НОЖЕВОЕ ЛЕЗВИЕ ПОГРУЖНОГО БЛЕНДЕРА С ИЗМЕЛЬЧАЮЩЕЙ КРОМКОЙ
IMMERSION BLENDER KNIFE BLADE WITH GRINDING EDGE

Данное изобретение касается ножевой системы электробытового прибора для резки и измельчения пищевых продуктов согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения, а также соответствующего электробытового прибора, в частности, стационарного миксера согласно независимому пункту 10 и погружного блендера согласно пункту 11 формулы изобретения.
Погружные блендеры в общем снабжены быстро вращающимся ножом, чтобы смешивать жидкости и измельчать твердые пищевые продукты. Эти ножи состоят из металлической пластины и содержат два или более острых лезвия. В некоторых приборах отдельные лезвия могут быть отогнуты из плоскости вращения одинаково или различным образом и могут быть смещены относительно друг друга в осевом направлении. В качестве примера можно сослаться на приборы, соответственно, ножевые системы, описанные в DE 197 50 813 A1.
Измельчение твердых пищевых продуктов осуществляется главным образом посредством острых режущих кромок упомянутых лезвий. Но эффективное измельчение может происходить только тогда, когда эти твердые вещества пересекают зону резания режущих кромок. Это имеет место в том случае, если эти твердые вещества не превышают определенных размеров и предпочтительно перемещаются в зону резания и, соответственно, через нее с потоком жидкости. У вышеназванных ножевых систем с отогнутыми лезвиями указанные зоны резания каждого лезвия соответственно их углу отклонения наклонены относительно плоскости вращения. При различном отгибе лезвий, соответственно, при различном аксиально-параллельном смещении лезвий каждое лезвие имеет в этом случае собственную зону резания.
Центральная зона большинства ножей является относительно плоской и в направлении вращения не имеет никаких выступающих мест, с помощью которых можно было бы обрабатывать твердые вещества. Известны ножи, которые вблизи центра имеют отогнутые элементы. Они описаны, например, в WO 2014/022876 A1, WO 2013/016533 A1 или в полезной модели CN 203506469 U. Однако, если рассматривать вращательную область действия этих отогнутых участков, то можно увидеть, что она имеет лишь форму узкого кольца, а существенная область центральной зоны выполнена гладкой. В этой центральной зоне, тем самым, нет никакого разреза или удаления материала, и не происходит измельчение; такая центральная зона является «пассивной». Если же куски твердых пищевых продуктов настолько велики, что они полностью или частично попадают к центральной зоне ножа, то в таком случае зоны резания соответствующих лезвий примыкают прямо к пищевому продукту и, тем самым, не в состоянии резать этот твердый пищевой продукт, так как в направлении нажима нож, а тем самым и погружной блендер в целом заблокированы посредством гладкой центральной зоны в аксиальном направлении. Продление режущих кромок рассмотренных выше известных ножевых систем в пассивную центральную зону не представляется эффективным с точки зрения конструкции, так как вблизи вала угол между направлением удара режущей кромки лезвия, т.е. нормалью к лезвию и направлением вращения этого лезвия составляет почти 90° и, тем самым, там не может развиваться никакого режущего действия. Скорости резания вблизи центра тоже незначительны. В таких случаях большей частью пользователь повышает нажимное усилие и пытается этот твердый пищевой продукт мять и деформировать таким образом, чтобы могло иметь место внедрение лезвия в продукт. Это затруднительно, требует времени, а в определенных случаях даже оказывается вообще невозможным. Даже если в некоторых ножевых системах, как, например, согласно CN 203506469 U, отогнутые элементы расположены вблизи центра вращения ножа, то они ориентированы в тангенциальном направлении (они проходят в направлении вращения) и врезают кольцевое тело с узкими стенками в пищевой продукт. Это тоже не приводит к плоскостному рассечению этого пищевого продукта в вертикальном направлении. Пищевой продукт блокируется, далее, в пассивной центральной зоне. Из DE 1 037 088 A известно, наконец, измельчающее устройство, которое содержит невращающееся кольцевое лезвие, снабженное ножами, изогнутыми примерно под 45° вверх, а также расположенную под ним окружное режущее лезвие. В DE 698 26 868 T2 раскрыт погружной блендер с плоским перемешивающим лезвием и удлиняемой ножкой.
Раскрытие сущности изобретения
Для преодоления вышеуказанных недостатков перед данным изобретением поставлена задача, насколько возможно «активировать» "пассивную" центральную зону, т.е. полностью или частично преобразовывать в зону, измельчающую материал (пищевые продукты). Эта задача согласно данному изобретению решается посредством ножевой системы по независимому пункту 1, соответственно, посредством стационарного или погружного блендера по пункту 10 и, соответственно, по пункту 11 формулы данного изобретения. Предпочтительные варианты выполнения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.
