DE102014215840A1

DE102014215840A1 - Bedienelementteil für eine Bedieneinrichtung, Bedieneinrichtung sowie Elektrogerät mit einer Bedieneinrichtung

Info

Publication number: DE102014215840A1
Application number: DE102014215840.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Gärtner; Frank Graff
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2034-08-12
Also published as: DE102014215840B4

Abstract

Ein Bedienelementteil für eine Bedieneinrichtung weist elektrisch leitfähiges Material an seiner Oberseite auf, das ein kapazitives Sensorelement für einen Berührungsschalter bildet. Das Bedienelementteil ist zweiteilig ausgebildet mit einem Bedienelementunterteil und einem Bedienelementoberteil, wobei das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil im zusammengesetzten Zustand ineinander greifen und gegeneinander verschiebbar sind mit einer definierten Verschieberichtung aufeinander zu oder voneinander weg. Das kapazitive Sensorelement ist oben an dem Bedienelementoberteil angeordnet, wobei das elektrisch leitfähige Material ist an mindestens einer Seite nach unten in Richtung zum Bedienelementunterteil gezogen ist. Das Bedienelementoberteil weist einen durchgehenden Lichtleitkanal mit Richtung entlang der Verschieberichtung auf.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Bedienelementteil für eine Bedieneinrichtung, eine solche Bedieneinrichtung sowie ein Elektrogerät mit einer solchen Bedieneinrichtung.
Es ist beispielsweise aus der DE 102012010321 A1 bekannt, eine Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät mit einem Bedienelementteil auszugestalten. Das Bedienelementteil bildet einerseits mit einer LED darunter eine Leuchtanzeige und andererseits bildet es mit einem kapazitiven Sensorelement an seiner Oberseite einen Berührungsschalter zur Bedienung. Dabei kann auch eine große Zahl von Bedienelementteilen in der Bedieneinrichtung vorgesehen sein, insbesondere um damit sogenannte Slider aufzubauen, was aber nicht unproblematisch ist wegen der Entstehung insgesamt großer Kräfte zwischen einer Unterseite einer Bedienoberfläche wie beispielsweise einer Kochfeldplatte und einem Bauteilträger der Bedieneinrichtung, auf dem die Bedienelementteile angeordnet sind.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Bedienelementteil, eine damit versehene Bedieneinrichtung sowie ein mit der Bedieneinrichtung versehenes Elektrogerät zu schaffen, mit denen Probleme des Stands der Technik beseitigt werden können und es insbesondere möglich ist, die vorgenannten gesamten Kräfte bzw. Federkräfte beherrschbar bzw. geringer zu machen und bei guter Herstellbarkeit eine gute Funktion der Bedieneinrichtung zu gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Bedienelementteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Elektrogerät mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Bedienelementteil, die Bedieneinrichtung oder das Elektrogerät beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Bedienelement als auch die Bedieneinrichtung und das Elektrokochgerät selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass elektrisch leitfähiges Material, welches insbesondere elastisch ist, oben an dem Bedienelementteil angeordnet ist, also zu einer Unterseite der Bedienoberfläche der Bedieneinrichtung hin. Insbesondere liegt das elektrisch leitfähige Material an der Unterseite der Bedienoberfläche an. Dieses elektrisch leitfähige Material bildet das kapazitive Sensorelement für einen kapazitiv arbeitenden Berührungsschalter. Dies ist aus dem vorgenannten Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
Erfindungsgemäß ist das Bedienelementteil zweiteilig ausgebildet und weist ein Bedienelementunterteil und ein Bedienelementoberteil auf. Vorteilhaft sind es zwei vollständig trennbare Teile, die bei Montage des Bedienelementteils zusammengesetzt werden. Das Bedienelementunterteil ist auf dem Bauteilträger der Bedieneinrichtung gelagert bzw. aufgesetzt, während das Bedienelementoberteil den oberen Bereich bildet. Das kapazitive Sensorelement ist an dem Bedienelementoberteil angeordnet und soll somit an der Unterseite der Bedienoberfläche anliegen. Des Weiteren ist das kapazitive Sensorelement bzw. das elektrisch leitfähige Material, das dieses bildet, an mindestens einer Seite des Bedienelementoberteils nach unten in Richtung zum Bedienelementunterteil gezogen. Dies dient der elektrischen Kontaktierung. Das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil sind separat hergestellt, vorteilhaft auch aus unterschiedlichen Materialien. Im zusammengesetzten Zustand greifen sie ineinander und sind dabei gegeneinander verschiebbar. Eine definierte Verschieberichtung verläuft aufeinander zu oder voneinander weg, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zum genannten Bauteilträger oder der Bedienoberfläche. Des Weiteren weist mindestens eines der beiden Teile, also entweder Bedienelementunterteil oder Bedienelementoberteil, einen durchgehenden Lichtleitkanal auf, der in Richtung entlang der vorgenannten Verschieberichtung verläuft bzw. in dieser Richtung Licht leitet.
