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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung insbesondere für ein Haushaltsgerät.
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Beispielsweise beschreibt die
WO 2007/048697 A1 eine Verbindungsanordnung für eine Geschirrspülmaschine. Die Verbindungsanordnung umfasst ein Rahmenteil aus Kunststoff und einen Behältermantel aus Blech, welche über Schweißzapfen miteinander verbunden sind. Die Schweißzapfen sind am Rahmenteil angeformt und werden durch Bohrungen in dem Behältermantel hindurch gesteckt. Hiernach werden die Schweißzapfen umgeformt und sorgen damit für eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Rahmenteil und dem Behältermantel. Zwischen dem Behältermantel und dem Rahmenteil ist ein Dichtelement angeordnet, welches diese gegeneinander abdichtet.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Verbindungsanordnung bereitzustellen, welche sich insbesondere durch eine einfache Herstell- und Montierbarkeit auszeichnet.
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Demgemäß wird eine Verbindungsanordnung, insbesondere für ein Haushaltsgerät, mit einer Dichtung, einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil bereitgestellt. Das erste Bauteil weist einen U-förmigen Kanal auf. Das zweite Bauteil weist eine U-förmige Kontur auf, welche in einer ersten Richtung in den Kanal eingespreizt ist und in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung eine Dichtung gegen den U-förmigen Kanal für eine fluidische Abdichtung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil presst.
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Vorteilhaft müssen bei dieser Art der Verbindung keine komplexen Geometrien, wie beispielsweise die erwähnten Schweißzapfen, hergestellt werden, wozu in der Regel komplexe Ausformelemente an einem Spitzwerkzeug vonnöten sind. Weiterhin lässt sich die Verbindung in nur einem Montageschritt herstellen, nämlich durch Einspreizen der U-förmigen Kontur in der ersten Richtung. Ein weiterer Vorteil der Verbindungsanordnung besteht darin, dass längs der U-förmigen Kontur kein Formschluss zwischen dem ersten und zweiten Bauteil eingegangen wird. Damit können das erste und zweite Bauteil aus Materialien hergestellt werden, welche einen sehr unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Trotz der teils starken Temperaturschwankungen in einem Haushaltsgerät, wie einer Geschirrspülmaschine, kommt es damit nicht zu ungewünschten Verspannungen zwischen dem ersten und zweiten Bauteil. Weiterhin können so auch kostengünstige Materialien, beispielsweise Kunststoffe, insbesondere für das erste Bauteil verwendet werden. Dadurch, dass Verspannungen reduziert werden, wird auch die Gefahr von Undichtigkeiten zwischen dem ersten und zweiten Bauteil reduziert.
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Unter „Einspreizen“ ist vorliegend zu verstehen, dass die U-förmige Kontur elastisch verformt und in den U-förmigen Kanal eingeführt wird. Durch das nachfolgende Entspannen der U-förmigen Kontur geht diese einen Form- und/oder Reibschluss mit dem Kanal ein, so dass die Kontur in dem Kanal sicher gehalten wird.
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„Fluidische Abdichtung“ meint eine Abdichtung gegenüber Flüssigkeiten und/oder Gasen, wie beispielsweise Wasser oder Wasserdampf.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Kontur einen ersten, zweiten und dritten Abschnitt auf, wobei der zweite Abschnitt gegenüber dem ersten und dritten Abschnitt jeweils abgewinkelt ist. Der dritte Abschnitt bildet ein freies Ende des zweiten Bauteils.
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Der erste und zweite Abschnitt sowie der zweite und dritte Abschnitt sind vorzugsweise jeweils rechtwinkelig zueinander angeordnet. Mit einem rechten Winkel ist ein Winkel von 90° ± 10°, bevorzugt 90° ± 5° und weiter bevorzugt 90° ± 1° gemeint. Der erste, zweite und dritte Abschnitt sind einstückig miteinander gebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der erste Abschnitt gegen die Dichtung an, wobei der Abstand zwischen dem freien Ende und dem zweiten Abschnitt senkrecht zu dem zweiten Abschnitt größer ist als der Abstand zwischen der Dichtung und dem zweiten Abschnitt senkrecht zu dem zweiten Abschnitt.
