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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines
Betriebsparameters eines elektrischen Gerätes gemäß Anspruch 1, einen aktiven
Schaltungsteil zum geschützten
Anbringen hinter einer geschlossenen Blende eines elektrischen Gerätes als
Teil einer Vorrichtung zum Steuern eines Betriebsparameters des
elektrischen Gerätes gemäß Anspruch
23, sowie einen passiven Bedienteil zur Befestigung an einer geschlossenen
Blende eines elektrischen Gerätes
als Teil einer Vorrichtung zum Steuern eines Betriebsparameters
des elektrischen Gerätes
gemäß Anspruch
24.
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Der
Betriebszustand eines elektrischen Gerätes kann üblicherweise über eine
am Geräte,
beispielsweise an einer geeigneten Stelle der Oberfläche angeordnete
Bedienelemente wie Druckknöpfen, Schaltern
oder Drehknebeln bzw. mit oder alternativ zusätzlich über ein Bedienfeld mit kapazitiven
Berührungssensoren
(sog. Touchsensoren bzw. Tastsensoren) oder mit optischen bzw. Infrarot-Sensoren
eingestellt werden. Bei diesen Möglichkeiten
zur Bediensignaleigabe für
eine Einstellung des Betriebszustandes bzw. das Steuern eines Betriebsparameters eines
solchen Gerätes
weisen spezifische bzw. je nach verwendeter Technologie eigene Probleme
auf.
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Kommen
beispielsweise elektromechanische Vorrichtungen zur Anwendung gestaltete
sich zum einen die Herstellung der Bedienfelder aufwendig, weil
beispielsweise für
Drehknebel und Schalter in der Bedienblende des Gerätes entsprechende Durchbrüche vorgesehen
seien müssen
bzw. hergestellt werden müssen.
Dies kann einen zusätzlichen Arbeitsschritt
im Herstellungsprozess erfordern, jedenfalls bringt es zusätzlichen
Aufwand beim Zusammenbau des Gerätes
mit sich.
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Insbesondere
im Hinblick auf die Alltagstauglichkeit und Betriebssicherheit stellen
Bedienblenden, in denen aufgrund der verwendeten elektromechanischen
Schalt- bzw. Stelleinrichtungen Durchbrüche vorhanden sein müssen, Schwachstellen
dar. Beispielsweise können
durch diese Durchbrüche,
d. h. genauer die Spalten zwischen dem Durchbruch und dem durchgeführten Bedienelement,
Flüssigkeiten
von Außen
in das Gerät
eindringen. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Ausfallwahrscheinlichkeit
des Gerätes
aus bzw. um dem entgegen zu wirken, müssen aufwendige und langlebige Dichtungen
bzw. Schutzmaßnahmen
für im
Inneren des Gerätes
liegende elektrische Schaltungsteile gegen eindringende Feuchtigkeit
bzw. Flüssigkeiten oder
gasförmige
Substanzen vorgesehen werden.
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Eine
Möglichkeit
zur Vermeidung der genannten Probleme stellt die bereits genannten Touchsensoren
mit Infrarot- bzw. optischen Sensoren dar, bei denen es prinzipiell
nicht zwingend erforderlich ist, in einer Bedienblende entsprechende
Durchbrüche
vorzusehen. Als Beispiel seien hier elektrische Kochstellen genannt,
bei denen optische Sensoren, die unter einer ge schlossenen Blende
beispielsweise einer Glasplatte eines Herdes mit Ceranfeld angeordnet
sind, zur Anwendung kommen. Hier treten jedoch oft Probleme mit
der Zuverlässigkeit
bei der Eingabe von Steuerbefehlen durch einen Nutzer auf. So sind
beispielsweise optische bzw. Infratorsensoren durch Fremdlicht-
bzw. Fremdwärmequellen
anfällig
für Fehleingaben.
Auch ein versehendliches Abdecken solcher Bedienelemente kann Fehleingaben
auslösen.
Aus diesen Gründen
sind bei solchen Eingabe- bzw.
Steuervorrichtungen aufwendige Steuersignalstrategien notwendig,
damit falsche bzw. nicht beabsichtigte Eingaben an der Bedienvorrichtung
von beabsichtigten Eingaben eines Bedieners unterschieden werden
können.
Aber letztlich ist es die fehlende taktile Rückkopplung dieser Eingabevorrichtungen,
die eine Akzeptanz seitens der Anwender beeinträchtigt. Diese Probleme lassen
sich entsprechend auf andere Anwendungsbereiche von Steuervorrichtungen
an elektrischen Geräten übertragen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung
zum Eingeben bzw. Steuern eines Betriebsparameters eines Geräts vorzuschlagen,
welche die Nachteile der eingangs genannten Vorrichtungen beseitigt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung zum Steuern eines Betriebsparameters eines elektrischen
Gerätes
gemäß den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
weist einen aktiven Schaltungsteil auf, der geschützt hinter
einer geschlossenen Blende des Gerätes angebracht ist. Weiter
besitzt die Vorrichtung einen passiven Bedienteil bestehend aus
wenigstens einem Bedienelement, welches in einer vorbestimmten Anordnung
zu dem aktiven Schaltungsteil auf der anderen Seite der geschlossenen
Blende angebracht ist. Der aktive Schaltungsteil ist eingerichtet,
einer Bewegung des passiven Bedienelements relativ zu dem aktiven
Schaltungsteil entsprechende elektrische Steuersignale zu erzeugen.
D. h., die vom aktiven Schaltungsteil erzeugten Steuersignale können eindeutig
Bewegungen bzw. Veränderungen
in der Anordnung des Bedienelements, die von einer Manipulation
seitens eines Benutzers verursacht sind, zugeordnet werden.
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Bei
der Blende kann es sich beispielsweise um eine bekannte Bedienelementeblende
eines Gerätes
handeln, die aus Kunststoff, Glas oder ähnlichen geeigneten Materialien
bestehen kann. Es sei jedoch angemerkt, dass es prinzipiell entsprechend der
vorliegenden Erfindung möglich
ist, als Blende im Sinne der Erfindung eine beliebige hierfür geeignete Wandung
eines elektrischen Gerätes
zu verwenden. Wesentlich im Zusammenhang mit der Erfindung ist, dass
die Blende geschlossen ist, d. h., es gibt keine Durchbrüche in der
Blende für
die Steuervorrichtung. Damit liegt der aktive Schaltungsteil – und ggf.
auch andere Elektrik/Elektronik – vollständig geschützt im Inneren des Gerätes. Zum
einen kann mit der Erfindung besonders vorteilhaft nicht nur der
Einsatz von aufwendigen Dichtungsmaßnahmen vermieden werden, sondern
es gibt gar keine Abdichtungsprobleme gegenüber Schmutz oder Flüssigkeiten
mehr. Auch können
im Vergleich zu den herkömmlichen
Glasblenden mit Durchbrüchen
für die
Bedienelemente die Kosten für
die damit verbundene Bearbeitung eingespart werden.
