EP1617445B1 - Bedienfeld für ein elektrisches Gerät sowie Verfahren zur Herstellung eines Bedienfelds - Google Patents

Bedienfeld für ein elektrisches Gerät sowie Verfahren zur Herstellung eines Bedienfelds Download PDF

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EP1617445B1
EP1617445B1 EP05014727A EP05014727A EP1617445B1 EP 1617445 B1 EP1617445 B1 EP 1617445B1 EP 05014727 A EP05014727 A EP 05014727A EP 05014727 A EP05014727 A EP 05014727A EP 1617445 B1 EP1617445 B1 EP 1617445B1
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EP
European Patent Office
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zones
individual
control panel
sensor film
switch
Prior art date
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EP05014727A
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English (en)
French (fr)
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EP1617445A1 (de
Inventor
Edmund Illerhaus
Werner Kaps
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Diehl AKO Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl AKO Stiftung and Co KG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/02—Piezo element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/026—Legends replaceable; adaptable with programming switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2231/00—Applications
    • H01H2231/012—Household appliance

Definitions

  • the invention relates to a control panel for an electrical device, in particular for a household appliance, and a method for producing such a control panel.
  • the devices are operated by a user via a control panel.
  • the control panel usually has a plurality of individual controls such as buttons or knobs. Due to the large number of variants, a separate control panel is required for each variant of a device type.
  • the panels for different variants differ here, for example, in the number of controls and / or the placement of the controls. Since a separate control panel has to be provided and stored for each variant, this leads to variant-specific high costs.
  • foil keyboards are known in which the different keys and key mechanics are covered by a film. From the EP 0 829 891 B1 For example, a method for foaming a film pressure sensor into a foam-like material is shown.
  • a pressure-sensitive sensor film for providing, for example, pressure-sensitive keys or keyboards can be seen. These films are provided by a kind of printing technology with individual piezoelectric elements, so that a plurality of pressure-sensitive pressure zones are formed on the film.
  • the EP 0 573 827 A a control panel for a household electrical appliance on which the preamble of claim 1 and of claim 9 based.
  • the shows EP 0 573 827 A a control panel with a device-independent, a switch panel forming sensor film with a plurality of individual switch zones, each of which is independently controllable, depending on the respective electrical device via an insertable, device-specific card with a coding a certain selection of the individual switch zones is activated, and an externally accessible, keypad-forming, transparent protective film through which the inserted card is associated with a plurality of individual optically-labeled touch zones respectively associated with the activated switch zones.
  • a control panel for an electric copying machine which has a device-independent sensor film with a plurality of individual switch zones for forming a switch panel and a cover sheet having a plurality of optically marked Tastzonen to form a keypad.
  • the selection of the device-specific switch zones of the sensor film is achieved by interposing an insulating film between the individual layers of the multilayer sensor film at the points of the switch zones which are not required; then the cover sheet is replaced by a suitable cover sheet with the corresponding touch zones.
  • the selection of the desired depending on the respective copy machine switch zones is realized in this case relatively complicated.
  • EP 1 276 122 A2 a remote control for controlling a device of consumer electronics, in which by means of a coding on a replaceable insert part and a code recognition device on the circuit board manufacturers the switch zones of the circuit board specific functions are assigned to the device selected by the coding.
  • the present invention has for its object to enable a high variety of variants and thus high variability in terms of the design of an electrical device by means of a simple and compact construction of the control panel and thus at the same time low costs.
  • a control panel for an electrical device in particular for a household appliance, with a device-independent, a switch panel forming sensor film with a plurality of individual switch zones, each of which is independently controllable, depending on the respective electrical device, a specific selection the individual switch zones is activated; and an externally accessible keypad having a plurality of individual optically designated touch zones associated with each of the activated switch zones.
  • the sensor film is embedded in a device-independent control panel which has a plurality of keys or touch zones, which are assigned to the individual switch zones of the sensor film, wherein a specific selection of the individual keys or touch zones is optically recognizable depending on the respective electrical device.
  • the individual optically marked touch zones are in each case arranged directly in front of the activated switch zones.
  • the touch zones themselves have in view of the switching functionality, ie the provision of electrical signals, usually not important. They serve only for optical identification of the position of the activated switch zones.
  • the number of optically marked touch zones therefore corresponds to the number of activated switch zones. Usually, only a part of the available switch zones is activated, so that the number of activated and used switch zones is less than the total number of switch zones available on the sensor foil.
