DE102010043537A1

DE102010043537A1 - Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102010043537A1
Application number: DE102010043537A
Authority: DE
Inventors: Phillip Schaller; Frank Jördens; Jürgen Salomon; Gerhard Schmidmayer
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-11-08
Filing date: 2010-11-08
Publication date: 2012-05-10
Also published as: EP2638778A1; ES2651927T3; EP2638778B1; PL2638778T3; WO2012062568A1

Abstract

Haushaltsgerät (1), aufweisend eine Tür (3), einen Türrahmen (6) zur Auflage der Tür (3) im geschlossenen Zustand und mindestens einen Schalter (8; 9) zum Detektieren eines Schließzustands der Tür (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) und die Tür (3) mindestens einen nichtmechanisch auslösenden Schalter (8; 9) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät, aufweisend eine Tür, einen Türrahmen zur Auflage der Tür im geschlossenen Zustand und mindestens einen Schalter zum Detektieren eines Schließzustands der Tür.
Bei einem Betrieb von Mikrowellengeräten können sicherheitsrelevante Schaltfunktionen wie z. B. ein Abschalten beim Öffnen einer Tür, ein Ausfallen einer Mikrowellenfalle usw. über nichtmechanisch auslösende Schalter gewährleistet werden. Nachteiligerweise benötigen die elektromechanischen Schalter jedoch einen nicht vernachlässigbaren Bauraum und erzeugen Kosten.
Beispielsweise aus DE 1 195 884 B , aus US 4,059,742 oder aus US 4,166,207 sind für Mikrowellengeräte durch Graphit oder Ruß leitfähig eingestellte Silikondichtungen bekannt. Dadurch wird ein verbesserter Schutz gegen eine Mikrowellen-Leckstrahlung erreicht. Mit Graphit versetzte oder gefüllte Silikondichtungen sind allerdings in ihren mechanischen Eigenschaften gegenüber ungefüllten Silikonen geschwächt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches einen oder mehrere Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise beseitigt.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushaltsgerät, aufweisend eine Tür und einen Türrahmen zur Auflage der Tür in einem geschlossenen Zustand. Der Türrahmen und die Tür sind dazu eingerichtet, mindestens eine nichtmechanisch auslösende Schaltfunktion zu erzeugen.
Ein solches Haushaltsgerät weist den Vorteil auf, dass auf dedizierte Schalter zum Detektieren des Schließzustands (geöffneten oder geschlossenen Zustands), insbesondere auf mechanisch auslösende Schalter, verzichtet werden kann. Dadurch können Bauraum und Kosten eingespart werden. Zudem ist eine flache Konstruktion möglich.
Der Türrahmen und die Tür können insbesondere mindestens einen nichtmechanisch auslösenden Schalter bilden. Ein solcher Schalter kann hier allgemein als ein Schaltelement ausgestaltet sein, und insbesondere Schalter im engeren Sinne als auch Taster, einschließlich Sensortaster, umfassen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Türrahmen und die Tür mindestens eine elektrisch auslösende Schaltfunktion erzeugen, insbesondere mindestens einen elektrisch auslösenden Schalter bilden. Alternativ können der Türrahmen und die Tür mindestens eine kapazitiv auslösende Schaltfunktion erzeugen, insbesondere mindestens einen kapazitiv auslösenden Schalter (speziell Sensortaster) bilden. Der Schalter kann einen Schaltkreis des Haushaltsgeräts schließen oder öffnen und so ein vorbestimmtes Verhalten des Haushaltsgeräts auslösen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Türrahmen und die Tür jeweils mindestens einen elektrisch leitfähigen Kontaktbereich aufweisen, welche im geschlossenen Zustand der Tür aufeinanderliegen bzw. sich kontaktieren. Dadurch kann beispielsweise ein Schaltkreis elektrisch geschlossen werden, wodurch der Schließzustand (offene und/oder geschlossene Zustand) der Tür detektierbar ist. Alternativ können die Kontaktbereiche Teile eines kapazitiven Näherungssensors darstellen, welcher einen Schalter oder Schaltkreis darstellt oder in einen solchen integriert ist.
