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Title:
CONTROL ELEMENT FOR A HOUSEHOLD APPLIANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/046400
Kind Code:
A1
Abstract:
The object of the invention is a control element (1), in particular a toggle, for a household appliance, comprising a plastic base member (2) with a nickel coating (6). According to the invention, a noble metal coating (7) is applied to the nickel coating (6). A palladium coating is provided as a noble metal coating (7). The coating thickness of the noble metal coating (7) is about 1 μm. The invention also relates to a method for manufacturing such a control element (1).

Inventors:
SCHUMANN DIRK (DE)
SCHNETZER NIKOLAUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/063813
Publication Date:
April 29, 2010
Filing Date:
October 21, 2009
Export Citation:
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Assignee:
BSH BOSCH SIEMENS HAUSGERAETE (DE)
SCHUMANN DIRK (DE)
SCHNETZER NIKOLAUS (DE)
International Classes:
C23C28/00; C23C28/02; C25D5/12; C25D5/48
Foreign References:
US20060086620A12006-04-27
US20060102487A12006-05-18
JP2000212760A2000-08-02
US3671274A1972-06-20
Other References:
See also references of EP 2340320A1
Attorney, Agent or Firm:
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH (DE)
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Claims:

PATENTANSPRüCHE

1. Bedienelement (1 ), insbesondere Knebel, für ein Hausgerät mit einem Grundkörper (2) aus Kunststoff, der eine Nickelbeschichtung (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Nickelbeschichtung (6) eine Edelmetallbeschichtung

(7) aufgebracht ist.

2. Bedienelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Edelmetallbeschichtung (7) eine Palladiumbeschichtung oder eine Beschichtung mit einer Palladiumlegierung vorgesehen ist.

3. Bedienelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallbeschichtung (7) eine Schichtdicke zwischen 0,5 μm und 1 ,5 μm, vorzugsweise zwischen 0,8 μm und 1 ,2 μm, aufweist.

4. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche der Nickelbeschichtung (6) mechanisch bearbeitet, beispielsweise geschliffen oder gebürstet ist.

5. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelbeschichtung (6) eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 25 μm, vorzugsweise zwischen 15 μm und 25 μm, aufweist.

6. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Grundkörper (2), unterhalb der Nickelbeschichtung (6), eine

Kupferbeschichtung (5) aufgebracht ist.

7. Bedienelement (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferbeschichtung (5) eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 25 μm, vorzugsweise zwischen 14 μm und 25 μm, aufweist.

8. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Grundkörpers (2) ein Polycarbonat (PC) und/oder ein Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und/oder ein Polyamid (PA) enthält.

9. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelbeschichtung (6) und/oder die Edelmetallbeschichtung (7) und/oder die Kupferbeschichtung (5) galvanisch aufgebracht sind.

10. Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Schichtdicken aller auf den Grundkörper aufgebrachten metallischen Beschichtungen (5, 6, 7) 0,1 mm nicht übersteigt.

11. Verfahren zum Herstellen eines Bedienelements (1 ) für ein Hausgerät, insbesondere eines Knebels, mit einem Grundkörper (2) aus Kunststoff, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - galvanisches Aufbringen einer Nickelbeschichtung (6)

- mechanisches Bearbeiten einer Oberfläche der Nickelbeschichtung (6)

- galvanisches Aufbringen einer Edelmetallbeschichtung (7).

12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Nickelbeschichtung (6) auf den Grundkörper eine Kupferbeschichtung (5) galvanisch aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Edelmetallbeschichtung (7) um eine Palladiumbeschichtung oder um eine Beschichtung mit einer Palladiumlegierung handelt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Edelmetallbeschichtung (7) mit einer Schichtdicke zwischen 0,5 μm und 1 ,5 μm, vorzugsweise zwischen 0,8 μm und 1 ,2 μm aufgetragen wird.

15. Hausgerät, insbesondere Gaskochfeld, mit einem Bedienelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

Description:

Bedienelement für ein Haushaltsgerät

Die Erfindung betrifft Bedienelement, insbesondere Knebel, für ein Hausgerät mit einem Grundkörper aus Kunststoff, der eine Nickelbeschichtung aufweist. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bedienelements.

