DE19646328A1 - Antriebseinheit für den Antriebszug eines mittels elektrischem Motor angetriebenen Küchengeräts - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinheit für den Antriebszug eines mittels elektrischem Motor angetriebenen Küchengeräts mit einer Antriebsnabe und einem zentrisch zur Antriebsnabe verlaufenden Antriebsring, der eine äußere Antriebs­ fläche aufweist, wobei der Antriebsring mit der Antriebsnabe über sich radial zur Antriebsnabe erstreckende Flächen gehalten ist und wobei die Flächenelemente zu einer senkrecht zur Achse verlaufenden Ebene unter einem Winkel geneigt verlaufen.

Viele Küchengeräte werden, um die tägliche Küchenarbeit zu erleichtern, mittels eines elektrischen Antriebsmotors angetrieben. Je nach Art eines solchen Küchengeräts ist zwischen der Welle des Motors und beispielsweise der Antriebsspindel für beispiels­ weise ein Rühr- oder Schneidwerkzeug, ein Antriebszug vorgesehen. Dieser Antriebszug, auch Getriebe genannt, dient dazu, den Antrieb des Motors zu der Antriebsspindel hin geeignet zu übersetzen, oder, wie in den meisten Fällen, zu untersetzen. Ein solcher Antriebszug kann entweder aus verschiedenen, ineinandergreifenden Zahnrädern aufge­ baut werden, oder kann Riemenscheiben unterschiedlicher Durchmesser aufweisen, über die umlaufend ein Antriebsriemen geführt ist.

Eine Antriebseinheit der vorstehend angegebenen Art, d. h. eine solche, die einen An­ triebsriemen über Riemenscheiben führt, ist aus der DE-A1 34 08 693 bekannt. Bei dem darin beschriebenen Gerät handelt es sich um ein Standgerät mit einem Elektromotor, auf dessen Antriebswelle eine Riemenscheibe mit einem relativ kleinen Durchmesser aufgepreßt ist. Diese Riemenscheibe steht mit einer weiteren Riemenscheibe, die, verglichen mit der Riemenscheibe des Antriebsmotors, einen größeren Durchmesser besitzt, über einen Antriebsriemen in drehfester Verbindung. Diese im Durchmesser größere Riemenscheibe wird an dem einen Ende einer Antriebsspindel getragen, die an ihrem anderen Ende das in einem Arbeitsbehälter befindliche Arbeitswerkzeug trägt. Die große Riemenscheibe besitzt zum einen ein Nabenteil, das mit einer Weile verbindbar ist, und zum anderen einen äußeren Antriebsring, auf dessen Außenseite der Antriebsriemen eingreift.

Zwischen der Nabe und dem Antriebsring erstrecken sich, gleichmäßig um den Umfang verteilt, einzelne, voneinander beabstandete Flächenelemente, die alle schräg in einer Richtung angestellt sind. Durch diese schräge Ausrichtung der einzelnen Flächenelemen­ te wird unter Drehung dieser Riemenscheibe eine Luftströmung erzielt, so daß diese Riemenscheibe einerseits als Lüfterrad wirkt. Andererseits dienen die Flächenelemente auch als Versteifung des Ringes, auf dem der Riemen läuft.

Üblicherweise sind, im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen, als Lüfterrad ausgebildeten Riemenscheibe, derartige Riemenscheiben dickwandig mit einem schei­ benartigen Teil zwischen dem Nabenteil und dem Antriebsring und mit Versteifungs­ stegen aufgebaut, damit sie die auftretenden Kräfte aufnehmen und übertragen können, ohne daß dies zu einer Deformation führt, was sich dann letztendlich in einer Unwucht und einer Vibration des Geräts auswirken kann.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit, wie eine Antriebsscheibe, für einen Antriebs­ riemen, zu schaffen, die den Anforderungen an ein Küchengerät gerecht wird, d. h. die eine ausreichende Stabilität aufweist, aber dennoch als Bauteil mit geringem Gewicht aufgebaut und einfach hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Antriebseinheit für den Antriebszug eines mittels elek­ trischem Motor angetriebenen Küchengeräts gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß jedes Flächenelement aus mindestens zwei Flächenteilen aufgebaut ist, wobei, in Bezug auf eine durch die Achse verlaufende Ebene, das eine Flächenteil des Flächenelements eine positive Steigung und das andere Flächenteil des Flächenelements eine negative Steigung aufweist. Die erfindungsgemäße Antriebseinheit besitzt eine hohe Stabilität gegen eine Deformierung, auch unter hoher Belastung, da die jeweiligen Flächenelemente, die sich zwischen der Antriebsnabe radial nach außen zu dem Antriebsring erstrecken, aus jeweils mindestens zwei Flächenteilen aufgebaut sind, die in unterschiedlicher Richtung zueinander verlaufen. Hierdurch wird eine hohe Stabilität und Torsionssteifigkeit erzielt. Solche Flächenelemente können aufgrund des zickzackförmigen Verlaufs relativ dünnwandig und im wesentlichen unprofiliert ausgebildet sein, so daß sie durch ihre spitzdachförmige Ausrichtung zuein­ ander der Anordnung eine hohe Steifigkeit verleihen. Die jeweiligen Flächenteile der Flächenelemente besitzen wechselweise eine positive und eine negative Steigung, so daß die Flächenteile aller Flächenelemente, um den Umfang der Antriebseinheit herum gesehen, zickzackförmig oder mäanderförmig verlaufen, die radial zur Mitte der Antriebs­ nabe hin verlaufen.

