ХОЛОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПО ВЫСОТЕ ПОЛКОЙ ДЛЯ ОХЛАЖДАЕМЫХ ПРОДУКТОВ
REFRIGERATOR WITH ADJUSTABLE-HEIGHT SHELF FOR COOLED PRODUCTS

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к холодильному аппарату, в частности бытовому холодильному аппарату, например холодильнику или морозильнику, с плавно регулируемой по высоте полкой для охлаждаемых продуктов.
Уровень техники
На рынке распространены холодильные аппараты с горизонтальными направляющими пазами, которые расположены на боковых стенках внутренней полости на различной высоте. В эти направляющие пазы могут вставляться полки для охлаждаемых продуктов. Такая конструкция позволяет изменять высоту отделений, ограниченных полками, лишь с шагом, соответствующим расстоянию между пазами. Изменение высоты установки связано с затратами труда и времени, так как переставляемую полку необходимо разгрузить перед извлечением и снова загрузить после установки на новое место.
Для того, чтобы можно было удобно переставить по высоте полку для охлаждаемых продуктов, не разгружая ее, был разработан холодильный аппарат, описанный в немецкой патентной заявке DE 102007029176 A1, не прошедшей предварительную публикацию. В этом холодильном аппарате полка для охлаждаемых продуктов опирается на зубчатые профили, неподвижно закрепленные на внутренней стенке холодильного аппарата, посредством поворотных элементов, установленных по углам полки. С помощью рукоятки, которая установлена с возможностью перемещения на передней кромке полки для охлаждаемых продуктов, можно привести во вращение поворотные элементы, чтобы изменить высоту установки полки для охлаждаемых продуктов.
В данном варианте свобода перемещения рукоятки не превышает длины передней кромки полки для охлаждаемых продуктов, то есть, перемещения рукоятки на этот отрезок должно быть достаточно для перестановки полки для охлаждаемых продуктов на весь доступный ей отрезок по вертикали. Следовательно, либо будет строго ограничена свобода перемещения полки для охлаждаемых продуктов по высоте, либо пользователю придется прилагать значительные усилия к рукоятке, чтобы переставить полку для охлаждаемых продуктов.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка холодильного аппарата с плавно регулируемой по высоте полкой для охлаждаемых продуктов, в котором большой вертикальный диапазон регулирования и малое усилие, прилагаемое к рукоятке, не будут взаимоисключающими условиями.
Задача решается за счет того, что поворотный элемент соединен с рукояткой посредством механизма свободного хода. Благодаря этому рукоятка может перемещаться в одном направлении с захватом поворотного элемента, а в противоположном направлении - свободно, без захвата поворотного элемента. Поэтому свобода перемещения полки для охлаждаемых продуктов по вертикали более не ограничивается свободой перемещения рукоятки, и может быть реализован как большой диапазон регулирования, так и передаточное отношение между рукояткой и поворотным элементом, позволяющее прикладывать мало усилий к рукоятке.
Рукоятка (как и в упомянутой выше заявке) может линейно, в частности по направляющей, перемещаться вдоль передней кромки полки для охлаждаемых продуктов.
Тем не менее предпочтителен вариант, в котором рукоятка выполнена с возможностью поворота, наподобие рычага.
Для упрощения реализации механизма передачи усилия между рычагом и поворотным элементом, в частности, если последний выполнен в виде вращающегося вокруг вертикальной оси червяка, ось поворота рычага, предпочтительно, ориентирована по вертикали.
Диапазон перемещения рычага может включать положение покоя, в котором рычаг прилегает к полке для охлаждаемых продуктов. В этом положении рычаг почти не занимает места и не мешает пользоваться холодильным аппаратом. В рабочем положении, в котором рычаг отстоит от полки для охлаждаемых продуктов, пользователь может удобно ухватить рычаг и оперировать им.
Предпочтительно, механизм передачи усилия между рукояткой и поворотным элементом включает колесо, которое приводится через механизм свободного хода и соединено с поворотным элементом ремнем или цепью.
Если на противоположных кромках полки для охлаждаемых продуктов расположены два поворотных элемента, посредством которых полка для охлаждаемых продуктов опирается на противоположные боковые стенки корпуса холодильного аппарата, ремень или цепь, предпочтительно, находится в зацеплении с обоими поворотными элементами. Это гарантирует синхронное перемещение поворотных элементов.
