EP2081201A2 - Betätigungseinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP2081201A2
EP2081201A2 EP09000200A EP09000200A EP2081201A2 EP 2081201 A2 EP2081201 A2 EP 2081201A2 EP 09000200 A EP09000200 A EP 09000200A EP 09000200 A EP09000200 A EP 09000200A EP 2081201 A2 EP2081201 A2 EP 2081201A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching element
actuating
actuator
rotation
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09000200A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2081201A3 (de
Inventor
Erwin Potthof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl AKO Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl AKO Stiftung and Co KG filed Critical Diehl AKO Stiftung and Co KG
Publication of EP2081201A2 publication Critical patent/EP2081201A2/de
Publication of EP2081201A3 publication Critical patent/EP2081201A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/63Contacts actuated by axial cams
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/005Electromechanical pulse generators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/635Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot
    • H01H19/6355Contacts actuated by rectilinearly-movable member linked to operating part, e.g. by pin and slot using axial cam devices for transforming the angular movement into linear movement along the axis of rotation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/08Turn knobs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/42Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric

Definitions

  • the invention relates to an actuating device with a printed circuit board and with a device-fixed rotary member.
  • the actuating device is particularly suitable for operating a household appliance.
  • Such an actuator is used for example in a control panel of a household appliance, such as a washing machine, a dryer, a dishwasher, a refrigerator or a stove.
  • a control panel is increasingly the design in the foreground, in particular, represent a different positioning of the controls and their design important design elements. Since the controls are assigned to the arranged on the circuit board switching elements, each different positioning or design of the controls requires the development of a separate circuit layout for the circuit board. However, this is associated with a high development effort and therefore unprofitable.
  • an actuating device in particular for a household appliance, with a printed circuit board and a device-fixed rotary member, wherein on the circuit board, a mechanically actuated switching element is arranged, and wherein the means for mechanical actuation of the switching element are included in a rotation of the rotary member ,
  • the invention is based on the fact that design requirements for a specific embodiment of a control panel of a household appliance not only affect the positioning of the controls but also their geometric design itself.
  • specific designs are often different in that once a rotary element or rotary switch and the other time a push or push switch is desired for operation. For this purpose, different switching elements are to be placed on the circuit board.
  • the invention is based on the consideration of equipping the printed circuit board generally with a mechanically operable switching element which then actuated by both a rotary member and a pushbutton.
  • the invention provides for a solution to arrange means for the mechanical actuation of the switching element upon rotation of the rotary member.
  • the invention proposes to convert the rotary actuation of a rotary element into a movement for mechanical actuation of the switching element, as is also the case in the case of a push-button or push-button.
  • a rotational movement of the rotary element thus leads to a mechanical actuation of the switching element, which can be used to a corresponding operation of the household appliance.
  • the invention thus makes it possible to take into account specific design requirements with regard to the arrangement of pushbutton switches and rotary elements.
  • the provided means for implementing the rotational movement in a mechanical actuation of the switching element, the rotary element itself or the Be associated switching element are also to be encompassed by the invention.
  • the means detached from the rotary element or the switching element for example, the housing of a household appliance of an electronic assembly or the circuit board as such assigned.
  • two mechanically actuated switching elements are arranged adjacent to the circuit board, wherein the means for a mechanical actuation of the switching element from the direction of rotation dependent on the one or the other switching element act.
  • Such a configuration makes it possible to detect the direction of rotation of a rotary element and deduce therefrom any conclusions regarding the desired operation.
  • the means for the mechanical actuation of the switching element need only be designed so that they act in one direction of rotation on the one switching element and in the other direction of rotation to the other switching element. From the actual operation of one of the switching elements can then be closed to the direction of rotation and thus to the control request.
  • a housing wall is arranged between the circuit board and the rotary element, wherein the switching element for actuating on the housing wall, a movable actuating element is associated, and wherein the means for the mechanical actuation of the switching element act on the actuating element.
  • the interposition of a housing wall with a movable actuating element makes it possible to further improve the variability with regard to the positioning of the rotary element.
  • the housing wall associated actuator can be configured so that its operation can be done via different pressure points or detached from a specific pressure point. The rotary member can be moved so far relative to the actuating element, resulting in the desired higher variability with respect to the position of the rotary member.
  • the actuating element is designed as a movable, mechanically acting on the switching element tongue.
  • a tongue can be brought along its longitudinal direction independent of a specific pressure point to a deflection.
  • the rotating element can be variably positioned to the tongue.
  • the tongue or generally that movable actuator, the housing wall can be attached via a hinge and in particular via a film hinge. The latter offers itself, if the housing wall is made for example by injection molding of a plastic. In such an injection molding, the housing wall, the movable actuator and the film hinge can be manufactured in one operation.
  • the means for the mechanical actuation of the switching element comprise a control curve extending in the circumferential direction of the rotary element, which, depending on the angle of rotation, brings about an engagement between the rotary element and the switching element.
