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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf Türöffnungs- und/oder
-schließ-
und/oder -arretierungs-Vorrichtungen und insbesondere, obwohl nicht
ausschließlich, auf
Vorrichtungen, die in Verbindung mit Haushaltsgerätetüren, wie
beispielsweise Kühlschranktüren, verwendet
werden können,
um ein Öffnen
und Schließen
dieser Türen
zu unterstützen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Eine
herkömmliche
Tür muss
durch ein physikalisches Ziehen an der Tür geöffnet werden und durch ein
physikalisches Drücken
an der Tür
geschlossen werden. Um die Tür
in einer geschlossenen Position beizubehalten, ist häufig eine
Verriegelung eingebaut, so dass ein Öffnen und Schließen dann
auch ein physikalisches Verbinden und Trennen des Türarretierungsmechanismus
umfasst.
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In
den Kühlmaschineschränken waren
die Türen
lang ein Problem in Bezug auf das geschlossen Halten der Tür, damit
gekühlte
Luft nicht entweicht, wobei der Inhalt erwärmt wird und verdirbt. Kühlmaschinetüren wurden
mit einer Dichtung ausgestattet, die häufig aus einem Kunststoffmaterial
geformt ist, das zwischen der Tür
und dem Türrahmen dichtet.
Die Dichtung weist häufig
einen in ihr enthaltenen Permanentmagnetstreifen auf, der beim Halten und
Dichten der Tür
am Türrahmen
unterstützt.
Die Dichtung wurde ausgelegt, den vorher erwähnten Magnetstreifen zu enthalten,
und wurde folglich nicht hinsichtlich optimaler thermischer Dichtungseigenschaften
ausgelegt und dieser Aspekt ihres Designs könnte verbessert werden. Auch
bedeutet die Tatsache, dass der Magnet im Spalt zwischen der Tür und dem
Rahmen angeordnet ist, dass ein Weg zur Wärmeübertragung in den Kühlmaschinenschrank
durch diesen Spalt zur Verfügung
gestellt wird. Zusätzlich erfordert
der Magnet die Verwendung von Metalltürrahmeneinfassungen, damit
der Magnet zum Türrahmen
herangezogen werden kann, wodurch folglich ein weiterer Weg zur
Wärmeübertragung
vom Inneren des Kühlmaschinenschranks
bereitgestellt wird. Außerdem
ist der Einbau des Magnetstreifens in die Türdichtung wegen der erforderlichen
Zeit und Arbeit eine Quelle von Montagekosten, die beseitigt werden könnte. Jedoch
ist es häufig
selbst dann, wenn diese magnetische Dichtung verwendet wird, noch
notwendig, den Kühlmaschinenschrank
derart anzuordnen, dass die Vorderseite etwas über das Niveau der Rückseite
angehoben ist, um sicherzustellen, dass die Tür immer in Richtung einer geschlossenen
Position ausgerichtet ist. Es ist jedoch dennoch für einen Benutzer
möglich,
die Tür
scheinbar geschlossen zu haben, obwohl in Wirklichkeit noch ein
Spalt zwischen der Tür
und dem Rahmen besteht, den der vorhandene Dauermagnet vielleicht
nicht schließen kann.
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Einige
Kühlmaschinenhersteller
haben bei einem Versuch, dieses Problem zu überwinden, Vorrichtungen entwickelt,
die verhindern, dass Kühlmaschinentüren in einer
fast geschlossenen Position verharren. Ein Beispiel solch einer
Vorrichtung ist im US-Patent US5,138,743 offengelegt (White Consolidated
Industries Inc. zugeteilt), wobei der Scharnierbolzen durch einen
Beschlag am Schrank angebracht ist und mit keulenförmigen Nockengleitflächen um
den Stift versehen ist und wobei um eine Öffnung in der Tür ebenfalls
komplementär
keulenförmige
Nockengleitflächen
vorgesehen sind. Die beiden Nockengleitflächen sind derart angeordnet,
dass die Tür dazu
neigt, sich in eine Position zu drehen, in der die Keulen zusammen
passen, die die sich dort befindet, wo die Tür gewöhnlich schließen würde oder
sogar über
die normale Schließposition
hinaus, so dass immer eine schließende Kraft an der Tür anliegt,
wenn sie auf den Türrahmen
trifft.
