EP2026366A2 - Drehwähler - Google Patents
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- EP2026366A2 EP2026366A2 EP08013968A EP08013968A EP2026366A2 EP 2026366 A2 EP2026366 A2 EP 2026366A2 EP 08013968 A EP08013968 A EP 08013968A EP 08013968 A EP08013968 A EP 08013968A EP 2026366 A2 EP2026366 A2 EP 2026366A2
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- spring element
- rotary
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
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- H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H19/11—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means
- H01H19/115—Movable parts; Contacts mounted thereon with indexing means using molded elastic parts only
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
- G05G5/06—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member for holding members in one or a limited number of definite positions only
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
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- H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
- H01H25/065—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement using separate operating parts, e.g. a push button surrounded by a rotating knob
Definitions
- the present invention relates to a rotary selector as a control element, which is used in particular for an operating device of an electronic household appliance such as a washing machine, dishwasher and the like.
- Such rotary dials serve as control for inputting a manipulated variable to an electronic control of a household appliance and have a rotatably mounted control panel and an adapter which is rotatably connected to the control panel and the rotational position is detectable or transferable on.
- the rotary selector is usually locked in several rotational positions, which are distributed uniformly in the circumferential direction.
- the adapter of the rotary selector is provided with a latching portion 40, the outer circumference in a waveform with circumferentially regularly arranged and formed elevations 41 a and recesses 41 b is formed.
- a plunger 42 is arranged, which is biased by a spring 43 in the direction of the latching portion 19 of the adapter, so that the plunger 42 upon rotation of the rotary selector by a user successively in the recesses 41 b of the locking portion 40th intervenes.
- a spring-loaded ball is known.
- an omega spring 44 is provided, ie an elastic element which is bent in the shape of an omega ( ⁇ ) and whose bulge engages in the depressions 41 b of the latching portion 40.
- the locking of the adapter of the rotary selector is also realized with a leaf spring.
- the rotary selector as a control element for inputting a manipulated variable to an electronic control has a rotatably mounted control panel and an adapter which is rotatably connected to the control panel and whose rotational position is detected or transmitted, and is inventively characterized in that the adapter has a latching portion with a having a predetermined number of circumferentially uniformly spaced and formed side surfaces; that a stationary spring element is provided coaxially to the latching portion of the adapter, which has a predetermined number of elastic webs, which are arranged and formed uniformly in the circumferential direction of the latching portion and extend tangentially to the side surfaces of the latching portion; and that the number of side surfaces of the latching portion is an integer multiple of the number of elastic webs of the spring element.
- the latching is realized by means of a latching portion having a plurality of side surfaces on the adapter and a spring element with a plurality of resilient webs by successively turning a control member by a user a part of the side surfaces of the latching portion with the elastic webs of the spring element in its initial position comes into surface contact.
- the spring forces of the elastic webs act in contrast to the structures of a conventional rotary selector described above from several sides on the axis of the rotary selector, so that a more pleasant locking behavior of the rotary selector for the user is achieved. Due to the uniform force over the circumference of the locking portion of the adapter of the rotary selector also the position accuracy of the rotary selector over its entire service life is maintained and the wear is reduced.
- the spring element is made of a plastic material. Since the spring element is made of a plastic material, the locking noise can be reduced.
- the spring element is integrally formed with a housing of the electronic control, for example, molded onto this.
- the predetermined number of elastic webs of the spring element is preferably three (delta spring), four (rhombus spring) or five (pentagonal spring).
- the elastic webs of the spring element can preferably be connected to one another via an integrally formed with these connecting ring and / or be supported on both sides in each case at its two ends.
- the rotational position of the adapter can be detected by a sensor of the electronic control without contact (for example magnetic sensor) or contacting.
- the rotation of the adapter is transferable to an actuator (e.g., potentiometer) of the electronic controller.
- the adapter may be formed with a gear and the spring element may be formed with a bearing for a gear of the actuator of the electronic control, which is in engagement with the gear of the adapter.
- control panel of the rotary selector a coaxial with the control panel arranged aperture insert is assigned as an information carrier on which information about the function of the rotary selector and / or about the rotational positions of the rotary selector assigned control variables for the user are attached.
