专利名称：用于家用电器的操作单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于家用电器的操作单元，其用于用一个固定在操作面上的操作旋钮调整运行功能及工作参数，该操作旋钮为了选择一个运行功能，例如选择一个烹饪位置，可从起始位置移至选择位置，并且为了调整工作参数，如一个加热级别，可绕旋钮轴线旋转。
在EP 0 962 707 A1中描述了一种同类的、用于家用电器的操作单元。一个固定在操作面上的操作旋钮用于调整运行功能，例如用于选择电炉灶的一个确定的烹饪位置，并为此可从起始位置移至或转至一个选择位置中。为了调整工作参数，例如一个加热等级，该操作旋钮还可绕旋钮轴线旋转。同类的操作单元的一个实施方式规定有一个封闭的操作面，在该操作面上可拆卸地借助磁力固定该操作旋钮。其中，最大许可的移动行程是通过该操作旋钮的一个嵌入操作面的一个导向连杆内并沿其滑动的操作旋钮的导向轴颈预先设定的。
本发明的任务在于如此地改进权利要求1的前叙部分所述的操作单元，使其可便于操作、结构简化并在功能上能更好地与家用电器相耦合。
按照本发明，在权利要求1的前叙部分所述的操作单元中，上述任务通过如下措施被解决，即为了在盘的范围内磁力固定操作旋钮，设有一个具有多个位置固定地设置的磁铁的磁铁装置，这些磁铁对操作旋钮的至少一个永久磁铁和/或一个磁铁的元件施加磁吸力并可使操作旋钮转动和移动。用一个这样的按照本发明的操作单元可对家用电器进行简单和一目了然的操作。因此，通过把操作旋钮从起始位置移入一个选择位置，可选择一个运行功能，该运行功能譬如在于选择一个电炉灶的一个确定的烹饪位置。通过以传统的方式方法转动操作旋钮，可影响事先选择的工作功能的功能参数。通过绕其旋钮轴线转动操作旋钮，譬如可影响事先选择的烹饪位置的加热等级。从第一操作步骤，即选择运行功能到第二操作步骤，即调整选择的运行功能的工作参数，操作旋钮可不变地留在操作人的手中。更换把手或操纵操作单元的一个附加元件是不需要的。此外，每个操作步骤配有操作旋钮的一个单独的、独特的运动类型。通过操作面的和操作旋钮的共同作用的永久磁铁，操作旋钮可脱离开板并且可几乎任意地在板上移动和/或转动。板可以完全是平的并据此可最佳地除去附在其上的污物。操作旋钮的所有可能的移动和转动仅仅通过共同作用的磁元件的结构被限定。
按照本发明的一个实施方式，在各个选择位置中的止挡位置可通过一个光学的和/或声学的信号被显示。据此显示给操作人操作旋钮处在该选择位置中并且不应继续移过该选择位置。安全功能譬如在于，先选择的运行功能在取下操作旋钮时或在继续移过其止挡位置时被切断。
对操作旋钮的移动和转动的扫描和检测以本已公开的方式在感应的、光学的或在磁的途径上进行。必要时，所提及的扫描方法也可相互结合。
本发明的一个第一实施方式规定，操作旋钮从每个选择位置自动地滑回到起始位置中。一个替代的实施方式可在于，操作旋钮停留在每个选择位置上或只停留在几个选择位置上并且必须从这些选择位置通过回移回到起始位置中。这些替代的方案可分别通过相互作用的磁元件的合适的构造和布局来实现。
在板的范围内有利地设有一个中央磁铁和多个以预先给定的间隔距离分别均匀环状地部署在该中央磁铁周围的凸缘磁铁。每个凸缘磁铁限定一个可能的、可被操作旋钮移动的选择位置。在四个存在的运行功能中，譬如电炉灶的四个烹饪位置中，至少四个不同的选择位置是必要的。但是，在本发明的一个优选的改进方案中可设有附加的、用附加功能占用的选择位置。据此，在一个电炉灶上譬如可设有六个用于选择四个烹饪位置及用于控制附加功能的选择位置。这样的附加功能譬如是定时控制、中央的区域接通等等。如果设有六个这样的选择位置，则相应地六个在中央磁铁周围部署的凸缘磁铁是必要的。