  • a control cam may be formed, for example, as a slotted guide or as a ramp.
  • the control cam may be provided with specific engagement elements for interaction with the switching element, the engagement means being arranged along the circumferential direction.
  • control cam is designed as a ramp with a continuously varying axial extent in the circumferential direction.
  • a ramp can be easily integrated into production technology, especially in plastic parts.
  • no elaborate molds are required for the production.
  • control cam is associated with the rotary member and is dependent on rotation angle with the switching element or the intermediate actuator of the housing wall into engagement.
  • control cam to the actuating means or the switching element, wherein the means for the mechanical actuation of the switching element further comprises an actuating cam on the rotary member include, the angle of rotation depending on the control cam on the actuating means or the switching element is engaged.
  • the housing wall would differ depending on the provision of a rotary member or a pushbutton switch.
  • the cam could also be placed as a separate component of the switching element or the actuating means.
  • two control cams are provided, which extend starting from a rest position of the rotary member in the respective opposite circumferential direction. Depending on the direction of rotation, either one or the other of the adjacent switching elements would thus be confirmed by means of the control cam. This makes it possible to determine the direction of rotation of the rotary element, so that a corresponding operation request can be derived.
  • a control unit connected to the or each switching element is provided, which is designed to count the number of actuations of the or each switching element. By counting the operations, for example, a sequence of operation requests can be read. For example, each rotational movement can be successively evaluated to increase a heating level of a stove or to select a further program step.
  • control unit may preferably also be designed to allocate the number of actuations to a specific operating request, and to output a control signal corresponding to the operating request.
  • a specific sequence of actuation possibly taking into account pauses etc., could be used to encode a specific user request. Also can simply be coded on the number of successive operations of the control request.
  • control unit is designed to evaluate an actuation, dependent on the direction of rotation of the rotary element, of two switching elements as an incremental addition or subtraction of the number of actuations.
  • the heating level can be increased or a further program step can be selected and the heating level can be lowered or the previous program step selected by an operation in the reverse direction of rotation via a rotation of the rotary element in one direction of rotation.
  • Fig. 1 is shown in a partially sectioned plan view schematically a first actuator 1, which can be used for example to operate a household appliance.
  • the actuating device 1 comprises a printed circuit board 3, on one side of which a mechanically actuated switching element 5 is arranged.
  • the switching element 5 is given in particular as a key switch.
  • On the other side of the circuit board 3, the actual component side, further electrical and electronic components for forming a specific circuit are arranged. By way of example, one of these components 6 is shown.
  • a control unit 8 which is used in particular for the evaluation of the switching element 5.
  • the printed circuit board 3 is arranged behind a device wall 10, in which an actuatable rotary element 13 is arranged rotatably about a rotation axis 14.
  • a device wall 10 may be given for example by the control panel of a household appliance.
  • the rotary member 13 includes means 17, which come with a rotation of the rotary member 13 depending on the rotation angle in engagement with the switching element 5.
  • the means 17 are in this case given as a running in the circumferential direction of the rotary member 13 ramp 18, which has an increasing axial extent counterclockwise in the circumferential direction.
  • the ramp 18 Upon rotation of the rotary member 13, the ramp 18 comes from a certain angle of rotation in engagement with the switching element 5. As a result of contact or as a result of increasing pressure by the ramp 18 on the switching element 5, this switches through what is registered by the control unit 8 , The operation of the switching element 5 is stored and counted further operations.
  • a rotation of the rotary element 13 is used for a mechanical actuation of a switching element 5 designed as a pushbutton switch.
  • the rotary member 13 can be easily replaced according to a changed design request by a push-button or push-button, which then also acts on the switching element 5.
  • the actuating device 1 offers the advantage of a free design decision with regard to the use of a pushbutton and a rotary element. Regardless of this choice, the circuit board 13 can be kept unchanged.
  • the positioning of the rotary element 15 with respect to the switching element 5 is allowed within certain tolerances, so that the positioning of the rotary element 13 on the device wall 10 is variable to a certain extent.
  • Fig. 2 is the rotary member 13 according to Fig. 1 shown in a perspective detail view. To clarify the direction of rotation, the axis of rotation 14 is also shown here. It can be clearly seen on the side of the rotary element 13 facing the printed circuit board 3 in the installed state that the ramp 18, which has an increasing axial extent or height in the circumferential direction in the counterclockwise direction.
  • Fig. 3 is also shown in a perspective detail view of an alternatively ausgestaltetes rotary member 13, which now on the in the installed state of the circuit board 3 side facing a first ramp 18 and an oppositely directed second ramp 18 'has.
  • This in Fig. 3 shown rotating element 13 interacts with the first and the second ramp 18 and 18 'with two adjacent in the circuit board 3 arranged switching elements (reference numeral 5 in FIG Fig. 1 ).
  • the switching element and in a counterclockwise rotation by means of the second ramp 18 ' actuates the other switching element. From the information about which of the two switching elements is actuated, it is possible to draw conclusions about the sense of rotation and from this an operating request can be derived.
