EP2636355B1 - Haushaltgerät mit Tür - Google Patents

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EP2636355B1
EP2636355B1 EP12401038.0A EP12401038A EP2636355B1 EP 2636355 B1 EP2636355 B1 EP 2636355B1 EP 12401038 A EP12401038 A EP 12401038A EP 2636355 B1 EP2636355 B1 EP 2636355B1
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EP
European Patent Office
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door
sensor
household appliance
spring
detected
Prior art date
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EP12401038.0A
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English (en)
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EP2636355A1 (de
Inventor
Stefan Tiekötter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
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Priority to US13/786,622 priority patent/US20130232877A1/en
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00—General constructional features
    • F25D23/02—Doors; Covers

Definitions

  • the present invention relates to a domestic appliance having the features of the preamble of claim 1.
  • Domestic appliances of the aforementioned, that is generic type are known from the prior art. They have a pivotable about a horizontal axis formed door, by means of which an opening to the treatment room can be closed.
  • these doors are hinged to the lower side to allow a Aufklappiolo.
  • the household appliance doors are spring loaded to slow down or dampen the door especially when swinging down.
  • so-called door springs are used for this purpose, which are arranged at one end optionally with the interposition of a cable to the door and the other end on the machine base.
  • one or more door springs can be used.
  • a first door spring on the left side of the door and a second door spring on the right side of the door is used.
  • the springs described are often designed as coil springs.
  • a sensor for detecting an opening request is used, which detects a force acting on the decorative panel force.
  • the household appliance according to the invention has a door pivotable about a horizontally extending axis for closing an opening of a treatment room.
  • the door is provided with at least one door spring, which serves to slow down the movement of the door when swinging down.
  • the household appliance has a sensor with which the functionality of the door spring can be monitored. On the basis of the monitoring of the functionality by the sensor can thus be recognized in particular whether the door spring is working properly or whether a failure of the door spring, i. a malfunction of the door spring, such as a breakage of the door spring or at least an insufficient braking effect by the door spring, is present.
  • the domestic appliance according to the invention further comprises an additional braking means, which is activated in the event of a detected by the sensor failure of the door spring and is suitable to slow down the movement of the door when swinging down.
  • the braking agent acts on the door or its door hinge in such a way that a free, ie unrestrained swung down the door is avoided.
  • the additional braking means is preferably activated only when a failure of the door spring has been detected. In order to stop the swiveling movement of the door immediately, the activation takes place immediately as soon as the failure of the door spring has been detected.
  • the domestic appliance advantageously has a device control which evaluates the signals detected by the sensor and draws conclusions about the functionality of the door spring from the signals and their evaluation. Determines whether the door spring is working properly or if there is a malfunction of the door spring. Upon detection of a malfunction or a failure of the door spring, the device control activates the deceleration.
  • the braking means is designed as an electromagnetically actuated brake.
  • This can act for example on a brake pad frictionally on the hinge and thereby prevent the pivoting movement.
  • An advantage of this embodiment is the particularly short reaction time of the braking agent.
  • an electromagnetically actuated brake but also the Einstz a centrifugal brake or a wedge brake or other positive or frictional braking means is conceivable, which has an analog functionality.
  • the senor is designed so that temporal changes in the angle of inclination of the door can be detected.
  • the signals detected by the sensor can thus be used to determine at which speed and which acceleration the pivotal movement of the door takes place, i. how fast the door is opened.
  • the detected signals are compared with predetermined reference values, which are associated with a proper, braked by an intact door spring pivotal movement of the door.
  • the reference values are entered when setting up the household appliance and setting the correct door spring preload of the door spring in the device control or automatically read by this by pivoting and swiveling the door.
  • the senor is able to measure signals in three independent spatial directions. It is therefore a sensor measuring in three dimensions, the three measuring directions preferably being orthogonal to one another.
  • the sensor is arranged and designed so that vibrations of the household appliance and / or acoustic pulses can be detected. If the door spring breaks when the door swings open, it strikes against the body, the hinge or other components of the household appliance. In this case, vibrations and / or acoustic pulses are generated, which can be detected by the sensor. Characterized that the sensor detects signals from three independent spatial directions, it is designed so that the spatial direction of the source of the detected vibrations and / or acoustic pulses with respect to the sensor can be determined. In this way, the source of the signals can be located and thereby a spring break with great certainty can be identified.
  • the sensor or device controller is thus able to reliably distinguish signals resulting from breakage of the spring from interference signals originating from another source.
  • the sensor also detects frequencies in the range of 1-4 kHz, which can be assigned to a stop signal of a broken spring and excludes frequencies from outside frequency ranges at least partially. This further increases the security in the identification of a door spring break.
  • the senor is a monolithic element.
  • the sensor is a monolithic element.
  • less cabling and assembly costs are incurred than would be the case with the use of two or more sensors.
  • a concatenation of several uniaxial acceleration sensors would also be conceivable, but associated with an additional effort during assembly.
  • the inclination sensor is preferably a three-axis acceleration sensor. These types of sensors are also referred to as XYZ acceleration sensors. Such a sensor measures accelerations, where a vibration is proportional to the acceleration.
  • One possible measuring principle of such a sensor is that according to which the sensor capacitively measures the deflection of a reference mass. The deflection of the reference mass is proportional to the acceleration.
