ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ БЫТОВОГО ПРИБОРА
FRICTION BEARING FOR DOMESTIC APPLIANCE

Область техники
Настоящее изобретение относится к подшипнику скольжения для вращающейся опоры вала в бытовом приборе согласно родовому понятию пункта 1 и бытовому прибору согласно родовому понятию пункта 10.
Уровень техники
Из немецкой патентной заявки DE 10244714 А1 известно опорное устройство узла отбора мощности кухонного прибора для рабочего инструмента. Опорное устройство имеет вкладыш подшипника с кольцевым пазом, U-образным в поперечном сечении, и радиально-симметричное тело муфты, которое расположено во вкладыше подшипника с возможностью вращения. Вкладыш подшипника и тело муфты имеют одну ориентированную в радиальной плоскости и две ориентированные в осевой плоскости поверхности скольжения, так что тело муфты в вкладыше подшипника поддерживается в осевой плоскости и дважды в радиальной плоскости. Тело муфты неразъемно соединено с зубчатым колесом и муфтой отбора мощности. На ступенчатом валу двигателя тело муфты может также иметь опору в радиальной и осевой плоскости.
Раскрытие изобретения
Желательно предоставить улучшенный подшипник скольжения для бытового прибора, который состоит из наименьшего количества отдельных деталей. Задача изобретения состоит в том, чтобы предоставить недорогой в изготовлении и имеющий простую конструкцию подшипник скольжения.
Для решения задачи изобретение предлагает подшипник скольжения с признаками пункта 1 и бытовой прибор с признаками пункта 10.
Понятием "узкий" в настоящих пунктах формулы изобретения и описании обозначается ширина скользящего кольца или кольцевого паза. Ширина скользящего кольца представляет собой разницу между внутренним и внешним диаметром. Ширина кольцевого паза - это расстояние между боковыми стенками паза.
Благодаря тому, что скользящее кольцо имеет более узкий и более широкий участок, полезно, если более широкий участок может формировать радиальные опорные поверхности, а более узкий участок - вместилище для смазочного средства, предпочтительно консистентной смазки для подшипников. Точно также полезно, если кольцевой паз имеет более узкий и более широкий участок, более узкий участок может формировать радиальные опорные поверхности, а более широкий участок - вместилище для смазочного средства. Достигаемое преимущество изобретения заключается в том, что подшипник имеет простую конструкцию. В частности, можно отказаться от специального опорного штифта. Это дает возможность реализовать недорогую конструкцию и осуществлять быструю и простую сборку бытового прибора.
Предпочтительные варианты реализации изобретения, которые могут использоваться отдельно или в комбинации друг с другом, являются предметом зависимых пунктов.
У предпочтительного подшипника скольжения скользящее кольцо имеет в кольцевом пазу, вдоль оси симметрии первый кольцевой участок, в котором скользящее кольцо уже, чем во втором кольцевом участке. Кольцевой паз предпочтительно имеет вдоль своей оси симметрии первый пазовый участок, в котором паз уже, чем во втором пазовом участке. Достигаемое преимущество данного варианта реализации изобретения заключается в том, что кольцевой и пазовый участки взаимодействуют, чтобы совместно создавать несколько опорных участков, которые могут быть сформированы как опорные поверхности или места для смазочного средства. Переход от более узкого к более широкому участку скользящего кольца или кольцевого паза может быть выполнен плавно или ступенчато.
Предпочтительно в подшипнике скольжения согласно изобретению пазовые участки и кольцевые участки расположены так, что в первом участке подшипника узкий кольцевой участок расположен в узком пазовом участке, во втором участке подшипника узкий кольцевой участок расположен в широком пазовом участке, а в третьем участке подшипника широкий кольцевой участок расположен в широком пазовом участке. В данном варианте реализации второй участок подшипника может служить вместилищем для смазочного средства, которое заключено между первым и вторым участками подшипника, в которых скользящее кольцо и кольцевой паз формируют радиальные опорные поверхности подшипника скольжения. Но также возможны и другие варианты реализации, в которых второй участок подшипника формирует опорную поверхность между скользящим кольцом и кольцевым пазом, а первый и второй участки подшипника имеют соответственно место для смазки.
