DE102013208640B4

DE102013208640B4 - Bedienvorrichtung mit einer Basisplatte aus einem nichtmagnetischen Material und einem berührungsempfindlichen Sensor

Info

Publication number: DE102013208640B4
Application number: DE102013208640.7A
Authority: DE
Inventors: Günther Irlbacher
Original assignee: GSI Glastechnologie GmbH
Current assignee: GSI Glastechnologie GmbH
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2019-03-28
Anticipated expiration: 2033-05-11
Also published as: DE102013208640A1

Abstract

Bedienvorrichtung (1), umfassend eine Basisplatte (2) aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einer Sensorelektrode, welche Sensorelemente (3) aufweist, auf einer ersten Seite (4) der Basisplatte (2) für Eingaben eines Benutzers der Bedienvorrichtung (1) und mit einer manuell betätigbaren Stelleinheit (5), aufweisend ein ortsfestes Unterteil (6) und ein bewegliches Oberteil (7), auf einer zweiten Seite (8) der Basisplatte (2), wobei das Unterteil mit einem Klebstoff auf die zweite Seite (8) geklebt ist und Unterteil (6) und Sensorelemente (3) einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen, und wobei die Stelleinheit (5) ein Magnetrastdrehschalter ist und im Oberteil (7) ein Magnet (15) und im Unterteil (6) magnetisierbare Blechstücke (16) angebracht sind,
wobei in der Stelleinheit (5) der Magnet (15) so angeordnet ist, dass er Drehbewegungen des Oberteils (7) auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil (6) die mehreren magnetisierbaren Blechstücke (16) angeordnet sind,
und die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienvorrichtung mit einer Basisplatte aus Glas, Glaskeramik oder einem anderen nicht magnetischen Material und einem berührungsempfindlichem Sensor.
Zur Steuerung von Elektrogeräten und sonstigen Vorrichtungen werden häufig Bedienvorrichtungen verwendet, die an einer Gehäusewand oder einer anderen Wand befestigt sind. Im Allgemeinen ist hierzu in der Wand eine Öffnung vorgesehen, so dass die Bedienvorrichtung mit einem Halteteil auf der anderen Seite einer Wandplatte verbunden werden kann. Beispielsweise kann eine Bedienvorrichtung über einen Durchbruch in einer Gehäusewand oder einer anderen Wand mit einem Halteteil auf der anderen Seite verschraubt, geklebt oder vernietet sein. Häufig sind auf dieser anderen Seite auch Sensoren und eine elektronische Vorrichtung vorhanden, beispielsweise eine Auswerteelektronik für Signale des Sensors.
So können auch Bedienvorrichtungen wie Drehknöpfe auf einer Glas- oder Glaskeramikoberfläche mit einem auf der gegenüberliegenden Oberfläche angeordneten Sensor über ein Verbindungselement verbunden sein, beispielsweise über eine stift- oder schraubenartige Verbindung oder eine Verklebung.
Nachteilig an diesen bekannten Bedienvorrichtungen ist, dass für das Verbindungselement eine Öffnung im Glas oder in der Glaskeramik notwendig ist. Wird zur Erzeugung einer solchen Öffnung eine Bohrung durchgeführt, besteht die Gefahr eines Bruches des Glases oder der Glaskeramik, der Reduzierung der mechanischen Festigkeit oder aber zumindest von Beschädigungen, beispielsweise in Form von Mikrorissen. Dies führt bei der Herstellung häufig zu einem erhöhten Ausschuss.
Je nach Einsatzgebiet des zu regelnden elektrischen Gerätes und der dabei eingesetzten Elektronik und möglicherweise Sensoren können sich zudem Dichtigkeitsprobleme ergeben, die zu Gefährdungen eines Benutzers und/oder zu Beschädigungen der elektrischen Geräte führen. Häufig sind daher aufwendige Abdichtungsarbeiten an den Bohröffnungen notwendig, um beispielsweise eine Sensorik und deren Auswerteelektronik bei Anwendungen mit möglichem Feuchtigkeitskontakt vor eintretender Feuchtigkeit zu schützen. Darüber hinaus muss bei Bedienvorrichtungen mit hoher Nutzfrequenz und langer Benutzungsdauer wie etwa Temperaturreglern in Nasszellen gewährleistet sein, dass auch nach jahrelangem Gebrauch die eingefügten Abdichtungen die Sensorik zuverlässig vor Feuchtigkeit schützen.
Auch kann es je nach Einsatzgebiet der Bedienvorrichtung oder des damit zu steuernden Gerätes aufgrund des Risikos einer möglicherweise zu Undichtigkeiten oder Beschädigungen führenden Öffnung Vorschriften geben, welche den Herstellungsprozess insbesondere für kleine Stückzahlen verteuern und/oder komplizieren.
Andererseits ist es zur Regelung von Kochfeldern von Elektroherden bereits bekannt, mittels eines auf einer Glaskeramikplatte angebrachten Magneten berührungslos auf Sensoren, beispielsweise Hall-Sensoren einzuwirken, die sich auf der anderen Seite der Glaskeramikplatte befinden, und auf diese Weise die Heizleistung einzelner Glaskeramikfelder zu regeln.
So beschreibt beispielsweise die EP 1 014 001 A2 eine Anordnung zur Steuerung von elektrisch ansteuerbaren Geräten, insbesondere Elektrokochgeräten, mit mindestens einem an einer Außenseite einer Platte angeordneten oder anordenbaren Bedienelement, einer dem Bedienelement zugeordneten Halteeinrichtung zum Halten des Bedienelementes an der Platte und einer zum Zusammenwirken mit einer Steuereinrichtung vorgesehenen Sensoreinrichtung zur Erfassung der Lage und/oder Lageänderung des Bedienelementes, wobei mindestens ein Bedienelement als selbsttätig in eine Ruhestellung zurückkehrender Schieber ausgebildet ist, der in mindestens einer Verschiebungsrichtung entlang der Platte verschiebbar ist. Weitere Bedienvorrichtungen unter Verwendung von Magneten zur Steuerung bzw. Befestigung an Glaskeramikplatten sind in der EP 0 797 227 B1 und in der EP 1 347 242 A2 beschrieben.
Die DE 10 2004 005 111 A1 beschreibt eine Hausgerätebedienvorrichtung, insbesondere für ein Gargerät, mit einem um wenigstens eine Drehachse drehbar an einer Gerätefront gelagerten Bedienmittel. Das Bedienmittel ist insbesondere zur lösbaren Befestigung an der Gerätefront vorgesehen. Dabei wird das Bedienmittel vorzugsweise zumindest teilweise durch eine magnetische Kraft an der Gerätefront gehalten.
