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Die Erfindung betrifft einen Lebensmittelhäcksler, der wenigstens umfasst:
- - einen Schneidgutbehälter, in welchem eine Messersäule mit wenigstens einem radial nach außen weisenden Messerklingenelement rotierbar gelagert ist;
- - eine Antriebseinheit mit einem mittels einer Seilzugantriebseinheit rotierbaren Verbindungselement zur Verbindung mit der Messersäule, wobei die Seilzugantriebseinheit einen Seilzug enthält, der um eine Seiltrommel geführt ist, und ein Freilaufkupplungselement, über welche die Seiltrommel in der einen Drehrichtung mit dem Verbindungselement formschlüssig gekoppelt ist und in der anderen Drehrichtung von dem Verbindungselement entkoppelt ist.
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Ein solcher Lebensmittelhäcksler ist aus der
EP 2 015 660 B1 bekannt. Durch Ziehen an einem Seilzug kann der Benutzer die beweglichen Teile der Seilzugantriebseinheit in Bewegung setzen. Eine Seiltrommel wird über den Seilzug direkt angetrieben. Diese ist in einer Drehrichtung über eine Freilaufkupplung mit einem Verbindungselement gekoppelt. In das Verbindungselement wiederum kann ein Absatz der Messersäule eingesteckt werden, um eine in Rotationsrichtung formschlüssige Verbindung herzustellen. Wird an dem Seil gezogen wird somit die Messersäule rotiert. Die daran angebrachten Messer schlagen auf das Schneidgut im Schneidgutbehälter und zerkleinern es.
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In der anderen Drehrichtung ist die Messersäule über die Freilaufkupplung von der Seilzugantriebseinheit entkoppelt, so dass das Zugseil ungehindert eingeholt werden kann. In der Seilzugantriebseinheit ist eine Rückholfeder angeordnet, um das vom Benutzer herausgezogene Zugseil wieder einzuziehen und so die nächste Zugbewegung vorzubereiten.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass es wünschenswert ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Messersäule in Abhängigkeit von dem zu zerkleinernden Schneidgut variieren zu können. Für eine feine Zerkleinerung ist eine hohe Winkelgeschwindigkeit der Messersäule wünschenswert, so dass sich die Anzahl der Kontakte des Schneidguts mit den Klingen erhöht, wodurch schneller eine feine Zerkleinerung erreicht werden kann. Um dies zu erreichen, muss der Benutzer jedoch bei gegebener Übersetzung in der Antriebseinheit mit sehr viel Kraft und sehr schnell an dem Seil ziehen. Gerade zu Beginn ist zur Zerkleinerung eine größere Schneidkraft erforderlich, denn das Schneidgut liegt zunächst noch unzerkleinert vor oder ist erst in einige grobe Stücke zerkleinert. Wenn das Schneidgut nach der Anfangsphase in kleineren Stücken vorliegt, vermindert sich die erforderliche Kraft und die Drehzahl kann erhöht werden. Wird jedoch einfach nur die Übersetzung verändert, um die Kräfte in der Startphase zu reduzieren, so muss aber in der folgenden Arbeitsphase unnatürlich schnell gezogen werden, wobei die vom Benutzer erreichbare Folge von Zügen am Seil noch durch die Rückholgeschwindigkeit des Seilzugs begrenzt ist.
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Ein weiterer über ein Zugseil betriebener Lebensmittelhäcksler ist aus der
DE 20 2007 017 012 U1 bekannt. Die Drehzahl ist nicht veränderlich.
