WO2010133431A1 - Kupplungsvorrichtung für ein küchengerät - Google Patents

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WO2010133431A1
WO2010133431A1 PCT/EP2010/055772 EP2010055772W WO2010133431A1 WO 2010133431 A1 WO2010133431 A1 WO 2010133431A1 EP 2010055772 W EP2010055772 W EP 2010055772W WO 2010133431 A1 WO2010133431 A1 WO 2010133431A1
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WO
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coupling device
tool
edge
rotation
drive
Prior art date
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PCT/EP2010/055772
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English (en)
French (fr)
Inventor
Darko Rudez
Jurij Pesec
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Publication date
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Priority to RU2011146923/12A priority patent/RU2531875C2/ru
Priority to SI201030625T priority patent/SI2432356T1/sl
Priority to PL10717125T priority patent/PL2432356T3/pl
Priority to CN201080021917.XA priority patent/CN102427752B/zh
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J43/00—Implements for preparing or holding food, not provided for in other groups of this subclass
    • A47J43/04—Machines for domestic use not covered elsewhere, e.g. for grinding, mixing, stirring, kneading, emulsifying, whipping or beating foodstuffs, e.g. power-driven
    • A47J43/07—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools
    • A47J43/0716—Parts or details, e.g. mixing tools, whipping tools for machines with tools driven from the lower side

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device for a kitchen appliance for coupling to a drive device of the kitchen appliance in order to drive a tool rotationally about an axis of rotation, wherein the coupling device has a circumferential outer surface with at least one receiving area for receiving the tool.
  • the electric motors have a drive shaft which, with the aid of suitable coupling parts, can transmit the rotational movement to a working tool, such as a cutting knife, for example.
  • the couplings must be designed such that a rotationally fixed connection between the tool and drive shaft is realized.
  • the rotating tool may then process a mix (e.g., a food) which may be added within the bowl.
  • the tool should be stored as non-rotatably and in addition, this should not jump out of the coupling device, for example, if tough mix is processed, or if the speed of the drive unit is varied.
  • the invention has for its object to provide a coupling device for a kitchen appliance, which effectively drives a tool and prevents the Herlauslös the tool from the coupling device.
  • the coupling device according to the invention for a kitchen appliance for coupling to a drive device of the kitchen appliance in order to drive a tool in rotation about an axis of rotation has a circumferential outer surface.
  • the outer surface has at least one receiving area for receiving a tool, in particular a working tool.
  • the receiving region comprises a first engagement region and a second engagement region, so that the tool can be accommodated independently of the direction of rotation substantially free of play along the axis of rotation.
  • the receiving areas on the peripheral outer surface of the coupling device cause a tool always in a play-free connection along the Rotation axis is held. Due to the special configuration of the receiving areas, the forces which arise due to the torque of the drive shaft, act so that a force component holds the tool always free of play in the clutch. This sticking is done in both directions of rotation and also in the event of a backlash on the tool, which can be caused for example by the inertia of the mix or by speed changes of the driving motor. Thus, the tool can always be at a constant distance from the bottom of a mixing bowl or container in which the tool rotates and processes the food.
  • the tool can be stored without play in both directions of rotation, so that, for example, the first receiving area in the forward direction, that is in the normal working movement of the motor, is effective and the second receiving area acts in the event of a kickback.
  • vibrations of the tool can be compensated for with the aid of the device according to the invention, since a force component always acts on the tool in such a way that it can not slide out of the bearing in the coupling device.
  • the first engaging portion has a driving edge and the second engaging portion
  • the driving edge and the non-return edge are anti-parallel.
  • This course of the edges is favorable for the manufacturing method and in addition the torque of the coupling device can be transmitted in both directions of rotation to the tool so that no play along the axis of rotation can occur.
  • a force component is formed, which fixes the tool in the direction of the drive shaft.
  • a similar force component is formed in the case of Setback to the tool by the mix if, for example, the drive motor is stopped.
  • the drive edge is formed at an angle to the direction of the axis of rotation, wherein the angle between 10 ° and 20 °, in particular 20 ° to the direction of the axis of rotation is inclined.
  • an effective downward force on the tool can be set, which causes the tool to be securely fixed in the coupling device.
  • the formation of this angle is particularly effective feasible.
  • non-return edge is formed substantially parallel to the direction (8). This edge is also easy to produce in production and the necessary force component for fixing the tool in the clutch in the event of a kickback is also sufficient.
  • the drive edge and the return edge each have a beveled chamfer running along the edge, which is set up in such a way to fix the tool in the coupling device.
  • the tool can be better fixed in both directions of rotation, as in the contact area creates a press fit, and thus the transmission of torque is improved.
  • This interference fit also disturbing rattling can be avoided, which can be caused by a loose connection between the tool and coupling.
  • the receiving area further comprises a third area which is formed between the first engagement area and the second engagement area, and is adapted to adjust the tool during an assembly process of the tool on the coupling device in an end position.
  • a third receiving area an automatic alignment of the tool takes place in the coupling device. It is preferred that the axis of rotation extends substantially vertically.
  • the coupling device including tools can be arranged to save space in a container or a bowl of the kitchen appliance.
