DE3718495A1 - Schalter- und schieberanordnung fuer kuehlschraenke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Schieber- und Schaltersteuerung in einem Kühlmöbel und insbesondere eine einheitliche Schieber- und Schaltersteuereinheit, die von einem Motor ansprechend auf die Temperaturen im Kühl- und im Tiefkühlabteil und auf Entfrosterbefehle angetrieben wird.

Bei typischen Haushaltskühlmöbeln werden ein Kühl- und ein Tiefkühlabteil, die voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, von einem gemeinsamen Verdichter-Kondenser- Verdampfer-System gekühlt. Das Tiefkühlabteil wird dabei auf die erforderlichen Tieftemperaturen von einem Gebläse gekühlt, das Luft über den Verdampfer im Abteil drückt. Das Kühlabteil seinerseits wird von Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil gekühlt, die durch einen Durchlaß in der Trennwand strömen kann.

Die Temperatur des Tiefkühlabteils wird üblicherweise unmittelbar durch einen Thermostat oder durch von einem Mikroprozessor gesteuertes Ein- und Ausschalten des Verdichters auf den Sollwert gebracht. Die Temperatur des Kühlabteils wird hingegen indirekt durch Betätigen des Durchlasses eingestellt, durch den Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil in das Kühlabteil einströmen kann. Muß eines der beiden Abteile gekühlt werden, wird das Verdampfergebläse eingeschaltet. Zum Entfrosten wird eine dem Verdampfer zugeordnete Entfroster-Heizeinrichtung eingeschaltet und der Durchlaß geschlossen.

Die bekannten Steuerungen erfordern eine Durchlaßanordnung, die von einem Elektromagneten oder einem Balgen betätigt wird, und des weiteren Relais oder Triacs zum Schalten des Verdichters, des Gebläses und der Entfroster- Heizeinrichtung. Diese Regelungen und Steuerelemente sind verhältnismäßig kompliziert, teuer und störanfällig. Weiterhin wird durch die stetige Erregung der Relais oder Triacs bei eingeschalteter Last in der Kammer, in der diese Elemente sich befinden, unerwünscht Wärme freigesetzt, die das Kühlsystem ebenfalls belastet und den Energieaufwand weiter erhöht. Es besteht daher Bedarf an einer vereinfachten und daher zuverlässigeren Temperaturregelung und Entfrostersteuerung für einen Kühlschrank.

Erfindungsgemäß wird die Temperaturregelung in einem mehrere Abteile aufweisenden Kühlschrank vereinfacht und zuverlässiger gestaltet durch eine einheitliche Steuereinheit mit einer Nockenmechanik, die mit dem Schieber gekoppelt ist und eine konturierte Steuerfläche an einer Anzahl von elektrischen Schaltern aufweist, die den Verdichter, das Verdampfergebläse und die Entfroster-Heizeinrichtung betätigen. Das Nockenelement wird von einem elektrischen Motor ansprechend auf Steuerbefehle aus einem Mikroprozessor oder einer anderen Steuereinrichtung in vorbestimmte Winkelstellungen gedreht, wobei gleichzeitig der Schieber zwischen seiner Offen- und Schließstellung hin- und hergeschaltet und die Schalter betätigt werden, um das Tiefkkühlabteil zu entfrosten und die beiden Kühlabteile auf die Solltemperaturen zu regeln.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung weist der Schieber eine ortsfeste Gegenplatte mit einer Reihe von Durchlässen sowie eine bewegbare Schieberplatte mit einer entsprechenden Anordnung von Durchlässen auf. Die beiden Platten werden sind parallel zueinander gehaltert, so daß durch Verschieben der bewegbaren über der ortsfesten Platte der Schieber geöffnet bzw. geschlossen wird. Die bewegbare Schieberplatte ist mit einem T-förmigen Ausschnitt ausgeführt, in den ein Stift hineinragt, der auf dem Nockenelement von dessen Drehungsmittelpunkt versetzt angeordnet ist. Die Schalter für den Verdichter, das Verdampfergebläse und die Entfroster-Heizeinrichtung sind entlang des Umfangs der Steuerfläche verteilt, so daß die Schalter- mit Schieberbetätigung synchronisiert wird und sich durch Drehen des Nockenelements durch den Motor im Kühl- und im Tiefkühlabteil die Solltemperaturen ergeben.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Orte der Schalter des Verdichters, des Verdampfergebläses und der Entfroster-Heizeinrichtung entlang des Umfangs des Nockenelements so gewählt, daß sie einen flexiblen Betrieb der einheitlichen Steueranordnung zum Erregen der nach den innerhalb der Abteile erfaßten Zuständen erforderlichen Einrichtungen erleichtern. Auf sehr vorteilhafte Weise erreicht man diese flexible Arbeitsweise, ohne daß Lasten unnötigerweise zeitweilig eingeschaltet werden, während das Nockenelement aus einer in eine andere Stellung dreht.

Derartige unnötige Schaltvorgänge sind besonders nachteilig im Fall eines Verdichters im Kühlsystem, der leicht überlastet werden kann, wenn seine Arbeitsintervalle nicht durch ausreichend lange Ruheintervalle getrennt sind.