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An
dieser Stelle sei noch angemerkt, dass es sich bei dem Bedienelement
grundsätzlich
um jede Einrichtung handeln kann, die für eine Manipulation durch einen
Benutzer bzw. Bediener des elektrischen Gerätes mittels einer Berührung bzw.
einer Bedienung von Hand ausgelegt ist. Dabei kann eine derartige
Manipulation grundsätzlich
eine beliebige Translativbewegung, beispielsweise eine Bewegung
senkrecht zur Blende bzw. parallel zur Blende, aber auch eine Rotation
bzw. Drehung des Bedienelements um eine Achse, die beliebig zu der
Blende orientiert sein kann, handeln. Selbstverständlich sind
auch Kombinationen aus den vorgenannten Manipulationsmöglichkeiten
bzw. Bewegungen denkbar.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung
sind in den unabhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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In
einer Weiterbildung besitzt das passive Bedienteil ein an der Blende
befestigtes Halteelement, mit dem das Bedienelement in Eingriff
steht. Über
das mit der Blende fest verbundene Halteelement, welches bevorzugt
unlösbar
mit der Blende beispielsweise durch Materialschluss oder eine Klebeverbindung
bzw. Verklebung verbunden ist, wird eine eindeutige Positionierung
des Bedienteils auf der Blende sichergestellt. Wenn es sich beispielsweise
bei der Blende um eine Glasplatte handelt, kann durch Verkleben
des Halteelements mit der Platte besonders einfach eine bis zuletzt
beliebige Anordnung der Bedienelemente an der Blende des elektrischen Geräts hergestellt
werden, was bei der Herstellung der Geräte beispielsweise schon zusammen
mit der Anfertigung der Blende erfolgen kann. Besonders vorteilhaft
ist auch, dass mit der Steuervorrichtung der Erfindung jederzeit
auch ohne Bohren Steuervorrichtungen a einem elektrischen Gerät nachgerüstet werden
können.
Schließlich
kann, je nachdem welche Art der Manipulation für das Einstellen eines Betriebsparameters
durch einen Bediener gewünscht bzw.
besonders geeignet ist, die entsprechende Bedienfunktion beispielsweise
durch ein Bedienelement in Form eines Tasters oder Drehknebels,
aber auch als in allen Raumkoordinaten drehbare Kugel oder um eine
Achse rotierbaren Wälzkörper ausgeführt werden.
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Grundsätzlich ist
es möglich
hinsichtlich der Erzeugung eines elektrischen Steuersignals zum Steuern
eines Betriebsparameters des Gerätes über die
erfindungsgemäße Vorrichtung
nur die Art und Weise der Betätigung
des Bedienelements durch einen Benutzer zu erfassen, beispielsweise
bei einem Wälzkörper die
Drehrichtung, die Geschwindigkeit der Drehung und ggf. auch die Änderung
der Drehgeschwindigkeit.
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Beispielsweise
ist es für
das Einstellen der Heizleistung einer Kochplatte grundsätzlich von
Interesse, ob die Leistung erhöht
bzw. verringert werden soll und ggf. wie schnell eine Änderung
in die eine oder andere Richtung gewünscht wird. Hier kann prinzipiell
ein Bedienteil mit einer Manipulati onsmöglichkeit in zwei unterschiedliche
Richtungen vorgesehen werden, die dann durch die Vorrichtung entsprechend
erfasst werden kann. Zusätzlich
kann dem Bediener bzw. Benutzer des Gerätes noch eine optische Rückkopplung
zur Verfügung
gestellt werden, anhand der er den tatsächlich veränderten bzw. eingestellten
Betriebsparameter erkennen kann. Dies kann beispielsweise durch – um bei
dem Beispiel der Herdplatte zu bleiben – eine optische Anzeige mit
Ziffern, die einer jeweiligen Kochstufe entsprechen, sein.
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Entsprechend
einem ersten Aspekt der Erfindung ist zwischen dem Halteelement
und dem wenigstens einen Bedienelement des Bedienteils eine definierte
Ruhestellung vorgesehen, die durch ein Nullstellungsmittel sichergestellt
wird. Mit anderen Worten: Sobald ein Bediener das Bedienelement nicht
mehr betätigt,
wird durch das Nullstellungsmittel eine definierte Ruhestellung
zwischen dem Halteelement und dem Bedienelement wiederhergestellt.
In diesem Fall kann entsprechend der absoluten Größe der Veränderung
der Position des Bedienelements gegenüber dem fixierten Halteelement
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
die gewünschte
Größe bzw.
Stärke
einer Veränderung
eines Betriebsparameters des Gerätes
durch das aktive Schaltungsteil ermittelt werden.
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
des ersten Aspektes der Erfindung sind zwischen dem Halteelement
und dem Bedienelemente Rastmittel vorgesehen, die dem Benutzer zum
einen eine weitere taktile Rückkopplung
liefern und zum anderen eine bestimmte Anzahl von vorbestimmten
Ruhestellungen zwischen dem Halteelement und dem Bedienelement definieren,
wobei jede dieser Ruhestellungen durch das aktive Schaltungsteil
eindeutig anhand der Lage des Bedienelements relativ zum Halteelement bzw.
der Blende erkannt werden kann. Damit ist es durch eine entsprechende
Markierung am Bedienelement möglich,
dass ein Benutzer beispielsweise eine eingestellte Leistungsstufe
des eklektischen Gerätes allein
an der Stellung des Bedienelements gegenüber dem Halteelement bzw. der
Blende erkennen kann.
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Grundsätzlich ist
es natürlich
möglich,
nach dem Prinzip der vorliegenden Erfindung entsprechend mehrere
Bedienelemente in einem Haltelement vorzusehen, die unabhängig von
einander betätigbar
bzw. manipulierbar sind.