  • the receiving areas are formed symmetrically on the circumferential outer surface, and protrude like a rib from the circumferential outer surface. This construction is advantageous to manufacture, and by the rib shape of the receiving area on the outer surface, the torque can be transmitted effectively to the tool.
  • the coupling device can be produced in an injection molding process, and consists in particular of plastic.
  • Fig. 1 is a coupling device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a kitchen appliance with a kitchen appliance with mounted tool according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a coupling device with a tool in a perspective view
  • Fig. 5a shows the interaction between coupling device and tool; and finally Fig. 5b and 5c, the forces which are caused according to the invention each rotationally.
  • Fig. 1 shows a coupling device according to a possible embodiment of the present invention.
  • the coupling device 1 has in its lower region a cavity, which is designed to be plugged onto a drive shaft of a kitchen appliance 13.
  • the drive shaft is in turn driven by an electric motor of the kitchen appliance 13.
  • the coupling device can be made detachable so that it can be removed again from the drive shaft after use.
  • the tool for example a cutting knife, is simply mounted on the coupling device 1 from above and is fixed on the coupling 1 with the aid of the receiving areas 4 according to the invention.
  • the tool has, for example, an opening which has the dimension of the outer diameter of the coupling device 1.
  • the tool 10 is such that it can be removed again from the coupling device. Consequently, the tool 10 is also rotated by means of the electric motor of the kitchen utensil 13, and the food from a container 9 can be processed.
  • the coupling device 1 can be made of plastic, for example in an injection molding process.
  • the coupling device 1 has a circumferential outer surface 3, which is cylindrical in one embodiment.
  • the cylindrical shape can be easily manufactured and another advantage of this form is the ease of cleaning in the event of contamination of the coupling device 1 by food.
  • the circulating Outer surface 3 has a plurality of receiving areas 4, which are arranged symmetrically according to this exemplary embodiment. It is conceivable that the coupling device has only two receiving areas 4, which are arranged and / or formed mirrored on the circumferential outer surface. Advantageously, all receiving areas are produced in one production step during the manufacturing process.
  • the receiving areas 4 have a first engagement area 5 and a second engagement area 6.
  • the first engagement region 5 acts in the case of the normal operation of the kitchen appliance 13. Normal operation means that the tool 10 in the direction of rotation 7 is operationally processing the mix or food.
  • the second engagement portion 6 acts, for example, in the event of a kickback caused by changes in speed by the user of the device 13 or by a sudden stop of the electric motor. The stopping of the motor and the inertia of the mix can cause the tool 10 to continue to rotate even though the rotation of the drive shaft of the motor and thus the rotation about the rotation axis 2 of the coupling device 1 has already stopped. This can lead to the tool being released from the coupling device 1 or moving upwards.
  • the second engagement region 6 acts, so that a force component is produced which holds or fixes the tool 10 in the coupling device.
  • FIGS. 5b and 5c for the development of the respective force components, which schematically show both directions of rotation of the coupling device 1.
  • the first engagement region 5 of a receiving region 4 has a drive edge 5a, which is loaded during normal operation of the kitchen appliance 13, i. the drive edge cooperates with the driver 12 on the tool 10.
  • the non-return edge 6a on the second engagement region 6 acts in the event of a setback on the cutting blade or tool 10. Consequently, the coupling device 1 keeps the tool 10 free of play along the axis of rotation 2, so that no slipping or detachment from the clutch 1 can occur.
  • the drive edge 5a and the non-return edge 6a each have a chamfer running along the edge, which cooperates with the tool 10 in the contact region. so that the fixation in the coupling device is even more reliable.
  • the chamfer causes a press fit in the contact area.
  • the receiving areas 4 are arranged such that a third receiving area 1 1 is formed therebetween.
  • This third region 1 1 acts as an adjustment region, since the tool is guided into its end position in the coupling device 1.
  • the two edges namely the drive edge 5a and the return edge 6a are anti-parallel to each other, and the drive edge 5a has an angle of approximately 20 ° with the rotation axis 2. Due to the inclined formation of the drive edge 5a, the engagement area in the contact area between the tool 10 and the coupling device can be increased, thus improving the transmission of the torque to the tool. Furthermore, in the following figures, it is shown by way of example how the inclined edge 5a influences the distribution of forces in the contact area. The same applies to the non-return edge 6a.
  • Fig. 2 shows a kitchen appliance with a coupling device 1 according to the present invention.
  • the kitchen appliance 13 has a container 9, in which the food is processed.
  • the container 9 is covered by means of a lid 14, in which a filling opening 15 is formed.
  • food can be refilled without the drive motor (not shown) must be stopped.
  • the kitchen appliance 13 also has some safety switches which allow safe operation. For example, the engine can be stopped if the lid should be removed while the engine is rotating.
  • the electric motor is located below the container 9 and has a drive shaft 16.
  • the shaft 16 can be used to drive a planetary gear 18, which in turn drives an intermediate hub 17.
  • Coupling device 1 attached, and rotatably mounted, for example, with an internal toothing on the intermediate hub 17.
  • the tool 10 according to the invention by means of
  • Coupling device 1 driven.
  • the receiving areas 4 on the outer surface of the coupling device 1 cause the tool 10, in this case a cutting blade, to always be kept at a substantially constant distance from the bottom of the container 9.
