Bedienvorrichtung für ein elektrisches Gerät

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung für ein elektrisches Gerät mit einem an einer öffnung einer Außenwand des Gerätes montierten, um eine zu der Außenwand im Wesentlichen parallele Achse drehbaren Stellkörper, sowie wenigstens einem Sensor zum Abtasten einer Stellung und/oder Drehbewegung des Stellkörpers, sowie einem durch Verschieben des Stellkörpers in einer zu der Außenwand im Wesentlichen senkrechten Richtung betätigbaren Schalter.

Bei den meisten Bedienvorrichtungen mit drehbarem Stellkörper ist der Stellkörper um eine zu der Außenwand, an der er montiert ist, im Wesentlichen senkrechte Achse drehbar. Eine Umfangsfläche des Stellkörpers liegt auf ihrer gesamten Länge frei. Dies erlaubt es, in der Außenwand eine relativ kleine, von dem Stellkörper vollständig verdeckte öffnung vorzusehen, durch die sich eine die Drehung des Stellkörpers zu einem im Geräteinneren angeordneten Sensor übertragende Welle erstreckt. Indem die öffnung vom Stellkörper verdeckt ist, ist das Geräteinnere vor dem Eindringen von Verunreinigungen geschützt.

Bei einer Bedienvorrichtung mit einem um eine zur Außenwand parallele Achse drehbarem Stellkörper, wie aus EP 1 150 243 A2 bekannt, steht zu jeder Zeit nur ein Teil der Umfangsfläche des Stellkörpers über die Außenwand hinaus. Daher kann der Stellkörper die Ränder der öffnung der Geräteaußenwand, durch die er sich erstreckt, nicht überdecken. Schmutz, Flüssigkeiten etc. können zwischen dem Stellkörper und den Rändern der öffnung weitgehend ungehindert ins Geräteinnere vordringen und dort, insbesondere wenn sie in Kontakt mit Strom führenden Teilen kommen, zu Funktionsstörungen führen. Dieser Nachteil ist besonders bei Elektrogeräten kritisch, die in einer Umgebung eingesetzt werden, in der Flüssigkeiten und/oder pulverförmige Materialien gehandhabt werden, beispielsweise in einer Küche.

Aufgabe ist der Erfindung ist daher, eine Bedienvorrichtung für ein elektrisches Gerät mit einem um eine zur Außenwand des Gerätes im Wesentlichen parallele Achse drehbaren Stellkörper und einem durch Verschieben des Stellkörpers senkrecht zur Außenwand

betätigbaren Schalter anzugeben, die einen wirksamen Schutz des Geräteinneren vor Verunreinigung gewährleistet.

Die Aufgabe wird einerseits dadurch gelöst, dass an der Bedienvorrichtung eine Zwischenwand vorgesehen ist, die den Schalter von dem Stellkörper trennt, und dass andererseits diese Zwischenwand in wenigstens einem Teilbereich durch die Verschiebung des Stellkörpers verformbar ist, um die übertragung der Bewegung des Stellkörpers auf den Schalter zu ermöglichen.

Die Zwischenwand ist vorzugsweise mit der Außenwand dicht verbunden, um nicht nur den Schalter selbst, sondern das gesamte Geräteinnere vor Verschmutzung zu schützen.

Die Zwischenwand bildet zweckmäßigerweise eine Schale, deren konkave Seite der öffnung der Außerwand zugewandt ist und in der der Stellkörper aufgenommen ist. Der verformbare Teilbereich der Zwischenwand kann dann in einem von der öffnung abgewandten Bodenbereich der Schale gebildet sein.

Um einen ausreichenden Hub der Betätigungsbewegung zu ermöglichen, springt der verformbare Teilbereich vorzugsweise ins Innere der Schale hinein vor.

Um die Kombination von Drehbewegung und Verschiebung des Stellkörpers zu ermöglichen, ist ein Achslager, in dem der Stellkörper drehbar gehalten ist, vorzugsweise in Bezug auf die Schale elastisch bewegbar.

Einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung zufolge bildet die Zwischenwand eine Schale, deren konkave Seite der öffnung der Außenwand zugewandt ist und in der der Stellkörper aufgenommen ist, und der verformbare Bereich ist durch einen Rand der Schale gebildet. So kann das gesamte Innere der Schale zusammen mit dem Stellkörper verschoben werden, um den Schalter zu betätigen.

Diese Ausgestaltung erlaubt es, ein Achslager, in dem der Stellkörper drehbar gehalten ist, in Bezug auf die Schale fest auszugestalten.