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Die
DE 20 2011 052 280 U1 beschreibt eine Antriebsvorrichtung für eine Salatschleuder mit einem zweistufigen Getriebe. Zur Veränderung der Drehzahl wird ein zweistufiges Ritzel von außen eingerückt. Hierfür ist jedoch ein größerer Bauraum erforderlich, so dass diese Getriebeausführung zwar für einen Deckel einer Salatschleuder mit entsprechend großem Durchmesser, aber nicht für einen Lebensmittelhäcksler geeignet ist, bei dem der Radius des Schneidgutbehälters durch die Messerklingenlänge begrenzt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lebensmittelhäcksler der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass in einer Grobschnittphase zunächst die Messersäule mit weniger Kraftaufwand in Rotation versetzt werden kann und dass in einer folgenden Feinschnittphase mit hoher Winkelgeschwindigkeit weitergearbeitet werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lebensmittelhäcksler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäß ausgebildete Seilzugantriebseinheit umfasst ein zweistufiges Getriebe, das zwischen der Seilzugantriebseinheit und dem rotierbaren Verbindungselement ausgebildet ist und das zwischen einem Grobschnittmodus mit einer niedrigen Drehzahl und einem Feinschnittmodus mit einer im Vergleich zum Grobschnittmodus höheren Drehzahl umschaltbar ist. Der Benutzer kann dabei immer mit etwa der gleichen Kraft und Geschwindigkeit am Seil ziehen. Im ersten Gang resultiert daraus bei dem erfindungsgemäßen Lebensmittelhäcksler eine langsamere Drehung mit mehr Drehmoment und im zweiten Gang eine schnellere Drehung mit weniger Drehmoment an der Messerwelle.
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Das Getriebe ist zweistufig ausgebildet, beispielsweise als Stirnradgetriebe oder als Planetengetriebe, wobei nach der Erfindung die Besonderheit darin besteht, dass nicht zwischen verschiedenen Zahnrädern am Abtrieb umgeschaltet wird und dass auch sonst innerhalb des Getriebes keine Umschaltung der Räder im Getriebe erfolgt, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, sondern dass alle Zahnräder des Getriebes ständig miteinander im Eingriff sind. Nach der vorliegenden Erfindung wird dann die Freilaufkupplung dazu genutzt, entweder in ein Getrieberad auf der Antriebsseite einzugreifen oder in ein anderes Getrieberad auf der Abtriebsseite. Dabei muss das antriebsseitige Getrieberad nicht notwendigerweise das erste Zahnrad sein. Vielmehr könnte auch ein Vorgetriebe vorgesehen sein, welches das erste Zahnrad, das für den Eingriff mit dem Freilaufkupplungselement vorgesehen ist, mit der Seiltrommel verbindet.
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Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, das antriebsseitige Zahnrad direkt mit der Seiltrommel zu verbinden oder sogar die beiden Teile einteilig miteinander auszubilden.
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Das Freilaufkupplungselement wird bei einer bevorzugten Ausführungsform, die ein Getriebe aus geradverzahnten Zahnrädern umfasst, entlang der gemeinsamen Rotationsachse der beiden für den Eingriff vorgesehenen Zahnräder verschoben, um entweder in das eine oder in das andere Zahnrad einzugreifen.
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Dabei kann die Freilaufkupplung in an sich bekannter Weise durch eine Verzahnung mit flach ansteigenden Flanken in der einen Drehrichtung und steil abfallende Flanken in der anderen Drehrichtung ausgebildet sein. Dabei sind die sich gegenüberliegenden Verzahnungen am Freilaufkupplungselement und den für den Eingriff vorgesehenen Flächen an den Zahnrädern gegenläufig gleich ausgebildet. In der einen Richtung gleiten die flachen Flanken somit voneinander ab, während in der jeweils anderen Drehrichtung die steilen Flanken voreinander liegen und einen Formschluss bewirken, der zum Antrieb der Messersäulen führt. Um hingegen das Abgleiten zu ermöglichen und zu erleichtern, ist eine leichte axiale, vorzugsweise federunterstützte Ausweichbewegung des Freilaufkupplungselements oder des Zahnrades notwendig oder eine entsprechende Elastizität der Teile.
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Das Freilaufkupplungselement kann also abwechselnd mit einem Getriebeelement wie einem Zahnrad mit hoher Drehzahl oder mit einem anderen Getriebeelement bzw. Zahnrad mit niedrigerer Drehzahl gekoppelt werden.