  • the non-return edge 6a on the coupling device causes the tool 10 not to rise or jump upwards in the direction of the cover 14 along the coupling device 1. That is, the detachment of the tool 10 is inhibited.
  • Fig. 3 shows the coupling device 1 according to the present invention with reassembled cutting blade 10 in a schematic view.
  • the tool 10 has a driver 12, which in each case contacts the drive edge 5a or, in the event of a kickback, the non-return edge 6a.
  • the driver 12 and the receiving portion 4 of the coupling device 1 generate an axial force component, which holds the tool 10 without play in the coupling 1.
  • the distribution of forces is explained in more detail in FIGS. 5b and 5c.
  • Fig. 4 shows a further view of the coupling device 1 with mounted tool 10.
  • the cutting blade 10 can just like the coupling device 1 from
  • the cutting blade 10 has a hollow cylindrical body on which the cutting attachments are formed. The body is placed from above on the coupling device and automatically by means of the adjusting portion 11 in his
  • FIG. 5a shows a schematic view of the coupling device 1 in the normal operating position. This means that the drive edge 5a on the receiving area 4 drives the driver 12 on the tool 10. The non-return edge 6a is unloaded in this case, since no contact between the return edge 6a and driver 12 is formed.
  • Fig. 5b shows the contact area between the tool 10 and coupling device 1 in detail.
  • the coupling device rotates forward, so that the drive edge 5a of the receiving area 5 is active, that drives the driver 12 of the tool 10.
  • the drive edge 5a has an angle ⁇ to the rotation axis 2. Due to the inclined formation of the drive edge 5a, a downward force F a is produced in the contact region with the driver 12, which moves the tool 10 at a constant distance from the bottom of the driver
  • Container 9 holds backlash along the axis of rotation 2.
  • the second force component F r acts in the direction of rotation and thus drives the tool 10.
  • the non-return edge 6a of the receiving area 4 remains unloaded, since no contact with the driver 12 on the tool 10 has arisen.
  • the non-return edge 6 a is formed essentially parallel to the axis of rotation 2 and forms a contact region with the driver 12 of the tool 10. In the contact region, a force distribution in the axial direction F a and in the horizontal direction F r occurs, similar to the drive direction.
  • the axial direction F a and in the horizontal direction F r occurs, similar to the drive direction.
  • the axial force component ensures that the tool in the case of kickback can not migrate up or jump out on the coupling device 1.
  • the axial force component is not as strong as in forward operation by the parallel formation of the non-return edge 6a, but strong enough that the tool 10 is stored stable and free of play.
  • the non-return edge 6a also inclined to form the axis of rotation to increase the axial force.
  • further securing means on the edge 6a which, for example, cooperates with the driver 12 on the tool 10 with a suitable means.
  • the non-return edge could have one or more indentations, which coincide with counter means on the driver 12 in their dimension, so that the tool 10 can not migrate upwards out of storage.
  • the coupling device can preferably be used in a kitchen appliance, but it is conceivable that this can also be used for a hand blender, shredder or the like.

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Abstract

Es wird eine Kupplungsvorrichtung (1) für ein Küchengerät (13) zum Ankuppeln an eine Antriebseinrichtung des Küchengeräts (13) bereitgestellt, um ein Werkzeug (10) rotierend um eine Rotationsachse (2) anzutreiben. Die die Kupplungsvorrichtung (1) weist eine umlaufende Außenfläche (3) mit mindestens einem Aufnahmebereich (4) zum Aufnehmen des Werkzeugs (10) auf, wobei der mindestens eine Aufnahmebereich (4) einen ersten Eingriffsbereich (5) und einen zweiten Eingriffsbereich (6) aufweist, so dass das Werkzeug (10) unabhängig von der Rotationsrichtung (7) im Wesentlichen spielfrei entlang der Rotationsachse (2) aufnehmbar ist.

Description

Kupplungsvorrichtung für ein Küchengerät
Beschreibung
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung für ein Küchengerät zum Ankuppeln an eine Antriebseinrichtung des Küchengeräts, um ein Werkzeug rotierend um eine Rotationsachse anzutreiben, wobei die Kupplungsvorrichtung eine umlaufende Außenfläche mit mindestens einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen des Werkzeugs aufweist.
Stand der Technik
Küchengeräte und insbesondere Küchenmaschinen werden mit Hilfe von Elektromotoren betrieben. Die Elektromotoren weisen eine Antriebswelle auf, welche mit Hilfe von geeigneten Kupplungsteilen die Rotationsbewegung auf ein Arbeitswerkzeug, wie ein Schneidemesser beispielsweise, übertragen kann. Die Kupplungen müssen dergestalt ausgebildet sein, dass eine drehfeste Verbindung zwischen Werkzeug und Antriebswelle realisiert ist. Das drehende Werkzeug kann dann ein Mischgut (z.B. ein Lebensmittel), welches innerhalb der Schüssel zugegeben werden kann, verarbeiten. Das Werkzeug sollte möglichst drehfest gelagert werden und zusätzlich sollte dieses nicht aus der Kupplungsvorrichtung herausspringen, falls beispielsweise zähes Mischgut verarbeitet wird, oder falls die Drehzahl der Antriebseinheit variiert wird.
