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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einer an einer Außenwand des Geräts angeordneten Ausgabevorrichtung, insbesondere für Eis und/oder Flüssigkeiten.
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Derartige Ausgabevorrichtungen umfassen herkömmlicherweise eine in die Außenwand eingetiefte Nische, in der ein zu befüllender Behälter platzierbar ist und an deren Oberseite eine Ausgabeöffnung für Eis und/oder Flüssigkeit vorgesehen ist. Die Nische vergrößert erheblich die Oberfläche der Außenwand, was einen verstärkten Zustrom von Wärme ins Innere des Kältegerätes bewirkt. Um diesen Wärmezustrom zu begrenzen, müssen die Wände der Nische in ähnlicher Weise wie die Außenwand isoliert sein, und die dafür erforderliche Wandstärke führt dazu, dass durch die Nische im Inneren des Geräts erheblich mehr nutzbares Volumen verloren geht, als dem Volumen der Nische entspricht.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Kältegerät zu schaffen, bei dem der Wärmezustrom über eine Ausgabevorrichtung minimiert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Kältegerät, insbesondere einem Haushaltskältegerät, mit einer an einer Außenwand angeordneten Ausgabevorrichtung, wobei die Ausgabevorrichtung eine Nische in der Außenwand umfasst, in der ein zu befüllender Behälter platzierbar ist, der Nische eine bewegbare Abdeckung zugeordnet ist, die zum Befüllen des Behälters in die Nische hinein bewegbar ist. Die bewegbare Abdeckung verhindert, solange sie sich in einer Ruheposition befindet, den Luftaustausch zwischen dem Innern der Nische und der Umgebung, so dass die Nische selber einen Beitrag zur Isolation des Kältegerätes leisten kann, anstatt diese zu beeinträchtigen. Diese Isolationswirkung geht nur kurzzeitig verloren, wenn die Abdeckung in die Nische hinein zurückweicht, um das Befüllen eines Behälters zu ermöglichen; ein daraus resultierender verstärkter Wärmezustrom ist jedoch vernachlässigbar gegenüber demjenigen, der beispielweise beim Öffnen einer Tür des Kältegerätes auftritt.
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Die Abdeckung kann durch Druck auf ihre Außenseite bewegbar sein, der direkt von der Hand eines Benutzers oder indirekt über einen gegen die Abdeckung gedrückten, zu befüllenden Behälter ausgeübt werden kann. Da die Abdeckung in die Nische hinein zurückweicht, behindert sie nicht die Nutzung der Ausgabevorrichtung.
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Um einen sichtbaren Verschleiß durch wiederholten Kontakt mit einem zu befüllenden Behälter zu vermeiden, kann die Abdeckung an ihrer Außenseite mit einem Stoßschutz wie etwa einem Gummipuffer oder dergleichen versehen sein. Ein solcher Stoßschutz sollte leicht auswechselbar sein, damit er nicht das Aussehen des Gerätes beeinträchtigt, wenn er nach längerem Gebrauch unansehnlich geworden ist; er kann z. B. einfach auf die Abdeckung aufgeklebt sein.
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Ein elastisches Rückstellelement sollte vorgesehen sein, um die Abdeckung aus der Nische heraus wieder in ihre Ruhestellung zu drängen, wenn die Befüllung des Behälters abgeschlossen ist.
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Ein Dämpfungsglied kann an die Abdeckung gekoppelt sein, um deren Bewegung zu verlangsamen und insbesondere ein geräuschvolles Anschlagen bei Rückkehr in die Ruhestellung zu vermeiden.
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Alternativ oder ergänzend kann ein Aktor zum Antreiben der Bewegung der Abdeckung vorgesehen sein.
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Um den Aktor zu steuern, ist vorzugsweise ein Sensor an den Aktor gekoppelt, der – vorzugsweise berührungslos – einen Behälter vor der Abdeckung erfasst.
