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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überwachen des Schliesszustandes von Türen an Kühlgeräten, insbesondere an Kühl- oder Gefrierschränken, unter Verwendung von Schaltmitteln, welche bei geöffneter Tür ein durch eine elektrische Schaltungsanordnung verarbeitbares Signal abgeben, durch welches mittels dieser Schaltungsanordnung unmittelbar oder zeitverzögert ein Alarmsignal auslösbar ist
Es ist allgemein üblich, für Kühlgeräte, insbesondere für in Haushalten einzusetzende Kühl- oder Gefrierschränke Massnahmen vorzusehen, um bei geöffneter Tür den Innenraum dieser Geräte zu beleuchten. Zu diesem Zweck sind im Annäherungsbereich der Tür zum Gehäuse Schaltglieder angebracht, über die ein Kontaktschalter betätigbar ist.
Bei geöffneter Tür ist dieser Kontaktschalter geschlossen und damit die Beleuchtung eingeschaltet. Bei geschlossener Tür ist dieser Kontaktschalter geöffnet und damit die Beleuchtung ausgeschaltet.
Es ist aber auch bekannt, gleichartige Kontaktschalter, deren Schaltzustand von der Türstellung des Kühlgerätes steuerbar ist, dazu einzusetzen, um eine Alarmsignal-Einrichtung auszulösen, wenn ein unkorrekter Öffnungszustand der Tür des Kühlgerätes vermutet wird. Derartige Massnahmen werden insbesondere bei Kühlgeräten der gehobenen Klasse eingesetzt. Zwei unterschiedliche Situationen werden unterschieden, auf die die Überwachungseinrichtung über die Schaltmittel ansprechen soll. Die eine Situation ist dann gegeben, wenn die Kühlgerätetür unverhältnismässig lange, d. h. über eine normalerweise für das Hineingeben oder Herausnehmen von Kühlgut erforderlichen Zeitspanne, die entsprechend vorgegeben wird, geöffnet ist.
Die zweite Situation liegt dann vor, wenn die Kühlgerätetür nicht vorschriftsmässig verschlossen ist, obwohl deren Stellung den Eindruck erwecken könnte, dass die Tür geschlossen ist. In dieser Situation ist die Tür lediglich angelehnt und zwischen Tür und Türrahmen befindet sich ein wesentlicher Luftspalt, der eine Luftzirkulation fast ungehindert zulässt und damit die Kühlfunktion des Kühlgerätes für das eingebrachte Gut aufhebt
Bei Schaltmitteln, welche lediglich die Beleuchtung des Innenraums der Kühlgeräte steuern, ist eine hohe Funktionssicherheit für das Einschalten der Beleuchtung zwar wünschenswert, sie ist aber für die Funktionssicherheit des Kühlgerätes selbst nicht von wesentlich ausschlaggebender Bedeutung.
Von hoher Wichtigkeit ist jedoch die Funktionssicherheit der vom Schliesszustand der Türen gesteuerten Schaltmittel dann, wenn sie in Verbindung mit Alarmeinrichtungen eingesetzt sind. Dabei ist es problematisch, dass durch die häufigen Öffnungs- und Schliesswechsel die einmal justierte Lage der normalerweise eingesetzten Schaltmittel und deren Betätigungsmechanismen im Laufe der Zeit verändert wird, worunter die Funktionssicherheit leidet und gestört wird.
Es ist auch bekannt, eine Mehrzahl von Sensoren zur Erfassung der Stellung von Haushaltgerätetüren einzusetzen. Die mehrfache Anordnung dieser Sensoren dient jeweils einem redundanzerhöhenden Zweck und somit zur Erhöhung der Sicherheit
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Überwachen des Schliesszustandes von Türen an Kühlgeräten bereitzustellen, welche die geforderte hohe Funktionssicherheit gewährleistet und zwar zuverlässig über die gesamte Lebensdauer des Gerätes. Dabei sollen Mittel eingesetzt werden, die möglichst preisgünstig sind und einfach montiert und justiert werden können. Die einmal justierte Lage sollte auch nach häufigen Türbetätigungen nicht nachteilig beeinflusst werden.
