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Küchenmas chine
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Die Erfindung betrifft eine Küchenmaschine der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 definierten Gattung.
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Küchenmaschinen dieser Art besitzen in der Regel einen Antriebsmotor,
der die Arbeitswelle bei einer Leistungsaufnahme von z.B. 400 Watt mit einer Drehzahl
von z.B. 1500 bis 3000 U.p.M. in Umdrehungen versetzt. Bei Vielzweck-Küchenmaschinen
besteht die zusätzliche Forderung, daß die Arbeitswelle das für den Einzelfall erforderliche
Drehmoment liefert, das in Abhängigkeit vom Verwendungszweck, z.B. der Verarbeitung
von Fleisch, der Aufbereitung von Teigwaren, der Zerkleinerung von Gemüse od. dgl.,
recht hoch sein kann.
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Als Antriebsmotoren für derartige Küchenmaschinen werden bisher Einphasen-Kondensatormotoren
oder Universalmotoren verwendet.
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Einphasen-Kondensatormotoren haben den Vorteil der passenden Drehzahl.
Sie benötigen kein Untersetzungsgetriebe und können direkt auf die Arbeitswelle
einwirken. Motoren dieser Art zeichnen sich allerdings durch ein geringes Anlaufmoment
aus, was Startschwierigkeiten zur Folge hat.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils werden daher überdimensionierte Motoren
oder Motoren von komplexer Bauweise verwendet9 bei denen die Hilfswicklung vor Erreichen
der Synchrondrehzahl mit mehr Strom als während des Dauerbetriebs beaufschlagt wird.
Dies hat entweder einen unerwünscht großen Raumbedarf des Antriebs oder zusätzliche
Kosten
zur Folge, was unerwünscht ist, da Einphasen-Kondensatormotoren für die genannten
Drehzahlen und Leistungen ohnehin schon durch einen großen Raumbedarf und durch
ein großes Gewicht im Vergleich zur gesamten Küchenmaschine gekennzeichnet sind.
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Demgegenüber können Universalmotoren nur mit einem Untersetzungsgetriebe
in Form eines Schnecken-, Riemen- oder Zahnradgetriebes betrieben werden, weil ihre
Drehzahlen bei etwa 15000 bis 30000 U.p.M. liegen, was eine Untersetzung von etwa
1:10 bis 1:20 erforderlich macht. Auch der Raumbedarf dieser Motoren ist bei den
genannten Leistungen vergleichsweise groß. Es sind daher bereits formal nicht befriedigende
Küchenmaschinen bekannt, bei denen der Universalmotor neben dem Arbeitsbehälter
in einer besonderen Kammer untergebracht ist, weil bei der Anordnung des Motors
unter dem Arbeitsbehälter der Schwerpunkt des Arbeitsbehälters ungünstig hoch liegen
würde und nur bei unerwünscht großer Dimensionierung der ganzen Küchenmaschine eine
Verletzungsgefalmn ausschließende Standfestigkeit erzielt werden könnte. Abgesehen
davon machen Universalmotoren den Einsatz aufwendiger Lagerelemente wie Kugellager
erforderlich, weil durch das Untersetzungsgetriebe hohe einseitige Drücke sowohl
auf die Motor- als auch auf die Arbeitswelle und die mit diesen verbundenen Teile
des Untersetzungsgetriebes ausgeübt werden. Bei der Anwendung von Schneckengetrieben,
die aus Platz- und Kostengründen vorzugsweise als Untersetzungsgetriebe eingesetzt
werden, kommt schließlich noch hinzu, daß dem erwünschten kleinen Modul insbesondere
des Schneckenrades eine Grenze gesetzt ist, die eine weitere Verkleinerung des Schneckengetriebes
unmöglich macht, weil unterhalb dieser Grenze die geforderten Drehmomente nicht
mehr übertragen werden können. Dies gilt insbesondere bei der Anwendung von aus
Kunststoff gefertigten und daher preisgünstigen Schneckenrädern, so daß diese unerwünscht
groß ausfallen.
