EP2072722A2

EP2072722A2 - Schließkraftunterstützte Verriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: EP2072722A2
Application number: EP08105910A
Authority: EP
Inventors: Hans Lappat; Rainer Lebacher; Peter Mallinger; Robert Obermaier
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2028-12-02
Also published as: DE102007061039A1; EP2072722B1; EP2072722A3

Abstract

Die Verriegelungsvorrichtung für eine drehbare Tür (7) eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Backofens, weist einen durch ein Federelement (20) mit einer Federkraft (FF) in eine Verriegelungsstellung drückbaren Riegel (13,33) auf, welcher mit einem Rastelement (18,32) verrastend zusammenwirkt. Das Rastelement (18,32) weist eine Andrückfläche (30,35) auf, gegen welche der in einer Verriegelungsstellung befindliche Riegel (13,33) drückt, wobei die Andrückfläche (30,35) so angeordnet und geformt ist, dass eine Schließkraft (FT) der Tür (7) im Wesentlichen unabhängig von der Stärke der Federkraft (FF) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine schließkraftunterstützte Verriegelungsvorrichtung und ein Haushaltsgerät mit einer solchen Verriegelungsvorrichtung.
Aus DE 20 2004 003 999 U1 ist eine Verriegelungsvorrichtung für eine vorzugsweise um eine senkrechte Scharnierachse drehbare Tür eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Backofens, bekannt, und zwar bestehend aus einem durch Federkraft in eine Verriegelungsstellung gedrückten Riegel innerhalb eines Riegelgehäuses an der Tür oder an dem Gehäuse des Backofens, welcher Riegel mit einem Rastelement am Gehäuse oder an der Tür verrastend zusammenwirkt, wobei der Riegel ein V-förmiges Profil mit asymmetrisch unterschiedlich geneigten Auflaufflächen für das Rastelement besitzt.
Aus G 89 03 459 U1 ist ein Kühlgerät, insb. Zweitemperaturen-Kühlschrank, mit einem in dessen Gehäuse über dem Normalkühlfach und von diesem durch einen wärmeisolierten Zwischenboden getrennt angeordneten Gefrierfach bekannt, dessen Öffnung mir einer um eine horizontale Achse schwenkbaren Klappe dicht verschließbar ist, weiche mittels bei ineinander einhängbaren, einerseits nahe ihrer Unterkante und andererseits am Zwischenboden angeordneten Scharnierteilen gelagert ist und in der Schließlage durch eine federnde Zuhaltung gesichert ist, wobei als Zuhaltung ein Schnäpper mit einem federbelasteten Wälzkörper dient, welcher beim Schließen der Klappe über einen Nocken abrollt, hinter dessen Kamm er einrastet und dabei die Klappe unter Vorspannung geschlossen hält.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur schließkraftunterstützten Verriegelung bereitzustellen, welche eine besonders zuverlässige Türschließung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mittels einer Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 und eines Haushaltsgeräts nach Anspruch 5 gelöst.
Die Verriegelungsvorrichtung für eine drehbare Tür eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Backofens, weist einen durch ein Federelement mit einer Federkraft FF in eine Verriegelungsstellung drückbaren Riegel auf. Der Riegel wirkt mit einem Rastelement verrastend zusammen. Der Riegel kann in der Tür oder im Türrahmen bzw. Gehäuse vorgesehen sein, das Rastelement entsprechend im Türrahmen bzw. Gehäuse oder in der Tür.
Das Rastelement weist eine Andrückfläche auf, gegen welche der in einer Verriegelungsstellung befindliche Riegel aufgrund der Federkraft drückt. Üblicherweise weist eine Tür bzw. der Riegel auch in der Verriegelungsstellung ein gewisses Spiel auf, wobei die Federkraft FF dafür sorgt, dass die Tür dauernd gegen die Türdichtung gedrückt wird. Jedoch ist die Schließkraft FT bisher von der genauen Stellung des Riegels abhängig, da die Stellung auch die Verschiebung des Riegels und folglich die Federkraft FF bestimmt.