  • This refinement is based on the idea of connecting and combining a variant of the functional component with a device-specific, externally accessible optical functional component (keypad), whereby only the required switch zones of the sensor foil are activated, ie only one Number of switch zones are operational in the final assembled state.
  • the keypad is designed as a control panel with a plurality of keys or key zones, the keys being associated with the individual activated switch zones.
  • the keys are in this case in particular pushbuttons which act on the switch zones, so pressurize them when actuated.
  • the control panel is, for example, the entire front panel of a household appliance. Alternatively, it is formed in a preferred variant as an insert, which is fitted into the front panel.
  • control panel is an injection molded part and the sensor film is particularly fully embedded in the control panel.
  • the sensor film is therefore inserted into a corresponding mold and surrounded with the plastic material. Only the electrical connections, that is, the cable tail provided on the sensor film, projects out of the embedding.
  • the control panel has a plurality of technical functional touch zones, depending on the equipment of the electrical device, only a specific selection of the individual functional Tastzonen as visually recognizable Tastzonen, ie as buttons formed are.
  • an initially device-independent control panel with a - Provide an initially device-independent control panel with an example, matrix-shaped arrangement of the functional Tastzonen. Only as a function of the respective variant are those touch zones optically marked, which are needed and located in front of the activated switch zones.
  • the device-independent function control panel is designed as the injection-molded part into which the sensor film is integrated. Because of the high sensitivity, in particular of the sensor film with the piezo-printing no separate sensing elements are required, which extend through openings in the control panel.
  • a print is preferably applied to the control panel or a film is pasted over, on which the individual touch zones are optically displayed.
  • the positions of the individual touch zones or keys can be variably selected over a large range, so that a very wide variety of variants can be formed in a simple manner, in particular also optically.
  • further decoupling elements for example webs, a grid structure or the like between the individual Tastzonen. arranged, via which a particular mechanical decoupling between adjacent functional Tastzonen is given.
  • This measure ensures a precisely defined response of the respective activated switch zones when the associated touch zone is actuated and prevents malfunctions. Due to the decoupling elements, therefore, a precise spatial resolution of the pressure exerted is achieved.
  • the activation of the individual switch zones takes place via an activation of the individual switch zones.
  • On the sensor film are usually integrated next to the individual switch zones for their electrical control cable paths. These are led, for example via a cable tail to an adapter or plug, which is an interface to a device control.
  • the respective switch zones which are required are then activated or "released” via a corresponding activation.
  • This control takes place either by means of a suitable software purely software technology and / or hardware technology.
  • an adapter or plug is preferably provided, via which only selected conductor tracks are connected. Some contacts of the plug remain unoccupied.
  • the entire control hardware is constructed independently of variants. Only the software used or the adapter / plug, via which the activation of the sensor film takes place, are variant-specific.
  • the sensor film is pressure-sensitive and has a plurality of individual pressure zones.
  • the actuation of a switch zone thus takes place by pressurization.
  • the film is formed with integrated conductor tracks and a piezo-printing, wherein on the piezo-printing pressure zones are defined and each individual pressure zone is formed as a piezoelectric element.
  • a piezo sensor film is for example in the EP 0 576 400 B1 described.
  • the decisive advantage of such a film is the fact that the electrical functionality, ie the individual piezoelectric elements and their connection via the integrated conductor tracks, is printed in a simple and cost-effective manner on a polyester film, for example.
  • Such a piezo sensor film can therefore be produced as a kind of "piece goods".
  • the manufacturing costs are essentially determined by the size of the sensor film and less by the number of pressure zones integrated on the sensor film. In this respect, it is also uncritical, from the cost point of view, to leave some or more of the integrated switch zones unused and not to activate them.
  • the pressure-sensitive sensor film 2 according to the Fig. 1a, 1b has a plurality of individual pressure zones 4, which are each formed by an individually controllable piezoelectric element.
  • the sensor film 2 is formed overall in the manner of a sensor field with matrix-shaped pressure zones 4.
  • the individual pressure zones 4 are in this case controllable via conductor tracks 6, which are combined in a cable tail 8.
  • the individual printed conductors 6 as well as the individual piezo elements for forming the individual printing zones 4 are applied by printing technology to a film-like carrier material, for example a polyester film.
  • the sensor film 2 has a carrier film 10, to which an electrode 12, for example a carbon layer, a piezoelectric layer 14 made of a piezoactive material and, in turn, an electrode 12 are applied in succession.
  • the electrodes 12 are used for electrical contacting of the piezo-layer 14 via the conductor tracks 6.
  • the electrodes 12 are spatially limited to the region of the print zone 4, thus determining the position of the print zone 4.
