Kältegerät mit angespritztem Leitungshalter sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Solche Kältegeräte, wozu insbesondere Haushaltskältegeräte wie Kühlschränke und Gefrierschränke gehören, umfassen einen Innenbehälter, der einen gekühlten
Kältegeräteinnenraum wie einen Kühlraum bzw. einen Gefrierraum begrenzt. Der Kältegeräteinnenraum ist mit einem Isoliermaterial, welches meist durch Schäumung gebildet ist, hinterlegt bzw. umgeben und stellt den Hauptraum eines solchen Kältegeräts dar. Der Innenraum ist mit einer Tür verschließbar. Ferner umfasst das Kältegerät einen Korpus, der den Kältegeräteinnenraum bzw. den Innenbehälter umschließt und als äußere Begrenzung sowie als mechanisches Grundgerüst des Kältegeräts dient. Um elektrische Verbraucher, wie beispielsweise eine Lampe, einen Wasser- oder
Eisspender, zu versorgen, sind zum einen elektrische Leitungen bzw. Kabel und zum anderen Leitungen für Kühlmittel und/oder Wasser vorgesehen, die das Isoliermaterial des Innenbehälters - der auch Kühlgutbehälter genannt wird - durchsetzen. Der
Innenbehälter wird in der Regel durch Tiefziehen hergestellt, ist somit relativ glatt und bietet daher kaum Möglichkeiten für die Befestigung von Leitungen und Kabeln. Daher wird üblicherweise zur Anbringung dieser Leitungen bzw. Kabel so verfahren, dass sie vor dem Einschäumen händisch mit Klebebändern und auch als "Zitronenscheiben" bezeichneten Abstandshaltern und/oder Befestigungsclips am Innenbehälter oder auch am Korpus befestigt werden. Eine derartige Befestigung zur Leitungsverlegung unterliegt somit fast zwangsläufig relativ großen Schwankungen. Diese Schwankungen führen zu unterschiedlichem Fließverhalten im Schäumungsprozess und demzufolge auch schwankenden Isolationswerten. Durch diese Schwankungen kann die Toleranzbreite des Isolationsvermögens am Innenbehälter nicht klein genug gehalten werden. Bei Geräten mit komplexer Struktur der Leitungen und Kabel führt dies mitunter auch zu Störungen im Fertigungsablauf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kältegerät vorzuschlagen, bei dem die vorgenannten Nachteile überwunden werden und das besser reproduzierbare Ergebnisse beim Einschäumen bzw. beim Umschäumen des Innenbehälters sowie eine Einengung der Toleranzbreite des Isolationsvermögens am Innenbehälter ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Kältegeräts anzugeben, mit dem die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können und das eine zuverlässige Isolierung des Innenbehälters sicherstellt.
Diese Aufgabe wird mit einem Kältegerät gemäß dem Anspruch 1 bzw. mit einem
Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens ein der Befestigung des mindestens einen Kabels und/oder mindestens einen Leitung dienender Leitungshalter an einer vorbestimmten Position an dem Innenbehälter und/oder an dem Korpus angespritzt ist. Es ist hierbei klar, dass unter dem Begriff "Leitungshalter" nicht nur ein Halter für eine
"Leitung" für z.B. Wasser, sondern auch für ein "Kabel" für z.B. Strom zu verstehen ist. Da ein oder mehrere Leitungshalter zur Festlegung bzw. Befestigung von Kabeln und/oder Leitungen angespritzt sind, kann zum einen auf die Verwendung von Klebebändern und Abstandshaltern verzichtet werden, und zum anderen können derartige Leitungshalter an genau definierten Positionen an dem Innenbehälter und/oder dem Korpus angebracht werden, um dann ihrerseits die betreffenden Kabel und/oder Leitungen zu fixieren. Somit entstehen keine Schwankungen hinsichtlich des Orts der Anbringung der Leitungen und Kabel und damit auch keine unkontrollierbaren bzw. unvorhersehbaren Schwankungen der Isolationswerte, wodurch die Toleranzbreite des Isolationsvermögens am
Innenbehälter eingeengt werden kann. Da sich außerdem keine Kabel/Leitungen beim Schäumen verschieben, kann das Entstehen von Lunkern vermieden werden. Durch Wahl einer einfachen Geometrie des mindestens einen Leitungshalters ist es möglich, eine einfache Spritzform zu verwenden, die ohne Schieber auskommt und somit keine zusätzlichen Kosten bei der Herstellung mit sich bringt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum
Herstellen eines Kältegeräts, wie es insbesondere ein Kältegerät gemäß vorstehender
Erläuterung darstellt, gelöst. Es ist davon auszugehen, dass ein derartiges Kältegerät einen Innenbehälter, der einen mit einer Tür schließbaren, mit geschäumten
Isoliermaterial hinterlegten gekühlten Kältegeräteinnenraum wie insbesondere einem Kühlraum oder Gefrierraum, begrenzt, und einen dem Kältegeräteinnenraum
umschließenden Korpus aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Leitungshalter an dem Innenbehälter und/oder an dem Korpus angespritzt wird und mindestens ein Kabel und/oder mindestens eine Leitung an dem mindestens einen Leitungshalter befestigt wird, bevor der Innenbehälter mit dem Isoliermaterial eingeschäumt wird. Da ein oder mehrere Leitungshalter zur Festlegung bzw. Befestigung von Kabeln und/oder Leitungen angespritzt werden, kann zum einen auf die Verwendung von Klebebändern und Abstandshaltern verzichtet werden, und zum anderen können derartige Leitungshalter an genau definierten Positionen an dem
Innenbehälter und/oder dem Korpus angebracht werden, um dann ihrerseits die betreffenden Kabel und/oder Leitungen zu fixieren. Somit entstehen keine Schwankungen hinsichtlich des Orts der Anbringung der Leitungen und Kabel und damit auch keine unkontrollierbaren bzw. unvorhersehbaren Schwankungen der Isolationswerte, wodurch die Toleranzbreite des Isolationsvermögens am Innenbehälter eingeengt werden kann.
