ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КУХОННОГО ПРИБОРА С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, А ТАКЖЕ КУХОННЫЙ ПРИБОР
TOOL FOR KITCHEN APPLIANCE WITH ELECTRIC DRIVE, AS WELL AS KITCHEN APPLIANCE

Область техники
Изобретение относится к инструменту для кухонного прибора с электроприводом, такому как насадка, на которой расположен рабочий орган для обработки пищевых продуктов и которая имеет приводной вал, приводимый в движение мотором, а также к кухонному прибору с такой насадкой.
Уровень техники
Из патентного документа DE 8909680 U1 известен кухонный комбайн с входящим в его состав устройством для обработки пищевых продуктов, причем это устройство имеет приводной вал с соединительным устройством, предназначенным для сопряжения с выходным валом кухонного комбайна, и причем приводной вал включает в себя запрессованный в поперечное отверстие приводного вала стальной поперечный штифт, конечные участки которого входят в соединительную деталь, сопряженную с выходным валом кухонного комбайна. Соединительная деталь выполнена из пластмассы и может быть усилена волокнами. Соединительная деталь представляет собой заданное место разрушения, причем при перегрузке втулка соединительной детали ломается. В альтернативном варианте исполнения заданное место разрушения выполнено за счет того, что поперечный штифт разламывает соединительный кожух соединительной детали, имеющий шлиц, который проходит в направлении окружности и в который входят конечные участки поперечного штифта.
Если рабочий орган такого кухонного комбайна, выполненный, например, в виде режущего ножа для нарезания пищевых продуктов, в процессе эксплуатации блокируется, например жесткой сердцевиной плода, то заданное место разрушения должно защищать от повреждений приводной механизм кухонного комбайна, а также детали насадки. Однако поломка соединительной втулки или кожуха не определяет однозначно поверхность излома, так что все же не всегда гарантированно исключается передача крутящего момента оставшимися фрагментами или даже блокирование привода.
Из патентного документа DE 19505736 С1 известен бытовой кухонный комбайн, в котором расположено разделительное устройство, причем первая соединительная деталь, относящаяся к приводному валу, и вторая соединительная деталь, относящаяся к насадке, рассчитаны так, что начиная с предельного крутящего момента вторая соединительная деталь отводится от первой, причем расцепленное состояние соединительного устройства обратимо. В случае перегрузки насадка или захват перемещается вдоль участка скольжения, сформированного на рабочем валу, до тех пор, пока первая и вторая соединительные детали не выйдут из зацепления.
Из-за осевого сдвига, необходимого для разделения первой и второй соединительной детали, упомянутый бытовой кухонный комбайн не имеет достаточно надежной защиты от перегрузки при любых условиях эксплуатации, в частности при наступлении износа или загрязнения в области участка скольжения приводного вала. Кроме того, есть риск дальнейшей эксплуатации кухонного комбайна после возврата соединительного устройства, без устранения причины блокирования, так что при последующих неоднократных, повторяемых без перерывов, попытках продолжения работы может наступить перегрев двигателя вследствие превышения предельного значения крутящего момента, несмотря на разделение соединительных деталей.
Далее, известен кухонный прибор упомянутого в начале вида, у которого рабочий орган связан с приводным валом посредством соединительной детали, причем соединительная деталь выполнена по существу в форме полого цилиндра с уменьшенной в определенной области толщиной стенки. Область с уменьшенной толщиной стенки срабатывает как заданное место разрушения, так что при блокировании рабочего органа соединительная деталь ломается, и передача крутящего момента от приводного вала на рабочий орган прерывается. При этом недостатком является, в частности, то, что после наступления такого излома приходится заменять рабочий орган, включая и соединительную деталь.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача создания инструмента в виде насадки упомянутого в начале вида, а также кухонного прибора, у которых не только обеспечивается повышенная надежность защиты от повреждения привода, рабочего органа и/или других частей насадки или кухонного прибора при перегрузке или блокировании инструмента, но и сокращена до минимума необходимая замена поврежденных частей в случае наступления перегрузки или блокирования.
Обозначения во всех пунктах формулы изобретения не имеют ограничительного действия, а служат только для удобства ее чтения.