Der Sensor zum Erfassen der Stellung und/oder Drehbewegung des Stellkörpers ist zweckmäßigerweise ein berührungsloser Sensor, der von dem Stellkörper ebenfalls durch die Zwischenwand getrennt und so geschützt ist. Insbesondere kann es sich bei dem Sensor um einen optischen Sensor oder einen Magnetfeldsensor handeln.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung entlang einer zur Drehachse des Stellkörpers senkrechten Ebene;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Bedienvorrichtung entlang einer zur Drehachse parallelen und zur Außenwand des Gehäuses senkrechten Ebene; und

Fig. 3 einen zu Fig. 1 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Bedienelement gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. In eine Außenwand 1 eines elektrischen Gerätes wie etwa eines Küchenherdes, einer Waschmaschine, Geschirrspülmaschine oder dergleichen ist ein rechteckiges Fenster 2 geschnitten, das mit einer Schale 3 von im Wesentlichen halbzylindrischer Form hinterlegt ist. In der Schale 3 ist ein Stellkörper 4 von zylindrischer oder, wie hier gezeigt, vieleckig prismatischer Form aufgenommen und um eine zur Schnittebene der Fig.1 senkrechte Drehachse drehbar gehalten. Ein von der Außenseite her in das Fenster 2 eingesteckter Rahmen 5 hindert den Stellkörper 4 daran, aus der Schale 3 herauszufallen und fixiert seine Drehachse 6.

An einer Stirnseite des Stellkörpers 4 sind durch einen geeigneten Sensor berührungslos erfassbare Merkmale, im vorliegenden Fall durch einen Magnetfeldsensor wie etwa einen Hall-Sensor erfassbare Permanentmagnete 7, in einem vorgegebenen Muster angeordnet.

An einem dem Fenster 2 entgegengesetzten Boden der steifen Schale 3 ist eine öffnung gebildet, in der eine ins Innere der Schale 3 vorspringende flexible Membran 8 angeordnet und dicht mit der Schale 3 verbunden ist. An der vom Stellkörper 4 abgewandten Seite der Membran 8 ist ein Mikroschalter 9 angeordnet. Ein verschiebbarer Betätigungsabschnitt des Mikroschalters 9 greift in die rückwärtige Konkavität der Membran 8 ein.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Bedienelement in einer die Drehachse 6 des Stellkörpers 4 enthaltenden Ebene, wobei der Stellkörper 4 selbst in Draufsicht gezeigt ist. Man erkennt hier, dass Achszapfen 10 des Stellkörpers 4 in kurzen, horizontalen Nuten 1 1 an Stirnseiten 12 der halbzylindrischen Schale 3 aufgenommen sind. Federn 13 halten die Achszapfen 10 gegen den Rahmen 5 gedrückt. In dieser Stellung ist der Stellkörper 4 durch einen Benutzer drehbar, und eine Drehung wird mit Hilfe eines Hall-Sensors 14 erfasst, an welchem sich die Permanentmagnete 7 bei einer Drehung des Stellkörpers vorbeibewegen. Jedes Mal, wenn ein Paar von entgegengesetzt gepolten Magneten 7 den Hall-Sensor 14 passiert hat, liefert dieser einen Zählimpuls, der von einer (nicht dargestellten) Steuerelektronik genutzt wird, um zwischen verschiedenen möglichen Betriebszuständen des Gerätes gemäß einer vorgegebenen zyklischen Reihenfolge umzuschalten. Eine an sich bekannte, vorzugsweise alphanumerische Anzeige kann vorgesehen sein, um den von der Steuerelektronik jeweils gewählten Betriebsmodus einem Benutzer anzuzeigen. Wenn der angezeigte Betriebsmodus einem vom Benutzer gewünschten Modus entspricht, in welchem das Gerät arbeiten soll, bestätigt dieser die Auswahl, indem er den Stellkörper 4 in die Schale 3 hineindrückt. Dabei werden die Federn 13 elastisch komprimiert, und der Stellkörper drängt die Membran 8 zurück, bis diese gegen den Mikroschalter 9 stößt und letzterer betätigt wird. Die Steuerschaltung erfasst die Betätigung des Mikroschalters 9 und aktiviert daraufhin den ausgewählten Betriebszustand.