  • Such sensors can be designed as a micro-electro-mechanical system (MEMS).
  • MEMS micro-electro-mechanical system
  • accelerations can be precisely measured with such a sensor, while at the same time having a fully integrated design, low costs and a small installation space.
  • the inclination sensor may also be designed as a three-axis vibration sensor or the like. The decisive factor is that he is able to measure signals in three independent spatial directions
  • the tilt sensor is the low installation costs, since the sensor can be positioned, for example, directly on the control electronics. At the same time cost-effective installation results in a more reliable system.
  • the inclination sensor preferably in the aperture, as part of the device control, arranged.
  • the inclination sensor can be carried in particular by an electronics.
  • the sensor may be carried by the control board which is disposed within the device control in a bezel.
  • a further preferred embodiment represents the arrangement of the sensor on the display or operating board, within the display and operating control.
  • Other arrangements of the inclination sensor are also conceivable.
  • the sensor is preferably mechanically decoupled from the decorative plate. This means that there is no direct operative connection between decorative plate and sensor.
  • the sensor is thus not, as known from the prior art sensors, attached to the decorative plate, but rather spatially spaced therefrom.
  • Advantageously, thus acting on the decorative plate signals, such as structure-borne noise, not directly transmitted to the sensor. This reduces the susceptibility to interference.
  • the determined malfunction such as the breakage of the door spring
  • a visual and / or audible warning signal for example as a warning light or warning sound.
  • the user is forewarned in this way and will not be surprised by an unobstructed falling door when the door is opened. If the door is still in its closed position upon detection of the malfunction, it is preferable to block an automatic door opening device, i. the automatic opening mechanism is omitted. The user can then be given the opportunity to open the door in a controlled manner, which minimizes the security risk already explained, whereby the reliability for the use of the door springs can be significantly increased.
  • the voltage supply of the sensor takes place in front of the main switch of the household appliance. It is advantageous here that monitoring of the door spring is made possible even when the household appliance is switched off. According to another particular embodiment of the invention, the voltage supply of the braking means takes place in front of the main switch of the household appliance. This advantageously allows activation of the deceleration even when the household appliance is switched off.
  • a method for operating a domestic appliance with the features of the preamble of claim 14 is proposed in the method.
  • signals are measured by means of a sensor, the signals evaluated and concluded on the basis of the signals on a functioning of the door spring.
  • a deceleration means for slowing down the movement of the door is activated when swinging down.
  • the invention is suitable for all types of household appliances in which a door is pivoted about a horizontal axis, in particular for integrated or fully integrated household appliances, in which the weight of the decorative plate increases the risk of injury.
  • the invention is suitable for ovens, Dampfgarella, microwave ovens, refrigerators and dishwashers.
  • Fig. 1 schematically represents the door area of a dishwasher 100 together with mounted decorative plate 3. Further essential components of the household appliance door 1 are the device control 4 with the control panel 2.
  • a partially integrated dishwasher is shown by way of example in which a portion of the front covered by a decorative plate 3 and a control panel 2 even when the device 100 is closed, ie closed position P1 is visible.
  • the appliance door 1 is further connected via a hinge 8 with the device 100, which allows a pivoting movement, starting from the closed position P1 of the door 1 to the open position P2 about the pivot point 9.
  • the hinge 8 has a door-side mount point 7, in which a door spring 5 is fixed, which on the Device side is hooked in the mount point 6.
  • the purpose of the door spring 5 is to decelerate the door 1, in particular during opening, so that it does not fall under gravity into the open position P2.
  • the position of the device-side Ein Wegstraticians 6 along the path S3 and thus the bias of the door spring 5 can vary and so tune the force of the often designed as a spiral tension spring door spring 5 on the door weight. If the door spring is adjusted correctly, it is ensured that the door remains in any angular position and does not open or close again on its own.
  • the treatment space 107 is an automatic opening device consisting of a motor 101 which drives a rack 102 and displaces it horizontally by the path S1.
  • the door is pressed in the first phase of the automatic door opening in a slightly open position.
  • the spring 5 here slows down the unfolding movement S2 in the normal case, i. acts against the gravity of the door 1, which would otherwise cause a complete unfolding. A break of the spring can have serious consequences here, as the door opens up unchecked.
  • Fig. 2 the door region of a dishwasher 100 is shown schematically.
  • the inclination sensor 10 preferably in the diaphragm 2 is shown here as being arranged as part of the device control 4.
  • Other arrangements of the inclination sensor are also conceivable, but not shown further.
  • the tilt sensor 10 is preferably a three-axis sensor, in particular a three-axis acceleration sensor. This measures signals in the in the Fig. 2 illustrated three orthogonal spatial directions X, Y, Z.
  • FIG Fig. 3 A schematic illustration of the tilt sensor 10 can be found in FIG Fig. 3 ,
  • a test input T for the sensor test.
  • an amplitude-invariant signal or idle signal is tapped, as long as the sensor 10 is not inclined by the three solid angles ⁇ x , ⁇ y or ⁇ z , or as long as no accelerations a x , a y or a z act on the sensor 10. If one of these parameters changes, another signal is output at the outputs X, Y and Z.
  • the three signals of the sensor 10 by means of a control computer (not shown) are read and evaluated.
