Изобретение относится к электрическому устройству для чистки зубов, в частности к ручке такого устройства для чистки зубов, которая имеет соединительную втулку для присоединения различных щеточных элементов, привод для приведения в действие соответствующего присоединенного щеточного элемента, а также устройство управления. Изобретение относится также к щеточным элементам, в частности к насадным/съемным щеткам для такой ручки.
Устройства для чистки зубов, такие как электрические зубные щетки или электрические души для полости рта, имеют, как правило, ручку, или ручечный элемент, или ручечную часть, на которую можно насаживать различные чистящие инструменты, такие как насадные/съемные щетки, распылительные сопла, межзубные щетки или прочие щеточные элементы, так что таким устройством для чистки зубов могут пользоваться многие, имеющие собственные и подходящие для них самих чистящие инструменты. Такие электрические зубные щетки известны, например, из патентов DE 19627752 А1 или ЕР 0624079 В1.
Из патента DE 29915858 U1 известно устройство для чистки зубов, в котором каждую из различных зубных щеток можно присоединять только соответственно к определенному вставному отверстию консоли. На этом и завершается программа, предусмотренная для этой специальной зубной щетки. В частности, детям, разумеется, весьма затруднительно найти индивидуальное вставное отверстие, предусмотренное для персональной зубной щетки, и приспособить там штекер. Кроме того, изготовление такой консоли требует немалых затрат, так как должно быть предусмотрено множество различных вставных отверстий, причем также каждая из зубных щеток должна иметь разный штекер, подходящий для соответствующего вставного отверстия.
В другом устройстве согласно патенту US 5184959 с каждой ручной зубной щеткой на консоли связан собственный вставной паз, так что с каждой зубной щеткой благодаря консоли может быть связан индивидуальный сигнал, отмечающий время чистки. Это устройство также является дорогостоящим с точки зрения техники его изготовления, причем специфические для пользователя данные процесса чистки зубов нельзя зарегистрировать и сохранить в памяти.
Такие устройства для чистки зубов можно усовершенствовать с многих точек зрения. Существует, в частности, проблема, заключающаяся в том, что в зубных щетках, работающих от аккумулятора, последний может преждевременно разрядиться. Это может случиться, например, тогда, когда зубная щетка не была должным образом упакована или уложена в дорожную сумку, и произошло самопроизвольное включение привода. Кроме того, может иногда случиться так, что на ручку насаживают не совсем подходящие щетки, так что в результате неправильной совместимости это может привести к повреждению ручки, например участка присоединения, в частности в области приводной линии, или также вследствие неправильной совместимости не будет реализована надлежащим образом функция чистки.
Кроме того, в США имеются в продаже также устройства для чистки зубов, точнее электрические зубные щетки с ручкой и насаживаемым на нее щеточным элементом фирмы Bausch & Lomb, модель Interplak (зарегистрированный товарный знак), например РВ-6, 1992, у которых ручка имеет в вырезе корпуса механический выключатель, который при необходимости укрыт водонепроницаемой защитной пленкой, причем рабочий контакт этого выключателя происходит при помощи надставки на пластмассовом корпусе щеточного элемента только тогда, когда щеточный элемент насажен на ручку. Если при насаженном щеточном элементе рабочий контакт произошел, привод зубной щетки включается при помощи включателя, находящегося на ручке. Вероятно, такие меры предусмотрены по причинам безопасности, так как в отличие от многих других ручек электрических зубных щеток приводной вал в упомянутой зубной щетке вибрирует вперед и назад в направлении продольной оси. Возвратно-поступательное движение вала является довольно значительным, так что включение ручки без насаженного на нее щеточного элемента может привести к опасности поранить себя, так как приводной вал совершает возвратно-поступательное движение наподобие иглы в швейной машине. Независимые пункты формулы изобретения, относящиеся к ручке или щеточному элементу, не имеют ничего общего с данным уровнем техники.
Из патента DE 2826008 С2 известен включатель для приведения в действие электрической зубной щетки с постоянным магнитом, расположенным на кольцеобразном исполнительном элементе, причем кольцеобразный исполнительный элемент расположен на корпусе с возможностью смещения по оси. Постоянный магнит кольцеобразного исполнительного элемента приводит в активное или пассивное состояние чувствительный к магниту переключатель, расположенный внутри корпуса зубной щетки, например язычковое реле. Кольцеобразный исполнительный элемент можно снять с корпуса зубной щетки, так что после его удаления можно очень просто почистить корпус, а также сам исполнительный элемент. В общем удаление исполнительного элемента служит одновременно в качестве защиты от включения электрической зубной щетки, так что можно избежать самопроизвольного включения зубной щетки при транспортировке в сумке или чемодане и случайного разряжения аккумуляторов или батареек.
Однако эти перечисленные меры для осуществления так называемой функции безопасности в поездке на практике не оправдали себя, так как, например, в щетках Interplak требуются значительные усилия для насаживания щеточного элемента на ручку или снятия его с ручки для осуществления в ручке предусмотренного рабочего контакта. Существует также проблема загрязнения рабочих контактов или проблема больших затрат на изготовление покрытия для рабочего контакта, предохраняющего его от грязи и воды. Съемное контактное кольцо из патента DE 2826008 С2 служит также для осуществления функции безопасности в поездке, однако здесь возникает проблема, заключающаяся в том, что снятое контактное кольцо как раз может потеряться в дороге, и ручка затем, несмотря на полные аккумуляторы или батарейки, не будет приведена в действие. Впрочем, в этих известных решениях для осуществления функции безопасности в поездке предлагается мало гибкости в отношении другой функции - функции комфорта, например автоматическое соответствие рабочих параметров ручки и специфического щеточного элемента, или специфический для данного пользователя сбор и хранение в запоминающем устройстве данных чистки, или т.п.
Далее из патента ЕР 0848921 А1 известка щетка для домашнего пользования, а также способ ее изготовления, при котором так называемый ярлык закрепляется неразъемно в виде запоминающего устройства в самой щетке, точнее между щетиноносителем и держателем, имеющим форму горшка. В ярлыке сохраняются в памяти данные относительно норм безопасности, максимального числа оборотов, страны изготовления, знака производителя, артикула, диаметра соединения и, например, штрих-кода, который можно считывать при помощи электронной системы считывания, например, в кассе на рынке бытовых приборов. Ярлык может быть выполнен, в частности, из алюминия или теплоустойчивой пластмассы, так как щетки во время пользования ими подвергаются воздействию чрезвычайно высоких температур. Очевидно, при таком ярлыке речь идет о диске из алюминия или пластмассы, поверхность которого пригодна для оптического считывания информации и неразъемно соединена с телом щетки. Подобные коды имеют, однако, недостаток с точки зрения ограниченной способности запоминания данных, и их нельзя перепрограммировать. Также и возможность считывания предполагает наличие свободной оптической доступности кода, что имеет место не во всех случаях применения.
Кроме того, известно множество электронных систем безопасности товаров, при которых этикетки, которые включают в себя, например, электрические пульсирующие круги или чувствительные ленты из мягкого магнита, наносятся на товары и на выходе из магазина возбуждаются от электромагнитных полей. При неоплаченных товарах, т.е. активных этикетках безопасности, фиксируется сигнал и дается сигнал тревоги. Подробности этого содержатся, например, в статье "Der groβe Lauschangriff auf Ladendiebe" Gieselher Herzer, Physikalische Blätter 57 (2001), Nr.5, стр.43-48.
Смысл таких систем заключается в радиочастотной идентификации (RFID-система), которая применяется при бесконтактных чип-картах, в последнее время в автомобильных кодах или также в контейнерах для мусора, чтобы в последнем случае можно было произвести расчет, зависящий от фактического вывоза мусора из контейнеров.
Такие системы известны, например из US 5812065, WO 00/42584, US 6177870, WO 00/39768, DE 19953651 А1 или также WO 98/24527, причем при помощи системы, описанной в последнем документе, в электронной игрушке между фигурой, имеющей радиолокационный запросчик-ответчик, и основным прибором, имеющим считывающее устройство, может происходить обмен данными.
В основе предложенного изобретения стоит задача создания улучшенной ручки электрического устройства для чистки зубов, а также улучшенных щеточных элементов для нее, устранения недостатков уровня техники, его совершенствования и достижения дальнейших выгод. В частности, должна быть создана комфортабельная защита при включении с возможностью активизации других специфических функций и/или должно быть предотвращено применение устройства для чистки зубов не надлежащим образом.