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Um ein bestimmtes Unter- oder Übersetzungsverhältnis erreichen zu können, besitzen die koaxial angeordneten Zahnräder einen unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser und sind über weitere, zwischengeschaltete Zahnräder miteinander verbunden. Insbesondere ist als Zusatzgetriebeelement, welches an- und abtriebsseitige Elemente miteinander verbindet ein zweistufiges Ritzel vorgesehen, so dass in der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebseinheit mit Seilzug und Getriebe insgesamt nur drei Zahnradelemente erforderlich sind.
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Alternativ ist ein Planetengetriebe denkbar, bei dem die Umschaltung oder Festsetzung der Räder ebenfalls mit einem Freilauf gekoppelt ist.
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Die Umschaltung zwischen den Getriebestufen nimmt der Benutzer selbst vor und zwar vorzugsweise dadurch, dass das Freilaufkupplungselement über einen Bügel verschiebbar ist, welcher mit einem an einem Gehäusedeckel zugänglichen Tastenelement verbunden ist. Drückt der Benutzer auf die Taste, wird das Freilaufkupplungselement von dem einen Zahnrad ausgerückt und bei dem anderen Zahnrad eingerückt.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass das Verbindungselement, welches die Abtriebsseite in der Seilzugantriebseinheit bildet, mit einem unteren Absatz formschlüssig mit der Messersäule koppelbar ist. Somit kann die Messersäule zu Reinigungszwecken jederzeit leicht von der Antriebseinheit getrennt werden.
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Neben der Einkupplung der Freilaufkupplungseinheit in ein antriebsseitiges Zahnrad am Getriebe ist es alternativ auch möglich, auf der Antriebsseite direkt in die Seiltrommel einzukoppeln. In diesem Fall müsste die Seiltrommel dem Freilaufkupplungselement zugewandt angeordnet sein und das antriebsseitige Zahnrad darüber. Die Verbindung der Zahnräder auf der Antriebs- und Abtriebsseite über ein Ritzel zwecks Ausbildung eines zweistufigen Getriebes würde auch bei einer solchen Ausführungsform, bei der direkt in die Seiltrommel angekoppelt wird, hingegen erhalten bleiben.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
- 1 einen erfindungsgemäßen Lebensmittelhäcksler in Explosionsansicht;
- 2 den Lebensmittelhäcksler in einer ersten Getriebestufe in seitlicher Schnittansicht und
- 3 den Lebensmittelhäcksler in einer zweiten Getriebestufe, ebenfalls in seitlicher Schnittansicht.
- 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1
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1 zeigt einen Lebensmittelhäcksler 100, der im Wesentlichen aus einem Schneidgutbehälter 10 mit einer darin gelagerten Messersäule 20 und einer auf den Schneidgutbehälter 10 aufgesetzten Antriebseinheit 50 besteht.
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Die Antriebseinheit 50 und der Schneidgutbehälter 10 sind beispielsweise über eine Bajonettverbindung fest miteinander koppelbar.
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Die Messersäule 20 umfasst mehrere Messerklingenelemente 21, zwischen denen Abstandshalterelemente 22 angeordnet sind. Ein unteres Messerhalterelement 23 kann direkt mit einem Messerklingenelement 21 verbunden sein und darüber hinaus eine Achse 25 aufweisen, auf die die Abstandshalter- und Messerklingenelemente 21, 22 aufgesetzt werden. Mit einer Schraube 24 (vergleiche 2, 3), die von oben in die Achse 25 eingeschraubt wird, wird eine feste Messersäule 20 als Einheit mit seitlich abgespreizten Messerklingen geschaffen.
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Die an dem unteren Messerhalterelement 23 fest angeformte Achse 25 ist vorzugsweise unrund ausgebildet, ebenso wie die jeweilige Ausnehmung in den Abstandshalterelementen 22 und in den Messerklingenelementen 21, in welche die Achse 25 eingreift. Hierüber kann die Winkellage der einzelnen Messerklingenelemente 21 fest vorgegeben werden.
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Die Antriebseinheit 50 umfasst ein Bodenelement 51 und ein Deckelelement 52, zwischen denen ein Hohlraum gebildet wird, in welchem die Funktionseinheiten untergebracht sind, nämlich eine Seilzugantriebseinheit 30, eine Freilaufkupplungseinheit 40 und ein Getriebe.
