EP3080370B1 - Haushaltsgerät mit einer verschlusseinrichtung - Google Patents

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EP3080370B1
EP3080370B1 EP14805570.0A EP14805570A EP3080370B1 EP 3080370 B1 EP3080370 B1 EP 3080370B1 EP 14805570 A EP14805570 A EP 14805570A EP 3080370 B1 EP3080370 B1 EP 3080370B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door
flux guide
household appliance
coil
locking device
Prior art date
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Active
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EP14805570.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3080370A1 (de
Inventor
Andreas Kasack
Roman Goldberg
Thomas Bödrich
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3080370A1 publication Critical patent/EP3080370A1/de
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Publication of EP3080370B1 publication Critical patent/EP3080370B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C19/00—Other devices specially designed for securing wings, e.g. with suction cups
    • E05C19/16—Devices holding the wing by magnetic or electromagnetic attraction
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/20—Parameters relating to constructional components, e.g. door sensors
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/42—Safety arrangements, e.g. for stopping rotation of the receptacle upon opening of the casing door
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F39/12—Casings; Tubs
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05C19/00—Other devices specially designed for securing wings, e.g. with suction cups
    • E05C19/16—Devices holding the wing by magnetic or electromagnetic attraction
    • E05C19/166—Devices holding the wing by magnetic or electromagnetic attraction electromagnetic
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    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/44—Opening, closing or locking of doors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B65/00—Locks or fastenings for special use
    • E05B65/0042—For refrigerators or cold rooms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/02—Doors specially adapted for stoves or ranges
    • F24C15/022—Latches

Definitions

  • the present invention relates to a household appliance with a locking device for locking a door.
  • a door In household appliances, such as washing machines, a door is locked in the locked state by mechanical positive locking.
  • the doors are equipped with hooks or eyes that are inserted into the interior of the lock when they are closed.
  • Some household appliances have a mechanical opening button to open the door.
  • the publication EP 0 109 590 B1 describes a security door lock in which all components of the security device and for opening and closing the door are combined in one housing, so that only one component is required for these functions.
  • Two limit position sensors and a solenoid of the electromechanical locking device are combined in one housing to form a single unit.
  • the patent US 2,888,290 shows a refrigerator comprising a magnetic lock.
  • the disclosure WO 00/11296 A1 shows a housing of a refrigerator, the housing having a locking device comprising an electromagnet.
  • the disclosure EP 2 284 340 A2 shows a magnetic catch for closing an opening.
  • EP 2 045 423 A2 shows a device for releasable locking of relatively movable parts.
  • the disclosure US 2006/14545 A1 discloses a dishwasher comprising a housing and a door.
  • a magnetic locking device is provided to magnetically hold the door closed on the housing.
  • the object is achieved by a household appliance in which the household appliance comprises a locking device with at least one permanent magnet for exerting a holding force for locking the door and a coil for generating a counter magnetic field for releasing the holding force.
  • the locking device on the one hand enables the door to be opened from the inside and on the other hand releases the door via a door opening button.
  • the door of the household appliances is kept closed by means of a holding force, which is realized by force-locking.
  • the non-positive lock provides holding forces in two stages. A lower holding force for locking the door and an increased holding force that prevents the door from being opened non-violently, i.e. locking
  • a household appliance is understood to be a device that is used for household management.
  • This can be a large household appliance, such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, a cooking appliance, an extractor hood or a household appliance, such as e.g. a refrigerator, freezer or fridge-freezer.
  • this can also be a small household appliance, such as a water heater, a fully automatic coffee machine, a food processor or a vacuum cleaner.
  • the locking device is arranged in the door or a housing of the household appliance. This has the technical advantage, for example, that the holding force can be transmitted efficiently.
  • the door or the housing of the household appliance completely or partially comprises a magnetically highly permeable material for coupling with the generated magnetic field.
  • the magnetically conductive material for example, achieves the technical advantage that the holding force of the door or the housing is generated.
  • the closure device comprises a magnetically highly permeable flux guide piece for guiding the magnetic field generated by the permanent magnet. This has the technical advantage, for example, that the magnetic field can be guided to a predetermined location.
  • the coil is wound around the flow guide. This achieves the technical advantage, for example, that the magnetic field of the coil can be efficiently superimposed on the magnetic field of the permanent magnet.
  • the closure device comprises a first flow guide piece and a second flow guide piece.
  • the technical advantage is that a magnetic circuit with two Flow guide pieces can be realized, which can be efficiently provided with a coil for superimposing a magnetic field.
  • a first permanent magnet and a second permanent magnet are arranged between the first flux guide piece and the second flow guide piece. This also achieves the technical advantage, for example, that a permanent magnetic circuit is generated. With highly conductive or highly permeable materials, it is possible to conduct the field lines over longer distances.
  • the coil is wound around the first flow guide and the second flow guide. This achieves the technical advantage, for example, that an installation space is reduced and the closure device is formed symmetrically.
  • the first flux guide comprises a first coil and the second flux guide comprises a second coil.
  • the closure device comprises a movable magnetically highly permeable control armature for guiding the magnetic field.