  • the provided for deriving an operating desire control unit 8 according to Fig. 1 is designed to count a number of operations and to derive therefrom an ascending or descending sequence of operating steps such as, for example, the heat settings of a stove top or a specific sequence of program steps.
  • the rotary element 13 serves insofar as a decrement and / or increment encoder.
  • Fig. 4 is again shown in a partially sectioned plan view of a second actuator 1 'for operating a household appliance.
  • this actuator 1 comprises a printed circuit board 3, on which a switching element 5 is arranged.
  • an electronic component 6 is again shown on the component side of the printed circuit board 3.
  • the control unit 8 is now not on the component side of the circuit board 3, but is located away from it.
  • the actuating device 1 comprises a device wall 10, in which in turn a rotary element 13 is rotatably mounted about an axis of rotation 14. On the back of the rotary member 13, in turn, a ramp 18 for mechanical actuation of the switching element 5 is arranged.
  • a housing wall 20 in which a movable actuator 23 is incorporated.
  • the actuator 23 is connected by means of a film hinge (dashed line) on one side of the housing wall 20. In this way, the actuating element 23 can be pivoted in the drawing plane to the left or to the right by means of the film hinge.
  • the actuating element 23 comprises a first pressure point 24a and a second pressure point 24b and a stop 26, which acts on the switching element 5 for its actuation.
  • the actuator 23 moves to the right until the stopper 26 acts on the switching element 5 and actuates this.
  • the operation of the switching element 5 is registered via the control unit 8, stored and counted.
  • the positionability of the rotary element 13 by the interposition of the actuating element 23 now has an even greater variability, as already in the actuator 1 according to the Fig. 1 the case is.
  • the actuating element 23 can be actuated at two spaced pressure points 24a and 24b.
  • the rotary member 13 can be arranged displaced in the longitudinal direction of the actuating element 23, without requiring a new construction of the housing wall 20 or even a new layout of the printed circuit board 3.
  • a switching element 5 equipped with printed circuit board 3 which is located in a housing 20
  • a large variability in the positioning of switching or rotating elements on a control panel of the household appliance allows.
  • Fig. 5 is in a partially sectioned plan view now a third actuator 1 "shown, which is substantially the actuator 1 'according to Fig. 4 equivalent.
  • the ramp 18 is no longer associated with the rotary member 13 but the actuator 23.
  • an eccentrically arranged cam 30 which engages in rotation with the ramp 18.
  • the actuator 23 is pressed with its stop 26 against the switching element 5, whereby this is actuated.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)

Abstract

Es wird eine Betätigungseinrichtung (1, 1', 1"), insbesondere für ein Haushaltsgerät, angegeben, welches eine Leiterplatte (3) und ein einrichtungsfestes Drehelement (13) umfasst, wobei auf der Leiterplatte (3) ein mechanisch betätigbares Schaltelement (5) angeordnet ist, und wobei Mittel (17) zur mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) bei einer Drehung des Drehelements (13) umfasst sind. Eine derartige Betätigungseinrichtung (1, 1', 1") ermöglicht bei einem einfachen Aufbau ohne Veränderung des Layouts der Leiterplatte (3) eine hohe Designfreiheit hinsichtlich der Wahl eines Drehelements oder eines Druck- bzw. Tastschalters.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung mit einer Leiterplatte und mit einem einrichtungsfesten Drehelement. Die Betätigungseinrichtung eignet sich insbesondere zur Bedienung eines Haushaltsgeräts.
  • Eine derartige Betätigungseinrichtung wird beispielsweise in eine Bedienblende eines Haushaltsgeräts, wie einer Waschmaschine, einem Trockner, einem Geschirrspüler, einem Kühlgerät oder einem Herd eingesetzt. Bei einer solchen Bedienblende steht zunehmend das Design im Vordergrund, wobei insbesondere eine unterschiedliche Positionierung der Bedienelemente und deren Ausgestaltung wichtige Designelemente darstellen. Da die Bedienelemente den auf der Leiterplatte angeordneten Schaltelementen zugeordnet sind, erfordert jede unterschiedliche Positionierung oder Ausgestaltung der Bedienelemente die Entwicklung eines eigenen Schaltungslayouts für die Leiterplatte. Dies ist jedoch mit einem hohen Entwicklungsaufwand verbunden und daher unrentabel.