  • regions 16A, 16B with negative or positive polarization.
  • the manufacturing costs of the sensor film 2 are substantially independent of the number of individual printing zones 4. They depend only on the size of the sensor film 2 in total.
  • a control panel from which in Fig. 1 a the back is shown, the sensor film 2 in the embodiment of Fig. 1a, 1b embedded in a control panel 18 by encapsulation.
  • the control panel 18 again has - as out Fig. 1 a is to be taken - a plurality of individual functional Tastzonen 20, which are arranged here in the same matrix-like arrangement as the individual pressure zones 4.
  • the individual functional Tastzonen 20 are in the embodiment of Fig. 1 a formed by a respective central, circular area with a reduced wall thickness and a lateral boundary of lattice-like webs 22.
  • a combined component of the sensor film 2 and the control panel 18 is still formed variant independent, so it can be used for a variety of Variants of a device type can be used, for example, a washing machine or dishwasher or other household appliance of the so-called "white goods" or a device of consumer electronics.
  • the device-specific embodiment takes place on the part of the pressure zones 4 by a corresponding control or activation of the desired pressure zones 4, which are then available as activated pressure zones 4 'with their functionality (in Fig. 1b For example, two pressure zones are provided with the reference numeral 4 '.). This selection is made here by software technology, ie via the connection to a control unit, only the signals emitted by the pressure zones 4 'of interest (activated pressure zones 4') are evaluated or only these activated pressure zones 4 'are electrically connected.
  • the device-specific configuration is carried out by an optical marking of the respective functional touch zones 20, so that optically recognizable touch zones 20 'are formed. This is done, for example, by applying a foil or an imprint on the front of the control panel 18 (in Fig. 1 By way of example, two key zones are provided with the reference numeral 20 ').
  • Fig. 3a the complete embedding of the sensor film 2 in the control panel 18 can be seen. Only the cable tail 8 leaves the embedding. The sensor film 2 itself is thereby hermetically sealed. Alternatively, the sensor film 2 is only partially embedded, ie the sensor film 2 is only partially covered by the plastic material and a portion of the back of the sensor film 2, for example, remains free.
  • the sensor film 2 has a plurality of printing zones 4 arranged in the manner of a matrix, of which only a part is activated via the control. These form the activated pressure zones 4 ', which are shown hatched.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bedienfeld für ein elektrisches Gerät, insbesondere für ein Haushaltsgerät, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bedienfelds.
  • Bei Haushaltsgeräten, insbesondere bei der so genannten "weißen Ware", wie beispielsweise Waschmaschinen, Wäschetrockner, Geschirrspülmaschinen usw., wird üblicherweise von einem Hersteller eine sehr hohe Variantenvielfalt eines Gerätetyps, beispielsweise einer Spülmaschine, angeboten. Die unterschiedlichen Varianten unterscheiden sich hierbei insbesondere im Hinblick auf ihre technische Funktionalität und/oder ihre optische Ausgestaltung.
  • Die Geräte werden über ein Bedienfeld vom Benutzer bedient. Das Bedienfeld weist üblicherweise eine Mehrzahl von einzelnen Bedienelementen wie Tasten oder Drehregler auf. Aufgrund der hohen Variantenvielfalt ist für jede Variante eines Gerätetyps ein eigenes Bedienfeld notwendig. Die Bedienfelder für unterschiedliche Varianten unterscheiden sich hierbei beispielsweise in der Anzahl der Bedienelemente und/oder der Platzierung der Bedienelemente. Da für jede Variante ein eigenes Bedienfeld bereitgestellt und bevorratet werden muss, führt dies zu variantenspezifischen hohen Kosten.
  • Als Bedienfelder sind u.a. auch Folien-Tastaturen bekannt, bei denen die unterschiedlichen Tasten und die Tastenmechanik von einer Folie überdeckt sind. Aus der EP 0 829 891 B1 ist ein Verfahren beispielsweise zum Einschäumen eines Foliendrucksensors in ein schaumartiges Material zu entnehmen.
  • Aus der EP 0 576 400 B1 ist weiterhin eine drucksensitive Sensorfolie zur Bereitstellung von beispielsweise druckempfindlichen Tasten oder Tastaturen zu entnehmen. Diese Folien werden durch eine Art Drucktechnik mit einzelnen piezoelektrischen Elementen versehen, so dass auf der Folie mehrere drucksensitive Druckzonen ausgebildet sind.
