DE102014114288A1 - Fan drive shaft and cooking appliance - Google Patents
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Abstract
Eine Lüfterantriebswelle (28) für einen Lüfter (22) in einem Gargerät ist beschrieben, mit einem ersten Wellenteil (28a) aus Metall, einem zweiten Wellenteil (28b) und einem dazwischen angeordneten Koppelteil (28c) aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugsweise Keramik. Ferner ist ein Gargerät beschrieben.A fan drive shaft (28) for a fan (22) in a cooking appliance is described, comprising a first shaft portion (28a) of metal, a second shaft portion (28b) and a coupling portion (28c) therebetween of an electrically non-conductive material, preferably ceramic , Furthermore, a cooking appliance is described.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lüfterantriebswelle für einen Lüfter in einem Gargerät sowie ein Gargerät.The invention relates to a fan drive shaft for a fan in a cooking appliance and a cooking appliance.
Gargeräte, die in Groß- oder Profiküchen zum Einsatz kommen, weisen einen Garraum auf, der von einem Innenkasten umgeben ist, der einen im Betrieb heißen Innenraum von einem Installationsraum trennt, in dem die Elektronik untergebracht ist. Cooking appliances that are used in large or professional kitchens, have a cooking chamber, which is surrounded by an inner box, which separates an operating hot interior of an installation space in which the electronics is housed.
Derartige Gargeräte weisen typischerweise einen Lüfter auf, der ein innerhalb des Innenkastens angeordnetes Lüfterrad hat, um eine homogene Wärmeverteilung im Garraum sicherzustellen, sodass das Gargut gleichmäßig gegart wird. Der Lüfter ist über eine Lüfterantriebswelle mit einem Motor gekoppelt, der den Lüfter antreibt. Aus Kostengründen und aufgrund der benötigten mechanischen und thermischen Eigenschaften sind die Lüfterantriebswelle sowie das Lüfterrad aus einem Metall gefertigt, das generell elektrisch leitend ist. Such cooking devices typically have a fan, which has a fan disposed within the inner box fan to ensure a homogeneous heat distribution in the cooking chamber, so that the food is cooked evenly. The fan is coupled via a fan drive shaft to a motor that drives the fan. For cost reasons and due to the required mechanical and thermal properties of the fan drive shaft and the fan are made of a metal that is generally electrically conductive.
Die in Groß- oder Profiküchen zum Einsatz kommenden Gargeräte können ferner eine Mikrowellenquelle aufweisen. Die von der Mikrowellenquelle erzeugten Mikrowellen werden in den Garraum eingekoppelt und treffen auf das Gargut, um dieses zu garen. The cooking appliances used in large or professional kitchens can also have a microwave source. The microwaves generated by the microwave source are coupled into the oven and meet the food to cook it.
Bei Gargeräten mit einer Mikrowellenquelle stellt sich das Problem, dass die von der Mikrowellenquelle erzeugten Mikrowellen in das Lüfterrad einkoppeln und über die elektrisch leitfähige Lüfterantriebswelle potentiell aus dem Innenraum austreten können. Dies wird auch als Mikrowellen-Leckage bezeichnet. Aufgrund der Mikrowellen-Leckage kann beispielsweise die im Außenraum untergebrachte Elektronik des Gargeräts gestört werden.In cooking appliances with a microwave source, there is the problem that the microwaves generated by the microwave source can couple into the impeller and potentially escape from the interior via the electrically conductive fan drive shaft. This is also known as microwave leakage. Due to the microwave leakage, for example, the electronics housed in the outer space of the cooking appliance can be disturbed.