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In
einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Bedienteil als ein Taster bzw. Tastknopf ausgeführt, bei
dem eine Ruhestellung des Bedienelements gegenüber dem Halteelement mittels
eines in dem Bedienteil vorgesehenen Federungsmittels sichergestellt
ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Bedienteil ein Drehknebel mit einer festgelegten
Ruheposition, wobei die Ruheposition, die einer vorbestimmten Stellung
des Halteelements zu dem drehbaren Bedienelement besteht, mittels
einer entsprechend in dem Bedienteil vorgesehenen Torsionsfeder
erreicht ist. Als eine weitere Alternative ist das Bedienteil gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
als Drehknebel mit mehreren vorbestimmten Stellungen ausgelegt,
wobei jede Stellung einer bestimmten Größe des zu steuernden bzw. einzustellenden
Betriebsparameters des Gerätes
zugeordnet sein kann. Dazu wäre
es beispielsweise möglich,
dass das drehbare Bedienelement mit dem Halteelement über eine
entsprechend gezahnt ausgeführte
Rastung in Eingriff steht, die über ein
Federungsmittel derart mit einer Federkraft beaufschlagt ist, dass
bei einer Nichtbetätigung
eine jeweils aktuell eingestellte Raststellung zwischen dem Halte-
und dem Bedienelement erhalten bleibt. Auch hier ist es denkbar
durch eine entsprechend angebrachte Markierung auf dem Bedienelement
es für den
Bediener bzw. Benutzer des Gerätes
zu ermöglichen,
die jeweils eingestellte Stufe des Betriebsparameters des Gerätes zu erkennen.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung ist es möglich bzw. erwünscht, dem
Benutzer bei der Bedienung bzw. Steuerung des Gerätes über die
Vorrichtung der Erfindung eine taktile Rückkopplung zu geben, um eine „blinde" Betätigung zu
ermöglichen. Erfindungsgemäß kann daher
das Ausführungsbeispiel
als Druckknopf bzw. Taster so weitergebildet werden, dass beim Betätigen, d.
h. beim Drücken,
ein definierter Druckpunkt überschritten
werden muss, um die entsprechende Beeinflussung des Betriebsparameters
auszulösen.
Dies wird in einer Ausführung
der Erfindung dadurch erreicht, dass in dem Bedienteil eine Übersprungfeder
oder Schnappscheibe vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,
dass auch bei der oben beschriebenen Ausführung als Drehknopf mit vorbestimmten
Raststellungen, der Bediener beim Betätigen über die Rastung eine entsprechende
taktile Rückkopplung erhält.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der aktive Schaltungsteil
ausgelegt bzw. eingerichtet, eine durch die Betätigung des Bedienteils hervorgerufene
Veränderung
in einer physikalischen Größe eindeutig
zu erfassen, wobei die Art und Weise der Veränderung dieser physikalischen Größe eindeutig
der Art und Weise der Manipulation des Bedienteils zuordenbar ist.
Das aktive Schaltungsteil setzt die mittels eines geeigneten Sensors erfassten
Veränderung
der physikalischen Größe in ein
entsprechendes elektrisches Steuersignal zum Steuern bzw. Einstellen
des entsprechenden Betriebsparameters des Gerätes um. Bevorzugt eignet sich als
physikalische Größe bzw.
zu erfassende Größe eine
Eigenschaft, wie z. B. Feldstärke
oder Feldrichtung, eines magnetischen bzw. elektrischen Feldes oder
eine Kombination davon.
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In
einem ersten Ausführungsbeispiel
betreffend den dritten Aspekt der Erfindung handelt es sich bei
der physikalischen Größe um eine
elektromagnetische Welle in einem bestimmten Frequenzbereich, beispielsweise
den optischen Wellenlängenbereich mit
dem jeweils angrenzenden Infrarot- bzw. ultravioletten Strahlungsbereich.
Dabei besteht die Blende aus einem Material, das für die verwendeten
elektromagnetischen Wellen durchlässig ist. Der aktive Schaltungsteil
weist einen Sender auf, der eine elektromagnetische Welle in dem
bestimmten Frequenzbereich als definiertes Signal durch die Blende
zu dem Bedienteil aussendet, dass von dort über eine entsprechend ausgelegte
Reflexionsfläche,
an dem Bedienteil zu der Blende und durch diese hindurch zurück zu dem
aktiven Schaltungsteil reflek tiert wird, an dem wiederum ein entsprechender
Sensor vorgesehen ist, der anhand der Stärke und/oder der Richtung des
reflektierten Signals eindeutig auf die Art und Weise der Betätigung des
Bedienelements rückschließen kann.
Dazu kann der aus mehreren entsprechend, z. B. in einer Fläche oder
in einer Reihe, angeordneten Fotoelementen bestehen.
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In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
für den
dritten Aspekt der Erfindung handelt es sich bei der elektrophysikalischen
Größe entweder
um eine magnetische oder um eine elektrische Feldkomponente, wobei
der aktive Schaltungsteil einen entsprechenden Magnetfeldsensor
oder einen Sensor für
die elektrische Feldkomponente wie beispielsweise einen Kapazitätssensor
besitzt.
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In
das Bedienelement des Bedienteils kann hierfür beispielsweise ein Permanentmagnet
mit einer vorbestimmten Ausrichtung bezüglich des durch ihn erzeugten
Magnetfeldes integriert sein. Alternativ ist es möglich, wenn
seitens des aktiven Schaltungsteils ein magnetisches Sensorfeld
durch eine Spule bzw. mittels eines im aktiven Schaltungsteil bzw.
an der Blende fest installierten Permanentmagneten ein Sensorfeld
erzeugt wird, in das Bedienelement des Bedienteils ein hochpermeables
Material zu integrieren. In analoger Weise eignet sich einem Material
mit einer hohen Elektrizitätszahl
für die
Ausführung,
bei der seitens des aktiven Schaltungsteils ein elektrisches Sensorfeld
erzeugt wird und Veränderung
dieses elektrischen Sensorfeldes, d. h. in der elektrischen Feldkomponente
erfasst werden. Schließlich sind
auch Kombinationen der vorstehenden Anordnungsprinzipien bzw. eine
Kombination aus elektrischem und magnetischem Sensorfeld möglich. Grundsätzlich ist
dabei das aktive Schaltungsteil jeweils so ausgelegt, dass ein entsprechend
vorgesehener Sensor für
ein magnetisches oder elektrisches Feld so eingerichtet ist, dass
der aktive Schaltungsteil ein Steuersignal entsprechend einer Änderung des
magnetischen oder elektrischen Feldes erzeugen kann, die von einer
entsprechenden Bewegung des Bedienelements verursacht ist.
