EP2336469B1 - Dishwasher with self-arresting doors - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Geschirrspüler mit einer schwenkbaren, selbstgehemmten Benutzertüre.The invention relates to a dishwasher with a pivotable, self-locking user door.
In
Allerdings bedingt dies, dass der Seilzugmechanismus und die Feder sorgfältig eingestellt und auf die Art der Türe bzw. deren Blende angepasst werden, da die Türblende je nach Konstruktions- und Materialart unterschiedliche Grösse und unterschiedliches Gewicht besitzt. Der Kraftbedarf über die ganze Schwenkbewegung ist nicht linear. Dadurch ist auch bei einer sorgfältigen Einstellung allerdings eine Selbsthemmung nur dann möglich, wenn die Haftreibung in der Schwenkbewegung der Türe relativ gross gewählt wird, so dass der Benutzer zum Bewegen der Türe eine verhältnismässig grosse Kraft aufwenden muss.However, this requires that the cable mechanism and the spring carefully adjusted and adapted to the nature of the door or its aperture, since the door panel depending on the construction and material type has different size and weight. The power requirement over the entire pivoting movement is not linear. This is also at a careful Setting, however, a self-locking only possible if the static friction in the pivotal movement of the door is chosen to be relatively large, so that the user must spend a relatively large force to move the door.
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Aufgabe, einen Geschirrspüler bereitzustellen, bei welchem unabhängig vom Türgewicht eine leichtgängige Türe mit Selbsthemmung realisiert werden kann.Against this background, the task is to provide a dishwasher, in which regardless of the door weight a smooth door with self-locking can be realized.
Diese Aufgabe wird vom Geschirrspüler gemäss Anspruch 1 gelöst. Demgemäss ist mindestens ein mit der Benutzertüre verbundener Schwenkantrieb vorgesehen, sowie eine Antriebssteuerung für den Schwenkantrieb. Unter dem Begriff Schwenkantrieb ist dabei ein aktiver Antrieb zu verstehen, der eine durch elektrische Ansteuerung änderbare Kraft auf die Türe auszuüben vermag. Die Antriebssteuerung und der Schwenkantrieb sind dazu ausgestaltet, die Türe zumindest über einen Schwenkwinkelbereich selbstgehemmt zu halten, indem die vom Schwenkantrieb auf die Türe ausgeübte Kraft winkelabhängig geändert wird.This object is achieved by the dishwasher according to claim 1. Accordingly, at least one associated with the user door pivot drive is provided, and a drive control for the rotary actuator. The term rotary actuator is to be understood as an active drive which is capable of exerting a force that can be changed by electric actuation on the door. The drive control and the pivot drive are designed to keep the door self-inhibited at least over a pivoting angle range by changing the force exerted on the door by the pivot drive in an angle-dependent manner.
Unter Selbsthemmung ist dabei zu verstehen, dass die Türe in einem gewissen, nicht beliebig kleinen Winkelbereich ihre Schwenkstellung beibehält, wenn der Benutzer sie loslässt und sie zum Stillstand gekommen ist. Der Winkelbereich beträgt vorzugsweise mindestens 50°, insbesondere mindestens 80°.Under self-locking is to be understood that the door in a certain, not arbitrarily small angular range retains its pivotal position when the user lets go and she has come to a standstill. The angle range is preferably at least 50 °, in particular at least 80 °.
Indem ein aktiver Schwenkantrieb vorgesehen ist, kann das Gerät sehr viel feiner und einfacher eingestellt werden, als dies mit einer einfachen Federmechanik möglich wäre.By providing an active rotary actuator, the device can be much finer and easier to adjust than would be possible with a simple spring mechanism.
Zur Detektion der Schwenkposition, d.h. des Schwenkwinkels, der Türe ist vorzugsweise ein Sensor vorgesehen, dessen Signal von der Antriebssteuerung ausgewertet werden kann, um den Schwenkantrieb anzusteuern.For detecting the pivot position, ie the pivot angle, the door, a sensor is preferably provided, the signal of which can be evaluated by the drive control in order to control the pivot drive.