Im Stand der Technik werden bisher sogenannte Lambda/4-Fallen verwendet, um die Mikrowellen-Leckage zu reduzieren. Eine Lambda/4-Falle ist jedoch nur für ein sehr enges Frequenzspektrum wirksam. Des Weiteren weisen diese Fallen den Nachteil auf, dass sich ihre Wirkung bei Verschmutzung oder Verschleiß stark verschlechtert. Die Fallen stellen zudem hohe Anforderungen an den Aufbau, da die zulässigen Fertigungstoleranzen sehr gering sind, um eine wirksame Falle herzustellen. Dies hat unter anderem zur Folge, dass das Gargerät aufgrund der komplexen Geometrien der Fallen schlecht gereinigt werden kann. Ferner erhöhen sich hierdurch generell die verwendeten Bauteile sowie die beim Service des Gargeräts wieder einzubauenden Bauteile und somit das Risiko, das nach einem Ausbau der Falle ein Bauteil nicht wieder eingebaut wird, wodurch die Falle nicht mehr optimal arbeiten kann. Daher lösen derartige Lambda/4-Fallen das Problem der Mikrowellen-Leckage nur unzureichend.So-called lambda / 4 traps have hitherto been used in the prior art in order to reduce the microwave leakage. However, a lambda / 4 trap is only effective for a very narrow frequency spectrum. Furthermore, these traps have the disadvantage that their effect on pollution or wear deteriorates greatly. The traps also make high demands on the structure, since the allowable manufacturing tolerances are very low in order to produce an effective trap. This has, among other things, the result that the cooking appliance can be poorly cleaned due to the complex geometries of the traps. Furthermore, this generally increases the components used as well as the components to be reinstalled during service of the cooking appliance and thus the risk that a component will not be reinstalled after removal of the trap, as a result of which the trap can no longer function optimally. Therefore, such lambda / 4 traps only insufficiently solve the problem of microwave leakage.
Es sind aus dem Stand der Technik auch Lüfterantriebswellen bekannt, die durchgehend oder zumindest durchgehend im Innenraum aus einem elektrisch nichtleitenden Material bestehen. Solche Lüfterantriebswellen sind jedoch sehr teuer in der Herstellung oder können den mechanischen und thermischen Belastungen nicht standhalten.There are also known from the prior art fan drive shafts, which consist continuously or at least continuously in the interior of an electrically non-conductive material. However, such fan drive shafts are very expensive to manufacture or can not withstand the mechanical and thermal stresses.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Mikrowellen-Leckage bei einem Gargerät wirkungsvoll, kostengünstig und mit einfachen Mitteln zu verhindern.It is an object of the invention to prevent the microwave leakage in a cooking appliance effectively, inexpensively and by simple means.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lüfterantriebswelle für einen Lüfter in einem Gargerät gelöst, mit einem ersten Wellenteil aus Metall, einem zweiten Wellenteil und einem dazwischen angeordneten Koppelteil aus einem elektrisch nicht leitenden Material, vorzugsweise Keramik. The object is achieved by a fan drive shaft for a fan in a cooking appliance, with a first shaft part made of metal, a second shaft part and a coupling part arranged therebetween made of an electrically non-conductive material, preferably ceramic.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Lüfterantriebswelle derart auszubilden, dass keine durchgehende elektrische Leitung über die Lüfterantriebswelle möglich ist. Hierdurch können im Gegensatz zu den Lambda/4-Fallen sämtliche Frequenzspektren der Mikrowellenstrahlung wirkungsvoll daran gehindert werden, aus dem Innenraum auszukoppeln. Die Mikrowellen-Leckage ist somit frequenzunabhängig verhindert und nicht nur frequenzabhängig reduziert. The basic idea of the invention is to design the fan drive shaft in such a way that no continuous electrical conduction via the fan drive shaft is possible. In this way, in contrast to the lambda / 4 traps, all frequency spectra of the microwave radiation can be effectively prevented from coupling out of the interior. The microwave leakage is thus frequency independent prevented and not only reduced frequency dependent.
Bei dem gewählten Material kann es sich beispielsweise um Keramik oder einen nicht elektrisch leitenden Kunststoff handeln. Vorteilhafterweise kann das Material derart ausgewählt sein, dass zusätzlich eine geringe Wärmeleitung über die Lüfterantriebswelle vorliegt.The selected material may be, for example, ceramic or a non-electrically conductive plastic. Advantageously, the material may be selected such that in addition there is a low heat conduction via the fan drive shaft.
