DE10208057A1 - Türöffnungssensor und damit ausgestattetes Kältegerät - Google Patents

Abstract

Ein Türöffnungssensor für ein Kältegerät umfasst einen magnetisch betätigten Schalter (1) und ein den Schalter (1) umgebendes Gehäuse (3). Steckkontakte (7) des Schalters (1) sind an einer Seite des Gehäuses (3) zugänglich. Das Gehäuse ist mit lösbaren Befestigungsmitteln (25) zum Befestigen in einer Öffnung (30) ausgestattet.

Description

• Kältegeräte sind herkömmlicherweise mit einem Schalter zum Erfassen eines Öffnens oder Schließens ihrer Tür bzw. ihrer Türen ausgestattet.
• Eine bekannte Bauform sind mechanisch betätigte elektrische Schalter, die am Gehäuse des Kältegeräts in Türnähe montiert sind und mit einem Schaltnocken an der Tür zusammenwirken. Ein solcher Schalter kann z. B. in einer Frontleiste aus Metall oder Kunststoff an der Gerätevorderseite knapp oberhalb oder unterhalb einer Tür fixiert sein und über einen Durchbruch in der Frontleiste betätigt werden. Die Betätigung des Schalters erfolgt über einen mit der Tür fest verbundenen Körper. Bei diesem System ist der Schalter im Reparaturfall üblicherweise zerstörungsfrei demontierbar, und ein neuer Schalter kann an gleicher Stelle montiert werden.
• Ein Nachteil dieser Lösung ist die mechanische Empfindlichkeit des Schalters, insbesondere seines durch die Tür zu betätigenden, beweglichen Stößels. Dieser kann insbesondere beim Transport eines solchen Kältegerätes beschädigt werden. Wenn die Tür nicht exakt positioniert ist, z. B. weil beim Aufstellen des Geräts der Türanschlag geändert worden ist, oder weil die Tür schwer beladen ist, kann es vorkommen, dass sich der Stößel und der Schaltkörper der Tür nicht ausreichend überdecken und somit der Schalter nicht schaltet.
• Ein weiterer Nachteil kann auftreten, wenn der Schalter unterhalb eines Kühl-/Gefrierfachs eingebaut ist, aus dem Wasser z. B. während des Abtauzyklus austreten kann. Durch die Notwendigkeit des beweglichen Stößels ist im in dem den Schalter umgebenden Gehäuse ein Spalt vorhanden, durch den eventuell Wasser ins Innere des Schalters vordringen kann und mit spannungsführenden Teilen in Kontakt gelangen kann.
• Um den mit ungenauer Positionierung der Tür und insbesondere den mit Feuchtigkeitseinbruch zusammenhängenden Problemen zu begegnen, ist bekannt, einen magnetisch betätigten Schalter, insbesondere einen Reed-Schalter, in Kombination mit einem an der Tür befestigten Magneten in einem Türöffnungssensor einzusetzen. Ein solcher Schalter kann z. B. montiert werden, indem er im Korpus des Kältegerätes türnah eingeschäumt wird. Der Nachteil dieser Lösung liegt darin, dass ein solcher Schalter im Falle einer Störung nicht zerstörungsfrei ausgetauscht werden kann.
• Um den Nachteil der nicht vorhandenen Zugänglichkeit des magnetisch betätigten Schalters zu beheben, ist vorgeschlagen worden, diesen auf einer Elektronikplatine anzubringen, die die Steuerelektronik des Kältegerätes trägt und in einem an der Gerätevorderseite befestigten Kunststoffgehäuse untergebracht ist. Im Reparaturfall kann durch Abnehmen des Kunststoffgehäuses, anschließendes Auslöten des defekten magnetisch gesteuerten Schalters und Einlöten eines Ersatzschalters eine Reparatur erfolgen.
• In einer verbesserten Ausführung ist der magnetisch betätigte Schalter nicht direkt auf die Elektronikplatine gelötet, sondern auf eine Hilfsplatine, die ihrerseits mit elektrischen Leitungen und/oder einem Stecker versehen ist, um die Verbindung zur Elektronikplatine herzustellen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der magnetisch betätigte Schalter im Innenraum des Kunststoffgehäuses an einer anderen Stelle platziert werden kann als die Elektronikplatine selbst. Unbefriedigend bleibt jedoch, dass auch mit dieser Ausführung der Schalter nur innerhalb des Innenraums des Gehäuses positioniert werden kann, in dem sich auch die Elektronikplatine befindet. Somit kann mit diesem Schalter nur das Öffnen und Schließen einer Tür erfasst werden, die direkt oberhalb oder unterhalb des Gehäuses angeordnet ist. Insbesondere ist bei einem mehrtürigen Kältegerät diese bekannte Lösung auf eine Tür, die dem Gehäuse der Elektronikplatine nicht benachbart ist, nicht anwendbar.
