УСТРОЙСТВО ВРАЩЕНИЯ ШАМПУРОВ

Полезная модель относится к приспособлениям для жарения с подвижным держателем продукта, а именно, к устройствам вращения шампуров, снабженным электроприводом.
Известны устройства для тепловой обработки продуктов питания, описанные в патенте Российской Федерации на полезную модель №80322 U1 (публ. 10.02.2009 г.), а также в патенте КНР на полезную модель №203776714 U (публ. 20.08.2014 г.). Корпус устройства для тепловой обработки состоит из двух отсеков, в одном из которых расположен электропривод механизма вращения шампуров, а второй отсек предназначен непосредственно для жарки. Механизм вращения содержит также ряд ведомых зубчатых колес, связанных друг с другом и расположенных вдоль длинной стороны корпуса устройства. В центре каждого зубчатого колеса образовано гнездо для установки шампура. Выходной вал электропривода связан с ведущим зубчатым колесом, которое при вращении воздействует на ведомые зубчатые колеса, вращающиеся вместе с установленными в них шампурами.
В описанной конструкции электропривод подвергается существенному тепловому воздействию в собственном невентилируемом отсеке со стороны соседнего отсека, что снижает надежность работы электропривода и механизма вращения шампуров в целом.
В патенте Российской Федерации на полезную модель №200818 U1 (публ. 12.11.2020 г.) рассмотрено устройство вращения шампуров в составе устройства для жарения.
Устройство для жарения состоит из опорного и удерживающего оснований. Опорное основание имеет вырезы под установку шампуров и два гнущихся крепления типа шип-паз. В средней части удерживающего основания выполнены отверстия, в которые с противоположных сторон вставлены фланцевые втулки, ведомые и ведущая шестерни, скрепленные между собой заклепками. Шестерни установлены с возможностью зацепления друг с другом. Фланцевые втулки и ведомые шестерни по центру имеют паз для установки шампуров с различным поперечным сечением. Удерживающее основание также снабжено двумя гнущимися креплениями типа шип-паз. В правой части удерживающего основания располагаются прослойка из термостойкого материала, которую фиксируют два удерживающих профиля и ответная пластина на заклепках. На ответной пластине закреплен электрический двигатель, вал которого зацепляется с ведущей шестерней, и блок управления, которые закрыты крышкой на заклепках. В крышке имеется окошко для доступа к кнопке управления режимами работы устройства и светодиоду для индикации соответствующего режима работы устройства.
Недостатком описанной конструкции устройства вращения шампуров является увеличенная зона установки электрического двигателя и блока управления, монтируемых отдельно и последовательно на одной ответной пластине, которая, в свою очередь, крепится на удерживающем основании. Кроме того, проблемным является периодическое обслуживание устройства, удерживающее основание которого в процессе приготовления продукта управления неизбежно загрязняется фрагментами приготавливаемого продукта и остатками продуктов сгорания топлива, используемого для жарения. Поскольку электрический двигатель и блок управления неразъемно соединены с удерживающим основанием, его полное покрытие чистящими веществами невозможно, а попадание воды и чистящих веществ на электрические компоненты устройства вращения шампуров могут привести к выходу их из строя.
Из патента КНР №201403452 Y (публ. 17.02.2010 г.) известно устройство вращения шампуров, содержащее ряд ведомых зубчатых колес и электропривод. Зубчатые колеса сцеплены друг с другом и расположены на стенке. В центре каждого зубчатого колеса образовано гнездо для установки переходника, связанного с ручкой шампура. Электропривод с ведущим зубчатым колесом расположен снизу ряда ведомых зубчатых колес со стороны шампуров и не выходит за пределы стенки с зубчатыми колесами.
Подобное расположение электропривода приводит к увеличению габаритов устройства вращения шампуров и к необходимости обеспечения тепловой изоляции электропривода, смещенного к зоне тепловой обработке продуктов.
Наиболее широко известна и применяется в различных вариантах конструкция устройства вращения шампуров, описанная в заявке Франции на изобретение №2660849 (публ. 18.10.1991 г.), в патенте КНР на полезную модель №201571970 U (публ. 08.09.2010 г.), в заявке Республики Корея на изобретение №10-2019-0138947 (публ. 11.12.2019 г.), а также в патентах Российской Федерации на полезную модель №141000 U1 (публ. 27.05.2014 г.) и №194247 U1 (публ. 04.12.2019 г.).