Das erfindungsgemäße Kältegerät lässt sich besonders einfach herstellen, wenn der Innenbehälter und/oder der Korpus vor dem Anspritzen des mindestens einen
Leitungshalters auf einen Stützkern, der vorzugsweise aus Metall gebildet ist,
aufgeschoben wird. Dadurch verzieht sich und verrutscht der Innenbehälter beim
Anspritzen nicht, und es ist ein sicherer Gegenhalt gegen den Anpressdruck der
Spritzform gegeben. Es ist vorteilhaft, wenn zum Anspritzen des mindestens einen Leitungshalters eine
Spritzform, die eine Anspritzöffnung aufweist, auf den Innenbehälter und/oder den Korpus gepresst wird.
Falls sich die Anspritzöffnung in der Nähe des Innenbehälters und/oder des Korpus befindet, bietet dies den Vorteil, dass das eingespritzte Material keinen langen Weg zurücklegen muss, um an seinen Bestimmungsort zu gelangen.
Es ist günstig, wenn das Material für den mindestens einen Leitungshalter im
Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Innenbehälters und/oder des Korpus, auf welche die Spritzform aufgepresst ist, eingespritzt wird. Dadurch wirkt der durch das eingespritzte Material auf die Spritzform - auch Spritzwerkzeug genannt - ausgeübte Druck während des Einspritzens senkrecht weg von Oberfläche des Innenbehälters bzw. des Korpus und kann daher leichter durch die ohnehin auf die Spritzform ausgeübte Anpresskraft kompensiert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Leitungshalter verwendet, bei denen mehrere einzelne Leitungshalter zu jeweils einem Universalhalter integriert sind. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein derartiger Universalleitungshalter unterschiedlich ausgebildete, insbesondere für unterschiedliche Kabel- bzw.
Leitungsgrößen ausgelegte, Leitungshalter umfasst, da dann nur ein einzelnes Bauteil zur Festlegung unterschiedlicher Kabel und Leitungen eingesetzt zu werden braucht. Dies reduziert die Komplexität der Anordnung, und auch die Fehlerrate bei der vorbereitenden Montage kann reduziert werden, wenn statt einer Vielzahl von einzelnen Leitungshaltern nur ein Universalleitungshalter verwendet wird. Üblicherweise werden mehrere derartige Universalhalter verwendet, um entsprechende Leitungen und/oder Kabel über eine gewisse Länge und nicht nur an einem bestimmten Punkt oder Bereich des
Innenbehälters und/oder des Korpus genau definiert anzubringen. Es ist klar, dass die Anzahl und Positionierung der Leitungshalter bzw. Universalleitungshalter in Abhängigkeit von der zu erreichenden Präzision der Verlegung der Kabel und/oder Leitungen gewählt wird. Außerdem können die Einschränkungen berücksichtigt werden, die beim
Schäumungsprozess und der hierdurch zu erreichenden Isolationsfähigkeit hingenommen werden sollen.
Eine besonders einfache Handhabung der Leitungshalter bei der Befestigung der Leitungen/Kabel ergibt sich dann, wenn diese für die formschlüssige und/oder
kraftschlüssige Aufnahme von Kabeln und Leitungen ausgestaltet sind. Eine besonders einfache Fixierung der Leitungen und Kabel in den Leitungshalter ist dann möglich, wenn die Leitungen und Kabel in die Leitungshalter eingeclipst werden können.