Eine Vorrichtung zum Überwachen des Schliesszustandes von Türen an Kühlgeräten, die diesen Forderungen gerecht wird, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass eine zweistufig in Abhängigkeit vom Türöffnungswinkel ansprechende Sensoranordnung mit annäherungsempfindlichen Elektroniksensor-Bausteinen in Bereichen angeordnet ist, in denen Teile der geschlossenen Tür an Teile des Kühlgerätegehäuses herangeführt sind und dass beiden Stufen der Sensoranordnung je ein Zeitverzögerungslied mit einer jeweils anderen Zeitverzögerung zugeordnet ist, welches die ein Alarmsignal abgebende Schaltungsanordnung direkt ansteuert.
Der erfindungsgemässe Einsatz von annäherungsempfindlichen Elektroniksensor-Bausteinen zur Überwachung des Schliesszustandes von Türen an Kühlgeräten, insbesondere an Kühl- oder Gefrierschränken hat den wesentlichen Vorteil, dass sich Bewegungsvorgänge beim Öffnen und Schliessen der Tür mechanisch nicht auf die Sensorelemente auswirkt. Eine einmalig genau justierte Einstellage bleibt somit gewahrt. Ein weiterer Vorteil bei Verwendung von Elektroniksensor-Bausteinen besteht darin, dass durch elektrischen Abgleich Korrekturen am Schaltpunkt durchgeführt werden können. Eine entsprechend genau mechanische Nachjustage wäre wesentlich aufwendiger und teilweise gar nicht möglich.
Vorteilhaft ist es bei der Verwendung von ElektroniksensorBausteinen auch, dass eine Mehrzahl dieser Bausteine schaltungstechnisch einfach miteinander verknüpft werden können. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn mehrere Türstellungen des Kühlgerätes unterschiedlich erfasst und signalisiert werden sollen. Durch unterschiedliche Empfindlichkeitsschwellen, die elektronisch einstellbar sind, sind die Elektroniksensor-Bausteine an die Gegebenheiten anpassbar. Die Schaltspannungen und Schaltströme können niedrig sein, da keine mechanischen Kontaktstrecken zu überwinden sind, welche beispielsweise durch Verschmutzung gestört sein könnten. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Dimensionierung der elektrischen Leitungen und auf die Berührungssicherheit aus.
Die Alarmsignal-Erzeugung über die Zeitglieder erfolgt zum einen bei einer Türstellung, bei der eine Bedienung des Kühlgeräte-Innenraums zu vermuten ist, nach beispielsweise 30 Sekunden. Im Sekundenbereich sollte jedoch die Verzögerung der Alarmgabe dann liegen, wenn die Tür des Kühlgerätes nur einen geringen Spalt offensteht, da in diesem Fall eine fehlerhafte Türstellung angenommen werden kann. Die Verarbeitung der Türstellungssignale in Verbindung mit
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den Zeitkriterien ist durch bekannte elektronische Schaltmassnahmen beispielsweise auch unter Verwendung von Mikrocomputer-Bausteinen möglich.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass als
Schaltmittel im Schwenkbereich der Tür zum Kühlgehäuse Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen senkrecht zur Schwenkachse der Tür ausgerichtet angeordnet sind. Bei einer derartigen Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung sind die Lichtquelle und der Lichtsensor häufig in einem gemeinsamen Baustein untergebracht und somit einfach montierbar und justierbar. Durch Annäherung eines lichtreflektierenden Gegenstandes, der an der Tür des Kühlgerätes angeordnet oder ein Teil dieser Tür ist, reagiert diese Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung als veränderlicher Schaltverstärker.
Durch eine nachgeschaltete Schwellwert-Verstärkung, welche elektrisch justierbar sein kann, wird ein gewünschtes Schaltverhalten erzielt
Vorteilhafterweise sind die Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen im Bereich der senkrecht zur Schwenkachse zur Tür verlaufenden Türöffnungsbegrenzung angeordnet, wobei sich zur Feststellung einer Mehrhzahl von unterschiedlichen Türstellungen dann ein Vorteil ergibt, wenn eine Mehrzahl von Lichtreflex-Optokoppler- Anordnungen längs der senkrecht zur Schwenkachse der Tür verlaufenden Türbegrenzung angeordnet ist.