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Um die der Umgebungswärme ausgesetzte Oberfläche zu minimieren und dadurch den Wärmezustrom in das Kältegerät über die Ausgabevorrichtung zu begrenzen, ist die Abdeckung in ihrer Ruhestellung vorzugsweise mit der benachbarten Außenwand bündig.
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Um die Wandfläche der Nische, über die Wärme ins Innere des Geräts gelangen kann, zu minimieren, ist vorzugsweise die Tiefe der Nische auf höchstens zwei Drittel ihrer Breite begrenzt. Um andererseits ein sicheres Befüllen eines Behälters zu ermöglichen, sollte die Tiefe der Nische wenigstens ein Drittel ihrer Breite betragen.
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Einen Schalter zum Freigeben oder Aktivieren der Ausgabe von Eis und/oder Flüssigkeit ist vorzugsweise an die Stellung der Abdeckung gekoppelt, um die Ausgabe nur zuzulassen, wenn die Abdeckung sich in einer in die Nische hinein versenkten Anschlagstellung befindet.
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Ein Ausgabekopf der Ausgabevorrichtung ist vorzugsweise gegenläufig zur Abdeckung bewegbar. Durch diese Maßnahme verringert sich die Tiefe, bis zu der die Abdeckung in das Kältegerät hinein zurückweichen muss, um eine für eine sichere Befüllung ausreichende Überlappung des Ausgabekopfs mit dem Behälter zu bewerkstelligen. Eine verringerte Tiefe der Nische trägt wiederum zur Verringerung des Wärmezustroms bei, außerdem vergrößert sie das im Kältegerät zur Unterbringung von Kühlgut zur Verfügung stehende Volumen.
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Eine Außenplatte des Ausgabekopfs ist vorzugsweise ebenfalls in der Ruhestellung mit der benachbarten Außenwand und/oder mit der Abdeckung bündig, um eine reinigungsfreundliche, im Wesentlichen ebene Außenhaut des Gerätes zu erhalten.
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Der Ausgabekopf kann mit einer Leuchte versehen sein, die einem Benutzer eine bequeme Kontrolle des Füllstands eines an die Ausgabevorrichtung gehaltenen Behälters ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise ist ein der Leuchte zugeordneter Schalter an die Stellung des Ausgabekopfes gekoppelt, so dass die Leuchte nur in einer ausgefahrenen Stellung des Ausgabekopfes, in der eine Ausgabe möglich ist, in Betrieb ist.
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Zweckmäßigerweise ist der Ausgabekopf an die Abdeckung gekoppelt, um sich gemeinsam mit dieser zu bewegen.
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Die Abdeckung und der Ausgabekopf können in entgegengesetzte Richtungen linear bewegbar sein.
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Einer besonders einfachen Ausgestaltung zufolge sind die Abdeckung und der Ausgabekopf um zueinander parallele Achsen schwenkbar.
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Entsprechend der Beweglichkeit der Abdeckung kann bei dieser Ausgestaltung die Tiefe der Nische in der Nähe der Achse der Abdeckung kleiner sein als in größerer Entfernung von der Achse. Je geringer aber die Tiefe der Nische ist, umso kleiner ist auch die Oberfläche, über die Wärme ins Innere des Kältegeräts gelangen kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kältegerätes;
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2 eine perspektivische Ansicht der Ausgabevorrichtung in aktiver Stellung;
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3 einen Schnitt durch die Ausgabevorrichtung in Ruhestellung;
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4 einen Schnitt durch die Ausgabevorrichtung in aktiver Stellung;
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5 einen zweiten Schnitt durch die Ausgabevorrichtung in aktiver Stellung entlang einer zur Schnittebene der 4 versetzten Ebene;
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6 eine zu 3 analogen Schnitt durch eine Ausgabevorrichtung gemäß einer zweiten. Ausgestaltung der Erfindung;
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7 einen zu 4 analogen Schnitt gemäß der zweiten Ausgestaltung;
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8 einen zu 4 analogen Schnitt gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung; und
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9 einen horizontalen Schnitt entlang der Schnittebene IX-IX der 8.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Haushaltskältegerätes gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Gezeigt ist ein Kältegerät in Side-by-side-Bauweise, mit einem Korpus 1 und zwei um Achsen an einander gegenüberliegenden Seitenwänden 2 des Korpus schwenkbaren Türen 3, 4, die ein Normalkühlfach bzw. ein Gefrierfach des Gerätes verschließen. Diese Darstellung ist rein exemplarisch, es versteht sich, dass die Erfindung, wie im Folgenden beschrieben, auch auf Kältegeräte mit einem einzigen Kühlfach oder übereinander angeordneten Kühlfächern anwendbar ist.