本发明的一个实施方式规定在操作旋钮的底侧上设有一个吸持磁铁以及一个铁磁性的、具有至少三个臂的盘。该铁磁性的、譬如可由软铁制成的极星形轮(Polspinne)结构的盘最好具有在操作面中或上的凸缘磁铁一样多的臂。软铁制成的极星形轮使这些臂以与吸持磁铁的底侧相反的极性磁化。据此，这些臂在相应的凸缘磁铁上的定位造成相斥或相吸，具体视凸缘磁铁怎样定位而定。凸缘磁铁最好是以与操作面的中央磁铁相同的极性进行设置。据此，操作旋钮以其吸持磁铁移到凸缘磁铁之一上并且届时磁力相吸。由于软铁制成的极星形轮最好具有与操作旋钮的底侧相当的极性，所以在转动操作旋钮时造成一个停歇，该停歇通过极星形轮的臂在扫过凸缘磁铁或者中央磁铁时的相斥力而引起。
为了控制两个或三个运行功能，可有选择地分别设有一个操作旋钮，该操作旋钮相应地具有两个或三个选择位置。同样，一个操作旋钮可具有多个选择位置，譬如六个或八个选择位置，为了全面地控制一个电器，使用一个操作旋钮就足够了。
特别有利的是与中央磁铁的外围有间隔地设置一个激活区域，为了选择运行功能，操作旋钮必须移入该激活区域中。与该激活区域的间距防止操作旋钮在其起始位置转动时意想不到地移入选择位置中。因此，在没有无意地选择一个选择位置的情况下，操作旋钮在其起始位置中进行一定的偏心转动成为可能。激活区域和中央磁铁之间的距离为至少5毫米被证明是特别有利的。
此外，激活区域的靠外的界限距中央磁铁的圆周的距离约为最多15毫米是有利的。据此，中央磁铁的尚足够大的复位磁力得以保障，以便支持操作旋钮从激活区域复位到起始位置中。此外，从中为操作人员得出一个短的并因此舒服的偏移行程长度。同时，整个操作单元在家用电器中的占地面积得以充分减少。此外，激活区域的平面结构还保障了对操作旋钮的移动的可靠的检测。这特别是在一定时间间隔内对操作旋钮进行的感应式和/或光学式扫描具有意义。
当操作旋钮在经过一个预先给定的时间间隔之后重新被复位到其起始位置时，就技术可靠性而言，用操作旋钮进行的运动功能选择才可有利地检测。如果不是这种情况，则可从选择过程的失误出发。所述的时间间隔有利地在2～5秒之间。
下面借助按照本发明操作单元的实施例以一个烹饪区为例说明本发明。附图所示为
图1具有一个操作单元的烹饪区的透视图，图2操作单元的操作旋钮的一个示意截面视图；图3按照本发明的、用于说明操作面的和操作旋钮的共同作用的磁性元件的操作单元的分解图，图4和5操作面和操作旋钮的共同作用的磁性原件的示意图，图6和7操作单元的不同的操作变型方案的原理图。
图1示出了一个具有一个设在其上的以操作旋钮10为表现形式的操作单元的烹饪区2的透视图。该烹饪区2具有一个陶瓷玻璃板4，该陶瓷玻璃板前侧止于一个板棱面6中。在所示的实施例中，在该陶瓷玻璃板上设有4个能以本身公开的方式可加热的烹饪位置8，这些烹饪位置能以图案相应地标明。在前侧的板棱面6中或在陶瓷玻璃板4的表面上可设有一个或多个(图中未示出)显示元件，其用于显示所选择的运行功能或者工作参数。在陶瓷玻璃板的中间靠前的且靠近板棱面6的区域中设有一个操作旋钮10，该操作旋钮可绕旋钮轴线12旋转并可沿不同的、限定的方向从一个中央的起始位置移入选择位置。
图2示出了具有其上设置了操作旋钮10的陶瓷玻璃板4的示意截面图。所述的操作旋钮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动或者绕旋钮轴线12被旋转。按照本发明，操作旋钮10在其不同的选择位置中的移动以及绕其旋转轴线12可能的转动是通过操作旋钮10中的由永久磁铁以及一个或多个磁性的元件组成的装置限定的。在陶瓷玻璃板4的底侧上设有一个中央磁铁24，多个凸缘磁铁26以一个确定的间距部署在该中央磁铁24的周围。中央磁铁24具有强于凸缘磁铁26的磁化作用。这可通过不同的大小表示。在操作旋钮10的旋钮底侧16上在中央设有一个吸持磁铁14，该吸持磁铁14具有与中央磁铁24相反的极性并且有利地具有与中央磁铁大致相同的尺寸。从吸持磁铁14的背向旋钮底侧16的上侧出发，设有一个以一个结构为星形盘的、具有朝外指向的臂22的极星形轮18，该极星形轮18有利地由软铁制成并且据此具有与吸持磁铁14的上侧相同的极性。由于凸缘磁铁26是有利地以与中央磁铁24相同的极性方向来装配的，所以在极星形轮18的臂22和凸缘磁铁26的上侧之间分别存在相斥的磁力。
