Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel und Verfahren zum Betreiben einer

Bedieneinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel, welcher auf einer Seite einer Platte anbringbar ist und eine Magnetanordnung aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite der Platte berührungslos zum Betätigungsknebel positioniertes Ankerelement so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels auf das Ankerelement übertragbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung für ein Hausgerät.

Aus der DE 103 48 889 A1 ist eine Bedienvorrichtung in Form eines Schiebereglers offenbart. Auf einer Glaskeramikplatte läuft ein Schiebeknebel mit einem Schiebemagneten. An einer unter der Glaskeramikplatte angeordneten, wellenförmigen Rastkulisse mit einer Kulissenbahn kann ein walzenförmiger Rastmagnet bewegt werden, wobei diese Bewegung die Rastmöglichkeit beinhaltet. über eine Feststellung der Position des Rastmagneten können somit verschiedene Positionen und somit verschiedene Funktionen angesteuert werden. Die Auslösung von Funktionen erfolgt in diesem Zusammenhang über Hall-Sensoren, die sich unterhalb einer Vertiefung der Rastkulisse befinden.

Des Weiteren ist aus der DE 100 63 693 C1 eine Drehknebeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Der Aufbau unter der Glaskeramikplatte ist relativ groß dimensioniert und insbesondere in seiner Bauhöhe relativ hoch.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bedieneinrichtung für ein Hausgerät mit einem Betätigungsknebel zu schaffen, bei welchem die Anordnung mit einer geringeren Bauhöhe und dennoch hoher Funktionszuverlässigkeit bereitgestellt werden kann. Des Weiteren ist es auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Bedieneinrichtung, welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Anspruch 14 aufweist, gelöst.

Eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung für ein Hausgerät umfasst einen Betätigungsknebel, welcher auf einer Seite einer Platte des Hausgeräts anbringbar ist und eine Magnetanordnung aufweist, mit der eine magnetische Anziehungskraft auf ein auf der anderen Seite der Platte berührungslos zum Betätigungsknebel positioniertes Ankerelement so ausübbar ist, dass durch die Kraftkopplung die Bewegung des Betätigungsknebels auf das Ankerelement übertragbar ist. Das Ankerelement und ein Schaltelement sind in Längsrichtung der Bedieneinrichtung zumindest teilweise überlappend angeordnet. Durch diese Ausgestaltung der Bedieneinrichtung insbesondere unterhalb der Platte kann die Bauhöhe wesentlich reduziert werden und dennoch die Funktionszuverlässigkeit im Hinblick auf das Auslösen der Schaltzustände gewährleistet werden.

Das Ankerelement ist vorzugsweise von einem Schaltelement, welches vorzugsweise ringartig ausgebildet ist, zumindest teilweise umfangsseitig umgeben. Bei dieser Ausführung ist das Schaltelement das äußere Teil und das Ankerelement das innere Teil der überlappenden Anordnung und somit in Längsrichtung bzw. axialer Richtung ineinander gesetzter Anordnung dieser Komponenten.

Vorzugsweise ist das Ankerelement als Zylinder ausgebildet, welcher von einem als Hohlzylinder oder Topf ausgebildeten Schaltelement umfangsseitig umgeben ist. Insbesondere ist die Formgebung des Schaltelements so gestaltet, dass das Ankerelement in Richtung der Längsachse durch das Schaltelement gehalten ist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltelement von dem Ankerelement zumindest teilweise umfangsseitig umgeben ist. Bei dieser Ausführung ist das Ankerelement das äußere Teil und das Schaltelement das innere Teil.

Ringartige Ausführungen betreffen insbesondere eckenfreie Geometrien, können jedoch auch Geometrien, sein, die auf der Außenseite und somit auf der dem Ankerelement abgewandten Seite eckig ausgebildet sind. Wesentlich ist es, dass das Schaltelement auf der dem Ankerelement zugewandten Seite so ausgebildet ist, dass eine Relativbewegung

zwischen den Teilen möglich ist, insbesondere eine Rotationsbewegung um eine den Komponenten gemeinsame Achse möglich ist.

