DE19739575C2 - Funktionsblock, insbesondere Tastenblock, für die Bedienfläche eines Geräts sowie Bedienfläche eines Geräts mit einem derartigen Funktionsblock - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Funktionsblock, insbeson­ dere Tastenblock, für die Bedienfläche eines Geräts, insbeson­ dere eines Hausgeräts, sowie auf die Bedienfläche für ein Ge­ rät, insbesondere für ein Hausgerät, mit einem derartigen Funk­ tionsblock.

Unter einem Hausgerät werden im allgemeinen all die Geräte ver­ standen, die der Produktgruppe der sogenannten "Weißen Ware" zugeordnet sind. Zu dieser Produktgruppe gehören Haushaltsgroß­ geräte, wie beispielsweise Kühl- und/oder Gefriergeräte, Wasch­ maschinen, Geschirrspülmaschinen, Trockner, Backöfen, Herde. Zu dieser Produktgruppe gehören jedoch auch kleinere Haushaltsge­ räte, wie beispielsweise Mikrowellen, Staubsauger, Küchengeräte verschiedenster Art.

All diesen Geräten ist es gemeinsam, daß sie Gehäuseelemente aufweisen, an denen Bedien- oder Anzeige- und/oder Betriebsele­ mente gehaltert sind, wobei insbesondere mit den beiden erstge­ nannten Elementen der gewünschte Betrieb des Geräts bediener­ seitig vorgebbar bzw. die Kommunikation mit dem Gerätebetreiber ermöglicht ist. Unter Betriebselementen sollen grundsätzlich ganz allgemein Bauteile verstanden sein, die für den Betrieb des Geräts erforderlich sind, jedoch keinerlei direkte Wechsel­ wirkung mit dem Gerätebediener hervorrufen. Beispielsweise sind dies Relais, Mikroprozessoreinheiten, Sensoren.

Zur Anbringung derartiger Elemente ist es meist vorgesehen, daß funktionell zusammengehörige Elemente auf einer Baugruppe vor­ montiert und anschließend in geeigneter Weise am Gerät befes­ tigt werden. So ist es beispielsweise bekannt, daß eine Plati­ ne, die elektrotechnische Komponenten zur Steuerung und Senso­ rik trägt, auf einem Platinenhalter befestigt ist und dieser Platinenhalter wiederum mit dem Gerät, d. h. in der Regel mit einem Gehäuseelement, verschraubt, vernietet, oder verklebt ist. Diese vorstehend genannten Befestigungstechniken sind fer­ tigungstechnisch einfach beherrschbar. Sie sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, separate Arbeitsschritte und zusätzliche Ma­ terialien zu erfordern.

Ein weiteres Problem besteht dann, wenn mehrere funktionelle Einheiten räumlich aufeinander abgestimmt angeordnet sein müs­ sen. Dies ist beispielsweise der Fall bei Schalterdurchbrüchen, Hinterleuchtungsflächen. Hier ist die exakte Positionierung der Teile relativ zueinander häufig aufwendig und aufgrund von Fer­ tigungstoleranzen nicht immer zufriedenstellend lösbar.

So ist beispielsweise bei den Bedienflächen von Herden folgende Situation gegeben. Dem Bediener tritt nach außen eine in der Regel optisch gut durchstruktierte Glas- oder Edelstahlfront entgegen, in die Durchbrüche für die Bedienknebel und Bedien­ schalter eingebracht sind und die entweder direkt selbst in Form einer Bedruckung oder durch einen hinterliegend angeordne­ ten Blendeneinleger Hinterleuchtungsflächen mit entsprechend zugeordneter Beschriftung aufweist. Hierbei ist insbesondere die Montage von Drucktasten im Zusammenhang mit einer Glasfront schwierig, weil die zu konkurrenzfähigen Preisen erhältlichen Glasbearbeitungstechniken mit erheblich größeren Fertigungsto­ leranzen arbeiten als dies beispielsweise in der Kunststoff- oder Metallbearbeitung der Fall ist.