Bei diesen Bedienvorrichtungen kann es allerdings aufgrund einer nicht ortsfesten Anbringung von Magneten zu Problemen kommen, insbesondere wenn empfindliche Sensorelektroden angesteuert werden sollen. Außerdem kann die Verwendung von Magneten, welche für eine Befestigung ein vergleichsweise hohes Magnetfeld erzeugen müssen, je nach Anwendung unerwünscht sein. Schließlich ist es aufgrund der immer komplexer werdenden Sensoren und der Zunahme der Anzahl von regelbaren Funktionen wünschenswert, Bedienvorrichtungen mit einem breiten Einsatzgebiet bereitzustellen. Von besonderer Bedeutung ist es außerdem, dass für viele Anwendungen eine Trennung eines Benutzers bzw. seines Aufenthaltsraumes von einem Raum, in dem sich das zu steuernde Elektrogerät befindet, wichtig ist.
Die EP 0 797 227 B1 beschreibt eine Anordnung zur Steuerung eines Glaskeramikkochfelds mit einer Glaskeramikplatte, einem auf der Unterseite der Platte angeordneten Magneten, einem auf der gegenüberliegenden Seite der Platte angeordneten Bedienelement und an der Unterseite der Glaskeramikplatte angeordneten fotoelektrischen Sensorelementen zur Feststellung der Lage bzw. der Lageänderung des Bedienelements. Zur Lagesicherung bzw. Halterung des Bedienelements („Knebels“) gegenüber der Platte dienen bei dieser Ausführungsform magnetische Feldkräfte zwischen dem unter der Platte liegenden Magneten und dem im Knebel eingebetteten Halteglied, wobei das Halteglied eine magnetisierbare Scheibe aus ferromagnetischem Material ist. Der unter der Platte liegende Magnet bringt dabei so viel Kraft auf, dass der Knebel in seiner radialen bzw. axialen Position fixiert wird und trotzdem drehbar gelagert ist. Diese Magnetkräfte sichern den Knebel somit axial gegen Abheben und/oder radial gegen seitliches Verschieben, wobei zur radialen Sicherung bzw. Zentrierung weiterhin mechanisch ineinandergreifende bzw. aneinander gleitende Glieder vorgesehen sein können. So kann der Knebel gegen seitliches Verschieben entlang der Platte dadurch gesichert werden, dass ein Zentrierglied durch Haftung oder Klebung an der Oberseite der Platte festsitzend befestigt ist.
Die DE 10 2009 002 623 A1 beschreibt eine Bedieneinrichtung zur Auswahl einer Funktion aus einer Mehrzahl von Funktionen eines Hausgerätes, mit einer kapazitiven Berührungs- oder Annäherungssensorvorrichtung, die eine Mehrzahl von elektrisch voneinander isolierten Sensorelektroden aufweist, die mit einer Auswerteschaltung elektrisch gekoppelt sind, wobei die Sensorelektroden hinter einer Bedienblende des Hausgerätes angeordnet sind. Ein Bedienelement ist an der Bedienblende bewegbar angeordnet, das einen Basiskörper und ein an einer der Bedienblende zugewandten Seite des Basiskörpers angebrachtes elektrisch leitfähiges Element aufweist, das abhängig von der Stellung des Bedienelements mit wenigstens einer der Sensorelektroden beim Betätigen des Bedienelements mit wenigstens einer der Sensorelektroden beim Betätigen des Bedienelementes durch eine Bedienperson kapazitiv zusammenwirkt. Die Rückseite der Bedienblende kann mit einer Folie, welche Sensorelektroden aufweist, beschichtet werden.
Die DE 10 2011 078 274 A1 beschreibt eine Bedieneinrichtung für ein Haushaltsgerät mit einem abnehmbaren und gleitend bewegbaren Bedienelement, dessen Bewegbarkeit durch eine Begrenzungskontur eines Bewegungsbereichs begrenzt ist, und welches abhängig von einer Bewegung zur Einstellung von Betriebsbedingungen des Haushaltsgeräts ausgebildet ist. Der Bewegungsbereich ist dabei als Vertiefung ausgebildet, die durch die Begrenzungskontur seitlich begrenzt ist, und das Bedienelement in einer zur Betriebsbedingungseinstellung vorgesehenen Bedienungsposition mit seinen Ausmaßen in der Länge und der Breite vollständig in der Vertiefung angeordnet.
Die WO 2012 / 118 455 A2 beschreibt eine universelle Vorrichtung für die Energiekontrolle in der Form eines Knopfes, wobei dieser an allen möglichen Geräten inklusive offenbar auch Pfannen und Kochtöpfen verwendet wird. Der Knopf soll sich dadurch auszeichnen, dass er so gestaltet ist, dass eine benutzerfreundliche Benutzung ermöglicht wird, indem eine drahtlose Operation der Elemente des Knopfes erfolgen soll. In 3 wird ein Kontrollknopf mit einer Batterie offenbart.
Die DE 20 2005 019 978 U1 beschreibt eine Bedienvorrichtung für ein Elektrogerät, vorzugsweise ein Elektrowärmegerät, mit einer Bedieneinheit, die einen Dreh- oder Schieberegler umfasst, wobei die Bedieneinheit an einer Blende bzw. Auflagefläche des Elektrogerätes gehaltert ist, und wobei auf dem Dreh- oder Schieberegler mindestens ein weiteres Schaltmittel vorgesehen ist, mit einer Signalübertragung eines Schaltvorganges an ein unter der Auflagefläche angeordnetes Steuergerät. In Ausführungsformen ist das weitere Schaltmittel ein Druckknopf und beispielweise ein metallischer Druckknopf in die Mitte eines Drehreglers eingesetzt sein.
Aufgabe der Erfindung war es vor diesem Hintergrund, eine Bedienvorrichtung mit einer Basisplatte aus einem nicht magnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik und einem berührungsempfindlichen Sensor bereitzustellen, die insbesondere für die manuelle Steuerung von Apparaturen und Armaturen geeignet ist, welche empfindlich auf die Umgebungsbedingungen in dem Raum, in dem sich die Bedienvorrichtung befindet (z.B. Zusammensetzung der Atmosphäre in Hinblick auf Feuchtigkeit, Staub, sonstige chemische Substanzen), reagieren. Außerdem sollte diese Bedienvorrichtung möglichst einfach und kostengünstig herzustellen sein.
