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Dokumentenidentifikation DE202005013065U1 08.02.2007
Titel Vorrichtung zur Positionserkennung
Anmelder Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH, 88416 Ochsenhausen, DE
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Aktenzeichen 202005013065
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 08.02.2007
Registration date 04.01.2007
Application date from patent application 18.08.2005
IPC-Hauptklasse G01B 7/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F25D 23/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionserkennung mit einem Magneten und einem Erfassungselement, das von dem durch den Magneten erzeugten Magnetfeld abhängige Schaltzustände oder Parameterwerte aufweist.

Derartige Anordnungen mit beispielsweise einem als Reedschalter ausgeführten Erfassungselement und einem Magneten zur Positionserkennung sind bekannt. Der Reedschalter weist Kontaktfedern aus ferromagnetischem Material auf. Unter der Wirkung eines von dem Magneten erzeugten Magnetfeldes, ziehen sich diese an und schließen so einen Kontaktkreis. Ist der Magnet von dem Reedschalter entfernt, fällt der Einfluss des Magneten auf die Kontaktfedern weg und der Kontakt öffnet sich aufgrund der mechanischen Rückstellkräfte der Federn wieder.

Derartige Anordnungen sind unter anderem auch zur Erkennung der Türposition bekannt.

Diese Anordnungen weisen jedoch aufgrund der Reedschaltertoleranzen und Selektionen eine gewisse Streuung auf, was dazu führt, dass die Ein- und Ausschaltpunkte entsprechenden Toleranzen unterliegen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Positionserkennung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die Streuung bzw. der Toleranzbereich verringert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung ferner Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes aufweist, wobei die Mittel derart ausgeführt und angeordnet sind, dass in Abhängigkeit der Position von Magnet, Erfassungselement und dem Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes zueinander unterschiedliche Schaltzustände oder Parameterwerte des Erfassungselementes erzeugbar sind. Das Wesen der Erfindung besteht somit darin, dass die von dem Magneten ausgehenden Feldlinien durch das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes in gezielter Weise beeinflußt werden, so dass das auf das Erfassungselement einwirkende Magnetfeld veränderbar ist. Beispielsweise ist es denkbar, die genannten Fehlertoleranzen durch gezieltes Abschirmen der Feldlinien von einem Reedschalter mittels eines ferromagnetischen Materials deutlich zu verringern.

Dementsprechend besteht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes ein ferromagnetisches Material aufweist oder aus diesem besteht. Denkbar ist allgemein der Einsatz eines magnetisch leitfähigen Materials bzw. eines Materials mit magnetischer Permeabilität.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit aus einem Magneten, einem Erfassungselement, wie beispielsweise einem Reedschalter, und z.B. einem ferromagnetischem Material unterschiedlicher Form und Dicke bestehen. In Frage kommt beispielsweise ein Stahlblech.

Zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte des Erfassungselementes kann vorgesehen sein, den Magneten, das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes oder auch das Erfassungselement oder mehrere von diesen Bauteilen bewegbar auszuführen, so dass die Bauteile relativ zueinander in unterschiedliche Positionen bewegbar sind. In Abhängigkeit dieser Positionen ergibt sich ein unterschiedliches, auf das Erfassungslement einwirkendes Magnetfeld. Auf dieser Grundlage ist beispielsweise die Position der Tür eines Gerätes erfassbar.

Somit ist denkbar, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und der Magnet und das Erfassungselement ortsfest ausgeführt sind. Ebenso ist denkbar, dass der Magnet zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes und des Erfassungselements ortsfest ausgeführt sind. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erfassungselement zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und der Magnet und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes ortsfest ausgeführt sind.

Wie oben ausgeführt, kann auch vorgesehen sein, dass mehr als ein Bauteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewegbar angeordnet ist.

Wesentlich ist, dass unterschiedliche Positionen der Bauteile der Vorrichtung zueinander realisierbar sind, die zu einer entsprechend unterschiedlichen Beeinflussung des auf das Erfassungselement einwirkenden Magnetfeldes bzw. der Abschirmung der Feldlinien führen.