Особенная простота управления достигается за счет того, что предусмотрен второй рычаг, соединенный через механизм свободного хода, и что оба рычага приводят поворотный элемент (или поворотные элементы) во вращение в противоположных направлениях.
Предпочтительно, эти рычаги расположены зеркально друг относительно друга.
Предпочтительно, в положении покоя каждый рычаг отсоединен от приводящегося им механизма свободного хода, то есть, если другой рычаг находится в рабочем положении, движение, инициируемое им, не блокируется механизмом свободного хода рычага, находящегося в положении покоя.
Согласно целесообразному варианту исполнения, рычаг может поворачиваться между положением покоя и рабочим положением вокруг первой оси, и в рабочем положении вокруг второй оси. Таким образом, в частности, в рабочем положении имеет место зацепление с геометрическим замыканием между рычагом и колесом, через которое приводится в движение поворотный элемент, а в положении покоя такое зацепление отсутствует. Целесообразно, колесо может вращаться вокруг той же оси, что и рычаг в рабочем положении.
Согласно альтернативному варианту исполнения, передаточное направление механизма свободного хода может переключаться. В этом случае достаточно одной рукоятки для перестановки полки для охлаждаемых продуктов вверх или вниз.
В качестве поворотного элемента может применяться зубчатая шестерня или червяк, причем червяк предпочтителен благодаря возможности самоторможения.
Предпочтительно, четыре соединенных поворотных элемента расположены по четырем углам рамы полки для охлаждаемых продуктов, поддерживают эту раму в четырех точках и позволяют выполнить согласованную перестановку по высоте в этих четырех точках.
Поворотные элементы могут быть большей частью погружены вовнутрь полости полки для охлаждаемых продуктов, причем открытая верхняя сторона этой полости, предпочтительно, накрыта пластиной для хранения.
Зубчатый профиль, взаимодействующий с таким поворотным элементом, предпочтительно, сформирован на пластине, которая закреплена на внутренней стенке корпуса. Это позволяет изготавливать внутреннюю стенку известным способом глубокой вытяжки, который отличается оптимальными затратами и малым расходом материала, и, в то же время, получить зубчатый профиль точных размеров, выдерживающий нагрузки.
Для упрощения и ускорения монтажа бытового прибора на одной пластине, предпочтительно, предусмотрено два зубчатых профиля.
Краткое описание чертежей
Прочие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания вариантов его исполнения с учетом прилагаемых фигур, на которых изображено:
фигура 1: перспективный вид полки для охлаждаемых продуктов и стенной пластины, поддерживающей полку;
фигура 2: схематичный разрез холодильного аппарата, который содержит несколько регулируемых по высоте полок для охлаждаемых продуктов и стенных пластин;
фигура 3: перспективный вид фрагмента рамы полки для охлаждаемых продуктов;
фигура 4: схематичный вид первого варианта исполнения приводного механизма полки для охлаждаемых продуктов;
фигура 5: горизонтальная проекция угла рамы полки для охлаждаемых продуктов, на которой показан второй вариант исполнения приводного механизма;
фигура 6: разрез вдоль линии VI-VI (см. фиг.5);
фигура 7: разрез вдоль линии VII-VII (см. фиг.5);
фигура 8: вид третьего варианта исполнения изобретения, аналогичный фигуре 1;
фигура 9: вид четвертого варианта исполнения изобретения, аналогичный фигуре 4.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 представлен перспективный вид (снизу) полки 1 для охлаждаемых продуктов и стенной пластины 2 согласно первому варианту исполнения предлагаемого изобретения. Полка 1 для охлаждаемых продуктов содержит полую, открытую с верхней стороны, по существу, прямоугольную раму 3, открытая верхняя сторона которой накрыта пластиной 4 из безосколочного стекла. В выступающих книзу выемках на четырех углах рамы 3 расположены четыре червяка 5. Каждый из червяков 5 немного выступает за боковую кромку пластины 4, что позволяет опереть полку 1 для охлаждаемых продуктов на зубцы 6, выступающие из стенной пластины 2.
Зубцы 6 стенной пластины 2, показанной на фигуре, образуют две вертикальные зубчатые рейки или два вертикальных зубчатых профиля 7, которые поддерживают два червяка 5 с левой стороны полки 1 для охлаждаемых продуктов. Стенная пластина, расположенная на противоположной боковой стенке корпуса холодильного аппарата зеркально стенной пластине 2 и предназначенная для поддержки правых червяков 5, не показана на фигуре.