Предлагаемая изобретением ножевая система электробытового прибора для резки и измельчения пищевых продуктов содержит вращающийся нож с расположенной в центре вращения этого ножа ступицей для установки вала, причем этот нож имеет по меньшей мере одно проходящее радиально лезвие, которое имеет режущую кромку, расположенную на передней в направлении вращения стороне и при вращении определяющую круговую зону резания, отличающийся тем, что этот нож имеет измельчающее ребро, которое в аксиальном направлении выступает из лезвия вверх и ориентировано таким образом, что при вращении оно производит измельчающее действие и определяет соответствующую зону измельчения, которая проходит от ступицы до зоны резания лезвия. Зона измельчения и зона резания при этом непосредственно примыкают друг к другу, так что между ними не возникает никаких пассивных зон. Тем самым, определяемая окружным вращением режущей кромки зона резания удлиняется внутрь к ступице за счет зоны измельчения, и благодаря этому активная зона измельчения в целом увеличивается по сравнению с обычными ножами. Основная идея при этом состоит в том, что зона резания тянется радиально внутрь только до той точки, где еще может быть достигнута приемлемая скорость резания, и затем, непосредственно примыкая к ней, тянется определяемая измельчающим ребром зона измельчения. Предпочтительно зона измельчения тянется до зоны резания лезвия, существенно его не перекрывая. Поскольку невозможно точное резкое разграничение между (радиально внутренним) концом зоны резания и (радиально внешним) концом зоны измельчения вследствие структурного перехода режущей кромки в измельчающее ребро, то под выражением «никакого перекрытия» обеих зон следует понимать, что зона резания, определяемая еще не измененной режущей кромкой (перед переходом), и зона измельчения, определяемая еще не измененной измельчающей кромкой (перед переходом), не перекрываются. Иначе говоря, зона измельчения переходит в зону резания в том смысле, что при этом переходе измельчающее действие измельчающего ребра снижается до нуля, а режущее действие режущей кромки возрастает, начиная с нуля.
Измельчающая кромка, выступающая в аксиальном направлении из лезвия вверх, вследствие своей протяженности не ориентирована, как отогнутые элементы в уровне техники, по существу по касательной к направлению вращения ножа, т.е. к направлению удара, ориентированному по существу перпендикулярно направлению вращения, а вдоль своей протяженности по меньшей мере в отдельных областях обладает направлениями удара, которые образуют с направлением вращения острый угол 45° или менее, предпочтительно 35° или менее («угол атаки»). Под направлением удара в связи с режущими ножами понимают нормаль к рубящей кромке, соответственно, к рубящей плоскости, т.е. такое направление, под которым рубящая кромка (режущая кромка) ножа попадает на подвергаемый резке материал, например, угол между направлением удара и направлением вращения при радиально проходящей кромке равен 0°. У измельчающего ребра рубящей плоскостью является боковая поверхность этого измельчающего ребра, обращенная в плоскость вращения. Предпочтительно измельчающая кромка вдоль всей своей протяженности имеет угол атаки, равный 45° или менее, особенно предпочтительно 35° или менее.
Под режущей кромкой в смысле данного изобретения понимается кромка лезвия, которая оказывает горизонтальное режущее действие, и которая в состоянии производить разрезы в плоскости вращения. Такая режущая кромка получается за счет того, что полотно ножа подвергается глубокой вытяжке под углом (глубокой вытяжки), например, 20° и затем остро затачивается. Заточка осуществляется при этом в плоскости вращения ножа, так что указанный угол определяет, тем самым, так называемый угол заострения ножа, т.е. угол между плоскостью вращения и одной (верхней или нижней) поверхностью режущей кромки.
Аксиальное направление является направлением, перпендикулярным плоскости вращения лезвия. Ступицей в смысле данного изобретения является та область ножа, в которой, во-первых, вал входит в выемку, т.е., например, эта область имеет отверстие, пригодное для установки и закрепления вала, соответственно, имеет возможность крепления, и во-вторых, та область, которая непосредственно окружает указанную выемку и которая необходима для структурной прочности соединения вала с ножом/лезвием.
Эта область в известных ножах большей частью представляет собой круговую поверхность, из которой в этом случае по существу радиально выходят лезвие или лезвия, однако, согласно данному изобретению она может иметь и отличную от круговой геометрию.
Благодаря такой ножевой системе очень благоприятным образом повышается функциональность ножей. Наряду с резанием острыми режущими кромками лезвия такого ножа в окружном направлении обеспечивается также эффективная измельчающая функция измельчающего ребра в направлении нажима. Это в свою очередь дает возможность лезвия лучше и быстрее резать твердую пищу. Этот эффект предлагаемой изобретением ножевой системы основан на том, что твердые пищевые продукты теперь могут «сфрезеровываться» путем легкого нажима и вращения, и благодаря этому зоны резания лезвий могут перемещаться дальше в пищевые продукты. Это становится возможным за счет того, что предлагаемое расположение измельчающего ребра делает «пассивную» центральную зону настолько маленькой, насколько это возможно. Даже в случае ножей с измельчающим ребром, проходящим только с одной стороны (т.е. с измельчающим ребром, предусмотренным только на одном лезвии) вследствие протяженности этого измельчающего ребра от ступицы до режущей кромки остается лишь очень маленькая, окружающая гнездо вала пассивная зона, область действия которой представляет собой круговую поверхность чрезвычайно малого диаметра. Необходимое для внедрения в пищевой продукт нажимное усилие поэтому тоже соответственно невелико.
