„Betätigungsvorrichtung zur Steuerung einer Wasserarmatur"

Die vorliegende Erfindung betrifft eine

Betätigungsvorrichtung zur Steuerung einer Wasserarmatur entsprechend des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Betätigungsvorrichtungen zur Bedienung von Sanitärarmaturen, wie z.B. für Ventile und/oder Ventilmischvorrichtungen, z.B. für eine Dusche, einen Wasserhahn oder eine Toilettenspülung oder dergleichen mehr sind der Form mechanischer Elemente wie Handräder für Ventile oder Mischhebel für Ventilmischvorrichtungen bekannt. Zur Verbesserung des Bedienkomforts, insbesondere zur schnelleren Einstellung einer gewünschten Temperatur und Durchflussmenge beschreibt die DE 3812736 Cl eine elektronisch gesteuerte Temperatur- und Durchflussmischvorrichtung für flüssige Medien, insbesondere für den Sanitärbereich. Darin wird die Verwendung eines Tastenfeldes zur gleichzeitigen Ansteuerung einer entsprechenden Ventilmischvorrichtung und zur Anzeige der durch diese Ventilmischvorrichtung abgegebenen Wassermenge sowie deren Temperatur vorgeschlagen.

In der DE 10 2005 007 887 B3 wird eine Vorrichtung zur Betätigung einer Sanitärarmatur beschrieben, bei der zur Erhöhung des Bedienkomforts ein Koppelmittel senkrecht zur Betätigungsrichtung eines druckempfindlichen Sensorelementes vorgeschlagen wird, so dass der durch den Finger eines Bedieners ausgeübte Druck über eine vergleichsweise größere

Druck- oder Schaltfläche einer elastischen Abdeckung eines in einem Tastenfeld angeordneten Schalters erfasst werden kann.

Die DE 202 07 799 Ul beschreibt eine Multifunktionsarmatur, bei der mittels einer Infrarotlicht basierten, berührungslosen arbeitenden Sensoreinrichtung und einer optischen Anzeige die Auswahl und Anzeige der Abgabe verschiedener Fluide wie Wasser, Seife, Desinfektionsmittel oder dergleichen ermöglicht werden soll. Insbesondere soll damit deren Soll- bzw. Ist-Zustand, wie z.B. Wassertemperatur, anzeigt werden. Auch besondere Betriebszustände, wie z.B. ein Putzmodus oder auch Problemoder Alarmsituationen sollen dem Bediener hierdurch mit dieser intuitiv zu steuernden Multifunktionsarmatur sowohl optisch als auch akustisch angezeigt werden können. Zur Abgabe ist eine Ansteuerung verschiedener Außenlastöffnungen für verschiedene Fluide wie z.B. wie Wasser, Seife, Desinfektionsmittel oder dergleichen mehr vorgesehen.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Armatur entsprechend des einleitend dargelegten Standes der Technik zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Durch die nachfolgenden, abhängigen Ansprüche werden vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen beschrieben.

Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung eine Betätigungsvorrichtung zur Steuerung einer Wasserarmatur, insbesondere zur Steuerung einer Sanitärarmatur, wie ein Ventil und/oder eine Ventilmischvorrichtung, z.B. für eine Dusche, einen Wasserhahn, eine Toilettenspülung oder

dergleichen mehr, mit einem Tastenfeld zur Erfassung von Steuerbefehlen. Diese Betätigungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Leuchtmittel wenigstens teilweise als Druckübertragungselement für das Tastenfeld ausgebildet sind.

Dies hat den Vorteil, dass die Leuchtmittel wenigstens teilweise vor dem Tastenfeld angeordnet werden können. Bei herkömmlichen druckempfindlichen Tastaturen werden die Leuchtmittel hinter der Tastatur angeordnet. Symbole, mit denen die Tasten gekennzeichnet werden sollen, müssen dadurch als Durchlässe in der Taste ausgespart werden. Bei Folientastaturen werden diese Symbole beispielsweise mittels Siebdruck erzeugt. Da die Symboltasten jedoch elektrisch leitend verbunden sein müssen, ergibt sich hierbei in der Gestaltung der Symbole aufgrund der Leitungsführung eine entsprechende Einschränkung der Gestaltungsmöglichkeit.

Wenn nunmehr erfindungsgemäß die Leuchtmittel vor dem Tastenfeld angebracht werden, so entfällt diese Beschränkung in der Gestaltung von Symbolen oder sonstigen Tastenkennzeichnungen.

Die Bedienung des Tastenfeldes erfolgt dabei durch Tastendruck auf das Leuchtmittel, das diesen Druck auf den Taster überträgt. Die Bedienperson kann somit die Steuereingaben durch unmittelbares Drücken auf die entsprechend ausgeleuchteten Bereiche der

Betätigungsvorrichtung eingeben. Somit ist bei schlechten Lichtverhältnissen eine gute Erkennung und Bedienung des für den jeweiligen Einstellungswunsch zu betätigenden Bereichs des Tastenfeldes möglich.

Der Nachteil schlechter Erkennbarkeit auf Grund schlechter Ausleuchtung geringer Lichtstärke, Spiegelungen an der Tastenfeldoberfläche und damit verbundene Fehlbedienungen auf Grund nicht exakter Positionierung auf dem betreffenden

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Tastenfeld-Oberflächenbereich und dadurch bedingte Fehleinstellungen oder als Fehleinstellung durch den Benutzer wahrgenommene Auswirkungen können dadurch vermieden werden.

In vorteilhafter Weise wird als Druckübertragungselement dabei ein lichtdurchlässiger Körper vorgesehen. Ein solcher lichtdurchlässiger Körper kann in seinen mechanischen Eigenschaften auf die vorrangige Funktion der Druckübertragung angepasst werden, ohne dass hierbei auf die Leuchtfunktion Rücksicht genommen werden muss. Die Beleuchtung kann somit durch vom transparenten Körper separate Leuchtelemente, beispielsweise seitlich in diesen eingestrahlt werden, wobei für die Bedienperson sichtbar der transparente Körper leuchtet und somit als Leuchtmittel dient.

