用于家用電器的操作單元的制作方法

專利名稱：用于家用電器的操作單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于家用電器的操作單元，其用于用一個固定在操作面上的操作旋鈕調整運行功能及工作參數，該操作旋鈕為了選擇一個運行功能，例如選擇一個烹飪位置，可從起始位置移至選擇位置，并且為了調整工作參數，如一個加熱級別，可繞旋鈕軸線旋轉。
在EP 0 962 707 A1中描述了一種同類的、用于家用電器的操作單元。一個固定在操作面上的操作旋鈕用于調整運行功能，例如用于選擇電爐灶的一個確定的烹飪位置，并為此可從起始位置移至或轉至一個選擇位置中。為了調整工作參數，例如一個加熱等級，該操作旋鈕還可繞旋鈕軸線旋轉。同類的操作單元的一個實施方式規定有一個封閉的操作面，在該操作面上可拆卸地借助磁力固定該操作旋鈕。其中，最大許可的移動行程是通過該操作旋鈕的一個嵌入操作面的一個導向連桿內并沿其滑動的操作旋鈕的導向軸頸預先設定的。
本發明的任務在于如此地改進權利要求1的前敘部分所述的操作單元，使其可便于操作、結構簡化并在功能上能更好地與家用電器相耦合。
按照本發明，在權利要求1的前敘部分所述的操作單元中，上述任務通過如下措施被解決，即為了在盤的范圍內磁力固定操作旋鈕，設有一個具有多個位置固定地設置的磁鐵的磁鐵裝置，這些磁鐵對操作旋鈕的至少一個永久磁鐵和/或一個磁鐵的元件施加磁吸力并可使操作旋鈕轉動和移動。用一個這樣的按照本發明的操作單元可對家用電器進行簡單和一目了然的操作。因此，通過把操作旋鈕從起始位置移入一個選擇位置，可選擇一個運行功能，該運行功能譬如在于選擇一個電爐灶的一個確定的烹飪位置。通過以傳統的方式方法轉動操作旋鈕，可影響事先選擇的工作功能的功能參數。通過繞其旋鈕軸線轉動操作旋鈕，譬如可影響事先選擇的烹飪位置的加熱等級。從第一操作步驟，即選擇運行功能到第二操作步驟，即調整選擇的運行功能的工作參數，操作旋鈕可不變地留在操作人的手中。更換把手或操縱操作單元的一個附加元件是不需要的。此外，每個操作步驟配有操作旋鈕的一個單獨的、獨特的運動類型。通過操作面的和操作旋鈕的共同作用的永久磁鐵，操作旋鈕可脫離開板并且可幾乎任意地在板上移動和/或轉動。板可以完全是平的并據此可最佳地除去附在其上的污物。操作旋鈕的所有可能的移動和轉動僅僅通過共同作用的磁元件的結構被限定。
按照本發明的一個實施方式，在各個選擇位置中的止擋位置可通過一個光學的和/或聲學的信號被顯示。據此顯示給操作人操作旋鈕處在該選擇位置中并且不應繼續移過該選擇位置。安全功能譬如在于，先選擇的運行功能在取下操作旋鈕時或在繼續移過其止擋位置時被切斷。
對操作旋鈕的移動和轉動的掃描和檢測以本已公開的方式在感應的、光學的或在磁的途徑上進行。必要時，所提及的掃描方法也可相互結合。
本發明的一個第一實施方式規定，操作旋鈕從每個選擇位置自動地滑回到起始位置中。一個替代的實施方式可在于，操作旋鈕停留在每個選擇位置上或只停留在幾個選擇位置上并且必須從這些選擇位置通過回移回到起始位置中。這些替代的方案可分別通過相互作用的磁元件的合適的構造和布局來實現。
在板的范圍內有利地設有一個中央磁鐵和多個以預先給定的間隔距離分別均勻環狀地部署在該中央磁鐵周圍的凸緣磁鐵。每個凸緣磁鐵限定一個可能的、可被操作旋鈕移動的選擇位置。在四個存在的運行功能中，譬如電爐灶的四個烹飪位置中，至少四個不同的選擇位置是必要的。但是，在本發明的一個優選的改進方案中可設有附加的、用附加功能占用的選擇位置。據此，在一個電爐灶上譬如可設有六個用于選擇四個烹飪位置及用于控制附加功能的選擇位置。這樣的附加功能譬如是定時控制、中央的區域接通等等。如果設有六個這樣的選擇位置，則相應地六個在中央磁鐵周圍部署的凸緣磁鐵是必要的。