С помощью ручки электрического устройства для чистки зубов со втулкой для механического присоединения щеточного элемента, с приводом для щеточного элемента, а также с функцией управления для привода, причем функция управления включает в себя функцию блокировки работы, которую можно привести в активное или пассивное состояние благодаря функции переключения, в частности щеточного элемента, данная задача решается по существу за счет того, что ручка имеет функцию считывания и катушку в качестве функции связи для бесконтактной передачи и чтения одной или нескольких информаций или данных функции переключения, причем в зависимости от выходного сигнала функции считывания функция блокировки работы включается или выключается. Выгода этих мер в отличие от уровня техники заключается в том, что достигается комфорт при соединении или разъединении ручки и щеточного элемента, не требуется механического задействования предусмотренных в ручке компонентов для включения/выключения функции блокировки работы с помощью щеточного элемента и налицо условия для осуществления других приятных для пользователя функций. Также не нужно удалять с ручки устройства приведения в действие выключателя или другие конструктивные элементы для реализации функции надежности/безопасности в поездке. Далее следует отметить, что понятия ручка электрического устройства для чистки зубов, щеточный элемент или т.п. можно отнести не только к электрической зубной щетке, но и к другим электрическим устройствам для чистки зубов, таким, например, как душ для полости рта, приспособление для очистки межзубного пространства или т.п., в которых ручка выполнена с возможностью соединения с чистящим элементом, причем чистящий элемент применяется либо специально пользователем, либо представляет собой потребительский элемент. В этом отношении понятия щеточный элемент, съемная щетка, насадная щетка, сменная щетка и понятия чистящий элемент, распылительное сопло, приспособление для очистки межзубного пространства приравниваются друг к другу или являются взаимозаменяемыми.
Согласно одному из вариантов выполнения изобретения выгодным является то, что функция считывания и/или функция связи может быть приведена в активное состояние через функцию включения ручки, в частности функцию включения привода.
Кроме того, предлагается, что функция считывания или функция связи передает и считывает данные, если щеточный элемент механически присоединяется к ручке.
При этом выгодно предусмотреть, чтобы функция связи работала индуктивно.
Катушка расположена предпочтительно в области ручки, находящейся рядом со втулкой, или также в области самой втулки.
Далее предлагается, что катушка имеет один или несколько витков, которые охватывают или окружают продольную ось ручки, предпочтительно ось вращения приводного вала ручки, приводимого в действие при помощи привода.
Далее предусмотрено, что плоскость намотки катушки образуют с осью вращения или продольной осью ручки угол примерно между 140° и 40°, предпочтительно 90±10°.
В исключительном случае можно предложить, чтобы функция переключения была связана с самой ручкой, в частности закреплялась в корпусе или на корпусе ручки.
Кроме того, имеется возможность, что с помощью привода приводной вал может совершать по меньшей мере переменное вращательное движение вокруг оси вращения или вращательное движение вокруг оси вращения и/или может совершать колебания в плоскости вращения вокруг оси качаний, расположенной по существу вертикально относительно оси вращения.
Выгодными являются функции считывания, управления и функция блокировки работы, являющиеся компонентами специализированной ИС. Во многих случаях применения можно, однако, предложить построить эти функции дискретно или, если возможно, реализовать при помощи подходящих средств программирования в микроконтроллере или др.
Щеточный элемент с приводимой в действие щеточной головкой, а также контрвтулкой для механического присоединения к ручке электрической зубной щетки, имеющей втулку, привод и функцию блокировки работы, с функцией переключения, связанной с щеточным элементом, для включения или выключения функции блокировки работы, отличается для решения указанной задачи тем, что функция переключения (38) щеточного элемента (20) имеет бесконтактный носитель данных и катушку (48) в качестве функции связи для бесконтактной передачи данных.
Носитель информации или функция связи щеточного элемента выполнен или выполнена с возможностью приведения в активное состояние предпочтительно через функцию включения ручки или связанной с ней функцией включения, предпочтительно для включения привода.
Носитель информации или функция связи передает данные, если щеточный элемент механически присоединен к ручке.
Функция связи работает выгодным образом индуктивно.
Катушка расположена предпочтительно на участке контрвтулки или граничащем с ней участке щеточного элемента.
Катушка имеет один или несколько витков, которые охватывают или окружают продольную ось ручки или ось вращения съемного вала в щеточном элементе.
Плоскость намотки катушки образует с осью вращения или продольной осью щеточного элемента угол примерно между 140° и 40°, предпочтительно 90±10°.
При этом выгодно предусмотреть на щеточном элементе фасонную гильзу, которая заключена в трубообразном хвостовике щеточного элемента, причем функция считывания/передачи, или элементы, или компоненты, реализующие эти функции, расположены на фасонной гильзе или соединены с ней. Кроме того, хвостовик щеточного элемента может также принимать съемный вал.
Бесконтактный носитель информации выполнен в виде радиолокационного запросчика-ответчика, предпочтительно пассивного радиолокационного запросчика-ответчика, не имеющего собственного энергообеспечения. При этом данные, переносимые между щеточным элементом и ручкой, наряду с данными для реализации функции переключения охватывают и другие данные, которые являются специфическими для индивидуального щеточного элемента, для рабочих параметров для эксплуатации щеточного элемента или ручки или также специфическими для индивидуального пользователя.
Выгодным образом цифровые данные подвергаются воздействию функции кодирования-регистрации.
Кроме того, предусмотрено, что одна информация или несколько данных передаются от щеточного элемента к ручке и/или наоборот.
Согласно другому варианту выполнения изобретения целесообразно, чтобы энергия передавалась от ручки к щеточному элементу для приведения в активное состояние пассивного радиолокационного запросчика-ответчика.
Предпочтительно предусмотрено, что ручка и щеточный элемент имеют благодаря катушке между собой индуктивную связь для обмена данными или для передачи данных и/или для передачи энергии.
Преимущества заявленной системы, а также выгодные варианты выполнения изобретения можно сформулировать следующим образом.
Выгодным образом в ручке электрического устройства для чистки зубов предусмотрено устройство управления с устройством блокировки работы, которое выполнено с возможностью переключения путем бесконтактного обмена данными или путем передачи данных при помощи функции переключения на чистящий инструмент. В отношении чистящего инструмента указанного типа предусмотрено, что он имеет функцию переключения для переключения устройства блокировки работы ручки путем бесконтактного обмена данными или путем передачи данных между щеточной частью и ручкой. Благодаря таким мерам имеется защита от нежелательного включения устройства для чистки зубов. Привод ручки только тогда включается, когда на ручку насажен совместимый чистящий инструмент, имеющий функцию переключения, и вследствие этого устройство блокировки работы отключается. Нежелательному включение в дорожной сумке или т.п. можно воспрепятствовать, удалив чистящий инструмент с ручки. Таким образом, невозможна нежелательная преждевременная разрядка аккумулятора привода. В дополнительных конструктивных или механических мерах для реализации функции блокировки при включении, например на переключателе ручки, нет необходимости. Выгодным образом можно предусмотреть, что устройство блокировки работы выполнено с возможностью переключения исключительно с помощью переключающего элемента чистящего инструмента, в частности, только тогда, когда чистящий инструмент соединен с ручкой надлежащим образом. Этого можно добиться тем, что переключающий элемент на чистящем инструменте и устройство регистрации данных для переключающего элемента выполнены и согласованы между собой таким образом, что переключающий элемент действует предпочтительно в предопределенной установке и/или положении относительно устройства регистрации данных и тем самым относительно ручки. Для предотвращения повреждения ручки при насаживании неподходящих щеток, в частности привода или его соединения, переключающий элемент может иметь дополнительную кодировку или передавать закодированные данные, с помощью которых чистящий инструмент можно идентифицировать. В этом отношении ручка имеет устройство регистрации данных кодирования или функцию расшифровки, которая регистрирует или расшифровывает кодировку соответствующего насаженного чистящего инструмента. Устройство блокировки работы только тогда переключается, когда имеется правильное кодирование и формируется соответствующий сигнал. Ручка регистрирует, таким образом, насаженный индивидуальный чистящий инструмент и регулирует в зависимости от зарегистрированного чистящего инструмента включение привода. Кодирование можно запрашивать в принципе через заранее заданные интервалы времени. В особом варианте выполнения изобретения, однако, устройство регистрации данных кодирования приводится в активное состояние только тогда, когда приводится в действие включатель ручки, например электрического привода. Такая мера выгодна тем, что сводится к минимуму потребление электроэнергии необходимыми электронными компонентами. Для включения устройства для чистки зубов пользователь обычным образом приводит в действие переключатель, включая или выключая устройство управления или электромотор. Разумеется, при срабатывании переключателя электромотор или привод приводится в действие не сразу, а сначала срабатывает устройство кодирования и/или устройство регистрации данных, которое лишь потом, если с ручкой соединена совместимая или подходящим образом закодированная съемная щетка, включает мотор ручки. Наконец, благодаря срабатыванию устройства кодирования и/или устройства регистрации данных при помощи включения/выключения привод ручки приводится в действие только опосредовано, т.е. тогда, когда с помощью переключающего элемента щеточного элемента отключено устройство блокировки работы ручки. Если на ручку щеточный элемент не насажен или не соединен с ней или на ручке находится не совместимый с ней щеточный элемент, то устройство кодирования и/или устройство регистрации данных после приведения в действие включателя/выключателя ручки регистрирует неподходящую кодировку, или переключающий элемент, которого нет на съемной щетке, не может отключить устройство блокировки работы ручки, так что в этом случае ручка зубной щетки, приводимая в действие от электромотора, не может работать. Среди прочего эта мера приведения в активное состояние устройства кодирования и/или устройства регистрации данных при помощи включателя/выключателя выгодна тем, что устройство кодирования и/или устройство регистрации данных должны снабжаться током предпочтительно только при включении/выключении переключателя ручки, а в остальном, однако, являются неактивными или пассивными. Естественно, во время работы зубной щетки в регулярные или нерегулярные интервалы времени можно также задействовать устройство кодирования и/или устройство регистрации данных для проверки - также вне процесса включения/выключения - наличия совместимой, т.е. правильно закодированной съемной щетки. Это предлагается предпочтительно для устранения ошибочного детектирования съемной щетки. Если ручка по каким-либо причинам была включена без насаженной на нее щетки при помощи устройства (при задействованном при необходимости переключателе), например из-за ошибок электронной системы или сильных полей помех, то ручку при следующем задействовании устройства можно снова привести в выключенное состояние. Если в конце процесса чистки зубов вновь задействуют включатель/выключатель, чтобы выключить привод ручки, то благодаря этому действию привод непосредственно останавливается, и при необходимости приводится в пассивное состояние устройство блокировки работы, так что при последующем новом включении включателя/выключателя ручки описанный процесс может повториться. Кроме того, устройство кодирования и/или устройство регистрации данных действует бесконтактным методом. Благодаря этому достигается еще одна выгода, заключающаяся в том, что предотвращаются неполадки, вызванные загрязнением контактных поверхностей или их износом из-за частого насаживания и съема, а также большие расходы по уплотнению. Ручка может иметь также приемник сигналов для приема кодированного сигнала или сигнала о переключении блокировки работы, поступающих с чистящего инструмента. Ручка может иметь также передатчик сигналов, с помощью которого сигнал запроса или активированный сигнал передается на функцию переключения чистящего инструмента, который после этого с помощью энергии приводится в активное состояние и посылает обратно кодированный сигнал или сигнал переключения. Передача кодированного сигнала или сигнала переключения от функции переключения чистящего инструмента может происходить при помощи соответствующего активного или пассивного передатчика сигнала или подходящего датчика.
