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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Rührwerkzeug, vorzugsweise
für eine Küchenmaschine. Beispielsweise kann das
Rührwerkzeug in einem Standgerät (welches typischerweise
mit einer Rührschüssel verbunden ist) eingesetzt
werden. Es lässt sich mit großem Vorteil in Rührschüsseln
oder Teigtrögen einsetzen. Es kann ebenfalls in einem Handmixer
eingesetzt werden. Insbesondere ist es auch für den Einsatz
mit der Antriebseinheit eines Pürierstabes geeignet. Das
Rührwerkzeug soll zum Rühren von Kuchen-, Brot-
oder Pizzateig geeignet sein, ebenfalls aber auch zum Schlagen von
Sahne und für Zerkleinerungsaufgaben, wie sie beim Rühren
anfallen.
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Hintergrund der Erfindung
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Für
Küchenmaschinen, aber auch für andere Mischungs-,
Rühr- und Zerkleinerungsaufgaben ist eine Vielzahl von
Rührwerkzeugen bekannt.
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US 2006/0062079 A1 (Anmelderin:
Ekato Solidmix GmbH) offenbart ein Rührwerkzeug mit zwei
verstellbaren Armen zum Einsatz in einem Rührtrog. Dieses
Rührwerkzeug kann durch ein Zerkleinerungswerkzeug ergänzt
werden. Die mechanische Konstruktion ist anspruchsvoll. Die zusätzliche Benutzung
eines Zerkleinerungswerkzeuges erscheint eher aufwendig.
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EP 1982624 A1 (Electrodomesticos
Taurus S. L.) offenbart ein Küchenwerkzeug, insbesondere für
einen Pürierstab. Dieses Werkzeug soll drei oder mehr Klingen
aufweisen und aus Metall gefertigt sein. Die Klingen sind in verschiedenen
Winkelrichtungen ausgerichtet, um das Durchmischen von Nahrungsmitteln
in einem Rührtopf zu fördern. Abgesehen von ihrer
Ausrichtung sind die Klingen im Wesentlichen von einfacher symmetrischer
Form. Daher erscheint es unwahrscheinlich, dass ein Rührergebnis
erzielt werden kann, welches etwa zum Rühren von Kuchenteig
ausreichend wäre.
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US 2,193,686 (Craddock)
offenbart ein Rührwerkzeug mit im Wesentlichen propellerförmigen Rührblättern,
welche zusätzlich bestimmte Krallen oder Stege aufweisen.
Dieses Rührwerkzeug mag seine Aufgabe zwar effektiv erfüllen,
ist aber in der Herstellung anspruchsvoll und kann wohl auch nur aus
Metall gefertigt werden, um bei seiner komplizierten Form hinreichende
Stabilität aufzuweisen.
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EP 193128 A2 (SEB
S. A.) offenbart ein Werkzeug, welches insbesondere für
die Zubereitung von Marmeladen nützlich sein soll. Das
Rührwerkzeug zeigt relativ große Rührschaufeln.
Eine Rührschaufel ist in Rotationsrichtung und eine entgegen der
Rotationsrichtung ausgerichtet. Die Rührschaufeln sind
genau auf eine zu verwendende Rührschüssel abgestimmt.
Mit einer anderen Rührschüssel ist das Rührwerkzeug
offenkundig schlecht oder gar nicht zu verwenden. Wegen der Größe
der Rührschaufeln ist auch ein erhebliches Drehmoment erforderlich,
um sowohl ein hinreichendes Durchmischen als auch Zerkleinern von
Früchten und dergleichen zu erreichen.
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Die
vorliegende Erfindung möchte die Schwächen im
Stand der Technik vermeiden. Insbesondere soll ein gutes Durchmischen
auch fester Rührteige mit einem einfach und preisgünstig
herzustellenden Werkzeug ermöglicht werden. Dieses Werkzeug
soll auch mit Küchenmaschinen einsetzbar sein, welche kein
hohes Drehmoment zur Verfügung stellen können.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Rührwerkzeug nach Anspruch 1 gelöst.
