EP2250442A2 - Bedieneinrichtung für ein hausgerät mit einem betätigungsknebel und verfahren zum betreiben einer bedieneinrichtung - Google Patents

Bedieneinrichtung für ein hausgerät mit einem betätigungsknebel und verfahren zum betreiben einer bedieneinrichtung

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Publication number
EP2250442A2
EP2250442A2 EP09718244A EP09718244A EP2250442A2 EP 2250442 A2 EP2250442 A2 EP 2250442A2 EP 09718244 A EP09718244 A EP 09718244A EP 09718244 A EP09718244 A EP 09718244A EP 2250442 A2 EP2250442 A2 EP 2250442A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
operating device
switching
anchor
actuating
switching element
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Withdrawn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
EP09718244A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Beifuss
Emmanuel D' Andrea
Yves Lebrun
Hermann-Reinhard Segers
Sören STRAYLE
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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 BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP2250442A2 publication Critical patent/EP2250442A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/083—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H36/02—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding actuated by movement of a float carrying a magnet

Definitions

  • the invention relates to an operating device for a domestic appliance with an actuating knob, which is attachable to one side of a plate and having a magnet arrangement with which a magnetic force on a non-contact to the actuating knob positioned on the other side of the plate anchoring element is exercised so that by the Power coupling, the movement of the actuating knob is transferable to the anchor element. Furthermore, the invention relates to a method for operating an operating device for a domestic appliance.
  • an operating device in the form of a slide control is disclosed.
  • a sliding knob runs with a sliding magnet.
  • a roller-shaped locking magnet can be moved, this movement includes the possibility of rest.
  • a rotary knob device according to the preamble of claim 1 is known.
  • the structure under the glass ceramic plate is relatively large dimensions and in particular in its height relatively high.
  • the anchor element and a switching element are arranged at least partially overlapping in the longitudinal direction of the operating device. Due to this configuration of the operating device, in particular below the plate, the overall height can be substantially reduced and yet the functional reliability with regard to the triggering of the switching states can be ensured.
  • the anchor element is preferably surrounded by a switching element, which is preferably ring-like, at least partially circumferentially.
  • the switching element is the outer part and the anchor element, the inner part of the overlapping arrangement and thus in the longitudinal or axial direction nested arrangement of these components.
  • the anchor element is designed as a cylinder, which is circumferentially surrounded by a designed as a hollow cylinder or pot switching element.
  • the shape of the switching element is designed so that the anchor element is held in the direction of the longitudinal axis by the switching element.
  • the switching element is surrounded by the anchor element at least partially circumferentially.
  • the anchor element is the outer part and the switching element is the inner part.
  • Ring-like embodiments relate in particular to corner-free geometries, but may also be geometries that are angularly formed on the outside and thus on the side facing away from the anchor element. It is essential that the switching element is formed on the armature element side facing so that a relative movement is possible between the parts, in particular a rotational movement about an axis common to the components is possible.
  • the armature element for triggering specific switching states is movable relative to the switching element.
  • the switching element is arranged stationary, in particular fixedly attached to the underside of the plate.
  • the plate is formed in particular of glass ceramic and represents the cooking plate of the household appliance.
  • the armature element is arranged contactlessly to the switching element and the triggering of the switching states of the switching element can be effected by a in the relative movement between the armature element and the switch element forming switching force.
  • the triggering of switching states takes place mechanically or electromechanically by a simple mechanical switch.
  • the switching element and / or the anchor element for example, cam, rockers or plunger, which then depending on the relative movement between the anchor element and the switching element for actuation and thus trigger the switching states.
  • the triggering of switching states is thus not generated without contact but by mechanical contact.
  • the above-mentioned non-contact triggering of switching states between the armature element and the switching element magnetically, for example via Hall sensors, capacitive, for example via variable capacitors or else electro-optically.
  • the switching element is fixedly arranged on the plate on the side on which the anchor element is positioned.
  • the anchor element has a plurality of magnets, which are provided for force coupling with the actuating element.
  • both the actuating element and the anchor element each have a central magnet, which in particular by a plurality of outer magnets, which also respectively on the
  • Actuator and the anchor element are arranged, are surrounded.
  • the required holding force can be generated through the plate and a safe and reliable transmission of the movement of the actuating element can be made possible on the anchor element.
