Bearbeitungsbehalter für Nahrungsmittel
Die Erfindung betrifft einen Bearbeitungsbehälter für Nahrungsmittel gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der EP-0 221 392 A2 ist ein derartiger Zerkleinerungsbehälter zum Zerkleinern von beispielsweise Petersilie, Zwiebeln, etc. bekannt, der aus einem Deckel und einem vom Deckel verschließbaren Behälter gebildet wird. Der Deckel weist eine Kupplungsvorrichtung auf. Die Kupplungsvorrichtung ist im Behälterinneren mit einer zentrisch angeordneten Welle gekoppelt, die mit ihrem unteren Wellenende am Behälterboden gelagert ist. Die Werkzeugwelle ist bei dieser bekannten Anordnung einfach lose auf einen Lagerstift aufgesetzt, wodurch sie sich ohne weiteres in axialer und Umfangsrichtung verschieben läßt. Am unteren Wellenende ist ferner ein Messer als Bearbeitungswerkzeug vorgesehen. Zum Antrieb des Messers wird die Kupplungsvorrichtung mit dem Arbeitswerkzeug einer Küchenmaschine in Eingriff gebracht. Wird der Antrieb zu dem im Behälter des Zerkleinerungsgerätes vorgesehenen Messers unterbrochen, so läuft dieses aufgrund seiner Massenträgheit noch längere Zeit nach und kann sich insbesondere wenn sich Nahrungsmittel im Behälter befinden aufgrund der dadurch erzeugten vertikalen Kraftkomponente vom Lagerstift lösen. Dies kann zu Verletzungen einer Hand einer Bedienungsperson führen, wenn diese bei noch rotierendem Messer den Deckel von dem Behälter abhebt und in das Behälterinnere eingreift, um das Messer aus dem Behälter zu entfernen.
Ferner ist aus der EP 0 529 287 B1 ein Zerkleinerungsgerät für eine elektrische Küchenmaschine bekannt. Darin ist eine Werkzeugwelle über eine Kupplungsvorrichtung mit einer Antriebswelle verbindbar. Zwischen der Kupplungsvorrichtung und dem Arbeitswerkzeug ist bei diesem Stand der Technik in der Werkzeugwelle eine Bremse ausgebildet, die von einer Feder gesteuert werden kann. Dabei verschiebt die Feder die Werkzeugwelle nach dem Entkoppeln in axialer Richtung, bis am Innenumfang der hohlen Werkzeugwelle angebrachte Bremselemente mit entsprechenden Bremselementen am unteren Wellenlager zusammenwirken und die Werkzeugwelle dadurch abgebremst wird. Das untere Wellenlager ist dabei mit einem komplizierten Rückhaltemechanismus ausgestattet, der die Material- und Montagekosten verteuert.
Schließlich beschreibt die EP 0 856 273 B1 einen Arbeitsbehälter mit Deckel, in dem ein Bearbeitungswerkzeug an einer Werkzeugwelle angeordnet ist. Die Werkzeugwelle ist am Behälterboden und am Deckel drehbar gelagert. Dabei ist im Deckelbereich eine Kupp-
lungsanordnung zum Antrieb der Werkzeugwelle vorgesehen. In der Werkzeugwelle ist eine über eine Feder ansteuerbare Bremse vorgesehen, die nach Entfernen des Behälterdeckels die Drehbewegung des Bearbeitungswerkzeuges stoppt. Das untere Wellenlager weist dabei einen ähnlich aufwendigen Aufbau wie bei der EP 0 529 287 B1 auf.
Nachteil des beschriebenen Standes der Technik sind zum einen aufwendige und komplizierte Lageranordnungen für die Werkzeugwelle, die eine Vielzahl von Bauteilen aufweisen. Hierdurch entstehen hohe Material- und Montagekosten. Ferner können bei den oben genannten Vorrichtungen vom Stand der Technik Nahrungsmittelreste in die Hohlräume im Welleninneren eindringen und, sofern vorhanden, den Bremsmechanismus verschmutzen. Da die hiervon betroffenen Hohlräume zu Reinigungszwecken nur sehr schwer zugänglich sind, können dort Bakterien und Keime entstehen, was bei der Zubereitung von Nahrungsmitteln äußerst unerwünscht ist.