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Die obigen Erläuterungen zeigen, daß bei der Herstellung von Küchenmaschinen
aufgrund der natürlichen Eigenschaften der Einphasen-Kondensator- und Unbv:rrsalmotoren
stets unerwünschte Kompromisse bezüglich/Leistung bzw. des Drehmoments, der Kosten,
des Platzbedarfs des Arbeitsschwerpunkts, der Standsicherheit und damit auch der
äußeren Form gefunden werden müssen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die
Küchenmaschine der eingangs bezeichneten Gattung mit einem Antrieb zu versehen9
der eine platzsparende9 gedrungene Bauform ermöglicht9 bei kleinem Modul des Schneckengetriebes
vergleichsweise große Drehmomente überträgt und kostengünstig hergestellt werden
kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 vorgesehen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich Besonders
vorteilhaft ist, dafl für das Schneckengetriebe preisgünstige Schnecken und Schneckenräder
verwendet werden können0 Der Modul dieser Bauteile kann nämlich erheblich kleiner
sein9 als dem geforderten Gesamtdrehmoment entspricht9 weil sich dieses aus der
Summe der von den vorhandenen Schneckengetrieben übertragenen Einzeldrehmomente
ergibt Weiter werden bei symmetrischer Anordnung der vorhandenen Schnecken bezüglich
der Arbeitswelle deren Lagerdrücke neutralisiert9 so daß keine besonderen Lagerelemente
benötigt werden0 Weiterhin können Universalmotoren in Flachbauweise9 doho Motoren
mit kurzer und flacher Bauform vorgesehen werden9 da jeder vorhandene Motor nur
einen Bruchteil der geforderten Leistung aufbringen und jedes Schneckengetriebe
daher nur einen Bruchteil des geforderten Drehmoments übertragen muß, der wesentlich
kleiner als das zu übertragende Gesamtdrehmoment ist0 Daraus ergibt sich der zusätz°
liche
Vorteil, daß der gesamte Antrieb in einem kleinen, die Standfläche enthaltenden
Gehäuseabschiitt unterhalb des Arbeitsbehälters angeordnet werden kann, wodurch
ein niedrig liegender Schwerpunkt erhalten und die Betriebssicherheit erhöht wird.
Schließlich wird im Vergleich zu bekannten Antrieben der Nachteil vermieden, daß
beim Blokkieren der Arbeitswelle die Zähne des Schneckengetriebes beschädigt werden
oder brechen, weil diese bei entsprechend kleiner Dimensionierung aller vorhandenen
Antriebselemente weit weniger stark belastet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen
Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Küchenmaschine; Fig. 2 einen Horizontalschnitt
durch die Küchenmaschine nach Fig. 1 etwa in Höhe der Schneckenachsen; und Fig.
3 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der
Erfindung.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine Küchenmaschine in Form eines sogenannten
"Food Processors", der zum Schneiden, Kneten, Rühren, Raspeln, Zerhacken, Mixen
od. dgl. verschiedener Lebensmittel geeignet ist und daher auch als Universalküchenmaschine
bezeichnet werden könnte. Die Küchenmaschine besitzt ein Gehäuse 1, das in einem
oberen Teil als Arbeitsbehälter 2 und in einem unteren Teil als Antriebsgehäuse
3 ausgebildet ist, das gleichzeitig eine Stellfläche 4 begrenzt. Der Arbeitsbehälter
2 und das Antriebsgehäuse 3 sind durch einen Zwischenboden 5 getrennt, der in einem
mittleren Abschnitt einen in den Arbeitsbehälter 2 ragenden, zylindrischen Ansatz
6 aufweist. In der Stellfläche 4 und im Ansatz 6 sind Lsgerelemente 7 bzw. 8 zur
drehbaren
Lagerung einer im Antriebsgehäuse 3 angeordneten, vertikalen
Arbeitswelle 9 angebracht, auf deren durch den Ansatz 6 ragendes Ende in nicht näher
dargestellter Weise ein im Arbeitsbehälter 2 angeordnetes Werkzeug 10 für die KUchenmaschine
befestigt ist. Im oberen, deckelförmigen Teil des Gehäuses 1 ist ein mit einem Deckel
verschließbarer Einfüllstutzen 11 für das zu bearbeitende Gut angebracht, während
an einem seitlichen Teil'des Gehäuses 1 ein Handgriff 12 befestigt ist.