对用于选择供使用的运行功能的操作旋钮10的移动以及对用于选择家用电器的供使用的工作参数的转动的检测能以公开的方式，譬如借助感应的和/或光学的扫描来进行。这些扫描方法分别使精确的、非接触式的信号传输并因此使对家用电器的可靠操成为可能。
图3示出了抬离陶瓷玻璃板4的操作旋钮10的示意分解图。在该透示图中，可清楚地看出永久磁铁在陶瓷玻璃板4的下方的部署以及操作旋钮10的磁性元件的设置状况。在图示的实施例中，设有6个分别均匀地以相同的间距部署在中央磁铁24周围的凸缘磁铁26，这些凸缘磁铁的北极N向上指向操作旋钮10并且其南极S沿相反的方向指向。所述的中央磁铁24具有与向上的北极N相同的极性。操作旋钮10的所述吸持磁铁14的南极S朝向旋钮下侧16并因此与中央磁铁24相吸。极星形轮18的被中央部位20支承在吸持磁铁14的北极N上的并且侧部被向下拉伸的臂22具有与吸持磁铁14的上侧相同朝向的极性并因此与凸缘电极26分别相斥。因此，在臂22和凸缘磁铁26之间的相斥作用造成一些绕其旋钮轴线12旋转的操作旋钮10的停歇位置。在图示的实施例中，这是六个停歇位置。操作旋钮可选择地借助其吸持磁铁14移到凸缘磁铁26之一的上方并因此处在六个选择位置中的一个位置上。根据凸缘磁铁26和中央磁铁24之间选择的具体距离，操作旋钮10在放开手之后自动地滑回到其在其中吸持磁铁14和中央磁铁24上下对准的起始位置中。在中央磁铁24和凸缘磁铁26之间具有足够大的选择距离的情况下，中央磁铁施加到吸持磁铁14上的磁力变得太弱，以至于操作旋钮10停留在其选择的选择位置中并且必须移回到起始位置中。
在图4和图5中示出了极星形轮18相对于操作面的磁铁24，26的设置示意图。其中，极星形轮18以其在其下设有吸持磁铁14的中央部位20分别处于六个凸缘磁铁26的最上方的凸缘磁铁的上方。在图4中示出了在两个与最上方的凸缘磁铁26相邻的凸缘磁铁26和极星形轮18的臂22之间的相斥磁力的情况。图5示出了操作旋钮的静止位置，届时，极星形轮18的臂22分别处于相邻的凸缘磁铁26之间的空挡中。一个典型的偏转行程可在3毫米和20毫米之间。
在图5中用虚线示出了一个激活区域32。在该激活区域内设有六个凸缘磁铁26。环形的激活区域32的靠内的第一界限33以一个5毫米的间距a1绕中央磁铁24同心地伸展。为了选择配属于凸缘磁铁26的选择位置30之一，操作旋钮10须移到激活区域32中。间距a1是如此设定的，即操作旋钮在其起始位置中的偏心转动不得使操作旋钮10无意地偏转往凸缘磁铁26。按照图5，激活区域32的一个靠外的第二界限34同心地绕靠内的界限33伸展并且沿径向距中央磁铁24的外周的距离a2为15毫米。如果操作旋钮10处在激活区域32的第一和第2界限33，34之间，则中央磁铁24的磁复位力尚足够大，以便支持操作旋钮10复位到其起始位置28中。
出于安全原因，按照图5所示的实施例，操作旋钮的整个选择过程不得长于2秒钟。在超过该时间间隔的情况下，对运行功能的选择，譬如对烹饪位置8之一的选择不能检测到。