In diesem Falle signalisieren Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen nahe der Schwenkachse der Kühlgerätetür grosse Öffnungszustände dieser Tür, während entfernt von der Schwenkachse der Kühlgerätetür angeordnete LichtrefelexOptokoppler-Anordnungen schmale verbleibende Türöffnungsspalte registrieren. Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemässe Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtreflex-Optokoppler- Anordnungen symmetrisch, insbesondere im mittleren Bereich der senkrecht zur Schwenkachse der Tür verlaufenden Türöffnungsbegrenzung angeordnet sind. Die einzelnen Lichtreflex-Optokoppler-Anordungen können in diesem Zusammenhang in Schwenkrichtung der Tür hintereinander angeordnet sein.
Ein wesentlicher Vorteil dieser symmetrischen Anordnung der Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen im Bereich der senkrecht zur Schwenkachse der Tür verlaufenden Türöffnungsbegrenzung ist darin zu sehen, dass die Kühlgeratetür wahlweise auf beiden Seiten des Kühlgerätes angeschlagen sein kann, ohne dass bei der Anordnung der Überwachungsschaltmittel darauf Rücksicht genommen zu werden braucht. Die Anordnung der LichtreflexOptokoppler-Anordnungen hintereinander in Schwenkrichtung der Tür führt zu einer gedrängten Bauweise, so dass es sich anbietet, alle Elemente auf einer gemeinsamen, relativ kleinen Schaltungsplatte unterzubringen und anzuordnen.
Aus fertigungstechnischen und justagetechnischen Gründen ist der Spalt zwischend der Tür und dem Gehäuse des Kühlgerätes relativ gross. Dichtungselemente verschliessen diesen Spalt luftströmungstechnisch. Zur funktionstüchtigen Beeinflussung der Lichttreflex-Optokoppler-Anordnungen ist es aber zweckmässig, dass der Türspalt im Bereich dieser Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen verkleinert ausgebildet ist, wobei an dieser Stelle eine lichtreflektierende Schicht vorgesehen ist.
Lichtreflex-Optokoppler-Anordungen, bei denen im geschlossenen Zustand der Tür ein von der Lichtquelle ausgehender Lichtstrom zum Lichtsensor reflektiert wird und von diesem ausgewertet wird, haben den besonderen Vorteil, dass das vorschriftsmässige Funktionieren dieses Schaltmitteln automatisch überwacht wird. Ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung dieses Schaltmittels, beispielsweise durch Verschmutzung, würde sofort dadurch signalisiert werden, dass auch bei geschlossener Tür des Kühlgerätes ein Alarmsignal ausgelöst würde, und zwar in der Form, als ob die Tür nicht vorschriftsmässig geschlossen oder in einem zu langen Zustand offen gehalten ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Alarmvorrichtung bewusst von Hand gänzlich oder für eine verlängerte Zeitspanne ausgeschaltet wird. Insbesondere ist diese Ausschaltung der Alarmvorrichtung in Verbindung mit der Abschaltung der Kühlfunktion des Kühlgerätes möglich.
Eine mit Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Es zeigen :
Fig. 1 Eine Teilansicht des Gehäuses und der Tür eines Kühlgerätes mit Blickrichtung auf die Tür in teilweise geschnittener Darstellung,
Fig. 2 eine Ansicht von oben parallel zur Ebene der Tür und
Fig. 3 eine Schaltungsanordnung mit Sensorelementen.
