Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ELECTRONIC DEVICE FOR RECEPTACLES, ACTIVATED BY REED SWITCH AND MAGNETO, OF HALL OR INCLINATION EFFECT, FOR EMISSION OF LUMINOUS AND/OR AUDITORY SIGNALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/030153
Kind Code:
A1
Abstract:
An electronic device indicating the use of a receptacle containing different fluids such as receptacles for foods such as ketchup sauce, powder such as talcum or gel such as toothpaste or any product having this presentation. The receptacles are of the type comprising a top or a means to extract the product to be utilized. The electronic device is included in the receptacle independently of the size thereof and makes no contact with the product contained by the receptacle.

Inventors:
RIZO HERNANDEZ RAMSES ULISES (MX)
Application Number:
PCT/MX2008/000127
Publication Date:
March 18, 2010
Filing Date:
September 12, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
RIZO HERNANDEZ RAMSES ULISES (MX)
International Classes:
B65D35/24; F21V33/00; B65D51/24
Foreign References:
US6527402B12003-03-04
US6158870A2000-12-12
US5662406A1997-09-02
US5625347A1997-04-29
US4836415A1989-06-06
Attorney, Agent or Firm:
LANUZA ACOSTA, Rodrígo (MX)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo electrónico para recipientes, para emitir secuencias luminicas y/o acústicas cuando se utiliza, que comprende medios para iluminación, medios para generar sonido, medios energizantes, caracterizado porque además comprende medios de activación autocontenidos en el dispositivo electrónico dentro de un circuito electrónico. 2. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito electrónico es un circuito impreso para montaje sobre superficie el cual comprende además un microcontrolador , controlado por programa, el cual efectúa las operaciones de: a) esperar activación por parte del interruptor, al cerrarse el circuito electrónico, activar los medios emisores luz y/o de sonido de acuerdo con el programa configurado de fábrica; b) mantener la activación de los medios durante un tiempo predeterminado; c) iniciar modo de espera de activación del interruptor con minimo o nulo consumo de energía.

3. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo se incluye en un recipiente para contener un fluido, en donde el fluido se selecciona del grupo de productos líquidos, geles y en polvo.

4. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios de activación se eligen del grupo que comprende un interruptor activado por movimiento y de interruptor activado por imán.

5. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el interruptor activado por imán se elige del grupo que consiste de interruptor de lengüeta o interruptor de efecto Hall y en donde el imán se coloca en una parte del recipiente en la cual el imán se acerca o se aleja del interruptor dependiendo de si se inicia o se termina el uso del recipiente. 6. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el interruptor se coloca en serie con los medios energizantes y el microcontrolador .

7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el interruptor utilizado es del tipo de lengüeta normalmente abierto.

8. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el interruptor es un interruptor activado por movimiento. 9. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el interruptor se coloca en paralelo con los medios energizantes y el microcontrolador .

10. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el interruptor se selecciona del grupo que comprende un interruptor del tipo balin y del tipo mercurio.

11. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el interruptor se coloca en paralelo con los medios energizantes y el microcontrolador . 12. El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 ó 4, caracterizado porque el microcontrolador controla el tiempo y orden de las emisiones luminosas y auditivas.

13. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el mismo no tiene contacto con el producto que contiene el recipiente.

14. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el dispositivo se coloca en recipientes de diferentes tamaños sin alterar su funcionamiento.

Description:
DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA RECIPIENTES, ACTIVADO POR

INTERRUPTOR DE LENGÜETA Y MAGNETO, DE EFECTO HALL O DE

INCLINACIÓN PARA EMISIÓN DE SEÑALES LUMINOSAS Y/O AUDITIVAS

DESCRIPCIÓN

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo electrónico para generar señales auditivas o visuales o ambas, cuando el recipiente o envase que lo contiene se utiliza o mueve bajo ciertas condiciones.

Estos dispositivos generalmente se colocan en la tapa de un recipiente o en alguna otra parte del dispositivo por ejemplo en una pasta dentífrica, un recipiente de productos alimenticios, etc. El recipiente de la presente invención puede activarse por tres interruptores distintos, no conjuntamente.

Antecedentes de la invención

Desde hace muchos años se ha buscado señalizar de alguna manera el uso de un producto determinado, asi por ejemplo, la patente PA/a/2002009464 (equivalente a la patente de los Estados Unidos No. 6,557,728, los párrafos y lineas aqui señalados se refieren a ésta patente norteamericana). En general, se refiere a una tapa para tubo de pasta dental musical. Al ser abierta la tapa, y sin importar la posición del interruptor mecánico, no magnético, ni de efecto hall o de inclinación como los de la presente invención después de haberse abierto la tapa, se emite una señal luminosa o sonora, preferentemente música. La desactivación y la activación del sonido o de la luz se realizan cuando el perno 29 toca y deja de tocar, respectivamente, la superficie 34. Indica además que contiene un interruptor, un generador de señal, un temporizador y una batería; sin embargo, no indica cómo se interconectan estos elementos ni qué elementos son, ni indica que ellos se acoplan a un microcontrolador (como es el caso de la presente invención) . Se reduce a indicar que los elementos son de uso común, párrafo 2, lineas 44 y 45. Los elementos utilizados en la presente invención no son de uso común puesto que sus características deben cumplir con un primer requisito fundamental que es el ser de dimensiones pequeñas, para ser acomodados en envases relativamente pequeños, amén de otras eléctricas y mecánicas que se describirán más adelante. Tampoco indica cómo es que logra cerrar y abrir el circuito, aunque de la descripción se desprende que se realiza por medio de un sistema mecánico, la invención no indica la forma en que se hace. Es importante destacar que los elementos electrónicos utilizados para aplicaciones como ésta requieren de un acomodo especial dada la naturaleza de la tapa y con dimensiones y valores eléctricos, magnéticos, programación, etc, especiales debido a las dimensiones de los envases o los productos a los cuales se aplicará. Otro ejemplo de una patente que se refiere al campo en cuestión es la patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402 que se refiere a un contenedor de perfume con generador de sonido y luz. De conformidad con lo alli descrito, comprende medios (10) para generar un sonido o una señal luminosa de un tipo estático o variable con el tiempo. En el caso de ser LEDs o de un generador de sonido operado eléctricamente, ellos son energizados eléctricamente, ver párrafo 1 linea 62 a párrafo 2 linea 9. La presente invención no está destinada, aunque puede estarlo, a colocarse en un estuche para el envase, en vez de esto el dispositivo de la presente invención está destinado a embeberse o integrarse, según el caso, en el envase mismo. La patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402 se refiere a un recipiente contenedor para perfume con medios