Durch die Verschiebbarkeit von Bedienelementunterteil und Bedienelementoberteil gegeneinander kann die vorgenannte insgesamt entstehende Federkraft beim Einbau einer Bedieneinrichtung in ein Elektrokochgerät verringert werden. Nun kann nämlich elastisches Material als Federmittel eingesetzt werden, das größere Federwege ermöglicht ohne dadurch eine ungenaue Position des Bedienelementteils in der Bedieneinrichtung zu bewirken. Diese könnte sich negativ auswirken auf die Funktion des kapazitiven Berührungsschalters einerseits und die Erkennbarkeit der Anzeige andererseits.
In Ausgestaltung der Erfindung sind das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil unverlierbar aneinander gehaltert, wenn sie zusammengesetzt sind. Das Zusammensetzen erfolgt vorteilhaft sehr leicht, indem die beiden Teile zusammengesteckt werden bzw. indem das eine Teil in das andere Teil gesteckt wird. In gewisser Weise greifen Bedienelementoberteil und Bedienelementunterteil somit teleskopartig ineinander. Der Verschiebeweg als Bewegungsfreiheit der beiden Teile kann weniger als 5mm betragen, vorteilhaft 0,5mm bis 2mm oder 3mm. Beim Zusammensetzen wird bevorzugt eine Rastverbindung zwischen den beiden Teilen hergestellt. Dazu können mindestens ein Rastvorsprung an dem einen Teil und mindestens eine Rastvertiefung an dem anderen Teil vorgesehen sein. Dies ermöglicht die vorgenannte unverlierbare Halterung aneinander. Dabei kann vorgesehen sein, dass mit größerem Kraftaufwand die beiden Teile wieder vereinzelt werden können bzw. wieder voneinander getrennt werden können, ohne dass dabei eine Zerstörung erfolgt. Lediglich in der normalen Handhabung bei der Montage der Bedieneinrichtung oder des Elektrogeräts sind sie unverlierbar aneinander gehaltert.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das eine Teil so ausgebildet ist, dass es das andere Teil übergreift und unter Umständen zumindest weitgehend umgibt. Besonders bevorzugt weist das eine Teil eine Art Aufnahme bzw. Aufnahmeraum auf, in die das andere Teil sozusagen einsteckbar ist, wobei es dabei vorteilhaft nicht vollständig hineingesteckt wird, sondern mit einem Bereich herausragt. Somit ist es im Sinne der vorgenannten Teleskopierbarkeit möglich, dass eine Unterseite des Bedienelementteils von der Unterseite des Bedienelementunterteils gebildet wird und eine Oberseite des Bedienelementteils von der Oberseite des Bedienelementoberteils, wobei Oberseite und Unterseite aufeinander zu gedrückt bzw. bewegt werden können und sie die Höhe des Bedienelementteils verringert werden kann.
Das vorgenannte innere Teil sollte einen vorgenannten Lichtleitkanal aufweisen. Darin kann dann ein Leuchtmittel angeordnet werden, vorteilhaft eine LED. Einerseits kann der Lichtleitkanal einfach ein freier Raum sein zur Abstrahlung der LED nach oben in Richtung der Bedienelementoberfläche. Unter Umständen kann hier auch nur eine Lichtstreufolie vorgesehen bzw. oben aufgeklebt sein, vorteilhaft am oberen Ende, möglicherweise auch mit einem eingearbeiteten Symbol bzw. einer das Symbol freilassenden Maskierung. Andererseits kann der Lichtleitkanal vorteilhaft zumindest teilweise mit Lichtleitermaterial aufgefüllt sein oder Lichtleitermaterial aufweisen. Dieses Lichtleitermaterial kann zusätzlich auch dazu ausgebildet sein, lichtstreuend zu wirken, also beispielsweise transluzent sein. Somit wird die Lichterscheinung einer eher punktförmig leuchtenden LED auf die gesamte Querschnittsfläche nach oben vergleichmäßigt. An der Oberseite des Lichtleitkanals kann eine bestimmte Symbolmaske odgl. vorgesehen sein, so dass eine von oben erkennbare Leuchterscheinung nicht aus der gesamten Querschnittsfläche des Lichtleitkanals besteht, sondern die Form dieses Symbols aufweist. Dies ist dem Fachmann aus dem Stand der Technik aber grundsätzlich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden, insbesondere auch bezüglich der Ausbildung des Symbols bzw. einer das Symbol freilassenden Maske.