Кодирование или выполнение переключающего элемента чистящего инструмента или чистящих инструментов может происходить благодаря тому, что они могут быть помещены в сам чистящий инструмент, или на отдельный участок, или часть чистящего инструмента, например цветное кольцо или профильное кольцо, как это описано, например, в аналоге WO 99/20202, который путем четкого указания включен в объем раскрытия предложенной заявки, или другое соответствующее устройство.
Другая мера заключается в том, что предусмотрено электрическое устройство для регистрации электрического кодирования или переключающий элемент соответствующего присоединенного чистящего инструмента. Чистящий инструмент посылает незакодированный или кодированный электрический сигнал в ручку или в предусмотренный на ней приемник сигналов, так что соответствующий чистящий инструмент может быть опознан. Сначала с ручки на чистящий инструмент также может быть послан сигнал запроса, который чистящий инструмент кодирует или модифицирует, а затем посылает обратно. Также можно предусмотреть передатчик или радиоприбор для распознавания соответствующего насаженного чистящего инструмента при помощи электромагнитных волн. В частности, с чистящим инструментом может быть связан радиолокационный запросчик-ответчик. Ручка посылает сначала электромагнитные волны для обеспечения энергией пассивного радиолокационного запросчика-ответчика. Последний накапливает энергию и посылает индивидуальный код опознавания в детектор, находящийся в ручке, который его опознает и соответственно идентифицирует чистящий инструмент или переключает устройство блокировки работы.
Чистящий инструмент отличается, таким образом, тем, что предусмотрено магнитное, электрическое и/или электромагнитное кодирующее устройство или подобного рода переключающий элемент. Кроме того, оно может отличаться тем, что предусмотрены приемник сигналов для приема сигнала от устройства для чистки зубов и передатчик сигналов для передачи кодированного сигнала в устройство для чистки зубов, причем между приемником сигналов и передатчиком сигналов включено кодирующее устройство для кодирования принятого сигнала. Предпочтительно кодирующее устройство или переключающий элемент выполнен как отдельный конструктивный элемент и его можно снимать с чистящего инструмента, т.е. он может быть сменным. Благодаря этому достигается выгода, заключающаяся в том, что чистящий инструмент сам по себе может при изготовлении иметь только одну форму выполнения. Благодаря размещению отдельного кодирующего устройства или функции отключения чистящие инструменты получают индивидуальный код и могут соединяться с ручкой определенного типа. Однако кодирующее устройство, выполненное в виде переключающего элемента, может быть также встроено в чистящий инструмент, если должна быть реализована только функция защиты от включения в поездке или от несовместимости чистящих инструментов. Предпочтительно кодирующее устройство или переключающий элемент расположен в области связи или соединения чистящего инструмента с ручкой. Благодаря этому облегчается считывание кодировки или регистрация переключающего элемента с помощью устройства опознавания на ручке. В частности, переключающий элемент или кодирующее устройство может быть встроено в кольцо, расположенное на торцевой стороне ручки чистящего инструмента, в частности защелкнуто с замыканием геометрического контура. Различные варианты выполнения устройств опознавания могут быть предусмотрены по отдельности или также в сочетании друг с другом. То же самое относится и к различным вариантам выполнения кодирующих устройств или функции отключения на чистящем инструменте.
Наряду с защитой ручки от самопроизвольного включения и ненадлежащего применения несовместимых чистящих инструментов можно использовать кодирование чистящих инструментов и их регистрацию с помощью ручки выгодным образом для реализации других функций. В этом отношении можно предусмотреть, что ручка в зависимости от соответствующего зарегистрированного чистящего инструмента управляет одной или предпочтительно несколькими функциями устройства для чистки зубов. В частности, устройство управления ручки, если принять во внимание, что каждый пользователь ручки пользуется своим собственным чистящим инструментом, может на основании зарегистрированной кодировки чистящего средства автоматически установить, кто из пользователей пользуется устройством для чистки зубов. Нет необходимости в каких-либо действиях со стороны пользователя, как-то нажатие кнопки и т.п., чтобы сообщить устройству для чистки зубов, кто им пользуется. Может происходить автоматическая подгонка рабочих параметров или устройства под соответствующего пользователя. Благодаря этому достигается наивысшая степень комфорта для пользователя. В частности, с помощью устройства управления можно автоматически подогнать под любого зарегистрированного пользователя такие рабочие параметры, как частота, скорость и время чистки, или пороговое значение прижимной силы, или область заданного значения прижимной силы. Можно устанавливать и сохранять в запоминающем устройстве различные параметры пользователя, из которых устройство управления применяет один, после того как к началу процесса чистки была зарегистрирована кодировка данного применяемого чистящего инструмента и тем самым был определен соответствующий пользователь. Кодирующее устройство и/или устройство опознавания подает для этого в устройство управления соответствующий сигнал. В электрических зубных щетках, которыми пользуются дети, число оборотов мотора должно быть меньшим, по сравнению с электрическими зубными щетками, которыми пользуются взрослые, так что для ребенка проводится щадящая чистка зубов. Устройство управления, кроме того, в зависимости от сигнала кодирующего устройства и/или устройства регистрации может изменять время установки таймера в соответствии с зарегистрированным пользователем, например для детей это 2 минуты, для взрослых 3 минуты. Можно также модифицировать сигнал, поступающий от таймера, например для детей это мелодия, а для взрослых - зуммерный тон. Также предлагается, что данные для новых мелодий таймера сохраняются или откладываются в памяти съемной щетки и передаются от съемной щетки к ручке и при необходимости там записываются в память.
Можно, однако, также автоматически записать в память, обработать и, например, показать на дисплее специфические для данного пользователя данные, такие как частота, скорость и время чистки зубов, промежуток времени между процессами чистки или давление прижима, в зависимости от соответствующего сигнала устройства опознавания. Благодаря этому также достигается повышенный комфорт при пользовании.
Соответствующего пользователя регистрируют или определяют опосредованно на основании применяемого чистящего инструмента или его кодирования при помощи ручки. Можно предусмотреть особое управление функцией в зависимости от применяемого типа чистящего инструмента. Например, рабочие параметры ручки можно автоматически изменить, если используется съемная щетка с определенными свойствами, такими как большая или небольшая жесткость. Также можно вызвать и другую рабочую программу, если на ручку насажен чистящий инструмент другого типа, например межзубное чистящее устройство, массажер для десен или пластинка для удаления с языка слизи. В зависимости от индивидуального и/или персонального сменного чистящего инструмента можно согласовывать скорость вращения, заданную продолжительность чистки, движение привода, частоту и скорость чистки, пороговое значение прижимного давления и т.д.
Кроме того, благодаря точному опознаванию индивидуального очищающего или чистящего инструмента определяют с точностью его изнашивание, например путем оценки времени существования этого чистящего инструмента, в частности времени пользования им. В чистящих инструментах, имеющих химические добавки, можно определить время их разрушения, зная закодированную дату изготовления. Можно показать заранее заданные интервалы чистки или обслуживания.
