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Die Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Bei Haushaltskältegeräten ist der Kühlraum durch einen Gerätekorpus sowie eine Gerätetür begrenzt, die jeweils als Hohlkörper realisiert sind. Die Hohlkörper sind mit einem Wärmeisolierschaum gefüllt. Im Falle einer Gerätetür kann deren frontseitig sichtbare Begrenzungswand aus Designgründen ein Edelstahlblech mit geringer Wandstärke in einer Größenordnung von 0,7 mm sein. Die damit verbundene Innentür besteht demgegenüber aus einer tiefgezogenen Kunststoffplatine.
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Die frontseitige Begrenzungswand der Gerätetür muss trotz der dünnen Blechwandstärke derart formstabil ausgebildet sein, dass sich beim Schäumungsvorgang keine Unregelmäßigkeiten, etwa Aufwölbungen, in der Begrenzungswand bilden können. Die Gerätetür ist deswegen frontseitig nicht mit einer planen Begrenzungswand herstellbar, sondern zur Steigerung der Formstabilität der Blechwand nach außen bombiert.
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Die Türgestaltung ist daher auf solche bombierte Gerätetüren beschränkt. Außerdem ist die Formgebung dieser Edelstahlbleche aufgrund der dünnen Blechstärken hinsichtlich der Bemessung von Biegeradien eingeschränkt.
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Aus der
EP 1 310 751 A2 ist ein gattungsgemäßes Kältegerät bekannt, das äußere Begrenzungswände zur Begrenzung eines mit dem Wärmeisolierschaum gefüllten Hohlraums des Gerätekorpus aufweist. Die äußere Begrenzungswand weist einen Dreischichtaufbau bestehend aus einer Polymermateriallage, einer Polymerträgerschicht sowie einer Metallschicht auf. Durch diesen Materialaufbau kann ein Wärmeübergang vom Verflüssiger in Richtung auf den Kühlraum reduziert werden, wodurch Energie eingespart wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kältegerät, insbesondere Haushaltskältegerät, bereitzustellen, bei dem solche Einschränkungen in der Gestaltung der äußeren Begrenzungswand einer Gerätetür oder eines Gerätekorpus bei gleichzeitig hochwertigem Erscheinungsbild vermieden werden können.
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Die Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Ein erfindungsgemäßes Kältegerät weist zumindest eine Begrenzungswand zur Begrenzung eines mit einem Wärmeisolierschaum gefüllten Hohlraums eines den Kühlraum definierenden Gerätekorpus oder einer Gerätetür auf. Die Begrenzungswand besteht aus einer Kunststoffträgerschicht und einer Dekorschicht, insbesondere Metallschicht. In der Kunststoffträgerschicht ist an einer, von der Dekorschicht abgewandten Seite zumindest eine Aussparung eingearbeitet. Mittels der Aussparung kann eine Sollbiegestelle definiert werden, wodurch eine nachfolgende Formgebung ohne großem Werkzeugaufwand erfolgen kann.
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Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinkühlschrank.
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Erfindungsgemäß kann anstelle der aus dem Stand der Technik bekannten Blechplatine eine Kunststoffverbundplatte als Begrenzungswand verwendet werden, die im Zweischichtaufbau eine Kunststoffträgerschicht und eine Metallschicht als Dekorschicht aufweist. Die Kunststoffträgerschicht sorgt dabei für die nötige Formstabilität, die zur Weiterverarbeitung in Schäumwerkzeugen erforderlich ist. Die Kunststoffträgerschicht kann derart stabil ausgeführt sein, dass eine plane Sichtfläche der frontseitigen Begrenzungswand erzeugt werden kann. Aufgrund der Eigenstabilität des Verbundaufbaus können sich an der Oberfläche der Begrenzungswand keine Unregelmäßigkeiten durch den anschließenden Schäumprozess abbilden. Das Verbundmaterial ist außerdem aufgrund der stabilen Kunststoffträgerschicht unempfindlicher gegen Beschädigungen im Verarbeitungsprozess und gegenüber Toleranzen in der Fertigung.