Als Leuchtmittel im Sinne der Erfindung sind somit nicht nur aktive leuchtende Elemente, sondern auch passive, lichtdurchlässige oder lichtleitende Elemente zu verstehen, die durch externe Leuchtquellen leuchten.

Als Druckübertragungselement und Leuchtmittel kann z.B. auch eine aktiv und/oder passiv zum Leuchten anregbare Folie vor dem Tastenfeld vorgesehen sein. Diese Folie kann je nach Ausführungsform nur lokal im Bereich einzelner Bedienelemente oder Gruppen solcher Bedienelemente angeordnet sein, oder aber auch großflächig, ggf. über die gesamte Fläche des Bedienfeldes hinweg.

Zur guten Druckübertragung wird eine solche Folie vorteilhafter Weise aus hartem Material, z.B. aus Hartkunststoff, gefertigt. Bei einer lichtdurchlässigen Folie kann diese sowohl hinter als auch vor entsprechenden Anzeigeelementen, z.B. Bedienelementsymbolen im Aufbau der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein oder solche Anzeigeelemente selbst umfassen. Diese können z.B.

aufgedruckt sein. Für beide Anordnungen kann damit eine ausreichend gute Visualisierung der jeweiligen Bedien- und Anzeigelemente realisiert werden.

Bei selbst lichtdurchlässigen Beleuchtungsmaterialien kann ggf. zusätzlich auch eine Hintergrundbeleuchtung vorgesehen sein. Zu deren Einstrahlung kann die betreffende Lichtquelle entweder hinter und/oder auch seitlich neben dem jeweiligen Symbol für das betreffende Bedienelement angeordnet sein.

In einem Schichtaufbau sind auch aktiv leuchtende Schichten in Folienform oder auch auf starren Trägermaterialien erfindungsgemäß als Druckübertragungselement verwendbar. So können beispielsweise derartige flächige Lichtquellen des Leuchtmittels durch einen Halbleiterschichtaufbau auf entsprechendem Substrat erzeugt werden. Besonders geeignet für eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung ist auch ein Schichtaufbau unter Verwendung einer flächigen organischen Leuchtdiode (OLED) , die beispielsweise auf einem starren Substrat oder auch auf einer Folie aufgebaut sein kann. Derartige Leuchtschichten benötigen keine externen Leuchtquellen, da sie durch elektrische Anregung selbst aktiv leuchten können.

Zugleich können derartige Schichten in Verbindung mit ihrem Substrat so hart ausgebildet werden, dass sie zur Druckübertragung auf ein Tastenfeld ohne Weiteres geeignet sind.

In weiter vorteilhafter Weise kann zur möglichst gleichmäßigen Lichtverteilung für bestimmte Bereiche des Tastenfeldes den Leuchtmitteln ein druckübertragender Lichtstreukörper zugeordnet sein. Es kann aber auch zur ganz gezielten Erhöhung der Beleuchtungsstärke in einem lokalen Bereich des Tastenfeldes ein die Lichtstrahlung bündelndes und/oder fokussierendes, druckübertragendes

Lichtleiterelement vorgesehen werden.

Die gezielte Führung von Licht mittels druckübertragenden Lichtleitern oder lichtleitenden Materialien kann auch dahingehend vorteilhaft sein, dass ggf. mit einer einzigen Lichtquelle alle und/oder ganz gezielt bestimmte Bereiche des Bedienfeldes der Betätigungsvorrichtung ausgeleuchtet werden, wobei die erfindungswesentliche Druckübertragung durch diese lichtleitenden, lichtstreuenden oder einfach nur lichtdurchlässigen Elemente gewährleistet werden kann.

Hierbei kann beispielsweise auch in Abhängigkeit eines bestimmten Betriebszustandes eine bestimmte Beleuchtungsstärke und/oder Beleuchtungsfarbe vorgesehen werden. Die Beleuchtungsfarbe kann beispielsweise durch unterschiedliche Lichtquellen und/oder durch die Beleuchtung unterschiedlicher, eventuell entsprechend eingefärbter, Bedienfeldbereiche erreicht werden.

Insbesondere durch eine Anordnung von druckübertragenden Leuchtmitteln in, an oder hinter einer transparenten Abdeckung für das Tastenfeld ist eine von äußeren Bedingungen unabhängige und störungsfreie Beleuchtung der Betätigungsvorrichtung und insbesondere deren Tastenfeld und der darauf visualisierten Bedienelemente möglich. Durch eine derartige Anordnung der druckübertragenden Leuchtmittel ist, je nach Ausführungsform und Aufbau der Betätigungsvorrichtung, sowohl eine so genannte Hintergrundbeleuchtung möglich, als auch eine von vorne her die jeweiligen Bedien- und/oder Anzeigeelemente sichtbar machende Beleuchtung. Auch Beleuchtungsmischformen durch Hintergrundbeleuchtung und Beleuchtung von vorne sind möglich, wobei als Hintergrundbeleuchtung im Sinne der vorliegenden Erfindung auch eine seitliche Lichteinstrahlung verstanden wird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung kann die Abdeckung der Bedienungsvorrichtung eine Glasschicht umfassen, insbesondere auch vollständig aus einer solchen aufgebaut sein. Hierdurch ist aufgrund einer guten Lichtdurchlässigkeit auch eine damit verbundene, gute Visualisierung der jeweiligen, dahinter angeordneten Bedienelemente bzw. deren Symbole möglich. Die Bedienung der Betätigungsvorrichtung kann hierdurch einfach über eine durch die Beleuchtung geführte Fingerberührung der als Abdeckung fungierenden Glasschicht erfolgen. Als Glas werden im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht nur reines Glas, sondern auch Glasmischungen, Kunststoffe und andere für die erforderliche Visualisierung ausreichend transparenten Werkstoffe verstanden.