- control panel and the adapter of the rotary selector are formed in a hollow cylinder, so that in the hollow cylinder of the rotary selector a pushbutton can be arranged as an operating element for inputting a further manipulated variable to the electronic control.
- the rotary knob of the invention can be advantageously used in an operating device of a home electronic appliance such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, a microwave oven, a cooker and the like.
- the rotary dial of the embodiment is used, for example, as a control within a control panel 10 of a home electronic appliance such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, a microwave oven, a cooker, and the like, without being limited to these applications.
- a control panel 10 Behind the control panel 10 is a housing 12 for receiving an electronic control of the electronic household appliance including a circuit board 14 with corresponding components.
- the main components of the rotary selector are a control panel 16 which protrudes through a recess in the control panel 10 from this and is rotatably mounted, an adapter 18 which is rotatably connected to the control panel 16, and a spring element 22.
- the rotational position of the control panel 16 and of the adapter 18 can be detected, for example, via a rotary position sensor 29 (eg, magnetic sensor with Hall elements) and evaluated by the electronic control to implement the manipulated variable desired by the user.
- a rotary position sensor 29 eg, magnetic sensor with Hall elements
- the present invention is not limited to this type of detecting the rotational position of the rotary selector and may alternatively be designed so that the rotation of the adapter 18 is transferable to an actuator of the electronic control (see later described second embodiment).
- the adapter 18 of the rotary selector is formed in its lower end portion with a latch portion 19 provided with a predetermined number (six in this embodiment) of circumferentially uniformly arranged and formed side surfaces 20 (see Fig. 1B ).
- the side surfaces 20 are formed substantially flat and straight.
- the adapter 18 with its latching portion 19 is rotated together with the control panel 16 (arrow a), since the two elements are rotatably connected to each other (eg connector).
- the spring element 22 which is arranged in a stationary manner and can advantageously be molded onto the housing 12 with a corresponding material selection, so that the number of components and thus also the assembly effort are reduced, is arranged coaxially with the adapter 18 of the rotary selector.
- the spring element 22 has a predetermined number (three in this embodiment) of elastic webs 24 which are arranged and formed uniformly in the circumferential direction of the latching portion 19.
- the elastic webs 24 are substantially rectilinear and extend tangentially to the side surfaces 20 of the latching portion 19, so that the elastic webs 24 of the spring element 22 can come into surface contact with the side surfaces 20 of the latching portion 19 of the adapter 18, as in the rotational position of Fig. 1 B indicated.
- the number of side surfaces 20 of the latching portion 19 is an integer multiple of the number of elastic webs 24 of the spring element 2.
- the elastic webs 24 of the spring element 22 are preferably connected to each other via a connecting ring 25 which is formed integrally with the elastic webs and of the same material as these.
- the spring element 22 is a one-piece component.
- Fig. 1 B on the housing 12 supports 26 are formed, which support the elastic webs 24 of the spring element 22 respectively at both ends thereof on both sides. As a result, the stability of the spring element 22 is increased and promoted the return of the elastic webs 24 in their initial position.
- the spring element 22 is preferably formed of a plastic material (e.g., POM) so as to dampen the detent sounds of the rotary selector.
- POM plastic material
- the following materials can be used: for the control panel 16 and the panel insert 28, for example, ABS plastic, for the adapter 18, for example, PET or PA and for the housing 12, for example, PC + ABS-FR.
- the present invention is not limited to the materials specified herein.
- the rotary selector thus constructed offers the user a more pleasant locking behavior than the previous solutions of the prior art.
- the locking noise are attenuated when the spring element 22 is formed of a suitable plastic.
- the reliability and durability of the rotary selector are improved.
- the diameter d of the latching portion 19 of the adapter 18 is for example 25.80 mm. In this case, the diameter d is measured relative to the envelope at the outer edges of the adapter 18 between the individual side surfaces 20.
- the free length I of the three elastic web elements 24 is for example 30.0 mm and the thickness h of the elastic webs 24 is for example 1, 6 mm.