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Die Metallschicht muss demgegenüber keine Trägerfunktion übernehmen, wodurch diese entsprechend mit geringer Materialstärke ausgebildet werden kann. Bei einer derart gebildeten Kunststoffverbundplatte können die Aussparungen durch Materialabtragung, insbesondere durch eine spanabhebende Bearbeitung (auch spanende Bearbeitung genannt), gebildet werden. Kostspielige Blechumformprozesse können somit vermieden werden. Zugleich können in die Kunststoffverbundplatten mit Hilfe von Standardwerkzeugen zur spanenden Bearbeitung Aussparungen für Anzeige- oder Bedienelemente eingearbeitet werden. Die Aussparungen können also einfach ausgefräst werden, wodurch der Einsatz von teuren Umform- oder Stanz-/Ziehwerkzeugen vermieden werden kann.
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Die oben erwähnten Aussparungen werden bereits vor der Formgebung der Begrenzungswand in die Kunststoffträgerschicht eingearbeitet. Somit wird in einem ersten Schritt zunächst eine ebene Kunststoffplatine mit darauf kaschierter Metallschicht bereitgestellt. Anschließend kann mittels einer CNC-gesteuerten Fräsmaschine die jeweilige Aussparung rückseitig in die Kunststoffplatine eingearbeitet werden.
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Wie oben erwähnt, zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass das Material der Kunststoffträgerschicht sowie der dünnen Dekorschicht durch spanabhebende Bearbeitung abgetragen werden kann. Dadurch ergeben sich rechtwinklige Körperkanten an der Begrenzungswand, die äußerst geringe Krümmungsradien aufweisen. Im Unterschied dazu sind bei Blechplatinen die Körperkanten durch Stanz-/Tiefziehprozesse zu erzeugen. Derartige Körperkanten weisen herstellungsbedingt größere Krümmungsradien auf. Dadurch ergeben sich vergleichsweise große Fugen mit daran angrenzenden Anbauteilen.
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Die Eindringtiefe der Aussparung in die Begrenzungswand beschränkt sich dabei auf maximal die Schichtdicke der Kunststoffträgerschicht. Das heißt, dass die an der Sichtseite vorgesehene Dekorschicht nicht bei der spanenden Bearbeitung beeinträchtigt wird. Die Aussparung kann dabei bevorzugt rillenförmig entlang eines zu formenden Kantenverlaufes der Begrenzungswand verlaufen. Durch die rillenförmige Aussparung wird eine Sollbiegelinie bereitgestellt, um welche die Verbundplatte zur Herstellung der Begrenzungswand gebogen werden kann. In Abhängigkeit von der Querschnittsgeometrie der rillenförmigen Aussparung kann dabei der angestrebte Biegeradius der zu formenden Kante in der Begrenzungswand eingestellt werden. Eine in etwa V-förmige Aussparung mit einem Fräswinkel von 45° kann dabei im nachfolgenden Biegevorgang eine rechtwinklige Biegekante mit geringem Biegeradius realisieren.
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Die frontseitige Begrenzungswand der Gerätetür bildet zusammen mit einer Türinnenwand den mit Wärmeisolierschaum gefüllten Hohlraum. Dieser ist in Geräteseitenrichtung mit Profilleisten sowie in Hochrichtung mittels sogenannter Türabschlussleisten abgeschlossen.
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Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Blechfertigung muss für einen passenden Türabschluss nach oben oder unten die obere und/oder untere Randkante des Frontblechs mit vergleichsweise großem Biegeradius umgebördelt werden. Anschließend kann die Türabschlussleiste auf den Scheitelpunkt dieser Umbördelung aufgesetzt werden. Aufgrund des herstellungsbedingt, großen Biegeradius an der oberen/unteren Umbördelung ist jedoch kein fugenfreier Übergang zur Türabschlussleiste möglich.
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Demgegenüber ist mit der erfindungsgemäßen Verbundplatte ein nahezu fugenfreier Übergang zwischen der Begrenzungswand und der oberen/unteren Türabschlussleiste bewerkstelligbar. Hierzu weist die Kunststoffträgerschicht der Begrenzungswand eine obere/untere Anlagefläche auf, die im Unterschied zum aus dem Stand der Technik bekannten Frontblech nicht durch Umbördelung, sondern durch spanabhebende Bearbeitung erzeugt ist. Erfindungsgemäß genügt die Schichtdicke der Kunststoffträgerschicht, um eine ausreichend große Auflagefläche bereitzustellen. Aufgrund der spanabhebenden Bearbeitung kann in einfacher Weise die Anlagefläche der Begrenzungswand und die Sichtseite der Begrenzungswand an einer Randkante rechtwinklig zusammenlaufen. Dies ist Voraussetzung für einen wesentlichen fugenfreien Übergang zwischen der Begrenzungswand und der oberen/unteren Türabschlussleiste.