本發明的一個實施方式規定在操作旋鈕的底側上設有一個吸持磁鐵以及一個鐵磁性的、具有至少三個臂的盤。該鐵磁性的、譬如可由軟鐵制成的極星形輪(Polspinne)結構的盤最好具有在操作面中或上的凸緣磁鐵一樣多的臂。軟鐵制成的極星形輪使這些臂以與吸持磁鐵的底側相反的極性磁化。據此，這些臂在相應的凸緣磁鐵上的定位造成相斥或相吸，具體視凸緣磁鐵怎樣定位而定。凸緣磁鐵最好是以與操作面的中央磁鐵相同的極性進行設置。據此，操作旋鈕以其吸持磁鐵移到凸緣磁鐵之一上并且屆時磁力相吸。由于軟鐵制成的極星形輪最好具有與操作旋鈕的底側相當的極性，所以在轉動操作旋鈕時造成一個停歇，該停歇通過極星形輪的臂在掃過凸緣磁鐵或者中央磁鐵時的相斥力而引起。
為了控制兩個或三個運行功能，可有選擇地分別設有一個操作旋鈕，該操作旋鈕相應地具有兩個或三個選擇位置。同樣，一個操作旋鈕可具有多個選擇位置，譬如六個或八個選擇位置，為了全面地控制一個電器，使用一個操作旋鈕就足夠了。
特別有利的是與中央磁鐵的外圍有間隔地設置一個激活區域，為了選擇運行功能，操作旋鈕必須移入該激活區域中。與該激活區域的間距防止操作旋鈕在其起始位置轉動時意想不到地移入選擇位置中。因此，在沒有無意地選擇一個選擇位置的情況下，操作旋鈕在其起始位置中進行一定的偏心轉動成為可能。激活區域和中央磁鐵之間的距離為至少5毫米被證明是特別有利的。
此外，激活區域的靠外的界限距中央磁鐵的圓周的距離約為最多15毫米是有利的。據此，中央磁鐵的尚足夠大的復位磁力得以保障，以便支持操作旋鈕從激活區域復位到起始位置中。此外，從中為操作人員得出一個短的并因此舒服的偏移行程長度。同時，整個操作單元在家用電器中的占地面積得以充分減少。此外，激活區域的平面結構還保障了對操作旋鈕的移動的可靠的檢測。這特別是在一定時間間隔內對操作旋鈕進行的感應式和/或光學式掃描具有意義。
當操作旋鈕在經過一個預先給定的時間間隔之后重新被復位到其起始位置時，就技術可靠性而言，用操作旋鈕進行的運動功能選擇才可有利地檢測。如果不是這種情況，則可從選擇過程的失誤出發。所述的時間間隔有利地在2～5秒之間。
下面借助按照本發明操作單元的實施例以一個烹飪區為例說明本發明。附圖所示為

圖1具有一個操作單元的烹飪區的透視圖，圖2操作單元的操作旋鈕的一個示意截面視圖；圖3按照本發明的、用于說明操作面的和操作旋鈕的共同作用的磁性元件的操作單元的分解圖，圖4和5操作面和操作旋鈕的共同作用的磁性原件的示意圖，圖6和7操作單元的不同的操作變型方案的原理圖。
圖1示出了一個具有一個設在其上的以操作旋鈕10為表現形式的操作單元的烹飪區2的透視圖。該烹飪區2具有一個陶瓷玻璃板4，該陶瓷玻璃板前側止于一個板棱面6中。在所示的實施例中，在該陶瓷玻璃板上設有4個能以本身公開的方式可加熱的烹飪位置8，這些烹飪位置能以圖案相應地標明。在前側的板棱面6中或在陶瓷玻璃板4的表面上可設有一個或多個(圖中未示出)顯示元件，其用于顯示所選擇的運行功能或者工作參數。在陶瓷玻璃板的中間靠前的且靠近板棱面6的區域中設有一個操作旋鈕10，該操作旋鈕可繞旋鈕軸線12旋轉并可沿不同的、限定的方向從一個中央的起始位置移入選擇位置。
圖2示出了具有其上設置了操作旋鈕10的陶瓷玻璃板4的示意截面圖。所述的操作旋鈕10借助磁力固定在陶瓷玻璃板4上并可平行于其表面地被移動或者繞旋鈕軸線12被旋轉。按照本發明，操作旋鈕10在其不同的選擇位置中的移動以及繞其旋轉軸線12可能的轉動是通過操作旋鈕10中的由永久磁鐵以及一個或多個磁性的元件組成的裝置限定的。在陶瓷玻璃板4的底側上設有一個中央磁鐵24，多個凸緣磁鐵26以一個確定的間距部署在該中央磁鐵24的周圍。中央磁鐵24具有強于凸緣磁鐵26的磁化作用。這可通過不同的大小表示。在操作旋鈕10的旋鈕底側16上在中央設有一個吸持磁鐵14，該吸持磁鐵14具有與中央磁鐵24相反的極性并且有利地具有與中央磁鐵大致相同的尺寸。從吸持磁鐵14的背向旋鈕底側16的上側出發，設有一個以一個結構為星形盤的、具有朝外指向的臂22的極星形輪18，該極星形輪18有利地由軟鐵制成并且據此具有與吸持磁鐵14的上側相同的極性。由于凸緣磁鐵26是有利地以與中央磁鐵24相同的極性方向來裝配的，所以在極星形輪18的臂22和凸緣磁鐵26的上側之間分別存在相斥的磁力。