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Auf dem in Fig. 1 unteren Ende der Arbeitswelle 9 ist ein Schneckenrad
14 befestigt, das aus Kostengründen vorzugsweise als schräg verzahntes Stirnrad
ausgebildet und aus Kunststoff hergestellt ist. Mit diesem Schneckenrad 14 stehen,
wie nur aus Fig. 2 ersichtlich ist, zwei Schnecken 15 im Eingriff, die am einen
Ende je einer Motorwelle 16 ausgebildet sind. Die Motorwellen 16 sind in Lagerelementen
17 drehbar gelagert, die an einem nicht näher dargestellten Rahmen befestigt sind.
Zwischen den Lagerelementen 17 sind auf den Motorwellen 16 jeweils die drehbaren
Teile je eines Elektromotors 18 befestigt. Diese Elektromotoren sind nur schematisch
angedeutet und bestehen vorzugsweise aus Universalmotoren, die in Kompaktbauweise
hergestellt sind und daher eine geringe Bauhöhe und Baulänge besitzen. Auf den Motorwellen
16 sitzt außerdem je ein Lüfterrad 19.
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Gemäß Fig. 2 bilden die beiden Schnecken 15 und das von beiden Schnecken
gemeinsam benutzte Schneckenrad 14 je ein Schneckengetriebe, das einerseits mit
der Arbeitswelle 9 in Wirkverbindung steht, andererseits von je einem Elektromotor
18 angetrieben ist. Die Achsen beider Schnecken 15 sind in derselben Ebene und V-förmig
angeordnet, so daß sie an nahezu diametral gegenüberliegenden Seiten der Arbeitswellenachse
in das SchneckelArad 14 eingreifen. Aufgrund dieser nahezu symmetrischen Anordnung
zur Arbeitswelle 9 werden die beim Antrieb auf diese
ausgeübten
Achsdrücke nahezu gegeneinander aufgehoben bzw.
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neutralisiert, so daß die Arbeitswelle 9 nicht mit kostspieligen Lagerelementen
7,8 in Form von Kugellagern od.
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dgl. abgestützt werden braucht.
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Da erfindungsgemäß zwei Schneckengetriebe 14,15 und zwei Elektromotoren
18 vorgesehen sind, wird das für die Arbeitswelle 9 geforderte Drehmoment jeweils
von zwei Einheiten übertragen, die bei aus konstruktiven Gründen bevorzugter identischer
Ausbildung nur Jeweils die Hälfte des geforderten Drehmoments übertragen brauchen.
Entsprechendes gilt hinsichtlich der geforderten Gesamtnennleistung, die von zwei
Elektromotoren mit je halber Nennleistung aufgebracht wird. Hierdurch ist es einerseits
möglich, ein Schneckenrad 14 mit verhältnismäßig kleinem Modul vorzusehen, da die
Zähne des Schneckenrads an zwei gegenüberliegenden Seiten sowohl beim normalen Antrieb
als auch im Falle einer 'Blockierung der Arbeitswelle jeweils nur halb so stark
belastet werden, als es bei Anwendung eines einzigen Schneckengetriebes der Fall
wäre. Andererseits hat die erfindungsgemäße Bauform des Antriebs zur Folge, daß
jeder einzelne Elektromotor 18 aufgrund der halbierten Leistung wesentlich kleiner
und insbesondere flacher ausgebildet werden kann. Dadurch ist es möglich, die Höhe
des Antriebsgehäuses 3 wesentlich kleiner als bei Anwendung nur eines einzigen Elektromotors
zu halten, wodurch gleichzeitig der Schwerpunkt der gesamten Küchenmaschine vergleichsweise
tief zu liegen kommt, eine hohe Standsicherheit erzielt wird und eine große Betriebssicherheit
gewährleistet ist.