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Hauptmerkmale und Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Rührwerkzeug, vorzugsweise
für eine Küchenmaschine. Insbesondere geht es
um ein Rührwerkzeug, mit einem um eine Antriebsachse in
einer Rotationsrichtung rotierbaren Nabenteil, von dem sich radial
zur Antriebsachse mindestens ein Rührarm und mindestens
ein erster Mischflügel erstreckt, wobei der Rührarm
einen ersten Radius und eine erste axiale Höhe und ein
erstes Flächenprodukt hat, welches aus dem ersten Radius
und der ersten axialen Höhe gebildet ist, und der erste
Mischflügel einen zweiten Radius und eine zweite axiale
Höhe und ein zweites Flächenprodukt hat, welches
aus dem zweiten Radius und der zweiten axialen Höhe gebildet
ist, wobei bei dem Rührwerkzeug der erste Radius mindestens doppelt
so groß ist wie der zweite Radius und das erste Flächenprodukt
kleiner ist als das zweite Flachenprodukt. Ferner betrifft die Erfindung
ein motorgetriebenes Küchengerät und ein Verfahren
zum Schlagen von Teig mit einem solchen Rührwerkzeug.
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Erfindungsgemäß weist
das Rührwerkzeug also ein Nabenteil auf, welches um eine
Antriebsachse in einer Rotationsrichtung rotierbar ist. Dieses Nabenteil
kann im Prinzip beliebige Form haben. Beispielsweise kann es im
Wesentlichen zylinderförmig sein. Es kommen auch komplexere
Formen in Betracht, beispielsweise kann das Nabenteil im Querschnitt
wellenförmig sein.
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Von
dem Nabenteil erstreckt sich mindestens ein Rührarm. Dieser
erstreckt sich radial zur Antriebsachse, d. h. mindestens eine Komponente
des Rührarms erstreckt sich radial. Der Rührarm
muss aber nicht insgesamt genau senkrecht zur Antriebsachse stehen,
sondern kann auch in einem bestimmten Winkel schräg zur
Senkrechten stehen. Vorzugsweise allerdings stehen die Rührarme
senkrecht zur Antriebsachse.
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Der
erste Rührarm hat einen ersten Radius und eine erste axiale
Höhe. Der erste Radius bestimmt sich als eine Länge
zwischen folgenden Punkten: Dem radial äußersten
Punkt des Rührarms und seinem radial innersten Punkt, an
welchem er auf der Radiuslinie zum äußersten Punkt
an die Nabe anstößt. Der Rührarm weist
ferner eine axiale Höhe auf, welche seine Ausdehnung in
Richtung der Rotationsachse darstellt. Sollte diese Dicke des Rührarms
uneinheitlich sein, so ist ein Durchschnittswert zu bilden. Das
Produkt aus diesem ersten Radius und der ersten axialen Höhe
wird hier als erstes Flächenprodukt bezeichnet. Es hat
die Einheit einer Fläche und ist repräsentativ
für diejenige Fläche, mit der der Rührarm
gegen ein Rührgut drückt.
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Erfindungsgemäß weist
das Rührwerkzeug ferner einen Mischflügel auf.
Dieser ist erfindungsgemäß anders geformt als
der Rührarm, nämlich (radial) kürzer
aber höher. Der Mischflügel hat einen zweiten
Radius und eine zweite axiale Höhe. Diese Längen
sind analog zu denen des ersten Rührarms zu bestimmen.
Ihr Produkt soll hierin als zweites Flächenprodukt bezeichnet
werden. Das zweite Flächenprodukt ist charakteristisch
für die Fläche, welche der Mischflügel
dem Rührgut entgegenbringt.
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Erfindungsgemäß hat
es sich gezeigt, daß die beanspruchte Dimensionierung von
Rührarm und Mischflügel ein besonders effektives
Teigrühren mit geringem Drehmoment erlaubt. Dabei werden
drehachsferne Bereiche des Rührguts von dem ersten Rührarm
erreicht. In achsnäheren Bereichen kann der Mischflügel
zusätzlich wirken.