• Aufgabe der Erfindung ist, einen Türöffnungssensor zu schaffen, der gegen Feuchtigkeitseinfluss unempfindlich ist, der an einem Kältegerätegehäuse in weitgehend beliebiger, türnaher Stellung montierbar ist und leicht ausgetauscht werden kann.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Türöffnungssensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
• Indem dessen Schalter mit einem eigenen Gehäuse und steckbar ausgebildet ist, kann er an beliebiger Stelle des Kältegerätegehäuses montiert werden, wo eine Öffnung zur Aufnahme des Schalters geschaffen werden kann.
• Der Schalter, vorzugsweise ein Reed-Schalter, ist zweckmäßigerweise auf einer in dem Gehäuse untergebrachten Platine montiert, von der ein Rand die zum Kontaktieren des Schalters benötigten Steckkontakte trägt. Vorzugsweise sind diese Steckkontakte als Leiterbahnabschnitte an dem Rand der Platine ausgebildet.
• Das Gehäuse kann an seiner Rückseite offen sein, so dass die Platine über die offene Rückseite in das Gehäuse bequem einschiebbar ist. Ein Eindringen von Feuchtigkeit über die offene Rückseite ist nicht zu erwarten, sofern zwischen dem vorderen Bereich des Gehäuses und dem diesen umgebenden Rand der Öffnung eine geeignete Abdichtung geschaffen ist. Zu dieser Abdichtung kann insbesondere ein um das Gehäuse umlaufender Bund beitragen, der vorgesehen ist, um im montierten Zustand des Türöffnungssensors an der Vorderseite der ihn tragenden Wand anzuliegen. Zwischen dem Bund und dieser Vorderseite kann ein Dichtelement eingeklemmt sein.
• Um die Platzierung des Türöffnungssensors in der Öffnung zu erleichtern, ist vorgesehen, dass die Platine an ihrem der Vorderseite des Gehäuses zugewandten Rand in Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche, z. B. durch Klemmung, unbeweglich gehalten ist und an ihrem die Steckkontakte tragenden Rand eine Bewegungsfreiheit in Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche aufweist. Diese feste Klemmung einerseits und die Bewegungsfreiheit andererseits kann insbesondere erreicht werden mit Hilfe von zur Gehäusevorderseite hin konvergierenden, die Platine führenden Nuten im Innern des Gehäuses. Mit dieser Bewegungsfreiheit kann eine eventuelle Positionsungenauigkeit zwischen der Öffnung und an ihr angeordneten, zum Verbinden mit den Steckkontakten des Schalters vorgesehenen Kontakten ausgeglichen werden.
• Zum Erleichtern der Montage des Gehäuses an einem Kältegerät kann zusätzlich eine an der Innenseite von dessen Wandöffnung zu montierende Steckbuchse vorgesehen sein, in die das Gehäuse einschiebbar ist und die zu den Steckkontakten des Schalters komplementäre Kontakte aufweist.
• Diese Kontakte können insbesondere in einem in einer Hülse der Steckbuchse zwischen einer Schulter und einem Rasthaken gehaltenen Kontaktstück untergebracht sein.
• Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Kältegerät mit wenigstens einem Türöffnungssensor der oben erläuterten Art.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kältegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Figs. 2 und 3 jeweils einen Schnitt durch einen Türöffnungssensor gemäß der Erfindung in zwei zueinander senkrechten Ebenen;
• Figs. 4 und 5 einen Schnitt durch eine Wand des Kältegeräts mit einer an dieser Wand montierten Steckbuchse, jeweils in zu denen der Figs. 2 und 3 analogen Schnittebene; und
• Figs. 6 und 7 Schnitte durch den in der Wand montierten Türöffnungssensor, entlang der gleichen Schnittebenen.
• Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines mit Türöffnungssensoren gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Kältegeräts. Das Kältegerät hat zwei Türen 50, 51, die jeweils z. B. ein Normalkühlfach und ein Frischkühlfach oder ein Normalkühlfach und ein Gefrierfach 52, 53 verschließen. Unterhalb jedes der Fächer 52, 53 ist ein Türöffnungssensor 54 an der Vorderseite des Kältegerätegehäuses dem unteren Rand der Tür 50 bzw. 51 zugewandt, angeordnet. Die Türöffnungssensoren 54 sind in etwa mittig an der Vorderseite des Kältegerätegehäuses angeordnet, so dass sie unabhängig davon, auf welche Seite des Gehäuses die Türen 50, 51 angeschlagen sind, gleiche Empfindlichkeit aufweisen.