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Eine Ausgabevorrichtung 5 für kaltes Wasser und Eis ist in der Tür 3 des Gefrierfachs angeordnet. In der in 1 gezeigten Ruhestellung der Ausgabevorrichtung 5 sind von ihr lediglich mit der umgebenden Außenfläche der Tür 3 bündige Oberflächen einer Nischenabdeckung 6 und eines Kopfstücks 7 zu erkennen. Die plattenförmige Nischenabdeckung 6 ist in einem oberen Bereich mit einem aufgeklebten Gummipuffer 8 versehen. Anstelle des Gummipuffers 8 kann an der Nischenabdeckung 6 oder auch an dem Kopfstück 7 ein Näherungsschalter, z. B. in Form eines Infrarotsensors, zum Erfassen der Anwesenheit eines Behälters vor der Nischenabdeckung 6 vorgesehen sein.
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Die Nischenabdeckung 6 ist bei der hier betrachteten Ausgestaltung um eine Achse 22 schwenkbar, die benachbart zum unteren Rand der Nischenabdeckung 6 horizontal in Breitenrichtung der Tür 3 verläuft. In ähnlicher Weise ist das Kopfstück 7 um eine benachbart zu seinem oberen Rand in Breitenrichtung der Tür 3 verlaufende horizontale Achse 23 schwenkbar. Das Kopfstück 7 und die Nischenabdeckung 6 sind mechanisch aneinander gekoppelt, so dass, wenn ein Benutzer von Hand oder durch Drücken mit einem zu befüllenden Behälter 9 (siehe 2) gegen den Puffer 8 die Nischenabdeckung 6 in eine dahinter liegende Nische der Tür 3 hineindrückt, das Kopfstück 7 aus der Tür herausschwenkt, so dass eine Ausgabeöffnung 10 für Wasser und/oder Eis des Kopfstücks 7 sich über dem Behälter 9 befindet. In dieser Stellung kann Wasser oder Eis über die Öffnung 10 ausgegeben werden.
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3 zeigt einen schematischen Schnitt durch die Tür 3 mit der Ausgabevorrichtung 5 in Ruhestellung. Eine im Wesentlichen prismenförmige, sich nach unten, zur Schwenkachse der Abdeckung 6 hin verjüngende Nische 11 ist durch die Abdeckung 6 von der Umgebung und von dem hier mit 12 bezeichneten Gefrierfach durch eine in gleicher Weise wie die die Ausgabevorrichtung 5 umgebende Tür 3 mit einer wärmeisolierenden Füllung versehene Wand 13 getrennt. Die Abdeckung 6, die wie die Wand 13 mit einer wärmeisolierenden Füllung versehen sein kann, sorgt dafür, dass in der Nische 11 eine deutlich tiefere Temperatur herrscht als in der Umgebung, so dass der Wärmezufluss in das Gefrierfach 12 durch die Wand 13 trotz deren großer Oberfläche und trotz eines für die Ausgabe von Eis benötigten Durchgangs 14 zum Gefrierfach 12 an der Oberseite der Nische 11 gering ist.