(10) los cuales son para generar sonido o señales luminosas activadas por un interruptor mecánico en las modalidades ahi descritas. Indica para las figuras 3 y 4 que tales modalidades no dependen de la abertura de la tapa o del uso del perfume, caso similar a una de las modalidades de la presente invención; sin embargo, la característica de la patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402 se refiere a que la activación puede realizarse al activar manualmente el interruptor (14), ubicado por fuera de la envolvente. Para el caso de la presente invención, la activación sin usar el producto o apertura de la tapa se realiza por medio de ya sea un interruptor de bola o de mercurio, según el caso. Esta activación se realiza al agitar o inclinar el envase.

Indica la patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402 que si los medios (10) se activan por medio de electricidad, la invención incluirá una batería (no mostrada), la cual se asociará directamente con tales medios. Posee además un microinterruptor (14) u otro miembro de control para activar los medios (10); sin embargo, no indica o sugiere qué otros medios se pueden utilizar, ni menciona los interruptores utilizados en la presente invención, tal como por ejemplo, del tipo efecto hall, o el de caña o el de mercurio ni su posible implementación . No es obvio para un perito en la materia la inclusión de este tipo de interruptores no mecánicos puesto que deben seleccionarse de manera que puedan incluirse en un solo circuito electrónico tan pequeño que pueda incluirse en el envase y que su desempeño satisfaga las necesidades de la invención de tener la capacidad eléctrica y mecánica para funcionar al detectar un cierto movimiento brusco o de sacudimiento del envase o la abertura de la tapa. La patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402 no muestra o sugiere los componentes eléctricos como se mencionan en la presente invención, ni su interrelación con la batería ni los medios de emisión de sonido o de luz. Aunque hace alusión a un circuito eléctrico impreso, no lo muestra ni sugiere la interrelación entre éste y los diferentes elementos, ni en la descripción ni en las figuras .

De las figuras y de la descripción de esta patente de los Estados Unidos de América No. 6,527,402, no se desprende el uso de los interruptores específicos descritos en la presente invención ni del arreglo de los mismos adecuados para diferentes tipos de envases o productos, ellos muestran un solo tipo de envase y éste es solamente para un perfume y se activa de manera únicamente mecánica, no se diseña para otro tipo de envase, ni se sugiere su aplicación o variación para productos alimenticios. Tampoco indica que las secuencias de sonido y/o iluminación sean controladas por medio de un programa diseñado específicamente para ello, como es el caso de la presente invención. La invención de ésta patente requiere que el interruptor se toque directamente para su activación. En el caso de la presente invención, los interruptores no se tocan, es decir no se activan por contacto directo sino indirectamente. Se conoce también la patente de los Estados Unidos de América No. 7,147,014 que se refiere a un dispositivo inteligente para llenado de agua; utiliza un par de interruptores magnéticos (423, 424), una batería (425) y un microcontrolador (422) montado en un circuito impreso (421); el objetivo de esta patente es indicar un nivel alto y un nivel bajo de agua mientras que la presente invención no se refiere a estas aplicaciones ni utiliza interruptores del tipo indicado en la patente arriba indicada, la disposición y características de los elementos utilizados en ambas invenciones son completamente diferentes. Breve descripción de la figuras

La figura 1 representa esquemáticamente un interruptor del tipo lengüeta, utilizado en la presente invención, del tipo normalmente abierto.

La figura 2 representa esquemáticamente el interruptor tipo lengüeta normalmente cerrado, utilizado en la presente invención.

La figura 3A muestra el despiece de una aplicación del dispositivo de la presente invención.

La figura 3B representa el envase o recipiente armado con la tapa puesta y la cubierta abierta además de un detalle del interior de la tapa con la cubierta cerrada.

La figura 3C muestra el despiece de otra aplicación del dispositivo de la presente invención, que incluye un interruptor para activación por movimiento.

La figura 4 es una modalidad en la que se indica de manera detallada la posición del circuito impreso de las fuentes de iluminación y de la batería, para un interruptor de presión.

Las figuras 5A y 5B muestran otra aplicación en la cual se indica que el tubo de salida del producto pasa a través del circuito impreso y la posible posición del imán que activa el interruptor de lengüeta. La figura 5C muestra un ejemplo de la aplicación del interruptor de efecto Hall con un recipiente sin tapa.

La figura 6 es un despiece de la modalidad de la figura 3A en donde se muestra el dispositivo en despiece para mejor comprensión del mismo.

La figura 7 muestra el diagrama a bloques del circuito electrónico del dispositivo de la presente invención . La figura 8 es el diagrama electrónico para secuencias lumínicas.

