MXPA00011870A - Dispositivo para detectar la presencia de cacerolas y lo similar en aparatos para cocinar. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para detectar la presencia de utensilios de cocina en una plancha para cocinar que comprende por lo menos una fuente de calor, dicho dispositivo comprende una espiral de serpentin electricamente conductiva alimentada por la senal generada por un oscilador, en el cual el oscilador (OVC) es un oscilador de voltaje controlado que genera senales de onda cuadrada, dicha espiral de serpentin detecta los utensilios que estan funcionando, cuando ocurre dicha deteccion para modificar la frecuencia critica de un filtro de paso bajo (L/R) alimentado por dicho oscilador (OVC) (Figura 4) .

Description

DISPOSITIVO PARA DETECTAR LA PRESENCIA DE CACEROLAS Y LO SIMILAR EN APARATOS PARA COCINAR Esta invención se relaciona con un dispositivo para detectar la presencia de cuando menos utensilios de cocina parcialmente de metal (sartenes, calderos, cacerolas, etc.) colocados de preferencia en una fuente de calor eléctrica de un aparato para cocinar (hornillos, planchas para cocinar, estufas, etc.) de acuerdo con la introducción en la reivindicación 1 que se acompaña. La Patente Europea EP-A1-0553425 describe un método y dispositivo para detectar la presencia de un utensilio de cocina colocado en una plancha de cerámica de vidrio arriba de una fuente de calor usual, por ejemplo eléctrica. Entre esta fuente y la superficie de cerámica de vidrio esta colocado una resistencia de alambre de una configuración de anillo abierto. Después de colocar el utensilio de cocina ocurre una variación en las características de la resistencia de alambre de configuración de anillo abierto y desde aquí la señal eléctrica fluye a través de la resistencia. El dispositivo conocido no ha probado ser lo suficientemente confiable en el sentido que bajo ciertas condiciones de operación ocurren señales falsas que proporcionan una indicación falsa de la presencia y/o la ausencia del utensilio de cocina.

El objeto principal de esta invención es proporcionar un dispositivo para detectar la presencia de utensilios de cocina, el cual se basa en conceptos diferentes y que además de ser confiable también es más ventajoso en el costo. Este y los objetos adicionales que llegarán a ser más evidentes por la descripción proporcionada en lo sucesivo en la presente son alcanzan mediante el dispositivo de detección de acuerdo con las enseñanzas de las reivindicaciones que se acompañan. La invención será más evidente a partir de la siguiente descripción detallada proporcionada a manera de un ejemplo no limitativo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que: La Figura 1 es una vista esquemática del dispositivo de la invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva de una fuente de calor en la forma de un elemento de resistencia eléctrica, y la espiral de serpentín relativo para detectar la presencia o ausencia del utensilio de cocina; La Figura 3 es una gráfica que muestra la variación en la relación Vu/Vi (Vu= voltaje de salida y Vi = voltaje de entrada) del filtro con una abertura de paso bajo en comparación con la frecuencia con el utensilio de cocina respectivamente ausente y presente en la fuente de calor; La Figura 4 muestra el circuito eléctrico del dispositivo de la invención. Con referencia a las Figuras, la plancha para cocinar de cerámica de vidrio 1 comprende una plancha de cerámica de vidrio 2 en la cual un utensilio de cocina P (por ejemplo una cacerola de metal) esta puesto. La cacerola P esta puesta en la región de cocinado 3 que comprende una fuente de calor eléctrica que consiste, por ejemplo, de un elemento de resistencia convencional 4 (u otro elemento de calentamiento equivalente) que, como puede observarse en la Figura 2 esta colocado en un recipiente 5, por ejemplo de un material aislante, fibra de vidrio o lo similar, abierto hacia arriba en dirección de al superficie inferior de la plancha de cerámica de vidrio con la cual esta en contacto. El recipiente 5 tiene una pared perimetral 6 que comprende una ranura substancialmente anular que aloja la espiral de serpentín 7 de un metal conductivo. Los extremos de la espiral terminan en las terminales 1 , los extremos del elemento de calor 4 terminan en las terminales 8. El elemento de calor 4 esta conectado a través de sus terminales 8 a un circuito de control 9 al cual también esta conectada la espiral 7. En su parte de detección relacionada con la invención, el circuito de control 9 comprende un oscilador controlado por voltaje, indicado por OVC, el cual genera una señal de onda cuadrada con una frecuencia, por