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Bei
einem besonders zweckmäßigen Rührwerkzeug
beträgt das erste Flächenprodukt weniger als 75%
oder 50% des zweiten Flächenprodukts. Ferner kann der erste
Radius nicht nur zweimal so groß sein wie der zweite Radius,
sondern auch dreimal so groß oder viermal so groß.
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Besonders
nützlich ist ein Rührwerkzeug, bei dem auch ein
zweiter Rührarm und ein zweiter Mischflügel vorgesehen
sind. Diese können so ausgeführt sein wie der
entsprechende erste Rührarm bzw. der erste Mischflügel.
Vorteilhafterweise liegt der zweite Rührarm dem ersten
radial gegenüber und der zweite Mischflügel dem
ersten ebenfalls radial gegenüber. An dem zweiten Rührarm
kann man einen dritten Radius und eine dritte axiale Höhe
sowie ein drittes Flächenprodukt bestimmen, und zwar in der
Weise, die für den ersten Rührarm beschrieben wurde.
Entsprechend läßt sich auch für den zweiten Mischflügel
ein vierter Radius, eine vierte axiale Höhe und ein viertes
Flächenprodukt bestimmen. Vorteilhafterweise ist es nun
wiederum so, daß der dritte Radius mindestens doppelt so
groß ist wie der vierte Radius und daß das dritte
Flächenprodukt kleiner ist als das vierte Flächenprodukt.
Es kommt wiederum in Frage, daß der dritte Radius mehr
als dreimal so groß ist wie der vierte Radius. Es genügt
in der Regel, wenn das dritte Flächenprodukt nur 75% oder 50%
oder weniger als das vierte Flächenprodukt beträgt.
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Ein
besonders zweckmäßiges Rührwerkzeug ergibt
sich, wenn die Summe aus dem ersten und dritten Flächenprodukt
kleiner ist als die Summe aus dem zweiten und vierten Flächenprodukt.
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Der
Rührarm weist eine Schlagfläche auf. Unter einer
Schlagfläche ist hierin jede Fläche zu verstehen,
welche zum Schlagen oder Rühren von Teig geeignet ist.
Insbesondere kommen im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsrichtung
stehende Flächen in Betracht. Die Schlagfläche
kann eben sein oder eine konkave oder konvexe Wölbung aufweisen.
Vorzugsweise hat die Schlagfläche in senkrechter Richtung (d.
h. die Richtung der Rotationsachse) eine Ausdehnung von mindestens
0,1 mm, 0,25 mm oder 0,5 mm, wobei auch Ausdehnungen von mehr als
1 mm oder 2 mm oder 5 mm in Betracht kommen, die Ausdehnung aber
vorzugsweise 10 mm oder 20 mm nicht überschreitet.
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Erfindungsgemäß kann
das Rührwerkzeug an jeweils eine Schlagfläche
anschließen jeweils mindestens eine Schrägfläche
aufweisen. Die Schlagfläche weist dabei vorteilhafterweise
nach oben oder unten, d. h. die Normalen der Schlagfläche weisen
dabei im Wesentlichen nach oben oder unten (bilden aber ebenfalls
einen spitzen Winkel mit der Lotrichtung).
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Diese
kann beispielsweise mit einer radialen Ebene einen spitzen Winkel
bildet. Eine radiale Ebene ist eine Ebene, auf der die Antriebsachse
senkrecht steht. Das Vorsehen einer Schrägfläche
führt wiederum zu einem besseren Rühr- und Durchmischungsergebnis.
Es wird angenommen, daß die Schrägfläche
beim vollständigen Zerkleinern von Rührgut hilft und
daß die Schrägfläche ferner Strömungen
im Rührgut hervorruft, welche der Durchmischung förderlich
sind.