Vorzugsweise ist das Ankerelement zum Auslösen spezifischer Schaltzustände relativ zum Schaltelement bewegbar. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass das Schaltelement ortsfest angeordnet ist, insbesondere ortsfest an der Unterseite der Platte befestigt ist.

Die Platte ist insbesondere aus Glaskeramik ausgebildet und stellt die Kochplatte des Hausgeräts dar.

Es kann vorgesehen sein, dass das Ankerelement berührungslos zum Schaltelement angeordnet ist und das Auslösen der Schaltzustände des Schaltelements ist durch eine sich bei der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schalterelement ausbildenden Schaltkraft bewirkbar.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch einen einfachen mechanischen Schalter mechanisch oder elektromechanisch erfolgt. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Schaltelement und/oder das Ankerelement beispielsweise Nocken, Wippen oder Stößel aufweist, die dann abhängig von der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement zur Betätigung und somit zum Auslösen der Schaltzustände führen. Bei dieser Ausgestaltung wird die Auslösung von Schaltzuständen somit nicht berührungslos sondern durch mechanischen Kontakt erzeugt.

Neben einer mechanischen bzw. elektromechanischen Auslösung von Schaltzuständen und der dafür zugrunde gelegten Ausgestaltung des Ankerelements und des Schaltelements, kann auch die bereits oben erwähnte berührungslose Auslösung von Schaltzuständen zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement magnetisch, beispielsweise über Hall-Sensoren, kapazitiv, beispielsweise über Drehkondensatoren oder aber auch elektrooptisch erfolgen.

Vorzugsweise ist das Schaltelement ortsfest an der Platte auf der Seite angeordnet, an der auch das Ankerelement positioniert ist.

Vorzugsweise weist das Ankerelement eine Mehrzahl von Magneten auf, welche zur Kraftkopplung mit dem Betätigungselement vorgesehen sind.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass sowohl das Betätigungselement als auch das Ankerelement jeweils einen Zentralmagneten aufweisen, welcher insbesondere durch eine Mehrzahl von Außenmagneten, welche ebenfalls jeweils an dem

Betätigungselement und dem Ankerelement angeordnet sind, umgeben sind. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die erforderliche Haltekraft durch die Platte hindurch erzeugt werden und eine sichere und zuverlässige übertragung der Bewegung des Betätigungselements auf das Ankerelement ermöglicht werden.

Vorzugsweise ist das Ankerelement als Zylinder ausgebildet, welcher von einem als Hohlzylinder ausgebildeten Schaltelement umgeben ist. Dies gewährleistet einen äußerst kompakten Aufbau sowohl im Hinblick auf die Bauhöhe als auch auf die Breite der Ausgestaltung. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Schaltelement so ausgebildet ist, dass es das Ankerelement in Richtung der gemeinsamen Achse hält jedoch in Drehrichtung um diese Achse eine Relativbewegung durchführbar ist. Durch diese Ausführung ist das Schaltelement multifunktional ausgebildet. Es kann dann auch als topfartiges Teil konzipiert sein.

Nicht zuletzt kann durch diese Anordnung auch das Ankerelement quasi durch das umgebende Schaltelement geschützt werden, so dass auch hier ein niedriger Verschleiß und dennoch eine hohe Funktionalität gewährleistet werden kann.

