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Die Erfindung betrifft eine Bedienfeldblende, insbesondere für ein Haushaltsgerät, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einer Frontplatte, der mindestens eine Sensoranordnung zugeordnet ist.
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Bei einer Vielzahl von elektrisch oder elektronisch gesteuerten Geräten, wie beispielsweise Haushaltsgeräten, werden als Bedienelemente sogenannte Berührungssensoren verwendet, die durch bloße Berührung oder Annäherung eines Fingers betätigt werden. Derartige Berührungssensoren werden häufig auch in Bedienfeldblenden aus Glas oder Glaskeramik, beispielsweise an Elektroherden, eingesetzt, wobei die Glas- oder Glaskeramikplatte zugleich das Dielektrikum für eine Elektrode einer Sensorsanordnung bildet.
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Die
DE 200 04 404 U1 zeigt einen elektrischen Installationsschalter mit einem in einer Wanddose installierbaren Sockel, einem an der Frontseite des Sockels montierbaren Sensorgehäuse, einem das Sensorgehäuse einfassenden Wandrahmen und einer ebenen glasartigen Deckscheibe, die vor dem Wandrahmen angeordnet ist und eine Sensorfläche des Sensorgehäuses bedeckt.
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Aus der
EP 859 467 A1 ist beispielsweise ein Berührungssensor mit einer Sensoranordnung bekannt, bei der hinter einer Glasplatte eines Glaskeramikkochfeldes als Elektrode ein flexibler, elastisch verformbarer und elektrisch leitfähiger Elektrodenkörper, beispielsweise aus Leitgummi, angeordnet ist. Der Elektrodenkörper steht im vorgespannten Zustand mit der Glasplatte spaltfrei in Verbindung und ist über eine elektrische Kontaktierung mit einer Leiterplatte kontaktiert, die eine elektronische Schaltung für die Sensoranordnung enthält. Zum Halten der Leiterplatte, auf die die Leitgummikörper der Berührungssensoren drücken, sind stiftförmige Halteelemente vorgesehen. Die stiftförmigen Halteelemente nehmen die Leiterplatten auf und stützen sich auf einem die Leiterplatte abschirmenden Gehäuse ab. Bei dem Gehäuse handelt es sich um eine Blechplatte, die unterhalb des Glaskeramikkochfeldes angeordnet ist, so dass die von den Leitgummikörpern aufgebrachte Kraft über die Haltestifte aufgenommen werden kann.
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Jeder Leitgummikörper bringt beispielsweise eine Druckkraft von 200 bis 400 g auf, so dass bei mehr als zehn Berührungssensoren in einem Bedienfeld das Halteelement eine Haltekraft von mindestens 2 bis 4 kg aufnehmen muss.
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Bei Bedienfeldblenden, die im Frontbereich von Elektroherden angeordnet sind, ist ein stabiles Blechgehäuse zum Aufnehmen der Druckkräfte der Elektrodenkörper häufig nicht in der Nähe der Leiterplatte vorhanden. Andererseits ist eine Klebeverbindung aufgrund der von den Elektrodenkörpern ausgehenden Druckkräfte auf Dauer nicht zuverlässig, so dass die elektrische Funktionssicherheit dann nicht gewährleistet wäre.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dauerhafte und funktionssichere Befestigung eines Halteelements für Sensoranordnungen in Bedienfeldblenden zu schaffen.
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Die Aufgabe wird bei einer Bedienfeldblende nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jede Sensoranordnung einen druckempfindlich wirkenden Elektrodenkörper enthält, der zwischen Frontplatte und dem Halteelement angeordnet ist und dass die Frontplatte mindestens eine Plattenöffnung aufweist, durch die hindurch eine Bauteilebefestigung greift und das Halteelement mit der Frontplatte verbindet und den damit dazwischen angeordneten Elektrodenkörper verspannt. Dadurch wird eine funktionssichere und dauerhafte Verbindung der Frontplatte mit der Sensoranordnung bzw. mit einer die Sensoranordnung aufnehmenden Leiterplatte erreicht. Die Funktionssicherheit der Sensoranordnungen wird darüber hinaus dadurch gewährleistet, dass ein konstanter Abstand zwischen der Frontplatte und der Leiterplatte eingehalten wird. Eine Beeinträchtigung dieser Befestigung durch den Benutzer wird ausgeschlossen.
