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Anwendungsgebiet und Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung zur Funktionseinstellung einer Heizeinrichtung, insbesondere zur Leistungseinstellung, wobei sie einen Drehknebel aufweist mit einer Aus-Position und einer Arbeits-Position. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Bedienverfahren für eine derartige Bedieneinrichtung.
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Es ist beispielsweise aus der
DE-A-2105638 bekannt, zur Leistungseinstellung einer Heizeinrichtung einen Drehknebel mit mehreren Drehpositionen auszubilden. Die Leistungseinstellung erfolgt lediglich durch eine Drehung.
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Aus der
US-A-4,713,502 ist es bekannt, dass eine entsprechende Bedieneinrichtung mit einem Drehknebel in einer Aus-Position nicht gedreht werden kann. Der Drehknebel muss, ausgehend von der Aus-Position, herausgezogen oder eingedrückt werden, um in eine Arbeits-Position gebracht zu werden, in der er dann gedreht werden kann zur Leistungseinstellung einer Heizeinrichtung. Derartige Lösungen, insbesondere wenn zuerst der Drehknebel eingedrückt werden muss zur anschließenden Betätigung, sind mittlerweise vielfach gebräuchlich. In dieser Arbeits-Position kann dann ein großer Drehbereich vorgesehen sein, beispielsweise 270°, wobei der Drehbereich in einzelne Stufen bzw. Leistungsstufen unterteilt ist, alternativ auch in unterschiedliche Funktionen bei einem Backofen-Wahlschalter. Dieser Drehwinkelbereich kommt dadurch zustande, dass von einem Vollkreiswinkel ein bestimmter Winkelbereich um die Null-Stellung herum wegfällt, da hier der Drehknebel von der Arbeits-Position in die Aus-Position gebracht werden kann und umgekehrt.
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Aufgabe und Lösung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Bedieneinrichtung sowie ein entsprechendes Bedienverfahren zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und insbesondere die Möglichkeit geschaffen wird, dass eine Bedieneinrichtung auf neue Art und Weise bedient werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Bedienverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Manche der nachfolgend genannten Merkmale werden nur für die Bedieneinrichtung oder nur für das Bedienverfahren beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Bedieneinrichtung als auch für das Bedienverfahren gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Es ist vorgesehen, dass der Drehknebel in einer Aus-Position deaktiviert ist bzw. gar nicht gedreht werden kann. Von dieser Aus-Position kann er in eine Arbeits-Position gebracht werden, um eine Funktionseinstellung der Heizeinrichtung vorzunehmen, insbesondere deren Leistung zu verändern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Arbeits-Position durch eine Rastung odgl. vorgegeben ist, also durch eine mechanische Vorrichtung, die die Arbeits-Position selbsttätig einstellt bzw. den Drehknebel in diese Arbeits-Position zurückzudrehen versucht. Die Arbeits-Position ist dabei vorteilhaft eine stabile Zwischenstellung. Der Drehknebel ist von dieser Arbeits-Position ausgehend in mindestens eine Drehrichtung über einen Arbeits-Drehwinkelbereich drehbar, und zwar gegen eine mit zunehmendem Drehwinkel ansteigende Gegenkraft. Des weiteren weist die Bedieneinrichtung eine Drehwinkelerfassung auf zur Erfassung des Drehwinkels. Diese Drehwinkelerfassung ist mit einer Steuerung der Bedieneinrichtung verbunden zur Funktionseinstellung. Die Steuerung ist dabei vorteilhaft derart ausgebildet, dass mit größer werdendem Drehwinkel die Funktionseinstellung, insbesondere als Leistungseinstellung der Heizeinrichtung, schneller erfolgt bzw. sich schneller ändert. Dadurch kann beim Bedienverfahren erreicht werden, dass zum einen eine Art Null-Position in der Arbeits-Position gegeben ist und von dieser ausgehend eine Drehung zumindest in eine Drehrichtung, vorteilhaft auch in die andere Drehrichtung, jeweils eine Einstellung der Funktion bewirkt. Dies ist bevorzugt eine Leistungserhöhung in die eine Richtung und eine Leistungsverringerung in die andere Drehrichtung. Durch das Unterteilen in die Aus-Position und die Arbeits-Position kann eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Betätigen erreicht werden, insbesondere als Kindersicherung.