Предпочтительно предусмотрено, что указанное измельчающее ребро проходит таким образом, что его угол атаки составляет между 0° и 35°. Например, угол атаки на внутреннем конце измельчающей кромки составляет 35° и уменьшается в направлении наружу. При таких углах атаки может быть достигнуто оптимальное измельчающее действие, причем для позиционирования измельчающей кромки на лезвии или, соответственно, на ступице практически нет ограничений. Например, возможно, что указанное измельчающее ребро проходит по существу радиально в плоскости вращения ножа. Таким образом, угол атаки измельчающей кромки практически равен 0°, и она обладает, тем самым, максимально возможным измельчающим действием. С помощью этих мер гарантируется очень эффективная ножевая система, которая может внедряться даже в очень твердые пищевые продукты без приложения больших усилий.
В одном предпочтительном варианте выполнения такой нож имеет два противолежащих лезвия, а указанное измельчающее ребро проходит через центр вращения этого ножа. Такое выполнение обладает тем преимуществом, что больше не возникает практически никакой пассивной центральной зоны, так как зона измельчения включает в себя всю область внутри кольцевой зоны резания. К тому же ножевая система благодаря хорошей обзорности проходящего радиально двухстороннего измельчающего ребра выгодно отличается от обычных ножевых систем, что может способствовать росту ее привлекательности для потребителя.
Согласно одному особенно предпочтительному варианту выполнения измельчающее ребро проходит от одной позиции на краю ступицы, которая по отношению к центру вращения лежит по существу под углом предпочтительно 45° к радиальной средней оси лезвия, до режущей кромки. Это измельчающее ребро действует, тем самым, как продолжение режущей кромки. Благодаря тому, что измельчающее ребро начинается на позиции, повернутой на 45° относительно протяженности ножевого лезвия, и затем проходит вдоль края ступицы и передней кромки лезвия к режущей кромке, угол атаки вдоль измельчающего ребра уменьшается от почти 90° на внутреннем конце ребра наружу и составляет менее 45° перед тем, как измельчающее ребро достигнет режущей кромки, вследствие чего измельчающее действие хотя и становится несколько меньше по сравнению с радиально ориентированным ребром с углом атаки, по существу равным 0°, однако устраняется опасность вовлечения во вращение пищевых продуктов. Таким образом может обеспечиваться эффективное измельчение пищевого продукта. Кроме того, предотвращается образование областей (например, углов или маленьких, в несколько миллиметров величиной зазоров между измельчающей кромкой и режущей кромкой), в которых могут скапливаться остатки пищевых продуктов, и тем самым упрощается очистка ножа. И, наконец, благодаря эксцентричному расположению измельчающей кромки относительно центра вращения более крупные кусочки пищевых продуктов могут транспортироваться наружу в зону резания, где они могут быть порезаны более эффективно.
В этом варианте выполнения оказалось предпочтительным непрерывное возрастание угла заострения между плоскостью вращения и одной поверхностью лезвия от режущей кромки к измельчающему ребру от 20° до 90°. Это может быть достигнуто за счет того, что угол глубокой вытяжки в области измельчающего ребра увеличивается максимум до 90°. Получающаяся рабочая поверхность может быть, тем самым, выполнена как можно более узкой, и измельчающее действие за счет этого может увеличиться.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения ножевой системы измельчающее ребро расположено на задней в направлении вращения стороне лезвия. Это дает технологические преимущества, так как измельчающая кромка отгибается под прямым углом на той стороне листовой заготовки для лезвия, которая удалена от стороны с режущей кромкой, и тем самым соответствующая область не повреждается из-за этого отгибания под прямым углом. Здесь тоже можно избежать углов, в которых могут скапливаться остатки пищевых продуктов, и ножевая система может быть легко очищена. Далее, за счет такого пространственно отделенного выполнения это измельчающее ребро в виде отогнутого металлического язычка при изготовлении может затачиваться отдельно от режущей кромки. Такое эксцентричное расположение измельчающего ребра делает, наконец, и в этом случае возможной транспортировку более крупных кусочков пищевых продуктов в наружном направлении.
Предпочтительно режущая кромка и указанное измельчающее ребро имеют минимальную поверхность в проекции на направление нажима, чтобы минимизировать усилие, необходимое для вертикального внедрения в пищевые продукты. Направлением нажима при этом является такое направление, в котором пользователь вдавливает погружной блендер вниз в пищевой продукт.
Для того, чтобы минимизировать вклад измельчающего ребра в размер рабочей поверхности, толщина измельчающей кромки (в плоскости вращения) предпочтительно соответствует толщине пластины, образующей нож. Это достигается, например, за счет того, что указанное измельчающее ребро выгибается из ножевой пластины. Выгнутые таким образом измельчающие ребра обладают также тем преимуществом, что при производстве не требуется - по сравнению с обычными лезвиями - никаких запасных частей и никаких существенных изменений в производственном процессе.
Режущая кромка предпочтительно обладает острым углом заострения менее 45°, особенно предпочтительно 20°, благодаря чему режущая кромка может особенно эффективно резать в плоскости вращения. Угол заострения при этом является углом между плоскостью вращения и одной (верхней или нижней) поверхностью режущей кромки и получается описанным выше образом.
