limpieza.
En otra realización, el aparato accesorio
presenta varios comparadores, que comparan con varios valores de
referencia, la magnitud eléctrica y/o magnética existente en los
dos bornes de conexión del aparato accesorio. Según los valores de
referencia entre los que se sitúa la magnitud eléctrica y/o
magnética, estará conectado al aparato accesorio un tipo determinado
de aparato eléctrico pequeño o incluso ninguno.
La invención se describe a continuación tomando
como base un aparato de limpieza y una maquinilla de afeitar
eléctrica, como ejemplo de realización de un aparato accesorio y un
aparato eléctrico pequeño, que se representan en las figuras. En la
descripción, se incluyen otras configuraciones.
La Figura 1 representa el principio de un
circuito de discriminación de un aparato de limpieza según la
invención y una maquinilla de afeitar eléctrica;
La Figura 2 presenta un esquema de conexión
simplificado de un aparato de limpieza según la invención y una
maquinilla de afeitar eléctrica que contiene un acumulador;
La Figura 3 muestra el esquema de conexión
simplificado del aparato de limpieza de la invención según la
figura 2 y una maquinilla de afeitar que no contiene ningún
acumulador;
La Figura 4 muestra el esquema de conexión
simplificado de la figura 2, aunque con una maquinilla de afeitar
cuyo acumulador puede ser cargado por el aparato de limpieza según
la invención.
Un aparato accesorio Z según la invención
contiene, según la figura 1, una fuente de tensión U, conectada con
un primer borne de conexión 1 del aparato accesorio Z. El aparato
accesorio Z contiene además un microcontrolador MC, conectado con la
salida de un comparador K. En una entrada del comparador K hay una
tensión de referencia, generada por una resistencia R, y en cambio
la otra entrada está conectada a un segundo borne de conexión 2 del
aparato accesorio Z. Un aparato eléctrico pequeño E presenta
asimismo dos bornes de conexión, conectados por medio de un cable
eléctrico L con los dos bornes de conexión 1, 2 del aparato
accesorio Z. El aparato eléctrico pequeño E posee una resistencia
interna representada esquemáticamente en la figura 1 por una
resistencia R1 conectada entre los bornes de conexión del aparato
eléctrico pequeño E.
El aparato accesorio Z mide, en este ejemplo de
realización, de forma permanente, la resistencia en sus bornes de
conexión 1, 2, la cual es prácticamente infinitamente grande cuando
no está conectado ningún aparato eléctrico pequeño E. No obstante,
si se conecta un aparato eléctrico pequeño E a los bornes de
conexión 1, 2 del aparato accesorio Z, debido a la tensión
suministrada por la fuente de tensión U, circula una corriente por
la resistencia interna del aparato eléctrico pequeño E,
estableciéndose en el segundo borne de conexión 2 del aparato
accesorio Z una conexión correspondiente, que el comparador K
compara con la tensión de referencia. Si la resistencia interna del
aparato eléctrico pequeño E es suficientemente pequeña, la salida
del comparador pasa de "low" a "high" o viceversa. De
este modo, el microcontrolador MC puede apreciar que el aparato
accesorio Z está conectado con un aparato eléctrico pequeño E.
En otras realizaciones de aparatos según la
invención, existen más de dos bornes de conexión, dos de ellos, p.
ej., para la alimentación de corriente del aparato eléctrico pequeño
y un tercero, especialmente para reconocer si hay conexión y/o de
qué tipo. Para ello, se conecta el tercer borne de conexión, p. ej.,
con una resistencia del tipo "pull-up" o
"pull-down", de magnitud diferente según el
tipo de aparato eléctrico pequeño. El aparato accesorio puede
reconocer, a la vista de la resistencia medida o de la tensión
existente en el tercer borne de conexión, el tipo de aparato
eléctrico pequeño. También puede preverse, en lugar de una conexión
eléctrica, un acoplamiento inductivo entre, p. ej., un aparato de
carga y un aparato eléctrico pequeño.