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Ein
weiteres Problem bei den vorliegenden Kühlmaschinenschranktürendesigns
(insbesondere bei großen
Türen)
ist, dass es notwendig ist, eine verhältnismäßig große Kraft an der Tür aufzuwenden, um
sie zu öffnen,
wenn die Tür
geschlossen worden ist und eine gute Dichtung zwischen der Tür und dem Rahmen
hergestellt ist. Dies ist bei modernen Haushaltsgeräten von
Nachteil, von denen erwartet wird, dass sie einfach zu bedienen
sind, und dass sie, im Fall von Kühlmaschinentüren, wiederholt
und leicht mit einer gleich bleibenden Kraft zu öffnen sind. Eine Tür, die zuverlässig geschlossen
werden könnte ohne
die Notwendigkeit für
den Benutzer, gelegentlich manuell zu prüfen, dass dies der Fall ist,
würde ebenfalls
eine Verbesserung darstellen.
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Beispiele
von verbesserten Türarretierungssystemen
und Türöffnungs-/-schließ-Systemen, die eine
Kombination aus Dauer- und Elektromagneten verwenden, sind in den
US-Patenten
US3,635,511 (Waller),
US3,647,165 (Whitla),
US3,658,370 (Wang),
US3,764,172 (Standke),
US3,860,277 (Wang),
US4,428,607 (Levine),
US4,506,407 (Downey) und
US5,293,020 (Han et al.)
offengelegt. Jedoch sind keine der zuvor erwähnten Systeme zur Verwendung
in Kühlmaschinenschränken bestimmt und
enthalten nicht die notwendigen Benutzererfassungshardware und die
dazugehörige
Logik. Außerdem
erfordern viele der offengelegten Systeme einen mechanischen Türarretierungsmechanismus
in Verbindung mit den magnetischen Bestandteilen.
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Folglich
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Türöffnungs-,
-schließ- und/oder -halte-System
zur Verfügung
zu stellen, das zumindest irgendwie in Richtung der Überwindung
der oben genannten Nachteile geht, oder das zumindest den Leuten
eine nützliche
Alternative bietet.
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ÜBERSICHT
DER ERFINDUNG
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In
einem Aspekt besteht die Erfindung aus einer Türzustands-Änderungs-Vorrichtung zum Unterstützen eines
Benutzers beim Bewegen einer Tür zwischen
einem geschlossenen Zustand, in dem die Tür an einem Türrahmen
angrenzend positioniert ist, und einem geöffneten Zustand, umfassend:
ein
Dauermagnetmittel auf oder angebracht an der Tür, um ein Dauermagnetfeld zur
Verfügung
zu stellen,
ein Elektromagnetmittel auf dem oder angebracht
am Türrahmen,
das an das Dauermagnetmittel angrenzt, wenn die Tür sich im
geschlossenen Zustand befindet, wobei das Elektromagnetmittel magnetisierbar ist,
um ein Magnetfeld in einer ersten Richtung zur Verfügung stellen,
um das Dauermagnetfeld zu verstärken,
und magnetisierbar ist, um ein Magnetfeld in einer zweiten Richtung
zur Verfügung stellen,
um dem Dauermagnetfeld entgegenzustehen,
ein Türpositionserfassungsmittel,
um den Zustand der Tür
zu ermitteln, und
ein Benutzerschnittstellenmittel, um die
Anwesenheit eines Benutzers zu ermitteln, der versucht, den Zustand
der Tür
zu ändern,
und
ein Steuermittel, das eine Eingabe vom Türpositionserfassungsmittel
und vom Benutzerschnittstellenmittel empfängt, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuermittel ein Steuersignal liefert, um das Elektromagnet-Mittel
zu magnetisieren, um ein Magnetfeld in der ersten Richtung zur Verfügung zu
stellen, wenn das Benutzerschnittstellenmittel anzeigt, dass ein Benutzer
versucht, den Zustand der Tür
zu ändern und
das Türpositionserfassungsmittel
anzeigt, dass sich die Tür
im geöffneten
Zustand befindet, und ein Steuersignal liefert, um das Elektromagnetmittel
zu magnetisieren, um ein Magnetfeld in der zweiten Richtung zur
Verfügung
zu stellen, wenn das Benutzerschnittstellenmittel anzeigt, dass
ein Benutzer versucht, den Zustand der Tür zu ändern und das Türpositionserfassungsmittel
anzeigt, dass sich die Tür
im geschlossenen Zustand befindet.