Für einen Tastschalter besteht daher eine optisch saubere Lö­ sung nur insofern, daß dieser entweder voll in einem Kunst­ stoffblock integriert ist und zusammen mit diesem als ganzes in einen entsprechend großen Durchbruch in der Glasfront einge­ setzt wird. Alternativ hierzu ist es möglich, daß ein etwa dem Betätigungselement des Drucktasters entsprechender Durchbruch in die Glasfront gebohrt oder gefräst ist und daß in diese Boh­ rung eine den Bohrungsrand verdeckende Kunststoffkappe einge­ setzt ist. Durch den in der Glasfront vorgesehenen Durchbruch reicht bis unmittelbar unter die Kunststoffkappe ein Schaltstö­ ßel, der durch bedienerseitigen Druck auf die Kunststoffkappe betätigbar ist. Hierzu muß jedoch der gesamte Druckschalter auf der Rückseite der Glasfront, d. h. meist auf der Rückseite eines die Glasfront tragenden Blendenträgers, angeordnet sein.

Diese Lösung ist mit mehreren gravierenden Nachteilen behaftet, wobei ein erster Nachteil darin besteht, daß die Kunststoffkap­ pe, insbesondere bei Ausführung in der Farbe weiß, sehr schnell verschmutzt und aufgrund von Materialermüdung nicht dauerhaft fest im Sitz ist. Ein weiterer gravierende Nachteil besteht darin, daß sich aufgrund der angesprochenen Fertigungstoleran­ zen merkliche Abweichungen hinsichtlich der Positionierung des Schaltstößels unter der Kunststoffkappe ergeben. Weiterhin nachteilig ist es, daß die Montage der Drucktasten vergleichs­ weise aufwendig ist.

Aus der DE 35 29 711 C2 ist eine Tastenanordnung für Tippschal­ ter mit mehreren, eine Tastenzeile bildenden Tastenköpfen be­ kannt, die über Stege mit einer gemeinsamen, sich über die Län­ ge der Tastenzeile erstreckende Halteschiene verbunden sind, in Durchbrüchen einer Gehäusewand angeordnet und senkrecht zur Wandebene bewegbar sind und mit ihren Rückseiten Schaltstößel von Tippschaltern bedienen. In der EP 0 407 754 A2 ist ein Tas­ tensatz beschrieben der einstückig als Kunststoffspritzteil mit mehreren Tasten, Kontaktstößeln, Stegen, Scharnieren und einem Träger gefertigt ist. Die US 5,362,932 zeigt ein Tastenoberteil aus einer Stege bildenden Platte und auf den Stegen aufgenomme­ nen Tasten. Allen diesen Lösungen ist gemeinsam, dass die Bewe­ gung einer einzelnen Taste zu einer deutlichen Bewegung der an­ deren Tasten führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zum einen Maß­ nahmen zu treffen, die es erlauben, die Montage derartiger funktioneller Elemente, beispielsweise von Drucktasten, einfach zu gestalten und dabei Fertigungstoleranzen leicht ausgleichen zu können, und zum anderen zu sichern, dass die Betätigung ei­ ner Taste nicht zu deutlichen Rückwirkungen auf die anderen Tasten führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Funktionsblock, insbesondere ein Tastenblock, für die Bedien­ fläche eines Geräts, insbesondere eines Hausgeräts, mit mindes­ tens zwei an einem gemeinsamen, flexiblen Steg angeformten Funktionselementen vorgesehen ist, wobei ein Funktionselement wahlweise als Drucktaste mit Betätigungselement oder als Auf­ nahme für ein funktionelles Bauteil ausgestaltet ist und der Steg zwischen zwei Funktionselementen eine Verjüngung aufweist.

Hierdurch ergeben sich hinsichtlich der bei der Fertigung er­ forderlichen Schritte besondere Vorteile, da eine größere An­ zahl von Funktionselementen, wie z. B. ein aus mehreren neben­ einander oder übereinander angeordneten Druckschaltern beste­ hender Tastenblock, einstückig handhabbar ist. Ähnlich wie dies beispielsweise aus dem Modellbau bekannt ist, wo die zu verbau­ enden Teile an einem Steg in Form einer Platine gehaltert sind, ist dieser Aufbau auch hier möglich, wobei die an dem gemeinsa­ men Steg angeformten Funktionselemente unter Umkehrung der Vor­ gehensweise beim Modellbau nicht von dem Steg losgelöst werden. Aufgrund der flexiblen Ausgestaltung des Steges ist es möglich, daß sich die einzelnen am Steg angeformten Funktionselemente in der vorgesehenen Umgebung, beispielsweise in den Durchbrüchen einer Glasblende, schwimmend in die erforderliche paßgenaue La­ ge bewegen können.

