DE102011081331A1

DE102011081331A1 - Haushaltsgerät mit einer berührungssensitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE102011081331A1
Application number: DE102011081331A
Authority: DE
Inventors: Thomas Lubert; Gino Wybranietz
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2748369B1; RU2591144C2; WO2013026734A1; CN103748276A; RU2014109036A; EP2748369A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer berührungssensitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’), welche eine Anzeigeeinheit (11, 11’) zum Anzeigen von Bedieninformationen und ein lichtdurchlässiges Trägerteil (3, 4’) aufweist, an welchem zumindest eine kapazitive Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) als Teil eines Berührungskondensators angeordnet ist, welche in Überlappung mit der Anzeigeeinheit (11, 11’) und in Überlappung mit einer berührungssensitiven Betätigungsfläche (10, 10’) der Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) angeordnet ist, wobei die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) aus einem transparenten und elektrisch leitfähigen Lack und/oder Kleber ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer berührungssensitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung, welche eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen von Bedieninformationen sowie ein lichtdurchlässiges Trägerteil aufweist. An dem Trägerteil ist zumindest eine kapazitive Sensorelektrode als Teil eines Berührungskondensators angeordnet, welche in Überlappung mit der Anzeigeeinheit einerseits und in Überlappung mit einer berührungssensitiven Betätigungsfläche der Bedien- und Anzeigeeinrichtung andererseits angeordnet ist.
Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf ein LED-Display mit einer zugeordneten kapazitiven Bedieneinrichtung. Bei derartigen Displays werden Leuchtelemente – LEDs – eingesetzt, mittels welcher Funktionszeichen bzw. Anzeigesymbole hinterleuchtet werden können. Eine derartige Bedien- und Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 102 36 718 A1 bekannt. Diese Bedien- und Anzeigeeinrichtung beinhaltet eine Bedienblende, welche ein einstückiges Kunststoff-Spritzgussbauteil ist, das aus ABS-Kunststoff hergestellt ist. Die Bedienblende weist einen kreisförmigen Durchleuchtungsbereich auf, in welchem die Materialstärke des Blendenmaterials gegenüber der Norm-Materialstärke derart reduziert ist, dass der Durchleuchtungsbereich lichtdurchlässig ist. Dieser Durchleuchtungsbereich bildet eine optische Anzeigeeinrichtung – auf der Oberfläche des Durchleuchtungsbereichs sind Anzeigesymbole bzw. Funktionszeichen angebracht, die mittels eines Leuchtelements – etwa einer Leuchtdiode – beleuchtet werden können. Das Leuchtelement ist auf einer Leiterplatte angebracht. Des Weiteren ist an einer Rückseite der Bedienblende eine Sensorelektrode angebracht, welche Bestandteil eines kapazitiven Schalters bzw. Bestandteil eines Berührungskondensators ist. Die Sensorelektrode ist über ein Koppelelement bzw. Kontaktteil mit der Leiterplatte und somit mit einer Auswerteeinheit elektrisch verbunden.
Aus der Druckschrift DE 28 24 973 A1 ist eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung für ein Haushaltsgerät bekannt. Auf einer Leiterplatte, welche über ein Bandkabel mit den übrigen Steuerelementen des Haushaltsgeräts verbunden ist, ist ein zweizeiliges, mit Schriften und Symbolen versehenes Display aufgesetzt. Das Display ist durch eine Bedienplatte bzw. Steuerplatte abgedeckt, die mit transparenten, metallischen Flächen versehen ist. Diese metallischen Flächen bilden mit darunter liegenden Flächen ein kapazitives Schaltelement, das die Befehlsansteuerung bewirkt. Das Display ist beispielsweise mit Leuchtelementen in LED- oder LCD-Technik bestückt.