Die Visualisierung einzelner oder auch aller Symbole der Bedienfläche des Tastenfeldes kann in einer ersten Ausführungsform durch das Vorsehen einer Graphik-Schicht direkt auf der Hinterseite der vorzugsweise glasförmigen Abdeckung oder aber auch als beispielsweise auf einer zusätzlichen Folie aufgedruckten Schicht realisiert werden. Denkbar sind aber auch kombinierte Ausführungsformen, so dass ggf. anwendungsabhängig (Standardausführung, gehobene Ausführung, exklusive Ausführungen oder aber auch Waschbecken, Dusche, Bad oder Toilette) unterschiedliche Bedienelemente vorgesehen und entsprechend angezeigt werden können.

Weiterhin kann vorteilhafterweise auch ein Display vorgesehen werden, um Informationen einer Bedienperson mitzuteilen. Dieses Display kann wiederum als erfindungsgemäßes Druckübertragungselement auf das Tastenfeld vorgesehen werden. Ein Display bietet gegenüber fester Zuordnung von Informationen die Möglichkeit einer flexiblen bildhaften und/oder schriftlichen Darstellung, so dass beispielsweise auch Tastenbelegungen, Betriebszustände, usw. während des

Betriebs geändert und angezeigt werden können. Auch andere Informationen, die nicht unmittelbar mit der Bedienung des Tastenfeldes verbunden sind, können über ein Display angezeigt werden. Hierbei kommen beispielsweise Informationen über den Betrieb der damit gesteuerten Armatur, beispielsweise der Wassertemperatur, des Wasserdrucks oder dergleichen oder aber auch allgemeine Informationen oder bildhafte Darstellungen.

Ein solches Display kann dabei als aktiv und/oder passiv leuchtendes Display vorgesehen werden. Als passiv leuchtendes Display kommt beispielsweise ein LCD-Display in Frage, als aktiv leuchtendes beispielsweise ein OLED-Display .

Um die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung auch entsprechend handhaben zu können, kann im Weiteren in vorteilhafter Weise ein Gehäuse vorgesehen sein, in welchem die den jeweiligen Symbolen zugeordneten Betätigungselemente untergebracht werden können. Ggf. ist es auch möglich, in diesem Gehäuse ein oder mehrere entsprechend anzusteuernde Ventile und/oder Mischventile unterzubringen, so dass die ganze Betätigungsvorrichtung nicht nur als separat ausgebildete Steuereinheit sondern, je nach Ausführungsform, auch als kompakte, alle Stell- und Steuerorgane umfassende Einheit ausgebildet sein könnte.

Insbesondere hinsichtlich elektrischer Vorschriften ist es hierbei vorteilhaft, wenn zumindest Teile des Gehäuses elektrisch leitend miteinander verbunden sind, oder sogar das gesamte Gehäuse aus elektrisch leitendem Metall besteht oder ggf. ein solches umfasst, so dass in Verbindung mit einem entsprechenden Erdungsanschluss deren zuverlässige Betriebssicherheit gewährleistet werden kann. In besonders vorteilhafter Weise umfasst auch die Abdeckung entsprechende elektrisch leitende Elemente, vorzugsweise eine elektrisch leitende transparente Beschichtung, die im zusammengebauten

Zustand vorzugsweise mit dem Gehäuse verbunden ist, so dass sich dadurch ein so genannter faradayischer Käfig ergibt. Auch die Verwendung einer transparenten, leitenden Zwischenschicht, z.B. als Folie, wäre als Abschirmung denkbar, wobei auch diese Zwischenschicht druckübertragend wäre .

Neben der Betriebssicherheit bietet die Verwendung eines leitenden Gehäuses, insbesondere mit einer elektrisch leitenden beschichteten Abdeckung den Vorteil, dass die in einem solchen faradayschen Käfig untergebrachten elektronischen Bauteilen elektromagnetisch abgeschirmt sind. Dies ist insbesondere bei Verwendung von Piezodrucksensoren von Vorteil, da die hieraus resultierenden Spannungssignale sehr klein sein können. Um signifikante Signale zur Weiterverarbeitung zu erhalten, empfiehlt sich daher die elektromagnetische Abschirmung, um Störsignale auszublenden.

Vorzugsweise ist weiterhin bei Verwendung einer Abdeckung ein Auflager für die Abdeckung vorgesehen. Ein solches Auflager, das neben einzelnen Tasten des Tastenfeldes angeordnet sein kann ist in der Lage, eine Verteilung des durch die Bedienperson ausgeübten Drucks auf mehrere Tasten soweit zu unterbinden, dass ein signifikantes Signal in der relevanten, bedienten Taste erkennbar ist. Solche Auflager können durch Formgebung des Gehäuses oder durch starre Einlegeteile realisiert werden. Vorteilhafter Weise werden die Auflager derart gestaltet, dass die Tasten von Auflageelementen, z.B. von einem Auflagerahmen, umgeben sind, so dass die beschriebenen Wirkungen jeder Richtung vorhanden ist. Im Fall einer nur schwer biegsamen Abdeckung kann ein solches Auflager sogar eine Durchbiegung der Abdeckung dergestalt bewirken, dass auf der der Druckausübung gegenüberliegenden Seite des Auflagers die Abdeckung sich in entgegengesetzte Richtung bewegt oder verbiegt, so dass Tastensensoren, beispielsweise im Falle von Piezosensoren, in der

Nachbarschaft einer gedrückten Taste ein negatives Signal liefern. Ein solches Auflager arbeitet gewissermaßen als Pendellager, so dass die Signale unterschiedlichen Vorzeichens bei benachbarten Tasten zu erhalten sind. Die eindeutige Identifizierung der bedienten Taste wird durch ein solches Auflager daher enorm erleichtert. Insbesondere sind somit beleuchtete Bedienfelder auch mit Glasscheiben abdeckbar, die nur wenig Verformung bei der Druckübertragung auf die Taste zulassen.