Vorzugsweise ist weiter ein Federmechanismus vorgesehen, welcher einem Aufschwenken der Türe aufgrund Schwerkraft entgegenwirkt, und der Schwenkantrieb wirkt so auf diesen Federmechanismus, dass die vom Federmechanismus ausgeübte Kraft variiert werden kann. Dadurch kann ein grosser Teil der gegen die Schwerkraft aufzubringenden Kraft vom Federmechanismus übernommen werden, so dass der Antrieb diese Kraft nur noch leicht korrigieren muss. Dadurch werden die Anforderungen an den Antrieb, beispielsweise betreffend Hublänge und oder Leistung, reduziert, und ausserdem wird der Betrieb des Geräts sicherer, indem auch bei einem Ausfall des Antriebs eine gewisse Schwerkraftkompensation durch den Federmechanismus sichergestellt ist.Preferably, a spring mechanism is further provided, which counteracts a pivoting of the door by gravity, and the pivot drive acts on this spring mechanism, that the force exerted by the spring mechanism can be varied. As a result, a large part of the force to be applied against the force of gravity can be taken over by the spring mechanism, so that the drive only has to correct this force only slightly. As a result, the requirements on the drive, for example regarding stroke length and / or power, reduced, and also the operation of the device is safer by a certain suspension force compensation is ensured by the spring mechanism even in case of failure of the drive.
Die Antriebssteuerung weist vorzugsweise einen Speicher mit Kalibrierungsdaten auf, welche als Funktion der Türposition eine Schwenkantriebs-Position oder - Kraft festlegen, bei welcher die Türe in der jeweiligen Türposition selbsthemmend gehalten wird. Mit anderen Worten sind im Speicher also Daten abgelegt, die es erlauben, abhängig von der jeweiligen Türposition, Türgewicht, Reibungszustände die vom Schwenkantrieb einzunehmende Position oder die von ihm auszuübende Kraft zu bestimmen. Dadurch wird es möglich, das Gerät in sehr einfacher Weise nur durch Ändern der Kalibrierungsdaten an die jeweiligen Verhältnisse, z.B. an eine bestimmte Art von Blende, anzupassen.The drive control preferably has a memory with calibration data defining a pivot drive position or force as a function of the door position at which the door is held in a self-locking manner in the respective door position. In other words, data are stored in the memory so that it is possible to determine, depending on the respective door position, door weight, friction conditions, the position to be assumed by the pivot drive or the force to be exerted by it. This makes it possible to change the device in a very simple manner only by changing the calibration data to the respective conditions, e.g. to adapt to a specific type of aperture.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Steuerung dabei dazu ausgestaltet, die Kalibrierungsdaten in einem Kalibrierungsmodus selbst zu messen.In a particularly advantageous embodiment, the controller is configured to measure the calibration data itself in a calibration mode.
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figur, welche eine Seitenansicht des Scharnierbereichs eines Geschirrspülers bei verschiedenen Winkelpositionen der Türe zeigt.Further embodiments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figure, which is a side view of the hinge region a dishwasher at different angular positions of the door shows.
Der Scharniermechanismus 2 ist ungefähr so aufgebaut wie jener, der in
Am Türfuss 9 ist ein Zugarm 10 befestigt, der mit dem Türfuss 9 mitschwenkt und an seinem freien Ende 11 mit dem Seil 12 eines Seilzugmechanismus 13 verbunden ist. Der Seilzugmechanismus 13 umfasst weiter zwei am Gehäuserahmen 7 befestigte Umlenkrollen 26, 27, um welche das Seil 12 geführt wird. Das dem Zugarm 10 gegenüber liegende Ende des Seils 12 ist mit dem ersten Ende 14 einer Zugfeder 15 verbunden, welche horizontal im Bereich des Gehäusebodens angeordnet ist und einen Federmechanismus des Geräts bildet. Das dem ersten Ende 14 gegenüber liegende zweite Ende 16 der Zugfeder 15 ist mit einem Hilfsseil 17 verbunden, das auf eine Seilrolle 18 eines Schwenkantriebs 19 aufgerollt ist. Auch der Schwenkantrieb 19 ist fest mit dem Gehäuserahmen 7 verbunden.At the door base 9 a pull arm 10 is fixed, which pivots with the
Der Schwenkantrieb 19 wird von einer Antriebssteuerung 20 gesteuert. Aus Gründen, die im Laufe der weiteren Beschreibung klar werden, ist in der Antriebssteuerung 20 ein Speicher 21 angeordnet. Weiter ist die Antriebssteuerung mit einem Sensor 22 zum Detektieren der Schwenkposition oder der Bewegung der Türe 1 verbunden.The