  • the control anchor is coupled to the flow guide via an elastic element.
  • the elastic element can also be connected or coupled to the housing. The elastic element creates a force to separate the control anchor and flow guide.
  • control armature can be placed on the first ferromagnetic flux guide and the second ferromagnetic flux guide. This achieves the technical advantage, for example, that the holding force can be controlled.
  • control armature is coupled to the first flow guide piece and a second elastic element to the second flow guide piece via a first elastic element.
  • the locking device comprises a switch for detecting the position of the control armature. This has the technical advantage, for example, that the opening state of the door can be detected.
  • the household appliance comprises an elastic element between the locking device and the door. This has the technical advantage, for example, that the door is automatically pushed open when the holding force is low.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a magnetic closure device 103 with two permanent magnets 105-1 and 105-2 and a coil 107 in the de-energized state.
  • a door 101 is opened a gap across from the locking device 103.
  • the locking device 103 is arranged in a housing of the household appliance 100 and can interact via the generated magnetic field with a highly permeable locking anchor 117, which is arranged in a door 101 of the household appliance.
  • the ferromagnetic locking anchor 117 can comprise an iron core, for example.
  • a holding force can be generated by the magnetic field of the permanent magnets 105-1 and 105-2, which holds the door in the closed position.
  • the closure device 103 comprises two parallel flux guide pieces 109-1 and 109-2, between which the permanent magnets 105-1 and 105-2 are arranged.
  • the coil 107 is wound around the two flux guide pieces 109-1 and 109-2 and can generate a magnetic field that is superimposed on that magnetic field that is generated by the two permanent magnets 105-1 and 105-2.
  • the closure device 103 comprises a control armature 111, via which the magnetic field can be influenced.
  • the control anchor 111 comprises a highly permeable material.
  • the control armature 111 is fastened to the permanent magnet 105-2 with a prestressed elastic spring element 113, such as a helical compression spring.
  • the magnetic field lines 119 run within the two flux guide pieces 109-1 and 109-2, the two permanent magnets 105-1 and 105-2 and the control armature 111.
  • a further elastic spring element 115 is arranged between the closure device 103 and the door 101, which the Pushes door 101 as soon as the holding force falls below the spring force.
  • the spring element 115 is implemented, for example, by a helical compression spring or an elastic door seal.
  • the holding force of the door is generated by magnetic force.
  • Different locking forces in the unlocked and locked state are realized when opening, locking or unlocking by changing the magnetic field by means of the electrical coils 107 and / or an iron core or magnet shift by the control armature 111.
  • low locking forces can be achieved in the unlocked state, ie operating forces less than 50 N and high locking forces of, for example, 200 N in the locked state.
  • the part on the door side must be made of a highly permeable material.
  • FIG. 2A shows the closure device 103 in the currentless state of the coil 107.
  • the door 101 is opened a gap and is held by the elastic element 115 at a distance from the closure device 103.
  • the control armature 111 is pressed against the flux guide pieces 109-1 and 109-2 by the magnetic field of the permanent magnets 105-1 and 105-2, so that the magnetic field is directed into the area of the control armature 111.
  • Figure 2B shows the closure device 103 in a de-energized state of the coil 107 after the door 101 has been pressed and closed manually.
  • the door 101 is pressed against the spring force of the elastic element 115 against the closure device 103 and held in this position by the magnetic field of the magnet 105-1 , which exerts a holding force on the locking anchor 117 in the door.
  • the holding force in this state is, for example, 50 N.
  • the control armature 111 is held in contact with the flux guide pieces 109-1 and 109-2 by the permanent magnet 105-2.
  • Figure 2C shows the closure device 103 in a state at the beginning of a positive energization of the coil 107.
  • the magnetic field generated by the coil 107 overlaps that magnetic field which is generated by the permanent magnets 105-1 and 105-2.
  • the magnetic field in the area of the control armature 111 is canceled (opposite direction of the field lines).
  • the control armature 111 is then pressed outwards by the spring element 113.
  • the magnetic field in the area of the locking anchor 117 is thereby strengthened, so that the holding force between the locking device 103 and the locking anchor 117 increases and the door 101 is locked.
  • the holding force on the door 101 in this state is, for example, 280 N. After that, the current through the coil 107 is interrupted.
  • Figure 2D shows the closure device 103 in the currentless state of the coil 107.
  • the control armature 111 is held by the elastic element 113 at a distance from the ferromagnetic flux guide pieces 109-1 and 109-2, so that this is from the two permanent magnets 105-1 and 105- 2 generated magnetic field shifted to the right side in the direction of the locking anchor 117.
  • the spring element 113 creates an air gap between the control armature 111 and the flow guide pieces 109-1 and 109-2. As a result, the increased holding force can be maintained even when the closure device 103 is in the currentless state, so that the door 101 remains locked.
  • Figure 2E shows the closure device 103 in a more positively energized state of the coil 107 after the initiation of an opening phase for unlocking and opening the door 101.
  • the air gap between the control armature 111 and the flow guide pieces 109-1 and 109-2 is first closed. This is initiated by the coil 107 being briefly energized for a short time.