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Der erste Abschnitt presst die Dichtung gegen eine Seitenwand des Kanals und bewirkt damit einen Reibschluss zwischen dem ersten Abschnitt und der Seitenwand. Dadurch, dass der Abstand zu dem freien Ende größer als der Abstand zu der Dichtung ist, ergibt sich ein Drehmoment, welches die Dichtung weiter in den Kanal hineinzwängt. Dadurch wird zuverlässig verhindert, dass die Dichtung außer Anlage mit der Seitenwand des Kanals gelangt und sich hierdurch Undichtigkeiten ergeben.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der erste Abschnitt eine Aufnahme auf, in welcher die Dichtung teilweise aufgenommen ist.
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Die Aufnahme kann durch eine Sicke in dem ersten Abschnitt gebildet sein. Die Aufnahme verhindert, dass sich die Dichtung entlang des ersten Abschnitts und heraus aus dem Kanal bewegt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kanal ein Rückhaltemittel auf, welches eine Bewegung des dritten Abschnitts entgegen der ersten Richtung sperrt.
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Dadurch wird ein Formschluss zwischen dem Kanal und dem dritten Abschnitt vorgesehen, welcher weiter dazu beiträgt, dass die Kontur und der Kanal nicht außer Eingriff gelangen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Rückhaltemittel in Form zumindest eines Hakens vorgesehen, welcher an einer dem dritten Abschnitt der Kontur zugeordneten Seitenwand ausgebildet ist.
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Solche Haken lassen sich einfach herstellen. Der Haken kann dabei eine Einführschräge aufweisen, welche ein Einführen und Verformen der Kontur erleichtert. Der Einführschräge in der ersten Richtung nachgeordnet kann der Haken einen Absatz aufweisen, hinter dem das freie Ende des dritten Abschnitts nach dem Entspannen der Kontur verrastet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist in einem Boden des Kanals eine Öffnung gegenüberliegend dem zumindest einen Haken für ein Hindurchreichen eines Ausformelements eines Gusswerkzeugs ausgebildet.
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Dadurch lässt sich der Haken oder das erste Bauteil insgesamt einfach in einem Gussverfahren, insbesondere in einem Kunststoffspritzgussverfahren, herstellen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein Boden des Kanals zumindest eine Feder auf, welche für ein Halten des dritten Abschnitts der Kontur gegen das Rückhaltemittel auf den zweiten Abschnitt der Kontur wirkt.
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Dadurch wird eine Spielfreiheit in der ersten Richtung und damit eine zuverlässige Abdichtung erzielt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine Feder einstückiger Bestandteil des Bodens.
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Dadurch muss die Feder nicht erst montiert werden. Außerdem ist die Feder so einfach herstellbar. Die Feder kann insbesondere im Kunststoffspritzgussverfahren als Teil des Kanals hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zumindest eine Feder eine S-Form auf. Die S-Form kann an ihren freien Enden mit dem Bodenabschnitt einstückig gebildet sein. Die S-Form weist einen gewölbten Abschnitt auf, mit welchem sie gegen den zweiten Abschnitt der Kontur wirkt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Kontur aus abgekantetem Blech gebildet. Insbesondere kann Edelstahlblech verwendet werden. Somit kann die für das Einspreizen erforderliche Elastizität einfach bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Kanal aus Kunststoff gebildet. Bevorzugt ist der Kanal als einstückiges Kunststoffbauteil gebildet. Der Kanal kann einfach im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Bauteil ein Rahmen oder eine Rückwand einer Geschirrspülmaschine.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Bauteil eine Haube einer Geschirrspülmaschine.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtung in Form einer Dichtraupe gebildet.
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Die Dichtraupe kann vor dem Einspreizen der Kontur in den Kanal aufgetragen werden. Die Dichtraupe kann einen Stoffschluss mit der Kontur eingehen, also an dieser angeklebt sein. Dadurch ergibt sich ein einfach automatisierbarer Prozess. Beispielsweise kann ein Roboter die Dichtraupe auftragen. Insbesondere kann die Dichtraupe in einem Zustand auf das abgekantete Blech aufgetragen werden, indem es noch ungebogen ist. Hiernach erst wird das umgekantete Blech gebogen, um die Haube mit ihren zueinander abgewinkelten Wänden, beispielsweise einem Dach sowie zwei Seitenwänden, zu bilden.
