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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kältegerät, insbesondere ein Haushaltskältegerät, mit einem
von einem Innenbehälter
begrenzten Lagerraum und einem an einer Wand des Innenbehälters verankerten
Einbauteil, insbesondere einen Verdampfer.
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Als
Kältegeräte mit Plattenverdampfern
waren in der jüngeren
Vergangenheit vor allem sogenannte Coldwall-Geräte verbreitet. Bei diesen Geräten ist
ein Verdampfer an der Außenseite
eines Innenbehälters
angeordnet und wird, wenn im Laufe der Fertigung der Innenbehälter von
einer Isolationsmaterialschicht umgeben wird, in das Isolationsmaterial
eingebettet. Die Fertigung eines Coldwall-Geräts ist einfach und preiswert,
da es genügt,
den Verdampfer an der Außenseite
des Innenbehälters
zu verkleben, und keine engen Positioniertoleranzen eingehalten
werden müssen.
Ein Nachteil dieser Bauweise ist jedoch, dass der Verdampfer nur
an einer seiner zwei Hauptoberflächen
Wärme aus
dem Lagerraum aufnehmen kann, und dass darüber hinaus die Wärmeübertragung
vom Lagerraum zum Verdampfer durch den nicht verschwindenden Wärmewiderstand
der dazwischen liegenden Innenbehälterwand und der Klebstoffschicht
beeinträchtigt ist.
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In
dem Bemühen,
Kältegeräte mit optimalem Wirkungsgrad
zu entwickeln, werden vermehrt Gerätetypen mit innen liegendem
Verdampfer in Betracht gezogen. Herkömmlicherweise wird ein solcher
innen liegender Verdampfer montiert mit Hilfe von Schrauben, die
durch Löcher
in der Wand des Innenbehälters
in an dessen Außenseite
platzierte Hinterlegteile eingreifen. Eine solche Bauweise erlaubt
keine Relativbewegungen von Verdampfer und Innenbehälter; wenn
Verdampfer und Innenbehälter
aufgrund von Schwankungen der Temperatur, der sie ausgesetzt sind,
gegeneinander arbeiten, kann dies unerwünschte Verbiegungen der Teile
hervorrufen. Wenn durch das Arbeiten von Verdampfer und Innenbehälter gegeneinander
die Abdichtung der Hinterlegteile unwirksam wird, kann Feuchtigkeit
durch die Öffnungen
des Innenbehälters
hindurch in das Isolationsmaterial des Geräts eindringen und dessen Wärmeisolationsfähigkeit
erheblich beeinträchtigen.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher, ein Kältegerät mit einem
plattenartigen Einbauteil, insbesondere einen Verdampfer zu schaffen,
bei dem das Einbauteil eindeutig fixiert ist und das Auftreten von
Spannungen zwischen Einbauteil und Gehäuse aufgrund unterschiedlichen
Wärmeausdehnungsverhaltens vermieden
wird.
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Die
Aufgabe wird gelöst,
indem bei einem Kältegerät mit einem
von einem Innenbehälter
begrenzten Lagerraum und einem an einer Wand des Innenbehälters über wenigstens
zwei Befestigungspunkte verankerten Einbauteil die Verankerung in Richtung
einer Verbindungslinie zwischen zwei Befestigungspunkten am ersten
Befestigungspunkt spielfrei und am zweiten Befestigungspunkt spielhaltig
ist. So ist einerseits in Höhe
des ersten Befestigungspunkts die Position des Einbauteils entlang
der Verbindungslinie exakt festgelegt, andererseits können Gehäuse und
Einbauteil in Richtung der Verbindungslinie gegeneinander arbeiten,
ohne dass sich Spannungen aufbauen könnten.
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Einer
ersten bevorzugten Ausgestaltung zufolge erstreckt die Verbindungslinie
sich zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungspunkt, und die
Verankerung ist am ersten Befestigungspunkt auch in einer zu der
Verbindungslinie orthogonalen wandparallelen Richtung spielfrei,
d. h. das Einbauteil ist am ersten Befestigungspunkt in keiner Richtung
parallel zur Wand des Innenbehälters
verschiebbar.
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Um
auch eine Drehung des Einbauteils um die Verbindungslinie als Achse
auszuschließen,
kann ein dritter Befestigungspunkt vorgesehen sein, der mit dem
ersten und dem zweiten Befestigungspunkt ein Dreieck aufspannt.
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Um
die Verankerung des Einbauteils gegen äußere Kräfte unempfindlich zu machen,
sollten die Befestigungspunkte möglichst
weit auseinander liegen. Daher sind im Falle eines im Wesentlichen rechteckigen
Einbauteils vorzugsweise der erste und der zweite Verankerungspunkt
benachbart zu den Enden einer ersten Kante des Einbauteils und der dritte
Verankerungspunkt zentral an einer der ersten Kante gegenüberliegenden
zweiten Kante angeordnet.