  • the magnetic field thus generated by the coil 107 amplifies the magnetic field that is generated by the permanent magnets 105-1 and 105-2.
  • the field lines on the left side of the flow guide pieces 109-1 and 109-2 interact with the control anchor 111.
  • the force exerted on the control armature 111 exceeds the force of the spring element 113, so that the control armature 111 is again attracted to the flow guide pieces 109-1 and 109-2.
  • the holding force on the door 111 is hereby increased again briefly.
  • Figure 2F shows the closure device 103 in the more positively energized state of the coil 107 with the control armature 111 applied. Both the control armature 111 and the closure armature 117 are held on the flux guide pieces 109-1 and 109-2.
  • Figure 2G shows the closure device 103 in a currentless state of the coil 107 with the control armature 111 applied. This state corresponds to the state from Figure 2B which results shortly after the door 101 is closed.
  • Figure 2H shows the closure device 103 in a negatively energized state of the coil 107.
  • a counter-magnetic field is generated by the coil 107, which cancels the holding force of the permanent magnet 105-1.
  • the holding force in this state is, for example, 0N.
  • the door 101 is then pushed outwards by the elastic element 115 and can be opened manually.
  • the electrical control of the coil 107 can be pulse-like or time-limited with direct current or alternating current by means of a circuit.
  • Figure 3A shows an embodiment of the closure device 103, in which the coil winding of the coil 107-1 around the first flux guide piece 109-1 is axially opposite to the coil winding of the coil 107-2 around the second flux guide piece 109-2.
  • the coil 107-1 and the coil 107-2 are connected in series.
  • the control anchor 111 is fastened via a single elastic element 113.
  • the elastic element 115 for opening and / or holding the door 101 in the area of the locking device 103 is arranged between the locking device 103 and the locking anchor 117.
  • the winding direction of the individual partial coils is selected so that the magnetic effect of the partial coils is complementary.
  • a division of the coil is generally not necessary.
  • the elastic element 113 can be connected or coupled to the housing so that it generates a force for separating the control armature 111 and flow guide piece 109-1 and 109-2.
  • Figure 3B shows an embodiment of the closure device 103, in which the coil winding of the coil 107-1 around the first flux guide piece 109-1 is axially in the same direction as the coil winding of the coil 107-2 around the second flux guide piece 109-2.
  • the coil 107-1 and the coil 107-2 are connected in series.
  • the control armature 111 is fastened to the ferromagnetic flux guide pieces via two elastic elements 113-1 and 113-2.
  • one or more elastic elements can be provided.
  • the elastic elements 113-1 and 113-2 provide a force that counteracts the magnetic field.
  • the elastic element 115 is arranged in the region of a hinge (not shown) or in the front wall of the household appliance. In general, several elastic elements can also be provided for this purpose.
  • Figure 3C shows an embodiment of the closure device 103 with two coils 107-1 and 107-2, which can be controlled individually.
  • the control armature 111 is reset in this embodiment by two elastic elements 113-1 and 113-2.
  • Figure 4A shows an arrangement of the electrically controlled part of the locking device in the housing 121 of the household appliance 100.
  • the locking anchor 117 is arranged in the door 101. If the door 101 is at least partially made of highly permeable material at a suitable location, the door forms the locking anchor 117.
  • the locking anchor 117 does not have to be designed as a separate part
  • Figure 4B shows an arrangement of the electrically controlled part of the locking device in the door 101 of the household appliance 100.
  • the locking anchor 117 is arranged in the housing 121.
  • FIG. 5A shows a circuit 200 for actuating the closure device 103.
  • the circuit 200 comprises a voltage source 201, the resistors 203-1, 203-2 and 203-3 and the buttons 205-1, 205-2, 205-3.
  • the circuit 200 energizes the coil 107 with two differently large currents in the positive direction or one current in the negative direction, which are defined by the resistors 203-1, 203-2 and 203-3. This can unlock or lock and open the door 101.
  • other circuits with one or more coils can also be used.
  • Figure 5B shows a further circuit 200 for controlling the closure device 103.
  • the voltage source is opposite to Figure 5A used. Circuits of the switches for monitoring the door status are not shown in the circuit diagrams.
  • the locked / unlocked status of the locking device can be checked by querying an electrical switching state of a switch that is opened or closed electrically by the parts that move during locking or unlocking, such as the control armature 111.
  • the door open / closed status can be checked by querying the electrical switching state of a switch which is opened or closed electrically by the parts moving during the closing or opening, such as the door 101 or the locking anchor 117 on the door 101 .
  • the locking device 103 enables the door 101 to be opened from the inside in the unlocked state, so that a zipper with a child safety function is achieved.
  • the opening of the door 101 is achieved via a door opening button which releases or throws the door 101.
  • the closure device 103 enables a simplification of the window construction, in which a hook and a handle mechanism are omitted.
  • the closure device 103 is robust with regard to the vertical tolerance positions, for example in the case of a hanging window.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer Verschlusseinrichtung zum Verschließen einer Tür.