  • Alternativ könnte daran gedacht werden, die Leiterplatte hinsichtlich der Schaltelemente redundant auszugestalten, so dass unabhängig von der gewählten Position oder Ausgestaltung der Bedienelemente auf der Bedienblende stets ein geeignetes Schaltelement auf der Leiterplatte zu finden ist. Diese Ausgestaltung erfordert jedoch eine höhere Anzahl an Bauteilen, was infolge des hohen Kostendrucks auf dem Haushaltsgerätemarkt nicht akzeptabel ist. Zudem ist eine derartig ausgestaltete Leiterplatte nur bedingt verkleinerbar.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungseinrichtung, insbesondere für ein Haushaltsgerät, anzugeben, wobei spezifischen Designwünschen hinsichtlich der Bedienelemente möglichst leicht Folge geleistet werden kann, ohne dass hierfür eine Veränderung des Layouts der Leiterplatte erforderlich wäre.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Betätigungseinrichtung, insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit einer Leiterplatte und mit einem einrichtungsfesten Drehelement, wobei auf der Leiterplatte ein mechanisch betätigbares Schaltelement angeordnet ist, und wobei das Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements bei einer Drehung des Drehelements umfasst sind.
  • Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, dass Designwünsche für eine spezifische Ausgestaltung einer Bedienblende eines Haushaltsgeräts nicht nur die Positionierung der Bedienelemente sondern auch deren geometrische Ausgestaltung selbst betreffen. So unterscheiden sich spezifische Designs insbesondere häufig dadurch, dass zur Betätigung einmal ein Drehelement oder Drehschalter und das andere Mal ein Druck- oder Tastschalter gewünscht ist. Hierzu sind verschiedene Schaltelemente auf der Leiterplatte zu platzieren.
  • Um solche Designwünsche bei einer zusätzlich vorhandenen gewissen Flexibilität hinsichtlich der Positionierung der Bedienelemente berücksichtigen zu können, ohne dass eine Layout-Änderung der Leiterplatte notwendig wird, geht die Erfindung nun von der Überlegung aus, die Leiterplatte generell mit einem mechanisch betätigbaren Schaltelement zu bestücken, welches dann sowohl von einem Drehelement als auch von einem Druck- oder Tastschalter betätigt wird. Um hier eine kostengünstige Lösung zu erzielen, sieht die Erfindung zur Lösung vor, Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements bei einer Drehung des Drehelements anzuordnen.
  • Mit anderen Worten schlägt die Erfindung vor, die Drehbetätigung eines Drehelements in eine Bewegung zur mechanischen Betätigung des Schaltelements umzuwandeln, wie sie auch im Falle eines Druck- oder Tastschalters erfolgt. Eine Drehbewegung des Drehelements führt somit zu einer mechanischen Betätigung des Schaltelements, was zu einer entsprechenden Bedienung des Haushaltsgerätes herangezogen werden kann. Ohne das Layout einer Leiterplatte verändern zu müssen, wird es somit durch die Erfindung möglich, spezifische Designwünsche hinsichtlich der Anordnung von Druck- oder Tastschaltern und Drehelementen zu berücksichtigen.
  • Die vorgesehenen Mittel zur Umsetzung der Drehbewegung in eine mechanische Betätigung des Schaltelements können dem Drehelement selbst oder dem Schaltelement zugeordnet sein. Auch soll von der Erfindung umfasst werden, die Mittel losgelöst von dem Drehelement oder dem Schaltelement beispielsweise dem Gehäuse eines Haushaltsgerätes einer Elektronikbaugruppe oder der Leiterplatte als solcher zuzuordnen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind auf der Leiterplatte zwei mechanisch betätigbare Schaltelemente benachbart angeordnet, wobei die Mittel zu einer mechanischen Betätigung des Schaltelements vom Drehsinn abhängig auf das eine oder andere Schaltelement wirken.
  • Durch eine solche Ausgestaltung wird es möglich, den Drehsinn eines Drehelements zu erfassen und hieraus etwaige Schlüsse hinsichtlich der gewünschten Bedienung abzuleiten. Dabei brauchen die Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements nur so ausgestaltet zu werden, dass sie in einer Drehrichtung auf das eine Schaltelement und in der anderen Drehrichtung auf das andere Schaltelement wirken. Aus der tatsächlichen Betätigung eines der Schaltelemente kann dann auf die Drehrichtung und somit auf den Bedienwunsch geschlossen werden.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen der Leiterplatte und dem Drehelement eine Gehäusewand angeordnet, wobei dem Schaltelement zur Betätigung auf der Gehäusewand ein bewegliches Betätigungselement zugeordnet ist, und wobei die Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements auf das Betätigungselement wirken. Durch die Zwischenlage einer Gehäusewand mit einem beweglichen Betätigungselement wird es möglich, die Variabilität hinsichtlich der Positionierung des Drehelements weiter zu verbessern. So kann beispielsweise das der Gehäusewand zugeordnete Betätigungselement so ausgestaltet werden, dass dessen Betätigung über verschiedene Druckpunkte oder losgelöst von einem spezifischen Druckpunkt erfolgen kann. Das Drehelement kann insofern relativ zu dem Betätigungselement verschoben werden, woraus sich die gewünschte höhere Variabilität hinsichtlich der Position des Drehelements ergibt.