Es ist also bereits Stand der Technik, transparente Sensorelektroden einzusetzen, die über einer Anzeigeeinheit (Display) bzw. in Überlappung mit der Anzeigeeinheit angeordnet sind. Bei einer derartigen berührungssensitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung kann der Benutzer eine berührungssensitive Betätigungsfläche zum Bedienen des Haushaltsgeräts berühren, die ebenfalls in Überlappung mit den Sensorelektroden und der Anzeigeeinheit angeordnet ist. Die Sensorelektroden befinden sich also zwischen der Betätigungsfläche einerseits und der Anzeigeeinheit andererseits, wobei die Anzeigeeinheit aufgrund der Transparenz der Sensorelektroden vom Benutzer wahrgenommen werden kann und durch die Sensorelektroden nicht verdeckt wird. Im Stand der Technik werden dabei so genannte ITO-Schichten (Indium-Zinnoxid) eingesetzt, durch welche die Sensorelektroden gebildet werden. Solche Schichten sind für das sichtbare Licht überwiegend transparent. Die ITO-Schichten finden jedoch dann ihre Grenzen, wenn sie auf dreidimensionale Oberflächen aufgebracht werden. Hierfür sind sie nur eingeschränkt geeignet. Insbesondere dann, wenn das Trägerteil, an welchem die Sensorelektroden angeordnet sind, eine gewölbte – etwa konvexe oder konkave – Oberfläche aufweist, wie dies bei Bedienblenden von Haushaltsgeräten der Fall sein kann, können die ITO-Schichten nicht mehr zufrieden stellend eingesetzt werden. Außerdem sind Rohstoffe im Vergleich zu anderen, elektrisch leitfähigen Materialien relativ teuer.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Haushaltsgerät mit einer Bedien- und Anzeigeeinrichtung zu schaffen, bei welcher die zumindest eine Sensorelektrode auch dann an das Trägerteil mit geringem technischen Aufwand angebracht werden kann, wenn das Trägerteil eine dreidimensionale – etwa eine gewölbte – Oberfläche aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät umfasst eine berührungssensitive Bedien- und Anzeigeeinrichtung, welche eine Anzeigeeinheit aufweist, die zum Anzeigen von Bedieninformationen ausgebildet ist. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung weist auch ein lichtdurchlässiges bzw. transparentes Trägerteil auf, an welchem zumindest eine kapazitive, elektrisch leitfähige Sensorelektrode als Teil eines Berührungskondensators angeordnet ist. Die Sensorelektrode ist in Überlappung mit der Anzeigeeinheit einerseits und in Überlappung mit einer berührungssensitiven Betätigungsfläche der Bedien- und Anzeigeeinrichtung andererseits angeordnet. Die Betätigungsfläche kann zum Bedienen des Haushaltsgeräts durch den Benutzer berührt bzw. angetippt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die zumindest eine Sensorelektrode aus einem – zumindest für sichtbares Licht – transparenten und elektrisch leitfähigen Lack und/oder Kleber ausgebildet ist, welcher insbesondere Nanoröhrchen aus Kohlenstoff beinhaltet.
Der erfindungsgemäße Effekt wird somit durch die Verwendung eines speziellen Materials für die Sensorelektrode erzielt, und zwar durch die Verwendung eines lichtdurchlässigen und elektrisch leitfähigen Klebstoffs und/oder Lacks. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass solche Materialien deutlich besser zum Aufbringen auf dreidimensionale Oberflächen geeignet sind als beispielsweise die so genannten ITO-Schichten, die aus Indium-Zinnoxid bestehen. Das erfindungsgemäße Haushaltsgerät hat somit den Vorteil, dass die zumindest eine Sensorelektrode auch dann an dem Trägerteil ohne viel Aufwand angebracht werden kann, wenn selbiges Trägerteil dreidimensionale – etwa gewölbte – Oberflächen aufweist. Während die aus Indium-Zinnoxid ausgebildeten Schichten zum Aufbringen auf derartige Oberflächen nur eingeschränkt geeignet sind, können transparente und leitfähige Lacke und/oder Kleber ohne viel Aufwand auch auf konkave bzw. konvexe Oberflächen aufgebracht werden. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung des erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts kann somit beliebig geformt bzw. ausgestaltet werden – sie kann unterschiedlichste geometrische Formen aufweisen, ohne dass ihre Funktionalität aufgrund des Materials der Sensorelektrode eingeschränkt werden muss. Im Vergleich zu Rohstoffen sind transparente und elektrisch leitfähige Lacke bzw. Kleber auch relativ kostengünstig, sodass insgesamt Kosten gespart werden können.
Unter einem Haushaltsgerät wird vorliegend ein Gerät verstanden, welches zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das Haushaltsgerät ist also ein Gerät, welches zur Behandlung von Haushaltsgegenständen ausgebildet ist, etwa von Wäschestücken, Geschirr, Lebensmitteln und dergleichen. Es kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube, ein Kältegerät, eine Kühl-Gefrier-Kombination oder ein Klimagerät. Es kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Kaffee-Vollautomat oder aber eine Küchenmaschine.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die zumindest eine Sensorelektrode durch Siebdruck an dem Trägerteil angebracht ist. Also kann die zumindest eine Sensorelektrode in einem Siebdruck-Verfahren auf das Trägerteil aufgebracht werden. Auf diesem Wege gelingt es, unterschiedlich gestaltete bzw. geformte Sensorelektroden besonders wirkungsvoll und ohne viel Aufwand auf das Trägerteil aufzubringen. Dies ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn eine Vielzahl von Elektroden eingesetzt werden, die in einem relativ geringen Abstand zueinander angeordnet sind. Das Siebdruck-Verfahren sorgt hier einerseits für eine höchst genaue Positionierung der Sensorelektroden; andererseits wird auch verhindert, dass ein ungewollter Kurzschluss zwischen den Sensorelektroden – etwa aufgrund einer ungenauen Positionierung – entsteht.
Bevorzugt weist die Bedien- und Anzeigeeinrichtung eine plattenartige, transparente und elektrisch nicht leitfähige Scheibe auf, deren Frontseite die berührungssensitive Betätigungsfläche bildet, die durch den Benutzer zum Bedienen des Haushaltsgeräts berührt bzw. angetippt werden kann. Die Scheibe stellt somit ein aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildetes Anzeigefenster dar. Die Scheibe kann dabei in eine Durchgangsöffnung einer Bedienblende des Haushaltsgeräts eingesetzt werden; sie kann beispielsweise in die Bedienblende geschweißt werden. Der Einsatz einer solchen Scheibe, welche in Überlappung mit der zumindest einen Sensorelektrode und in Überlappung mit der Anzeigeeinheit angeordnet ist und deren Frontseite die berührungssensitive Betätigungsfläche bildet, hat den Vorteil, dass zum einen die Anzeigeeinheit vor äußeren Einflüssen geschützt werden kann und zum anderen auch die äußere Oberfläche der Bedien- und Anzeigeeinrichtung optisch ansprechend auf unterschiedlichste Art und Weise gestaltet werden kann, und zwar unabhängig von der Anzeigeeinheit. So können beispielsweise unterschiedliche Gerätevarianten mit jeweils unterschiedlichen Scheiben – etwa mit unterschiedlichen Farbgebungen – bereitgestellt werden, ohne dass die Anzeigeeinheit umgestaltet werden muss.
