БЫТОВОЙ ПРИБОР
DOMESTIC APPLIANCE

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к бытовому прибору с электрическим устройством отпирания двери.
Уровень техники
Патентная заявка EP 1420100 A2 описывает устройство блокировки двери, в частности двери машины для обработки белья, с запирающим поршнем, выполненным в виде фиксирующего крюка, и замком со стороны корпуса, а также с ручкой-кнопкой, установленной на дверь с возможностью поворота. Поворот позволяет перемещать запирающий поршень из закрытого положения в открытое положение. Кроме того, устройство содержит блокирующее устройство, в котором можно фиксировать запирающий поршень, находящийся в закрытом положении, и разрывной предохранитель, после срабатывания которого часть ручки-кнопки может быть отсоединена от опорной части, соединенной с запирающим поршнем, и, таким образом, переведена из положения, соответствующего закрытому положению, в положение, соответствующее открытому положению, причем разрывной предохранитель выполнен в виде магнитной муфты, установленной между частью ручки-кнопки и опорной частью.
Патентная заявка DE 2522059 A1 раскрывает магнитный замок двери для стиральной, посудомоечной или иной подобной машины, причем устройство запирания двери содержит магнитно-мягкую часть и, по меньшей мере, одну магнитно-твердую часть, причем на магнитно-мягкую часть может воздействовать магнитная катушка, питаемая постоянным током с возможностью переключения полюсов.
Выкладное описание патентной заявки DE 102006061083 A1 раскрывает холодильный аппарат с вспомогательным открывающим устройством двери.
Описание полезной модели DE 102012011469 U1 раскрывает вспомогательное открывающее устройство для холодильных аппаратов с уплотнителем двери на постоянных магнитах.
Выкладное описание патентной заявки US 2011/0307098 U1 раскрывает устройство для автоматического открытия двери холодильного аппарата.
Выкладное описание патентной заявки DE 102011100053 А1 раскрывает холодильный и/или морозильный аппарат.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка бытового прибора, в котором дверь будет открываться автоматически по нажатию кнопки пользователем.
Эта задача решена изобретением с признаками, раскрытыми в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрываются на фигурах, в описании и в зависимых пунктах формулы.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения задача решена бытовым прибором с электрическим механизмом отпирания двери, содержащим подвижный ферромагнитный сердечник, установленный с возможностью скольжения в направляющей втулке с катушкой, предназначенной для перемещения подвижного ферромагнитного сердечника, и рабочий элемент, предназначенный для введения в направляющую втулку и выполненный с возможностью смещения подвижным ферромагнитным сердечником с целью отпирания двери. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в возможности открытия двери бытового прибора простым нажатием кнопки, выполняемым пользователем, дополнительно к известному разрывному устройству открытия двери. В частности, под выражением «для введения в направляющую втулку» понимают возможность проникновения рабочего элемента в направляющую втулку. Поэтому рабочий элемент не соединен с ферромагнитным сердечником. Рабочий элемент и ферромагнитный сердечник представляют собой два элемента, не соединенные друг с другом.
Под бытовым прибором понимают, в частности, бытовой прибор, используемый для ведения хозяйства в быту или в области гастрономии, и, в частности, служащий для очистки или стирки белья, одежды или посуды и кухонных принадлежностей. Подобный бытовой прибор может представлять собой стиральную, сушильную, посудомоечную машину, кухонную плиту или холодильный аппарат, в частности холодильник, морозильник или комбинированный холодильно-морозильный аппарат.
В предпочтительном варианте осуществления рабочий элемент закреплен на двери. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в отсутствии необходимости подачи электропитания в дверь. Все электрические компоненты устройства отпирания двери могут быть встроены в корпус бытового прибора. Таким образом, можно упростить изготовление двери и обойтись без прокладки быстроизнашивающегося электрического кабеля через дверной шарнир.
В следующем выгодном варианте осуществления подвижный ферромагнитный сердечник содержит нагрузочный поршень с целью удлинения ферромагнитного сердечника. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что на рабочий элемент действует только нагрузочный поршень, и устройство отпирания двери, в частности ферромагнитный сердечник, лучше защищено от износа. В частности, нагрузочный поршень можно направлять через отверстие в стенке корпуса, диаметр которого меньше диаметра ферромагнитного сердечника. Вследствие этого устройство отпирания двери лучше защищено от загрязнений и проникновения влаги.