  • the waveform will be at the X signal output during door opening as in Figure. 5 illustrated example.
  • Fig. 4 the signals of the sensor for monitoring the opening movement are displayed. If the appliance door is in the closed position P1, the signal at the signal output X points For example, an amplitude-invariant high first level. This only changes when the motor-driven rack travels the path S1 and swings the door open. In the second phase of the door opening, the signal level at the signal output X continues to drop during the opening stroke S2 until the door in position P2 is fully swung open by the user by hand. In this position, the signal at the signal output X has a second, compared to the first level lower level. If the door spring 5 intact, the opening process takes place depending on the set spring tension more or less damped. The slope or the gradient of the signal is relatively low in this case.
  • the gradient of the signal or the gradient in the signal of the outputs X, Y, Z represents a measure of the inclination rate of the domestic appliance door 1.
  • the inclination rate is in turn determined by the bias of the door spring 5 and an intact spring system. Reference parameters for the gradient are preferably entered when setting up the household appliance 100 and setting the correct bias of the door spring 5 in the device control 4 or are read by this automatically by opening and pivoting the door 1.
  • the acceleration sensor 10 may also be detected by the acceleration sensor 10 preferably directly. Due to its spatial orientation, the XYZ acceleration sensor 10 offers the possibility of directly detecting the breakage of the door spring 5.
  • the household appliance door 1 and the integrated acceleration sensor 10 are connected via the door hinge 8 mechanically and thus acoustically with the door spring 5.
  • the spring 5 strikes against the body of the household appliance 100 or directly against the hinge 8, which propagates as an acoustic pulse and thus as acceleration to the XYZ acceleration sensor 10.
  • the signal outputs of the sensor 10 provide a different signal intensity, whereby a spring break can be identified and located.
  • Fig. 6 the signal outputs for a spring break are shown by way of example.
  • One axis in each case measures a signal in one of the spatial directions X, Y, Z.
  • the respective signal level is in Fig. 6 applied over time.
  • An in Fig. 6 Dashed value L which can also be different depending on the direction of space, can also be used, for example, as a threshold value, whose violation is evaluated by the device controller 4. If at least one threshold is exceeded, the device control 4 closes on a spring break.
  • the source of the signals can be localized by the device controller 4. Depending on the result of this localization, the device controller 4 determines whether the signals are due to breakage of the spring 5 or to another cause.
  • the device control 4 provides for the outputting of an error message, in particular an optical and / or audible warning signal.
  • the device controller is able to block any existing automatic door opening mechanisms so that the door remains closed, and to activate a braking means for slowing down the movement of the door 1 when swinging down.
  • Fig. 7 the door region of a domestic appliance 100 according to the invention is shown schematically.
  • This includes in particular a braking agent 11.
  • This is in the present case designed as an electromagnetically operated brake, which acts via a brake pad 12 frictionally directly to the hinge 8.
  • a braking agent 11 This is in the present case designed as an electromagnetically operated brake, which acts via a brake pad 12 frictionally directly to the hinge 8.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Haushaltgeräte der vorgenannten, das heißt gattungsgemäßen Art sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Sie verfügen über eine um eine horizontale Achse verschwenkbar ausgebildete Tür, mittels welcher eine Öffnung zum Behandlungsraum verschließbar ist.
  • Üblicherweise sind diese Türen an der unteren Seite scharniert um eine Aufklappbewegung zu ermöglichen. Häufig sind die Haushaltgerätetüren federbelastet, um die Tür insbesondere beim Herunterschwenken abzubremsen bzw. abzudämpfen. Typischerweise kommen zu diesem Zweck sogenannte Türfedern zum Einsatz, die einendseitig gegebenenfalls unter Zwischenordnung eines Seilzugs an der Tür und anderendseitig am Maschinensockel angeordnet sind. Es können je nach Ausgestaltung des Haushaltgerätes eine oder mehrere Türfedern zum Einsatz kommen. Im Falle von zwei Türfedern kommt vorzugsweise eine erste Türfeder linksseitig der Tür und eine zweite Türfeder rechtsseitig der Tür zum Einsatz. Die beschriebenen Federn sind oft als Spiralfedern ausgeführt.
  • Außerdem ist etwa aus der DE4013571A1 eine Vorrichtung bekannt, um die zur Abdämpfung verwendeten Federn auf das Gewicht der Haushaltgerätetüren abzustimmen bzw. nachzujustieren. Dies ist von Vorteil, da die aus ästhetischen Gründen verwendeten Aufbauten wie Dekorplatten je nach Material und Form ein unterschiedliches Gewicht aufweisen. Das Gewicht der Dekorplatte hat daher einen wesentlichen Einfluss auf das Öffnungs- und Schließverhalten der Haushaltgerätetür.
  • Weiterhin sind z.B. aus der WO 2009132813 A1 Vorrichtungen für eine automatische Türöffnung bei Geschirrspülmaschinen bekannt. Darin wird insbesondere ein Sensor zur Erfassung eines Öffnungswunsches eingesetzt, der eine auf die Dekorplatte wirkende Kraft erfasst.
  • Die Verwendung der beschriebenen Türfedern hat sich in der alltäglichen Praxis bewährt. Es besteht dennoch Verbesserungsbedarf, insbesondere im Hinblick auf eine erhöhte Betriebssicherheit.