Vorzugsweise sollten bei der erfindungsgemäßen Antriebseinheit drei dieser Flächen­ elemente vorgesehen sein, wobei jedes Flächenelement aus zwei Flächenteilen mit unterschiedlicher Steigung zueinander zusammengesetzt ist, und die Flächenelemente jeweils um den Umfang des Nabenteils herum um einen Winkel von 120° versetzt angeordnet sind. Durch die verhältnismäßig dünnen Flächenelemente werden Materialan­ häufungen an den Übergängen zu der Antriebsfläche und der Nabe vermieden, so daß nach der Ausformung einer Antriebseinheit Wärmespannungen und somit Verformungen weitgehendst vermieden werden.

Die beiden Flächenteile eines Flächenelements werden vorzugsweise, gemäß Anspruch 2, entlang einer Verbindungslinie verbunden, die darüberhinaus, gemäß Anspruch 3, eine Endkante bildet. Das bedeutet, daß, im Querschnitt gesehen, die beiden Flächenteile, wenn sie an ihren Endkanten miteinander verbunden sind, ein V-förmiges Flächen­ element bilden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die beiden Flächenteile eines Flächenelements, jeweils eine positive und eine negative Steigung aufweisend, so anzuordnen, daß sie im Querschnitt eine X-Form aufweisen; eine solche Anordnung ist jedoch fertigungstechnisch aufwendiger als die vorstehend angegebene Verbindung, bei der die beiden Flächenelemente an ihren zugewandten Enden entlang einer Endkante verlaufen. Eine solche Verbindungslinie der Endkante sollte, in Richtung der Achse der Antriebsnabe gesehen, jeweils eine obere oder untere Endkante bilden (Anspruch 4).

Die beiden Flächenteile eines Flächenelements sind unter einem Winkel von größer 30 Grad angeordnet, wobei allerdings der bevorzugte Winkelbereich zwischen 90 Grad und 130 Grad liegt, vorzugsweise etwa 120 Grad beträgt (Ansprüche 5 und 6). Mit einem Winkel von etwa 120 Grad können mit jeweils einem aus zwei Flächenteilen bestehen­ den Flächenelement große Sektorabschnitte zwischen dem Nabenteil und dem Antriebs­ ring abgedeckt werden, so daß nur eine geringe Anzahl solcher Flächenelemente benö­ tigt werden.

Die Stabilität kann weiterhin dadurch erhöht werden, daß, gemäß Anspruch 7, die Flächenteile der Flächenelemente jeweils im radial außenliegenden Bereich einen größe­ ren Winkel einschließen als an ihrem radial innenliegenden Bereich. Eine solche Maß­ nahme ist auch immer dann von Vorteil, wenn eine relativ große Anzahl von Flächen­ elementen zwischen dem Nabenteil und dem Antriebsring vorgesehen wird.

Sowohl aus Stabilitätsgründen als auch aus fertigungstechnischen Gründen ist es bevorzugt, den gesamten Bereich zwischen Nabenteil und Antriebsring mit den Flächen­ elementen auszufüllen (Ansprüche 9 und 10).

Es hat sich gezeigt, daß die Stabilität der Antriebseinheit bzw. der Antriebsscheibe noch dadurch erhöht werden kann, daß der Antriebsring, gemäß Anspruch 11, in axialer Richtung gesehen zu der Antriebsnabe versetzt ist. Hierdurch wird gerade die Stabilität im Hinblick auf eine Verwölbung der Antriebsscheibe in axialer Richtung erhöht. Diese Versetzung des Antriebsrings in Bezug auf die Achse nach oben oder nach unten wird in Abhängigkeit der auftretenden Kräfte ausgewählt.

Um die Antriebseinheit unter geringem Gewicht ausbilden zu können, werden die Flächenteile an ihrem radial außenliegenden Bereich mit einer größeren Wandstärke, die im Bereich zwischen 1,5 mm und 4 mm, vorzugsweise im Bereich von 2,5 mm, liegt, ausgebildet, als an ihrem radial innenliegenden Bereich (Ansprüche 12 und 13), wo die Wandstärke 0,5 bis 3 mm, vorzugsweise 1,5 mm beträgt.