Zwar schlagen die DE 100 13 250 A1 und die EP 1151708 A1 verbesserte Bearbeitungsbehälter für Nahrungsmittel vor, diese weisen jedoch komplizierte Fail-Safe Abschaltmechanismen auf, die beim Abnehmen des Behälterdeckels bzw. bei falscher Montage der Werkzeugwelle ein Rotieren des Bearbeitungswerkzeugs verhindern sollen, um Verletzungen eines Bedieners zu vermeiden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Bearbeitungsbehälter für Nahrungsmittel zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere die Sicherheit des Hackmessers bei abgenommenem Deckel erhöht werden soll. Der Bearbeitungsbehälter soll ferner einfach und kostengünstig herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird durch einen verbesserten Bearbeitungsbehälter für Nahrungsmittel mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die erfindungsgemäße Ausführungsform des Bearbeitungsbehälters für Nahrungsmittel gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 stellt einen verbesserten Bearbeitungsbehälter für Nahrungsmittel zur Verfügung, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Dabei ist die Lageranordnung der Werkzeugwelle einfach und kostengünstig herstellbar. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist dabei die besonders günstige Lageranordnung und deren Aufbau. Bei den erfindungsgemäßen Lösungen kann der Lagerzapfen beispielsweise aus poliertem Edelstahl hergestellt sein. Der im wesentlichen längliche Lagerzapfen ist dabei mit
seinem unteren Ende am Behälterboden des Bearbeitungsbehälters verankert und ist an seinem freien oberen Ende abgerundet. Der Lagerzapfen kann im wesentlichen zylindrisch mit einer umlaufenden oder unterbrochenen Nut ausgeführt sein. Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dient die Nut als Einrastmittel, nach den Merkmalen des Patentanspruchs 2 dient sie als Aufnahme der Rückhalteeinrichtung. Die Lösungen sind als äquivalente Lösungen anzusehen.
Aber auch andere Ausgestaltungen sind möglich. So kann beispielsweise einen Kugelkopf oder ein Halbkugelkopf vorgesehen sein, der durch einen Stift mit geringerem Durchmesser fortgesetzt ist. Die Lagerbuchse kann im wesentlichen hohizylindrisch ausgeführt sein und ist als an der Werkzeugwelle innen liegende Lagerstelle vorgesehen. Die Lagerbuchse verschließt den Wellenhohlraum der Werkzeugwelle dabei vollständig. Durch die in die Hinterschneidung des Lagerzapfens hineinragende Rückhalteeinrichtung (Patentanspruch 1) wird eine in gewissem Maße lose Verbindung geschaffen, die eine freie Rotation der Wer- keugwelle zuläßt, deren axiale Verschiebbarkeit aber derart eingeschränkt ist, daß erst bei Überwindung einer vorgegebenen Abzugskraft das Hackmesser vom Lagerzapfen abnehmbar ist. Im normalen Betrieb, auch wenn der Deckel mit Antriebseinheit bei noch drehendem Messer abgenommen wird, bleibt das Hackmesser sicher auf dem Lagerzapfen eingeklingt. Entsprechend gilt dies auch für den Gegenstand des Patentanspruchs 2.
