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Gebiet der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Rührwerklager für eine elektromotorisch betriebene Küchenmaschine, mit einem Lagerfestteil und einer mittels eines Kugellagers rotierbar in dem Lagerfestteil gelagerten Rotationswelle, wobei der Lagerfestteil einen Grundkörper und einen rotationsfest mit dem Grundkörper verbindbaren Gegenkörper aufweist, wobei der Grundkörper und der Gegenkörper in Kombination miteinander eingerichtet und ausgebildet sind, das Kugellager gegen die Rotationswelle zu drücken.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektromotorisch betriebene Küchenmaschine mit einem Elektromotor und einem Rührwerklager zur Lagerung eines von dem Elektromotor angetriebenen Rührwerks.
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Stand der Technik
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Rührwerklager und elektromotorisch betriebene Küchenmaschinen mit derartigen Rührwerklagern sind im Stand der Technik bekannt. Die Druckschrift
DE 10 2013 113 153 A1 offenbart beispielsweise eine Küchenmaschine mit einem Rührtopf, durch dessen Bodenseite ein Rührwerklager geführt ist. Das Rührwerklager besitzt einen Lagerkörper, der sich unter Zwischenlage einer Dichtung auf dem Boden des Rührtopfes abstützt und eine Rotationswelle lagert, die in den Rührtopf hineinragt und von einem Elektromotor der Küchenmaschine in Drehung versetzt werden kann.
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Der Lagerkörper besteht aus zwei Gehäusebauteilen, welche nach Anordnen eines Kugellagers in einem der Gehäuseteile miteinander verbunden werden. Dabei wird eine Kugellagervorspannung mittels eines separaten Werkzeugs auf das Kugellager aufgebracht und die beiden Gehäuseteile in dieser Stellung miteinander verklebt.
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Nachteilig ist dabei der hohe Montageaufwand bei der Herstellung des Rührwerklagers, insbesondere bedingt durch das benötigte Werkzeug sowie die erforderliche Zeit zur Aushärtung des Klebstoffes.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Rührwerklager zu schaffen, welches besonders einfach, schnell und präzise zu montieren ist, insbesondere ohne Verwendung eines Klebstoffes.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper und der Gegenkörper des Lagerfestteils zueinander korrespondierende Befestigungsmittel aufweisen, welche Teilelemente einer Steck-Dreh-Verbindung sind.
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Das erfindungs gern äße Rührwerklager weist nun eine Steck-Dreh-Verbindung nach der Art eines Bajonettverschlusses zwischen dem Grundkörper und dem Gegenkörper des Lagerfestteils auf, wodurch die Verwendung von Klebstoff überflüssig wird. Die Betätigung des Bajonettverschlusses kann gleichzeitig eine Kugellagervorspannung generieren, wobei das Kugellager auf die Rotationswelle gepresst wird. Der Bajonettverschluss ist durch die korrespondierenden Befestigungsmittel des Grundkörpers und des Gegenkörpers gegen ungewolltes Lösen der Verbindung gesichert, so dass die Steck-Dreh-Verbindung nicht ohne Zutun eines Nutzers gelöst werden kann. Im Gegensatz zu der Verwendung eines Klebstoffes kann es bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht passieren, dass sich der Grundkörper und der Gegenkörper aufgrund nachlassender Haftkraft relativ zueinander lösen. Vielmehr wird die relative Stellung des Grundkörpers und des Gegenkörpers mittels der korrespondierenden Befestigungsmittel fixiert. Bei Betätigung der Steck-Dreh-Verbindung wird durch eine rotierende Bewegung eines der beiden Körper, beispielsweise hier des Gegenkörpers, eine axiale Positionsänderung entlang der Längserstreckung der Rotationswelle vollzogen. In einer Endlage bewirken die gegenseitigen Befestigungsmittel der beiden Körper eine Selbsthemmung. Dadurch wird die Verbindung gegen Lösen gesichert. Alternativ zu einem noch vorzuspannenden Kugellager kann das Rührwerklager auch mit einem bereits vorgespannten Kugellager ausgestattet werden. Die radiale Sicherung des vorgespannten Kugellagers bzw. ein gewünschter Festsitz innerhalb beispielsweise des Grundkörpers kann beispielsweise durch eine Presspassung ermöglicht werden. Anschließend wird die Einbauposition des Kugellagers durch die Verbindung des Grundkörpers mit dem Gegenkörper und Ausführen der Steck-Dreh-Bewegung gesichert.