Hinsichtlich der Materialauswahl erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Scheibe aus transparentem Kunststoff ausgebildet ist. Ein solches Material kann nämlich auf unterschiedlichste Art und Weise geformt werden, sodass auch eine dreidimensionale Ausgestaltung der Betätigungsfläche ermöglicht wird.
Die Scheibe kann auch aus einem – insbesondere farblich – getönten Material ausgebildet sein. Eine (farblich) getönte Ausgestaltung der Scheibe beruht auf der Erkenntnis, dass die eingesetzten transparenten und elektrisch leitfähigen Lacke und/oder Klebstoffe nicht unbedingt eine 100%ige Transparenz aufweisen, sondern die Transparenz zwischen 80% und 100% liegen kann. Würde man nun eine vollständig lichtdurchlässige Scheibe einsetzen, so würde der Benutzer unter Umständen auch die Sensorelektrode optisch wahrnehmen. Um dies zu vermeiden, kann die Transparenz der Scheibe an die Transparenz der leitfähigen Lacke und/oder Klebstoffe angepasst werden. Die Ausgestaltung der Scheibe aus einem farblich getönten Material sorgt außerdem dafür, dass ein gegebenenfalls an der Rückseite der Scheibe angebrachter Sperrdruck auf der Bedienseite bzw. auf der Seite der Betätigungsfläche nicht erkennbar ist.
Das Trägerteil, an welchem die zumindest eine Sensorelektrode angeordnet ist, kann durch die Scheibe selbst gebildet sein. Bei dieser Ausführungsform kann die zumindest eine Sensorelektrode an einer – der Frontseite gegenüberliegenden – Rückseite der Scheibe angeordnet sein. Die Anordnung der Sensorelektrode an der Scheibe hat den Vorteil, dass sich der Einsatz eines separaten Trägerteils erübrigt, und die Scheibe quasi zwei unterschiedliche Funktionen übernimmt, nämlich einerseits die Funktion der Abdeckung der Bedien- und Anzeigeeinrichtung und andererseits auch die Funktion des Tragens der zumindest einen Sensorelektrode. Es können somit Bauteile gespart werden.
Die Scheibe kann an der Anzeigeeinheit derart anliegend angeordnet sein, dass die zumindest eine Sensorelektrode an der Rückseite der Scheibe einerseits und an einer der Scheibe zugewandten Frontseite der Anzeigeeinheit andererseits anliegt. Somit überbrückt die zumindest eine Sensorelektrode den Abstand zwischen der Anzeigeeinheit einerseits und der Scheibe andererseits bzw. füllt diesen Abstand aus. Dies hat den Vorteil, dass keine Luftspalte zwischen der Betätigungsfläche einerseits und den Sensorelektroden andererseits ausgebildet sind, was die Empfindlichkeit der kapazitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung verschlechtern könnte.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Trägerteil als eine transparente und flexible Folie ausgebildet ist, sodass die zumindest eine Sensorelektrode an der Folie angeordnet ist. Die Folie kann an der Anzeigeeinheit derart angeordnet sein, dass die Folie einerseits an einer Rückseite der Scheibe und andererseits an der Anzeigeeinheit anliegt. Die zumindest eine Sensorelektrode kann hier entweder an einer der Anzeigeeinheit zugewandten Rückseite der Folie oder aber an einer der Scheibe zugewandten Frontseite der Folie angeordnet sein. Die Folie kann aus Kunststoff ausgebildet sein. Sie kann eine ein- oder mehrlagige Folie sein. Sie kann auf die Scheibe geklebt oder direkt mittels Spritzgieß- oder Spritzprägeprozessen (IML, IMD-Technologie) hinterspritzt werden. Mit der bedruckten, transparenten Folie entfällt die direkte Bedruckung der Scheibe. Diese Ausführungsform hat auch den Vorteil, dass die Scheibe selbst nicht aufgrund eines Siebdrucks auf der Rückseite geometrisch angepasst werden muss. Dies ermöglicht eine noch flexiblere Formgebung der Bedien- und Anzeigeeinrichtung.