Insbesondere ist das Betätigungselement als Drehknebel ausgebildet. Drehbewegungen, welche von dem Drehknebel durchgeführt werden, werden somit auch auf das Ankerelement übertragen, so dass auch dies die analoge Drehbewegung vollzieht und dadurch entsprechend Schaltzustände über das Schaltelement ausgelöst werden können.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement zumindest ein Bedienelement und/oder eine Anzeigeeinheit und/oder ein Identifikationssystem aufweist und/oder beleuchtbar ist. In diesem Zusammenhang kann das Betätigungselement somit

multifunktional ausgestaltet werden und die variable und flexible Bedienung als auch die Handhabbarkeit können dadurch verbessert werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Bedieneinrichtung für ein Hausgerät wird ein auf einer Seite einer Platte anbringbares Betätigungselement mit einer über eine Magnetanordnung erzeugten magnetischen Anziehungskraft mit einem auf der anderen Seite der Platte zum Betätigungselement berührungslos angeordneten Ankerelement gekoppelt. Durch die Kopplung wird die durch das Betätigungselement erzeugte Bewegung auf das Ankerelement übertragen. Abhängig von der Bewegung des Ankerelements wird eine Kraft zwischen dem Ankerelement und einem mit dem Ankerelement in Längsrichtung bzw. axialer Richtung der Bedieneinrichtung zumindest teilweise überlappend angeordnetem Schaltelement zur Auslösung von Schaltzuständen erzeugt. Neben einer hochfunktionalen Ausgestaltung kann dadurch auch ein kompakter Aufbau gewährleistet werden und ein einfaches Bedienkonzept und Funktionskonzept realisiert werden.

Insbesondere erfolgt das Auslösen von Schaltzuständen durch die aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Ankerelement und dem Schaltelement erzeugten Kräfte, insbesondere mechanische oder elektromechanische Kräfte.

Vorzugsweise ist die Platte als Kochplatte eines Gargeräts, wie einem Backofen, einem Kochfeld etc., ausgebildet und insbesondere aus Glaskeramik konzipiert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht von unten eines Betätigungselements der Bedieneinrichtung; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Ankerelement und ein Schaltelement der Bedieneinrichtung.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist in einer schematischen Seitenansicht eine Bedieneinrichtung 1 für ein Hausgerät gezeigt. Das Hausgerät kann beispielsweise als Kochfeld, als Backofen oder dergleichen ausgebildet sein. Prinzipiell ist die Bedieneinrichtung für jedes Hausgerät möglich, bei dem Betriebszustände eingestellt werden können.

Die Bedieneinrichtung 1 umfasst ein Betätigungselement, welches im Ausführungsbeispiel als Drehknebel 2 ausgebildet ist. Der Drehknebel 2 ist auf einer Seite 3 einer Platte 4 eines Hausgeräts angeordnet. Die Platte 4 ist im Ausführungsbeispiel die Kochplatte des Kochfelds und insbesondere aus Glaskeramik ausgebildet. Auf der Seite 3, welche die Oberseite der Platte 4 darstellt, können abseits der Bedieneinrichtung 1 Kochzonen vorgesehen sein, auf welchen Zubereitungsbehälter für Lebensmittel angebracht bzw. aufgestellt werden können.

Der Drehknebel 2 ist zylinderförmig ausgestaltet und kann von der Platte 4 und insbesondere der Oberseite 3 abgenommen werden.

Darüber hinaus umfasst die Bedieneinrichtung 1 ein Ankerelement 5, welches auf der gegenüberliegenden Seite 6 der Platte 4 angeordnet ist. Das Ankerelement 5 und der Drehknebel 2 sind somit an der gegenüberliegenden Seite der Platte 4 positioniert und berührungslos zueinander angeordnet.

Darüber hinaus umfasst die Bedieneinrichtung 1 ein Schaltelement 7, welches ebenfalls auf der Seite 6 der Platte 5 positioniert ist. Das Schaltelement 7 ist im Ausführungsbeispiel als Hohlzylinder und somit als geschlossener Ring ausgebildet, welcher das Ankerelement 5 umgibt. Das Ankerelement 5 ist relativ bewegbar zum Schaltelement 7 angeordnet, wobei das Schaltelement 7 an der Unterseite 6 der Platte 4 befestigt ist.