Четыре червяка 5 соединены посредством приводного механизма, который будет описан позже, с двумя рычагами 8, 9, которые показаны на фигуре 1 в положении покоя. В этом положении рычаги максимально скрыты в пазе, выполненном на передней стороне рамы 3. На каждой из обращенных друг к другу свободных оконечностей рычагов 8, 9 предусмотрена рукоятка 10, которая, с целью облегчения ее использования, выдвинута из паза и направлена вниз перед выемкой 11 на нижней стороне рамы 3. Каждая рукоятка 10 имеет маркировку (например, стрелку 12), указывающую направление, в котором может переставляться полка 1 для охлаждаемых продуктов при использовании соответствующего рычага 8 или 9.
На фигуре 2 представлен схематичный разрез корпуса холодильного аппарата, в который установлено несколько полок 1 для охлаждаемых продуктов и стенных пластин 2 показанного на фигуре 1 типа. Корпус известным образом содержит внутренний контейнер, изготовленный из пластмассы методом глубокой вытяжки. На боковых стенках этого контейнера закреплены пластины 2, в частности, пластины приклеены к боковым стенкам. С целью упрощения монтажа стенных пластин 2 может быть выполнена предварительная формовка соответствующих им плоских выемок в боковых стенках внутреннего контейнера, в которые при монтаже с геометрическим замыканием вставляются стенные пластины 2.
В варианте исполнения, показанном на фигуре 2, вертикальная свобода перемещения полки для охлаждаемых продуктов соответствует протяженности по вертикали зубчатого профиля 7, на который опирается эта полка. Можно было бы спаять между собой две или более из показанных стенных пластин 2, чтобы увеличить свободу перемещения полки 1 для охлаждаемых продуктов. Тем не менее предпочтителен вариант, показанный на фигуре 2, так как увеличение свободы перемещения, которого можно достичь за счет спаивания нескольких стенных пластин 2, приведет, по существу, лишь к тому, что полки 1 для охлаждаемых продуктов смогут располагаться очень близко друг к другу. Однако при слишком малом расстоянии между полками 1 для охлаждаемых продуктов маловероятно осмысленное использование расположенного между ними отделения.
На фигуре 3 представлен перспективный вид переднего левого угла рамы 3. Непосредственно в углу виден червяк 5, который входит в зацепление с передним зубчатым профилем 7 стенной пластины 2. С червяком 5 без возможности проворачивания соединено зубчатое колесо 13. На фигуре показана лишь одна ветвь бесконечной звеньевой цепи 14, которая проходит в передней поперечине полой рамы 3 и охватывает зубчатое колесо 13, а также противоположное зубчатое колесо другого червяка 5, зеркально расположенное в переднем правом углу рамы 3 (не показанном на фигуре).
Из двух рычагов 8, 9 левый рычаг 8 повернут от передней стороны рамы 3 в рабочее положение. В этом положении он соединяется со звеньевой цепью 14 храповым механизмом свободного хода, который закрыт на фигуре дисковидным основной деталью 15 рычага 8. Другой рычаг 9 показан в положении покоя. В этом положении храповый механизм свободного хода этого рычага 9 полностью отсоединен от цепи 14.
Существуют различные типы храповых механизмов свободного хода, которые могут применяться в рамках предлагаемого изобретения. Один из них представлен в качестве примера на фигуре 4. Корпус рамы 3 на этой фигуре не показан ради наглядности. На горизонтальной проекции видны червяки 5 переднего левого и правого угла рамы, соединенные с ними без возможности проворачивания и охваченные звеньевой цепью 14 зубчатые колеса 13, другие зубчатые колеса 16, соединенные с червяками 5 без возможности проворачивания и присоединенные посредством другой бесконечной цепи 17 к червякам заднего левого или правого угла рамы, а также рычаги 8, 9. Каждый из рычагов 8, 9 может поворачиваться вокруг оси вращения зубчатого колеса 18, 19, входящего в зацепление с цепью 14. Цепные зубчатые колеса 18, 19 жестко соединены со ступенчатыми шкивами 20, 21 соответственно. В рабочем положении, показанном на примере левого рычага 8, фиксирующий палец 22, шарнирно соединенный с рычагом 8, входит в зацепление со ступенчатым шкивом 20, в результате чего вращение рычага 8 по часовой стрелке передается на зубчатое колесо 18, а цепь 14 приводится в круговое движение по часовой стрелке. Если, напротив, рычаг 8 поворачивается против часовой стрелки, то фиксирующий палец 22 перескакивает по ступеням ступенчатого шкива 20, благодаря чему цепное зубчатое колесо 18 остается в покое.