Nach einem weiteren Apsekt der Erfindung wird eine einheitliche Steueranordnung zum Schalten des Verdichters, des Verdampfergebläses und der Entfroster-Heizeinrichtung geschaffen, innerhalb der beim Erregen dieser Einrichtungen so gut wie keine Wärme freigesetzt wird. Dies geschieht nur dann, wenn der das Nockenelement antreibende Motor arbeitet, um den Betriebszustand des Kühlschranks zu ändern.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schieber- und Schaltersteuerung in einem Kühlschrank mit mehreren Abteilen anzugeben, die sich wirtschaftlich fertigen läßt und zuverlässig arbeitet.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine einheitliche Schieber- und Schaltersteuerung für einen Kühlschrank anzugeben, mit der sich die Solltemperaturen im Kühl- und im Tiefkühlabteil durch Betätigen des Schiebers synchron mit dem Verdichter und dem Verdampfergebläse durch Befehle aus einer separaten Steuereinheit einregeln lassen.

Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezug auf die Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung eines Kühlschranks mit der erfindungsgemäßen Steuerung;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Kühlschranks, wobei die Temperaturfühler, die Entfroster-Heizeinrichtung und die Bestandteile des Kühlsystems nur angedeutet sind;

Fig. 3 ist eine Sprengdarstellung einer einheitlichen Schieber- und Schaltersteuerung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht der Steuerung bei abgenommener Abdeckung, um den Schieber und die Schalter zu zeigen;

Fig. 5A, 5B sind Teilschnittdarstellungen der Schieberanordnung in der Offen- bzw. Schließstellung;

Fig. 6 ist ein vereinfachtes Schaltbild zur Erregung des Verdichters, des Verdampfergebläses und der Entfroster- Heizeinrichtung;

Fig. 7A-7E zeigen fünf Schaltstellungen der erfindungsgemäßen Steuerung für den Schieber und die Schalter derart, daß sich die Solltemperaturen ergeben und das Entfrosten erfolgt; und

Fig. 8 ist ein Schaltbild einer Treiberschaltung für den Motor des Nockenelements, der letzteres in die in den Fig. 7A-7E gezeigten Stellungen bringt.

Wie die Fig. 1&2 zeigen, weist ein Kühlschrank 10 nach der vorliegenden Erfindung einen Schrank 12 mit einem Gefrier- bzw. Tiefkühlabteil 14 und einem Kühlabteil 16 auf, die eine Trennwand 18 voneinander trennt (vergl. Fig. 2). Das Tiefkühlabteil 14 wird von Kaltluft gekühlt, die ein Gebläse 20 an einem Verdampfer 22 vorbeidrückt, der seinerseits von einem Verdichter 24 gekühlt wird. Im Tiefkühlabteil 14 befindet sich eine Heizvorrichtung 26, mit der sich der Verdampfer in Abständen unter der Steuerung durch eine Steuereinheit 28 entfrosten läßt, die vorzugsweise mikroprozessorgesteuert arbeitet. Der Aufbau des Schranks 12 und der Heizvorrichtung 26 sowie die Arbeitsweise des Kühlsystems aus dem Verdampfer 20, dem Verdichter 22 und dem Gebläse 24 sind herkömmlich und sollen daher nicht ausführlich beschrieben werden. Ebenfalls bekannt sind mikroprozessorgesteuerte Regelungen für Kühlgeräte, die die erforderlichen Steuersignal für den Kühlschrankbetrieb erzeugen können - bspw. aus der US-Patentschrift 4 481 785 der Anmelderin.

Die Trennwand 18 enthält eine Öffnung 30, durch die Kaltluft vom Tiefkühlabteil 14 in das Kühlabteil 16 strömen kann. Eine in der Öffnung 30 angeordnete Schieberanordnung 30 wird von einem Schiebermotor 34 schrittweise zwischen ihren Offen- und Schließstellungen verschoben. Die Steuerung 28 wirkt auf den Schiebermotor 34, der das Verdampfergebläse 20, den Verdichter 24 und die Schieberplatte 32 ansprechend auf die Temperaturen im Tiefkühl- und Kühlabteil 14 bzw. 16 sowie den vom Benutzer voreingestellten Temperatur-Sollwert steuert. Die Temperaturen im Tiefkühl- und im Kühlabteil 14, 16 werden durch Temperaturfühler 36, 38 erfaßt, bei denen es sich um herkömmliche Thermistoren handeln kann. Die vom Benutzer gewünschten Solltemperaturen werden der Steuerung 28 mit herkömmlichen Einstellelementen (nicht gezeigt) vorgegeben. Die Entfroster-Heizeinrichtung 26 wird ebenfalls nach Bedarf vom Schiebermotor 34 unter Steuerung durch die Steuereinheit 28 erregt.

Wenn die vom Temperaturfühler 36 erfaßte Temperatur im Tiefkühlabteil 14 über dem vom Benutzer eingestellten Sollwert liegt und das Tiefkühlabteil als gekühlt werden muß, werden die Schieberplatte 32 geschlossen und der Verdichter 24 sowie das Verdampfergebläse 20 eingeschaltet, um das Abteil zu kühlen. Liegt die vom Temperaturfühler 38 erfaßte Temperatur des Kühlabteils über dem vom Benutzer eingestellten Sollwert, so daß dieses Abteil gekühlt werden muß, werden die Schieberplatte 32 geöffnet und das Verdampfergebläse 20, nicht aber der Verdichter 24 angeschaltet. Müssen sowohl das Tiefkühl- als auch das Kühlabteil 14, 16 gekühlt werden, werden der Schieber 32 geöffnet und sowohl das Verdampfergebläse 20 als auch der Verdichter 24 eingeschaltet. Beim Entfrosten sind der Schieber 32 geschlossen und die Entfroster-Heizvorrichtung 26 ein- und das Verdampfergebläse 20 und der Verdichter 24 abgeschaltet.