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Abgesehen davon ist es möglich, wie Fig. 1 und 2 deutlich zeigen,
das Antriebsgehäuse 3 so klein auszubilden, daß sein Außenquerschnitt praktisch
dem Außenquerschnitt des Arbeitsbehälters 2 entspricht, was aus formalen Gründen
erwünscht ist.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3, in der das Gehäuse nicht dargestellt
ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform
nach Fig0 1 und
2 im wesentlichen nur dadurch daß die Achsen von zwei Schnecken 21 nicht V förmig,
sondern parallel auf beiden Seiten der Achse einer Arbeitswelle 22 angeordnet sind,
die ein mit den beiden Schnecken 21 im Eingriff befindliches Schneckenrad 23 trägt.
Im übrigen werden beide Schnecken 21 von je einem Elektromotor 24 angetrieben, so
daß sich dieselben Vorteile wie bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 ergeben.
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Die Erfindung ist nicht auf die beiden beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt, die sich in mannigfacher Weise abwandeln lassen. Bei der Küchenmaschine
kann es sich beispielsweise um einen Fleischwolf, eine Brotschneidemaschine Odc
dglo handeln, und anstelle von zwei Schnecken könnten mehr als zwei Schnecken vorgesehen
sein, die beispielsweise an den Spitzen eines gedachten gleichseitigen Dreiecks
oder Quadrats angeordnet sind, dessen Mittelpunkt von der Antriebswellenachse durchragt
ist. Weiterhin wäre es möglich, auf der Arbeitswelle 9 bzw. 22 jeweils so viele
Schneckenräder übereinander vorzusehen, wie Schnecken 15 bzw. 21 vorhanden sind,
und jedes Schneckenrad je einer Schnecke zuzuordnen0 In diesem Falle werde daher
jedes Schneckengetriebe aus je einer Schnecke und je einem gesonderten Schneckenrad
gebil desto Möglich wäre es auch ein allen Schneckengetrieben gemeinsames 5 jedoch
vergleichsweise hohes Schneckenrad vorzusehen und jede Schnecke in einer unterschiedlichen
Ebene des Schneckenrade mit diesem in Eingriff zu bringen Nach einer besonders vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung wird das Schneckenrad über eine Rutschkupplung mit der
Arbeitswelle verbunden. Zu diesem Zweck ist das Schneckenrad 14 beispielsweise gemäß
Fig. 2 drehbar auf einer verjüngten Verlängerung 26 der Arbeitswelle 9 und beidseitig
zwischen zwei Stahlscheiben 27 gelagert0 Die obere Stahlscheibe 27 stützt sich dabei
an einer durch den Ansatz 26 gebildeten Schulter 28 der Arbeitswelle 9 ab 9 während
die andere Stahlscheibe 27 unter dem Druck
einer Tellerfeder 29
steht, deren Anpreßdruck mit Hilfe von zwei Kontermuttern 30 eingestellt werden
kann. Auf diese Weise läßt sich das maximal übertragbare Drehmoment begrenzen und
insbesondere sicherstellen, daß das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Schneckenrad
auch bei extremen Belastungen, z.B. beim Blockieren der Arbeitswelle, nicht überlastet
wird, da hierzu nur der Anpreßdruck der Tellerfeder auf einen unterhalb der Belastungsgrenze
des Schnekkenrads liegenden Wert eingestellt werden braucht.