В следующем выгодном варианте осуществления электрическое устройство отпирания двери содержит возвратную пружину, предназначенную для втягивания подвижного ферромагнитного сердечника. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что возвратная пружина создает усилие, противодействующее индукционной силе катушки и вытягивающее ферромагнитный сердечник в выключенном состоянии из катушки или направляющей втулки.
В следующем выгодном варианте осуществления возвратная пружина соединена немагнитным опорным элементом с подвижным ферромагнитным сердечником. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что сила, создаваемая возвратной пружиной, не связана ни магнитными свойствами ферромагнитного сердечника, ни с воздействием катушки.
В следующем выгодном варианте осуществления возвратная пружина насажена на направляющую втулку. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что вместо пружины растяжения в качестве возвратной пружины можно использовать пружину сжатия. В частности, в сочетании с опорным элементом получают особенно простое исполнение возвратной пружины, развиваемое которой усилие также совершенно не зависит от магнитных свойств ферромагнитного сердечника и от воздействия катушки.
В следующем выгодном варианте осуществления возвратная пружина удерживает подвижный ферромагнитный сердечник в отведенном назад положении, когда катушка находится в выключенном состоянии. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что ферромагнитный сердечник или нагрузочный поршень при выключенной катушке не выступает наружу от стенки корпуса. Следовательно, снижается риск травмирования пользователя выступающей концевой частью при открытой двери.
В следующем выгодном варианте осуществления устройство отпирания двери выполнено таким образом, чтобы катушка во включенном состоянии развивала индукционную силу, преодолевающую удерживающее усилие возвратной пружины. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что ферромагнитный сердечник кратковременно выдвигается из оттянутого положения, обеспечиваемого возвратной пружиной, только при включенной катушке, после чего возвращается обратно в оттянутое положение. Иными словами, усилие возвратной пружины поддерживается непрерывно, и ферромагнитный сердечник выдвигается из оттянутого положения для открытия двери лишь на короткое время. Пользователь может выполнять эту операцию, например, нажатием кнопки.
В следующем выгодном варианте осуществления устройства электрическое устройство отпирания двери устанавливают на бытовой прибор в дополнение к разрывному замку двери. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в возможности простой интеграции электрического устройства отпирания двери в существующие бытовые приборы. Следовательно, интеграция описываемого изобретением устройства отпирания двери не вызовет существенных изменений в производстве существующих дверей. Это позволяет сохранить контроль над дополнительными производственными затратами, по меньшей мере, в отношении дверей.
В следующем выгодном варианте осуществления устройство отпирания двери выполнено таким образом, чтобы индукционная сила во включенном состоянии преодолевала удерживающее усилие разрывного замка двери. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в возможности простой интеграции электрического устройства отпирания двери в существующие бытовые приборы. Во-вторых, техническое преимущество заключается в том, что пользователь может открывать двери бытового прибора либо вручную при помощи разрывного замка двери или нажатием кнопки при помощи электрического устройства отпирания двери.
В следующем выгодном варианте осуществления электрическое устройство отпирания двери содержит несколько возвратных пружин. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что неисправная возвратная пружина не приведет к выходу из строя механизма возврата ферромагнитного сердечника, так как исправная возвратная пружина или исправные возвратные пружины будут по-прежнему обеспечивать возврат ферромагнитного сердечника. Кроме того, техническое преимущество заключается в том, что несколько возвратных пружин, расположенных симметрично вокруг ферромагнитного сердечника, значительно уменьшают вероятность перекашивания ферромагнитного сердечника в направляющей втулке.
В следующем выгодном варианте осуществления направляющая втулка имеет цилиндрическую форму. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в особенной простоте изготовления электрического устройства отпирания двери. Кроме того, техническое преимущество заключается в уменьшении вероятности перекашивания ферромагнитного сердечника в направляющей втулке. Кроме того, цилиндрическая форма обеспечивает равномерный нагрев устройства отпирания двери. Это также помогает предотвращать потенциальное перекашивание ферромагнитного сердечника в направляющей втулке.
В следующем выгодном варианте осуществления направляющая втулка изготовлена из неметаллического материала. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что индукционное действие катушки на ферромагнитный сердечник не испытывает помех, обусловленных металлическими свойствами, со стороны катушки.
В следующем выгодном варианте осуществления подвижный ферромагнитный сердечник электрически изолирован. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что пользователь не может вызвать короткое замыкание или другие повреждения, обусловленные недостаточной изоляцией ферромагнитного сердечника. Иными словами, отсутствует возможность контакта пользователя с электрическими компонентами устройства отпирания двери.