Da die Lüfterantriebswelle generell gewissen mechanischen und thermischen Anforderungen unterliegt und die Herstellung der Lüfterantriebswelle ökonomisch sinnvoll sein soll, weist die Lüfterantriebswelle lediglich ein kurzes zwischenliegendes Koppelteil auf, das aus einem elektrisch nicht leitenden Material ausgebildet ist. Würde die Lüfterantriebswelle vollständig aus einem derartigen Material hergestellt werden, so würden entweder die Herstellungskosten sehr hoch sein oder die Lüfterantriebswelle würde den mechanischen und thermischen Anforderungen nicht entsprechen. Beispielsweise kann es sich bei dem Koppelteil um ein gesintertes Bauteil handeln, insbesondere ein gesintertes Keramikteil, das mit hoher Präzision hergestellt werden kann, wenn es vergleichsweise kurze Abmessungen hat.Since the fan drive shaft generally subject to certain mechanical and thermal requirements and the production of the fan drive shaft should be economically useful, the fan drive shaft has only a short intermediate coupling part, which is formed of an electrically non-conductive material. If the fan drive shaft were made entirely of such a material, either the manufacturing costs would be very high or the fan drive shaft would not meet the mechanical and thermal requirements. For example, the coupling part can be a sintered component, in particular a sintered ceramic part, which can be produced with high precision if it has comparatively short dimensions.
Insbesondere kann das Koppelteil eine Länge aufweisen, die zwischen 5 % und 25 % der gesamten Lüfterantriebswelle beträgt, vorzugsweise ungefähr 15 %.In particular, the coupling part may have a length which is between 5% and 25% of total fan drive shaft is, preferably about 15%.
Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die mechanische Verbindung zwischen jedem Wellenteil und dem Koppelteil über die einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Koppelteils und des jeweiligen Wellenteils erfolgt. Hierdurch ist trotz der mehrteilig ausgebildeten Lüfterantriebswelle eine kompakte Ausführung der Lüfterantriebswelle möglich. Die Wellenteile und das Koppelteil sind direkt miteinander verbunden und bilden eine durchgehende Lüfterantriebswelle aus.One aspect of the invention provides that the mechanical connection between each shaft part and the coupling part via the opposite end faces of the coupling part and the respective shaft part takes place. As a result, despite the multi-part fan drive shaft, a compact design of the fan drive shaft is possible. The shaft parts and the coupling part are directly connected to each other and form a continuous fan drive shaft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Stirnseiten miteinander verklebt. Dies stellt eine besonders einfache Art der mechanischen Verbindung der Wellenteile und des Koppelteils dar.According to a further aspect of the invention, the end faces are glued together. This represents a particularly simple type of mechanical connection of the shaft parts and the coupling part.
Insbesondere ist an mindestens einer Stirnseite eine Aufnahmenut für Klebstoff vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, dass die zur Klebung nötige Klebstoffmenge in die Aufnahmenut eingebracht werden kann, wobei sich der in die Aufnahmenut eingebrachte Klebstoff beim Verkleben so verteilt, dass eine flächige Klebung zwischen dem Wellenteil und dem Koppelteil erfolgt. Die Aufnahmenut stellt dabei einen Vorrat für den Klebstoff dar. Generell ist vorgesehen, dass sich lediglich ein ausreichend dünner Film zwischen den beiden zu verklebenden Teilen ausbildet, um eine feste und dauerhafte Klebverbindung sicherzustellen.In particular, a receiving groove for adhesive is provided on at least one end face. This ensures that the amount of adhesive necessary for bonding can be introduced into the receiving groove, wherein the adhesive introduced into the receiving groove during bonding distributed so that a surface bond between the shaft part and the coupling part. The receiving groove thereby constitutes a supply for the adhesive. It is generally provided that only a sufficiently thin film is formed between the two parts to be bonded in order to ensure a firm and permanent adhesive bond.
Ferner können die Stirnseiten mit einer zumindest in Umfangsrichtung wirksamen Formschlussverbindung versehen sein. Hierdurch kann die Verbindung der einzelnen Wellenteile nochmals verstärkt werden. Alternativ kann die Formschlussverbindung auch so ausgelegt sein, dass sie allein die Verbindung herstellt. Generell ist eine in Umfangsrichtung wirksame formschlüssige Verbindung bei einem sich drehenden Bauteil wie der Lüfterantriebswelle besonders bevorzugt, da die auftretenden, in Umfangsrichtung wirkenden Kräfte aufgenommen werden können.Furthermore, the end faces can be provided with an at least circumferentially effective positive connection. As a result, the connection of the individual shaft parts can be reinforced again. Alternatively, the positive connection may also be designed so that it alone makes the connection. In general, a form-locking connection which is effective in the circumferential direction is particularly preferred in the case of a rotating component such as the fan drive shaft, since the forces acting in the circumferential direction can be absorbed.