Согласно предпочтительному конструктивному варианту выполнения для реализации функции переключения в ручке зубной щетки предусмотрен лазерный прибор радиочастотной идентификации, причем под лазерным прибором подразумевается прибор для регистрации данных находящегося в щеточном элементе радиолокационного запросчика-ответчика, передаваемых бесконтактным путем. Лазерный прибор радиочастотной идентификации и радиолокационный запросчик-ответчик или другой какой бесконтактный носительинформации имеют соответственно элемент связи, которым может быть, например, катушка или также микроволновая антенна, причем с помощью этих элементов связи между лазерным прибором и бесконтактным носителем информации происходит обмен данными, тактовыми импульсами или энергией. Имеется возможность с помощью лазерного прибора, который обозначен также как передатчик/приемник, получать данные или информацию от радиолокационного запросчика-ответчика. И наоборот, с помощью лазерного прибора можно при необходимости записывать данные в радиолокационный запросчик-ответчик. Так, например, имеется возможность записывать в запросчик-ответчик данные относительно пользователя индивидуальным щеточным элементом или также данные относительно времени чистки или пользования индивидуальным щеточным элементом, так что при необходимости по истечении определенного максимального срока чистки пользователь может об этом вспомнить и при необходимости заменить щеточный элемент на новый. От лазерного прибора к радиолокационному запросчику-ответчику энергия передается в общем тогда, когда речь идет о пассивном радиолокационном запросчике-ответчике, т.е. о запросчике-ответчике, не имеющем собственного энергообеспечения. Энергия, поступающая от лазерного прибора к радиолокационному запросчику-ответчику, используется затем для приведения в активное состояние радиолокационного запросчика-ответчика. В случае, когда применяется активный запросчик-ответчик, т.е. запросчик-ответчик с собственным энергообеспечением, например с дисковым элементом в качестве батарейки или т.п., подразумевается, что в этом случае не требуется передавать энергию для приведения запросчика-ответчика в активное состояние. В качестве элемента для бесконтактной связи лазерного прибора и радиолокационного запросчика-ответчика в предложенном случае для электрических устройств для чистки зубов предусмотрена индуктивная или магнитная втулка. В технической литературе такие соединения обозначены как индуктивные радиостанции. Рабочая частота в предложенном случае применения составляет предпочтительно 13,56 МГц. Сам радиолокационный запросчик-ответчик может быть одноразрядным или многоразрядным устройством. Передача информации или данных между радиолокационным запросчиком-ответчиком и лазерным прибором происходит предпочтительно при помощи модуляции нагрузки в запросчике-ответчике, для чего в запросчике-ответчике подключается или отключается сопротивление нагрузки в тактовой частоте или определенной последовательности импульсов, благодаря чему с помощью индуктивной связи в считывающем устройстве получается обратное действие или обратная связь и данные можно передавать между запросчиком-ответчиком и лазерным прибором или наоборот.
Короче говоря, идея или основная мысль предложенного изобретения, также независимо от формулировки в пунктах формулы, такова: переключающий элемент или функция переключения в чистящем инструменте для переключения устройства блокировки работы или функции может в самом простом случае выполнения кодирующего устройства или функции кодирования и/или устройства или функции регистрации может быть сформирован таким образом, что можно обнаружить только присутствие или отсутствие (одноразрядная информация) сменной щетки на ручке. Для этого можно, например, поместить в щетку передатчик, который сообщается с приемником, расположенным в ручке таким образом, что когда чистящий инструмент соединен с ручкой, приемник получает от передатчика предпочтительно цифровой сигнал и, например, отключает предусмотренное устройство блокировки работы, так что ручку и, следовательно, чистящий инструмент можно привести в действие при помощи привода. Благодаря такой мере создана простая по конструкции так называемая защита во время путешествия ручки, которая при применении описанных мер без присоединенного чистящего инструмента с передатчиком не может быть приведена в действие. Таким образом, уже достаточным является разъединение чистящего инструмента и ручки для осуществления функции зашиты во время путешествия. Другие меры блокировки, например включения или выключения ручки, или прочие средства не нужны. Впрочем, также помогает размещение в чистящем инструменте такого передатчика, который в присоединенном состоянии сообщается с приемником ручки, так что можно избежать действия ручки с несовместимым чистящим инструментом, так как такие несовместимые чистящие инструменты при изготовлении, как правило, не снабжаются соответствующим передатчиком, способным сообщаться с приемником ручки. Благодаря этому можно избежать проблем с точки зрения механики и риска при применении неподходящей съемной щетки. Это простая форма выполнения кодирующего устройства или функции кодирования и/или устройства или функции регистрации, которая по конструкции относительно проста, и можно решить для себя, соединять ли чистящий инструмент с ручкой или соединять ли вообще совместимый чистящий инструмент с ручкой.
В исключительных ситуациях можно также предусмотреть, чтобы передатчик, например радиолокационный запросчик-ответчик или т.п. или кодирующее устройство, предусмотренное в чистящем инструменте, был выполнен как отдельно действующий элемент на самой ручке. Такая мера предлагается, например, тогда, когда пользователь уже имеет ручку с устройством блокировки работы, однако имеет в запасе еще ряд чистящих инструментов, которые не оснащены переключающим элементом или передатчиком для переключения устройства блокировки работы ручки. Для того, чтобы эти, как правило, более старые сменные чистящие инструменты, которые сами по себе являются механически совместимыми с более новой ручкой, однако еще не имеют переключающего элемента, который может сообщаться с устройством блокировки работы, предусмотренным в ручке, и его отключать, все же можно было применять, предлагается предоставить пользователю переключающий элемент, или передатчик, или радиолокационный запросчик-ответчик как самостоятельно действующий элемент или для переключающего элемента в этих исключительных случаях предусмотреть на ручке крепежное устройство. Так, например, пользователь может прикрепить этот переключающий элемент или передатчик прямо к ручке с устройством блокировки работы например на внешнюю сторону корпуса в области приемника ручки, и для таких особых или исключительных случаев устройство блокировки работы ручки благодаря размещению передатчика на самой ручке, а не на чистящем инструменте, так сказать, привести в бездействие. Вследствие этого ручка может работать также с чистящими инструментами, которые сами по себе являются механически совместимыми, но сами еще не имеют функции переключения или передатчика, сообщающегося с устройством блокировки работы. Эту меру можно предусмотреть тогда, когда, например, из-за больших материальных затрат не все без исключения сменные чистящие инструменты, совместимые или механически подходящие к ручке, должны быть оснащены таким переключающим элементом, кодирующим устройством или передатчиком. Подразумевается, что эта мера непосредственного размещения переключающего элемента на ручке, например пользователем, представляет собой исключительную ситуацию, и поэтому, как правило, переключающий элемент следует разместить на щеточном элементе или чистящем элементе.
Кроме того, кодирующее/регистрационное устройство выполнено таким образом, что возможно присоединение чистящего инструмента с некоторыми незначительными различительными возможностями (многоразрядная информация) чистящих инструментов. Тогда как описанные вначале кодирующее устройство или функция кодирования и/или устройство или функция регистрации допускает только одно решение «да»/»нет», т.е. информацию, соединен ли ручкой совместимый чистящий инструмент или нет, то с помощью модифицированного кодирующего устройства или функции кодирования и/или устройства или функции регистрации, могущих распознавать, например, две, четыре или шесть различных кодировок чистящего устройства, можно, наряду с функцией защиты в путешествии, реализовать и другие функции. Так, например, с помощью ручки можно узнать, соединена ли с ней зубная щетка для взрослого человека (жесткая щетина) или для ребенка (мягкая щетина), используется ли вместо зубной щетки межзубное чистящее устройство, или другие параметры. При необходимости с помощью опознанной кодировки можно осуществить индивидуальную настройку устройства управления для привода, так, например, управлять скоростью привода, числом оборотов или также заданной продолжительностью чистки зубов или т.п. В таком случае наличия кодировки, или кодирующего устройства, или функции кодирования и/или устройства или функции регистрации с незначительным количеством (примерно от 2 до 10) различительных возможностей имеется возможность распознать из миллиона чистящих инструментов, попавших в торговую сеть, индивидуальный чистящий инструмент. Более того, с помощью этих ограниченных различительных возможностей возможно распознать особый тип чистящего инструмента (детскую зубную щетку, зубную щетку для взрослых, межзубную щетку в виде съемного элемента для ручки) или отличить некоторые персональные чистящие инструменты.
Поскольку с помощью кодирующего устройства или функции кодирования и/или устройства или функции регистрации нужно опознать каждый отдельный индивидуальный чистящий инструмент, выпущенный изготовителем и выполненный с возможностью соединения с ручкой в виде совместимого элемента, нужно предусмотреть множество различительных возможностей (многоразрядная информация) в диапазоне примерно от 106 до 1012, для чего применяют радиолокационный запросчик-ответчик или подобные электронные средства. В этом случае возможно опознание индивидуального, поставляемого производителем чистящего инструмента, который соединен с ручкой. Благодаря этому, наряду с уже упомянутыми возможностями при более простом кодировании, создается предпосылка для того, чтобы, например, можно было более точно определить степень износа чистящего инструмента путем оценки давности применения. В сменных чистящих инструментах с химическими добавками можно определить по сроку изготовления, имеющемуся на кодировке, время разрушения или также задать и регулировать интервалы чистки или технического обслуживания чистящего инструмента.