對用于選擇供使用的運行功能的操作旋鈕10的移動以及對用于選擇家用電器的供使用的工作參數的轉動的檢測能以公開的方式，譬如借助感應的和/或光學的掃描來進行。這些掃描方法分別使精確的、非接觸式的信號傳輸并因此使對家用電器的可靠操成為可能。
圖3示出了抬離陶瓷玻璃板4的操作旋鈕10的示意分解圖。在該透示圖中，可清楚地看出永久磁鐵在陶瓷玻璃板4的下方的部署以及操作旋鈕10的磁性元件的設置狀況。在圖示的實施例中，設有6個分別均勻地以相同的間距部署在中央磁鐵24周圍的凸緣磁鐵26，這些凸緣磁鐵的北極N向上指向操作旋鈕10并且其南極S沿相反的方向指向。所述的中央磁鐵24具有與向上的北極N相同的極性。操作旋鈕10的所述吸持磁鐵14的南極S朝向旋鈕下側16并因此與中央磁鐵24相吸。極星形輪18的被中央部位20支承在吸持磁鐵14的北極N上的并且側部被向下拉伸的臂22具有與吸持磁鐵14的上側相同朝向的極性并因此與凸緣電極26分別相斥。因此，在臂22和凸緣磁鐵26之間的相斥作用造成一些繞其旋鈕軸線12旋轉的操作旋鈕10的停歇位置。在圖示的實施例中，這是六個停歇位置。操作旋鈕可選擇地借助其吸持磁鐵14移到凸緣磁鐵26之一的上方并因此處在六個選擇位置中的一個位置上。根據凸緣磁鐵26和中央磁鐵24之間選擇的具體距離，操作旋鈕10在放開手之后自動地滑回到其在其中吸持磁鐵14和中央磁鐵24上下對準的起始位置中。在中央磁鐵24和凸緣磁鐵26之間具有足夠大的選擇距離的情況下，中央磁鐵施加到吸持磁鐵14上的磁力變得太弱，以至于操作旋鈕10停留在其選擇的選擇位置中并且必須移回到起始位置中。
在圖4和圖5中示出了極星形輪18相對于操作面的磁鐵24，26的設置示意圖。其中，極星形輪18以其在其下設有吸持磁鐵14的中央部位20分別處于六個凸緣磁鐵26的最上方的凸緣磁鐵的上方。在圖4中示出了在兩個與最上方的凸緣磁鐵26相鄰的凸緣磁鐵26和極星形輪18的臂22之間的相斥磁力的情況。圖5示出了操作旋鈕的靜止位置，屆時，極星形輪18的臂22分別處于相鄰的凸緣磁鐵26之間的空擋中。一個典型的偏轉行程可在3毫米和20毫米之間。
在圖5中用虛線示出了一個激活區域32。在該激活區域內設有六個凸緣磁鐵26。環形的激活區域32的靠內的第一界限33以一個5毫米的間距a1繞中央磁鐵24同心地伸展。為了選擇配屬于凸緣磁鐵26的選擇位置30之一，操作旋鈕10須移到激活區域32中。間距a1是如此設定的，即操作旋鈕在其起始位置中的偏心轉動不得使操作旋鈕10無意地偏轉往凸緣磁鐵26。按照圖5，激活區域32的一個靠外的第二界限34同心地繞靠內的界限33伸展并且沿徑向距中央磁鐵24的外周的距離a2為15毫米。如果操作旋鈕10處在激活區域32的第一和第2界限33，34之間，則中央磁鐵24的磁復位力尚足夠大，以便支持操作旋鈕10復位到其起始位置28中。
出于安全原因，按照圖5所示的實施例，操作旋鈕的整個選擇過程不得長于2秒鐘。在超過該時間間隔的情況下，對運行功能的選擇，譬如對烹飪位置8之一的選擇不能檢測到。