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Die
Steuervorrichtung gemäß der Erfindung eignet
sich grundsätzlich
für alle
elektrischen bzw. elektronischen Geräte, bei denen es wünschenswert ist,
dass ein oder mehrere Betriebsparameter seitens des Verwenders frei
in einem bestimmten Bereich einstellbar sind bzw. vorbestimmte diskrete
Werte für einen
solchen Betriebsparameter in einem bestimmten Bereich auswählbar sind.
Dabei kann der bevorzugte Anwendungsbereich sowohl im privaten Haushalt
bzw. Hobbybereich als auch im professionellen bzw. industriellen
Bereich liegen. Als nicht abschließende Beispiele seien hier
genannt elektrische oder elektronische Steuereinrichtungen für Kraftfahrzeuge alter
Art, für
die Gebäudetechnik
bzw. Gebäudeautomatisierung,
für elektrische
Maschinen, aber auch für Anwendungen
im Bereich der Medizintechnik und im Wellnessbereich. Dabei eignet
sich die Erfindung ganz besonders für Anwendungen in Bereichen,
bei denen es wünschenswert
bzw. erforderlich ist, elektrische Komponenten eines Gerätes gegen
Eindringen von Flüssigkeiten/Feuchtigkeit
oder gasförmigen Substanzen
von Außen
zu schützen.
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Zur
weiteren Erläuterung
der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Ausführungsbeispiele
gemäß der Erfindung
jeweils schematisch veranschaulicht sind. In den Figuren sind Bezugszeichen
verwendet, deren Hunderterziffer der Nummer der Figur entspricht.
Funktionsgleiche oder ähnliche
Teile bzw. Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern an der zweiten
und dritten Stelle gekennzeichnet. Angaben wie „unten", „oben", „links" und „rechts" beziehen sich jeweils
auf die Figuren mit normal lesbarer Figurennummer. Grundsätzlich sei darauf
hingewiesen, dass die im Zusammenhang mit den Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiele
lediglich zum leichteren Verständnis
der Erfindung dienen sollen, jedoch nicht die Erfindung als darauf
beschränkt
angesehen werden soll. Der Umfang der Erfindung wird allein durch
die beigefügten
Ansprüche bestimmt.
Es zeigen:
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1 ein
prinzipielles Blockschaltbild der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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2 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für die Vorrichtung
der Erfindung, wobei der Bedienteil ein Drucktaster mit einer Schnappscheibe
zur taktilen Rückkopplung
für den
Bediener ist;
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3 ein
zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Bedienteil ein Drucktaster mit einem Nullstellungsmittel
ist und die beeinflusste physikalische Größe ein Magnetfeld ist;
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4 ein
drittes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei der Bedienteil ein Drehknebel ist und die beeinflusste physikalische
Größe ein Magnetfeld
ist;
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5 ein
viertes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei der Bedienteil ein Drehknebel mit mehreren definierten Raststellungen
ist und die beeinflusste physikalische Größe ein Magnetfeld ist;
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6 ein
fünftes
Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei der Bedienteil zwei unabhängig
voneinander bedienbare Taster als Bedienelemente aufweist und die
veränderbare physikalische
Größe ein Magnetfeld
ist;
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7 ein
sechstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Bedienteil ein Drucktaster mit einem Nullstellungsmittel
ist und die beeinflusste physikalische Größe ein Magnetfeld eines ortsfesten Permanentmagneten
oder einer Spule ist; und
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8 ein
siebtes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei der Bedienteil zwei unabhängig
voneinander bedienbare Taster als Bedienelemente aufweist und die
veränderbare physikalische
Größe ein Magnetfeld
eines ortsfesten Permanentmagneten ist.
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1 zeigt
ein prinzipielles Blockschaltbild für die Vorrichtung zum Steuern
eines Betriebsparameters eines Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung 100 besteht grundsätzlich aus einem passiven Bedienteil 110 und
einem aktiven Schaltungsteil 120, wobei der Bedienteil 110 und
der Schaltungsteil 120 durch eine geschlossene Blende 130 voneinander
körperlich
getrennt sind. Bei dem passiven Bedienteil 110 handelt
es sich grundsätzlich um
ein durch einen Benutzer bzw. Bediener des Gerätes von Hand manipulierbares
Eingabemittel, das keine aktiven elektrischen Schaltungskomponenten enthält und daher
passiv ist.
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Bei
dem hinter der geschlossenen Blende 130 geschützt angebrachten
aktiven Schaltungsteil handelt es sich gemäß der vorliegenden Erfindung um
eine Schaltung, die jeweils so eingerichtet ist, dass sie eine oder
mehrere physikalische Größe beispielsweise
eine Komponente eines magnetischen und/oder elektrischen Feldes,
welches durch eine Manipulation des Bedienteils 110 beeinflusst
bzw. verändert
wird, sensorisch erfassen kann und entsprechend der erfassten Veränderung
ein Steuersignal erzeugt und ausgibt. Mit diesem Steuersignal kann
der jeweils gewünschte
Betriebsparameter eines Gerätes
gestellt bzw. gesteuert werden.
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Der
aktive Schaltungsteil 120 ist im Prinzip eine Sensor- und
Auswerteeinrichtung, die in Form einer elektrischen, insbesondere
gedruckten Schaltung oder als Mikroprozessoreinheit oder integrierte Schaltung
ausgebildet sein kann. Bevorzugt kommt als Schaltungstechnik die
SMD(Surface Mounted Device)-Technik zur Anwendung, bei der mithilfe
einer Maske Lot vor der Kontaktierung mit den jeweiligen Bauelementen
auf die entsprechenden Stellen einer Leiterplatte aufgebracht wird.
Anschließend werden
die elektrischen Bauteile der Schaltung mit ihrem Kontaktierungsflächen auf
die mit Lot versehenen Stellen aufgesetzt und entsprechend der angewendeten
Löttechnik
durch Erhitzen des Lotes elektrisch leitend verbunden, wobei etwa
eine Halb/Halb-Überdeckung
der Metallisierungen des Lotes und der Kontaktierungsstellen der
elektrischen Bauteile und Komponenten erzielt wird. Bevorzugt ist der
Schaltungsteil als eine kompakte Schalteinheit ausgebildet, die
für beispielsweise
mehrere Bedienelemente als eine Platine ausgeführt ist und geeignet hinter
einer Bedienblende des Gerätes
angebracht wird.