Hausgeräte, wie beispielsweise Gaskochfelder, elektrische Kochfelder, Backöfen, Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen weisen häufig aus Kunststoff ausgebildete Bedienelemente auf, deren Oberfläche zumindest in einem sichtbaren Bereich mit Metall beschichtet ist. Hierdurch erhält das Bedienelement ein optisches Erscheinungsbild sowie haptische Eigenschaften, die dem eines vollständig aus Aluminium oder aus Edelstahl ausgeführten Bedienelements nahe kommen. Als Metall zur Beschichtung des aus Kunststoff gebildeten Grundkörpers wird häufig Nickel verwendet, welches galvanisch auf den Grundkörper aufgebracht ist. Die Nickelbeschichtung kann mechanisch bearbeitet, beispielsweise geschliffen oder gebürstet sein, um die gewünschte Oberflächenstruktur herzustellen.

Gattungsgemäße Bedienelemente sind beispielsweise drehbare Knebel, die häufig eine zylindrische Außenfläche besitzen. Zur Betätigung des Hausgeräts wird der Knebel um eine Mittelachse gedreht. Eine Bedienperson greift den Knebel hierzu an der Außenumfangsfläche. Zusätzlich ist der Knebel in bestimmten Anwendungen auch in axialer Richtung beweglich. Dies ist beispielsweise bei Knebeln von Gaskochfeldern der Fall, bei welchen der Knebel zunächst gedrückt werden muss, um ihn dann aus seiner Nullstellung drehen zu können. Ebenfalls in axialer Richtung beweglich sind so genannte Versenkknebel, die in Achsrichtung bündig zu einer Blende des Hausgeräts versenkt werden können.

Gattungsgemäße Bedienelemente des Standes der Technik haben den Nachteil, dass die aus Nickel gebildete Oberfläche gegenüber manchen im Haushalt vorkommenden Stoffen nicht beständig ist und die Nickeloberfläche beispielsweise von Milchsäure, Senf oder Handschweiß angegriffen wird. Darüber hinaus besteht die Gefahr eines Auftretens von Hautreaktionen, wenn eine Bedienperson eine Kontaktallergie gegen Nickel besitzt.

Bekannt ist es, diese Nachteile durch Aufbringen eines Schutzlacks auf die Nickeloberfläche zu vermeiden. Dies bringt jedoch Nachteile hinsichtlich der Verschleißfestigkeit der Oberfläche mit sich. Auch die gewünschte metallische Anfassqualität des Bedienelements ist nach dem Aufbringen des Schutzlacks nicht mehr gegeben.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bedienelement der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zum Herstellen des Bedienelements zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen besitzt.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Bedienelements erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf die Nickelbeschichtung eine Edelmetallbeschichtung aufgebracht ist. Die Oberfläche des Bedienelements ist damit von der Edelmetallschicht gebildet, welche durch äußere chemische Einflüsse nicht angegriffen wird. Ein dauerhaft gleichbleibendes äußeres Erscheinungsbild des Knebels ist damit gewährleistet.

Mit besonderem Vorteil ist als Edelmetallbeschichtung eine Palladiumbeschichtung oder eine Beschichtung mit einer Palladiumlegierung vorgesehen. Die optischen Eigenschaften einer Palladiumbeschichtung ähneln den optischen Eigenschaften der bisher verwendeten Nickelbeschichtung. Mit dem erfindungsgemäßen Bedienelement kann damit das optische Erscheinungsbild eines vollständig aus Edelstahl ausgeführten Bedienelements nachgebildet werden. Palladium als Beschichtungsmaterial besitzt den weiteren Vorteil, dass es im Vergleich zu anderen Edelmetallen günstig zu beschaffen ist.