La figura 9 es una variante del diagrama de la figura 8.

La figura 10 corresponde al diagrama electrónico para secuencias de audio.

La figura 11 es una variante del diagrama de la figura 10 para secuencias de audio.

La figura 12 muestra las dimensiones utilizadas para la elección del interruptor de lengüeta utilizado en la presente invención.

La figura 13 muestra las dimensiones utilizadas para la elección del interruptor de efecto Hall utilizado en la presente invención.

La figura 14 muestra un ejemplo de interruptor por sacudimiento en sus posiciones A abierto y B cerrado, llamado de balin.

La figura 15 muestra un ejemplo del interruptor en modo de ahorro máximo de energía eléctrica por un método de activación a distancia. La figura 16 muestra una variante de la figura 15 del interruptor en modo de ahorro máximo de energia eléctrica por un método de activación a distancia.

La figura 17 representa el circuito equivalente al de la figura 10, pero con una aplicación del interruptor tipo lengüeta normalmente abierto, conectado en serie con las baterías y el microcontrolador .

La figura 18 representa el circuito equivalente al de la figura 11, pero con una aplicación del interruptor tipo lengüeta normalmente abierto, conectado en serie con las baterías y el microcontrolador.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se describirá ahora utilizando las figuras anexas. Se refiere a un dispositivo electrónico para emitir señales luminosas y/o acústicas al momento de su uso y/o movimiento de una parte del objeto tal como un tubo de pasta dental, un envase o recipiente de shampoo, de algún producto como envases para mayonesa, cátsup, talco, gel para baño etc., o de algún otro producto liquido, en polvo o de consistencia gelatinosa fluida. Como se observa, muchas de las aplicaciones pretendidas para la presente invención se refieren a envases para productos alimenticios .

El objeto de la presente invención es proveer un dispositivo electrónico para emitir señales luminosas y/o acústicas y que se pueda adaptar a una gran variedad de envases. En general, el dispositivo emite secuencias lumínicas y/o auditivas cada vez que el usuario abre la cubierta superior del medio de suministro o se agita el envase dependiendo del uso final que tendrá el producto. Por ejemplo la apertura de la cubierta de una tapa o la agitación de un aplicador como el mostrado en las figuras 3A, 3B y 3C. La figura 4 es de presión como el mostrado en las figuras 5A y 5B. Otro objeto de la presente invención es el proveer un dispositivo el cual pueda utilizarse de forma segura en recipientes alimenticios con un mínimo de riesgo para el usuario por contaminación del producto alimenticio con los componentes del circuito eléctrico. Este objeto se alcanza encapsulando los componentes electrónicos y aislándolos del recipiente lo cual se logra gracias a que la configuración del dispositivo no requiere del contacto físico de la tapa con el circuito eléctrico ni del interruptor de activación.

Resumiendo, el posible uso de algunos de los interruptores, por ejemplo las figuras 3A y 3B sirven para usar el interruptor de caña (también llamado de lengüeta) o el sensor de efecto Hall (13c) , en tanto que la figura 3C muestra el interruptor para activación por sacudimiento, el cual se activara cuando el recipiente que lo contiene se sacude o mueve.

En el recipiente de la figura 4 se pueden utilizar todos los interruptores con su adaptación respectiva, el recipiente de las figuras 5a y 5b sólo utilizarla el sensor de efecto hall y el de tipo caña ya que corresponde a un recipiente para champú y realmente casi nunca se inclina para utilizarlo .

Lo anterior hace evidente que dependiendo de la aplicación será el tipo de interruptor a utilizar: sin embargo, el dispositivo en general no varia pero si su disposición en el recipiente y el tipo de interruptor para activar el circuito eléctrico.

Una caracteristica muy importante del dispositivo electrónico objeto de la presente invención es el hecho de que no requiere de elementos ajemos al mismo para operar, es decir, es un dispositivo autosuficiente . En el dispositivo se encuentra la tarjeta de circuito impreso, las baterías, los medios electrónicos de control (chip o microcontrolador ) y de manejo de la señal eléctrica, el módulo de control, los medios de reproducción de sonido y/o de luces y en todos los casos, exceptuando el caso de la aplicación de recipientes con activación por levantamiento de la tapa, se encuentran los dispositivos de activación del circuito eléctrico. Retomando la figura 1, para el caso de un interruptor de lengüeta (la) , normalmente abierto, el imán

(2), se coloca de manera que al abrir la cubierta (3), por ejemplo la cubierta de la figura 3, o separar de alguna manera el imán (2) del interruptor (la), este interruptor cerrará el circuito electrónico (4) (contenido por el circuito impreso) iniciando la secuencia correspondiente de luces (6) o sonido (7) o ambos.

La posición A de la figura 1 representa el caso del interruptor (la) normalmente cerrado, cuando el imán se encuentra cerca del interruptor (cubierta (3) cerrada, el circuito y el interruptor permanecen abiertos y por tanto el circuito electrónico (4) se encuentra inactivo. La posición B de la figura 1, indica la posición en la cual el interruptor (la) se cierra por el efecto de separar el imán (2) del interruptor de lengüeta (la) (cubierta (3) abierta) permitiendo la activación de los elementos (6, 7) (ver figura 3B) . Un criterio similar aplica para el caso de la figura 2, en donde se representa un interruptor normalmente abierto (2a) . Éste se utilizará si la aplicación lo requiere; deben considerarse estos dos ejemplos solo como casos ejemplares y no limitantes de la invención, en ocasiones sera necesario que trabajen los sistemas a la inversa, es decir, que se active el interruptor cuando se cierra y se desactive cuando se abra la tapa. 0 de igual manera se requerirá la instalación de por ejemplo un interruptor del tipo mostrado en la figura 3C. En el caso del interruptor de lengüeta (la, 2a) y del sensor de efecto hall todos los elementos se encuentran contenidos dentro de la tablilla del circuito impreso (4), excepto el imán (2) que se ubica en la tapa del recipiente. El resto de las modalidades sí incluyen todos los componentes necesarios para su operación montados en la misma tablilla del circuito impreso. Es por ello que las tablillas 'se pueden colocar en una gran diversidad de recipientes, casi independientemente de su configuración y forma de uso.