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Gegenkörper bezogen auf eine axiale Richtung des Lagerfestteils einen stirnseitigen Endbereich des Grundkörpers umfängt. Insbesondere können sowohl der Grundkörper als auch der Gegenkörper als im Wesentlichen zylinderförmige Körper ausgebildet sein, welche koaxial an der Rotationswelle angeordnet sind. Der Gegenkörper kann dabei ein Deckelelement für eine Stirnseite des Grundkörpers bilden, wobei vorzugsweise nicht nur die Stirnseite des Grundkörpers verschlossen wird, sondern gleichzeitig auch eine Überdeckung von stirnseitigen Randbereichen der jeweiligen Mantelfläche erfolgt. Durch diese Ausgestaltung ist das Beaufschlagen des Grundkörpers und damit auch des darin enthaltenen Kugellagers mit einer Kraft von radial außen möglich, sowie gleichzeitig gegebenenfalls eine Abdichtung des Lagerfestteils gegenüber einem ungewünschten Eindringen von Staub, Schmutz, Essensresten und/oder Flüssigkeit.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Lagerfestteil ein federelastisches Element zum Beaufschlagen des Kugellagers mit einer Vorspannung aufweist. Bei dieser Ausgestaltung dient das Lagerfestteil gleichzeitig zum Aufbringen einer Vorspannung auf das Kugellager. Bei der Verwendung eines bereits vorgespannten Kugellagers kann dieses federelastische Element entsprechend entfallen. Das federelastische Element kann beispielsweise ein federelastisches Kunststoffelement, eine Wellfederscheibe oder ähnliches sein. Die Vorspannung wird durch eine Federrate des federelastischen Elementes an einen bekannten Toleranzbereich der beiden Körper des Lagerfestteils angepasst.
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In diesem Zusammenhang kann insbesondere vorgesehen sein, dass das federelastische Element ein auf einer in Richtung des Grundkörpers gewandten Seite des Gegenkörpers befindliches, die Rotationswelle koaxial umgebendes Ringelement ist. Durch die ringförmige Ausbildung des federelastischen Elementes kann die Vorspannung homogen entlang dessen gesamter Umfangsfläche auf den Grundkörper und damit auch das darin befindliche Kugellager aufgebracht werden. Das federelastische Element kann ein integraler Bestandteil des Lagerfestteils sein, beispielsweise einteilig mit dem Gegenkörper ausgebildet sein, oder bei einer Montage nachträglich in den Lagerfestteil eingebracht werden. Bei einer einteiligen Ausbildung kann das federelastische Element beispielsweise an den Gegenkörper angespritzt sein. Sofern das federelastische Element ein separates Element des Lagerfestteils ist, kann dieses beispielsweise formkorrespondierend in eine Formgebung des Gegenkörpers eingelegt sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Gegenkörper ein Zweikomponentenbauteil aus einer harten schalenförmigen Außenkomponente und einer in die Außenkomponente eingelegten weichelastischen Innenkomponente ist. Der Gegenkörper weist somit einerseits einen schalenförmigen harten Gehäuseteil und andererseits eine weichelastische Innenkomponente auf, welche eine Vorspannung auf das Kugellager aufbringen kann. Die weiche Innenkomponente kann beispielsweise eine Silikonkomponente sein, die entsprechende federelastische Eigenschaften aufweist. Während der Verbindung der beiden Körper des Lagerfestteils, d. h. des Grundkörpers und des Gegenkörpers, wird die weiche Innenkomponente komprimiert und dadurch der radiale Sitz des Kugellagers festgehalten. In dieser komprimierten Position wird der Bajonettverschluss fixiert, wodurch eine spielfreie Verbindung geschaffen wird. Die weiche Innenkomponente kann an die schalenförmige Außenkomponente angespritzt sein. Der Gegenkörper kann somit unmittelbar in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden, so dass ein nachträgliches Einlegen einer separaten weichen Innenkomponente in die schalenförmige Außenkomponente entfallen kann. Zusätzlich kann die Außenkomponente auf einer der Innenkomponente abgewandten Seite noch mit einer Kappe verbunden sein, die etwaige Öffnungen des Gegenkörpers abdichtet.
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Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die korrespondierenden Befestigungsmittel des Grundkörpers und des Gegenkörpers in radiale Richtung weisende Vorsprünge aufweisen, welche aus einer axialen Richtung betrachtet eine Längenüberdeckung zueinander aufweisen. Die beiderseitigen Vorsprünge dienen zur Sicherung der Endstellung des Bajonettverschlusses, so dass der Grundkörper und der Gegenkörper nicht voneinander gelöst werden können, d. h. das Lagerfestteil nicht ohne Zerstörung geöffnet werden kann. Bei der herstellerseitigen Montage des Rührwerklagers werden die korrespondierenden Befestigungsmittel zunächst aneinander vorbeigeführt, wozu beispielsweise eine Rampe an den Vorsprüngen vorgesehen sein kann, um das Vorbeiführen zu erleichtern. Sobald die Vorsprünge aneinander vorbeigeführt wurden, kontaktieren sich diese - bezogen auf die entgegengesetzte Richtung - an vorzugsweise steilen Flanken, so dass die Rückbewegung gesperrt ist.
