WO2013013998A1 - Bedienvorrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät - Google Patents

Bedienvorrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät Download PDF

Info

Publication number
WO2013013998A1
WO2013013998A1 PCT/EP2012/063715 EP2012063715W WO2013013998A1 WO 2013013998 A1 WO2013013998 A1 WO 2013013998A1 EP 2012063715 W EP2012063715 W EP 2012063715W WO 2013013998 A1 WO2013013998 A1 WO 2013013998A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capacitor plate
operating device
plate
capacitor
contact spring
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/063715
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Mayer
Soheil Mohseni
Markus Redelstab
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte 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 Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Publication of WO2013013998A1 publication Critical patent/WO2013013998A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J10/00—Sealing arrangements
    • B60J10/40—Sealing arrangements characterised by contact between two or more cooperating sealing arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J10/00—Sealing arrangements
    • B60J10/80—Sealing arrangements specially adapted for opening panels, e.g. doors
    • B60J10/86—Sealing arrangements specially adapted for opening panels, e.g. doors arranged on the opening panel
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K17/962—Capacitive touch switches
    • H03K17/9622—Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches
    • H03K2017/9602—Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes
    • H03K2017/9604—Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes
    • H03K2017/9613—Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes using two electrodes per touch switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96076—Constructional details of capacitive touch and proximity switches with spring electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785—Capacitive touch switches with illumination