  • the anchor element is designed as a cylinder, which is surrounded by a designed as a hollow cylinder switching element.
  • a designed as a hollow cylinder switching element This ensures an extremely compact design, both in terms of height and on the width of the design.
  • the switching element is formed so that it holds the anchor member in the direction of the common axis, however, in the direction of rotation about this axis, a relative movement is feasible.
  • the switching element is designed to be multifunctional. It can then also be designed as a pot-like part.
  • the anchor element quasi by the surrounding switching element, so that even here a low wear and yet a high functionality can be guaranteed.
  • the actuating element is designed as a rotary knob. Rotational movements, which are carried out by the rotary knob, are thus also transmitted to the armature element, so that this also performs the analog rotary motion and thereby corresponding switching states can be triggered via the switching element.
  • the actuating element has at least one operating element and / or a display unit and / or an identification system and / or is illuminatable.
  • the actuating element thus be designed multifunctional and the variable and flexible operation as well as the handling can be improved.
  • an actuating element which can be attached to one side of a plate is coupled with a magnetic attraction force generated by a magnet arrangement with a contactless contact element arranged on the other side of the plate relative to the actuating element.
  • the movement generated by the actuating element is transmitted to the anchor element.
  • a force is generated between the anchor element and a switching element arranged at least partially overlapping with the anchor element in the longitudinal direction or axial direction of the operating device for triggering switching states.
  • the triggering of switching states is effected by the forces generated due to the relative movement between the anchor element and the switching element, in particular mechanical or electromechanical forces.
  • the plate is designed as a cooking plate of a cooking appliance, such as an oven, a hob, etc., and designed in particular of glass ceramic.
  • FIG. 1 shows a perspective side view of an embodiment of an operating device according to the invention
  • FIG. 2 shows a view from below of an actuating element of the operating device
  • FIG. and Fig. 3 is a plan view of an anchor element and a switching element of the operating device.
  • a control device 1 is shown for a domestic appliance in a schematic side view.
  • the domestic appliance can be designed, for example, as a hob, as an oven or the like.
  • the operating device is possible for every household appliance in which operating states can be set.
  • the operating device 1 comprises an actuating element, which is designed as a rotary knob 2 in the embodiment.
  • the rotary knob 2 is arranged on one side 3 of a plate 4 of a household appliance.
  • the plate 4 is formed in the embodiment of the cooking plate of the hob and in particular of glass ceramic.
  • On the side 3, which is the top of the plate 4, can be provided off the control device 1 cooking zones on which preparation container for food can be attached or placed.
  • the rotary knob 2 is cylindrical and can be removed from the plate 4 and in particular the top 3.
  • the operating device 1 comprises an anchor element 5, which is arranged on the opposite side 6 of the plate 4.
  • the anchor member 5 and the rotary knob 2 are thus positioned on the opposite side of the plate 4 and arranged contactlessly to each other.
  • the operating device 1 comprises a switching element 7, which is also positioned on the side 6 of the plate 5.
  • the switching element 7 is formed in the embodiment as a hollow cylinder and thus as a closed ring, which surrounds the anchor member 5.
  • the anchor member 5 is arranged relatively movable to the switching element 7, wherein the switching element 7 is fixed to the underside 6 of the plate 4.
  • the overall height (y-direction) can be kept relatively low by this design and in particular the components under the plate 4 can be arranged so that minimal space is required under the plate 4 and yet a flexible and highly reliable operating principle of the control device 1 can be ensured can.
  • the rotary knob 2 comprises a plurality of magnets, which result in a magnet arrangement 8.
  • a central magnet 9 and four outer magnets 10, 11, 12 and 13 are arranged on the underside of the rotary knob 2.
  • the outer magnets 10 to 13 are positioned equidistantly around the central magnet 9 in the circumferential direction.
  • the central magnet 9 projects further downwards in the direction of the plate 4 than the outer magnets 10 to 13. It can also be provided that the outer magnets 10 to 13 protrude exactly as far down as the central magnet 9.
  • the anchor element 5 comprises a central magnet 14 and external magnets 15, 16, 17 and 18 (FIG. 3).
  • the switching element 7 is cup-shaped, so that it serves as a container-like receptacle for the anchor element 5.
  • the armature element 5 or an undesired position of the armature element 5 can be prevented from falling off.