如图6和图7所示，在偏转过程中，一个借助一个信号装置31进行的光的和/或声的确认(Quittierung)对于一个规定的偏转距离是有意义的。该确认要求使用者不再继续偏转操作旋钮，而是让操作旋钮呆在该位置中或让其通过磁的复位力自动滑回到其中间位置中。在光的确认时，一个环形的发光扇形段31在规定了偏转距离和偏转方向时最好被用作光限位器。该发光扇形段有利地在这样的瞬间发光，即在操作旋钮的边刚刚达到规定的偏转距离。届时，陶瓷玻璃盖下的光标在没有被覆盖的情况下刚刚达到操作旋钮的边。在这一瞬间，一个短的信号声(Signalton)可有利地被采用。在单独规定的、声的确认情况下，相同的功能在没有光标的情况下被满足。为了譬如区别主偏转方向与下级的偏转方向，这两种确认类型也可混合地被采用。在本发明的一个优选的实施方式中，光标被用于选择烹饪位置并且一直发光至另一烹饪位置被选择。然后，所选择的被显示的烹饪位置的加热等级可通过操作旋钮在中间位置中的转动被调整并可随时在没有事先偏转的情况下被改变。
为了操纵操作单元，譬如按图6所示，旋转旋钮在视图中可从中央的起始位置28自上移入6个不同的选择位置30中。在这些选择位置30中，操作旋钮随后可分别被旋转。因此，为了减少一个烹饪位置8的加热等级，操作旋钮可移入相应的选择位置30，并可通过逆时针转动被旋转。基于在中央磁铁和凸缘磁铁之间具有足够的距离，操作旋钮留在分别选择的选择位置30中并可在那里被转动。
按照图7，可按替代的方式对操作旋钮进行如下操纵为了选择运行功能，即选择所希望的烹饪位置8，操作旋钮被操作人员从中间的起始位置28移入相应的选择位置30。在选择完烹饪位置8之一后，操作人员把操作旋钮再移回到中间的起始位置28中。然后通过在中央的起始位置28中转动操作旋钮进行对工作参数的，即对选择的烹饪位置8的加热等级的调整。附加地或取代地也可规定，通过把操作旋钮反复地从起始位置28移入相应的选择位置进行譬如对一个选择的烹饪位置8的加热等级进行逐步增加或减少。
在两个图示的变型方案中，操作旋钮的按照本发明的功能与附加的接触式传感器的结合是可能的，以便譬如实现一个独立的总开关。在运行过程中拿掉操作旋钮所有的烹饪位置会在警告阶段后关闭并据此会单侧嵌接入总开关中。该警告能以声的和/或光的形式进行。在两个变型方案中，其它的功能还可通过在一个所谓的肘杆触发模式(Toggle-Modus)中沿同一方向多次偏转被占用，如区域接通(Zonenzuschaltung)。
按照本发明的操作单元的一大优点在于，中央的操作旋钮是易于净化的并是可拿开的，据此也可完全净化平的陶瓷玻璃板。此外，陶瓷玻璃板没有任何缺口或中断。整个操作区域及其印刷和在其附近部署的光标可是很小地并据此很节省空间地构成。该操作区域同样象具有触模控制装置的蒸煮锅(kochmulde)那样可便于净化，而又没有与蒸煮锅联系在一起的缺点，如不可避免的指纹以及在接触可能烫的玻璃陶瓷面时的热的影响。
附图标记列表2 烹饪位置4 陶瓷玻璃板6 板棱面8 烹饪位置10 操作旋钮12 旋钮轴线14 吸持磁铁16 旋钮底侧18 极星形轮20 中央部位22 臂24 中央磁铁26 凸缘磁铁28 起始位置30 选择位置31 信号装置32 激活区域33 第一界限34 第二界限N 北极(磁铁)S 南极(磁铁)
权利要求
1.用于为一家用电器调整运行功能和工作参数的操作单元，其具有至少一个用磁力固定在一个板(4)上的操作旋钮(10)，该操作旋钮(10)为了选择一个运行功能，如选择一个烹饪位置(8)，可从起始位置(28)移入一个选择位置(30)并且为了调整工作参数，如一个加热等级可绕一个旋钮轴线(12)旋转，其特征在于，为把操作旋钮(10)磁力地固定在板(4)的区域中，设有一个具有多个位置固定地设置的磁铁(24，26)的磁铁装置，该磁铁装置对操作旋钮(10)的至少一个永久磁铁(14)和/或一个铁磁的元件(18)施加磁吸力并可使操作旋钮(10)转动或移动。