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In
einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung aus einem Haushaltsgerät mit einem
Schrank und einer Tür
umfassend, die an dem Schrank angelenkt ist und gegen einen Türrahmen
des Geräts schließbar ist,
umfassend eine Türzustands-Änderungs-Vorrichtung zum Unterstützen eines
Benutzers beim Bewegen der Tür
zwischen einem geschlossenen Zustand, in dem die Tür am Türrahmen
angrenzend positioniert ist, und einem geöffneten Zustand, wobei die
Türzustands-Änderungs-Vorrichtung umfasst:
ein
Dauermagnet-Mittel auf oder angebracht an der Tür, um ein Dauermagnet feld zur
Verfügung
zu stellen,
ein Elektromagnetmittel auf dem oder angebracht
am Türrahmen,
das an das Dauermagnetmittel angrenzt, wenn die Tür sich im
geschlossenen Zustand befindet, wobei das Elektromagnetmittel magnetisierbar ist,
um ein Magnetfeld in einer ersten Richtung zur Verfügung stellen,
um das Dauermagnetfeld zu verstärken,
und magnetisierbar ist, um ein Magnetfeld in einer zweiten Richtung
zur Verfügung
stellen, um dem Dauermagnetfeld entgegenzustehen,
ein Türpositionserfassungsmittel,
um den Zustand der Tür
zu ermitteln, und
ein Benutzerschnittstellenmittel, um die
Anwesenheit eines Benutzers zu ermitteln, der versucht, den Zustand
der Tür
zu ändern,
und
ein Steuermittel, das eine Eingabe vom Türpositionserfassungsmittel
und vom Benutzerschnittstellenmittel empfängt, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuermittel ein Steuersignal liefert, um das Elektromagnet-Mittel
zu magnetisieren, um ein Magnetfeld in der ersten Richtung zur Verfügung zu
stellen, wenn das Benutzerschnittstellenmittel anzeigt, dass ein Benutzer
versucht, den Zustand der Tür
zu ändern und
das Türpositionserfassungsmittel
anzeigt, dass sich die Tür
im geöffneten
Zustand befindet, und ein Steuersignal liefert, um das Elektromagnetmittel
zu magnetisieren, um ein Magnetfeld in der zweiten Richtung zur
Verfügung
zu stellen, wenn das Benutzerschnittstellenmittel anzeigt, dass
ein Benutzer versucht, den Zustand der Tür zu ändern und das Türpositionserfassungsmittel
anzeigt, dass sich die Tür
im geschlossenen Zustand befindet.
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In
noch einem weiteren Aspekt besteht die Erfindung aus einer Kühlmaschine,
die eine, wie oben dargelegte, Türzustands-Änderungs-Vorrichtung
umfasst.