Независимо от того, насколько просто или сложно построена система кодирования чистящего инструмента, а также выполнены кодирующее устройство или функция кодирования и/или устройство или функция регистрации, в любом случае с помощью функции переключения для функции блокировки работы ручки заботятся о реализации функции надежности во время поездки, снимая, в частности, совместимый чистящий инструмент с ручки, вследствие чего больше невозможно привести ручку в действие. Также предотвращается приведение в действие ручки при каждом таком кодировании, независимо от того, применяется ли одноразрядное или многоразрядное решение, поскольку чистящий инструмент вообще не имеет кодировки или переключающего элемента. Если такой незакодированный или не содержащий переключающего элемента чистящий инструмент соединить с ручкой, то приемник, передатчик или подобный лазерный прибор, установленный в ручке, не вступает в связь с отсутствующим в несовместимом чистящим инструменте передатчиком, приемником, радиолокационным запросчиком-ответчиком или подобным средством, так что так же, как и в случае с совместимым, но не соединенным с ручкой чистящим инструментом, наличие этого несовместимого чистящего инструмента на ручке не распознается, и тем самым ручка из-за наличия неправильного переключающего элемента и отсутствующего возможного отключения устройства блокировки работы не может быть приведена в действие.
В принципе, в самом простом варианте выполнения кодирования чистящего инструмента, или выполнения кодирующего устройства, или кодирующей функции и/или устройства или функции регистрации в отношении ручки электрического устройства для чистки зубов заботятся лишь о том, чтобы кодирующее устройство или кодирующая функция и/или устройство или функция регистрации в ручке были бы в состоянии распознавать, правильный ли, т.е. совместимый ли, чистящий инструмент соединен с ручкой или нет. Если такой правильный, т.е. совместимый, чистящий инструмент не соединен с ручкой, то ручку нельзя привести в действие, так как с чистящим инструментом не связан переключающий элемент, который мог бы отключить предусмотренное в ручке устройство блокировки работы. Если, наоборот, совместимый чистящий инструмент соединен с переключающим элементом или с подходящей кодировкой ручки, то позднее при приведении в действие включателя/выключателя ручки опознают наличие правильной кодировки или переключающего элемента при помощи устройства регистрации в ручке, и устройство блокировки работы отключается, а также ручка приводится в действие, так что чистящий элемент, например щеточная головка чистящего инструмента, приводится в действие при помощи привода ручки.
В этом отношении изобретение относится и к способу работы электрического устройства для чистки зубов, состоящего из ручки и насаживаемого или присоединяемого чистящего инструмента, например съемной щетки или т.п., причем ручка и чистящее устройство в соединенном состоянии взаимодействуют друг с другом, или происходит передача или обмен данными бесконтактным путем, или в ручке предусмотрены средства, способные определить, соединен ли, с одной стороны, чистящий инструмент с ручкой и/или, с другой стороны, идет ли речь в отношении чистящего инструмента, присоединенного к ручке, о совместимом с ручкой чистящем инструменте. Если чистящий инструмент не присоединен к ручке, то эта информация используется для того, чтобы запретить включение электропривода ручки, например при помощи предусмотренного на ручке включателя. Это может происходить при помощи устройства блокировки работы ручки, расположенного в ручке. Таким образом, невозможно привести в действие ручку без присоединенного к ней или насаженного чистящего инструмента, благодаря чему осуществляется комфортная надежность от самопроизвольного включения во время путешествия. Кроме того, способ отличается тем, что чистящий инструмент имеет функцию переключения, которая подает сигнал устройству регистрации, расположенному в ручке, о том, что чистящий инструмент соединен с ручкой и устройство блокировки работы может быть деактивизировано или отключено, так что устройство для чистки зубов благодаря включению электропривода можно привести в действие. Если, однако, чистящее устройство не имеет такого переключающего элемента, то даже в соединенном состоянии чистящего инструмента и ручки привод ручки не может быть приведен в действие, так как при отсутствии переключающего элемента на чистящем инструменте в общем следует исходить из того, что речь идет о чистящем инструменте, не совместимом с ручкой.
Другие варианты выполнения способа заключаются в том, чтобы кодировать присоединяемые к ручке различные чистящие инструменты в связи с определенным пользователем или чистящим инструментом или т.п. так, чтобы через соответствующее устройство регистрации кодирования в ручку могла поступить информация не только о присоединении или неприсоединении чистящего инструмента или также совместимого чистящего инструмента, но и о типе используемого чистящего инструмента или об индивидуальном лице, пользующемся чистящим инструментом, так чтобы установить и записать в память соответствующие параметры или также рабочие параметры ручки в отношении индивидуального лица и/или чистящего инструмента. Эти отдельные меры подробно представлены в рамках описания устройства и относятся также в качестве имеющих значение с точки зрения изобретения компонентов для предложенного способа. Остается отметить, что в рамках предложенной заявки понятия устройство блокировки работы, а также кодирующее устройство или кодирующая функция и/или устройство или функция регистрации или устройство опознавания, а также понятия переключающий элемент и кодировочное устройство или кодировочное средство или функция являются синонимами и в каждом отдельном случае являются взаимозаменяемыми, не выходя за рамки изобретения.
Другие цели, преимущества, признаки и возможности применения предложенного изобретения даны в последующем описании примеров выполнения, представленных на чертежах. При этом все описанные и/или представленные на чертеже признаки по отдельности или в любом смысловом сочетании образуют предмет изобретения, также независимо от их охвата в пунктах формулы и их взаимосвязи.
Фиг.1 - вид в перспективе электрической зубной щетки с ручкой и насаживаемой на нее съемной щеткой.
Фиг.2 - схематичное изображение продольного сечения ручки электрической зубной щетки фиг.1, показывающее ее корпус, расположенный в нем мотор с приводом и приводным валом, аккумулятор для приводного мотора, а также модуль нагрузки для аккумулятора.
Фиг.3 - схематичное изображение электрической зубной щетки со съемной щеткой с наклеенным или встроенным радиолокационным запросчиком-ответчиком и соответствующим устройством регистрации для бесконтактной передачи данных в ручке согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения.
Фиг.4 - вид в перспективе зубной щетки согласно фиг.3.
Фиг.5 - вид в сечении зубной щетки наподобие фиг.3 и 4, показывающий расположение чипа радиолокационного запросчика-ответчика с кодировкой на торцевой стороне съемной щетки, а также обмотки записывающей головки и приемной катушки вместе с относящимся к ним блоком оценки результатов в ручке для точности определения значений, причем съемная щетка насажена на ручку.
Фиг.6 - перспективный схематичный вид варианта выполнения заявленной ручки со снятым корпусом.
Фиг.7 - схематичное перспективное изображение переднего участка другого варианта выполнения ручки со снятым корпусом.
Фиг.8 - следующий пример выполнения участка ручки со стороны соединения в продольном сечении.
Фиг.9 - ручка фиг.7 в поперечном сечении, причем плоскость сечения расположена примерно в области катушки по существу вертикально относительно продольной оси или оси вращения приводного вала.
Фиг.10 - фрагмент примера выполнения съемной щетки, причем стенки хвостовика в области фасонной гильзы частично выломаны и представлены в сечении.
Фиг.11 - съемная щетка фиг.10 в продольном сечении.
Фиг.12 - съемная щетка фиг.10 в поперечном сечении в области катушки, причем плоскость сечения расположена по существу вертикально относительно продольной оси или оси вращения.
Фиг.13 - схематичный вид в перспективе фасонной гильзы, оснащенной радиолокационным запросчиком-ответчиком и катушкой и находящимся рядом съемным валом.
Фиг.14А - перспективный вид фасонного кольца с радиолокационным запросчиком-ответчиком и катушкой, частично вынутые из хвостовика съемной щетки.
Фиг.14В - съемная щетка с катушкой, намотанной на хвостовик или трубку.
Фиг.15 - вид сбоку фасонного кольца с запросчиком-ответчиком и катушкой и фрагменты съемного вала съемной щетки.
Фиг.16 - устройство фиг.15, повернутое примерно на 90°.
Фиг.17 - вид в сечении устройства фиг.15, повернутого примерно на 180°.
Фиг.18 - сравнительное изображение с фиг.5, причем расположение катушек модифицировано, а ферритные элементы предусмотрены для улучшения фактора связи катушек.
Фиг.19 - схематичное изображение для пояснения в принципе работы блок-схемы устройства управления со считывающим устройством, блоком оценки результатов и устройством блокировки работы в качестве компонента ручки, а также радиолокационный запросчик-ответчик в качестве компонента съемной щетки, причем ручка и съемная щетка соединены механическим способом, а также с помощью электричества и/или магнита, предпочтительно индуктивно.