  • the anchor element 5 is completely closed on its underside and thus on its side facing away from the side 6 of the plate 4 or is also open throughout. It can thus be provided on this underside, that an at least partially encircling web or otherwise mechanical holding device is provided, so that the armature element 5 does not fall down in the negative y-direction with the rotary knob 2 and thus dissolved magnetic holding force.
  • the triggering of switching states is generated by mechanical or electromechanical forces, in which connection this triggering takes place by means of the relative movement between the anchor element 5 and the switching element 7.
  • elements, such as cams or the like may be provided, which are mechanically touched and activated upon rotation of the anchor member 5, whereby the switching states are generated.
  • the triggering of switching states is realized by a non-contact embodiment between the armature element 5 and the switching element 7.
  • magnetic, electromagnetic, capacitive or electro-optical configurations may be provided here.
  • the overall height of the switching element 7 corresponds approximately to the overall height of the anchor element 5.
  • the anchor element ⁇ thus does not extend beyond the switching element 7 in the negative y-direction.
  • the rotary knob 2 is shown in a perspective view from below, in which representation the central magnet 9 and the outer magnets 10 to 13 arranged thereon can be seen.
  • Fig. 3 is a plan view of the anchor member 5 and the switching element 7 is shown with removed actuator or rotary knob 2 and 4 removed plate. Again, the arrangement can be recognized, wherein the ring-like structure or cup-like structure of the switching element 7 in which the anchor element 5 is arranged, is shown.
  • the mechanical connection of the action element and the switching element is resolved and it is the adhesion generated by a magnetic field system according to magnet arrangements in the rotary knob 2 and the anchor member 5.
  • the magnets 9 to 13 and 14 to 18 are preferably designed as permanent magnets with north-south pole orientation.
  • the magnetic coupling is thus produced by a remote action with magnetic forces exerting a corresponding force or moment on the switching element or the switching elements 7 and set them in the haptic actuation of the action element in motion, which in turn the switching operations on mechanical, electrical or electronic way triggers.
  • the action element, namely the rotary knob 2 can also be designed as a slide switch, switch or linear displacement sensor.
  • the rotary knob 2 can also be illuminated and / or an identification system and / or operating elements, such as a push button or the like, include.
  • the rotary knob 2 has other conventional switching elements that can be detected electronically.
  • the switching element 7 with its annular structure can be formed, for example, from plastic or else from another material. Between the rotary knob 2 and the switching element 7 no connecting parts, no openings through apertures, fronts or a breakthrough of the plate 4 are formed. The housing surface also remains unbreakable. The magnetic axis A is at the same time a fixation of the rotary knob 2 on the surface third
  • the operating device 1 operates in any position and can be used in the horizontal arrangement shown as well as in a vertical arrangement or in an arbitrarily inclined arrangement.
  • the operating device 1 can be created by the arrangement of the switching element 7 and the anchor member 5 quasi a rotor-stator assembly, due to the relative mobility between the anchor element 5 and the switching element 7, the switching states can be generated.
  • the anchor element 5 is held independently of the switching element 7 in the axial direction A and a positionally secure arrangement of the anchor element 5 is ensured even with the rotary knob 2 and thus dissolved magnetic holding force.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel (2), welcher auf einer Seite (3) einer Platte (4) des Hausgeräts anbringbar ist und eine Magnetanordnung (8) aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite (6) der Platte (4) berührungslos zum Betätigungsknebel (2) positioniertes Ankerelement (5) so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels (2) auf das Ankerelement (5) übertragbar ist, wobei das Ankerelement (5) und ein Schaltelement (7) in Längsrichtung (A) zumindest teilweise überlappend angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung für ein Hausgerät.

Description

Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel und Verfahren zum Betreiben einer
Bedieneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel, welcher auf einer Seite einer Platte anbringbar ist und eine Magnetanordnung aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite der Platte berührungslos zum Betätigungsknebel positioniertes Ankerelement so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels auf das Ankerelement übertragbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung für ein Hausgerät.