• Ein jeweils durch den Türöffnungssensor 54 zu erfassender Magnet ist an einer dem Türöffnungssensor 54 gegenüberliegenden Position in die Tür 50 bzw. 51 eingelassen. Die Türöffnungssensoren 54 könnten selbstverständlich auch an anderen Orten an der Vorderseite des Kältegerätegehäuses angeordnet sein, insbesondere auch in in den Kältegeräte-Innenbehälter gebrochenen Öffnungen.
• Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Türöffnungssensor 54 in einer bezogen auf die in Fig. 1 gezeigte Anordnung der Türöffnungssensoren 54 horizontalen Ebene.
• Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den gleichen Türöffnungssensor entlang einer vertikalen Ebene. Die Schnittebene der Fig. 3 ist in Fig. 2 mit III-III bezeichnet, die der Fig. 2 in Fig. 3 mit II-II.
• Der Türöffnungssensor 54 ist im wesentlichen aufgebaut aus drei Teilen, einem Reed- Schalter 1, einer Platine 2, auf der der Reed-Schalter 1 verlötet ist, und einem Gehäuse 3, in dem die Platine 2 mit dem Reed-Schalter 1 aufgenommen ist.
• Das aus Kunststoff einteilig gefertigte Gehäuse 3 hat einen im wesentlichen quaderförmigen Körper 17, der an der Rückseite offen ist und an vier Seitenwänden von einem umlaufenden Bund 8 umgeben ist. Die schmalen Seitenwände 18 des Körpers 17 weisen an ihrer Innenseite, wie in Fig. 3 gezeigt, eine von der offenen Rückseite zur geschlossenen Vorderseite des Körpers 17 sich verjüngende Nut 19 auf die als Führung und Halterung für die Platine 2 dient. Die Platine 2 ist durch diese Nuten 19 im Bereich der Vorderseite im wesentlichen spielfrei und mit einer Bewegungsfreiheit im Bereich der Rückseite gehalten.
• An der offenen Rückseite ist der Körper 17 durch zwei flexible Arme 20 verlängert, die von den Kanten zwischen einer der breiten Seitenwände 21 und den schmalen Seitenwänden 18 ausgehen und an ihren freien Enden jeweils einen Rasthaken 24 tragen. Die Arme 20 sind beim Einschieben der Platine 2 in die Nut 19 nach außen verdrängbar und so an die Länge der Platine 2 angepasst, dass die Rasthaken 24 hinter der hinteren Kante 22 der Platine 2 eingreifen, wenn deren vordere Kante 23 das schmale Vorderende der Nuten 19 erreicht. Auf diese Weise ist die Platine 2 im Gehäuse 3 verrastbar.
• Die Form des hinter die hintere Kante 22 der Platine 2 eingreifenden Rasthakens 24 ist in Anpassung an die Bewegungsfreiheit der Platine im hinteren Bereich der Nut 19 so gewählt, dass in jeder Stellung, die die Platine 2 einnehmen kann, der Eingriff zwischen dem Rasthaken 24 und der hinteren Kante 22 nicht verloren geht, ohne dass der Arm 20 gleichzeitig gebogen wird.
• Die Platine 2 trägt den Reed-Schalter 1 an einer von den Armen 20 abgewandten Oberfläche. Leiterbahnen 6 erstrecken sich über die Oberfläche der Platine 2 von den Anschlüssen des Reed-Schalters 1 zu Leiterflächen 7 an der hinteren Kante 22 der Platine 2, die breiter als die Leiterbahnen 6 sind und als Steckkontakte für den elektrischen Kontakt mit der in Figs. 3 und 4 dargestellten Steckbuchse dienen.
• Die schmalen Seitenwände 18 tragen an ihren Außenseiten zwei in der Ebene der Fig. 2 zusammendrückbare Spangen oder Bögen 14. Diese dienen, wie später noch deutlich wird, zur lösbaren Befestigung des Gehäuses 3 durch Verrasten in einer Öffnung.
• Die Figs. 3 und 4 zeigen jeweils einen Schnitt durch eine an einer Öffnung 30 einer Wand 4 des Kältegerätes montierten Steckbuchse 32, die vorgesehen ist, um das Gehäuse 3 darin einzuschieben und den Reed-Schalter 1 zu kontaktieren.
• Die aus Kunststoff geformte Steckbuchse 32 ist im wesentlichen aufgebaut aus zwei in etwa quaderförmigen, hohlen Abschnitten, die als Einsteckabschnitt 33 bzw. Drahtzuführungsabschnitt 34 bezeichnet. Der Einsteckabschnitt 33 hat eine der Wand 4 zugewandte, offene Vorderseite, die von einem umlaufenden Flansch 35 umgeben ist. Der Flansch 35 ist an der Innenseite der Wand 4 fest verklebt. Der Hohlraum des Einsteckabschnitts 33 ist höher und breiter als die Öffnung 30, hinter der er angeordnet ist.