- the maximum distance between the side surfaces 20 of the locking portion 19 and said envelope is 0.80 mm, this distance at the same time means the deflection s of the elastic webs 24 during rotation of the control element 16 and the adapter 19.
- the rotary selector with the spring element 22 with three elastic webs 24 provides a total of six locked rotational positions corresponding to the number of side surfaces 20 of the locking portion 19.
- the spring element is accordingly formed with four (diamond spring), five (pentagonal spring) or more elastic webs 24 which are connected to each other via the connecting ring 25. It should only be noted that the number of side surfaces 20 of the latching portion 19 must always be an integer multiple of the number of elastic webs 24 of the spring element 22.
- the rotary knob is further provided with a screen insert 28 which is arranged coaxially to the control panel 16 in the control panel 10 and serves as an information carrier.
- the bezel insert 28 contains information for the user regarding the functionality of the rotary selector (program selection, power selection, etc.) and / or the manipulated variables corresponding to the individual rotary positions (eg washing program, power level, etc.) for the electronic control.
- FIGS. 1A and 1B to recognize that the control panel 16 and the adapter 18 are formed as a hollow cylinder.
- a control part 30 of the push button is arranged coaxially and centrally to the control element 16 of the rotary selector, and an adapter 32 of the push button is arranged coaxially and in the middle of the adapter 18 of the rotary selector.
- the pushbutton acts on a corresponding switch 39 (see Fig. 4A ) disposed on the board 14.
- the operating part 30 of the pushbutton may, for example, be made of ABS plastic, while the adapter 32 of the pushbutton is formed, for example, of POM.
- FIGS. 4A and 4B a second embodiment of a rotary selector will be described in more detail below.
- the rotary selector of the second embodiment differs from the first embodiment in the manner of detecting the rotation of the operating member 16 to the electronic controller.
- a potentiometer 37 is provided as a possible actuator on the circuit board 14 in this case.
- the adapter 18 of the rotary selector is formed for this purpose at its lower end with a gear 34 which is in engagement with a gear 36 for driving the potentiometer 37.
- the gear 36 is mounted in an advantageous manner via a bearing point 38 which is integrally provided on the spring element 22. As in particular in Fig. 4B can be seen, this is the connecting ring 25 of the spring element 22 on the potentiometer 37 side facing extended.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehwähler als Bedienelement, der insbesondere für eine Bedienungseinrichtung eines elektronischen Haushaltsgeräts wie beispielsweise einer Waschmaschine, Spülmaschine und dergleichen einsetzbar ist.
- Derartige Drehwähler dienen als Bedienelement zur Eingabe einer Stellgröße an eine elektronische Steuerung eines Haushaltsgeräts und weisen ein drehbar gelagertes Bedienteil und einen Adapter, der mit dem Bedienteil drehfest verbunden ist und dessen Drehstellung erfassbar oder übertragbar ist, auf. Um ein definiertes Eingeben der Stellgröße durch den Benutzer zu ermöglichen, wird der Drehwähler üblicherweise in mehreren Drehstellungen verrastet, die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind.