Die Andrückfläche ist nun ferner so angeordnet und geformt, dass eine Schließkraft FT der Tür auf ein Gehäuse im Wesentlichen unabhängig von der Stärke der Federkraft FF ist. Dadurch wird, in anderen Worten, eine im Wesentlichen konstante Schließkraft FF der Tür in der Schließstellung auch bei vorhandenem Spiel und damit unterschiedlichem Verschiebungsweg des Riegels erreicht.
In anderen Worten drückt dann, wenn der federnd gelagerte Riegel über eine Schlossfalle in die Schließposition gebracht wird, der Riegel, anliegend an der Schlossfalle, die Tür an die Dichtung an. Der Riegel hat hinter der Schlossfalle ausreichend Spiel, um die Schließkraft über die schiefe Ebene aufbauen zu können. Durch geeignete Ausformung der schiefen Ebene wird die Schließkraft auch hinter der Schlossfalle konstant gehalten.
Die Tür wird also im geschlossenen Zustand immer mit im Wesentlichen gleichem Schließdruck bzw. Schließkraft an die Backofendichtung angedrückt. "Spalttoleranzen" zwischen Tür / Flansch / Dichtung werden ausgeglichen. Die Tür liegt mit definiertem Druck bzw. Kraft und damit besonders prozesssicher an der Dichtung bzw. dem Flansch an.
Die Anbauteile (z.B. Flansch) sind dem Wirkungsbereich des Riegels durch entsprechende Formgebung angepasst.
Bevorzugt ist die Andrückfläche in Bewegungsrichtung des Riegels zumindest abschnittsweise gekrümmt geformt. Dadurch kann die sich in erster Näherung linear mit dem Verschiebungsweg des Riegels und damit mit dem Federweg der Feder ändernde Federkraft FF durch eine entsprechend große Änderung der aufgrund der Auflage am Rastelement auf die Tür in Schließrichtung erzeugte (meist dazu im Wesentlichen senkrechte) Kraftkomponente FT in Schließrichtung ausgeglichen werden. Mit sich stärker entspannender Druckfeder (z. B. bei stärker herausragendem Riegel) sinkt beispielsweise die Federkraft proportional mit längerem Verschiebungsweg des Riegels in Richtung des Rastelements; bei entsprechend stärker gegen den Verschiebungsweg geneigter Andrück- bzw. Kontaktfläche wird aber zum Ausgleich eine entsprechend größere Kraftkomponente FT in Schließrichtung umgelenkt. In anderen Worten wird die Andrückfläche vorzugsweise mit größerem Abstand vom Riegel stärker in Schließrichtung gekrümmt.
Es ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Andrückfläche in Bewegungsrichtung des Riegels zumindest abschnittsweise parabelförmig gekrümmt ist.
Bevorzugt wird ferner eine Verriegelungsvorrichtung, bei der die Andrückfläche als ein formgebender Hinterschnitt ausgestaltet ist.
Die Aufgabe wird auch mittels eines Haushaltsgerät, insbesondere Backofens, mit der Verriegelungsvorrichtung gelöst.
Bevorzugt wird allgemein eine Verriegelungsvorrichtung für eine vorzugsweise um eine senkrechte Scharnierachse drehbare Tür eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Backofens, die einen durch Federkraft in eine Verriegelungsstellung gedrückten Riegel innerhalb eines Riegelgehäuses an der Tür oder an dem Gehäuse des Backofens aufweist, welcher Riegel mit einem Rastelement am Gehäuse oder an der Tür verrastend zusammenwirkt, wobei der Riegel ein V-förmiges Profil mit asymmetrisch unterschiedlich geneigten Auflaufflächen für das Rastelement besitzt.
Vorzugsweise weist eine Auflauffläche für den Schließvorgang eine flache Neigung (Winkel b) und die andere Auflauffläche für den Öffnungsvorgang eine steilere Neigung (Winkel a) auf.
Vorzugsweise ist der Riegel bzw. sein Riegelgehäuse und/oder das Rastelement in einem zwischen einer äußeren und einer inneren Türplatte oder hinter der äußeren Türplatte gebildeten Hohlraum der Tür angeordnet.
Vorzugsweise sind der Riegel und/oder das Rastelement aus Kunststoff gebildet.
Vorzugsweise besteht der Riegel aus einem temperaturbeständigen, vorzugsweise thermoplastischen, Kunststoff mit Glasfaserverstärkung und das Rastelement ganz oder teilweise aus Metall.