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Einer
zweiten Ausgestaltung zufolge erstreckt sich die Verbindungslinie
zwischen dem zweiten und einem dritten Befestigungspunkt. Dann solte die
Verankerung am ersten Befestigungspunkt in einer zu der Verbindungslinie
orthogonalen Richtung spielhaltig sein, um zu verhindern, dass unterschiedliches
Wärmeausdehnungsverhalten
von Wand und Einbauteil zu einer Drehung des Einbauteils führen.
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Am
dritten Befestigungspunkt sollte die Verankerung in Richtung der
Verbindungslinie spielhaltig sein, um das Auftreten von Spannungen
zu verhindern.
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Bei
der zweiten Ausgestaltung können
der zweite und der dritte Verankerungspunkt benachbart zu den Enden
einer ersten Kante des rechteckigen Einbauteils und der erste Verankerungspunkt
zentral an einer der ersten Kante gegenüberliegenden zweiten Kante
angeordnet sein.
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Die
Befestigungspunkte können
jeweils durch an der Wand ortsfeste Stifte und von den Stiften durchsetzte
Löcher
des Einbauteils gebildet sein. Durch die Form der Löcher kann
auf einfache Weise festgelegt werden, ob und wenn ja, in welcher
Richtung und in welchem Maße
an einem Befestigungspunkt Spiel besteht.
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Bei
einem Einbauteil mit einer wandnahen und einer wandfernen Platte
kann wenigstens eines der Löcher
in der wandnahen Platte gebildet und von der wandfernen Platte verdeckt
sein, um die Verankerung zu kaschieren.
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Ferner
kann wenigstens eines der Löcher schlüsselförmig sein,
so dass ein Kopf eines ortsfesten Stifts durch das Loch durchgeschoben
und das Einbauteil am Stift hinter dem Kopf in Eingriff gebracht
werden kann. Die Schlüssellochform
ist insbesondere bei einem verdeckten Loch sinnvoll, da ein Einschieben
des Stifts durch ein Loch des Einbauteils nach dessen Platzierung
an der Wand hier ausgeschlossen ist.
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Die
Stifte können
Teil von Spreiznieten sein, die jeweils in einem in der Wand angezogenen
Napf gehalten sind. Die Verwendung des – vorzugsweise als einstückig in
den Innenbehälter
eingeformtes Sackloch ausgebildeten – Napfs anstelle eines Lochs hat
den Vorteil, dass keine Öffnung
entsteht, durch die Isoliermaterial in den Lagerraum gelangen könnte. Die
Formung des Napfs kann einfach und wirtschaftlich in einem Arbeitsgang
mit der Formung des Innenbehälters
selbst erfolgen. Toleranzen der Relativposition der Näpfe sind
durch die Verwendung eines einheitlichen Werkzeugs zum gleichzeitigen
Formen aller Näpfe
auf einfache Weise minimierbar.
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Die
Spreizniete hat vorzugsweise ein rohrförmiges Gehäuseteil mit einem Schaft und
einem in den Napf einführbaren
Wurzelabschnitt und einen zum Aufspreizen des Wurzelabschnitts in
das Gehäuseteil
einführbaren
Stößel. Der
Stößel kann zweckmäßigerweise
mit dem oben erwähnten
Stift identisch sein.
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Vorzugsweise
ist der Wurzelabschnitt, um aufspreizbar zu sein, in voneinander
getrennte und auseinander spreizbare Wandsegmente gegliedert.
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An
einem vom Wurzelabschnitt abgewandten Ende des Schafts ist vorzugsweise
ein am Einbauteil anliegendes elastisches Element angeordnet, um
eventuell durch den Betrieb eines Verdichters angeregte Schwingungen
des Einbauteils zu dämpfen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Kältegerät;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Spreizniete;
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3 einen
Schnitt durch die Spreizniete;
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4 eine
Draufsicht auf den Verdampfer des Kältegeräts aus 1;
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5 einen
Schnitt durch einen an einer Innenbehälter-Rückwand montierten Verdampfer
gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung;
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6 eine
Rückansicht
des Verdampfers aus 5; und
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7 – eine zu 6 analoge
Ansicht gemäß einer
dritten Ausgestaltung.
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1 zeigt
einen Querschnitt durch ein Kältegerät mit plattenförmigen Einbauteilen
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Ein Korpus 1 des Kältegeräts ist in herkömmlicher
Weise aufgebaut aus einem aus Kunststoff einteilig tiefgezogenen
Innenbehälter 2 und
einer aus einzelnen Platten zusammengefügten Außenhaut 3, die zusammen
mit Isoliermaterial 4 ausgeschäumte Wände des Korpus begrenzen.