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Weiterhin wird eine Geschirrspülmaschine mit der vorstehend beschriebenen Verbindungsanordnung bereitgestellt.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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1 zeigt perspektivisch eine Geschirrspülmaschine in einem teilmontierten Zustand;
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2 zeigt perspektivisch einen horizontalen Schnitt durch die Geschirrspülmaschine aus 1;
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3 zeigt eine vergrößerte Ansicht III aus 2;
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4 zeigt einen gegenüber 3 vertikal versetzten Schnitt;
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5 zeigt einen Schnitt V-V aus 4;
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6 zeigt die Komponenten aus 5 perspektivisch;
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7 zeigt eine vergrößerte Ansicht VII aus 2; und
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8 zeigt perspektivisch eine Haube gemäß einer Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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1 zeigt eine teilmontierte Geschirrspülmaschine 1 mit einer Spülbehälterwanne 2, auf welche eine Haube 3 aus beispielsweise Edelstahlblech aufgesetzt ist. An der Haube 3 ist eine Rückwand 4 einerseits und ein Rahmen 5 andererseits angebracht. Die Rückwand 4 und der Rahmen 5 sind jeweils bevorzugt als Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt.
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Die Rückwand 4 und die Haube 3 sowie der Rahmen 5 und die Haube 3 bilden jeweils eine Verbindungsanordnung 6, 6’ aus.
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Die Verbindungsanordnung 6 wird nachfolgend anhand der 2 bis 6 näher erläutert.
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Die Haube 3 weist vorderseitig – also auf der Seite der Spülbehälteröffnung (nicht gezeigt) – eine U-förmige Kontur 7 auf. Die Kontur 7 setzt sich, wie in 4 gezeigt, aus einem ersten Abschnitt 11, einem zweiten Abschnitt 12 und einem dritten Abschnitt 13 zusammen. Der erste Abschnitt 11 schließt sich an einen Haubengrundkörper 14 an, welcher Seitenwände 15 und ein diese verbindendes Dach 16 aufweist, wie in 1 zu erkennen.
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Der erste Abschnitt 11 schließt sich dabei im Wesentlichen gerade an den Haubengrundkörper 14 an. Der zweite Abschnitt 12 ist gegenüber dem ersten Abschnitt 11 rechtwinkelig abgekantet. Der dritte Abschnitt 13 ist wiederum gegenüber dem zweiten Abschnitt 12 rechtwinkelig abgekantet, so dass sich die U-Form für die Kontur 7 ergibt.
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In dem ersten Abschnitt 11 ist eine Sicke 17 ausgebildet, welche sich längs des Rahmens 5 erstreckt und eine Dichtraupe 21 aufnimmt. Die Dichtraupe 21 kann beispielsweise mittels eines Roboters in einem Arbeitsschritt vor dem Verbinden der Haube 3 mit dem Rahmen 5 aufgetragen werden.
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Der Rahmen 5 weist einen U-förmigen Kanal 22 auf, welcher sich aus einer ersten Seitenwand 23, einem rechtwinkelig dazu vorgesehenen Boden 24 und einer rechtwinkelig zu dem Boden 24 angeordneten zweiten Seitenwand 25 zusammensetzt.
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Die zweite Seitenwand 25 umfasst, wie in 5 gezeigt, eine Vielzahl von Haken 26. Ein jeweiliger Haken 26 ist mit einer Einführschräge 27 und einem Absatz 31 gebildet, wie beispielsweise in 6 zu sehen. Während 3 einen Schnitt durch einen Abschnitt der Seitenwand 25 des Kanals 22 zeigt, welcher ohne Haken 26 ausgebildet, zeigt 4 einen Schnitt durch einen solchen Haken 26.
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In dem Boden 24 sind Öffnungen 32 gebildet, welche jeweils einem zugeordneten Haken 26 gegenüberliegen. Dadurch kann ein in den Figuren nicht gezeigtes Ausformungselement eines Spritzgusswerkzeugs durch die Öffnungen 32 hin zu den Haken 26 reichen und damit deren Herstellung auf einfache Weise ermöglichen.
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Ferner sind in dem Boden 24 Federn 33 ausgebildet, welche eine S-Form aufweisen. Die Federn 33 werden bevorzugt ebenfalls in dem Gusswerkzeug erzeugt. Eine jeweilige Feder 33 ist an ihren freien Enden 34 mit Abschnitten 35 einstückig verbunden. Die S-Form weist eine Wölbung 36 hin zu den Haken 26 auf. Die Federn 33 können aus demselben Kunststoff gebildet sein wie der Rest des Rahmens 5. Die Elastizität ergibt sich aus der S-Form sowie dem verwendeten Kunststoff.