Vorzugsweise liegt eine relative Steigung am Gleitpunkt bzw. an einer Gleitlinie zwischen Riegel und Rastelement zumindest abschnittsweise zwischen ca. 10° und 60°.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen schematisch näher ausgeführt. Gleiche oder gleichwirkende Elemente können mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

FIG 1: zeigt in perspektivischer Darstellung einen Backofens mit einer um eine senkrechte Scharnierachse drehbaren Tür;
FIG 2: zeigt eine Schnittansicht im Bereich des freien Endes der Tür mit Schnittdarstellung des Riegels und des Rastelements;
FIG 3: zeigt eine perspektivische Darstellung des mit dem Riegel versehenen Riegelgehäuses als Einzelheit;
FIG 4: zeigt als Skizze eine perspektivische Darstellung des Riegels und des Rastelements;
FIG 5: zeigt als Skizze als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine perspektivische Darstellung eines Riegels und Rastelements gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Der in Figur perspektivisch dargestellte Backofen besitzt eine innere Ofenmuffel 1 mit einer Muffelöffnung 2, die von einem Muffelflansch 3 rahmenartig umzogen ist und die Beschickungsöffnung des Backofens definiert. Die Ofenmuffel 1 ist umgeben von einem quaderförmigen Gehäuse 4, das einen oberen Gehäuseaufsatz 5 besitzt, in dem Steuereinrichtung oder dgl. angeordnet sind und der eine Bedienblende 6 mit Anzeige- und Bedienelementen trägt. Im Inneren der Ofenmuffel 1 befinden sich, wie nicht weiter gezeigt, in üblicherweise Heizelemente, die bei Betrieb des Backofens zur Durchführung von Back oder Bratverfahren. Die Muffelöffnung 2 ist verschließbar durch eine Tür 7, die um eine senkrechte Scharnierachse 8 drehbar ist z. B. aus der in FIG 1 gezeigten Öffnungsstellung in eine Schließstellung am Muffelflansch 3. Die Tür 7 ist gebildet durch eine z. B. aus Glas bestehende Frontplatte 9, eine innere Innenplatte 10 z. B. ebenfalls aus Glas und durch Distanzelemente 11, welche die vorgenannten Platten unter Bildung eines Hohlraums 12 (FIG 2) auf Distanz halten. In einer kleinen Aussparung des in FIG 1 sichtbaren Distanzelementes 11 befindet sich bewegbar ein über die Außenebene des Distanzelementes 11 leicht hinausragender Riegel 13, der und dessen Funktion nachstehend erläutert wird.
Dieser Riegel 13 besitzt einen langgestreckten Schaft 14 und daran anschließend ein im Profil V-förmiges Riegelelement 15 mit geneigten Auflaufflächen 16 und 17, die verriegelnd oder entriegelnd mit einem ortsfesten, gewölbten Rastelement 18 zusammenwirken. Der Riegel 13 ist mit Ausnahme des Riegelelementes 15 angeordnet in einem Riegelgehäuse 19 in welchem, den Schaft 14 des Riegels 13 umschlingend eine Druckfeder 20 angeordnet ist, die sich einerseits an einem Gehäuseboden 21 und andererseits unter Vorspannung an dem Rücksprung des Riegelelementes 15 abstützt. Das Riegelgehäuse 19 ist in dem Hohlraum 12 zwischen den Platten 9 und 10 angeordnet und befestigt, derart, dass das Riegelelement 15 über die etwas kürzere Innenplatte 10 hinausragt, während die äußere Frontplatte 9 den gesamten Riegel 13 samt seinem Riegelgehäuse 19 sowie das Rastelement 18 überragt und somit die gesamte Verriegelungsvorrichtung frontseitig überdeckt und für den Benutzer bei geschlossener Tür 7 unsichtbar macht. Wie ferner FIG 2 zeigt, sind die beiden Auflaufflächen 16 und 17 asymmetrisch unterschiedlich geneigt, wobei die Auflauffläche 16 eine relativ flache Neigung um den Winkel b gegenüber der Schließebene 22 der Verriegelungsvorrichtung aufweist, während die Auflauffläche 17 eine steilere Neigung von einem Winkel a gegenüber der Schließebene 22 besitzt. Das Rastelement 18 ist z. B. an einem senkrechten Muffelflansch 3 befestigt z. B. mittels verdeckt hinter dem abgebogenen Ende des Muffelflansches 3 befindlichen Schrauben 23.