  • Weiter offenbart die EP 0 573 827 A ein Bedienfeld für ein elektrisches Haushaltsgerät, auf dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9 basiert. Insbesondere zeigt die EP 0 573 827 A ein Bedienfeld mit einer geräteunabhängigen, ein Schalterfeld bildenden Sensorfolie mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen, die jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät über eine einsetzbare, gerätespezifische Karte mit einem Codierabschnitt eine bestimmte Auswahl der einzelnen Schalterzonen aktiviert wird, und einem von außen zugänglichen, ein Tastenfeld bildenden, transparenten Schutzfilm, durch den die eingesetzte Karte mit einer Mehrzahl von einzelnen optisch gekennzeichneten Tastzonen, die jeweils den aktivierten Schalterzonen zugeordnet sind. Obwohl bei diesem herkömmlichen System eine geräteunabhängige Sensorfolie mit einer Mehrzahl von Schalterzonen verwendet wird, ist die gerätespezifische Auswahl der zu aktivierenden Schalterzonen der Sensorfolie und die gerätespezifische Ausbildung des Tastenfeldes durch den Einsatz der Karte und der erforderlichen Decodierung des Codierabschnitts dieser Karte relativ aufwändig.
  • Des Weiteren ist aus der DE 39 23 106 A1 ein Bedienfeld für ein elektrisches Kopiergerät bekannt, das eine geräteunabhängige Sensorfolie mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen zur Bildung eines Schalterfeldes sowie eine Deckfolie mit einer Mehrzahl optisch gekennzeichneter Tastzonen zur Bildung eines Tastenfeldes aufweist. Die Auswahl der gerätespezifischen Schalterzonen der Sensorfolie wird dadurch erzielt, dass zwischen die einzelnen Lagen der mehrschichtig aufgebauten Sensorfolie an den Stellen der nicht benötigten Schalterzonen eine Isolierfolie zwischengesetzt wird; anschließend wird die Deckfolie durch eine passende Deckfolie mit den entsprechenden Tastzonen ersetzt. Die Auswahl der in Abhängigkeit vom jeweiligen Kopiergerät gewünschten Schalterzonen ist in diesem Fall relativ kompliziert realisiert.
  • In diesem Zusammenhang zeigt weiter die EP 1 276 122 A2 eine Fernbedienung zur Steuerung eines Geräts der Unterhaltungselektronik, bei welcher mittels einer Codierung an einem auswechselbaren Einsetzteil und einer Codeerkennungseinrichtung auf der Leiterplatte herstellerseitig den Schalterzonen der Leiterplatte spezielle Funktionen für das durch die Codierung ausgewählte Gerät zugeordnet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohe Variantenvielfalt und damit eine hohe Variabilität im Hinblick auf die Ausgestaltung eines elektrischen Geräts mittels eines einfachen und kompakten Aufbaus des Bedienfeldes und damit bei gleichzeitig geringen Kosten zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bedienfeld für ein elektrisches Gerät, insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit einer geräteunabhängigen, ein Schalterfeld bildenden Sensorfolie mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen, die jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl der einzelnen Schalterzonen aktiviert ist; und einem von außen zugänglichen Tastenfeld mit einer Mehrzahl von einzelnen optisch gekennzeichneten Tastzonen, die jeweils den aktivierten Schalterzonen zugeordnet sind. Die Sensorfolie ist in eine geräteunabhängige Bedienblende eingebettet ist, die eine Mehrzahl von Tasten oder Tastzonen aufweist, die den einzelnen Schalterzonen der Sensorfolie zugeordnet sind, wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl der einzelnen Tasten oder Tastzonen optisch erkennbar ausgebildet ist.
  • Die einzelnen optisch gekennzeichneten Tastzonen sind hierbei jeweils unmittelbar vor den aktivierten Schalterzonen angeordnet. Die Tastzonen selber haben im Hinblick auf die Schaltfunktionalität, also die Bereitstellung von elektrischen Signalen, in der Regel keine Bedeutung. Sie dienen lediglich zur optischen Kennzeichnung der Position der aktivierten Schalterzonen. Die Anzahl der optisch gekennzeichneten Tastzonen entspricht daher der Anzahl der aktivierten Schalterzonen. Üblicherweise wird lediglich ein Teil der zur Verfügung stehenden Schalterzonen aktiviert, so dass die Anzahl der aktivierten und genutzten Schalterzonen geringer ist als die auf der Sensorfolie insgesamt zur Verfügung stehenden Schalterzonen.