Durch die Rastung wird bei der Montage bzw. beim, Zusammenbau ein vereinfachtes Justieren der Teile zueinander und ein verbesserter Lagersitz erreicht. Ferner spürt der Benutzer beim Einbau bzw. Ausbau der Werkzeugwelle einen Rastwiderstand, was zur Folge hat, daß die Werkzeugwelle nur bewußt mit geringem Kraftaufwand entnommen werden kann und nicht versehentlich beim Hantieren im Bearbeitungsbehälter vom Lagerzapfen rutscht. Nach Entnahme der Werkzeugwelle läßt sich diese und der Bearbeitungsbehälter einfach und vollständig reinigen. Gemäß der Erfindung ist es auch denkbar, daß die Hinterschneidung an der Werkzeugwelle und daß der Klemmring am Lagerzapfen als Ringbund ausgebildet sein können, wobei letzterer dann in die Hinterschneidung elastisch federnd eingreift.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Merkmale des Patentanspruchs 3 vor. Dabei kann der Rückhaltering beispielsweise durchgehend oder unterbrochen ausgeführt sein. Als Materialien für den Rückhaltering kommen beispielsweise elastische oder federnde Werkstoffe, wie Kunststoff oder Federblech, in Frage. Es sind aber auch federgelagerte Ringkonstruktionen möglich. Der Rückhaltering kann dabei an der
Werkzeugwelle bzw. in der Aufnahme feststehend oder drehend gelagert sein. Ferner kann der Rückhaltering einstückig mit oder getrennt von der Lagerbuchse ausgebildet sein.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Patentanspruchs 3 sieht dabei die Merkmale des Patentanspruchs 4 vor. Hierdurch wird auf verblüffend einfache Weise eine so genannte „Fail-Safe" Funktion erzielt. Beim Abrutschen der Werkzeugwelle vom Lagerzapfen, beispielsweise, verursacht durch die vertikale Kraftkomponente des Werkzeugs, die beim Abnehmen des Behälterdeckels während des Betriebs durch die Masserotation entsteht, führt diese Materialwahl zu einer Berührung zwischen dem Rückhaltering und dem Lagerzapfen und dadurch zum automatischen Abbremsen der Werkzeugwelle, wenn diese noch eine Restdrehung aufweist. Hierdurch werden Verletzungen des Bedieners durch Hineingreifen in ein sich noch drehendes Werkzeug vermieden. Auch wird hierdurch eine Inbetriebnahme bei nur auf dem Lagerzapfen lose aufgesetztem aber nicht eingerasteter Werkzeugwelle verhindert.
Durch Einsatz eines in Patentanspruch 5 beanspruchten Bauteils wird eine kostengünstige, einfach zu montierende Lösung angeboten. Insbesondere wird hierdurch eine Möglichkeit geschaffen, Zukaufteile zu verwenden, die keinen gesonderten Fertigungsaufwand erfordern.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 6 auf. Als Werkstoffe kommen dabei beispielsweise Teflon, Polyamid oder Polypropylen oder jeder andere geeignete Kunststoff in Frage. Bei entsprechender Werkstoffwahl für den Lagerzapfen, beispielsweise poliertem rostfreiem Stahl, ist das Gleitlager quasi wartungsfrei. Es ist kein Fetten oder Schmieren erforderlich.
Bei der vorteilhaften Ausführungsform nach Patentanspruch 7 stellt es sich als besonders günstig heraus, daß der teuere Lagerwerkstoff nicht für die gesamte Werkzeugwelle bzw. für das gesamte Lagerbauteil verwendet werden muß. Hierdurch können Materialkosten eingespart werden.
Noch eine vorteilhafte Weiterbildung des Patentanspruchs 6 sieht die Merkmale des Patentanspruchs 8 vor. Dabei ist die Montagereihenfolge der Lagerbauteile in der Werkzeugwelle beispielsweise zuerst die Lagerbuchse, dann der Rückhaltering und zuletzt die Rückhaltebuchse. Hierdurch können relativ wenige Bauteile verwendet werden, was zu einer einfachen und kostengünstigen Montage beiträgt.
Auch die vorteilhafte Ausführungsform mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 trägt zur einfachen und kostengünstigen Montage bei, da hierdurch kein Verkleben, Verschweißen oder Verschrauben der zu montierenden Lagerbauteile erforderlich ist. Die Verbindungselemente können dabei beispielsweise aus Vorsprüngen und Vertiefungen oder aus einer Art Verzahnung bestehen.
Schließlich sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform die Merkmale des Patentanspruchs 10 vor. Hierdurch wird Geräuschbildung und Verschleiß an der Rückhalteeinrichtung im Betrieb vermieden.