  • In Haushaltsgeräten, wie beispielsweise Waschmaschinen, erfolgt ein Zuhalten einer Tür im verriegelten Zustand durch mechanischen Formschluss. Zu diesem Zweck sind die Türen mit Haken oder Ösen ausgestattet, die beim Schließen in das Innere des Verschlusses hineingeführt werden. Zum Öffnen der Tür weisen einige Haushaltsgeräte eine mechanische Öffnungstaste auf.
  • Die Druckschrift EP 0 109 590 B1 beschreibt eine Sicherheitstürverriegelung, bei der alle Bauelemente der Sicherheitsvorrichtung und für das Öffnen und Schließen der Tür in einem Gehäuse vereinigt sind, so dass für diese Funktionen nur ein Bauteil erforderlich ist. Zwei Grenzlagefühler und ein Hubmagnet der elektromechanischen Sperreinrichtung sind in einem Gehäuse zu einer Baueinheit zusammengefasst.
  • Die Patentschrift US 2,888,290 zeigt einen Kühlschrank umfassend eine magnetische Arretierung.
  • Die Offenlegungsschrift WO 00/11296 A1 zeigt ein Gehäuse eines Kühlschranks, wobei das Gehäuse eine Schließvorrichtung umfassend einen Elektromagneten aufweist.
  • Die Offenlegungsschrift EP 2 284 340 A2 zeigt einen Magnetschnäpper zum Verschließen einer Öffnung.
  • Die Patentschrift US 3,146,381 zeigt ein System zum Steuern einer Magnetkraft.
  • Die Offenlegungsschrift EP 2 045 423 A2 zeigt eine Vorrichtung zur auslösbaren Arretierung von relativ beweglichen Teilen.
  • Die Offenlegungsschrift US 2006/14545 A1 offenbart eine Spülmaschine umfassend ein Gehäuse und eine Tür. Es ist eine magnetische Verschlusseinrichtung vorgesehen, um die Tür am Gehäuse magnetisch zuzuhalten.
  • Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Haushaltsgerät anzugeben, bei dem eine Tür ohne Mechanik geschlossen gehalten und wieder freigegeben werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren, der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Haushaltsgerät gelöst, bei dem das Haushaltsgerät eine Verschlusseinrichtung mit mindestens einem Dauermagnet zum Ausüben einer Haltekraft zum Zuhalten der Tür und eine Spule zum Erzeugen eines Gegenmagnetfelds zum Aufheben der Haltekraft umfasst. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine Vereinfachung der Fensterkonstruktion möglich ist, da ein Haken und Griffmechanik nicht zwingend erforderlich sind. Die Verschlusseinrichtung ermöglicht zum einen die Öffnung der Tür von innen und gibt zum anderen die Tür über eine Türöffnungstaste frei. Das Geschlossenhalten der Tür der Haushaltsgeräte erfolgt mittels einer Haltekraft, die durch Kraftschluss realisiert ist. Der kraftschlüssige Verschluss stellt Haltekräfte in zwei Stufen bereit. Eine geringere Haltekraft zum Zuhalten der Tür und eine erhöhte Haltekraft, die ein gewaltfreies Öffnen der Tür verhindert, also einer Verrieglung
  • gleich zu setzen ist. Beide Kraftstufen können durch gezieltes Ansteuern der Spule untereinander umgeschaltet oder aufgehoben werden.
  • Unter einem Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube oder ein Haushaltsgerät, wie z.B. ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination. Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Warmwasserbereiter, ein Kaffeevollautomat, eine Küchenmaschine oder ein Staubsauger.
  • Die Verschlusseinrichtung ist in der Tür oder einem Gehäuse des Haushaltsgerätes angeordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich die Haltekraft effizient übertragen lässt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes umfasst die Tür oder das Gehäuse des Haushaltsgerätes ganz oder teilweise ein magnetisch hochpermeables Material zur Kopplung mit dem erzeugten Magnetfeld. Durch das magnetisch leitende Material wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Haltekraft der Tür oder des Gehäuses wird generiert wird.
  • Die Verschlusseinrichtung umfasst ein magnetisch hochpermeables Flussleitstück zum Führen des von dem Dauermagnet erzeugten Magnetfeldes. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Magnetfeld an einen vorgegebenen Ort geführt werden kann.
  • Die Spule ist um das Flussleitstück gewickelt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Magnetfeld der Spule dem Magnetfeld des Dauermagneten effizient überlagert werden kann.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Verschlusseinrichtung ein erstes Flussleitstück und ein zweites Flussleitstück. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein magnetischer Kreis mit zwei Flussleitstücken realisiert werden kann, die effizient mit einer Spule zum Überlagern eines Magnetfeldes versehen werden können.
  • Weiter erfindungsgemäß sind zwischen dem ersten Flussleitstück und dem zweiten Flussleitstück ein erster Dauermagnet und ein zweiter Dauermagnet angeordnet. Dadurch wird beispielsweise ebenfalls der technische Vorteil erreicht, dass ein dauerhafter magnetischer Kreis erzeugt wird. Mit gut leitenden oder hochpermeablen Materialien ist es möglich die Feldlinien mit über längere Wege zu leiten.