Es ist eine, insbesondere für elektrische Schalter, vorteilhafte Ausgestaltung, dass der Türrahmen oder die Tür mindestens einen elektrisch leitfähigen Kontaktbereich aufweisen und die Tür bzw. der Türrahmen mindestens zwei im geschlossenen Zustand der Tür auf dem Kontaktbereich aufliegende Kontaktfelder aufweist. Die Kontaktfelder sind voneinander beabstandet. Befindet sich die Tür beispielsweise im geöffneten Zustand, sind der Kontaktbereich und die Kontaktfelder voneinander beabstandet, und die Kontaktfelder können z. B. elektrisch voneinander getrennt sein. Im geschlossenen Zustand der Tür brückt der Kontaktbereich die Kontaktfelder, was entsprechend detektierbar ist. Alternativ können der Kontaktbereich und die Kontaktfelder eine kapazitive Schaltung ermöglichen.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der elektrisch leitfähige Kontaktbereich mindestens eine Dichtung aufweist und die mindestens eine Dichtung elektrisch leitfähig ist. Dadurch wird eine besonders sichere Betätigung des Schalters ermöglicht. Zudem kann durch die Dichtung ein Toleranzausgleich bereitgestellt werden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Dichtung Kohlenstoffnanoröhrchen aufweist. Die Kohlenstoffnanoröhrchen ermöglichen eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit der Dichtung. Die Kohlenstoffnanoröhrchen können einwandige Röhrchen (SWCNT) und/oder mehrwandige Röhrchen (MWCNT) umfassen. Die Kohlenstoffnanoröhrchen können offene und/oder geschlossene Röhrchen umfassen. Die Kohlenstoffnanoröhrchen können leer und/oder gefüllt sein. Die Dichtung kann zusätzlich oder alternativ Graphen aufweisen.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Dichtung Silikon, Kautschuk oder Thermoplastische Elastomere (TPE) als Basismaterial aufweist, in welchem die Kohlenstoffnanoröhrchen verteilt sind. Diese Dichtung weist den Vorteil auf, dass ihre mechanische Belastbarkeit gegenüber normalen, nicht mit Kohlenstoffnanoröhrchen gefüllten Dichtungsmaterialien, sogar verbessert wird.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Kontaktfelder nicht-edelmetallhaltige, elektrisch leitfähige Partikel (z. B. Kupfer und/oder ein anderes Halb-Edelmetall, Graphit, Graphen, Kohlenstoffnanoröhrchen, ...) aufweisen. Durch einen Verzicht auf Edelmetall (z. B. Au, Pd, Au usw.) lassen sich preiswert herstellbare und einfach aufbringbare Kontaktfelder bereitstellen.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die nicht-edelmetallhaltigen, elektrisch leitfähigen Partikel in einer Siebdruckpaste verteilt sind. Dadurch können die Kontaktfelder einfach aufgedruckt werden. Insbesondere wird so auch ein Drucklayout für die Kontaktfelder z. B. bei Glasscheiben möglich.
Alternativ ist z. B. auch eine Auftragung mittels Sprühlackierung, Rollenbeschichtung, Rakelbeschichtung, Siebdruckbeschichtung, Tintendruck-Beschichtung oder einer Kombination dieser Verfahren möglich. Die nicht-edelmetallhaltigen, elektrisch leitfähigen Partikel können dazu z. B. während ihrer Auftragung auch in einem Fluid verteilt sein.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Türrahmen und die Tür mehrere nichtmechanisch auslösende, insbesondere redundante, Schalter bilden. Dadurch kann der Schließzustand der Tür besonders sicher festgestellt werden. Beispielsweise können auch mehr als zwei Kontaktfelder vorhanden sein, welche zwei oder mehr unabhängig auslösende Schalter bilden. Die mehreren Schalter können insbesondere elektrisch in Reihe geschaltet sein.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Haushaltsgerät eine Mikrowellenfunktion aufweist (Mikrowellengerät). Das Mikrowellengerät kann ein Einzelgerät sein oder ein Kombinationsgerät, z. B. mit einer Backofenfunktion. Insbesondere falls das Mikrowellengerät bzw. dessen Tür oder Türrahmen eine elektrisch leitfähige Dichtung aufweist, ergibt sich zusätzlich eine Verbesserung der Mikrowellenabschirmung. Jedoch können auch andere Haushaltsgeräte so ausgestaltet werden, z. B. Spülmaschinen, Waschmaschinen, Backöfen usw.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Detektieren eines Schließzustands einer Tür eines Haushaltsgeräts, wobei der Schließzustand durch eine Annäherung (bzw. einen Abstand) oder durch eine Kontaktierung mindestens eines jeweiligen elektrischen Kontaktbereichs der Tür und eines Türrahmens detektierbar ist. Dieses Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie das oben beschriebene Haushaltsgerät.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Schließzustand durch eine Annäherung (bzw. einen Abstand) oder durch eine Kontaktierung einer elektrisch leitfähigen Dichtung der Tür oder des Türrahmens an mindestens einem Kontaktbereich des Türrahmens bzw. der Tür detektierbar ist. Die Dichtung kann insbesondere durch Kohlenstoffnanoröhrchen elektrisch leitfähig gemacht worden sein.