Weitere Vorteile der Erfindung sind die geringen Maß- und Formabweichungen.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführungsform eines Bearbeitungsbehälters für Nahrungsmittel mit einer Lageranordung gemäß der vorliegenden Erfindung im Schnitt;
Fig. 2 Detail II der vorteilhaften Ausführungsform aus Fig. 1 im Schnitt.
Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch im Schnitt. Darin ist ein im wesentlichen zylindrischer Bearbeitungsbehälter 1 , der eine Behälterwand 2 und einen Behälterboden 3 aufweist, dargestellt, welcher im vorliegenden Fall aus durchsichtigem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Der Bearbeitungsbehälter 1 steht auf einem Behälterfuß 5 auf, der mit dem Behälterkörper einstückig verbunden ist und quasi einen Sockel bildet.
Der Bearbeitungsbehälter 1 ist im betriebsbereiten Zustand an seinem oberen Ende durch einen Behälterdeckel 4 verschlossen, wie in Fig. 1 dargestellt. Der Behälterdeckel 4 ist dabei leicht kegelförmig ausgebildet und weist in seinem Zentrum einen zylinderförmigen Fortsatz 20 auf. In diesem Fortsatz 20 ist eine Abtriebswelle 16 aufgenommen. Die Abtriebswelle 16 treibt eine Kupplungsaufnahme 17 an, die in eine Kupplung 15 am oberen Ende einer Werkzeugwelle 6 eingreift. Die Kupplung 15 schließt mit einem umlaufenden Bund ab. Unterhalb der Kupplung 15 erstreckt sich die Werkzeugwelle 6 im wesentlichen als glatter Hohlzylinder
aus thermoplastischem Kunststoff. Außerdem ist am unteren Ende der Werkzeugwelle 6 ein Bearbeitungswerkzeug 7 angeordnet, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei sichelförmigen Schneiden besteht.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der Lageranordnung 21 aus Fig. 1.
Konzentrisch zur Abtriebswelle 16 ist im Behälterboden 3 ein Lagerzapfen 11 angeordnet. Der zylindrische Lagerzapfen 11 ist im vorliegenden Fall aus poliertem rostfreiem Stahl hergestellt und ist an seinem oberen Ende halbkugelförmig zu einem Halbkugelkopf 9 abgerundet. Ferner weist der Lagerzapfen 11 im oberen Drittel eine als waagrechte umlaufende Nut 10 ausgebildete Hinterschneidung auf. Der Lagerzapfen 11 ist in einer aus Kunststoff hergestellten Lagerzapfenverankerung 12 aufgenommen, die wiederum in einer in dem Behälterboden 3 des Bearbeitungsbehälters 1 eingeformten Verankerungsaufnahme 13 angebracht und daran verklebt bzw. verschweißt ist. Die Lagerzapfenverankerung 12 weist dabei an ihrem oberen Ende einen umlaufenden Bund 19 auf.
Die mit dem Lagerzapfen 11 konzentrische Werkzeugwelle 6 weist im unteren Endabschnitt eine kurze innen liegende Lagerbuchse 8 aus selbstschmierendem thermoplastischem Kunststoff auf. Die Lagerbuchse 8 ist im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet, der in eine entsprechende Aussparung 26 am unteren Ende der Werkzeugwelle 6 eingebracht ist. Am werkzeugwellenseitigen Ende weist die Lagerbuchse 8 einen nach außen hervorstehenden umlaufenden Rand 25 auf. Durch diesen Rand 25 wird die Lagerbuchse 8 von der Wand der Aussparung 26 beabstandet. Die Lagerbuchse 8 bzw. die Werkzeugwelle 6 ist konzentrisch auf den Lagerzapfen 11 aufsetzbar. In der Lagerbuchse 8 ist ein nach innen über den Innenumfang der Lagerbuchse 8 hervorstehender umlaufender Wulst vorgesehen. Dieser Wulst ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen O-Ring 14 aus elastischem Material gebildet. Der O-Ring 14 erstreckt sich im Betriebszustand in die umlaufende Nut 10 des Lagerzapfens 11 hinein, berührt diese aber nicht. Der Lagerzapfen 11 mit umlaufender Nut 10 und die Lagerbuchse 8 mit hervorstehendem O-Ring 14 sind Bestandteile der Lageranordnung 21.