Согласно изобретению предусмотрено встраивание вышеуказанной ножевой системы предпочтительно в стационарный миксер. Однако, предлагаемая изобретением ножевая система прежде всего обладает особым потенциалом при встраивании в погружной блендер. Таким образом, предлагаемый изобретением погружной блендер содержит вышеуказанную ножевую систему. Кроме того, представляется особенно предпочтительным, если погружной блендер содержит приводной двигатель, размещенный в корпусе двигателя, ножку, в которой установлен вал, соединяемый с приводным двигателем без возможности проворачивания, и которая разделена на внутренний и внешний конструктивные узлы, причем внешний конструктивный узел на удаленном от корпуса двигателя конце имеет защитный экран, который окружает жестко соединенные с валом ножи, причем указанный вал во внутреннем конструктивном узле установлен неподвижно в осевом направлении, а внутренний конструктивный узел выполнен аксиально подвижным относительно внешнего конструктивного узла.
В дальнейшем направление, указывающее от приводной части к корпусу двигателя, обозначается также как «вверх», а противоположное направление - как «вниз».
Предлагаемая изобретением ножка делится, таким образом, по существу на две части, соответственно, на два конструктивных узла, а именно внутренний и внешний конструктивные узлы. Внутренний конструктивный узел служит в качестве «постоянного» интерфейса для известного корпуса двигателя и принимает на себя дополнительные функции, которые будут рассмотрены далее. Внешний конструктивный узел включает в себя большую часть внешней геометрии, а также указанный защитный экран на нижнем конце, например, в форме так называемого колокола. Этот конструктивный узел тоже выполняет помимо этого дополнительные функции. Благодаря тому, что внешний конструктивный узел выполнен аксиально подвижным относительно внутреннего конструктивного узла, ножка сконструирована телескопической, что может также определять внешний вид, например, в верхней трети внешней геометрии. Такая телескопическая конструкция позволяет осуществлять «погружение» по меньшей мере части внутреннего конструктивного узла во внешний конструктивный узел.
Ножевая система как обычно жестко соединена с валом, который передает вращение от двигателя на лезвие. За счет аксиального направления внутри указанного внутреннего конструктивного узла соединение между валом и двигателем остается неизменным в течение всего рабочего процесса, и между внутренним конструктивным узлом и валом не может происходить никакого аксиального движения. Однако, поскольку внешний конструктивный узел может двигаться относительно внутреннего, то это вызывает также движение между колоколом и лезвием.
В уровне техники такая жесткая аксиальная позиция ножевой системы относительно защитного экрана, соответственно, относительно нижнего конца ножки являлась компромиссом для получения максимально сбалансированной производительности в жидких и твердых продуктах. Как следствие, продукты в обоих этих состояниях не могли обрабатываться с максимально возможной производительностью, а также необходимо было мириться с вышеуказанными недостатками. С помощью предлагаемого изобретением погружного блендера для перемешивания и измельчения пищевых продуктов может быть реализовано большее расстояние от ножевой системы (лезвия) до нижнего края защитного экрана (например, колокола), посредством которого в жидких блюдах может быть снижен эффект присасывания и склонность к разбрызгиванию. Если пользователь все же хотел бы повысить производительность резки для твердой пищи или хотел бы добраться до не обработанной части продукта, то он может привычным образом оказывать нажим на погружной блендер. В противоположность уровню техники внутренний конструктивный узел при этом вдвигается во внешний конструктивный узел, так что ножевая система, которая установлена во внутреннем конструктивном узле аксиально неподвижно, переводится еще ниже по отношению к защитному экрану, и тем самым может лучше проникать в подлежащую обработке пищу и добираться даже до плотно прилегающих к дну емкости кусков и обрабатывать их.
Кроме того, предлагаемый изобретением погружной блендер имеет простую конструкцию, несложен в обращении и может легко очищаться.
Предпочтительно вал через осевой подшипник установлен во внутреннем конструктивном узле, причем передача усилия от осевого подшипника на вал осуществляется через размещенный на валу стопорный элемент. Он может состоять, например, из U-образной шайбы и волнистого участка (Rolling), которые предусмотрены предпочтительно под осевым подшипником, но могут использоваться и другие виды стопорных элементов, которые известны специалисту. В случае волнистого участка речь идет о варианте геометрического замыкания в плоскости диаметра вала (аналогично стопорному кольцу на валу). При этом вал в одном месте сужается посредством вращающегося параллельно «заостренного» ролика. Материал, вытесненный перед этим сужением и позади него, скапливается, выходя за диаметр вала, и таким образом, он больше не проходит через относительно плотно прилегающую U-образную шайбу. Таким просто реализуемым образом гарантируется, что аксиальное движение между внутренним конструктивным узлом и валом невозможно.