Das Rastelement 18 besitzt eine gewölbte Auflauffläche 24, an die sich zur Geräteseite hin eine Andrückfläche (formgebender Hinterschnitt) 30 anschließt. Die Auflauffläche 24 erstreckt sich bis in die Schließebene 22, wobei der Riegel 13 mit den Auflaufflächen 16 und 17 diese Schließebene 22 überragt, wie FIG 2 zeigt. Aufgrund der unterschiedlichen Neigungen läuft beim Schließen der Tür 7 in Pfeilrichtung 25 die gewölbte Auflauffläche 24 des Rastelementes 18 auf die Auflauffläche 16 des Riegels 13 auf und die Tür 7 kann mit geringem Druck in die in FIG 2 angedeuteten Raststellung verdreht werden, in welcher Raststellung die steilere Auflauffläche 17 des Riegels 13 verrastet, womit eine sichere Verriegelung der Tür 7 am Backofen erhalten wird. Bei der Verrastung drückt die Auflauffläche 17 gegen die Andrückfläche 30 und sorgt so für eine ausreichende Schließkraft. Zumindest der in die steilere Auflauffläche 17 eingreifende Kontaktbereich der Andrückfläche 30 ist so geformt, dass die durch den Riegel 13 ausgeübte Schließkraft der Tür 7 in Schließrichtung 25 unabhängig vom Verschiebungsweg bzw. Kontaktpunkt des Riegels 13 im Wesentlichen konstant ist. In anderen Worten ist die Andrückfläche 30 so gestaltet, dass eine aufgrund der Kraft der Feder 20 entlang der Schließrichtung 25 wirkende Kraftkomponente im wesentlichen auch dann gleich bleibt, wenn sich die Feder 20 zusammenzieht oder ausdehnt. Dazu ist die Andrückfläche 30 im Kontaktbereich so gekrümmt, dass sich die Neigung der Oberfläche mit zunehmender Tiefe bezüglich der Verschieberichtung des Riegels 13 erhöht bzw. sich die Oberfläche mit zunehmender Tiefe immer mehr in Schließrichtung 25 krümmt. Die Andrückfläche 30 ist hier dazu von der Auslauffläche 24 ab konvex mit sich verstärkender Krümmung in Andruckrichtung 25 ausgestaltet. Ab dem tiefsten Punkt der Andrückfläche 30 (Scheitelpunkt) wird das Rastelement 30 gerade unter dem Winkel b weitergeführt. Dadurch wirkt während des Einrastvorgangs eine zunächst stärkere Federpressung auf eine geringer gegen das Riegelelement 15 geneigte Andrückfläche 30 und folgend wird eine sich aufgrund der Entspannung der Feder 20 abschwächende Federkraft durch eine stärker dagegen in Schließrichtung 25 geneigte Andrückfläche 30 ausgeglichen. Selbstverständlich sollte die Neigung nicht zu steil werden, wie es dem Fachmann grundsätzlich bekannt ist.
Die Verriegelungskräfte sind so groß, dass ein unbeabsichtigtes Öffnen der Tür 7, z. B. in Folge des Überdruckes im Inneren des Backofens oder durch äußere Einwirkungen, nicht stattfindet. Dem gegenüber sind zum Öffnen der Tür 7 in Pfeilrichtung 26 größere Ziehkräfte notwendig, um die steilere Neigung um den Winkel a und die Druckkraft der Feder 20 zu überwinden.
FIG 3 zeigt den aus dem Riegelgehäuse 19 herausragenden Riegel 13 mit den unterschiedlich geneigten Auflaufflächen 16 und 17. An entgegengesetzten Begrenzungsflächen des Riegelgehäuses 19 sind Befestigungsflansche 27 angeordnet mit Befestigungsöffnungen 28. Mittels dieser Befestigungsflansche 27 kann der Riegel 13 mit seinem Riegelgehäuse 19 im Hohlraum 12 der Tür 7 befestigt werden z. B. an stabilen Trägern der Türeinheit ähnlich dem Distanzelement 11 gemäß FIG 1. Der Befestigung des Riegelgehäuses 19 können auch in FIG 2 gezeigte, L-förmige Befestigungselemente 29 dienen, die z. B. an der äußeren Frontplatte 9 durch Kleben befestigt werden können.