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2 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung 200 der vorliegenden Erfindung, die als ein
Drucktaster mit einer taktilen Rückkopplung,
d. h. einem vom Benutzer bzw. Bediener bei der Bedienung fühlbaren Rückkopplung
ausgestattet ist. Das Bedienteil 210 besteht aus einer
Taste 211 als Bedienelement und einem Halteelement 212,
wobei die Taste 211 im Wesentlichen senkrecht zur Blende 230 in
dem Bedienteil 210 befestigt ist und mit dem Bedienteil 210 in
Eingriff steht. Das Halteelement 212 ist im Wesentlichen
rohrförmig
ausgeführt,
wobei die Taste 211 in dem rohrförmigen Halteelement 212 geführt ist.
Dabei entspricht der Außendurchmesser
der Taste 211 dem Innendurchmesser des Halteelementes 212 am
oberen Ende 214. Weiter besitzt die Taste 211 an
ihrem unteren Ende 215 einen umlaufenden Vorsprung 216,
der mit einem Vorsprung 217 des Halteelementes 212 einen
definierten Endanschlag für
die Taste 211 in Ruhestellung bzw. Nullstellung bildet.
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Zwischen
der Taste 211 und der Blende 230 ist als Nullstellmittel
ein Federelement in Form einer Schnappscheibe 240 angeordnet,
die so ausgelegt ist, dass sie in Ruhestellung des Bedienteils 210 die Taste 211 nach
oben drückt.
Hierzu liegt die nach oben gewölbte
Schnappscheibe 240 ungefähr in der Mitte an einem Steg 218 der
Taste 211 an.
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Der
aktive Schaltungsteil 220 besitzt insoweit es die vorliegende
Erfindung betrifft wenigstens einen optischen Sender 221 und
einen dazugehörigen
Empfänger 222.
Der Sender 221 kann als Leuchtdiode (LED) ausgebildet sein
und als entsprechender strahlungsempfindlicher Empfänger 222 dient
ein Fotoelement bzw. eine Fotozelle, welche beispielsweise als Fototransistor,
Fotodiode, Fotowiderstand oder dergleichen ausgeführt sein
kann. Dabei können
der Sender 221 und der Empfänger 222 vorteilhaft
aus SMD-Bauteilen
auf einer entsprechenden Platine bzw. Leiterplatte (nicht gezeigt)
des aktiven Schaltungsteils 220 ausgeführt werden.
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Es
sei noch darauf hingewiesen, dass in 2 zur Vereinfachung
der Darstellung lediglich der Sender 221 und der Empfänger 212 dargestellt
sind. Bevorzugt ist die Schnappscheibe 240 auf einer der Blende 230 zugewandten
Unterseite 241 für
die elektromagnetische Strahlung, die der Sensor 221 ausstrahlt,
reflektierend ausgebildet. In Ruhestellung der Vor richtung 200 ist
die Schnappscheibe 240 dann derart gewölbt, dass die vom Sender 221 ausgehende
Strahlung von der Schnappscheibe 240 so reflektiert wird,
dass im Wesentlichen keine bzw. ein sehr geringer Anteil der elektromagnetischen
Strahlung den Empfänger 222 erreicht.
Wenn das Bedienelement 211 von einem Benutzer des elektrischen
Gerätes
gedrückt
wird, dann wird die Schnappscheibe 240 in Richtung der
Blende 230 durchgedrückt
und damit der Reflexionswinkel für
das vom Sender 221 ausgesendete optische Sensorsignal verändert. Die
vom Empfänger 222 detektierte
Signaländerung
wird vom aktiven Schaltungsteil 220 erfasst und entsprechend ausgewertet,
um daraus das gewünschte
Steuersignal für
einen Betriebsparameter des Gerätes
zu erzeugen.
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3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 300 der
vorliegenden Erfindung, wobei es sich bei dem Bedienelement wieder
um einen Druckknopf 311 handelt. Der Bedienteil 310 besteht
damit ähnlich
wie in 2 aus dem Druckknopf 311 und einem Halteelement 312.
Der Druckknopf 311 ist wie in dem Ausführungsbeispiel der 2 in dem
rohrförmigen
Halteelement 312 reversibel senkrecht zur Blende 330 verrückbar, wobei
ein Vorsprung 317 in dem Halteelement 312 zusammen
mit einem Vorsprung 316 an dem Druckknopf 311 einen Endanschlag
in der Ruheposition bzw. Nullstellung des Bedienteiles 310 darstellt.
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In
dem Bedienteil 310 ist als Nullstellungsmittel eine Druckfeder 340 als
Federungselement vorgesehen, die das Bedienteil 311 bei
Nichtbetätigung
des Bedienteils 310 in einer definierten Ruhestellung hält. Im Bedienteil 310 ist
weiter als Quelle für
eine physikalische Größe ein Dauermagnet 350 angeordnet,
der im Ausführungsbeispiel
der 3 mit seinen Polen Nord und Süd senkrecht zur Blende 330 in
dem Druckknopf 311 ausgerichtet integriert ist. Dementsprechend
besteht die vom Schaltungsteil 320 sensorisch zu erfassende
und auszuwertende physikalische Größe in dem durch den Permanentmagneten 350 erzeugten
magnetischen (Sensor-)Feld.
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Bei
Betätigung
des Druckknopfs 311 durch einen Benutzer des Gerätes wird
dieser gegen die Federkraft der Druckfeder 340 auf die
Blende 330 durch Drücken
zubewegt, wobei dann auch der in dem Bedienteil angeordnete Permanentmagnet 350 in
Richtung der Blende 330 bewegt wird. Diese Positionsveränderung
des Permanentmagneten 350 relativ zum Halteelement 312 bzw.
der Blende 330 sowie dem an der Innenfläche 331 der Blende 330 angeordneten
aktiven Schaltung 320 verursacht eine Veränderung
des Magnetfeldes des Permanentmagneten, die durch die entsprechend
ausgelegte Sensorik in der aktiven Schaltung 320 ausgewertet
wird. Hierzu ist in der aktiven Schaltung 320 ein entsprechender Magnetfeldsensor
vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen induktiven
Näherungssensor
bzw. einem 3D-Magentsensor handeln, der für die Erfassung einer solchen
Veränderung
in der Stärke
eines Magnetfelds geeignet ist.