  • Aus der EP 2 336 469 A2 ist ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs bekannt.
  • Bei den bekannten Haushaltgeräten wird ein Brechen der Türfeder weder erkannt, noch ein unkontrolliertes Aufschwenken der Haushaltgerätetür vermieden. Neben dem Bruch kann auch die fehlerhafte oder ausbleibende Nachjustierung der Federn zu Gefährdungen führen.
  • Kommt es zu einem Bruch der Türfeder, so führt dies dazu, dass die Tür ungebremst aufklappt. Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar, denn die Tür fällt beim Öffnen ungebremst in die vollständig geöffnete Position, was eine Gefährdung für den Benutzer darstellt, da er durch die ungebremst herunterfallende Tür gegebenenfalls getroffen und verletzt werden kann. Insbesondere für Kinder, die sich in der Nähe des Haushaltgeräts befinden, stellt eine ungebremst herunterfallende Haushaltgerätetür eine besondere Gefahr dar. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn die Haushaltgerätetür, aufgrund einer frontseitig angebrachten Dekorplatte ein besonders hohes Gewicht aufweist. Insbesondere durch automatische Öffnungsmechanismen besteht ein erhebliches Verletzungspotential, besonders für Kinder.
  • Neben der Verletzungsgefahr besteht außerdem die Möglichkeit eines zusätzlichen Schadens am Haushaltgerät, zum Beispiel durch den Bruch des Scharniers, was umfangreiche Reparaturen erfordern kann.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Haushaltgerät der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass hinsichtlich der verwendeten Türfedern eine erhöhte Betriebssicherheit gegeben ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Haushaltgerät weist eine um eine horizontal verlaufende Achse schwenkbare Tür zum Verschluss einer Öffnung eines Behandlungsraums auf. Die Tür ist mit zumindest einer Türfeder versehen, die dazu dient, die Bewegung der Tür beim Herunterschwenken abzubremsen. Außerdem weist das Haushaltgerät einen Sensor auf, mit dem die Funktionsfähigkeit der Türfeder überwacht werden kann. Anhand der Überwachung der Funktionsfähigkeit durch den Sensor kann somit insbesondere erkannt werden, ob die Türfeder ordnungsgemäß funktioniert oder ob ein Versagen der Türfeder, d.h. eine Fehlfunktion der Türfeder, etwa ein Bruch der Türfeder oder zumindest eine unzureichende Bremswirkung durch die Türfeder, vorliegt.
  • Das erfindungsgemäße Haushaltgerät umfasst darüber hinaus ein zusätzliches Abbremsmittel, welches im Falle eines durch den Sensor erkannten Versagens der Türfeder aktiviert wird und geeignet ist, die Bewegung der Tür beim Herunterschwenken abzubremsen. Das Abbremsmittel wirkt dabei auf die Tür oder dessen Türscharnier derart ein, dass ein freies, d.h. ungebremstes Herunterschwenken der Tür vermieden wird.
  • Das zusätzliche Abbremsmittel wird vorzugsweise lediglich genau dann aktiviert, wenn ein Versagen der Türfeder erkannt worden ist. Um die Schwenkbewegung der Tür sofort stoppen zu können, erfolgt die Aktivierung dabei unmittelbar, sobald das Versagen der Türfeder erkannt worden ist.
  • Das Haushaltgerät weist hierfür vorteilhafterweise eine Gerätesteuerung auf, welche die vom Sensor erfassten Signale auswertet und anhand der Signale und deren Auswertung Rückschlüsse zieht auf die Funktionsfähigkeit der Türfeder, d.h. ermittelt, ob die Türfeder ordnungsgemäß funktioniert oder ob eine Fehlfunktion der Türfeder vorliegt. Bei Erkennen einer Fehlfunktion bzw. eines Versagens der Türfeder aktiviert die Gerätesteuerung das Abbremsmittel.
  • Vorzugsweise ist das Abbremsmittel als elektromagnetisch betätigte Bremse ausgeführt. Diese kann beispielsweise über einen Bremsklotz reibschlüssig auf das Scharnier wirken und die Schwenkbewegung dadurch unterbinden. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist die besonders kurze Reaktionszeit des Abbremsmittels. Anstelle einer elektromagnetisch betätigten Bremse ist aber auch der Einstz einer Fliehkraftbremse oder einer Keilbremse oder eines anderen form- oder reibschlüssigen Abbremsmittel denkbar, welches eine analoge Funktionalität hat.
  • Vorzugsweise ist der Sensor so ausgebildet, dass zeitliche Änderungen des Neigungswinkels der Tür erfassbar sind. Anhand der durch den Sensor erfassten Signale kann somit ermittelt werden, mit welcher Geschwindigkeit und welcher Beschleunigung die Schwenkbewegung der Tür erfolgt, d.h. wie schnell die Tür geöffnet wird. Die erfassten Signale werden mit vorgegebenen Referenzwerten verglichen, welche einer ordnungsgemäßen, durch eine intakte Türfeder gebremste Schwenkbewegung der Tür zugeordnet sind. Vorzugsweise werden die Referenzwerte beim Aufstellen des Haushaltgeräts und Einstellen der korrekten Türfedervorspannung der Türfeder in die Gerätesteuerung eingegeben oder von dieser automatisch durch Aufschwenken und Zuschwenken der Tür eingelesen.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensor in der Lage, in drei voneinander unabhängigen Raumrichtungen Signale zu messen. Es handelt sich also um einen dreidimensional messenden Sensor, wobei die drei Messrichtungen bevorzugter Weise orthogonal zueinander sind.