В следующем выгодном варианте осуществления опорный элемент изготовлен из ферромагнитного материала. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в том, что индукционная сила катушки может влиять на опорный элемент. Следовательно, ферромагнитный сердечник может с большей силой преодолевать противодействующую силу возвратной пружины / возвратных пружин и с большей силой действовать на рабочий элемент с целью открытия двери.
В следующем выгодном варианте осуществления опорный элемент выполнен как единое целое с подвижным ферромагнитным сердечником. Такая конструкция дает, например, техническое преимущество, заключающееся в упрощении изготовления электрического устройства отпирания двери. Это упрощает замену неисправных компонентов в случае возникновения дефекта в устройстве электрического отпирания двери.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения представлены на фигурах и будут в деталях рассмотрены в нижеследующем описании. На фигурах изображено:
Фигура 1: схематичное изображение устройства отпирания двери при открытой двери.
Фигура 2: схематичное изображение устройства отпирания двери при закрытой двери.
Фигура 3: схематичное изображение устройства отпирания двери, причем ферромагнитный сердечник находится в положении открытия.
Фигура 4: схематичное изображение другого варианта осуществления устройства отпирания двери.
Осуществление изобретения
На фигуре 1 схематично изображено устройство 101 отпирания двери с дверью 111, находящейся в открытом состоянии. Направляющая втулка 105 закреплена с внутренней стороны корпуса бытового прибора 101 на стенке 119 корпуса. В стенке 119 корпуса выполнено отверстие 121, соосное как ферромагнитному сердечнику 103, установленному в направляющей втулке 105 с возможностью скольжения, так и рабочему элементу 109, закрепленному на двери 111. Кроме того, направляющая втулка 105 на внутренней стороне корпуса бытового прибора 101 в представленном варианте осуществления имеет цилиндрическую форму с круглым поперечным сечением, чтобы, с одной стороны, свести к минимуму вероятность перекашивания скользящего ферромагнитного сердечника 103, а с другой стороны, обеспечить в высшей степени оптимальный равномерный нагрев направляющей втулки 105 и ферромагнитного сердечника 103. Тем не менее, возможно применение направляющей втулки 105 с треугольным, квадратным или иным поперечным сечением. Направляющая втулка 105 может быть изготовлена из металлического или неметаллического материала. Неметаллический материал выгоден, например, тем, что на индукционную силу катушки 107 (подробнее см. ниже) не влияет материал направляющей втулки 105.
Кроме того, направляющая втулка 105 снабжена электромагнитной катушкой 107. Катушка 107 может быть расположена вокруг окружности направляющей втулки 105 или встроена в материал / наружную стенку направляющей втулки 105 или располагаться внутри втулки. На стороне направляющей втулки 105, противоположной стенке корпуса, расположен ферромагнитный сердечник 103. Ферромагнитный сердечник 103 может иметь электрическую изоляцию. На стороне, противоположной стенке 119 корпуса, ферромагнитный сердечник содержит опорный элемент 115, жестко соединенный с ферромагнитным сердечником 103. Опорный элемент 115 может быть изготовлен из магнитного или немагнитного материала и служит крепежным средством для возвратных пружин 113, предназначенных для отведения подвижного ферромагнитного сердечника 103 через опорный элемент 115 из направляющей втулки 105. При этом на опорном элементе 115 может быть закреплена только одна возвратная пружина 113. Тем не менее, возможен вариант с креплением на опорном элементе 115 нескольких возвратных пружин. В случае симметричного расположения вокруг ферромагнитного сердечника 103 нескольких возвратных пружин 113 можно компенсировать неисправность отдельных пружин и дополнительно снизить вероятность перекашивания ферромагнитного сердечника 103 в направляющей втулке 105. В представленном варианте осуществления возвратные пружины 113 соединены с направляющей втулкой 105 и работают между ней и опорным элементом 115 в качестве пружин сжатия. По существу, возможно любое другое расположение возвратных пружин 113, например в варианте пружин растяжения.
При подаче напряжения на катушку 107 ток протекает через катушку 107, благодаря чему индуцируется электромагнитная сила. Такая электромагнитная сила притягивает ферромагнитный сердечник 103 в центр катушки 107 и, тем самым, в центр направляющей втулки 105. Устройство 101 отпирания двери выполнено таким образом, чтобы индуцированная электромагнитная сила преодолевала усилие возвратных пружин 113. Ферромагнитный сердечник 103, благодаря своему скользящему исполнению, под действием индуцированной силы втягивается в центр катушки 107, где соприкасается с рабочим элементом 109. Рабочий элемент 109 соединен с дверью 111 и открывает ее. Напряжение можно подавать на катушку 107 при помощи простой кнопки, которая расположена на бытовом приборе таким образом, чтобы пользователь мог нажимать на нее (не показано на фигуре).