Hierzu sind einige Maßnahmen bekannt, die beispielsweise in der DE 44 14 415 C1 offenbart sind. Hierin wird vorgeschlagen, dass die Antriebsnabe mit Noppen versehen wird, damit das Arbeitswerkzeug drehfest in seiner Position gehalten wird. So beschreibt ebenfalls das deutsche Gebrauchsmuster 295 01 484.9 ein Küchengerät, wobei die Kupplung mit dem Werkzeug mit Hilfe eines Verschlusses verbunden wird, der einige Schlitze aufweist, welche mit geeigneten Mitteln am Arbeitswerkzeug zusammenwirken. Das grundlegende Problem solcher Kupplungsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ist, dass diese nicht unabhängig von der Rotationsrichtung der Antriebswelle zuverlässig funktionieren. Im Betrieb können durch das Mischgut sogenannte Rückschläge auf das Werkzeug entstehen, welche dann wiederum das Werkzeug aus der Kupplung lösen können. Dies kann zu Verletzungen eines Benutzers führen. Auch die Reinigung solcher Kupplungen ist umständlich, da sich Lebensmittel innerhalb der Kupplung fest setzen kann. Diese verhärteten Lebensmitteln können dann ebenfalls bei der Montage des Werkzeugs auf die Kupplung Probleme bereiten, da keine Justierung in die dafür vorgesehen Endlage möglich ist.
Der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung für ein Küchengerät bereitzustellen, welche ein Werkzeug effektiv antreibt und das Herlauslösen des Werkzeugs aus der Kupplungsvorrichtung verhindert.
Erfindungsgemäße Lösung
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung für ein Küchengerät zum Ankuppeln an eine Antriebseinrichtung des Küchengeräts, um ein Werkzeug rotierend um eine Rotationsachse anzutreiben, weist eine umlaufende Außenfläche auf. Die Außenfläche weist mindestens einen Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Werkzeugs, insbesondere eines Arbeitswerkzeugs, auf. Der Aufnahmebereich umfasst einen ersten Eingriffsbereich und einen zweiten Eingriffsbereich, so dass das Werkzeug unabhängig von der Rotationsrichtung im Wesentlichen spielfrei entlang der Rotationsachse aufnehmbar ist.
Die Aufnahmebereiche auf der umlaufenden Außenfläche der Kupplungsvorrichtung bewirken, dass ein Werkzeug immer in einer spielfreien Verbindung entlang der Rotationsachse gehalten wird. Durch die besondere Ausgestaltung der Aufnahmebereiche werden die Kräfte, welche durch das Drehmoment der Antriebswelle entstehen, so wirken, dass eine Kraftkomponente das Werkzeug immer spielfrei in der Kupplung festhält. Dieses Festhalten geschieht in beiden Rotationsrichtungen und auch im Falle eines Rückschlags auf das Werkzeug, welcher beispielsweise durch die Trägheit des Mischguts oder durch Drehzahländerungen des antreibenden Motors entstehen können. Somit kann das Werkzeug immer in einem konstanten Abstand zum Boden einer Rührschüssel oder eines Behälters in dem das Werkzeug rotiert und die Lebensmittel bearbeitet. Durch den Einsatz von zwei Aufnahmebereichen kann das Werkzeug in beiden Rotationsrichtungen spielfrei gelagert werden, so dass beispielsweise der erste Aufnahmebereich in der Vorwärtsrichtung, das heißt in der normalen Arbeitsbewegung des Motors, wirksam ist und der zweite Aufnahmebereich im Falle eines Rückschlags wirkt. Auch beispielsweise Vibrationen des Werkzeugs können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeglichen werden, da immer eine Kraftkomponente derart auf das Werkzeug wirkt, dass es nicht aus der Lagerung in der Kupplungsvorrichtung heraus gleiten kann.
Bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der erste Eingriffsbereich eine Antriebskante und der zweite Eingriffsbereich eine
Rückschlagskante aufweisen. Durch die Ausgestaltung solcher Kanten kann der
Kontaktbereich zwischen Werkzeug und Kupplungsvorrichtung verbessert werden. Somit wird das Werkzeug in der Kupplungsvorrichtung unabhängig von der Rotationsrichtung sicher und fest fixiert. Auch im Falle eines Rückschlags durch beispielsweise Anhalten des Elektromotors wird das Werkzeug spielfrei in der Kupplung fest gehalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verlaufen die Antriebskante und die Rückschlagskante antiparallel. Dieser Verlauf der Kanten ist günstig für das Herstellungsverfahren und zusätzlich kann das Drehmoment der Kupplungsvorrichtung in beiden Rotationsrichtungen so auf das Werkzeug übertragen werden, dass kein Spiel entlang der Rotationsachse entstehen kann. Im Falle des Normalantriebes bildet sich eine Kraftkomponente, welche das Werkzeug in Richtung zur Antriebswelle fixiert. Analog bildet sich eine ähnliche Kraftkomponente im Falle eines Rückschlags auf das Werkzeug durch das Mischgut falls beispielsweise der Antriebsmotor angehalten wird.