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Der Durchgang 14 ist hier durch eine schräg abwärts und nach vorn verlaufende Eisrutsche 15 gebildet, die von einem ortsfest im Korpus 1 montierten Eisvorratsbehälter 16 ausgeht. In dem Eisvorratsbehälter 16 kann in an sich bekannter und deswegen hier nicht genauer dargestellter Weise ein von einem Elektromotor angetriebenes Förderwerkzeug zum Fördern von Eisstücken zur Eisrutsche 15 und/oder ein Mahlwerk zum Zerkleinern der Eisstücke vor Erreichen der Eisrutsche 15 vorgesehen sein. Ein unteres Ende der Eisrutsche 15 ist in der Ruhestellung durch das Kopfstück 7 dicht verschlossen, um den Zustrom von Warmluft aus der Nische 11 in den Eisvorratsbehälter 16 zu minimieren.
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Eine Ausgabevorrichtung für Wasser umfasst einen Schlauch oder eine Rohrleitung 17, deren stromaufwärtiges Ende mit einem nicht dargestellten, in das Isolationsmaterial der Tür 3 eingebetteten Wassertank verbunden ist und deren stromabwärtiges Ende, wie in 3 gezeigt, an einer Außenseite der Eisrutsche 15 befestigt ist, um einen schräg nach vorn gerichteten Wasserstrahl abzugeben. Zum Absperren des Wasserstrahls ist ein ebenfalls nicht dargestelltes Magnetventil in der Rohrleitung 7 angeordnet.
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Bedienelemente 19, die es einem Benutzer erlauben, zwischen der Ausgabe von Kaltwasser, Stückeis, zerkleinertem Eis etc. zu wählen, sind wie in 1 gezeigt an der Tür 3 benachbart zur Ausgabevorrichtung 5 angebracht. Sie könnten auch unmittelbar an dieser, insbesondere am Kopfstück 7, angebracht sein. Ein Schalter 20, dessen Betätigung, wenn der Benutzer die Ausgabe von Kaltwasser gewählt hat, das Öffnen des Magnetventils bewirkt bzw., wenn der Benutzer die Ausgabe von Eis gewählt hat, das Förderwerkzeug oder das Mahlwerk in Gang setzt, ist an der Wand 13 der Nische 11 gegenüber der Abdeckung 6 angeordnet.
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Um Wasser oder Eis zu entnehmen, drückt einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung zufolge der Benutzer einen Behälter 9 gegen den Gummipuffer 8 der Nischenabdeckung 6, um diese in die Nische 11 hinein zurückzudrängen. Gekoppelt an die Einwärtsbewegung der Abdeckung 6 schwenkt das Kopfstück 7 aus, so dass der Ausgang der Eisrutsche 15 frei wird, wie in 4 gezeigt. Wenn die in 4 gezeigte aktive Stellung der Ausgabevorrichtung erreicht ist und die Abdeckung 6 den Schalter 20 in der Rückwand der Nische 11 betätigt, öffnet sich je nach Vorauswahl durch den Benutzer an den Bedienelementen 19, das Magnetventil und/oder das Förderwerkzeug setzt sich in Gang, und der Behälter 9 wird befüllt.
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Aufgrund der Ausrichtung der Eisrutsche 15 und der Rohrleitung 7 schräg nach vorn braucht der Behälter 9 nicht vollständig in der Nische Platz zu finden, um befüllt werden zu können. Die Nische 11 muss daher selbst an ihrer tiefsten Stelle, an ihrem oberen Ende, nicht tiefer sein als sie breit ist, und vorzugsweise beträgt die maximale Tiefe der Nische 11 zwischen 1/3 und 2/3 ihrer Breite. Da sogar ein Behälter befüllt werden kann, der breiter als die Nische 11 ist, können deren Abmessungen insgesamt reduziert werden, was sowohl die Kosten der Ausgabevorrichtung 5 als auch die mit ihr verbundene Wärmebelastung des Gefrierfachs 12 verringert.