Решение поставленной задачи достигнуто инструментом для кухонного прибора с электроприводом, имеющим признаки пункта 1 формулы изобретения, а также кухонным прибором с признаками пункта 12 формулы изобретения.
Согласно изобретению у инструмента в виде насадки для кухонного прибора с электроприводом, на которой расположен рабочий орган для обработки пищевых продуктов и которая имеет приводной вал, приводимый в движение мотором, имеется первый соединительный элемент, расположенный с возможностью вращения коаксиально по отношению к приводному валу и соединенный с последним без возможности относительного поворота. Второй соединительный элемент, на котором находится рабочий орган, расположен также с возможностью вращения коаксиально по отношению к приводному валу. Первый соединительный элемент связан со вторым элементом без возможности относительного поворота посредством сменной вставки, причем вставка для передачи крутящего момента от первого соединительного элемента на второй имеет по меньшей мере один аксиально направленный стержень, который входит в приемное устройство сопряженной детали и который выполнен таким образом, что он ломается при превышении заданного предельного значения крутящего момента.
Рабочий орган для обработки пищевых продуктов, например для резки или нарезания кубиками, приводится в движение посредством приводного вала, вращаемого двигателем, через первый соединительный элемент, вставку и второй соединительный элемент, на котором расположен рабочий орган. Соединение между первым и вторым соединительными элементами без возможности относительного поворота осуществляется посредством по меньшей мере одного аксиально направленного стержня, который входит в приемное устройство сопряженной детали и который вследствие этого при вращательном движении захватывается ею. Стержень может воспринимать только ограниченную нагрузку, которая соответствует заданному предельному значению крутящего момента, передаваемого от первого соединительного элемента на второй, и при более высокой нагрузке ломается. Таким образом, передача крутящего момента прекращается. Предельный крутящий момент передается, в частности, остальными частями привода и инструмента без повреждения и выбирается таким образом, что при более низких крутящих моментах повреждение двигателя, рабочего органа или других частей инструмента или привода надежно исключается. По меньшей мере один стержень выполнен, в частности, так, что при блокировании рабочего органа стержень ломается, прежде чем наступит излом инструмента, первого или второго соединительного элемента, приводного вала или другой детали инструмента либо привода, т.е. предельный крутящий момент, в частности, ниже, чем крутящий момент, максимально допустимый для остальных деталей инструмента и привода. Кроме того, возможно, в частности, такое выполнение по меньшей мере одного стержня, что он ломается, прежде чем появится угроза повреждения двигателя из-за повышения тока двигателя вследствие повышения переданного на рабочий орган крутящего момента. Вставка выполнена заменяемой, с возможностью ее изъятия из инструмента, в частности после поломки по меньшей мере одного стержня, и замены на новую вставку без больших трудозатрат.
Вследствие того, что при превышении предельного значения крутящего момента ломается по меньшей мере один стержень, действующий в качестве захвата, достигаемое ограничение крутящего момента не зависит от возможного загрязнения, а также от возможного износа. Тем самым надежно предотвращается передача крутящего момента, превышающего заданное предельное значение крутящего момента, при любых условиях эксплуатации, а также после длительного использования. Благодаря тому, что стержень расположен в осевом направлении, достигается, с одной стороны, надежное разъединение крутящего момента при изломе стержня и, с другой стороны, легкость изъятия в осевом направлении. В случае перегрузки требуется только замена вставки с по меньшей мере одним стержнем. Конструкция вставки для выполнения задачи соединения между первым и вторым соединительными элементами с передачей ограниченного крутящего момента выполняется очень простой, так что замена вставки связана лишь с незначительными затратами.
Предпочтительные варианты выполнения и усовершенствования изобретения, которые могут применяться по отдельности или в сочетании друг с другом, являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Вставка предпочтительно выполнена по существу цилиндрической или дисковидной и имеет плоскую торцевую поверхность, проходящую по существу перпендикулярно оси приводного вала. Сопряженная деталь предпочтительно имеет плоскую торцевую поверхность, по существу параллельную первой. Из торца вставки выступает по меньшей мере один стержень, входящий в расположенное на торце сопряженной детали приемное устройство, например отверстие. Таким образом, достигается, то, что обломанная часть стержня не препятствует вращательному движению вставки относительно сопряженной детали. За счет этого еще больше повышается надежность ограничения максимального передаваемого крутящего момента и тем самым снижается риск повреждения насадки или кухонного прибора.