• Die breiten Seitenwände 36 des Einsteckabschnitts 33, von denen eine in Fig. 4 in Draufsicht zu sehen ist, tragen eine Mehrzahl von ins Innere des Hohlraums des Einsteckabschnitts 33 vorspringenden Rippen 15 bzw. 16. Zwei dieser Rippen, die Rippen 16, erstrecken sich über die gesamte Tiefe des Einsteckabschnitts 33, und ihre Höhe ist so bemessen, dass sie die breiten Seitenwände 21 des in den Einsteckabschnitt 33 eingeführten Gehäuses 3 spielfrei halten oder geringfügig einklemmen. Die kürzeren Rippen 15 haben eine solche Länge, dass sie die Rückseite des eingeführten Gehäuses 3 nicht erreichen, und eine solche Höhe, dass sie die hintere Kante der Platine 2 beim Einstecken zwischen sich führen und in einen Aufnahmeschlitz 37 eines Kontaktstücks 5 leiten. Wie insbesondere in Fig. 5 zu sehen, ist das Kontaktstück 5 in einer Hülse 40 gehalten, die in einer die Abschnitte 33, 34 voneinander abgrenzenden Wand 39 ausgebildet ist. Zur Fixierung des Kontaktstücks 5 in Einsteckrichtung des Gehäuses 3 dienen einerseits zwei Rasthaken 41, die über flexible Zungen 42 mit zwei der kurzen Rippen 15 verbunden sind und bei einem Einschieben des Kontaktstücks 5 in die Hülse 40 zur Seite verdrängbar sind. Andererseits begrenzt eine in der Hülse 40 gebildete Schulter 43 die Beweglichkeit des Kontaktstücks 5 in Richtung der Öffnung 30 und verhindert so, dass das Kontaktstück mitsamt der Platine 2 herausgezogen wird, falls der Türöffnungssensor ausgetauscht werden muss.
• Zwei Drähte 44 zur Kontaktierung des Reed-Schalters 1 erstrecken sich vom Kontaktstück 5 aus durch den Drahtzuführungsabschnitt 34 bis zu einer (nicht dargestellen) Durchführung, an der sie aus dem Drahtzuführungsabschnitt 34 in eine Isolierschaumschicht 13 austreten, die die Steckbuchse 32 an ihren Außenseiten umgibt. Die Durchführung ist gebildet durch ein oder zwei Ausschnitte in einer Seitenwand des Drahtzuführungsabschnitts 34, die an eine vom Rest des Drahtzuführungsabschnitts 34 getrennte Rückwand 31 angrenzen.
• Die Montage des erfindungsgemäßen Türöffnungssensors erfolgt, indem an der Innenseite der Wand 4, die Öffnung 30 umgebend, zunächst der Flansch 35 der Steckbuchse 32 angeklebt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das Kontaktstück 5 bereits mit Anschlussdrähten versehen und in der Hülse 40 verrastet und die Rückwand 31 am Drahtzuführungsabschnitt 34 angebracht sein; die Anbringung des Kontaktstücks 5 und der Rückwand 31 können aber auch erst erfolgen, wenn die Steckbuchse 32 an der Wand 4 montiert ist.
• Durch die Rückwand 31 ist der Drahtzuführungsabschnitt 34 gesichert gegen das Eindringen des Schaums 13, wenn der Türöffnungssensor damit umspritzt wird.
• Nach Montage der Steckbuchse 32 an der Wand 4 kann das Gehäuse 3 durch die Öffnung 30 hindurch in den Einsteckabschnitt 33 eingeführt werden.
• Figs. 6 und 7 zeigen, wiederum in Schnitten in zwei zueinander senkrechten Ebenen, entsprechend den Ebenen II-II und III-III, den an der Wand 4 des Kältegeräts montierten Türöffnungssensor. Die beim Einschieben des Gehäuses 3 durch die Öffnung 30 zusammengedrückten Bögen 14 sind wieder in ihre ursprüngliche Konfiguration zurückgekehrt, so dass das Gehäuse 3 an der Wand 4 durch Klemmung zwischen dem Bund 8 und den Bögen 14 fixiert ist.
• Die Fig. 6 zeigt einen zwischen dem Bund 8 und der Wand 4 eingeklemmten Dichtring 4; dieser kann bei Bedarf vorgesehen werden, wenn eine hohe Gefahr des Eindringens von Feuchtigkeit in den Einsteckabschnitt 33 besteht, z. B. weil der Bereich der Wand 4, in dem sich die Öffnung 30 befindet, von sich im Innern des Kältegeräts bildenden Tauwasser benetzt werden kann.
• Um im Falle einer Störung den Türöffnungssensor auszutauschen, genügt es, den über die Außenfläche der Wand 4 vorstehenden vorderen Bereich des Gehäuses 3 zu fassen, z. B. mit einer Zange, und aus der Öffnung 30 herauszuziehen. Anschließend kann durch Biegen der Arme 20 die Platine 2 aus dem Gehäuse 3 entnommen und ausgetauscht werden. Anschließend braucht das Gehäuse 3 nur noch in die Öffnung 30 wieder eingeschoben zu werden.