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Eine besonders vorteilhafte mechanische Befestigung wird dadurch erreicht, wenn die Bauteilbefestigung ein frontseitiges Befestigungselement und ein rückseitiges Befestigungselement aufweist und wenn die Frontplatte und das Halteelement zwischen dem frontseitigen Befestigungselement und dem rückseitigen Befestigungselement verspannt sind. Realisiert wird die mechanische Verspannung dadurch, dass das Halteelement mindestens eine rückseitige Öffnung aufweist und dass das rückseitige Befestigungselement durch die rückseitige Öffnung hindurch mit dem frontseitigen Befestigungselement verbunden wird. Das frontseitige Befestigungselement und das rückseitige Befestigungselement bilden dabei eine Schraubverbindung. Vorzugsweise wird das frontseitige Befestigungselement von einer Buchse mit einem Bund und einem Gewinde gebildet, wobei das rückseitige Befestigungselement eine mit der Buchse verschraubbare Befestigungsschraube ist und wobei die Buchse mit dem Bund an der Frontseite der Frontplatte angreift. Zur Vereinfachung der Montage ist eine Verdrehsicherung vorgesehen, die die Buchse gegen Verdrehung sichert. Zum Verdecken des frontseitigen Befestigungselements dient eine frontseitige Abdeckung, die eine Designblende an der Bedienfeldblende bildet. Zum Halten der Leiterplatte weist das Haltelement eine Aufnahme mit seitlichen Stützelementen auf. Die Stützelemente tragen zur mechanischen Stabilität des Halteelements bei. Eine feste Abstützung finden die Stützelemente zweckmäßigerweise an einem Rahmen, an dem die Frontplatte befestigt ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Bedienfeldblende.
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Eine in 1 dargestellte Bedienfeldblende für einen Elektroherd ist beispielsweise im Frontbereich oberhalb einer Tür angeordnet und erstreckt sich waagerecht im Wesentlichen über die Breite des Elektroherdes. Die Bedienfeldblende weist ein Bedienfeld 10 mit beispielsweise mehreren Sensorfeldern 11 für eine Sensoranordnung 12 von Berührungssensoren auf, wobei in der vorliegenden Schnittdarstellung die Figur lediglich ein Sensorfeld 11 mit einer Sensoranordnung 12 gezeigt ist. Das Bedienfeld 10 wird von einer Frontplatte 13 aus Glas oder Glaskeramik gebildet, in der die Sensorfelder 11 entsprechend sichtbar gekennzeichnet sind. Die Frontplatte 13 ist mittels einer Klebefläche 17 an einem Rahmen 16 befestigt, wobei der Rahmen 16 beispielsweise ein Winkelprofil aufweist. Der Rahmen 16 ist mit einem nicht dargestellten Gerätegehäuse verbunden.
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Zur Sensoranordnung 12 des Berührungssensors gehört ein Elektrodenkörper 14 und eine nicht dargestellte Sensorschaltung, wobei der Elektrodenkörper 14 mit der Sensorschaltung elektrisch kontaktiert ist. Die Sensorschaltung ist auf einer Leiterplatte 15 untergebracht, die beispielsweise im Wesentlichen parallel und beabstandet zur Frontplatte 13 in deren rückseitigem Bereich angeordnet ist. Das für die Funktion des Berührungssensors notwendige Dielektrikum wird von der Frontplatte 13 gebildet. Der Elektrodenkörper 14, der beispielsweise aus einem elastischen, elektrisch leitfähigen Material gebildet ist, ist dabei sowohl mit dem Dielektrikum als auch mit der Sensorschaltung kontaktiert. Als elastisches, elektrisch leitfähiges Material kann dabei ein sogenannter Leitgummi verwendet werden.
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Zur Kontaktierung mit dem Dielektrikum ist die Frontplatte 13 an der Rückseite im Bereich des Elektrodenkörpers 14 mit einer nicht dargestellten Kontaktierschicht versehen, an der der Elektrodenkörper 14 andrückt. Die Funktion des Berührungssensors erfordert eine spaltfreie Ankopplung des Elektrodenkörpers 14 an die Frontplatte 13 bzw. an die Kontaktierschicht der Frontplatte 13, wobei der Elektrodenkörper 14 mit einer Anpresskraft von beispielsweise 200 bis 400 g an die Frontplatte 13 angepresst wird. Zur elektrischen Ankopplung an die Sensoranordnung ist der Elektrodenkörper 14 außerdem mit der Sensorschaltung auf der Leiterplatte 15 kontaktiert, so dass sich der Elektrodenkörper 14 ebenfalls mit der Anpresskraft auf der Leiterplatte 15 abstützt.