Устройство вращения шампуров содержит ряд зубчатых колес, сцепленных друг с другом и расположенных в плоском закрытом корпусе. В центре каждого зубчатого колеса образовано гнездо для установки конца шампура, противоположная сторона которого расположена в выемке на ответной стенке. Устройство вращения содержит также электропривод в отдельном корпусе, установленный со стороны, противоположной шампурам, на корпусе зубчатых колес в зоне их расположения, предпочтительно в центральной зоне. Выходной вал электропривода связан с одним из сцепленных зубчатых колес, приводя во вращение через него весь ряд зубчатых колес и шампуры. Устройство вращения шампуров может быть выполнено в виде отдельного узла, монтируемого на мангале или в любом удобном месте, а также может быть встроено в конструкцию мангала или стационарной жаровни.
Недостатком описанного устройства вращения шампуров является расположение его электропривода, простирающегося на значительное расстояние от корпуса зубчатых колес, что, с одной стороны, вызывает у неосведомленных или случайных лиц ассоциацию с ручкой для переноски, а с другой стороны является фактором помехи свободному перемещению тех же случайных лиц около места расположения устройства вращения шампуров, например, около мангала. При использовании устройства вращения шампуров в походных условиях его установка не является абсолютно устойчивой и любое стороннее воздействие на него может вызвать негативные последствия в виде выпадения шампуров из своих гнезд или травмирования случайных лиц элементами конструкции устройства.
В патенте Российской Федерации на полезную модель №193111 U1 (публ. 15.10.2019 г.) рассмотрен механизм вращения шампуров, взятый за прототип.
Механизм вращения шампуров включает в себя редуктор, мотор, ось вращения, на которую крепится мотор, где редуктор изготовлен из ряда шестерен, выполненных из стали методом лазерной резки одинакового диаметра с одинаковым количеством зубьев. В каждой из шестерен выполнено круглое осевое отверстие, в которое вставлена втулка квадратного сечения с посадочным местом, при этом в одну из шестерен, в частности, посередине редуктора, установлена ось вращения мотора. Ось вращения мотора может быть установлена во втулку с посадочным местом как со стороны установки шампуров, так и с противоположной стороны в любую из шестерен.
При установке мотора на одной стороне с шампурами ось мотора отдельно занимает втулку с посадочным местом, при этом ось вращения мотора установлена на опору для шампуров. При установке мотора на стороне, противоположной шампурам, ось мотора занимает место во втулке вместе с одним из шампуров и расположена навстречу этому шампуру.
Посадочное место в шестернях выполнено прямоугольным, что позволяет вставлять в них шампуры различной формы.
Если ось вращения мотора и, соответственно, мотор установлены в центре редуктора со стороны, противоположной стороне установки шампуров, то во втулку с одной стороны вставлена ось вращения мотора, а с противоположной стороны имеется еще посадочное место для шампура. В остальных шестернях редуктора посадочные места предназначены только для шампуров.
Если мотор установлен со стороны установки шампуров, в центральную шестерню редуктора установлена только длинная ось вращения, на которую крепится мотор. Остальные посадочные места шестерен предназначены только для шампуров. Ось вращения опирается на опору для шампуров, исключая таким образом одно из мест на опоре из работы по прямому назначению, а именно, с одним из шампуров, что снижает эффективность устройства для жарения продуктов, в состав которого входит описанный механизм вращения шампуров, поэтому такое расположение мотора представляется нецелесообразным.
Технической проблемой описанной конструкции механизма вращения шампуров является недостаточная надежность установки шампура в случае расположения мотора в центре редуктора со стороны, противоположной стороне установки шампуров, поскольку в одну и ту же втулку с одной стороны вставлена ось вращения мотора, а с противоположной стороны должен разместиться конец шампура. Поскольку конструкцией механизма не предусмотрена четкая фиксация шампура, в процессе работы механизма шампур с большой долей вероятности сместится и выйдет из гнезда во втулке.