  • Der Sensor ist dabei so angeordnet und ausgebildet, dass Schwingungen des Haushaltgerätes und/oder akustische Impulse erfassbar sind. Wenn beim Aufschwenken der Tür die Türfeder bricht, so schlägt diese etwa gegen den Korpus, das Scharnier oder andere Komponenten des Haushaltgeräts. Dabei werden Schwingungen und/oder akustische Impulse erzeugt, welche vom Sensor erfasst werden können. Dadurch dass der Sensor Signale aus drei voneinander unabhängigen Raumrichtungen erfasst, ist dieser so ausgebildet, dass die Raumrichtung der Quelle der erfassten Schwingungen und/oder akustischen Impulse in Bezug auf den Sensor ermittelbar ist. Auf diese Weise kann die Quelle der Signale lokalisiert und dadurch ein Federbruch mit großer Sicherheit identifiziert werden. Der Sensor bzw. die Gerätesteuerung ist somit in der Lage, Signale, die durch eine Bruch der Feder entstehen, zuverlässig von Störsignalen, die von einer anderen Quelle stammen, zu unterscheiden. Vorzugsweise erfasst der Sensor zudem Frequenzen im Bereich von 1-4 kHz, die einem Anschlagsignal einer gebrochenen Feder zugeordnet werden können und schließt Frequenzen aus außerhalb liegenden Frequenzbereichen zumindest teilweise aus. Dies erhöht die Sicherheit bei der Identifikation eines Türfederbruchs weiter.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, dass es sich bei dem Sensor um ein monolithisches Element handelt. Somit fällt synergetischer Weise auch weniger Verkabelungs- und Montageaufwand an, als dies bei der Verwendung von zwei oder mehr Sensoren der Fall wäre. Eine Verkettung von mehreren einachsigen Beschleunigungssensoren wäre jedoch auch denkbar, aber mit einem Mehraufwand bei der Montage verbunden.
  • Der Neigungssensor ist vorzugsweise ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor. Diese Art von Sensoren werden auch als XYZ-Beschleunigungssensoren bezeichnet. Ein solcher Sensor misst Beschleunigungen, wobei eine Schwingung proportional zur Beschleunigung ist. Ein mögliches Messprinzip eines solchen Sensors ist jenes, wonach der Sensor kapazitiv die Auslenkung einer Referenzmasse misst. Die Auslenkung der Referenzmasse ist dabei proportional zur Beschleunigung. Derartige Sensoren können als mikro-elektro-mechanisches-System (MEMS) ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise lassen sich mit einem solchen Sensor Beschleunigungen präzise messen, bei gleichzeitig vollintegrierter Bauweise, geringen Kosten und kleinem Bauraum. Der Neigungssensor kann aber auch als Drei-Achsen-Schwingungssensor oder dergleichen ausgebildet sein. Entscheidend ist, dass er in der Lage ist, in drei voneinander unabhängigen Raumrichtungen Signale zu messen
  • Vorteil an dem Neigungssensor ist der geringe Montageaufwand, da der Sensor beispielsweise direkt auf der Steuerelektronik positionierbar ist. Bei gleichzeitig kostengünstiger Montage resultiert ein funktionssichereres System.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Neigungssensor, vorzugsweise in der Blende, als Bestandteil der Gerätesteuerung, angeordnet. Für die Anordnung des Neigungssensors sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Der Neigungssensor kann dabei insbesondere von einer Elektronik getragen sein. Vorzugsweise kann der Sensor von der Steuerplatine getragen werden, die innerhalb der Gerätesteuerung in einer Blende angeordnet ist. Eine weitere vorzugsweise Ausführungsform stellt die Anordnung des Sensors auf der Anzeige oder Bedienplatine, innerhalb der Anzeige- und Bediensteuerung dar. Andere Anordnungen des Neigungssensors sind ebenfalls denkbar. Im Falle eines integrierten oder vollintegrierten Haushaltgeräts ist der Sensor dabei vorzugsweise mechanisch von der Dekorplatte entkoppelt. Dies bedeutet, dass keine unmittelbare Wirkverbindung zwischen Dekorplatte und Sensor besteht. Der Sensor ist also gerade nicht, wie aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren, an der Dekorplatte befestigt, sondern vielmehr räumlich beabstandet von dieser. In vorteilhafter Weise werden somit auf die Dekorplatte einwirkende Signale, beispielsweise Körperschall, nicht unmittelbar auf den Sensor übertragen. Dies verringert die Anfälligkeit durch Störsignale.