Es ist vorteilhaft, dass das Anspritzen des mindestens einen Leitungshalters in der Regel vollautomatisch erfolgen kann. Daher werden bei der Montage praktisch keine Fehler
auftreten, und die Reproduzierbarkeit der Anordnung unmittelbar vor dem Schäumen bzw. Einschäumen ist mit hoher Genauigkeit gegeben.
Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in Schnittdarstellung mit einem einzelnen angespritzten Leitungshalter, aufgepresstem Spritzwerkzeug und Stützkern, und Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Schnittdarstellung mit einem als Universalhalter ausgebildeten Leitungshalter ohne Spritzwerkzeug und Stützkern.
In Fig. 1 ist ein auch als Kühlgutbehälter bezeichneter Innenbehälter 20 eines Kältegeräts 10 dargestellt. In der rechten oberen Ecke des Innenbehälters 20 ist schematisch eine Lampe 50 dargestellt, die mittels eines nicht dargestellten Kabels mit elektrischem Strom versorgt wird, um einen durch den Innenbehälter 20 begrenzten Kältegeräteinnenraum 24 zu erleuchten. Der Kältegeräteinnenraum 24 ist mittels einer Tür verschließbar, die aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. An der Oberfläche des Innenbehälters 20 ist ein Leitungshalter 32 zur Befestigung eines Kabels 42 an dem Innenbehälter 20 befestigt.
Der Leitungshalter 32 umfasst zwei vom Innenbehälter 20 abstehende Schenkel 37, die durch einen dem Innenbehälter 20 benachbarten Querabschnitt 38 miteinander verbunden sind. Die beiden Schenkel 37 bilden zusammen mit dem Querabschnitt 38 eine in etwa U-förmige Anordnung. An den einander zugewandten Seiten der Schenkel 37 ist in der Nähe des Querabschnitts 38 von vorn gesehen eine seitliche Ausnehmung 39 ausgebildet, die - von der linken bzw. rechten Seite aus gesehen - eine Hinterschneidung bildet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass ein Kabel 42 (vgl. Fig. 2) von oben zwischen den beiden Schenkeln 37 nach unten auf den Querabschnitt 38 zu gedrückt werden kann, wobei die beiden Schenkel 37 zunächst auseinandergedrückt werden. Sobald das Kabel 42 in den Bereich der Ausnehmung 39 bzw. der Hinterschneidung gelangt ist, bewegen sich die oberen Enden der beiden Schenkel 37 wieder aufeinander
zu und halten das Kabel 42 formschlüssig in der Ausnehmung 39. Somit kann das Kabel 42 in einfacher weise in den Leitungshalter 32 eingeclipst bzw. eingerastet werden.
Zum Anbringen des Leitungshalters 32 wird zunächst der Innenbehälter 20 auf einen Stützkern 7, der üblicherweise aus Metall gebildet ist, aufgeschoben bzw. aufgestützt. Dann wird an einer gewünschten Stelle eine Spritzform 8 mittels einer nur schematisch dargestellten, durch einen Pfeil F symbolisierten, Anpresskraft auf den Innenbehälter 20 aufgedrückt und ein zum Anspritzen geeigneter Kunststoff über eine nur schematisch dargestellte, in der Nähe des Innenbehälters 20 befindliche, Anspritzöffnung 9
eingespritzt. Die Einspritzrichtung ist dabei gleich wie die Richtung der Anpresskraft, so dass die Anpresskraft einen wirksamen Gegenhalt gegen den durch das Einspritzen erzeugten Gegendruck schafft, der entgegen der Richtung des Pfeils F auf die Spritzform 8 wirkt. Da der anzuspritzende Leitungshalter 32 eine einfache Form aufweist, reicht eine schieberlose Spritzform 8. Nach Erkalten des Leitungshalters 32 wird die Spritzform 8 entgegen der Richtung des Pfeils F abgezogen. Hierbei ist zu beachten, dass die seitliche Ausnehmung 39 bzw. Hinterschneidung nicht zu stark ausgeprägt ist, damit beim
Abziehen der schieberlosen Spritzform 8 der Leitungshalter 32 nicht beschädigt wird. Für den Fall, dass kompliziertere Formen für den Leitungshalter 32 gewählt werden sollen, muss ein Spritzform 8 mit mindestens einem Schieber verwendet werden, was allerdings die Herstellungskosten erhöht.