Представленная на фигурах электрическая зубная щетка имеет ручку 10 с закрытым корпусом 26, в котором, кроме прочего, как представлено на фиг.2, известным образом расположены электромотор 22, энергообеспечивающее устройство, в частности аккумулятор 24, который выполнен с возможностью присоединения к зарядной станции через зарядный модуль 28, находящийся со стороны низа ручки, а также устройство управления 18, которое имеет проводниковую плату с микропроцессором, или специализированной ИС, или другими какими электрическими элементами. На ручку 10 с торцевой стороны можно насаживать в качестве чистящего или очищающего инструмента съемную щетку 20 или сменную щетку, которую можно при необходимости пометить каким-либо цветом специально для пользователя. При помощи соединительной втулки 30 съемную щетку 20 можно механически соединять с ручкой 10 для передачи приводного движения электромотора с помощью приводного вала 16 ручки 10 головке 14 съемной щетки 20. Соединительная втулка 30, состоящая из одного или нескольких элементов, включает, с одной стороны, тесное прилегание к себе с замыканием геометрического контура или силовым замыканием корпуса чистящего инструмента, а также, с другой стороны, приводное соединение, которое передает приводное движение привода головке 14 съемной щетки 20. Из ручки 10 выступает с торцевой стороны приводной вал 16, который выполнен с возможностью приведения в осциллирующее вращение или во вращение вокруг оси 72 от мотора 22 при помощи передачи 12. Приводной вал 16 имеет соединительный участок 32, на который можно насаживать с замыканием геометрического контура, силовым или фрикционным замыканием съемный вал 62, находящийся в чистящем инструменте 20 и имеющий дополнительный соединительный участок, так чтобы передавать приводное движение, и головка 14 съемной щетки выполнена с возможностью приведения в переменное осциллирующее движение, например с углом отклонения в диапазоне между ±10° и ±60° и частотой от 40 до 150 Гц, в вибрирующее движение, например с амплитудой от 0,05 мм до 2 мм и частотой примерно от 100 Гц до 400 Гц вокруг оси вращения 72 и/или оси качаний 58, или вращательное движение. Подробности механического соединения, а также привода или приводного движения или конструкции ручки и съемной щетки раскрыты в публикации заявителя WO 91/07117 (05544), WO 94/12121 (05824), WO 99/20202 (06210), WO 98/01083 (06107), WO 98/47444 (06176), которые имеют четкую связь с содержанием предложенной заявки на патент.
Устройство управления 18 имеет устройство блокировки работы 36 или функцию блокировки работы, выполненные, например, в виде электронного устройства, которое блокирует привод ручки 10, в частности электромотор 22, и только при насаживании или после насаживания совместимой съемной щетки 20 на ручку 10 деблокирует работу привода или допускает включение электромотора 22 при помощи включателя 56 на ручке 10. Электронное устройство блокировки работы 36 отключается или включается при помощи переключающего элемента 38 или переключающей функции, предусмотренной на съемной щетке 20. При этом переключающая функция или переключающий элемент имеют кодировку в качестве так называемого электронного ключа.
Для того, чтобы опознать соответственным образом насаженную щетку 20, на ручке 10 предусмотрено кодировочно-регистрационное устройство или устройство для регистрации наличия переключающего элемента 38. В зависимости от сигнала этого устройства или кодировочно-регистрационного устройства устройство управления 18 или функция блокировки работы отключает или не отключает привод или электромотор 22, так что электромотор 22 может быть при необходимости приведен в действие при помощи включателя 56.
Совершенно в общем виде предусмотрено наличие в щеточном элементе или в съемной щетке 20 устройства для хранения данных или информации, в частности цифровой информации, которое в ручке или ручечном элементе 10 электрической зубной щетки осуществляет передачу данных или обмен данными беспроволочным способом, т.е. без проводящей связи между щеточным элементом и ручкой.
На фиг.3-5 представлен вариант выполнения заявленной электрической зубной щетки с беспроволочной передачей данных между щеточным элементом и ручкой, при которой с помощью цифровых сигналов регистрируют или определяют наличие соответствующей съемной щетки 20, соединенной с ручкой 10, или свойства съемной щетки 20. Съемная щетка 20 предусмотрена для этого с радиолокационным запросчиком-ответчиком 42, который может быть наклеен на съемную щетку 20 или приклеен к ней в виде, например, этикетки в качестве изящного ярлыка (фиг.4). Радиолокационный запросчик-ответчик 42 может находиться выгодным образом также на цветном съемном кольце 52 на торцевой стороне съемной щетки 20 (ср. фиг.3 и 5). В ручке 10 предусмотрен настроенный на радиолокационный запросчик-ответчик 42 детектор или считывающее устройство 44, который или которое служит в качестве как передатчика, так и приемника сигналов. Детектор или считывающее устройство 44 в ручке 10 передает сначала через катушку 46 электромагнитные волны к катушке 48, связанной с радиолокационным запросчиком-ответчиком 42, с тем чтобы обеспечить энергией радиолокационный запросчик-ответчик 42 или его микрочип для активизации. Радиолокационный запросчик-ответчик 42 накапливает энергию, приходит в активное состояние и посылает обратно особый, имеющийся в памяти код опознавания, или сигнал, или данные в детектор или считывающее устройство 44, который или которое их принимает, идентифицирует при помощи электронного блока оценки результатов 50 и посылает соответствующий сигнал в устройство управления 18 или устройство блокировки работы 36 ручки 10. Катушки 46 и 48 могут работать соответственно как передающий, так и принимающий элемент. В предпочтительном примере выполнения они расположены друг против друга соответственно на торцевых сторонах съемной щетки 20 или ручки 10 (ср. фиг.5). При помощи посланного или посланных обратно радиолокационным запросчиком-ответчиком 42 кода опознавания или данных съемную щетку 20 идентифицируют или распознают ее наличие на ручке 10.
На фиг.6 схематично представлен в перспективе пример выполнения заявленной ручки 10. Ручка 10 имеет узлы, состоящие из передачи 12 с приводным валом 16, устройство управления 18, электромотор 22 или привод, устройство энергообеспечения, такое как аккумуляторы 24 или батарейки и зарядный модуль 28. Корпус 26, укрывающий ручку 10 предпочтительно герметично от попадания воды, на фиг.6 снят. Механическая соединительная втулка 30 для присоединения съемной щетки 20 с щеточной головкой 14 к ручке 10 имеет соединительный участок 32 на приводном валу 16, а также соединительный участок 34 на ручке 10. Устройство блокировки работы 36, считывающее устройство 44 и электронный блок оценки результатов 50 являютсяв представленном примере выполнения компонентами устройства управления 18, которое может быть выполнено, например, в виде специализированной ИС и иметь микроконтроллер или микропроцессор, а также при необходимости другие электронные элементы или только схему дискретного действия. Подразумевается, что электронные компоненты устройство управления 18, устройство блокировки работы 36, считывающее устройство 44, а также блок оценки результатов 50 могут реализоваться также при необходимости с помощью электронных компонентов дискретного действия.
Под соединительным участком 34, а также над передачей 12 установлена катушка 46, которая соединена с устройством управления 18 или считывающим устройством 44 и электронным блоком оценки результатов 50 при помощи соединительных проводов, которые не видны на фиг.6. В предложенном примере выполнения эта катушка 46 установлена в области поворотной опоры 58 ручки 10, с помощью которой возможно особое дополнительное приводное движение приводного вала 16. Что касается подробностей конструктивного выполнения, на них указывают, ссылаясь на публикацию WO 98/01083.
Из фиг.6, а также из фиг.7, на которой дано увеличенное изображение концевого участка ручки 10 со стороны головки с катушкой 46, имеющей отличную от изображенной на фиг.6 геометрию и расположение, видно, что витки катушки 46 охватывают или окружают по существу продольную ось 72 ручки 10 или ось вращения приводного вала 16. Кроме того, на фиг.6 и 7, а также на фиг.8 и 9 видно, что плоскость намотки или плоскость витков катушки 46 проходит по существу вертикально относительно продольной оси 72 или оси вращения. Индивидуальное выполнение и расположение катушки 46 зависит наряду с требуемыми факторами соединения между катушкой 46 ручки 10 и катушкой 48 съемной щетки 20 также от геометрических условий сборки в области верхнего участка ручки 10. Так, подразумевается, что плоскость намотки катушки 46 может располагаться, например, и не под прямым углом к продольной оси 72. Также имеется возможность установить катушку 46 в ручке 10 в ином положении, чем то, которое представлено в примерах выполнения на фиг.6-9. Важно то, что катушка 46 с учетом индивидуальных условий сборки и геометрии расположена более или менее близко или рядом с областью механического соединения 30 ручки 10. Расположение получается, наконец, такое, что при съемной щетке 20, соединенной с ручкой 10 механически правильно, связь катушек 46, 48 или фактор связи получается такой, что возможна передача данных между съемной щеткой 20 и ручкой 10. В отношении плоскости намотки катушки 46 следует заметить, что эта плоскость намотки - опять же с учетом геометрии и условий сборки на ручке 10- должна быть выбрана по возможности наибольшей, так чтобы связь с функцией переключения или переключающим элементом 38 в съемной щетке была оптимальной или достаточной.
Остается упомянуть, что согласно примерам выполнения фиг.8 и 9 катушка расположена на осевой относительно продольной оси или оси вращения 72 высоте пластмассовой втулки или опоры 60 для приводного вала 16. Эта опора 60 или элементы ручки 10, расположенные в области намотки катушки 46, например приводной вал 16 или другие элементы корпуса, могут быть выполнены в виде феррита или содержать ферритные компоненты, так что с помощью этого также можно улучшить связь с переключающим элементом 38 или функцией переключения чистящего или очищающего инструмента съемной щетки 20.