Предпочтительно также, если внешний конструктивный узел на своем уделенном от корпуса двигателя конце имеет радиальный подшипник скольжения для вала, предпочтительно опирающийся в гибкой втулке относительно внешнего конструктивного узла. Такой радиальный подшипник является, например, вкладышем подшипника скольжения (в частности, из бронзы), который не выполняет никакой аксиальной функции, т.е. создает скользящую опору в осевом направлении. Тем самым, этот подшипник в непосредственной близости от рабочей части, где прикладываемый момент имеет наибольшее значение, может наиболее эффективно воспринимать реакцию опоры. Благодаря этой гибкости втулки подшипниковый узел, который удерживает вал в нижней части внешнего конструктивного узла зафиксированным в радиальном направлении и имеющим возможность осевого скольжения, в состоянии компенсировать допуски, обычно возникающие при изготовлении. К тому же, эта «мягкая опора» существенно снижает шумообразование в рабочем режиме, так как посредством такого соединения вибрации не передаются через «жесткие» компоненты на внешний конструктивный узел, которые в противном случае вызывали бы увеличение шума.
Кроме того, предпочтительно, если между внутренним и внешним конструктивными узлами предусмотрен упругий элемент, который обеспечивает предварительное аксиальное натяжение внешнего конструктивного узла относительно внутреннего конструктивного узла.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1a - вид снизу, и
Фиг. 1b и Фиг. 1c - вид в перспективе ножевой системы с односторонним, радиальным размещением измельчающего ребра согласно первому варианту выполнения данного изобретения;
Фиг. 2 - вид снизу второго варианта выполнения данного изобретения с измельчающим ребром, проходящим радиально через середину ножа;
Фиг. 3a и Фиг. 3b - вид в перспективе, а также вид снизу ножевой системы с измельчающим ребром, проходящим в продолжение режущей кромки к ступице, согласно третьему варианту выполнения данного изобретения; и
Фиг. 4a, Фиг. 4b и Фиг. 4c - вид в перспективе, вид снизу, а также вид сбоку ножевой системы четвертого варианта выполнения с односторонним измельчающим ребром, находящимся противоположно режущей кромке на ноже;
Фиг. 5 - вид в перспективе нижней стороны ножевой системы пятого варианта выполнения, при котором - по сравнению с Фиг. 4a - указанное измельчающее ребро выполнено более высоким; и
Фиг. 6a) и Фиг. 6b) - вид в разрезе ножки предлагаемого изобретением прибора с ножом в верхней и, соответственно, нижней позиции.
Подробное описание изобретения
На Фиг. 1a, Фиг. 1b, Фиг. 1c представлен первый вариант выполнения предлагаемой изобретением ножевой системы. Такого рода ножевая система находит применение в погружном блендере и приводится в действие через вал от двигателя погружного блендера. Ножевая система при этом вращается в плоскости вращения, которая представлена плоскостью чертежа Фиг. 1a. Предлагаемая изобретением ножевая система содержит нож 1 с двумя расположенными по диагонали противоположно друг другу лезвиями 2, каждая из которых имеет режущую кромку 5, заточенную под углом заострения 20°. Лезвия 2, 2' при этом отогнуты из плоскости вращения, а именно лезвие 2 - вниз, а лезвие 2' - вверх, причем следует отметить, что эти сведения о положении касаются лезвий в рабочем состоянии, которые по сравнению с изображениями на этих фигурах представлены «вверх ногами». На правой на Фиг. 1a лезвия можно видеть рабочую поверхность 6, которая в рабочем режиме обращена вниз, а на этой фигуре обращена вверх, тогда как рабочая поверхность левого лезвия в рабочем положении обращена вверх (на этой фигуре обращена вниз), и поэтому на этом виде снизу она не видна. В центре ножа 1 находится ступица 3, в центральном отверстии которой крепится аксиальный вал 4, который передает на ножевую систему свое вращение, создаваемое двигателем этого погружного блендера. Сам нож 1 изготовлен, например, из листа толщиной 2 мм, и как правило из металла. Однако, в качестве материала для такого ножа может рассматриваться и керамика.
Из правого лезвия выступает вниз измельчающее ребро 7, представляющее собой по существу прямоугольную, изогнутую в вертикальном направлении вырубку в пластине, образующей нож (Фиг. 1b). Указанное измельчающее ребро 7 при вращении определяет начинающуюся от ступицы кольцеобразную зону 17 измельчения, которая тянется до зоны 15 резания, которая в свою очередь определяется при вращении режущей кромки 5 режущего лезвия 2.
В середине кольцеобразной зоны 17 измельчения еще остается очень маленькая пассивная центральная зона 13, в которой с пищевых продуктов не снимаются слои, соответственно, они не режутся. Из-за небольшого размера этой пассивной центральной зоны 13 требуется лишь незначительное усилие, чтобы ножевую систему при измельчении можно было вдавливать в пищевой продукт.
Как видно на изображении в перспективе на Фиг. 1b, указанное измельчающее ребро 7 представляет собой вырубленный из плоскости пластины, образующей нож 1, отогнутый язычок, который, таким образом, проходит по существу в аксиальном направлении из плоскости вращения (плоскости резания) ножей. Согласно Фиг. 1c такое измельчающее ребро 7 может быть также образовано путем прессования пластины в области ступицы 3.