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Insbesondere
in der Aufsicht aus Richtung der Antriebsachse betrachtet, kann
die Schlagfläche einen Bogen beschreiben. Folglich kann
sie verschiedene Schlagrichtungen aufweisen. Unter einer Schlagrichtung
ist hierin jeweils die Normale auf einen Abschnitt der Schlagfläche
zu verstehen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat nun
ein radial innen liegender Teil der Schlagfläche eine im
Wesentlichen parallel zur Rotationsrichtung weisende Schlagrichtung.
Dagegen hat ein radial sich nach außen anschließender
Teil eine im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsrichtung weisende
Schlagrichtung. Anders ausgedrückt ist also diese Schlagrichtung
dieses Teils der Schlagfläche im Wesentlichen tangential
zu Rotationsrichtung angeordnet.
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Diese
Ausrichtung eines Teiles der Schlagfläche hat sich überraschenderweise
als vorteilhaft für ein günstiges Mischergebnis
erwiesen. Die genauen Prozesse beim Durchmischen verschiedener Teige
sind nicht bekannt und dürften auch sehr stark vom speziellen
Teig oder Rührgut abhängen. Denkbar ist jedoch
eine „ziehende Mitnahme” des Rührguts
durch die Schlagfläche, welche vorteilhaft ist. Ferner
kann die Schlagfläche, auch wenn sie senkrecht zur Rotationsrichtung
steht, eine gewisse Trenn- oder Zerkleinerungswirkung ausüben,
wie es scheint.
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Erfindungsgemäß kann
das Rührwerkzeug auch einen zweiten Rührarm umfassen.
(Ferner wäre ein dritter, vierter, fünfter oder
weiterer Rührarm möglich.) Dieser Rührarm
soll sich in der für den ersten Rührarm beschriebenen
Weise wiederum radial zur Antriebsachse erstrecken. Der zweite Rührarm
weist in der Regel ebenfalls eine Schlagfläche auf, die
gebogen ist und verschiedene, jeweils senkrecht zur Schlagfläche
stehende Schlagrichtungen aufweist. In einer Ausführungsform
kann der zweite Rührarm dem ersten Rührarm radial
gegenüberliegen.
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Der
zweite Rührarm kann im Wesentlichen die gleiche Kontur
haben wie der erste Rührarm, d. h. der zweite Rührarm
ist zum ersten Rührarm drehsymmetrisch. Es kommt aber auch
in Betracht, daß der zweite Rührarm eine andere
Kontur hat als der erste Rührarm, d. h. er ist nicht drehsymmetrisch
zum ersten Rührarm.
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Insbesondere
kann der zweite Rührarm axial höher angeordnet
sein als der erste. Es hat sich gezeigt, daß die Kombination
von Rührarmen verschiedener Kontur bessere Rührergebnisse
liefert als zwei Rührarme gleicher Kontur. Dies gilt insbesondere
für axial in verschiedener Höhe angebrachte Rührarme. Dabei
kommt es auch in Betracht, die Anbringungshöhe der Rührarme
an der Achse bei der Wahl ihrer Kontur zu berücksichtigen.
Bei einem weiteren weiter unten angebrachten Rührarm erscheint
es günstig, wenn er beim Rührgut eine Durchströmungs-
oder Durchmischungsrichtung fördert, die eher nach oben gerichtet
ist, also weg vom Boden eines Rührgefäßes.
Dazu ist es von Vorteil, wenn dieser Rührarm eine große
nach oben weisende Schrägfläche aufweist.
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Erfindungsgemäß kommt
ein zweiter Rührarm in Betracht, bei dem sich die Schlagrichtung durch
Länge der Schlagfläche um weniger als 100° oder
weniger als 90° ändert. Erfindungsgemäß kann sich
auch an die Schlagfläche des zweiten Rührarmes
eine Schrägfläche anschließen, welche
mit einer radialen Ebene einen spitzen Winkel bildet. Bei einem
erfindungsgemäßen Rührwerkzeug, welches
einen zweiten Rührarm aufweist, kann die Schrägfläche
des zweiten Rührarms nach unten zeigen.