Когда подачу питания на катушку прекращают, ток перестает течь через катушку 107 и индуцированная электромагнитная сила исчезает. Вследствие этого ферромагнитный сердечник 103 вытягивается усилием возвратных пружин 113 из центра катушки 107. Вытягивание из центра катушки 107 имеет ряд преимуществ. Во-первых, ферромагнитный сердечник 103 перемещается в исходное положение, из которого он посредством индуцированной электромагнитной силы, обусловленной приложенным напряжением к катушке 107, снова втягивается в центр катушки 107, чтобы посредством рабочего элемента 109 открыть дверь 111. Во-вторых, вытягивание ферромагнитного сердечника 103 из центра катушки 107 исключает ситуацию, в которой конец ферромагнитного сердечника 103 выступает через отверстие 121 наружу из стенки 119 корпуса и может нанести травму пользователю.
На фигуре 2 схематично изображено устройство 101 отпирания двери при закрытой двери 111. Признаки, описание которых совпадает с фигурой 1, повторно рассматриваться не будут. Когда дверь 111 находится в закрытом состоянии, рабочий элемент 109, закрепленный на двери 111, входит в направляющую втулку 105. К катушке 107 не приложено напряжение, следовательно, ферромагнитный сердечник 103 вытягивается усилием возвратных пружин 113 из центра катушки 107. Он находится в исходном положении.
На фигуре 3 схематично изображено устройство 101 отпирания двери, причем ферромагнитный сердечник 103 находится в положении открытия. Признаки, описание которых совпадает с фигурами 1 и 2, повторно рассматриваться не будут. При этом на катушку 107 подают определенное напряжение, вследствие чего индуцированная электромагнитная сила катушки 107 преодолевает удерживающее усилие возвратных пружин 113. Ферромагнитный сердечник 103 втягивается в центр катушки и выталкивает рабочий элемент 109 из направляющей втулки 105. Рабочий элемент 109 соединен с дверью 111 и открывает ее.
На фигуре 4 схематично изображен другой вариант осуществления устройства 101 отпирания двери, причем диаметр рабочего элемента 109 меньше диаметра ферромагнитного сердечника 103. Признаки, описание которых совпадает с фигурами 1, 2 и 3, повторно рассматриваться не будут. Рабочий элемент 109 уменьшенного диаметра также закреплен на двери 111 (не показано на фигуре) и может входить в зацепление с ферромагнитным сердечником 103 в лотке (не показанном на фигуре). Преимущество этого варианта осуществления заключается в уменьшении диаметра 121 в стенке 119 корпуса. Уменьшенный диаметр 121 затрудняет проникновение загрязнений и влаги в направляющую втулку 105 и, тем самым, увеличивает срок службы устройства отпирания двери 101.
Описываемое изобретением устройство 101 отпирания двери в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления может быть установлено на бытовой прибор 100 дополнительно к обычному разрывному замку двери. При этом пользователь будет иметь возможность открывать дверь 111 нажатием кнопки при помощи автоматического устройства 101 отпирания двери или вручную при помощи разрывного замка двери. Следует отметить, что в этом случае устройство 101 отпирания двери выполняют таким образом, чтобы индуцированная электромагнитная сила катушки 107 преодолевала не только усилие возвратных пружин 113, но и удерживающее усилие разрывного замка двери. При этом напряжение на катушку 107 можно подавать, например, импульсами. При этом будет достаточно подавать напряжение лишь до тех пор, пока ферромагнитный сердечник 103 не получит импульс, достаточный для открытия дверей.
Все признаки, раскрытые и изображенные в связи с отдельными вариантами осуществления изобретения, могут сочетаться в различных комбинациях в рамках настоящего изобретения с целью достижения положительного эффекта.
Защищаемый объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения и не ограничивается признаками, рассмотренными в описании или изображенными на фигурах.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
101 устройство отпирания двери
103 ферромагнитный сердечник
105 направляющая втулка
107 катушка
109 рабочий элемент
111 дверь
113 возвратная пружина
115 опорный элемент
119 стенка корпуса
121 отверстие