如圖6和圖7所示，在偏轉過程中，一個借助一個信號裝置31進行的光的和/或聲的確認(Quittierung)對于一個規定的偏轉距離是有意義的。該確認要求使用者不再繼續偏轉操作旋鈕，而是讓操作旋鈕呆在該位置中或讓其通過磁的復位力自動滑回到其中間位置中。在光的確認時，一個環形的發光扇形段31在規定了偏轉距離和偏轉方向時最好被用作光限位器。該發光扇形段有利地在這樣的瞬間發光，即在操作旋鈕的邊剛剛達到規定的偏轉距離。屆時，陶瓷玻璃蓋下的光標在沒有被覆蓋的情況下剛剛達到操作旋鈕的邊。在這一瞬間，一個短的信號聲(Signalton)可有利地被采用。在單獨規定的、聲的確認情況下，相同的功能在沒有光標的情況下被滿足。為了譬如區別主偏轉方向與下級的偏轉方向，這兩種確認類型也可混合地被采用。在本發明的一個優選的實施方式中，光標被用于選擇烹飪位置并且一直發光至另一烹飪位置被選擇。然后，所選擇的被顯示的烹飪位置的加熱等級可通過操作旋鈕在中間位置中的轉動被調整并可隨時在沒有事先偏轉的情況下被改變。
為了操縱操作單元，譬如按圖6所示，旋轉旋鈕在視圖中可從中央的起始位置28自上移入6個不同的選擇位置30中。在這些選擇位置30中，操作旋鈕隨后可分別被旋轉。因此，為了減少一個烹飪位置8的加熱等級，操作旋鈕可移入相應的選擇位置30，并可通過逆時針轉動被旋轉。基于在中央磁鐵和凸緣磁鐵之間具有足夠的距離，操作旋鈕留在分別選擇的選擇位置30中并可在那里被轉動。
按照圖7，可按替代的方式對操作旋鈕進行如下操縱為了選擇運行功能，即選擇所希望的烹飪位置8，操作旋鈕被操作人員從中間的起始位置28移入相應的選擇位置30。在選擇完烹飪位置8之一后，操作人員把操作旋鈕再移回到中間的起始位置28中。然后通過在中央的起始位置28中轉動操作旋鈕進行對工作參數的，即對選擇的烹飪位置8的加熱等級的調整。附加地或取代地也可規定，通過把操作旋鈕反復地從起始位置28移入相應的選擇位置進行譬如對一個選擇的烹飪位置8的加熱等級進行逐步增加或減少。
在兩個圖示的變型方案中，操作旋鈕的按照本發明的功能與附加的接觸式傳感器的結合是可能的，以便譬如實現一個獨立的總開關。在運行過程中拿掉操作旋鈕所有的烹飪位置會在警告階段后關閉并據此會單側嵌接入總開關中。該警告能以聲的和/或光的形式進行。在兩個變型方案中，其它的功能還可通過在一個所謂的肘桿觸發模式(Toggle-Modus)中沿同一方向多次偏轉被占用，如區域接通(Zonenzuschaltung)。
按照本發明的操作單元的一大優點在于，中央的操作旋鈕是易于凈化的并是可拿開的，據此也可完全凈化平的陶瓷玻璃板。此外，陶瓷玻璃板沒有任何缺口或中斷。整個操作區域及其印刷和在其附近部署的光標可是很小地并據此很節省空間地構成。該操作區域同樣象具有觸模控制裝置的蒸煮鍋(kochmulde)那樣可便于凈化，而又沒有與蒸煮鍋聯系在一起的缺點，如不可避免的指紋以及在接觸可能燙的玻璃陶瓷面時的熱的影響。
附圖標記列表2 烹飪位置4 陶瓷玻璃板6 板棱面8 烹飪位置10 操作旋鈕12 旋鈕軸線14 吸持磁鐵16 旋鈕底側18 極星形輪20 中央部位22 臂24 中央磁鐵26 凸緣磁鐵28 起始位置30 選擇位置31 信號裝置32 激活區域33 第一界限34 第二界限N 北極(磁鐵)S 南極(磁鐵)
權利要求
1.用于為一家用電器調整運行功能和工作參數的操作單元，其具有至少一個用磁力固定在一個板(4)上的操作旋鈕(10)，該操作旋鈕(10)為了選擇一個運行功能，如選擇一個烹飪位置(8)，可從起始位置(28)移入一個選擇位置(30)并且為了調整工作參數，如一個加熱等級可繞一個旋鈕軸線(12)旋轉，其特征在于，為把操作旋鈕(10)磁力地固定在板(4)的區域中，設有一個具有多個位置固定地設置的磁鐵(24，26)的磁鐵裝置，該磁鐵裝置對操作旋鈕(10)的至少一個永久磁鐵(14)和/或一個鐵磁的元件(18)施加磁吸力并可使操作旋鈕(10)轉動或移動。
2.按照權利要求1所述的操作單元，其特征在于，一個光的和/或聲的信號裝置(31)顯示操作旋鈕(10)的選擇位置(30)。