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4 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung 400 gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei der Bedienteil 410 aus einem Drehknebel 411 als
Bedienelement und einem Halteelement 412 besteht. In dem
Halteelement 412, welches wie in den vorhergehend beschriebenen
Ausführungsformen
mit der Blende 430 fest verbunden ist, befindet sich im
Inneren eine umlaufende Nut 413, die mit einem entsprechenden
Vorsprung 414 des Drehknebels 411 derart in Eingriff
steht, dass der Drehknebel 411 um die Achse A, die im Wesentlichen
senkrecht zur Blende 430 ausgerichtet ist, durch einen
Benutzer bzw. Bediener des Gerätes
von Hand gedreht werden kann.
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Im
Drehknebel 411 ist im Inneren ein Permanentmagnet 450 angeordnet,
der im Wesentlichen mit seinen Hauptfeldkomponenten von Süd nach Nord
parallel zur Blende 430 in den Drehknebel 411 integriert
ist. Wie in dem Ausführungsbeispiel
der 3 befindet sich, geschützt hinter der geschlossenen
Blende 430, an deren Innenoberfläche 431 der aktive
Schaltungsteil 420, der im Wesentlichen eine Sensorelektronik
zum Erfassen von Veränderungen in
einem Magnetfeld besitzt, mit der die durch eine Manipulation des
Drehknebels 411 hervorgerufenen Änderungen in der Ausrichtung
der magnetischen Feldkomponenten des Permanentmagnets 450 erfasst
werden können.
Der aktive Schaltungsteil 420 erzeugt aus dieser erfasstert
Veränderung
in dem vom Permanentmagneten 450 hervorgerufenen Magnetfeld
entsprechende Steuersignale zum Einstellen bzw. Steuern des gewünschten
Betriebsparameters des Gerätes.
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5 zeigt
ein viertes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung 500 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Dabei handelt es sich bei dem Bedienteil um einen Drehknebel 511,
der mit einem Halteelement 512 an einem Vorsprung 516 des
Drehknebels 511 mit einem entsprechenden Vorsprung 517 des
Halteelementes 512 derart zusammenwirkt, dass der Drehknebel
bevorzugte Raststellungen, d. h. mehrere definierte Ruhestellungen,
die jeweils einer vorbestimmten Stufe eines Betriebsparameters des
Gerätes
zugeordnet sein können,
aufweist. Prinzipiell ist die Vorrichtung 500 der 5 eine
Kombination der Funktionen der Vorrichtungen 300, 400 der 3 bzw. 4.
Die hieraus resultierenden vorteilhaften Eigenschaften der Vorrichtung 500 seien
im Folgenden erläutert,
wobei unnötige
Wiederholungen gegenüber
den 3 und 4 vermieden werden. Um die gewünschte Rastung
für die
definierten Ruhestellungen der Vorrichtung 500 zu erreichen,
können
die entsprechenden Kontaktflächen
der Vorsprünge 516 bzw. 517 des
Drehknebels 511 bzw. des Haltelements 512 mit
einer Zahnung ausgeführt
sein, die durch Formschluss bevorzugte Positionen des Drehknebels 511 gegenüber dem
Halteelement, welches fest mit der Blende 530 verbunden
ist, definiert. Dazu ist im Inneren des Bedienteils 510 eine
Druckfeder 540 als Federungselement angeordnet, welche die
Zahnung des Drehknebels 511 von der Blende 530 weg
gegen die Zahnung des Halteelements 512 drückt.
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Im
Inneren des Drehknebels 511 ist ähnlich wie in dem Ausführungsbeispiel
der 4 ein Permanentmagnet 550 integriert,
dessen durch die Magnetpole Nord N und Süd S festgelegte Längsachse im
Wesentlichen parallel zur Blende 530 ausgerichtet sind.
Entsprechend der Drehstellung des Drehknebels 511 zu der
Blende bzw. dem Halteelement 512 kann durch das aktive
Schaltungsteil 520 jeweils eine eindeutige Positions- bzw.
Stellungserkennung des Drehknebels 511 entsprechend der
Ausrichtung des Magnetfeldes des Permanentmagneten 550 erfolgen.
Der aktive Schaltungsteil 520 befindet sich geschützt unter
der geschlossenen Blende 530 auf der Geräteinnenseite 531 der
Blende 530 angeordnet. Bei der Auswerteelektronik des aktiven
Schaltungsteils 520 handelt es sich bevorzugt um einen
3D-Magnetsensor, der die genaue aktuelle Ausrichtung eines Magnetfeldes
erfassen kann. Dieser erfassten Information kann dann von der aktiven
Schaltung 520 jeweils entsprechend ein vorbestimmter Wert
des zugeordneten Betriebsparameters des Gerätes zugeordnet werden, wodurch
von einem Benutzer durch entsprechendes Drehen des Drehknebels 511 die gewünschte Stufe
des Betriebsparameters wählbar ist.
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In
der 6 ist ein fünftes
Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung 600 gemäß der vorliegenden Erfindung
zum Steuern eines Betriebsparameters eines elektrischen Gerätes gezeigt.
Dabei befindet sich im Bedienteil 610, welches an der äußeren Oberfläche 632 einer
Blende 630 eines Gerätes
angebracht ist, eine Kombination von zwei Druckknöpfen 611a und 611b als
Bedienelemente. Im Inneren des Bedienteils 610 ist zwischen
den Druckknöpfen 611a und 611b als
Quelle für
eine physikalische Größe ein Permanentmagnet 650 angeordnet,
der um eine Schwenkachse 651, die parallel zur Blende 630 ausgerichtet
ist, geschwenkt werden kann. Hierzu ist der Permanentmagnet 650 in
der Ruhestellung der beiden Druckknöpfe 611a und 611b mit
seinen Hauptfeldkomponenten senkrecht zur Blende 630 ausgerichtet.