Die Anzeigeeinheit ist bevorzugt ein LED-Display: Sie kann ein Lichtleiterteil bzw. einen Lichtschacht aufweisen, welches bzw. welcher zum Leiten von Licht ausgebildet ist, und an welchem zumindest ein Funktionszeichen als Bedieninformation in Überlappung mit der Sensorelektrode angeordnet ist. Die Anzeigeeinheit kann auch eine Leuchteinrichtung – insbesondere mit zumindest einer Leuchtdiode – aufweisen, welche zum Hinterleuchten bzw. zum optischen Hervorheben des Funktionszeichens dient, wenn der Benutzer die berührungssensitive Betätigungsfläche in einem Überlappungsbereich mit dem Funktionszeichen berührt. Bei dieser Ausführungsform stellt die Bedien- und Anzeigeeinrichtung somit ein berührungsempfindliches LED-Display dar, bei welchem eine Funktion des Haushaltsgeräts durch Antippen des Funktionszeichens ausgewählt und die Auswahl bzw. das Antippen des Funktionszeichens durch Hinterleuchten dieses Zeichens signalisiert wird. Das Bedienen der Bedien- und Anzeigeeinrichtung erfolgt somit durch Berühren der Betätigungsfläche, und zwar in einem Überlappungsbereich mit der Sensorelektrode und dem Funktionszeichen. Es muss dabei keine mechanische Bewegung eines Bedienknopfs durchgeführt werden. Dies bedeutet insbesondere, dass Bedienblenden, bei denen solche Bedieneinrichtungen eingesetzt werden, ohne Durchbruch mit einer geschlossenen Oberfläche ausgebildet sein können, was bei Haushaltsgeräten den besonderen Vorteil hat, dass keine Verunreinigungen in das Geräteinnere eintreten können und außerdem die geschlossene Oberfläche besonders leicht gereinigt werden kann.
An dem Lichtleiterteil kann eine dünne Folie mit dem zumindest einen Funktionszeichen angebracht sein. Dies kann eine Schriftfolie bzw. eine Lichtmaske sein. Das zumindest eine Funktionszeichen kann somit auf verschiedenste Art und Weise ausgestaltet werden, und zwar unabhängig von der Ausgestaltung des Lichtleiterteils. Für unterschiedliche Ländervarianten bzw. Gerätevarianten brauchen somit lediglich jeweils unterschiedliche Schriftfolien eingesetzt zu werden, während die anderen Komponenten – insbesondere das Lichtleiterteil selbst – beibehalten werden können.
An dem lichtdurchlässigen bzw. transparenten Trägerteil können auch eine Vielzahl von kapazitiven Sensorelektroden in Überlappung mit der Anzeigeeinheit und in Überlappung mit der berührungssensitiven Betätigungsfläche angeordnet sein, die zueinander beabstandet angeordnet sind. Durch Berühren der Betätigungsfläche in einem Überlappungsbereich mit einer der Sensorelektroden kann ein dieser Sensorelektrode zugeordneter Wert eines Parameters des Haushaltsgeräts ausgewählt werden. Hierdurch können unterschiedlichste Werte des Parameters ausgewählt bzw. eine Vielzahl von Parametern des Haushaltsgeräts mithilfe der berührungsempfindlichen Betätigungsfläche eingestellt werden.
Insbesondere ist den Sensorelektroden jeweils zumindest ein beleuchtbares Funktionszeichen zugeordnet, welches an dem Lichtleiterteil in Überlappung mit der zugehörigen Sensorelektrode angeordnet ist und welches den der zugehörigen Sensorelektrode zugeordneten Wert des Parameters symbolisiert. Die Auswahl eines Parameterwerts kann somit jeweils mit einem Funktionszeichen signalisiert werden. Die Auswahl eines Parameterwerts erfolgt damit durch Antippen eines der Funktionszeichen bzw. der Betätigungsfläche in einem Überlappungsbereich mit einem der Funktionszeichen.
Also können an dem Lichtleiterteil unterschiedlichste Funktionszeichen angebracht sein, welche mittels der Leuchteinrichtung hinterleuchtet werden können, nämlich durch das Lichtleiterteil hindurch. Die Funktionszeichen symbolisieren jeweils einen anderen Wert eines Parameters des Haushaltsgeräts. Neben einer Zahl bzw. einer Ziffer – etwa Temperaturwert oder Drehzahlwert – können unter einem Wert des Parameters vorliegend auch Bezeichnungen bzw. Buchstabenfolgen verstanden werden, nämlich beispielsweise verschiedene Betriebsprogramme des Haushaltsgeräts und/oder verschiedene Zusatzfunktionen. Ein Parameter kann beispielsweise auch ein Betriebsprogramm des Haushaltsgeräts sein – als Parameterwert wird hier die Bezeichnung des konkreten Betriebsprogramms verstanden. Gleichfalls kann als Parameter auch eine Zusatzfunktion des Haushaltgeräts eingestellt werden, bei einer Waschmaschine etwa „bügelleicht“ oder „Vorwäsche“. Die Funktionszeichen können im Allgemeinen Wortzeichen und/oder Zahlen und/oder Bildzeichen bzw. Bildsymbole und/oder Kombinationszeichen umfassen, wie beispielsweise Wort-Bild-Zeichen.