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Erfindungsgemäß wird
auch ein beliebiges motorgetriebenes Küchengerät
mit einem Rührwerkzeug, wie hierin beschrieben, zur Verfügung
gestellt. Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren
zum Schlagen (und/oder Rühren) von Teig mit einem Rührwerkzeug
der hierin beschriebenen Art zur Verfügung gestellt.
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Das
Rührwerkzeug kann insgesamt aus einem Material hergestellt
werden. Vorteilhafterweise kann es im Spritzgussverfahren hergestellt
werden. Besonders Kunststoff, insbesondere Polyoxymethylen (POM).
Andere technische Kunststoffe mit guter Steifigkeit und guten Reibwerten,
welche somit auch eine gute untere Lagerstelle ausbilden können,
sind auch einsetzbar.
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Das
Verfahren zum Schlagen von Teig wird vorteilhafterweise mit 800
bis 1000 Umdrehungen pro Minute ausgeführt. Im Vergleich
zum Schlagen von Teig mit anderen Werkzeugen ist ein deutlich reduziertes
Drehmoment erforderlich. Dies gilt insbesondere für das
Schlagen schwerer Teige. Als Referenzteig kann Mürbeteig
dienen. Das Schlagen eines Referenz-Mürbeteigs mit einem
konventionellen Küchenmaschinenaufsatz, wie etwa dem Knethaken des
Braun-Gerätes K700 erfordert bis zu 1 Nm Drehmoment. Das
erfinderische Rührwerkzeug erlaubt es jedoch einen solchen
Teig mit einem Drehmoment von maximal 0,5 Nm zu rühren.
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Zum
besseren Verständnis der Erfindung sollen auch die nachfolgenden
Abbildungen dienen. Soweit hierin und in dem zugehörigen
Erläuterungstext technische Merkmale in bestimmter Kombination vorgestellt
werden, sind diese auch als einzeln und in anderen Kombinationen
offenbart zu betrachten, soweit solche Kombinationen technisch sinnvoll
und möglich sind. Bei den Abbildungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Gesamtansicht des Rührwerkzeuges,
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2 eine
Ansicht des Rührwerkzeugs von unten,
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3 eine
Seitenansicht des Rührwerkzeuges.
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1 läßt
in perspektivischer Ansicht das Rührwerkzeug 10 und
seine Hauptelemente erkennen. Dazu gehört insbesondere
das Nabenteil 11. Wie schon in dieser Ansicht erkennbar,
ist das Nabenteil in seinem Querschnitt im Wesentlichen wellenförmig
gestaltet. Das Nabenteil 11 weist also einen ersten Bogen 12 auf,
der in dieser Ansicht konvex auf den Betrachter zu gewölbt
ist, und einen sich daran anschließenden zweiten Bogen 13,
der in dieser Ansicht konkav ist. Dies erlaubt, mit wenig Material
hohe Drehmomente zu übertragen und hat zusätzlich
den Effekt, daß auch das Nabenteil einen Beitrag zum Durchmischen
von Teig leisten kann. Oben an das Nabenteil 11 schließt
sich ein Ring 15 und daran das obere Kupplungsteil 14 an.
Mit diesem Kupplungsteil 14 kann das Rührwerkzeug 10 bequem
in eine Antriebseinheit eingesetzt werden. Als Antriebseinheit kommt
beispielsweise der obere Deckel eines Rührtopfes in Betracht,
welcher mit einem Motorteil verbunden ist. Unten erkennt man den
ersten Rührarm 20 und gegenüberliegend
den zweiten Rührarm 30. Ferner sind um 90° versetzt
zur durch die beiden Rührarme definierten Richtung zwei
Mischflügel vorgesehen, nämlich ein erster Mischflügel 40 und
gegenüberliegend ein zweiter Mischflügel 42.
Beim ersten Rührarm 20 erkennt man zum Betrachter
hingewandt die Schlagfläche 22. Radial innen liegend
ist der Teil 24 der Schlagfläche, während
sich der Teil 26 als radial außen liegender Teil
anschließt. Der Betrachter blickt auf die Schrägfläche 28,
welche sich beim ersten Rührarm 20 an die Schlagfläche 22 anschließt
und nach oben gerichtet ist.