Die Lösung dieser Aufgabe wird nach dieser Erfindung erreicht durch eine Bedienvorrichtung sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung mit den Merkmalen der entsprechenden unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung sind in entsprechenden abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung, selbst wenn dies hierin nicht explizit festgestellt wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine Bedienvorrichtung, umfassend eine Basisplatte aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einer Sensorelektrode, welche Sensorelemente aufweist, auf einer ersten Seite der Basisplatte für Eingaben eines Benutzers der Bedienvorrichtung und mit einer manuell betätigbaren Stelleinheit, aufweisend ein ortsfestes Unterteil und ein bewegliches Oberteil, auf einer zweiten Seite der Basisplatte, wobei das Unterteil mit einem Klebstoff an die zweite Seite geklebt ist und Unterteil und Sensorelemente einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen, und wobei die Stelleinheit ein Magnetrastdrehschalter ist und im Oberteil ein Magnet und im Unterteil magnetisierbare Blechstücke angebracht sind, wobei in der Stelleinheit der Magnet so angeordnet ist, dass er Drehbewegungen des Oberteils auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil die mehreren magnetisierbaren Blechstücke angeordnet sind, und die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode ist.
Der Begriff „einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen“, wie er hierin verwendet wird, bedeutet insbesondere, dass Unterteil und Sensorelemente auf der ersten und der zweiten Seite der Basisplatte so angeordnet sind, dass die Sensorelektrode für Eingaben eines Benutzers durch manuelles Betätigen der Stelleinheit zugänglich ist. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Stelleinheit oder ein in dieser befindliches Sensorkontaktelement einem oder mehreren Sensorelementen direkt gegenüberliegen. Hierbei sind Sensorelemente insbesondere Flächen aus einem Material, das auf ein Kontaktieren empfindlich reagiert, insbesondere elektrisch leitfähige Flächen.
Bei der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung gibt es im Allgemeinen zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite keinen Durchbruch, über den die Stelleinheit an der Basisplatte befestigt ist. Außerdem gibt es im Allgemeinen zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite keinen Durchgang, über den die Stelleinheit mit einer Sensorelektrode, insbesondere einem Sensorelement, auf der anderen Seite verbunden ist.
Die Basisplatte besteht erfindungsgemäß aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik, vorzugsweise aus Glas oder Glaskeramik. Als Glas wird hierbei vorzugsweise gehärtetes Einscheiben-Sicherheitsglas verwendet. Vorzugsweise wird Borosilikat-Glas eingesetzt. Die Basisplatte kann aber auch beispielsweise aus einem Kunststoff bestehen.
Die Basisplatte hat im Allgemeinen eine Dicke von 1 bis 19 mm, vorzugsweise von 3 bis 5 mm, besonders bevorzugt von 2 bis 3,5 mm. Dabei ist die Dicke der Basisplatte im Allgemeinen höher, wenn die mechanischen Anforderungen an die Basisplatte besonders hoch sind. Die Dicke der Basisplatte wird daher im Allgemeinen in Abhängigkeit von den Anforderungen aufgrund von zu erwartenden mechanischen Belastungen und der Sensorik bestimmt.
Der für die erfindungsgemäß vorgesehene Verklebung vorgesehene Klebstoff ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt, sofern er die Verklebung des Unterteils der Stelleinheit und der Basisplatte ermöglicht und einen bestimmungsgemäßen Gebrauch der Bedienvorrichtung ermöglicht. Üblicherweise werden Klebstoffe verwendet, die sich für Klebeverbindungen an Glas eignen. Hierzu gehören insbesondere Epoxidharz-, Polyurethan- und Acrylat-Klebstoffe. Geeignet sind vor allem beispielsweise Cyanacrylatklebstoffe. Insbesondere geeignet sind auch reaktive Polyurethan-Schmelzklebstoffe, die lösemittelfrei, einkomponentig und feuchtigkeitsvernetzend sind oder Schmelzklebstoffe auf der Basis von lösemittelfreien thermoplastischen Harzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Bedienvorrichtung ist das Unterteil mit einem Schmelzklebstoff auf die zweite Seite geklebt. Ein Schmelzklebstoff ist im Allgemeinen ein Klebstoff, der lösungsmittelfrei ist und bei Raumtemperatur eine feste Konsistenz aufweist. Der Klebstoff wird bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung im Allgemeinen im heißen Zustand auf die Klebefläche aufgetragen.
Die auf der ersten Seite der Basisplatte gelegene mindestens eine Sensorelektrode, welche Sensorelemente aufweist und auf die hierin auch mit dem Begriff „Sensorik“ Bezug genommen wird, erfasst die Bewegung der manuell betätigbaren Einstellvorrichtung auf der zweiten Seite der Basisplatte, welche auch als Bedienerseite bezeichnet werden kann. Die Sensorelektroden bzw. die Sensorelemente sind in Hinblick auf deren Form nicht besonders eingeschränkt. Erfindungsgemäß ist die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode.
Als Sensorelement wird im Allgemeinen eine elektrisch leitfähige Schicht eines berührungsempfindlichen Sensors aufgebracht, welche bei Berührung oder Annäherung der Basisplatte durch ein Objekt ein elektrisches Signal erzeugen kann. Ein berührungsempfindlicher Sensor ist hierbei insbesondere ein Sensor, bei dem sich aufgrund einer Berührung oder Annäherung durch ein Objekt, insbesondere einer Komponente der Stelleinheit, z.B. einem Stift, eine elektrische Kapazität verändert.
Die mindestens eine elektrisch leitfähige Schicht weist elektrisch leitfähiges Material auf, beispielsweise Indium-Zinnoxid (ITO). Im Allgemeinen wird eine solche elektrisch leitfähige Schicht durch Sputtern auf der Basisplatte erzeugt. Andere Herstellungsmethoden wie das Aufdrucken und anschließende Trocknen einer Leitpaste mittels eines Druckverfahrens wie Siebdruck sind möglich. Beispielsweise kann die Basisplatte mit einem Film aus einem elektrisch leitfähigen Material mittels eines geeigneten Druckverfahrens, z.B. Siebdruck, versehen werden und dieses anschließend - und vor dem Aufbringen der Stelleinheit sowie ggf. einer elektronischen Auswerteeinheit - eingebrannt werden. Zudem besteht die Möglichkeit, kommerziell erhältliche vorgefertigte Glasplatten mit einer ITO-Beschichtung direkt als Ausgangsmaterial für Basisplatten mit mindestens einer elektrisch leitfähigen Schicht einzusetzen oder aber FR4-Leiterplatten oder andere Schalterträger einzusetzen.