- Zur Erzielung der Verrastung des Drehwählers sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ausführungsformen bekannt. Wie in den beiliegenden
Fig. 5 und 6 dargestellt, ist der Adapter des Drehwählers mit einem Rastabschnitt 40 versehen, dessen Außenumfang in einer Wellenform mit in Umfangsrichtung regelmäßig angeordneten und ausgebildeten Erhebungen 41 a und Vertiefungen 41 b ausgebildet ist. Im Fall vonFig. 5 ist an einer Position des Umfangs des Rastabschnitts 40 ein Stößel 42 angeordnet, der durch eine Feder 43 in Richtung zum Rastabschnitt 19 des Adapters vorgespannt ist, sodass der Stößel 42 bei einer Drehung des Drehwählers durch einen Benutzer nacheinander in die Vertiefungen 41 b des Rastabschnitts 40 eingreift. Anstelle des Stößels 42 ist auch die Verwendung einer federbelasteten Kugel bekannt. - Bei der herkömmlichen Ausführungsform von
Fig. 6 ist eine Omegafeder 44 vorgesehen, d.h. ein elastisches Element, das in der Form eines Omegas (Ω) gebogen ist und dessen Ausbauchung in die Vertiefungen 41 b des Rastabschnitts 40 eingreift. Als weitere Alternative wird die Verrastung des Adapters des Drehwählers auch mit einer Blattfeder realisiert. - Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Drehwähler der eingangs genannten Art mit einem verbesserten Rastverhalten zu entwickeln.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Drehwähler mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Der Drehwähler als Bedienelement zur Eingabe einer Stellgröße an eine elektronische Steuerung weist ein drehbar gelagertes Bedienteil und einen Adapter, der mit dem Bedienteil drehfest verbunden ist und dessen Drehstellung erfassbar oder übertragbar ist, auf und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter einen Rastabschnitt mit einer vorbestimmten Anzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordneten und ausgebildeten Seitenflächen aufweist; dass koaxial zum Rastabschnitt des Adapters ein ortsfestes Federelement vorgesehen ist, das eine vorbestimmte Anzahl von elastischen Stegen aufweist, die in Umfangsrichtung des Rastabschnitts gleichmäßig angeordnet und ausgebildet sind und tangential zu den Seitenflächen des Rastabschnitts verlaufen; und dass die Anzahl der Seitenflächen des Rastabschnitts ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der elastischen Stege des Federelements beträgt.
- Bei dem Drehwähler der vorliegenden Erfindung wird die Verrastung mittels eines Rastabschnitts mit mehreren Seitenflächen am Adapter und eines Federelements mit mehreren elastischen Stegen realisiert, indem beim Drehen des Bedienelements durch einen Benutzer nacheinander ein Teil der Seitenflächen des Rastabschnitts mit den elastischen Stegen des Federelements in deren Ausgangsstellung in Flächenkontakt kommt. Bei diesem Aufbau wirken die Federkräfte der elastischen Stege im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen Konstruktionen eines herkömmlichen Drehwählers von mehreren Seiten auf die Achse des Drehwählers, sodass ein angenehmeres Rastverhalten des Drehwählers für den Benutzer erzielt wird. Aufgrund der gleichmäßigen Krafteinwirkung über den Umfang des Rastabschnitts des Adapters des Drehwählers wird zudem die Positionsgenauigkeit des Drehwählers über seine gesamte Einsatzzeit beibehalten und der Verschleiß wird vermindert.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Da das Federelement aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, können die Rastgeräusche verringert werden.
- In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Federelement mit einem Gehäuse der elektronischen Steuerung einstückig ausgebildet, beispielsweise an dieses angespritzt. Bei dieser Konstruktion können die Anzahl der einzelnen Bauteile und damit der Montageaufwand reduziert werden.
- Die vorbestimmte Anzahl der elastischen Stege des Federelements beträgt vorzugsweise drei (Deltafeder), vier (Rhombusfeder) oder fünf (Pentagonfeder).
- Weiter können die elastischen Stege des Federelements vorzugsweise über einen einstückig mit diesen ausgebildeten Verbindungsring miteinander verbunden sein und/oder jeweils an ihren beiden Enden beidseitig abgestützt sein.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Drehstellung des Adapters von einem Sensor der elektronischen Steuerung kontaktlos (z.B. magnetischer Sensor) oder kontaktierend erfassbar. Alternativ ist die Drehung des Adapters auf einen Stellantrieb (z.B. Potentiometer) der elektronischen Steuerung übertragbar. Im letztgenannten Fall kann der Adapter mit einem Zahnrad ausgebildet ist und das Federelement kann mit einer Lagerstelle für ein Getriebe des Stellantriebs der elektronischen Steuerung ausgebildet sein, das mit dem Zahnrad des Adapters in Eingriff steht.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dem Bedienteil des Drehwählers ein koaxial zum Bedienteil angeordneter Blendeneinsatz als Informationsträger zugeordnet, auf dem zum Beispiel Informationen über die Funktion des Drehwählers und/oder über die den Drehstellungen des Drehwählers zugewiesenen Stellgrößen für den Benutzer angebracht sind.