Unabhängig von der jeweils anstehenden Kühlaufgabe, d. h. (1) Kühlen des Tiefkühlabteils 14, (2) Kühlen des Kühlabteils 16, (3) Kühlen beider Abteile oder (4) Entfrosten, wird das Arbeiten des Verdampfergebläses 20, des Verdichters 24 und der Entfroster-Heizvorrichtung 26 mit dem Zustand der Schieberplatte 32 synchronisiert.

Erfindungsgemäß erhält eine einheitliche Schieber- und Schalteranordnung 40 gem. Fig. 3&4 Steuersignale aus der Steuereinheit 28 und bestimmt auf sie ansprechend die Stellung der Schieberplatte 32 und den Schaltzustand der Gebläse-, Verdichter- und Entfrosterschalter. Darin liegt eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, bei dem separate Steuereinheiten die Schieberplatte 32 steuern und das Verdampfergebläse 20, den Verdichter 24 und die Entfroster-Heizvorrichtung 26 schalten.

Wie die Fig. 3 zeigt, weist die einheitliche Steueranordnung 40 ein Kunststoffgehäuse 42 auf, das aus zwei Gehäusehälften 42 A, 42 B zusammengesetzt ist, die entlang einer Umfangslippe auf dem Gehäuseteil 42 B aneinandergesetzt sind. Die beiden Gehäusehälften 42 A, 42 B sind jeweils etwa mittig durch mit ihnen einteilige Wände 43 A, 43 B zu einer Schalter- und einer Schieberkammer 44 A, 44 B unterteilt.

Der Gehäuseteil 44 B enthält eine von einer Wand 48 eingefaßte rechteckige Öffnung 46, durch die Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil 14 in das Kühlabteil 16 strömen kann, wenn die Schieber- und Schalteranordnung 40 an der Trennwand 18 an der Öffnung 30 (Fig. 2) angebracht ist.

In den Öffnungen 50, 52 in den Gehäusehälften 42 A, 42 B ist die Welle 35 des Schiebermotors 34 drehbar gelagert. Eine Nockenscheibe 54 mit konturierter Steuerfläche 56 ist auf der Welle 35 verkeilt und mit ihr in der Schalterkammer 44 A der Anordnung 40 drehbar. Die Welle 35 des Nockenmotors verläuft durch einen T-förmigen Ausschnitt 58 in einer allgemein rechteckigen Schieberplatte 32 A, die über die Schieberkammer 44 B verläuft. Ein Stift 60 steht von einer Seite der Nockenscheibe 54 an der Steuerfläche 56 ab in den T-förmigen Ausschnitt 58 in der Schieberplatte 32 A hinein vor.

Die Schieberplatte 32 A enthält eine Reihe paralleler Öffnungen 62 A, durch die Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil 14 hindurchtreten kann. Eine entsprechende Reihe von Schlitzen 62 B ist auf einem ortsfesten Bereich 32 B im Gehäuseteil 42 A vorgesehen. Bei aneinandergesetzten Gehäusehälften 42 A, 42 B ist die Schieberplatte 32 A zwischen dem ortsfesten Bereich 32 B der Gehäusehälfte 42 A und der Wandung 46 der Gehäusehälfte 42 B gleitend verschiebbar festgelegt. Bei einer Drehung der Nockenscheibe 54 wird also die Schieberplatte 32 A in Längsrichtung zwischen einer Offenstellung (Fig. 5A), in der die Öffnungen 62 A, 62 B miteinander fluchten, und einer Schließstellung (Fig. 5B) bewegt, in der die Öffnungen gegeneinander versetzt sind.

Weiterhin ist in der Schalterkammer 44 A eine Anzahl von Stützen 64 vorgesehen, die drei elektrische Schalter 66 A, 66 B, 66 C (Fig. 4) aufnehmen, bei denen es sich vorzugsweise um herkömmliche Mikroschalter handelt. Im zusammengesetzten Zustand der Anordnung 40 sind die drei Mikroschalter 66 A-C um die Steuerfläche 56 der Nockenscheibe 54 herum so verteilt, daß bei einer Drehung der Nockenscheibe die Schalter nacheinander von der konturierten Steuerfläche der Nockenscheibe betätigt werden. Entsprechend wird bei der Drehung der Nockenscheibe 54 die Schieberplatte 32 A zwischen der Offen- und der Schließstellung hin- und hergeschoben.

Wie die Fig. 6 zeigt, steuert der Schalter 66 A die Zufuhr elektrischen Stroms zum Verdampfergebläse 20, der Schalter 66 B diese zum Verdichter 24 und der Schalter die zur Entfroster-Heizvorrichtung 26 oder den Schaltern 66 A, 66 B. Während die Schalter 66 A, 66 B einpolige Arbeitskontakte aufweisen, ist der Schalter 66 C mit einem einpoligen Umschaltkontakt bestückt. In der in der Fig. 6 durchgezogen dargestellten Ruhelage des Schalters 66 C werden mit den Schaltern 66 A, 66 B das Verdampfergebläse 22 bzw. der Verdichter gesteuert. Befindet der Schalter 66 C sich in der in Fig. 6 gestrichelt gezeigten Arbeitslage, wird nur die Entfroster-Heizvorrichtung 26 erregt; das Gebläse 20 und der Verdichter 24 sind abgeschaltet.