Definitions

  • the invention relates to an operating device with a capacitive control element for a household appliance and a household appliance with an operating device.
  • control devices for household appliances which include a capacitive control element.
  • two spaced apart capacitor plates are used. When an electrical voltage is applied between these plates, an electrical capacitance is built up. If the distance between the plates is changed by the action of a force, the electrical capacitance also changes, which in turn can be evaluated as a switching trip.
  • a touch switch or a touch switch a capacitor plate is formed by the metal surface, while the other capacitor plate is located on a circuit board and is formed as a conductor track structure.
  • the circuit board is at the same time the circuit carrier for the switching function evaluation and signal conditioning. Such is known for example from EP 1 704 642 B1.
  • a disadvantage of this structure is the fact that the metal surface must be electrically connected to the circuit board.
  • galvanic isolation of the switching evaluation electronics from the mains supply voltage is required. This galvanic separation is complicated in conventional embodiments and can only be done by dedicated and expensive additional components.
  • This has a first capacitor plate and a second capacitor plate.
  • the first capacitor plate is formed on a printed circuit board and the second capacitor plate is disposed over the first capacitor plate.
  • the second capacitor plate is deformable relative to the first capacitor plate, so that depending on the deformation, a change in distance between the two capacitor plates can be generated. Depending on the change in distance coupled with the operation of the control element operating function can be triggered.
  • an electrically conductive contact spring plate is disposed without contact to the first capacitor plate.
  • the electrically conductive contact spring plate is also arranged in electrical contact with the circuit board and also in electrical contact with the second capacitor plate.
  • the contact spring plate has a hole which in the area between the first Capacitor plate and the second capacitor plate is positioned. The vertical distance between the two capacitor plates is therefore not covered by the contact spring plate.
  • this second capacitor plate represents the outer control surface of the operating device, which can be touched by a user, for example, with a finger directly
  • a galvanic isolation is formed to the mains voltage or minimum distances with respect to air and Creepage distances are provided.
  • the contact spring plate at the edge of the hole has at least one tab, which is in electrical contact with the circuit board and the second capacitor plate. At particularly specific and desired location thus the electrical contact is made.
  • the tab is a particularly flexible element, which always remains in contact with the electrically conductive region of the printed circuit board and the second capacitor plate even with a relative mobility between the two capacitor plates, in particular due to the deformation of the second capacitor plate upon actuation.
  • a contact area provided for contacting the contact spring plate electrical contact area is formed directly on the circuit board, in particular the first capacitor plate is electrically isolated from this insulated.
  • an electrically conductive coating is thus applied in a fixed and permanent manner, wherein on the one hand, this represents, on the one hand, the first capacitor plate and forms, electrically insulated from it, the electrical contact region.
  • the first capacitor plate can be designed in many ways with regard to their shape. Preferably, a circular configuration is provided. However, it may also be an oval or angular configuration.
  • the at least one tab is arranged obliquely or rotated relative to the plane of the contact spring plate, so that a spacer element is formed by the tab, through which a larger distance between the first and the second capacitor plate results.
  • the height distance between the plane of the contact spring plate and one of them viewed at a maximum in the vertical direction remote point of a rotated tab between 0.2 mm and 0.4 mm, in particular between 0.25 mm and 0.35 mm ,
  • the thickness of the contact spring plate is preferably between 0.02 mm and 0, 1 mm, in particular 0.05 mm. Preferably, this is due to the rotation of the tab and its planar configuration on both opposite sides of the plane of the contact spring plate dimensioned accordingly. If the thickness of the contact spring plate is still added, the result is a total maximum height between the two maximum spaced points of the rotated tab between 0.50 mm and 0.80 mm, preferably between 0.60 mm and 0.70 mm.
  • the width of a tab viewed in the direction of rotation of the hole is between 2.5 mm and 3.5 mm, in particular 3 mm.
  • the tab in the radial direction of the hole has a length between 2.5 mm and 3.5, in particular 3 mm.
  • the design of the contact spring plate is particularly chosen so that by the material thickness (spring hardness), by the length and width of the at least one tab and whose setting ensures a permanently elastic el. contacting between the second capacitor plate and the contact region.
  • this is also due to the thickness of transfer adhesive tapes (strapless adhesive films) which have a thickness of preferably 125 ⁇ m (0.125 mm).
  • transfer adhesive tapes trapless adhesive films
  • the height of the turned tab is preferably 0.6 mm, so that the individual tab is bent back by 0.3 mm after the bonding. This is in the permanently elastic range of the contact spring plate and ensures the contact between the circuit board and the upper second capacitor plate over the life of the operating device.
  • the hole in the contact spring plate preferably has a diameter between 10 mm and 22 mm. Preferably between 10 mm and 16 mm, preferably 13 mm.
  • the tab is radially inwardly from the edge of the hole and a front end of the tab terminates in front of the outer edge of the first capacitor plate.
  • the hole is at the inner end of the tabs and is formed by the springs. Since the springs simultaneously take on a Faraday function, the gaps between the tabs are not seen as an interruption of the electrical connection (Faraday effect). In particular, they form the outer radial boundary of the capacitor. In the radial direction, this tab is thus dimensioned so short that it does not come into electrical contact with the first capacitor plate in the assembled state of the operating device and its rotated position.
  • the vertical space between the first capacitor plate and the second capacitor plate in the area of the first capacitor plate is free of these tabs, so that only a free air space is formed therein.
  • a plurality of tabs in particular equidistant in the circumferential direction of the edge, formed at the edge of the hole.
  • the number of tabs is> 4, in particular> 6.
  • the contact spring plate is preferably formed in one piece and made for example of beryllium copper or spring-hard stainless steel and has the necessary flexibility and deformability.
  • a spring plate is arranged by the spring plate, which allows a direct almost annular electrical contact with the second capacitor plate.
  • the advantage that for each switch or each capacitive control element so that an identical electrical path length between the upper and the lower capacitor plate is formed. This greatly simplifies the electrical evaluation of the switch operation.
  • the second capacitor plate is formed as a metal plate.
  • This second capacitor plate may be provided for contact by a user outer component of the operating device. In such an embodiment, it is then provided that an actuation takes place by direct laying on of a finger, wherein, in particular, a galvanic separation from the mains voltage is formed.
  • the second capacitor plate is arranged inside lying in the operating device and thus is not directly accessible and touchable by a finger. A second capacitor plate positioned in this way is then connected only indirectly via further components that can be touched by a user to deform the second capacitor plate designed as a metal plate and thus can only be actuated indirectly.
  • an operating device for a household appliance with at least one capacitive control element which comprises a first capacitor plate and a second capacitor plate, wherein the second capacitor plate is disposed over the first capacitor plate and relatively deformable.
  • This is done in such a way that, depending on the deformation, a change in distance between the two capacitor plates can be generated and, depending on the change in distance, an operating function coupled to the actuation of the operating element can be triggered, wherein the capacitive operating element is arranged inside in the operating device.
  • a touchable control panel is formed, which has a flat outer surface with at least one contact zone, wherein the contact zone is coupled to a arranged under the control panel length-stable actuating plunger, and the actuating plunger on the other hand coupled to the second capacitor plate, so that caused by actuation deformation of the control panel at the contact zone to the second capacitor plate is transferable.
  • Such a rigid and in its length not deformable actuating tappet thus allows a very direct and accurate motion transmission when the control panel is pressed by a user on the outside of the contact zone.
  • the actuation force is given as 2N to 8N, preferably 4N +/- 1N. With this relatively low actuation force is in particular even from a touch control the speech.
  • the top of the second capacitor plate is coupled to a first end of the length-stable actuating plunger, wherein the actuating plunger is coupled to a second end with a touchable control panel.
  • the actuating plunger is thus cylindrical and extends vertically in the operating device.
  • very linear movements can be transmitted. Just a force generated by the top of a finger force effect on the control panel can then along the longitudinal axis of the actuating plunger in a rectilinear force path directly be transmitted and thus experience the second capacitor plate a corresponding deformation.
  • a tolerance compensation element is formed between the first end and the second capacitor plate.
  • this tolerance compensation element is an initially deformable and viscous mass which hardens after production. Manufacturing and assembly tolerances can be optimally compensated, so that the above-mentioned distance changes in the micrometer range can be transmitted and detected very accurately.
  • a tolerance compensation element is formed between the second end of the actuating plunger and the control panel.
  • This mass which forms a tolerance compensation element may be, for example, epoxy resin.
  • This mass is applied to the second capacitor plate before mounting. After assembly of the switching system with the actuating tappet hardens this mass.
  • the formed in particular as a metal plate second capacitor plate, the actuating plunger and the control panel then sit on block, so that the switching system can transfer the extremely short switching strokes without play, without them running empty in the switching system.
  • the tolerance compensation mass can also be applied to both ends of the switch plunger. This has the advantage that the switching play compensation is distributed on both ends of the actuating tappet.
  • embodiments of the actuating plunger are possible to the effect, for example, to attach a bulk depot on the actuating plunger.
  • an electrically insulated carrier element is arranged between the control panel and the second capacitor plate.
  • This is preferably made of plastic.
  • At the top of the control panel is then attached, in particular glued by an adhesive tape.
  • At the bottom of the capacitive control element is then arranged. This, too, for example, by an adhesive film on it be attached.
  • the adhesive film is then preferably glued to the upper side of the second capacitor plate and to the underside of the carrier element.
  • the carrier element may be formed, at least in regions, from a spectral region visible to light in humans.
  • light from a light source which is fastened, for example, on the printed circuit board, can be directed through the carrier element.
  • the control panel is also at least partially formed of a translucent material, then very location-specific and individual optical information can be displayed.
  • the control panel is formed as a metal plate having recesses through which the light is radiated through.
  • translucent parts, such as glass or plastic are arranged in the recesses. In turn, a symbol can be applied to these, so that the transparent area of the control panel and the symbol attached thereto can be backlit.
  • the recesses in the sheet represent the symbol and are flush filled for illumination with the diffuse balancing mass (plan) to the user interface.
  • the actuation tappet is formed, at least in regions, from a material which is permeable to light in the spectral range visible to the human being.
  • Such an actuating tappet then has a multifunctionality, since it can also pass light in addition to its specific transmission of motion between the control panel and the second capacitor plate.
  • light from a arranged on the circuit board light source is specifically coupled into the actuating plunger and can be routed site-specific from the circuit board to the control panel.
  • a tolerance compensation element is at least partially permeable to light in the visible to the human spectral range. This is particularly useful, especially if the actuating tappet is formed from a transparent material. The light can then be passed continuously from the printed circuit board to the control panel.
  • a first electrically insulating element in particular an adhesive film
  • a second electrically insulating element in particular an adhesive film
  • the contact spring plate is located in both operating elements between the circuit board and the second capacitor plates.
  • the contact spring plate is designed in particular in one piece, so that here too a component reduction of the device is created. Especially in such an embodiment with a plurality of capacitive controls, the particular advantage of the contact spring plate comes into play, as already explained above.
  • the carrier element may in particular be formed of a diffusely transparent plastic for light scattering.