Aus der DE 103 48 889 A1 ist eine Bedienvorrichtung in Form eines Schiebereglers offenbart. Auf einer Glaskeramikplatte läuft ein Schiebeknebel mit einem Schiebemagneten. An einer unter der Glaskeramikplatte angeordneten, wellenförmigen Rastkulisse mit einer Kulissenbahn kann ein walzenförmiger Rastmagnet bewegt werden, wobei diese Bewegung die Rastmöglichkeit beinhaltet. Über eine Feststellung der Position des Rastmagneten können somit verschiedene Positionen und somit verschiedene Funktionen angesteuert werden. Die Auslösung von Funktionen erfolgt in diesem Zusammenhang über Hall-Sensoren, die sich unterhalb einer Vertiefung der Rastkulisse befinden.
Des Weiteren ist aus der DE 100 63 693 C1 eine Drehknebeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Der Aufbau unter der Glaskeramikplatte ist relativ groß dimensioniert und insbesondere in seiner Bauhöhe relativ hoch.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel zu schaffen, bei welchem die Anordnung mit einer geringeren Bauhöhe und dennoch hoher Funktionszuverlässigkeit bereitgestellt werden kann. Des Weiteren ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Bedieneinrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 14 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung für ein Hausgerät umfasst einen Betätigungsknebel, welcher auf einer Seite einer Platte des Hausgeräts anbringbar ist und eine Magnetanordnung aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite der Platte berührungslos zum Betätigungsknebel positioniertes Ankerelement so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels auf das Ankerelement übertragbar ist. Das Ankerelement und ein Schaltelement sind in Längsrichtung der Bedieneinrichtung zumindest teilweise überlappend angeordnet. Durch diese Ausgestaltung der Bedieneinrichtung insbesondere unterhalb der Platte kann die Bauhöhe wesentlich reduziert werden und dennoch die Funktionszuverlässigkeit im Hinblick auf das Auslösen der Schaltzustände gewährleistet werden.
Das Ankerelement ist vorzugsweise von einem Schaltelement, welches vorzugsweise ringartig ausgebildet ist, zumindest teilweise umfangsseitig umgeben. Bei dieser Ausführung ist das Schaltelement das äußere Teil und das Ankerelement das innere Teil der überlappenden Anordnung und somit in Längsrichtung bzw. axialer Richtung ineinander gesetzter Anordnung dieser Komponenten.
Vorzugsweise ist das Ankerelement als Zylinder ausgebildet, welcher von einem als Hohlzylinder oder Topf ausgebildeten Schaltelement umfangsseitig umgeben ist. Insbesondere ist die Formgebung des Schaltelements so gestaltet, dass das Ankerelement in Richtung der Längsachse durch das Schaltelement gehalten ist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltelement von dem Ankerelement zumindest teilweise umfangsseitig umgeben ist. Bei dieser Ausführung ist das Ankerelement das äußere Teil und das Schaltelement das innere Teil.
Ringartige Ausführungen betreffen insbesondere eckenfreie Geometrien, können jedoch auch Geometrien, sein, die auf der Außenseite und somit auf der dem Ankerelement abgewandten Seite eckig ausgebildet sind. Wesentlich ist es, dass das Schaltelement auf der dem Ankerelement zugewandten Seite so ausgebildet ist, dass eine Relativbewegung zwischen den Teilen möglich ist, insbesondere eine Rotationsbewegung um eine den Komponenten gemeinsame Achse möglich ist.
Vorzugsweise ist das Ankerelement zum Auslösen spezifischer Schaltzustände relativ zum Schaltelement bewegbar. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Schaltelement ortsfest angeordnet ist, insbesondere ortsfest an der Unterseite der Platte befestigt ist.
Die Platte ist insbesondere aus Glaskeramik ausgebildet und stellt die Kochplatte des Hausgeräts dar.
Es kann vorgesehen sein, dass das Ankerelement berührungslos zum Schaltelement angeordnet ist und das Auslösen der Schaltzustände des Schaltelements ist durch eine sich bei der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schalterelement ausbildenden Schaltkraft bewirkbar.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch einen einfachen mechanischen Schalter mechanisch oder elektromechanisch erfolgt. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Schaltelement und/oder das Ankerelement beispielsweise Nocken, Wippen oder Stößel aufweist, die dann abhängig von der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement zur Betätigung und somit zum Auslösen der Schaltzustände führen. Bei dieser Ausgestaltung wird die Auslösung von Schaltzuständen somit nicht berührungslos sondern durch mechanischen Kontakt erzeugt.