Как вставка, так и сопряженная деталь расположены, в частности, с возможностью вращения коаксиально относительно оси приводного вала, причем торцевые поверхности вставки и сопряженной детали могут быть расположены напротив друг друга или прилегать друг к другу. В предпочтительном случае торцы вставки и сопряженной детали расположены с прилеганием друг к другу или на расстоянии, меньшем, чем ширина аксиально направленного стержня. Этим достигается возможность точно задать место, в котором стержень ломается при превышении предельного крутящего момента, и вследствие этого более точно определяется максимальный передаваемый крутящий момент. Кроме того, в этом случае отделенная часть стержня остается в приемном устройстве, что помогает особенно надежно избежать заклинивания.
Первый соединительный элемент предпочтительно включает в себя сопряженную деталь, которая соединена с приводным валом без возможности поворота относительно него. Вставка в этом случае соединена без возможности относительного поворота со вторым соединительным элементом. Возможно выполнение сопряженной детали в виде составной части первого соединительного элемента и, например, как единое целое с ним. В частности, первый соединительный элемент может быть выполнен как сопряженная деталь. Вставка соединяется со вторым соединительным элементом для передачи крутящего момента и приведения в движение рабочего органа, и имеется возможность снова отсоединить ее. Тем самым при простом конструктивном исполнении обеспечивается надежная работа по ограничению крутящего момента, а также простая замена вставки.
В предпочтительном случае вставка выполнена без возможности относительного поворота относительно второго соединительного элемента, но связана с ним подвижно в осевом направлении. Это, с одной стороны, позволяет компенсировать допустимые отклонения размеров или погрешности взаимного расположения осей и, с другой стороны, облегчает изъятие или установку вставки при ее замене после наступления случая перегрузки.
Вставка предпочтительно имеет по меньшей мере один зубец, который входит в соответствующую выемку второго соединительного элемента. Таким способом легко достигается надежное соединение между вставкой и вторым соединительным элементом, без возможности относительного поворота и при необходимости подвижное в осевом направлении. Так, возможно, например, наличие нескольких таких предусмотренных выемок, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга, что позволяет легко устанавливать предусмотренную для замены вставку во второй соединительный элемент. Могут быть предусмотрены также несколько зубцов, например ряд зубцов, расположенных на одинаковом угловом расстоянии друг от друга, чтобы осуществить особенно жесткое соединение без возможности поворота.
Кроме того, второй соединительный элемент предпочтительно окружает первый соединительный элемент и вставку в радиальном направлении. Для этого возможно выполнение второго соединительного элемента, в частности, в виде осесимметричной оболочки, которая окружает первый соединительный элемент и вставку, а также при необходимости приводной вал. Таким образом легко обеспечивается работа узла без его загрязнения в случае, когда инструмент расположен в резервуаре, содержащем обрабатываемые пищевые продукты. Возможно выполнение оболочки открытой с одной стороны в осевом направлении, чтобы сделать возможной простую замену вставки.
Согласно предпочтительному варианту исполнения инструмента согласно изобретению вставка имеет несколько стержней, указывающих в осевом направлении, которые располагаются на равном расстоянии от оси вращения и, в частности, на одинаковом угловом расстоянии друг от друга по отношению к оси вращения. Таким образом достигается более точное задание максимального передаваемого крутящего момента, а также облегчается установка предусмотренной для замены вставки в инструмент.
Далее, по меньшей мере один стержень предпочтительно входит в приемный элемент, в частности в отверстие сопряженной детали, с радиальным зазором, чтобы компенсировать допустимые отклонения размеров или возможное смещение осей. Помимо этого, благодаря посадке с зазором имеется возможность при изъятии вставки после наступления случая перегрузки позволить отломанной части стержня самой выпасть из приемного устройства или из отверстия, вследствие чего замена вставки еще больше упрощается.
