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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Innenbehälter
für ein
Kältegerät, insbesondere
für ein Kühl-Gefrier-Kombinationsgerät.
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Die Gehäuse von Kältegeräten sind herkömmlicherweise
aufgebaut aus einem Innenbehälter,
meist in Form einer einteilig aus Kunststoffflachmaterial tiefgezogenen
Schale, und einem äußeren Gehäuse, das
meist aus Blechplatten zusammengesetzt ist und die zusammen einen
Zwischenraum begrenzen, der mit einem thermisch isolierendem Schaummaterial
ausgefüllt
ist. Bei Kombinations-Kältegeräten, bei
denen beide Temperaturzonen durch einen gleichen Kältemittelkreislauf
gekühlt
sind, in welchem Verdampfer dieser Zonen in Reihe angeordnet sind
und vom Kältemittel
durchströmt
werden, ist es bekannt, der wärmeren
der Zonen eine Heizeinrichtung zuzuordnen, um über diese die Arbeitsweise
des Kältemittelkreislaufs
zu beeinflussen. Eine solche Heizeinrichtung wird nötig, wenn
ein derartiges Kombinations-Kältegerät in einer
kühlen
Umgebung eingesetzt wird, deren Temperatur nicht weit von der der
wärmsten
Zone des Kältegeräts entfernt ist.
Eine solche niedrige Außentemperatur
führt dazu, dass
zum Kühlhalten
besagter wärmster
Zone nur sehr kurze Laufzeiten des Kältemittelkreislaufs erforderlich
sind, die unzureichend sein können,
um gleichzeitig eine kältere
Zone des Geräts
auf ihrer Solltemperatur zu halten. Das Heizelement dient dazu,
in einer solchen Situation die wärmste
Zone künstlich
aufzuheizen, um so Laufzeiten des Kältemittelkreislaufs zu provozieren,
die ausreichen, um auch die kältere
Zone auf Solltemperatur zu halten.
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Das hierfür verwendete Heizelement hat meist
die Form einer Folienheizung, mit einem zwischen flexible Folien
eingebetteten Heizdraht, und ist an eine Außenfläche des Innenbehälters angeklebt, so
dass es beim fertig montierten Kältegerät an seiner
Außenseite
von dem Schaummaterial umgeben ist. Während des Zusammenbaus des
Kältegeräts kann
sich das Problem ergeben, dass wenn die Verklebung des Heizelements
unvollständig
ist, lokale Ablösungen
des Heizelements auftreten können,
z.B. durch Eindringen des den Schaum bildenden Materials in Taschen
zwischen der Folie und dem Innenbehälter und Aufschäumen des
Materials in der Tasche, oder durch Zug an den elektrischen Versorgungsleitungen
des Heizelements durch in dessen Umgebung expandierenden Schaum.
Wenn solche Ablösungen
auftreten, wird die vom Heizelement erzeugte Wärme nicht in der gewünschten
Weise ins Innere des Kältegeräts abgegeben,
und es kann zu lokalen Überhitzungen
kommen, durch die der Isolierschaum beschädigt und in seiner Isolationswirkung
beeinträchtigt
wird. Der Stand der Technik bietet keine Möglichkeit, das Auftreten einer
solchen Ablösung
zu erkennen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist, einen Innenbehälter
für ein
Kältegerät zu schaffen,
bei dem ein Heizelement wirksam gegen partielle (oder auch vollständige) Ablösung gesichert
ist, und der es ermöglicht,
die Wirksamkeit der Sicherung auch am fertig montierten Kältegerät zu erkennen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch
einen Innenbehälter
mit dem Merkmal des Anspruchs 1. Der Klemmkörper bildet eine über die
herkömmliche
Verklebung hinausgehende Sicherung des Heizelements gegen Ablösung, und
da er in einer Öffnung der
Behälterschale
verankert ist, ist es auch beim fertig montierten Kältegerät vom Innenraum
der Behälterschale
her problemlos möglich,
das Vorhandensein des Klemmkörpers
und damit die Wirksamkeit seiner Sicherung zu erkennen.
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Vorzugsweise erstreckt sich der wenigstens eine
Klemmkörper
durch eine Öffnung
des Heizelements, so dass die zusätzliche Sicherung nicht nur auf
Klemmung, sondern auch auf dem Eingriff des Klemmkörpers in
das Heizelement basiert.