Ein weiterer Vorteil des Auflagers ist die Reduzierung der Fehlbedienung durch Wasserstrahlen. Bei

Wasserstrahlbeaufschlagung werden typischerweise mehrere Tasten gleichzeitig betätigt, so dass der Nachbartastendruck empfindlichkeitsreduzierend auf alle Tasten im Tastenfeld wirkt. Dadurch wird die Druckempfindlichkeit aller Tasten herabgesetzt, wodurch eine Fehlbedienung erschwert bzw. verhindert wird.

Im Falle eines Schichtaufbaus des Leuchtmittels können die Auflager mit Bombierungen oder abgerundeten Kanten versehen werden, um eine punktuelle Druckbelastung des Druckübertragungselementes und Leuchtmittels zu verhindern.

In einer solchen Ausführungsform kann auf ein Tastenfeld mit Tastendurchmessern von kleiner als 20 mm, z.B. 15 mm über eine Glasabdeckung mit einigen Millimetern, beispielsweise 4 mm Stärke, eine ausreichende Druckübertragung über die druckübertragenden Leuchtmittel auf einen Drucksensor, beispielsweise einem Piezosensor bewirkt werden, wobei noch ein signifikant auswertbares Signal erzeugt wird.

Die den Bedienwunsch zur Betätigung der Wasserarmatur erfassenden Tasten des Tastenfeldes können in einer ersten, bevorzugten Ausführungsform als druckempfindliche Schalt- und/oder Sensorelemente ausgebildet sein. Ihre Betätigung

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kann hierbei durch Drücken des Bereiches der vorzugsweise aus Glas gefertigten Abdeckung erfolgen, in welchem das betreffende Symbol zur Ansteuerung des Ventils bzw. des Mischventils hinterlegt ist, wie z.B. Ein- oder Ausschalten, Erhöhung oder Erniedrigung der Durchflussmenge und/oder der Temperatur, ggf. Auswahl einer einzelnen und/oder mehreren Austrittsöffnungen und/oder eine bestimmte Art und Weise des Wasseraustritts, wie z.B. der Austritt des Wassers in einem gleichmäßigen Strahl, pulsierend, sprühend, nur von der Seite oder nur von oben oder gemeinsam, und dergleichen mehr.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die druckempfindlichen Schalt- und/oder Sensorelemente als piezoelektrische Schaltelemente ausgebildet sind. Diese liefern unmittelbar ein elektronisch auswertbares Signal, wobei insbesondere auf Grund des Durchbiege-Effektes der vorzugsweise aus Glas oder Hartkunststoff gefertigten Abdeckung für im Randbereich des Tastenfeldes angeordnete Tasten ein anderes, in der Regel kleineres Signal liefern, als Tasten in der Mitte des Tastenfeldes, in welchem dieses die größte Durchbiegung erfährt.

Um solche Effekte auszugleichen, kann die Auswerteinheit für eine unterschiedliche Auswertung verschiedener Tasten, insbesondere von Tasten im Randbereich, ausgebildet werden. Die Empfindlichkeit der Tasten kann somit gewissermaßen elektronisch oder rechnerisch durch entsprechende Programmierung verändert und abgeglichen werden.

Vorzugsweise wird eine zusätzliche, vom Tastenfeld unterschiedliche Sensoreinheit zur Erfassung zusätzlicher Steuersignale und/oder Kontrollsignale vorgesehen. Eine solche zusätzliche Sensoreinheit kann beispielsweise ein 3D- Sensor oder ein Verformungs- und/oder Bewegungssensor zur Erfassung von Verformung und/oder Bewegungen der Betätigungsvorrichtung oder wenigstens von Verformungen

und/oder Bewegungen der Aufhängung der Betätigungsvorrichtung und/oder eine Bedienplatte, einer Trägerplatte und/oder einer Leiterplatte der Betätigungsvorrichtung umfassen.

Eine solche zusätzliche Sensoreinheit kann einerseits dazu verwendet werden, um Fehlfunktionen zu unterdrücken. Hierzu wird vorteilhafter Weise eine Auswerteeinheit zur Plausibilitätsprüfung der Tastenbefehle mittels der Sensorsignale der vom Tastenfeld verschiedenen, zusätzlichen Sensoreinheit vorgesehen. Wird beispielsweise ein typisches Beschleunigungs- oder Bewegungsbild der Betätigungsrichtung als Ganzes durch einen solchen Sensor, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines 3D-Sensors, eines Dehnmessstreifens und/oder eines Beschleunigungssensors erfasst und abgespeichert, so kann mittels dieser Daten ein Tastensignal dahingehend überprüft werden, ob es sich um eine tatsächliche Bedienung durch Tastendruck oder aber durch ein Fehlsignal, beispielsweise aufgrund des Auftreffens eines Wasserstrahls oder dergleichen handelt. So können beispielsweise bei Duschen mit Massagefunktion die Massagestrahlen entsprechend hart auf die Betätigungsvorrichtung auftreffen, so dass bei einem Signal des Tastensensors eine Unterscheidung zwischen einem Druck, der als Bediensignal zu interpretieren ist, von einem anderen Druck unterschieden werden kann.

So kann bei jedem Tastendruck durch Abgleich mit einem typischen Verformungs- oder Bewegungsmuster der zusätzlichen Sensoreinheit der Betätigungsvorrichtung sichergestellt werden, dass keine Fehlfunktionen durch äußere Einflüsse erfolgen. Eventuell können auch vor der Durchführung von Steuerbefehlen Abgleiche durch ein überprüfungsprogramm, beispielsweise durch eine testweise kurze Wasserabschaltung oder dergleichen vorgesehen werden, um derartige, beispielsweise durch Wasserstrahl bedingte Signale zu erkennen und Fehlfunktionen zu unterdrücken.