Das Verfahren kann analog zu dem oben beschriebenen Haushaltsgerät weiter ausgestaltet sein.
In der folgenden Figur wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben.
Die Fig. zeigt ein Haushaltsgerät in Form eines Mikrowellengeräts 1. Das Mikrowellengerät 1 weist einen Garraum 2 auf, welcher mittels einer verschwenkbaren Tür 3 verschließbar ist. Die Tür 3 weist ein mikrowellendichtes Fenster 4 auf, welches von einem umlaufenden Rahmen, dem Fensterrahmen 5, umgeben und davon gehaltert ist. Der Fensterrahmen 5 setzt im geschlossenen Zustand der Tür 3 auf einem passenden Türrahmen 6 auf. Der Türrahmen 6 kann beispielsweise durch einen Korpus oder eine Gehäusewand des Mikrowellengeräts 1 gebildet werden.
An seiner auf dem Türrahmen 6 aufliegenden Rückseite 7 weist der Fensterrahmen 5 eine umlaufend geschlossene Mikrowellendichtung (o. Abb.) oder einen Teil davon auf, wobei die Mikrowellendichtung ein unerwünschtes seitliches Austreten von Mikrowellenstrahlung zwischen der Rückseite 7 des Fensterrahmens 5 und dem Türrahmen 6 beispielsweise durch negative Interferenz von Mikrowellenstrahlung stark unterdrückt oder sogar verhindern kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine so geartete Mikrowellendichtung auch an dem Türrahmen 6 vorhanden sein.
Um zu verhindern, dass die Tür 3 beim Schließen heftig auf dem Türrahmen 6 aufsetzt, und zur Bereitstellung einer thermischen Barriere weist der Türrahmen 6 frontseitig (d. h., nach vorne in Richtung der Tür 3) zusätzlich eine umlaufende, rückfedernde Dichtung 8 auf. Diese Dichtung 8 weist Silikon als Basismaterial auf, welches durch Kohlenstoffnanoröhrchen elektrisch leitfähig eingestellt ist. Durch die elektrische Leitfähigkeit wird eine mögliche Leckstrahlung durch einen Spalt zwischen dem Türrahmen 6 und der Tür 3 weiter unterdrückt. Auch können insbesondere Montagetoleranzen und/oder Materialverformungen im Betrieb ausgeglichen werden. Durch die Kohlenstoffnanoröhrchen ist die Silikondichtung darüber hinaus mechanisch besonders widerstandsfähig.
An ihrer Rückseite 7 weist die Tür 3 an einer Seite (hier der Oberseite) äquidistant verteilte, lokal begrenzte Kontaktfelder 9 auf. Die Kontaktfelder 9 können beispielsweise Silber oder ein Silber/Palladium-Gemisch enthalten und können beispielweise mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht worden sein. Die Kontaktfelder 9 nähern sich beim Schließen der elektrisch leitfähigen Dichtung 8 an. Die Dichtung 8 und die Kontaktfelder 9 bilden Teile eines Schalters, welcher in einem Schaltkreis angeordnet ist. Je nachdem, ob der Schalter ein kapazitiver Näherungsschalter oder ein elektrischer Schalter ist, wird der Schalter bei einer ausreichenden Annäherung oder erst bei einer auch mechanischen Kontaktierung geschlossen. Beispielsweise kann zum Schließen des elektrischen Schalters die elektrisch leitfähige Dichtung 8 Paare der Kontaktfelder 9 elektrisch brücken oder kurzschließen.
Durch Öffnen und/oder Schließen des Schalters kann mittels des Schaltkreises eine Aktion ausgelöst werden. Beispielsweise kann durch Schließen des Schalters ein Betrieb des Mikrowellengeräts 1 ermöglicht werden. Umgekehrt kann die Schaltung auf ein Öffnen des Schalters durch ein Abheben der Tür von dem Türrahmen 7 reagieren. Beispielsweise kann bei einem angeschalteten Mikrowellengerät 1 durch ein Öffnen der Tür 3 und damit durch ein Öffnen des Schalters 8, 9 ein Mikrowellenbetrieb unterbrochen werden und optional ein akustisches oder optisches Warnsignal ausgelöst werden. Der Schalter 8, 9 kann somit insbesondere als ein Notausschalter verwendet werden.
Durch ein Vorsehen der drei Kontaktfelder kann eine erhöhte Detektionssicherheit erreicht werden, beispielsweise indem die drei Kontaktfelder 9 zwei elektrisch in Reihe geschaltete Schalter eines Schaltkreises bilden.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So kann die elektrisch leitfähige Dichtung auch an der Tür, insbesondere an deren Fensterrahmen, falls vorhanden, vorhanden sein.
Die Tür kann allgemein auch anders ausgestaltet sein, z. B. rahmenlos. Insbesondere bei einer rahmenlosen Tür können die elektrisch leitfähige Dichtung und/oder die Kontaktfelder direkt auf die Abdeckung, z. B. eine Glasscheibe, aufgebracht worden sein.
Bezugszeichenliste