Vorteilhaft kann zwar vorgesehen sein, dass das gesamte innere Teil im Wesentlichen aus Lichtleitermaterial besteht. So ist eine Herstellung leichter möglich. Um Abstrahlung nach außen zu verhindern, kann eine lichtundurchlässige Beschichtung an den lateralen Außenseiten vorgesehen sein. Bei entsprechender Ausgestaltung des äußeren Teils bzw. des umgebenden Teils kann aber auch erreicht werden, dass dieses ein Abstrahlen von Licht von der Lichtquelle zur Seite hin verhindert. Vorteilhaft ist das Lichtleitermaterial als Lichtleitkanal von einer Art äußeren Schale oder Ummantelung umgeben, die daran anliegt und lichtundurchlässig ist. Sie besteht vorteilhaft aus Kunststoff und kann an das Lichtleitermaterial angespritzt sein. Bevorzugt umgibt sie das Lichtleitermaterial des Lichtleitkanals nur an den umlaufenden Seiten und nicht an Unterseite und Oberseite.
Das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil weisen bevorzugt Längsführungen auf, die jeweils ineinandergreifen im zusammengesetzten Zustand. Sie ergeben die vorgenannte definierte und verdrehfreie lineare Bewegbarkeit der beiden Teile gegeneinander, die in verschiedener Richtung vorliegt. Am übergreifenden und umgebenden Teil sind dabei nach innen weisende Vorsprünge vorgesehen, die vorteilhaft eine längliche Erstreckung in Richtung der Verschieberichtung aufweisen und die als Führungsvorsprünge in Führungsvertiefungen greifen. Diese Führungsvertiefungen wiederum sind im inneren und umgebenden Teil vorgesehen. Eine derartige Führungseinrichtung mit Führungsvorsprüngen und Führungsvertiefungen ist bevorzugt an mindestens zwei Endflächen zwischen dem Bedienelementoberteil und Bedienelementunterteil vorgesehen. Besonders vorteilhaft sind an allen Seiten zwischen den beiden Teilen solche Führungseinrichtungen vorgesehen, was aber nicht unbedingt notwendig ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass eine vorgenannte Führungseinrichtung bzw. eine der Führungsvertiefungen und mindestens ein korrespondierender Führungsvorsprung als vorgenannte Rasteinrichtung ausgebildet sind bzw. eine Rasteinrichtung auch als Führung wirken kann. Somit kann der Führungsvorsprung in die Führungsvertiefung einrasten, durch deren größere Länge ist aber ein gewisser Verschiebeweg vorgegeben. Des Weiteren hält die Rasteinrichtung die beiden Teile zusammen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das kapazitive Sensorelement am Bedienelementoberteil vorgesehen bzw. ausgebildet. Dieses Bedienelementoberteil ist dann als vorgenanntes inneres Teil geführt und gehalten in dem Bedienelementunterteil als äußeres Teil, vorteilhaft mit der vorgenannten Führungseinrichtung geführt und der vorgenannten Rasteinrichtung gehalten. Das kapazitive Sensorelement weist dabei Kontaktbeine auf, die vom oberen Bereich des Bedienelementoberteils bzw. vom Sensorelement selbst abgehen. Die Kontaktbeine verlaufen an dem Bedienelementoberteil entlang und sind insbesondere als separates Material daran angespritzt, vorteilhaft aus dem gleichen Material wie das kapazitive Sensorelement und besonders vorteilhaft zusammen mit diesem in einem Schritt. Das mindestens eine Kontaktbein verläuft in Richtung auf das Bedienelementunterteil zu und steht dabei nach unten über das Bedienelementoberteil bzw. dessen Unterseite über, um so auf Kontaktfelder eines Bauteilträgers der Bedieneinrichtung aufzuliegen. Grundsätzlich sind derartige Kontaktbeine auch aus der eingangs genannten DE 102012010321 A1 bekannt. Neu ist hier aber die Ausgestaltung bei einem zweiteiligen Bedienelement.
In Weiterbildung der Erfindung können vorteilhaft zwischen Bedienelementoberteil und Bedienelementunterteil elastische Federmittel vorgesehen sein, die eine Federkraft erzeugen, die entgegen einer Bewegung des Bedienelementoberteils auf das Bedienelementunterteil in Verschieberichtung wirkt. Somit drücken die Federmittel die beiden Teile auseinander und erzeugen eine ausreichende Federkraft, um das Bedienelementoberteil mit dem kapazitiven Sensorelement an die Unterseite der Bedienoberfläche der Bedieneinrichtung vollflächig und vorschriftsgemäß anzudrücken. Dies ist wichtig für die gute und zuverlässige Funktion des Berührungsschalters. Somit können sie sowohl Abstandsdifferenzen als auch Schrägstellungen zwischen Bauteilträger und Unterseite der Bedienoberfläche ausgleichen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die elastischen Federmittel an der Unterseite des Bedienelementoberteils angeordnet sind und am Bedienelementunterteil anliegen. Dabei können sie in einem unteren Bereich des Bedienelementunterteils anliegen, aber auf dessen Oberseite wiederum.