Zweckmäßigerweise ist die Antriebskante unter einem Winkel zur Richtung der Rotationsachse ausgebildet ist, wobei der Winkel zwischen 10° und 20°, insbesondere 20° zur Richtung der Rotationsachse geneigt ist. Somit kann eine effektive Abwärtskraft auf das Werkzeug eingestellt werden, welche bewirkt, dass das Werkzeug sicher in der Kupplungsvorrichtung fixiert ist. Auch im Herstellungsverfahren, nämlich Spritzgussverfahren ist die Ausbildung dieses Winkels besonders effektiv durchführbar.
Es ist bevorzugt, dass die Rückschlagskante im Wesentlichen parallel zu Richtung (8) ausgebildet ist. Diese Kante ist ebenfalls leicht herstellbar in der Produktion und die notwendige Kraftkomponente zur Fixierung des Werkzeugs in der Kupplung im Falle eines Rückschlags ist ebenfalls ausreichend.
Es ist bevorzugt, dass die Antriebskante und die Rückschlagskante jeweils eine entlang der Kante verlaufende abgeschrägte Fase aufweisen, welche derart eingerichtet ist das Werkzeug in der Kupplungsvorrichtung zu fixieren. Somit kann das Werkzeug in beiden Rotationsrichtungen besser fixiert werden, da im Kontaktbereich ein Presssitz entsteht, und somit die Übertragung des Drehmomentes verbessert wird. Durch diesen Presssitz kann auch störendes Klappern vermieden werden, welches durch eine lockere Verbindung zwischen Werkzeug und Kupplung entstehen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aufnahmebereich ferner einen dritten Bereich auf, welcher zwischen dem ersten Eingriffsbereich und dem zweiten Eingriffsbereich ausgebildet ist, und eingerichtet ist das Werkzeug während eines Montagevorgangs des Werkzeugs auf die Kupplungsvorrichtung in eine Endlage zu justieren. Damit kann ein Benutzer des Küchengeräts leicht das gewünschte Werkzeug, zum Beispiel ein Schneidmesser bequem in seine Arbeitsposition bzw. Endlage anbringen. Durch den dritten Aufnahmebereich erfolgt eine automatische Ausrichtung des Werkzeugs in der Kupplungsvorrichtung. Es ist bevorzugt, dass die Rotationsachse sich im Wesentlichen vertikal erstreckt. Somit kann die Kupplungsvorrichtung samt Werkzeug platzsparend in einem Behälter oder einer Schüssel des Küchengeräts angeordnet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufnahmebereiche symmetrisch auf der umlaufenden Außenfläche ausgebildet, und rippenartig aus der umlaufenden Außenfläche herausragen. Diese Konstruktion ist vorteilhaft herzustellen, und durch die Rippenform der Aufnahmebereich auf der Außenfläche kann das Drehmoment effektiv auf das Werkzeug übertragen werden.
Bevorzugt ist die Kupplungsvorrichtung in einem Spritzgussverfahren herstellbar, und besteht insbesondere aus Kunststoff.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, näher beschrieben.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Kupplungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Küchengerät mit einer Küchenvorrichtung mit montiertem Werkzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Kupplungsvorrichtung mit einem Werkzeug in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 4 eine weitere Ansicht der Kupplungsvorrichtung mit aufgenommenen Werkzeug;
Fig. 5a das Zusammenwirken zwischen Kupplungsvorrichtung und Werkzeug; und schließlich Fig. 5b und 5c die Kräfte die erfindungsgemäß jeweils rotationsbedingt bewirkt werden.
Ausführliche Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels
Bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Fig. 1 zeigt eine Kupplungsvorrichtung gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kupplungsvorrichtung 1 hat in ihrem unteren Bereich einen Hohlraum, welcher ausgebildet ist auf eine Antriebswelle eines Küchengeräts 13 aufgesteckt zu werden. Die Antriebswelle wird wiederum von einem Elektromotor des Küchengeräts 13 angetrieben. Die Kupplungsvorrichtung kann abnehmbar hergestellt werden, so dass diese nach dem Gebrauch wieder von der Antriebswelle entfernt werden kann. Das Werkzeug, beispielsweise ein Schneidemesser, wird einfach auf der Kupplungsvorrichtung 1 von oben montiert und wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Aufnahmebereiche 4 auf der Kupplung 1 fixiert. Das Werkzeug weist beispielsweise eine Öffnung, welche die Dimension des Außendurchmessers der Kupplungsvorrichtung 1 aufweist. Auch das Werkzeug 10 ist dergestalt, dass dieses wieder von der Kupplungsvorrichtung abgenommen werden kann. Folglich wird das Werkzeug 10 ebenfalls mit Hilfe des Elektromotors des Küchengeräts 13 in Rotation versetzt, und die Lebensmittel aus einem Behälter 9 können verarbeitet werden.
Die Kupplungsvorrichtung 1 kann aus Kunststoff beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.