2.按照权利要求1所述的操作单元，其特征在于，一个光的和/或声的信号装置(31)显示操作旋钮(10)的选择位置(30)。
3.按照权利要求1或2所述的操作单元，其特征在于，所述的操作旋钮(10)是如此设计的，使其从选择位置(30)自动地滑回到起始位置(28)中。
4.按照权利要求1或2所述的操作单元，其特征在于，所述的操作旋钮(10)是如此设计的，使其通过回推从选择位置(30)回到起始位置(28)中。
5.按照以上权利要求之一所述的操作单元，其特征在于，所述磁铁装置上位置固定地设置的磁铁(24，26)具有一个中央磁铁(24)和一定数量的，特别是至少三个分别绕中央磁铁(24)分布的凸缘磁铁(26)。
6.按照以上权利要求之一所述的操作单元，其特征在于，所述的操作旋钮(10)在操作旋钮(10)的底侧(16)上具有一个吸持磁铁(14)以及一个铁磁的，具有至少三个臂(22)的盘(18)。
7.按照权利要求6所述的操作单元，其特征在于，所述的铁磁的盘形成一个由软铁制成的极星形轮(18)。
8.按照权利要求6或7所述的操作单元，其特征在于，所述的极星形轮(18)的臂(22)的数目和结构对应于凸缘磁铁(26)的数目。
9.按照权利要求6至8之一所述的操作单元，其特征在于，为了施加磁吸力，中央磁铁(24)或者凸缘磁铁(26)与操作旋钮(10)的吸持磁铁(14)极性相反地对置。
10.按照权利要求6至9之一所述的操作单元，其特征在于，为了施加相斥的磁力，铁磁的极星形轮或者盘(18)的臂(22)与凸缘磁铁(26)或者中央磁铁(24)极性相同地设置。
11.按照以上权利要求之一所述的操作单元，其特征在于，所述的操作旋钮(10)可用于调整至少两种运行功能。
12.按照以上权利要求之一所述的操作单元，其特征在于，沿板(4)与中央磁铁(24)有间距地设有一个用于激活所选操作功能(8)的激活区域(32)。
13.按照权利要求12所述的操作单元，其特征在于，所述的激活区域(32)是通过一个与中央磁铁(24)相邻的第一界限(33)和通过一个距中央磁铁(24)的距离更大的第二界限(34)限定的。
14.按照权利要求13所述的操作单元，其特征在于，激活区域(32)的第一界限(33)距中央磁铁(24)的圆周的距离(a1)至少为5毫米。
15.按照权利要求13或14所述的操作单元，其特征在于，激活区域(32)的第二界限(34)距中央磁铁(24)的圆周的距离(a2)最多15毫米。
16.按照以上权利要求之一所述的操作单元，其特征在于，通过操作旋钮(10)对运行功能(8)的选择，当操作旋钮(10)在预先给定的时间间隔后重新复位到了起始位置(28)时才得以检测。
17.按照权利要求16所述的操作单元，其特征在于，所述的预先给定的时间间隔在2秒和5秒之间。
18.按照权利要求5至17之一所述的操作单元，其特征在于，凸缘磁铁(26)均匀地分布在中央磁铁(24)的圆周周围。
全文摘要
本发明涉及一种用于为家用电器调整运行功能和工作参数的操作单元，其具有至少一个借助磁力固定在操作面上的操作旋钮(10)，该操作旋钮为了选择一个运行功能，例如选择一个确定的烹饪位置(8)可从一个起始位置(28)移入一个选择位置(30)并且为了调整工作参数，如一个加热等级可绕一个旋钮轴线(12)旋转。在很平的操作面上或者之中设有至少一个包括多个永久磁铁(24，26)的、与至少一个操作旋钮(10)的至少一个永久磁铁(14)和/或一个铁磁的元件共同作用的固定元件，该固定元件限定操作旋钮(10)在操作面上的转动和移动。
文档编号H01H5/02GK1685295SQ03819179
公开日2005年10月19日 申请日期2003年7月21日 优先权日2002年8月14日
发明者P·布卢门塔尔, B·赖因克, B·施蒂茨尔 申请人:Bsh博施及西门子家用器具有限公司