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2 zeigt
eine Aufsicht auf das Rührwerkzeug 10 von unten.
Mittig erkennt man das untere Kupplungsteil, welches als Lagerstelle 16 ausgeführt wird.
Die Lagerstelle 16 ist im Wesentlichen als Aufnahme für
einen Achsabschnitt ausgebildet sein. Man erkennt ferner den ersten
Mischflügel 40 und den zweiten Mischflügel 42 sowie
den ersten Rührarm 20 und den zweiten Rührarm 30.
Da die Schrägfläche 28 des ersten Rührarms
nach oben gerichtet ist, ist sie in dieser Abbildung nicht sichtbar.
Sichtbar dagegen ist die Schrägfläche 38 des
zweiten Rührarms 30, welche nach unten gerichtet
ist. Der zweite Rührarm weist ebenfalls eine Schlagfläche 32 auf, welche
von einem radial innen liegenden Teil 34 kontinuierlich
und bogenförmig auf den radial außen liegenden
Teil 36 hin verläuft. Man kann jedoch erkennen,
daß die entsprechenden Normalen keinen so großen
Winkelbereich überstreichen wie beim ersten Rührarm 20.
Ferner kann man erkennen, daß der zweite Rührarm 30 in
seiner Kontur vom ersten Rührarm 20 verschieden
ist. (Als Kontur soll hierin der Umriß des Rührarms
in der Ansicht von unten gelten.)
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3 zeigt
eine Seitenansicht des Rührwerkzeugs 20. Als markante
Elemente sind wiederum das Nabenteil 11 zu erkennen und
der obere Kupplungsteil 14. Ferner erkennt man den ersten Rührarm 20 und
den zweiten Rührarm 30 sowie den ersten Mischflügel 40 und
den zweiten Mischflügel 42. Die Mischflügel
sind entlang der Richtung der Drehachse von gleicher Höhe.
Man erkennt an dieser Ansicht ebenfalls besonders gut, daß der
erste Rührarm 20 unterhalb des zweiten Rührarms 30 angeordnet
ist. (Unterhalb bedeutet hier in Richtung der Rotationsachse gesehen,
näher auf die Lagerstelle zu.) Die Anordnung von Rührarmen
in verschiedener Höhe hat sich als besonders effektiv für
gutes Durchkneten besonders schwerer Teige erwiesen. Dabei ist es
vorteilhaft, wenn der untere Rührarm eine nach oben gerichtete
Schrägfläche 28 aufweist.
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Man
erkennt an der Abbildung ferner, daß im Nabenteil 11 eine
Aussparung 18 vorgesehen ist. Diese ist so positioniert,
daß das Nabenteil trotz der durch die Aussparung erreichten
Materialeinsparung ein hohes Drehmoment übertragen kann.
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Aus
der Beschreibung ist insgesamt deutlich geworden, wie ein Rührwerkzeug
hergestellt werden kann, mit dem auch schwere Teige effektiv gerührt werden
können und welches sogar mit einem Antrieb von geringem
Drehmoment auskommt.
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- 10
- Rührwerkzeug
- 11
- Nabenteil
- 12
- erster
Bogen
- 13
- zweiter
Bogen
- 14
- oberes
Kupplungsteil
- 15
- Ring
- 16
- Lagerstelle
- 18
- Aussparung
- 20
- erster
Rührarm
- 22
- Schlagfläche
- 24
- radial
innen liegender Teil
- 26
- radial
außen liegender Teil
- 27
- äußerer
Endbereich
- 28
- Schrägfläche
- 30
- zweiter
Rührarm
- 32
- Schlagfläche
- 34
- radial
innen liegender Teil
- 36
- radial
außen liegender Teil
- 38
- Schrägfläche
- 40
- erster
Mischflügel
- 42
- zweiter
Mischflügel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2006/0062079
A1 [0003]
- - EP 1982624 A1 [0004]
- - US 2193686 [0005]
- - EP 193128 A2 [0006]