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Vorzugsweise weist der Klemmkörper einen Kern
auf, der an der Öffnung
der Behälterschale
verankert ist, und eine Schürze,
die den Kern ringsum umgibt, und die einen freien Rand aufweist,
der elastisch gegen das Heizelement drückt. Diese Schürze bewirkt
gleichzeitig eine Abdichtung der Öffnung der Behälterschale,
wenn während
der Montage des Kältegeräts der Zwischenraum
zwischen der Behälterschale
und der Außenwand
des Geräts
ausgeschäumt
wird. Vorzugsweise erstreckt sich die Schürze in Form eines Kegels um
den Kern.
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Als Schutz vor Ablösen durch
Zug an dem Kabel des Heizelements ist vorzugsweise ein Klemmkörper benachbart
zu dem Kabelanschluss platziert.
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Zweckmäßigerweise ist der Klemmkörper zwischen
einer freien Orientierung, in der er in die Öffnung der Behälterschale
einführbar
bzw. aus ihr herausziehbar ist, und einer verankerten Orientierung
drehbar, in der er das Heizelement gegen die Behälterschale gedrückt hält.
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Der Kern eines solchen Klemmkörpers hat vorzugsweise
einen Aufbau mit einem Kopfabschnitt, einen Übergangsabschnitt, einer Taille
und einem Fußabschnitt,
die entlang der Drehachse aufeinanderfolgen, wobei der Kopfabschnitt
einen ersten in der Öffnung
der Behälterschale
unverdrehbaren Querschnitt aufweist, der Fußabschnitt einen zweiten in
der Öffnung
unverdrehbaren Querschnitt aufweist, der aus dem ersten unverdrehbaren
Querschnitt z.B. durch Drehung hervorgehen kann, die Taille einen Querschnitt
aufweist, die nicht über
die Schnittmenge der zwei unverdrehbaren Querschnitte hinausgeht, und
der Übergangsabschnitt
einen stetigen Übergang
zwischen den Querschnitten der Taille und des Kopfabschnitts bildet.
Die Länge
der Taille sollte kleiner als die Wandstärke der Behälterschale sein, so dass diese
zwischen dem Fußabschnitt
und dem Übergangsabschnitt
unter Spannung gehalten wird, wenn sich die Taille in der Öffnung befindet,
um so eine Verriegelung des Fußabschnitts
in der Öffnung zu
erzielen.
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Der Klemmkörper sollte ferner wenigstens einen
sich entlang der Drehachse erstreckenden Flügel aufweisen; ein solcher
Flügel
erleichtert das Eindrehen des Klemmkörpers in die Öffnung der
Behälterschale,
außerdem
bewirkt er, wenn er beim fertig montierten Kältegerät in das Schaummaterial des Zwischenraums
zwischen Behälterschale
und Außengehäuse eintaucht,
eine Immobilisierung des Klemmkörpers,
die es letzterem unmöglich
macht, sich aus der Öffnung
zu lösen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Behälterschale für ein Kältegerät gemäß der Erfindung;
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2 eine
Detailansicht der Behälterschale mit
daran montiertem Heizelement;
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3 eine
Innenansicht der Behälterschale in
Höhe des
Heizelements;
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4 eine
Detailansicht des Heizelements;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines zum Andrücken des Heizelements an die
Behälterschale
verwendeten Klemmkörpers,
gesehen von seiner der Behälterschale
zugewandten Seite aus;
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6 eine
perspektivische Ansicht des Klemmkörpers, gesehen von seiner von
der Behälterschale
abgewandten Seite aus; und
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7A–D eine
Draufsicht auf den Kern des Klemmkörpers bzw. Schnitte durch diesen
Kern in verschiedenen Höhen.
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Die in 1 gezeigte
Behälterschale 1 für ein Kältegerät ist ein
durch Tiefziehen aus Kunststoff-Flachmaterial gebildetes einteiliges
Element. Die Behälterschale 1 begrenzt
zwei Lagerzonen. Eine kleinere Zone im oberen Bereich der Behälterschale 1 ist
vorgesehen, um ein Gefrierfach 2 zu bilden, die darunter
liegende größere Zone
bildet ein Normalkühlfach 3.
In die Seitenwände
der Behälterschale 1 ist
eine Mehrzahl von Öffnungen 4 geschnitten,
die Aufhängungselemente
(nicht dargestellt) für Fachböden, Teleskopauszüge oder
dergleichen bilden sollen, die im Inneren des Normalkühlfachs 3 montiert
werden sollen. Ein Heizelement in Form einer Folienheizung 5 ist
an die Behälterschale 1 im
unteren Bereich einer Seitenwand angeklebt. Zusätzlich zur Verklebung ist die
Folienheizung 5 an der Behälterschale 1 durch
zwei Klemmkörper 6 gehalten, auf
deren Struktur und Funktion an späterer Stelle noch genauer eingegangen
wird.