Die flexible Anordnung der Funktionselemente ist weiter verbes­ serbar, wenn die Funktionselemente über Abstandshalter am Steg angeformt sind. Damit erhöht sich die Möglichkeit zur Positio­ nierung in dem Maße, wie flexibel der Abstandshalter ausgestal­ tet ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Drucktasten am Betätigungselement einen über den Umfang des Betätigungselements hinausragenden Anschlag für eine auf den Funktionsblock auflegbare und mit Durchbrüchen für die Be­ tätigungselemente versehene Blende aufweisen. So ist gewähr­ leistet, daß sämtliche Betätigungselemente mit einem definier­ ten Maß durch derartige Durchbrüche durchreichen, wobei sich hinsichtlich der Bedienung einheitliche Betätigungswege ergeben und die Funktionselemente optisch einheitlich und sauber ange­ ordnet sind.

Weiter ist es zweckmäßig wenn die Drucktasten an der Basis des Betätigungselements mindestens zwei annähernd gleichmäßig über den Umfang verteilte Stütz/Federelemente aufweisen. Mittels dieser Elemente ist zum einen die Auflage an einem hinter der Blende anordenbaren Blendenträger gelöst und zum anderen wird das betätigte Betätigungselement aufgrund der federnden Wirkung nach Betätigung wieder in die Endlage zurückgestellt.

In Weiterbildung der Stütz/Federelemente ist es vorteilhaft, wenn die Stütz/Federelemente zunächst radial vom Betätigungs­ element weglaufen und dann zirkular zumindest einen teilweise, von der Anzahl der vorgesehenen Stütz/Federelemente abhängigen Kreisbogen vollführen, an dessen Ende ein axial in Betätigungs­ richtung verlaufender Abstandsnoppen angeformt ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß jede Drucktaste mittels der Abstands­ noppen zu einer definierten Anlage mit einem beispielsweise da­ runterliegend angeordneten Blendenträger gebracht werden kann. Zugleich definiert dieser Abstandsnoppen jedoch auch den maxi­ malen Betätigungsweg, an dessen Ende der auf der gegenüberlie­ genden Seite des Abstandsnoppens liegende Endpunkt des Kreisbo­ gens auf der selben Fläche anliegt, auf der auch der Abstands­ noppen anliegt. Über die geeignete Dimensionierung des Kreisbo­ gens läßt sich hier sehr leicht das gewünschte Druckmoment so­ wie entsprechend die Rückstellkraft festlegen.

In bereits angesprochener Weise ist es zweckmäßig, wenn die Ab­ standsnoppen auf eine Auflagefläche, insbesondere auf einen Blendenträger, aufsetzbar sind.

In besonders zweckmäßiger Weise können die Betätigungselemente einen axial in Betätigungsrichtung verlaufenden Schaltstößel aufweisen. Auf diese Weise können auf einer Platine dazu kor­ respondierende Schalter mit Kurzhubtastern eingebaut sein, die mittels des Schaltstößel ausgelöst werden. Es sind jedoch nicht zwingend nur Kurzhubtaster bedienbar. Bei entsprechender Dimen­ sionierung von Schaltstößelfläche und Zielfläche auf dem Schaltelement ist hier keine so genaue Positionierung erforder­ lich. Zudem müssen die Schalter nicht über eigene Schaltstößel verfügen und müssen nicht so positioniert sein, daß der Schalt­ stößel in die Kunststoffkappe hineinreicht, wie dies im Stand der Technik erforderlich war.

In besonders herstellungsfreundlicher Weise kann der Funktions­ block in einem Kunststoffspritzgießverfahren erzeugt werden.

Hinsichtlich der Bedienfläche für ein Gerät ist es erfindungs­ gemäß vorgesehen, daß diese Bedienfläche einen Blendenträger und eine Blende umfaßt, bei der zwischen dem Blendenträger und der Blende ein Funktionsblock, wie vorstehend beschrieben, ein­ legbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den üb­ rigen Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf einen fünf Drucktasten umfassenden Tastenblock;

Fig. 2 in Vergrößerung eine Aufsicht auf die in Fig. 1 rechts liegend angeordnete Drucktaste mit Abstandshalter;

Fig. 3 eine Untersicht auf die in Fig. 2 gezeigte Drucktaste ohne Abstandshalter; und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Bedienfläche eines Hausgeräts im Bereich einer Drucktaste, wie sie gemäß den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