Da die Schale 3 rings um das Fenster 2 herum dicht an die Außenwand anschließt und ihrerseits an ihrer von der Außenwand 1 abgewandten Seite dicht durch die Membran 8 verschlossen ist, können keine Verunreinigungen ins Innere des Gerätes gelangen, wo sie die Funktionsfähigkeit des Mikroschalters 9, des Hall-Sensors 14 oder irgendwelcher anderer elektrischer oder elektronischer Schaltungsteile beeinträchtigen könnten. Die Außenwand 1 kann ohne Bedenken hinsichtlich der elektrischen Sicherheit feucht

abgewischt werden, und selbst wenn große Mengen Flüssigkeit an ihr herunterfließen, zum Beispiel, weil auf einem Küchenherd, in den die Bedienvorrichtung eingebaut ist, ein Topf überkocht und Flüssigkeit an der Außenwand 1 herabläuft, kann die Bedienvorrichtung ohne Bedenken bedient werden. Flüssigkeit oder andere Verunreinigungen, die tatsächlich in die Schale 3 hineingelangen, können leicht entfernt werden, indem der Rahmen 5 gelöst, der Stellkörper 4 aus der Schale 3 entnommen und diese ausgewischt wird.

Einer nicht gezeichneten Weiterbildung zufolge kann zusätzlich zu dem Hall-Sensor 14, ein weiterer, in Fig. 2 nicht dargestellter Hall-Sensor an der Stirnseite 12 der Schale 3 in einem Abstand von dem Hall-Sensor 14 angebracht sein, der vom Abstand der Magnete 7 untereinander oder einem Vielfachen dieses Abstandes verschieden ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Hall-Sensoren voneinander gemessen entlang des Umfangs eines auf die Drehachse des Stellkörpers 4 zentrierten Kreises das n+1/2-fache des Abstandes der alternierend gepolten Permanentmagnete 7, wobei n eine natürliche Zahl ist, so dass je nach Drehrichtung des Stellkörpers 4 unterschiedliche Phasenverschiebungen zwischen den Ausgangssignalen der zwei Sensoren erhalten werden, die es der Steuerschaltung erlauben, die Drehrichtung des Stellkörpers zu erfassen und bei der Auswahl eines Betriebszustandes zu berücksichtigen.

Einer weiteren nicht in einer Figur dargestellten Abwandlung zufolge sind die Hall- Sensoren durch optische Sensoren mit einem Fotodetektor und einer Lichtquelle ersetzt, und die Schale 3 ist wenigstens an den Stellen lichtdurchlässig, wo dies erforderlich ist, um einen Abtastlichtstrahl von der Lichtquelle zum Fotodetektor durchzulassen. Lichtquelle und Fotodetektor können an entgegengesetzten Stirnseiten 12 der Schale 3 angeordnet sein, und der Stellkörper 4 weist abwechselnd lichtundurchlässige und lichtdurchlässige Abschnitte, zum Beispiel in Form von axialen Bohrungen oder an seiner Umfangsfläche gebildeten Nuten auf, über die Licht von der Lichtquelle zum Fotodetektor je nach Drehstellung des Stellkörpers 4 gelangen oder nicht gelangen kann. Alternativ kann auch eine Stirnseite des Stellkörpers 4 abwechselnd reflektierend und nicht reflektierend ausgebildet sein, und Lichtquelle und Lichtsensor sind an der gleichen Stirnseite 12 der Schale 3 angeordnet.

Eine weitere Möglichkeit ist, eine Mehrzahl von optischen Sensoren in radialer Richtung gestaffelt an einer Stirnseite 12 der Schale 3 anzuordnen, denen jeweils konzentrische Zonen an einer Stirnseite des Stellkörpers 4 gegenüberliegen, welche unterschiedliche Verteilungen des Reflexionsvermögens aufweisen. Diese Verteilungen können insbesondere einer Gray-Codierung entsprechen. Durch Erfassen des Reflexionsvermögens an den verschiedenen Sensoren ist es möglich, die Drehorientierung des Stellkörpers 4 absolut zu erfassen, anders als bei den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen, die lediglich die Erfassung einer Drehung zulassen.

Fig. 3 zeigt in einem zu Fig. 1 analogen Schnitt eine Bedienungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung. Diese Ausgestaltung unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 1 und ihren oben beschriebenen Abwandlungen dadurch, dass die Schale 3 mit der Au ßenwand 1 über einen dehnbaren, hier als Faltenbalg 15 dargestellten Abschnitt verbunden ist. Wenn ein Benutzer zum Bestätigen einer Betriebszustandsauswahl den Stellkörper 4 ins Geräteinnere drückt, dehnt sich der dehnbare Abschnitt 15, während der Rest der Schale im Wesentlichen unverformt bleibt. Die vom Fenster 2 abgewandte Seite der Schale 3 betätigt so den Mikroschalter 9, wodurch die Auswahl bestätigt wird und die Steuerelektronik veranlasst wird, den ausgewählten Betriebszustand zu aktivieren.