  • the carrier element may in particular have continuous channels in which the actuating tappets are arranged accurately.
  • a Fit gap length determines the air and creepage distance between the upper and thus second capacitor plate and the control panel.
  • the control panel which is preferably formed as a continuous metal plate, preferably has a thickness between 0.25 mm and 0.8 mm, preferably between 0.3 mm and 0.7 mm.
  • this metal surface of the second capacitor plate in particular if they the outside control panel, by a user is touched, represents, be designed as a continuous stainless steel or aluminum sheet.
  • Non-wearing materials such as plastics or natural materials such as wood are also possible because the touchable surface no longer has to be electrically conductive.
  • Another advantage consists in the tolerance compensation elements formed by the curing tolerance compensation mass, through which a possible compliance with prescribed clearances and creepage distances is achieved, which ultimately represents a cost advantage and due to the compact dimensions extended design and design options in the field of control and display module allows.
  • the invention relates to a household appliance with an operating device according to the invention or an advantageous embodiment thereof.
  • a household appliance is a device that is used for household management.
  • household appliances here are understood devices that are designed for preparing food.
  • a household appliance is for example an oven, a hob, a microwave cooking appliance, a steam cooker or a fryer.
  • a coffee machine or the like can also be understood here.
  • a household appliance may also be designed for the care of items of laundry and be, for example, a washing machine or a tumble dryer.
  • the household appliance can Dishwasher for cleaning dishes.
  • Particularly advantageous may also be a household appliance for preserving and storing food, such as a refrigerator or a freezer.
  • an embodiment with, for example, continuous metal surface and integrated capacitive controls can be created.
  • Fig. 1 is an exploded view of subcomponents of an embodiment of an operating device according to the invention
  • Fig. 2 is a plan view of an embodiment of a contact spring plate of the operating device of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a sectional view of the contact spring plate of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a sectional view through a further embodiment of an operating device according to the invention.
  • Fig. 5 is a sectional view through a variant of the embodiment of FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view through a further embodiment of an operating device according to the invention.
  • FIG. 8 is a plan view of the operating device according to FIG. 7.
  • FIG. 1 an embodiment of an operating device 1 is shown in subcomponents in a perspective exploded view.
  • the operating device 1 comprises a plurality of capacitive operating elements 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8.
  • Each of the capacitive operating elements 2 to 8 comprises a first capacitor plate 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a and 8a.
  • These first capacitor plates 2a to 8a are formed on an upper surface of a printed circuit board 9.
  • the circuit board is designed as a rectangular, strip-shaped plate.
  • the first capacitor plates 2a to 8a are applied from an electrically conductive material as a coating or printing on the upper side of the printed circuit board 9.
  • the first capacitor plates 2a to 8a have a circular area. However, it can also be provided a different geometric shape design.
  • Each capacitive control element 2 to 8 also has a second capacitor plate 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b and 8b.
  • the second capacitor plates 2b to 8b are integrally formed in a likewise formed as a rectangular plate cover of the operating device 1, wherein this cover is formed as a one-piece metal plate 10.
  • this metal plate 10 is formed as a continuous, uninterrupted plate.
  • the capacitor plates 2b to 8b are then not explicitly incorporated as corresponding circular area-shaped zones in the metal plate 10, but represent fictitious such surfaces.
  • touch zones 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c and 8c are optically marked for a user to touch the capacitive controls 2 to 8 at the appropriate appropriate places and to be able to press.
  • touch zones 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c and 8c are optically marked for a user to touch the capacitive controls 2 to 8 at the appropriate appropriate places and to be able to press.
  • the metal plate 10 represents the topmost cover of the operating device 1, so that the contact zones 2c to 8c can be touched directly by a user with a finger.
  • the dimensions of the metal plate 10 correspond to the dimensions of the printed circuit board 9.
  • a contact spring plate 13 is formed, which is formed of an electrically conductive material.
  • the contact spring plate 13 is also rectangular in shape and has substantially the dimensions of the metal plate 10 and the circuit board 9.
  • the contact spring plate 13 has holes 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f and 13g. These are so formed in the x-direction and in the z-direction that in the assembled state of the operating device 1 between the respective capacitor plates 2a to 8a and in the vertical direction (y-direction) directly above the second capacitor plates 2b to 8b, a free space or Visual space or air space is formed, which is not covered by the material of the contact spring plate 13.
  • the holes 13a to 13g are designed to be the same in terms of their shape and design, so that in the following representative of the hole 13a is discussed in more detail.
  • This has at a peripheral edge 31 a plurality of tabs 131 a to 131 h. These extend in the radial direction and represent rectangular strips or plates. They are arranged in the direction of rotation about the edge 131 equidistant from one another.
  • a maximum radial length of a tab 131 a to 131 h so dimensioned that they do not extend to the first capacitor plate 2 a.
  • the metal plate 10 can be placed on a to the capacitor plates 2 a to 8 a separate electrical potential.
  • a highly functional electrical safety system can thus be created. It is preferably provided that between the metal plate 10 and the contact spring plate 13, an electrically insulating element, in particular a double-sided adhesive tape is formed, so that a mechanically stable and electrical insulating connection between the metal plate 10 and the contact spring plate 13 outside of the tabs 131 a to 131 h is reached.
  • the two adhesive tapes between the components metal plate 10, contact spring plate 13 and circuit board 9 are designed so that they are also configured with correspondingly sized holes at the locations of the first capacitor plates 2a to 8a and the second capacitor plates 2b to 8b, so that even through these tapes the surface area, as given by the dimensions of the capacitor plates 2a to 8a and 2b to 8b, is not covered in the y-direction.
  • the operating device 1 formed in this way can be arranged directly on an outer side of a domestic appliance and the upper side 11 of the metal plate 10 can be provided for direct contact with a finger.
  • this embodiment as is realized in FIG. 1 with the subcomponent shown, is arranged inside in an operating device with further components and the contact zones 2c to 8c can be actuated only indirectly via further components of the operating device.
  • the operation of the operating device 1 according to FIG. 1 takes place in that one of the contact zones 2 c to 8 c is touched and corresponding pressure is exerted in the y direction.
  • the metal plate 10 in particular at the contact zones 2c to 8c deformable at least in the micrometer range, the distance to the stationary arranged printed circuit board 9 and thus the first capacitor plates 2a to 8a can be changed. Depending on this change in distance can then be detected due to the capacitive operating principle of the controls 2 to 8 an operation and the associated functionality can be controlled by a control unit, not shown.
  • Fig. 2 is a plan view of the contact spring plate 13 is shown. Here, exemplary dimensions are given in mm.
  • the longitudinal axis A of the contact spring element 131 c is drawn.
  • the contact spring plate 13 has a thickness (extension in the y-direction) of preferably 0.05 mm.
  • the tab 131c turned out of the plane of the contact spring plate 13 is shown by way of example.
  • the rotation or tilting is chosen so that in the y-direction, the height between the two opposite radial edges of the tab 131 c is 0.57 mm.
  • Less than the thickness of about 0.05 mm of the contact spring plate 13 thus has each of the two edges of the tab 131 c at a distance in the y direction of 0.26 mm to the respective facing side of the contact spring plate 13.
  • Figs. 4 to 7 show embodiments that show instead of galvanic isolation, the protective structure of the control unit in terms of protection against electrical voltages according to standard I EC 60355 "Safety of electrical appliances for household use and similar purposes" protection class II.
  • the galvanic isolation is protection class III with a so-called safety extra-low voltage.
  • Fig. 4 is a sectional view through a further embodiment of an operating device 1 is shown.
  • the component arrangement as shown in Fig. 1, not directly disposed on an upper side of a household appliance and the top 1 1 of the metal plate 10 thus not directly touched by a user with a finger. Rather, this component arrangement is located inside and thus not directly accessible from the outside.
  • the metal plate 10, an underlying adhesive film 14, which in turn disposed thereon contact spring plate 13, an underlying further adhesive film 15 and the circuit board 9 is arranged under a support member 16 which is made of plastic is trained.
  • the support element 16 may be formed, at least in some areas, from a material that is transparent to the visible wavelength range of the material. It can have a diffusely scattering effect on the light.
  • this operating device 1 in the vertical direction and thus y-direction directly over the second capacitor plate 2b and thus also the Touch zone 2c has an actuating plunger 17.
  • This is designed to be stable in length in the direction of its longitudinal axis B and arranged in a channel 18 of the support member 16 relative fit, but minimally displaceable in the y direction.
  • a lower end 17a is located on the contact zone 2c.
  • a tolerance compensation element 19 is arranged, which rests against an underside 20 of the control device 1 upwards and thus outwardly closing control panel 21. With the tolerance compensation element 19 a occurring due to manufacturing and assembly tolerances distance between the actuating plunger 17 and the control panel 21 is compensated.
  • the tolerance compensation element 19 is preferably a flexible mass, which is introduced during manufacture and assembly and which hardens in the following and thus is also dimensionally stable.
  • FIG. 4 The further operating tappets and elements shown in FIG. 4 are analogous to the embodiments explained in FIG. 4, so that they are not explained in more detail and provided with reference numerals.
  • a corresponding contact zone 23 and corresponding tolerance compensation elements 19, 25 at the upper end of the plunger 17 and 25 are provided.
  • the lower end of the plunger 17, 25 with the tolerance compensation element 19 and 24 is arranged in recesses 26 and 27 of the support member 16.
  • FIG. 5 an alternative embodiment in Fig. 4 is shown. It is provided here that between the control panel 21 and the support member 16, a double-sided adhesive film 28 is introduced. In addition, a double-sided adhesive film 29 between the support member 16 and the metal plate 10 is formed.
  • Fig. 6 a further embodiment of an operating device is shown, in contrast to the illustration of FIG. 4 also on the metal plate 10 facing ends of the actuating plunger 17 and 25 has a tolerance compensation element 30 and 31 respectively.
  • FIG. 1 Another embodiment of an operating device 1 with an internal component arrangement, as shown and explained in FIG. 1, is shown in FIG.
  • the actuation tappets 17, 25 not only serve as stable mechanical actuation transmitters, but also at least partially, in particular completely, of a material permeable to light in the spectral range visible to humans , in particular plastic, are formed.
  • light sources 33 in particular light-emitting diodes, are arranged on a lower side 32 of the printed circuit board 9 and send light upward through apertures 34 of the printed circuit board 9. This light is conducted according to the embodiment in Fig.
  • an optically diffuse filling material is designed as a tolerance compensation element, which is arranged with a flush and thus planar conclusion to the surface.
  • the actuating plunger 17 and 25 are dimensionally stable and in particular length-stable and displaceable in the carrier element 16 in the respective channels in the vertical direction and thus y-direction to the carrier element 16.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung (1) für ein Haushaltsgerät, mit zumindest einem kapazitiven Bedienelement (2 bis 8), welches eine erste Kondensatorplatte (2a bis 8a) und eine zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) aufweist, wobei die erste Kondensatorplatte (2a bis8a) auf einer Leiterplatte (9) ausgebildet ist und die zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) über der ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) angeordnet und relativ dazu verformbar ist, so dass abhängig von der Verformung eine Abstandsänderung zwischen den beiden Kondensatorplatten (2a bis 8a; 2b bis 8b) erzeugbar ist, und abhängig von der Abstandsänderung eine mit der Betätigung des Bedienelements (2 bis 8) gekoppelte Bedienfunktion auslösbar ist, wobei zwischen der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) und der Leiterplatte (9) eine elektrisch leitfähige Kontaktfederplatte (13) kontaktfrei zur ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) und in elektrischem Kontakt zur Leiterplatte (9) und zur zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) angeordnet ist, wobei die Kontaktfederplatte (13) ein Loch (13a) aufweist, das im Bereich zwischen der ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) positioniert ist.