Neben einer mechanischen bzw. elektromechanischen Auslösung von Schaltzuständen und der dafür zugrunde gelegten Ausgestaltung des Ankerelements und des Schaltelements, kann auch die bereits oben erwähnte berührungslose Auslösung von Schaltzuständen zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement magnetisch, beispielsweise über Hall-Sensoren, kapazitiv, beispielsweise über Drehkondensatoren oder aber auch elektrooptisch erfolgen.
Vorzugsweise ist das Schaltelement ortsfest an der Platte auf der Seite angeordnet, an der auch das Ankerelement positioniert ist. Vorzugsweise weist das Ankerelement eine Mehrzahl von Magneten auf, welche zur Kraftkopplung mit dem Betätigungselement vorgesehen sind.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass sowohl das Betätigungselement als auch das Ankerelement jeweils einen Zentralmagneten aufweisen, welcher insbesondere durch eine Mehrzahl von Außenmagneten, welche ebenfalls jeweils an dem
Betätigungselement und dem Ankerelement angeordnet sind, umgeben sind. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die erforderliche Haltekraft durch die Platte hindurch erzeugt werden und eine sichere und zuverlässige Übertragung der Bewegung des Betätigungselements auf das Ankerelement ermöglicht werden.
Vorzugsweise ist das Ankerelement als Zylinder ausgebildet, welcher von einem als Hohlzylinder ausgebildeten Schaltelement umgeben ist. Dies gewährleistet einen äußerst kompakten Aufbau sowohl im Hinblick auf die Bauhöhe als auch auf die Breite der Ausgestaltung. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltelement so ausgebildet ist, dass es das Ankerelement in Richtung der gemeinsamen Achse hält jedoch in Drehrichtung um diese Achse eine Relativbewegung durchführbar ist. Durch diese Ausführung ist das Schaltelement multifunktional ausgebildet. Es kann dann auch als topfartiges Teil konzipiert sein.
Nicht zuletzt kann durch diese Anordnung auch das Ankerelement quasi durch das umgebende Schaltelement geschützt werden, so dass auch hier ein niedriger Verschleiß und dennoch eine hohe Funktionalität gewährleistet werden kann.
Insbesondere ist das Betätigungselement als Drehknebel ausgebildet. Drehbewegungen, welche von dem Drehknebel durchgeführt werden, werden somit auch auf das Ankerelement übertragen, so dass auch dies die analoge Drehbewegung vollzieht und dadurch entsprechend Schaltzustände über das Schaltelement ausgelöst werden können.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement zumindest ein Bedienelement und/oder eine Anzeigeeinheit und/oder ein Identifikationssystem aufweist und/oder beleuchtbar ist. In diesem Zusammenhang kann das Betätigungselement somit multifunktional ausgestaltet werden und die variable und flexible Bedienung als auch die Handhabbarkeit können dadurch verbessert werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung für ein Hausgerät wird ein auf einer Seite einer Platte anbringbares Betätigungselement mit einer über eine Magnetanordnung erzeugten magnetischen Anziehungskraft mit einem auf der anderen Seite der Platte zum Betätigungselement berührungslos angeordneten Ankerelement gekoppelt. Durch die Kopplung wird die durch das Betätigungselement erzeugte Bewegung auf das Ankerelement übertragen. Abhängig von der Bewegung des Ankerelements wird eine Kraft zwischen dem Ankerelement und einem mit dem Ankerelement in Längsrichtung bzw. axialer Richtung der Bedieneinrichtung zumindest teilweise überlappend angeordnetem Schaltelement zur Auslösung von Schaltzuständen erzeugt. Neben einer hochfunktionalen Ausgestaltung kann dadurch auch ein kompakter Aufbau gewährleistet werden und ein einfaches Bedienkonzept und Funktionskonzept realisiert werden.
Insbesondere erfolgt das Auslösen von Schaltzuständen durch die aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement erzeugten Kräfte, insbesondere mechanische oder elektromechanische Kräfte.
Vorzugsweise ist die Platte als Kochplatte eines Gargeräts, wie einem Backofen, einem Kochfeld etc., ausgebildet und insbesondere aus Glaskeramik konzipiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht von unten eines Betätigungselements der Bedieneinrichtung; und Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Ankerelement und ein Schaltelement der Bedieneinrichtung.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist in einer schematischen Seitenansicht eine Bedieneinrichtung 1 für ein Hausgerät gezeigt. Das Hausgerät kann beispielsweise als Kochfeld, als Backofen oder dergleichen ausgebildet sein. Prinzipiell ist die Bedieneinrichtung für jedes Hausgerät möglich, bei dem Betriebszustände eingestellt werden können.