Die zusätzliche Sensoreinheit, insbesondere in Form eines Verformungs- und/oder Bewegungssensors kann weiterhin dazu herangezogen werden, um zusätzliche Funktionen in die Betätigungsvorrichtung zu integrieren, die ohne Selektion einzelner Tasten bedienbar sind. So kann beispielsweise durch ein Klopfsignal an der Gesamtvorrichtung eine Not-Aus- Funktion realisiert werden. Auch die Wasserabschaltung oder das Fortsetzen der vorher gewählten Wasserzufuhr kann beispielsweise durch mechanische Einwirkungen, beispielsweise Klopfen oder Stoßen auf die Gesamtvorrichtung gesteuert werden.

Im Weiteren kann auch das Vorsehen einer Not-Aus-Funktion vorteilhaft sein, so dass ein ggf. gewünschtes, sofortiges Abschalten der Wasserversorgung mittels der Zusatzsensoreinheit möglich ist.

Eine solche vom Tastenfeld bzw. den Tasten eines Tastenfeldes verschiedene Sensoreinheit kann in einer weiter bevorzugten Ausführungsform auch kapazitive Sensorelemente umfassen, um beispielsweise durch ein bedienendes Körperteil, wie Finger, Hand, Ellbogen oder dergleichen, verursachte Kapazitätsänderungen zu erfassen und auszuwerten, gegebenenfalls mittels einer zusätzlich hierfür vorgesehenen Auswerte- bzw. Kontrolleinheit. Die so erfassten Signale können im Weiteren einer Auswerteeinheit zur

Plausibilitätsprüfung zur Verfügung gestellt werden, so dass, wie bereits zu den Verformungs- und/oder Bewegungssensoren dargelegt, durch eine kombinierte Auswertung von Signalen verschiedener Sensoren die Plausibilität eines signalisierten Steuerbefehles überprüft werden kann, gegebenenfalls auch in mehrfach redundanter Weise.

In einer bevorzugten Ausführungsform könnte so beispielsweise eine kombinierte Auswertung der von Drucksensoren, wie z.B. Piezosensoren, gelieferten Signale mit den Signalen, die von

einem oder mehreren solcher Kapazitätsensoren zur Verfügung gestellt werden, erfolgen. Durch überlagerung der so erfassten Signalzustände für ein oder mehrere Bedienelemente ist eine Reduzierung von Fehlsignalen dahingehend möglich, dass nur bei gleichzeitig für einen Steuerbefehl signalisierter Bedienung ein tatsächlicher Bedienbefehl erkannt wird. Bei Fehlen des entsprechend komplementären Signals des einen oder anderen der beiden auf unterschiedlicher Basis arbeitenden Sensoren für einen jeweiligen Bedienbefehl wird dieser ignoriert.

Durch diese sogenannte "Doppelsensorabfrage" können einerseits zuverlässig durch die Einwirkung von Spritzwasser verursachte fehlerhafte Steuersignale ausgeblendet werden, wie sie beispielsweise bei stark schwankenden Temperaturen aufgrund einer Verformung durch einen raschen Abkühleffekt auftreten können, wenn sich ein entsprechend beaufschlagtes Piezoelement kurzfristig unter dem Kälteschock verformt.

Kapazitive Sensoren haben wiederum die Eigenschaft, dass sie auf mit Seife versetztes Wasser genauso ansprechen, wie auf Körperflüssigkeit und entsprechende Signale abgeben. Dadurch kann beispielsweise durch einen mit Seife versetzten Wasserfilm eine größere Fläche der Betätigungsvorrichtung überzogen sein, so dass alle davon berührten kapazitiven Sensoren entsprechende Signale abgeben. Durch die Gegenprüfung, ob ein in der entsprechenden Position angeordneter weiterer Sensor, wie z.B. oben beschrieben, ein Drucksensor ebenfalls ein Signal abgibt, ist eine Plausibilitätsprüfung des erkannten Steuersignales auf Richtigkeit bzw. auf Fehlsignal möglich. In der Auswerteeinheit können hierzu unterschiedliche Abfrage- bzw. Plausibilitätsroutinen ablaufen, die zur Auswertung erfasster Signale von kleinflächigen Bereichen bis großflächige Bereiche unterschiedlichste Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Signale der jeweils verschiedenen Sensoren

berücksichtigen können.

Die Auswertung von Kapazitätsänderungen kann in einer weiter bevorzugten Ausführungsform sogar so weit gehen, dass auch die Annäherung einer Hand und/oder eines Fingers oder dergleichen an einen entsprechenden Sensor erfasst wird, und darauf beruhend die Plausibilität eines erkannten Steuerbefehls allein und/oder auch in Kombination mit einer oder mehreren der oben bereits dargelegten

Plausibilitätsprüfungen bewertet. Somit kann, im Gegensatz zum allgemeinen Fachwissen, wonach Kapazitätssensoren für eine Steuerung im Nassbereich ungeeignet sind, mit solchen Mitteln sogar eine weitere Verbesserung in der Steuerzuverlässigkeit einer entsprechenden Betätigungsvorrichtung erreicht werden.

Solche kapazitiven Sensoren können in einer Ausführungsform beispielsweise in entsprechender Position und Anzahl wie die Drucksensoren als für diese redundante Sensoren vorgesehen werden. In einer demgegenüber abgewandelten Ausführungsform können aber auch alternativ und/oder zusätzlich großflächigere kapazitive Sensoren an der Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, so dass diese in einer groben Selektierung in Teilbereiche aufgeteilt wird, wobei durch die Abfrage des für den jeweiligen Teilbereich vorgesehenen Kapazitätssensors eine erste Plausibilitätsprüfung möglich ist.

Nachfolgend wird wieder auf alle bisher beschriebenen, zusätzlichen Sensoreinheiten Bezug genommen.