Diese elektrisch leitfähigen Schichten dienen, im Allgemeinen nach einer entsprechenden Strukturierung, als Sensorelektroden für eine Berührung oder Annäherung der Basisplatte. Die Sensorelemente der Sensorelektroden können vielfältige Formen von einfachen geometrischen Formen, wie Kreise, Rechtecke usw., bis hin zu komplizierten unregelmäßigen Formen aufweisen. Bevorzugt werden Linien aus elektrisch leitfähigem Material in X- und Y-Richtung. Dabei können die Linien in X-Richtung von den Linien in Y-Richtung getrennt in mehreren elektrisch leitfähigen Schichten vorliegen oder gemeinsam in einer elektrisch leitfähigen Schicht, beispielsweise in einer gitterartigen Anordnung.
Im Allgemeinen dient die Stelleinheit als Bindeglied zwischen einem Benutzer und einer mit einer Sensorelektrode ausgestatteten Basisplatte. Dabei bedient der Benutzer die Stelleinheit, indem er in der Regel ein bewegliches Oberteil geeignet dreht, schiebt, drückt oder zieht. Diese Bewegungen werden dann anhand der Sensorelektroden erfasst. Damit dies möglich ist, müssen die Bewegungen geeignet auf die Sensorelektroden übertragen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst daher die Stelleinheit mindestens ein Sensorkontaktelement, das auf das auf der ersten Seite befindliche mindestens eine Sensorelement berührungslos einwirkt. Ein Sensorkontaktelement ist im Allgemeinen der Bestandteil der Bedienvorrichtung, insbesondere der Stelleinheit auf der zweiten Seite der Basisplatte, dessen Position und Bewegungen von der Sensorik auf der ersten Seite der Basisplatte detektiert wird. Die Sensorelektroden der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung erfassen die Bewegungen dieses Sensorkontaktelements in einer dem Typ des Sensors entsprechenden Weise. Die Bewegung des Sensorkontaktelements führt beim kapazitiven Sensor zu einer definierten Kapazitätsänderung, die vom kapazitiven Sensor erfasst wird.
Die Ausbildung und insbesondere die Form des Sensorkontaktelementes werden vor allem vom angewandten Sensorprinzip und der geforderten Genauigkeit der Übertragung der Bewegungen des Benutzers an der Stelleinheit, d.h. der manuellen Betätigung durch den Benutzer, abhängen. Im Allgemeinen ist das Sensorkontaktelement länglich ausgebildet, beispielsweise als Stift, der dann auch als „Kontaktstift“ bezeichnet werden kann. Der Stift kann massiv sein und aus einem geeigneten Material (z.B. Kupfer, Edelstahlt) bestehen oder aber beispielsweise als Spule ausgebildet sein. Ein geeigneter Kontaktstift hat beispielsweise einen anwendungsabhängigen Querschnitt, wobei das in Richtung der ersten Oberfläche zeigende Ende eines solchen Sensorkontaktelementes zugespitzt sein kann.
Je nach Einsatzort und Einsatzbedingungen kann ein Sensorkontaktelement ggf. durch Umwelteinflüsse beeinflusst werden, so dass in einer entsprechenden Sensorelektrode auf der ersten Seite der Basisplatte ein elektrisches Signal erzeugt werden kann, das durch diese Umwelteinflüsse (beispielsweise Feuchtigkeit, Wassertropfen) verfälscht ist und daher nicht die von einem Benutzer gewünschte Eingabe vorgenommen wird. Diesem Problem kann durch Bereitstellung einer ausreichenden Redundanz entgegengewirkt werden.
In einer bevorzugten Bedienvorrichtung weist die manuell betätigbare Stelleinheit daher zwei oder mehr Sensorkontaktelemente auf. Diese sind vorzugsweise möglichst weit voneinander angeordnet. Handelt es sich bei der Stelleinheit beispielsweise um einen Drehknopf, befinden sich zwei Sensorkontaktelemente vorzugsweise an den entgegengesetzten Enden einer Kreisbahn, in welcher sich die Sensorkontaktelemente bei einer manuellen Betätigung der Stelleinheit bewegen können.
In einer Ausführungsform hat das Sensorkontaktelement permanenten Kontakt mit der Basisplatte. Hierzu wird das Sensorkontaktelement ggf. aufgrund der Spannung einer Feder gegen die zweite Seite der Basisplatte gedrückt. Dadurch ist die Entfernung zwischen Sensorelektrode, insbesondere von deren Sensorelementen, und Sensorkontaktelement besonders klein und das Sensorkontaktelement kann auf die Sensorik auf der ersten Seite der Basisplatte besonders gut einwirken. Allerdings kann das Sensorkontaktelement der manuell betätigbaren Bedienvorrichtung in Ausführungsformen auch keinen direkten Kontakt mit der Basisplatte haben.
Die Stelleinheit der Bedienvorrichtung ist im Allgemeinen eine an der Bedienvorrichtung dem Benutzer manuell zugängliche Eingabeeinheit für Befehle an die Sensorik auf der anderen Seite der Frontplatte. Die Form der Stelleinheit ist nicht besonders beschränkt und kann rund oder eckig sein. Die Stelleinheit ist insbesondere ein Drehknopf, ein x-Schieber und/oder ein x-y-Schieber. Dies bedeutet, dass die Bedienvorrichtung entweder nur als Drehknopf (Drehbewegung), als x-Schieber (Bewegung in einer Richtung) oder als x-y-Schieber (Bewegung in einer Ebene) fungieren kann, oder aber komplexer ausgestaltet ist, so dass mehrere dieser Bewegungen in Kombination ausgeführt werden können. Eine solche komplexe Eingabevorrichtung ist beispielsweise in der EP 2 444 878 A2 beschrieben. Allerdings sind je nach Ausgestaltung der Bedienvorrichtung auch drückende oder ziehende Bewegungen möglich.
Die Stelleinheit auf der zweiten Seite der Basisplatte kann aus Materialien wie Glas, Kunststoff, Metallen, Keramik, Glaskeramik oder aus einer Kombinationen oder Unterkombination dieser Materialien bestehen.