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Für diejenigen,
die mit dem Stand der Technik vertraut sind, auf den sich die Erfindung
bezieht, werden viele Änderungen
im Aufbau und sehr unterschiedliche Ausführungen und Anwendungen der
Erfindung nahe liegend sein, ohne vom Geltungsbereich der Erfindung
abzuweichen, wie er in den angefügten
Ansprüchen
definiert ist. Die Offenlegungen und die Beschreibungen hierin sind
lediglich illustrativ und sollen in keiner Hinsicht begrenzend sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Darstellung einer Teilschnittansicht einer Kühlmaschine
mit einem Schrank der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung,
wobei beide Fachtüren
geöffneten
sind, und
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2 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der bevorzugten Form der vorliegenden
Erfindung bei entweder dem Kühlfach
oder dem Gefrierfach der Kühlmaschine
darstellt, die in 1 gezeigt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1,
wird ein Kühlmaschinenschrank 1 mit
dem Türöffnungs-
und/oder -schließ-System
entsprechend einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Obgleich die bevorzugte Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme
auf einen Kühlmaschinenschrank beschrieben
wird, sollte jedoch für
gewöhnliche Fachleute
offensichtlich sein, dass die Erfindung auf die meisten, wenn nicht
auf alle, Türen
gleichermaßen
anwendbar ist, die irgendeine Form von Dichtung benötigen, wie
beispielsweise Gefriertruhen oder Mikrowellenherde, und sie könnte sogar
bei Türen verwendet
werden, die keine Dichtung benötigen, wie
Haushaltstüren.
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Der
Kühlmaschinenschrank 1,
der in 1 gezeigt ist, ist mit einem Kühlfach 2 (manchmal
gekennzeichnet als das "Produktfach") und einem Gefrierfach 3 versehen,
das ausgelegt ist, durch eine Kühlanlage
(nicht gezeigt) auf die jeweiligen Temperaturen abgekühlt zu werden.
Das Kühlfach 2 und das
Gefrierfach 3 umfassen jeweils seitliche Wände, eine
obere Wand, eine untere Wand und eine hintere Wand mit einer vorderen Öffnung,
die vorgesehen ist, um zuzulassen, dass Nahrungsmittelprodukte in
die Fächer
getan werden. Normalerweise würde
der Kühlmaschinenschrank
aus Stahlblech hergestellt werden, es sollte jedoch wahrgenommen
werden, dass die vorliegende Erfindung es zulässt, dass der Schrank aus einem
Kunststoffmaterial hergestellt wird. Eine Kühlfachtür 4 ist beispielsweise
an einem Rand des Schranks 1 angelenkt (nicht gezeigt),
um die vordere Öffnung
des Kühlfachs
zu schließen. Ähnlich ist
eine Gefrierfachtür 5 zu
einem Rand des Schranks 1 angebracht, um die vordere Öffnung im Gefrierfach
zu schließen.
Dichtungen 9 und 10 sind jeweils um den Umfang
der inneren Fläche
der Kühl- und
Gefrierfachtüren 4 und 5 vorgesehen.
Dichtungen 9 und 10 werden vorzugsweise aus einem
flexiblen und nachgiebigen, aber dennoch wärmeisolierenden Material gebildet,
wie beispielsweise eine Standard-Kunststoff-Kühlmaschinentürdichtung
(obgleich eine "Standard"-Kühlmaschinentürdichtung
mit einem magnetischen Streifen ausgerüstet ist, um die gegen das
normalerweise metallische Fach geschlossene Tür vorzumagnetisieren, ist der
magnetische Streifen in der Dichtung entsprechend der bevorzugten
Form der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich und folglich
könnte
der Schrank, wie vorher erwähnt,
aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden).
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Ein
Steuermittel oder eine elektronische Steuereinheit 6 (die
einen Mikroprozessor mit dazugehöriger
Schaltung und Speichereinheit umfassen kann) ist innerhalb des Schranks 1 positioniert.
Die Steuereinheit 6 speichert vorzugsweise und führt ein Software-Programm
aus, das den Betrieb der Kühlmaschine
steuert. Zusätzlich
zum Steuern der Temperatur der Kühl-
und Gefrierfächer
der Kühlmaschine
(durch Steuern des Kühlsystems
und der Zustände
jedmöglicher
Ventile und Ventilatoren im Weg der gekühlten Luft vom Kühlsystem
zu den Fächern 2 und 3)
erhält
die Steuereinheit 6 auch eine Eingabe von Türsensoren,
wie beispielsweise berührungsempfindlichen
Auflagen 7 und 8, die jeweils an den Kühlfach-
und Gefrierfachtüren
positioniert sind.