Zur weiteren Erhöhung des Komforts und/oder der Betriebssicherheit kann eine Schaltung vorgesehen sein, dass die Betätigungsvorrichtung ein bestimmtes anzusteuerndes Ventil und/oder Mischventil nur dann ansteuert, wenn zuvor alle durch die Betätigungsvorrichtung kontrollierten Ventile

und/oder Mischventile in abgeschaltetem Zustand waren, also ein so genannter „wasserloser Betrieb" vorherrschte. Dies könnte beispielsweise als Bedingung für die Aktivierung einer überkopfdusche vorgesehen sein, so dass nicht aus Versehen von einem ggf. gewünschten nur seitlichen Beduschen unbeabsichtigt in einen überkopfdusch-Betriebszustand umgeschaltet wird. Eine gleiche Ausgangsvoraussetzung könnte z.B. beim Wunsch einer harten Duschbesprühung vorgesehen werden, um einen ggf. nicht gewünschten Massageeffekt zu vermeiden. Bei nicht eindeutig zugeordneten Sensorsignalen wird vorteilhafter Weise die Wasserzufuhr abgeschaltet.

Figurenbeschreibung

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 beispielhaft und schematisch eine

Betätigungsvorrichtung zur Steuerung einer Wasserarmatur sowie damit zu steuernde Wasserarmaturen,

Figur 2 schematisch den Querschnitt einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen BetätigungsVorrichtung,

Figur 3 ebenfalls beispielhaft und schematisch die Draufsicht auf einen Abschnitt einer BetätigungsVorrichtung,

Figur 4 und 5 zwei weitere, beispielhafte Schnittdarstellungen eines Aufbaus einer Betätigungsvorrichtung und

Figur 6 eine weitere Ausführungsform.

Die Figur 1 zeigt beispielhaft die Anordnung einer Betätigungsvorrichtung 1 zur Steuerung von Wasserarmaturen 2, die beispielsweise in der Form eines Wasserhahns, einer Dusch- bzw. Badewannenarmatur, einer Toilettenspülung oder dergleichen mehr vorgesehen sein können. Als Stellorgane sind hier beispielhaft eine Ventilmischvorrichtung 3, und drei einzelne Ventile 4 dargestellt. Die Ventilmischvorrichtung 3 ist sowohl an die Kaltwasserleitung 6 als auch an die Warmwasserleitung 7 angeschlossen und kann entsprechend ihrer Ansteuerung über die Betätigungsvorrichtung 1 sowohl die gewünschte Menge als auch die gewünschte Temperatur des benötigten Wassers am entsprechenden Auslass 8 bereitstellen.

Rein beispielhaft sind hier die Positionen 9, 10 und 11 für eine Dusche, einen Wasserhahn und eine Toilettenspülung als unterschiedlich anzusteuernde Sanitärarmaturen benannt.

Unter Bezugnahme auf ein anderes Ausführungsbeispiel, beispielsweise in der Form einer Komfortdusche, könnte dem gegenüber z.B. die Position 9 eine überkopfduschvorrichtung sein, die Position 10 die Ansteuereinheit für wandseitige Wasserauslässe mit einstellbarer Wassertemperatur und -menge und die Position 11 z.B. nur eine Kaltwasserabgabestelle. Diese Ausführungen sind nur beispielhaft und in keiner Weise einschränkend gedacht und können sowohl in der Anzahl als auch in der Form in Bezug auf andere Ausführungsformen variieren. Die Abgabeeinheiten 9 bis 11 können je nach Ausführungsform auch in der Art und Weise der Wasserabgabe beeinflusst werden, wie sie insbesondere im Bereich von Komfortduschen bekannt ist.

Die Ansteuerung der Abgabeeinheiten 9, 10 und 11 erfolgt gesteuert von der Betätigungsvorrichtung 1 vorzugsweise mittels Unterstützung einer Kontrolleinheit 5 über die beispielhaft dargestellten Leitungen 12 und 13. Diese sind je nach Ausführungsform auch zur bidirektionalen Signal- und/oder Energieübertragung geeignet. Zur netzseitigen Energieversorgung der Betätigungsvorrichtung 1 ist ebenfalls beispielhaft eine Leitung 14 dargestellt. Zur Realisierung und Kontrolle verschiedener Betriebszustände der Betätigungsvorrichtung kann in der Kontrolleinheit 5 zusätzlich eine entsprechende Schaltung 15 vorgesehen sein. Diese Schaltung kann, wiederum je nach Ausführungsform, als Hardware und/oder als Software z.B. in einem entsprechenden Speicherbaustein abgelegt vorgesehen sein.

In besonders vorteilhafter Weise sind Leuchtmittel 16 zur Beleuchtung des Tastenfeldes 17 vorgesehen, die zugleich der Druckübertragung des von einer Bedienperson ausgeübten Drucks auf das Tastenfeld dienen. Die druckübertragenden Leuchtmittel können aktiv und/oder passiv zum Leuchten angeregt werden. Aktiv beispielsweise durch Beaufschlagung mit einer entsprechenden Energie, passiv durch Versorgung über eine separate Lichtquelle. Vom Aufbau her sind einerseits folienartige Leuchtmittel hervorragend geeignet, da sie sich insbesondere großflächig gut integrieren lassen, ohne größere, räumliche Ausdehnungen zu belegen. Sie können so leicht als Zwischenschicht zwischen einzelne Schichtaufbauten integriert ihre Funktion erfüllen.

Andererseits können aber auch druckübertragenden Leuchtmittel, insbesondere Lichtquellen in der Form mit im Vergleich zu einer Folie deutlich höheren räumlichen Erstreckungen, wie z.B. Leuchtdioden oder andere beispielsweise glühmittelartige Lichtquellen gut für eine solche Anwendung eingesetzt werden und z.B. lokal angeordnet

werden, ggf. in einem freien Raumbereich innerhalb eines die Komponenten der Betätigungsvorrichtung aufnehmenden Gehäuses. Sie können so entweder direkt und/oder über einen zusätzlichen Lichtleiter, ggf. in der Form eines Diffusors zur Ausleuchtung des Tastenfeldes oder von Teilen des Tastenfeldes 17 dienen. Insbesondere können Sie auch direkt zur Beleuchtung von Bediensymbolen dienen, wie sie hier beispielhaft und in keiner Weise abschließend als Symbole 19 bis 23 in der Weise dargestellt sind, dass sie als Schaltbzw. Stellorgan folgende Nummerierung aufweisen: 19 Ein, 20 Aus, 21 Kalt, 22 Warm, 23 Not-Aus.