В предпочтительном подшипнике скольжения первый кольцевой участок расположен ближе к основанию кольцевого паза, чем второй кольцевой участок, а первый пазовый участок расположен ближе к основанию кольцевого паза, чем второй пазовый участок. Это может выгодно упростить установку скользящего кольца в кольцевой паз.
В предпочтительном подшипнике скольжения кольцевой паз охватывает расположенную посередине цапфу с закрытой верхней поверхностью. Скользящее кольцо имеет предпочтительно третий кольцевой участок над кольцевым пазом, который вместе с верхней поверхностью цапфы создает вместилище для смазки над кольцевым пазом. Достигаемое преимущество данного варианта реализации изобретения заключается в том, что дополнительное вместилище для смазки может быть образовано на верхней поверхности цапфы. Прежде всего это вместилище может предоставлять смазочное средство для второй опорной поверхности. Кроме того вместилище для смазки за счет выбора конфигурации, прежде всего диаметра цапфы, может иметь больший объем, чем места для смазки на боковых кольцевых или пазовых участках.
Предпочтительно у подшипника скольжения на кольцевом пазе над вторым пазовым участком, завершая его, расположен проходящий параллельно оси симметрии участок стенки. Предпочтительно предусмотрена радиальная полость для приема смазочного средства между третьим кольцевым участком и участком стены. Если участок стенки шире кольцевого паза, над кольцевым пазом вместе с третьим кольцевым участком может быть сформирована радиальная полость, выполняющая роль вместилища для смазочного средства. Если третий кольцевой участок уже второго кольцевого участка и участок стенки равен или шире второго пазового участка, радиальная полость может быть сформирована в виде выемки в скользящем кольце. Эта служащая в качестве вместилища для смазки полость соответствует упомянутому выше дополнительному вместилищу для смазки над цапфой. Достигаемое преимущество этого варианта реализации изобретения заключается в том, что за счет того, что полость расположена с наружной стороны кольца, можно простым способом загружать смазочное средство в полость и наполнять вместилище для смазки. С помощью второй опорной поверхности смазочное средство может распределяться в подшипнике скольжения.
У предпочтительного подшипника скольжения скользящее кольцо над его третьим кольцевым участком имеет закрывающий радиальную полость сверху, расположенный перпендикулярно оси симметрии элемент стенки, причем участок стенки предпочтительно расположен под элементом стенки, глядя в направлении оси симметрии. Полезно, если вместилище для смазочного средства закрыто сверху, так что влага и/или мелкие частицы не могут проникнуть во вместилище для смазки и затем в подшипник скольжения.
У предпочтительного подшипника скольжения скользящее кольцо и вал отбора мощности выполнены как одно целое, или скользящее кольцо и элемент стенки могут соединяться с валом отбора мощности без возможности проворачивания. Предпочтительно кольцевой паз расположен в основании бытового прибора. Достигаемое преимущество данного варианта реализации изобретения заключается в том, что вал отбора мощности как элемент в сборе просто и быстро может вставляться в приемный элемент скользящего кольца. Так как кольцевой паз сформирован в основании, отсутствуют отдельные части подшипника, которые могут отсоединиться от основания, например, вследствие возникающей при эксплуатации вибрации.
Соответствующий изобретению подшипник скольжения предпочтительно используется в бытовом приборе, прежде всего предпочтительно в кухонном комбайне для приведения во вращающееся движение инструмента. Инструментом может быть, например, насадка для взбивания, в частности перемешивающая насадка, имеющая, по меньшей мере, одну лопасть, или месильный крюк, терка, соковыжималка и/или чаша измельчителя. Кроме того инструментом может быть мукомольная мельница. В особо предпочтительном варианте инструмент является сменным. Благодаря этому кухонный комбайн может быть выполнен как универсальный кухонный комбайн.