Die Ausgestaltung des Erfassungselementes ist weitgehend beliebig. Von Bedeutung ist, dass es sich um ein Element handelt, dessen Parameterwerte oder Schaltzustand in erfaßbarer Weise von einem Magnetfeld abhängt. Beispiele für das Erfassungselement sind ein Reedschalter, ein Hallsensor oder ein magnetoresistives Bauelement. Ein magnetoresistives Bauelement ist dadurch gekennzeichnet, dass sich der Leitwert des Widerstandes unter der Einwirkung eines Magnetfeldes ändert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes in einen Raum oder Spalt zwischen dem Magneten und dem Erfassungselement einführbar ist und aus diesem entfernbar ist. Somit hängt der Grad der Abschirmung bzw. Beeinflussung der Feldlinien vom Erfassungselement von der Position des Mittels zur Beeinflussung des Magnetfeldes ab. Befindet sich dieses Mittel in dem Raum oder Spalt zwischen dem Magneten und dem Erfassungselement, kommt es zu einer vollständigen oder weitgehenden Abschirmung der Feldlinien vom Reedschalter bzw. Erfassungselement, wodurch ein bestimmter Schaltzustand bzw. ein bestimmter Zustand des Erfassungselementes herbeigeführt wird. Handelt es sich bei dem Erfassungselement um einen Hallsensor, wird vorzugsweise die Hallspannung dazu herangezogen, zu ermitteln, ob bzw. in welchem Grad die Beeinflussung durch ein Magnetfeld vorliegt.

Wird das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes aus dem genannten Raum oder Spalt entfernt, kommt es zu einer vollen Beaufschlagung des Erfassungselementes mit dem Magnetfeld, wodurch sich ein anderer Schaltzustand bzw. andere Werte einer oder mehrer Zustandsgrößen des Erfassungselementes ergeben.

Die Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes sind an sich in Form und Ausführung beliebig. In Frage kommen beispielsweise eine Platte oder auch ein Blech, vorzugsweise ein Stahlblech.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes in wenigstens einer Position derart angeordnet ist, dass es die Pole des Magneten überdeckt.

Bei dem Magneten der Vorrichtung kann es sich um einen Dauermagneten oder um einen Magneten handeln, der mittels einer Erregerspule ein Magnetfeld erzeugt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Erkennung der Position der Tür des Gerätes eingesetzt wird. Dies kann für die das Gerät frontseitig abschließende Tür oder auch für Türen, Klappen oder Schubladen einzelner Kompartimente des Gerätes gelten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Korpus des Gerätes die Erfassungseinheit und der Magnet und an der Tür des Gerätes das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes angeordnet ist. Auch andere Anordnungen der Elemente der Vorrichtung sind denkbar. Denkbar ist beispielsweise auch, dass an dem Korpus des Gerätes die Erfassungseinheit und der Magnet ortfest und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes an dem Korpus derart bewegbar angeordnet ist, dass es durch die Tür bewegbar ist.

Somit ist beispielsweise denkbar, dass an der Tür oder an dem Korpus des Gerätes ein Abdeckblech angeordnet ist, dass im Schließzustand der Tür in einen Raum oder Spalt zwischen einem Reedschalter und dem Magneten eingeführt ist und im geöffneten Zustand der Tür aus diesem Raum oder Spalt entfernt ist. Somit ergeben sich unterschiedliche Schaltzustände bzw. Zustandsgrößen des Erfassungselementes, die in geeigneter Weise detektierbar sind und somit zur Erkennung der Position der Tür herangezogen werden können.

Bei dem Gerät kann es sich z.B. um einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank, eine Kühl-Gefrierkombination, einen Weintemperierschrank oder einen Weinlagerschrank handeln.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

1: eine Schnittdarstellung und eine Draufsicht durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingefahrenem Abdeckblech und

2: eine Schnittdarstellung und eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit ausgefahrenem Abdeckblech.

1, oben zeigt eine Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung. Erkennbar ist die Schiebeleiste 10, die derart horizontal bewegbar an dem Korpus eines Kühl- und/oder Gefriergerätes angeordnet ist, dass sie durch die Tür des Gerätes bewegt werden kann. An der Schiebeleiste 10 befindet sich das rechtwinklig gebogene Abdeckblech 20. Dieses weist einen senkrecht zu der Schiebeleiste 10 verlaufenden Schenkel 21 und einen senkrecht dazu und parallel zur Schiebeleiste 10 erstreckenden Schenkel 22 auf.

Die Vorrichtung weist ferner einen Magneten 30 sowie einen Reedschalter bzw. eine Reedplatine 40 auf.