Besonders bevorzugt bestehen die Federmittel aus elastischem Material, welches dem Material des kapazitiven Sensorelements entspricht. So brauchen nicht viele verschiedene Materialien eingesetzt zu werden. Des Weiteren ist besonders vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, die Federmittel zusammen mit dem kapazitiven Sensorelement am Bedienelementoberteil anzuspritzen, was eine gute und leichte Herstellbarkeit ermöglicht. Dabei kann vorgesehen sein, dass nur am Bedienelementoberteil das elastische und elektrisch leitfähige Material vorgesehen ist, welches die Federfunktion und die elektrische Leitfähigkeit ermöglicht.
In Ausgestaltung der Erfindung kann das Bedienelementunterteil mindestens einen Haltefuß aufweisen, der nach unten absteht, also weg vom Bedienoberteil. Mit diesem Haltefuß kann eine Befestigung des Bedienelementteils an dem vorgenannten Bauteilträger erfolgen. In einer einfachen Ausgestaltung ist der Haltefuß ein längliches Profil und wird in eine entsprechend passgenaue Öffnung im Bauteilträger eingesteckt, wodurch bei entsprechender Klemmung oder alternativ Rastung eine gute Befestigung entsteht. Des Weiteren kann das Bedienelementunterteil aus einem nicht-transparenten Kunststoff hergestellt werden, der insbesondere kostengünstig ist und keine besonderen Eigenschaften aufweisen muss. Durch die lichtundurchlässigen Eigenschaften wird eine Abstrahlung von Licht aus dem Bedienelementoberteil zur Seite hin vermieden.
Eine elektrische Kontaktierung vom kapazitiven Sensorelement auf den Bauteilträger und eine darauf möglicherweise vorgesehene Steuerung odgl. erfolgt über das mindestens eine vorgenannte Kontaktbein, welches auf einem üblichen Kontaktfeld am Bauteilträger aufliegt. Dadurch, dass das Kontaktbein quasi eine Fortführung des kapazitiven Sensorelements bildet, ist eine gute elektrische Verbindung herstellbar. Darüber hinaus kann es leicht hergestellt werden. Das mindestens eine Kontaktfeld kann dabei nahe am Bedienelementunterteil angeordnet sein, welches ja auf dem Bauteilträger aufliegt. Da das Material des Bedienelementunterteils in der Praxis vorteilhaft elektrisch isolierender Kunststoff ist, stört dies aber nicht. Mittig unter dem Bedienelementteil ist vorteilhaft mindestens eine LED vorgesehen als Lichtquelle, die in den vorgenannten Lichtleitkanal einstrahlt und eine nach oben sichtbare Anzeige ergibt, wie dies aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist.
Während das Bedienelementoberteil bis auf das elektrisch leitfähige Material im Wesentlichen blockartig ausgebildet ist, insbesondere insgesamt lichtdurchlässig aus dem vorgenannten Lichtleitermaterial besteht, ist das Bedienelementunterteil als eine Art Rahmen oder Aufnahme weitgehend nach oben offen ausgebildet.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine zusammenhängende Baueinheit aus mehreren Bedienelementteilen bzw. einem Bedienelementunterteil und mehreren Bedienelementoberteilen vorgesehen. Am Bedienelementunterteil sind jeweils weitgehend gleich bzw. identisch zueinander ausgebildete Abschnitte entsprechend dem vorgenannten Bedienelementunterteil vorgesehen, die sich vorteilhaft nur dadurch unterscheiden, dass nur einige von ihnen die vorgenannten Haltefüße zur Befestigung am Bauteilträger aufweisen. Diese Abschnitte des Bedienelementunterteils können nebeneinander und entlang einer Linie, vorteilhaft entlang einer Gerade, zusammenhängend und insbesondere einteilig hergestellt sein. Sie bilden somit jeweils eine Art Bedienelementunterteilabschnitt, wobei auf jeden oder in jede der Bedienelementunterteilabschnitte ein einzelnes und separates vorbeschriebenes Bedienelementoberteil setzbar ist. Somit bilden die Bedienelementunterteilabschnitte zusammen sozusagen ein längliches Raster, welches unter Umständen sogar in zwei Dimensionen und somit feldartig ausgebildet sein kann, also viele Rasterplätze hintereinander und nebeneinander. Nach Belieben bzw. nach Vorgabe für die Ausgestaltung der Bedieneinrichtung können dann einzelne Rasterplätze mit Bedienelementoberteilen belegt werden. So ist mit vorgefertigten Bauteilen eine sehr individuelle Ausgestaltung einer Bedieneinrichtung bezüglich Anzeige und/oder Berührungsschaltern möglich. Bei einer solchen Bedieneinrichtung müssen auch nicht an jedem Teil, Bedienelementteil oder Rasterplatz eine Leuchtanzeige und ein kapazitiver Berührungsschalter gebildet sein. Unter Umständen ist es möglich, zur Vereinheitlichung des Aufbaus und zur Verringerung der Anzahl der notwendigen Bauteile mit diesen Teilen auch reine Leuchtanzeigen ohne Berührfunktion oder reine Berührungsschalter ohne Anzeigefunktion auszubilden.