Im Folgenden wird die Funktion der Anordnung gemäss
Die in
Im Laufe der Schwenkbewegung der Türe aus der vertikalen, geschlossenen Stellung in die horizontale, völlig geöffnete Stellung wird dabei das Seil 12 vom Zugarm 10 mitgenommen und in Seillängsrichtung bewegt, wodurch die Feder 15 mehr oder weniger stark gedehnt wird. Dies ist durch die Pfeile 25 unterhalb der Feder 15 illustriert, wobei die rechten Enden dieser Pfeile qualitativ die Position des rechten Endes der Feder 15 abhängig von der Schwenkposition der Türe 1 zeigen. Wie ersichtlich, wird die Feder zunächst bei geringem Öffnungswinkel und noch fast vertikaler Türe etwas entspannt, wonach sie zunehmend gespannt wird, bis sie bei vollständig offener Türe 1 ihre maximale Spannung erreicht hat. Entsprechend nimmt die von der Feder 15 auf die Türe 1 ausgeübte Rückstellkraft bei zunehmendem Türöffnungswinkel zunächst leicht ab und dann aber über den grössten Teil des Wegs zu, so dass der Schwerkraft der Türe entgegengewirkt wird entsprechend der Reibkraft der Rollen oder von reibungsbehafteten Umlenkeinrichtungen.In the course of the pivoting movement of the door from the vertical, closed position to the horizontal, fully open position while the
Der so realisierte Kraftverlauf wird jedoch in der Regel nicht zu einer völligen Selbsthemmung der Türe bei einer gegebenen Blende führen, sondern die von der Feder ausgeübte Kraft wäre, ohne weitere Massnahmen, abhängig vom Türöffnungswinkel für eine Selbsthemmung meist etwas zu gross oder zu klein. Vorzugsweise sind die Feder 15 und die Geometrie des Seilzugs und des Scharniermechanismus jedoch so gewählt, dass die Kraft der Feder nur wenig von der für die Selbsthemmung nötigen Kraft abweicht. Hierzu sollte, in einer Mittelstellung des Schwenkantriebs 19, die von der Feder 15 auf die Türe ausgeübte Kraft beim Öffnen der Türe ab einem gewissen ersten Öffnungswinkel der Türe (vorzugsweise höchstens 20°) bis zumindest einem gewissen zweiten Öffnungswinkel der Türe (vorzugsweise mindestens 70°) im Wesentlichen stetig zunehmen.However, the force curve so realized will not usually lead to a complete self-locking of the door at a given aperture, but the force exerted by the spring force would be, without further measures, depending on the door opening angle for self-locking usually a little too big or too small. Preferably, however, the
Um eine vollständige Selbsthemmung der Türe sicherzustellen, ist der Schwenkantrieb 19 vorgesehen, mit welchem die Seilrolle 18 gedreht werden kann, so dass mehr oder weniger Hilfsseil 17 aufgerollt wird. Mit anderen Worten kann also mit dem Schwenkantrieb 19 die Position des zweiten Endes 16 der Feder 15 geändert werden, wie dies anhand der rechten Enden der Pfeile 25 von
Die Antriebssteuerung 20 ist nun, wie eingangs erwähnt, dazu ausgestaltet, im Normalbetrieb die vom Schwenkantrieb 19 über die Feder 15 und das Seil 12 auf die Türe ausgeübte Kraft so einzustellen, dass die Türe selbstgehemmt gehalten wird. Zum Bewegen kann der Antrieb das Federelement in der Art positionieren, dass eine kleine Bedienkraft ausreicht, die Türe in die beabsichtigte Richtung zu bewegen. Hierzu sind im Speicher 21 Kalibrierungsdaten abgelegt, welche als Funktion der Türposition angeben, welche Position der Schwenkantrieb 19 einnehmen muss oder welche Kraft er ausüben muss. Die Kalibrierungsdaten können z.B. als zu interpolierende Tabelle oder als Parameter einer Kalibrierungsfunktion abgelegt sein.The
Die Kalibrierungsdaten sind vom Gewicht der Türe 1 und insbesondere der Blende abhängig, so dass sie an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden sollten. Hierzu kann die Antriebssteuerung 20 mit einem Kalibrierungsmodus ausgestattet sein, der z.B. über eine spezielle Eingabekombination aktiviert werden kann. In diesem Kalibrierungsmodus findet die Antriebssteuerung 21 für mehrere Schwenkpositionen der Türe diejenige Schenkantriebs-Position oder -Kraft, bei welcher die Türe selbsthemmend gehalten ist, d.h. sich nicht mehr bewegt.The calibration data are dependent on the weight of the door 1 and in particular the aperture, so that they should be adapted to the respective requirements. For this purpose, the