Die Kupplungsvorrichtung 1 weist eine umlaufende Außenfläche 3 auf, welche gemäß einer Ausführungsform zylinderförmig ausgebildet ist. Die zylindrische Form kann einfach hergestellt werden und ein weiterer Vorteil diese Form ist die leichte Reinigung im Falle einer Verschmutzung der Kupplungsvorrichtung 1 durch Lebensmitteln. Die umlaufende Außenfläche 3 weist eine Vielzahl von Aufnahmebereiche 4 auf welche gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform symmetrisch angeordnet sind. Es ist vorstellbar, dass die Kupplungsvorrichtung nur zwei Aufnahmebereiche 4 aufweist, die gespiegelt auf der umlaufenden Außenfläche angeordnet und/oder ausgebildet sind. Vorteilhafterweise werden alle Aufnahmebereiche in einem Produktionsschritt während des Herstellungsverfahrens hergestellt.
Die Aufnahmebereiche 4 weisen einen ersten Eingriffsbereich 5 und einen zweiten Eingriffsbereich 6 auf. Der erste Eingriffsbereich 5 wirkt im Falle des Normalbetriebs des Küchengeräts 13. Normalbetrieb bedeutet, dass das Werkzeug 10 in der Rotationsrichtung 7 betriebsgemäß das Mischgut bzw. Lebensmittel verarbeitet. Der zweite Eingriffsbereich 6 wirkt beispielsweise im Falle eines Rückschlags bewirkt durch Drehzahländerungen durch den Benutzer des Geräts 13 oder durch plötzliches Anhalten des Elektromotors. Das Stoppen des Motors und die Trägheit des Mischguts können bewirken, dass das Werkzeug 10 weiter dreht, obwohl die Rotation der Antriebswelle des Motors und somit die Rotation um die Rotationsachse 2 der Kupplungsvorrichtung 1 bereits gestoppt hat. Dies kann dazuführen, dass das Werkzeug aus der Kupplungsvorrichtung 1 gelöst wird bzw. nach oben wandert. In diesem Fall wirkt der zweite Eingriffsbereich 6, so dass eine Kraftkomponente entsteht, welche das Werkzeug 10 in der Kupplungsvorrichtung festhält bzw. fixiert. Auf die Entstehung der jeweiligen Kraftkomponenten wird auf die Fig. 5b und 5c verwiesen, welche beide Rotationsrichtungen der Kupplungsvorrichtung 1 schematisch aufzeigen.
Der erste Eingriffsbereich 5 eines Aufnahmebereichs 4 weist eine Antriebskante 5a auf, welche im Normalbetrieb des Küchengeräts 13 belastet wird ist, d.h. die Antriebskante wirkt mit dem Mitnehmer 12 am Werkzeug 10 zusammen. Die Rückschlagskante 6a an dem zweiten Eingriffsbereich 6 wirkt im Falle eines Rückschlags auf das Schneidemesser bzw. Werkzeug 10. Folglich hält die Kupplungsvorrichtung 1 das Werkzeug 10 spielfrei entlang der Rotationsachse 2 fest, so dass kein Herausgleiten oder Herauslösen aus der Kupplung 1 vorkommen kann.
Die Antriebskante 5a und die Rückschlagkante 6a weisen jeweils eine entlang der Kante verlaufende Fase auf, welche mit dem Werkzeug 10 im Kontaktbereich zusammenwirkt, so dass die Fixierung in der Kupplungsvorrichtung noch zuverlässiger ist. Die Fase bewirkt einen Presssitz im Kontaktbereich.
Die Aufnahmebereiche 4 sind dergestalt angeordnet, dass ein dritter Aufnahmebereich 1 1 dazwischen ausgebildet ist. Dieser dritte Bereich 1 1 wirkt wie ein Justierbereich, da das Werkzeug in seine Endlage in der Kupplungsvorrichtung 1 geführt wird. Die zwei Kanten nämlich die Antriebskante 5a und die Rückschlagskante 6a verlaufen antiparallel zueinander, und die Antriebskante 5a weist einen Winkel von ca. 20° mit der Rotationsachse 2 auf. Durch die geneigte Ausbildung der Antriebskante 5a kann der Eingriffsbereich im Kontaktbereich zwischen Werkzeug 10 und Kupplungsvorrichtung vergrößert werden, um somit die Übertragung des Drehmoments auf das Werkzeug zu verbessern. Ferner in den folgenden Figuren wird beispielhaft gezeigt wie die geneigte Kante 5a die Kräfteverteilung im Kontaktbereich beeinflusst. Ähnliches gilt für die Rückschlagskante 6a.
Fig. 2 zeigt ein Küchengerät mit einer Kupplungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Küchengerät 13 weist ein Behälter 9 auf, in welchem die Lebensmittel verarbeitet werden. Der Behälter 9 wird mit Hilfe eines Deckels 14 abgedeckt, in welchem eine Einfüllöffnung 15 ausgebildet ist. Hierdurch können Lebensmittel nachgefüllt werden, ohne dass das der Antriebsmotor (nicht dargestellt) angehalten werden muss. Das Küchengerät 13 weist ferner einige Sicherheitsschalter auf, welche einen sicheren Betrieb erlauben. So kann beispielsweise der Motor angehalten werden, wenn der Deckel bei drehendem Motor abgenommen werden sollte.