1: Mikrowellengerät
2: Garraum
3: Tür
4: Fenster
5: Fensterrahmen
6: Türrahmen
7: Rückseite
8: Dichtung
9: Kontaktfeld

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 1195884 B [0003]
US 4059742 [0003]
US 4166207 [0003]

Claims

Haushaltsgerät (1), aufweisend eine Tür (3) und einen Türrahmen (6) zur Auflage der Tür (3) in einem geschlossenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) und die Tür (3) dazu eingerichtet sind, mindestens eine nichtmechanisch auslösende Schaltfunktion (8; 9) zu erzeugen.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) oder die Tür (3) mindestens einen elektrisch leitfähigen Kontaktbereich aufweisen und die Tür (3) oder der Türrahmen (6) mindestens zwei im geschlossenen Zustand der Tür (3) auf dem Kontaktbereich aufliegende Kontaktfelder (9) aufweist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch leitfähige Kontaktbereich mindestens eine Dichtung (8) aufweist und die mindestens eine Dichtung (8) elektrisch leitfähig ist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Graphen aufweist.
Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) Silikon, Kautschuk oder thermoplastische Elastomere (TPE) als Basismaterial aufweist, in welchem die Kohlenstoffnanoröhrchen verteilt sind.
Haushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfelder (9) nicht-edelmetallhaltige, elektrisch leitfähige Partikel, insbesondere Kohlenstoffnanoröhrchen, aufweisen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffnanoröhrchen in einer Siebdruckpaste verteilt sind.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) und die Tür (3) mindestens eine elektrisch auslösende Schaltfunktion (8; 9) erzeugen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) und die Tür (3) mindestens eine kapazitiv auslösende Schaltfunktion (8; 9) erzeugen.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen (6) und die Tür (3) mehrere nichtmechanisch auslösende Schaltfunktionen (8; 9) bilden.
Haushaltsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät (1) eine Mikrowellenfunktion aufweist.