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Des Weiteren wird alternativ oder zusätzlich zu den in radiale Richtung weisenden Vorsprüngen vorgeschlagen, dass das Befestigungsmittel des Grundkörpers einen in axiale Richtung weisenden Vorsprung aufweist, welcher in eine korrespondierende, in entgegengesetzte axiale Richtung weisende Aussparung des Befestigungsmittels des Gegenkörpers einrastbar ist. Gemäß dieser Ausgestaltung ergibt sich eine alternative oder zusätzliche Sicherung gegen selbsttätiges Lösen der Steck-Dreh-Verbindung des Rührwerklagers. Diese Ausgestaltung der korrespondierenden Befestigungsmittel des Grundkörpers und des Gegenkörpers mit sich in axialer Richtung gegenüberliegenden Vorsprüngen bzw. Aussparungen bewirkt eine axiale Sicherung der Befestigungsmittel bzw. des Grundkörpers und des Gegenkörpers aneinander. Die Aussparung weist eine Hinterrastung mit einer vorzugsweise schiefen Ebene entlang der Rastbewegung auf, welche dem Versagen des Befestigungsmittels vorbeugt. Durch eine Rotation des Gegenkörpers relativ zu dem Grundkörper gleitet der Vorsprung des Grundkörpers über die schiefe Ebene der Aussparung des Befestigungsmittels des Grundkörpers und verrastet in dieser. Die Konstruktion ist dabei so ausgelegt, dass ein Wegbrechen des Vorsprungs verhindert wird. Dazu ist eine entsprechende Steifigkeit und Überdeckung der gegenseitigen Befestigungsmittel von Grundkörper und Gegenkörper zu beachten. Nach dem Verrasten des Vorsprungs in der Aussparung entsteht ein Widerstand gegen selbsttätiges Lösen, der die Position des Gegenkörpers zu dem Grundkörper während der Benutzung des Rührwerklagers sicherstellt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Kugellager zwei in axialer Richtung zueinander beabstandete Teilkugellager aufweist, wobei der Lagerfestteil zwischen den beiden Teilkugellagern in Richtung der Rotationswelle weisende Quetschrippen aufweist, die sich unter gleichzeitiger Verkleinerung eines radialen Abstandes zu der Rotationswelle von einem ersten Teilkugellager zu einem zweiten Teilkugellager erstrecken. Vorzugsweise ist das erste Teilkugellager dabei als axiales Loslager ausgebildet, während das zweite Teilkugellager ein Festlager ist. Derartige Kugellager können als Lagereinheit ausgebildet sein, die eine Achse und zwei Teilkugellager in einem Gehäusebauteil aufweist. Zwischen den beiden Teilkugellagern kann ein Zwischenstück angeordnet sein, welches mit einem Grundkörper des Kugellagers dauerhaft verbunden, beispielsweise geklebt ist. Insbesondere kann dieses Zwischenstück jedoch mit dem Grundkörper des Kugellagers verschweißt sein. Für einen spielfreien und mechanisch freien Lauf wird eine Kugellagervorspannkraft in axialer Richtung aufgebracht, wobei eines der beiden Teilkugellager als Festsitz und das andere als Loslager ausgebildet wird. Die in Richtung der Rotationswelle gerichteten Innenringe der Teilkugellager sitzen jeweils beide fest auf der Rotationswelle. Dies wird durch die Quetschrippen des Lagerfestteils erreicht. Beispielsweise kann eine Innenseite des Grundkörpers des Lagerfestteils eine sich verjüngende Kegelform aufweisen, wobei dasjenige Teilkugellager, welches den Festsitz bilden soll, in dem verjüngten Teil des Grundkörpers angeordnet ist. Das als Loslager ausgebildete Teilkugellager ist hingegen in einem demgegenüber weiteren Teilbereich der Kegelform angeordnet. Die Kraft zum Festsetzen des Festlagers wird während der Verbindung des Gegenkörpers mit dem Grundkörper aufgebracht, nämlich während der Betätigung des Bajonettverschlusses. Der Gegenkörper drückt von außen gegen einen Teilbereich des Grundkörpers, in welchem das Kugellager gelagert ist. Bei weitergeführter Bajonettierung wird das Kugellager weiter in den Grundkörper hineingetrieben und entlang der Rotationswelle verlagert, wobei das Kugellager entlang der Quetschrippen in Richtung des verjüngten Teilbereiches des Innenraumes des Grundkörpers verlagert wird und sich die Vorspannkraft mit einem X-förmigen Kraftverlauf auf das Festlager überträgt, welches dadurch rotationsfest an der Rotationswelle fixiert wird. Insbesondere wird die Vorspannkraft dabei durch ein zuvor vorgeschlagenes federelastisches Element aufgebracht, welches in dem Lagerfestteil, nämlich vorzugsweise dem Gegenkörper, ausgebildet ist, der bei der Montage des Rührwerklagers mit einer Bajonettbewegung relativ zu dem Grundkörper verlagert und verdreht wird.