ejemplo de 1 MHz. La señal de onda cuadrada se aplica a una entrad de un filtro de paso bajo L/R, la inductancia Ll de la cual forma parte la espiral 7, y un adaptador de impedancia X. Sin embargo, en el límite que utiliza un OVC adecuado, la espiral puede estar lo suficientemente sola. La señal de salida del filtro, que difiere dependiendo de si la cacerola P esta colocada o no en la fuente de calor (el elemento de resistencia 4), se aplica a un rectificador de picos DSI que transforma la señal que deja el filtro en la señal continua, esto permite que se obtenga el más alto posible valor efectivo. La señal que deja el rectificador de picos DSI se aplica a la entrada de inversión de un amplificador operativo LM (retroalimentación a través de la resistencia R19) , a su entrada que no es de inversión que se aplica a la señal de onda cuadrada no filtrada transformada en una señal continua mediante un rectificador de picos DS2 idéntico a dicho rectificador de picos DS1. La acción del amplificador es tal que su señal de salida es diferente de acuerdo a si se detecta o no la presencia de la cacerola P por la espiral 7. En caso que la cacerola este ausente, la señal que deja el amplificador operativo LM puede usarse por el circuito electrónico restante 9 de tal manera que no se permita que el elemento de calentamiento de resistencia 4 se activado aún cuando el operador desee conectarlo en el elemento de resistencia 4 al operar un botón convencional. Sin embargo será conectado en caso que este colocada la cacerola P en el punto correcto de la parrilla para cocinar, la señal que deja el amplificador operativo LM permite activar el elemento de resistencia. Al retirar la cacerola da como resultado la desconexión automática del elemento de calentamiento de resistencia. Como es evidente, la invención se basa en la variación en la frecuencia crítica del filtro de paso bajo L/R debido al cambio en el valor de L que ocurre al poner la cacerola P en la superficie de cerámica de vidrio o retirarla de la misma. Con referencia a la Figura 3, en la cual el eje horizontal indica la frecuencia y el eje vertical indica la proporción Vu/Vi, es decir la alternancia (salida del voltaje = Vu, entrada del voltaje = Vi del filtro L/R), en caso que la cacerola este ausente, el filtro de frecuencia crítica esta en ft., y en caso que la cacerola este presente la frecuencia crítica asume el valor más alto ftp. En la ausencia de la cacerola, la frecuencia del oscilador (fovc) tiene un valor Vu para el mismo Vi que es substancialmente inferior que con la cacerola, y en consecuencia una variación ? que se utiliza para obtener la señal de control, por ejemplo, para el control antes mencionado al encender el elemento de calentamiento de resistencia o otro elemento de calentamiento equivalente. Como se indico ya, de acuerdo con la invención la espira 7 es alimentada con una señal de onda cuadrada, por ejemplo de una frecuencia de 1 MHz, mediante un oscilador de voltaje controlado (OVC) . Esto, dio el contenido de armónicos más alto de esta forma de onda particular, permitiendo el incremento al máximo de la variación de la señal de salida Vu del filtro, cuando la cacerola esta colocado en la plancha. Se observará que un oscilador de onda cuadrada es fácil de formar usando pocos componentes simples, como es evidente en la Figura 4 y de la descripción analítica resultante. El uso de un rectificador de picos (DS1 y DS2) tanto en la salida del filtro L/R como en la rama o sección de comparación con la entrada que no es de inversión del amplificador LM permite que se obtenida una señal que tiene el valor efectivo más alto posible, y desde ahí es manejado muy fácilmente. El uso de un oscilador de voltaje controlado permite que la frecuencia crítica del filtro L/R se encuentre automáticamente, y desde ahí permite que el circuito sea adaptado a las variantes introducidas por los diversos componentes del detector (espiral de serpentín, adaptador de impedancia, etc.), el cual varia de circuito a circuito. El adaptador de impedancia X permite que sea usada una frecuencia relativamente baja del OVC. De hecho, la inductancia muy baja de la espiral de serpentín 7 significa que la frecuencia del OVC es mayor que 1 MHz. Sin embargo, con este adaptador, el valor de L "observado" por el circuito es L' , que es directamente proporcional a N2, (en donde N es la proporción primaria de la espiral en relación con la proporción secundaria de la espiral, es decir N = nx/n2. En caso que N sea 40/1, N2 = 1600, y en consecuencia L' = 1600L. Esto reduce de manera correspondiente la frecuencia crítica que en un filtro L/R esta dado por ft' = R/ (2 L'). Asimismo, un