In den Fig. 1 bis 4 gleiche Teile haben gleiche Bezugszeichen.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Tastenblock 2 mit fünf an einem gemeinsamen, flexiblen Steg 4 angeformten Funktionsele­ menten. Die Funktionselemente sind dabei ausschließlich als Drucktasten 6a bis 6e mit Betätigungselementen 8a bis 8e aus­ gestaltet. Durch die Anordnung an dem gemeinsamen Steg 4 ist dieser Tastenblock 2 besonders einfach bei der Montage zu hand­ haben. Gleichzeitig sind die Drucktasten 6a bis 6e durch die entsprechende Ausbildung des Stegs 4 so flexibel gelagert, daß eine gute Positionierbarkeit auch in Bauteilen mit vergleichs­ weise großen Fertigungstoleranzen, mit denen beispielsweise die Durchbrüche durch Glasblenden von Hausgeräten behaftet sind, ermöglicht ist. Weiter ist zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Drucktasten 6a bis 6e im Steg 4 eine Verjüngung 5 vorgesehen, die dazu beiträgt, daß neben dem Effekt der ge­ wünschten flexiblen Lagerung gleichzeitig der Effekt weitgehend mechanischer Entkopplung eintritt. Hierdurch wirkt die Betäti­ gung einer der Drucktasten 6a bis 6e nicht zurück auf eine der hierzu unmittelbar benachbart angeordneten Drucktasten.

Ergänzend oder alternativ zu den hier angeformten Drucktasten 6a bis 6e ist es auch möglich an dem Steg 4 eine Aufnahme für ein beliebiges funktionelles Bauteil anzuformen, was jedoch hier nicht weiter gezeigt ist. Zur Erhöhung der Flexibilität sind die Drucktasten 6a bis 6e jeweils über Abstandshalter 10 am Steg 4 angeordnet. Diese Abstandshalter 10 sorgen zugleich dafür, daß der Steg 4 räumlich weit genug von dem eigentlichen Wirkungsbereich der Drucktasten 6a bis 6e entfernt ist.

Die in Fig. 2 gezeigte Aufsicht auf die in der Fig. 1 am rech­ ten Rand dargestellte Drucktaste 6e macht deutlich, daß die Drucktasten 6a bis 6e am Betätigungselement, hier 8e, einen ü­ ber den Umfang des Betätigungselements 8e hinausgehenden An­ schlag 12 für eine auf den Tastenblock 2 auflegbare und mit Durchbrüchen für die Betätigungselemente 8a bis 8e versehene Blende 14 aufweisen (vergl. Fig. 4). Darüberhinaus weisen die Drucktasten 6a bis 6e an der Basis des Betätigungselements 8e drei annähernd gleichmäßig über den Umfang verteilte Stütz/Federelemente 16a, 16b und 16c auf. Die eigentliche Aus­ gestaltung der Stütz/Federelemente 16a bis 16c macht die in Fig. 3 gezeigte Unteransicht der Drucktaste 6e deutlich.

Am Beispiel des Stütz/Federelements 16a soll dabei der für alle Stütz/Federelemente gleiche Aufbau erläutert werden. Das Stütz/Federelement 16a verfügt zunächst über einen Abschnitt 18a, der radial vom Betätigungselement 8e wegläuft. Daran an­ schließend folgt ein zirkular verlaufender Abschnitt 18b, des­ sen Kreisbogen etwa 60 Grad beträgt. Bei den hier vorliegend verwendeten drei Stütz/Federelementen 16a bis 16c wäre demnach ein Kreisbogensegment von maximal 120 Grad möglich, vorausge­ setzt, daß die Kreisbogensegmente gleichmäßig verteilt sind. Am Ende des zirkular verlaufenden Abschnitts 18b ist ein axial in Betätigungsrichtung des Betätigungselement 8e verlaufender Ab­ standsnoppen 20 angeformt.

Mittels dieses Abstandsnoppens 20 ist die Drucktaste 6e auf ei­ ner Auflagefläche, vorliegend im Ausführungsbeispiel auf einem Blendenträger 22, aufsetzbar (vgl. Fig. 4). Die in Fig. 3 ge­ zeigte Unteransicht macht auch deutlich, daß das Betätigungs­ element 8e in seinem Innern einen axial in Betätigungsrichtung verlaufenden Schaltstößel 24 aufweist.