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Insbesondere wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass der Gegenkörper so mit einem von dem Grundkörper aufgenommenen Kugellager in mechanischer Wirkverbindung steht, dass der Gegenkörper bei Verbindung mit dem Grundkörper eine radiale Kraft von außen auf das erste Teilkugellager ausübt, wobei die Kraft entlang der Quetschrippen nach der Art eines Spannfutters auf das zweite Teilkugellager übertragen wird, um dieses rotationsfest an der Rotationswelle zu fixieren. Der Grundkörper dient somit als Spannfutter, um das Kugellager an der Rotationswelle zu fixieren. Der Grundkörper kann vorzugsweise im Bereich des ersten Teilkugellagers einen axialen Schiebesitz aufweisen, während ein Teilbereich auf der Höhe des zweiten Teilkugellagers mit Quetschrippen ausgestattet ist. Der Grundkörper weist des Weiteren vorzugsweise in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegliche Umfangsteilbereiche auf, die nach der Art einer Spannzange aufeinander zu bewegt werden können. Diese Eigenschaft kann beispielsweise durch axiale Einkerbungen des Materials des Grundkörpers erreicht werden. Die Verlagerung der beweglichen Umfangsteilbereiche erfolgt dadurch, dass der Gegenkörper an dem Grundkörper befestigt wird, wobei sich ein Teilbereich des Gegenkörpers von radial außen um die beweglichen Umfangsteilbereiche des Grundkörpers legt und diese in Richtung der Rotationswelle drückt, wobei gleichzeitig das Kugellager an der Rotationswelle verspannt wird.
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Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper und/oder der Gegenkörper ein Dichtelement zur fluiddichten Verbindung von Grundkörper und Gegenkörper aufweisen. Das Dichtelement kann beispielsweise eine Weichkomponente in Form eines Silikonrings sein, welcher an dem Gegenkörper befestigt ist. Das Dichtelement kann in einem Spritzgussverfahren an dem Gegenkörper angespritzt sein. Des Weiteren kann das Dichtelement auch ein separates Dichtelement sein, welches bei der Montage zwischen Grundkörper und Gegenkörper des Lagerfestteils gelegt wird. Besonders vorzugsweise ist das Dichtelement Teil der zuvor beschriebenen Innenkomponente des Gegenkörpers.
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Neben dem zuvor beschriebenen Rührwerklager wird mit der Erfindung des Weiteren eine elektromotorisch betriebene Küchenmaschine mit einem Elektromotor und einem Rührwerklager zur Lagerung eines von dem Elektromotor angetriebenen Rührwerks vorgeschlagen, wobei das Rührwerklager nach einer oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Die in Bezug auf das Rührwerklager erläuterten Merkmale und Vorteile ergeben sich somit entsprechend auch für eine elektromotorisch betriebene Küchenmaschine mit einem solchen Rührwerklager.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Küchenmaschine,
- 2 einen Längsschnitt durch die Küchenmaschine gemäß der Schnittlinie II,
- 3 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rührwerklager,
- 4 einen Gegenkörper eines Lagerfestteils des Rührwerklagers,
- 5 eine Explosionsdarstellung des in 4 dargestellten Gegenkörpers in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben,
- 6 eine Explosionsdarstellung des Gegenkörpers gemäß 5 in einer perspektivischen Ansicht von unten betrachtet,
- 7 einen Kraftverlauf während der Vorspannung eines Kugellagers innerhalb des in 3 dargestellten Rührwerklagers,
- 8 einen Längsschnitt durch einen Grundkörper des Rührwerklagers,
- 9 eine perspektivische Ansicht des Grundkörpers,
- 10 eine Draufsicht auf den Grundkörper,
- 11 einen vergrößerten Teilausschnitt des Grundkörpers gemäß 10,
- 12 einen Teilbereich des Grundkörpers in einer perspektivischen Ansicht,
- 13 ein Lagerfestteil des Rührwerklagers während einer Verbindung von Grundkörper und Gegenkörper,
- 14 der Lagerfestteil gemäß 13 in einem verbundenen Zustand von Grundkörper und Gegenkörper,
- 15 einen Blick auf den Grundkörper vor der Fixierung des Gegenkörpers,
- 16 eine Endstellung der in 15 dargestellten Teilbereiche nach Fixierung,
- 17 einen Blick auf korrespondierende Befestigungsmittel des Gegenkörpers und des Grundkörpers,