Кроме того, на стержне, указывающем в осевом направлении, предпочтительно имеется фиксирующая защелка, при помощи которой он после вставления фиксируется в сопряженной детали или за сопряженной деталью, так что установленная вставка удерживается на сопряженной детали. Благодаря этому замена вставки еще больше упрощается. В частности, стержни могут быть выполнены цилиндрическими, причем фиксирующая защелка выступает за продолжение боковой поверхности цилиндра. Если сопряженная деталь выполнена в форме диска, то фиксирующая защелка может, например, находиться на расстоянии, соответствующем по меньшей мере толщине диска сопряженной детали, от поверхности вставки, из которой выступает стержень.
Далее, стержень или стержни предпочтительно выполнен/-ы в ограниченной мере гибкими. Этим достигается не только менее шумная передача крутящего момента с приводного вала на рабочий орган, но и компенсация допустимых отклонений размеров.
Кухонный прибор согласно изобретению имеет инструмент, описанный выше. Ведущая ось такого инструмента может быть, например, жестко соединена с приводом кухонного прибора, однако может быть выполнена и отделяемой от него. В последнем случае инструмент согласно изобретению отделяется от узла привода кухонного прибора, например для очистки или для замены вставки, и снова соединяется с ним для эксплуатации кухонного прибора. При этом предусматривается, что с ним могут быть разъемно соединены дальнейшие элементы кухонного прибора, например, другие насадки, или также резервуар для помещения в него обрабатываемых или обработанных продуктов.
Краткий комментарий к чертежам
Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления более подробно описываются ниже на основе примера осуществления, представленного на чертежах, которым, однако, изобретение не ограничивается.
Схематично показаны:
фиг.1 - инструмент согласно варианту осуществления изобретения, изображенный в поперечном разрезе;
фиг.2 - вставка для применения в инструменте согласно фиг.1, в увеличенном аксонометрическом изображении.
Осуществление изобретения
В нижеследующем описании предпочтительного варианта исполнения данного изобретения одни и те же обозначения относятся к одним и тем же или сравнимым компонентам.
На фиг.1 показан вариант осуществления инструмента 1 согласно изобретению для кухонного прибора с электроприводом. Приводной вал 2 соединен или разъемно соединяется с не показанным двигателем кухонного прибора, при необходимости - через редуктор. В представленном варианте осуществления приводной вал 2 включает в себя верхний участок 3 и нижний участок 4, которые соединены или соединяются друг с другом без возможности относительного поворота. С верхним участком 3 приводного вала связан без возможности относительного поворота первый соединительный элемент 5, который в своей нижней части соединен с сопряженной деталью 6 или переходит в нее. Сопряженная деталь 6 имеет в своей верхней области приблизительно форму цилиндрической оболочки, которая окружает соединительное устройство 7 приводного вала 2, более подробно описанное ниже, и которая надета на по существу дисковидную среднюю область сопряженной детали 6. В нижней области сопряженная деталь 6 выполнена также цилиндрической, с меньшим диаметром, и коаксиально окружает с возможностью поворота нижний участок 4 приводного вала 2.
В средней области сопряженная деталь 6 имеет несколько выемок, проходящих в осевом направлении. Ниже средней области сопряженной детали 6 расположена по существу дисковидная вставка 8, на которой имеются стержни 9, указывающие вверх от ее верхней стороны в осевом направлении. Стержни 9 входят в выемки сопряженной детали 6, проходящие в осевом направлении, причем нижняя поверхность средней области сопряженной детали 6 находится рядом с верхней стороной вставки 8 или по меньшей мере частично прилегает к ней. Верхняя сторона вставки 8 образует плоскость, перпендикулярную приводному валу 2; нижняя поверхность сопряженной детали 6 лежит по меньшей мере частично в той же или в близкой соседней параллельной плоскости. Выемки сопряженной детали 6 могут быть выполнены, например, как радиальные, открытые наружу вырезы средней, по существу дисковидной области сопряженной детали 6. Таким образом, стержни 9 и вместе с ними вставка 8 при вращении первого соединительного элемента 5 захватываются сопряженной деталью 6. Вставка 8 выполнена приблизительно кольцеобразной и удерживается в положении, коаксиальном относительно приводного вала (ведущей оси) 2, проходящим по периметру краевым выступом 10 сопряженной детали 6, который прилегает ко внутренней кромке кольцеобразной вставки 8. На наружном краю вставка 8 соединена без возможности относительного поворота со вторым соединительным элементом 11, также расположенным коаксиально относительно приводного вала 2.