Description

Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät
Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einem kapazitiven Bedienelement für ein Haushaltsgerät und ein Haushaltsgerät mit einer Bedienvorrichtung. Es sind Bedienvorrichtungen für Haushaltsgeräte bekannt, die ein kapazitives Bedienelement umfassen. Hierzu werden zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Kondensatorplatten verwenden. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen diesen Platten wird eine elektrische Kapazität aufgebaut. Wird durch die Einwirkung einer Kraft der Plattenabstand verändert, ändert sich damit auch die elektrische Kapazität, was wiederum als Schaltauslösung ausgewertet werden kann. Bei einem Berührschalter bzw. Touchschalter wird eine Kondensatorplatte durch die Metalloberfläche gebildet, während die andere Kondensatorplatte sich auf einer Leiterplatte befindet und als Leiterbahnstruktur ausgebildet ist. Die Leiterplatte ist dabei gleichzeitig der Schaltungsträger für die Schaltfunktionsauswertung und Signalaufbereitung. Derartiges ist beispielsweise aus der EP 1 704 642 B1 bekannt.
Ein Nachteil dieses Aufbaus ist jedoch darin zu sehen, dass die Metalloberfläche elektrisch mit der Leiterplatte verbunden sein muss. Um mögliche gefährliche elektrische Spannungen auf der berührbaren Metalloberfläche auszuschließen, ist eine galvanische Trennung der Schaltauswerteelektronik von der Netzversorgungsspannung erforderlich. Diese galvanische Trennung ist bei herkömmlichen Ausgestaltungen aufwändig und kann nur durch dafür bestimmte zusätzliche und teure Bauteile erfolgen.
Eine alternative und gängige Lösung zur galvanischen Trennung mit dafür zugelassenen elektrischen Bauelementen ist der schutzisolierte Aufbau der berührbaren Metallteile. Realisiert wird dies durch Kunststoffstößel, welche die Krafteinleitung zwischen der berührbaren isoliert aufgebauten Metalloberfläche und der Kondensatorplatte übertragen. Bei dem genannten Stand der Technik ist eine den Sensor umgebende Metallfläche auf der Leiterplatte mit Masse verbunden.
Aufgrund der extrem kurzen Schaltwege von einigen Mikrometer ist eine konstruktive Lösung erforderlich, die dies gewährleistet, was bei bekannten Ausführungen sehr komplex ist oder nicht realisierbar ist. Gerade bei einer Ausgestaltung einer Bedienvorrichtung mit mehreren nah benachbart zueinander angeordneten kapazitiven Konsolen- bzw. Bedienelementen, ist eine derartige galvanische Trennung äußerst aufwändig, und es treten aufgrund einer oftmals nur einseitig erfolgenden elektrischen Kontaktierung unterschiedliche Abstände und somit Betätigungswege bei den einzelnen kapazitiven Sensoren auf. Dies führt zu Fehlbedienungen oder unzureichenden Signaldetektionen.
Des Weiteren ist aus der DE 32 40 925 A1 eine Bedienvorrichtung mit einem innen liegenden kapazitiven Bedienelement bekannt, wobei eine obere Kondensatorplatte über einen aufwendig ausgestalteten und hohen Bedienknopf, der durch eine Durchbrechung in der Bedienblende hindurchragt und sich relativ dazu bewegt, betätigbar ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät sowie ein derartiges Haushaltsgerät zu schaffen, bei welcher bzw. bei welchem ein kapazitiv arbeitendes Bedienelement im Hinblick auf die Betätigung und sichere Signaldetektion verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Bedienvorrichtung und ein Haushaltsgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät umfasst zumindest ein kapazitives Bedienelement. Dieses weist eine erste Kondensatorplatte und eine zweite Kondensatorplatte auf. Die erste Kondensatorplatte ist auf einer Leiterplatte ausgebildet und die zweite Kondensatorplatte über der ersten Kondensatorplatte angeordnet. Die zweite Kondensatorplatte ist relativ zur ersten Kondensatorplatte verformbar, so dass abhängig von der Verformung eine Abstandsänderung zwischen den beiden Kondensatorplatten erzeugbar ist. Abhängig von der Abstandsänderung ist eine mit der Betätigung des Bedienelements gekoppelte Bedienfunktion auslösbar. Zwischen der zweiten Kondensatorplatte und der Leiterplatte ist eine elektrisch leitfähige Kontaktfederplatte kontaktfrei zur ersten Kondensatorplatte angeordnet. Die elektrisch leitfähige Kontaktfederplatte ist darüber hinaus in elektrischem Kontakt zur Leiterplatte und auch in elektrischem Kontakt zur zweiten Kondensatorplatte angeordnet. Die Kontaktfederplatte weist ein Loch auf, welches im Bereich zwischen der ersten Kondensatorplatte und der zweiten Kondensatorplatte positioniert ist. Der vertikale Abstand zwischen den beiden Kondensatorplatten ist daher durch die Kontaktfederplatte nicht bedeckt. Durch eine derartige Ausgestaltung der Bedienvorrichtung kann eine besonders hervorzuhebende elektrische Kontaktierung zwischen elektrisch leitfähigen Bereichen der Leiterplatte und der zweiten Kondensatorplatte erreicht werden. In besonders hervorzuhebender Weise kann somit Bauraum minimiert und funktionell zuverlässig eine galvanische Trennung erfolgen, so dass die zweite Kondensatorplatte ohne unerwünschte Spannungsbeaufschlagung betrieben werden kann.
Insbesondere dann, wenn diese zweite Kondensatorplatte die äußere Bedienfläche der Bedienvorrichtung darstellt, die von einem Nutzer beispielsweise mit einem Finger direkt berührt werden kann, ist eine derartige Ausgestaltung vorteilhaft, wobei insbesondere eine galvanische Trennung zur Netzspannung ausgebildet ist oder Mindestabstände im Hinblick auf Luft- und Kriechstrecken vorgesehen sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kontaktfederplatte am Rand des Lochs zumindest eine Lasche aufweist, welche mit der Leiterplatte und der zweiten Kondensatorplatte in elektrischem Kontakt ist. An besonders spezifischer und gewünschter Stelle wird somit die elektrische Kontaktierung hergestellt. Die Lasche stellt ein besonders flexibles Element dar, welches auch bei einer relativen Bewegbarkeit zwischen den beiden Kondensatorplatten, insbesondere aufgrund der Verformung der zweiten Kondensatorplatte bei einer Betätigung stets im Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Bereich der Leiterplatte und der zweiten Kondensatorplatte bleibt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein zur Kontaktierung von der Kontaktfederplatte vorgesehener elektrischer Kontaktbereich auf der Leiterplatte direkt ausgebildet ist, insbesondere die erste Kondensatorplatte elektrisch von diesem isoliert umgeben ist. Auf einer Leiterplattenoberseite wird somit ortsfest und dauerhaft eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufgebracht, wobei hier diese einerseits die erste Kondensatorplatte darstellt und elektrisch isoliert davon den elektrischen Kontaktbereich bildet.
Die erste Kondensatorplatte kann im Hinblick auf ihre Formgebung vielfältig ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist eine kreisrunde Ausgestaltung vorgesehen. Es kann jedoch auch eine ovale oder eckige Ausgestaltung ausgebildet sein. In besonders hervorzuhebender Weise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lasche gegenüber der Ebene der Kontaktfederplatte schräg bzw. verdreht angeordnet ist, so dass durch die Lasche auch ein Distanzelement gebildet ist, durch welches sich ein im Vergleich zur umgedrehten Position größerer Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kondensatorplatte ergibt. Durch eine derartige Verdrehung bzw. Verkippung der Lasche kann die oben genannte Flexibilität im Hinblick auf die Verformung und Bewegungsmitführung bei der Verformung der zweiten Kondensatorplatte erreicht werden. Die Breite der Lasche in Umlaufrichtung des Lochs betrachtet ist somit so groß, dass bei einer Drehung oder Schrägstellung der Lasche ein Höhenstand erreicht wird, der größer ist als die Dicke der Kontaktfederplatte.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass der Höhenabstand zwischen der Ebene der Kontaktfederplatte und einem davon maximal in vertikaler Richtung betrachtet entfernten Punkt einer gedrehten Lasche zwischen 0,2 mm und 0,4 mm, insbesondere zwischen 0,25 mm und 0,35 mm, beträgt.
Die Dicke der Kontaktfederplatte liegt vorzugsweise zwischen 0,02 mm und 0, 1 mm, insbesondere 0,05 mm. Vorzugsweise ist dies aufgrund der Drehung der Lasche und ihrer flächigen Ausgestaltung auf beiden gegenüberliegenden Seiten der Ebene der Kontaktfederplatte entsprechend dimensioniert. Wird die Dicke der Kontaktfederplatte noch hinzu gerechnet, so ergibt sich eine gesamte maximale Höhe zwischen den beiden maximal beabstandeten Punkten der gedrehten Lasche zwischen 0,50 mm und 0,80 mm, vorzugsweise zwischen 0,60 mm und 0,70 mm.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Breite einer Lasche in Umlaufrichtung des Lochs betrachtet zwischen 2,5 mm und 3,5 mm, insbesondere 3 mm, beträgt. In vorteilhafter Weise weist die Lasche in radialer Richtung des Lochs eine Länge zwischen 2,5 mm und 3,5, insbesondere 3 mm, auf.
Die Auslegung der Kontaktfederplatte ist insbesondere so gewählt, dass durch deren Materialstärke (Federhärte), durch die Länge und Breite der zumindest einen Lasche und deren Schränkung eine dauerelastische el. Kontaktierung zwischen der zweiten Kondensatorplatte und dem Kontaktbereich gewährleistet ist. Insbesondere ergibt sich dies auch durch die Dicke von Transferklebebänder (trägerlose Klebefolien), welche eine Dicke von vorzugsweise 125 μηη (0, 125 mm) aufweisen. Bei zwei Klebefolien mit entsprechenden Dicken und beispielsweise 0,05 mm dicker Kontaktfederplatte ergeben sich 0,3 mm. Die Höhe der gedrehten Lasche ist vorzugsweise 0,6 mm, so dass die Einzellasche um jeweils 0,3 mm nach der Verklebung zurückgebogen wird. Dies ist im dauerelastischen Bereich der Kontaktfederplatte und gewährleistet die Kontaktierung zwischen Leiterplatte und oberer zweiter Kondensatorplatte über die Lebensdauer der Bedienvorrichtung.
Das Loch in der Kontaktfederplatte weist vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 10 mm und 22 mm. Vorzugsweise zwischen 10 mm und 16 mm, vorzugsweise 13 mm, auf. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lasche vom Rand des Lochs radial nach innen steht und ein vorderes Ende der Lasche vor dem äußeren Rand der ersten Kondensatorplatte endet. Das Loch ist am inneren Ende der Laschen und wird durch die Federn gebildet. Da die Federn gleichzeitig eine faradaysche Funktion übernehmen werden die Spalte zwischen den Laschen nicht als eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung gesehen (faradayscher Effekt). Insbesondere bilden sie die äußere radiale Begrenzung des Kondensators. In radialer Richtung ist diese Lasche somit so kurz bemessen, dass sie in zusammengebautem Zustand der Bedienvorrichtung und ihrer gedrehten Stellung nicht mit der ersten Kondensatorplatte in elektrischen Kontakt kommt.