- In einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Bedienteil und der Adapter des Drehwählers hohlzylinderförmig ausgebildet, sodass in dem Hohlzylinder des Drehwählers eine Drucktaste als Bedienelement zur Eingabe einer weiteren Stellgröße an die elektronische Steuerung angeordnet werden kann.
- Der Drehwähler der Erfindung kann in vorteilhafter Weise in einer Bedienungseinrichtung eines elektronischen Haushaltsgeräts wie beispielsweise einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners, einer Spülmaschine, eines Mikrowellenherdes, eines Kochherdes und dergleichen eingesetzt werden.
- Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
- Fig. 1A und 1 B
- in perspektivischer Darstellung eine Schnittansicht bzw. eine Ansicht von unten eines Drehwählers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung von wesentlichen Elementen des Drehwählers zur Erläuterung von Konstruktionsparametern;
- Fig. 3
- Darstellungen von Alternativen für das Federelement der Drehwähler von
Fig. 1 ; - Fig. 4A und 4B
- in perspektivischer Darstellung eine Schnittansicht bzw. eine Teilansicht von oben eines Drehwählers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- Fig. 5 und 6
- schematische Darstellungen zur Erläuterung der Verrastung von herkömmlichen Drehwählern.
- Anhand von
Fig. 1A und 1B wird nun zunächst ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drehwählers näher erläutert.
Der Drehwähler des Ausführungsbeispiels wird beispielsweise als ein Bedienelement innerhalb einer Bedienblende 10 eines elektronischen Haushaltsgeräts, wie zum Beispiel einer Waschmaschine, eines Wäschetrockners, einer Spülmaschine, eines Mikrowellenherdes, eines Kochherdes und dergleichen eingesetzt, ohne auf diese Anwendungen beschränkt zu sein. Hinter der Bedienblende 10 befindet sich ein Gehäuse 12 zur Aufnahme einer elektronischen Steuerung des elektronischen Haushaltsgeräts einschließlich einer Platine 14 mit entsprechenden Bauteilen. - Die Hauptbestandteile des Drehwählers sind ein Bedienteil 16, das durch eine Ausnehmung in der Bedienblende 10 aus dieser herausragt und drehbar gelagert ist, ein Adapter 18, der drehfest mit der Bedienblende 16 verbunden ist, sowie ein Federelement 22. Die Drehstellung des Bedienteils 16 bzw. des Adapters 18 kann beispielsweise über einen Drehstellungssensor 29 (z.B. magnetischer Sensor mit Hall-Elementen) erfasst und von der elektronischen Steuerung ausgewertet werden, um die vom Benutzer gewünschte Stellgröße umzusetzen. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf diese Art der Erfassung der Drehstellung des Drehwählers beschränkt und kann alternativ auch so ausgebildet sein, dass die Drehung des Adapters 18 auf einen Stellantrieb der elektronischen Steuerung übertragbar ist (siehe später beschriebenes zweites Ausführungsbeispiel).
- Der Adapter 18 des Drehwählers ist in seinem unteren Endbereich mit einem Rastabschnitt 19 ausgebildet, der mit einer vorbestimmten Anzahl (sechs in diesem Ausführungsbeispiel) von in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordneten und ausgebildeten Seitenflächen 20 versehen ist (siehe
Fig. 1B ). Die Seitenflächen 20 sind dabei im Wesentlichen flach und geradlinig ausgebildet. Der Adapter 18 mit seinem Rastabschnitt 19 wird gemeinsam mit dem Bedienteil 16 gedreht (Pfeil a), da die beiden Elemente drehfest miteinander verbunden sind (z.B. Steckverbindung). - Das Federelement 22, das ortsfest angeordnet ist und bei einer entsprechenden Materialauswahl vorteilhafterweise an dem Gehäuse 12 angespritzt sein kann, sodass die Anzahl der Bauteile und damit auch der Montageaufwand reduziert werden, ist koaxial zu dem Adapter 18 des Drehwählers angeordnet. Das Federelement 22 weist eine vorbestimmte Anzahl (drei in diesem Ausführungsbeispiel) von elastischen Stegen 24 auf, die in Umfangsrichtung des Rastabschnitts 19 gleichmäßig angeordnet und ausgebildet sind. Die elastischen Stege 24 sind im Wesentlichen geradlinig ausgebildet und verlaufen tangential zu den Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19, sodass die elastischen Stege 24 des Federelements 22 mit den Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19 des Adapters 18 in Flächenkontakt kommen können, wie in der Drehstellung von
Fig. 1 B angedeutet. - Die Anzahl der Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19 ist dabei ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der elastischen Stege 24 des Federelements 2. Auf diese Weise kommt beim Drehen des Bedienelements 16 durch einen Benutzer nacheinander immer ein Teil (jeweils drei in diesem Ausführungsbeispiel) der Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19 mit den elastischen Stegen 24 des Federelements 22 in deren Ausgangsstellung in Flächenkontakt, sodass der Drehwähler in dieser Drehstellung verrastet.