In den ringförmigen Hohlraum zwischen der zwischen der Innenwand der Aussparung 26 und der Außenwand der Lagerbuchse 8, ist eine im wesentlichen ringförmige Rückhaltebuchse 18 eingeführt. Die Rückhaltebuchse 18 rastet durch Verbindungselemente 22 und 23 an der Werkzeugwelle 6 und dre Lagerbuchse 8 ein. Es wird so eine formschlüssige Verbindung hergestellt.
An ihrem unteren Ende weist die Rückhaltebuchse 18 einen nach innen hervorstehenden umlaufenden Rückhaltebund 27 auf. Zwischen diesem Rückhaltebund 27 und dem unteren Rand der Lagerbuchse 8 wird so eine Aufnahme 24 für den O-Ring 14 gebildet. In der vorliegenden vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig. 1 und Fig. 2 wird der O-Ring 14 also durch einen Rückhaltebund 27 in der Lagerbuchse 8 in der entsprechenden Aufnahme 24 gehalten und an einer vorgegebenen Position fixiert.
Wird die Werkzeugwelle 6 mit dem Bearbeitungswerkzeug 7 auf den Lagerzapfen 11 aufgesetzt und mit leichtem Druck in Achsrichtung nach unten montiert, dann rastet der O-Ring 14 in die vorhandene Nut 10 des Lagerzapfens 11 ein. Die Werkzeugwelle 6 weist nun eine lose Verbindung mit dem Lagerzapfen 11 im Bearbeitungsbehälter 1 auf, die eine freie Rotation erlaubt. Hierdurch wird verhindert, daß die Werkzeugwelle 6 beim Öffnen des Behälterdeckels 4 vom Lagerzapfen 11 abrutscht.
Ferner bewirkt die erfindungsgemäße Lösung, daß, wenn die Werkzeugwelle 6 nur auf den Lagerzapfen 11 aufgesetzt , nicht aber in der Nut 10 eingerastet ist, die Vorrichtung nicht in Betrieb genommen werden kann. Die Werkzeugwelle 6 kann mit geringem Kraftaufwand auf den Lagerzapfen 11 im Bearbeitungsbehälter 1 aufgesetzt und eingerastet werden. Dabei ist für den Benutzer ein leichter Widerstand beim Einrasten zu spüren. Durch die Rastung wird ein ungewolltes Abrutschen der Werkzeugwelle 6 vom Lagerzapfen 11 , beispielsweise beim Herausnehmen von zerkleinerten Nahrungsmitteln, vermieden.
Die erfindungsgemäße Lösung wirkt ferner selbstzentrierend, das heißt, nach dem Einrasten des O-Rings 14 in die Nut 10 des Lagerzapfens 11 kann der Behälterdeckel 4 ohne weiteres aufgesetzt werden. Die Kupplung 15 am oberen Ende der Werkzeugwelle 6 greift automatisch in die Kupplungsaufnahme 17 ein.
Die vertikale Kraftkomponente der Werkzeugwelle 6 die beim Abnehmen des Deckels 4 während des Betriebs durch die Massenrotation entsteht, ist kleiner als die Rastkraft des O- Rings 14 in der Nut 10. Allerdings bewirkt die vertikale Kraftkomponente eine leichte Verschiebung der Werkzeugwelle 6 nach oben, so daß es zwischen dem O-Ring 14 und dem Lagerzapfen 11 zu einer Berührung kommt, die aufgrund der Reibung zwischen O-Ring 14 und Lagerzapfen 11 in kürzester Zeit die Rotation der Werkzeugwelle 6 abbremst. Während des Betriebs berührt der O-Ring 14 den Lagerzapfen 11 nicht, wodurch im Betrieb nur geringer Verschleiß und geringe Reibung entsteht.