Бытовой прибор согласно изобретению предпочтительно состоит из корпуса с основанием, двигателя и вала отбора мощности, который крепится в подшипнике скольжения. Предпочтительно в основании сформирован кольцевой паз. Скользящее кольцо предпочтительно выполнено как одно целое с приводным зубчатым колесом, которое имеет вал отбора мощности. Достигаемое преимущество данного варианта реализации изобретения заключается в том, что кухонный комбайн может состоять из небольшого количества деталей. Это может упростить изготовление бытового прибора и снизить производственные затраты. Двигатель предпочтительно является электрическим.
У предпочтительного бытового прибора подшипник скольжения является первым подшипником скольжения бытового прибора, и предусмотрен второй подшипник скольжения согласно изобретению для опоры второго вала, причем второй подшипник скольжения расположен на расстоянии от первого подшипника скольжения. Второй подшипник скольжения может служить опорой, например, для второго вала отбора мощности или в случае бытового прибора с зубчатым приводом для промежуточного зубчатого колеса. Кольцевой паз второго подшипника скольжения может быть сформирован в основании, как и у первого подшипника скольжения.
Предпочтительно второй подшипник скольжения служит опорой промежуточного зубчатого колеса, которое соединяет первое зубчатое колесо двигателя со вторым зубчатым колесом вала отбора мощности. Первое зубчатое колесо предпочтительно имеет меньший диаметр по сравнению со вторым зубчатым колесом. Благодаря этому обеспечивается полезное уменьшение числа оборотов, что означает возможность вращения вала отбора мощности и инструмента с более низким числом оборотов, чем вал двигателя. С уменьшением числа оборотов происходит полезное увеличение крутящего момента. Но также возможны варианты реализации изобретения, в которых первое зубчатое колесо выполнено больше второго зубчатого колеса, чтобы обеспечить увеличение числа оборотов обрабатывающего инструмента. Предпочтительные зубчатые колеса - это цилиндрические зубчатые колеса.
Предпочтительно первое зубчатое колесо, второе зубчатое колесо и промежуточное зубчатое колесо расположены в горизонтальной плоскости. Благодаря этому, преимущественно смотря в направлении осей приводного вала и вала отбора мощности, возможно реализовать экономящее место соединение между приводным валом и валом отбора мощности, чья высота определена лишь толщиной зубчатых колес. Кроме того, для упрощения конструкции можно избежать вертикального смещения положений зубчатых колес между приводным валом и валом отбора мощности.
У предпочтительного бытового прибора вал отбора мощности посредством зубчатого ремня соединен с двигателем для реализации ременного привода. Посредством расположенного между первым и вторым зубчатым колесом зубчатого ремня крутящий момент двигателя передается на вал отбора мощности.
Предпочтительно в бытовом приборе предусмотрен дополнительный вал отбора мощности, расположенный параллельно оси первого вала отбора мощности и на расстоянии от него. К нему может присоединяться дополнительный инструмент, так что от одного двигателя могут приводиться в действие два обрабатывающих инструмента. Кроме того оба обрабатывающих инструмента могут приводиться в действие с разным числом оборотов. Предпочтительно второй вал отбора мощности и приводной вал расположены на одной оси вращения. Например, это может быть реализовано, когда приводной вал удлинен с помощью дополнительного вала, который может соединяться без возможности проворачивания с обрабатывающим инструментом, например насадкой миксера. Приводной вал приводит в действие второй вал отбора мощности предпочтительно напрямую, т.е. без включенного между ними редуктора. Достигаемое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что второй вал отбора мощности может использоваться для эксплуатации инструмента, который требует более высокого числа оборотов по сравнению с инструментом на первом вале отбора мощности, который предпочтительно за счет передаточного отношения соответствующей изобретению цилиндрической зубчатой передачи имеет более низкое число оборотов. Особенно предпочтительна возможность присоединения ко второму валу отбора мощности миксерной насадки.
