КУХОННЫЙ ПРИБОР С ПЛАНЕТАРНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ
KITCHEN APPLIANCE WITH PLANETARY GEAR

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к кухонному прибору с приводным устройством, причем приводное устройство содержит планетарную передачу, которая включает солнечную шестерню, по меньшей мере одну планетарную шестерню, расположенную на водиле планетарной передачи, и коронную шестерню, расположенную в корпусе планетарной передачи, причем водило планетарной передачи приводит в действие ведомый вал.
Уровень техники
Кухонные приборы, как правило, приводятся в действие универсальным электродвигателем. Высокая частота вращения электродвигателя передается посредством передачи, в частности планетарной передачи, на ведомый вал кухонного прибора, который в свою очередь может приводить в действие инструмент. Таким образом, планетарная передача может обеспечивать высокие передаточные отношения и высокий крутящий момент, так как мощность делится и передается несколькими сателлитами.
Однако используемые универсальные двигатели не имеют дополнительной опоры, в результате чего, например, опрокидывающий момент, обуславливаемый осевыми нагрузками под наклоном, воздействует непосредственно на опору электродвигателя, что снижает срок службы электродвигателя. Такие осевые нагрузки возникают, например, вследствие воздействия на инструмент продуктов питания, которые давят на внешнюю сторону инструмента. Усилие в свою очередь передается затем ведомым валом непосредственно на передачу и, затем, на ось универсального двигателя.
Так как ступени передачи внутри кухонных приборов обычно изготавливаются из пластмассы, такой опрокидывающий момент может повредить передачу.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка кухонного прибора, который будет эффективно воспринимать опрокидывающий момент ведущего вала.
Поставленная задача решается кухонным прибором с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Выгодные варианты исполнения изобретения, которые могут применяться по отдельности или в сочетании друг с другом, описываются в зависимых пунктах формулы.
Разработан кухонный прибор с приводным устройством. Приводное устройство содержит планетарную передачу. Планетарная передача включает солнечную шестерню, по меньшей мере одну планетарную шестерню, расположенную на водиле планетарной передачи, и коронную шестерню, расположенную в корпусе планетарной передачи, причем водило планетарной передачи приводит в действие ведомый вал. Согласно изобретению, водило планетарной передачи установлено в корпусе передачи на роликовой опоре.
Это позволяет воспринимать осевые или радиальные усилия, действующие на передачу, таким образом, чтобы планетарная передача не могла быть повреждена. Эти усилия передаются ведомым валом, на котором закреплен инструмент, например терочный диск. Роликовая опора опирается непосредственно на корпус передачи и, тем самым, может воспринимать и распределять усилия. Следовательно, вал двигателя или приводной вал, по существу, не испытывает воздействия осевых или радиальных усилий. Таким образом, можно отказаться от отдельной опоры универсального двигателя или приводного вала. Согласно изобретению роликовая опора установлена непосредственно на корпус передачи, то есть корпус передачи образует элемент, работающий наружной обоймой. Для этого в корпусе может быть выполнен паз скольжения или направляющий паз для роликовой опоры. Водило планетарной передачи устанавливается на роликовую опору и может также содержать подходящие направляющие или пазы скольжения, предназначенные для передачи осевых или радиальных усилий на роликовую опору.
Предпочтительно, корпус передачи встроен в корпус кухонного прибора. Интегрированное исполнение позволяет изготовить корпус передачи вместе с корпусом прибора, по существу, в ходе одной технологической операции. Если корпус изготавливается из пластмассы, можно сократить расходы на литье под давлением.
Согласно предпочтительному варианту исполнения роликовая опора представляет собой шарикоподшипник. Использование шарикоподшипника позволяет реализовать особенно простую конструкцию. Кроме того, шарикоподшипник очень хорошо подходит для восприятия осевых и радиальных усилий, которые могут быть обусловлены нагрузками на инструмент кухонного прибора. Следовательно, это позволяет воспринимать осевой опрокидывающий момент и передавать его на корпус, в частности, корпус передачи. Поэтому электродвигатель и, в частности, опора приводного вала двигателя защищены от повреждений.
В одном из вариантов исполнения шарикоподшипник содержит внутреннее кольцо и наружное кольцо, причем внутреннее кольцо расположено на водиле планетарной передачи, а наружное кольцо - на корпусе передачи. Внутреннее кольцо на водиле планетарной передачи обеспечивает равномерное распределение сил, воздействующих на наружное кольцо, по роликовой опоре или шарикоподшипнику. Наружное кольцо распределяет силы по корпусу передачи, то есть повреждение двигателя исключается.