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2 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
des unteren Bereichs der Behälterschale 1 mit
der daran festgeklebten Folienheizung 5. Einer der zwei Klemmkörper 6 aus 1 ist in 2 fortgelassen, so dass ein kreisrundes
Loch 7 in der Folienheizung 5 und mittig in diesem
Loch 7 eine rechteckige Öffnung 8 der Behälterschale 1 erkennbar
ist, die zur Verankerung des in der Figur weggelassenen Klemmkörpers 6 dient.
Ein entsprechendes Loch 7 und eine entsprechende Öffnung 8 sind
auch durch den dargestellten Klemmkörper 6 verdeckt.
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3 zeigt
einen perspektivischen Blick auf die Innenseite der in 1 dem Betrachter zugewandten
Seitenwand der Behälterschale 1.
Man erkennt die zwei rechteckigen Öffnungen 8 und in
diesen jeweils Kopfabschnitte 9 der Klemmkörper 6.
Die Kopfabschnitte 9 haben einen rechteckigen Querschnitt,
der mit dem Querschnitt der Öffnungen 8 im wesentlichen
deckungsgleich, allerdings gegen diese verdreht sind, so dass sie
in der Wand fest verankert sind. Die Sichtbarkeit der Kopfabschnitte 9 und
ihre Orientierung erlaubt es, in jeder auf ihrer Anbringung folgenden
Stufe der Kältegerätefertigung
zu erkennen, dass die Klemmkörper 6 sich
am vorgesehenen Platz und in der für ihre Wirksamkeit zum Drücken der
Folienheizung gegen die Behälterschale
erforderlichen Orientierung befinden.
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4 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Folienheizung 5. Diese ist aufgebaut aus einer Basisfolie
aus einem dünnen,
gut wärmeleitenden
Material, z.B. einer Aluminiumfolie, die an ihrer vom Betrachter
in 4 abgewandten Seite
eine Klebstoffschicht zum Anheften an die Behälterschale 1 trägt. Ein
Widerstandsdraht 11 ist mäanderartig auf der Basisfolie 10 angeordnet.
Der Widerstandsdraht 11 ist an ein Versorgungskabel 13 angeschlossen, das
einen Steckverbinder 12 trägt, der bei der Kältegerätemontage
eine schnelle Kontaktierung der Folienheizung 5 ermöglicht.
Der Heizdraht 14 und das Versorgungskabel 13 sind
zwischen der Basisfolie 10 und einer dem Betrachter der 4 zugewandten, nicht eigens
dargestellten Abdeckfolie, eingeschlossen. Da bei der Abdeckfolie,
anders als bei der Basisfolie 10, die Wärmeleitfähigkeit von untergeordneter Bedeutung
ist, können
als Abdeckfolie diverse Kunststoffmaterialien eingesetzt werden,
die eine wesentlich höhere
Zähigkeit
als die Aluminiumfolie besitzen und daher viel zur mechanischen
Robustheit der Folienheizung 5 beitragen.
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Die 5 und 6 zeigen jeweils aus verschiedenen
Richtungen perspektivische Ansichten eines Klemmkörpers 6,
der vorgesehen ist, um in einer Öffnung 8 der
Behälterschale 1 verankert
zu werden und die Folienheizung 5 gegen die Behälterschale
zu drücken.
Der Klemmkörper 6 ist
einteilig aus Kunststoff im Spritzguss geformt. Von einer kreisrunden
Grundplatte 15 steht in einer Richtung ein Verankerungszapfen 16 ab,
der der Reihe nach von der Grundplatte 15 bis zu seinem
freien Ende, aufweist: Einen Fußabschnitt 17,
dessen Querschnitt in 7D zu
erkennen ist und die Form eines Rechtsecks mit teils abgerundeten,
teils abgeschnittenen Ecken hat, eine Taille 18, deren
achteckiger Querschnitt ebenfalls in 7D zu
sehen ist, einen Übergangsabschnitt 19, der
zum Teil durch hinterschnittene Dreieckflächen begrenzt ist und von dem
ein exemplarischer Querschnitt in 7D gezeigt
ist, und den Kopfabschnitt 9 in Form eines Rechtecks, dessen
Kantenlängen wie
die des Rechtecks des Fußabschnitts 16 den
Abmessungen der Öffnung 8 entsprechen.
