DE3705010A1 - Haushaltsgeraet mit mechanischem bedienelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einem mechanischen Bedienelement zur Betätigung elektrischer Funktionen und einer elektronischen Eingabeeinrichtung zur Steuerung des Gerätebetriebs.

Elektrische Haushaltsgeräte weisen unterschiedliche Eingabesysteme auf, mit denen an mechanischen Bedienelementen eingestellte Parameter in elektrische Werte zur Steuerung des jeweiligen elektrischen Verbrauchers eingesetzt werden. Derartige Eingabesysteme umfassen beispielsweise Schalter mit Gleitkontakten. Gleitkontakte nützen sich jedoch mechanisch ab und bilden in Abhängigkeit von der Einsatzzeit, dem verwendeten Kontaktmaterial und Umgebungseinflüssen höhere Kontaktwider­ stände. Sowohl die mechanische Abnützung als auch die Erhöhung des elektrischen Kontaktwiderstandes können die Funktionsfähigkeit des Eingabesystems einschränken und schließlich zum Ausfall des Haushaltsgeräts führen. Es sind zwar Kontaktmate­ rialien bekannt, die einer nur geringen Abnützung unterliegen und auch bei ungünsti­ gen Umgebungseinflüssen zu einer nur begrenzten Erhöhung des Kontaktwiderstandes führen. Die Verwendung dieser Materialien verteuert aber die Herstellung der ohne­ hin kostenintensiven Gleitkontaktschalter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Haushaltsgerät der eingangs ge­ nannten Art anzugeben, dessen mechanisches Bedienelement weder einer Abnützung noch einer Änderung des Kontaktwiderstandes unterliegt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die elektronische Eingabeeinrichtung aus einer Lichtquelle, aus einer mit dem Bedienelement verbun­ denen Lochmaske mit einzelnen Betriebsschritten kennzeichnenden Löchern, aus einer Abtasteinrichtung, die von der Lichtquelle ausgestrahltes und durch die Löcher tre­ tendes Licht erkennt, und aus einer mit der Abtasteinrichtung verbundenen Auswer­ teeinrichtung besteht.

Das elektronische Eingabesystem ist in einfacher Weise aufgebaut und besteht aus nur wenigen Komponenten. Es beansprucht nur geringen Raum und eignet sich daher auch für kleine Haushaltsgeräte.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung in einem zum Verständnis erforder­ lichen Umfang beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Zusammenwirken des mechanischen Bedienelements mit der elek­ tronischen Eingabeeinrichtung zur Steuerung des Gerätebetriebs;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine als kreisförmige Scheibe ausgebildete Loch­ maske;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer zwischen einer Lichtquelle und einer Abtast­ einrichtung angeordnete Lochmaske nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine als rechteckförmigen Streifen ausgebildeten Lochmaske und

Fig. 5 eine zu einem Ring ausgeformte streifenförmige Lochmaske mit einer Lichtquelle und einer Abtasteinrichtung.

Fig. 1 veranschaulicht das Zusammenwirken eines mechanischen Bedienelements B mit den Komponenten einer elektronischen Eingabeeinrichtung zur Steuerung des Ge­ rätebetriebs eines Haushaltsgeräts.

Das mechanische Bedienelement B zur Betätigung elektrischer Funktionen des Haus­ haltsgeräts ist mit einer Lochmaske LM mechanisch verbunden. Die Lochmaske LM ist zwischen einer Lichtquelle LQ und einer Abtasteinrichtung AT angeordnet. Die Lochmaske LM enthält, wie anhand der Fig. 2 und 4 im einzelnen erläutert wird, an ausgewählten Stellen Löcher bzw. keine Löcher ("Nichtlöcher"). An ausgewählten Stellen der Lochmaske LM angeordnete Löcher bzw. "Nichtlöcher" kennzeichnen ein­ zelne Betriebsschritte des Haushaltsgeräts.

Die Abtasteinrichtung AT besteht aus den Löchern zugeordneten opto-elektronischen Bauelemente, die bei Auftreffen von Licht ein einem bestimmten Bereich ihrer Oberfläche eine definierte elektrische Spannung abgeben.

Die Abtasteinrichtung AT ist mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung AW ver­ bunden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind beide Einrichtungen AT und AW in Reihe geschaltet. Die Einrichtung AW gibt in Abhängigkeit von eingangsseitig zugeführten Einzelspannungskombinationen an ihrem Ausgang unterschiedliche Aus­ gangssignale ab. Die Zahl Sn der Ausgangssignale entspricht der Anzahl der auf der Lochmaske LM befindlichen Kombinationen von Löchern und "Nichtlöchern" und da­ mit gleich der Anzahl der Betriebsschritte des Haushaltsgerätes.