Eine solche Bedieneinrichtung kann vorteilhaft in ein Elektrogerät eingebaut sein, welches besonders vorteilhaft ein Kochfeld, ein Backofen, eine Dunsthaube oder eine Wasch- oder Spülmaschine sein kann. Im Falle eines Kochfelds kann eine Kochfeldplatte, welche üblicherweise aus Glaskeramik besteht, die Bedienoberfläche bilden, gegen deren Unterseite die Bedieneinrichtung mit den einzelnen Bedienelementteilen angedrückt ist. Dadurch, dass die Federmittel zwischen den gegeneinander bewegbaren Bedienelementunterteilen und Bedienelementoberteilen angeordnet sind, ist das gesamte Bedienelementteil sozusagen in sich federnd. Anders als bei der hauptsächlichen oder ausschließlichen Federwirkung durch Anlage des elastischen Materials des kapazitiven Sensorelements an der Unterseite der Bedienoberfläche kann hier aber ein größerer Federweg erreicht werden im Einklang mit einer definierten Federbewegung der beiden Teile gegeneinander. Eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung kann auch in anderen Geräten eingesetzt werden. Durch die Zweiteiligkeit kann man hier auch von einer ebenen und/oder glatten bzw. planen Fläche der Bedienoberfläche bzw. der Anlagefläche für das kapazitive Sensorelement abweichen. Durch diese Mehrteiligkeit erhält nämlich jedes Bedienelementteil einen individuellen Ausgleich hinsichtlich Abstands zum Bauteilträger. Damit kann sogar eine leichte Konvexität der Anlagefläche bzw. Unterseite der Bedienoberfläche ausgleichbar sein.
Es kann möglich sein, ein solches Bedienelementteil ohne Leuchtfunktion auszugestalten, also ohne Leuchtmittel bzw. LED darunter einzubauen. Ebenso kann es nur mit Leuchtfunktion und Symbolanzeige ausgebildet sein, also ohne als Berührschalter verwendet zu werden. Dann kann es aber jeweils auch baugleich sein mit einem vorstehend beschriebenen Bedienelementteil, so dass insgesamt weniger verschiedene Bedienelementteile benötigt werden.
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 Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen dabei:
1 eine schräge Draufsicht auf ein Bedienelementoberteil,
2 und 3 Schrägansichten eines Bedienelementunterteils,
4 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Bedienelementteil in einer Bedieneinrichtung eingebaut in ein Kochfeld,
5 und 6 Schrägansichten einer erweiterten Ausgestaltung der Erfindung mit einem Bedienelementteil für eine Vielzahl von beleuchteten Berührungsschaltern,
7 das Bedienelementteil ähnlich demjenigen von 5 mit nur teilweiser Bestückung und
8 das Bedienelementteil der 5 bis 7 in einer Einbausituation ähnlich 4.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der 1 ist in Schrägansicht von oben ein Bedienelementoberteil 11 dargestellt. Oben daran bzw. an einer Oberseite ist elektrisch leitfähiges und elastisches Material, vorteilhaft TPE, vorgesehen, insbesondere daran angespritzt. Dies ist aus der eingangs genannten DE 102012010321 A1 bekannt. Das elastische Material 13 bildet ein umlaufendes kapazitives Sensorelement 14, wie es an sich auch aus dem Stand der Technik bekannt ist. An den vier Ecken des rechteckigen Rahmens gehen jeweils Kontaktbeine 16 nach unten, die mit ihren unteren Enden 17 bzw. deren Unterseiten im eingebauten Zustand an Kontaktfeldern auf einem Bauteilträger aufliegen zur elektrischen Kontaktierung. Des Weiteren ist mittig elastisches Material 13 nach unten gezogen, um unten an dem Bedienelementoberteil 11 eine Feder 19 als vorgenannte Federmittel zu bilden. Diese Feder bezieht ihre Federwirkung aus den elastischen Eigenschaften des Materials 13. Sie kann ebenfalls rahmenartig umlaufend ausgebildet sein und ihre Federwirkung durch Kompression bzw. die Kompressionsfähigkeit entfalten.
Im inneren Bereich des Bedienelementoberteils 11 ist ein Lichtleitkanal 21 gebildet. Hier ist das Bedienelementoberteil 11 im Inneren aus üblichem lichtdurchlässigem Material gebildet, insbesondere transluzentem Material wie eingangs genannt, welches im Wesentlichen insgesamt den Lichtleitkanal 21 bildet. Daran ist das elastische Material 13 angespritzt. Dieses lichtdurchlässige Material umgebend ist lichtundurchlässiger Kunststoff vorgesehen bzw. angespritzt. Das lichtdurchlässige Material des Lichtleitkanals 21 sieht man nur darin, ansonsten sieht man von außen nur den lichtundurchlässigen Kunststoff.