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Es ist zu beachten, dass in alternativen Ausgestaltungen der Erfindung als Abwandlung auch auf die Aus-Position verzichtet werden kann und diese folglich nur fakultativ ist. Wird beispielsweise keine Kindersicherung gewünscht, so kann die Arbeits-Position die einzige Position bzw. Grund-Position für den Drehknebel der Bedieneinrichtung bilden.
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Durch eine mögliche Abhängigkeit der Schnelligkeit der Änderung der Funktionseinstellung oder Leistungseinstellung von dem Drehwinkel ist es möglich, den Bereich des Arbeits-Drehwinkels relativ klein zu halten. So kann er vorteilhaft von der Arbeits-Position ausgehend weniger als 45° betragen, besonders vorteilhaft zwischen 10° und 30°. Des weiteren ist dabei vorgesehen, dass die Steuerung nicht ausschließlich in Abhängigkeit von dem Drehwinkel die Funktion der Heizeinrichtung einstellt oder verändert, sondern vielmehr unter gleichzeitiger Berücksichtigung der zeitlichen Komponente darauf abstellt, wie lange bzw. für welche Zeit ein bestimmter Drehwinkel eingestellt bzw. gehalten wird. Die Größe des Drehwinkels ist dabei vorteilhaft direkt mit der Größe der Änderungsgeschwindigkeit korreliert, so dass sich bei größerem Drehwinkel eine schnellere Funktionseinstellung ergibt als bei kleinerem Drehwinkel. Dabei kann eine Beschleunigung der Funktionseinstellung einerseits in etwa linear mit ansteigendem Drehwinkel erfolgen. Andererseits kann sie sogar überproportional sein für eine besonders schnelle Funktionseinstellung bzw. Leistungseinstellung bei relativ großem Drehwinkel.
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Anstelle der Abhängigkeit der Schnelligkeit der Änderung der Funktionseinstellung oder Leistungseinstellung von dem Drehwinkel kann vorgesehen sein, dass durch mehrfache Drehbewegung mit einem sehr kleinen Drehwinkel in dieselbe Richtung die Funktionseinstellung wie Erhöhen oder Verringern der Leistungseinstellung erfolgt. Dies erfolgt vorteilhaft von einer instabilen Zwischenstellung der Bedieneinrichtung aus. Alternativ kann es auch von der Arbeitsposition aus erfolgen. insbesondere beträgt der kleine Drehwinkel etwa 3° bis 15°. Er kann in Ausgestaltung der Erfindung durch einen Drehanschlag begrenzt sein, der bei Überschreiten einer gewissen Drehkraft auch überwindbar sein kann. Es kann beispielsweise erreicht werden, dass mit jeder kleinen Drehbewegung die Leistung um eine Stufe erhöht oder verringert wird. Dies nennt man auch toggeln und ist ein bewährtes und einfaches sowie intuitiv verständliches Verfahren zur Funktionseinstellung oder Leistungseinstellung.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Drehknebel von der Arbeits-Position aus in seine Drehrichtungen jeweils gegen eine Gegenkraft drehbar ist. Dabei ist die Gegenkraft vorteilhaft so ausgebildet, dass sie in beide Drehrichtungen in etwa gleich groß ist bzw. auf gleiche Art und Weise mit dem Drehwinkel korreliert ist. Sie kann aber auch in die eine Drehrichtung größer sein als in die andere, beispielsweise bei Leistungserhöhung größer sein als bei Leistungsverringerung.