- 18 einen Blick von oben in den Gegenkörper,
- 19 einen Querschnitt des Lagerfestteils gemäß 18 vor der Fixierung eines Bajonettverschlusses,
- 20 das Lagerfestteil gemäß 19 nach der Fixierung des Bajonettverschlusses,
- 21 einen Blick auf einen Gegenkörper gemäß einer zweiten Ausführungsform in Alleinstellung,
- 22 eine perspektivische Seitenansicht eines zu dem Gegenkörper aus 21 korrespondierenden Grundkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 23 ein Befestigungsmittel des in 22 dargestellten Grundkörpers mit einem Vorsprung,
- 24 das Befestigungsmittel des Grundkörpers gemäß 23 sowie ein Befestigungsmittel des Gegenkörpers in einem nicht verrasteten Zustand,
- 25 die korrespondierenden Befestigungsmittel gemäß 24 in einem verrasteten Zustand.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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1 zeigt lediglich beispielhaft eine elektromotorisch betriebene Küchenmaschine 2, welche hier als kombiniertes Koch-Mix-Gerät ausgebildet ist. Die Küchenmaschine 2 weist ein Basisgerät 21 auf, mit welchem ein Zubereitungsgefäß 22 verbunden ist. Das Zubereitungsgefäß 22 verfügt in einem Bodenbereich über eine Bodenöffnung, durch welche ein Teilbereich eines Rührwerklagers 1 (siehe 2) hindurchgeführt werden kann, um eine Rotationswelle 5 des Rührwerklagers 1 mit einer Motorwelle eines Elektromotors des Basisgerätes 21 zu verbinden. Das Zubereitungsgefäß 22 ist hier beispielsweise ein Mixgefäß mit einem Griff 23 und einem Deckel 24. In den Deckel 24 ist eine Deckelöffnung 25 eingebracht, so dass ein Nutzer auch bei aufgelegtem Deckel 24 in das Zubereitungsgefäß 22 schauen und/oder Zutaten einfüllen kann. Der Deckel 24 weist einen Deckelgriff 26 auf. Das Zubereitungsgefäß 22 wird mit Hilfe von zwei Verriegelungswalzen 29 mit dem Deckel 24 verriegelt, so dass es bei einem Betrieb der Küchenmaschine 2 nicht zu einem ungewünschten Öffnen des Zubereitungsgefäßes 22 kommen kann.
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An dem Basisgerät 21 sind des Weiteren ein Display 27 (hier zum Beispiel ein Touchscreen), sowie ein Schalter 28 vorgesehen, über welche eine Menüführung der Küchenmaschine 2 gesteuert werden kann, beispielsweise um die Zubereitung von Speisen anhand eines ausgewählten Rezeptes zu steuern. Auf dem Display 27 können dem Nutzer beispielsweise einzelne Abarbeitungsschritte einer automatischen Rezeptzubereitung angezeigt werden, sowie benötigte Zutaten für die Zubereitung, die der Nutzer in das Zubereitungsgefäß 22 einzufüllen hat.
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Wie in 2 dargestellt, weist das Rührwerklager 1 ein Rührwerk 20 auf, welches hier beispielsweise ein Messersatz mit einer Mehrzahl von Messern 30 ist. Je nach einer aktuell durchzuführenden Aufgabe der Küchenmaschine 2 kann das Rührwerk 20 bzw. das Rührwerklager 1 aus dem Zubereitungsgefäß 22 entnommen und durch ein anderes Rührwerk 20 bzw. Rührwerklager 1 getauscht werden. Beispielsweise könnte das gezeigte Rührwerklager 1 durch ein Rührwerk 20 zum Durchmischen von Speisen, zum Sahneschlagen oder für andere Aufgaben ersetzt werden oder durch einen entsprechenden Aufsatz ergänzt werden.
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3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Rührwerklagers 1. Das Rührwerklager 1 weist einen Lagerfestteil 3 mit einer rotierbar darin gelagerten Rotationswelle 5 auf. Das Lagerfestteil 3 weist einen Grundkörper 6 und einen Gegenkörper 7 auf, welche zu dem Lagerfestteil 3 verbunden sind und miteinander ein Kugellager 4 umgeben, das auf der Rotationswelle 5 sitzt. Der Grundkörper 6 und der Gegenkörper 7 sind mit Hilfe von Befestigungsmitteln 8, 9, 10, 11, 36 welche einen Bajonettverschluss bilden, miteinander verbunden. Der Grundkörper 6 ist topfförmig ausgebildet, mit einem offenen Endbereich 12, über welchen bei der Montage das Kugellager 4 eingeführt wird. Der Gegenkörper 7 ist als ein Deckelelement ausgebildet, welches den Endbereich 12 des Grundkörpers 6 verschließt und dabei das in dem Grundkörper 6 befindliche Kugellager 4 vorspannt.