Техническим результатом полезной модели является оптимизация электропривода устройства вращения шампуров путем выполнения единого съемного модуля электропривода, в который входит блок управления и элементы управления, с рациональным размещением в нем самого электродвигателя с редуктором и блока элементов питания, что, в свою очередь, дает возможность периодического обслуживания элементов устройства вращения шампуров, в частности, полностью покрывать блок зубчатых колес чистящими веществами и более деликатно обслуживать отдельный модуль электропривода, блока управления и элементов управления.
Другим техническим результатом является повышение надежности устройства вращения шампуров, снабженного электроприводом, путем создания конструкции, в которой расположение модуля электропривода позволяет беспрепятственно размещать шампуры во всех предназначенных для этого гнездах шестерен, собранных в блок.
Указанный технический результат в устройстве вращения шампуров, содержащем установленный на основании и закрытый защитной крышкой блок ведомых зубчатых колес с гнездами для установки шампуров и ведущее зубчатое колесо, размещенное с возможностью взаимодействия с выходным валом электропривода, подключенного к блоку управления и элементам управления, достигается тем, что электропривод, блок управления и элементы управления объединены в единый модуль, корпус которого расположен на защитной крышке блока ведомых зубчатых колес между гнездами смежных ведомых зубчатых колес и зафиксирован относительно основания блока ведомых зубчатых колес с возможностью снятия, ведущее зубчатое колесо установлено на защитной крышке блока ведомых зубчатых колес и связано с блоком ведомых зубчатых колес посредством промежуточного зубчатого колеса, соосно установленного и жестко связанного с одним из ведомых зубчатых колес.
Основание блока ведомых зубчатых колес выполнено, как правило, с отверстиями, в каждом из которых расположена втулка, прилегающая одной стороной к шайбе, диаметр которой больше, чем диаметр отверстия основания, а другой стороной к ведомому зубчатому колесу, при этом шайба, втулка и зубчатое колесо соединены вместе с возможностью совместного свободного вращения в отверстии основания.
При этом втулка, шайба и зубчатое колесо предпочтительно снабжены расположенными друг напротив друга крестообразными сквозными отверстиями, формирующими гнездо для установки шампуров.
Защитная крышка блока ведомых зубчатых колес преимущественно снабжена отверстиями, расположенными напротив отверстий основания блока ведомых зубчатых колес.
Электропривод, как правило, выполнен состоящим из электродвигателя и червячного редуктора.
Элементы управления образованы предпочтительно трехпозиционной клавишей переключения режимов работы электропривода, ручкой регулирования вращения выходного вала электропривода и индикаторным светодиодом.
Корпус модуля электропривода, блока управления и элементов управления может быть выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, одна сторона которого сформирована с крышкой, закрывающей отсек со съемными элементами питания.
Корпус модуля электропривода, блока управления и элементов управления выполнен предпочтительно содержащим резьбовую заклепку, через которую он зафиксирован в рабочем положении барашковым винтом, проходящим через отверстия защитной крышки и основания блока зубчатых колес с возможностью снятия.
Защитная крышка блока ведомых зубчатых колес выполнена, как правило, с отверстием, в котором расположена втулка, прилегающая одной стороной к шайбе, диаметр которой больше, чем диаметр отверстия защитной крышки, а другой стороной через проставку к ведущему зубчатому колесу, при этом шайба, втулка, проставка и зубчатое колесо соединены вместе с возможностью совместного свободного вращения в отверстии защитной крышки.
Шайба, и/или втулка, и/или проставка, и/или ведущее зубчатое колесо преимущественно снабжены ответной частью под соединение с лыской выходного вала электропривода.
Приведенная совокупность признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию "новизна". В то же время, заявляемое техническое решение применимо в массовом изготовлении устройств вращения шампуров, поэтому оно соответствует условию "промышленная применимость".
Заявляемая полезная модель представлена на следующих рисунках.
На фиг. 1 показано устройство вращения шампуров в сборе с ответной опорной частью, съемными креплениями, ножками и трубками в аксонометрии.
На фиг. 2 изображено устройство вращения шампуров в сборе со стороны модуля электропривода, блока управления и элементов управления в аксонометрии.
На фиг. 3 представлено устройство вращения шампуров в сборе со стороны модуля электропривода, блока управления и элементов управления, включая взрыв-схему установки одного из ведомых зубчатых колес в аксонометрии.