Claims (14)

1. Türöffnungssensor (54) für ein Kältegerät mit einem berührungslos betätigten Schalter (1) und einem den Schalter (1) umgebenden Gehäuse (3), dadurch gekennzeichnet, dass Steckkontakte zum elektrischen Kontaktieren des Schalters (1) an einer Seite des Gehäuses (3) zugänglich sind und dass das Gehäuse (3) mit lösbaren Befestigungsmitteln (25, 8) zum Befestigen in einer Öffnung (30) ausgestattet ist.

2. Türöffnungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (1) ein magnetisch betätigter Schalter, insbesondere ein Reed-Schalter ist.

3. Türöffnungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (1) auf einer Platine (2) angeordnet ist, und dass ein Rand (22) der Platine (2) die Steckkontakte trägt.

4. Türöffnungssensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) an einer Rückseite offen und die Platine (2) über die offene Rückseite in das Gehäuse (3) einschiebbar ist.

5. Türöffnungssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (2) an ihrem der Vorderseite des Gehäuses (3) zugewandten Rand (23) in Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche unbeweglich gehalten ist und an ihrem die Steckkontakte tragenden Rand (22) eine Bewegungsfreiheit in Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche aufweist.

6. Türöffnungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) im Inneren zur Vorderseite hin verjüngte Nuten (19) zum Führen der Platine (2) aufweist.

7. Türöffnungssensor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckkontakte Leiterflächen (8) an dem Rand (22) der Platine (2) sind.

8. Türöffnungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einen umlaufenden Bund (8) aufweist.

9. Türöffnungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steckbuchse (32) mit zu den Steckkontakten des Schalters (1) komplementären Kontakten, in die das Gehäuse (3) einschiebbar ist.

10. Türöffnungssensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein die komplementären Kontakte aufweisendes Kontaktstück (5) in einer Hülse (40) der Steckbuchse (32) zwischen einer Schulter (43) und einem Rasthaken (41) gehalten ist.

11. Kältegerät mit einem Türöffnungssensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (20) in einer in eine Wand (4) des Gehäuses des Kältegeräts geschnittenen Öffnung (30) befestigt ist.

12. Kältegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (20) ein Türöffnungssensor nach Anspruch 8 ist, und dass der Bund (8) an einer Außenseite der Wand (4) anliegt.

13. Kältegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Türöffnungssensor (20) ein Türöffnungssensor nach Anspruch 8 ist, und dass ein Dichtelement (9) zwischen dem Bund (8) und einer Außenseite der Wand (4) eingeklemmt ist.

14. Kältegerät nach einem der Ansprüche 11 bis 13, mit einem Türöffnungssensor (20) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) des Türöffnungssensors (20) einen Querschnitt mit vier Seitenwänden (18, 21) aufweist, dass zwei sich gegenüberliegende (21) dieser Seitenwände zwischen Führungsflächen (15) der Steckbuchse (32) gehalten sind, und dass die anderen zwei sich gegenüberliegenden Seitenwände (18) die lösbaren Befestigungsmittel (25) tragen.