Zur Darstellung der Beleuchtung bzw. zur Visualisierung vorhandener Leuchtmittel 16 sind diese Schaltsymbole mit von Ihnen abgehenden, kleinen Strichen 45 versehen. Das Schaltsymbol 19 ist hierbei als stärker beleuchtet mit einer vergleichsweise größeren Anzahl von kleinen Strichen 45 als intensiver leuchtend beispielhaft dargestellt.

Die Figur 2 zeigt wiederum beispielhaft und schematisch einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße

Betätigungsvorrichtung 1. Von oben betrachtet weist sie eine vorzugsweise aus Glas bestehende Abdeckung 18 auf, die wiederum vorteilhaft mit einer elektrisch leitenden Beschichtung 24 versehen ist. Unter der Glasschicht sind als aktive Leuchtmittel Leuchtdioden 16 beispielhaft dargestellt, und als Druckübertragungselemente dienende Leuchtkörper 28, mit einer im Vergleich zu einer Folie deutlich höheren räumlichen Erstreckung 27, in der Form von passiven, druckübertragenden Leuchtmitteln. Diese transparenten Lichtleiter bzw. Diffuser 28 sind hinter der glasförmigen Abdeckung 18 der Betätigungsvorrichtung 1 angeordnet. Sie verteilen dass durch die Leuchtdioden oder ggf. durch andere entsprechende Lichtquellen eingestreute Licht, so dass es von einer auf die Frontseite 29 blickenden Bedienperson wahrgenommen werden kann und übertragen den von der

Bedienperson ausgeübten Druck auf das Tastenfeld.

Die bereits oben beispielhaft beschriebenen Symbole 19 bis 23 können hierzu beispielsweise in einer separaten aufgedruckten Graphik-Schicht 30 zwischen dem Glaskörper 18 und den Leuchtmitteln 16, 28 so angeordnet sein, dass sie zumindest bei aktivem Leuchtmittel 16 ausreichend gut erkennbar sind.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Graphik-Schicht von der Frontseite 29 aus gesehen auch hinter den beschriebenen Leuchtmitteln angeordnet sein, so dass diese z. B. nicht durch eine Hintergrundbeleuchtung, sondern durch eine Vordergrundbeleuchtung sichtbar gemacht werden kann. Die transparenten lichtleitenden Druckübertrager 28 gewährleisten hierbei eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit zur Sichtbarmachung des betreffenden Betätigungssymbols.

Zur lokalen Abstützung der Glasplatte und insbesondere zur Signaldifferenzierung durch Druckisolierung für die einzelnen Tasten untereinander kann beispielsweise zusätzlich ein Auflager bzw. Abstützelement 46 vorgesehen sein, das entsprechend in der Darstellung der Figur 2 zwischen den passiven Leuchtmitteln 28 angeordnet sein kann. Entsprechend der Darstellung in der Figur 3 kann ein solches Abstützelement 46 aber auch großflächig mit integrierten Ausnehmungen für die passiven Leuchtmittel 28 und die aktiven Leuchtmittel 16 ausgebildet sein. In diesem Fall erfolgt die größte Durchbiegung der als Glasplatte ausgebildeten Abdeckung 18 im zentralen Bereich des jeweiligen Betätigungssymbols 19 bis 23. Die Signaldifferenzierung erfolgt durch unterschiedliche Belastungen der betroffenen Sensorelemente (Druck bzw. Zug im benachbarten Bereich) .

Zur Erfassung des jeweiligen Bedienwunsches sind wiederum beispielhaft hinter dem passiven Leuchtmittel 28

Schaltelemente bzw. Sensoren 33 ausgebildet, die in dieser Ausführungsform wiederum beispielhaft als Piezoschalter vorgesehen sind, die dementsprechend zur

Signaldifferenzierung eine positive bzw. im Nachbarbereich eine negative Spannung liefern, bzw. umgekehrt.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann im Weiteren auch noch ein vom Tastenfeld 17 separat ausgebildetes Kontrollelement 40 (Figur 1) in der Form eines weiteren Schalters oder Sensors zur Erfassung einer Durchbiegung der Glasplatte 18 vorgesehen sein, um über eine entsprechende Schaltung, z.B. eine UND-Verknüpfung, zu prüfen, ob tatsächlich ein Bedienwunsch zur Veränderung des aktuellen Betriebszustandes vorliegt, oder ob nur zufällig durch das Einstrahlen eines harten Wasserstrahls fälschlicherweise ein Signal ausgelöst wurde.

Die Figur 4 zeigt weitere Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung 1, wiederum beispielhaft und schematisch als ausschnittsweise Schnittdarstellung. Als wesentlicher Unterschied zur Darstellung zu den Figuren 2 und 3 ist hier ein Druckübertragungselement 41 als aktives Leuchtmittel in der Form einer Folie 41 als im Wesentlichen flächiges Element mit vergleichsweise sehr geringer räumlicher Erstreckung im Vergleich zu Leuchtdioden oder anderen z.B. glühkörperartigen Leuchtmitteln dargestellt. Zur Abdichtung der als Glasplatte realisierten Abdeckung 18 gegenüber dem Gehäuse 39 ist eine in Draufsicht gesehen rundum laufende Dichtung dargestellt. Die elektrisch leitende Beschichtung 24 der Glasplatte 18 ist entlang der Stirnseite 43 mit dem Gehäuse 39 elektrisch leitend verbunden, so dass sie zusammen einen so genannten faradayischen Käfig zum Schutz gegen elektrische Störungen von außen ausbilden.