  • Dieser Ausgestaltung liegt die Idee zugrunde, ein varianten- und damit geräteunabhängiges, die Sensorfolie aufweisendes technisches Funktionsbauteil mit einem gerätespezifischen, von außen zugänglichen optischen Funktionsbauteil (Tastenfeld) zu verbinden und zu kombinieren, wobei lediglich die benötigten Schalterzonen der Sensorfolie aktiviert werden, d.h. lediglich eine Anzahl der Schalterzonen sind im endmontierten Zustand betriebsfähig. Durch diese Maßnahme ist für alle Varianten lediglich eine einheitliche Sensorfolie ausreichend, die damit in großen Stückzahlen und damit kostengünstig herstellbar ist.
  • Gemäß der Erfindung ist das Tastenfeld als eine Bedienblende mit einer Mehrzahl von Tasten oder Tastzonen ausgestaltet, wobei die Tasten den einzelnen aktivierten Schalterzonen zugeordnet sind. Die Tasten sind hierbei insbesondere Drucktasten, die auf die Schalterzonen einwirken, also diese bei Betätigung mit Druck beaufschlagen. Die Bedienblende ist beispielsweise die gesamte vorderseitige Blende eines Haushaltsgeräts. Alternativ hierzu ist sie in einer bevorzugten Variante als ein Einlegeteil ausgebildet, die in die vorderseitige Blende eingepasst wird.
  • Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist hierbei die Bedienblende ein Spritzgussteil und die Sensorfolie ist in der Bedienblende insbesondere vollumfänglich eingebettet. Beim Spritzgießen wird die Sensorfolie daher in eine entsprechende Werkzeugform eingelegt und mit dem Kunststoff-Material umgeben. Lediglich die elektrischen Anschlüsse, also der an der Sensorfolie vorgesehene Kabelschwanz, ragt aus der Einbettung heraus. Durch diese Maßnahme ist bereits bei der Herstellung des Bedienfeldes eine hermetische Abdichtung des elektrischen Bauteils erzielt und bei der Endmontage brauchen keine weiteren Vorkehrungen mehr zum Schutz vor Feuchtigkeit od. dgl. getroffen werden.
  • Zur Erhöhung der Variabilität und Senkung der Kosten ist vorgesehen, dass die Bedienblende eine Mehrzahl von technischen Funktions-Tastzonen aufweist, wobei in Abhängigkeit der Ausstattung des elektrischen Geräts lediglich eine bestimmte Auswahl der einzelnen Funktions-Tastzonen als optisch erkennbare Tastzonen, also als Tasten, ausgebildet sind. Durch diese Maßnahme wird daher - ähnlich wie bei der Sensorfolie - eine zunächst geräteunabhängige Bedienblende mit einer ― eine zunächst geräteunabhängige Bedienblende mit einer beispielsweise matrixförmigen Anordnung der Funktions-Tastzonen versehen. Erst in Abhängigkeit der jeweiligen Variante werden diejenigen Tastzonen optisch gekennzeichnet, die benötigt werden und die vor den aktivierten Schalterzonen gelegen sind. In der einfachsten Variante ist hierbei die geräteunabhängige Funktions-Bedienblende als das Spritzgussteils ausgebildet, in die die Sensorfolie integriert ist. Denn aufgrund der hohen Sensitivität insbesondere der Sensorfolie mit dem Piezo-Aufdruck sind keine separaten Tastelemente erforderlich, die durch Öffnungen in der Bedienblende hindurchreichen.
  • Zur Kenntlichmachung der Position der einzelnen Tastzonen und damit der aktivierten Schalterzonen wird auf die Bedienblende vorzugsweise ein Aufdruck aufgebracht oder es wird eine Folie überklebt, auf der die einzelnen Tastzonen optisch dargestellt sind. Bei einer ausreichend großen Sensorfolie lassen sich daher die Positionen der einzelnen Tastzonen oder Tasten über einen großen Bereich variabel auswählen, so dass in einfacher Art und Weise unterschiedlichste Varianten insbesondere auch in optischer Hinsicht ausgebildet werden können.
  • Zweckdienlicherweise sind weiterhin zwischen den einzelnen Tastzonen Entkopplungselemente, beispielsweise Stege, eine Gitterstruktur od.dgl. angeordnet, über die eine insbesondere mechanische Entkopplung zwischen benachbarten Funktions-Tastzonen gegeben ist. Durch diese Maßnahme wird ein genau definiertes Ansprechen der jeweiligen aktivierten Schalterzonen bei einer Betätigung der zugeordneten Tastzone gewährleistet und Fehlfunktionen vermieden. Durch die Entkopplungselemente wird daher eine genaue Ortsauflösung des ausgeübten Drucks erreicht.