An den schmalen Endseiten weist das Bedienelementoberteil 11 eine längliche und abgerundete Führungsvertiefung 23 auf mit Längserstreckung von unten nach oben, welche die spätere Verschieberichtung definiert. An den lateralen Seiten sind zwei Rastvertiefungen 24 vorgesehen, die sozusagen als längliche und vertiefte rechteckige Felder ausgebildet sind.
In den 2 und 3 ist in Schrägansicht einmal von oben und einmal von unten ein Bedienelementunterteil 26 dargestellt. Es kann aus einfachem, lichtundurchlässigem Kunststoff bestehen. An einer Unterseite 27, mit der es auf einem vorgenannten Bauteilträger aufliegt, ist eine Ausnehmung 28 vorgesehen. In dieser ist im eingebauten Zustand eine LED als Leuchtmittel angeordnet. Von den beiden Endseiten der Unterseite 27 stehen Haltefüße 29 ab, mit denen das Bedienelementunterteil in entsprechenden Ausnehmungen eines Bauteilträgers angeordnet ist. Darüber sind an jeder schmalen Endseite Führungsvorsprünge 30 ausgebildet, die länglich sind und im Wesentlichen korrespondierend zu den Führungsvertiefungen 23 ausgebildet sind, so dass sich eine im Wesentlichen lineare und exakte Führung ergibt. Führungsvertiefung 23 und Führungsvorsprung 30 bilden die Führungseinrichtung.
Von den Seiten bzw. den etwas nach oben gezogenen Seitenbereichen stehen Rastvorsprünge 31 ab. Diese greifen im zusammengesetzten Zustand vom Bedienelementoberteil 11 und Bedienelementunterteil 26 in die Rastvertiefungen 24 ein, um die beiden Teile unverlierbar aneinander zu haltern. Diese Rastvertiefungen 24 und Rastvorsprünge 31 bilden sozusagen die eingangs genannte Rasteinrichtung für die Rastverbindung, die automatisch und gut erkennbar beim Zusammenstecken der beiden Teile 11 und 26 entsteht. Diese Rasteinrichtung könnte unter Umständen auch die einzige Führungseinrichtung bilden, wobei die Trennung der beiden Funktionen und Verteilung auf unterschiedliche Einrichtungen deren Optimierung erleichtert.
In der 4 ist ein erfindungsgemäßes Bedienelementteil 33 dargestellt, welches aus zusammengesetztem Bedienelementoberteil 11 im Bedienelementunterteil 26 besteht. Dieses Bedienelementteil 33 ist auf einem Bauteilträger 39 angeordnet, wobei die Haltefüße 29 in entsprechenden Ausnehmungen halternd oder klemmend eingesteckt sind. Das Bedienelementunterteil 26 liegt dabei fest und unverrückbar auf dem Bedienteilträger 39 auf. Eine gepunktet dargestellte LED 40 ist mittig im Bedienelementteil 33 angeordnet, und zwar in der Ausnehmung 28 des Bedienelementunterteils 26. Die Unterseiten der unteren Enden 17 der Kontaktbeine 16 liegen auf nicht dargestellten Kontaktfeldern auf, die mittels nicht dargestellten Leiterbahnen zu einer Steuerung der so gebildeten Bedieneinrichtung 35 geführt sind. Auch dies ist aus der eingangs genannten DE 102012010321 A1 grundsätzlich bekannt.
Gleichzeitig stellt die 4 zumindest ausschnittsweise ein Kochfeld 37 dar mit einer Kochfeldplatte 42, vorteilhaft aus Glaskeramik. Unter dieser sind, wie bei einem Kochfeld üblich, Heizeinrichtungen angeordnet, die hier aber nicht dargestellt sind. Die Kochfeldplatte 42, an deren Unterseite das Bedienelementteil 33 bzw. das Bedienelementoberteil 11 mit dem elastischen Material 13 als kapazitivem Sensorelement 14 anliegt, bildet auch die vorgenannte Bedienoberfläche samt Berührschalter pro kapazitivem Sensorelement 14. Dieser Berührschalter ist durch die LED 40 auch beleuchtet, wie es bekannt ist.