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Das Kugellager 4 weist zwei Teilkugellager 16, 17 auf, welche bezogen auf die axiale Richtung durch ein Zwischenstück 38 zueinander beabstandet an der Rotationswelle 5 angeordnet sind. Das erste, in der Figur obere, Teilkugellager 16 ist als Loslager ausgebildet, während das zweite, hier untere, Teilkugellager 17 als Festlager ausgebildet ist. Das Zwischenstück 38 ist vorzugsweise mit einem Grundkörper des Kugellagers 4 verschweißt. Das Kugellager 4 kann dadurch als eine Einheit in den Grundkörper 6 des Rührwerklagers 1 eingesetzt werden.
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten in den Gegenkörper 7 des Lagerfestteils 3. Der Gegenkörper 7 weist innenliegend eine Innenkomponente 15 auf, welche ein federelastisches Element 13 bereitstellt. Das federelastische Element 13 ist hier ein Silikonring, welcher in Verbindung mit einer harten Außenkomponente 14 des Gegenkörpers 7 ein Zweikomponenten-Spritzgussteil bildet. Das federelastische Element 13 dient zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf das in dem Grundkörper 6 des Lagerfestteils 3 befindliche Kugellager 4. Des Weiteren weist die Innenkomponente 15 ein Dichtelement 19 auf, welches ebenfalls aus Silikon gebildet sein kann und den Gegenkörper 7 gegenüber dem Grundkörper 6 sowie gegen eine außenliegende Kappe 32 (siehe 3) abdichtet. Die Außenkomponente 14 des Gegenkörpers 7, welche eine schalenförmige Hartkomponente ist, dient als Deckelelement für den stirnseitig offenen Grundkörper 6 und verfügt innenliegend über Befestigungsmittel 9, 11. Die Befestigungsmittel 9 dienen zum Spannen des Grundkörpers 6 gegen das darin befindliche Kugellager 4 bzw. die Rotationswelle 5, während die Befestigungsmittel 11 der Sicherung einer Endlage eines Bajonettverschlusses dienen, welcher den Gegenkörper 7 an dem Grundkörper 6 fixiert.
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Die 5 und 6 zeigen unterschiedliche perspektivische Ansichten einer Explosionsdarstellung des Gegenkörpers 7 mit der Außenkomponente 14 und der Innenkomponente 15. Die Innenkomponente 15 besteht im Wesentlichen aus zwei koaxial angeordneten Ringen, welche unterschiedlichen Querschnittsebenen der Außenkomponente 14 zugeordnet sind. Ein erster, innerer Ring weist das federelastische Element 13 auf, während ein zweiter, äußerer Ring mit größerem Durchmesser ein Dichtelement 19 bildet, welches fluiddicht gegenüber dem Grundkörper 6 und der Kappe 32 abschließen kann.
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7 zeigt die Krafteinleitung in das Rührwerklager 1 bei einer Verbindung des Gegenkörpers 7 mit dem Grundkörper 6. Die Anordnung des aus dem ersten Teilkugellager 16 und dem zweiten Teilkugellager 17 bestehenden Kugellagers 4 ist eine X-Anordnung, welche dafür sorgt, dass eine auf einen Außenring des ersten Teilkugellagers 16 aufgebrachte Kraft nach innen entlang der Rotationswelle 5 und wieder nach außen auf einen Außenring des zweiten Teilkugellagers 17 geführt wird (siehe Pfeile). Zu erkennen ist in der Figur des Weiteren die sich ausgehend von dem ersten Teilkugellager 16 in Richtung des zweiten Teilkugellagers 17 verjüngende Form des Kugellagers 4 bzw. des Innenraums des Grundkörpers 6, welcher das Kugellager 4 aufnimmt.
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Wie in 8 dargestellt, weist der Innenraum des Grundkörpers 6 Quetschrippen 18 auf, welche dafür sorgen, dass das in den Grundkörper 6 geschobene Kugellager 4 fest auf die Rotationswelle 5 gepresst wird, wobei das zweite Teilkugellager 17 als Festsitz für das Kugellager 4 dient Im Bereich des ersten Teilkugellagers 16 verfügt der Grundkörper 6 über Quetschrippen 18, welche als Schiebesitz ausgelegt sind und die Funktion eines Spannfutters übernehmen. In der Ebene dieser Quetschrippen 18 weist der Grundkörper 6 Schlitze 33 auf, welche eine in Richtung der Rotationswelle 5 gerichtete Bewegung an dem stirnseitigen offenen Endbereich 12 des Grundkörpers 6 ermöglichen. Der als Spannfutter dienende Grundkörper 6 des Lagerfestteils 3 wird somit durch den Gegenkörper 7 betätigt, welcher in einer Bajonettier-Bewegung auf den Endbereich 12 des Grundkörpers 6 aufgeschraubt wird. Dabei gleiten die in der Außenkomponente 14 des Gegenkörpers 7 befindlichen Befestigungsmittel 9 an den Befestigungsmitteln 8 des Grundkörpers 6 entlang und pressen diese nach innen, nämlich in Richtung der Rotationswelle 5.