  • Die Spule ist um das erste Flussleitstück und das zweite Flussleitstück gewickelt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein Bauraum verringert wird und die Verschlusseinrichtung symmetrisch gebildet ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes umfassen das erste Flussleitstück eine erste Spule und das zweite Flussleitstück eine zweite Spule. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich zwei Gegenmagnetfelder unabhängig voneinander steuern lassen.
  • Erfindungsgemäß umfasst die Verschlusseinrichtung einen beweglichen magnetisch hochpermeablen Steueranker zum Führen des Magnetfelds. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich das Magnetfeld, das die Haltekraft erzeugt, gezielt verstärken oder abschwächen lässt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes ist der Steueranker über ein elastisches Element mit dem Flussleitstück gekoppelt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein einfach steuerbarer Aufbau zum Verstärken des Magnetfelds erreicht wird. Im Allgemeinen kann das elastische Element auch mit dem Gehäuse verbunden oder gekoppelt sein. Das elastische Element erzeugt eine Kraft zur Trennung von Steueranker und Flussleitstück.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes ist der Steueranker auf dem ersten ferromagnetischen Flussleitstück und dem zweiten ferromagnetischen Flussleitstück auflegbar. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Haltekraft gesteuert werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes ist der Steueranker über ein erstes elastisches Element mit dem ersten Flussleitstück und ein zweites elastisches Element mit dem zweiten Flussleitstück gekoppelt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Steueranker an beiden Flussleitstücken geführt werden kann. Im Allgemeinen kann als elastisches Element jedes Element verwendet werden, dass eine Kraft zur Trennung von Steueranker und Flussleitstück erzeugt
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes umfasst die Verschlusseinrichtung einen Schalter zum Erfassen der Lage des Steuerankers. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Öffnungszustand der Tür erfasst werden kann.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgerätes umfasst das Haushaltsgerät ein elastisches Element zwischen der Verschlusseinrichtung und der Tür. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Tür ab einer geringen Haltekraft automatisch aufgedrückt wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Verschlusseinrichtung;
    • Fig. 2A bis 2H unterschiedliche Phasen beim Verschließen, Freigeben und Öffnen einer Tür mittels der Verschlusseinrichtung;
    • Fig. 3A bis 3C unterschiedliche Ausführungsformen der Verschlusseinrichtung;
    • Fig. 4A und 4B zwei unterschiedliche Anordnungen der Verschlusseinrichtung; und
    • Fig. 5A und 5B zwei Schaltungen zum Ansteuern der Verschlusseinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer magnetischen Verschlusseinrichtung 103 mit zwei Permanentmagneten 105-1 und 105-2 und einer Spule 107 in stromlosem Zustand. Eine Tür 101 ist einen Spalt breit gegenüber der Verschlusseinrichtung 103 geöffnet.
  • Die Verschlusseinrichtung 103 ist in einem Gehäuse des Haushaltsgerätes 100 angeordnet und kann über das erzeugte Magnetfeld mit einem hochpermeablen Verschlussanker 117 wechselwirken, das in einer Tür 101 des Haushaltgerätes angeordnet ist. Der ferromagnetische Verschlussanker 117 kann beispielsweise einen Eisenkern umfassen. Durch das Magnetfeld der Dauermagneten 105-1 und 105-2 kann eine Haltekraft erzeugt werden, die die Tür in der geschlossenen Position hält.
  • Die Verschlusseinrichtung 103 umfasst zwei parallele Flussleitstücke 109-1 und 109-2, zwischen denen die Dauermagnete 105-1 und 105-2 angeordnet sind. Die Spule 107 ist um die beiden Flussleitstücke 109-1 und 109-2 gewickelt und kann ein Magnetfeld erzeugen, dass demjenigen Magnetfeld überlagert wird, das durch die beiden Dauermagnete 105-1 und 105-2 erzeugt wird.
  • Zusätzlich umfasst die Verschlusseinrichtung 103 einen Steueranker 111 über den das Magnetfeld beeinflusst werden kann. Der Steueranker 111 umfasst ein hochpermeables Material.
  • Der Steueranker 111 ist mit einem vorgespannten elastischen Federelement 113 an dem Dauermagnet 105-2 befestigt, wie beispielsweise einer Schraubendruckfeder. Die magnetischen Feldlinien 119 verlaufen innerhalb der beiden Flussleitstücke 109-1 und 109-2, der beiden Dauermagnete 105-1 und 105-2 und dem Steueranker 111. Zwischen der Verschlusseinrichtung 103 und der Tür 101 ist ein weiteres elastisches Federelement 115 angeordnet, das die Tür 101 aufdrückt, sobald die Haltekraft die Federkraft unterschreitet. Das Federelement 115 wird beispielsweise durch eine Schraubendruckfeder oder eine elastische Türdichtung realisiert.