Второй соединительный элемент 11 несет на себе рабочий орган для обработки продуктов, например месильную лопасть 12. Другие рабочие органы для обработки пищевых продуктов, как, например, режущий нож, могут быть непосредственно или через соединительную деталь связанными без возможности относительного поворота с верхней частью второго соединительного элемента 11 (не показан). Второй соединительный элемент 11 окружает первый соединительный элемент 5, вставку 8, а также по меньшей мере верхний участок 3 приводного вала 2 и устройство связи 7 в радиальном направлении и выполняется для этого в форме оболочки, приблизительно симметричной относительно оси и надетой на верхний участок 3 приводного вала 2 и на первый соединительный элемент 5. Сверху второй соединительный элемент 11 может быть открытым, так что верхний участок 3 имеет возможность сквозного прохождения ведущей оси 2 или соединенных с ней устройств вверх через второй соединительный элемент 11. Второй соединительный элемент 11 предпочтительно открыт снизу, чтобы облегчать замену вставки 8. Для соединения с вставкой 8 без возможности относительного поворота второй соединительный элемент 11 может иметь на своей внутренней стенке выемки, в которые входят зубцы, расположенные по окружности вставки 8. Если инструмент 1 вставляется в резервуар для обрабатываемых или обработанных пищевых продуктов, то второй соединительный элемент 11 защищает первый соединительный элемент 5 и вставку 8 от загрязнения, кроме того, для этого возможно также наличие не показанного уплотнения, предусмотренного в нижней области.
Как видно на фиг.2, вставка 8 выполнена по существу кольцеобразной. На ее внешней окружности имеются несколько притупленных зубцов 13 для взаимодействия с соответствующими выемками второго соединительного элемента 11, чтобы достигать соединения между вставкой 8 и вторым соединительным элементом 11 без возможности относительного поворота, однако в известной мере подвижного в осевом направлении в процессе эксплуатации, а также разъемного в осевом направлении. На вставке 8 имеются четыре стержня 9, указывающих в осевом направлении, которые расположены на одинаковом расстоянии в радиальном направлении от оси вращения и на одинаковых угловых расстояниях друг от друга. Возможно выполнение стержней 9 вместе с вставкой 8 в виде цельной детали или их формирование на ней либо их прикрепление к ней, они могут также вставляться в соответствующие отверстия вставки 8. Каждый из стержней 9 оканчивается выступом 14, который образует фиксирующую защелку 15, выступающую за пределы внешней поверхности стержня, в остальной части имеющего цилиндрическую форму. Фиксирующие защелки 15 зацепляются за соответствующие стопорные выступы сопряженной детали 6 или первого соединительного элемента 5, вследствие чего вставка 8 удерживается в пределах инструмента 1. Стержни 9 имеют выемки, расположенные напротив фиксирующих защелок 15, что облегчает их изъятие из инструмента 1 или первого соединительного элемента 5 после наступления случая перегрузки. Для простоты манипулирования и, в частности, для изъятия вставки 8 из второго соединительного элемента 11 вставка 8 имеет соединительные накладки 16, которые входят в выемки в нижней кромке второго соединительного элемента 11 и за которые можно взяться с наружной стороны второго соединительного элемента 11.