Die Bauhöhe (y-Richtung) kann durch diese Ausgestaltung relativ niedrig gehalten werden und insbesondere die Komponenten unter der Platte 4 können so angeordnet werden, dass minimaler Platzbedarf unter der Platte 4 benötigt wird und dennoch ein flexibles und hoch zuverlässiges Funktionsprinzip der Bedieneinrichtung 1 gewährleistet werden kann.

Der Drehknebel 2 umfasst eine Mehrzahl von Magneten, welche eine Magnetanordnung 8 ergeben. In diesem Zusammenhang sind an der Unterseite des Drehknebels 2 ein Zentralmagnet 9 und vier Außenmagnete 10, 11 , 12 und 13 (Fig. 2) angeordnet. Die Außenmagnete 10 bis 13 sind in Umfangsrichtung äquidistant um den Zentralmagneten 9 positioniert. In der Darstellung gemäß Fig. 1 ragt der Zentralmagnet 9 weiter nach unten in Richtung der Platte 4 als die Außenmagnete 10 bis 13. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Außenmagnete 10 bis 13 genau so weit nach unten ragen als der Zentralmagnet 9.

In entsprechender Weise umfasst das Ankerelement 5 einen Zentralmagneten 14 und Außenmagnete 15, 16, 17 und 18 (Fig. 3).

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Schaltelement 7 topfförmig ausgebildet ist, so dass es als behälterartige Aufnahme für das Ankerelement 5 dient. Dadurch kann auch bei abgenommenem Betätigungselement bzw. Drehknebel 2 und somit bei gelöster Haltekraft zwischen der Magnetanordnung 8 des Drehknebels 2 mit den Magneten 14 bis 18 des Ankerelements 5 ein Herunterfallen des Ankerelements 5 oder eine unerwünschte Position des Ankerelements 5 verhindert werden. In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das Ankerelement 5 an seiner Unterseite und somit an seiner der Seite 6 der Platte 4 abgewandten Seite vollständig geschlossen ist oder auch durchgängig geöffnet ist. Es kann somit an dieser Unterseite vorgesehen sein, dass ein zumindest teilweise umlaufender Steg oder eine anderweitige mechanische Halteeinrichtung vorgesehen ist, so dass das Ankerelement 5 bei abgenommenem Drehknebel 2 und somit gelöster magnetischer Haltekraft nicht in negativer y-Richtung nach unten fällt.

Wird der Drehknebel 2 auf die Oberseite 3 der Platte 4 aufgesetzt, so baut sich eine magnetische Haltekraft zwischen der Magnetanordnung 8 und den Magneten 14 bis 18 des Ankerelements 5 auf. Durch diese Kraftkopplung wird eine Bewegung des

Drehknebels 2, insbesondere eine Rotationsbewegung um die Achse A unverzögert und in entsprechender Weise auf das Ankerelement 5 übertragen, so dass sich auch dies mit einer entsprechenden Drehbewegung relativ zum Schaltelement 7 bewegt. Durch diese Drehbewegung können Schaltzustände erzeugt und somit gewünschte Betriebszustandseinstellungen des Hausgeräts durchgeführt werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch mechanische oder elektromechanische Kräfte erzeugt wird, wobei in diesem Zusammenhang dieses Auslösen durch die Relativbewegung zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 erfolgt. Dazu können Elemente, wie beispielsweise Nocken oder dergleichen vorgesehen sein, welche beim Drehen des Ankerelements 5 mechanisch berührt und aktiviert werden, wodurch die Schaltzustände erzeugt werden.

Ebenso kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Auslösen von Schaltzuständen durch eine berührungslose Ausgestaltung zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 realisiert ist. Beispielsweise können hier magnetische, elektromagnetische, kapazitive oder auch elektrooptische Ausgestaltungen vorgesehen sein.