Es ist zudem bevorzugt, dass die Stelleinheit der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung einen Leuchtkörper enthält, vorzugsweise eine oder mehrere Leuchtdioden. Der Leuchtkörper kann beispielsweise bei einer Betätigung der Bedienvorrichtung an sich angeschaltet werden oder aber erst nach einer im Voraus festgelegten bestimmten Eingabe durch einen Benutzer.
Die von einem eingeschalteten Leuchtkörper erzeugten Lichtsignale können beispielsweise Informationen über die durch die Bedienvorrichtung einstellbaren Parameter in Form von Zahlen, Buchstaben, Farbsignalen oder Intensitätssignalen wie Bandanzeigen oder ähnlich gestalteten Signaltypen darstellen. Bei Vorliegen einer Bandanzeige wird zur Anzeige entweder eine veränderliche Zahl von Segmenten zum Leuchten gebracht (diskontinuierliche Bandanzeige) oder eine kontinuierlich veränderliche Länge des Bandes angezeigt. Die Bandanzeige kann eine Skalenanzeige sein oder auf die Anzeige von qualitativen Signalen beschränkt sein.
In einer Ausführungsform sendet die manuell betätigbare Einstellvorrichtung Leuchtsignale bei bloßer Betätigung der Einstelleinheit aus. Diese qualitativen Signale zeigen zum Beispiel den Beginn des Flusses von beheiztem Wasser in einer Nasszelle an, ohne dass die Temperatur des zufließenden Wassers angezeigt wird.
In einer Ausführungsform werden elektronische Signale, insbesondere Leuchtsignale, in der Stelleinheit durch REED-Schalter bzw. REED-Kontakte erzeugt. REED-Schalter bzw. REED-Kontakte sind beispielsweise in einem Glasrohr eingeschmolzene Kontaktzungen, deren Betätigung magnetisch erfolgt. Hierzu muss ein geeignetes Magnetfeld bereitgehalten oder erzeugt werden.
Zum Betrieb wird der Leuchtkörper im Allgemeinen eine Stromversorgungseinheit benötigen. Eine Stromversorgung kann beispielsweise induktiv durch eine auf der ersten Seite direkt oder beabstandet angebrachte elektromagnetische Spule bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist allerdings in die Stelleinheit eine Stromversorgungseinheit integriert. Hierzu kann in der Stelleinheit beispielsweise ein Batteriefach vorgesehen sein oder aber eine Solarzelle kann an der Stelleinheit angebracht sein.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind auf der ersten Seite der Basisplatte elektrische Leitungen und Anschlüsse und/oder eine Auswerteelektronik und/oder ein Display angeordnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung elektrische Leitungen und Anschlüsse auf der ersten Seite der Basisplatte auf, die zu einer Auswerteelektronik für die Sensorelektroden und/oder ein Display führen.
Der Begriff „Auswerteelektronik“ umfasst hierin insbesondere elektronische Bauteile, aber auch weitere Leiterbahnstrukturen und Lötverbindungen, und ggf. weitere Komponenten. Die Auswerteelektronik kann auf einer Leiterplatte angeordnet sein, die ihrerseits wiederum auf der Basisplatte angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Auswerteelektronik direkt, also nicht über eine Leiterplatte, auf der unbeschichteten oder beschichteten ersten Seite der Basisplatte angeordnet. Dies bedeutet, dass die Auswerteelektronik vorzugsweise insbesondere nicht auf einer Leiterplatte angebracht ist. Somit dient die Basisplatte auch als Träger für die Elektronik, insbesondere, wenn die Basisplatte aus Glas oder Glaskeramik besteht. Auf diese Weise entfällt eine Leiterplatte und eine vorteilhaft geringe Aufbauhöhe der Bedienvorrichtung ist möglich. Zudem entfällt der Arbeitsschritt der Befestigung der Leiterplatte an der Basisplatte. Das Aufbringen der Auswerteelektronik auf der Basisplatte, die hierzu im Allgemeinen bereits Leitstrukturen aufweist, kann durch Bestückung mit entsprechenden Elektronikbauteilen erfolgen. Dies kann ähnlich der Bestückung einer Leiterplatte beispielsweise mittels SMD-Löten erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung ein Display auf der ersten Seite der Basisplatte auf, mit welchem insbesondere Eingaben oder Eingabemöglichkeiten eines Benutzers an der Stelleinheit dargestellt werden können. Das Display ist somit vor Flüssigkeiten geschützt und dennoch durch eine Basisplatte wie eine durchsichtige Basisplatte aus Glas oder Glaskeramik gut sichtbar.
Die elektrischen Leitungen auf der Basisplatte können wie auch die Sensorelektroden, welche Sensorelemente aufweist, oder für Displaybereiche vorgesehene und entsprechend zu strukturierende Oberflächenbereiche der Basisplatte durch Beschichten mit geeigneten Leitpasten und/oder Keramikfarben und deren anschließendes Härten hergestellt werden.
Das Beschichten mindestens eines Teils der ersten Seite der Basisplatte mit mindestens einer Keramikfarbe und/oder Leitstrukturen wird vorzugsweise durchgeführt, indem mindestens eine Keramikfarbe und/oder Leitpaste auf der Heißraumseite aufgedruckt und in einem Arbeitsgang eingebrannt wird. Hierzu wird bevorzugt ein Verfahren nach der EP 1 705 163 B1 verwendet. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass ein Arbeitsgang eingespart werden kann. Durch die Wahl einer geeigneten Brenntemperatur kann im gleichen Arbeitsgang die Basisplatte ggf. auch zu Einscheiben-Sicherheitsglas gehärtet werden. Außerdem kann dadurch eine verbesserte Verbindung der einzelnen Schichten erreicht werden, so dass diese stärker aneinander haften. Die Beschichtung erfolgt dabei insbesondere durch Siebdruck.
In Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ist in der Stelleinheit eine Bestätigungseinheit angeordnet. Mit einer Bestätigungseinheit kann insbesondere eine mit der Stelleinheit vorgenommene Einstellung oder Auswahl, beispielsweise in einem in einem Display angezeigten Menü mit verschiedenen Einstellmöglichkeiten, bestätigt werden.
Die Ausführung der Bestätigungseinheit ist nicht besonders eingeschränkt, solange mit ihr eine gewünschte Bestätigung einer von einem Benutzer gewählten Einstellung vorgenommen werden kann. Die Bestätigungseinheit ist jedoch im Allgemeinen eine tastenartige, manuell betätigbare Signalgebungsvorrichtung. Diese Bestätigungseinheit ist vorzugsweise mittig auf der Stelleinheit angeordnet und eindrückbar.