Una aplicación para el caso del interruptor (2a) , mostrado en la figura 2, la observamos en las figuras 5A y 5B.

En la presente descripción, a menos que se indique específicamente el tipo de interruptor normalmente cerrado o normalmente abierto, el término interruptor de lengüeta se referirá a cualquiera de estos dos tipos dependiendo de la aplicación, como será evidente para una persona con conocimientos medios en la materia. Por ahorro de energía, se prefiere el interruptor de lengüeta normalmente cerrado, el cual no es un interruptor comercial y que se ha construido para aplicación exclusiva en la presente invención.

Igualmente, como será evidente para una persona con conocimientos medios en la materia, los diferentes valores involucrados en la selección y colocación de este tipo de interruptores no es un asunto de simple ensayo y error. Para lograr la posición correcta y los valores de potencia de imán y características del interruptor de lengüeta, se realizaron diversas investigaciones, cálculos y estadísticas. En la figura 4 observamos que el circuito ó tablilla (4) porta la pila (8) y que además tiene un barreno (9), el cual sirve para que pase el producto por un conducto del recipiente hacia la salida para su suministro, ésta es una característica especial del dispositivo de la presente invención. Esta característica de no contacto del producto alimenticio con el dispositivo es con objeto de evitar una posible intoxicación del alimento, debido a los componentes electrónicos del dispositivo. Como se puede observar de las figuras 3A y 5A, el barreno (9) puede cambiar de ubicación dependiendo del uso que se le vaya a dar al dispositivo o incluso no tener ese barreno (9), o tener la forma de media luna o alguna otra si asi lo requiere la aplicación.

El circuito (4) puede embeberse en el material que forma la tapa (5) de la figura 4 o de cualquier recipiente, puede fijarse de forma desprendible para que se use nuevamente en un recipiente nuevo o puede fijarse de forma no desprendible por medio de por ejemplo un pegamento. Las baterías pueden o no comprender al menos una tira plástica (no mostrada) la cual aislará eléctricamente las pilas del circuito eléctrico (4) ahorrando asi energía y aumentando la vida útil del dispositivo (1) de la presente invención. Como modalidad alterna, para el caso de los interruptores tipo caña, se diseñaron dos circuitos alternos representados por las figuras 15 y 16. Estos circuitos tienen la característica de que no consumen energía sino hasta que se inicia el trabajo del dispositivo. Estos circuitos substituyen el uso de la tira plástica. En este caso, podríamos dejar de usar la tira plástica si el interruptor de caña se conectara al polo positivo de la batería para que después, este interruptor pueda tomar acción de la energización del sistema únicamente con dejar cerrada la tapa, por lo tanto el sistema no consumirla nada de energía de la batería como se muestra en la nueva figuras 15 y su variante la figura 16.

Estos 2 diagramas funcionan de manera equivalente excepto que no consumen energía eléctrica alguna debido a que el interruptor de caña independientemente de si es un normalmente abierto o normalmente cerrado como se puede apreciar en los diagramas.

Para mejor entendimiento de la invención se expone el caso en el cual se tiene el producto de las figuras 3A, 3B y se usa un interruptor de caña como el de la figura 2A. En este punto cuando la tapa se encuentra cerrada nunca estará consumiendo energía eléctrica. Únicamente consumirá energía eléctrica en el momento de abrir la tapa y después de 5 minutos entrará en modo de espera si la tapa se llegara a dejarse abierta, pero no habría problema alguno ya que en este modo consumirla un mínimo de energía siendo este mínimo del orden de unos cuantos picoamperios .

Evidentemente esto es una gran ventaja porque la vida de anaquel del producto se incrementa por lógica, además de que después de la compra, si se planea no utilizar el producto, este simplemente se cierra y se guarda, la vida del dispositivo dependerá únicamente de la calidad de las pilas utilizadas. Pueden pasar años sin que se agoten las pilas y por ende el dispositivo de la presente invención conservarla su funcionamiento. Lógicamente las pilas se descargan naturalmente o por efecto del medio ambiente, pero en tanto funcionen las pilas el usuario conserva la utilidad del dispositivo para cuando decida utilizarlo. Para los procesos de manufactura esto seria una ayuda altamente eficiente, ya que llegan a tardar meses en una bodega los productos ya terminados y con este sistema se resolverla esta incomodidad para los procesos de fabricación también . Por lo tanto es una gran ventaja técnica que con solo cambiar el interruptor a otra posición se logren cambios radicales y por lo tanto el sistema se hace más robusto y de mejor desempeño con estas adiciones técnicas. Este sistema es ideal para el interruptor de caña aunque también es útil para el interruptor de efecto Hall, no asi para el sensor de movimiento, éste si debe utilizar la tira plástica, ya que cuando está en movimiento, por ejemplo de la fabrica al almacén, el sistema inicia consumo de energia, reduciendo considerablemente el tiempo útil de las baterias .