Die gesamte Antriebseinheit oder Antriebsscheibe ist als einstückiges Teil, vorzugsweise als Spritzgußteil, ausgebildet; darüber hinaus sind aufgrund der hohen Stabilität, die mit dem angegebenen Aufbau erzielbar ist, Kunststoffmaterialien, vorzugsweise glasfaser­ verstärktes Polypropylen, geeignet (Ansprüche 14 bis 17), was besonders biegesteif und formfest ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Antriebseinheit in Form einer Rie­ menscheibe,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 1.

Die Antriebseinheit, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, ist als Riemenscheibe 1 mit einem Nabenteil 2 und zentrisch zu der Achse 4 des Nabenteils 2 verlaufenden Antriebsring 3 als einteiliges Kunststoffteil aufgebaut. Der Bereich zwischen dem Nabenteil 2 und dem Antriebsring 3 weist eine Vielzahl von Flächenelementen 5, auf, wobei jedes Flächenelement 5 aus zwei Flächenteilen 6, 15 zusammengesetzt ist.

Die beiden Flächenteile 6, 15 jedes Flächenelements 5 sind so zueinander angeordnet, daß sie in Bezug auf eine Ebene, mit der strichpunktierten Linie 7 in Fig. 3 angedeutet, derart verlaufen, daß das eine Flächenelement 6 in Bezug auf diese Ebene 7 eine nagati­ ve Steigung aufweist, während das andere Flächenelement 15 eine positive Steigung aufweist. In der gezeigten Ausführungsform ist der jeweilige Winkel a/2, unter dem das eine 6 und das andere Flächenteil 15 jedes Flächenelements 5 zu der Ebene 7 verlaufen, gleich. Der Winkel a, der zwischen den beiden Flächenteilen 6, 15 eines Flächenele­ ments 5 eingeschlossen wird, beträgt etwa 120 Grad; bei diesem Winkel a handelt es sich um den Winkel a nahe dem Antriebsring 3.

Wie anhand der Fig. 3 ersichtlich wird, ändert sich der Winkel a zwischen den beiden Flächenteilen 6, 15 eines Flächenelements 5 von dem Antriebsring 3 zu dem Nabenteil 4 hin derart, daß der zwischen den beiden Flächenteilen 6 eingeschlossene Winkel geringer wird; dieser Winkel b zwischen den beiden Flächenteilen beträgt etwa 35 Grad, allerdings erst am Übergang zum Nabenring 8. Aufgrund dieses sich verändernden Winkels von a nach b bzw. der sich ändernden Neigung der beiden Flächenteile 6, 15 zueinander ist es möglich, um den Umfang des Nabenteils 2 herum insgesamt 9 Flä­ chenelemente 5 mit jeweils zwei Flächenteilen 6, 15 zickzackförmig an das Nabenteil 2 bzw. den Nabenring 8 anzuschließen. Darüber hinaus wird gerade im Bereich des Nabenteils 2 eine hohe Stabilität erzielt.

Wie anhand der Fig. 2 zu sehen ist, liegt das Nabenteil 2 mit dem Nabenring 8 in Bezug auf die Achse 4 zu dem äußeren Antriebsring 3 um den Abstand, der mit dem Bezugs­ zeichen 9 bezeichnet ist, versetzt. Diese Anordnung trägt ebenfalls für eine erhöhte Stabilität der Riemenscheibe 1 bei.

Während in den Fig. 1 bis 3 die jeweiligen Flächenteile 6, 15 ein Flächenelement 7 bildend, derart aneinander anschließen, daß sie entlang einer jeweils oberen 14 oder unteren Endkante 10 miteinander verbunden sind, besteht auch die Möglichkeit, die jeweiligen Flächenteile 6, 15 im Querschnitt X-förmig, im Gegensatz zu V-förmig ent­ sprechend der Darstellung in Fig. 1 bis 3, miteinander zu verbinden. Die V-förmige Ausführung hat allerdings den Vorteil, daß relativ glatte Flächen gebildet sind, so daß die Antriebsscheibe 1 besonders einfach als Spritzgußteil, bevorzugt aus glasfaserver­ stärktem Polypropylen, hergestellt werden kann. Damit ergibt sich ein sehr leicht­ gewichtiger und kostengünstiger Aufbau, der dennoch eine hohe Stabilität besitzt.

Wie weiterhin in Fig. 3 zu erkennen ist, weisen die einzelnen Flächenteile 6, 15 in ihrer radialen Richtung gesehen eine unterschiedliche Dicke X, Z auf, wobei sie im Bereich des Antriebsrings 3 eine größere Wandstärke Y besitzen als im Bereich des Nabenrings 8 mit der Dicke Z.