Beispielsweise kann eine Bestätigungstaste in einer Stelleinheit dadurch realisiert werden, dass ein Bestätigungsstift mittels einer Feder in der Stelleinheit so angeordnet wird, dass er aus dieser etwas herausragt. Durch Drücken des Bestätigungsstiftes kann dann eine Eingabe bestätigt werden, wobei der Bestätigungsstift nach dem Nachlassen des Druckes aufgrund der gespannten Feder wieder in den Ausgangszustand zurückgeht. Ein Bestätigungsorgan ist beispielsweise in der EP 1 443 533 A2 beschrieben.
Erfindungsgemäß ist die Stelleinheit in der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung ein unten näher beschriebener magnetischer Rastschalter. Dies bedeutet, dass eine Bewegung der Stelleinheit durch einen Benutzer gegen einen Widerstand erfolgt, wobei sich der Widerstand im Allgemeinen periodisch ändert, um dem Benutzer anhand von Stufen das Erreichen oder Verlassen bestimmter Einstellbereiche anzuzeigen. Die Perioden können dabei allerdings unterschiedlich sein. Dadurch wird die Einstellung diskreter Einstellungen möglich, die einem Benutzer eine erleichterte Bedienung der Stelleinheit ermöglichen, insbesondere wenn für die Einstellung bestimmte Bereiche erwünscht sind. Verschiedene Stufen können beispielsweise auf mechanische Weise realisiert werden, indem durch die Anordnung und Ausgestaltung von Bauteilen als Ergebnis einer Bewegung Widerstände erzeugt und überwunden werden.
Erfindungsgemäß ist die Stelleinheit ein Magnetrastdrehschalter, der dadurch realisiert ist, dass im Oberteil der Stelleinheit ein Magnet und im Unterteil magnetisierbare Blechstücke angebracht sind. Dabei ist in der Stelleinheit der Magnet so angeordnet, dass er Drehbewegungen des Oberteils auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil die mehreren magnetisierbaren Blechstücke angeordnet sind. Dann wird sich bei einer Drehbewegung des Oberteils die magnetische Anziehungskraft zwischen Magnet und magnetisierbaren Blechstücken periodisch ändern. Die Anzahl an einstellbaren Stufen wird hierbei insbesondere von der Anzahl der magnetisierbaren Blechstücke abhängen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die manuell betätigbare Stelleinheit haptische Elemente auf, insbesondere auf dem beweglichen Oberteil. Die Oberfläche der Einstellvorrichtung, insbesondere das Oberteil, weist dabei ein fühlbares Relief auf, das in Ausführungsformen haptische Merkmale wie Vertiefungen, Erhöhungen, Rippen, Rillen, Punkte, Dreiecke, Quadrate, Punkte, Kreise und unterschiedliche Oberflächenrauigkeiten oder ähnliche Merkmale umfasst. Diese können als Positionsmarkierung zur Markierung einer Position an der Stelleinheit herangezogen werden, denn ein Nutzer kann die Position eines Fingers auf der Oberfläche haptisch wahrnehmen und einordnen. Eine Positionsmarkierung basiert im Allgemeinen auf einem haptisch wahrnehmbaren Unterschied einer Stelle auf der Oberfläche zur benachbarten oder umliegenden haptisch wahrnehmbaren Oberfläche. Diese Unterschiede der haptischen Merkmale umfassen beispielsweise unterschiedliche Dichten der haptischen Merkmale an verschiedenen Stellen der Oberfläche der Stelleinheit. In weiteren Ausführungsformen basieren die Positionsmarkierungen auf der zunehmenden Größe der haptischen Merkmale oder auf unterschiedlichen Formen der haptischen Merkmale. Kombinationen von verschiedenen Formen von haptischen Merkmalen sind möglich. Eine Bedienvorrichtung mit einer derart ausgestalteten haptischen Oberfläche ist somit für Sehbehinderte leicht bedienbar sowie unter Bedingungen mit eingeschränkter Sicht, beispielsweise unter einer Dusche.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Bedienvorrichtung, umfassend eine Basisplatte aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einer Sensorelektrode, welche Sensorelemente aufweist, auf einer ersten Seite der Basisplatte für Eingaben eines Benutzers der Bedienvorrichtung und mit einer manuell betätigbaren Stelleinheit, aufweisend ein ortsfestes Unterteil und ein bewegliches Oberteil, auf einer zweiten Seite der Basisplatte, wobei das Unterteil mit einem Klebstoff auf die zweite Seite geklebt ist und Unterteil und Sensorelektrode einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen, wobei die Stelleinheit ein Magnetrastdrehschalter ist und im Oberteil ein Magnet und im Unterteil magnetisierbare Blechstücke angebracht sind, wobei in der Stelleinheit der Magnet so angeordnet ist, dass er Drehbewegungen des Oberteils auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil die mehreren magnetisierbaren Blechstücke angeordnet sind, und die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode ist, und wobei das Verfahren die Schritte

(a) Beschichten einer ersten Seite einer Basisplatte aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einem Sensorelement;
(b) Ankleben eines Unterteiles auf die zweite Seite der Basisplatte, so dass ein ortsfestes Unterteil und das mindestens eine Sensorelement einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen; und
(c) Befestigen eines beweglichen Oberteiles auf dem Unterteil,

Das Befestigen im Schritt (c) kann beispielsweise durch Verschrauben von Oberteil und Unterteil erfolgen, oder aber durch Verkleben oder durch Zusammenstecken.
Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung weist zahlreiche Vorteile auf, welche durch die folgenden besonderen Anwendungsmöglichkeiten illustriert werden. So ermöglicht die Abtrennung von Stelleinheit und Sensorik bzw. Auswertelektronik, das ein empfindliches Elektrogerät auch dann bedient werden kann, wenn sich ein Benutzer in einem Raum befindet, welcher für die Sensorik bzw. Auswertelektronik schädlich ist. Derartige Räume sind beispielsweise erhöhte Feuchtigkeit aufweisende Dusch- und Waschräume, Staub oder Chemikalien aufweisende Räume, unter Wasser befindliche Räume (beispielsweise in einem Swimmingpool, einer Badewanne oder einem Whirlpool). Bei letzteren entfällt in Ausführungsformen der Erfindung die nach einem längeren Gebrauch üblicherweise auftretende Dichtungsproblematik. Darüber hinaus besteht weder für die Sensorik eine Gefährdung durch eintretendes Wasser noch für die Benutzer die Gefahr eines Stromschlages durch die elektronische Sensorik bzw. Elektronik während des Badens.