Предпочтительно, шарики шарикоподшипника расположены на основании шарикоподшипника, в частности на металлическом кольце. Использование основания позволяет эффективно распределить силы по корпусу.
Целесообразно, по меньшей мере одна планетарная шестерня входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом коронной шестерни. В результате водило планетарной передачи может использоваться в качестве ведомого вала. Планетарные шестерни обегают коронную шестерню, приводясь от солнечной шестерни. Таким образом, передача работает как понижающая передача.
Целесообразно, подшипник качения имеет металлический вкладыш, в частности, изготовленный из стального листа. Это позволяет увеличить срок службы подшипника качения и, тем самым, кухонного прибора.
Предпочтительно, коронная шестерня закреплена в корпусе передачи без возможности проворачивания. Такое стационарное расположение коронной шестерни позволяет планетарным шестерням перемещаться относительно корпуса передачи, который в свою очередь приводит во вращение водило планетарной передачи. Следовательно, водило планетарной передачи может быть соединено муфтой с ведомым валом кухонного прибора.
Предпочтительно, солнечная шестерня может приводиться от вала приводного двигателя. Таким образом, крутящий момент электродвигателя передается на ведомый вал кухонного прибора с помощью планетарной передачи.
Предпочтительно, планетарная передача изготовлена, по существу, из полимерных материалов, в частности из пластмассы. Использование пластмассы позволяет снизить производственные расходы. Кроме того, оно позволяет дополнительно снизить вес кухонного прибора.
Ведомый вал устроен таким образом, чтобы на него могли устанавливаться и от него могли приводиться инструменты кухонного прибора. Следовательно, кухонный прибор может использоваться для выполнения различных операций, например истирания, резки и т.п.
Согласно предпочтительному варианту исполнения предлагаемого изобретения коронная шестерня встроена в корпус передачи. Такое цельное или встроенное исполнение позволяет исключить несколько технологических операций, так как коронная шестерня может быть изготовлена вместе с корпусом в ходе одной технологической операции.
Предпочтительно, внутренний зубчатый венец коронной шестерни выполнен в корпусе передачи. Это означает, что внутренний зубчатый венец также может быть выполнен в корпусе, что позволит снизить стоимость и сократить количество технологических операций при изготовлении передачи.
Благодаря тому, что роликовая опора располагается в корпусе передачи в направляющем пазу или на водиле планетарной передачи в пазу скольжения, можно реализовать особо компактную конструкцию.
Краткое описание чертежей
Прочие выгодные варианты исполнения изобретения, которыми, однако, изобретение не ограничивается, описываются ниже на основании прилагаемых фигур, на которых схематично изображено:
Фигура 1 - сечение кухонного прибора согласно предлагаемому изобретению;
Фигура 2 - сечение планетарной передачи, отдельный вид.
Осуществление изобретения
В приведенном ниже описании предлагаемого изобретения одинаковые или сравнимые компоненты имеют одинаковые обозначения.
Признаки, раскрываемые в нижеследующем описании, пунктах формулы изобретения и на фигурах, могут использоваться для реализации различных вариантов исполнения изобретения как по отдельности, так и в произвольных сочетаниях.
Изобретение описывается на примере кухонного комбайна, однако может применяться и в других кухонных приборах, например центробежных соковыжималках, протирочных устройствах, комбайнах и т.п. Изобретение увеличивает долговечность используемых универсальных электродвигателей и редукторов, в частности планетарной передачи. Кроме того, изобретение может применяться в погружных миксерах и блендерах, если там возникает опрокидывающий момент, обусловленный рабочим инструментом.
На фигуре 1 представлено сечение кухонного прибора согласно предлагаемому изобретению. Кухонный прибор 1 содержит контейнер 18, в котором могут обрабатываться продукты питания. В качестве рабочего инструмента 9 используется, например, терочный диск 9, который может обрабатывать продукты питания с целью употребления их в пищу. Продукты питания попадают на терочный диск 9 через загрузочное отверстие и соприкасаются с терочным диском 9, что схематично показано на фигуре 1 на примере распределения сил.