  • Zweckmäßigerweise ist das Betätigungselement als eine bewegliche, mechanisch auf das Schaltelement wirkende Zunge ausgebildet. Eine solche Zunge kann entlang ihrer Längsrichtung unabhängig von einem spezifischen Druckpunkt zu einer Auslenkung gebracht werden. Das Drehelement kann insofern variabel zu der Zunge positioniert werden. Die Zunge oder generell das bewegliche Betätigungselement kann der Gehäusewand über ein Scharnier und insbesondere über ein Filmscharnier angefügt sein. Letzteres bietet sich an, falls die Gehäusewand beispielsweise durch Spritzgießen aus einem Kunststoff hergestellt ist. Bei einem solchen Spritzgießling können die Gehäusewand, das bewegliche Betätigungselement und das Filmscharnier in einem Arbeitsgang hergestellt werden.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements eine in Umfangsrichtung des Drehelements verlaufende Steuerkurve, die drehwinkelabhängig einen Eingriff zwischen dem Drehelement und dem Schaltelement bewirkt. Eine solche Steuerkurve kann beispielsweise als eine Kulissenführung oder als eine Rampe ausgebildet sein. Auch kann die Steuerkurve mit spezifischen Eingriffselementen zur Wechselwirkung mit dem Schaltelement ausgestattet sein, wobei die Eingriffsmittel entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuerkurve als eine Auflauframpe mit einer sich in Umfangsrichtung stetig verändernden axialen Ausdehnung ausgebildet. Eine solche Auflauframpe lässt sich fertigungstechnisch insbesondere bei Kunststoffteilen leicht integrieren. Zudem sind keine aufwändigen Formen zur Herstellung erforderlich. Über die entlang des Umfangs sich verändernde axiale Ausdehnung wird bei einer Drehung des Drehelements schließlich ein Punkt erreicht, an dem die Auflauframpe mit dem Schaltelement wechselwirkt. Die Wechselwirkung kann hierbei durch eine Berührung oder durch eine Druck- bzw. Krafteinwirkung sein.
  • In einer fertigungstechnisch günstigen Variante ist die Steuerkurve dem Drehelement zugeordnet und steht drehwinkelabhängig mit dem Schaltelement oder dem zwischengeschalteten Betätigungselement der Gehäusewand in Eingriff. Diese Ausgestaltung weist insbesondere den Vorteil auf, dass auf Seiten des Schaltelements und der Leiterplatte keine spezifischen Anpassungen hinsichtlich des Vorsehens eines Drehelements oder eines Tastschalters getroffen werden müssen. Es braucht lediglich nur eine Leiterplatte für verschiedenste Designs vorgehalten zu werden.
  • Alternativ ist es natürlich auch möglich, die Steuerkurve dem Betätigungsmittel oder dem Schaltelement zuzuordnen, wobei die Mittel zur mechanischen Betätigung des Schaltelements weiter einen Betätigungsnocken am Drehelement umfassen, der drehwinkelabhängig mit der Steuerkurve am Betätigungsmittel oder dem Schaltelement in Eingriff steht. In diesem Fall würde sich die Gehäusewand je nach Vorsehen eines Drehelements oder eines Tastschalters unterscheiden. Prinzipiell könnte die Steuerkurve auch als separates Bauteil dem Schaltelement oder dem Betätigungsmittel aufgesetzt werden.
  • Für den Fall einer Drehsinnerkennung mittels zweier benachbart angeordneter Schaltelemente sind vorteilhaft zwei Steuerkurven vorgesehen, die sich ausgehend von einer Ruheposition des Drehelements in die jeweils entgegengesetzte Umfangsrichtung erstrecken. Je nach Drehsinn würde somit entweder das eine oder das andere der benachbarten Schaltelemente mittels der Steuerkurve bestätigt werden. Dies erlaubt es, den Drehsinn des Drehelements festzustellen, so dass ein entsprechender Bedienwunsch abgeleitet werden kann. In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist eine mit dem oder jedem Schaltelement verbundene Steuereinheit vorgesehen, die dafür ausgebildet ist, die Anzahl von Betätigungen des oder jeden Schaltelements zu zählen. Durch Zählen der Betätigungen kann beispielsweise eine Abfolge von Bedienwünschen abgelesen werden. Beispielsweise kann jede Drehbewegung sukzessive zu einer Erhöhung einer Heizstufe einer Herdplatte oder zur Wahl eines weiteren Programmschrittes ausgewertet werden.
  • Zusätzlich kann die Steuereinheit bevorzugt auch dafür ausgelegt sein, die Anzahl von Betätigungen einem bestimmten Bedienungswunsch zuzuordnen, und ein dem Bedienungswunsch entsprechendes Steuersignal auszugeben. Auf diese Weise könnte eine spezifische Betätigungsabfolge gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Pausen etc. zur Kodierung eines bestimmten Bedienungswunsches herangezogen werden. Auch kann schlicht über die Anzahl der abfolgenden Betätigungen der Bedienwunsch kodiert sein.