  • Die Haltekraft der Tür wird durch Magnetkraft erzeugt. Unterschiedliche Zuhaltekräfte im entriegelten und verriegelten Zustand werden beim Öffnen, Verriegeln oder Entriegeln durch eine Magnetfeldänderung mittels der elektrischen Spulen 107 und/oder einer Eisenkern- oder Magnetverlagerung durch den Steueranker 111 realisiert. Dadurch lassen sich geringe Zuhaltekräfte im entriegelten Zustand, d.h. Bedienkräfte kleiner als 50 N und hohe Zuhaltekräfte von beispielsweise 200 N im verriegelten Zustand erreichen. Der türseitige Teil muss mit einem hochpermeablen Werkstoff ausgeführt sein.
  • Fig. 2A zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in stromlosen Zustand der Spule 107. Die Tür 101 ist einen Spalt geöffnet und wird von dem elastischen Element 115 in einem Abstand zu der Verschlusseinrichtung 103 gehalten. Der Steueranker 111 wird durch das Magnetfeld der Dauermagnete 105-1 und 105-2 an die Flussleitstücke 109-1 und 109-2 gedrückt, so dass das Magnetfeld in den Bereich des Steuerankers 111 gelenkt wird.
  • Fig. 2B zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in einem stromlosen Zustand der Spule 107 nach einem manuellen Zudrücken und Schließen der Tür 101. Die Tür 101 wird gegen die Federkraft des elastischen Elements 115 an die Verschlusseinrichtung 103 gedrückt und in dieser Position von dem Magnetfeld des Magneten 105-1 gehalten, der eine Haltekraft auf den Verschlussanker 117 in der Tür ausübt. Die Haltekraft in diesem Zustand beträgt beispielsweise 50 N. Auf der anderen Seite der Verschlusseinrichtung 103 wird der Steueranker 111 durch den Dauermagneten 105-2 in Kontakt mit den Flussleitstücken 109-1 und 109-2 gehalten.
  • Fig. 2C zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in einem Zustand am Anfang einer positiven Bestromung der Spule 107. Das durch die Spule 107 erzeugte Magnetfeld überlagert dasjenige Magnetfeld, das von den Dauermagneten 105-1 und 105-2 erzeugt wird. Im linken Teil der Verschlusseinrichtung 103 wird das Magnetfeld im Bereich des Steuerankers 111 aufgehoben (entgegengesetzte Richtung der Feldlinien). Der Steueranker 111 wird daraufhin durch das Federelement 113 nach Außen gedrückt. Im rechten Teil der Verschlusseinrichtung 103 wird dadurch das Magnetfeld im Bereich des Verschlussankers 117 verstärkt, so dass sich die Haltekraft zwischen der Verschlusseinrichtung 103 und dem Verschlussanker 117 erhöht und die Tür 101 verriegelt ist. Die Haltekraft auf die Tür 101 beträgt in diesem Zustand beispielsweise 280 N. Danach wird der Strom durch die Spule 107 unterbrochen.
  • Fig. 2D zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in stromlosen Zustand der Spule 107. Der Steueranker 111 wird von dem elastischen Element 113 in einem Abstand zu den ferromagnetischen Flussleitstücken 109-1 und 109-2 gehalten, so dass sich das von den beiden Dauermagneten 105-1 und 105-2 erzeugte Magnetfeld auf die rechte Seite in Richtung des Verschlussankers 117 verlagert. Das Federelement 113 erzeugt einen Luftspalt zwischen dem Steueranker 111 und den Flussleitstücken 109-1 und 109-2. Dadurch kann auch im stromlosen Zustand der Verschlusseinrichtung 103 die erhöhte Haltekraft aufrechterhalten werden, so dass die Tür 101 verriegelt bleibt.
  • Fig. 2E zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in einem stärker positiv bestromten Zustand der Spule 107 nach der Einleitung einer Öffnungsphase zum Entriegeln und Öffnen der Tür 101. Zum Entriegeln wird zunächst der Luftspalt zwischen dem Steueranker 111 und den Flussleitstücken 109-1 und 109-2 geschlossen. Dies wird dadurch eingeleitet, dass die Spule 107 kurzzeitig stark bestromt wird. Das so durch die Spule 107 erzeugte Magnetfeld verstärkt dasjenige Magnetfeld, das von den Dauermagneten 105-1 und 105-2 erzeugt wird. Dadurch treten die Feldlinien an der linken Seite der Flussleitstücke 109-1 und 109-2 mit dem Steueranker 111 in Wechselwirkung. Die auf den Steueranker 111 ausgeübte Kraft übersteigt die Kraft des Federelements 113, so dass der Steueranker 111 erneut an die Flussleitstücke 109-1 und 109-2 angezogen wird. Die Haltekraft auf die Tür 111 wird hierdurch kurzfristig nochmals gesteigert.
  • Fig. 2F zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in dem stärker positiv bestromten Zustand der Spule 107 mit angelegtem Steueranker 111. Sowohl der Steueranker 111 als auch der Verschlussanker 117 werden an den Flussleitstücken 109-1 und 109-2 gehalten.
  • Fig. 2G zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in einem stromlosen Zustand der Spule 107 mit angelegtem Steueranker 111. In dem stromlosen Zustand bleibt die Position des Steuerankers 111 erhalten. Dieser Zustand entspricht dem Zustand aus Fig. 2B, der sich kurz nach dem Schließen der Tür 101 ergibt.