Der Nabenring 8, der in Fig. 1 und 2 von der Nabe 2 durch kurze Stege 11, die radial verlaufen, beabstandet ist, sollte nur einen solchen Durchmesser haben, daß auf seinem Außenumfang die einzelnen Flächenteile 6, 15 angeschlossen werden können. Die zentrale Öffnung 12 dient dazu, eine nicht dargestellte Antriebswelle drehfest auf­ zunehmen.

Der Antriebsring 3 weist auf seiner äußeren Antriebsfläche 13 eine Verzahnung in Form von parallel zur Achse 4 verlaufenden Stegen 16 auf, in die ein nicht dargestellter Zahnriemen eingreift. Anstelle der Stege 16 kann die Fläche 17 als glatte Fläche, falls die Reibung des darin eingreifenden Antriebsriemens für die Übertragung der Antriebs­ kraft ausreichend ist, ausgebildet sein. Zur seitlichen Führung des auf der Lauffläche 17 anliegenden Zahnriemens (nicht dargestellt) ist am Rand des Antriebsrings 3 eine seitliche Begrenzungswand 18 angeformt, dies allerdings nur dann, wenn die Riemen­ scheibe 1 die Betriebslage von Fig. 2 einnimmt.

Claims (17)

1. Antriebseinheit (1) für den Antriebszug eines mittels elektrischem Motor angetrie­ benen Küchengeräts mit einer Antriebsnabe (2) und einem zentrisch zur Antriebs­ nabe (2) verlaufenden Antriebsring (3), der eine äußere Antriebsfläche (13) auf­ weist, wobei der Antriebsring (3) mit der Antriebsnabe (2) über sich radial zur Antriebsnabe (2) erstreckende Flächenelemente (5) gehalten ist und wobei die Flächenelemente (5) zu einer senkrecht zur Achse (4) verlaufenden Ebene (7) unter einem Winkel (a, b) geneigt verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flächenelement (5) aus mindestens zwei Flächenteilen (6, 15) aufgebaut ist, wobei, in Bezug auf eine durch die Achse (4) verlaufende Ebene (7) das eine Flächenteil (6) des Flächenelements (5) eine negative Steigung und das andere Flächenteil (15) des Flächenelements (5) eine positive Steigung aufweist.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flächenteile (6, 15) des Flächenelements (5) entlang einer oberen und unteren Verbindungslinie (14, 10) miteinander verbunden sind.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Verbindungslinie eine obere Endkante (14) und die untere Verbin­ dungslinie eine untere Endkante (10) bildet.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslinien eine obere und untere Endkante (14, 10) in Richtung der Achse (4) gesehen bildet.

5. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenteile (6) einen Winkel (a, b) größer 30° einschließen.

6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (a) zumindest im radial außenliegenden Bereich der Flächenteile (6, 15) zwischen 90 und 130°, vorzugsweise 120° beträgt.

7. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenteile (6, 15) im radial außenliegenden Bereich des Flächenelements (5) einen größeren Winkel (a) einschließen als an ihrem radial innen liegenden Bereich mit dem Winkel (b).

8. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (5) den gesamten Zwischenraum zwischen der Antriebs­ nabe (2, 8) und dem Antriebsring (3) ausfüllen.

9. Antriebseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Flächenelemente (5) miteinander verbunden sind.

10. Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Flächenelemente (5) über die jeweils freie Kante des zugeordne­ ten Flächenteils (6, 15) miteinander verbunden sind.

11. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsring (3) zu der Antriebsnabe (2), in axialer Richtung gesehen, versetzt ist.

12. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenteile (6, 15) an ihrem radial außen liegenden Bereich eine größere Wandstärke (4) aufweisen als an ihrem radial innen liegenden Bereich (Wandstärke Z).

13. Antriebseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke (Y) der Flächenteile (6, 15) an ihrem radial außen liegenden Bereich zwischen 1,5 und 4 mm, vorzugsweise 2,5 mm beträgt und daß die Wandstärke (Z) am radial innen liegenden Bereich zwischen 0,5 und 2,5 mm, vorzugsweise 1,5 mm, beträgt.

14. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (2), die Flächenelemente (5) und der Antriebsring (3) ein­ stückig ausgebildet sind.

15. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (2) und/oder die Flächenelemente (5) und/oder der Antriebs­ ring (3) als Spritzgußteile ausgebildet sind.

16. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsnabe (2) und/oder die Flächenelemente (5) und/oder der Antriebs­ ring (3) aus Kunststoff gebildet sind

17. Antriebseinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein glasfaserverstärktes Polypropylen ist.