El producto con los interruptores arriba descritos no consume energia sino sólo hasta el preciso momento en que el usuario abra la tapa, esto es una gran ventaja técnica para lograr ahorro de energia de las baterias.

Cuando los interruptores no son del tipo lengüeta o caña o del tipo de efecto Hall, se utiliza la tira plástica. Tal tira puede volverse a colocar cuando se sepa que el recipiente no volverá a utilizarse sino hasta un cierto tiempo largo después. Como complemento de este método de ahorro de energia, el microcontrolador (10) incluye en su programación una serie de pasos en los cuales se detecta el tiempo durante el cual se ha dejado de usar el producto. Si han transcurrido más de 5 minutos, el sistema entra en modo de espera. Para siempre estará en modo de espera y en este estado tendría un consumo de alrededor de los microamperios y actualmente se puede lograr cantidades tan Ínfimas como los picoamperios en modo de espera, lo que quiere decir que pueden pasar años sin usar relativamente las pilas. Lógicamente que las pilas no se descarguen por el efecto del medio ambiente. Para describir de mejor manera la invención consideraremos la modalidad descrita en las figuras 3A y 3B, es decir un dispositivo electrónico activado por un interruptor de lengüeta del tipo normalmente cerrado. Cuando la cubierta superior (3) se encuentra cerrada, el imán (2) se encuentra a la distancia más cercana del interruptor de lengüeta (la) , por lo que éste detecta el campo magnético producido por el imán, entonces el interruptor de lengüeta se encuentra en su estado abierto (Figura 1, posición B) . El circuito considera éste como el estado de espera ó apagado.

Cuando se produce la apertura de la cubierta (3) de la tapa (5), (ver figuras 3A, 3B y 4) el imán (2) se encuentra a la distancia más lejana del interruptor de lengüeta (la), por lo que éste no detecta el campo magnético producido por el imán, entonces el interruptor de lengüeta cambia su estado normal o cerrado y el circuito considerará este estado como el inicio de operación para mostrar una secuencia lumínica y/o auditiva durante un tiempo predeterminado . En una modalidad del párrafo anterior de la figura

4, se trabaja de modo opuesto, es decir, cuando se produce la apertura de la tapa de la figura 4, el imán está a la distancia más cercana del interruptor de lengüeta, por lo que éste detecta el campo magnético producido por el imán, entonces el interruptor de lengüeta cambia su estado no normal o abierto y el circuito considerará este estado como el inicio de operación para mostrar una secuencia lumínica y/o auditiva durante un tiempo predeterminado. Una vez transcurrido un tiempo predeterminado, el temporizador incluido en el chip (10) de la figura 6, llevará al sistema electrónico a inactividad independientemente de si el interruptor (la) está abierto o cerrado es decir de si está cerrada o abierta la cubierta 3, y el chip 10 estará "pendiente" de cuándo el usuario realice nuevamente la apertura o cierre de la cubierta 3. El empaque 11, opcional, se utiliza para aislar la placa 4 del contenido del recipiente 12. El tiempo predeterminado de operación de los elementos (6, 7) se establece en fábrica por medio de un programa incluido en el chip o microcontrolador (10) .

Una modalidad alterna del funcionamiento del interruptor (la) es la representada en las figuras 4, 5A y 5B. Cuando el aplicador (3a) de las figuras 5A, 5B se encuentra en la posición de no uso (arriba), el imán se encuentra a la distancia más alejada del interruptor de lengüeta (2a) , por lo que este no detecta el campo magnético producido por el imán, dejando al interruptor de lengüeta (2a) en su estado no normal o abierto (Fig. 2, posición A) . El chip (10) considera este como estado de espera ó apagado.

Cuando se produce el movimiento descendente del aplicador (3a) , el imán se acerca al interruptor de lengüeta y entonces éste cambia el estado del interruptor a su estado normal o de cierre y cierra el circuito electrónico iniciando una secuencia de luces y/o sonido durante un tiempo predeterminado . Una vez transcurrido el tiempo predeterminado, el chip (10) llevará al circuito a inactividad independientemente de si está o no en posición de trabajo el aplicador (3a) . La figura 6 ilustra de una mejor forma el acomodo de los diferentes componentes por medio de una vista en explosión y que es equivalente a la modalidad ejemplar de las figuras 3A y 3B.

En la figura 7 se muestra el diagrama a bloques del circuito electrónico montado en el circuito impreso (4), del dispositivo de la presente invención.

El sistema electrónico comprende cuatro bloques, el primero de ellos BDl, es el sistema de alimentación de energia y comprende medios de energización representado por un conjunto de baterías ó pilas que permiten la energización del sistema y el control de las secuencias lumínicas y/o auditivas .

BD2 representa un sistema de activación que comprende el interruptor de lengüeta (la ó 2a) o el sensor de efecto HALL al imán o magneto (2) y al sensor de sacudimiento que indican al sistema de control de entradas y salidas BD3 el inicio de una secuencia lumínica y/o auditiva.

BD3 representa al sistema de control de entradas y salidas y comprende al conjunto de circuitos integrados (IC), o microcontrolador, representado por el chip (10) , (ver figura 6) utilizados para detectar los cambios provenientes del sistema de activación, para después activar al sistema de iluminación y/o audio BD4. Es importante remarcar que el interruptor (la) se ha elegido para describir de forma clara para una persona con conocimientos medios en la material el dispositivo objeto de la presente invención; sin embargo, se pueden utilizar otros tipos como el interruptor de efecto Hall, el interruptor de balin, el interruptor de mercurio etc.

El sistema de iluminación y/o audio BD4 comprende uno o más elementos seleccionados de focos, diodos emisores de luz, bulbos o cualquier otro similar y/o los elementos de audio ya sean zumbador, bocinas o cualquier otro elemento que produzca onda sonoras o de audio.