Точно так же возможно, что указанное измельчающее ребро проходит не только по одной из в данном случае двух лезвий, но выполнено и на другой (на Фиг. 1a левой) лезвия 2'.
В одном предпочтительном варианте выполнения, показанном на Фиг. 2, вид снизу, указанное измельчающее ребро 7 проходит радиально через центр вращения ножа 1, т.е. по обоим лезвиям 2, 2'. В этом варианте выполнения пассивная центральная зона (на этой фигуре обозначена лишь точкой 13) исчезает, так что усилие нажима, прикладываемое для внедрения в измельчаемый пищевой продукт, все еще зависит от рабочей поверхности измельчающего ребра, которая очень невелика. Указанное измельчающее ребро в этом случае может быть образовано за счет наваренной на нож пластины. Пластина при этом может быть прямоугольной, но возможно также, что аксиальная высота измельчающего ребра 7 уменьшается от центра вращения наружу.
Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, представленному на Фиг. 3a и Фиг. 3b, аксиально выступающее измельчающее ребро 7 расположено не радиально, а в продолжение режущей кромки 5, причем оно начинается на позиции P, повернутой относительно протяженности лезвий 2, 2' на угол α=45°, и сначала проходит по существу тангенциально вдоль края ступицы 3 (образующей ступицу пластины), а затем проходит вдоль передней кромки лезвия 2 до внутреннего конца режущей кромки 5. Вследствие такого ориентирования измельчающего ребра 7 угол атаки в позиции P составляет почти 90° (нормаль к обращенной «вперед» плоскости измельчающего ребра перпендикулярна направлению вращения), и затем до точки Q на внутреннем конце режущей кромки уменьшается примерно до 20°.
Повернутая относительно оси рабочая поверхность 8 измельчающего ребра 7 и повернутая относительно оси рабочая поверхность 6 режущей кромки 5 вместе образуют общую рабочую поверхность, минимизация которой, как и минимизация пассивной центральной зоны способствует тому, чтобы удержать на минимальном уровне усилие, необходимое для внедрения в пищевой продукт. В свою очередь, указанное измельчающее ребро может быть отогнуто из ножевой пластины, как уже упоминалось в связи с Фиг. 1b), или, как показано, непосредственно вырублено и перезаточено, что в обоих случаях вследствие незначительной толщины пластины (около 2 мм), применяемой для изготовления ножа 1, означает лишь очень небольшую рабочую поверхность 8 и, тем самым, очень небольшой вклад в общую рабочую поверхность.
Как показано в представленном варианте выполнения, поверхность режущей кромки 5 (которая с плоскостью вращения/рабочей поверхностью 6 образует угол заострения) непрерывно переходит в указанное измельчающее ребро 7, т.е. этот угол заострения в области перехода от зоны 15 резания к зоне 17 измельчения непрерывно увеличивается от угла заострения лезвия 2, здесь 20°, до угла в 90°, под которым указанное измельчающее ребро 7 выступает вверх от плоскости вращения ножа 1 (см. обращенную в направлении вращения вертикальную торцевую плоскость измельчающего ребра 7 на Фиг. 3b). Одновременно ширина рабочей поверхности 6 режущей кромки 5 в плоскости вращения при указанном переходе может уменьшиться до ширины, соответствующей толщине пластины, что способствует минимизации общей рабочей поверхности.
1
2
На Фиг. 4a) - Фиг. 4c) показан особенно предпочтительный вариант выполнения ножевой системы, у которой указанное измельчающее ребро 7 выступает аксиально вверх на кромке 10, противоположной режущей кромке 5. Таким образом, указанное измельчающее ребро 7 лежит на задней в направлении вращения стороне лезвия 2. Угол атаки измельчающего ребра 7, поскольку оно не проходит вдоль радиуса, является изменяемым и на внутреннем конце этого ребра составляет ϕ=30° (угол между нормалью к измельчающей кромке , и направлением вращения ), тогда как на внешнем конце он уменьшается до ϕ=15°. Такой выбор этого угла одновременно обеспечивает хорошую производительность измельчения и приемлемое сопротивление кручению, которое, в частности, при твердых пищевых продуктах не должно быть слишком высоким. В этом примере осуществления, в противоположность показанному на Фиг. 3a и Фиг. 3b, повернутая относительно оси рабочая поверхность 8 измельчающего ребра 7 отделена от рабочей поверхности 6 режущей кромки 5 и максимально удалена от нее.
Рабочая поверхность 8, как это можно увидеть на виде сбоку по Фиг. 4c, здесь является горизонтальной, т.е. проходит параллельно плоскости вращения ножевой системы, тогда как каждая из обоих лезвий 2 и 2' ножевой системы отогнута вниз или, соответственно, вверх относительно участка 3 ступицы (примечание: на этой фигуре представлено «вверх ногами»).