Mit besonderem Vorteil weist die Edelmetallbeschichtung eine Schichtdicke zwischen 0,5 μm und 1 ,5 μm, vorzugweise zwischen 0,8 μm und 1 ,2 μm auf. Bei dieser Schichtdicke ist sichergestellt, dass das Bedienelement vollständig mit der Edelmetallbeschichtung überzogen ist und von außen auf das Bedienelement einwirkende Medien die Nickelbeschichtung nicht beschädigen können. Ein direkter Kontakt der Haut einer Bedienperson mit der unter der Edelmetallbeschichtung befindlichen Nickelbeschichtung ist ebenfalls ausgeschlossen. Andererseits ist die Schichtdicke der Edelmetallbeschichtung so gering, dass eine Oberflächenstruktur der Nickelbeschichtung praktisch unverändert sichtbar bleibt. Eine besonders ansprechende optische

Oberflächenstruktur des Bedienelements wird dadurch erreicht, dass eine Oberfläche der Nickelbeschichtung mechanisch bearbeitet, beispielsweise geschliffen oder gebürstet ist. Auf die mechanisch bearbeitet Nickeloberfläche wird dann die dünne Edelmetallbeschichtung aufgetragen.

Die Nickelbeschichtung weist hierzu eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 25 μm, vorzugsweise zwischen 15 μm und 25 μm auf. Bei dieser Schichtdicke ist eine mechanische Bearbeitbarkeit der Nickeloberfläche gewährleistet, derart, dass die Nickelbeschichtung an keiner Stelle vollständig abgetragen wird.

Eine gute Haltbarkeit der metallischen Beschichtungen auf dem Grundkörper aus Kunststoff ist dadurch gewährleistet, dass auf dem Grundkörper, unterhalb der Nickelbeschichtung, eine Kupferbeschichtung aufgebracht ist.

Die Kupferbeschichtung besitzt eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 25 μm, vorzugsweise zwischen 14 μm und 25 μm.

Der Kunststoff des Grundkörpers enthält ein Polycarbonat und/oder ein Acrylnitril- Butadien-Styrol und/oder ein Polyamid. Die genannten Kunststoffe lassen sich in vorteilhafter weise haltbar metallisch beschichten.

Hierbei werden die Nickelbeschichtung und/oder die Edelmetallbeschichtung und/oder die Kupferbeschichtung galvanisch aufgebracht.

Wichtig ist es, dass die Summe der Schichtdicken aller aufgebrachten Metallbeschichtungen 0,1 mm nicht übersteigt. Damit ist sichergestellt, dass die geringe

Wärmeleitfähigkeit des Grundkörpers aus Kunststoff durch die metallischen

Beschichtungen nicht oder nur geringfügig erhöht wird. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit ist insbesondere bei Bedienelementen für Kochstellen vorteilhaft, damit die während des

Kochvorgangs entstehende Wärme nicht zu einer übermäßigen Erwärmung des Bedienelements führt.

Bezüglich des Verfahrens zum Herstellen eines Bedienelements für ein Hausgerät wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren die folgenden

Verfahrensschritte umfasst: galvanisches Aufbringen einer Nickelbeschichtung; mechanisches Bearbeiten einer Oberfläche der Nickelbeschichtung; galvanisches Aufbringen einer Edelmetallbeschichtung.

Vor dem Aufbringen der Nickelbeschichtung wird eine Kupferbeschichtung galvanisch auf den Grundkörper aufgebracht. Bei der Edelmetallbeschichtung handelt es sich um eine

Palladiumbeschichtung oder um eine Beschichtung mit einer Palladiumlegierung. Die

Edelmetallbeschichtung wird mit einer Schichtdicke zwischen 0,5 μm und 1 ,5 μm vorzugsweise zwischen 0,8 μm und 1 ,2 μm aufgetragen. Sämtliche oben beschriebene

Merkmale des erfindungsgemäßen Bedienelements sind für das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Bedienelements ebenfalls relevant und sind damit

Bestandteil der Verfahrenerfindung.

Weiter Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein als Gaskochfeld ausgebildetes Hausgerät,

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes, als Knebel ausgebildetes Bedienelement,

Fig. 3 einen Knebel im Querschnitt,

Fig. 4 einen Ausschnitt eines Grundkörpers des Knebels.

Figur 1 zeigt ein von einem Gaskochfeld 10 gebildetes Hausgerät. Das Gaskochfeld besitzt vier auf einer Kochfeld platte 14 angeordnete Gasbrenner 11. Jedem der

Gasbrenner 1 1 ist ein Topfträger 12 zugeordnet. Gargutbehälter, beispielsweise Töpfe oder Pfannen, können auf den Topfträgern 12 derart abgestellt werden, dass sie sich geringfügig oberhalb eines Brenners 11 befinden und durch die am Brenner 1 1 brennende

Gasflamme beheizt werden. Im vorderen Bereich des Gaskochfelds 10 befindet sich eine Bedienzone 13, auf der vier als Knebel ausgeführte Bedienelemente 1 zum Steuern der

Gasbrenner 11 angeordnet sind. Die Bedienzone 13 kann Bestandsteil der Kochfeldplatte

14 sein oder als separates Teil ausgeführt sein.