Если в процессе эксплуатации кухонного прибора рабочий орган блокируется или, например, при обработке слишком вязкого продукта, почти блокируется, то сначала повышается крутящий момент, передаваемый от приводного вала 2 через его верхний участок 3, первый соединительный элемент 5 и вставку 8 на второй соединительный элемент, так как в этом случае, как правило, соответствующим образом повышается электрический ток двигателя кухонного прибора. Если при этом крутящий момент, передаваемый от первого соединительного элемента 5 на второй соединительный элемент, превышает заданное значение предельного крутящего момента, то стержни 9 ломаются или срезаются у их основания, так что диск вставки 8 больше не захватывается первым соединительным элементом 5 и соединенной с ним сопряженной деталью 6. При этом предельный крутящий момент может передаваться нижним участком 4 приводного вала 2, соединительным устройством 7, верхним участком 3 приводного вала 2, первым соединительным элементом 5, дисковидной частью и зубцами 13 вставки 8, вторым соединительным элементом 11 и рабочим органом, например смешанной лопастью 12, а также остальными частями привода еще без повреждения, кроме того, перегрев двигателя также еще не проявляется. Благодаря определенной гибкости стержней 9 при этом получается, что все стержни 9, компенсируя возможные допуски, достигают предела нагрузки практически одновременно. В этом случае первый соединительный элемент 5 продолжает вращаться, захватывая обломанные части стержней 9, относительно дисковидной части вставки 8, удерживаемой вторым соединительным элементом. Поскольку таким образом уже не передается существенный крутящий момент, нагрузка на редуктор привода и приводной двигатель уменьшается, так что удается надежно избежать их повреждения. Кроме того, вследствие отсоединения от приводного вала на инструменты также больше не передается существенный крутящий момент, что позволяет избегать также повреждения рабочих органов.
Чтобы снова эксплуатировать кухонный прибор, требуется лишь замена вставки 8. С этой целью, например, с кухонного прибора снимается инструмент 1 и демонтируется вставка 8. Для этого вставку 8, если она еще не выпадает из второго соединительного элемента 11 под действием силы тяжести, вынимают, беря за накладки 16. Обломанные части стержней 9 сами выпадают из выемок сопряженной детали 6, в которых стержни 9 входили с зазором. Соответствующим образом во второй соединительный элемент 11 и в выемки сопряженной детали 6 устанавливается новая вставка 8.
В представленном варианте осуществления предусмотрено соединительное устройство 7 для соединения нижнего участка 4 приводного вала 2, связанного или связываемого с двигателем кухонного прибора, с верхним участком 3 приводного вала 2. Для приведения в действие соединительного устройства 7 верхний участок 4 приводного вала 2 выполняется подвижным относительно инструмента 1 в осевом направлении, так что в нижнем положении верхнего участка 3 приводного вала 2 соответствующие соединительные элементы соединительного устройства находятся в зацеплении друг с другом, а в верхнем положении отделены друг от друга.
В следующем, не показанном варианте осуществления приводной вал выполнен цельным. В этом случае соединительного устройства нет. Первый соединительный элемент, который удерживается на цельном приводном валу без возможности поворота относительно него, переходит в выполненную в форме диска сопряженную деталь с шестью цилиндрическими отверстиями, расположенными на одинаковом расстоянии от оси вращения, а также на одинаковом угловом расстоянии друг от друга. Ниже диска расположена кольцеобразная вставка с шестью цилиндрическими стержнями, отходящими от ее верхней стороны в осевом направлении и проходящими в отверстия. Нижняя поверхность сопряженной детали близко соседствует с верхней стороной вставки или прилегает к ней. Вставка на ее наружном крае соединена без возможности относительного поворота со вторым соединительным элементом, на наружной стороне которого находятся один или несколько рабочих органов для обработки пищевых продуктов. Таким образом, этот вариант осуществления имеет конструкцию, упрощенную по сравнению с представленным на фигурах вариантом осуществления в части исполнения стержней и сопряженной детали.
Признаки, раскрытые в вышеприведенном описании, пунктах формулы изобретения и чертежах, имеют значение для осуществления изобретения в различных вариантах его исполнения, как по отдельности, так и в любых сочетаниях.
Перечень ссылочных обозначений на чертежах
1 - инструмент
2 - приводной вал
3 - верхний участок
4 - нижний участок
5 - первый соединительный элемент
6 - сопряженная деталь
7 - соединительное устройство
8 - вставка
9 - стержень
10 - краевой выступ
11 - второй соединительный элемент
12 - смешанная лопасть
13 - зубец
14 - выступ
15 - фиксирующая защелка
16 - выемка
17 - накладка