Insbesondere ist somit weiterhin der vertikale Raum zwischen der ersten Kondensatorplatte und der zweiten Kondensatorplatte im Flächenbereich der ersten Kondensatorplatte frei von diesen Laschen, so dass hierin lediglich ein freier Luftraum gebildet ist.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Laschen, insbesondere äquidistant in Umlaufrichtung des Rands, am Rand des Lochs ausgebildet. Vorzugsweise ist hier die Anzahl der Laschen > 4, insbesondere > 6. Die Kontaktfederplatte ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und beispielsweise aus Berylliumkupfer oder federhartem Edelstahl gefertigt und weist die notwendige Flexibilität und Verformbarkeit auf.
Vorzugsweise ist somit vorgesehen, dass durch die Federplatte ein Federblech angeordnet ist, das einen direkten fast ringförmigen elektrischen Kontakt zur zweiten Kondensatorplatte ermöglicht. Gerade dann, wenn die Bedienvorrichtung mehrere kapazitive Bedienelemente aufweist, ist durch eine derartige Anordnung einer Federplatte die Vorteilhaftigkeit gegeben, dass für jeden Schalter bzw. jedes kapazitive Bedienelement damit eine identische elektrische Weglänge zwischen der oberen und der jeweils untere Kondensatorplatte ausgebildet ist. Diese vereinfacht wesentlich die elektrische Auswertung der Schalterbetätigung.
Darüber hinaus ermöglicht die Einbringung einer derartigen separaten Kontaktfederplatte eine Einsparung einer Kontaktierung zur Leiterplatte mittels angeschweißtem Kontaktrad. Die fehlenden Laschen sind insbesondere in der gedrehten bzw. schräg gestellten Stellung über den kürzest möglichen Weg zwischen der zweiten Kondensatorplatte und dem elektrischen Kontaktbereich der Leiterplatte verbunden.
Vorzugsweise ist die zweite Kondensatorplatte als Metallplatte ausgebildet. Diese zweite Kondensatorplatte kann ein zur Berührung durch einen Nutzer vorgesehenes äußeres Bauteil der Bedienvorrichtung sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist dann vorgesehen, dass durch direktes Auflegen eines Fingers eine Betätigung erfolgt, wobei insbesondere eine galvanische Trennung von der Netzspannung ausgebildet ist. Bei einer alternative Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zweite Kondensatorplatte in der Bedienvorrichtung innen liegend angeordnet ist und somit nicht durch einen Finger direkt zugänglich und berührbar ist. Eine derartig positionierte zweite Kondensatorplatte ist dann nur indirekt über weitere von einem Nutzer berührbare Bauteile zur Verformung der als Metallplatte ausgebildeten zweiten Kondensatorplatte verbunden und somit nur indirekt betätigbar.
Vorzugsweise ist somit eine Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät mit zumindest einem kapazitiven Bedienelement vorgesehen, welches eine erste Kondensatorplatte und eine zweite Kondensatorplatte aufweist, wobei die zweite Kondensatorplatte über der ersten Kondensatorplatte angeordnet und relativ dazu verformbar ist. Dies erfolgt derart, dass abhängig von der Verformung eine Abstandsänderung zwischen den beiden Kondensatorplatten erzeugbar ist und abhängig von der Abstandsänderung eine mit der Betätigung des Bedienelements gekoppelte Bedienfunktion auslösbar ist, wobei das kapazitive Bedienelement innen liegend in der Bedienvorrichtung angeordnet ist. Eine berührbare Bedienblende ist ausgebildet, welche eine ebene Außenfläche mit zumindest einer Berührzone aufweist, wobei die Berührzone mit einem unter der Bedienblende angeordneten längenstabilen Betätigungsstößel gekoppelt ist, und der Betätigungsstößel andererseits mit der zweiten Kondensatorplatte gekoppelt ist, so dass eine durch Betätigung hervorgerufene Verformung der Bedienblende an der Berührzone auf die zweite Kondensatorplatte übertragbar ist. Ein derartiger starrer und in seiner Länge nicht verformbarer Betätigungsstößel ermöglicht somit eine sehr direkte und genaue Bewegungsübertragung, wenn die Bedienblende durch einen Nutzer außenseitig an der Berührzone gedrückt wird. Da bei derartigen kapazitiven Bedienelementen die Abstandsänderungen auf Grund der relativ starren Metallplatte von beispielsweise 0,3 mm Dicke sich nur im Mikrometerbereich bewegen und eine sehr genaue Detektion erfolgen muss, kann durch einen derartig steifen und starren Betätigungsstößel auch eine sehr geringe Verformung der Bedienblende direkt auf die zweite Kondensatorplatte übertragen werden, so dass auch hier geringste Verformungen und damit verbundene Abstandsänderungen zwischen den Kondensatorplatten sicher und zuverlässig detektiert werden können.
Die Betätigungskraft ist mit 2N bis 8N, vorzugsweise 4N +/- 1 N, vorgegeben. Bei dieser relativ geringen Betätigungskraft ist insbesondere noch von einer Touchbedienung die Rede.
Vorzugsweise ist die Oberseite der zweiten Kondensatorplatte mit einem ersten Ende des längenstabilen Betätigungsstößel gekoppelt, wobei der Betätigungsstößel mit einem zweiten Ende mit einer berührbaren Bedienblende gekoppelt ist. Der Betätigungsstößel ist somit zylinderförmig ausgebildet und erstreckt sich vertikal in der Bedienvorrichtung. Dadurch können sehr geradlinige Bewegungen übertragen werden. Gerade eine von oben durch einen Finger erzeugte Kraftein Wirkung auf die Bedienblende kann dann entlang der Längsachse des Betätigungsstößels in einem geradlinigen Kraftpfad direkt übertragen werden und somit auch die zweite Kondensatorplatte eine entsprechende Verformung erfahren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen dem ersten Ende und der zweiten Kondensatorplatte ein Toleranzausgleichselement ausgebildet ist. Vorzugsweise ist dieses Toleranzausgleichselement eine zunächst verformbare und zähflüssige Masse, die nach der Fertigung aushärtet. Fertigungs- und Montagetoleranzen können dadurch optimal ausgeglichen werden, so dass die bereits oben angesprochenen Abstandsänderungen im Mikrometerbereich sehr genau übertragen und detektiert werden können.
Vorzugsweise ist zusätzlich und anstatt dazu vorgesehen, dass zwischen dem zweiten Ende des Betätigungsstößels und der Bedienblende ebenfalls ein Toleranzausgleichselement ausgebildet ist. Diese Masse, die ein Toleranzausgleichselement bildet, kann beispielsweise Epoxidharz sein. Diese Masse wird vor der Montage auf die zweite Kondensatorplatte aufgebracht. Nach der Montage des Schaltsystems mit dem Betätigungsstößel härtet diese Masse aus. Die insbesondere als Metallplatte ausgebildete zweite Kondensatorplatte, der Betätigungsstößel und die Bedienblende sitzen dann auf Block, so dass das Schaltsystem spielfrei die extrem kurzen Schalthübe übertragen kann, ohne dass diese im Schaltsystem leer laufen. Zur Vergrößerung der Druckpunkte und zur zusätzlichen Fixierung des Betätigungsstößels zwischen der Bedienblende und der zweiten Kondensatorplatte kann die Toleranzausgleichsmasse auch an beiden Enden der Schaltstößel aufgebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass der Schaltspielausgleich auf beiden Enden des Betätigungsstößels verteilt wird. Dazu sind auch Ausführungen des Betätigungsstößels dahingehend möglich, um beispielsweise ein Massedepot am Betätigungsstößel anzubringen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen der Bedienblende und der zweiten Kondensatorplatte ein elektrisch isoliertes Trägerelement angeordnet ist. Dies ist vorzugsweise aus Kunststoff. An dessen Oberseite ist dann die Bedienblende befestigt, insbesondere durch ein Klebeband aufgeklebt. An der Unterseite ist dann das kapazitive Bedienelement angeordnet. Auch dieses kann beispielsweise durch eine Klebefolie daran befestigt sein. Die Klebefolie ist dann vorzugsweise an der Oberseite der zweiten Kondensatorplatte und an der Unterseite des Trägerelements angeklebt.
Das Trägerelement kann zumindest bereichsweise aus einem für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich ausgebildet sein. Dadurch kann gezielt Licht von einer Lichtquelle, die beispielsweise auf der Leiterplatte befestigt ist, durch das Trägerelement hindurch geleitet werden. Insbesondere dann, wenn die Bedienblende auch zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet ist, kann dann sehr ortsspezifisch und individuell eine optische Information angezeigt werden. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Bedienblende als Metallplatte ausgebildet ist, die Aussparungen aufweist, durch welche das Licht hindurch strahlbar ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass in den Aussparungen lichtdurchlässige Teile, beispielsweise aus Glas oder Kunststoff angeordnet sind. Auf diesen kann dann wiederum ein Symbol aufgebracht sein, so dass der transparente Bereich der Bedienblende und das daran angebrachte Symbol hinterleuchtet werden können.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Aussparungen im Blech das Symbol darstellen und zur Ausleuchtung mit der diffusen Ausgleichsmasse bündig (plan) zur Bedienoberfläche ausgefüllt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Betätigungsstößel zumindest bereichsweise aus einem für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässigen Material ausgebildet ist. Ein derartiger Betätigungsstößel weist dann eine Multifunktionalität auf, da er neben seiner spezifischen Bewegungsübertragung zwischen der Bedienblende und der zweiten Kondensatorplatte auch noch Licht hindurchleiten kann. Auch hier kann vorgesehen sein, dass Licht von einer auf der Leiterplatte angeordneten Lichtquelle gezielt in den Betätigungsstößel einkoppelbar ist und von der Leiterplatte zur Bedienblende ortsspezifisch geleitet werden kann. Die oben genannten Möglichkeiten im Hinblick auf die Hinterleuchtung von symbol- und lichtdurchlässigen Bereichen der Bedienblende gelten hier analog.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Toleranzausgleichselement zumindest bereichsweise für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässig ist. Dies ist insbesondere dann äußerst sinnvoll, wenn auch der Betätigungsstößel aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet ist. Das Licht kann dann durchgehend von der Leiterplatte bis zur Bedienblende geleitet werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen der Leiterplatte und der Kontaktfederplatte ein erstes elektrisch isolierendes Element, insbesondere eine Klebefolie, mit einer Aussparung im Bereich des Lochs der Kontaktfederplatte angeordnet ist. Dadurch kann eine sehr Platz sparende und dennoch zuverlässige und dauerhafte Verbindung zwischen der Leiterplatte und der Kontaktfederplatte ausgebildet werden. Zusätzlich oder anstatt dazu kann vorgesehen sein, dass zwischen der Kontaktfederplatte und der zweiten Kondensatorplatte ein zweites elektrisch isolierendes Element, insbesondere eine Klebefolie, mit einer Aussparung im Bereich des Lochs der Kontaktfederplatte angeordnet ist. Auch hier kann somit in vorteilhafter Weise eine sehr kompakte und dennoch dauerhaft stabile Verbindung zwischen der Kontaktfederplatte und der zweiten Kondensatorplatte erreicht werden.