Also kann die Bedien- und Anzeigeeinrichtung zum Einstellen zumindest eines der folgenden Parameter eines Betriebsprozesses des Haushaltgeräts ausgebildet sein:
Sie kann zum Einstellen einer Betriebstemperatur als Parameter ausgebildet sein. Die Anzeigeeinheit kann dabei eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen aufweisen, die jeweils einen auswählbaren Wert der Betriebstemperatur symbolisieren. Diese Ausführungsform erweist sich insbesondere bei einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken – etwa einer Waschmaschine oder einem Wäschetrockner – oder aber bei einer Geschirrspülmaschine oder bei einem Haushaltsgerät zur Zubereitung von Lebensmitteln – etwa einem Backofen und/oder einem Kochfeld – als besonders vorteilhaft. Die Bedienperson kann den gewünschten Temperaturwert an der berührungssensitiven Betätigungsfläche antippen, um diesen Temperaturwert einzustellen.
Ergänzend oder alternativ kann die Bedien- und Anzeigeeinrichtung zum Einstellen einer Bewegungsgeschwindigkeit einer Komponente des Haushaltsgeräts – etwa einer Drehzahl einer Wäschetrommel – ausgebildet sein. Hier kann die Anzeigeeinheit eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen aufweisen, die jeweils einen auswählbaren Wert der Bewegungsgeschwindigkeit symbolisieren. Diese Ausführungsform ist besonders sinnvoll bei solchen Haushaltsgeräten, welche über eine bewegliche Komponente verfügen, wie etwa eine Wäschetrommel oder dergleichen.
Ergänzend oder alternativ kann die Bedien- und Anzeigeeinrichtung auch zum Festlegen eines Betriebsprogramms als Parameter ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform kann die Anzeigeeinheit eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen aufweisen, die jeweils ein verschiedenes Betriebsprogramm symbolisieren. Dies gilt entsprechend für Zusatzfunktionen des Haushaltsgeräts. So kann jedes der Funktionszeichen jeweils eine andere Zusatzfunktion des Haushaltsgeräts kennzeichnen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung eines Haushaltsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
2 in schematischer Darstellung eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung eines Haushaltsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist in schematischer Darstellung eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 eines in den Figuren nicht näher dargestellten Haushaltsgeräts – nämlich im Ausführungsbeispiel einer Waschmaschine – dargestellt. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 stellt ein berührungsempfindliches LED-Display dar, welches eine Vielzahl von Funktionszeichen aufweist, die hinterleuchtet werden können. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 beinhaltet folgende Komponenten: ein Lichtleiterteil 2 mit daran angebrachten Funktionszeichen, eine Scheibe 3 sowie eine dünne, flexible Folie 4.
Das Lichtleiterteil 2 stellt einen Lichtschacht dar, welcher zum Leiten von Licht ausgebildet ist. An einer Frontseite des Lichtleiterteils 2 ist eine Schriftfolie 5 angeordnet, welche beispielsweise eine Lichtmaske sein kann. Die Schriftfolie 5 weist eine Vielzahl von Funktionszeichen auf, und zwar im Ausführungsbeispiel drei Spalten von Funktionszeichen, nämlich eine erste Spalte von Funktionszeichen 6, eine zweite Spalte von Funktionszeichen 7, wie auch eine dritte Spalte von Funktionszeichen 8. Die erste Spalte von Funktionszeichen 6 symbolisieren jeweils einen anderen Wert für eine Betriebstemperatur der Waschmaschine. Die Funktionszeichen 6 stellen also Parameterwerte für den Parameter „Betriebstemperatur“ dar. Die zweite Spalte von Funktionszeichen 7 symbolisieren jeweils einen anderen Wert für eine Drehzahl der Wäschetrommel für einen Schleuderbetrieb der Waschmaschine. Die Funktionszeichen 7 stellen also Parameterwerte für den Parameter „Drehzahl“ dar. Die dritte Spalte von Funktionszeichen 8 beinhaltet eine Vielzahl von unterschiedlichen Bezeichnungen für Zusatzfunktionen der Waschmaschine. Dies sind: „Schnell“, „Bügelleicht“, „Wasser plus“, „Spülen plus“, „Intensiv“ und „Vorwäsche“.
Die Funktionszeichen 6, 7, 8 können unabhängig voneinander einzeln hinterleuchtet werden, nämlich mithilfe einer Leuchteinrichtung (nicht dargestellt). Diese Leuchteinrichtung kann eine Mehrzahl von Leuchtdioden beinhalten, die auf einer Rückseite des Lichtleiterteils 2 angeordnet sind, etwa auf einer Platine. Jedem Funktionszeichen 6, 7, 8 kann dabei jeweils eine Leuchtdiode zugeordnet sein.
Die Scheibe 3 ist eine transparente bzw. lichtdurchlässige Scheibe, welche beispielsweise aus transparentem Kunststoff ausgebildet sein kann. Sie kann farblich getönt ausgebildet sein. Die Scheibe 3 ist ein plattenartiges, flaches und eigensteifes Element. Eine Frontseite 9 der Scheibe 3 bildet gleichzeitig eine berührungssensitive Betätigungsfläche 10, welche durch den Benutzer zur Auswahl eines Parameterwertes berührt werden kann. Durch Berühren der Betätigungsfläche 10 kann der Benutzer die oben genannten Parameter der Waschmaschine einstellen bzw. die genannten Parameterwerte auswählen. Dies erfolgt durch einfaches Antippen der Funktionszeichen 6, 7, 8.