Hierzu kann z.B. der Geräteinstallateur den Geschirrspüler in den Kalibrierungsmodus bringen und sodann die Türe nacheinander in verschiedene Schwenkpositionen bringen. Für jede Schwenkposition variiert die Antriebssteuerung 20 die Schwenkantriebs-Position, bis die Türe sich nicht bewegt. Alternativ hierzu kann die Antriebssteuerung 20 die Türe auch selbst in unterschiedliche Schwenkpositionen bringen, indem sie die Kraft des Schwenkantriebs 19 dazu verwendet, die Türe aktiv zu bewegen.For this, e.g. the appliance installer put the dishwasher in the calibration mode and then bring the door in different pivoting positions one after the other. For each pivot position, the
Die Schwenkposition der Türe 1 wird mit dem Sensor 22 erfasst. Dabei kann es sich z.B. um einen der folgenden Arten von Sensoren handeln:
Der Sensor 22 kann ein Winkelsensor sein, der den Schwenkwinkel eines Drehgelenks des Scharniermechanismus 2 der Türe misst. Beispielsweise kann der Sensor am Drehlager 5a angeordnet sein oder ander Rolle 26oder 27.Der Sensor 22 kann ein Kippsensor sein, mit welchem der Kippwinkel der Türe 1 relativ zur Schwerkraftsvertikalen gemessen werden kann. Ein solcher Sensor kann irgendwo in der Türe 1 eingebaut sein.- Der Sensor kann am
Seilzugmechanismus 13 angeordnet sein. Insbesondere kann er ein Wegsensor sein, der die Position einer amSeil 12 angeordneten Marke misst, oder ein Bewegungssensor, der eine Bewegung desSeils 12 oder der Umlenkrollen misst. - Der Sensor kann ein Bewegungs- oder Beschleunigungssensor sein.
- The
sensor 22 may be an angle sensor that measures the swing angle of a hinge of the hinge mechanism 2 of the door. For example, the sensor may be arranged on the rotary bearing 5a or on theroller 26 or 27th - The
sensor 22 may be a tilt sensor with which the tilt angle of the door 1 relative to the vertical force of gravity can be measured. Such a sensor can be installed anywhere in the door 1. - The sensor may be arranged on the
cable pull mechanism 13. In particular, it may be a displacement sensor which measures the position of a mark placed on thecable 12, or a motion sensor which measures a movement of thecable 12 or pulleys. - The sensor may be a motion or acceleration sensor.
Die Ausführung nach
Um die Türe zu bewegen, erfasst sie der Benutzer und übt eine Schwenkkraft auf sie aus. Die daraus resultierende Bewegung wird von der Antriebssteuerung 20 über den Sensor 22 erfasst, und die Antriebssteuerung 20 passt die Position des Schwenkantriebs 19 an die jeweilige Winkelposition automatisch an, so dass beim Loslassen der Türe diese automatisch stehen bleibt.To move the door, the user grasps it and applies a swivel force to it. The resulting movement is detected by the
Bemerkungen:
- Der oben erwähnte Begriff "Seil" ist breit zu verstehen. Es kann sich dabei um ein eigentliches Seil, aber z.B. auch um einen Draht, eine Kette oder ein Band handeln, oder um ein anderes flexibles, längliches Element, welches in der Lage ist, die Zugkraft zwischen der Türe 1 und der Zugfeder 15 aufzunehmen.
- The above-mentioned term "rope" is to be understood broadly. It may be an actual rope, but also, for example, a wire, a chain or a belt, or another flexible, elongate element which is able to absorb the tensile force between the door 1 and the
tension spring 15.
Vorzugsweise ist der Schwenkantrieb 19 selbsthemmend ausgeführt, z.B. mittels einer hohen Untersetzung, so dass er ohne Strom seine Position auch unter Zugkraft der Feder 15 beibehält.Preferably, the
Der Schwenkantrieb 19 kann z.B. als Servo- oder Schrittmotor ausgestaltet sein oder als Spindeltrieb (in diesem Falle kann z.B. Seilrolle 18 wegfallen) oder als Hebelsystem.The
Der oben beschriebene Scharniermechanismus 2 ist zwar vorteilhaft, aber das Scharnier der Türe 1 kann auch in anderer Weise aufgebaut sein, so z.B. gemäss
Denkbar ist, dass der Schwenkantrieb 19 auch direkt und nicht über eine Feder auf den Scharniermechanismus oder direkt auf die Türe wirkt. In diesem Fall kann eine Federmechanik grundsätzlich sogar ganz entfallen - aus den oben angegebenen Gründen ist die Verwendung einer Feder bzw. Federmechanik jedoch vorteilhaft.It is conceivable that the
Die oben beschriebene Ausführung betrifft ein Vierpunktscharnier. Die genaue Art des Scharniers ist für die vorliegende Erfindung jedoch von untergeordneter Bedeutung. Sie kann z.B. auch bei einem Einpunktscharnier eingesetzt werden.The embodiment described above relates to a four-point hinge. However, the exact nature of the hinge is of minor importance to the present invention. It can e.g. also be used in a single-point hinge.