Las figuras 8 a 11 muestran las diferentes variantes de la electrónica de los circuitos generadores de señales luminosas (figuras 8 y 9) , auditivas figura (10) y ambas señales (figura 11) .

Las figuras, 15, 16, 17 y 18 son de apoyo para el concepto de ahorro de energía a cero durante no uso del dispositivo .

En las figuras anteriores, el elemento (10) representa un microcontrolador o chip con un programa integrado para realizar las diferentes etapas del dispositivo electrónico.

El programa del microcontrolador está diseñado para trabajar exactamente como los indican los diagramas a bloques BDl a BD4. Inicia con la puesta a punto de los pines de entrada y salida para ponerlos como sea necesario ya sea como entradas o como salidas, después en su siguiente ejecución va a verificar si la entrada en donde está el interruptor tiene abierto o cerrado el mismo que en este caso detecta un 1 o cero lógico dependiendo el tipo de interruptor.

Ya sea el interruptor de caña o el sensor de sacudimiento (también llamado de movimiento) o del sensor de efecto hall se busca un voltaje predeterminado para activar alguna secuencia interna en el microcontrolador que puede ser un disparo de un 1 lógico o un cero lógico para después mandar a activar la etapa de iluminación y audio BD4, dependiendo del resultado en ese pin es lo que ejecutará el chip o microcontrolador.

Uno de los estados es estar dormido o en modo de espera y el otro es ordenar el encendido del bloque de audio o iluminación o ambos para después pasar a modo de espera después de un tiempo predeterminado en el programa desarrollado y estar a la espera de que acontezca un cambio en ese pin para ya sea despertar o mandar a ejecutar alguna rutina .

Elección de interruptor de lengüeta Como se ha mencionado, el interruptor de lengüeta se ha seleccionado en base a diferentes parámetros. Se realizó la siguiente investigación para la selección del imán 2 adecuado para crear el sistema de activación de las secuencias lumínicas y/o auditivas. Tabla 1

10

15

Conclusión y elección del imán

Para esta conclusión, nos apoyaremos en la figura 12, en la cual (Y) representa la distancia de sensibilidad del interruptor de lengüeta, (X) la distancia de desplazamiento horizontal derecho y (L) es la longitud del interruptor de lengüeta, el rectángulo representa la barra imán o simplemente imán.

Por medio del análisis estadístico que se realizó con distintos interruptores de lengüeta y barras de imán con diferente grados y medidas, se obtuvo que una barra de 10mm*5mm*l .5mm es la adecuada para la aplicación del sistema electrónico en cualquiera de los diferentes productos tales como mayonesa, cátsup, champús, pasta de dientes, gel para baño, talcos, y algunos otros contenedores. Es de suma importancia señalar que las medidas de los recipientes no son relevantes para el funcionamiento del dispositivo objeto de esta invención. Tampoco lo es el tamaño de la tapa, el presente dispositivo funciona igualmente para recipientes de tamaño pequeño como para recipientes de gran tamaño.

De los interruptores comerciales se concluye que el interruptor de lengüeta de tamaño 5mm o hasta el tamaño necesitado para la aplicación puede colocarse con una gama de 5mm hasta 15mm para la distancia "Y" y desde 5mm hasta 15mm para la distancia "X", alcanzando su máxima efectividad cuando la distancia "Y" es igual a 15mm y la distancia "X" es 15mm, ver figura 12. Es importante aclarar que las distancias entre magneto e interruptor de lengüeta son independientes del tamaño de la tapa, por lo que el sistema de activación se puede aplicar desde una tapa muy pequeña hasta una tapa muy grande.

El interruptor activado magnéticamente o de lengüeta puede trabajar en una gama de temperaturas que van de -55 °C a 125 0 C.

- El interruptor de lengüeta soporta una potencia de 5 watts, pero sólo consume de 27 mW HASTA 45 mW, que representa hasta un mil por ciento (1000%) más de seguridad para evitar que el interruptor se dañe por efectos de la potencia del sistema electrónico. Haciendo, al interruptor de lengüeta más eficiente y permitiéndole alargar su tiempo de vida.

- El interruptor de lengüeta tiene una expectativa de vida de 10 8 conmutaciones, reduciendo la probabilidad de fallo del interruptor.

Hasta aqui se ha descrito lo que se considera la modalidad más ilustrativa de la presente invención; sin embargo, no es la única y abajo se mencionan modalidades alternas .

Como se desprende de las figuras 8 a 11 y de la descripción anterior, la presente invención pude utilizar tres tipos diferentes de interruptores para que operen con los diferentes recipientes. Cada interruptor tiene su propia aplicación aunque en algunas de ellas pueden intercambiarse.

Por ejemplo en recipientes como el mostrado en las figuras 3A, 3B , 3C y 5A, 5B .

Los tres interruptores son: el de lengüeta, el de efecto hall y el de sacudimiento o movimiento. A su vez, el sensor de movimiento puede ser uno de mercurio o de balines, todos ellos descritos más abajo.

Selección del interruptor de tipo Hall

Respecto del interruptor tipo Hall, también se realizaron una serie de mediciones y cálculos estadísticos con base a lo contenido en la tabla 2, para determinar las dimensiones del mejor interruptor a utilizar.