Das Lichtleiterteil 2 mit den daran angebrachten Funktionszeichen 6, 7, 8 und gegebenenfalls mit anderen Komponenten, wie etwa der genannten Leuchteinrichtung, bilden insgesamt eine Anzeigeeinheit 11, welche zum Anzeigen von Bedieninformationen dient, nämlich zum Anzeigen der jeweils ausgewählten Parameterwerte.
An einer der Frontseite 9 der Scheibe 3 gegenüberliegenden Rückseite 12 sind eine Vielzahl von kapazitiven Sensorelektroden 13, 14 jeweils als Teil eines Berührungskondensators angebracht, die aus einem elektrisch leitfähigen und transparenten Material ausgebildet sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 können ebenfalls drei Spalten von Sensorelektroden 13, 14 vorgesehen sein, wobei in 1 der Übersicht halber lediglich zwei Spalten von Sensorelektroden 13, 14 dargestellt sind. Beispielsweise ist jedem Funktionszeichen 6, 7, 8 jeweils eine separate Sensorelektrode 13, 14 zugeordnet, die in Überlappung mit dem zugehörigen Funktionszeichen 6, 7, 8 angeordnet ist.
Im montierten Zustand der Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 liegt die Rückseite 12 der Scheibe 3 an der Frontseite des Lichtleiterteils 2 bzw. an der Schriftfolie 5 an. Die Sensorelektroden 13, 14 sind dann in Überlappung mit dem jeweiligen Funktionszeichen 6, 7, 8 angeordnet, sodass durch Berühren der Betätigungsfläche 10 in einem Überlappungsbereich mit einer der Sensorelektroden 13, 14 bzw. mit einem der Funktionszeichen 6, 7, 8 der diesem Funktionszeichen 6, 7, 8 zugeordnete Parameterwert ausgewählt werden kann, was durch Hinterleuchten dieses Funktionszeichens 6, 7, 8 signalisiert wird.
Auf der rechten Seite des Lichtleiterteils 2 sind auch weitere Symbole 15 vorhanden, welche unterschiedliche Phasen eines Waschprozesses symbolisieren. Diese Symbole 15 können mittels einzelner LEDs hinterleuchtet werden.
Unterhalb der Symbole 15 befindet sich ein Anzeigebereich 16 mit vier Sieben-Segment-Anzeigen, welche zur Anzeige einer Zeitdauer bis zum Abschluss eines Waschprozesses dienen. Mittels des Anzeigebereichs 16 wird also die verbleibende Restzeit des Waschprozesses angezeigt.
Die einzelnen Sensorelektroden 13, 14 sind mit einer in den Figuren nicht dargestellten Auswerteeinheit bzw. Steuereinrichtung elektrisch gekoppelt, nämlich über jeweilige Leiterbahnen 17. Die Leiterbahnen 17 sind ebenfalls an der Rückseite 12 der Scheibe 3 angebracht und verbinden die jeweiligen Sensorelektroden 13, 14 mit der Auswerteeinheit. Die Leiterbahnen 17 führen von der jeweiligen Sensorelektrode 13, 14 bis zum Rand der Scheibe 3 und enden an dem Rand der Scheibe 3. Um diese Leiterbahnen 17 dann mit der Auswerteeinheit elektrisch zu verbinden, sind in Randbereichen der Folie 4 Kontaktflächen 18 angebracht. Die Folie 4 ist eine mittig ausgesparte, flexible Kunststofffolie. Dies bedeutet, dass sie eine durchgängige Aussparung 19 aufweist. Die Kontaktflächen 18 sind an einer der Scheibe 3 zugewandten Frontseite 20 der Folie 4 angebracht und können im Prinzip aus beliebigem, elektrisch leitfähigem Material ausgebildet sein. Insbesondere wird hier Kohlenstoff und/oder transparenter und leitfähiger Lack und/oder transparenter und leitfähiger Kleber verwendet. Die Kontaktierung der Kontaktflächen 18 mit der Auswerteeinheit erfolgt über Federelemente aus leitfähigem Material, welche sich in Kunststoffhalterungen (so genannten Retainern) befinden.
Jede Sensorelektrode ist für sich genommen ein Teil eines Berührungskondensators, dessen zweite Kondensatorplatte durch den Finger der Bedienperson gebildet wird. Die Sensorelektroden 13, 14 sind nämlich in einem Abstand zur Betätigungsfläche 10 angeordnet, welcher durch die Dicke der Scheibe 3 definiert ist. Die Bedienperson kann die Betätigungsfläche 10 berühren, um den gewünschten Parameterwert einzustellen. Dann ändert sich die Kapazität des Berührungskondensators, welcher einerseits aus dem Finger der Bedienperson und andererseits aus der gegenüberliegenden Sensorelektrode 13, 14 besteht, wie auch aus dem dazwischen liegenden Dielektrikum (Scheibe 3). Diese Kapazitätsänderung wird dann durch die Auswerteeinheit erfasst und ausgewertet. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise bereits in der Druckschrift DE 10 2005 041 113 A1 beschrieben.