Darüber kann die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung in der produzierenden Industrie vorteilhaft eingesetzt werden, da Dichtungsprobleme an einer Bohrungsstelle, z.B. durch den Einfluss von aggressiven Chemikalien in der Luft und damit verbundene Messungenauigkeiten, vermieden werden. Außerdem kann die Bedienvorrichtung vorteilhaft in Reinraumbehältern wie Laminar-Air-Flow-Zellen eingesetzt werden. Die Bedienvorrichtungen können bei diesen Zellen einfach und kostengünstig direkt an den Glasscheiben der Zellen realisiert werden. Aufwendige indirekte Bedienvorrichtungen wie etwa über die Oberseite der Laminar-Air-Flow-Zelle zu einem in der Zelle befindlichen Gerät bzw. Sensor entfallen.
Behältnisse, in denen Gefahrstoffe oder Schadstoffe hinter Glasscheiben gelagert werden, sind weitere bevorzugte Anwendungen, z.B. Glasbehältnisse zur Lagerung von Gefahrstoffen wie Viren. Durch die Vermeidung von Bohrungen der Glasscheiben werden derartige Behältnisse sicherer und kostengünstiger in der Herstellung. Die in diesem Bereich anfallenden kostenintensiven Sicherheitsprüfungen der Bohrungen auf Glasbruch und Mikrorisse und routinemäßig vorzunehmende Sicherheitsprüfungen der Abdichtungen können entfallen.
Die erfindungsgemäße Bedienvorrichtung vereint zudem die Möglichkeit einer breiten Anwendbarkeit mit einer einfachen und kostengünstigen Herstellung.
Die Vermeidung einer Behandlung der Basisplatte durch eine Bohrung garantiert die Unversehrtheit und Langlebigkeit der Basisplatte. Bei der Herstellung der erfindungsmäßen Bedienvorrichtungen ist es verfahrensbedingt nicht möglich, dass ein Teil der Basisplatten wegen Bruchschäden oder Mikrorissen infolge einer Bohrung unbrauchbar wird. Die bisher bekannten Bedienvorrichtungen werden häufig nach Verfahren hergestellt, die mit einer hohen Bruchquote einhergehen. Außerdem können bisweilen nicht alle durch eine Bohrung beschädigten Platten erkannt werden, so dass diese unter Umständen auf den Markt gelangen.
Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäße Gegenstand eine Vereinfachung und Beschleunigung der Herstellung. So kann bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung auf eine apparativ aufwendige und zeitintensive Bohrung beispielsweise einer Glas- oder Glaskeramikplatte verzichtet werden. Ferner können die bei einer Bohrung ggf. zum Schutz von Sensorelektroden und einer Steuer- oder Auswertelektronik vor z.B. Feuchtigkeit oder Chemikalien notwendigen Abdichtungsmaßnahmen entfallen. Der Zeitaufwand bei der Herstellung kann sich deutlich verringern, insbesondere auch dadurch, dass anschließende Qualitätskontrollen zur Feststellung von Bruchschäden und/oder Mikrorissbildung entfallen. Schließlich führt ein reduzierter apparativer und zeitlicher Aufwand für Qualitätskontrollen zu erheblichen Kosteneinsparungen in der Produktion.
Die Erfindung ermöglicht zudem die Bedienung von Geräten in einem Raum, der aufgrund der dort herrschenden Bedingungen (Krankheitskeime, Reinraum) von einem Benutzer isoliert werden sollte.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den 1 bis 4 gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung illustriert. Insbesondere können Ober- und Unterteil auf sehr unterschiedliche Arten (Schnappverbindung, Klebeverbindung, etc.) miteinander verbunden werden.

1 zeigt in Draufsicht eine erste Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung.
2 zeigt die Bedienvorrichtung von 1 in einer Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie A-A.
3 zeigt die Bedienvorrichtung von 1 in einer Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie B-B.
4 zeigt eine Explosionszeichnung einer Bedienvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform für eine zweite erfindungsgemäße Bedienvorrichtung.

Die in 1 gezeigte Draufsicht auf eine erste Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Bedienvorrichtung zeigt eine Bedienvorrichtung 1 mit einer Basisplatte 2 aus Glas oder Glaskeramik. Bei dieser Draufsicht ist das bewegliche Oberteil 7 einer manuell betätigbaren Stelleinheit 5 erkennbar, die hier als Drehknopf mit einer auf Grund einer Riffelung 22 haptisch gut wahrnehmbaren Oberfläche ausgestaltet ist. 9 und 9' bedeuten Sensorkontaktelemente, welche eine Drehung der Stelleinheit 5 mitmachen, so dass Positionsänderungen der Stelleinheit 5 an die hier nicht sichtbaren Sensorelektroden auf der anderen Seite der Basisplatte 2 weitergegeben werden. 20 bedeutet zwei Senkschrauben, welche das durch Eingabe eines Nutzers bewegbare Oberteil 7 mit einem hier nicht näher erkennbaren ortsfesten Unterteil verbinden. Dies ist ein Beispiel von mehreren Möglichkeiten.
In der in 2 gezeigten Schnittansicht der Bedienvorrichtung von 1 entlang der Linie A-A sind auf einer ersten Seite 4 der Basisplatte 2 Sensorelemente 3 von Sensorelektroden angeordnet, die bei der hier gezeigten ersten Ausführungsform die Sensorelektroden eines kapazitiven Sensors sind. 12 bedeutet Leiterbahnen, welche die Sensorelemente 3 mit einer Auswertelektronik 13 für die Berührungen der Sensorelemente verbindet. Auf der zweiten Seite 8 der Basisplatte 2 ist eine Stelleinheit 5 für manuelle Eingaben eines Benutzers angeordnet. 9 und 9' bedeuten Sensorkontaktelemente, welche eine Drehung der Stelleinheit 5 mitmachen, so dass Positionsänderungen der Stelleinheit 5 an die Sensorelektroden bzw. Sensorelemente 3 auf der ersten Seite 4 der Basisplatte 2 weitergegeben werden. 20 bedeutet zwei Senkschrauben, welche das durch Eingabe eines Nutzers bewegbare Oberteil 7 mit einem auf der zweiten Seite 8 mittels eines Schmelzklebers angeklebten ortsfesten Unterteil 6 verbinden. 14 bedeutet eine Bestätigungseinheit für eine von einem Nutzer getroffene Auswahl, beispielsweise in einem hier nicht gezeigten Menü mit verschiedenen möglichen Befehlen zur Steuerung eines hier nicht weiter gezeigten Elektrogerätes. 17 bedeutet eine Feder, welche bei Betätigung der Bestätigungseinheit zusammengedrückt wird, um nach Wegfall des Drückens wieder in ihre ursprüngliche Position zurückzugehen. 10 bedeutet einen Leuchtkörper, hier eine Photodiode, welche bei einer Drehung der Stelleinheit weg von einer hier nicht gezeigten Ruheposition aufleuchtet. 11 ist eine Stromversorgungseinheit, welche die Leuchtdiode mit Elektrizität versorgt, beispielsweise ein Batteriefach mit einer hier nicht gezeigten Batterie. 20 bedeutet eine Senkschraube zur Befestigung von Oberteil 7 am Unterteil 6. 18 bedeutet einen Deckel, in dessen Mittel die Bestätigungseinheit 14 eingelassen ist.