Mittels des Abstandsnoppens 20 wird zugleich auch der Betäti­ gungswegs des Betätigungselements 8e bestimmt. Da die Drucktas­ te 6e nur mit den Abstandsnoppen 20 auf dem Blendenträger 22 aufliegt, wird bei der Betätigung des Betätigungselement 8e ein Eindrücken solange zugelassen, bis der Bereich unmittelbar am Übergang vom Bereich 18a und 18b auf dem Blendenträger 22 auf­ liegt. Nach Loslassen des Betätigungselements 8e wird das Betä­ tigungselement 8e infolge der rückstellenden Kräfte in die spannungsfreie Endlage zurückpositioniert, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Fig. 4 zeigt nunmehr einen Ausschnitt aus der Bedienfläche 26 eines hier nicht weiter dargestellten Hausgeräts. Wie bereits angesprochen liegt die Drucktaste 6e mit dem Abstandsnoppen 20 auf dem Blendenträger 22 auf. Die Glasblende 14 liegt zugleich auf dem Anschlag 12 auf. Der Schaltstößel 24 ruht unmittelbar über der Schaltfläche 28 eines Schalters 30, der auf einer hin­ ter dem Blendenträger 22 angeordneten Platine 32 ruht. Aufgrund der schwimmenden Lagerung der Drucktasten 6 bis 6e kann das Be­ tätigungselement 8a bis 8e auch bei Vorhandensein vergleichs­ weise großer Fertigungstoleranzen, wie dies beispielsweise bei der Spezifikation für Durchbrüche in Glasblenden üblich ist, sehr genau positioniert werden. Die großzügige Dimensionierung des Schaltstößels 24 gewährleistet immer, daß mit Betätigung der Drucktaste 6e auch die Schaltfläche 28 in geeigneter Weise betätigt wird.

Die in Fig. 4 ausschnitthafte gezeigte Bedienfläche 26 ist bei­ spielsweise in einem Herd, Backofen, Kühl- und/oder Gefrierge­ rät, Waschautomat, Trockner, Mikrowelle, Staubsauger, Küchenge­ räten verschiedenster Art und dergleichen einsetzbar. Ein Ein­ satz ist jedoch auch möglich in Geräten der modernen Kommunika­ tions- und/oder Unterhaltungselektronik.

Claims (9)

1. Funktionsblock, insbesondere Tastenblock (2), für die Be­ dienfläche (26) eines Geräts, insbesondere eines Hausgeräts, mit mindestens zwei an einem gemeinsamen, flexiblen Steg (4) angeformten Funktionselementen, wobei ein Funktionselement wahlweise als Drucktaste (6a bis 6e) mit Betätigungselement (8a bis 8e) oder als Aufnahme für ein funktionelles Bauteil ausges­ taltet ist und der Steg (4) zwischen zwei Funktionselementen eine Verjüngung (5) aufweist.

2. Funktionsblock nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente über Abstandshalter (10) am Steg (4) an­ geformt sind.

3. Funktionsblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drucktasten (6a bis 6e) am Betätigungselement (8a bis 8e) einen über den Umfang des Betätigungselements (8a bis 8e) hinausragenden Anschlag (12) für eine auf den Funktions­ block (2) auflegbare und mit Durchbrüchen für die Betätigungs­ elemente (8a bis 8e) versehene Blende (14) aufweisen.

4. Funktionsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucktasten (6a bis 6e) an der Basis des Betätigungsele­ ments (8a bis 8e) mindestens zwei annähernd gleichmäßig über den Umfang verteilte Stütz/Federelemente (16a bis 16c) aufwei­ sen.

5. Funktionsblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz/Federelemente (16a bis 16c) drei Abschnitte aufwei­ sen, wobei ein erster Abschnitt (18a) zunächst radial vom Betä­ tigungselement (8e) wegläuft, dann ein zweiter Abschnitt (18b) zirkular zumindest einen teilweisen, von der Anzahl der vorge­ sehenen Stütz/Federelemente (16a bis 16c) abhängigen, waagrecht verlaufenden Kreisbogen vollführen, an dessen Ende als dritter Abschnitt ein axial in Betätigungsrichtung verlaufender Ab­ standsnoppen (20) angeformt ist.

6. Funktionsblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsnoppen (20) auf eine Auflagefläche, insbesondere auf einen Blendenträger (22), aufsetzbar sind.

7. Funktionsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungselemente (8a bis 8e) einen axial in Betätigungs­ richtung verlaufenden Schaltstößel (24) aufweisen.

8. Funktionsblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Erzeugung in einem Kunststoffspritz­ gießverfahren.

9. Bedienfläche (26) für ein Gerät, insbesondere ein Hausgerät, umfassend einen Blendenträger (22) und eine Blende (14), bei der zwischen dem Blendenträger (22) und der Blende (14) ein Funktionsblock (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 einlegbar ist.