Die Bedieneinrichtung 1 umfasst ein Betätigungselement, welches im Ausführungsbeispiel als Drehknebel 2 ausgebildet ist. Der Drehknebel 2 ist auf einer Seite 3 einer Platte 4 eines Hausgeräts angeordnet. Die Platte 4 ist im Ausführungsbeispiel die Kochplatte des Kochfelds und insbesondere aus Glaskeramik ausgebildet. Auf der Seite 3, welche die Oberseite der Platte 4 darstellt, können abseits der Bedieneinrichtung 1 Kochzonen vorgesehen sein, auf welchen Zubereitungsbehälter für Lebensmittel angebracht bzw. aufgestellt werden können.
Der Drehknebel 2 ist zylinderförmig ausgestaltet und kann von der Platte 4 und insbesondere der Oberseite 3 abgenommen werden.
Darüber hinaus umfasst die Bedieneinrichtung 1 ein Ankerelement 5, welches auf der gegenüberliegenden Seite 6 der Platte 4 angeordnet ist. Das Ankerelement 5 und der Drehknebel 2 sind somit an der gegenüberliegenden Seite der Platte 4 positioniert und berührungslos zueinander angeordnet.
Darüber hinaus umfasst die Bedieneinrichtung 1 ein Schaltelement 7, welches ebenfalls auf der Seite 6 der Platte 5 positioniert ist. Das Schaltelement 7 ist im Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder und somit als geschlossener Ring ausgebildet, welcher das Ankerelement 5 umgibt. Das Ankerelement 5 ist relativ bewegbar zum Schaltelement 7 angeordnet, wobei das Schaltelement 7 an der Unterseite 6 der Platte 4 befestigt ist. Die Bauhöhe (y-Richtung) kann durch diese Ausgestaltung relativ niedrig gehalten werden und insbesondere die Komponenten unter der Platte 4 können so angeordnet werden, dass minimaler Platzbedarf unter der Platte 4 benötigt wird und dennoch ein flexibles und hoch zuverlässiges Funktionsprinzip der Bedieneinrichtung 1 gewährleistet werden kann.
Der Drehknebel 2 umfasst eine Mehrzahl von Magneten, welche eine Magnetanordnung 8 ergeben. In diesem Zusammenhang sind an der Unterseite des Drehknebels 2 ein Zentralmagnet 9 und vier Außenmagnete 10, 11 , 12 und 13 (Fig. 2) angeordnet. Die Außenmagnete 10 bis 13 sind in Umfangsrichtung äquidistant um den Zentralmagneten 9 positioniert. In der Darstellung gemäß Fig. 1 ragt der Zentralmagnet 9 weiter nach unten in Richtung der Platte 4 als die Außenmagnete 10 bis 13. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Außenmagnete 10 bis 13 genau so weit nach unten ragen als der Zentralmagnet 9.
In entsprechender Weise umfasst das Ankerelement 5 einen Zentralmagneten 14 und Außenmagnete 15, 16, 17 und 18 (Fig. 3).
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schaltelement 7 topfförmig ausgebildet ist, so dass es als behälterartige Aufnahme für das Ankerelement 5 dient. Dadurch kann auch bei abgenommenem Betätigungselement bzw. Drehknebel 2 und somit bei gelöster Haltekraft zwischen der Magnetanordnung 8 des Drehknebels 2 mit den Magneten 14 bis 18 des Ankerelements 5 ein Herunterfallen des Ankerelements 5 oder eine unerwünschte Position des Ankerelements 5 verhindert werden. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Ankerelement 5 an seiner Unterseite und somit an seiner der Seite 6 der Platte 4 abgewandten Seite vollständig geschlossen ist oder auch durchgängig geöffnet ist. Es kann somit an dieser Unterseite vorgesehen sein, dass ein zumindest teilweise umlaufender Steg oder eine anderweitige mechanische Halteeinrichtung vorgesehen ist, so dass das Ankerelement 5 bei abgenommenem Drehknebel 2 und somit gelöster magnetischer Haltekraft nicht in negativer y-Richtung nach unten fällt.