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Kleine Arbeits-Drehwinkelbereiche weisen den Vorteil auf, dass eine relativ geringe Handbewegung reicht zur Bedienung. Dann muss diese Bewegung eben für längere Zeit aufrechterhalten werden, bis sozusagen durch selbsttätiges Durchfahren oder Hochfahren bzw. Runterfahren durch mehrere Leistungsstufen eine gewünschte Einstellung vorgenommen worden ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Gegenkraft-Einrichtung für die Gegenkraft nach dem Nocken-Prinzip ausgebildet sein bzw. einen solchen Nocken aufweisen. Dazu kann sie ein in radialer Richtung verlaufendes nach innen abstehendes Nockenteil aufweisen, welches zumindest innerhalb des Arbeits-Drehwinkelbereichs an einer Schleifkulisse für das Nockenteil anliegt. Diese Schleifkulisse erstreckt sich ausgehend von der Arbeits-Position in Richtung auf das Rastteil zu sowie seitlich davon weg, ist vorteilhaft also geschwungen. Dabei ist das Nockenteil gegen eine Nockenfeder in radialer Richtung eindrückbar ausgebildet, um abhängig von der Form der Schleifkulisse auszuweichen. Diese Bewegung des Nockenteils gegen eine Nockenfeder bewirkt mittels der Schleifkulisse, dass sowohl die Drehung des Drehknebels an sich als auch die Aufrechterhaltung des Drehwinkels eine gewisse Kraft erfordert. Diese Kraft ist gewünscht als Rückmeldung für die Bedienung. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Nockenteil drehfest ausgebildet ist, sich also nicht dreht, sondern lediglich in radialer Richtung auf eine Schleifkulisse an dem Drehknebel zu bewegt werden kann.
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Alternativ kann das Nockenteil auch in radialer Richtung nach außen stehen und an der Innenseite einer Schleifkulisse anliegen, welche dann nach außen ausgebuchtet ist für das Nockenteil. Das Nockenteil ist dann am Rotor vorgesehen. Als nochmals weitere Alternative zu einem Nockenteil in radialer Richtung, also quasi an dem Außenrand eines Rotors oder einer Scheibe, kann auch vorgesehen sein, dass ein Nocken an einer Oberseite oder Unterseite des Rotors anliegt. Dann ist eben hier die Schleifkulisse vorgesehen, was kein Problem darstellt.
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Die Schleifkulisse ist besonders vorteilhaft symmetrisch ausgebildet zu einer Linie entlang der radialen Richtung des Nockenteils auf die Drehachse zu, so dass sich eine Gegenkraft gleich ausbildet, unabhängig von der Drehrichtung. Dabei ist es aber eben auch gut vorstellbar, die Gegenkraft in die eine Richtung größer auszubilden als in die andere, wie zuvor genannt. Dies geht auch bei der vorgenannten Alternative auf Oberseite oder Unterseite des Rotors.
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Alternativ zu einer Gegenkraft-Einrichtung mit einem Nockenteil und Schleifkulisse kann zur Erzeugung der Gegenkraft eine Zug- oder Druckfeder vorgesehen sein. Diese kann mit zunehmendem Drehwinkel von der Arbeits-Position aus mit zunehmender Kraft beaufschlagt werden, so dass dann die Gegenkraft ebenfalls ansteigt. Ein mögliches gewünschtes nicht-lineares Ansteigen der Gegenkraft kann dadurch erreicht werden, dass die Federkraft nicht zwingend in Richtung senkrecht zur radialen Richtung verläuft, beispielsweise durch Verlauf einer Feder hin zur Drehachse des Drehknebels oder weg von der Drehachse, wie für den Fachmann leicht vorstellbar ist. So kann eine degressive oder progressive Änderung der Federkraft erreicht werden.
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Für praxistaugliche und dennoch haptisch gut erkennbare Bedienung kann eine Gegenkraft im Bereich von 0,1 Ncm bis einigen Ncm liegen, beispielsweise bei etwa 1 Ncm. So wird eine deutlich spürbare Gegenkraft erzeugt, die gleichzeitig ohne größere Probleme bei der Bedienung überwunden werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können für eine Erfassung einer Drehung des Drehknebels nach dem magnetischen Prinzip ein Magnet und zwei Magnetsensoren vorgesehen sein. Dabei ist vorteilhaft der Magnet drehbar ausgebildet, insbesondere an dem Drehknebel befestigt, während die beiden Magnetfeldsensoren ortfest sind. Dadurch ist unter anderem die Ansteuerung der Magnetfeldsensoren, welche insbesondere Hall-Sensoren sein können, leichter.
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Um von der vorbeschriebenen Aus-Position in die Arbeits-Position zu gelangen, kann vorgesehen sein, dass die Bedieneinrichtung bzw. der Drehknebel eingedrückt werden muss. Im eingedrückten Zustand muss der Drehknebel dann etwas gedreht werden, um sozusagen in der Arbeits-Position zu verbleiben. Alternativ kann vorgesehen sein, dass nach dem Eindrücken die Arbeits-Position gehalten wird bzw. der Drehknebel nicht wieder herausgedrückt wird. Erst durch ein erneutes Daraufdrücken kommt er wieder heraus und gelangt so selbsttätig in die Aus-Position. Auch derartige Rast-Lösungen sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise von sogenannten Versenkknebeln.