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Die Funktionssicherheit des Berührungssensors erfordert, dass insbesondere bei einer Vielzahl von Berührungssensoren an einem Bedienfeld ein im Wesentlichen konstanter Abstand zwischen der Frontplatte 13 und der Leiterplatte 15 eingehalten wird. Dazu muss die Leiterplatte 15 entsprechend fixiert werden. Zur stabilen Fixierung wird die Leiterplatte 15 von einem Halteelement 20 aufgenommen, das beispielsweise aus Kunststoff besteht. Das Halteelement 20 weist eine Aufnahmeplatte 21 und Stützelemente 22 auf. Zur Aufnahme und Befestigung der Leiterplatte 15 ist die Aufnahmeplatte 21 mit nicht näher dargestellten Aufnahmen 25 und Befestigungsmittel ausgeführt, mit denen die Leiterplatte 15 am Halteelement 20 fixiert wird. Es ist aber durchaus auch denkbar, die Leiterplatte 15 selbst als Halteelement 20 auszuführen.
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In der Frontplatte 13 sind beispielsweise zwei frontseitige Öffnungen 23 und im Halteelement 20 dazu zwei korrespondierende, rückseitige Öffnungen 24 ausgebildet, wobei in der Figur lediglich jeweils nur eine Öffnung 23, 24 gezeigt wird.
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Ferner ist eine mechanische Bauteilbefestigung 30 mit einem frontseitigen Befestigungselement 31 und einem rückseitigen Befestigungselement 36 vorgesehen. Das frontseitige Befestigungselement 31 wird von einer Buchse 32 mit einem Bund 33 und einem Innengewinde 34 gebildet. Am rückseitigen Ende weist die Buchse 32 ferner einen Zapfen 35 auf, der in die rückseitigen Öffnung 24 des Halteelements 20 einführbar ist und dadurch als Montagehilfe bei der Positionierung des Halteelements 20 dient. Das rückseitige Befestigungselement 36 ist eine Befestigungsschraube 37 mit einem Schraubenkopf 38 und einem Gewinde 39.
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Die Frontplatte 13 und das Halteelement 20 sind derart zueinander ausgerichtet, dass die frontseitigen Öffnungen 23 und die rückseitigen Öffnungen 24 fluchtend zueinander liegen. Die Buchse 32 wird in die frontseitige Öffnung 23 eingeführt und hintergreift mit dem Bund 33 die Vorderseite der Frontplatte 13, so dass eine formschlüssige Verbindung vorliegt. In das zur rückseitigen Öffnung 24 weisende Innengewinde 34 wird die Befestigungsschraube 37 eingeschraubt, wobei der Schraubenkopf 38 gegen das Halteelement 20 drückt. Damit sich die Buchse 32 beim Einschrauben der Befestigungsschraube 37 nicht verdreht, ist eine Verdrehsicherung 40 vorgesehen, die an einer geeigneten Stelle am Halteelement 20 arretiert ist und in ein nicht dargestelltes Lager an der Buchse 32 eingreift.
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Beim Verschrauben der Buchse 32 mit der Befestigungsschraube 37 stützen sich die Stützelemente 22 des Halteelements 20 am Rahmen 16 ab. Durch das Verschrauben der Buchse 32 mit der Befestigungsschraube 37 werden die Frontplatte 13 und das Halteelement 20 miteinander verspannt, wodurch der zur Kontaktierung des Elektrodenkörpers 14 notwendige Anpressdruck realisiert wird. Zur besseren Stabilisierung des Halteelements 20 werden beispielsweise die Stützelemente 22 zusätzlich am Rahmen 16 befestigt.
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Der an der Frontseite der Frontplatte 13 vorhandene Bund 33 der Buchse 32 wird von einer geeigneten Abdeckung 18 verdeckt, die beispielsweise selbst eine Designabdeckung bildet oder von der Designblende der Bedienfeldblende gebildet ist. Die Abdeckung 18 wird dabei beispielsweise an die Stirnfläche des Bundes 33 der Buchse 32 bzw. weiterer entsprechender Buchsen (nicht gezeigt) geklebt.