Die Darstellungen nach den Fig. 1 und 2 zeigen die räumliche Anordnung einer Schaltungsplatine (1) innerhalb des Gehäuserahmens (2) eines Kühlgerätes und im Bereich der Tür (3) zum Verschliessen des Innenraums dieses Kühlgerätes. In bekannter Weise dient ein elastisches Element (4) zur Abdichtung des Spaltes zwischen der geschlossenen Tür (3) und dem Gehäuse (2) des Kühlgerätes. Im vorliegenden Fall ist die Tür ausserhalb des gezeichneten Bereichs rechts angeschlagen und dort um eine Achse schwenkbar, die in Blickrichtung der Fig. 2 liegt. Damit geht hervor, dass die Lage der Platine (1) in der senkrecht zur Schwenkachse der Tür verlaufenden Wandung des Gehäuses (2) angeordnet ist und zwar im wesentlichen in der Mitte der Türrahmenbegrenzung.
Auf der Schaltungsplatine sind 2 Lichtreflex-Optokoppler-Anordungen (5 und 6) sowie weitere Schaltungselemente zur Ansteuerung und Auswertung dieser Lichtreflex-Optokoppler (5,6) angeordnet. In jeder der beiden Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen (5,6) sind enthalten, eine Leuchtdiode als Lichtquelle und ein Fototransistor als Empfänger für das reflektierte Licht. Da der Zwischenraum (a) zwischen der Wandung der Tür (3) und der Wandung des Gehäuses (2) relativ gross ist, ist im Bereich der Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen
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(5,6) ein Klotz (7) an der Tür (3) befestigt, dessen den Richtreflex-Optokoppler-Anordnungen (5,6) zugewandte Oberfläche lichtreflektierend ist.
Ist die Tür (3) des Kühlgerätes ordnungsgemäss geschlossen, so liegt unterhalb der beiden LichtreflexOptokoppler-Anordnungen (5 und 6) diese lichtreflektierende Oberfläche des Klotzes (7), so dass das von der Fotodiode abgestrahlte Licht zum Fototransistor reflektiert wird. Die nachgeordnete Schaltungsanordnung wertet dies als ordnungsgemässen Zustand der Tür aus. Ist jedoch die Tür - wie in Fig. 2 strichpunktiert dargestelltteilweise geöffnet, so steht der Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung (6) diese lichtreflektierende Oberfläche des Klotzes (7) nicht mehr gegenüber, so dass das von der Fotodiode ausgesandte spezifische Licht vom Fototransistor nicht mehr empfangen wird.
Der Optokoppler (6) ist geöffnet. Bei weiterer Öffnung der Tür (3) treten diese Verhältnisse auch für die Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung (5) auf.
Die Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung mit Lichtreflex-Optokoppler-Anordnungen (5 und 6), die jeweils eine Leuchtdiode LD 5 bzw. LD 6 und einen Fototransistor FT 5 bzw. FT 6 beinhalten. Diese Schaltungsanordnung wird mit einer Spannung U stromversorgt Das Auswertesignal der Fototransistoren FT 5 und FT 6 werden jeweils dem einen Eingang eines Differenzverstärkers DV 1 und DV 2 zugeführt, an deren anderen Eingängen jeweils die Bezugspotentiale anliegen. Durch diese Differenzverstärker DV 1 und DV 2 werde digital verarbeitbare Signale gebildet.
Diese sind der Gestalt, dass bei nicht zum Fototransistor FT 5 reflektiertem Licht ein Steuerkriterium an einen nachgeschalteten Mikroprozessorbaustein pP abgegeben wird, der nach einer vorgegebenen Zeitspanne, z. B. nach 30 Sekunden, ein Alarmsignal herbeiführt.
Da die Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung (6) immer geöffnet ist, wenn dieser Zustand ebenfalls auch bei der Lichtreflex-Optokoppler-Anordnung (5) gegeben ist, wird durch ein entsprechendes Signal vom Differenzverstärker DV 1 über ein Verknüpfungsglied VG der Ausgang des Differenzverstärkers DV 2 gesperrt.
EMI3.1
- wirdDifferenzverstärker DV 2 über das Verknüpfungsglied VG an den Mikroprozessorbaustein pP durchgeschaltet. In diesem Falle wird nach relativ kurzer Zeit - circa im Sekundenbereich - über den Mikroprozessorbaustein pP ein Alarmsignal hervorgerufen.