В положении покоя рычага 9 фиксирующий палец 22 этого рычага удерживается выступом 23 рамы 3 на расстоянии от ступенчатого шкива 21, в результате чего зубчатое колесо 19 может свободно следовать перемещению цепи 14. Пока рычаг 9 находится в положении покоя, все червяки 5 могут приводиться во вращение с помощью рычага 8 в одинаковом направлении, а полка 1 для охлаждаемых продуктов (в зависимости от направления червяков 5) перемещается вверх или вниз. Когда рычаг 8 находится в положении покоя, его фиксирующий палец удерживается соответствующим выступом 23 на расстоянии от ступенчатого шкива 21, и полка для охлаждаемых продуктов может быть переставлена с помощью рычага 9 в противоположном направлении.
Следующий вариант исполнения приводного механизма с упрощенным механизмом свободного хода представлен на фигуре 5 (горизонтальная проекция переднего левого угла рамы 3) и на фигурах 6, 7 (разрезы вдоль линий VI-VI и VII-VII, показанных на фигуре 5). В этом варианте исполнения звеньевая цепь 14 заменена эквивалентным зубчатым ремнем 24. Зубчатый ремень 24 проходит через все четыре поперечные и продольные детали, образующие раму 3, и соединяет друг с другом зубчатые колеса 13 червяков 5 во всех четырех углах полки для охлаждаемых продуктов. Кроме того, зубчатый ремень 24, проходя через два направляющих ролика 25, охватывает зубчатое колесо 26, которое на горизонтальной проекции (фигура 5), по существу, скрыто основной деталью 15 рычага 8 и потому показано пунктиром.
Как показано на разрезе (фигура 6), на дне рамы 3 сформирована (как одно целое с дном) цилиндрическая втулка 27, на которую надето зубчатое колесо 26, и которая определяет ось А ее вращения.
Основная деталь 15 рычага 8 состоит из двух частей. Первая фасонная деталь 28 основной детали 15 содержит базовую пластину 29 (показанную на горизонтальной проекции, фигура 5) в виде сектора круга или кусочка торта с обрезанной вершиной, от нижней стороны которого выступает цилиндрическая втулка 30, которая, со своей стороны, входит с возможностью вращения во втулку 27 рамы 3. Обрезанная оконечность базовой пластины 29 продолжается кольцом 31, которое может вращаться относительно рамы 3 вокруг оси А втулок 27, 30. В это кольцо 31 с возможностью вращения входит вторая фасонная деталь 32 рычага 8.
Вторая фасонная деталь 32 содержит базовую пластину 33 приблизительно круглой формы, от которой (как единое целое) отходит плечо 34 рычага, на свободной оконечности которого имеется рукоятка 10. Цилиндрический шип базовой пластины входит в кольцо 31. В центре базовой пластины 33 имеется вырез, в который на небольшую глубину входит базовая пластина 29 первой фасонной детали 28 с возможностью поворота относительно оси В, определяемой кольцом 31. В положении покоя (фигура 5) кромка 29а базовой пластины 29, обращенная к передней стороне рамы 3, прилегает с геометрическим замыканием к кромке внутреннего выреза базовой пластины 33, в то время как между задней кромкой 29b базовой пластины 29 и противоположной кромкой выреза остается свободное промежуточное пространство 35. Для выполнения точного поворота фасонных деталей 28, 32 друг относительно друга и вокруг оси В, определяемой втулкой 30, базовая пластина 29 имеет паз на своей кромке, обращенной в сторону от втулки 30. В этот паз с возможностью смещения входит пружина 36 базовой пластины 33. Винтовая пружина 37 расположена в промежуточном пространстве 35 и предназначена для стабильного удержания двух фасонных деталей 28, 32 в показанной конфигурации друг относительно друга.
На нижней стороне базовой пластины 33 образован выступ 38 с зубцами 39, обращенными к зубчатому колесу 26. Когда пользователь выдвигает рычаг 8 из положения покоя вперед, это приводит сначала к повороту второй фасонной детали 32 вокруг оси В кольца 31, посредством которой выступ 38 соприкасается с зубчатым колесом 26. Если при этом происходит соударение зубцов 39 с зубцами зубчатого колеса 26, дальнейшее вращение второй фасонной детали 32 вокруг оси В блокируется, и новой осью вращения становится ось А втулки 27. В этом состоянии обе фасонные детали 28, 32 рычага 8 вращаются вокруг зубчатого колеса 26 до тех пор, пока зубцы 39 не попадут в промежутки между зубцами зубчатого колеса 26. Когда это произойдет, промежуточное пространство 35 будет практически закрыто, и образуется связанное промежуточное пространство на передней стороне базовой пластины 29.