Инструмент 9 приводится от ведомого вала 17, который в свою очередь приводится от электродвигателя посредством планетарной передачи 3. Приводное устройство 2 кухонного прибора 1 состоит, по существу, из электродвигателя и планетарной передачи 3. Ведомый вал 17 соединен без возможности проворачивания с водилом планетарной передачи, благодаря чему крутящий момент может передаваться на рабочий инструмент 9. Инструмент 9 соединен с ведомым валом 17 также без возможности проворачивания посредством инструментальной муфты 19. Ведомый вал 17 может быть дополнительно закреплен с возможностью проворачивания в крышке контейнера 18, что позволит повысить стабильность вращения ведомого вала.
Электродвигатель, в частности универсальный двигатель, находится под планетарной передачей 3 и приводит солнечную шестерню 4. Это означает, что планетарная передача 3 работает в понижающем режиме, который трансформирует высокую частоту вращения универсального двигателя в рабочую частоту вращения инструмента с высоким крутящим моментом. Предпочтительно, электродвигатель расположен под планетарной передачей 3, однако также возможен вариант, в котором электродвигатель будет смещен вбок. В этом случае солнечная шестерня 4 должна приводиться посредством ремня или дополнительной шестерни.
Планетарная передача 3 включает, например, три планетарные шестерни 5, которые установлены с возможностью вращения на водиле 6 планетарной передачи. Планетарные шестерни вращаются вокруг солнечной шестерни 4 и состоят в зацеплении с коронной шестерней 7 планетарной передачи. Коронная шестерня 7 имеет внутренний зубчатый венец 15, за который зацепляются планетарные шестерни 5. Коронная шестерня 7 расположена в корпусе 8 передачи и не может проворачиваться. Коронная шестерня 7 может быть, например, встроена в корпус 8 передачи, что упрощает технологию изготовления планетарной передачи 3. В этом варианте исполнения коронная шестерня 7 зафиксирована, то есть передача крутящего момента может осуществляться посредством водила 6 планетарной передачи. За счет использования трех планетарных шестерен 5 повышается внутренняя стабильность планетарной передачи. Кроме того, может быть обеспечена эффективная передача крутящего момента солнечной шестерни 4.
Солнечная шестерня 4 в свою очередь приводится приводным валом 16 электродвигателя с более высокой частотой вращения. Предпочтительно, планетарная передача 3 изготовлена из пластмассы, благодаря чему снижаются производственные расходы. Также возможно применение других материалов.
a
r
a
r
Продукты питания, которые должны обрабатываться, например терочным диском 10, создают осевые усилия F и F, которые схематично показаны в верхней части фигуры 1. Осевое усилие, включающее два компонента F и F, образует опрокидывающий момент, который передается посредством ведомого вала 17 на планетарную передачу 3 и, в частности, на водило 6 планетарной передачи. Это может привести к повреждению передачи 3, которая обычно изготавливается, по существу, из пластмассы. Эта нагрузка может передаваться на электродвигатель, сокращая срок его службы.
a
r
Для противодействия этому опрокидывающему моменту изобретение предусматривает наличие в планетарной передаче подшипника 10 качения, который может воспринимать осевые и радиальные усилия F и F. Подшипник качения может представлять собой, например, шарикоподшипник, однако предлагаемое изобретение допускает и другие варианты, как то: радиальный шарикоподшипник, радиально-упорный шарикоподшипник, односторонний радиально-упорный шарикоподшипник, роликоподшипник с цилиндрическими роликами, игольчатый подшипник, конический роликоподшипник, сферический подшипник с бочкообразными роликами, тороидный роликоподшипник и т.п.
Подшипник качения, в частности шарикоподшипник 10, расположен таким образом, чтобы по нему могло скользить водило 6 планетарной передачи. Это означает, что осевые/радиальные усилия, которые передаются ведомым валом 17, воспринимаются шарикоподшипником 10 и передаются на корпус 8 передачи, не нагружая планетарные шестерни 5 или внутренний зубчатый венец 15 коронной шестерни 7. Шарики 13 шарикоподшипника 10 расположены относительно близко друг к другу, что позволяет воспринимать даже очень малые осевые усилия.
Согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения шарики 13 выполнены из металла и расположены на основании или металлическом кольце 14. Шарикоподшипник 10 расположен непосредственно между водилом 6 планетарной передачи и корпусом 8 передачи и помещен в подходящие направляющие пазы 20, 21. Таким образом, отпадает необходимость в дополнительном внутреннем или наружном кольце. Также возможен вариант с металлическим внутренним и/или наружным кольцом 11, 12, которые позволят улучшить распределение осевых и радиальных усилий по корпусу 8 передачи.
В этом варианте исполнения внутренний вкладыш или внутреннее кольцо шарикоподшипника встроено в корпус 8 передачи, а наружная обойма или наружное кольцо шарикоподшипника - в водило 6 планетарной передачи. Срок службы шарикоподшипника 10 увеличится, если будут использоваться, например, металлические вкладыши, в частности, из стального листа.
Использование подшипника 10 качения, описываемого изобретением, в планетарной передаче 3 позволяет отказаться от отдельной опоры электродвигателя или универсального двигателя, которая могла бы воспринимать осевые или радиальные усилия. Таким образом, можно добиться особо значимого снижения стоимости изготовления кухонного прибора.
На фигуре 2 представлен детальный вид планетарной передачи 3 кухонного прибора 1 согласно предлагаемому изобретению. Вал 16 соответствует приводному валу, который приводится от вышеупомянутого универсального двигателя. Корпус 8 передачи, в котором расположено водило 6 планетарной передачи, планетарные шестерни 5 и коронная шестерня 7, состоит, например, по существу, из пластмассы и изготовлен выгодным образом методом литья под давлением. Коронная шестерня 7 и, как следствие, внутренний зубчатый венец 15 выгодным образом встроены в корпус 8, благодаря чему планетарные шестерни 5 обегают солнечную шестерню 4 по корпусу 8 или внутреннему зубчатому венцу 15. Приводное устройство 2 состоит, например, из универсального двигателя (не показан) и приводного вала 16, который приводит ведомый вал 17 посредством передачи 3. Солнечная шестерня 4 соединена с приводным валом 16 без возможности проворачивания и приводит в свою очередь планетарные шестерни 5, которые состоят в зацеплении с внутренним зубчатым венцом 15 коронной шестерни 7. Планетарные шестерни 5 расположены на водиле 6, с которым в свою очередь без возможности проворачивания посредством муфты соединен ведомый вал 17. Подшипник 10 качения расположен на корпусе 8 передачи в направляющем пазу 20 и может скользить по нему. Водило 6 планетарной передачи также содержит, например, паз 21, в частности паз 21 скольжения, по которому также может скользить подшипник 10 качения. Таким образом, эти направляющие пазы работают как внутреннее кольцо и наружное кольцо шарикоподшипника 10.
Таким образом, осевые или радиальные усилия передаются от водила 6 планетарной передачи через шарикоподшипник 10 на корпус 8 передачи. Соответственно, универсальный двигатель или электродвигатель, который приводит кухонный прибор 1, не требует дорогостоящей опоры, которая могла бы воспринимать вышеупомянутые усилия. Шарики шарикоподшипника 10 могут располагаться на металлическом кольце, изготовленном, например, из стального листа. Это позволит улучшить распределение сил по корпусу 8 планетарной передачи 3.
Водило 6 планетарной передачи и корпус 8 планетарной передачи 3 изготовлены, в частности, из пластмассы. Направляющий паз 20 на корпусе 8 и паз 21 скольжения на водиле планетарной передачи могут быть изготовлены в ходе одной технологической операции. В результате подшипник качения не нуждается во внутреннем или наружном металлическом кольце. Кроме того, возможно применение металлических колец, которые могут улучшить распределение сил по корпусу 8. Формирование направляющего паза 20 и паза 21 скольжения непосредственно в соответствующих компонентах позволяет снизить затраты на сборку кухонного прибора, что в свою очередь снижает стоимость.
Список ссылочных обозначений
1
кухонный прибор
2
приводное устройство
3
планетарная передача
4
солнечная шестерня
5
планетарная шестерня
6
водило планетарной передачи
7
коронная шестерня
8
корпус передачи
9
инструмент, например, терка
10
подшипник качения
11
внутреннее кольцо
12
наружное кольцо
13
шарики шарикоподшипника
14
металлическое кольцо
15
внутренний зубчатый венец коронной шестерни
16
вал или приводной вал
17
ведомый вал
18
контейнер или чаша
19
муфта инструмента
20
направляющий паз на корпусе передачи
21
паз скольжения на водиле планетарной передачи