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Die Seilzugantriebseinheit 30 umfasst zunächst eine Seiltrommel 34, die auf einer Achse 38 drehbar gelagert ist. Ein Seilzug 37 ist, was in 1 nicht zeichnerisch dargestellt ist, von der Seiltrommel 34 aus durch eine Öffnung im Deckelelement 52 nach außen geführt und endet an einem ankerartigen Knauf 36, durch welchen der Seilzug 37 zwischen zwei Fingern gut gehalten und geführt werden kann. Eine nicht dargestellte Rückholfeder dreht die Seiltrommel 34 in ihre Ausgangslage zurück und wickelt so den Seilzug 37 wieder auf.
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Der genaue Aufbau der innen liegenden Teile der Seilzugantriebseinheit 30 und einer Freilaufkupplungseinheit 40 werden anhand von 4 erläutert, welche eine vergrößerte Darstellung des mit dem strichpunktierten Rechteck markierten Ausschnitts in 1 ist.
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An die Seiltrommel 34 schließt sich ein zweistufiges Getriebe an. Dabei sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein antriebsseitiges Zahnrad 31 und ein abtriebsseitiges Zahnrad 32 mit ihren jeweiligen Rotationsachsen fluchtend übereinander angeordnet und sind dauerhaft im Eingriff mit einem zweistufigen Ritzel 33. Dieses besitzt einen oberen Zahnkranz 33.1, dessen Teilkreis kleiner ist als der des Zahnrads 31, in den er eingreift. Das Ritzel 33 besitzt zudem einen zweiten Zahnkranz 33.2, dessen Teilkreisdurchmesser größer ist als beim ersten Zahnkranz 33.1 und der in das abtriebsseitige Zahnrad 32 eingreift, dessen Teilkreisdurchmesser wiederum kleiner ist als beim Zahnrad 31. Insgesamt ergibt sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 in der ersten Stufe, da bei dieser Ausführungsform das antriebsseitige Zahnrad fest mit der Seiltrommel 34 verbunden ist und ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1 : 1,4 ... 1,8 hinter dem Getriebe.
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Für das abtriebsseitige Zahnrad 32 gilt also ständig das genannte Übersetzungsverhältnis und demnach eine Rotationsgeschwindigkeit, welche sich von der Rotationsgeschwindigkeit des antriebsseitigen Zahnrads 31 bzw. der damit verbundenen Seiltrommel 34 unterscheidet.
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Ein Freilaufkupplungselement 44 der Freilaufkupplung ist verschiebbar zwischen den Zahnrädern 31, 32 und konzentrisch zu diesen angeordnet, wobei das Freilaufkupplungselement 44 in einer ersten, oberen Position eine Freilaufkupplung mit dem antriebsseitigen Zahnrad 31 und in einer zweiten, unteren Position eine Freilaufkupplung mit dem abtriebsseitigen Zahnrad 32 ausbildet. Das Freilaufkupplungselement 44 besitzt dazu an einem oberen, überkragenden Absatz sowohl an der Oberseite wie auch an der Unterseite ringförmige Flächenbereiche mit einer flach ansteigenden Verzahnung 44.11, 44.2.
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Das abtriebsseitige Zahnrad 32 ist drehbar auf einem zylindrischen Absatz 44.3 des Freilaufkupplungselements 44 gelagert. Das Freilaufkupplungselement 44 greift also mit einer Ausnehmung im Zentrum auf den unrund ausgebildeten Absatz 35.1 am Verbindungselement 35 und besitzt zugleich an seiner Unterseite den zylindrischen Absatz 44.3, um ein Lager für das Zahnrad 32 zu bilden.