  • In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, eine vom Drehsinn des Drehelements abhängige Betätigung zweier Schaltelemente als eine inkrementelle Addition oder Subtraktion der Anzahl von Betätigungen auszuwerten. Somit kann über eine Drehung des Drehelements in eine Drehrichtung beispielsweise die Heizstufe erhöht bzw. ein weiterer Programmschritt ausgewählt und durch eine Betätigung in umgekehrter Drehrichtung die Heizstufe abgesenkt oder ein zurückliegender Programmschritt ausgewählt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • Fig. 1
    schematisch in einer teilweise geschnittenen Draufsicht eine Betätigungseinrichtung mit einem Drehelement, welches mechanisch auf ein auf einer Leiterplatte angeordnetes Schaltelement wirkt,
    Fig. 2
    in einer perspektivischen Detailansicht das Drehelement gemäß Fig. 1,
    Fig. 3
    in einer perspektivischen Teilansicht eine alternative Ausgestaltung des Drehelements,
    Fig. 4
    in einer teilweise geschnittenen Draufsicht eine weitere Betätigungseinrichtung, wobei ein Drehelement mechanisch über ein Betätigungselement auf das Schaltelement wirkt und
    Fig. 5
    eine gegenüber Fig. 4 abgewandelte Betätigungseinrichtung, die sich in Ausgestaltung des Drehelements und des Betätigungselements unterscheidet.
  • In Fig. 1 ist in einer teilweise geschnittenen Draufsicht schematisch eine erste Betätigungseinrichtung 1 gezeigt, die beispielsweise zur Bedienung eines Haushaltsgeräts eingesetzt werden kann. Die Betätigungseinrichtung 1 umfasst eine Leiterplatte 3, auf deren einer Seite ein mechanisch betätigbares Schaltelement 5 angeordnet ist. Das Schaltelement 5 ist insbesondere als ein Tastschalter gegeben. Auf der anderen Seite der Leiterplatte 3, der eigentlichen Bestückungsseite, sind weitere elektrische und elektronische Bauelemente zur Ausbildung eines spezifischen Schaltkreises angeordnet. Beispielhaft ist eines dieser Bauelemente 6 eingezeichnet. Weiter befindet sich auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 3 eine Steuereinheit 8, die insbesondere zur Auswertung des Schaltelements 5 dient.
  • Die Leiterplatte 3 ist hinter einer Gerätewand 10 angeordnet, in welcher ein betätigbares Drehelement 13 um eine Drehachse 14 drehbar angeordnet ist. Eine solche Gerätewand 10 kann beispielsweise durch die Bedienblende eines Haushaltsgeräts gegeben sein. Zur mechanischen Betätigung des Schaltelements 5 umfasst das Drehelement 13 Mittel 17, die bei einer Drehung des Drehelements 13 abhängig vom Drehwinkel in Eingriff mit dem Schaltelement 5 geraten. Die Mittel 17 sind hierbei als eine in Umfangsrichtung des Drehelements 13 verlaufende Auflauframpe 18 gegeben, die entgegen dem Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung eine zunehmende axiale Ausdehnung aufweist.
  • Bei einer Drehung des Drehelements 13 gerät die Auflauframpe 18 ab einem bestimmten Drehwinkel in Eingriff mit dem Schaltelement 5. In Folge der Berührung oder in Folge eines zunehmenden Druckes durch die Auflauframpe 18 auf das Schaltelement 5 schaltet dieses durch, was von der Steuereinheit 8 registriert wird. Die Betätigung des Schaltelements 5 wird gespeichert und weitere Betätigungen gezählt.
  • Es wird ersichtlich, dass bei der aufgezeigten Betätigungseinrichtung 1 eine Drehung des Drehelements 13 zu einer mechanischen Betätigung eines als Tastschalter ausgebildeten Schaltelements 5 herangezogen wird. Ohne eine Änderung des Layouts der Leiterplatte 3 zu benötigen, kann problemlos das Drehelement 13 entsprechend einem geänderten Designwunsch durch einen Druck- oder Tastschalter ersetzt werden, der dann ebenfalls auf das Schaltelement 5 wirkt. Die Betätigungseinrichtung 1 bietet insofern den Vorteil einer freien Designentscheidung hinsichtlich der Verwendung eines Druck- bzw. Tastschalters und eines Drehelements. Unabhängig von dieser Wahl kann die Leiterplatte 13 unverändert beibehalten werden. Weiter wird ersichtlich, dass die Positionierung des Drehelements 15 gegenüber dem Schaltelement 5 innerhalb gewisser Toleranzen erlaubt ist, so dass auch die Positionierung des Drehelements 13 auf der Gerätewand 10 in gewissem Rahmen variabel ist.
  • In Fig. 2 ist das Drehelement 13 gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Detailansicht dargestellt. Zur Verdeutlichung der Drehrichtung ist auch hier die Drehachse 14 mit eingezeichnet. Man erkennt auf der im eingebauten Zustand der Leiterplatte 3 zugewandten Seite des Drehelements 13 deutlich die Auflauframpe 18, die entgegen dem Uhrzeigersinn in Umfangsrichtung eine zunehmende axiale Ausdehnung bzw. Höhe aufweist.