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Eine Erkennung der Bewegung von der Aus-Position in die Arbeits-Position kann dadurch erfolgen, dass in der Stirnseite der Achse ein Magnet eingelassen ist. Diesem Magneten gegenüber ist an der Bedieneinrichtung ein Magnetfeldsensor angeordnet, der die zuvor beschriebene Annäherung beim Eindrücken des Drehknebels erkennt und so als Zeichen einer gleich erfolgenden Betätigung eine Steuerung odgl. einschaltet.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung durch eine erste erfindungsgemäße Bedieneinrichtung in der Aus-Position,
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2 eine Schnittdarstellung ähnlich 1 in der Arbeits-Position nach Eindrücken,
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3 eine Draufsicht auf die Bedieneinrichtung entsprechend der 1 und 2 mit funktioneller Darstellung,
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4 eine Schnittdarstellung ähnlich 1 durch eine zweite erfindungsgemäße Bedieneinrichtung in der Aus-Position,
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5 eine Schnittdarstellung gemäß B-B von 4 und
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6 bis 9 sogenannte Funktionsdiagramme bzw. Abwicklungen der Außenkontur des sich drehenden Rotors entsprechend 5 und einer weiteren Ausgestaltung.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist im seitlichen Schnitt eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung 11 dargestellt mit einem Drehknebel 13 vor einer Bedienblende 15 der Bedieneinrichtung 11. Der Drehknebel 13 ist zum Ansteuern einer Sensorik 17 ausgebildet und sitzt dazu auf einer Drehachse 18, die die Bedienblende 15 durchstößt und die einen Rotor 16 aufweist, der in einer Gegenkraft-Einrichtung 19 gelagert ist bzw. gegen diese drehen kann.
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Die Gegenkraft-Einrichtung 19 weist eine feststehende Tragplatte 20 auf, die beispielsweise an der Rückseite der Bedienblende 15 montiert ist. Die Tragplatte 20 weist ein nockenartig ausgebildetes Rastteil bzw. Nockenteil 21 auf, welches auch in der Draufsicht aus 3 zu erkennen und dort näher erläutert ist. Des weiteren weist die Gegenkraft-Einrichtung 19 eine Rastöffnung 22 auf, welche ebenfalls aus 3 besser zu ersehen ist, und zwar am äußeren Umfangsrand.
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An der Tragplatte 20 ist eine genannte Sensorik 17 in Form von zwei Magnetsensoren 29a und 29b befestigt, deren Anordnung sowie Position relativ zueinander auch wieder aus 3 zu ersehen ist. In der Gegenkraft-Einrichtung 19, die nach Art einer dicken Scheibe ausgebildet sein kann, ist auch ein Magnet 28 angeordnet, der sich mit dem Drehen der Gegenkraft-Einrichtung 19 entsprechend dem Drehknebel 13 bewegt.
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In 1 ist zwischen der Unterseite der Gegenkraft-Einrichtung 19 und der Oberseite der Tragplatte 20 ein größerer Abstand vorgesehen. Dieser dient dazu, wie die 2 zeigt, dass mit Drücken auf den Drehknebel 13 über die Drehachse 18 die Gegenkraft-Einrichtung 19 auf die Tragplatte 20 zu gedrückt wird und unter Umständen darauf anliegt. Zur besseren Erläuterung wird hier gleichzeitig auf die 3 verwiesen. Das Drücken auf den Drehknebel 13 ist nämlich nur in der in 1 dargestellten Position möglich, wenn die Rastöffnung 22, die in 3 nach unten weist, genau am Rastteil 21 anliegt. Nur dann kann nämlich die Gegenkraft-Einrichtung 19 hinein gedrückt und auf die Tragplatte 20 zu gedrückt werden, um den in 2 dargestellten Zustand zu erreichen.