Insbesondere sind die Stirnseiten mit einer Klauenverbindung versehen, sodass die Stirnseiten der Wellenteile und des Koppelteils ineinandergreifen. Die Klauenverbindung stellt eine einfache mechanische Formschlussverbindung dar, mit der hohe Kräfte übertragbar sind. Über die Ausbildung der Klauen kann zudem sichergestellt werden, dass ein geringer Verschleiß an den Verbindungsstellen auftritt. Ferner ist mit einer Klauenverbindung in einfacher Weise sichergestellt, dass die Lüfterantriebswelle in beide Richtungen drehbar ist, ohne das Risiko einzugehen, dass sich die formschlüssige Verbindung löst. Die Klauenverbindung kann generell zusätzlich zur Klebung vorgesehen sein, sodass die Kräfte zwischen den Wellenteilen und dem Koppelteil nicht allein über die Klebeverbindung übertragen werden. Außerdem bieten die an den Stirnseiten ausgebildeten Klauen zusätzliche Klebeflächen aus, sodass eine insgesamt vergrößerte Klebefläche zur Verfügung steht.In particular, the end faces are provided with a claw connection, so that the end faces of the shaft parts and the coupling part interlock. The jaw connection represents a simple mechanical positive connection, with the high forces are transferable. On the formation of the jaws can also be ensured that a slight wear occurs at the joints. Furthermore, it is easily ensured with a jaw connection that the fan drive shaft is rotatable in both directions, without taking the risk that solves the positive connection. The jaw connection can generally be provided in addition to the gluing, so that the forces between the shaft parts and the coupling part are not transmitted solely via the glued connection. In addition, the claws formed on the front sides provide additional adhesive surfaces, so that an overall increased adhesive surface is available.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Stirnseiten miteinander verschraubt. Hierdurch ist eine leicht austauschbare Verbindung geschaffen, bei der ein Wellenteil oder das Koppelteil schnell und einfach ausgewechselt werden kann. Ferner ist das Koppelteil universal einsetzbar, da es mit verschiedenen Wellenteilen unterschiedlichster Länge gekoppelt werden kann, indem es einfach aufgeschraubt wird.According to a further aspect of the invention, the end faces are screwed together. As a result, an easily replaceable connection is created, in which a shaft part or the coupling part can be replaced quickly and easily. Furthermore, the coupling part is universally applicable, since it can be coupled with different shaft parts of different lengths by simply screwed it.
Gemäß einer Alternative der Erfindung ist vorgesehen, dass das Koppelteil ein Spritzteil ist, das auf Endabschnitte der Wellenteile aufgespritzt ist. Das Koppelteil kann mit einem thermischen Spritzverfahren, beispielsweise Plasmaspritzen oder Flammspritzen, auf die Wellenteile aufgespritzt werden, um so eine durchgehende Lüfterantriebswelle auszubilden. Die elektrische Leitfähigkeit der Lüfterantriebswelle ist dabei durch das dazwischen angeordnete und eingespritzte Koppelteil unterbrochen.According to an alternative of the invention it is provided that the coupling part is a molded part, which is sprayed onto end portions of the shaft parts. The coupling part can be sprayed onto the shaft parts with a thermal spraying method, for example plasma spraying or flame spraying, so as to form a continuous fan drive shaft. The electrical conductivity of the fan drive shaft is interrupted by the interposed and injected coupling part.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung entspricht der Außendurchmesser des Koppelteils dem Außendurchmesser der Wellenteile zumindest in deren an das Koppelteil angrenzenden Abschnitten. Hierdurch ist eine Lüfterantriebswelle ausgebildet, die eine durchgehende Außenfläche im Bereich der Koppelung zwischen den Wellenteilen und dem Koppelteil aufweist. Dadurch kann die Lüfterantriebswelle einfach installiert werden. Die Lüfterantriebswelle kann insbesondere eine durchgehende Zylindermantelfläche aufweisen.According to a further aspect of the invention, the outer diameter of the coupling part corresponds to the outer diameter of the shaft parts at least in their sections adjacent to the coupling part. In this way, a fan drive shaft is formed, which has a continuous outer surface in the region of the coupling between the shaft parts and the coupling part. This allows the fan drive shaft to be easily installed. The fan drive shaft may in particular have a continuous cylinder jacket surface.