  • In Fig. 3 ist ebenfalls in einer perspektivischen Detailansicht ein alternativ ausgestaltetes Drehelement 13 gezeigt, welches auf der im eingebauten Zustand der Leiterplatte 3 zugewandten Seite nunmehr eine erste Auflauframpe 18 und eine entgegengesetzt ausgerichtete zweite Auflauframpe 18' aufweist. Das in Fig. 3 dargestellte Drehelement 13 wechselwirkt mit der ersten und der zweiten Auflauframpe 18 bzw. 18' mit zwei in der Leiterplatte 3 benachbart angeordneten Schaltelementen (Bezugszeichen 5 in Fig. 1). Dabei wird bei einer Drehung des Drehelements 13 in Drehrichtung mittels der ersten Auflauframpe 18 das eine Schaltelement und bei einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn mittels der zweiten Auflauframpe 18' das andere Schaltelement betätigt. Aus der Information darüber, welches der beiden Schaltelemente betätigt ist, kann auf den Drehsinn rückgeschlossen und daraus ein Bedienwunsch abgeleitet werden.
  • Die zur Ableitung eines Bedienwunsches vorgesehene Steuereinheit 8 gemäß Fig. 1 ist insbesondere dafür ausgebildet, eine Anzahl von Betätigungen zu zählen und daraus eine aufsteigende bzw. absteigende Folge von Bedienschritten wie beispielsweise den Heizstufen einer Herdplatte oder eine bestimmte Abfolge von Programmschritten abzuleiten. Das Drehelement 13 dient insofern als ein Dekrement- und / oder Inkrement-Geber.
  • In Fig. 4 ist wiederum in einer teilweise geschnittenen Draufsicht eine zweite Betätigungseinrichtung 1' zur Bedienung eines Haushaltsgeräts gezeigt. Wiederum umfasst diese Betätigungseinrichtung 1' eine Leiterplatte 3, auf welcher ein Schaltelement 5 angeordnet ist. Symbolhaft ist auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 3 wiederum ein elektronisches Bauelement 6 eingezeichnet. Die Steuereinheit 8 befindet sich nun nicht auf der Bestückungsseite der Leiterplatte 3, sondern ist entfernt von dieser angeordnet.
  • Weiter umfasst die Betätigungseinrichtung 1' eine Gerätewand 10, in welcher wiederum ein Drehelement 13 um eine Drehachse 14 drehbar gelagert ist. Auf der Rückseite des Drehelementes 13 ist wiederum eine Auflauframpe 18 zur mechanischen Betätigung des Schaltelements 5 angeordnet.
  • Im Unterschied zur Betätigungseinrichtung 1 befindet sich nun jedoch in der Betätigungseinrichtung 1' zwischen der Gerätewand 10 und der Leiterplatte 3 eine Gehäusewand 20, in welche ein bewegliches Betätigungselement 23 eingearbeitet ist. Das Betätigungselement 23 ist mittels eines Filmscharniers (gestrichelte Linie) auf einer Seite der Gehäusewand 20 angebunden. Hierdurch kann das Betätigungselement 23 in der Zeichenebene nach links oder nach rechts mittels des Filmscharniers geschwenkt werden.
  • Das Betätigungselement 23 umfasst einen ersten Druckpunkt 24a und einen zweiten Druckpunkt 24b sowie einen Anschlag 26, der auf das Schaltelement 5 zu dessen Betätigung wirkt. In der eingezeichneten Position des Drehelements 13 wirkt dessen Auflauframpe 18 bei einer Drehung im Uhrzeigersinn auf den ersten Druckpunkt 24a des Betätigungselements 23. In Folge dessen bewegt sich das Betätigungselement 23 nach rechts, bis der Anschlag 26 auf das Schaltelement 5 einwirkt und dieses betätigt. Die Betätigung des Schaltelements 5 wird über die Steuereinheit 8 registriert, gespeichert und gezählt.
  • Es wird ersichtlich, dass die Positionierbarkeit des Drehelements 13 durch die Zwischenschaltung des Betätigungselements 23 nunmehr eine noch größere Variabilität aufweist, als dies bereits in der Betätigungseinrichtung 1 gemäß der Fig. 1 der Fall ist. Denn das Betätigungselement 23 ist an zwei beabstandeten Druckpunkten 24a und 24b betätigbar. Somit kann das Drehelement 13 in Längsrichtung des Betätigungselements 23 verschoben angeordnet werden, ohne dass dies einer neuen Konstruktion der Gehäusewand 20 oder gar eines neuen Layouts der Leiterplatte 3 bedarf. Somit ist mit lediglich einem Bautyp, nämlich einer mit Schaltelementen 5 ausgestatteten Leiterplatte 3, die sich in einem Gehäuse 20 befindet, eine große Variabilität hinsichtlich der Positionierung von Schalt- bzw. Drehelementen auf einer Bedienblende des Haushaltsgeräts ermöglicht.