El aparato accesorio Z, representado de forma
simplificada en las figuras 2, 3 y 4, presenta tres bornes de
conexión. El primer borne de conexión 1 está conectado por medio de
un primer interruptor S1 con una fuente de tensión, simbolizada por
una flecha, a la que, además, está conectado un extremo de una
primera resistencia R1. El otro extremo de la primera resistencia
R1 está conectado al segundo borne de conexión 2. Entre el segundo y
el tercer borne de conexión se encuentra un segundo interruptor S2.
Ambos interruptores S1, S2 se pueden controlar por medio de un
microcontrolador MC. El tercer borne de conexión 3 está conectado a
la masa. El segundo borne de conexión 2 está conectado además a un
extremo de una segunda resistencia R2. El otro extremo de la segunda
resistencia R2 está conectado al cátodo de un diodo Zener ZD. El
ánodo del diodo Zener ZD está conectado a una primera entrada de un
comparador K, a uno de los extremos de una tercera resistencia R3.
El otro extremo de la tercera resistencia R3 está conectado a la
masa. La salida del comparador K está conectada con el
microcontrolador MC. Una segunda entrada del controlador K, no
representada en las figuras 2, 3 y 4, está conectada a una fuente
de tensión de referencia, que tampoco se representa.
En la figura 2 se representa además, como ejemplo
de realización de un aparato pequeño eléctrico, una maquinilla de
afeitar eléctrica El, que contiene un acumulador A, mientras que en
la figura 3, se representa una maquinilla de afeitar eléctrica E2,
que no contiene ningún acumulador. Ambas maquinillas de afeitar
poseen tres bornes de conexión cada una, conectados eléctricamente
con los bornes correspondientes 1, 2, 3 del aparato accesorio Z.
Además, las dos maquinillas de afeitar contienen un motor M y una
conexión en serie formada por una cuarta resistencia R4 y un diodo
luminoso LD. En la maquinilla de afeitar El, representada en la
figura 2, hay una conexión en serie formada por el acumulador A y el
motor M entre el segundo y el tercer borne de conexión y la
conexión en serie formada por la cuarta resistencia R4 y el diodo
luminoso LD entre el primero y el segundo borne de conexión. En la
maquinilla de afeitar E2, representada en la figura 3, el motor M
se encuentra entre el primer borne de conexión y el segundo, y la
conexión en serie de la cuarta resistencia R4 y el diodo luminoso
LD, entre el primer borne de conexión y el tercero.
A continuación, se describe un método según la
invención, tomando como base las figuras 2 y 3, con el que el
aparato de limpieza puede reconocer si una maquinilla de afeitar
está conectada a los bornes de conexión y de qué tipo se trata. Las
etapas necesarias para realizar este proceso son controladas por el
microcontrolador MC.
En su posición inicial, en la que el aparato de
limpieza no está conectado con la maquinilla de afeitar, los dos
interruptores S1, S2 no están cerrados. Entonces conduce el diodo
Zener ZD y en la primera entrada del comparador K, hay una tensión,
determinada por la tensión de la fuente de tensión y las
resistencias de la primera, segunda y tercera resistencia R1, R2,
R3. Las resistencias mencionadas y la tensión de la fuente de
tensión de referencia están dimensionadas de forma que la salida del
comparador K es "high". Si se conecta ahora una maquinilla de
afeitar con el aparato de limpieza, habrá en el segundo borne de
conexión 2 solamente una tensión más baja que, en el caso de una
maquinilla de afeitar con acumulador A, corresponde aproximadamente
a la tensión del acumulador, y en el caso de una maquinilla de
afeitar sin acumulador está determinada por las resistencias del
diodo luminoso LD y la primera y cuarta resistencia R1, R4. Por
consiguiente, el diodo Zener ZD se bloquea y la tercera resistencia
R3 conecta la primera entrada del comparador K con la masa, tras lo
cual la salida del comparador K se vuelve "low". El
microcontrolador MC puede reconocer en el potencial "low", que
se ha conectado una maquinilla de afeitar al aparato de
limpieza.