Da keine Handarbeit für die Anbringung des Leitungshalters 32 notwendig ist und insbesondere auch keine Klebebänder und/oder Abstandshalter eingesetzt zu werden brauchen, kann die räumliche Anordnung des Leitungshalters 32 mit dem Kabel sehr genau definiert und reproduzierbar gestaltet werden. Üblicherweise werden mehrere Leitungshalter 32 verwendet, was den Vorteil noch erhöht, dass diese Leitungshalter 32 an genau definierten Positionen angebracht werden können. Dadurch ist sichergestellt, dass die Leitungshalter 32 und die an ihnen befestigten Kabel nicht nur vor, sondern auch während und nach dem Anbringen des Isoliermaterials 22 - welches in Fig. 2 nur schematisch als unterbrochene Lage an Material dargestellt ist - an exakt definierten Positionen festliegen.
Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Anbringung von Leitungshaltern 32 an dem Innenraum 20 können diese auch am Korpus angebracht werden. Als weitere Variante ist
es denkbar, dass ein Teil der Leitungshalter 32 am Innenbehälter 20 und ein anderer Teil der Leitungshalter 32 am Korpus angebracht sind.
Die bezüglich der ersten Ausführungsform von Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen und Bezeichnungen werden auch für die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform verwendet. Zur Vermeidung von überflüssigen Wiederholungen wird auf deren erneute Beschreibung teilweise verzichtet.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hauptsächlich darin, dass statt eines für nur ein Kabel 42 bestimmten Leitungshalters 32 ein sogenannter Universalleitungshalter 30 angespritzt wird, der neben dem bereits vorstehend beschriebenen (kleinen) Leitungshalter 32, einen weiteren, großen,
Leitungshalter 34 umfasst, der größer als der kleine Leitungshalter 32 ist. Während der Leitungshalter 32 wie im Beispiel von Fig. 1 für ein Kabel 42 bestimmt ist, kann der größer ausgestaltete Leitungshalter 34 beispielsweise eine Leitung 44 bzw. einen Schlauch für Kühlmittel oder für die Wasserversorgung eines Eisspenders aufnehmen bzw. befestigen. Die Leitungshalter 32, 34 umfassen jeweils unterschiedlich hoch bzw. lang ausgebildete Schenkel 37 und jeweils einen den Schenkel 37 verbindenden Querabschnitt 38. Auch die Form der einzelnen Leitungshalter 32, 34 bzw. deren jeweiliger Querschnitt ist gleich oder ähnlich ausgestaltet wie bei dem in Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Leitungshalter 32. Die Leitungshalter 32, 34 sind im Bereich ihrer jeweiligen Querabschnitte 38 mit einer
Basisplatte 31 einstückig ausgebildet, die die beiden Leitungshalter 32, 34 untereinander verbindet und derjenige Teil des Universalleitungshalters 30 ist, der an den Innenbehälter 20 angespritzt ist. Der Vorteil der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass die Anzahl der zu
verwendenden Teile für die Montage und damit die Komplexität der gesamten Anordnung deutlich reduziert werden kann, was zum einen eine Kostenersparnis bringt und zum anderen hilft, die Fehlerrate bei der vorbereitenden Montage niedrig zu halten. Erfindungsgemäß wird somit mindestens ein Leitungshalter 32, vorzugsweise mindestens ein Universalhaltungsleiter 30, am Innenbehälter 20 oder am Korpus eines Kältegeräts 10 Angespritzt. Danach werden die nötigen Kabel 42 und/oder Leitungen 44 in die
Leitungshalter 32, 34 eingeclipst. Erst danach wird der Innenbehälter 20 mit
Isoliermaterial 22 umschäumt, um die erforderliche Isolierung des Innenbehälters (üblicherweise ein Kühlraum oder Gefrierraum) zu bilden. Diese Vorgänge können zumindest weitgehend oder sogar vollständig automatisch erfolgen.
Während vorstehend von einer kraftschlüssigen Aufnahme der Kabel bzw. Leitungen in den Leitungshaltern durch Einclipsen bzw. Einrasten ausgegangen wurde, können die Kabel bzw. Leitungen auch durch eine kraftschlüssige Aufnahme im oder an den
Leitungshaltern ausgebildet sein, beispielsweise durch entsprechende Komponenten an den Innenseiten der Schenkel 37, welche mit den zu befestigenden Kabeln und Leitungen einen hohen Reibungskoeffizienten bilden.
Als Material für die Leitungshalter sind verschiedene Kunststoffe verwendbar. Der Innenbehälter kann beispielsweise aus Polypropylen oder ABS hergestellt werden.
Bezugszeichenliste
7 Stützkern
8 Spritzform
9 Anspritzöffnung
10 Kältegerät
20 Innenbehälter
22 Isoliermaterial
24 Kältegeräteinnenraum
30 Universalleitungshalter
31 Basisplatte
32, 34 Leitungshalter
37 Schenkel
38 Querabschnitt
39 Ausnehmung/Hinterschneidung
42 Kabel
44 Leitung
50 Lampe