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9 zeigt eine geeignete Ausbildung der Befestigungsmittel 8 mit Rampen 37, welche bezogen auf eine Umfangsrichtung in Schließrichtung eines Bajonettverschlusses einen sich aufweitenden Außendurchmesser vorgeben, so dass die korrespondierenden Befestigungsmittel 9 des Gegenkörpers 7 bei einer Rotationsbewegung des Gegenkörpers 7 immer stärker gegen den Grundkörper 6 pressen und dabei das Kugellager 4 verspannen. Dabei erfolgt gleichzeitig die Krafteinleitung in das Kugellager 4 wie in 7 anhand der Pfeile dargestellt.
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Die 10 bis 12 zeigen in teilweise vergrößerter Darstellung eine Draufsicht auf den Grundkörper 6 gemäß 9. Erkennbar ist dabei die sich rampenartig aufweitende Form der Befestigungsmittel 8 in Umfangsrichtung des Grundkörpers 6.
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Die 13 bis 20 zeigen einen Vorgang, bei welchem der Gegenkörper 7 mit dem Grundkörper 6 verbunden wird. Bei der Montage des Lagerfestteils 3 und zur Vorspannung des Kugellagers 4 wird der Gegenkörper 7 auf die Rotationswelle 5 aufgeschoben und in Richtung des Grundkörpers 6 verlagert, bis die in 14 dargestellte Endstellung erreicht ist. In einem ersten Stadium der Verbindung von Grundkörper 6 und Gegenkörper 7 werden die korrespondierenden Befestigungsmittel 8, 9 des Grundkörpers 6 und des Gegenkörpers 7 zunächst in eine gemeinsame axiale Ebene gebracht. Dabei befinden sich die Befestigungsmittel 8, 9 vorzugsweise noch nicht in Kontakt miteinander, so dass ein besonders leichtes Aufstecken des Gegenkörpers 7 auf den Grundkörper 6 möglich ist.
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15 zeigt eine Ansicht auf den Grundkörpers 6. Zur rotationsfesten Verbindung des Gegenkörpers 7 mit dem Grundkörper 6 wird der Gegenkörper 7 rotiert, in der 15 nach links, bis die in 16 dargestellte Endstellung erreicht ist. Zur Sicherung des Bajonettverschlusses greifen an dem Grundkörper 6 ausgebildete Befestigungsmittel 10 hinter an dem Gegenkörper 7 ausgebildete Befestigungsmittel 11, welche nach radial innen vorspringen und sägezahnartig ausgebildet sind. Die Befestigungsmittel 11 weisen bezogen auf die Fügerichtung eine Rampe 37 auf, die von dem Befestigungsmittel 10 des Grundkörpers 6 überwunden werden kann, jedoch in entgegengesetzter Richtung eine steile Flanke zeigt, die den Bajonettverschluss unlösbar sichert.
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Die 18 bis 20 zeigen in Ansichten von oben - durch den Gegenkörper 7 hindurch - einen Vorgang zum Überwinden des sägezahnartigen Befestigungsmittels 11 durch ein Befestigungsmittel 10 des Grundkörpers. In den Figuren steht beispielsweise der Grundkörper 6 fest und der Gegenkörper 7 wird im Uhrzeigersinn relativ zu dem Grundkörper 6 rotiert. In der in 19 dargestellten Situation stößt das als Sägezahn ausgebildete Befestigungsmittel 11 des Gegenkörpers 7 gegen das Befestigungsmittel 10 des Grundkörpers. Zu gleicher Zeit bewegt sich ein nach radial innen hervorstehender Endbereich des Befestigungsmittels 9 des Gegenkörpers 7 die Rampe 37 des Befestigungsmittels 8 des Grundkörpers 6 hinauf. Bei fortgeführter Rotationsbewegung des Gegenkörpers 7 überwindet das Befestigungsmittel 11 schließlich das Befestigungsmittel 10 und das Befestigungsmittel 9 wird immer stärker gegen die Rampe 37 des Befestigungsmittels 8 gedrückt. Diese Stellung ist in 20 dargestellt. Der Grundkörper 6 weist des Weiteren die Befestigungsmittel 36 auf, welche einen Überhang aufweisen, unter welchen ein Teilbereich des Befestigungsmittels 9 geführt werden kann. Der Überhang des Befestigungsmittels 36 kann von oben auf das Befestigungsmittel 9 des Gegenkörpers 7 drücken, um zusätzlich einen Reibwiderstand zu erzeugen.