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Mit
denselben Werkzeugen, die zum Tiefziehen des Innenbehälters 2 verwendet
wurden, sind an verschiedenen Stellen der Wände des Innenbehälters, im
hier gezeigten Fall an seiner Rückwand 6 sowie
der Decke 7, Näpfe 8 angezogen.
Jeder Napf 8 nimmt eine Spreizniete 9 auf. Die
an der Rückwand 6 befestigten
Spreiznieten 9 tragen einen von der Rückwand 6 durch einen
Luftspalt 10 getrennten Plattenverdampfer 11.
An der Decke ist mit Hilfe der Spreizniete 9 eine flache
Schale 12 aus Kunststoff befestigt. Eine Mulde 13,
die am hinteren Rand der Schale 12, angrenzend an die Rückwand 6 mittig
angeordnet ist, nimmt ein in der Figur nicht sichtbares Gebläse auf.
Das Gebläse
ist vorgesehen, um Kaltluft aus dem Luftspalt 10 über einen
Ansaugschlitz 14 zwischen dem Boden der Mulde 13 und
der Rückwand 6 anzusaugen
und zwischen der Schale 12 und der Decke 7 entlang
zur Tür 5 zu
führen.
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Die 2 und 3 zeigen
eine der Spreiznieten 9 in einer perspektivischen Ansicht
bzw.. in einem axialen Schnitt. Die Spreizniete 9 ist im
Wesentlichen aus zwei Teilen zusammengesetzt, einem rohrförmigen Gehäuseteil 15 und
einem Stößel 16. Das
Gehäuseteil 15 hat
einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Wurzelabschnitt 17,
in dem durch Schlitze 18 in zwei gegen die Langsachse der
Spreizniete 9 versetzten parallelen Ebenen zwei biegsame Zungen 19 freigeschnitten
sind, sowie einen Schaft 20, der, versteift durch radial
abstehende Streben 21, einen Ringflansch 22 trägt. In eine
umlaufende Nut des Ringflansches 22 ist ein elastisch verformbarer O-Ring 23 eingefügt.
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Der
Stößel 16 hat
einen flachen Kopf 24 und einen davon abstehenden zylindrischen,
an seiner vom Kopf 24 abgewandten Spitze geringfügig verbreiterten
Stift 25. Im montierten Zustand der 3 ist die
verbreiterte Spitze 26 des Stifts 25 hinter einer einwärts gerichteten
umlaufenden Rippe 27 des Wurzelabschnitts 17 verrastet.
Der freie Querschnitt des Wurzelabschnitts 17 ist vor der
Rippe 27 so groß,
so dass der Stößel 16 in
den Durchgang des Gehäuseteils 15 bis
zur Rippe 27 ungehindert vordringen kann, ohne den Wurzelabschnitt 17 zu
verformen. Erst beim Passieren der Rippe 27 spreizt der Stößel 16 dessen
Zungen 19 auseinander. Hinter der Rippe 27 ist
der freie Querschnitt des Wurzelabschnitts 17 kleiner als
davor, so dass die Zungen auseinandergespreizt bleiben, wenn der
Stößel 16 hinter
der Rippe 27 einrastet. Dadurch drückt sich eine außen an den Wurzelabschnitten 17 umlaufende
flache Rippe 28 in die Wände des Napfs 8 ein
und erzeugt einen Reibschluss, vorzugsweise sogar einen Formschluss
zwischen dem Wurzelabschnitt 17 und dem Napf 8.
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Die
Länge des
Stifts 25 ist an die Dicke des zu befestigenden Teils des
Plattenverdampfers 11 oder der Schale 12, angepasst
so dass, wenn die Spitze 26 an der Rippe 27 verrastet
ist, das Teil 11 oder 12 zwischen dem Kopf 24 des
Stößels und
dem elastisch verformten Ring 23 eingeklemmt ist. So ist das
Teil 11 oder 12 in Richtung der Längsachse
der Spreizniete 9 spielfrei fixiert.
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Ob
das Teil 11 oder 12 auch senkrecht zur Längsachse
der Spreizniete 9 spielfrei fixiert ist, hängt von
der Form eines Lochs des Teils 11 bzw. 12 ab,
durch die sich die Spreizniete 9 erstreckt. 4 zeigt
eine Draufsicht auf den Plattenverdampfer 11 gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung. Beiderseits eines Ausschnitts 29 am
oberen Rand des Verdampfers 11, der vorgesehen ist, um
die Mulde 13 aufzunehmen, sind Löcher 30, 31 für die Spreiznieten 9 angeordnet.