  • Die ermittelte Fehlfunktion, etwa der Bruch der Türfeder, kann dem Benutzer des Haushaltgerätes über ein visuelles und/oder akustisches Warnsignal angezeigt werden, beispielsweise als Warnlicht oder Warnton. Der Benutzer wird auf diese Weise vorgewarnt und wird beim Öffnen der Tür nicht von einer ungebremst herunterfallenden Gerätetür überrascht. Befindet sich die Tür bei Erkennen der Fehlfunktion noch in ihrer geschlossenen Stellung, so wird vorzugsweise eine automatische Türöffnungsvorrichtung blockiert, d.h. der automatische Öffnungsmechanismus unterbleibt. Dem Benutzer kann im Anschluss die Möglichkeit gegeben werden, die Gerätetür kontrolliert zu öffnen, was das bereits erläuterte Sicherheitsrisiko minimiert, womit die Betriebssicherheit für den Einsatz der Türfedern deutlich erhöht werden kann.
  • Gemäß einer vorgezogenen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Spannungsversorgung des Sensors vor dem Hauptschalter des Haushaltgeräts. Vorteilhaft ist hier, dass auch bei ausgeschaltem Haushaltgerät die Überwachung der Türfeder ermöglicht wird. Gemäß einer weiteren besonderen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Spannungsversorgung des Abbremsmittels vor dem Hauptschalter des Haushaltgeräts. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine Aktivierung des Abbremsmittels auch bei ausgeschaltetem Haushaltgerät.
  • Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird verfahrensseitig ein Verfahren zum Betrieb eines Haushaltgeräts mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 14 vorgeschlagen. Erfindungsgemäß werden somit Signale mittels eines Sensors gemessen, die Signale ausgewertet und anhand der Signale auf eine Funktionsfähigkeit der Türfeder rückgeschlossen. Bei Erkennen einer Fehlfunktion der Türfeder wird ein Abbremsmittel zur Abbremsung der Bewegung der Tür beim Herunterschwenken aktiviert.
  • Die Erfindung eignet sich für alle Arten von Haushaltgeräten, bei denen eine Tür um eine horizontale Achse herum aufgeschwenkt wird, insbesondere für integrierte oder vollintegrierte Haushaltgeräte, bei denen das Gewicht der Dekorplatte die Verletzungsgefahr erhöht. Insbesondere eignet sich die Erfindung für Backöfen, Dampfgargeräte, Mikrowellengeräte, Kühlmöbel und Geschirrspülmaschinen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht des Türbereichs eines Haushaltgeräts (Stand der Technik)
    Figur 2
    eine schematische Seitenansicht des Türbereichs eines erfindungsgemäßen Haushaltgeräts
    Figur 3
    schematische Darstellung des Neigungssensors
    Figur 4
    Ausgangssignale bei Türöffnung mit intakter Feder
    Figur 5
    Ausgangssignale bei Türöffnung mit gebrochener Feder
    Figur 6
    Ausgangssignale bei Bruch der Feder
    Figur 7
    eine schematische Seitenansicht des Türbereichs eines erfindungsgemäßen Haushaltgeräts.
  • Fig. 1 stellt schematisch den Türbereich eines Geschirrspülers 100 samt montierter Dekorplatte 3 dar. Weitere wesentliche Bestandteile der Haushaltgerätetür 1 sind die Gerätesteuerung 4 mit der Bedienblende 2. In dieser Ausführungsform ist beispielhaft ein teilintegrierter Geschirrspüler dargestellt, bei dem ein Teilbereich der Front durch eine Dekorplatte 3 abgedeckt und eine Bedienblende 2 auch bei geschlossenem Gerät 100, d.h. geschlossener Stellung P1 sichtbar ist.
  • Die Haushaltgerätetür 1 ist desweiteren über ein Scharnier 8 mit dem Gerät 100 verbunden, welches eine Schwenkbewegung ausgehend von der geschlossenen Position P1 der Tür 1 in die geöffnete Position P2 um den Drehpunkt 9 ermöglicht. Außerdem weist das Scharnier 8 einen türseitigen Einhängepunkt 7 auf, in dem eine Türfeder 5 befestigt ist, welche auf der Geräteseite im Einhängepunkt 6 eingehakt ist. Sinn und Zweck der Türfeder 5 ist es, die Tür 1 insbesondere beim Öffnen abzubremsen, damit sie nicht der Schwerkraft folgend in die geöffnete Position P2 fällt. Mittels einer Spindelmechanik lässt sich die Position des geräteseitigen Einhängepunkts 6 entlang des Wegs S3 und damit die Vorspannung der Türfeder 5 variieren und so die Kraft der oft als Spiralzugfeder ausgebildeten Türfeder 5 auf das Türgewicht abstimmen. Bei richtig justierter Einstellung der Türfeder ist sichergestellt, dass die Tür in jeder Winkelstellung verharrt und sich nicht selbständig weiter öffnet oder wieder schließt.
  • Oberhalb des Behandlungsraums 107 befindet sich eine Vorrichtung zur automatischen Öffnung, bestehend aus einem Motor 101, der eine Zahnstange 102 antreibt und horizontal um den Weg S1 verschiebt. Hierbei wird die Tür in der ersten Phase der automatischen Türöffnung in eine leicht geöffnete Stellung aufgedrückt. Die Feder 5 bremst hier im Normalfall die Aufklappbewegung S2 ab, d.h. wirkt gegen die Schwerkraft der Tür 1, welche ansonsten ein vollständiges Aufklappen bewirken würde. Ein Bruch der Feder kann hier schwerwiegende Folgen haben, da die Tür unkontrolliert aufschwingt.