На фиг.10, 11 и 12 представлены фрагменты съемной щетки, которые представляют, кроме прочего, область со стороны соединения съемной щетки 20 особой формы выполнения. Для понимания механического соединения представлен лишь приводной вал 16, но без соединительного участка 34 ручки 10. Съемная ручка 20, в которой находится запоминающее устройство для хранения данных, или информации, или переключающий элемент 38, или функция переключения, например радиолокационный запросчик-ответчик 42, имеет хвостовик 40, который может быть выполнен в виде продолговатой наружной трубки. С торцевой стороны области соединения съемной щетки 20 предусмотрена кольцевая канавка 68 для съемного кольца 52, в частности цветного, которая может быть компонентом втулки, расположенной в хвостовике 40. В хвостовике 40 со стороны соединения установлена втулка, фасонное кольцо 54 или т.п., которая или которое имеет прорыв для прохождения приводного вала 16 в приемный элемент 66 съемного вала 62. Кроме того, фасонное кольцо 54 образует приемный элемент 64 для соединительного участка 34 ручки 10. Съемный вал 62 связан с головкой 14 съемной щетки при приведении в движение и передает приводное движение приводного вала 16 ручки 10 головке щетки 14. Подробности описаны, например, в 19745876.9, и в предложенной заявке имеются четкие ссылки на это.
Кроме того, из фиг.10-12 видно, что на наружной стенке фасонной гильзы 54 в области торцевого участка съемной щетки 20 установлена или вставлена катушка 48, которая сообщается с катушкой 46 на ручке 10. Витки катушки 48 окружают продольную ось 72 съемной щетки 20 или ось вращения съемного вала 62. Плоскость намотки катушки 48 проходит предпочтительно по существу под прямым углом к продольной оси 72, однако может, как показано штрихпунктирной линией 84, проходить и не под прямым углом к продольной оси 72. Особое выполнение и расположение катушки 48 зависит наряду с желаемым фактором связи с катушкой 46 в ручке 10 также от геометрических условий конструктивных элементов в съемной щетке 20 и может, в частности, заключать угол плоскости намотки примерно от 40° и 140° относительно продольной оси 72.
Расположение катушки 48 на фасонном кольце 54 или гильзе можно видеть на перспективном, схематичном изображении фиг.13 и 14. Катушка 48 расположена предпочтительно в области фасонной гильзы 54 или фасонного кольца, обращенной или обращенного к торцевой поверхности стороны соединения, и окружает наружную стенку фасонной гильзы 54 в виде кольца. Разумеется, есть также возможность влить катушку 48 в пластмассовую фасонную гильзу 54 или также укрепить катушку 48 на внутренней стенке этой фасонной гильзы 54. С катушкой 48 связано либо напрямую (фиг.14А), либо через соединительные провода 70 запоминающее устройство для хранения данных или переключающий элемент 38, который выполнен предпочтительно как радиолокационный запросчик-ответчик 42. Этот радиолокационный запросчик-ответчик 42 также укреплен на фасонной гильзе 54 или влит в пластмассу фасонной гильзы 54. Благодаря тому что все без исключения конструктивные элементы, необходимые для бесконтактного обнаружения переключающего элемента или для передачи данных, расположены на отдельно управляемом элементе съемной щетки 20, который, например, может защелкиваться с хвостовиком 40, имеется возможность проверить принцип действия переключающего элемента 38 или радиолокационного запросчика-ответчика 42 или катушки 48 уже перед сборкой или окончательным монтажом съемной щетки 20. На фиг.14В дана другая форма выполнения съемной щетки 20 или расположения катушки 48. В данном случае катушка 48 укреплена на трубке или хвостовике 40 съемной щетки 20, предпочтительно на наружной стенке. В частности, катушка намотана на трубку 40 в области встречного соединения или в нижней, торцевой области, отвернутой от щеточной головки 14. Присоединения катушки 48 соединены с радиолокационным запросчиком-ответчиком, который не виден на фиг.14В.
На фиг.15, 16 и 17 дано другое изображение расположения и установки элементов съемной щетки 20, необходимых для функции переключения. На этих фиг.15-17 представлены только кольцо, гильза или фасонная гильза 54, а также часть съемного вала 62 съемной щетки 20. Опять же видно, что катушка 48 охватывает фасонную гильзу 54 по существу в виде кольца, в частности кругового кольца, и установлена на наружной стенке фасонного кольца 54. На фиг.15 также видны расположение радиолокационного запросчика-ответчика 42, соединительный провод 70, а также катушка 48.
Фрагмент механически соединенной ручки 10 и съемной щетки 20 представлен на фиг.18. В этом примере выполнения катушка 48 установлена в концевой области хвостовика 40, причем радиолокационный запросчик-ответчик 42 и соединительные провода 70 расположены, например, на внутренней стенке трубообразного хвостовика 40. Катушка 46 на ручке 10 расположена, в отличие от предыдущих примеров выполнения, с легким смещением внутрь и связана через соединительные провода 78 с устройством управления 18, или устройством блокировки работы 36, или считывающим устройством 44, или блоком оценки результатов 50. Для улучшения фактора связи между катушкой 46 и катушкой 48 можно предусмотреть в ручке 10 и/или в съемной щетке 20 ферритные тела 74, 76, которые улучшают фактор связи между катушками 46, 48 и при необходимости допускают большее, конструктивно заданное расстояние между катушками 46, 48.
Из этого изображения следует также, что витки катушек 46, 48 охватывают продольную ось 72 или ось вращения, и, кроме того, предпочтительно плоскость намотки катушек 46, 48 расположена по существу под прямым углом к продольной оси 72.
В принципе, катушки 46, 48 могут быть установлены на ручке 10 или на съемной щетке 20 в любом положении, поскольку обеспечено, что при правильном механическом соединении съемной щетки 20 с ручкой 10 имеет место достаточная связь между катушками 46, 48, так что устройство управления, предусмотренное в ручке 10, может сообщаться с переключающим элементом 38 или радиолокационным запросчиком-ответчиком 42, предусмотренным в съемной щетке 20, или принимать данные при помощи электрической и/или магнитной, в частности индуктивной, связи.
На фиг.19 представлена блок-схема ручки 10, а также съемной щетки 20, которые выполнены, с одной стороны, с возможностью механического соединения 30 между собой для получения связи для приведения в действие. С другой стороны, между съемной щеткой 20 и ручкой 10, когда съемная щетка 20 механически соединена с ручкой 10, происходит бесконтактная передача данных или коммуникативный обмен при помощи электрической, магнитной или электромагнитной, в частности индуктивной, связи 82. Принципиальная конструкция устройства управления 18 или считывающего устройства 44, а также переключающего элемента 38 или радиолокационного запросчика-ответчика 42 общеизвестна. В этом отношении можно сослаться на учебник-справочник по радиочастотной идентификации «Основы и практическое применение индуктивных бесконтактных чип-карт», Клаус Финкенцеллер, 2-е изд., ноябрь 1999, Изд-во Карл Ханза, Мюнхен, ISBN 3-446-2278-7, в частности гл. 3, который был принят во внимание при раскрытии содержания предложенной заявки. В ручке 10 устройство управления 18 предусмотрено со считывающим устройством 44, которое имеет катушку 46, емкость в виде колебательного контура, а также генератор, который этот колебательный контур приводит в действие почти на резонансной частоте, примерно в диапазоне от 13 до 14 МГц, например при 13,56 МГц, или также при 125 кГц ± 10 кГц. К этой схеме подключен блок оценки результатов 50, сигналы которого, усиленные при необходимости при помощи усилителя, поступают в устройство блокировки работы 36. В устройство блокировки работы 36 могут при необходимости поступать другие сигналы как входные величины. Выходной сигнал этого устройства блокировки работы 36 служит в любом случае для того, чтобы отключить или заблокировать привод ручки 10 зубной щетки, в зависимости от того, опознано ли наличие переключающего элемента 38 съемной щетки 20, соединенной механически надлежащим образом с ручкой 10, или состоялась соответствующая передача данных или нет.