Durch die Klebefolie kann einerseits die Verbindung zwischen den genannten Komponenten erreicht werden und andererseits die elektrische Isolierung geschaffen werden, so dass hier auch ein multifunktionales Teil bereitgestellt ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest zwei kapazitive Bedienelemente ausgebildet sind und die Kontaktfederplatte sich bei beiden Bedienelementen zwischen der Leiterplatte und den zweiten Kondensatorplatten befindet. Die Kontaktfederplatte ist insbesondere einstückig ausgestaltet, so dass auch hier eine Bauteilreduzierung der Vorrichtung geschaffen ist. Gerade bei einer derartigen Ausgestaltung mit mehreren kapazitiven Bedienelementen kommt die besondere Vorteilhaftigkeit der Kontaktfederplatte zum Tragen, wie bereits oben erläutert wurde. Das Trägerelement kann insbesondere aus einem diffus transparenten Kunststoff zur Lichtstreuung ausgebildet sein. Das Trägerelement kann insbesondere durchgängige Kanäle aufweisen, in denen die Betätigungsstößel passgenau angeordnet sind. Eine Passungsspaltlänge bestimmt die Luft- und Kriechstrecke zwischen der oberen und somit zweiten Kondensatorplatte und der Bedienblende.
Die Bedienblende, die vorzugsweise als durchgängige Metall platte ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,25 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 0,7 mm, auf.
Durch die zusätzliche Verwendung einer Kontaktfederplatte, die elektrisch mit der zweiten Kondensatorplatte und einem von der ersten Kondensatorplatte elektrisch isolierten Kontaktbereich, insbesondere auf der Leiterplatte, elektrisch verbunden ist, kann diese Metalloberfläche der zweiten Kondensatorplatte, insbesondere dann, wenn sie die außenseitige Bedienblende, die durch einen Nutzer berührbar ist, darstellt, als durchgehendes Edelstahl- oder Aluminiumblech ausgebildet sein. Auch nicht leidende Materialien wie Kunststoffe oder Naturstoffe wie Holz sind damit möglich, da die berührbare Fläche nicht mehr elektrisch leitend sein muss.
Ein weiterer Vorteil besteht in der durch die aushärtende Toleranzausgleichsmasse gebildeten Toleranzausgleichselemente, durch welche eine mögliche Einhaltung von vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken erreicht wird, was letztendlich einen Kostenvorteil darstellt und aufgrund der kompakten Abmessungen erweiterte Design- und konstruktive Ausführungsmöglichkeiten im Bereich des Bedien- und Anzeigemoduls ermöglicht.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung oder einer vorteilhaften Ausgestaltung davon.
Unter einem Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Beispielsweise werden als Haushaltsgeräte hierbei Geräte verstanden, die zum Zubereiten von Lebensmitteln ausgebildet sind. Ein derartiges Haushaltsgerät ist beispielsweise ein Backofen, ein Kochfeld, ein Mikrowellengargerät, ein Dampfgargerät oder eine Fritteuse. Ebenso kann jedoch auch hier ein Kaffeevollautomat oder dergleichen darunter verstanden werden. Darüber hinaus kann ein Haushaltsgerät auch zur Pflege von Wäschestücken ausgebildet sein und beispielsweise eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner sein. Des weiteren kann das Haushaltsgerät eine Geschirrspülmaschine zur Reinigung von Geschirr sein. Besonders vorteilhaft kann auch ein Haushaltsgerät zum Konservieren und Lagern von Lebensmitteln ausgebildet sein, wie beispielsweise ein Kühlschrank oder ein Gefrierschrank. Insbesondere dann, wenn die Türaußenseite eines derartigen Haushaltsgeräts beispielsweise teilweise aus Metall ausgebildet ist und an diesem Bereich die Bedienvorrichtung ausgebildet ist, kann eine Ausgestaltung mit beispielsweise durchgehender Metalloberfläche und integrierten kapazitiven Bedienelementen geschaffen werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung von Teilkomponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktfederplatte der Bedienvorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Kontaktfederplatte gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung; Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig.
4; Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung; und
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Bedienvorrichtung gemäß Fig. 7.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist in einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 1 in Teilkomponenten gezeigt. Die Bedienvorrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von kapazitiven Bedienelementen 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8. Jedes der kapazitiven Bedienelemente 2 bis 8 umfasst eine erste Kondensatorplatte 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a und 8a. Diese ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a sind auf einer Oberseite einer Leiterplatte 9 ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel ist die Leiterplatte als rechteckige, streifenförmige Platte konzipiert. Die ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a sind aus einem elektrisch leitfähigen Material als Beschichtung oder Bedruckung auf der Oberseite der Leiterplatte 9 aufgebracht.
Im Ausführungsbeispiel weisen die ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a eine Kreisfläche auf. Es kann jedoch auch eine andere geometrische Formgestaltung vorgesehen sein. Jedes kapazitive Bedienelement 2 bis 8 weist darüber hinaus eine zweite Kondensatorplatte 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b und 8b auf. Die zweiten Kondensatorplatten 2b bis 8b sind integral in einer ebenfalls als rechteckige Platte ausgebildeten Abdeckung der Bedienvorrichtung 1 ausgebildet, wobei diese Abdeckung als einstückige Metallplatte 10 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist diese Metallplatte 10 als zusammenhängende, unterbrechungsfreie Platte ausgebildet. Die Kondensatorplatten 2b bis 8b sind dann nicht explizit als entsprechend kreisflächenförmige Zonen in die Metallplatte 10 eingearbeitet, sondern stellen fiktiv derartige Flächen dar. Es kann vorgesehen sein, dass auf einer Oberseite 1 1 dieser Metallplatte 10 Berührzonen 2c, 3c, 4c, 5c, 6c, 7c und 8c für einen Nutzer optisch kenntlich gemacht sind, um die kapazitiven Bedienelemente 2 bis 8 an den richtigen entsprechenden Stellen berühren und betätigen zu können. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Metallplatte 10 die oberste Abdeckung der Bedienvorrichtung 1 darstellt, so dass die Berührzonen 2c bis 8c direkt durch einen Nutzer mit einem Finger berührt werden können.
Es kann auch vorgesehen sein, dass auf diesen Berührzonen 2c bis 8c, die insbesondere optisch kenntlich gemacht werden können, auch entsprechende Symbole angeordnet sind, die dem Nutzer die jeweilige Funktionalität, die dem spezifischen Bedienelement 2 bis 8 zugeordnet ist, anzeigen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Ausmaße der Metallplatte 10 den Ausmaßen der Leiterplatte 9 entsprechen.
Wie aus der Darstellung Fig. 1 zu erkennen ist, sind auf der Oberseite der Leiterplatte 9, auf der die ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a ausgebildet sind, diese durch ringförmige Zonen 2d, 3d, 4d, 5d, 6d, 7d und 8d von einem weiteren elektrischen Kontaktbereich 12 elektrisch isoliert. Dieser elektrische Kontaktbereich 12 ist ebenfalls als Bedruckung oder Beschichtung auf der Oberseite der Leiterplatte 9 ausgebildet.
Zwischen der Metallplatte 10 und der Leiterplatte 9 ist eine Kontaktfederplatte 13 ausgebildet, die aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet ist. Die Kontaktfederplatte 13 ist ebenfalls rechteckförmig gestaltet und weist im Wesentlichen die Ausmaße der Metallplatte 10 und der Leiterplatte 9 auf.
Die Kontaktfederplatte 13 weist Löcher 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f und 13g auf. Diese sind so in x-Richtung und in z-Richtung ausgebildet, dass in zusammengesetztem Zustand der Bedienvorrichtung 1 zwischen den jeweiligen Kondensatorplatten 2a bis 8a und den in vertikaler Richtung (y-Richtung) direkt darüber angeordneten zweiten Kondensatorplatten 2b bis 8b ein Freiraum bzw. Sichtraum bzw. Luftraum ausgebildet ist, der von dem Material der Kontaktfederplatte 13 nicht bedeckt ist. Die Löcher 13a bis 13g sind im Hinblick auf ihre Formgebung und Ausgestaltung gleich konzipiert, so dass im Nachfolgenden stellvertretend auf das Loch 13a näher eingegangen wird. Dieses weist an einem Umfangsrand 31 eine Mehrzahl von Laschen 131 a bis 131 h auf. Diese erstrecken sich in radialer Richtung und stellen rechteckförmige Streifen bzw. Platten dar. Sie sind in Umlaufrichtung um den Rand 131 aquidistant zueinander angeordnet.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass sie sich nicht vollständig in der x-z-Ebene erstrecken, sondern um ihre in radialer Richtung des Lochs 13a verlaufenden Längsachsen gedreht bzw. gekippt sind, so dass sie quasi schräg gestellt gegenüber der x-z-Ebene angeordnet sind. Eine Längsachse einer Lasche 131 a bis 131 h erstreckt sich dabei in radialer Richtung.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass sich eine radiale Länge einer Lasche 131 a bis 131 h maximal so bemisst, dass sie sich nicht bis zur ersten Kondensatorplatte 2a erstrecken.
Durch das Schrägstellen bzw. Kippen der Laschen 131 a bis 131 h aus der x-z-Ebene, in der sich die Kontaktfederplatte 13 ansonsten erstreckt, heraus wird im zusammengesetzten Zustand der Bedienvorrichtung 1 erreicht, dass die Laschen 131 a bis 131 h sowohl die Unterseite der Metallplatte 10 außerhalb der zweiten Kondensatorplatte 2b elektrisch kontaktieren als auch den elektrischen Kontaktbereich 12 kontaktieren.
Durch diese Kontaktfederplatte 13 und insbesondere die ganz spezifische Ausgestaltung mit dem Loch 13a und den Laschen 131 a bis 131 h sowie deren Orientierung kann die Metallplatte 10 auf ein zu den Kondensatorplatten 2a bis 8a getrenntes elektrisches Potential gelegt werden. In äußerst kompakter und hochfunktioneller Weise kann somit ein hochfunktionelles elektrisches Sicherheitssystem geschaffen werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen der Metallplatte 10 und der Kontaktfederplatte 13 ein elektrisch isolierendes Element, insbesondere ein doppelseitiges Klebeband ausgebildet ist, so dass eine mechanisch stabile und elektrische isolierende Verbindung zwischen der Metallplatte 10 und der Kontaktfederplatte 13 außerhalb der Laschen 131 a bis 131 h erreicht ist.