3.按照權利要求1或2所述的操作單元，其特征在于，所述的操作旋鈕(10)是如此設計的，使其從選擇位置(30)自動地滑回到起始位置(28)中。
4.按照權利要求1或2所述的操作單元，其特征在于，所述的操作旋鈕(10)是如此設計的，使其通過回推從選擇位置(30)回到起始位置(28)中。
5.按照以上權利要求之一所述的操作單元，其特征在于，所述磁鐵裝置上位置固定地設置的磁鐵(24，26)具有一個中央磁鐵(24)和一定數量的，特別是至少三個分別繞中央磁鐵(24)分布的凸緣磁鐵(26)。
6.按照以上權利要求之一所述的操作單元，其特征在于，所述的操作旋鈕(10)在操作旋鈕(10)的底側(16)上具有一個吸持磁鐵(14)以及一個鐵磁的，具有至少三個臂(22)的盤(18)。
7.按照權利要求6所述的操作單元，其特征在于，所述的鐵磁的盤形成一個由軟鐵制成的極星形輪(18)。
8.按照權利要求6或7所述的操作單元，其特征在于，所述的極星形輪(18)的臂(22)的數目和結構對應于凸緣磁鐵(26)的數目。
9.按照權利要求6至8之一所述的操作單元，其特征在于，為了施加磁吸力，中央磁鐵(24)或者凸緣磁鐵(26)與操作旋鈕(10)的吸持磁鐵(14)極性相反地對置。
10.按照權利要求6至9之一所述的操作單元，其特征在于，為了施加相斥的磁力，鐵磁的極星形輪或者盤(18)的臂(22)與凸緣磁鐵(26)或者中央磁鐵(24)極性相同地設置。
11.按照以上權利要求之一所述的操作單元，其特征在于，所述的操作旋鈕(10)可用于調整至少兩種運行功能。
12.按照以上權利要求之一所述的操作單元，其特征在于，沿板(4)與中央磁鐵(24)有間距地設有一個用于激活所選操作功能(8)的激活區域(32)。
13.按照權利要求12所述的操作單元，其特征在于，所述的激活區域(32)是通過一個與中央磁鐵(24)相鄰的第一界限(33)和通過一個距中央磁鐵(24)的距離更大的第二界限(34)限定的。
14.按照權利要求13所述的操作單元，其特征在于，激活區域(32)的第一界限(33)距中央磁鐵(24)的圓周的距離(a1)至少為5毫米。
15.按照權利要求13或14所述的操作單元，其特征在于，激活區域(32)的第二界限(34)距中央磁鐵(24)的圓周的距離(a2)最多15毫米。
16.按照以上權利要求之一所述的操作單元，其特征在于，通過操作旋鈕(10)對運行功能(8)的選擇，當操作旋鈕(10)在預先給定的時間間隔后重新復位到了起始位置(28)時才得以檢測。
17.按照權利要求16所述的操作單元，其特征在于，所述的預先給定的時間間隔在2秒和5秒之間。
18.按照權利要求5至17之一所述的操作單元，其特征在于，凸緣磁鐵(26)均勻地分布在中央磁鐵(24)的圓周周圍。
全文摘要
本發明涉及一種用于為家用電器調整運行功能和工作參數的操作單元，其具有至少一個借助磁力固定在操作面上的操作旋鈕(10)，該操作旋鈕為了選擇一個運行功能，例如選擇一個確定的烹飪位置(8)可從一個起始位置(28)移入一個選擇位置(30)并且為了調整工作參數，如一個加熱等級可繞一個旋鈕軸線(12)旋轉。在很平的操作面上或者之中設有至少一個包括多個永久磁鐵(24，26)的、與至少一個操作旋鈕(10)的至少一個永久磁鐵(14)和/或一個鐵磁的元件共同作用的固定元件，該固定元件限定操作旋鈕(10)在操作面上的轉動和移動。
文檔編號H01H5/02GK1685295SQ03819179
公開日2005年10月19日 申請日期2003年7月21日 優先權日2002年8月14日
發明者P·布盧門塔爾, B·賴因克, B·施蒂茨爾 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司