  • In Fig. 2 ist der Türbereich eines Geschirrspülers 100 schematisch dargestellt. Neben den bereits beschriebenen Merkmalen ist hier erfindungsgemäß der Neigungssensor 10, vorzugsweise in der Blende 2, als Bestandteil der Gerätesteuerung 4, angeordnet dargestellt. Andere Anordnungen des Neigungssensors sind ebenfalls denkbar, aber nicht weiter dargestellt. Bei dem Neigungssensor 10 handelt es sich vorzugsweise um einen Drei-Achsen-Sensor, insbesondere ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor. Dieser misst Signale in den in der Fig. 2 dargestellten drei orthogonalen Raumrichtungen X, Y, Z.
  • Eine schematische Abbildung des Neigungssensors 10 findet sich in Fig. 3. Neben den drei Signalausgängen für die drei Raumrichtungen X, Y, und Z gibt es noch einen Testeingang T zum Sensortest. An den drei Signalausgängen X, Y, und Z, wird ein amplitudeninvariantes Signal bzw. Ruhesignal abgegriffen, so lange der Sensor 10 nicht um die drei Raumwinkel ϕx, ϕy oder ϕz geneigt wird, bzw. so lange keine Beschleunigungen ax, ay oder az auf den Sensor 10 wirken. Verändert sich einer der genannten Parameter, wird ein anderes Signal an den Ausgängen X, Y und Z ausgegeben. In der Gerätesteuerung 4 werden die drei Signale des Sensors 10 mittels eines Steuerrechners (nicht dargestellt) eingelesen und ausgewertet.
  • Ist die Feder intakt und korrekt eingestellt, ist der Signalverlauf während der Türöffnung am Signalausgang X wie in Figur. 5 beispielhalt dargestellt. In Fig. 4 werden die Signale des Sensors zur Überwachung der Öffnungsbewegung dargestellt. Befindet sich die Haushaltgerätetür in der geschlossenen Position P1, weist das Signal am Signalausgang X beispielsweise einen amplitudeninvarianten hohen ersten Pegel auf. Dieser ändert sich erst, wenn die vom Motor angetriebene Zahnstange den Weg S1 zurücklegt und die Tür damit aufschwenkt. In der zweiten Phase der Türöffnung fällt der Signalpegel am Signalausgang X weiter während des Öffnungswegs S2 kontinuierlich ab, bis die Tür in Position P2 durch den Benutzer per Hand vollständig aufgeschwenkt ist. In dieser Position weist das Signal am Signalausgang X einen zweiten, im Vergleich zum ersten Pegel niedrigeren Pegel auf. Ist die Türfeder 5 intakt, vollzieht sich der Öffnungsvorgang abhängig von der eingestellten Federspannung mehr oder weniger gedämpft. Die Steigung bzw. der Gradient des Signals ist in diesem Fall relativ gering.
  • Für den Fall, dass die Türfeder 5 defekt ist, also gebrochen oder falsch bzw. zu schwach eingestellt, erfährt die Tür 1 eine stärkere Beschleunigung ax, dies zeigt sich in einer höheren Steigung bzw. einem höheren Gradienten im Signal des Signalausgangs X. Ein entsprechender Signalverlauf ist beispielhaft in Fig. 5 dargestellt.
  • Die Steigung des Signals bzw. der Gradient im Signal der Ausgänge X, Y, Z, stellt ein Maß für die Neigungsgeschwindigkeit der Haushaltgerätetür 1 dar. Die Neigungsgeschwindigkeit wird wiederum von der Vorspannung der Türfeder 5 und einem intakten Federsystem bestimmt. Referenzparameter für den Gradienten werden vorzugsweise beim Aufstellen des Haushaltgerätes 100 und Einstellen der korrekten Vorspannung der Türfeder 5 in die Gerätesteuerung 4 eingegeben oder werden von dieser automatisch durch Auf- und Zuschwenken der Tür 1 eingelesen.
  • Kommt es zu einem Federbruch, so kann dieser von dem Beschleunigungssensor 10 vorzugsweise außerdem unmittelbar detektiert werden. Der XYZ-Beschleunigungssensor 10 bietet infolge seiner Raumorientierung die Möglichkeit, das Brechen der Türfeder 5 auch direkt zu erkennen. Die Haushaltgerätetür 1 sowie der integrierte Beschleunigungssensor 10 sind über das Türscharnier 8 mechanisch und damit auch akustisch mit der Türfeder 5 verbunden. Bei einem Bruch schlägt die Feder 5 gegen den Korpus des Haushaltgeräts 100 oder direkt gegen das Scharnier 8, was sich als akustischer Impuls und damit auch als Beschleunigung bis zum XYZ-Beschleunigungssensor 10 fortpflanzt. Je nach Raumorientierung des akustischen Impulses liefern die Signalausgänge des Sensors 10 eine unterschiedlich hohe Signalintensität, wodurch ein Federbruch identifiziert und lokalisiert werden kann.