Von besonderer Wichtigkeit sind die konturierte Steuerfläche 56 der Nockenscheibe 54 und der von letzterer vorstehende und mit der Schieberplatte 32 A gekoppelte Stift 60, die die drei Schalter 66 A-C miteinander und mit der Bewegung der Schieberplatte zwischen den Offen- und Schließstellungen in den folgenden fünf Betriebszuständen synchronisieren: (1) Ruhezustand, (2) Kühlen des Kühlabteils, (3) Kühlen des Tiefkühlabteils, (4) Kühlen des Tiefkühl- und des Kühlabteils und (5) Entfrosten.

Die Zustände des Schiebers 32 und der Schalter 66 A-C in den fünf Arbeitsstellungen der Nockenscheibe 54 sind in der Tabelle I zusammengefaßt:

Tabelle I

Die Arbeitsweise der Schieber- und Schalteranordnung 40 in den fünf Arbeitstellungen (1) - (5) der Nockenscheibe 54 ist in den Fig. 7A-7E dargestellt. Wie zunächst die Fig. 7A zeigt, hat die Steuerfläche 56 der Nockenscheibe 54 einen ersten Umfangsteil mit einem Radius R 1 und einen zweiten Umfangsteil mit einem kleineren Radius R 2. In ihrer Anfangsstellung dreht die Nockenscheibe 54 den Schaltern 66 A-C ihren radial kleineren Teil zu, so daß sämtliche Schalter sich in ihrem Ruhezustand und der Stift etwa in der 1-Uhr-Stellung befinden. In der in der Fig. 7A gezeigten Stellung der Nockenscheibe 54 liegt die Schieberplatte 32 A so gegen die ortsfeste Schlitzanordnung 32 B versetzt, daß die Schieberanordnung geschlossen ist.

Bei einem entsprechenden Signal aus der Steuereinheit 28 wird die Nockenscheibe 54 (in Fig. 7B) im Uhrzeigersinn gedreht, um das Kühlabteil 16 zu kühlen. Der Teil R 1 der Nockenscheibe 54 betätigt den Schalter 66 A, um den Verdampfer 20 einzuschalten. Die Schalter 66 B, 66 C befinden sich in ihrem Ruhezustand und die Schieberplatte 32 A ist in Längsrichtung - vergl. den Pfeil - so verschoben, daß der Schieber öffnet. Der Stift 60 befindet sich etwa in der 2-Uhr-Stellung.

Um das Tiefkühlabteil zu kühlen, wird die Nockenscheibe 54 in Uhrzeigerrichtung (Fig. 7C) gedreht, betätigt die Schalter 56 A, 56 B und erregt dadurch das Verdampfergebläse 20 und den Verdichter 24. Die Drehung der Nockenscheibe 54 aus der in Fig. 7B gezeigten Stellung in die der Fig. 7C bringt den Stift 60 etwa in die 3-Uhr-Stellung und bewegt die Schieberplatte 32 A so weit, daß die Schieberschlitze 62 a, 62 b erneut gegeneinander versetzt und der Schieber also geschlossen sind. Die Nockenscheibe nimmt nun eine Stellung ein, in der der Stift 60 mittig im Schieberausschnitt 58 liegt, um zu gewährleisten, daß der Schieber vollständig geschlossen ist.

Um nun sowohl das Tiefkühl- als auch Kühlabteil 14 bzw. 16 zu kühlen, wird der Nocken 54 in Uhrzeigerrichtung weiter in die in Fig. 7D gezeigte Stellung gedreht. Bei von der Steuerfläche 56 der Nockenscheibe 54 betätigt gehaltenen Schaltern 66 A (Gebläse) und 66 B (Verdichter) kommt die Nockenscheibe zum Stillstand, bevor sie den Entfrosterschalter 66 C betätigen kann. Die Schieberplatte 32 A ist jedoch durch die in die 4-Uhr-Stellung drehende Nockenscheibe 54 und deren Stift 60 rückwärts in eine Stellung gezogen worden, in der der Schieber 32 offen ist.

Um schließlich den Kühlschrank zu entfrosten, wird die Nockenscheibe 54 weiter in Uhrzeigerrichtung in die in der Fig. 7E gezeigte Stellung gedreht, in der der nun betätigte Schalter 66 C die Entfroster-Heizvorrichtung erregt, die Stromzufuhr von den Schaltern 66 A, 66 B abtrennt und somit den Verdichter und das Verdampfergebläse stromlos schaltet. Die Schieberplatte 32 A wird vom Stift 60, der in etwa die 5-Uhr-Stellung weiter umgelaufen ist, zur Nockenscheibe 54 hin weiter zurückgezogen und der Schieber so geschlossen.

Obgleich die Nockenscheibe 54 beim Übergang zwischen den aufeinanderfolgenden Kühlzuständen des in den Fig. 7A-7E dargestellten Beispiels nur in einer Richtung dreht, wird sie in der Praxis zwischen ihren fünf Drehstellungen in beiden Richtungen gedreht, um unter Steuerung durch die Steuereinheit 28 den Schieber und die Kühlbestandteile des Systems bestimmungsgemäß zu schalten, ohne einen der Schalter 66 A-C unnötig zu betätigen.