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Fertigungstechnisch bevorzugt ist es, wenn die Begrenzungswand in materialeinheitlich und einstückig mit den seitlichen Profilleisten ausgebildet ist. In Einbaulage ist die Begrenzungswand daher im Wesentlichen U-förmig mit den seitlich nach hinten abgewinkelten Profilleisten gestaltet. Die seitlich abgewinkelten Profilleisten sind dabei mit der Türinnenwand in Verbindung.
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In einer weiteren Ausführungsform kann eine Aussparung sowohl die Kunststoffträgerschicht als auch die Dekorschicht der Begrenzungswand durchbrechen. In einem solchen Fall kann in die Aussparung ein Anbauteil, etwa ein elektronisches Bedien- oder Anzeigeelement, eingesetzt werden.
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Da auch hier die Aussparung nicht durch einen Stanz-/Ziehprozess erzeugt wird, sondern vielmehr durch spanabhebende Bearbeitung, können die Innenwandfläche dieser Aussparung und die Sichtseite der Begrenzungswand rechtwinklig an einer Umfangskante zusammenlaufen. Bei einer entsprechend an die Kontur dieser Umfangskante angepassten Bemessung des Bauteils kann auch hier ein nahezu fugenfreier Übergang zwischen der Begrenzungswand und dem eingesetzten Bauteil erzielt werden.
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Für den Fall, dass die Dekorschicht aus einer Metallfolie oder dergleichen hergestellt ist, kann es insbesondere während des Schäumungsvorganges zu Wärmespannungen oder zu mechanischen Spannungen im Verbundmaterial kommen. Zum Ausgleich solcher Spannungen kann die Kunststoffträgerschicht an ihrer, dem Wärmeisolierschaum zugewandten Seite eine zweite Metallschicht aufweisen.
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Die zweite Metallschicht kann in Doppelfunktion auch zur elektrischen Stromversorgung von in der Gerätetür untergebrachten elektronischen Bauteilen genutzt werden. Hierzu kann in der zweiten Metallschicht zumindest eine Leiterbahn ausgebildet sein. Die Leiterbahn kann beidseitig durch Aussparungen definiert sein, die in der Metallschicht eingebracht sind, wodurch sich eine fertigungstechnisch einfache Stromversorgung elektronischer Bauteile innerhalb der Gerätetür herstellen lässt.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Teilansicht den vorderen oberen Bereich eines Standkältegerätes;
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2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene I-I aus der 1;
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3 in einer Aufwicklung den Randbereich der Befestigungswand;
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4 einen oberen Bereich der Gerätetür mit einer oberen Türabschlussleiste;
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5 eh in der vorderen Begrenzungswand flächenbündig eingesetztes Bauteil; und
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6 den Verlauf einer Leiterbahn entlang der den Wärmeisolierschaum zugewandten Seite der Begrenzungswand.
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In der 1 ist in einer teilweisen räumlichen Darstellung ein freistehendes Standkältegerät gezeigt, dessen frontseitige Beschickungsöffnung mit einer Gerätetür 1 verschlossen ist. Die Gerätetür 1 ist in bekannter Weise seitlich angelenkt und mittels einer Griffmulde 3 zu öffnen, die in einer seitlichen Profilleiste 5 der Gerätetür 1 ausgebildet ist. In der benutzerseitig sichtbaren, vorderen Begrenzungswand 7 ist in einer Aussparung 9 ein Anzeigeelement 11 eingesetzt.