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Mittel
zum Verriegeln und zum Entriegeln von Fachtüren 4 und 5 sind
in jedem Fach vorgesehen. Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Verriegelung
und zur Entriegelung Elektromagneten 11 und 12,
die jeweils in einer der Wände
des Kühlfachs 4 und
des Gefrierfachs 3 vorgesehen sind. Der Elektromagnet 11 ist
für eine
Magnetisierung an die Steuereinheit 6 angeschlossen und
ist vorzugsweise in solch einer Weise positioniert, dass getrennte
Pole (11A, 11B) in einer zu einer Frontverkleidungswand des
Fachs parallelen Ebene erzeugt werden. Der Elektromagnet ist vorzugsweise
in der Lage, in jeder Richtung magnetisiert zu werden, so dass der
Pol 11A je nach Bedarf ein Nord- oder ein Südpol sein könnte. Der
Elektromagnet 11 ist vorzugsweise innerhalb einer der Fachwände positioniert,
jedoch angrenzend an eine Fläche,
die in Kontakt mit einem Teil der Kühlfachtür ist oder diese fast berührt, wenn sie
geschlossen ist. Der Aufbau und die Anordnung des Elektromagneten 12 ist
vorzugsweise genauso, wie oben mit Bezug auf den Elektromagneten 11 beschrieben.
Es sollte angemerkt werden, dass die Positionierung der Elektromagneten 11 und 12 nicht
entscheidend ist und geändert
werden könnte.
Beispielsweise könnten
die Elektromagneten in der vertikalen Vorderflächenwand des Schranks möglichst weit
weg von den Scharnieren positioniert sein.
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Zu
jedem der Elektromagneten 11 und 12 komplementär sind an
der Tür
montierte Haltermittel 13 und 14 jeweils in Teilen
der Kühlmaschinen-
und Gefriermaschinentüren
positioniert, die an die Elektromagneten in den Fächern angrenzen,
wenn die Türen
ganz oder fast geschlossen sind. Im in 1 gezeigten
Beispiel kann gesehen werden, dass die Haltermittel im unteren Rand
jeder Tür
vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die Haltermittel aus einer ferromagnetischen
Substanz hergestellt, so dass sie zu ihren jeweiligen Elektromagneten
hin gezogen werden, wenn sie magnetisiert werden. Noch wünschenswerter
ist es, dass die Haltermittel tatsächlich Dauermagneten mit ihren
eigenen Nord- (13A, 14A) und Südpolen (13B, 14B)
sind.
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Türsensoren 7 und 8 versorgen
die Steuereinheit 6 mit einem "Berührungs"-Signal, das verwendet
werden kann, um das Vorhandensein einer Hand eines Benutzers festzustellen,
die in Kontakt mit den Auflagen ist, die anzeigen, dass ein Benutzer
im Begriff ist, eine der Türen
zu öffnen
oder zu schließen (oder
gerade eine Tür
geöffnet
oder geschlossen hat und noch in Kontakt mit ihr ist). Da die berührungsempfindlichen
Auflagen 7 und 8 auf den Fachtüren vorgesehen sind, müssen die
Berührungssignale
irgendwie durch den Spalt zwischen der Tür und dem Schrank an die Steuereinheit 6 übermittelt
werden. Ein Weg dies zu erreichen ist, Leitungen durch die Scharnierstifte
in den Türen
zur Verfügung
zu stellen oder den Scharnierstift als Leiter zu verwenden. Dies würde sicherstellen,
dass das Berührungssignal
der Steuereinheit 6 unabhängig davon zur Verfügung gestellt
werden könnte,
ob die Tür
geöffnet
oder geschlossen ist.
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Alternativ,
und noch wünschenswerter,
werden die Berührungssignale
von der Tür
an die Steuereinheit 6 ohne Leitungen übermittelt. Dies kann erreicht
werden, indem eine elektrisch leitende aber antimagnetische Abdeckung über den
Dauermagneten in den Fachtüren
vorgesehen wird und diese mit ihren entsprechenden berührungsempfindlichen
Auflagen verdrahtet werden. Ferner werden elektrisch leitende, jedoch
antimagnetische Abdeckungen auch über den Elektromagneten im
Kühlmaschinenschrank
vorgesehen, die mit der Steuereinheit 6 verdrahtet sind.