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Somit ist also in 1 die Aus-Position dargestellt und in den 2 und 3 die Arbeits-Position. In der Draufsicht auf die Gegenkraft-Einrichtung 19 gemäß 3 ist zu erkennen, dass die Rastöffnung 22 nach links zu eine Abschrägung 22' aufweist, die langsam auf den Durchmesser der Gegenkraft-Einrichtung 19 ausläuft. Während also gemäß 1 das nockenartig ausgebildete Rastteil 21 in der Rastöffnung 22 ruht, ist sie bei der Arbeits-Position gemäß 3 eingedrückt worden und um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedreht worden. Dabei liegt das Rastteil 21 dann in der Schleifkulisse 24, wie dargestellt ist. Die Schleifkulisse 24 weist von einer mittigen Vertiefung 26 ausgehend zu beiden Seiten nach oben und nach unten schräg auslaufende Kulissenwangen 25a und 25b auf. Der von der Erstreckung der Kulissenwangen 25a und 25b gebildete Winkelbereich α beträgt etwa 60°, kann aber größer oder kleiner sein. Es ist zu erkennen, dass das Rastteil 21, welches nach links mit einer Rastfeder belastet ist und somit auf den Mittelpunkt der Gegenkraft-Einrichtung 19 zu gedrückt wird, derart in der Schleifkulisse 24 an den Kulissenwangen 25a und 25b anliegt, dass sich die Position gemäß 3 von alleine einstellt. Beim Drehen der Gegenkraft-Einrichtung 19 mittels Drehknebel 13 und Drehachse 18 wird das Rastteil 21 durch die Schräge der Kulissenwangen 25a oder 25b nach links gegen die Feder gedrückt, was die Drehbewegung erschwert bzw. eine Rückstellung in die in 3 dargestellte Null-Position bewirkt. Gleichzeitig kann jede Drehung, auch um geringe Winkel, bei der sich der Magnet 28 mitdreht, mittels der Magnetsensoren 29a und 29b erkannt werden, die relativ zueinander das vom Magnet 28 ausgelöste Signal erfassen. Durch die Ausgestaltung der Kulissenwangen 25a und 25b bzw. ihrer Schräge kann die mit zunehmendem Drehwinkel aus der Null-Position heraus ansteigende Gegenkraft, die auf den Drehknebel 13 wirkt, eingestellt werden, natürlich auch in Zusammenwirkung mit der Stärke der Feder hinter dem Rastteil 21. Wenn die Gleitbewegung des Rastteils 21 an der Schleifkulisse 24 wenig Reibung aufweist, was durch entsprechende Kunststoffmaterialien und Fetten möglich ist, so wird der Drehknebel 13 nur gegen die Gegenkraft gedreht werden müssen.
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Nach oben wird der Drehwinkelbereich oberhalb der Kulissenwange 25a durch einen vorstehenden Anschlag 31 begrenzt. Dies bedeutet also, dass ein Überdrehen in diese Richtung nicht möglich ist. Ein Überdrehen in die andere Richtung, also über die Kulissenwange 25b hinaus, hat nach etwas weiterem Drehen zur Folge, dass die Rastöffnung 22 wieder über dem Rastteil 21 zu liegen kommt und dann die Gegenkraft-Einrichtung 19 wieder durch nicht dargestellte Federn odgl. von der Tragplatte 20 weg gedrückt wird in die Position gemäß 1.
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Anstelle der hier dargestellten Gegenkraft-Einrichtung 19 mit Rastteil 21 und Schleifkulisse 24 ist auch die Anordnung mehrerer Federn vorstellbar, und zwar Druck- oder Zugfedern, gegen die von einer Null-Position aus beispielsweise der Anschlag 31 wirkt. Möglich wäre dabei sogar die Verwendung einer einzigen Feder, falls diese sowohl auf Druck als auch auf Zug eine etwa gleiche Kraftentfaltung aufweist. Mit unterschiedlicher Kraftentfaltung kann auch die vorgenannte unterschiedliche Gegenkraft, die je nach Drehrichtung unterschiedlich sein kann, erreicht werden.