На фиг. 4 приведено устройство вращения шампуров в сборе со стороны модуля электропривода, блока управления и элементов управления, включая взрыв-схему установки ведущего зубчатого колеса в аксонометрии.
На фиг. 5 показана в увеличении часть устройства вращения шампуров в сборе со стороны модуля электропривода, блока управления и элементов управления, включая взрыв-схему установки ведущего зубчатого колеса в аксонометрии.
На фиг. 6 изображено устройство вращения шампуров в сборе со стороны установки шампуров.
На фиг. 7 представлена в увеличении часть устройства вращения шампуров в сборе со стороны установки шампуров, включая взрыв-схему установки ведомого зубчатого колеса с промежуточным зубчатым колесом в аксонометрии.
На фиг. 8 приведено устройство вращения шампуров в сборе со стороны установки шампуров с ответной опорной частью и съемными креплениями в аксонометрии.
На фиг. 9 изображено устройство вращения шампуров в сборе со стороны установки шампуров с ответной опорной частью и съемными ножками в аксонометрии.
На фиг. 10 показано устройство вращения шампуров в сборе со стороны установки шампуров с ответной опорной частью и съемными трубками в аксонометрии.
Устройство вращения шампуров содержит установленный на основании 1 и закрытый защитной крышкой 2 блок ведомых зубчатых колес 3 с гнездами 4 для установки шампуров и ведущее зубчатое колесо 5, размещенное с возможностью взаимодействия с выходным валом 6 электропривода 7, состоящего преимущественно из электродвигателя и червячного редуктора и подключенного к блоку управления 8 и элементам управления. Основание 1 блока ведомых зубчатых колес 3 выполнено, как правило, с отверстиями 9, в каждом из которых расположена втулка 10, прилегающая одной стороной к шайбе 11, диаметр которой больше, чем диаметр отверстия 9 основания 1, а другой стороной к ведомому зубчатому колесу 3. При этом шайба 11, втулка 10 и зубчатое колесо 3 предпочтительно соединены вместе с возможностью совместного свободного вращения в отверстии 9 основания 1 блока ведомых зубчатых колес 3. Втулка 10, шайба 11 и ведомое зубчатое колесо 3 могут быть снабжены расположенными друг напротив друга крестообразными сквозными отверстиями 12, формирующими гнездо 4 для установки шампуров. Отверстие 12 крестообразной формы и специального размера в каждом ведомом зубчатом колесе 3, втулке 10 и шайбе 11 дает возможность использовать шампуры разных размеров и геометрии.
В то же время, защитная крышка 2 блока ведомых зубчатых колес 3 предпочтительно снабжена отверстиями 13, расположенными напротив отверстий 9 основания 1 блока ведомых зубчатых колес 3 и гнезд 4 колес 3, что позволяет использовать шампуры без ограничения их длины. Ведомые зубчатые колеса 3 имеют увеличенный размер, что в свою очередь дает увеличенный просвет между шампурами и делает возможным приготовить на устройстве вращения шампуров более объемные продукты.
Ведущее зубчатое колесо 5 установлено на защитной крышке 2 блока ведомых зубчатых колес 3 и связано с блоком ведомых зубчатых колес 3 посредством промежуточного зубчатого колеса 14, выполняющего роль дополнительной ступени редуктора, соосно установленного и жестко связанного с одним из ведомых зубчатых колес 3. Защитная крышка 2 блока ведомых зубчатых колес 3 выполнена, как правило, с отверстием 15, в котором расположена втулка 16, прилегающая одной стороной к шайбе 17, диаметр которой больше, чем диаметр отверстия 15 защитной крышки 2, а другой стороной через проставку 18 к ведущему зубчатому колесу 5. При этом шайба 17, втулка 16, проставка 18 и зубчатое колесо 5 соединены вместе с возможностью совместного свободного вращения в отверстии 15 защитной крышки 2. Предпочтительно шайба 17, и/или втулка 16, и/или проставка 18, и/или ведущее зубчатое колесо 5 снабжены центральной ответной частью 19 под соединение с лыской 20 выходного вала 6 электропривода 7.