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In der 2 ist die Gerätetür 1 in Schnittdarstellung gezeigt. Demzufolge ist die frontseitige Begrenzungswand 7 im Zweischichtaufbau aus einer Kunststoffträgerschicht 13 und einer sichtseitigen Metallschicht 15 aufgebaut. Die Begrenzungswand 7 bildet dabei zusammen mit einer, den Kühlraum zugewandten Türinnenwand 17 einen Hohlraum, der mit einem Wärmeisolierschaum 19 gefüllt ist. Der Hohlraum ist in einer Tiefenrichtung y begrenzt durch die Begrenzungswand 7 sowie die Türinnenwand 17. In der Geräteseitenrichtung x ist der Hohlraum durch die vertikal ausgerichteten Profilleisten 3 begrenzt, während die Oberseite und die Unterseite der Gerätetür 1 jeweils separat eingesetzte Türabschlussleisten 21 aufweisen, die den Hohlraum nach oben und unten begrenzen. Die frontseitige Begrenzungswand 7 ist dabei seitlich mit dem rechtwinklig nach hinten abgewinkelten Profilleisten 3 verlängert, die wiederum an ihren freien Enden 23 rechtwinklig nach innen abgestellt sind. Die freien Enden 23 der Profilleisten 3 sind dabei unmittelbar mit der Türinnenwand 17 verbunden und tragen außerdem die um die Beschickungsöffnung gezogene Türdichtung 24.
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In den gezeigten Figuren ist die Materialstärke der Kunststoffträgerschicht 13 derart bemessen, dass diese eine ausreichende Formstabilität aufweist, wodurch auch bei planem Verlauf der Begrenzungswand 7 ein einwandfreier Schäumungsvorgang gewährleistet ist, ohne dass Unregelmäßigkeiten in der Begrenzungswand 7 zu befürchten sind. Die Materialstärke der Kunststoffträgerschicht kann dabei in einem Bereich von 3 bis 7 mm liegen. Als Metallschicht 15 kommt eine Aluminiumfolie mit geringer Schichtdicke, etwa in einem Bereich von 0,5 bis 0,8 mm, in Frage. Entsprechend wird die Tragfunktion alleine von der Kunststoffträgerschicht 13 übernommen.
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Wie bereits oben erwähnt, ist die Begrenzungswand 7 zusammen mit den seitlich abgewinkelten Profilleisten 3 in etwa U-förmig gestaltet. Die Profilleisten 3 sind dabei gemäß der 2 um eine Biegekante 27 rechtwinklig nach hinten abgebogen. Die Profilleiste 3 ist außerdem im weiteren Verlauf nach hinten um die Biegekanten 28 bis 31 mit unterschiedlichen Biegewinkeln sowie unterschiedlichen Biegeradien abgestellt, um die Griffmulde 3 zu bilden. Sämtliche Biegekanten 27 bis 31 verlaufen dabei in Hochrichtung z parallel zueinander.
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Um einen einfachen Biegevorgang ohne aufwendigem Umformen zu ermöglichen, wird die Kunststoffträgerschicht 13 im Bereich der Biegekanten 27 bis 31 durch rillenförmige Aussparungen 32 bis 36 geschwächt. Die rillenförmigen Aussparungen 32 bis 36 bilden dabei Sollbiegestellen, die ein einfaches Umklappen der noch ebenen Verbundmaterialplatine gewährleisten, wie sie in der 3 gezeigt ist. Die 3 zeigt einen Ausschnitt dieser Verbundmaterialplatine in Abwicklung, wobei die rillenförmigen Aussparungen 32 bis 36 bereits in das Kunststoffmaterial der Kunststoffträgerschicht 13 eingearbeitet sind. Mit den linear verlaufenden rillenförmigen Aussparungen 32 bis 36 ist der mit strichpunktierten Linien angedeutete Kantenverlauf der Biegekanten 27 bis 31 festgelegt.
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Die Querschnittsgeometrien dieser Aussparungen 32 bis 36 sind dabei so gewählt, dass sich nach erfolgtem Umklappen ein gewünschter Biegewinkel sowie ein gewünschter Biegeradius ohne weiteres einstellen lässt.
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Die Aussparungen 32 bis 36 werden in spanabhebender Bearbeitung, vorzugsweise einem CNC-gesteuerten Fräsvorgang, in die Kunststoffträgerschicht 13 eingebracht, und zwar mit Eindringtiefen s1, s2, s3, die in Abhängigkeit von der zu bildenden Formkante unterschiedlich sind.