Befindet sich bspw. der Kühlschrank im Ruhezustand und muß das Tiefkühlabteil gekühlt werden, wird die Nockenscheibe 54 aus der Stellung der Fig. 7A in die der Fig. 7C gedreht, so daß zunächst das Verdampfergebläse und dann der Verdichter, nicht aber die Entfroster-Heizeinrichtung (auch nicht kurzzeitig) eingeschaltet werden.

Befindet die Nockenscheibe 54 sich in der in Fig. 7D gezeigten Stellung und muß das Tiefkühlabteil nicht länger gekühlt werden, wird die Nockenscheibe 54 in die in Fig. 7B gezeigte Stellung gedreht, in der der Verdichter abgeschaltet ist, das Verdampfergebläse jedoch eingeschaltet bleibt. Ist dann die Kühlaufgabe für das Kühlabteil erfüllt, wird die Nockenscheibe in die in der Fig. 7A gezeigte Stellung gedreht, in der sie das Verdampfergebläse stromlos schaltet.

In ihrer bevorzugten Form wird die Erfindung gemeinsam mit einer Steuereinheit 28 derjenigen Art eingesetzt, die die Notwendigkeit eines Entfrostens aus der ausgelaufenen Betriebszeit des Verdichters bestimmt oder verlangt, daß der Verdichter zum Zeitpunkt des Erzeugens des Entfrostsignals erregt ist. Bei der Anforderung eines Entfrostens befindet die Nockenscheibe 54 sich notwendigerweise in der Stellung der Fig. 7C oder der Fig. 7D. Bei der Drehung der Nockenscheibe in die Stellung der Fig. 7E werden der Verdichter und das Verdampfergebläse gleichzeitig mit der Erregung der Entfroster-Heizvorrichtung stromlos geschaltet. Auch in diesem Fall erhält keine der Lasten unnötigerweise Strom.

Auch wenn man die Erfindung mit einer Steuereinheit 28 einsetzt, die das Abgeben des Entfrosten-Befehls zuläßt, ohne daß der Verdichter erregt ist, wird schlimmstenfalls der Verdichter kurzzeitig erregt, während die Nockenscheibe 54 aus der Stellung der Fig. 7A oder der der Fig. 7B in die der Fig. 7C läuft. Dabei wird zwar Energie verschwendet, aber dem Verdichter nicht wesentlich geschadet.

Da der Verdampfer im Tiefkühlabteil entfrostet wird, muß dieses nach einem Entfrosten nachgekühlt werden. Hierzu wird die Nockenscheibe 54 aus der Stellung der Fig. 7E in die der Fig. 7C oder die der Fig. 7D gedreht, abhängig davon, ob das Kühlabteil gekühlt werden muß. Ist dann das Tiefkühlabteil bedient worden, wird die Nockenscheibe in die Stellung der Fig. 7B oder in die der Fig. 7A gedreht. Auch in diesem Fall wird keine Last unnötigerweise eingeschaltet.

Das Arbeiten des Motors 34, der die Nockenscheibe 54 in diejenigen Stellungen dreht, in der das Tiefkühl- und das Kühlabteil auf den vom Benutzer eingestellten Solltemperaturen gehalten werden und in Abständen entfrostet wird, bestimmt, wie bereits erwähnt, die Steuereinheit 28. Die in der Steuereinheit 28 erzeugten Signale steuern den Motor 34 über die Motortreiberschaltung 67 (Fig. 8) in seine Arbeitstellungen. Die Schaltung 67 enthält zwei Verstärker 68, 70, die an gegenüberliegende Knoten einer Widerstandsbrücke 73 gelegt sind, die aus zwei von den Widerständen 72, 74, 76, 78 dem Rückkopplungspotentiometer 80, dem Widerstand 82 und den Ansteuerwiderständen 84 a-e gebildeten Widerstandsteilern besteht. Das Rückkopplungspotentiometer 80 ist mechanisch mit der Welle des die Nockenscheibe 34 antreibenden Motors 34 gekoppelt.

Die Ansteuerwiderstände 84 a-e sind jeweils an einen Ausgangskanal der Steuereinheit 28 und über einen der Ausgangsschalttransistoren 86 a-e an Masse gelegt. Die Schalttransistoren 86 a-e sind herkömmlich und werden vom Logikteil (nicht gezeigt) der Steuereinheit 28 gesteuert, und zwar einzeln nach dem Zustand der Logik in der Steuereinheit, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Beim Durchschalten eines der Schalttransistoren 86 a-e wird der entsprechende der Ansteuerwiderstände 84 a-e in die Brücke 73 eingeschaltet.

Der Widerstand 74 bewirkt, daß der (+)-Eingang des Verstärkers 68 immer ein höheres Potential als der (-)-Eingang des Verstärkers 70. Der (-)-Eingang des Verstärkers 68, der (+)-Eingang des Verstärkers 70 und der Abgriff des Potentiometers 80 sind bei 81 zusammengeführt und liegen daher auf dem gleichen Potential. Ist das Potential am Knoten 81 höher als am (-)-Eingang des Verstärkers 70, aber niedriger als am (+)-Eingang des Verstärkers 68, führen beide Verstärker 68, 70 an den Ausgängen H-Pegel, so daß der Motor 34 steht.