- Im Gegensatz zu den Eingangs beschriebenen herkömmlichen Drehwählern wirken bei dieser Konstruktion des Drehwählers die von den elastischen Stegen 24 des Federelements 22 ausgeübten Federkräfte von mehreren Seiten (drei in diesem Ausführungsbeispiel) auf die Achse des Drehwählers. Auf diese Weise wird ein angenehmeres Rastverhalten des Drehwählers für den Benutzer erzielt und aufgrund der gleichmäßigeren Krafteinwirkung über den Umfang des Rastabschnitts 19 des Adapters 18 wird zudem die Positionsgenauigkeit des Drehwählers über seine gesamte Einsatzzeit beibehalten und der Verschleiß vermindert.
- Wie in
Fig. 1 B und 2 dargestellt, sind die elastischen Stege 24 des Federelements 22 vorzugsweise über einen Verbindungsring 25 miteinander verbunden, der einstückig mit den elastischen Stegen und aus dem gleichen Material wie diese ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Federelement 22 ein einstückiges Bauelement. - Außerdem sind, wie in
Fig. 1 B dargestellt, an dem Gehäuse 12 Stützen 26 ausgebildet, die die elastischen Stege 24 des Federelements 22 jeweils an deren beiden Enden beidseitig abstützen. Hierdurch wird die Stabilität des Federelements 22 erhöht und die Rückstellung der elastischen Stege 24 in ihre Ausgangsstellung gefördert. - Das Federelement 22 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial (z.B. POM) ausgebildet, sodass die Rastgeräusche des Drehwählers gedämpft werden. Ferner können die folgenden Materialien eingesetzt werden: für das Bedienteil 16 und den Blendeneinsatz 28 beispielsweise ABS-Kunststoff, für den Adapter 18 beispielsweise PET oder PA und für das Gehäuse 12 beispielsweise PC+ABS-FR. Die vorliegende Erfindung ist aber selbstverständlich nicht auf die hier angegebenen Materialien beschränkt.
- Der so aufgebaute Drehwähler bietet dem Benutzer ein angenehmeres Rastverhalten als die bisherigen Lösungen des Standes der Technik. Außerdem können die Rastgeräusche gedämpft werden, wenn das Federelement 22 aus einem geeigneten Kunststoff gebildet ist. Ferner werden, wie beschrieben, die Zuverlässigkeit und die Haltbarkeit des Drehwählers verbessert.
- Unter Bezug auf
Fig. 2 werden verschiedene Konstruktionsparameter des inFig. 1A und1 B dargestellten Drehwählers näher beschrieben. - Der Durchmesser d des Rastabschnitts 19 des Adapters 18 beträgt beispielsweise 25,80 mm. Dabei bemisst sich der Durchmesser d bezüglich der Hüllkurve an die Außenkanten des Adapters 18 zwischen den einzelnen Seitenflächen 20. Die freie Länge I der drei elastischen Stegelemente 24 beträgt zum Beispiel 30,0 mm und die Dicke h der elastischen Stege 24 beträgt zum Beispiel 1,6 mm. Der maximale Abstand zwischen den Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19 und der genannten Hüllkurve beträgt 0,80 mm, wobei dieser Abstand gleichzeitig die Auslenkung s der elastischen Stege 24 bei einer Drehung des Bedienelements 16 und des Adapters 19 bedeutet.