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In der 4 ist eine Oberkante der Begrenzungswand 7 mit aufgeschnitten dargestellter Türabschlussleiste 21 gezeigt. Die Oberkante der Begrenzungswand 7 ist so bearbeitet, dass die freigelegte Kunststoffschicht 13 eine obere, ebene Anlagefläche 37 bildet, auf der die Türabschlussleiste 21 aufgelegt ist. Die Anlagefläche 37 der Kunststoffträgerschicht 13 sowie die Metallschicht 15 ist ebenfalls mittels eines Fräsvorgangs derart bearbeitet, dass diese und eine frontseitige Sichtseite der Begrenzungswand 7 rechtwinklig sowie mit geringem Krümmungsradius an einer Randkante 39 zusammenlaufen. Die so gestaltete Randkante 39 ermöglicht bei entsprechend genauer Formgebung der Türabschlussleiste 21 einen nahezu fugenfreien Übergang.
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In der 5 ist in Schnittdarstellung die Aussparung 9 in der Begrenzungswand 7 gezeigt, in der flächenbündig das elektronische Anzeigemittel 11 eingesetzt ist. Die Aussparung 9 ist dabei an ihrer Innenwandfläche abgestuft mit einem in Richtung zur Frontseite ausgeweiteten Stufenabschnitt 41 sowie einem dahinter anschließenden Stufenabschnitt 43 mit kleinerem Querschnitt ausgebildet. Das Anzeigemittel 11 ist an einem Boden 45 des ausgeweiteten Stufenabschnitts 41 abgestützt und gegebenenfalls damit verklebt. Die Aussparung 9 ist, wie bereits oben erwähnt, in einem spanabhebenden Bearbeitungsschritt in die Begrenzungswand 7 eingearbeitet. Auf diese Weise kann die Innenwandfläche der Aussparung 9 und die vordere Sichtseite der Begrenzungswand ebenfalls wieder rechtwinklig sowie mit äußerst geringem Krümmungsradius an einer vorderen, rechtwinkligen Randkante 47 zusammenlaufen.
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Bei einer entsprechenden, aus dem Stand der Technik bekannten Umformbearbeitung eines frontseitigen Blechelementes wurde die Aussparung 9 dagegen nicht durch Materialabtragung gebildet werden, sondern in einem Stanz-/Tiefziehvorgang aus dem Blechelement herausgeschnitten werden. Dies hätte nachteilig zur Folge, dass die Umfangskante 47 mit einem vergleichsweise großem Krümmungsradius nach hinten gezogen wäre. Dieser relativ große Biegungsradius führt jedoch nicht zu einem fugenfreien Übergang, sondern zu einer vergleichsweise großen sichtbaren Fuge zwischen der Umfangskante 47 und dem Anzeigemittel 11.
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Wie aus der 6 weiter hervorgeht, kann die Kunststoffträgerschicht 13 an ihrer, dem Wärmeisolierschaum 19 zugewandten Seite eine Metallschicht 49 aufweisen, mittels der mechanische Spannungen oder Wärmespannungen in der Begrenzungswand 7 ausgeglichen werden können. In der 6 wird diese zweite Metallschicht 49 in Doppelfunktion auch zur elektrischen Stromversorgung des Anzeigemittels 11 eingesetzt. Hierzu sind gemäß der 6 zwei Leiterbahnen 51 in der Metallschicht 49 ausgebildet. Der Verlauf dieser Leiterbahnen 51 wird durch jeweils beidseitig angeordnete Aussparungen 53 bestimmt, die mittels eines Fräsvorgangs rückseitig in die Begrenzungswand 7 eingebracht sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gerätetür
- 3
- Griffmulde
- 5
- Profil leiste
- 7
- Begrenzungswand
- 9
- Aussparung
- 11
- Anzeigemittel
- 13
- Kunststoffträgerschicht
- 15
- Metallschicht
- 17
- Innentür
- 19
- Wärmeisolierschaum
- 21
- Türabschlussleiste
- 23
- freies Ende der Profilleiste 5
- 24
- Türdichtung
- 27 bis 31
- Biegekanten
- 32 bis 36
- Aussparungen
- 37
- Anlageflächen
- 39
- Randkante
- 41
- ausgeweiteter Stufenabschnitt
- 43
- Stufenabschnitt mit kleinerem Querschnitt
- 45
- Zwischenboden
- 47
- Randkante
- 49
- zweite Metallschicht
- 51
- Leiterbahnen
- 53
- Aussparungen
- x, y, z
- Raumrichtungen
- s1, s2, s3
- Eindringtiefe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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