Предпочтительно подшипник скольжения, прежде всего скользящее кольцо и/или элемент стенки и/или кольцевой паз изготовлены из пластмассы. Предпочтительно все основание изготовлено из пластмассы. Предпочтительной пластмассой является рециклат полиамида.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение более подробно разъясняется на основании схематических рисунков на примере реализации с дополнительными деталями.
Изображены:
Фиг.1: изображение поперечного сечения подшипника скольжения согласно изобретению для бытового прибора;
Фиг.2: изображение поперечного сечения приводного модуля согласно первому варианту реализации бытового прибора согласно изобретению с зубчатым приводом;
Фиг.3: перспективная проекция снизу приводного модуля согласно второму варианту реализации бытового прибора согласно изобретению с ременным приводом.
Осуществление изобретения
Изображенный на фиг.1 подшипник 1 скольжения имеет скользящее кольцо 2 и приемный элемент 3 скользящего кольца, причем скользящее кольцо 2 в основном выполнено как полое цилиндрическое, а приемный элемент 3 скользящего кольца имеет ротационно-симметричный кольцевой паз 4, в котором находится скользящее кольцо 2 с возможностью вращения. Скользящее кольцо 2 вдоль своей общей с кольцевым пазом 4 оси 5 симметрии имеет более узкий первый кольцевой участок 6 и более широкий второй кольцевой участок 7. Кольцевой паз 4 вдоль оси 5 симметрии также имеет более узкий первый пазовый участок 8 и более широкий второй пазовый участок 9.
Кольцевые участки 6, 7 и пазовые участки 8, 9 расположены так, что в первом участке 10 подшипника узкий кольцевой участок 6 расположен в узком пазовом участке 8, во втором участке 11 подшипника узкий кольцевой участок 6 расположен в широком пазовом участке 9, и в третьем участке 12 подшипника широкий кольцевой участок 7 расположен в широком пазовом участке 9. В первом участке 10 подшипника внутренние и внешние цилиндрические поверхности первого кольцевого участка 6 могут скользить с вращением вдоль стенок паза первого пазового участка 8, а в третьем участке 12 подшипника внутренние и внешние цилиндрические поверхности второго кольцевого участка 7 могут с вращением скользить вдоль стенок паза второго пазового участка 9. Во втором участке 11 подшипника выполнены две кольцеобразные полости 13, 14 между скользящим кольцом и стенками кольцевого паза 4, которые образуют вместилища для смазочного средства для размещения пластичной смазки.
Первый кольцевой участок 6 расположен ближе к основанию 15 кольцевого паза 4 по сравнению со вторым кольцевым участком 7, так что скользящее кольцо 2 имеет сужение сверху вниз. Первый пазовый участок 8 также расположен ближе к основанию 15 паза по сравнению со вторым пазовым участком 9. Благодаря этому скользящее кольцо 2 при сборке подшипника 1 скольжения просто может вставляться в кольцевой паз 4. Переход между первым кольцевым участком 6 и вторым кольцевым участком 7 выполнен в виде двух ступеней, причем первая ступень сформирована на внутренней стороне, а вторая ступень - на внешней стороне скользящего кольца 2. Первая ступень расположена ближе к основанию 15 паза по сравнению со второй ступенью, так что внутренняя кольцеобразная полость 13 проходит через более длинную область второго участка 11 подшипника по сравнению со второй кольцеобразной полостью 14.