  • Fig. 2H zeigt die Verschlusseinrichtung 103 in einem negativ bestromten Zustand der Spule 107. Dabei wird durch die Spule 107 ein Gegenmagnetfeld erzeugt, das die Haltekraft des Dauermagneten 105-1 aufhebt. Die Haltekraft beträgt in diesem Zustand beispielsweise 0N. Die Tür 101 wird daraufhin von dem elastischen Element 115 nach Außen gedrückt und kann manuell geöffnet werden. Die elektrische Ansteuerung der Spule 107 kann impulsartig oder zeitbefristet mit Gleichstrom oder Wechselstrom mittels einer Schaltung erfolgen.
  • Fig. 3A zeigt eine Ausführungsform der Verschlusseinrichtung 103, bei der die Spulenwicklung der Spule 107-1 um das erste Flussleitstück 109-1 axial entgegengesetzt zu der Spulenwicklung der Spule 107-2 um das zweite Flussleitstück 109-2 ist. Die Spule 107-1 und die Spule 107-2 sind in Reihe geschaltet. Der Steueranker 111 ist über ein einziges elastisches Element 113 befestigt. Zwischen der Verschlusseinrichtung 103 und dem Verschlussanker 117 ist das elastische Element 115 zum Öffnen und/oder Aufhalten der Tür 101 im Bereich der Verschlusseinrichtung 103 angeordnet.
  • Bei einer Verwendung von Teilspulen wird der Wicklungssinn der einzelnen Teilspule so gewählt, dass die magnetische Wirkung der Teilspulen sich ergänzt. Grundsätzlich ist eine Teilung der Spule nicht nötig. Das elastische Element 113 kann jedoch mit dem Gehäuse verbunden oder gekoppelt sein, so dass dieses eine Kraft zur Trennung von Steueranker 111 und Flussleitstück 109-1 und 109-2 erzeugt.
  • Fig. 3B zeigt eine Ausführungsform der Verschlusseinrichtung 103, bei der die Spulenwicklung der Spule 107-1 um das erste Flussleitstück 109-1 axial in gleicher Richtung wie die Spulenwicklung der Spule 107-2 um das zweite Flussleitstück 109-2 ist. Die Spule 107-1 und die Spule 107-2 sind in Reihe geschaltet. Der Steueranker 111 ist über zwei elastische Elemente 113-1 und 113-2 an den ferromagnetischen Flussleitstücken befestigt. Im Allgemeinen können ein oder mehrere elastische Elemente vorgesehen sein. Die elastischen Elemente 113-1 und 113-2 sorgen für eine Kraft, die dem Magnetfeld entgegen wirkt.
  • Das elastische Element 115 ist im Bereich eines nicht dargestellten Scharniers oder in der Vorderwand des Haushaltegerätes angeordnet. Im Allgemeinen können zu diesem Zweck auch mehrere elastische Elemente vorgesehen sein.
  • Fig. 3C zeigt eine Ausführungsform der Verschlusseinrichtung 103 mit zwei Spulen 107-1 und 107-2, die einzeln angesteuert werden können. Der Steueranker 111 wird in dieser Ausführungsform durch zwei elastische Elemente 113-1 und 113-2 rückgestellt.
  • Fig. 4A zeigt eine Anordnung des elektrisch angesteuerten Teils der Verschlusseinrichtung im Gehäuse 121 des Haushaltsgerätes 100. Der Verschlussanker 117 ist in der Tür 101 angeordnet. Wenn die Tür 101 an geeigneter Stelle mindestens teilweise aus magnetisch hochpermeablem Material besteht, bildet die Tür den Verschlussanker 117. Der Verschlussanker 117 muss nicht als gesondertes Teil ausgeführt sein
  • Fig. 4B zeigt eine Anordnung des elektrisch angesteuerten Teils der Verschlusseinrichtung in der Tür 101 des Haushaltsgerätes 100. Der Verschlussanker 117 ist in dem Gehäuse 121 angeordnet.
  • Fig. 5A zeigt eine Schaltung 200 zum Ansteuern der Verschlusseinrichtung 103. Die Schaltung 200 umfasst eine Spannungsquelle 201, die Widerstände 203-1, 203-2 und 203-3 und die Taster 205-1, 205-2, 205-3. Die je nach Lage der Schalter 203-1, 203-2 und 203-3 bestromt die Schaltung 200 die Spule 107 mit zwei unterschiedlich großen Strömen in positiver Richtung oder einem Strom in negativer Richtung, die über die Widerstände 203-1, 203-2 und 203-3 definiert sind. Dadurch kann ein Ent- oder Verriegeln sowie ein Öffnen der Tür 101 bewirkt werden. Im Allgemeinen können jedoch auch andere Schaltungen mit einer oder mehreren Spulen verwendet werden.
  • Fig. 5B zeigt eine weitere Schaltung 200 zum Ansteuern der Verschlusseinrichtung 103. In dieser Ausführungsform ist die Spannungsquelle entgegengesetzt zu Fig. 5A eingesetzt. Stromkreise der Schalter zur Überwachung des Türstatus sind in den Schaltplänen nicht dargestellt.