1, untere Darstellung zeigt die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung. Die Schnittlinie gemäß A-A in 1, untere Darstellung ist in 1 obere Darstellung wiedergegeben. 1 zeigt einen Zustand, in dem die Schiebeleiste 10 in ihre rechte Endposition verschoben ist. In dieser Position erstreckt sich der horizontal verlaufende Schenkel 22 des Abdeckbleches 20 in dem Raum zwischen der Reedplatine 40 und dem Magneten 30. In dieser Position des Abdeckbleches 20 erfährt die Reedplatine 40 bzw. der Reedschalter keine oder kaum eine Beeinflussung durch das durch den Magneten 30 erzeugte Magnetfeld.

Dieser Zustand kann sich in der Schließstellung der Gerätetür ergeben.

Wie oben ausgeführt kann an Stelle des Reedschalters ebenso beispielsweise ein Hallsensor oder ein magnetoresistives Bauelement eingesetzt werden. Diese geben Kennwerte wie beispielsweise eine Spannung oder einen Widerstandswert ab, der ebenfalls dazu genutzt werden kann, zu ermitteln, ob bzw. in welchem Ausmaß eine Beeinflussung dieses Bauelementes durch ein Magnetfeld vorliegt.

Die Schiebeleiste 10 kann an der Tür eines Kühl- bzw. Gefriergerätes oder an dem Korpus derart angeordnet sein, dass sie durch die Tür betätigt wird. In beiden Fällen wird die Schiebeleiste 10 in Abhängigkeit von der Position der Tür bewegt.

2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ausgefahrenem Abdeckblech 20.

2, obere Darstellung ist die Schnittansicht gemäß Linie B-B in 2, untere Darstellung, die eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Anordnung zeigt. Aus 2 ergibt sich, dass das aus ferromagnetischem Material bestehende Abdeckblech nunmehr aus dem Raum zwischen der Reedplatine 40 und dem Magneten 30 entfernt ist, so dass der Magnet 30 bzw. dessen Feldlinien auf den Reedschalter 40 einwirken und diesen in einen Schließzustand versetzt. Dieser Fall kann beispielsweise dann eintreten, wenn die Tür geöffnet ist.

Die Schiebeleiste 10 kann federbelastet sein, so dass sie sich bei fehlender Beeinflussung durch die Tür des Gerätes in der in 2 dargestellten Position befindet.


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Positionserkennung mit einem Magneten und einem Erfassungselement, das von dem durch den Magneten erzeugten Magnetfeld abhängige Schaltzustände oder Parameterwerte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes aufweist, wobei das Mittel derart ausgeführt und angeordnet ist, dass in Abhängigkeit der Position von Magnet, Erfassungselement und dem Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes zueinander unterschiedliche Schaltzustände oder Parameterwerte des Erfassungselementes erzeugbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes ein ferromagnetisches Material aufweist oder aus diesem besteht. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und der Magnet und das Erfassungselement ortfest ausgeführt sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes und das Erfassungselement ortfest ausgeführt sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement zur Erzeugung unterschiedlicher Schaltzustände oder Parameterwerte bewegbar und der Magnet und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes ortfest ausgeführt sind. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement durch einen Reedschalter, einen Hallsensor oder ein magnetoresistives Bauelement gebildet wird. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes in einen Raum oder Spalt zwischen dem Magneten und dem Erfassungselement einführbar und aus diesem entfernbar ist. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes durch eine Platte oder ein Blech gebildet wird. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes in wenigstens einer Position derart angeordnet ist, dass es die Pole des Magneten überdeckt. Kühl- und/oder Gefriergerät mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erkennung der Position der Tür des Gerätes eingesetzt wird. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Korpus des Gerätes die Erfassungseinheit und der Magnet und an der Tür des Gerätes das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes angeordnet ist. Kühl- und/oder Gefriergerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Korpus des Gerätes die Erfassungseinheit, der Magnet und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes angeordnet sind, wobei die Erfassungseinheit und der Magnet ortsfest und das Mittel zur Beeinflussung des Magnetfeldes derart bewegbar angeordnet ist, dass es durch die Tür des Gerätes betätigt werden kann. Kühl- und/oder Gefriergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim dem Gerät um einen Kühlschrank, einen Gefrierschrank, eine Kühl-Gefrierkombination, einen Weintemperierschrank oder einen Weinlagerschrank handelt.






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