Der Permanentmagnet 650 ist in einem Magnetträger 652 integriert,
der mit der Achse 651 an einem Schwenkachsenträger 653 verbunden
ist. Auf der Geräteinnenseite 631 der
Blende 630 befindet sich wiederum der aktive Schaltungsteil 620,
der zur Erfassung und Auswertung einer Veränderung der Ausrichtung des
vom Permanentmagneten erzeugten Magnetfelds eingerichtet ist. An
den Druckknöpfen 611a und 611b befinden
sich jeweils Mitnehmer 618a bzw. 618b, die bei
entsprechender Betätigung eines
Bedienelementes 611a bzw. 611b mit dem Magnetträger 652 derart
zusammenwirken, dass der Magnetträger 652 von dem jeweiligen
Mitnehmer 618a bzw. 618b erfasst und um die Schwenkachse 651 entsprechend
verschwenkt wird. Diese Verschwenkung des Magnetträgers 652 führt zu einer Veränderung
der Ausrichtung des von dem Permanentmagnet 650 erzeugten
Magnetfeldes, die durch das entsprechend ausgelegte elektrische
Schaltungsteil 620, mit beispielsweise einem 3D-Magnetfeldsensor,
erfasst und ausgewertet werden kann. Auch bei der Vorrichtung der 6 werden
die Bedienelemente 611a, 611b durch entsprechende Druckfedern 640a und 640b in
einer definierten Ruheposition gehalten.
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Damit
kann mit der Vorrichtung 600 gemäß der 6 die Steuerung
eines Betriebsparameters des elektrischen Gerätes in beispielsweise zwei Richtungen
durch die zwei Druckknöpfe 611a, 611b ermöglicht werden.
Hierbei könnte
es sich beispielsweise um Steuertasten für eine elektrische Herdplatte
eines Herdes handeln, wobei die erste Taste 611a zum Erhöhen der
Heizleistung der entsprechend zugeordneten Herdplatte dient und
die andere Taste 611b entsprechend zur Verringerung der
Heizleistung dient. Denkbar wäre
auch der Einsatz als Programmwähltasten
an einem Gerät
mit Programmwahlmöglichkeit,
wobei einer Betätigung
eines der Druckknöpfe 611a, 611b jeweils
eine entsprechende Veränderung,
d. h. Erhöhung
bzw. Verringerung um 1, der angewählten Programmnummer zugeordnet sein
könnte.
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In 7 ist
als ein sechstes Ausführungsbeispiel
ein alternativer Aufbau der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels
als eine Vorrichtung 700 der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Auch hier ist das Bedienelement ein Druckknopf 711 und
der Bedienteil 710 besitzt ähnlich wie in 2 und 3 einem Halteelement 712,
mit dem der Druckknopf 711 in Eingriff steht. Der Druckknopf 711 ist ähnlich wie
in 2 und 3 in dem rohrförmigen Halteelement 712 mit
beliebig ausgestaltetem Querschnitt reversibel senkrecht zur Blende 730 verrückbar. Ein
Vorsprung 717 im Halteelement 712 bildet zusammen mit
einem Vorsprung 716 am Druckknopf 711 einen Endan schlag
für eine
Ruheposition bzw. Nullstellung. Als Nullstellungsmittel dient ein
Federungselement in Form einer Druckfeder 740, die das
Bedienteil 711 bei Nichtbetätigung in die definierte Ruhestellung stellt
bzw. rückt.
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Im
Gegensatz zu den Ausführungen
der 2 bzw. 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel im
bzw. am aktiven Schaltungsteil 720 als Quelle für ein Magnetfeld
als Sensorfeld ein Dauermagnet bzw. Permanentmagnet 750 angeordnet,
der mit seinen Polen N(ord) und S(üd) senkrecht zur Blende 730 ausgerichtet
integriert ist. Dementsprechend besteht die vom Schaltungsteil 720 sensorisch
zu erfassende und auszuwertende physikalische Größe aus Veränderungen in dem durch den
Permanentmagneten 750 erzeugten magnetischen (Sensor-)Feld,
dabei kann beispielsweise eine Veränderung in der Feldstärke und/oder
der Feldrichtung am Ort des Sensors erfasst und ausgewertet werden.
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Die
Funktion der Vorrichtung der 7 ist prinzipiell ähnlich zu
der der 3, wobei anstelle des Permanentmagneten 350 in
der 3 sich bei der Vorrichtung der 7 ein
Tauchelement 751 aus einem ferromagnetischen Material befindet.
Bei Betätigung
des Druckknopfs 711 durch einen Benutzer wird dieser gegen
die Federkraft der Druckfeder 740 auf die Blende 730 durch
Drücken
zubewegt, wobei dann das an dem Druckknopf 711 als Bedienelement angeordnete
Tauchelement 751 in Richtung der Blende 730 bewegt
wird. Diese Positionsveränderung
des Tauchelements 751 relativ zur aktiven Schaltung 720 verursacht
eine Veränderung
des Magnetfeldes (Veränderung
in der Feldstärke
und/oder der Feldrichtung am Ort des Sensors) des Permanentmagneten 750,
die durch die entsprechend ausgelegte Sensorik der aktiven Schaltung 720 ausgewertet
wird. Hierzu befindet sich in der aktiven Schaltung 720 ein
entsprechender Magnetfeldsensor, der beispielsweise ein induktiver
Näherungssensor
bzw. ein 3D-Magentsensor sein kann. Selbstverständlich kann anstatt des Permanentmagneten 750 auch
ein elektrisches Bauteil zur Erzeugung eines Magnetfeldes wie eine
Spule in dem aktiven Schaltungsteil 720 vorgesehen werden.
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In
der 8 ist als ein siebtes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 800 gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Steuern eines Betriebsparameters eines elektrischen
Gerätes
gezeigt, welches eine alternative Konfiguration zum fünften Ausführungsbeispiel
der 6 ist. Daher werden im Folgenden vor allem die
Unterschiede zur dortigen Anordnung erläutert. Im an der äußeren Oberfläche 832 einer Blende 830 eines
Gerätes
angebracht Bedienteil 810 befindet sich eine Kombination
von zwei Druckknöpfen 811a und 811b als
Bedienelemente, die mittels eines Halteelements 812 an
der Blende 830 fixiert sind. Im Inneren des Bedienteils 810 ist
an der Blende 830 zwischen den Druckknöpfen 811a und 811b als
Quelle für
ein Magnetfeld ein ortsfester Permanentmagnet 850 angeordnet,
dessen durch seine Pole N und S definierte Längsachse senkrecht zur Blende 830 ausgerichtet
ist. Somit ist in diesem Ausführungsbeispiel das
vom Permanentmagneten erzeugte Sensorfeld ortsfest.