Auf diese Art wird eine elektrische Koppelung zwischen der Dauermagnetabdeckung
und der Elektromagnetabdeckung zur Verfügung gestellt, so dass ein
elektrisches Berührungssignal
durch den Luftspalt zwischen der Tür und dem Schrank 1 geführt werden
kann. Es wird geschätzt,
dass diese Signalübertragungsmethode
nur funktioniert, wenn die Tür
ganz oder fast geschlossen ist.
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Das
folgende ist ein Beispiel der bevorzugten Verwendung der vorliegenden
Erfindung mit dem Kühlfach.
Es wird geschätzt,
dass eine bevorzugte Funktion der Erfindung in Verbindung mit dem
Gefrierfach oder irgendeinem anderen Fach dieselbe ist.
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Unter
Verwendung und mit Bezug auf 2, initialisiert
die Steuereinheit 6 zuerst einen Standby-Mode an Block 30 und
gibt ihn dann dort ein, in dem sie im Entscheidungsblock 31 überprüft, ob die Fachtür offen
ist. Dieses könnte
beispielsweise erreicht werden, indem ein mechanischer Sensor oder Schalter
vorgesehen wird, der die Position von Tür 4 erfasst und ein
geeignetes Signal an die Steuereinheit 6 übermittelt.
Alternativ könnte
ein Halleffekt-Sensor vorgesehen werden, um das Vorhandensein des
an der Tür
angebrachten Dauermagneten 13 zu ermitteln und ein passendes
Signal an die Steuereinheit 6 zu übermitteln. Bei der bevorzugten Form
der vorliegenden Erfindung wird jedoch die Türposition ermittelt, indem
die induktive Eigenschaft des Elektromagneten 11 erfasst
wird. Es wird geschätzt,
dass ein magnetischer Widerstand für den durch den Elektromagneten
erzeugten Fluss größer ist,
wenn die Tür
(ein großer
Luftspalt zwischen den Nord- und
Südpolen)
geöffnet
ist, als wenn die Tür geschlossen
ist und der Fluss in der Lage ist, durch den Dauermagneten zu fließen (mit
zwei sehr kleinen Luftspalten). Durch Erfassen des magnetischen
Widerstands des magnetischen Kreises, ist es folglich möglich, den
geöffneten
oder geschlossenen Zustand der Tür
zu ermitteln, ohne zusätzliche
Sensoren zu benötigen.
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Wenn
festgestellt wird, dass Tür 4 bereits
geöffnet
ist, dann wird ein Timer gestartet, und eine Zeitdauer T4 wird in
Block 38 abgewartet, bevor die Türposition in Block 39 erneut
ermittelt wird. Wenn festgestellt wird, dass Tür jetzt immer noch geöffnet ist,
dann wird in Block 38 eine weitere Verzögerung der Dauer T4 abgewartet,
bevor die Türposition
erneut ermittelt wird. Wenn festgestellt wird, dass die Tür in einer
gewissen Zeitspanne (zum Beispiel 5 Minuten) nicht geschlossen worden
ist, dann kann es notwendig sein, einen Benutzer zu alarmieren,
indem beispielsweise ein Summer unter Strom gesetzt wird, um ein
akustisches Signal zu erzeugen.
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Wenn
in Block 39 festgestellt wird, dass die Tür jetzt
geschlossen ist, dann magnetisiert die Steuereinheit 6 in
Block 41 den Elektromagneten 11, um die Tür zuzuziehen.
Dies wird erreicht, indem der Elektromagnet in einer Richtung magnetisiert
wird, die verursacht, dass der Pol 11A ein Nordpol und
der Pol 11B ein Südpol
ist. Dementsprechend verstärken sich
die magnetischen Felder des Dauermagneten und des Elektromagneten
und die schließende
Kraft wirkt an Tür 4.
Der Elektromagnet wird für
eine Dauer von T5 Sekunden magnetisiert, was als ausreichend zum
Schließen
der Tür
berechnet worden ist. Der Elektromagnet wird dann entmagnetisiert
und die Tür bleibt
aufgrund der Anziehung zwischen dem Dauermagneten in Tür 4 und
dem ferromagnetischen Kern des Elektromagneten 11 geschlossen.