Der Elektromotor befindet sich unterhalb des Behälters 9 und weist eine Antriebswelle 16 auf. Die Welle 16 kann zum Antreiben eines Planetengetriebes 18 eingesetzt werden, welches wiederum eine Zwischennabe 17 antreibt. Somit kann die hohe Drehzahl des
Elektromotors mit Hilfe des Planetengetriebes 18 in eine niedrigere Drehzahl zum
Betreiben des Werkzeugs 10 umgewandelt werden. Auf der Zwischennabe 17 wird die
Kupplungsvorrichtung 1 aufgesetzt, und beispielsweise mit einer Innenverzahnung an der Zwischennabe 17 drehfest gelagert. Das Werkzeug 10 wird erfindungsgemäß mittels der
Kupplungsvorrichtung 1 angetrieben. Die Aufnahmebereiche 4 auf der Außenfläche der Kupplungsvorrichtung 1 bewirken, dass das Werkzeug 10, in diesem Fall ein Schneidemesser, immer in einem im Wesentlichen konstanten Abstand zum Boden des Behälters 9 gehalten wird. Im Falle eines Rückschlags auf das Werkzeug bewirkt die Rückschlagskante 6a an der Kupplungsvorrichtung, dass das Werkzeug 10 nicht nach oben in Richtung Deckel 14 entlang der Kupplungsvorrichtung 1 hinaufwandert oder hinaufspringt. Das heißt, dass das Herauslösen des Werkzeugs 10 unterbunden wird.
Zur Stabilisierung wird die Kupplungsvorrichtung 1 zusätzlich im Gerätedeckel 14 drehbar gelagert, so dass keine Kippmomente entstehen können.
Fig. 3 zeigt die Kupplungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung mit augesetztem Schneidemesser 10 in einer schematischen Ansicht. Das Werkzeug 10 weist einen Mitnehmer 12 auf, welcher jeweils die Antriebskante 5a oder im Falle eines Rückschlags die Rückschlagskante 6a kontaktiert. Der Mitnehmer 12 und der Aufnahmebereich 4 der Kupplungsvorrichtung 1 erzeugen eine axiale Kraftkomponente, welche das Werkzeug 10 spielfrei in der Kupplung 1 festhält. Die Kräfteverteilung wird in den Fig. 5b und 5c näher erläutert.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ansicht auf die Kupplungsvorrichtung 1 mit montiertem Werkzeug 10 auf. Das Schneidemesser 10 kann genauso wie die Kupplungsvorrichtung 1 aus
Kunststoff bestehen, jedoch sind Ausführungen aus metallischem Material ebenfalls vorstellbar. Auch vorstellbar ist die Kupplungsvorrichtung aus Kunststoff und Metall herzustellen. Das Schneidemesser 10 weist einen hohlzylindrischen Korpus an welchem die Schneidaufsätze ausgebildet sind. Der Korpus wird von oben auf die Kupplungsvorrichtung aufgesetzt und automatisch mittels des Justierbereichs 11 in seine
Endlage bzw. Arbeitslage zentriert. Durch die Aufnahmebereiche 4 entsteht eine drehfeste und spielfreie Verbindung zwischen Werkzeug 10 und Kupplungsvorrichtung 1.
Damit das Werkzeug 10 leicht wieder abmontiert werden kann, werden die
Aufnahmebereiche so implementiert, dass das Werkzeug 10 in der Ebene senkrecht zur Rotationsachse 2 ein vorbestimmtes Spiel aufweist. Die erlaubt zusätzlich auch im Falle eines klebrigen Mischgutes wie Teig, dass das Werkzeug 10 leicht aufgesetzt bzw. abmontiert werden kann. Fig. 5a zeigt eine schematische Ansicht der Kupplungsvorrichtung 1 in der Normalbetriebsposition. Das heißt, dass die Antriebskante 5a am Aufnahmebereich 4 den Mitnehmer 12 am Werkzeug 10 antreibt. Die Rückschlagskante 6a ist in diesem Fall unbelastet, da kein Kontakt zwischen Rückschlagskante 6a und Mitnehmer 12 entsteht.
Fig. 5b zeigt den Kontaktbereich zwischen Werkzeug 10 und Kupplungsvorrichtung 1 in Detail. In diesem Fall dreht die Kupplungsvorrichtung vorwärts, so dass die Antriebskante 5a des Aufnahmebereichs 5 aktiv ist, d.h. den Mitnehmer 12 des Werkzeugs 10 antreibt. Die Antriebskante 5a weist einen Winkel α zur Rotationsachse 2 auf. Durch die geneigte Ausbildung der Antriebskante 5a entsteht im Kontaktbereich zum Mitnehmer 12 eine Abwärtskraft Fa, welche das Werkzeug 10 in einem konstantem abstand zum Boden des
Behälters 9 spielfrei entlang der Rotationsachse 2 hält. Die zweite Kraftkomponente Fr wirkt in Drehrichtung und treibt somit das Werkzeug 10 an. In dieser Betriebsform bleibt die Rückschlagskante 6a des Aufnahmebereichs 4 unbelastet, da kein Kontakt zum Mitnehmer 12 am Werkzeug 10 entstanden ist.