Указанное измельчающее ребро 7, как это хорошо видно на виде сверху по Фиг. 4b, на ноже изнутри и снаружи окружено выемками 11, которые получаются вырубным штампом при изготовлении, и препятствуют надрывам при отгибании вверх измельчающего ребра вследствие слишком малых радиусов гибки или предотвращают выгибание лезвия 2. Далее, можно хорошо видеть деление на зоны, причем радиально внешняя зона 15 резания определяется окружностью, образуемой вращением режущей кромки 5. К неизменяемой режущей кромке 5 (т.е. пока угол заострения по существу является постоянным) примыкает переходная область 9, в которой угол заострения режущей кромки возрастает, например, от 20° до 90°, как показано на Фиг. 1 - Фиг. 3. Так как эта область из-за быстро возрастающего до 90° угла заострения не развивает никакого режущего действия, то зона 15 резания тянется, как показано на Фиг. 4b, только до границы между режущей кромкой 5 и переходной областью 9. Это возрастание угла заострения хорошо видно также на переходной области 9', видимой на Фиг. 4a, на другом лезвии 2'. Образуемая при вращении измельчающего ребра 7 зона 17 измельчения, напротив, примыкает непосредственно к зоне 15 резания, не перекрывая ее. С внутренней стороны к зоне 17 измельчения еще примыкает пассивная центральная зона 13, которая здесь полностью определяется ступицей 3.
И, наконец, на Фиг. 5 представлен вариант выполнения, при котором указанное измельчающее ребро 7 продлено за счет соответствующего выполнения штамповочного инструмента. Благодаря этому в распоряжении оказывается бóльшая захватная поверхность для того, чтобы измельчающую кромку после вырубки было проще отогнуть вверх, что делает процесс гибки точнее и проще.
На Фиг. 6a) и Фиг. 6b) показана особенно предпочтительная комбинация предлагаемой изобретением ножевой системы с погружным блендером, который содержит ножку, разделенную на внутренний конструктивный узел 22 и внешний конструктивный узел 23. Внутренний конструктивный узел 22 при этом может телескопически вдвигаться во внешний конструктивный узел 23 и выдвигаться из него. Как показано на виде в продольном разрезе этой ножки на Фиг. 6a) и Фиг. 6b), вал 4 проходит во внутреннем конструктивном узле 22 и установлен в нем с помощью осевого подшипника 31. Внутренний конструктивный узел 22, кроме того, выполнен таким образом, что он может разъемно соединяться с не показанным здесь корпусом двигателя погружного блендера, являющимся одновременно рукояткой для пользователя, причем в соединенном состоянии между корпусом двигателя и внутренним конструктивным узлом 22 ножки никакого относительного движения не допускается. При этом вал 4 через соединительную муфту вала 33 соединен также с валом двигателя.
На нижнем конце внешнего конструктивного узла 23 находится имеющий форму колокола защитный экран 34 для закрепленной на нижнем конце вала 4 ножевой системы (режущего лезвия) 1, которая предпочтительно полностью окружается этим защитным экраном (колоколом) 34. Защитный экран внутри имеет защитную пластину 32, которая с защитным экраном 34 определяет герметизированную относительно внешнего конструктивного узла 23 рабочую зону. Далее, во внешнем конструктивном узле находится радиальный подшипник скольжения 27 в непосредственной близости от режущего ножа 1, так как здесь вводится наибольший момент. Здесь предусмотрен радиальный подшипник скольжения 27 на защитной пластине 32 защитного экрана 34, так как этот компонент находится ближе всего к режущему ножу 1. Радиальный подшипник скольжения 27 установлен в гибкой втулке 28 с буртиком, которая окружена втулкой 29 подшипника, фиксирующей эту втулку 28 и радиальный подшипник скольжения 27 на защитной пластине 32. Радиальный подшипник скольжения 27, втулка 28 с буртиком и втулка 29 подшипника образуют подшипниковый узел 30. Гибкая втулка 28 с буртиком допускает незначительное вращение радиального подшипника скольжения 27 вокруг воображаемой точки вращения в центре. Если не показанная здесь моторная часть насажена на ножку, то вал 4 в верхней области посредством соединительной муфты вала коаксиально придвигается к валу двигателя. Вследствие технологических допусков или при эксцентриситете двигателя для адаптации „жестко» зажатый вал без гибкой втулки с буртиком слегка изгибался бы. Это в свою очередь в рабочем режиме привело бы к значительному износу подшипника и повышенному шумообразованию. «Мягкое» опирание с помощью гибкой втулки 28 с буртиком здесь обеспечивает выход из сложного положения, и указанный подшипниковый узел 30 со втулкой 28 с буртиком в состоянии скомпенсировать обычные производственные допуски или усилия, обусловленные подключением двигателя с эксцентриситетом.