Para establecer seguidamente el tipo de
maquinilla de afeitar conectada, el primer interruptor S1 es
cerrado, brevemente, por el microcontrolador MC. En el caso de una
maquinilla de afeitar con acumulador A, esto no modifica la tensión
en el segundo borne de conexión 2, sino que sigue estando
determinada por la tensión del acumulador A. Por consiguiente, la
salida del comparador K permanece en "low". En el caso de una
maquinilla de afeitar sin acumulador, el motor M de la maquinilla se
conecta en paralelo sin embargo, con la primera resistencia R1, de
modo que la tensión en el segundo borne de conexión 2 tiene,
durante poco tiempo, una magnitud tal que el diodo Zener Z es
conductor durante poco tiempo y la salida del comparador K se
vuelve, durante poco tiempo, "high". Si, cerrando brevemente el
primer interruptor S1, la salida del comparador K se pone también
durante poco tiempo en "high", el microcontrolador MC reconoce
que se ha conectado una maquinilla de afeitar sin acumulador. No
obstante, si la salida del comprador K permanece en "low", esto
significa que se ha conectado una maquinilla de afeitar con
acumulador A.
Si, durante el desarrollo de un proceso de
limpieza, el motor M de la maquinilla de afeitar se conecta, el
microcontrolador MC cerrará el segundo interruptor S2. En una
maquinilla de afeitar conectada con acumulador A, el motor M recibe
alimentación de corriente procedente del acumulador A. No obstante,
si se conecta una maquinilla de afeitar sin acumulador el motor M
recibirá la alimentación de corriente del aparato de limpieza.
En una realización preferida, representada en la
figura 4, el aparato accesorio y el aparato eléctrico pequeño
presentan un dispositivo para la transmisión de datos, como se
describe en el documento ya mencionado al comienzo, DE 198 17 273.
La transmisión de datos se realiza a través del primer borne de
conexión 1. Como ejemplo de realización de un aparato pequeño
eléctrico, se ofrece en la figura 4 una maquinilla eléctrica E3,
que contiene un acumulador A y un microcontrolador C, necesario
para la transmisión de datos. La maquinilla eléctrica presenta
además un tercer interruptor S3, que puede controlar el
microcontrolador C. Para cargar el acumulador A, el
microcontrolador C de la maquinilla de afeitar E3 cierra el tercer
interruptor S3 y el microcontrolador MC del aparato accesorio Z, el
primer interruptor S, conectándose de este modo un circuito de
carga, no representado en la figura 4, en la maquinilla de afeitar,
a través del primer borne de conexión 1, con la fuente de tensión
del aparato accesorio. El aparato accesorio sirve, por lo tanto
también, de aparato de carga para el acumulador A existente en la
maquinilla de afeitar.
La transmisión de datos se realiza según la
invención, de forma que el aparato accesorio lleve hasta el aparato
eléctrico pequeño una corriente eléctrica, una tensión eléctrica o
un campo eléctrico y/o magnético, modulado/a según la dirección
deseada de la transmisión de datos, por el aparato eléctrico pequeño
o por el aparato accesorio, con una señal correspondiente de
información. En el aparato receptor correspondiente, se produce una
demodulación. En un método de realización particularmente sencillo,
la modulación se realiza conectando/desconectando la corriente o la
tensión o el campo.
Si, en los aparatos representados en la figura 4,
se tiene que realizar una transmisión de datos del aparato
accesorio Z al aparato eléctrico pequeño E3, el microcontrolador MC
genera en el aparato accesorio una señal de información con la cual
activa el primer interruptor S, con lo cual se abre y se cierra
éste, de forma que la tensión existente en el primer borne de
conexión 1 es modulada en amplitud por la conexión/desconexión. Al
mismo tiempo, el microcontrolador C del aparato eléctrico pequeño E
establece, con la ayuda de un sensor, p. ej. de un comparador, que
la tensión está modulada y demodula los datos recibidos. La
transmisión de datos en sentido inverso, es decir del aparato
eléctrico pequeño al aparato accesorio, se puede realizar en la
forma correspondiente. De este modo, los aparatos, mediante la
transmisión de señales de mando correspondientes, pueden lograr la
posición de los interruptores, necesaria para la carga del
acumulador A. Si el acumulador está cargado de forma suficiente, la
maquinilla de afeitar puede transmitir una señal de información
correspondiente al aparato accesorio, con lo cual se abre el primer
interruptor S1 y termina la carga.