solo oscilador OVC es capaz de manejar un gran número de espirales 7 del detector (es decir, un gran número de elementos de calentamiento de resistencia) al inyectar selectivamente la señal de la misma y del mismo oscilador de OVC en varios filtros de la misma y de la misma plancha para cocinar, al colocar un dispositivo múltiple de varios detectores 7. Esto permite que se obtengan las substanciales ventajas técnicas que se derivan del hecho que tiene un solo oscilador que contrarresta las tolerancias el componente, y también da como resultado en ventajas de costos debido a la reducción en el número de los componentes. Nuevamente, al usar un elemento oscilador de voltaje controlado que puede ser cambiada su frecuencia de oscilación al reemplazar la fuente de voltaje fijo (indicada por VI en la Figura 4) con una fuente variable de voltaje, por ejemplo al usar una fuente de MDI (modulación de duración del impulso) para adaptar la frecuencia crítica a los componentes específicos del circuito. En detalle, el circuito de la Figura 4 comprende una fuente de suministro de energía de CD representada por una batería V4, el voltaje controlado por la fuente VI del oscilador OVC, una primera rama o sección del circuito comprende la espiral de serpentín 7 del filtro de paso bajo 1/R, el rectificador de picos DSl, y el amplificador de retroalimentación conectado LM, desde la cual se conecta la entrada de inversión a dicho primera rama o sección del circuito y la entrada que no es de inversión se conecta a una segunda rama o sección del circuito conectada a la salida del oscilador OVC. El oscilador OVC (del tipo usual) comprende dos transistores idénticos Q5 y Q6 conectados entre la batería V4 y la tierra vía las resistencias RIO y Rll (no necesariamente idénticas) . Las bases de los transistores se conectan a lá fuente VI vía las resistencias idénticas R8 R9> él cólédtor de uno es conectado a la base del otro vía los capacitores C8 y C9 (no necesariamente idénticos) . El filtro L/R comprende la inductancia Ll y la resistencia Rl . Los rectificadores de picos DSl y DS2 comprenden respectivamente los diodos DI, D2 y D3, D4, las resistencias R2, R16 y los capacitores C2, C12. Los otros componentes no descritos de manera específica (las resistencias R y los capacitores C) se proporcionan para propósitos de calibración del circuito, filtración, protección y un nivel de optimización de la señal .

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES 1. Un dispositivo para detectar la presencia de utensilios de cocina en una plancha para cocinar que comprende por lo menos una fuente de calor, dicho dispositivo comprende una espiral de serpentín eléctricamente conductiva alimentada por la seña generada por un oscilador, caracterizado porque el oscilador (OVC) es un oscilador de voltaje controlado que genera señales de onda cuadrada, dicha espiral de serpentín detecta los utensilios que funcionan, , cuando ocurre dicha detección, para modificar la frecuencia crítica de un filtro de paso bajo (L/R) alimentada por dicho oscilador (OVC) .
2. 2. Un dispositivo como se reclama en la reivindicación 1, en donde el filtro es un filtro LR.
3. 3. Un dispositivo como se reclama en la reivindicación 1, en donde la impedancia del filtro de paso bajo comprende un adaptador de impedancia (X) y la espiral de serpentín.
4. 4. Un dispositivo como se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en donde se proporciona un amplificador operativo (LM) , en el cual una entrada se conecta a una salida del filtro de paso bajo (L/R) vía un rectificador de picos (DSl) , la otra entrada se conecta al oscilador de voltaje controlado (OVC) vía un rectificador de picos (DS2) adicional.
5. 5. Un dispositivo como se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en donde la salida del amplificador operativo (LM) se usa para controlar la fuente o fuentes de calor.
6. 6. Un dispositivo como se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en donde la espiral de serpentín se conecta directamente al oscilador de voltaje controlado (OVC) .
7. 7. Un dispositivo como se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en donde la salida del amplificador operativo (LM) se usa por un microprocesador para controlar su frecuencia de oscilación.
8. 8. Un dispositivo como se reclama en una o más de las reivindicaciones precedentes, en donde un solo oscilador (OVC) se usa con una selección electrónica para controlar varios filtros de paso bajo (L/R) , cada uno asociado con una fuente de calor diferente.
9. 9. Un dispositivo como se reclama en la reivindicación precedente, en donde la selección electrónica comprende un dispositivo múltiple.