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Auf der Abtriebsseite ist ein Verbindungselement 35 vorgesehen, das mit einem oberen Absatz 35.1 formschlüssig mit dem Freilaufkupplungselement 44 koppelbar ist. Das Verbindungselement 35 besitzt an seiner Unterseite einen weiteren Absatz 35.2, der eine nicht runde Querschnittform besitzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Verzahnung ausgebildet, über welche in die Oberseite der Messersäule 20 eingegriffen wird, so dass eine drehmomentsteife Verbindung geschaffen wird. Axial erfolgt hingegen keine feste Verbindung mit der Messersäule 20, so dass diese zu Reinigungszwecken jederzeit von der Antriebseinheit 50 abgezogen werden kann.
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Wie wiederum in 1 erkennbar, umfasst die Freilaufkupplungseinheit 40 neben dem Freilaufkupplungselement 44 einen Bügel 43, welcher in eine am Umfang des Lagerabsatzes 44.3 des Freilaufkupplungselements 44 eingestochene Nut 44.4 eingreift und welcher außerdem mit einem Tastenelement 41 zu verbinden ist, dessen pilzförmiger Kopf an einer Öffnung 53 aus dem Deckelelement 52 heraustritt. Ein Federelement 42 dient dazu, das Freilaufkupplungselement 44 in die Ausgangsstufe, welche normalerweise der ersten Getriebestufe entspricht, zurückzuführen, sobald der Benutzer das Tastenelement 41 nicht mehr gedrückt hält. Außerdem ermöglicht das Federelement 42 axiale Ausgleichsbewegungen des Freilaufkupplungselements 44, die notwendig sind, um in der einen Drehrichtung das Abgleiten der flach angestellten Flanken zu erlauben.
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In 2 ist der erfindungsgemäße Lebensmittelhäcksler 100 in seitlicher Schnittansicht dargestellt. Die Stellung der Elemente in der Antriebseinheit 50 entspricht der ersten Getriebestufe.
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Das Tastenelement 41 ist nicht gedrückt, so dass das Freilaufkupplungselement 44 in seiner oberen Ausgangsposition gehalten wird, in welcher es mit seiner verzahnten Oberseite 44.11 (vgl. 4) in eine entsprechende Verzahnung an der Unterseite des Zahnrads 31 eingreift, um in einer Kupplungsebene A mit diesem eine Freilaufkupplung auszubilden. Zieht der Benutzer nun am Seilzug 37, so wird die Seiltrommel 34 und das einteilig damit ausgebildete Zahnrad 31 in Rotation versetzt, welche über das Freilaufkupplungselement 44 auf das Verbindungselement 35 und darüber auf die Messersäule 20 übertragen wird. Gleichzeitig läuft das über das eingespurte Ritzel 33 angetriebene Zahnrad 32 leer mit.
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Die Messersäule 20 ist auf einem zentralen Zapfen 12 am Boden des Schneidgutbehälters 10 gelagert. Rippen 11 an der Innenwandung des Schneidgutbehälters 10 halten das zu zerkleinernde Gut fest, um die Wirkung der darauf einschlagenden Messerklingenelemente 21 zu erhöhen.
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In 3 ist der erfindungsgemäße Lebensmittelhäcksler 100 abermals in seitlicher Schnittansicht dargestellt. Die Stellung der Elemente in der Antriebseinheit 50 entspricht hier der zweiten Getriebestufe.
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Das Tastenelement 41 ist nach unten gedrückt, so dass das Freilaufkupplungselement 44 in seine untere Ausgangsposition geschoben ist, in welcher es mit seiner verzahnten Unterseite 44.2 (vgl. 4) in eine entsprechende Verzahnung an der Oberseite des abtriebsseitigen Zahnrads 32 eingreift, um in einer Kupplungsebene B mit diesem eine Freilaufkupplung auszubilden. Zieht der Benutzer nun am Seilzug 37, so wird die Seiltrommel 34 in Rotation versetzt. Zugleich wird das damit verbundene Zahnrad 31 angetrieben, das wiederum das Ritzel 33 und das abtriebsseitige Zahnrad 32 in Bewegung setzt. Das Zahnrad 32 ist in einer Drehrichtung über das Freilaufkupplungselement 44 mit dem Verbindungselement 35 gekoppelt und rotiert darüber die Messersäule 20.