Wird der Drehknebel 2 auf die Oberseite 3 der Platte 4 aufgesetzt, so baut sich eine magnetische Haltekraft zwischen der Magnetanordnung 8 und den Magneten 14 bis 18 des Ankerelements 5 auf. Durch diese Kraftkopplung wird eine Bewegung des Drehknebels 2, insbesondere eine Rotationsbewegung um die Achse A unverzögert und in entsprechender Weise auf das Ankerelement 5 übertragen, so dass sich auch dies mit einer entsprechenden Drehbewegung relativ zum Schaltelement 7 bewegt. Durch diese Drehbewegung können Schaltzustände erzeugt und somit gewünschte Betriebszustandseinstellungen des Hausgeräts durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch mechanische oder elektromechanische Kräfte erzeugt wird, wobei in diesem Zusammenhang dieses Auslösen durch die Relativbewegung zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 erfolgt. Dazu können Elemente, wie beispielsweise Nocken oder dergleichen vorgesehen sein, welche beim Drehen des Ankerelements 5 mechanisch berührt und aktiviert werden, wodurch die Schaltzustände erzeugt werden.
Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch eine berührungslose Ausgestaltung zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 realisiert ist. Beispielsweise können hier magnetische, elektromagnetische, kapazitive oder auch elektrooptische Ausgestaltungen vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist gemäß der gezeigten Darstellung in Fig. 1 vorgesehen, dass die Bauhöhe des Schaltelements 7 in etwa der Bauhöhe des Ankerelements 5 entspricht. Das Ankerelement δerstreckt sich somit nicht in negativer y-Richtung über das Schaltelement 7 hinaus. Sowohl die einzelnen Komponenten als auch die Anordnung dieser zueinander ermöglicht einen sehr kompakten und bauraumminimierten Aufbau der Bedieneinrichtung 1 , insbesondere unterhalb der Platte 4.
In Fig. 2 ist in einer perspektivischen Ansicht von unten der Drehknebel 2 gezeigt, wobei in dieser Darstellung der Zentralmagnet 9 und die daran angeordneten Außenmagnete 10 bis 13 zu erkennen sind.
In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Ankerelement 5 und das Schaltelement 7 bei abgenommenem Betätigungselement bzw. Drehknebel 2 und abgenommener Platte 4 gezeigt. Auch hier kann die Anordnung erkannt werden, wobei die ringartige Struktur bzw. topfartige Struktur des Schaltelements 7 in dem das Ankerelement 5 angeordnet ist, gezeigt ist.
Durch die Erfindung wird die mechanische Verbindung des Aktionselements und dem Schaltelement aufgelöst und es wird der Kraftschluss über ein magnetisches Feldsystem gemäß Magnetanordnungen im Drehknebel 2 und dem Ankerelement 5 erzeugt. In diesem Zusammenhang sind die Magnete 9 bis 13 sowie 14 bis 18 vorzugsweise als Permanentmagnete mit Nord-Südpol-Orientierung konzipiert. Die magnetische Kopplung wird somit über eine Fernwirkung mit magnetischen Kräften hergestellt, die eine entsprechende Kraft bzw. einen Moment auf das Schaltelement bzw. die Schaltelemente 7 ausüben und diese bei der haptischen Betätigung des Aktionselements in Bewegung setzen, welche wiederum die Schaltvorgänge auf mechanischen, elektrischen oder elektronischen Weg auslöst. Das Aktionselement, nämlich der Drehknebel 2, kann auch als Schiebeschalter, Schalter oder linearer Weggeber ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Drehknebel 2 auch beleuchtet sein und/oder ein Identifikationssystem und/oder Bedienelemente, wie beispielsweise ein Druckknopf oder dergleichen, umfassen. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass der Drehknebel 2 weitere übliche Schaltelemente aufweist, die elektronisch erkannt werden können.
Das Schaltelement 7 mit seiner ringförmigen Struktur kann beispielsweise aus Kunststoff oder aber auch aus einem anderen Material ausgebildet sein. Zwischen dem Drehknebel 2 und dem Schaltelement 7 sind keine Verbindungsteile, keine Durchbrüche durch Blenden, Fronten oder ein Durchbruch der Platte 4 ausgebildet. Die Gehäuseoberfläche bleibt ebenfalls durch bruchfrei. Die magnetische Achse A ist zugleich eine Fixierung des Drehknebels 2 auf der Oberfläche 3.