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Für das Verbinden der Haube 3 mit dem Rahmen 5 wird die Kontur 7 in den Kanal 22 hineinbewegt. Dies geschieht in einer ersten Richtung 37. Die Einführschrägen 27 erleichtern dabei das Einführen. Unterstützend kann die Kontur 7 vor dem Hineinbewegen in den Kanal 22 manuell oder mittels einer Vorrichtung zusammengedrückt werden, wobei der dritte Abschnitt 13 elastisch in Richtung des ersten Abschnitts 11 verformt wird.
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Entspannt die Kontur 7 nun, so schnappt das freie Ende 41 des dritten Abschnitts 13 hinter den Absatz 31 und verrastet mit diesem. Dies geschieht schlicht durch Überfahren der Einführschrägen 27 beim Bewegen der Kontur 7 in der ersten Richtung 37.
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Die Kontur 7 entspannt sich nun derart, dass der erste und dritte Abschnitt 11, 13 gegen die ihnen jeweils zugeordneten Seitenwände 23, 25 des Kanals 22 pressen. Dabei presst der erste Abschnitt 11 die Dichtraupe 21 in einer zweiten Richtung 38 senkrecht zur ersten Richtung 37 fest und fluidisch abdichtend gegen die Seitenwand 23.
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Dadurch, dass der Abstand 42 des freien Endes 41 vom Boden 24 größer vorgesehen ist als ein Abstand 42’ der Dichtraupe 21 vom Boden 24, ergibt sich ein Drehmoment, welches die Dichtraupe 21 weiter in den Kanal 22 hineindrückt. Die Abstände 42, 42’ sind hier jeweils senkrecht zu dem zweiten Abschnitt 12 gemessen.
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Ferner drücken die Wölbungen 36 der Federn 33 (siehe 6) gegen den zweiten Abschnitt 12 der Kontur 7, sobald die Kontur 7 weit genug in den Kanal 22 hineinbewegt ist und das freie Ende 41 hinter den Absatz 31 schnappt. Damit halten die Federn 33 die Kontur 7 spielfrei gegen die Absätze 31 der Haken 26 in der ersten Richtung 37.
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7 zeigt die Verbindungsanordnung 6’ aus 2, welche die Haube 3 mit der Rückwand 4 verbindet. Dies erfolgt nach demselben Prinzip, wie bereits für die 3 bis 6 erläutert.
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8 zeigt die Haube 3 ohne die Rückwand 4 und ohne den Rahmen 5. Dabei ist zu erkennen, dass die Kontur 7 in einem gebogenen Bereich 43, welcher die Seitenwand 15 mit dem Dach 16 verbindet, in Form mehrerer voneinander beabstandeter Segmente 44 ausgebildet ist. Die Dichtraupe 21 läuft gleichwohl ununterbrochen entlang des gebogenen Bereichs 43. Vorzugsweise wird die Dichtraupe 21 in einem flächigen Zustand der Haube 3 aufgetragen. Das Auftragen kann dann in einer linearen Bewegung und daher einfach automatisierbar erfolgen. Erst nach dem Auftragen wird dann das Dach 16 gegenüber der Seitenwand 15 zum Erzeugen des gebogenen Bereichs 43 umgebogen.
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Obwohl die Erfindung vorliegend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Geschirrspülmaschine
- 2
- Spülbehälterwanne
- 3
- Haube
- 4
- Rückwand
- 5
- Rahmen
- 6
- Verbindungsanordnung
- 6’
- Verbindungsanordnung
- 7
- Kontur
- 11
- Abschnitt
- 12
- Abschnitt
- 13
- Abschnitt
- 14
- Haubengrundkörper
- 15
- Seitenwand
- 16
- Dach
- 17
- Sicke
- 21
- Dichtraupe
- 22
- Kanal
- 23
- Seitenwand
- 24
- Boden
- 25
- Seitenwand
- 26
- Haken
- 27
- Einführschräge
- 31
- Absatz
- 32
- Öffnung
- 33
- Feder
- 34
- Ende
- 35
- Abschnitt
- 36
- Wölbung
- 37
- Richtung
- 38
- Richtung
- 41
- Ende
- 42
- Abstand
- 42’
- Abstand
- 43
- gebogener Bereich
- 44
- Segment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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