Die Scheibe 3 aus transparentem Kunststoff wird in eine Bedienblende der Waschmaschine geschweißt. Die Aufbringung der Sensorelektroden 13, 14 auf die Scheibe 3 findet im Stand der Technik ihre Grenzen, wenn die Scheibe 3 bzw. ihre Rückseite 12 dreidimensional ausgestaltet ist bzw. wenn die Scheibe 3 konkav oder konvex ausgebildet ist. Im Stand der Technik muss hier eine Abwägung zwischen der Flexibilität und Ausgestaltung der Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 einerseits und der technischen Möglichkeit der Aufbringung der Sensorelektroden 13, 14 andererseits erfolgen. Im Stand der Technik werden nämlich so genannte ITO-Schichten (Indium-Zinnoxid) verwendet. Dieses Material kann nicht auf beliebige Oberflächen aufgebracht werden, sodass eine neue Lösung gefunden werden musste, um die Sensorelektroden 13, 14 auch auf beliebig gestaltete Scheiben 3 aufbringen zu können.
Die Erfindung geht nun den Weg, die Sensorelektroden 13, 14 aus einem transparenten und elektrisch leitfähigen Lack und/oder einem transparenten und leitfähigen Klebstoff auszugestalten. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass solche Materialien besonders einfach auf dreidimensionale Oberflächen – etwa auf gekrümmte bzw. gewölbte Scheiben 3 – aufgebracht werden können, ohne dass eine Einschränkung im Hinblick auf die Formgebung der Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 in Kauf genommen werden muss. Einerseits kann somit die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1 bzw. die Scheibe 3 beliebig geformt bzw. ausgestaltet werden; andererseits ist auch ein wirkungsvolles und zuverlässiges Aufbringen der Sensorelektroden 13, 14 auf die Scheibe 3 ermöglicht.
Derartige Materialien – nämlich leitfähige und transparente Lacke – beinhalten bevorzugt Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die so genannten „carbon nano tubes“ (CNT). Solche Materialien sind abhängig von der Verteilung und/oder Vernetzung der nanoskaligen Partikel im Material transparent und leitfähig. Unter Nanoröhrchen werden hierbei langgestreckte Kohlenstoffstrukturen verstanden, die quer zur ihrer Längsrichtung eine Größe im Bereich von wenigen Nanometern, insbesondere 1 bis 2 nm, aufweisen.
Gegenüber den Rohstoffen, welche relativ teuer sind, stellen leitfähige und transparente Lacke sowie Klebstoffe, insbesondere solche mit CNT, eine deutlich bessere und günstige Alternative dar.
Wie die Sensorelektroden 13, 14, können auch die Leiterbahnen 17 aus elektrisch leitfähigem und transparentem Lack und/oder Klebstoff ausgebildet sein. Sowohl die Sensorelektroden 13, 14 als auch die Leiterbahnen 17 – also das gesamte Layout – werden auf die Rückseite 12 der Scheibe 3 in dem so genannten Siebdruck-Verfahren aufgebracht. Dieses Verfahren ermöglicht die Aufbringung eines beliebig gestalteten Layouts auf die Scheibe 3, und zwar mit geringem technischen Aufwand. Durch dieses Verfahren wird auch verhindert, dass sich die Sensorelektroden 13, 14 berühren und somit ein Kurzschluss zwischen den Sensorelektroden 13, 14 vorliegt.
In 2 ist eine Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1’ einer Waschmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1’ gemäß 2 entspricht im Wesentlichen der gemäß 1, sodass nachfolgend lediglich die Unterschiede dazwischen näher erläutert werden:
Im Ausführungsbeispiel gemäß 2 sind die Sensorelektroden 13’, 14’, die Leiterbahnen 17’ sowie die Kontaktflächen 18’ an der flexiblen und aus Kunststoff ausgebildeten Folie 4’ angebracht, welche nun eine aussparungsfreie Folie ist. Sie weist somit im Ausführungsbeispiel gemäß 2 keine durchgängige Aussparung wie die Folie 4 gemäß 1 auf. Das Layout einschließlich der Sensorelektroden 13’, 14’ und der Leiterbahnen 17’ sowie der Kontaktflächen 18’ ist vorzugsweise an einer Rückseite der Folie 4’ angebracht, welche dem Lichtleiterteil 2’ zugewandt ist. Somit können die Kontaktflächen 18’ ohne viel Aufwand mit der Auswerteeinheit elektrisch gekoppelt werden.
Die Scheibe 3’ ist also frei von elektrisch leitfähigen Elementen.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind auch im Ausführungsbeispiel gemäß 2 die Sensorelektroden 13’, 14’ sowie die Leiterbahnen 17’ und gegebenenfalls die Kontaktflächen 18’ aus einem elektrisch leitfähigen und transparenten Lack und/oder Kleber ausgebildet. Ein Vorteil der Bedien- und Anzeigeeinrichtung gemäß 2 gegenüber der gemäß 1 besteht darin, dass die Scheibe 3’ selbst nicht aufgrund des Siebdrucks auf der Rückseite 12’ geometrisch angepasst werden muss. Es besteht somit eine noch größere Flexibilität in der geometrischen Ausgestaltung und Formgebung der Scheibe 3’ sowie der gesamten Bedien- und Anzeigeeinrichtung 1’.