Кольцевой паз 4 охватывает расположенную посередине коническую поверхность 16, которая образуется с помощью закрытой сверху цапфы 17, которая выступает в кольцевой паз 4. Цапфа 17 имеет стенки 18, которые образуют внутренние стенки кольцевого паза 4. Скользящее кольцо 2 образует третий кольцевой участок 19, который глядя вдоль оси 5 симметрии выступает вверх над кольцевым пазом 4 и вместе с замкнутым кольцом 13 формирует третью полость 20 для размещения смазочного средства. Четвертая полость 21 для смазочного средства находится с наружной стороны третьего кольцевого участка 19. Для этого над вторым участком 9 кольцевого паза 4 на уровне третьей полости 20 расположена цилиндрическая стенка 22 с диаметром большим, чем у второго пазового участка 9, образуя с третьим кольцевым участком 19 кольцеобразную полость 21. Полость 21 закрыта сверху с помощью участка 23, проходящего горизонтально от третьего кольцевого участка 19.
На фиг.2 в качестве первого примера реализации изображен приводной модуль кухонного комбайна с зубчатым приводом. Он имеет два соответствующих изобретению подшипника скольжения, первый подшипник 1 скольжения, как описано на фиг.1, и второй подшипник 24 скольжения, расположенный в основании 25 кухонного комбайна. Первый подшипник 1 скольжения служит для опоры вала 26 отбора мощности ведомого зубчатого колеса 27 кухонного комбайна. Подшипник 1 скольжения, вал 26 отбора мощности и ведомое зубчатое колесо 27 соединены друг с другом как единое целое. С помощью вала 26 отбора мощности может приводиться в вращательное движение инструмент (не изображен) для обработки пищевых продуктов. Для этого вал 26 отбора мощности оснащен дополнительным зубчатым колесом 28, расположенным рядом с его верхним концом. Второй подшипник 24 скольжения служит опорой промежуточного зубчатого колеса 29 и также соединен с ним как одно целое. С помощью промежуточного зубчатого колеса 29 обеспечивается кинематическое соединение первого приводимого в действие от электродвигателя 30 зубчатого колеса 31 с ведомым зубчатым колесом 28.
Второй подшипник 24 скольжения также имеет полое цилиндрическое скользящее кольцо 32 с более узким и более широким кольцевым участком и приемный элемент 33 скользящего кольца с ротационно-симметричным кольцевым пазом 34 с более узким и более широким пазовым участком. Скользящее кольцо 32 расположено в кольцевом пазу 34 так, что в одном участке подшипника скольжения 24 узкий кольцевой участок расположен в широком пазовом участке для образования двух кольцеобразных полостей 35, 36 для размещения пластичной смазки между скользящим кольцом 32 и стенками кольцевого паза 34.
На фиг.3 в качестве второго примера реализации изображен приводной модуль кухонного комбайна с ременным приводом. Приводной модуль имеет подшипник 1 скольжения, как описано на фиг.1, служащий опорой вала 26 отбора мощности, причем от подшипника 1 скольжения изображено только скользящее кольцо 2, которое расположено в кольцевом пазу 4 с возможностью вращения. Соединенное со скользящим кольцом 2 подшипника 1 скольжения второе зубчатое колесо 27 соединено для создания кинематической связи с зубчатым колесом 31 двигателя 30 посредством зубчатого ремня, который обозначен на фиг.3 линиями 37, 38. Зубчатый ремень заменяет промежуточное зубчатое колесо 28 из первого примера реализации.
Зубчатые колеса 24, 27, 31 со скользящими кольцами 2, 32 и основания 25 с приемными элементами 3, 22 скользящего кольца изготовлены из рециклата полиамида.
Изобретение позволяет создать очень простую конструкцию подшипника скольжения с местом для размещения смазки, ограничивающуюся лишь сформированными по зубчатому колесу и основанию элементами. Прежде всего не требуется опорный штифт. Такая простая конструкция упрощает изготовление и снижает производственные затраты.
Определенные в описании, формуле изобретения и чертежах признаки могут иметь значение как отдельно, так и в любой комбинации для внедрения изобретения в его различных вариантах реализации.