  • In Fig. 6 sind die Signalausgänge für einen Federbruch beispielhaft dargestellt. Dabei misst jeweils eine Achse ein Signal in einer der Raumrichtungen X, Y, Z. Der jeweilige Signalpegel ist in Fig. 6 über die Zeit aufgetragen. Ein in Fig. 6 gestrichelt dargestellter Wert L, der raumrichtungsabhängig auch unterschiedlich sein kann, kann auch beispielsweise als Schwellwert verwendet werden, dessen Übertreten durch die Gerätesteuerung 4 ausgewertet wird. Ist zumindest ein Schwellwert überschritten, schließt die Gerätesteuerung 4 auf einen Federbruch. Durch Auswerten aller drei Signale, beispielsweise durch Prüfen, welcher der drei Schwellwerte oder für welche der drei Raumrichtungen der Schwellwert überschritten wurde, kann die Quelle der Signale durch die Gerätesteuerung 4 lokalisiert werden. Abhängig vom Ergebnis dieser Lokalisierung bestimmt die Gerätesteuerung 4, ob die Signale auf einen Bruch der Feder 5 oder auf eine andere Ursache zurückzuführen sind.
  • Im Falle eines erkannten Türfederbruches sorgt die Gerätesteuerung 4 für das Ausgeben einer Fehlermeldung, insbesondere ein optisches und/oder akustisches Warnsignal. Außerdem ist die Gerätesteuerung in der Lage, eine etwaig vorhandene automatische Türöffnungsmechanismen zu blockieren, so dass die Tür geschlossen bleibt, und ein Abbremsmittel zur Abbremsung der Bewegung der Tür 1 beim Herunterschwenken zu aktivieren.
  • In Fig. 7 ist der Türbereich eines erfindungsgemäßen Haushaltgeräts 100 schematisch dargestellt. Dieser umfasst insbesondere ein Abbremsmittel 11. Dieses ist vorliegend als elektromagnetisch betätigte Bremse ausgeführt, welche über einen Bremsklotz 12 reibschlüssig direkt auf das Scharnier 8 wirkt. Hierdurch kann die Abwärtsbewegung der Tür 1 zuverlässig und schnell gestoppt werden.

Claims (14)

  1. Haushaltgerät (100), insbesondere Geschirrspüler, Dampfgarer oder Backofen, mit einer um eine horizontal verlaufende Achse schwenkbaren Tür (1) zum Verschluss eines Behandlungsraums, welche mit einer Türfeder (5) versehen ist, die dazu dient, die Bewegung der Tür (1) beim Herunterschwenken abzubremsen,
    gekennzeichnet dadurch,
    dass das Haushaltgerät einen Sensor (10), mit dem die Funktionsfähigkeit der Türfeder (5) überwacht werden kann, und ein zusätzliches Abbremsmittel (11) aufweist, welches im Falle eines durch den Sensor (10) erkannten Versagens der Türfeder (5) aktiviert wird und geeignet ist, die Bewegung der Tür (1) beim Herunterschwenken abzubremsen.
  2. Haushaltgerät (100) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mit dem Sensor (10) zeitliche Änderungen des Neigungswinkels der Tür (1) erfassbar sind.
  3. Haushaltgerät (100) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor (10) Signale aus drei unabhängigen Raumrichtungen erfassen kann.
  4. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor (10) so angeordnet und ausgebildet ist, dass Schwingungen des Gerätes (100) und/oder akustische Impulse, die insbesondere durch den Bruch der Türfeder (5) ausgelöst werden, erfassbar sind.
  5. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor (10) ermöglicht, die Raumrichtung der Quelle der erfassten Schwingungen und/oder akustischen Impulse in Bezug auf den Sensor (10) zu ermitteln.
  6. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    eine Gerätesteuerung (4), mit der vom Sensor erfasste Signale auswertbar sind.
  7. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor (10) mechanisch über das Türscharnier (8) mit der Türfeder (5) verbunden ist.
  8. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es sich bei dem Sensor (10) um einen oder mehrere verkettete Ein-Achsen-Beschleunigungssensoren handelt.
  9. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor (10) ein Drei-Achsen-Sensor, insbesondere ein Drei-Achsen-Beschleunigungssensor oder ein Drei-Achsen-Schwingungssensor ist.
  10. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abbremsmittel (11) reibschlüssig auf das Scharnier (8) wirkt.
  11. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abbremsmittel (11) als elektromagnetisch betätigbare Bremse ausgeführt ist.
  12. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Abbremsmittel (11) als Fliehkraftbremse oder als Keilbremse ausgeführt ist.
  13. Haushaltgerät (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Spannungsversorgung des Sensors (10) und / oder des Abbremsmittels (11) vor dem Hauptschalter des Haushaltgeräts (100) erfolgt.
  14. Verfahren zum Betrieb eines Haushaltgeräts, welches eine um eine horizontal verlaufende Achse schwenkbare Tür (1) zum Verschluss eines Behandlungsraums (107) aufweist, die mit einer Türfeder (5) versehen ist, die dazu dient, die Bewegung der Tür (1) beim Herunterschwenken abzubremsen,
    gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    - Messen von Signalen mittels eines Sensors (10);
    - Auswerten der Signale und Rückschluss anhand der Signale auf eine Funktionsfähigkeit der Türfeder (5);
    - bei Erkennen eines Versagens der Türfeder (5) :
    - Aktivieren eines Abbremsmittels (11) zur Abbremsung der Bewegung der Tür (1) beim Herunterschwenken.
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