Tabla 2

10

15

Conclusión en la selección

Para esta conclusión, la figura 13 indica las medidas involucradas, S representa la sensibilidad de encendido y apagado del interruptor de efecto Hall, X la distancia de desplazamiento horizontal derecho y Y es la distancia de sensibilidad del interruptor de efecto Hall, el rectángulo nuevamente representa la barra imán o simplemente imán . Por medio del análisis estadístico que se realizó con distintos interruptores tipo de efecto Hall y barras de imán con diferente grados y medidas, se obtuvo que una barra de 10mm*5mm*l .5mm es la adecuada para la aplicación del sistema electrónico en cualquiera de los diferentes productos tales como recipientes comunes para mayonesa, cátsup, champú, pasta de dientes, gel para baño, talcos y algunos otros contenedores; ya que satisface las necesidades de distancias y gamas de activación "Y", "X" descritos en la tabla 2.

Por lo que se concluye que un interruptor de efecto Hall con sensibilidad de apagado de 250 GOe puede colocarse con una gama que varia desde lmm hasta 15mm en la distancia Y, y desde lmm hasta 15mm en la distancia X, alcanzando su máxima efectividad cuando la distancia Y es igual a 15mm y la distancia X es lOmm (ver figura 13) . Por otra parte, un interruptor de efecto Hall con sensibilidad de encendido de 250 GOe puede colocarse con una gama de lmm hasta 15mm a la distancia Y, y desde lmm hasta lOmm a la distancia X; alcanzando su máxima efectividad cuando la distancia en Y es igual a 15mm y la distancia en X es lOmna.

Es importante aclarar que las distancias entre magneto e interruptor de efecto Hall son independientes del tamaño de la tapa, por lo que el sistema de activación se puede aplicar desde una tapa muy pequeña hasta una tapa muy grande .

El interruptor de efecto Hall puede trabajar en una gama de temperaturas que van de los -65 °C hasta los 150 °C El interruptor de efecto Hall por ser un interruptor de estado sólido tiene un número prácticamente ilimitado de conmutaciones. Claro, esto bajo condiciones de operación dentro de limites prácticos de uso de los productos a que está destinado el presente novedoso dispositivo.

Selección del interruptor por movimiento

Con referencia a la figura 14 podemos observar que en la posición A, el interruptor se encuentra abierto, en la posición B evidentemente el circuito se ha cerrado al unirse los contactos por medio del balin o del mercurio. Aparentemente la selección de este interruptor es cosa trivial; sin embargo, para ello han de considerarse algunos aspectos técnicos tales como: ángulo deseado de activación del circuito, capacidad de conducción del interruptor, dimensiones del mismo y fácil uso del usuario para su conveniencia como por ejemplo para un recipiente o envase de cátsup que al momento de sujetarlo para uso se activarla el sistema por un tiempo predeterminado, y también el no tener ningún componente que pueda intoxicar al usuario porque todo irla oculto bajo el empaque de plástico. Se ha de seleccionar un ángulo y fuerza de agitación para la activación del circuito porque por ejemplo una mala selección propicia una activación por cualquier movimiento o en su defecto hasta sin movimiento, por lo tanto se debió establecer su inclinación y esta fue de 15 grados, por ejemplo durante la limpieza del soporte del recipiente o desplazamiento del mismo para cambiar su posición.

Este tipo de dispositivo (interruptor de inclinación) tendrá una mica plástica que quitará el usuario para que a partir de ese momento las pilas comiencen a funcionar por primera vez y esto se hace justo en el momento antes del uso por primera vez del producto. Tómese en cuenta que existe la modalidad en la cual esta mica o tira plástica no se utiliza.

Para efectos de descripción debe entenderse que el interruptor de sacudimiento es el mismo que el interruptor de inclinación y que el interruptor de movimiento, esta modalidad del dispositivo preferentemente tiene una mica plástica para desactivar las pilas, esto es con el fin de que si se transporta en un barco, el movimiento del barco o del medio de transporte estaría moviéndose y activándose muchas veces en su viaje a su destino y por lo tanto se consumirían las pilas antes de llegar a desembarcar. Esto no sucede con el interruptor de caña, ver por ejemplo figuras 15 a 18.

Evidentemente este tipo de interruptor de inclinación también se puede aplicar a los sistemas en donde se utilizan los interruptores de lengüeta o de efecto hall; sin embargo, su activación será por agitación o movimiento.

El introducir un interruptor activado por sacudimiento o agitación debe cumplir con ciertos requisitos que son por ejemplo el no activarse por el simple movimiento de traslado del recipiente de un lugar a otro o por un golpe al mueble sobre el cual se encuentra el recipiente.

Cuando se produce la inclinación o agitación del producto entonces el interruptor de mercurio o balin cambia su estado hacia cerrado o unido durante algún momento de la inclinación o agitación del producto y el chip considera este estado como el inicio para mostrar una nueva secuencia lumínica y/o auditiva durante un tiempo predeterminado. Este mismo efecto se produce con el resto de los interruptores.

Una vez transcurrido el tiempo predeterminado, el microcontrolador (10) llevará al sistema electrónico a inactividad independientemente de si está inclinado o no, pero no si está agitándose el producto, ya que de este modo iniciarla otra secuencia y asi el chip terminará su proceso cuando esté en reposo o sin movimiento el recipiente.

Los diagramas mostrados en las figuras 8 Y 9 son diferentes en cuanto a algunos de sus constituyentes pero desarrollan el mismo trabajo. Algunas de las ventajas de los diagramas electrónicos aqui descritos son:

Bajo nivel de voltaje de activación de cada uno de los diodos emisores de luz y/o elementos de audio, que comprende desde los 2 voltios hasta los 4.5 voltios.