Ebenso ist vorgesehen, dass ein in Fig. 1 ebenso nicht dargestelltes weiteres elektrisch isolierendes Element in Form eines doppelseitigen Klebebands zwischen der Kontaktfederplatte 13 und der Leiterplatte 9 angeordnet ist.
Die beiden Klebebänder zwischen den Komponenten Metallplatte 10, Kontaktfederplatte 13 und Leiterplatte 9 sind so ausgestaltet, dass sie ebenfalls mit entsprechend dimensionierten Löchern an den Stellen der ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a und den zweiten Kondensatorplatten 2b bis 8b ausgestaltet sind, so dass auch durch diese Klebebänder der Flächenbereich, wie er durch die Ausmaße der Kondensatorplatten 2a bis 8a und 2b bis 8b vorgegeben ist, in y-Richtung nicht abgedeckt ist.
Wie bereits erwähnt, kann die so ausgebildete Bedienvorrichtung 1 direkt an einer Außenseite eines Haushaltsgeräts angeordnet sein und die Oberseite 1 1 der Metallplatte 10 zur direkten Berührung mit einem Finger vorgesehen sein.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Ausgestaltung, wie sie in Fig. 1 mit den gezeigten Teilkomponente realisiert ist, innen liegend in einer Bedienvorrichtung mit weiteren Komponenten angeordnet ist und die Berührzonen 2c bis 8c nur indirekt über weitere Komponenten der Bedienvorrichtung betätigbar sind.
Die Bedienung der Bedienvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 erfolgt dahingehend, dass eine der Berührzonen 2c bis 8c berührt wird und entsprechend Druck in y-Richtung ausgeübt wird. Indem die Metallplatte 10 insbesondere an den Berührzonen 2c bis 8c zumindest im Mikrometerbereich verformbar ist, kann der Abstand zur ortsfest angeordneten Leiterplatte 9 und somit den ersten Kondensatorplatten 2a bis 8a verändert werden. Abhängig von dieser Abstandsänderung kann dann aufgrund des kapazitiven Wirkprinzips der Bedienelemente 2 bis 8 eine Betätigung erkannt werden und die zugeordnete Funktionalität über eine nicht gezeigte Steuereinheit gesteuert werden.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Kontaktfederplatte 13 gezeigt. Es sind hierbei beispielhafte Maße in mm angegeben. Die Längsachse A des Kontaktfederelements 131 c ist eingezeichnet. Wie zu erkennen ist, weist die Kontaktfederplatte 13 eine Dicke (Erstreckung in y-Richtung) von vorzugsweise 0,05 mm auf.
Wie aus der Darstellung in Fig. 3 beispielhaft zu erkennen ist, ist in dieser Schnittdarstellung die aus der Ebene der Kontaktfederplatte 13 herausgedrehte Lasche 131 c beispielhaft gezeigt. Die Verdrehung bzw. Verkippung ist dabei so gewählt, dass in y-Richtung die Höhe zwischen den beiden gegenüberliegenden radialen Rändern der Lasche 131 c 0,57 mm beträgt. Abzüglich der Dicke von etwa 0,05 mm der Kontaktfederplatte 13 weist somit jede der beiden Ränder der Lasche 131 c einen Abstand in y-Richtung von 0,26 mm zur jeweiligen zugewandten Seite der Kontaktfederplatte 13 auf.
Die nachfolgenden Fig. 4 bis 7 zeigen Ausführungen, die statt der galvanischen Trennung den schutzisolierten Aufbau der Bedieneinheit zeigen im Sinne des Schutzes vor elektrischen Spannungen nach Norm I EC 60355„Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke" Schutzklasse I I . Die galvanische Trennung ist Schutzklasse I I I mit einer sogenannten Sicherheitskleinspannung.
In Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 1 gezeigt. Bei dieser Ausgestaltung ist die Komponentenanordnung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, nicht direkt an einer Oberseite eines Haushaltsgeräts angeordnet und die Oberseite 1 1 der Metallplatte 10 somit nicht direkt von einem Nutzer mit einem Finger berührbar. Vielmehr ist diese Komponentenanordnung innen liegend und somit von außen nicht direkt zugänglich positioniert. Wie dazu aus der Darstellung in Fig. 4 zu erkennen ist, ist die Metallplatte 10, eine darunter angeordnete Klebefolie 14, die wiederum darunter angeordnete Kontaktfederplatte 13, eine darunter angeordnete weitere Klebefolie 15 und die Leiterplatte 9 unter einem Trägerelement 16 angeordnet, welches aus Kunststoff ausgebildet ist. Das Trägerelement 16 kann darüber hinaus zumindest bereichsweise aus einem für den Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässigen Material ausgebildet sein. Es kann eine diffus streuende Wirkung für das Licht aufweisen.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass diese Bedienvorrichtung 1 in vertikaler Richtung und somit y-Richtung direkt über der zweiten Kondensatorplatte 2b und somit auch der Berührzone 2c einen Betätigungsstößel 17 aufweist. Dieser ist in Richtung seiner Längsachse B längenstabil ausgebildet und in einem Kanal 18 des Trägerelements 16 relativ passgenau angeordnet, jedoch in y-Richtung minimal verschiebbar. Wie zu erkennen ist, liegt ein unteres Ende 17a auf der Berührzone 2c auf. Am gegenüberliegenden oberen Ende 17b ist ein Toleranzausgleichselement 19 angeordnet, welches an einer Unterseite 20 einer der Bedienvorrichtung 1 nach oben und somit nach außen hin abschließenden Bedienblende 21 anliegt. Mit dem Toleranzausgleichelement 19 wird ein aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen auftretender Abstand zwischen dem Betätigungsstößel 17 und der Bedienblende 21 ausgeglichen. Da die kapazitive Bedienung und somit die Wirkung der Abstandsänderung zwischen den beiden Kondensatorplatten 2a und 2b im Mikrometerbereich liegt, müssen auch derartige kleine Wege definiert und sicher auf die zweite Kondensatorplatte 2b übertragen werden können, so dass eben genau derartige Montage- und Fertigungstoleranzen zwischen den Bauteilen vermieden werden müssen. Das Toleranzausgleichselement 19 ist vorzugsweise eine flexible Masse, die bei der Fertigung und Montage eingebracht wird und welche im Nachfolgenden aushärtet und somit auch formstabil ist.
Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, dass dann, wenn mit einem Finger 22, wie er beispielsweise auf einer Berührzone 23 auf der Bedienblende 21 aufgelegt ist, und in y- Richtung ein Druck nach unten erzeugt wird, sich die Bedienblende 21 , welche beispielsweise aus Metall ausgebildet sein kann, eine Verformung nach unten ergibt, wird dies aufgrund der Längenstabilität und Verformungsstabilität eines dortigen Toleranzausgleichselements 24 und eines Stößels 25 direkt auf die zweite Kondensatorplatte 3b übertragen, so dass sich dieses ebenfalls nach unten hin verformt, so dass der Abstand zur ersten Kondensatorplatte 3a verändert wird und die Bedienung des kapazitiven Bedienelements 3 detektiert ist.
Die weiteren in Fig. 4 gezeigten Bedienstößel und Elemente sind analog zu den erläuterten Ausführungen in Fig. 4, so dass sie nicht näher erläutert und mit Bezugszeichen versehen werden. Bei allen ist eine entsprechende Berührzone 23 und entsprechende Toleranzausgleichselemente 19, 25 am oberen Ende der Stößel 17 bzw. 25 vorgesehen. Das untere Ende der Stößel 17, 25 mit dem Toleranzausgleichselement 19 bzw. 24 ist in Aussparungen 26 bzw. 27 des Trägerelements 16 angeordnet. Das formschlüssige, vollständige und vollflächige Aufliegen der Bedienblende 21 auf der Oberseite des Trägerelements 16 in vollständig ebener Form ist somit genauso gewährleistet, wie das ausreichende Einbringen eines Toleranzausgleichselements 19 bzw. 24 und das ebene vollflächige Aufliegen der Bedienblende 21 auf diesen Toleranzausgleichselementen 19 und 24 ist dadurch gewährleistet.
In Fig. 5 ist eine Alternative der Ausführung in Fig. 4 gezeigt. Es ist hier vorgesehen, dass zwischen der Bedienblende 21 und dem Trägerelement 16 eine beidseitige Klebefolie 28 eingebracht ist. Darüber hinaus ist auch eine beidseitige Klebefolie 29 zwischen dem Trägerelement 16 und der Metall platte 10 ausgebildet. In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung gezeigt, die im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 4 auch an den der Metall platte 10 zugewandten Enden der Betätigungsstößel 17 bzw. 25 ein Toleranzausgleichselement 30 bzw. 31 aufweist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bedienvorrichtung 1 mit innen liegender Komponentenanordnung, wie sie in Fig. 1 gezeigt und erläutert wurde, ist in Fig. 7 gezeigt. Im Unterschied zu den Darstellungen in Fig. 4 bis 6 ist hier vorgesehen, dass die Betätigungsstößel 17, 25 nicht nur als stabile mechanische Betätigungsübertrager dienen, sondern darüber hinaus auch zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig aus einem für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässigen Material, insbesondere Kunststoff, ausgebildet sind. Wie dabei aus der Darstellung in Fig. 7 zu entnehmen ist, sind an einer Unterseite 32 der Leiterplatte 9 Lichtquellen 33, insbesondere Leuchtdioden, angeordnet, die durch Durchbrechungen 34 der Leiterplatte 9 Licht nach oben senden. Dieses Licht wird gemäß der Ausführung in Fig. 7 durch lichtdurchlässige Toleranzausgleichselemente 30 und 19 nach oben geleitet und kann einen zumindest bereichsweise lichtdurchlässig ausgebildeten Bereich bzw. eine Zone der Bedienblende 21 hinterleuchten, wie dies dann in Fig. 8 gezeigt ist. Auch wenn die Bedienblende 21 aus Metall ausgebildet ist, können gerade in diesen Berührzonen, wie sie beispielhaft durch die Berührzone 23 zum kapazitiven Bedienelement 3 in Fig. 8 gezeigt ist, lichtdurchlässige Bereiche integriert sein. Dies können beispielsweise Glaseinsetzungen oder Kunststoffeinsetzungen sein, auf denen dann Symbole, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind, beispielsweise aufgedruckt sind. Auch hier sind die in Fig. 7 gezeigten weiteren kapazitiven Bedienelemente analog zu denen, wie sie anhand der beiden linken erläutert wurde, so dass sie nicht weiter erläutert und auch nicht weiter mit Bezugszeichen versehen werden.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass ein optisch diffuses Füllmaterial als Toleranzausgleichselement ausgebildet ist, welches mit bündigem und somit planem Abschluss zur Oberfläche angeordnet ist. Auch bei der Ausgestaltung in Fig. 7 sind die Betätigungsstößel 17 und 25 formstabil und insbesondere längenstabil ausgebildet und in dem Trägerelement 16 in den jeweiligen Kanälen in vertikaler Richtung und somit y-Richtung zum Trägerelement 16 verschiebbar.
Bezugszeichenliste
1 Bedienvorrichtung
2 bis 8 Bedienelemente
2a bis 8a erste Kondensatorplatten
2b bis 8b zweite Kondensatorplatten
2c bis 8c Berührzonen
2d bis 8d ringförmige Zonen
9 Leiterplatte
10 Metall platte
1 1 Oberseite
12 Kontaktbereich
13 Kontaktfederplatte
13a bis 13g Löcher
14 Klebefolie
15 Klebefolie
16 Trägerelement
17 Betätigungsstößel
18 Kanal
19 Toleranzausgleichselement
20 Unterseite
21 Bedienblende
22 Finger
23 Berührzone
24 Toleranzausgleichselement
25 Betätigungsstößel
26, 27 Aussparungen
28, 29 Klebefolien
30, 31 Toleranzausgleichselemente
32 Unterseite
33 Lichtquelle
34 Durchbrechung
131 Rand
131 a bis 131 h Laschen