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Aus der 3 ist zu ersehen, dass mit zunehmender Verdrehung der Gegenkraft-Einrichtung 19 aus der dargestellten Null-Position heraus die zum Drehen notwendige Kraft ansteigt, und zwar überproportional. Dies kann beispielsweise mit einer Leistungseinstellung mit der Bedieneinrichtung 11 für eine Heizeinrichtung, beispielsweise bei einem Gaskochfeld, verbunden werden. Je länger beispielsweise eine Auslenkung aus der Null-Position heraus gehalten wird mit eingedrücktem Rastteil 21, desto länger wird eine Leistungsstufe nach oben oder nach unten verändert. Je weiter gedreht wird, also je größer der Drehwinkel ist, desto mehr steigt die Änderungsgeschwindigkeit an. Damit kann also mit relativ wenig Drehkraft ein langsames Leistungsverstellen bzw. Durchzählen von Leistungsstufen erfolgen. So ist ein sehr genaues Einstellen möglich. Alternativ kann durch stärkeres bzw. auch weiteres Drehen des Drehknebels 13 mit größerem Drehwinkel aus der Null-Position heraus gegen eine größere Gegenkraft dieses Leistungsverstellen bzw. Durchzählen der Leistungsstufen erheblich schneller erfolgen. Dies ist vor allem dann günstig, wenn eine hohe Leistungsstufe gewünscht ist und eingestellt werden soll, insbesondere wenn sie schnell eingestellt werden soll.
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Die dargestellte Bedieneinrichtung 11 weist auch noch die Sicherheitsfunktion auf, dass nur dann Signale über die Drehposition an den Magnetsensoren 29a und 29b erzeugt werden, wenn sich der Magnet 28 ihnen gegenüber befindet. Verlässt das Rastteil 21 die Schleifkulisse 24, weil es beispielsweise durch Federkraft hoch gedrückt wird, so ist der Magnet 28 derart weit von den Magnetsensoren 29a und 29b entfernt, dass diese nicht mehr oder nur noch schwach ansprechen. Dies kann die Bedieneinrichtung 11 auch als Ausschalten erkennen.
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Wie oben angesprochen wurde, können das Rastteil 21 und die Schleifkulisse 24 sozusagen invertiert bzw. von innen nach außen gedreht werden. Dann steht die Schleifkulisse fest und umgibt den Rotor, der das nach außen weisende Rastteil aufweist. Der mittigen Vertiefung 26 nach innen würde dann eine Ausbuchtung nach außen entsprechen.
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In 4 ist in einem Schnitt ähnlich 1 eine weitere Bedieneinrichtung 111 dargestellt in einer weniger schematischen, sondern eher konkreten Darstellung. Die Bedieneinrichtung 111 weist eine Drehachse 118 auf, die gegen eine Federkraft in eine Drehachsenscheibe 133 eingedrückt werden kann zur Einkopplung und deren anschließender Drehung. Dabei wird die Drehachse 118 aus der Verrastungskulisse im Gehäuse 120 gelöst. Die Ausbildung dieser Drehachsenscheibe 133 kann auch aus der Schnittdarstellung gemäß Schnitt B-B aus 5 ersehen werden, wobei dies nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Unterhalb der Drehachse 118 bzw. der Drehachsenscheibe 133 befindet sich ein Rotor 116 ähnlich wie zuvor beschrieben, wobei eben Drehachsenscheibe 133 und Rotor 116 nicht zwingend in Wirkverbindung bzw. miteinander verbunden sind. Der Rotor weist eine mittige Kammer 135 auf, in welche die Drehachsenscheibe 133 bei Drücken auf die Drehachse 118 einrücken kann. Für eine drehmomentübertragende Verbindung sowie für eine spezielle Passform nur in einer einzigen Stellung sind die in 5 erkennbaren Vorsprünge 134a und 134b am Rotor 116 vorgesehen, die in die Kammer 135 hineinragen. Die Drehachsenscheibe 133 weist entsprechende Ausnehmungen auf, in welche die Vorsprünge 134a und 134b in der passenden Stellung einrücken. Dann ist die Drehachse 118 mit dem Rotor 116 wirkverbunden und kann diesen drehen.