Der Begriff "Schwenkantrieb" ist breit zu verstehen. Insbesondere wird die Bewegung der Türe nicht vom Antrieb alleine erzeugt, sondern ergibt sich als Resultat der Krafteinwirkung durch den Schwenkantrieb und durch den Benutzer.The term "quarter turn actuator" is to be understood broadly. In particular, the movement of the door is not generated by the drive alone, but arises as a result of the force by the rotary actuator and by the user.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited to these and may be practiced otherwise within the scope of the following claims.
Claims (16)
- Dishwasher with a pivoting, self-locking door (1), which is pivotable about a horizontal pivot axis in a lower region of the door, by a user catching it and exerting a pivot force on it, wherein the dishwasher has a pivot actuator (19) connected to the door (1) as well as an actuator control (20) for the pivot actuator (19), characterized in that the actuator control (20) and the pivot actuator (19) are adapted to hold the door in self-locking manner at least over a pivot angle range by changing a force exerted on the door (1) by the pivot actuator (19), such that the door retains its pivot position, if the user releases it, by changing the force exerted on the door by the pivot actuator depending on the angle by means of electrical control.
- Dishwasher according to claim 1, wherein the actuator control (20) and the pivot actuator (19) are adapted to hold the door (1) in self-locking manner over a pivot angular range of at least 50°, in particular of at least 80°.
- Dishwasher according to any one of the preceding claims, with a sensor (22) for detecting the pivoted position of the door (1).
- Dishwasher according to claim 3, wherein the sensor (22) is an angle sensor, with which a pivot angle of a hinge (5a) of the door (1) is measureable.
- Dishwasher according to claim 3, wherein the sensor (22) is a tilt sensor, with which a tilt angle of the door (1) relatively to a gravitational vertical axis is measurable.
- Dishwasher according to claim 3, wherein the sensor (22) is a travel sensor or motion sensor on a pulley mechanism (13) connected to the door (1).
- Dishwasher according to claim 3, wherein sensor (22) is an acceleration sensor
- Dishwasher according to any one of the preceding claims with a spring mechanism (15), which counteracts an opening swing of the door (1) due to gravity, wherein the force exerted by the spring mechanism (15) on the door (1) is varied by means of the pivot actuator (19).
- Dishwasher according to claim 8, wherein upon opening the door a force exerted on the door by the spring mechanism (15) is constantly increasing from a first opening angle of the door (1) to a second opening angle of the door, and in particular wherein the first opening angle does not exceed 20° and the second opening angle is at least 70°.
- Dishwasher according to any one of the preceding claims with a pulley mechanism (13) connected with the door (1) with a rope (12), which is movable by pivoting the door (1) in a longitudinal direction of the rope, wherein an alterable force is exercisable on the rope (12) by the pivot actuator (19).
- Dishwasher according to claim 10, wherein the rope (12) is connected with a tension spring (15), which is attached to the pivot actuator (19).
- Dishwasher according to claim 11, wherein the tension spring (15) is connected to the rope (12) at a first end (14) and wherein a position of a second end (16) of the tension spring (15) is variable by means of the pivot actuator (19).
- Dishwasher according to any one of the claims 10 to 12 with two pulley mechanisms (13) on both sides of the door (1), wherein the pulley mechanisms (13) are guided to a common pivot actuator (19), such that the alterable force is exercisable on the ropes (12) at the pulley mechanisms (13) by the common pivot actuator (19).
- Dishwasher according to any one of the claims 10 to 12 with two pulley mechanisms (13) on both sides of the door (1), wherein a pivot actuator (19) is assigned to each pulley mechanism (13).
- Dishwasher according to any one of the preceding claims, wherein the actuator control (20) has a memory (21) with calibration data, which defines a position or a force of the pivot actuator (19) as a function of the positon of the door, in which the door (1) in the respective position is held in self-locking manner.
- Dishwasher according to claim 15, wherein the actuator control (20) is adapted to measure the calibration data in a calibration mode,
and in particular wherein the actuator control (20) is adapted in the calibration mode, to find a particular position or force of the pivot actuator for a plurality of pivot positions of the door (1), for which the door (1) is being held.
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