Ein erfindungsgemäßes, als Knebel ausgeführtes Bedienelement 1 ist in Figur 2 perspektivisch dargestellt. Zu erkennen ist, dass das Bedienelement 1 einen im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper 2 aufweist, der die sichtbare Oberfläche des Bedienelements 1 bildet. Der Grundkörper 2 weist stirnseitig eine Vertiefung 8 auf, die zur Kennzeichnung der Null-Stellung des Bedienelements 1 dient. An seiner Umfangsfläche weist der Grundkörper 2 weitere Vertiefungen 9 auf, die einer Verbesserung der Optik dienen und insbesondere die Reibung zwischen dem Bedienelement und der Hand der Bedienperson erhöhen sollen.

In Figur 3 ist in einem Schnitt durch das Bedienelement 1 dessen konstruktiver Aufbau zu erkennen. Der Grundkörper 8 ist auf einen Innenkörper 3 des Bedienelements 1 aufgesteckt und nicht lösbar mit diesem verbunden. Mit dem Innenkörper 3 wird das Bedienelement 1 auf eine Schaltachse eines Gasventils aufgesteckt und wird hierauf mittels einer in den Innenkörper 3 eingesteckten Blattfeder 4 gehalten.

Der markierte Ausschnitt A des Grundkörpers 2 ist in Figur 4 vergrößert dargestellt. Zu erkennen ist hier ein Ausschnitt des aus Kunststoff ausgebildeten Grundkörpers 2. Bei dem Kunststoff handelt es sich beispielsweise um eine Mischung aus Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), oder um ein Polyamid (PA). Direkt auf den Kunststoff des Grundkörpers 2 ist eine Kupferbeschichtung 5 mit einer Stärke von vorzugsweise 14 μm galvanisch aufgebracht. Auf der Kupferbeschichtung 5 befindet sich eine galvanische Nickelbeschichtung 6 mit einer Schichtdicke von vorzugsweise 15 μm. Die sichtbare und von einer Bedienperson fühlbare Oberfläche des Bedienelements 1 ist von einer Edelmetallbeschichtung 7 gebildet, die außen auf die Nickelbeschichtung 6 galvanisch aufgebracht ist. Bei der erfindungsgemäß vorhandenen Edelmetallbeschichtung 7 handelt es sich vorzugsweise um eine Palladiumbeschichtung mit einer Schichtdicke von 1 μm. Die Wandstärke des Grundkörpers 2 sowie die Schichtdicken der Kupferbeschichtung 5, der Nickelbeschichtung 6 und der Edelmetallbeschichtung 7 sind in Figur 4 nicht maßstabsgetreu wiedergegeben.

Die Nickelbeschichtung 6 ist vor dem Aufbringen der Edelmetallbeschichtung 7 mechanisch bearbeitet, beispielsweise geschliffen oder gebürstet. Dadurch erhält der Bedienknebel ein edelstahlähnliches Aussehen. Die Edelmetallbeschichtung 7 ist so dünn, dass die Oberflächenstruktur der Nickelbeschichtung 6 sichtbar bleibt. Bei

Verwendung von Palladium als Edelmetall besitzt das Bedienelement auch eine edelstahlähnliche Farbgebung und Lichtbrechung. Dadurch, dass das Bedienelement 1 eine metallische Oberfläche besitzt, entspricht auch die haptische Anfassqualität des Bedienelements der eines vollständig aus Metall ausgeführten Knebels.

Bezugszeichenliste:

1 Bedienelement

2 Grundkörper

3 Innenkörper

4 Blattfeder

5 Kupferbeschichtung

6 Nickelbeschichtung

7 Edelmetallbeschichtung

8,9 Vertiefungen

10 Gaskochfeld

11 Brenner

12 Topfträger

13 Bedienzone

14 Kochfeldplatte