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An dem Rotor 116 ist wiederum eine von außen angreifende Gegenkraft-Einrichtung 119 vorgesehen mit einem Rastteil 121, das in eine Rastöffnung 122 im Rotor 116 hineingedrückt ist von einer Schraubenfeder. Des weiteren weist der Rotor an der Rastöffnung 122 eine Schräge 122' auf, an der bei Drehen entgegen dem Uhrzeigersinn nach links das Rastteil 121 anliegend nach außen gedrückt wird. Nach einem Drehwinkel von etwa 90° kommt das Rastteil 121 zum Einrücken in die eine Schleifkulisse 124. Die Schleifkulisse 124 weist zwei Kulissenwangen 125a und 125b sowie eine Vertiefung 126 auf. An den Außenbereichen der Kulissenwangen 125a und 125b sind Anschlagabflachungen 127a und 127b zu erkennen, welche beim Drehen in der Weise, dass der Rastteil 121 an ihnen anliegt, dem Benutzer eine Art Rastgefühl vermittelt bzw. eine Art exakte, aber instabile Zwischenstellung, die dennoch in beide Richtungen weitergedreht werden kann. Es kann auch erreicht werden, dass durch Erreichen der rechten Anschlagabflachung 127a ein Zurückgleiten des Rastteils 121 in die stabile Zwischenstellung in der Mitte der Kulissenwangen 125a und 125b erfolgt.
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In dem Rotor 116 ist wiederum ein Magnet 128a angebracht, der zusammen mit zwei Magnetsensoren 129a und 129b eine Sensorik 117 bildet. Da der Magnet 128a genau gegenüber der Schleifkulisse 124 samt Vertiefung 126 liegt, befindet er sich bei einem Drehwinkel von 90° genau zwischen den beiden Magnetsensoren 129a und 129b. Wird nun, wie vorbeschrieben, der Rotor 116 mittels der eingreifenden Drehachsenscheibe 133 und der Drehscheibe 118 ein Stück nach links oder ein Stück nach rechts gedreht, vorzugsweise so weit, dass das Rastteil 121 an den Anschlagabflachungen 127a und 127b anliegt, so befindet sich der Magnet 128a direkt vor dem einen oder dem anderen Magnetsensor 129. Dadurch können diese Positionen für eine eingangs beschriebene Signalerkennung und -auswertung verwendet werden.
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Des weiteren kann vorgesehen sein, dass der Magnet 128a beim Drehen der Rotorscheibe 116 aus der Stellung gemäß 5 nach links zuerst am unteren Magnetsensor 129a vorbeifährt. Dies kann als sogenannter Aufwachbereich erkannt werden und beispielsweise ein Einschalten einer Steuerung bewirken, die bis dahin in einer Art Standby-Modus mit minimaler Energieversorgung war. Eine weitere Funktion könnte beispielsweise bei einer Ansteuerung eines Gasherdes mit elektronischer Steuerung das Zünden an einem Gasbrenner sein, dessen Leistung dann in Leistungsstufen eingestellt wird. So wird auf alle Fälle sichergestellt, dass die Zündeinrichtung aktiviert ist, wenn ein Gasventil geöffnet wird durch die nachfolgende Einstellung.
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Als alternative Erkennung beispielsweise zum Zünden an einem Gasbrenner können ein weiterer Magnet 128b und ein weiterer Magnetsensor 129c vorgesehen sein. Diese sind um einen Drehwinkel von etwa 45° verdreht, wie aus 5 zu erkennen ist. Nach einem Drehwinkel von etwa 45° erkennt der Magnetsensor 129c diese Drehung und kann einen Gasbrenner schon zünden, während gleich darauf nach dem Drehwinkel von etwa 90° die Leistung für den Gasbrenner eingestellt werden kann. Diese 45° sind dann ein sogenannter Aufwachbereich. Dabei ist der Magnet 128b so angeordnet, dass er die Magnetsensoren 129a und 129b nicht stören kann.
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Werden erhöhte Sicherheitsbedingungen an diesen Aufwachbereich gestellt, so können ein weiterer Sensor, beispielsweise ein Magnetfeldkontakt oder ein Reed-Schalter, vorgesehen sein. Diese wirken mit einem korrespondierenden Magneten zusammen.
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Die Drehrichtung in den 4 und 5 könnte auch andersherum sein durch entsprechend gespiegelte Ausbildung, also rechts herum.
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In 6 ist schematisch in einer Art Funktionsdiagramm dargestellt, welches Profil die Rotorscheibe 116 über einem Drehwinkelverlauf aufweist. Bei der Position 0°, welche der Darstellung in 5 entspricht, ist die Rastöffnung 122 vorgesehen. Mit zunehmendem Drehwinkel kommt zuerst bei 45° der vorbeschriebene Aufwachbereich, wenn nämlich der Magnetsensor 129a den Magnet 128a in der Position vor sich registriert. Bei etwa 70° beginnt mit einer Anschlagabflachung 127b die Schleifkulisse 124 der Vertiefung 126, welche wiederum genau bei 90° liegt. Bei etwa 110° liegt die andere Anschlagabflachung 127a.