Ein drittes Loch 32 ist mittig nahe am unteren Rand des
Verdampfers 11 platziert. Der Durchmesser des kreisrunden
Lochs 30 entspricht im Wesentlichen exakt dem Außendurchmesser
eines kurzen ringförmigen
Stutzens 33 (siehe 3) des Gehäuseteils 15,
der über
den Ringflansch 22 hinaus gegen den Kopf 24 des
Stößels 16 vorspringt.
Der Stutzen 33 gibt somit eine Montageposition für den Verdampfer 11 exakt
vor, wenn nur das Gehäuseteil 15 in
seinen Napf 8 eingesteckt, es aber noch nicht durch Einführen des
Stößels 16 darin am
Innenbehälter 2 verriegelt
ist. Die Löcher 31, 32 sind
Langlöcher,
deren Längsrichtung
im Wesentlichen mit der Richtung einer gedachten Verbindungslinie
zwischen Ihnen und dem Loch 30 zusammenfällt. Aufgrund
des Spiels zwischen den Langlöchern 31, 32 und
den Stutzen 33 der in sie eingreifenden Spreiznieten 9 können Fertigungstoleranzen,
insbesondere solche, die die Platzierung der Löcher 30, 31, 32 und
der Näpfe 8 betreffen,
ausgeglichen werden. Wenn sich bei Temperaturänderungen der Innenbehälter 2 und
der Verdampfer 11 unterschiedlich stark ausdehnen oder
zusammenziehen, so führt dies
zu einer Verschiebung der Spreiznieten 9 in den Langlöchern 31, 32,
wodurch die Entstehung von thermischen Spannungen im Korpus 1 vermieden wird.
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Während der
Verdampfer 11 der 4 eine einzige
und sich in einer einzigen Ebene erstreckende Platte umfasst, hat
der in 5 im Schnitt gezeigte Verdampfer 34 zwei
planare Plattenabschnitte 35, 36, die an ihren
oberen Rändern
durch rund gebogenen Brücken 37 verbunden
sind. Um die beiden Plattenabschnitte 35, 36 parallel
zur Rückwand 6 zu
fixieren, sind Spreiznieten 9 mit unterschiedlich langen Schäften vorgesehen.
Für die
kurzen Spreiznieten sind in dem kleineren Plattenabschnitt 36 an
einer durch den davor liegenden Abschnitt 35 verdeckten Stelle
schlüssellochförmige Löcher 38 geschnitten, deren
unterer, weiter Bereich groß genug
ist, um den Kopf 24 der Spreiznieten 9, nicht
aber den Ringflansch 22 passieren zu lassen. Um den Verdampfer 34 zu
montieren, werden zunächst
in der Rückwand 6 die
Gehäuseteile 15 aller
Spreiznieten 9 gesetzt, und in die Gehäuseteile 15 der oberen,
kurzen Spreiznieten werden die Stößel eingeführt. Anschließend wird
der Verdampfer 34 an diesen oberen Spreiznieten so aufgehängt, dass
die Stutzen 33 der unteren Spreiznieten 9 in ein
kreisrundes Loch 30 und ein horizontales Langloch 31 der
unteren Wand des Plattenabschnitts 35 eingreifen. Mit dem
Einführen
der Stößel 16 in
die Gehäuseteile 15 der
unteren Spreizniete 9 ist die Montage des Verdampfers 34 abgeschlossen.
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7 zeigt
eine zu 6 analoge Ansicht eines Verdampfers 11 gemäß einer
dritten Ausgestaltung der Erfindung. In einer der Rückwand 6 zugewandten
Platte 36 ist ein vorderseits verdecktes, schlüssellochförmiges Loch 39 gebildet,
das den Stift 25 des Stößels 16 einer
Spreizniete 9 horizontal spielfrei, aber mit vertikalem
Spiel umgibt. Am unteren Rand der von der Rückwand 6 abgewandten Platte 35 sind
zwei horizontal langgestreckte Löcher 40 gebildet,
deren oberer Rand jeweils auf einem hindurchgreifenden Stift 25 von
Spreiznieten 9 aufliegt. Die Löcher 40 legen durch
den Kontakt mit den Stiften 25 die Höhenlage des Verdampfers 11 fest,
das Loch 39 die Lage in horizontaler Richtung. So ist durch
das Zusammenwirken der drei Löcher 39, 40 und
ihrer Stifte 25 der Verdampfer 11 unbeweglich gehalten.
Dennoch kann der Verdampfer 11 sich sowohl in horizontaler
als auch in vertikaler Richtung ausdehnen und zusammenziehen, ohne
dass Spannungen zwischen dem Verdampfer 11 und der Rückwand 6 auftreten
können.