Если в этой конфигурации повернуть рычаг 8 дальше по часовой стрелке, то он захватит зубчатое колесо 26 и, через него, зубчатый ремень 24, в результате чего все червяки 5 начнут вращаться по часовой стрелке.
Если пользователь повернет рычаг 8 против часовой стрелки, то это сначала приведет к ослаблению винтовой пружины 37 и выходу зубцов 39 из зацепления с зубчатым колесом 26. Вторая фасонная деталь вращается вокруг оси В кольца 31 до тех пор, пока не закроется промежуточное пространство на передней кромке 29а базовой пластины 29. С этого момента рычаг 8 снова вращается вокруг оси А, однако, так как зубцы 39 вышли из зацепления с зубчатым колесом 26, не захватывает при этом зубчатый ремень 24. Червяки 5 остаются неподвижными. Только после повторного поворота рычага 8 по часовой стрелке червяки 5 снова придут в движение. Таким образом, за счет многократного поворачивания рычага 8 в одну и другую сторону можно переставить полку 1 для охлаждаемых продуктов на значительное расстояние по высоте, не прилагая к этому больших усилий. Подходящим образом выбранное передаточное отношение между рычагом 8 и червяками 5 гарантирует, что с небольшими затратами сил можно будет безопасно переставить даже сильно нагруженную полку 1 для охлаждаемых продуктов.
Рычаг 9 выполнен и расположен в точности зеркально рычагу 8, показанному на фигурах 5 и 6. Поскольку его зубцы в положении покоя не находятся в зацеплении с относящимся к нему зубчатым колесом, он не препятствует работе рычага 8. Когда в положении покоя находится рычаг 8, с помощью рычага 9 можно переставить полку 1 для охлаждаемых продуктов в противоположном направлении.
На фигуре 8 представлен перспективный вид (аналогичный фигуре 1) переставляемой полки для охлаждаемых продуктов согласно третьему варианту исполнения изобретения. Внешний вид полки 1 для охлаждаемых продуктов, по существу, соответствует фигуре 1. Однако в этом варианте исполнения два зеркально противоположных рычага 8, 9 заменены одним рычагом 40, который приводит проходящую внутри рамы 3 цепь или зубчатый ремень посредством храпового механизма свободного хода (известного, например, из ручного инструмента). Направление привода храпового механизма может устанавливаться (также известным из области ручного инструмента способом) с помощью переключателя 41, который может поворачиваться вокруг оси вращения рычага 40. Рабочий участок переключателя 41, свободно расположенного на нижней стороне рамы 3, удлинен до передней стороны рамы 3. На передней стороне рамы 3 переключатель 41, в зависимости от своего положения, указывает на одну из двух стрелок 12, которые обозначают установленное в настоящий момент переключателем 41 направление перестановки полки 1 для охлаждаемых продуктов.
На фигуре 9 представлен горизонтальный разрез рамы 3 полки 1 для охлаждаемых продуктов согласно следующему, упрощенному варианту исполнения изобретения. Единственная звеньевая цепь 14 внутри рамы 3 охватывает зубчатые колеса 13 всех четырех червяков 5. На передней стороне рамы 3 на уровне разреза фигуры 9 выполнена продольная горизонтальная прорезь. Через эту прорезь проходит исполнительный участок 44, жестко соединенный с салазками 43, проводящимися внутри рамы 3. Внутри исполнительного участка 44 перпендикулярно направлению перемещения салазок 43 перемещается ползун 45. Ползун нагружен в показанном положении пружиной (не показанной на фигуре). В этом положении салазки 43 свободны и могут смещаться вправо или влево, не захватывая звеньевую цепь 14. Если, однако, прижать ползун 45 таким образом, чтобы его вершина вошла между двух звеньев цепи 14, то при перемещении салазок 43 будет захватываться цепь 14, и червяки 5 начнут вращаться. Пользователь может переставить полку для охлаждаемых продуктов на большое расстояние по высоте за счет перемещения салазок 43 с прижатым ползуном 45 в первом направлении и с освобожденным ползуном 45 в противоположном направлении.