Claims (11)
1. Aparato accesorio (Z) para un aparato
eléctrico pequeño (E), p. ej. aparato eléctrico para cortar el pelo
o eliminar el vello, en particular maquinilla de afeitar eléctrica o
cepillo de dientes eléctrico, con por lo menos una conexión, a
través de la cual se puede conectar eléctrica y/o magnéticamente
con el aparato eléctrico pequeño (E), y un dispositivo para
reconocer si el aparato accesorio (Z) está conectado eléctrica y/o
magnéticamente con el aparato eléctrico pequeño (E),
caracterizado porque,
el aparato accesorio (Z) es un aparato de
limpieza y carga o un aparato de diagnóstico y carga, y el
dispositivo de reconocimiento presenta además un dispositivo para
distinguir entre un aparato eléctrico pequeño (E) con acumulador y
un aparato eléctrico pequeño (E) sin acumulador.
2. Aparato accesorio según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo de reconocimiento
controla una magnitud eléctrica y/o magnética existente en la
conexión.
3. Aparato accesorio según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque el dispositivo de reconocimiento
presenta por lo menos un comparador (K) que compara con por lo
menos un valor de referencia, la magnitud eléctrica y/o magnética
existente entre dos bornes de conexión (2, 3).
4. Aparato accesorio según la reivindicación 3,
caracterizado porque un microcontrolador (MC) está conectado
con la salida del comparador (K).
5. Aparato accesorio según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
dispositivo de discriminación presenta un primer interruptor (S1),
controlable por un microcontrolador (MC), el cual está conectado,
de una parte, con otro borne de conexión (1) y, de otra parte, con
una fuente de señales (U).
6. Aparato accesorio según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta
una segundo interruptor (S2), controlable por el microcontrolador
(MC), mediante el cual se puede conectar y desconectar el aparato
eléctrico pequeño.
7. Método para reconocer una conexión eléctrica
y/o magnética entre un aparato accesorio (Z) y un aparato eléctrico
pequeño (E), que se pueden unir entre sí mediante una conexión
eléctrica y/o magnética, en el que se controla una magnitud
eléctrica y/o magnética existente en la conexión,
caracterizado porque
una vez que se ha reconocido que los aparatos (Z;
E) están conectados entre si, el aparato accesorio (Z) transmite, a
través de un primer borne de conexión (1), una señal al aparato
eléctrico pequeño (E) y controla al mismo tiempo si se modifica o
no la magnitud eléctrica y/o magnética existente en un segundo borne
de conexión (2) o entre dos bornes de conexión (2, 3),
determinándose de este modo si el aparato accesorio (Z) esta
conectado a un aparato eléctrico pequeño (E) con o sin
acumulador.
8. Método según la reivindicación 7,
caracterizado porque la tensión o impedancia existente entre
dos bornes de conexión (2, 3) se compara con un valor de referencia,
indicando el resultado de la comparación si los aparatos están
conectados entre sí o no.
9. Método según la reivindicación 7,
caracterizado porque se compara con varios valores de
referencia la magnitud eléctrica y/o magnética existente entre dos
bornes de conexión (2, 3) del aparato accesorio, indicando el
resultado de la comparación el tipo de aparato eléctrico pequeño o
si el aparato accesorio no lleva conectado ningún aparato eléctrico
pequeño.
10. Método según una de las reivindicaciones 7 a
9, caracterizado porque el aparato accesorio (Z) lleva hasta
el aparato eléctrico pequeño (E3) una corriente eléctrica, una
tensión eléctrica o un campo eléctrico y/o magnético, modulado/a,
con vistas a la transmisión de datos, por el aparato eléctrico
pequeño o el aparato accesorio.
11. Método según la reivindicación 10,
caracterizado porque la modulación se realiza
conectando/desconectando la corriente, la tensión o el campo.
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