Bajo nivel de consumo de corriente del conjunto de diodos emisores de luz y/o elementos de audio, que comprende desde los 6 mA hasta 10 mA. Como consecuencia el circuito tiene un bajo consumo máximo de potencia que va desde los 27 mW hasta los 45 mW. Cuando está en uso, pero si está en modo de espera su corriente estará fluctuando en el orden de picoamperios lo que quiere decir que es prácticamente nulo su consumo. El circuito representado por las figuras 15 a 18 son circuitos equivalentes a los circuitos de las figura 8 a 11, con cero consumo de energía eléctrica cuando no se encuentra en uso el dispositivo. La particularidad de los circuitos de las figuras 15 a 18 es que el interruptor que se utiliza exclusivamente es el de caña. - Con el uso de sólo tres terminales o puertos del microcontrolador o chip se están manipulando seis diodos emisores de luz, cuando normalmente se deberían utilizar 6 terminales o puertos del microcontrolador. Esto es con el fin de economizar en los costos del microcontrolador, ya que si tienen más terminales o pines, el costo es mayor y el usuario se verla afectado, por eso se utilizan estas ventajas innovadoras desarrolladas para esta patente exclusivamente.

- Utilización de diodos emisores de luz de montaje superficial (conocido también como LED SMD) lo que permite hacer un ahorro notable de espacio con respecto a los diodos emisores de luz convencionales.

El microcontrolador lleva al sistema electrónico a modo de "Dormir o espera", lo que ayuda a conservar el uso de la energía en las baterías durante meses. Con uso regular del usuario las baterías típicamente tienen la capacidad de durar un mínimo de tiempo de 3 meses.

El tamaño de las baterías es pequeño (diámetro 7.5mm por grosor de 3.5mm) . Ideales para colocarse en espacios pequeños. El sistema utiliza un máximo de tres baterías de 1.5 voltios. Pero pudieran cambiar de tamaño y número dependiendo de la aplicación.

- Los diodos emisores de luz tienen un tiempo de vida de 100,000 horas, garantizando al usuario la emisión de luz durante el tiempo normal de duración de las baterías.

- El Uso de diodos emisores de luz de alto brillo, lo cual permite un máximo de luminosidad con un mínimo de energía. - Uso de elementos de audio de alta ganancia y eficiencia, lo que permite emitir las ondas sonoras a grandes distancias, con el uso de un mínimo de energía.

- Debido al manejo de nivel bajo de voltaje (4.5 voltios como máximo) se tiene un nivel de seguridad máxima para el usuario y reduce a cero la probabilidad de arcos eléctricos. Haciendo al sistema electrónico totalmente seguro y de uso confiable dado el ambiente húmedo en el que operará, tal como baños, duchas, cocina, etc.

El sistema electrónico aquí utilizado es un sistema dedicado y hecho a la medida para recipientes de productos comerciales tales como aquellos utilizados para salsa cátsup, champús, pastas de dientes, geles para baño, talcos, desodorantes y algunos otros contenedores con tapa del tipo basculante, atornillable, a presión, etc. Se utiliza un sistema innovador de dispositivos de activación que no se habla utilizado antes en este tipo de recipientes. El hecho de que no se haya incluido en este tipo de envases se debe a que el tamaño de los dispositivos, la configuración de los mismos, la forma de lograr que se activen los medios luminosos y acústicos no es un problema simple de resolver, de hecho no es la solución a un solo problema técnico sino a una serie de detalles técnicos que debieron salvarse para lograr el presente dispositivo, que además tiene la particularidad de poder intercambiar su forma de activación utilizando un circuito electrónico con algunas variantes que se detallan en esta descripción y en los dibujos anexos.

Otra parte inventiva radica en que el usuario no tiene acceso al sistema electrónico de ninguna manera y esto es con el fin de no intoxicar al producto ni al usuario.

Se expresa respetuosamente que la presente invención no es obvia para una persona con conocimientos medios en la materia porque no es obvio que este tipo de dispositivos electrónicos, para estas aplicaciones, se activen sin tocar el interruptor, es decir, se activen a distancia. No existen cables o elementos mecánicos que toquen los interruptores para activar el novedoso dispositivo electrónico. Debe tomarse en cuenta el tamaño de los sistemas aqui descritos y su inclusión en recipientes del estado de la técnica, los recipientes no requieren modificarse substancialmente para incluir alguno de estos dispositivos, ni tampoco existe el riesgo de contaminación por los componentes electrónicos incluidos puesto que se aislan del producto que contiene el recipiente que incluye el novedoso dispositivo electrónico.

También es una particularidad de la presente invención que un recipiente pueda activarse por medio de tres diferentes dispositivos de activación del circuito electrónico sin alterar substancialmente la electrónica. Este intercambio de interruptores dependerá definitivamente del uso que se pretenda.

En general, el sistema tiene tres etapas operacionales:

ETAPA 1: Espera de activación del interruptor; ETAPA 2: Inicio del ciclo de iluminación y/o sonido por un tiempo preestablecido.

ETAPA 3: Modo de espera de activación del interruptor con mínimo o nulo consumo de energía.

Los dispositivos del estado de la técnica se activan de forma mecánica, en donde el interruptor se activa tocando directamente el mismo. La presente invención proporciona un dispositivo con un extremadamente bajo consumo de energía o con un nulo consumo de energía cuando no se encuentra en uso.

El microcontrolador es controlado por programa, el cual efectúa las operaciones de: a) esperar activación por parte del interruptor, al cerrarse el circuito electrónico, activar los medios emisores luz y/o de sonido de acuerdo con el programa configurado de fábrica ; b) mantener la activación de los medios durante un tiempo predeterminado; c) iniciar modo de espera de activación del interruptor con mínimo o nulo consumo de energía.