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In
Block 40 fragt die Steuereinheit 6 ab, ob die
berührungsempfindliche
Auflage 7 das Vorhandensein einer Hand eines Benutzers
ermittelt hat. In der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung, wird
ein Hochfrequenzsignal (beispielsweise eine 150 kHz "Sägezahn"-Wellenform) mit Hilfe eines Oszillators
durch eine strombegrenzende Schutzschaltung und einen kapazitiven
Filter (um Hauptleitungs-"Brummen" von 50 oder 60 Hz
zu blockieren) an der berührungsempfindlichen
Auflage 7 zur Verfügung
gestellt. Es ist bekannt, dass der menschliche Körper als kapazitive Last zum
Boden von ungefähr 100
pF erscheint. Dementsprechend hat der menschliche Körper bei
150 kHz einen Widerstand von ungefähr 11 kΩ. Der Berührungsschalter 7 ist
mit der Hochfrequenzwellenform eines Quellwiderstands von beispielsweise
47 kΩ versehen,
so dass menschlicher Kontakt mit der berührungsempfindlichen Auflage
die Ausgabe des Oszillators erheblich vermindert. Die Oszillatorausgabe/Berührungsschalterspannung
kann dann gefiltert werden, um die Wechselstromkomponente des Berührungssignals zu
entfernen, das dann zur Steuereinheit 6 als mittleres Gleichstromlevel
geliefert werden kann. Das mittlere Gleichstromlevel könnte dann
durch Analog-Digital-Wandler in einen digitalen Wert gewandelt werden,
um die Verarbeitung durch einen Mikroprozessor zu vereinfachen.
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Wenn
in Block 40 festgestellt wird, dass kein Benutzer mit der
berührungsempfindlichen
Auflage 7 in Kontakt gekommen ist, dann wird wieder der Standby-Mode
an Block 30 aufgenommen, in dem die Steuereinheit 6 darauf
wartet, dass die Berührungsauflage 7 reaktiviert
wird, wobei alle Fachtüren geschlossen
sind.
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Wenn
in Block 40 festgestellt wird, dass ein Benutzer mit der
Berührungsauflage 7 in
Kontakt gekommen ist, dann muss ein Benutzer im Begriff sein, die
Tür 4 zu öffnen und
folglich geht die Steuerung zu Block 33, wo der Elektromagnet 11 in
einer Richtung magnetisiert wird, dass der Pol 11A ein
Südpol
und der Pol 11B ein Nordpol wird, so dass sich die Magnetfelder
des Dauermagneten und des Elektromagneten abstoßen und die Tür während einer
Dauer von T1 Sekunden mit einer Öffnungskraft
versehen ist. Die Dauer T1 ist eine ausreichend lange Zeit, um zuzulassen,
dass sich die Tür 6 ein
Stück öffnet, was
einem Benutzer erlaubt, leicht dazu in der Lage zu sein, die Tür dann völlig aufzuziehen,
ohne gegen die anziehende Kraft zwischen dem Dauermagneten 13 und
dem Kern des Elektromagneten 11 ziehen zu müssen. Wenn
festgestellt wird, dass die Tür
in Block 34 dann noch geschlossen ist, kehrt die Steuerung
zu Block 41 zurück,
wo die Tür erneut
zugezogen wird.
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Wenn
die Tür
jedoch am Entscheidungsblockes 34 offen ist, dann iniziiert
die Steuereinheit 6 an Block 35 einen Timer für eine Dauer
von T2 Sekunden, was vorzugsweise eine Zeitdauer ist, die ausreicht,
damit die durchschnittliche Person den Inhalt der Kühlmaschine
durchstöbern
und Nahrungsmittelprodukte herausnehmen oder zurücklegen kann (beispielsweise
könnte
T2 zwischen 5 Sekunden und 30 Sekunden liegen).