Bezugszeichenliste

1, 1’: Bedien- und Anzeigeeinrichtung
2, 2’: Lichtleiterteil
3, 3’: Scheibe
4, 4’: Folie
5, 5’: Schriftfolie
6, 6’: erste Spalte von Funktionszeichen
7, 7’: zweite Spalte von Funktionszeichen
8, 8’: dritte Spalte von Funktionszeichen
9, 9’: Frontseite
10, 10’: berührungssensitive Betätigungsfläche
11, 11’: Anzeigeeinheit
12, 12’: Rückseite
13, 13’, 14, 14’: Sensorelektroden
15, 15’: Symbole
16, 16’: Anzeigebereich
17, 17’: Leiterbahnen
18, 18’: Kontaktflächen
19: Aussparung
20, 20’: Frontseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10236718 A1 [0002]
DE 2824973 A1 [0003]
DE 102005041113 A1 [0040]

Claims

Haushaltsgerät mit einer berührungssensitiven Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’), welche eine Anzeigeeinheit (11, 11’) zum Anzeigen von Bedieninformationen und ein transparentes Trägerteil (3, 4’) aufweist, an welchem zumindest eine kapazitive Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) als Teil eines Berührungskondensators angeordnet ist, welche in Überlappung mit der Anzeigeeinheit (11, 11’) und in Überlappung mit einer berührungssensitiven Betätigungsfläche (10, 10’) der Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) aus einem transparenten und elektrisch leitfähigen Lack und/oder Kleber ausgebildet ist, welcher insbesondere Nanoröhrchen aus Kohlenstoff beinhaltet.
Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) in einem Siebdruck-Verfahren auf das Trägerteil (3, 4’) aufgebracht ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) eine plattenartige, transparente und elektrisch nicht leitfähige Scheibe (3, 3’) umfasst, deren Frontseite (9, 9’) die berührungssensitive Betätigungsfläche (10, 10’) bildet.
Haushaltsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (3, 3’) aus transparentem Kunststoff ausgebildet ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (3, 3’) aus einem, insbesondere farblich, getönten Material ausgebildet ist.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (3, 4’) die Scheibe (3, 3’) ist, und die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) an einer Rückseite (12, 12’) der Scheibe (3, 3’) angeordnet ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (3, 3’) derart an der Anzeigeeinheit (11, 11’) anliegend angeordnet ist, dass die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) an der Rückseite (12, 12’) der Scheibe (3, 3’) einerseits und an einer Frontseite der Anzeigeeinheit (11, 11’) andererseits anliegt.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (3, 4’) als eine transparente und flexible Folie (4, 4’) ausgebildet ist und die zumindest eine Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) an der Folie (4, 4’) angebracht ist, wobei die Folie (4, 4’) an der Anzeigeeinheit (11, 11’) derart angeordnet ist, dass die Folie (4, 4’) einerseits an einer Rückseite (12, 12’) der Scheibe (3, 3’) und andererseits an der Anzeigeeinheit (11, 11’) anliegt.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (11, 11’) umfasst: – ein Lichtleiterteil (2, 2’) zum Leiten von Licht, an welchem zumindest ein Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) als Bedieninformation in Überlappung mit der Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) angeordnet ist, und – eine Leuchteinrichtung zum Hinterleuchten des Funktionszeichens (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’), wenn eine Bedienperson die berührungssensitive Betätigungsfläche (10, 10’) in einem Überlappungsbereich mit dem Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) berührt.
Haushaltsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lichtleiterteil (2, 2’) eine Folie (5, 5’) mit dem zumindest einen Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) angebracht ist.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem lichtdurchlässigen Trägerteil (3, 4’) eine Vielzahl von kapazitiven Sensorelektroden (13, 14, 13’, 14’) in Überlappung mit der Anzeigeeinheit (11, 11’) und in Überlappung mit der berührungssensitiven Betätigungsfläche (10, 10’) angeordnet sind, die zueinander beabstandet angeordnet sind, so dass durch Berühren der Betätigungsfläche (10, 10’) in einem Überlappungsbereich mit einer der Sensorelektroden (13, 14, 13’, 14’) ein dieser Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) zugeordneter Wert eines Parameters des Haushaltsgeräts auswählbar ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 9 oder 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass den Sensorelektroden (13, 14, 13’, 14’) jeweils zumindest ein beleuchtbares Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) zugeordnet ist, welches an dem Lichtleiterteil (2, 2’) in Überlappung mit der zugehörigen Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) angeordnet ist und welches den der zugehörigen Sensorelektrode (13, 14, 13’, 14’) zugeordneten Wert des Parameters symbolisiert.
Haushaltsgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) zum Einstellen einer Betriebstemperatur als Parameter ausgebildet ist und die Anzeigeeinheit (11, 11’) eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) aufweist, die jeweils einen auswählbaren Wert der Betriebstemperatur symbolisieren.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) zum Einstellen einer Bewegungsgeschwindigkeit einer Komponente des Haushaltsgeräts als Parameter ausgebildet ist und die Anzeigeeinheit (11, 11’) eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) aufweist, die jeweils einen auswählbaren Wert der Bewegungsgeschwindigkeit symbolisieren.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien- und Anzeigeeinrichtung (1, 1’) zum Festlegen eines Betriebsprogramms als Parameter ausgebildet ist und die Anzeigeeinheit (11, 11’) eine Vielzahl von beleuchtbaren Funktionszeichen (6, 7, 8, 6’, 7’, 8’) aufweist, die jeweils ein verschiedenes Betriebsprogramm symbolisieren.