  • Vorzugsweise erfolgt die Aktivierung der einzelnen Schalterzonen über eine Ansteuerung der einzelnen Schalterzonen. Auf der Sensorfolie sind in der Regel neben den einzelnen Schalterzonen zu deren elektrischen Ansteuerung Leitungsbahnen integriert. Diese werden beispielsweise über einen Kabelschwanz zu einem Adapter oder Stecker geführt, welcher eine Schnittstelle zu einer Gerätesteuerung darstellt. In Abhängigkeit der gewünschten Ausgestaltung der jeweiligen Variante werden dann die jeweiligen Schalterzonen, die benötigt werden, über eine entsprechende Ansteuerung aktiviert oder "freigeschaltet". Diese Ansteuerung erfolgt entweder mittels einer geeigneten Software rein softwaretechnisch und/oder hardwaretechnisch. Im zweitgenannten Fall ist vorzugsweise ein Adapter oder Stecker vorgesehen, über den lediglich ausgewählte Leiterbahnen angeschlossen sind. Einige Kontakte des Steckers bleiben unbelegt. Vorzugsweise ist auch die gesamte Steuerungs-Hardware variantenunabhängig aufgebaut. Lediglich die eingesetzte Software bzw. die Adapter / Stecker, über die die Ansteuerung der Sensorfolie erfolgen, sind variantenspezifisch.
  • Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist die Sensorfolie drucksensitiv und weist eine Mehrzahl von einzelnen Druckzonen auf. Die Betätigung einer Schalterzone erfolgt also durch eine Druckbeaufschlagung. Insbesondere ist hierbei die Folie mit integrierten Leitungsbahnen und einem Piezo-Aufdruck ausgebildet, wobei über den Piezo-Aufdruck Druckzonen definiert sind und jede einzelne Druckzone als ein Piezo-Element ausgebildet ist. Eine derartige Piezo-Sensorfolie ist beispielsweise in der EP 0 576 400 B1 beschrieben. Der entscheidende Vorteil einer derartigen Folie ist darin zu sehen, dass die elektrische Funktionalität, also die einzelnen Piezo-Elemente und ihre Anbindung über die integrierten Leitungsbahnen, in einfacher und kostengünstiger Weise drucktechnisch auf beispielsweise eine Polyesterfolie aufgedruckt ist. Eine derartige Piezo-Sensorfolie lässt sich daher quasi als "Meterware" herstellen. Die Herstellungskosten bestimmen sich hierbei im Wesentlichen nach der Größe der Sensorfolie und weniger nach der Anzahl der auf der Sensorfolie integrierten Druckzonen. Insofern ist es auch von der Kostenseite her unkrititsch, einige oder mehrere der integrierten Schalterzonen ungenutzt zu lassen und nicht zu aktivieren.
  • Anstelle der drucksensitiven Ausgestaltung der Schalterzonen sind diese in einer alternativen Ausgestaltung beispielsweise als kapazitive oder als Nährungsschalter usw. ausgebildet.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischen und stark vereinfachten Darstellungen:
    • Fig. 1a
    eine Rückansicht einer als Spritzgussteil ausgebildeten Bedienblende mit eingebetteter Sensorfolie,
    Fig. 1b
    die in der Bedienblende gemäß Fig. 1a eingebettete Sensorfolie vor dem Umspritzen,
    Fig. 2a,2b
    jeweils eine schematische Darstellung einer Sensorfolie mit Piezo-Aufdruck,
    Fig. 3
    einen Querschnitt durch eine Bedienblende mit eingebetteter Sensorfolie, und
    Fig. 4
    eine Sensorfolie mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen.
  • In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die drucksensitive Sensorfolie 2 gemäß den Fig. 1a,1b weist eine Mehrzahl von einzelnen Druckzonen 4 auf, die jeweils durch ein einzeln ansteuerbares Piezo-Element gebildet sind. Die Sensorfolie 2 ist insgesamt nach Art eines Sensorfeldes mit matrixförmig angeordneten Druckzonen 4 ausgebildet. Die einzelnen Druckzonen 4 sind hierbei über Leiterbahnen 6 ansteuerbar, die in einem Kabelschwanz 8 zusammengefasst sind. Die einzelnen Leiterbahnen 6 ebenso wie die einzelnen Piezo-Elemente zur Ausbildung der einzelnen Druckzonen 4 sind auf einem folienartigen Trägermaterial, beispielsweise eine Polyesterfolie, drucktechnisch aufgebracht.