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Um
eine Betätigung
einer oder beider Druckknöpfe 811a und 811b zu
erfassen bzw. ein der durch eine Betätigung hervorgerufene Bewegung
der Druckknöpfen 811a oder/und 811b entsprechendes Steuersignal
zu erzeugen, sind an den Druckknöpfen 811a und 811b jeweils
Tauchelemente 851a und 851b aus einem ferromagnetischen
Material angebracht. Bei einer Betätigung einer oder beider Druckknöpfe 811a und 811b werden
die Tauchelemente 851a und 851b entsprechend gegenüber dem
Magnetfeld des Permanentmagneten 850 bewegt, was aufgrund
des ferromagnetischen Materials eine entsprechende Veränderung
im Magnetfeld, d. h. eine Veränderung
in der Feldstärke
und/oder der Feldrichtung am Ort des Sensors, verursacht.
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Auf
der Geräteinnenseite 831 der
Blende 830 befindet sich der aktive Schaltungsteil 820 zur Erfassung
und Auswertung der Veränderung
in der Sensorfeldstärke
und/oder der Sensorfeldrichtung am Ort des Sensors. Durch das hierfür beispielsweise
einem 3D-Magnetfeldsensor ausgerüstete
aktive Schaltungsteil 820 können diese Veränderungen
im vom Perma nentmagneten 850 erzeugten Magnetfeld als Sensorfeld
erfasst und ausgewertet werden. Ähnlich
wie bei der Vorrichtung der 6 werden
die Bedienelemente, d. h. die Druckknöpfe 811a und 811b, durch
entsprechende Druckfedern 840a und 840b als Nullstellmittel
bei keiner Betätigung
in eine definierte Ruheposition gestellt.
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Damit
kann mit der Vorrichtung 800 gemäß der 8 ähnlich wie
mit der Vorrichtung der 6 die Steuerung eines Betriebsparameters
des elektrischen Gerätes
entsprechend den durch einen Benutzer am Bedienelement eingegebenen
Steuerbefehlen erfolgen. Gegenüber
der Ausführung
der 6 besitzt die der 8 unter
anderem den Vorteil, dass der innere Aufbau der Vorrichtung deutlich
einfacher ausfällt
und weniger Teile benötigt.
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Auch
im Zusammenhang mit der 8 sei darauf hingewiesen, dass
es für
den Fachmann ohne weiteres erkennbar ist, dass das Magnetfeld durch ein
entsprechendes elektrisches Feld ersetzt werden kann, wobei der
Magnetfeldsensor dann durch einen entsprechenden Sensor wie den
bereits erwähnten kapazitiven
Sensor zu ersetzen ist. Anstelle des Permanentmagneten tritt dann
eine Quelle für
ein elektrisches Feld, wobei dann analog zu den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen
mit einem Magnetfeld mittels des aktiven Schaltungsteil Veränderungen
in der Feldstärke
und/oder der Feldrichtung des elektrischen Feldes am Ort des Sensors
zu erfassen sind.
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Selbstverständlich sind
entsprechend den vorstehend zur Veranschaulichung beschriebenen Geräten auch
zahlreiche andere Anwendungsfälle denkbar,
die für
den Fachmann im Lichte der vorliegenden Erfindung ohne weiteres
erkennbar sind. Weiter ist es für
den Fachmann ohne weiteres ersichtlich ist, dass die Aspekte der
vorliegenden Erfindung und Konfigurationsprinzipien entsprechend
den einzelnen Ausführungsbeispielen
ohne weiteres miteinander kombinierbar sind. Somit kann in allen
Ausführungsbeispielen – wie mehrfach
erwähnt – anstatt eines
Magnetfeldes als Sensor feld auch ein elektrisches Feld oder eine
Kombination aus magnetischem und elektrischem Feld oder eine Kombination beider
Felder zur Anwendung kommen. Weiter kann grundsätzlich – wie im Zusammenhang mit den 7 und 8 erläutert – in allen
Ausführungen
der Erfindung anstelle eines beweglich angeordneten Magneten mit
einem ortsfesten Magnetfeld bzw. mit einem ortsfesten elektrischen
Feld als Sensorfeld gearbeitet werden. Bei den Varianten mit einem
ortsfesten Sensorfeld wird durch Einbringen in das Sensorfeld bzw. Bewegen
im Sensorfeld eines ferromagnetischen bzw. dielektrischen Materials
bei Betätigung
des Bedienelements der Vorrichtung die Feldstärke und/oder die Feldrichtung
am Ort des Sensors beeinflusst. Diese Veränderungen der erfassten Eigenschaft
des Sensorfeldes ist dann die veränderliche physikalische Größe zur Auswertung
für das
aktive Schaltungsteil. Der entsprechende Sensor für das aktive
Schaltungsteil kann bei einem elektrischen Feld beispielsweise als
ein kapazitiver Sensor, der Veränderungen
im elektrischen Feld erfassen kann, realisiert werden. Dabei ist
bei allen Ausführungen der
vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, dass die Auswerteelektronik
des jeweiligen aktiven Schaltungsteils selbstabgleichend ausgelegt
werden kann, wodurch sich Fertigungstoleranzen und Auswirkungen
durch Alterungsprozesse vorteilhaft kompensieren lassen.
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Zusammenfassend
seien nochmals die Vorteile gegenüber den herkömmlichen
elektromechanischen Steuervorrichtungen erwähnt: Bei der Erfindung sind
keine Durchbrüche
für ein
Bedienteil notwendig, damit werden Abdichtungsprobleme gegenüber Schmutz,
Flüssigkeiten
und gasförmigen
Substanzen vollständig
vermieden. Vor allem sei das Einsparpotenzial bei Glasblenden durch
die entfallende Bearbeitung einer Durchbruchbohrung hervorgehoben.
Da keins Dichtungselemente benötigt
werden, tritt auch keine zusätzliche
Reibung durch bewegte Dichtungselemente auf.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wurde eine Vorrichtung zum Steuern eines
Betriebsparameters eines Geräts
offenbart, wobei ein aktiver Schaltungsteil geschützt hinter
einer geschlossenen Blende des Geräts und ein passiver Bedienteil
in einer vorbestimmten Anordnung zu dem aktiven Schaltungsteil an
der Außenseite
der Blende angebracht ist. Der aktive Schaltungsteil ist eingerichtet,
einer Bewegung des passiven Bedienteils relativ zu dem aktiven Schaltungsteil
entsprechende elektrische Steuersignale zu erzeugen. Besonders vorteilhaft
ist, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum einen keine Durchbrüche
in der Bedienelementeblende eines Geräts benötigt werden, aber trotzdem
ein Benutzer bei der Bedienung einer Vorrichtung der Erfindung ein
haptisches und taktiles Fühlen
der Betätigung
als Rückmeldung
erhält.