Fig. 5c hingegen zeigt die Kräfteverteilung im Falle eines Rückschlags oder einer Änderung der Rotationsrichtung 7. Die Rückschlagskante 6a ist im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 2 ausgebildet und bildet mit dem Mitnehmer 12 des Werkzeugs 10 eine Kontaktbereich. In dem Kontaktbereich entsteht ähnlich wie in der Antriebsrichtung eine Kräfteverteilung in axialer Richtung Fa und in horizontaler Richtung Fr . Die axiale
Kraftkomponente sorgt dafür, dass das Werkzeug im Rückschlagsfall nicht auf der Kupplungsvorrichtung 1 nach oben wandern oder herausspringen kann. Die axiale Kraftkomponente ist durch die parallele Ausbildung der Rückschlagskante 6a nicht so stark wie im Vorwärtsbetrieb, jedoch stark genug, dass das Werkzeug 10 stabil und spielfrei gelagert ist. Es ist vorstellbar die Rückschlagskante 6a ebenfalls geneigt zur Rotationsachse auszubilden um die axiale Kraft zu verstärken. Auch denkbar ist weitere Sicherungsmittel auf der Kante 6a vorzusehen, welche beispielsweise mit einem geeigneten Mittel am Mitnehmer 12 am Werkzeug 10 zusammenwirkt. So könnte beispielsweise die Rückschlagskante eine oder mehrere Einbuchtungen aufweisen, welche mit Gegenmitteln am Mitnehmer 12 in deren Dimension übereinstimmen, so dass das Werkzeug 10 nicht nach oben aus der Lagerung wandern kann. Die Kupplungsvorrichtung kann bevorzugt in einem Küchengerät eingesetzt werden, jedoch es ist denkbar, dass diese ebenfalls für einen Stabmixer, Zerkleinerer oder desgleichen eingesetzt werden kann.
Bezugszeichenliste
1 Kupplungsvorrichtung
2 Rotationsachse
3 umlaufende Außenfläche
4 Aufnahmebereich
5 erster Eingriffsbereich
5a Antriebskante
6 zweiter Eingriffsbereich
6a Rückschlagskante
7 Rotationsrichtung
8 Richtung der spielfreien Aufnahme des Werkzeugs
9 Behälter
10 Werkzeug
11 dritter Bereich bzw. Justierbereich
12 Mitnehmer am Werkzeug
13 Küchengerät
14 Deckel
15 Einfüllöffnung
16 Antriebswelle
17 Zwischennabe
18 Planetengetriebe

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kupplungsvorrichtung (1 ) für ein Küchengerät (13) zum Ankuppeln an eine Antriebseinrichtung des Küchengeräts (13), um ein Werkzeug (10) rotierend um eine Rotationsachse (2) anzutreiben, wobei die Kupplungsvorrichtung (1 ) eine umlaufende Außenfläche (3) mit mindestens einem Aufnahmebereich (4) zum
Aufnehmen des Werkzeugs (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Aufnahmebereich (4) einen ersten Eingriffsbereich (5) und einen zweiten Eingriffsbereich (6) aufweist, so dass das Werkzeug (10) unabhängig von der Rotationsrichtung (7) im Wesentlichen spielfrei entlang der Rotationsachse (2) aufnehmbar ist.
2. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der erste Eingriffsbereich (5) eine Antriebskante (5a) und der zweite Eingriffsbereich (6) eine Rückschlagskante (6a) aufweisen.
3. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, wobei die Antriebskante (5a) und die Rückschlagskante (6a) antiparallel verlaufen.
4. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskante (5a) unter einem Winkel (α) zur Richtung (8) der Rotationsachse
(2) ausgebildet ist, wobei der Winkel (α) zwischen 10° und 20°, insbesondere 20° zur Richtung (8) geneigt ist.
5. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückschlagskante (6a) im Wesentlichen parallel zu Richtung (8) ausgebildet ist.
6. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebskante (5a) und die Rückschlagskante (6a) jeweils eine entlang der Kante verlaufende abgeschrägte Fase aufweisen, welche derart eingerichtet ist das Werkzeug (10) in der Kupplungsvorrichtung (1 ) zu fixieren.
7. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Aufnahmebereich (4) ferner einen dritten Bereich (1 1 ) aufweist, welcher zwischen dem ersten Eingriffsbereich (5) und dem zweiten Eingriffsbereich (6) ausgebildet ist, und eingerichtet ist das Werkzeug (10) während eines Montagevorgangs des Werkzeugs (10) auf die Kupplungsvorrichtung (1 ) in eine Endlage zu justieren.
8. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Rotationsachse (2) sich im
Wesentlichen vertikal erstreckt.
9. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
Aufnahmebereiche (4) symmetrisch auf der umlaufenden Außenfläche (3) ausgebildet sind, und rippenartig aus der umlaufenden Außenfläche (3) herausragen.
10. Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungsvorrichtung (1 ) in einem Spritzgussverfahren herstellbar ist, und insbesondere aus Kunststoff.
11. Küchengerät (13), umfassend eine Antriebseinrichtung und eine Kupplungsvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die
Kupplungsvorrichtung (1 ) im Betrieb ein Arbeitswerkzeug (10) des Küchengeräts
(13) antreibt, und wobei das Arbeitswerkzeug dergestalt ausgebildet ist, um von der Kupplungsvorrichtung (1 ) angetrieben zu werden.
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