  • Einen schematischen Querschnitt durch eine derartige Folie zeigen die Fig. 2a,2b, einmal im unbelasteten und einmal im druckbeaufschlagten Zustand. Und zwar weist die Sensorfolie 2 eine Trägerfolie 10 auf, auf die nacheinander eine Elektrode 12, beispielsweise eine Karbon-Schicht, eine Piezo-Schicht 14 aus einem piezoaktiven Material und wiederum eine Elektrode 12 aufgebracht sind. Die Elektroden 12 dienen der elektrischen Kontaktierung der Piezo-Schicht 14 über die Leiterbahnen 6. Die Elektroden 12 sind räumlich auf den Bereich der Druckzone 4 begrenzt, bestimmen also die Position der Druckzone 4. Innerhalb der Piezo-Schicht 14 bestehen Bereiche 16A,16B mit negativer bzw. positiver Polarisierung. Bei einer Druckbeaufschlagung mit einer Kraft F in Richtung des in Fig. 2b dargestellten Pfeils kommt es zu einer Verformung der Sensorfolie 2, wodurch aufgrund des piezoelektrischen Effekts ein Spannungssignal erzeugt wird, welches über die einzelnen Leiterbahnen 6 einer hier nicht dargestellten Steuerungseinheit als Schaltsignal übermittelt wird.
  • Aufgrund des Herstellungsverfahrens der Sensorfolie 2 auf Grundlage von drucktechnischen Verfahrensschritten sind die Herstellungskosten der Sensorfolie 2 im Wesentlichen unabhängig von der Anzahl der einzelnen Druckzonen 4. Sie hängen lediglich von der Größe der Sensorfolie 2 insgesamt ab.
  • Zur Ausbildung eines Bedienfeldes, von dem in Fig. 1 a die Rückseite dargestellt ist, wird die Sensorfolie 2 im Ausführungsbeispiel der Fig. 1a,1b durch ein Umspritzen in eine Bedienblende 18 eingebettet. Die Bedienblende 18 weist wiederum ― wie aus Fig. 1 a zu entnehmen ist ― eine Vielzahl von einzelnen Funktions-Tastzonen 20 auf, die hier in der gleichen matrixförmigen Anordnung wie die einzelnen Druckzonen 4 angeordnet sind. Die einzelnen Funktions-Tastzonen 20 sind im Ausführungsbeispiels der Fig. 1 a gebildet durch einen jeweils zentralen, kreisrunden Bereich mit einer verringerten Wandstärke und einer seitlichen Begrenzung von gitterartig angeordneten Stegen 22. Diese bilden Entkopplungselemente, um bei einer Druckbeaufschlagung der einzelnen Funktions-Tastzonen 20 eindeutig und genau die darunter liegende Druckzone 4 zu betätigen.
  • Das in Fig. 1 a dargestellte kombinierte Bauteil aus der Sensorfolie 2 und der Bedienblende 18 ist noch variantenunabhängig ausgebildet, kann also für unterschiedlichste Varianten eines Gerätetyps verwendet werden, beispielsweise eine Waschmaschine oder Spülmaschine oder ein sonstiges Haushaltsgerät der so genannten "weißen Ware" oder auch ein Gerät der Unterhaltungselektronik. Die gerätespezifische Ausgestaltung erfolgt auf Seiten der Druckzonen 4 durch eine entsprechende Ansteuerung bzw. Freischaltung der gewünschten Druckzonen 4, die dann als aktivierte Druckzonen 4' mit ihrer Funktionalität bereitstehen (in Fig. 1b sind beispielhaft zwei Druckzonen mit den Bezugszeichen 4' versehen.). Diese Auswahl wird hierbei softwaretechnisch vorgenommen, d. h. über die Anbindung an eine Steuereinheit werden lediglich die von den interessierenden Druckzonen 4' (aktivierte Druckzonen 4') abgegebenen Signale ausgewertet bzw. lediglich diese aktivierten Druckzonen 4' werden elektrisch beschaltet.
  • Auf Seiten der Bedienblende 18 erfolgt die gerätespezifische Ausgestaltung durch eine optische Kennzeichnung der jeweiligen Funktions-Tastzonen 20, so dass optisch erkennbare Tastzonen 20' ausgebildet sind. Dies erfolgt beispielsweise durch das Aufbringen einer Folie oder eines Aufdrucks auf die Vorderseite der Bedienblende 18 (in Fig. 1 a sind beispielhaft zwei Tastzonen mit dem Bezugszeichen 20' versehen).