An der Rückseite einer Platine sind weitere elektrische bzw.

elektronische Bauelemente 44 angeordnet. Diese Bauelemente können beispielsweise der Kontrolleinheit 5 angehören und/oder als vergleichsweise stärker belastbare elektrische Elemente zur Schaltung der anzusteuernden Ventile und/oder Mischventile dienen. Im Weiteren können diese Bauelemente 44 symbolisch auch für ein zur Aufnahme eines Softwareprogramms geeignetes Speicherelement und/oder einen Mikroprozessor mit zugehörigen peripheren Komponenten stehen.

Zur Verdeutlichung der durch die Leuchtmittel 16 hervorgerufenen Beleuchtung der Betätigungsvorrichtung 1 sind weiter beispielhaft die als Glasplatte 18 ausgebildete Abdeckung durchdringende Lichtstrahlen 45 dargestellt, die zur angestrebten Komforterhöhung bei der Bedienung der Betätigungsvorrichtung 1 dienen.

Die Figur 5 zeigt im Grunde den gleichen Aufbau wie die Figur 4, wobei die folienartige Leuchtschicht 41 in Abweichung davon matrixförmig ausgebildet ist. Zur Symbolisierung einzelner Punkte der Matrix sind Leuchtpunkte 47 dargestellt.

Figur 6 zeigt eine Ausführungsform einer

Betätigungsvorrichtung 1 mit einem kapazitiven Sensorelement 58, mit welchem z.B. die Berührung und/oder die Annäherung eines Körperteiles, wie z.B. eines Fingers, einer Hand oder dergleichen, an die Betätigungsvorrichtung, insbesondere an eine Betätigungstaste der Betätigungsvorrichtung, zur Auslösung eines Steuersignales, erfasst werden kann. Diese Kapazitätsänderung kann durch eine entsprechend geeignete Kapazitäts-Auswerteeinheit 49 zu einem weiter verwertbaren Signal aufbereitet und einer Auswerteeinheit 51 zur Verfügung gestellt werden. Diese kann insbesondere eine intelligente Schaltung 51' umfassen, mit welcher eine

Plausibilitätsprüfung erkannter Steuersignale auf Richtigkeit bzw. auf Fehlerkennung durch Gegenüberstellung mit

Signalzuständen weiterer Sensoreinheiten, wie z.B. der insbesondere bevorzugt als Piezoelemente ausgebildeten Drucksensoren, möglich ist.

Rein beispielhaft ist in der Figur 6 auch für ein solches als Piezoelement aufgebautes Druckelement 33 ein Verstärker 48 vorgesehen, um, wie auch für die Kapazitätsauswerteelektronik 49, ein hierdurch entsprechend aufbereitetes Signal beispielsweise an einen der Auswerteeinheit 51 vorgeschalteten A/D-Konverter 50 zur Verfügung zu stellen. Zur übermittlung der betreffenden Signale sind wiederum symbolisch die Leitungen 53 bis 56 dargestellt.

Der kapazitive Sensor 58 umfasst in dem hier beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispiel eine hinter der beispielsweise glasförmigen Abdeckung 18 angeordnete Leitschicht, die über die Leitung 53 mit der Kapazitäts- Auswerteelektronik 49 verbunden ist. Durch Annäherung eines Körperteils 57, wie z.B. des dargestellten Fingers, einer Hand, eines Ellbogens oder dergleichen, ändert sich die Kapazität im betreffenden Schaltkreis. Da insbesondere für den Annäherungsfall diese Kapazitätsänderungen vergleichsweise gering sind, kann durch die

Kapazitätsauswerteelektronik 49 auch eine Verstärkung dieser Signale vorgesehen sein, so dass die hierdurch erfassten änderungen eindeutig von der Auswerteelektronik 51 erkannt und bei einer Plausibilitätsprüfung bezüglich eines erkannten Steuerbefehls berücksichtigt werden können.

Die Kapazitätsauswerteelektronik 49 und der Verstärker 48 zur Aufbereitung des Signals des Drucksensors können, sofern erforderlich sind, grundsätzlich aber auch in der

Auswerteeinheit 51 untergebracht sein.

Ein weiterer Unterschied dieser Ausführungsform nach der Figur 6 im Vergleich zu den oben beschriebenen, liegt in der Anordnung der Leuchtmittel 16, welche hier in der Form von Leuchtdioden nicht seitlich vom Lichtleiter 28, sondern direkt hinter diesem angeordnet sind und ihn im aktiven Zustand von hinten her beleuchten. Wie aber auch bei den übrigen Komponenten der Betätigungsvorrichtung 1 handelt es sich hierbei nur um eine beispielhafte und symbolische Darstellung, die bezüglich einzelner oder mehrerer der gezeigten Merkmale abgewandelt werden kann.

Be zugs zeichenliste :

1 BetätigungsVorrichtung

2 Wasserarmatur

3 Ventilmischvorrichtung

4 Ventil

5 Kontrolleinheit

6 Kaltwasser

7 Warmwasser

8 Auslass

9 Dusche

10 Wasserhahn

11 Toilettenspülung

12 Leitung

13 Leitung

14 Leitung

15 Schaltung

16 Leuchtmittel

17 Tastenfeld

18 Abdeckung

19 ein

20 aus

21 kalt

22 warm

23 Not-Aus

24 Beschichtung

25 Gehäuse

26 Leuchtdiode

27 räumliche Erstreckung

28 Lichtleiter

29 Frontseite

30 Graphik-Schicht

Graphik-Schicht

Abstützelement

Schaltelement

Abstützelement

Klebeschicht

EinbettSchicht

Grundplatte

Aussparung

Gehäuse

Kontrollelement

Leuchtfolie

Rückseite

Stirnseite

Bauelement

Lichtstrahlen

Auflager

Leuchtpunkt

Verstärker

Kapazitätsauswerteelektronik

A/D-Konverter

Auswerteeinheit

Leitschicht

Leitung

Leitung

Leitung

Leitung

Finger

Sensor