Vorzugsweise ist gemäß der gezeigten Darstellung in Fig. 1 vorgesehen, dass die Bauhöhe des Schaltelements 7 in etwa der Bauhöhe des Ankerelements 5 entspricht. Das Ankerelement δerstreckt sich somit nicht in negativer y-Richtung über das Schaltelement 7 hinaus. Sowohl die einzelnen Komponenten als auch die Anordnung dieser zueinander ermöglicht einen sehr kompakten und bauraumminimierten Aufbau der Bedieneinrichtung 1 , insbesondere unterhalb der Platte 4.

In Fig. 2 ist in einer perspektivischen Ansicht von unten der Drehknebel 2 gezeigt, wobei in dieser Darstellung der Zentralmagnet 9 und die daran angeordneten Außenmagnete 10 bis 13 zu erkennen sind.

In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Ankerelement 5 und das Schaltelement 7 bei abgenommenem Betätigungselement bzw. Drehknebel 2 und abgenommener Platte 4 gezeigt.

Auch hier kann die Anordnung erkannt werden, wobei die ringartige Struktur bzw. topfartige Struktur des Schaltelements 7 in dem das Ankerelement 5 angeordnet ist, gezeigt ist.

Durch die Erfindung wird die mechanische Verbindung des Aktionselements und dem Schaltelement aufgelöst und es wird der Kraftschluss über ein magnetisches Feldsystem gemäß Magnetanordnungen im Drehknebel 2 und dem Ankerelement 5 erzeugt. In diesem Zusammenhang sind die Magnete 9 bis 13 sowie 14 bis 18 vorzugsweise als Permanentmagnete mit Nord-Südpol-Orientierung konzipiert. Die magnetische Kopplung wird somit über eine Fernwirkung mit magnetischen Kräften hergestellt, die eine entsprechende Kraft bzw. einen Moment auf das Schaltelement bzw. die Schaltelemente 7 ausüben und diese bei der haptischen Betätigung des Aktionselements in Bewegung setzen, welche wiederum die Schaltvorgänge auf mechanischen, elektrischen oder elektronischen Weg auslöst. Das Aktionselement, nämlich der Drehknebel 2, kann auch als Schiebeschalter, Schalter oder linearer Weggeber ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Drehknebel 2 auch beleuchtet sein und/oder ein Identifikationssystem und/oder Bedienelemente, wie beispielsweise ein Druckknopf oder dergleichen, umfassen. Darüber hinaus kann auch vorgesehen sein, dass der Drehknebel 2 weitere übliche Schaltelemente aufweist, die elektronisch erkannt werden können.

Das Schaltelement 7 mit seiner ringförmigen Struktur kann beispielsweise aus Kunststoff oder aber auch aus einem anderen Material ausgebildet sein. Zwischen dem Drehknebel 2 und dem Schaltelement 7 sind keine Verbindungsteile, keine Durchbrüche durch Blenden, Fronten oder ein Durchbruch der Platte 4 ausgebildet. Die Gehäuseoberfläche bleibt ebenfalls durch bruchfrei. Die magnetische Achse A ist zugleich eine Fixierung des Drehknebels 2 auf der Oberfläche 3.

Die Bedieneinrichtung 1 arbeitet in jeder beliebigen Lage und kann in der gezeigten horizontalen Anordnung ebenso verwendet werden, wie in einer vertikalen Anordnung oder aber auch eine in einer beliebig geneigten Anordnung.

Durch die Bedieneinrichtung 1 kann durch die Anordnung des Schaltelements 7 und dem Ankerelement 5 quasi eine Rotor-Stator-Anordnung geschaffen werden, wobei aufgrund

der relativen Bewegbarkeit zwischen dem Ankerelement 5 und dem Schaltelement 7 die Schaltzustände erzeugt werden können.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Ankerelement 5 unabhängig vom Schaltelement 7 in axialer Richtung A gehalten ist und auch bei abgenommenem Drehknebel 2 und somit gelöster magnetischer Haltekraft ein positionssicheres Anordnen des Ankerelements 5 gewährleistet ist.