  • Aus Fig. 3a ist die vollständige Einbettung der Sensorfolie 2 in die Bedienblende 18 zu entnehmen. Lediglich der Kabelschwanz 8 verlässt die Einbettung. Die Sensorfolie 2 an sich ist hierdurch hermetisch abgedichtet. Alternativ hierzu ist die Sensorfolie 2 nur teilweise eingebettet, d.h. die Sensorfolie 2 wird nur teilweise vom Kunststoffmaterial umfasst und ein Teilbereich der Rückseite der Sensorfolie 2 bleibt beispielsweise frei.
  • Gemäß Fig. 4 weist die Sensorfolie 2 mehrere matrixartig angeordnete Druckzonen 4 auf, von denen lediglich ein Teil über die Ansteuerung aktiviert ist. Diese bilden die aktivierten Druckzonen 4', die schraffiert dargestellt sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Sensorfolie
    4
    Druckzone
    4'
    aktivierte Druckzone
    6
    Leiterbahn
    8
    Kabelschwanz
    10
    Trägerfolie
    12
    Elektrode
    14
    Piezo-Schicht
    16A
    Bereich mit negativer Polarisierung
    16B
    Bereich mit positiver Polarisierung
    18
    Bedienblende
    20
    Funktions-Tastzonen
    20'
    Tastzonen
    22
    Stege

Claims (9)

  1. Bedienfeld für ein elektrisches Gerät, insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit
    einer geräteunabhängigen, ein Schalterfeld bildenden Sensorfolie (2) mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen (4, 4'), die jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, wobei 1die Sensorfolie (2) in einer geräteunabhängigen Bedienblende (18) eingebettet ist, die eine Mehrzahl von Tasten oder Tastzonen (20, 20') aufweist, die den einzelnen Schalterzonen (4, 4') der Sensorfolie (2) zugeordnet sind
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl (4') der einzelnen Schalterzonen (4, 4') aktiviert ist; und dass ein von außen zugängliche Tastenfeld mit einer Mehrzahl von einzelnen optisch gekennzeichneten Tastzonen (20') vorgesehen, die jeweils den aktivierten Schalterzonen (4') zugeordnet sind, (2) wobei in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl (20') der einzelnen Tasten oder Tastzonen (20, 20') optisch erkennbar ausgebildet ist.
  2. Bedienfeld nach Anspruch 1, bei dem die Bedienblende (18) ein Spritzgussteil ist.
  3. Bedienfeld nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Sensorfolie (2) vollumfänglich in der Bedienblende (18) eingebettet ist.
  4. Bedienfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Ausbildung der optisch erkennbaren Tastzonen (20') auf die Bedienblende ein Aufdruck aufgebracht oder eine Folie aufgeklebt ist.
  5. Bedienfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen den einzelnen Tastzonen (20, 20') Entkopplungselemente (22) angeordnet sind, über die eine drucktechnische Entkopplung zwischen benachbarten Tastzonen (20,20') gegeben ist.
  6. Bedienfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Auswahl der aktivierten Schalterzonen (4') über eine Ansteuerung der einzelnen Schalterzonen (4) erfolgt.
  7. Bedienfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Sensorfolie (2) drucksensitiv ist und eine Mehrzahl von einzelnen Druckzonen (4) aufweist.
  8. Bedienfeld nach Anspruch 7, bei dem die Sensorfolie (2) eine Folie mit integrierten Leiterbahnen (6) und einem Piezo-Aufdruck ist, über den die Druckzonen (4) definiert sind, wobei jede einzelne Druckzone (4) als ein Piezo-Element ausgebildet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Bedienfeldes für ein elektrisches Gerät, bei dem
    eine geräteunabhängige, ein Schalterfeld bildende Sensorfolie (2) mit einer Mehrzahl von einzelnen Schalterzonen (4, 4') die jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, vorgesehen wird; wobei die Sensorfolie (2) in eine geräteunabhängige Bedienblende (18) eingebettet wird, die eine Mehrzahl von Tasten oder Tastzonen (20, 20') aufweist, die den einzelnen Schalterzonen (4, 4') der Sensorfolie (2) zugeordnet sind
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl (4') der einzelnen Schalterzonen (4, 4') aktiviert wird; dass ein von außen zugängliches Tastenfeld mit einer Mehrzahl von einzelnen optisch gekennzeichneten Tastzonen (20'), die jeweils den aktivierten Schalterzonen (4') zugeordnet sind, vorgesehen wird, und
    dass in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Gerät eine bestimmte Auswahl (20') der einzelnen Tasten oder Tastzonen (20, 20') optisch erkennbar ausgebildet wird.
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