Schaltet nun einer der Schalttransistoren 86 a-e einen niederohmigen Widerstand 84 a-e in die Brücke 73 ein, sinkt das Potential am Knoten 81 unter das am (-)-Eingang des Verstärkers 70, so daß dessen Ausgang L-Pegel annimmt. Es fließt Motorstrom vom Verstärker 68 durch den Motor 34 zum Verstärker 70 und der Motor 34 dreht in eine Stellung, in der der Abgriff des Potentiometers 80 die Brücke 73 wieder ins Gleichgewicht bringt.

Schaltet einer der Schalttransistoren 86 a-e einen höherohmigen Widerstand 84 a-e in die Brücke 73 ein, steigt das Potential am Knoten 81 und bringt den Verstärker 68 auf L-Pegel, so daß der Motor 34 in der anderen Richtung dreht, bis die Brücke 73 wieder abgeglichen ist.

Die Werte der Widerstände 84 a-e sind so gewählt, daß die Nockenscheibe 54 unter dem Antrieb durch den Motor 34 in die in den Fig. 7A-7E gezeigten Stellungen geht, wie es die Steuereinheit 28 befiehlt.

Es ist oben eine bevorzugte Ausführungsform einer neuartigen, in sich abgeschlossenen Schieber- und Schalteranordnung für einen Kühlschrank beschrieben, die einfacher und zuverlässiger ist als die aus dem Stand der Technik bekannten Mehrfach-Schaltsätze mit den gleichen Steuerungsfunktionen. Es ist für den Fachmann einzusehen, daß die Erfindung sich auch anders ausführen läßt, ohne daß man ihren Grundgedanken verläßt. Bspw. sind hier die Schieberplatte und die Nockenscheibe als separate Elemente beschrieben. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, beide Elemente zu einer Schieberplatte zusammenzufassen, deren eine Kante als Steuerfläche ausgestaltet ist, die bei ihrer Bewegung gradlinig beabstandet aufgereihte Schalter betätigt.

Claims (29)

1. Kühlschrank mit einem Schrank, der ein erstes und ein zweites Abteil enthält, die eine Trennwand voneinander trennt, wobei ein Luftdurchlaß zwischen den beiden Abteilungen besteht, eine Kühleinrichtung betrieblich das erste Abteil kühlt und eine Steuerung ansprechend auf die Temperatur in einem der Abteile ein Signal abgibt, das die Notwendigkeit, dieses Abteil zu kühlen, anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schieber- und Schalteranordnung vorgesehen ist, die einen in dem Luftdurchlaß angeordneten und diesen betrieblich wahlweise öffnenden und schließenden Schieber, der eine bewegbare Steuerfläche bildet, eine Schalteranordnung, die ansprechend auf die Stellung der Steuerfläche die Kühleinrichtung schaltet, eine Motoreinrichtung, die auf das Signal aus der Steuereinrichtung ansprechend die Steuerfläche verschiebt, und eine Kopplungseinrichtung aufweist, die den Schieber mit der Motoreinrichtung verbindet, wobei die Schalter relativ zur Steuereinrichtung so angeordnet sind, daß durch das Fortschalten der Motoreinrichtung ansprechend auf das Signal die Schalteranordnung gleichzeitig mit dem Schieber betätigt wird, um die Abteile wahlweise zu kühlen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche sich auf einer separaten Nockenscheibe befindet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung einen ersten und einen zweiten elektrischen Schalter und die Kühleinrichtung einen Verdichter und ein Verdampfergebläse aufweist, die jeweils von einem dieser Schalter gesteuert werden.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche kreisförmig ist und die Schalteranordnung einen ersten und einen zweiten elektrischen Schalter aufweist, die in Umfangsrichtung entlang der Steuerfläche angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung einen Verdichter, ein Verdampfergebläse und eine Entfroster-Heizeinrichtung und die Schalteranordnung einen ersten, einen zweiten und einen dritten elektrischen Schalter aufweisen, die in Umfangsrichtung entlang der Steuerfläche angeordnet sind und den Verdichter, das Verdampfergebläse bzw. die Entfroster-Heizeinrichtung steuern.

6. Anordnung nach Anspruch 3, weiterhin gekennzeichnet durch eine Temperaturfühleinrichtung, die die Temperaturen im ersten und im zweiten Abteil erfaßt, wobei die Steuereinrichtung auf die Temperaturfühleinrichtung und auf das Kühlbedarf für das erste und das zweite Abteil anzeigende Signal anspricht.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe auf einer Drehwelle angeordnet ist und der Motor die Nockenscheibe in mehrere diskrete Winkelstellungen dreht.

8. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem ersten und dem zweiten Abteil um ein Tiefkühl- bzw. ein Kühlabteil handelt, die Signale aus der Steuereinrichtung die Notwendigkeit des Kühlens (a) nur des Kühlabteils, (b) nur des Tiefkühlabteils und (c) sowohl des Kühl- als auch des Tiefkühlabteils sowie (d) eines Entfrostens des Kühlschranks anzeigen und die Motoreinrichtung Mittel enthält, die auf die Steuersignale ansprechend die Steuerfläche in den Fällen (a) bis (d) entsprechende Stellungen bringt.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoreinrichtung mit dem Schieber gekoppelt und die Steuerfläche so gestaltet ist, daß die Motoreinrichtung in einer Stellung (i) den Schieber öffnet und das Verdampfergebläse einschaltet, in einer Stellung (ii) den Schieber schließt und den Verdichter sowie das Verdampfergebläse einschaltet, in einer Stellung (iii) den Schieber öffnet und den Verdichter und das Verdampfergebläse einschaltet und in einer Stellung (iv) den Schieber schließt und die Entfroster-Heizeinrichtung einschaltet.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber eine bewegbare Schieberplatte mit einer Vielzahl von Durchlässen und eine ortsfeste Gegenplatte mit einer gleichen Vielzahl entsprechender Durchlässe sowie Mittel aufweist, um die bewegbare Schieberplatte parallel zur ortsfesten Gegenplatte zu halten derart, daß die Durchlässe in der bewegbaren Schieberplatte und in der ortsfesten Gegenplatte (a) bei offenem Schieber aufeinander ausgerichtet sind und (2) bei geschlossenem Schieber gegeneinander versetzt sind.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoreinrichtung eine um eine Drehachse drehbare Welle und die Kopplungseinrichtung einen axial verlaufenden Stift aufweist, der der Welle zugeordnet und aus der Drehachse versetzt angeordnet ist, und daß die bewegbare Schieberplatte eine Öffnung zur Aufnahme des vorstehenden Stifts enthält, so daß bei einer Drehung des Motors die Schieberplatte zwischen einer Offen- und einer Schließstellung hin- und hergeschaltet wird.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steuerfläche auf einer auf der Welle angeordneten Nockenscheibe befindet, die Öffnung T-förmig ist und der vorstehende Stift auf dem Nockenelement angeordnet ist.

13. Kühlschrank mit einem Schrank, der ein Tiefkühl- und ein Kühlabteil umschließt, die voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, in der eine Durchlaßöffnung Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil in das Kühlabteil strömen läßt, einem Verdichter, einem im Tiefkühlabteil angeordneten Verdampfer, einem Verdampfergebläse, das Kaltluft im Tiefkühlabteil und durch den Durchlaß in der Trennwand umlaufen läßt, einem Schieber, der die Kaltluftströmung durch die Öffnung in das Kühlabteil steuert, einer Temperaturfühleinrichtung zum Erfassen der Temperaturen im Tiefkühl- und im Kühlabteil und einer Steuerung, die auf die Temperaturfühleinrichtung ansprechend Signale erzeugt, die den Kühlbedarf der Abteile anzeigen, gekennzeichnet durch ein System zur Steuerung des Schiebers, des Verdichters und des Verdampfergebläses, um die Temperaturen des Kühl- und des Tiefkühlabteils auf ihren Sollwerten zu halten, mit einem Nockenelement mit einer Steuerfläche, einer durch die Bewegung der Steuerfläche betätigten elektrischen Schalteranordnung, um elektrischen Strom aus einer externen Quelle wahlweise dem Verdichter und dem Verdampfergebläse zuzuführen, einer Einrichtung, die das Nockenelement mit dem Schieber koppelt, sowie einer auf die Signale zum Bewegen des Nockenelements ansprechenden Motoreinrichtung, wobei die Steuerfläche des Nockenelements und die das Nockenelement mit dem Schieber verbindende Kopplungseinrichtung so konturiert bzw. ausgestaltet sind, daß die Betätigung der elektrischen Schalter und des Schiebers mit der Bewegung des Nockenelements synchronisiert sind, um die Abteile wahlweise zu kühlen.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber eine bewegbare Schieberplatte mit einer Vielzahl von Durchlässen, eine ortsfeste Gegenplatte mit einer gleichen Vielzahl von entsprechenden Durchlässen sowie Mittel aufweist, um die bewegbare Schieberplatte gleitend verschiebbar auf der ortsfesten Gegenplatte zu halten, wobei der Schieber wahlweise bei aufeinander ausgerichteten Durchlässen in der bewegbaren und der ortsfesten Platte "geöffnet" und bei gegeneinander versetzten Durchlässen in der bewegbaren und der ortsfesten Platte "geschlossen" ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenelement um eine Achse drehbar angeordnet ist und die Motoreinrichtung Mittel aufweist, um das Nockenelement in eine Vielzahl von vorbestimmten Winkelstellungen zu drehen.

16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung einen axial vom Nockenelement abstehenden Stift aufweist, die bewegbare Schieberplatte einen Ausschnitt zur Aufnahme des Stiftes enthält und bei der Drehung des Nockenelements der Schieber zwischen Offen- und Schließstellungen hin- und hergeschaltet wird.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschnitt in der bewegbaren Schieberplatte T-förmig ist und der vom Nockenelement abstehende Stift sich nahe der Steuerfläche des Nockenelements befindet.

18. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlschrank eine Entfroster-Heizvorrichtung enthält, eines der Steuersignale die Notwendigkeit anzeigt, den Verdampfer zu entfrosten, und die elektrische Schalteranordnung Mittel aufweist, um die Entfroster- Heizvorrichtung mit elektrischem Strom zu speisen.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung eine Vielzahl von Schaltern aufweist, die in Umfangsrichtung entlang der Steuerfläche des Nockenelements voneinander beabstandet sind.

20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale wahlweise die Notwendigkeit (a) zum Kühlen nur des Kühlabteils, (b) zum Kühlen nur des Tiefkühlabteils und (c) zum Kühlen des Kühl- und des Tiefkühlabteils sowie (d) zum Entfrosten des Kühlschranks anzeigen, und daß die Motoreinrichtung Mittel enthält, die auf die Steuersignale ansprechend die Steuerfläche des Nockenelements in den Fällen (a) - (d) entsprechende Stellungen bringen.