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Ausgehend von dieser Winkelstellung von etwa 110° kann die Rotorscheibe 116 noch weiter nach links gedreht werden, was allerdings keine Wirkung zeigt, da sich auch der Magnet 128a außerhalb der Magnetsensoren 129a und 129b befindet. Es kann auch ein Anschlag vorgesehen sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung eines Funktionsdiagramms gemäß 7 in Abwandlung der Rotorscheibe 116 ist zu sehen, dass in der Position 0° wiederum eine Null-Position vorgesehen ist. Allerdings kann hiervon ausgehend, anders als gemäß der 4 bis 6, die Rotorscheibe 116 auch nach rechts gedreht werden, und zwar bis zu etwa 45°. Dort ist dann wiederum ein Anschlag mit einer entsprechenden Rastöffnung vorgesehen, über welchen hinaus ein Drehen nicht möglich ist. Eine Erkennung dieser Drehposition bei Minus 45° könnte beispielsweise durch einen weiteren Magneten erfolgen, der in einem Rotor angeordnet wäre.
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Dabei wäre er, wenn man beispielhaft den Rotor 116 gemäß 5 betrachtet, in etwa zwischen der Schleifkulisse 124 und dem oberen Magnetsensor 129b angeordnet, so dass er sich bei einem Drehen der Rotors 116 nach rechts dem Magnetsensor 129b nähert bzw. diesem gegenüberliegt, was dann entsprechend erkannt werden kann.
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Des weiteren ist bei der Darstellung in 7 beim Winkel von 45° nicht nur eine vorbeschriebene Aufwachfunktion vorgesehen, sondern durch eine weitere Vertiefung in der Außenseite eines Rotors eine mechanisch fühlbare Sonderfunktion. Diese kann beliebig bewegt werden, beispielsweise ein Kochvorgang mit festgelegter Leistung odgl..
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Eine Schleifkulisse ähnlich der 4 bis 6 mit zwei Kulissenwangen und Anschlagabflachungen außen ist bei der Stellung von etwa 120° vorgesehen. Der Rotor muss also ein Stückchen weiter gedreht werden als bei der Ausführung gemäß 6.
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Weitere Abwandlungen sind möglich und anhand der 6 und 7 leicht vorstellbar. So könnte beispielsweise bei einem Winkel größer als 90° in Abwandlung von 6 ein weiterer Anschlag durch eine Rastöffnung realisiert sein, um ein Weiterdrehen zu verhindern, wobei einem solchen Anschlag dann auch eine Sonderfunktion zugeordnet sein kann. Dies entspricht dann dem Anschlag bei 0°, nur eben gespiegelt. Eine solche Darstellung wäre dann spiegelsymmetrisch zum Mittelpunkt, wobei diesem Mittelpunkt dann auch der Drehwinkel von 0° zugeordnet sein könnte. Dies ist in 8 dargestellt.
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In 9 ist eine nochmalige Abwandlung von 6 dargestellt. Hier ist der Anschlag von der Position bei 0° nach links zu einer Position bei etwa 135 gewandert. Bei der Position 0° befindet sich nun eine Art einseitiger Wippbereich. Er ist nach Art eines halbierten Wippbereichs ausgebildet mit einer Kulissenwange nach rechts bis zur Position –15°. Hier kann eine Einstellung durch Wippen bzw. das vorgenannte toggeln durch kleine Drehungen bzw. Bewegungen nach rechts erfolgen. Nochmals rechts davon befindet sich dann direkt ein Anschlag gegen noch weiteres Verdrehen.
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Des weiteren könnten bei der Darstellung gemäß 7 die durch die Vertiefung gebildete Sonderfunktion bei 45° und die Schleifkulisse bei 120° vertauscht sein. Des weiteren könnte hier auch an einer Stelle bei einem Winkel etwas mehr als 0° wieder ein Aufwachbereich entsprechend 6 vorgesehen sein. Ebenso könnte bei der 7
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2105638 A [0002]
- US 4713502 A [0003]