Электропривод 7, блок управления 8 и элементы управления объединены в единый модуль 21, корпус 22 которого расположен на защитной крышке 2 блока ведомых зубчатых колес 3 между гнездами 4 для установки шампуров смежных ведомых зубчатых колес 3 и зафиксирован относительно основания 1 блока ведомых зубчатых колес 3 с возможностью снятия. Корпус 22 модуля 21 электропривода 7, блока управления 8 и элементов управления выполнен, как правило, в виде прямоугольного параллелепипеда, одна сторона которого сформирована с крышкой 23, закрывающей отсек со съемными элементами питания. Корпус 22 модуля 21 электропривода 7, блока управления 8 и элементов управления может содержать резьбовую заклепку 24, через которую он зафиксирован в рабочем положении барашковым винтом 25, проходящим через отверстия защитной крышки 2 и основания 1 блока ведомых зубчатых колес 3 с возможностью снятия.
Элементы управления образованы преимущественно трехпозиционной клавишей 26 переключения режимов работы электропривода 7, ручкой 27 регулирования вращения выходного вала 6 электропривода 7 и индикаторным светодиодом 28.
Устройство вращения шампуров, а также ответная опорная часть 29, поддерживающая шампуры, могут быть оснащены съемными креплениями 30 из нержавеющей стали для возможности установки устройства и опорной части 29 на мангалы с разной длиной, шириной и толщиной стенок. Кроме того, устройство вращения шампуров может быть снабжено съемными ножками 31 из нержавеющей стали для установки устройства на грунт, что позволяет использовать устройство без мангала. Также устройство вращения шампуров может быть оснащено съемными трубками 32 из нержавеющей стали, соединяющих блок зубчатых колес 3 и опорную часть 29, что дает возможность установки устройства на одноразовые мангалы разных размеров и кирпичи.
Как правило, все блоки и узлы устройства вращения шампуров закрыты корпусом из нержавеющей стали, что делает использование устройства безопасным для человека и защищает механизм от попадания в него посторонних предметов и грязи.
Устройство вращения шампуров имеет возможность работать от разных источников питания, в частности, устройство оснащено отсеком для четырех сменных элементов питания, предпочтительно размера АА, а также гнездом для подключения внешнего источника питания постоянного тока 5 В (power bank), либо от сети переменного тока 220 В через блок питания. В то же время, возможно использовать блок ведомых зубчатых колес 3 для вращения шампуров без модуля 21 электропривода 7, блока управления 8 и элементов управления, поскольку при прокручивании одного шампура рукой в движение будут приводиться остальные шампуры.
Устройство вращения шампуров работает следующим образом.
Блок ведомых зубчатых колес 3 посредством съемных креплений 30 располагают, например, на стенке мангала напротив ответной опорной части 29. Со стороны защитной крышки 2 в центральную ответную часть 19 узла ведущего зубчатого колеса 5 вводят лыску 20 выходного вала 6 электропривода 7 и располагают корпус 22 модуля 21 электропривода 7, блока управления 8 и элементов управления резьбовой заклепкой 24 напротив отверстий защитной крышки 2 и основания 1 блока ведомых зубчатых колес 3. Фиксируют корпус 22 модуля 21 электропривода 7 через указанные отверстия в рабочем положении барашковым винтом 25, ввинчивая его в резьбовую заклепку 24. Клавишей 26 переключения режимов работы электропривода 7 из положения «отключено» выбирают первое рабочее положение, соответствующее постоянному вращению выходного вала 6 электропривода 7 и, соответственно, постоянному вращению ведомых зубчатых колес 3 с шампурами, или второе рабочее положение, при котором происходит прерывистое вращение выходного вала 6 электропривода 7 и ведомых зубчатых колес 3 с шампурами. Индикаторный светодиод 28 показывает выбранное рабочее положение определенным цветом. Ручкой 27 регулирования вращения выходного вала 6 электропривода 7 в первом рабочем положении выбирают скорость вращения выходного вала 6 электропривода 7, а во втором рабочем положении устанавливают паузу, прерывающую вращение выходного вала 6 электропривода 7.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают полезную модель, и что специалисты в данной области техники будут способны разработать множество альтернативных вариантов осуществления без отступления от объема приложенной формулы полезной модели. Сам по себе тот факт, что определенные критерии перечислены во взаимно различных зависимых пунктах формулы полезной модели, не указывает, что комбинация этих критериев не может быть использована для получения положительного эффекта.