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Anstelle eines manuellen Antriebs der Abdeckung 6 durch Druck gegen ihre Außenseite kann einer komfortableren Ausgestaltung zufolge auch eine automatische Betätigung der Abdeckung 6 durch einen Elektromotor oder einen beliebigen anderen Aktor vorgesehen sein. Dieser Ausgestaltung zufolge ist in der Nischenabdeckung 6 ein Infrarot-Näherungssensor 21 montiert, der, wenn er die Anwesenheit eines Gegenstandes in einem Abstand von einigen Zentimetern vor der Abdeckung 6 erfasst, den Motor in Gang setzt, um die Abdeckung 6 in die Nische 11 hineinzuschwenken. Um eine unerwünschte Abgabe von Wasser oder Eis zu verhindern, falls das Hineinschwenken der Abdeckung 6 in die Nische 11 durch die Erfassung eines Gegenstandes verursacht wird, der kein zu befüllender Behälter ist, kann vorgesehen werden, dass das Magnetventil nur dann geöffnet bzw. das Förderwerkzeug nur dann in Gang gesetzt wird, wenn eine entsprechende Auswahl an den Bedienelementen 19 innerhalb einer begrenzten Zeitspanne vor der Erfassung des Gegenstandes durch den Sensor 21 vorgenommen worden ist.
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Eine Leuchte 18 ist an der Innenseite des im wesentlichen plattenförmigen Kopfstücks 7 montiert, um in der aktiven Stellung abwärts in einen unter das Kopfstück 7 gehaltenen zu befüllenden Behälter zu leuchten. Die Stromversorgung der Leuchte 18 ist über den Schalter 20 gesteuert, so dass das Licht der Leuchte 18 die Ausgabebereitschaft der Ausgabevorrichtung 5 anzeigt.
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In der Ruhestellung befindet sich die Leuchte 18 in der Eisrutsche 15, in der Nähe von ihrem unteren Rand. Wenn nötig, könnte die Leuchte 18 auch in der Ruhestellung zeitweilig betrieben werden, um durch ihre Wärme ein Festfrieren des Kopfstücks 7 an der Eisrutsche 15 zu verhindern.
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Egal ob die Abdeckung 6 einem Druck von außen nachgibt oder von einem Aktor angetrieben ist, sind zweckmäßigerweise die Abdeckung 6 und das Kopfstück 7 mechanisch aneinander gekoppelt, damit gleichzeitig mit einem Zurückweichen der Abdeckung 6 das Kopfstück 7 ausschwenkt. Eine solche Koppelung könnte beispielsweise durch mit der Abdeckung 6 und dem Kopfstück 7 fest verbundene und um deren Achsen drehbare Zahnradsektoren bewerkstelligt werden, die mit einem gemeinsamen intermediären Zahnrad kämmen. Ein Problem dieser Lösung ist allerdings der Platzbedarf der Zahnradsektoren, insbesondere des Zahnradsektors der Abdeckung 6, in der aktiven Stellung.
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5 zeigt ein anderes Beispiel einer Kopplung zwischen der Nischenabdeckung 5 und dem Kopfstück 7 in einem Schnitt entlang einer zu den Schnittebenen der 3 und 4 parallelen, einer Seitenwand 34 der Nische 11 benachbarten Ebene. Ein an der Seitenwand drehbar montiertes Zahnrad 24 kämmt mit einem zur Achse 23 konzentrischen Zahnradsektor 25 des Kopfstücks 7. Das Zahnrad 24 trägt einen elastisch biegsamen Arm 26, der in der aktiven Stellung, wie in der Figur als durchgezogener Umriss dargestellt, zwischen der Rückwand der Nische 11 und der Nischenabdeckung 6 eingeklemmt und dabei elastisch durchgebogen ist. Eine nicht dargestellte Feder beaufschlagt das Zahnrad 24 in gegen Uhrzeigersinn. Es kann ein Dämpfungselement zum Verlangsamen einer Drehung des Zahnrades 24 an dessen Achse angeordnet sein. Wenn nach dem Befüllen eines Behälters dieser aus der Nische 11 entfernt wird und nicht mehr die Abdeckung 6 gegen die Rückwand der Nische 11 gedrückt hält, oder wenn der die Bewegung der Abdeckung 6 antreibende Aktor diese nicht mehr an der Rückwand der Nische festhält, strebt zunächst der elastische Arm 26 wieder einer geradlinig ausgestreckten Stellung zu und treibt dadurch einerseits das Zahnrad 24 im Gegenuhrzeigersinn und andererseits die Abdeckung 6 nach außen an. Von dem mit dem Zahnrad 24 kämmenden Sektor 25 wird das Kopfstück 7 einwärts mitgenommen. Wenn der Arm 26 entspannt ist, treibt das Federelement die weitere Drehung des Zahnrades 24 an, bis die Abdeckung 6 und das Kopfstück 7 ihre jeweils als gestrichelte Umrisse dargestellte Ruhestellung wieder erreicht haben. In dieser Ruhestellung kann der Arm 26 gegensinnig zur aktiven Stellung gebogen sein, um die Abdeckung 6 in ihrer mit der Außenseite der Tür 3 bündigen Position zu fixieren.