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Gargerät gelöst, mit einem Innenkasten, in dem ein Garraum abgegrenzt ist, und einem Lüfterrad, das im Innenkasten angeordnet und an einer Lüfterantriebswelle der zuvor beschriebenen Art angebracht ist, wobei sich das Koppelteil im Bereich einer Durchführung der Lüfterantriebswelle durch eine Wand des Innenkastens befindet. Hierdurch ist sichergestellt, dass die in die Lüfterantriebswelle bzw. einem Wellenteil der Lüfterantriebswelle eingekoppelte Mikrowellenstrahlung nicht aus dem Innenkasten ausgekoppelt werden kann, da das Koppelteil aus einem elektrisch nicht leitenden Material im Bereich der Durchführung angeordnet ist. Das elektrisch nicht leitende Koppelteil bildet demnach eine Barriere für die Mikrowellenstrahlung zwischen dem vom Innenkasten abgegrenzten Außenraum und dem Innenraum aus. Zudem unterstützt das Koppelteil die Isolierung, sofern das Koppelteil aus einem thermisch schlecht leitenden Material hergestellt ist. Des Weiteren kann ein Verschleiß der Lüfterantriebswelle reduziert werden, sofern die Dichtung an der Lüfterantriebswelle anliegt, da das Koppelteil aus einem verschleißfesten Material ausgebildet sein kann, beispielsweise Keramik. Zudem sind für das Verhindern der Mikrowellen-Leckage keine zusätzlichen Bauteile nötig, sodass sich der Aufbau sowie die Reinigung des Gargeräts vereinfachen. Das Risiko, dass ein Bauteil bei einem Service des Gargeräts vergessen wird, ist ebenfalls vermieden, da keine zusätzlichen Bauteile benötigt werden, um die Mikrowellen-Leckage zu verhindern.Furthermore, the object of the invention is achieved by a cooking appliance, with an inner box in which a cooking space is delimited, and a fan wheel which is arranged in the inner box and attached to a fan drive shaft of the type described above, wherein the coupling part in the region of a passage of Fan drive shaft is located through a wall of the inner box. This ensures that the microwave radiation coupled into the fan drive shaft or a shaft part of the fan drive shaft can not be decoupled from the inner box, since the coupling part is arranged from an electrically non-conductive material in the region of the bushing. Accordingly, the electrically non-conductive coupling part forms a barrier to the microwave radiation between the outer space defined by the inner box and the inner space. In addition, the coupling part supports the insulation, provided that the coupling part is made of a thermally poorly conductive material. Of Furthermore, wear of the fan drive shaft can be reduced if the seal rests against the fan drive shaft, since the coupling part may be formed from a wear-resistant material, for example ceramic. In addition, no additional components are needed to prevent the microwave leakage, so simplify the construction and cleaning of the cooking appliance. The risk of forgetting a component when servicing the cooking appliance is also avoided since no additional components are needed to prevent microwave leakage.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. In the drawings show:
In
Die Tür
Das Gargerät
Die Lüfterantriebswelle
Optional kann eine weitere Wandung
Ferner weist das Gargerät
In
Aus
Das erste Wellenteil
Das Koppelteil
Das Koppelteil
Das Koppelteil
Wie aus
Generell ist die Lüfterantriebswelle
Ferner ist vorgesehen, dass die Wellenteile
Die Wellenteile
Wie aus den
Die Formschlussverbindung
Die jeweiligen Vorsprünge
Über die als Klauenverbindung
Aus
Die Vorsprünge
Das erste Wellenteil
Die Geometrie der Stirnseite
Alternativ und/oder ergänzend können auch die Vorsprünge
In
Die Lüfterantriebswelle
Die Formschlussverbindung
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Koppelteil
Die Schraubverbindung der Lüfterantriebswelle
Ferner ist das Koppelteil
Über eine Strukturierung und die Materialwahl des Koppelteils
In
Die dritte Ausführungsform der Lüfterantriebswelle
Bei dieser Ausführungsform ist weder eine nachträgliche Verschraubung noch eine nachträgliche Klebung der jeweiligen Wellenteile
In allen gezeigten Ausführungsformen ist somit eine Lüfterantriebswelle
Das Koppelteil
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