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Sobald
der Timer die vorbestimmte Dauer T2 erreicht hat, wird an Block 36 eine Überprüfung durchgeführt, ob
die Tür
noch geöffnet
ist. Wenn festgestellt wird, dass die Tür geschlossen (oder fast geschlossen)
ist, rückt
die Steuerung zu Block 41 vor, bei dem die Tür zugezogen
wird und Folgeschritte durchgeführt
werden, wie bereits beschrieben worden ist. Wenn jedoch festgestellt
wird, dass die Tür noch
geöffnet
ist, dann geht die Steuerung zu Block 38, wobei bei Block 38 eine
Schleife betreten wird, in der der Zustand der Tür regelmäßig abgefragt wird (nach einer
Dauer von jeweils T4 Sekunden). Wenn, wie oben erwähnt, dieser
Schleife eine vorbestimmte Anzahl von Malen durchlaufen wurde, oder
wenn festgestellt wird, dass die Tür für eine vorbestimmte Zeitdauer
geöffnet
war, dann kann es notwendig sein, eine Warnung auszusenden, um einen
Benutzer zu alarmieren, dass die Tür geschlossen werden muss. Sobald
festgestellt wird, dass die fast geschlossen ist, dann rückt die
Steuerung zu Block 41 vor, bei dem die Tür zugezogen
wird und Folgeschritte durchgeführt
werden, wie bereits beschrieben worden ist.
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Es
sollte erwähnt
werden, dass die Kühlmaschinentür bei Gebrauch
gewöhnlich derart
vorgespannt sein sollte, dass gewährleistet ist, dass die Tür dazu neigt
sich in eine Richtung zu bewegen, in der sich die Tür schließt. Diese
Vorspannung könnte beispielsweise
erzielt werden, indem sichergestellt wird, dass die vorderen Füße der Kühlmaschine
höher angehoben
sind als die hinteren Füße, so dass die
Frontseite des Kühlmaschinenschranks
höher ist als
die Rückseite.
Alternativ könnte
der Anlenkmechanismus derart entworfen werden, dass eine schließende Kraft
an der Tür
zur Verfügung
gestellt wird, beispielsweise durch Verwendung von Federn oder Nockengleitflächen (welche
die sich öffnende Tür veranlassen,
auch gegen die Schwerkraft angehoben zu werden), wobei beide vom
Benutzer fordern, dem Mechanismus Energie zuzuführen, um die Tür zu öffnen, und
die diese zugeführte
Energie dazu verwenden, die Tür
zu schließen,
sobald der Benutzer sie freigegeben hat.
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Wird
bei Block 31 festgestellt, dass die Tür geschlossen ist, bevor die
Steuereinheit 6 die Berührung
durch den Benutzer bei Block 32 erfasst, dann wird der
Elektromagnet 11 während
einer Dauer von T1 Sekunden (beispielsweise eine Dauer zwischen 0,5
und 2 Sekunden) durch Strom magnetisiert, der in eine Richtung fließt, die
einen Südpol
an Pol 11A und ein Nordpol an Pol 11B erzeugt.
Infolgedessen werden sich die zwei Südpole 11A und 13B und
die zwei Nordpole 11B und 13B abstoßen, wodurch
dem Benutzer erlaubt wird, die Tür
leicht zu öffnen.
Wenn die abstoßenden
magnetischen Kräfte
groß genug
(und abhängig
vom Gewicht der Tür
und irgendwelchen Nahrungsmittelprodukten in der Tür) sind,
könnte
die Tür
durch diese Abstoßung
ein kleines Stück
aufgedrückt
werden.
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Dementsprechend
ist es offensichtlich, dass zumindest in der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung,
ein Kühlmaschinentüröffnungs-
und -schließ-System
zur Verfügung
gestellt wird, das es erlaubt, die traditionelle Türdichtung
umzugestalten, um ihre isolierenden Eigenschaften zu erhöhen, während auch
das Vorkommnis, dass Fachtüren
nach Gebrauch unabsichtlich leicht geöffnet bleiben, verringert wird.
Dementsprechend wird bei einer Kühlmaschine
mit der vorliegenden Erfindung eine Zunahme der gesamten Leistungsfähigkeit
erwartet.