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Die 21 bis 25 zeigen eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kombination aus einem in 21 dargestellten Gegenkörper 7 und einem in 22 dargestellten Grundkörper 6. 21 zeigt den Gegenkörper 7 in einer Draufsicht von außen auf die Außenkomponente 14. Durch fensterartige Öffnungen des Gegenkörpers 7 hindurch erkennt man das Befestigungsmittel 9, welches eine Aussparung 35 aufweist. Der Gegenkörper 7 weist insgesamt drei solcher Befestigungsmittel 9 auf, welche hier in Abständen von 120° zueinander beabstandet sind. Jedes der Befestigungsmittel 9 weist dabei eine solche Aussparung 35 auf. Die Aussparungen 35 sind nach der Art einer Rampe ausgebildet, wie dies insbesondere auch in den 24 und 25 zu erkennen ist.
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Der in 22 dargestellte Grundkörper 6 weist korrespondierend zu der Aussparung 35 des Befestigungsmittels 9 des Gegenkörpers 7 ein Befestigungsmittel 36 auf, welches nach der Art eines Überhangs ausgebildet ist und unterseitig, nämlich in axiale Richtung vorstehend, einen Vorsprung 34 aufweist, der formkorrespondierend zu der Aussparung 35 des Gegenkörpers 7 positioniert und geformt ist. Der Grundkörper 6 weist hier drei derartige Befestigungsmittel 36 mit jeweils einem Vorsprung 34 auf. Die Position der Vorsprünge 34 korrespondiert in einem verrasteten Zustand von Grundkörper 6 und Gegenkörper 7 mit den Aussparungen 35 des Gegenkörpers 7.
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23 zeigt eine Detailansicht eines Befestigungsmittels 36 des in 22 dargestellten Grundkörpers 6 mit einem in axiale Richtung an dem Befestigungsmittel 36 hervorstehenden Vorsprung 34. Der Vorsprung 34 ist sägezahnartig ausgestaltet und verfügt an einer Seite über eine Rampe und an der gegenüberliegenden Seite über eine steile Flanke, die parallel zu der Richtung einer Längserstreckung der Rotationswelle 5 orientiert ist.
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Die 24 und 25 zeigen schließlich ein Verrasten des Vorsprungs 34 des Befestigungsmittels 36 in der Aussparung 35 des Befestigungsmittels 9. 24 zeigt dabei einen Zustand vor der Verrastung, wobei der Vorsprung 34 noch eine Rampe des Befestigungsmittels 9 zu überwinden hat, um zu der Aussparung 35 zu gelangen. Sobald der Vorsprung 34 in die Aussparung 35 einrastet, wie dies in 25 dargestellt ist, kann sich der Vorsprung 34 nicht mehr aus der Aussparung 35 lösen, da die steile Flanke der Aussparung 35 entgegensteht. Dadurch wird die Steck-Dreh-Verbindung von Gegenkörper 7 und Grundkörper 6 gegen ein selbsttätiges Lösen gesichert. Durch den in axiale Richtung weisenden Vorsprung 34 bzw. die Aussparung 35 ist eine axiale Befestigung geschaffen, welche nicht durch eine relative Rotation zwischen dem Gegenkörper 7 und dem Grundkörper 6 gelöst werden kann. Die Einbringung der Hinterrastung mit einer schiefen Ebene der Aussparung 35 beugt dem Versagen des Vorsprungs 34 vor.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rührwerklager
- 2
- Küchenmaschine
- 3
- Lagerfestteil
- 4
- Kugellager
- 5
- Rotationswelle
- 6
- Grundkörper
- 7
- Gegenkörper
- 8
- Befestigungsmittel
- 9
- Befestigungsmittel
- 10
- Befestigungsmittel
- 11
- Befestigungsmittel
- 12
- Endbereich
- 13
- Federelastisches Element
- 14
- Außenkomponente
- 15
- Innenkomponente
- 16
- Erstes Teilkugellager
- 17
- Zweites Teilkugellager
- 18
- Quetschrippen
- 19
- Dichtelement
- 20
- Rührwerk
- 21
- Basisgerät
- 22
- Zubereitungsgefäß
- 23
- Griff
- 24
- Deckel
- 25
- Deckelöffnung
- 26
- Deckelgriff
- 27
- Display
- 28
- Schalter
- 29
- Verriegelungswalze
- 30
- Messer
- 31
- Randbereich
- 32
- Kappe
- 33
- Schlitz
- 34
- Vorsprung
- 35
- Aussparung
- 36
- Befestigungsmittel
- 37
- Rampe
- 38
- Zwischenstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013113153 A1 [0003]