Die Auswerteeinrichtung AW ist, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, ausgangs­ seitig mit einer Verbraucherspannungsquelle UV und einem elektrischen Verbraucher V verbunden. Bei dieser mit "V" bezeichneten Einheit handelt es sich beispielsweise um ein elektrisches Heizaggregat eines unterschiedliche Leistungen abgebenden Backofens oder um einen mit unterschiedlichen Drehzahlen arbeitenden Motor einer Küchenmaschine. Die Steuerung der Verbraucher V erfolgt dabei mit den von der Auswerteeinrichtung AW abgegebenen Signalen S 1 . . . Sn.

Mit den von der Auswerteeinrichtung AW abgegebenen Ausgangssignalen S 1 . . . Sn ist auch ein Mikroprozessor ansteuerbar, der das betreffende Haushaltsgerät, wie beispielsweise Wasch- oder Geschirrspülmaschine, entsprechend vorgegebener Pro­ gramme steuert.

Das Bedienelement B kann mit einem elektrischen Schaltelement SE in der Weise in Verbindung stehen, daß im eingeschalteten Zustand des Haushaltsgeräts das Schalte­ lement SE bei Betätigung des Bedienelements B eine Spannungsquelle U sowohl an die Lichtquelle LQ als auch an die Abtasteinrichtung AT und an die Auswerteein­ richtung AW ankoppelt. In diesem Fall ist in der Ruhestellung des Bedienelements B, bei der das Haushaltsgerät ausgeschaltet ist, weder die Lichtquelle LQ noch die Abtasteinrichtung AT noch die Auswerteeinrichtung mit der Spannungsquelle U ver­ bunden. In den übrigen Stellungen des Bedienelements B, bei denen das Haushaltsge­ rät eingeschaltet ist, ist die Lichtquelle LQ, die Abtasteinrichtung AT und die Aus­ werteeinrichtung AW mit der Spannungsquelle U verbunden.

Die Lochmaske LM weist beispielsweise einen Vorsprung auf, der in der Ruhestel­ lung der Lochmaske LM das als Ein-/Ausschalter ausgebildete Schaltelement SE in die "Aus"-Stellung und der in den übrigen Stellungen das Schaltelement SE in die "Ein"-Stellung schaltet.

Die Spannungsquelle U kann aber auch ohne Zwischenschaltung des Schaltelements direkt mit der Lichtquelle LQ, der Abtasteinrichtung AT und der Auswerteeinrich­ tung AW verbunden sein. Die Lichtquelle LQ ist dann permanent aktiviert.

Fig. 2 zeigt eine als kreisförmige Scheibe ausgebildete Lochmaske LM. Die Loch­ maske LM weist auf streifenförmigen, radial angeordneten Segmenten Kombinationen von Löchern und "Nichtlöchern" auf. Jedes Segment umfaßt vier Positionen für Lö­ cher bzw. "Nichtlöcher". Die Lochmaske LM weist 24 = 16 Segmente auf, die bei­ spielsweise gleichmäßig auf der Scheibe angeordnet sind. Damit besteht zwischen je zwei Segmenten ein Winkel von 360°/16 = 22,5°.

Die 16 Segmente auf der Lochmaske LM entsprechen 16 Betriebsschritten des Gerä­ tebetriebes des Haushaltsgeräts. Als Ruhestellung kann in Verbindung mit der Aus­ werteeinrichtung AW beispielsweise das Segment ausgewählt werden, das kein Loch aufweist.

Die die Löcher bzw. "Nichtlöcher" aufweisenden Segmente können auch auf einen Ausschnitt der kreisförmigen Scheibe konzentriert sein, so daß das Schalten von ei­ nem ersten zu einem zweiten Betriebsschritt mittels Drehung der kreisförmigen Lochmaske LM in einem gegenüber der gleichmäßigen Segmentverteilung kürzeren Zeitraum erfolgen kann.

Mit Segmenten, die nur eine Position für ein Loch bzw. "Nichtloch" enthalten, las­ sen sich zwei Kombinationen realisieren; mit Segmenten, die zwei derartige Positio­ nen umfassen, lassen sich maximal vier Kombinationen realisieren; und mit Segmen­ ten, die drei Positionen umfassen, lassen sich maximal acht Kombinationen realisie­ ren.

Die in Fig. 2 gezeigte Lochmaske LM enthält, wie bereits erläutert, Segmente mit vier Positionen, so daß maximal 16 Kombinationen herstellbar sind.

Jeder Kombination kann ein Betriebsschritt des Gerätebetriebs des Haushaltsgeräts entsprechen. Die Zahl der Betriebsschritte kann kleiner als die Zahl der maximal möglichen, durch Lochmaske LM vorgegebenen Kombinationen sein. Mit der in Fig. 2 dargestellten Lochmaske LM, deren Segmente jeweils vier Positionen umfassen, lassen sich auch 9 bis 15 Betriebsschritte realisieren. Die Realisierung von 8 und weniger Betriebsschritten ist mit einer Lochmaske LM möglich, deren Segmente 3 oder weniger Positionen enthalten. Da jede Position eines Loches bzw. eines "Nicht­ loches" ein gesondertes optoelektronisches Abtastbauelement erfordert, wird die Zahl der zu realisierenden Betriebsschritte mit möglichst wenig Segmentpositionen gebil­ det.