Die Bedieneinrichtung 1 arbeitet in jeder beliebigen Lage und kann in der gezeigten horizontalen Anordnung ebenso verwendet werden, wie in einer vertikalen Anordnung oder aber auch eine in einer beliebig geneigten Anordnung.
Durch die Bedieneinrichtung 1 kann durch die Anordnung des Schaltelements 7 und dem Ankerelement 5 quasi eine Rotor-Stator-Anordnung geschaffen werden, wobei aufgrund der relativen Bewegbarkeit zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 die Schaltzustände erzeugt werden können.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Ankerelement 5 unabhängig vom Schaltelement 7 in axialer Richtung A gehalten ist und auch bei abgenommenem Drehknebel 2 und somit gelöster magnetischer Haltekraft ein positionssicheres Anordnen des Ankerelements 5 gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel (2), welcher auf einer Seite (3) einer Platte (4) des Hausgeräts anbringbar ist und eine Magnetanordnung (8) aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite (6) der Platte (4) berührungslos zum Betätigungsknebel (2) positioniertes Ankerelement (5) so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels (2) auf das Ankerelement (5) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (5) und ein Schaltelement (7) in Richtung der Längsachse (A) zumindest teilweise überlappend angeordnet sind.
2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (5) zum Auslösen spezifischer Schaltzustände relativ zum Schaltelement (7) bewegbar ist.
3. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösen der Schaltzustände des Schaltelements (7) durch eine sich bei der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement (5) und dem Schaltelement (7) ausbildenden mechanischen oder elektromechanischen Schaltkraft bewirkbar ist.
4. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) ortsfest an der Platte (4) auf der Seite (6) des Ankerelements (5) angeordnet ist.
5. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (5) eine Mehrzahl von Magneten (14 bis 18) aufweist, welche zur Kraftkopplung mit der Magnetanordnung (8) des Betätigungselements (2) ausgebildet sind.
6. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerelement (5) von dem Schaltelement (7) zumindest teilweise umfangsseitig umgeben ist.
7. Bedieneinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das
Ankerelement (5) als Zylinder ausgebildet ist, welcher von einem als Hohlzylinder oder Topf ausgebildeten Schaltelement (7) zumindest umfangsseitig umgeben ist.
8. Bedieneinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Formgebung des Schaltelements (7) so ausgebildet ist, dass das Ankerelement (5) in Richtung der Längsachse (A) durch das Schaltelement (7) gehalten ist.
9. Bedieneinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) ringartig ausgebildet ist und das Ankerelement (5) umfangsseitig vollständig umgreift.
10. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (7) von dem Ankerelement (5) zumindest teilweise umfangsseitig umgeben ist.
1 1. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) und das Ankerelement (5) jeweils einen Zentralmagneten (9, 14) und mehrere, insbesondere vier, umfangsseitig zum Zentralmagnet (9, 14) angeordnete Außenmagnete (10 bis 13; 15 bis 18) zum
Erzeugen einer Haltekraft zwischen dem Ankerelement (5) und dem Betätigungselement (2) aufweisen.
12. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement als Drehknebel (2) ausgebildet ist.
13. Bedieneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) zumindest ein Bedienelement und/oder eine Anzeigeeinheit und/oder ein Identifikationssystem aufweist und/oder beleuchtbar ist.
14. Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung (1 ) für ein Hausgerät, bei welchem ein auf einer Seite (3) einer Platte (4) anbringbares Betätigungselement (2) mit einer über eine Magnetanordnung (8) erzeugten magnetischen Anziehungskraft mit einem auf der anderen Seite (6) der Platte (4) zum Betätigungselement (2) berührungslos angeordneten Ankerelement (5) gekoppelt wird, und durch die Kopplung die durch das Betätigungselement (2) erzeugte Bewegung auf das Ankerelement (5) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Bewegung des Ankerelements (5) eine Kraft zwischen dem Ankerelement (5) und einem mit dem Ankerelement (5) in Richtung der Längsachse (A) zumindest teilweise überlappend angeordneten Schaltelement (7) zur Auslösung von Schaltzuständen erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch die aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement (5) und dem Schaltelement (7) erzeugten Kräfte, insbesondere mechanische oder elektromechanische Kräfte, erfolgt.
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