  • Der Verriegelt-/Entriegelt-Status der Verschlusseinrichtung kann durch eine Abfrage eines elektrischen Schaltzustandes eines Schalters geprüft werden, der durch die während des Verriegelns oder Entriegelns bewegten Teile, wie beispielsweise dem Steueranker 111, elektrisch geöffnet oder geschlossen wird. Außerdem kann der Tür-offen/geschlossen-Status durch Abfrage des elektrischen Schaltzustandes eines Schalters geprüft werden, der durch die während des Schließens oder Öffnens bewegten Teile, wie beispielsweise die Tür 101 oder den Verschlussanker 117 an der Tür 101, elektrisch geöffnet oder geschlossen wird.
  • Die Verschlusseinrichtung 103 ermöglicht zum einen die Öffnung der Tür 101 von innen im entriegelten Zustand, so dass ein Aufreißverschluss mit Kindersicherheitsfunktion erreicht wird. Zum anderen wird die Öffnung der Tür 101 über eine Türöffnungstaste erreicht, die die Tür 101 freigibt oder aufwirft. Durch die Verschlusseinrichtung 103 wird eine Vereinfachung der Fensterkonstruktion ermöglicht, bei der ein Haken und eine Griffmechanik entfallen. Die Verschlusseinrichtung 103 ist robust hinsichtlich der vertikalen Toleranzlagen, wie beispielsweise bei einem hängenden Fenster.
  • Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
  • Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    Haushaltsgerät
    101
    Tür
    103
    Verschlusseinrichtung
    105
    Dauermagnet
    107
    Spule
    107-1
    Spule
    107-2
    Spule
    109
    magnetisch hochpermeables Flussleitstück
    109-1
    magnetisch hochpermeables Flussleitstück
    109-2
    magnetisch hochpermeables Flussleitstück
    111
    magnetisch hochpermeabler Steueranker
    113
    elastisches Element
    115
    elastisches Element
    117
    magnetisch hochpermeabler Verschlussanker
    119
    Feldlinien
    121
    Gehäuse
    200
    Schaltung
    201
    Spannungsquelle
    203-1
    Widerstand
    203-2
    Widerstand
    203-3
    Widerstand
    205-1
    Taster
    205-2
    Taster
    205-2
    Taster

Claims (8)

  1. Haushaltsgerät (100) mit einer Tür (101), wobei das Haushaltsgerät (100) eine Verschlusseinrichtung (103) mit mindestens einem Dauermagnet (105-1, 105-2) zum Ausüben einer Haltekraft zum Zuhalten der Tür (101) und eine Spule (107) zum Erzeugen eines Gegenmagnetfelds zum Aufheben der Haltekraft umfasst, wobei die Verschlusseinrichtung (103) in der Tür (101) oder einem Gehäuse (121) des Haushaltsgerätes (100) angeordnet ist, wobei die Verschlusseinrichtung (103) ein magnetisch hochpermeables Flussleitstück (109-1, 109-2) zum Führen des von dem Dauermagnet (105-1, 105-2) erzeugten Magnetfeldes umfasst, wobei die Spule (107) um das Flussleitstück (109-1, 109-2) gewickelt ist, wobei die Verschlusseinrichtung (103) ein erstes Flussleitstück (109-1) und ein zweites Flussleitstück (109-2) umfasst, wobei zwischen dem ersten Flussleitstück (109-1) und dem zweiten Flussleitstück (109-1) ein erster Dauermagnet (105-1) und ein zweiter Dauermagnet (105-2) angeordnet ist, wobei die Spule (107) um das erste Flussleitstück (109-1) und das zweite Flussleitstück (109-2) gewickelt ist, wobei die Verschlusseinrichtung (103) einen beweglichen magnetisch hochpermeablen Steueranker (111) zum Führen des Magnetfelds umfasst.
  2. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (103) oder das Gehäuse des Haushaltsgerätes (100) einen Verschlussanker (117) zur Kopplung mit dem Magnetfeld umfasst.
  3. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Flussleitstück (109-1) eine erste Spule (107-1) und das zweite Flussleitstück (109-1) eine zweite Spule (107-2) umfasst.
  4. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Steueranker (111) über ein elastisches Element (113) mit dem Flussleitstück (109-1, 109-2) gekoppelt ist.
  5. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steueranker (111) auf das erste Flussleitstück (109-1) und das zweite Flussleitstück (109-1) auflegbar ist.
  6. Haushaltsgerät (100) nach einem vorangehenden der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steueranker (111) über ein erstes elastisches Element (113-1) mit dem ersten Flussleitstück (109-1) und ein zweites elastisches Element (113-2) mit dem zweiten Flussleitstück (109-2) gekoppelt ist.
  7. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusseinrichtung (103) einen Schalter zum Erfassen der Lage des Steuerankers (111) umfasst.
  8. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltgerät (100) ein elastisches Element (115) zwischen der Verschlusseinrichtung (103) und der Tür (101) umfasst.
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