-
- σmax = maximale Biegespannung (z.B. 69 N/mm2 für POM)
- E0 = Biege-Elastizitätsmodul (z.B. 2800 N/mm2 für POM).
-
- Wie oben beschrieben, werden die elastischen Stege 24 bei einer Drehung des Adapters 18 um 0,8 mm nach außen gebogen, sodass sich bei einer angenommenen Vorspannung von 0,1 mm für die elastischen Stege 24 eine tatsächlich maximale Auslenkung von 0,9 mm ergibt. Da dieser Wert kleiner als der oben berechnete Wert von szul = 1,2 mm ist, ist keine Werkstoffschädigung zu erwarten und die elastischen Stege 24 des Federelements 22 nehmen einige Zeit nach Entlastung wieder die unverformte Lage ein.
- In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel bietet der Drehwähler mit dem Federelement 22 mit drei elastischen Stegen 24 (Deltafeder) insgesamt sechs verrastete Drehstellungen entsprechend der Anzahl der Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19. Je nach Anwendungsfall können jedoch auch andere Anzahlen von möglichen verrasteten Drehstellungen des Drehwählers bereitgestellt werden. Wie in
Fig. 3 dargestellt, ist das Federelement dementsprechend mit vier (Rhombusfeder), fünf (Pentagonfeder) oder mehr elastischen Stegen 24 ausgebildet, die über den Verbindungsring 25 miteinander verbunden sind. Es ist dabei nur zu beachten, dass die Anzahl der Seitenflächen 20 des Rastabschnitts 19 immer ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der elastischen Stege 24 des Federelements 22 sein muss. - Wie in
Fig. 1A angedeutet, ist der Drehwähler ferner mit einem Blendeneinsatz 28 versehen, der koaxial zum Bedienteil 16 in der Bedienblende 10 angeordnet ist und als ein Informationsträger dient. Zum Beispiel enthält der Blendeneinsatz 28 Informationen für den Benutzer betreffend die Funktionalität des Drehwählers (Programmwahl, Leistungswahl, etc.) und/oder die den einzelnen Drehstellungen entsprechenden Stellgrößen (z.B. Waschprogramm, Leistungsstufe, etc.) für die elektronische Steuerung. - Ferner ist in
Fig. 1A und 1 B zu erkennen, dass das Bedienteil 16 und der Adapter 18 hohlzylindrisch ausgebildet sind. Bei dieser Konstruktion besteht die Möglichkeit, den Drehwähler in vorteilhafter Weise mit einer Drucktaste zu kombinieren. In diesem Fall ist koaxial und mittig zum Bedienelement 16 des Drehwählers ein Bedienteil 30 der Drucktaste angeordnet und koaxial und mittig zum Adapter 18 des Drehwählers ist ein Adapter 32 der Drucktaste angeordnet. Die Drucktaste wirkt auf einen entsprechenden Schalter 39 (sieheFig. 4A ), der auf der Platine 14 angeordnet ist. - Das Bedienteil 30 der Drucktaste kann zum Beispiel aus ABS-Kunststoff gefertigt sein, während der Adapter 32 der Drucktaste zum Beispiel aus POM geformt ist.
- Bezug nehmend auf
Fig. 4A und 4B wird nachfolgend ein zweites Ausführungsbeispiel eines Drehwählers näher beschrieben. - Der Drehwähler des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Art und Weise der Erfassung bzw. Übertragung der Drehung des Bedienteils 16 auf die elektronische Steuerung. Anstelle des Drehstellungssensors 29 ist in diesem Fall ein Potentiometer 37 als ein möglicher Stellantrieb auf der Platine 14 vorgesehen. Der Adapter 18 des Drehwählers ist zu diesem Zweck an seinem unteren Ende mit einem Zahnrad 34 ausgebildet, das mit einem Getriebe 36 zum Antrieb des Potentiometers 37 in Eingriff steht. Das Getriebe 36 ist dabei in vorteilhafter Weise über eine Lagerstelle 38 gelagert, die integral an dem Federelement 22 vorgesehen ist. Wie insbesondere in
Fig. 4B zu erkennen, ist hierzu der Verbindungsring 25 des Federelements 22 auf der dem Potentiometer 37 zugewandten Seite verlängert. - Die übrigen Elemente und deren Funktionsweisen entsprechen jenen des obigen ersten Ausführungsbeispiels und deshalb wird auf eine Erläuterung derselben verzichtet.