FIG 4 zeigt als Skizze den Riegel 13 mit Auflauffläche 17 und Feder 20, welcher beim Schließen der Tür in das Rastelement 18 mit Auflauffläche 24 und Andrückfläche 30 einrastet.
FIG 5 zeigt ein mittels einer Druckfeder 20 gegen ein Rastelement 32 drückender Riegel 33. Die Auflauffläche 34 des Riegelelements ist hier nicht gerade, sondern in etwa halbkreisförmig ausgeführt. Die aus der Federkraft FF des Riegels 33 erfolgende Schließkraft FT wird sowohl durch die Ausformung des Riegels 33, als auch über die Kontur des Hinterschnittes bzw. der Andrückfläche 35 des Rastelements 32 ermittelt. Die Schließkraft bzw. Zuziehkraft FT kann als eine Funktion der Federkraft FF, der kraftübertragenden Form der Auflauffläche 34 und Andrückfläche 35 (analog zu einer "schiefen Ebene") am Kontakt- bzw. Gleitpunkt und einer Reibung zwischen Auflauffläche 34 und Andrückfläche 35 (z. B. Metall / Kunststoff) betracht werden. Gewünscht ist eine Ausformung in der Art, dass die über den Weg abnehmende Federkraft FF durch die Gleitkontur so kompensiert wird, dass eine möglichst konstante Zuziehkraft resultiert. Die Steigung der Kontur hängen damit stark vom Gleitkoeffizienten und der Ausformung der Auflauffläche 34 des Riegels 33 und der Andrückfläche 15 des Rastelements 32 ab. Bevorzugt betragen relative Steigungen am Gleitpunkt bzw. an einer Gleitlinie zwischen 10° und annähernd 60° (Endstellung); bei 90° steht dann der Riegel 33 senkrecht auf der Andrückfläche 35.
Bezugszeichenliste

1: innere Ofenmuffel
2: Muffelöffnung
3: Muffelflansch
4: Gehäuse
5: Gehäuseaufsatz
6: Bedienblende
7: Tür
8: Scharnierachse
9: Frontplatte
10: Innenplatte
11: Distanzelement
12: Hohlraum
13: Riegel
14: Schaft
15: Riegelelement
16: Auflauffläche
17: Auflauffläche
18: Rastelement
19: Riegelgehäuse
20: Druckfeder
21: Gehäuseboden
22: Schließebene
23: Schraube
24: Auflauffläche
25: Pfeilrichtung
26: Pfeilrichtung
27: Befestigungsflansch
28: Befestigungsöffnung
29: Befestigungselement
30: Andrückfläche
31: Scheitelpunkt der Andrückfläche
32: Rastelement
33: Riegelelement
34: Auflauffläche
35: Andrückfläche
a: Winkel
b: Winkel
FF: Andrückkraft der Feder

Claims

Verriegelungsvorrichtung für eine drehbare Tür (7) eines Haushaltsgerätes, insbesondere eines Backofens, aufweisend einen durch ein Federelement (20) mit einer Federkraft (FF) in eine Verriegelungsstellung drückbaren Riegel (13;33), welcher mit einem Rastelement (18;32) verrastend zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (18;32) eine Andrückfläche (30;35) aufweist, gegen welche der in einer Verriegelungsstellung befindliche Riegel (13;33) drückt, wobei die Andrückfläche (30;35) so angeordnet und geformt ist, dass eine Schließkraft (FT) der Tür (7) im Wesentlichen unabhängig von der Stärke der Federkraft (FF) ist.
Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückfläche (30;35) zumindest abschnittsweise gekrümmt geformt ist.
Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückfläche (30) zumindest abschnittsweise parabelförmig gekrümmt ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückfläche (30) als ein formgebender Hinterschnitt ausgestaltet ist.
Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine relative Steigung an einem Gleitpunkt bzw. an einer Gleitlinie zwischen Riegel (13;33) und Rastelement (18;32) zumindest abschnittsweise zwischen ca. 10° und 60° liegt.
Haushaltsgerät, insbesondere Backofen, mit der Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.