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Der Klemmkörper 6 wird an der
Behälterschale 1 montiert,
in dem zunächst
der Kopfabschnitt 9 durch dessen Öffnung 8 gesteckt
wird, anschließend
unter geringfügiger
Verbiegung der Ränder
der Öffnung 8 der Übergangsabschnitt 19 durch
die Öffnung 8 geschoben
und dabei der Klemmkörper 6 verdreht
wird, so dass schließlich
die Rechteckfläche des
Fußabschnitts 17 vor
der Öffnung 8 zum
Liegen kommt und in diese einrastet.
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An dem Rand der Grundplatte 15 ist
eine kegelförmige
Schürze 22 angeformt,
deren Wandstärke gering
genug gewählt
ist, um die Schürze 22 flexibel zu
machen, so dass diese, wenn der Fußabschnitt 17 in die Öffnung 8 eingerastet
ist, die Folienheizung 5 elastisch gegen die Behälterschale 1 drückt. Die Klemmung
der Folienheizung zwischen der Schürze 22 und der Behälterschale 1 sichert
die Folienheizung 15 gegen Ablösung aufgrund von während des Ausschäumens auf
das Versorgungskabel 13 wirkenden Zugkräften, da einer der zwei Klemmkörper 6 in unmittelbarer
Nähe des
Abgangs des Versorgungskabels 13 von der Folienheizung 15 angeordnet
ist. Auch wenn schaumbildendes Material in eventuelle Taschen zwischen
der Folienheizung und der Behälterschale
eindringt, kann dessen Aufschäumen
nicht zu einer Ablösung
führen,
da die zwei Klemmkörper 6 die
Folienheizung 15 daran hindern, dem Druck des in der Tasche
expandierenden Materials nachzugeben, so dass in die Tasche eingedrungenes
schaumbildendes Material beim Aufschäumen größtenteils aus der Tasche wieder
herausdringt, anstatt diese zu vergrößern.
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Anstelle der exemplarisch dargestellten
zwei Klemmkörper 6 an
gegenüberliegenden
Längsenden der
Folienheizung 5 könnte
selbstverständlich
auch eine größere Zahl
von Klemmkörpern,
z.B. einer in jeder Ecke der Folienheizung, vorgesehen werden.
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Wie 6 zeigt,
steht von der Rückseite
der Grundplatte 15 in Verlängerung des Verankerungszapfens 16 ein
Dorn 23 mit seitlich angeformten, zur Drehachse des Klemmkörpers parallelen
Flügen 24 ab.
Der Dorn 23 und die Flügel 24 haben
einerseits die Funktion, als Handhabe bei der Montage des Klemmkörpers zu
dienen, die bequem mit den Fingern zu greifen ist und es ermöglicht,
ein zum Verrasten des Klemmkörpers 6 der Öffnung 8 erforderliches Drehmoment
auszuüben.
Wenn die Montage des Kältegeräts abgeschlossen
ist, sind der Dorn 23 und die Flügel 24 im Zwischenraum
zwischen der Behälterschale 1 und
der Außenwand
des Kältegeräts in isolierendes
Schaummaterial eingebettet. Dadurch ist nach Abschluss der Montage
der Klemmkörper 6 unverdrehbar
gehalten und sorgt für
eine dauerhafte Klemmung der Folienheizung 5.
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Anhand des ins Innere der Behälterschale 1 hineinragenden
Kopfabschnitts 9 ist jederzeit nachprüfbar, ob die Klemmkörper 6 ordnungsgemäß montiert
sind, auch wenn die Außenseite
der Behälterschale 1 nicht
mehr zugänglich
ist. Die Sichtbarkeit der Kopfabschnitte 9 gibt somit Gewissheit,
dass die Folienheizung 5 korrekt montiert und gesichert
sind.
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Eine zentrale Bohrung 25 des
Verankerungszapfens 16 erlaubt das Aufstecken oder Verschrauben
einer (nicht dargestellten) Kappe, die beim fertigen Kältegerät den Kopfabschnitt 21 und
die von ihm nicht vollständig
verdeckte Öffnung 8 überdeckt.
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Zwei von der Bohrung 25 in
diametrale Richtungen ausstrahlende Schlitze 26 ermöglichen
das Einführen
eines Werkzeugs wie etwa eines Schraubendrehers, mit dessen Hilfe
der Klemmkörper 6 im Bedarfsfall
auch noch nach dem Zusammenbau des Gehäuses des Kältegeräts und vor dem Ausschäumen nachträglich festgezogen
werden kann.