Des Weiteren kann aus der 4 ersehen werden, wie ein Ausgleichsraum 34 außen an den Endseiten des Bedienelementteils 33 vorgesehen ist, ebenso im mittleren Bereich. Bei einer Länge des Bedienelementteils 33 von 5mm bis 20mm kann dieser Ausgleichsraum 34 0,5mm bis 1mm oder 2mm betragen. So kann der Bauteilträger 39 mit einer gewissen Kraft gegen die Kochfeldplatte 42 gedrückt werden, wodurch sich nicht nur das elastische Material 13 des kapazitiven Sensorelements 14 an der Oberseite des Bedienelementteils 33 zusammendrückt, sondern vor allem die Feder 19 bestimmungsgemäß zusammengedrückt wird. Dadurch verringert sich die Höhe des Bedienelementteils 33 auf einfachere Art, und abhängig von der jeweiligen Ausgestaltung des elastischen Materials 13 als Sensorelement 14 einerseits und der Feder 19 andererseits hinsichtlich Querschnitt und Form kann die hauptsächliche Federfunktion einigermaßen beliebig eingestellt werden.
In der 5 ist eine alternative Ausgestaltung eines Bedienelementteils 133 dargestellt, wie es zuvor beschrieben worden ist. Bei diesem Bedienelementteil 133 ist zwar nur ein zusammenhängendes Bedienelementunterteil 126 vorgesehen. Dieses weist aber viele Abschnitte ähnlich der 2 auf, die sozusagen entsprechend dem Einzelteil der 2 entsprechend aneinandergesetzt und einteilig miteinander verbunden sind. Insbesondere sind sie einteilig hergestellt. An einigen Stellen stehen nach unten Haltefüße 129 ab zur Befestigung an einem Bauteilträger, wie dies später in 8 dargestellt wird.
Des Weiteren weist das Bedienelementunterteil 126 eine Art Raster auf, das in der 5 anhand der vollen Bestückung mit Bedienelementoberteilen 111, welche genau wie in 1 dargestellt ausgebildet sind, zu erkennen ist. In 7 sind nämlich von links gesehen der erste, der fünfte sowie der letzte Rasterplatz freigelassen, die anderen sind mit entsprechenden Bedienelementoberteilen 111 belegt bzw. das Bedienelementunterteil 126 ist hier damit bestückt. Pro Rasterplatz bzw. möglichem Bedienelementoberteil 111 weist das Bedienelementunterteil 126 auch die Führungsvorsprünge 130 an den Endseiten sowie die Rastvorsprünge 131 auf, und zwar wiederum jeweils zwei pro Rasterplatz bzw. pro möglichem Bedienelementoberteil 111.
Das Bedienelementoberteil 111 weist wieder an seiner Oberseite elektrisch leitfähiges elastisches Material 113 auf, um ein kapazitives Sensorelement 114 zu bilden. Es weist vier Kontaktbeine 116 auf, an deren unteren Enden 117 nach unten weisende Kontaktflächen zur Auflage an einem Kontaktfeld eines Bauteilträgers vorgesehen sind. Jedes Bedienelementoberteil 111 weist auch einen eigenen Lichtleitkanal 121 auf sowie, wie in der schrägen Ansicht von unten gemäß 6 zu erkennen ist, Federn 119. Es ist identisch zu demjenigen de 1.
In der 8 ist dargestellt, wie ein Bedienelementteil 133 Teil einer Bedieneinrichtung 135 ist, die in ein Kochfeld 137 entsprechend 4 eingebaut ist. Dabei liegt das Bedienelementteil 133 auf einem Bauteilträger 139 auf, wobei die Leuchtmittel hier nicht näher dargestellt sind. Des Weiteren liegt das Bedienelementteil 133 jeweils mit den Bedienelementoberteilen 111 bzw. dem elastischen Material 113 an einer Unterseite der Kochfeldplatte 142 an. Bei dieser Vielzahl von Bedienelementoberteilen 111 nebeneinander bzw. den dadurch gebildeten kapazitiven Sensorelementen 114 für jeweils einen Berührungsschalter mit Leuchtanzeige ist es leichter nachzuvollziehen, warum die Federwirkung sowie die Erzeugung und gleichmäßige Ausgestaltung der Federkraft von großer Bedeutung ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012010321 A1 [0002, 0013, 0030, 0035]

Claims

Bedienelementteil für eine Bedieneinrichtung, wobei elektrisch leitfähiges Material oben an dem Bedienelementteil angeordnet ist und ein kapazitives Sensorelement für einen Berührungsschalter bildet, wobei das Bedienelementteil zweiteilig ausgebildet ist mit einem Bedienelementunterteil und einem Bedienelementoberteil, wobei das kapazitive Sensorelement oben an dem Bedienelementoberteil angeordnet ist und das elektrisch leitfähige Material an mindestens einer Seite vom Sensorelement nach unten in Richtung zum Bedienelementunterteil gezogen ist, wobei das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil im zusammengesetzten Zustand ineinander greifen und gegeneinander verschiebbar sind mit einer definierten Verschieberichtung aufeinander zu oder voneinander weg, wobei mindestens eines der Teile einen durchgehenden Lichtleitkanal mit Richtung entlang der Verschieberichtung aufweist.
Bedienelementteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Bedienelementoberteil und Bedienelementunterteil im zusammengesetzten Zustand unverlierbar aneinander gehaltert sind, vorzugsweise durch eine beim Zusammensetzen hergestellte Rastverbindung, insbesondere mit mindestens einem Rastvorsprung an dem einen Teil und mindestens einer Rastvertiefung an dem anderen Teil.
Bedienelementteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Teil das andere Teil übergreifend und zumindest weitgehend umgebend ausgebildet ist, insbesondere derart, dass das eine Teil als inneres Teil in einen Aufnahmeraum des anderen Teils einsteckbar ist.
Bedienelementteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil einen Lichtleitkanal aufweist, der mit Lichtleitermaterial aufgefüllt ist, wobei vorzugsweise dieses innere Teil im Wesentlichen aus Lichtleitermaterial besteht.
Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil Längsführungen aufweisen, die jeweils ineinandergreifen im zusammengesetzten Zustand für eine definierte und verdrehfreie lineare Bewegbarkeit der beiden Teile gegeneinander in Verschieberichtung.
Bedienelementteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am übergreifenden und umgebenden Teil nach innen weisende Vorsprünge vorgesehen sind, insbesondere mit länglicher Erstreckung in Richtung der Verschieberichtung, die als Führungsvorsprünge in Führungsvertiefungen greifen, die im inneren und umgebenen Teil vorgesehen sind.
Bedienelementteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Führungseinrichtungen an mindestens zwei Seitenflächen zwischen den beiden Teilen vorgesehen sind, insbesondere an allen Seitenflächen zwischen den beiden Teilen, wobei insbesondere eine der Führungsvertiefungen und ein Führungsvorsprung als vorgenannte Rasteinrichtung ausgebildet sind.
Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Sensorelement am Bedienelementoberteil angeordnet ist und das Bedienelementoberteil in dem Bedienelementunterteil geführt und gehalten ist, wobei das kapazitive Sensorelement vom oberen Bereich abgehende Kontaktbeine aufweist, die an dem Bedienelementteil anliegen und in Richtung auf das Bedienelementunterteil verlaufen und nach unten über das Bedienelementoberteil überstehen zur Auflage auf Kontaktfeldern eines Bauteilträgers.
Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Bedienelementoberteil und Bedienelementunterteil elastische Federmittel vorgesehen sind, mit denen das Bedienelementoberteil und das Bedienelementunterteil in Verschieberichtung gegen eine resultierende Federkraft aufeinander zu bewegbar sind, wobei vorzugsweise die elastischen Federmittel an der Unterseite des Bedienelementoberteils angeordnet sind und am Bedienelementunterteil anliegen, insbesondere in einem unteren Bereich des Bedienelementunterteils, wobei vorzugsweise das elastische Material des Federmittels das elastische Material des kapazitiven Sensorelements ist und einteilig mit diesem angespritzt ist.
Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelementunterteil mindestens einen nach unten abstehenden Haltefuß aufweist zur Befestigung an einem Bauteilträger.
Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine zusammenhängende Baueinheit aus einem Bedienelementunterteil aufweist, wobei am Bedienelementunterteil jeweils weitgehend gleich bzw. identisch zueinander ausgebildete Bedienelementunterteilabschnitte vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die Bedienelementunterteilabschnitte entlang einer Linie und/oder nebeneinander zusammenhängend und insbesondere einteilig hergestellt sind, wobei auf jeden oder in jeden der Bedienelementunterteilabschnitte ein einzelnes und separates Bedienelementoberteil setzbar ist.
Bedieneinrichtung mit mindestens einem Bedienelementteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bedieneinrichtung einen Bauteilträger und eine Bedienoberfläche aufweist und wobei das mindestens eine Bedienelementteil auf dem Bauteilträger angeordnet ist und an einer Unterseite der Bedienoberfläche anliegt.
Bedieneinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Kontaktierung vom kapazitiven Sensorelement auf den Bauteilträger geführt ist und dort auf einem Kontaktfeld aufliegt, wobei vorzugsweise die elektrische Kontaktierung eine Fortführung des elektrisch leitfähigen Materials des kapazitiven Sensorelements ist.
Bedieneinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusammenhängende Baueinheit aus mehreren Bedienelementunterteilen vorgesehen ist, die jeweils weitgehend gleich oder identisch zueinander ausgebildet sind, wobei die gesamte Baueinheit mindestens einen nach unten weisenden Befestigungsstift zur Befestigung in dem Bauteilträger aufweist, wobei die Baueinheit eine Vielzahl von Bedienelementunterteilabschnitten aufweist und auf jeden oder in jeden der Bedienelementunterteilabschnitte ein einzelnes und separates Bedienelementoberteil setzbar ist.
Elektrogerät, insbesondere Kochfeld, mit einer Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Kochfeld eine Kochfeldplatte aufweist als Bedienoberfläche und die Bedienelementteile mit den kapazitiven Sensorelementen an der Unterseite der Kochfeldplatte anliegen.