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Andere mögliche Formen der Kopplung zwischen Abdeckung 6 und Kopfstück 7 können z. B. die Verwendung von Kegelrädern und einer vertikalen Welle, von Zahnstangen, eines Riemens oder Seilzugs oder dergleichen vorsehen.
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6 zeigt einen zu 3 analogen Schnitt gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung. Hier ist die Nische 11 quader- statt prismenförmig, und die Nischenabdeckung 6 sowie das Kopfstück 7 sind jeweils in Schienen senkrecht zur Außenfläche der Tür 3 verschiebbar geführt. In der Ruhestellung der 6 endet ein fest in der Tür 3 montierter Abschnitt 27 der Eisrutsche 15 an einem an der Rückseite des Kopfstücks 7 angebrachten elastischen Dichtkissen 28. Das untere Ende der Rohrleitung 17 ist an einem mit dem Kopfstück 7 bewegbaren unteren Abschnitt 29 der Eisrutsche befestigt und befindet sich in der Ruhestellung nahe der Rückwand der Nische 11.
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In der aktiven Stellung der 7 ist die Abdeckung 6 gegen die Rückwand der Nische 11 verlagert und betätigt dort den Schalter 20. Das Kopfstück 7 ist aus der Nische 11 heraus verschoben bis in eine Anschlagstellung, in der der Abschnitt 29 den Abschnitt 27 der Eisrutsche 15 kontinuierlich verlängert und die Rohrleitung 17 weit genug von der Rückwand der Nische 11 beabstandet ist, damit ihr Strahl einen unter dem Kopfstück 7 platzierten Behälter sicher trifft.
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Da der Behälter nicht vollständig in der Nische 11 Platz finden muss, um befüllt werden zu können, kann wie bei der Ausgestaltung der 2 bis 4 die Tiefe der Nische deutlich kleiner als ihre Breite sein.
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Zwar weist bei dieser Ausgestaltung die Nische 11 eine horizontale Bodenfläche 30 auf, die in der aktiven Stellung frei liegt, doch ist diese nicht tief genug, um einen Behälter 9 während des Befüllens sicher darauf abstellen zu können. 8 zeigt daher in einem zu 7 analogen Schnitt eine Ausgabevorrichtung nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die in der aktiven Stellung eine größere Stellfläche 31 zum sicheren Abstellen eines Behälters aufweist. 9 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die Ausgabevorrichtung entlang der in 8 mit IX-IX bezeichneten Ebene.
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Die Stellfläche 31 setzt sich zusammen aus zwei kammförmigen Elementen 32, 33, von denen das eine 33 fest in der Nische 11 montiert ist und das andere 32 an die Bewegung des Kopfstücks 7 gekoppelt ist, um gemeinsam mit diesem auszufahren, wenn die Abdeckung 6 in die Nische 11 hinein zurückweicht. In dem hier gezeigten Fall besteht die Kopplung aus einer starren Verbindung zwischen Kopfstück 7 und Element 33 in Form von zwei sich entlang von Seitenwänden 34 der Nische erstreckenden Stangen 35; eine Getriebekopplung ähnlich den oben beschriebenen zwischen Abdeckung 6 und Kopfstück 7 kommt ebenfalls in Betracht.