В щеточном элементе или на нем или в съемной щетке 20 или на ней предусмотрена катушка 48, к которой подключена емкость. Оба конструктивных элемента также образуют колебательный контур, который настроен на частоту передачи или резонансную частоту колебательного контура считывающего устройства 44. Кроме того, предусмотрен выпрямитель, например диод, а также накопитель энергии, например конденсатор, которые снабжают пассивный радиолокационный запросчик-ответчик 42 энергией, необходимой для его работы и получаемой из высокочастотного электромагнитного поля, излучаемого катушкой 46. Кроме того, в радиолокационном запросчике-ответчике 42 можно предусмотреть микроконтроллер 80, который по меньшей мере частично размыкает и замыкает переключатель, параллельно включенный для получения емкости колебательного контура или катушки 48, например канальный транзистор, в качестве сопротивления нагрузки радиолокационного запросчика-ответчика/колебательного контура. Тактовая частота этого процесса включения-выключения может составлять, например, от 1 кГц до 100 кГц, например приблизительно 5 кГц, приблизительно 20 кГц или приблизительно 212 кГц. В результате этого включения и выключения (модулирования) сопротивления нагрузки в радиолокационном запросчике-ответчике 42 с гораздо более низкой тактовой частотой, чем резонансная частота, в считывающем устройстве 44 возникают боковые полосы, которые можно легко определить, например, при помощи полосового фильтра, что способствует лучшему отношению сигнал/шум. Предпочтительно и при более низких тактовых частотах в диапазоне от 1 кГц до 50 кГц можно применять для демодуляции демодулятор огибающей или т.п. С такой тактовой частотой можно передавать множество данных от радиолокационного запросчика-ответчика 42 к считывающему устройству 44, причем данные определены благодаря последовательности тактов или импульсов, коэффициенту заполнения периода импульса или частоте повторения импульсов. При этом речь идет, наконец, о модуляции нагрузки при помощи вспомогательной несущей частоты в радиолокационном запросчике-ответчике 42, благодаря чему обратное воздействие радиолокационного запросчика-ответчика 42 на считывающее устройство 44 можно легко и просто определить при помощи известных способов демодуляции (например, amplitude shift keying (ASK) с боковой полосой или без нее). В отношении прочих подробностей можно сослаться на уже упомянутый Справочник по радиочастотной идентификации. Кроме того, если отказываются от модуляции нагрузки колебательного контура радиолокационного запросчика-ответчика и фазу или частоту модулируют, считывающее устройство должно быть настроено соответствующим образом.
Ниже должны быть приведены, например, данные реализации выгодного варианта выполнения системы передачи данных между съемной щеткой 20 и ручкой 10. В отношении практической реализации факторов связи между запоминающим устройством для хранения данных в щеточном элементе и устройством для считывания данных в ручке оказалось выгодным расположить катушки 46, 48, присоединенные к запоминающему устройству для хранения данных или устройству для считывания данных, для беспроволочной передачи данных с точки зрения геометрии примерно в нижней трети хвостовика 40 съемной щетки 20 со стороны соединения, а также в верхней четверти корпуса 26 ручки 10 также со стороны соединения. Чем ближе обе катушки 46, 48 расположены друг к другу в правильно соединенном положении ручки и щеточного элемента, тем легче реализовать необходимые факторы связи. Факторы связи определяют также путем проекции плоскостей обмотки обеих катушек 46, 48, достаточных для покрытия. В этом отношении предлагается, что наклон плоскостей обмотки катушек отклоняется относительно продольной оси 72 или оси вращения щеточного элемента и ручки не более чем примерно на 50° от общего, оптимального прямоугольного положения. Витки катушек 46, 48 окружают или охватывают предпочтительно продольную ось 72 или ось вращения ручки, а также щеточного элемента, благодаря чему, во-первых, можно достигнуть достаточной связи между катушками 46, 48, а во-вторых, также выбрать удобное с точки зрения геометрии место установки в щеточном элементе и/или ручке. Сами катушки могут быть обычными катушками с намотанной проволокой, причем катушка 46 имеет, например, такие данные: приблизительно 10±3 витка при диаметре намотки приблизительно 15 мм ± 3 мм и толщине проволоки примерно 0,1 мм. Индуктивность может составлять примерно 2 мГн, а омическое сопротивление 1 Ω. Для катушки 48 можно предусмотреть число витков, равное 15 ± 4, при диаметре намотки 9 мм ± 2 мм и толщине проволоки, например, 0,06 мм. Индуктивность находится тогда в диапазоне примерно от 2 мГн до 8 мГн, предпочтительно 5 мГн, при омическом сопротивлении катушки примерно от 1 Ω до 10 Ω, предпочтительно примерно 4 Ω. Подразумевается, что катушки 46, 48 могут быть выполнены как обычные катушки с намотанной проволокой или также могут иметь форму печатных намоток, расположенных, например, на гибкой пластмассовой пленке или на самом чипе запросчика-ответчика. Связь обеих катушек 46, 48 при правильном механическом соединении ручки с щеточным элементом может находиться в диапазоне от 1% до 8%, предпочтительно примерно 5%, причем в предлагаемом примере выполнения и при используемых частотах в двухзначной области МГц имеется преимущественно индуктивная связь катушек 46, 48. Диаметр катушек не должен быть менее 3 мм. Перечисленные выше примерные данные выбора параметров и геометрическое выполнение катушек не относятся к применению ферритных тел 74, 76 согласно фиг.18. С учетом таких ферритных тел 74, 76 для улучшения связи между катушками 46, 48 можно эти данные модифицировать соответствующим образом. Добротность Q колебательного контура радиолокационного запросчика-ответчика должна находиться в диапазоне примерно от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 10, с тем чтобы сохранять незначительной зависимость от допустимых колебаний резонансной частоты, в частности в отношении сдвига фазы. Добротность регулируется, кроме прочего, при помощи толщины проволоки катушки 48.
Запоминающее устройство для хранения данных или информации щеточного элемента, в частности радиолокационный запросчик-ответчик 42, а также устройство для считывания данных или информации 44 в ручке электрической зубной щетки являются обычными деталями во множестве различных спецификаций и имеются в продаже. В отношении подробностей можно вновь сослаться на уже упомянутый Справочник по радиочастотной идентификации. Разумеется, имеется также возможность включения, например, устройства для считывания данных 44 в переключательную схему (специализированную ИС), имеющуюся в ручке зубной щетки.
Список обозначений
10. Ручка
12. Передача
14. Щеточная головка
16. Приводной вал
18. Устройство управления, функция управления (с микропроцессором и тд.)
20. Съемная щетка, щеточный элемент
22. Электромотор, привод
24. Аккумулятор
26. Корпус
28. Модуль нагрузки
30. Втулка
31. Контрвтулка
32. Участок соединения
34. Участок соединения
36. Устройство блокировки работы, функция блокировки работы
38. Переключающий элемент, функция переключения
40. Хвостовик, трубка
42. Радиолокационный запросчик-ответчик
44. Считывающее устройство, функция считывания
46. Катушка (ручка)
48. Катушка (съемная щетка)
50. Блок оценки результатов
52. Съемное кольцо
54. Фасонная гильза, гильза
56. Включатель, функция включения
58. Поворотная опора, ось качаний
60. Опора
62. Съемный вал
64. Приемный элемент (для 34)
66. Приемный элемент (для 32)
68. Кольцевая канавка (для 52)
70. Соединительный провод
72. Продольная ось, ось вращения
74. Ферритное тело
76. Ферритное тело
78. Соединительный провод
80. Микроконтроллер
82. Индуктивная связь
84. Линия
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТКИ ЗУБОВ | 2001 |
|
RU2255707C2 |
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТКИ ЗУБОВ | 2001 |
|
RU2253409C1 |
| ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УХОДА ЗА РОТОВОЙ ПОЛОСТЬЮ | 2013 |
|
RU2566587C2 |
| ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УХОДА ЗА РОТОВОЙ ПОЛОСТЬЮ СО СБОРОМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ | 2008 |
|
RU2466694C2 |
| ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УХОДА ЗА РОТОВОЙ ПОЛОСТЬЮ СО СБОРОМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ | 2008 |
|
RU2509542C1 |
| Электрическая зубная щетка | 2020 |
|
RU2733248C1 |
| ЗУБНАЯ ЩЕТКА С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ПРОДОЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В БОКОВОЕ | 2001 |
|
RU2240714C2 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБНОЙ ЩЕТКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ УЗЛОМ | 2003 |
|
RU2322940C2 |
| ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА И ЗАМЕНЯЕМЫЕ КОМПОНЕНТЫ | 2008 |
|
RU2413479C2 |
| ИНТЕРАКТИВНАЯ МУЗЫКАЛЬНАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА | 2008 |
|
RU2431437C2 |
Изобретение относится к медицинской технике. Ручка электрического устройства для чистки зубов содержит привод для щеточного элемента, устройство управления для привода и втулку для механического присоединения щеточного элемента. Устройство управления снабжено устройством блокировки работы, выполненным с возможностью включения или выключения при помощи переключающего элемента. Ручка снабжена считывающим устройством и катушкой связи для бесконтактной передачи и считывания данных. Считывающее устройство и катушка связи использованы для бесконтактной передачи и считывания данных от переключающего элемента, так что в зависимости от выходного сигнала считывающего устройства устройство блокировки работы включается или не включается. Щеточный элемент содержит приводимую в действие щеточную головку и привод и имеет возможность соединения с ручкой. Электрическое устройство для чистки зубов содержит ручку и щеточный элемент. Изобретение позволяет обеспечить комфортабельную защиту при включении и предотвращение применения устройства не надлежащим образом. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 19 ил.
| WO 00/74591 A1, 14.12.2000 | |||
| Штамм дрожжей апорт 199, используемый для сбраживания яблочного сока | 1978 |
|
SU787469A1 |
| Зубная щетка | 1988 |
|
SU1722438A1 |
| СПОСОБ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛОСТИ РТА И ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1993 |
|
RU2123822C1 |
| ЗУБНАЯ ЩЕТКА | 1996 |
|
RU2161018C2 |