  • In Fig. 5 ist in einer teilweise geschnittenen Draufsicht nun eine dritte Betätigungseinrichtung 1" dargestellt, die im Wesentlichen der Betätigungseinrichtung 1' gemäß Fig. 4 entspricht. Im Unterschied zu dieser ist nun jedoch die Auflauframpe 18 nicht mehr dem Drehelement 13 sondern dem Betätigungselement 23 zugeordnet. Zur Betätigung des Betätigungselements 23 befindet sich an dem Drehelement 13 ein exzentrisch angeordneter Nocken 30, der bei einer Drehung in Eingriff mit der Auflauframpe 18 gerät. In Folge dessen wird das Betätigungselement 23 mit seinem Anschlag 26 gegen das Schaltelement 5 gedrückt, wodurch dieses betätigt wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Betätigungseinrichtung
    3
    Leiterplatte
    5
    Schaltelement
    6
    Bauelement
    8
    Steuereinheit
    10
    Gerätewand
    13
    Drehelement
    14
    Drehachse
    17
    Mittel zur mechanischen Betätigung
    18
    Auflauframpe
    18'
    Auflauframpe
    20
    Gehäusewand
    23
    Betätigungselement
    24a
    Druckpunkt
    24b
    Druckpunkt
    26
    Anschlag
    30
    Nocken

Claims (12)

  1. Betätigungseinrichtung (1,1',1''), insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit einer Leiterplatte (3) und mit einem einrichtungsfesten Drehelement (13), wobei auf der Leiterplatte (3) ein mechanisch betätigbares Schaltelement (5) angeordnet ist, und wobei Mittel (17) zur mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) bei einer Drehung des Drehelements (13) umfasst sind.
  2. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 1,
    wobei auf der Leiterplatte (3) zwei mechanisch betätigbare Schaltelemente (5) benachbart angeordnet sind, und wobei die Mittel (17) zu einer mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) vom Drehsinn abhängig auf das eine oder auf das andere Schaltelement (5) wirken.
  3. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei zwischen der Leiterplatte (3) und dem Drehelement (13) eine Gehäusewand (20) angeordnet ist, wobei dem Schaltelement (5) zur Betätigung auf der Gehäusewand (20) ein bewegliches Betätigungselement (23) zugeordnet ist, und wobei die Mittel (17) zur mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) auf das Betätigungselement (23) wirken.
  4. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 3,
    wobei das Betätigungselement (23) als eine bewegliche, mechanisch auf das Schaltelement (5) wirkende Zunge ausgebildet ist.
  5. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Mittel (17) zur mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) eine in Umfangsrichtung des Drehelements (13) verlaufende Steuerkurve umfassen, die drehwinkelabhängig einen Eingriff zwischen dem Drehelement (13) und dem Schaltelement (5) bewirkt.
  6. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 5,
    wobei die Steuerkurve als eine Auflauframpe (18,18') mit einer sich in Umfangsrichtung stetig verändernden axialen Ausdehnung ausgebildet ist.
  7. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 5 oder 6,
    wobei die Steuerkurve dem Drehelement (13) zugeordnet ist und drehwinkelabhängig mit dem Schaltelement (5) oder dem Betätigungselement (23) in Eingriff steht.
  8. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    wobei die Steuerkurve dem Betätigungselement (23) oder dem Schaltelement (5) zugeordnet ist, und wobei die Mittel (17) zur mechanischen Betätigung des Schaltelements (5) weiter einen Betätigungsnocken (30) am Drehelement (13) umfassen, der drehwinkelabhängig mit der Steuerkurve am Betätigungselement (23) oder am Schaltelement (5) in Eingriff steht.
  9. Betätigungseinrichtung (1,1',1 ") nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
    wobei zur Betätigung der beiden Schaltelemente (5) zwei Steuerkurven vorgesehen sind, die sich ausgehend von einer Ruheposition des Drehelements (13) in die jeweils entgegengesetzte Umfangsrichtung erstrecken.
  10. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei eine mit dem oder jedem Schaltelement (5) verbundene Steuereinheit (8) vorgesehen ist, die dafür ausgebildet ist, die Anzahl von Betätigungen des oder jeden Schaltelements (5) zu zählen.
  11. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 10,
    wobei die Steuereinheit (8) dafür ausgelegt ist, die Anzahl von Betätigungen einem bestimmten Bedienungswunsch zuzuordnen, und ein dem Bedienungswunsch entsprechendes Steuersignal auszugeben.
  12. Betätigungseinrichtung (1,1',1'') nach Anspruch 10 oder 11,
    wobei die Steuereinheit (8) dafür ausgelegt ist, eine vom Drehsinn des Drehelements (13) abhängige Betätigung zweier Schaltelemente (5) als eine inkrementelle Addition oder Subtraktion der Anzahl von Betätigungen auszuwerten.
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