-
- 10
- Bedienblende
- 12
- Gehäuse
- 14
- Platine
- 16
- Bedienteil des Drehwählers
- 18
- Adapter des Drehwählers
- 19
- Rastabschnitt des Adapters
- 20
- Seitenflächen des Rastabschnitts
- 22
- Federelement
- 24
- elastische Stege des Federelements
- 25
- Verbindungsring des Federelements
- 26
- Stützen der elastischen Stege
- 28
- Blendeneinsatz
- 29
- Drehstellungssensor (z.B. magnetischer Sensor)
- 30
- Bedienteil der Drucktaste
- 32
- Adapter der Drucktaste
- 34
- Zahnrad des Adapters
- 36
- Getriebe
- 37
- Stellantrieb (z.B. Potentiometer)
- 38
- Lagerstelle des Getriebes
- 39
- Schalter
- 40
- Rastabschnitt des herkömmlichen Adapters
- 41 a
- Erhebungen
- 41 b
- Vertiefungen
- 42
- Stößel
- 43
- Feder
- 44
- Omegafeder
Claims (12)
- Drehwähler als Bedienelement zur Eingabe einer Stellgröße an eine elektronische Steuerung, mit einem drehbar gelagerten Bedienteil (16) und einem Adapter (18), der mit dem Bedienteil (16) drehfest verbunden ist und dessen Drehstellung erfassbar oder übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Adapter (18) einen Rastabschnitt (19) mit einer vorbestimmten Anzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordneten und ausgebildeten Seitenflächen (20) aufweist;
dass koaxial zum Rastabschnitt (19) des Adapters (18) ein ortsfestes Federelement (22) vorgesehen ist, das eine vorbestimmte Anzahl von elastischen Stegen (24) aufweist, die in Umfangsrichtung des Rastabschnitts (19) gleichmäßig angeordnet und ausgebildet sind und tangential zu den Seitenflächen (20) des Rastabschnitts (19) verlaufen; und
dass die Anzahl der Seitenflächen (20) des Rastabschnitts (19) ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der elastischen Stege (24) des Federelements (22) beträgt. - Drehwähler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (22) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist. - Drehwähler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Federelement (22) mit einem Gehäuse (12) der elektronischen Steuerung einstückig ausgebildet ist. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die vorbestimmte Anzahl der elastischen Stege (24) des Federelements (22) drei, vier oder fünf ist. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elastischen Stege (24) des Federelements (22) über einen einstückig mit diesen ausgebildeten Verbindungsring (25) miteinander verbunden sind. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elastischen Stege (24) des Federelements (22) jeweils an ihren beiden Enden beidseitig abgestützt (26) sind. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehstellung des Adapters (18) von einem Sensor (29) der elektronischen Steuerung erfassbar ist. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehung des Adapters (18) auf einen Stellantrieb (37) der elektronischen Steuerung übertragbar ist. - Drehwähler nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Adapter (18) mit einem Zahnrad (34) ausgebildet ist; und
dass das Federelement (22) mit einer Lagerstelle (38) für ein Getriebe (36) des Stellantriebs (37) der elektronischen Steuerung ausgebildet ist, das mit dem Zahnrad (34) des Adapters (18) in Eingriff steht. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Bedienteil (16) des Drehwählers ein koaxial zum Bedienteil (16) angeordneter Blendeneinsatz (28) als Informationsträger zugeordnet ist. - Drehwähler nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bedienteil (16) und der Adapter (18) des Drehwählers hohlzylinderförmig ausgebildet sind; und
dass in dem Hohlzylinder des Drehwählers eine Drucktaste (30, 32) als Bedienelement zur Eingabe einer weiteren Stellgröße an die elektronische Steuerung vorgesehen ist. - Verwendung des Drehwählers nach einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer Bedienungseinrichtung eines elektronischen Haushaltsgeräts.
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