21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenelement mit dem Schieber gekoppelt und die Steuerfläche so konturiert ist, daß das Nockenelement in einer Stellung (i) den Schieber öffnet und das Verdampfergebläse einschaltet, in einer Stellung (ii) den Schieber schließt und den Verdichter und das Verdampfergebläse einschaltet, in einer Stellung (iii) den Schieber öffnet und den Verdichter und das Verdampfergebläse einschaltet und in einer Stellung (iv) den Schieber schließt und die Entfroster-Heizvorrichtung einschaltet.

22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Schaltern einen ersten Schalter, der, wenn betätigt, elektrischen Strom an das Verdampfergebläse legt und in den Stellungen (i) - (iii) betätigt wird, einen zweiten Schalter, der, wenn betätigt, elektrischen Strom an den Verdichter legt und in den Stellungen (ii) - (iii) betätigt wird, und einen dritten Schalter aufweist, der, wenn nicht betätigt, elektrischen Strom an den ersten und den zweiten Schalter und, wenn betätigt, an die Entfroster-Heizvorrichtung legt und in der Stellung (iv) betätigt wird.

23. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefkühlabteil neben dem Kühlabteil und die Trennwand vertikal angeordnet sind.

24. Kühlschrank mit einem Schrank, der ein Kühl- und ein Tiefkühlabteil einschließt, die voneinander durch eine Trennwand getrennt sind, einer Durchlaßöffnung in der Wand, durch die Kaltluft aus dem Tiefkühlabteil in das Kühlabteil strömen kann, einem Verdichter, einem Verdampfer, einem Verdampfergebläse, um Kaltluft im Tiefkühlabteil und durch den Durchlaß in das Kühlabteil umzuwälzen, einer Entfrostereinrichtung zum Entfrosten des Verdampfers und einer Steuerung, die durch eine Temperatureinrichtung angesteuert Steuersignale abgibt, die den Kühlbedarf der Abteile sowie die Notwendigkeit anzeigen, den Verdampfer zu entfrosten, gekennzeichnet durch eine Schalter- und Schieberanordnung mit einem einen ersten und einen zweiten Teil umschließenden Gehäuse, von denen der erste Teil über dem Durchlaß in der Trennwand liegt und eine Vielzahl von Durchlässen enthält, einer Schieberplatte mit einer Vielzahl von Durchlässen, die gleitend verschiebbar über den Durchlässen im Gehäuse gehalten ist und eine Kante aufweist, die einen T-förmigen Ausschnitt in einem Teil der Platte umfaßt, einen am zweiten Gehäuseteil gelagerten Motor mit einer Welle, die durch den Ausschnitt in der Schieberplatte verläuft, einem auf der Motorwelle angeordneten Nockenelement mit einer Steuerfläche, einem axial vom Nockenelement in den Ausschnitt in der Schieberplatte hinein vorstehenden Stift, um die Platte seitlich zwischen einer ersten "offenen" Stellung, in der die Durchlässe in der Schieberplatte mit denen in Gehäuse ausgerichtet sind, und einer zweiten "geschlossenen" Stellung zu verschieben, in der die Durchlässe in der Schieberplatte durch Drehen des Nockenelements gegen die des Gehäuses versetzt worden sind, eine Vielzahl von elektrischen Schaltern, die radial um das Nockenelement herum in funktioneller Zuordnung zur Steuerfläche des Nockenelements beabstandet sind, und einer Schalteinrichtung, die ansprechend auf die Steuersignale die Motorwelle in eine Vielzahl von vorbestimmten Winkelstellungen dreht, die jeweils einer Änderung des Betriebszustands an einer der Schaltereinrichtungen entsprechen, wobei die Schaltereinrichtungen elektrisch so angeschlossen sind, daß sie wahlweise den Verdichter, das Verdampfergebläse und die Entfroster-Heizeinrichtung sowie die Bewegung der Schieberplatte mit den Betriebszuständen der Schaltereinrichtungen synchronisieren.

25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine Differenzverstärkeranordnung aufweist, die ansprechend auf die Steuersignale die Motoreinrichtung mit elektrischem Strom speist.

26. Anordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Paar Eingangszuleitungen aufweist, die an einen Ausgang der Differenzverstärkeranordnung angeschlossen sind, wobei die Differenzverstärkeranordnung Mittel aufweist, die auf die Steuersignale ansprechend den Motor in beiden Richtungen ansteuern.

27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Widerstandsbrücke vorgesehen ist und die Differenzverstärkeranordnung einen ersten und einen zweiten Differenzverstärker mit Ausgängen, die jeweils an die Eingangszuleitungen der Motoreinrichtung angeschlossen sind, und mit Eingängen aufweist, die an unterschiedliche Knotenpunkte der Widerstandsbrücke gelegt sind, wobei die Differenzverstärker Ausgangssignale entsprechend den an den Knotenpunkten der Brücke stehenden Spannungen erzeugen.

28. Anordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbrücke ein von der Motoreinrichtung gesteuertes Potentiometer und ein Schenkel der Brücke eine von den Steuersignalen gesteuerte veränderbare Widerstandseinrichtung enthält.

29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Widerstandseinrichtung eine Vielzahl von Widerständen, die jeweils in Reihe mit einem zugeordneten Schalttransistor liegen, und Mittel aufweist, um die Steuersignale an die Schalttransistoren zu legen.