3 zeigt die Bedienvorrichtung 1 von 1 in einer Schnittansicht nach einem Schnitt entlang der Linie B-B von 1. Gleiche Bezugszeichen haben hier die gleiche Bedeutung wie für 2. In 3 sind zusätzlich insbesondere magnetisierbare Blechstücke 16 im ortsfesten Unterteil 6, welche im Zusammenwirken mit einem Magneten 15 im beweglichen Oberteil 7 den Betrieb als Magnetrastdrehschalter bewirken. Aufgrund der magnetischen Anziehungskraft zwischen einem Blechstücke 16 und dem Magneten 15 ist ein fühlbarer Widerstand zu überwinden, wenn die Stelleinheit 5 so gedreht werden soll. 21 bedeutet ein Gleitlager und 19 eine Klemmscheibe.
4 zeigt eine Explosionszeichnung einer Bedienvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform für eine zweite erfindungsgemäße Bedienvorrichtung, bei welcher nur ein Sensorkontaktelement 9 vorgesehen ist. Ansonsten haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie in den anderen Figuren.
Bezugszeichenliste

1: Bedienvorrichtung
2: Basisplatte aus Glas oder Glaskeramik
3: Sensorelemente; Sensorelektrode; Sensor
4: Erste Seite der Basisplatte
5: Manuell betätigbare Stelleinheit
6: Ortsfestes Unterteil
7: Bewegliches Oberteil
8: Zweite Seite der Basisplatte
9,9': Sensorkontaktelemente
10: Leuchtkörper, z.B. Leuchtdiode
11: Stromversorgungseinheit
12: Elektrische Anschlüsse; Leiterbahnen
13: Auswerteelektronik
14: Bestätigungseinheit
15: Magnet
16: Magnetisierbare Blechstücke
17: Feder
18: Deckel
19: Klemmscheibe
20: Senkschraube
21: Gleitlager
22: Riffeln

Claims

Bedienvorrichtung (1), umfassend eine Basisplatte (2) aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einer Sensorelektrode, welche Sensorelemente (3) aufweist, auf einer ersten Seite (4) der Basisplatte (2) für Eingaben eines Benutzers der Bedienvorrichtung (1) und mit einer manuell betätigbaren Stelleinheit (5), aufweisend ein ortsfestes Unterteil (6) und ein bewegliches Oberteil (7), auf einer zweiten Seite (8) der Basisplatte (2), wobei das Unterteil mit einem Klebstoff auf die zweite Seite (8) geklebt ist und Unterteil (6) und Sensorelemente (3) einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen, und wobei die Stelleinheit (5) ein Magnetrastdrehschalter ist und im Oberteil (7) ein Magnet (15) und im Unterteil (6) magnetisierbare Blechstücke (16) angebracht sind, wobei in der Stelleinheit (5) der Magnet (15) so angeordnet ist, dass er Drehbewegungen des Oberteils (7) auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil (6) die mehreren magnetisierbaren Blechstücke (16) angeordnet sind, und die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode ist.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Schmelzklebstoff ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit (5) mindestens ein Sensorkontaktelement (9,9') umfasst, das auf die Sensorelektrode auf der ersten Seite (4) berührungslos einwirken kann.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die manuell betätigbare Stelleinheit (5) zwei oder mehr Sensorkontaktelemente (9,9') umfasst.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinheit (5) einen Leuchtkörper (10) enthält.
Bedienvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Stelleinheit (5) eine Stromversorgungseinheit (11) integriert ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Seite (4) elektrische Anschlüsse (12) und/oder eine Auswerteelektronik (13) und/oder ein Display angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stelleinheit (5) eine Bestätigungseinheit (14) angeordnet ist.
Bedienvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisplatte (2) aus Glas oder Glaskeramik besteht.
Verfahren zur Herstellung einer Bedienvorrichtung (1), umfassend eine Basisplatte (2) aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einer Sensorelektrode, welche Sensorelemente (3) aufweist, auf einer ersten Seite (4) der Basisplatte (2) für Eingaben eines Benutzers der Bedienvorrichtung (1) und mit einer manuell betätigbaren Stelleinheit (5), aufweisend ein ortsfestes Unterteil (6) und ein bewegliches Oberteil (7), auf einer zweiten Seite (8) der Basisplatte (2), wobei das Unterteil (5) mit einem Klebstoff auf die zweite Seite (8) geklebt ist und Unterteil (6) und Sensorelemente (3) einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen, und wobei die Stelleinheit (5) ein Magnetrastdrehschalter ist und im Oberteil (7) ein Magnet (15) und im Unterteil (6) magnetisierbare Blechstücke (16) angebracht sind, wobei in der Stelleinheit (5) der Magnet (15) so angeordnet ist, dass er Drehbewegungen des Oberteils (7) auf einer Kreisbahn mitmacht und entlang einer entsprechenden Kreisbahn im Unterteil (6) die mehreren magnetisierbaren Blechstücke (16) angeordnet sind, und die Sensorelektrode eine kapazitive Sensorelektrode ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte (a) Beschichten einer ersten Seite (4) einer Basisplatte (2) aus einem nichtmagnetischen Material wie Glas oder Glaskeramik mit mindestens einem Sensorelement (3); (b) Ankleben eines Unterteiles (6) auf die zweite Seite (8) der Basisplatte (2), so dass ein ortsfestes Unterteil (6) und das mindestens eine Sensorelement (3) einander direkt oder seitlich versetzt gegenüberliegen; und (c) Befestigen eines beweglichen Oberteiles (7) auf dem Unterteil (6) umfasst.