Расположенная во внутреннем конструктивном узле 22 пружина 24 опирается внизу через подшипниковый узел 30 с радиальным подшипником 27 скольжения на внешний конструктивный узел 23 (Фиг. 2) а вверху прилегает к внутренней стороне внутреннего конструктивного узла 22, так что она приводит оба конструктивных узла в базовое положение, при котором внутренний конструктивный узел 22 выдавливается из внешнего конструктивного узла 23 вверх, и тем самым приводит режущий нож 1 в его самую верхнюю позицию в рабочей зоне (см. Фиг. 6a). Подшипниковый узел 30 при этом удерживается в позиции с помощью пружины 24, давящей на втулку 29 подшипника. Концевые упоры для этой длины хода размещены на внутренней стороне внешнего конструктивного узла 23 в виде четырех распределенных по периметру продольных пазов 19 (продольных направляющих). В них перемещаются ребра 20 (направляющие элементы), соответственно размещенные на наружной стороне внутреннего конструктивного узла 22. Эти четыре ребра 20, из которых на Фиг. 6a) и Фиг. 6b) видны по два ребра, выполняют две функции и разделены на две противолежащие пары. Одна такая пара определяет конечную позицию внутреннего конструктивного узла 22 в принудительно создаваемом посредством пружины 24 базовом положении и служит к тому же для одноразового защелкивания при монтаже этого конструктивного узла. Вторая пара ребер предотвращает проворачивание внутреннего конструктивного узла относительно внешнего конструктивного узла (некорректное использование - «misuse»). В не представленном здесь альтернативном варианте выполнения предусмотрены только два продольных паза на внутренней стороне внешнего конструктивного узла и соответственно два ребра на наружной стороне внутреннего конструктивного узла, причем одна комбинация «продольный паз - ребро» определяет аксиальную конечную позицию внутреннего конструктивного узла, а вторая комбинация «продольный паз - ребро» предотвращает взаимное проворачивание обоих конструктивных узлов.
Поскольку требования к коаксиальности соединительной муфты вала высоки, то в верхней области внутреннего конструктивного узла 22 в качестве центрирующих средств размещены центрирующие ребра 35, которые обеспечивают радиальное «предварительное центрирование» вала в узком промежутке. Это представляется целесообразным для облегчения «надевания» не показанной здесь соединительной муфты вала на корпусе двигателя на соединительную муфту 33 вала ножки. Из соображений объединения функций эти центрирующие ребра 35 образуют также поверхность прилегания осевого подшипника 31. Передача силы от осевого подшипника 31 на вал 4 обеспечивается через U-образную шайбу 36 и волнистый участок на валу 4 (см. Фиг. 3a и Фиг. 3b). Этот волнистый участок представляет собой сужение на валу, а также соответствующие утолщения 37 из вытесненного материала перед сужением и после него, выступающего над диаметром вала. Таким образом, материал больше не пройдет через относительно плотно прилегающую U-образную шайбу. Посредством стопорной шайбы 38 на валу 4 над центрирующими ребрами 35 внутреннего конструктивного узла 22 вал 4 аксиально фиксируется во внутреннем конструктивном узле 22. Внешний конструктивный узел 23 располагает, далее, уплотнением 25 вала, чтобы уменьшить загрязнение из-за смазывания вала.
Необходимое для взаимного аксиального перемещения опирание обоих конструктивных узлов 22, соответственно, 23 происходит в двух местах посредством подшипник 26 скольжения простой геометрии, причем предусмотренная на нижнем конце внутреннего конструктивного узла 22 половина подшипника скольжения представлена, например, частично выступающим за периметр расширением, а противоположная ей половина подшипника скольжения представлена закрепленной на внутренней стороне внешнего конструктивного узла 23 цилиндрической скользящей втулкой. Верхний подшипник скольжения на верхнем конце внутреннего конструктивного узла 22 на представленных видах в разрезе по Фиг. 6a) и Фиг. 6b) не виден. Здесь могут быть предусмотрены распределенные по периметру выступы, которые опираются на гладкую опорную поверхность на внутренней стороне верхней части внешнего конструктивного узла 23. Одна возможная пара скольжения при этом образуется между двумя различными полимерными материалами, а другая возможная пара скольжения - между пластмассой и металлом (например, высококачественной сталью). Эти опорные участки 26 размещены настолько далеко друг от друга, насколько позволяет конструктивное пространство, чтобы снизить самоторможение при использовании.
При такой вышеописанной конструкции, во-первых, позиция режущего ножа 1 в исходном положении смещается по сравнению с обычной позицией вверх (от дна емкости) (Фиг. 6a), чтобы уменьшить присасывание к дну емкости, и во-вторых, ножка за счет своей конструкции из двух частей допускает аксиальное движение ножа 1 в направлении дна емкости под действием силы пружины 24.
Если пользователь в процессе работы аксиально нажимает на одновременно служащий рукояткой корпус двигателя, который соединен с внутренним конструктивным узлом 22, то смонтированная ножка в состоянии передать этот путь через внутренний конструктивный узел 22 посредством установленного в нем неподвижно в осевом направлении вала 4 на нож. Внешняя геометрия внешнего конструктивного узла 23 при этом может оставаться неизменной. К тому же внутренний конструктивный узел 22 погружается на определенное расстояние во внешний конструктивный узел 23 (Фиг. 6b) до тех пор, пока внутренний конструктивный узел 22 не упрется там в определенный упор, образованный взаимодействием продольных пазов 19 и ребер 20. Тем самым, в базовом положении, при котором пользователь не оказывает никакого нажима на ножку, и режущий нож 1 находится в самой верхней позиции в обрабатывающей области в защитном экране 34 (Фиг. 6a), присасывание может быть существенно уменьшено, и одновременно за счет возможной в осевом направлении длины хода может увеличиваться вниз рабочая область режущего ножа 1, чтобы, например, добраться до труднодоступных кусочков пищевых продуктов.