Claims

Patentansprüche
Bedienvorrichtung (1 ) für ein Haushaltsgerät, mit zumindest einem kapazitiven Bedienelement (2 bis 8), welches eine erste Kondensatorplatte (2a bis 8a) und eine zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) aufweist, wobei die erste Kondensatorplatte (2a bis8a) auf einer Leiterplatte (9) ausgebildet ist und die zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) über der ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) angeordnet und relativ dazu verformbar ist, so dass abhängig von der Verformung eine Abstandsänderung zwischen den beiden Kondensatorplatten (2a bis 8a; 2b bis 8b) erzeugbar ist, und abhängig von der Abstandsänderung eine mit der Betätigung des Bedienelements (2 bis 8) gekoppelte Bedienfunktion auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) und der Leiterplatte (9) eine elektrisch leitfähige Kontaktfederplatte (13) kontaktfrei zur ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) und in elektrischem Kontakt zur Leiterplatte (9) und zur zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) angeordnet ist, wobei die Kontaktfederplatte (13) ein Loch (13a) aufweist, das im Bereich zwischen der ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) positioniert ist.
Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfederplatte (13) am Rand (131 ) des Lochs (13a) zumindest eine Lasche (131 a bis 131 h) aufweist, welche mit der Leiterplatte (9) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) in elektrischem Kontakt ist.
Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Kontaktierung durch die Kontaktfederplatte (13) vorgesehener elektrischer Kontaktbereich (12) auf der Leiterplatte (9) direkt ausgebildet ist, insbesondere die erste Kondensatorplatte (2a bis 8a) elektrisch von diesem isoliert umgibt.
Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (131 a bis 131 h) gegenüber der Ebene der Kontaktfederplatte (13) schräg gestellt angeordnet ist, so dass durch die Lasche (131 a bis 131 h) ein Distanzelement gebildet ist, durch welches sich ein im Vergleich zur ungedrehten Position größerer Abstand zwischen der ersten (2a bis 8a) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) ergibt.
5. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (131 a bis 131 h) vom Rand (131 ) des Lochs (13a) radial nach innen steht und ein vorderes freies Ende der Lasche (131 a bis 131 h) vor dem äußeren Rand der ersten Kondensatorplatte (2a bis 8a) endet.
6. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Laschen (131 a bis 131 h), insbesondere äquidistant in Umlaufrichtung des Rands (131 ), am Rand (131 ) des Lochs (13a) ausgebildet sind.
7. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) in eine Metallplatte (10) integriert ist.
8. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) ein zur direkten Berührung durch einen Nutzer vorgesehenes äußeres Bauteil der Bedienvorrichtung (1 ) ist.
9. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kondensatorplatte (2b bis 8b) in der Bedienvorrichtung (1 ) innenliegend angeordnet ist und mit zumindest einem weiteren von einem Nutzer berührbaren Bauteil (21 ) zur Verformung der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) beim Betätigen verbunden ist.
10. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) mit einem ersten Ende (17a) eines längenstabilen Betätigungsstößel (17, 25) gekoppelt ist, der mit einem zweiten Ende (17b) mit einer berührbaren Bedienblende (21 ) gekoppelt ist, wobei der Betätigungsstößel (17, 25) verschiebbar in der Bedienvorrichtung (1 ) angeordnet ist, insbesondere in einem Kanal (18) eines Trägerelements (16) verschiebbar ist.
1 1. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ende (17a) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) ein Toleranzausgleichselement (30, 31 ) ausgebildet ist und/oder zwischen dem zweiten Ende (17b) und der Bedienblende (21 ) ein Toleranzausgleichselement (19, 24) ausgebildet ist.
12. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bedienblende (21 ) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) ein elektrisch isolierendes Trägerelement (16) angeordnet ist.
13. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (16) zumindest bereichsweise für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässig ist.
14. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsstößel (17, 25) zumindest bereichsweise für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässig ist.
15. Bedienvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Toleranzausgleichselement (19, 24, 30, 31 ) zumindest bereichsweise für Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich durchlässig ist.
16. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Leiterplatte (9) und der Kontaktfederplatte (13) ein erstes elektrisch isolierendes Element, insbesondere eine Klebefolie (14), mit einer Aussparung im Bereich des Lochs (13a) der Kontaktfederplatte (13) angeordnet ist und/oder zwischen der der Kontaktfederplatte (13) und der zweiten Kondensatorplatte (2b bis 8b) ein zweites elektrisch isolierendes Element, insbesondere eine Klebefolie (15), mit einer Aussparung im Bereich des Lochs (13a) der Kontaktfederplatte (13) angeordnet ist.
17. Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei kapazitive Bedienelemente (2 bis 8) ausgebildet sind und die Kontaktfederplatte (13) sich bei beiden Bedienelementen (2 bis 8) zwischen der Leiterplatte (9) und den zweiten Kondensatorplatten (2b bis 8b) befindet.
18. Haushaltsgerät mit einer Bedienvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2012/063715 2011-07-25 2012-07-12 Bedienvorrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät WO2013013998A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011079730A DE102011079730B4 (de) 2011-07-25 2011-07-25 Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät
DE102011079730.0 2011-07-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013013998A1 true WO2013013998A1 (de) 2013-01-31

Family

ID=46513769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/063715 WO2013013998A1 (de) 2011-07-25 2012-07-12 Bedienvorrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE202011110179U1 (de)
WO (1) WO2013013998A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3065299A1 (de) * 2015-03-04 2016-09-07 Diehl AKO Stiftung & Co. KG Sensorelement und kapazitive berührungsempfindliche Taste mit einem solchen Sensorelement
DE102015015534B4 (de) 2015-12-03 2017-08-10 E.I.S. Gmbh Elektronik Industrie Service Berührungssensitive Bedienvorrichtung mit Luftkondensatoren und flexibler Leiterplatte
DE102017113662A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Trw Automotive Electronics & Components Gmbh Kraftfahrzeugbedienvorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer Kraftfahrzeugbedienvorrichtung
US11039730B2 (en) 2019-02-01 2021-06-22 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Dishwashing appliance with moisture-resistant capacitive touch sensor
WO2022096929A1 (en) * 2020-11-09 2022-05-12 Flex Ltd. Touch detection through metal with detailed lit icon
BE1030410B1 (de) * 2022-03-30 2023-10-30 Miele & Cie Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät mit einer Bedienvorrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3240925A1 (de) 1981-11-05 1983-05-11 Cherry Electrical Products Corp., Waukegan, Ill. Kapazitive tastatur
US20080018608A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Bogdan Serban Data input device
EP1704642B1 (de) 2004-01-12 2008-08-27 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Bedieneinrichtung mit einem kapazitiven sensorelement und elektrogerät mit einer solchen bedieneinrichtung
US20100102830A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Microchip Technology Incorporated Physical Force Capacitive Touch Sensor
US20110050626A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Microchip Technology Incorporated Backlighting inductive touch buttons

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3653038A (en) * 1970-02-20 1972-03-28 United Bank Of Denver National Capacitive electric signal device and keyboard using said device
JP5396335B2 (ja) * 2009-05-28 2014-01-22 株式会社半導体エネルギー研究所 タッチパネル

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3240925A1 (de) 1981-11-05 1983-05-11 Cherry Electrical Products Corp., Waukegan, Ill. Kapazitive tastatur
EP1704642B1 (de) 2004-01-12 2008-08-27 E.G.O. ELEKTRO-GERÄTEBAU GmbH Bedieneinrichtung mit einem kapazitiven sensorelement und elektrogerät mit einer solchen bedieneinrichtung
US20080018608A1 (en) * 2006-07-18 2008-01-24 Bogdan Serban Data input device
US20100102830A1 (en) * 2008-10-27 2010-04-29 Microchip Technology Incorporated Physical Force Capacitive Touch Sensor
US20110050626A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Microchip Technology Incorporated Backlighting inductive touch buttons

Also Published As

Publication number Publication date
DE202011110179U1 (de) 2013-05-08
DE102011079730B4 (de) 2013-04-04
DE102011079730A1 (de) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011079730B4 (de) Bedienvorrichtung für ein Haushaltsgerät und Haushaltsgerät
EP1786107B1 (de) Kapazitiver Berührungsschalter
EP2355356B1 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
DE102007050654B4 (de) Kapazitiver Berührungsschalter
EP3084961A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche eingabevorrichtung
EP1711745A1 (de) Bedieneinrichtung für ein elektrogerät mit einem bedien -feld und einem sensorelement darunter sowie verfahren zum betrieb der bedieneinrichtung
DE202006003115U1 (de) Bedieneinrichtung für ein Elektrogerät, Sensorelement dafür und damit versehenes Elektrogerät
DE102013008702A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliches Betätigungselement
WO2008022866A1 (de) Abdeckplatte für einen kapazitiven annäherungs- und/oder berührungssensor
WO2015014436A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche eingabevorrichtung
DE102014018470A1 (de) Berührungs- und/oder annäherungsempfindliche Bedienvorrichtung
WO2005085714A1 (de) Elektrisches haushaltsgerät
DE102008028313A1 (de) Kapazitiver Berührungsschalter für ein Haushaltsgerät
WO2013013963A1 (de) Bedienvorrichtung für ein haushaltsgerät und haushaltsgerät
DE102010048237A1 (de) Bedienvorrichtung für ein elektrisches Haushaltsgerät
DE102013003659B4 (de) Beleuchteter kapazitiver Taster
EP2339750A1 (de) Kapazitiver Berührungsschalter
EP2348638B1 (de) Kapazitiver Berührungs- und/oder Annäherungsschalter
EP3369179A1 (de) Kapazitiver berührungsschalter
DE102008014463B4 (de) Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere für eine Belüftungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeuges
DE102005053928B4 (de) Bedienelement für Haushaltsgerät
DE102015015534A1 (de) Berührungssensitive Bedienvorrichtung mit Luftkondensatoren und flexibler Leiterplatte
EP1913666A1 (de) Hausgerätebedienvorrichtung
DE102008046626B3 (de) Bedieneinheit für ein elektrisches Gerät wie z.B. eine Fahrzeugkomponente, insbesondere für eine Belüftungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs
DE202006003568U1 (de) Bedieneinheit für eine Fahrzeugkomponente, insbesondere für die Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12735299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12735299

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1