Fig. 3 zeigt die Seitenansicht einer Anordnung, die aus einer Lochmaske LM nach Fig. 2, aus einer Lichtquelle LQ und einer Abtasteinrichtung AT besteht. Die Lochmaske LM ist mit dem Bedienelement B mechanisch verbunden, das aus einer im Haushaltsgerät drehbar gelagerten Achse und einem für die Bedienung des Geräts zugänglichen Bedienknopf besteht.

Die kreisförmige Lochmaske LM ist in einer Position dargestellt, bei der Licht aus der Lichtquelle LQ durch vier Löcher eines Lochmaskensegmentes tritt. Die Licht­ quelle LQ ist dabei von einem Reflektor umgeben, der die aus der Lichtquelle LQ austretenden Lichtstrahlen auf einen Bereich der Lochmaske LM lenkt, der einem bestimmten Segment entspricht.

Den Positionen der Löcher bzw. "Nichtlöcher" in diesem Segment der Lochmaske LM sind die schon genannten optoelektronischen Abtastbauelemente der Abtastein­ richtung AT zugeordnet, die die bei Auftreten entsprechender Lichtstrahlen erzeug­ ten Einzelspannungen an die Auswerteeinrichtung AW abgeben.

Fig. 4 zeigt die Draufsicht auf eine als rechteckförmigen Streifen ausgebildete Lochmaske LM. Die Segmente mit Löchern bzw. "Nichtlöchern" sind dabei parallel zueinander angeordnet. Die in Fig. 4 ebenfalls dargestellte Ansicht der Anordnung aus Lochmaske LM, Lichtquelle LQ und Abtasteinrichtung AT veranschaulicht zu­ gleich die Bewegungsrichtung der Lochmaske LM gegenüber Lichtquelle LQ und Ab­ tasteinrichtung AT. Die als rechteckförmiger Streifen ausgebildete Lochmaske LM ist in dem Haushaltsgerät in der Weise gelagert, daß das einen bestimmten Be­ triebsschritt des Gerätebetriebs kennzeichnende Segment aus Löchern bzw. "Nichtlö­ chern" unmittelbar zwischen Lichtquelle LQ und Abtasteinrichtung AT positionierbar ist. Die Bedienung erfolgt mit einer Bewegung parallel zu der Außenfront des Haus­ haltsgeräts, an der die Anordnung angebracht ist.

Auch bei dieser in Fig. 4 gezeigten Anordnung kann die Lichtquelle LQ einen im Zusammenhang mit Fig. 3 genannten Reflektor aufweisen.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung mit einer zu einem Ring ausgeformten, streifenförmi­ gen Lochmaske LM (nach Fig. 4), mit einer Lichtquelle LQ und Abtasteinrichtung AT. Dabei können die Segmente der Lochmaske LM, die die Kombinationen aus Lö­ chern bzw. "Nichtlöchern" enthalten, über den gesamten Ring oder nur in einem Teilbereich des Rings angeordnet sein. Die letztgenannte Variante zeichnet sich ge­ genüber der ersten Variante durch geringeren Raumbedarf aus. Mit dem Ring bzw. Teilring ist ein nicht-dargestelltes Bedienelement B verbunden, mit dem die auf dem Ring bzw. Teilring angeordneten Segmente zwischen Lichtquelle LQ und Abtastein­ richtung AT positionierbar sind.

Claims (5)

1. Haushaltgerät mit einem mechanischen Bedienelement zur Betätigung elektri­ scher Funktionen und einer elektronischen Eingabeeinrichtung zur Steuerung des Gerätebetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektroni­ sche Eingabeeinrichtung aus einer Lichtquelle (LQ), aus einer mit dem Bedien­ element (B) verbundenen Lochmaske mit einzelnen Betriebsschritten des Haushaltsgeräts kennzeichnenden Löchern, aus einer Abtasteinrichtung (AT), die von der Lichtquelle (LQ) ausgestrahltes und durch die Löcher tretendes Licht erkennt, und aus einer mit der Abtasteinrichtung (AT) verbundenen Auswerteeinrichtung (AW) besteht.

2. Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Lochmaske (LM) als kreisförmige Scheibe ausgebildet ist.

3. Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Lochmaske (LM) als rechteckförmiger Streifen ausgebildet ist.

4. Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen zu einem Ring ausgeformt ist, und daß die Lichtquelle (LQ) im Inneren des Rin­ ges angeordnet ist.

5. Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bedienelement (B) mit einem elektrischen Schaltelement (SE) in der Weise in Verbindung steht, daß das Schaltelement (SE) bei Betä­ tigung des Bedienelements (B) im eingeschalteten Zustand des Haushaltsgeräts eine Spannungsquelle (U) an die Lichtquelle (LQ), an die Abtasteinrichtung (AT) und an die Auswerteeinrichtung (AW) ankoppelt.