PL B1. ZELMER MARKET SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Rzeszów, PL BUP 21/09

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. A47J 43/00 ( ) A47J 44/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Stojak ręcznego robota kuchennego (73) Uprawniony z patentu: ZELMER MARKET SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Rzeszów, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 21/09 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 04/12 (72) Twórca(y) wynalazku: ŁUKASZ SALA, Rudna Mała, PL PIOTR OLKO, Dębica, PL STANISŁAW PIEJKO, Głogów Małopolski, PL ŁUKASZ MACIOŁEK, Rzeszów, PL JACEK MAZIARKA, Rzeszów, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Krzysztof Dynia PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest stojak ręcznego robota kuchennego przeznaczonego zwłaszcza do mieszania, rozdrabniania, ubijania, ucierania itp. składników spożywczych w procesach przygotowywania różnego rodzaju potraw i ciast. Znany jest z niemieckiego opisu patentowego DE C2 robot kuchenny posiadający stojak z miską obrotową i ruchomą głowicę umieszczoną na stojaku nad tą miską. Na głowicy mocowany jest napęd obrotowych narzędzi roboczych w postaci mieszaków lub trzepaków. Głowica stojaka wraz z napędem wykonują w poziomie ruch wahadłowy, przemieszczając narzędzia robocze w obrębie wnętrza miski. Ruch wahadłowy głowicy stojaka wywołany jest przez mechanizm napędowy, umieszczony wewnątrz tej głowicy, zawierający poziome koło zębate posiadające na swej dolnej powierzchni rowek w kształcie zbliżonym do dużej litery D, w którym ślizga się trzpień, wahliwie zamocowanej dźwigni wprawiając ją w ruch wahadłowy. Z kolei dźwignia, połączona trwale jednym końcem z podstawą, głowicy wprawia w ruch wahadłowy głowicę oraz umieszczony na niej napęd z narzędziami roboczymi, które przemieszczane są w obrębie wnętrza miski obrotowej. Znany jest także z polskiego opisu patentowego nr stojak do ręcznego robota kuchennego, którego uchylna głowica zaopatrzona jest w mechanizm zębaty do przenoszenia napędu na obrotową miskę umieszczoną na stojaku poniżej tej głowicy. Mechanizm zębaty umieszczony wewnątrz tej głowicy ma pionowy wałek główny, na którym osadzona jest para kół zębatych przenoszących napęd otrzymany z mieszaka, poprzez parę kół redukcyjnych, na pierwsze napędowe koło, wprawiające w ruch wahadłowy głowicę w czasie pracy robota. Ponadto na wałku tym osadzone jest drugie napędowe koło wprawiające w ruch obrotowy miskę. Pierwsze napędowe koło osadzone jest na wałku, którego górny koniec umieszczony jest w pokrywie głowicy. Koło to posiada, skierowany w dół mimośrodowy trzpień, który przechodząc przez otwór przelotowy w podstawie głowicy osadzony jest suwliwie w prostoliniowym rowku prowadzącym, usytuowanym na górnej powierzchni przegubu. Otwór przelotowy w podstawie głowicy jest współosiowy z wałkiem pierwszego napędowego koła, a jego średnica odpowiada średnicy okręgu, jaki zatacza trzpień. Długość rowka prowadzącego trzpień jest w przybliżeniu równa średnicy otworu przelotowego w podstawie głowicy. Wahadłowy ruch głowicy powstaje na skutek reakcji, przemieszczającego się ruchem obrotowym trzpienia w nieruchomym rowku prowadzącym przegubu osadzonego w podstawie stojaka. Usytuowanie w tym mechanizmie wszystkich kół zębatych, tworzących przekładnię, w jednej linii powoduje, że jego konstrukcja jest zbyt rozbudowana, co zwiększa gabaryty głowicy robota. Poza tym, konstrukcja tego mechanizmu powoduje nierównomierną pracę robota, gdyż ruch wahadłowy głowicy w jedną stronę jest znacznie szybszy niż w stronę przeciwną, co z kolei powoduje, że przy obrzeżach miski robota podczas mieszania pozostaje nie rozmieszana masa. Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr stojak do ręcznego robota kuchennego z uchylną głowicą mającą możliwość wahadłowego ruchu w obszarze obrotowej miski. Stojak ten ma przekładnię zębatą złożoną z, umieszczonej w głowicy pary kół zębatych, z których jedno odbiera napęd od mieszaka, a drugie przekazuje go na koło pośrednie umieszczone w głowicy na pionowym wałku przekładni. Wałek ten dzielony jest tak, że koło pośrednie połączone jest za pomocą sprzęgła, złożonego z zabieraka koła zębatego i zabieraka wałka przekładni, z wałkiem przekładni umieszczonym obrotowo wewnątrz pionowego wspornika osadzonego w podstawie. Z kolei, w dolnej części tego wałka znajduje się para kół zębatych, z których jedno przenosi napęd na koło zębate miski obrotowej, a drugie na koło zębate mechanizmu nawrotnego. Ruch wahadłowy głowicy powstaje w wyniku współpracy trzpienia, umieszczonego na obracającym się kole zębatym mechanizmu nawrotnego i nieruchomego wodzika, sztywno osadzonego w dolnej części wspornika. Ruch wahadłowy głowicy realizowany jest w czasie obrotu koła zębatego mechanizmu nawrotnego poprzez ciągły styk trzpienia wodzącego z prostoliniową bieżnią wodzika. Konstrukcja zastosowanego mechanizmu wahadłowego napędu głowicy w tym stojaku jest skomplikowana pod względem technologicznym, gdyż mechanizm ten złożony jest z wielu współpracujących ze sobą elementów, a przenoszone przez nie obciążenia powodują ich szybkie zużycie. Poza tym, dzielona przekładnia zębata za pomocą sprzęgła powoduje, że istnieje swobodny dostęp do niej w stanie spoczynku stojaka, w czasie, gdy głowica z napędem jest odchylona. To z kolei stwarza możliwość łatwego zanieczyszczania tej przekładni zębatej. Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji stojaka ręcznego robota kuchennego, zawierającego mechanizm wahadłowego napędu głowicy o znacznie prostszej i bardziej zwartej konstrukcji,

3 PL B1 3 pozwalającej na uzyskiwanie optymalnego cyklu pracy i płynnego ruchu wahadłowego głowicy stojaka, a tym samym przyśpieszenie procesu przygotowywania różnego rodzaju potraw i ciast. Istotą wynalazku jest stojak ręcznego robota kuchennego zawierający, odchylany w pionie przegub z głowicą wykonującą poziomy ruch wahadłowy wywołany przez układ przekształcający ruch obrotowy na ruch wahadłowy, złożony z przekładni zębatej oraz trzpienia i rowka prowadzącego, w którym krzywoliniowy rowek prowadzący znajduje się na powierzchni koła zębatego przekształcającego, stanowiącego jeden z elementów przekładni zębatej tego układu, natomiast trzpień, którego jeden koniec umieszczony jest w tym krzywoliniowym rowku prowadzącym, przytwierdzony jest drugim końcem do nieruchomego przegubu stojaka. Rowek prowadzący ma kształt zbliżony do owalu. Pionowe osie obrotu dwustopniowego koła oraz drugiego koła leżą w pierwszej pionowej płaszczyźnie, która przecina się pod kątem mniejszym od 180, wzdłuż pionowej osi obrotu drugiego koła, z drugą pionową płaszczyzną, w której leży pionowa oś obrotu koła przekształcającego. Stojak według wynalazku posiada układ przekształcający ruch obrotowy napędu na ruch wahadłowy głowicy o prostej i zwartej konstrukcji umożliwiającej równomierne przemieszczanie się narzędzi w obrębie miski. Odpowiedni kształt rowka prowadzącego trzpień, zapewnia taki sam czas ruchu głowicy miksera zarówno w jedną jak i w drugą stronę. Zwarta konstrukcja przekładni zębatej pozwala zmieścić ten mechanizm w mniejszych gabarytach korpusu miksera wykonanego na uproszczonych konstrukcyjnie formach wtryskowych. Możliwość chwilowego zatrzymania narzędzi w lewym skrajnym położeniu, w bezpośredniej bliskości wewnętrznej ściany miski, gdzie z reguły zbiera się nie rozmieszany produkt, zwiększa efektywność mieszania tego produktu. Poza tym, istnieje możliwość wymiany w formie wtryskowej wkładek formujących kształt rowka prowadzącego, co umożliwia tanią i łatwą zmianę parametrów ruchu i czyni ten mechanizm rozwiązaniem uniwersalnym. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia robot kuchenny w widoku perspektywicznym od góry, od przodu i od lewej strony, fig. 2 - głowicę w widoku perspektywicznym od góry, od przodu i od lewej strony, fig. 3 - głowicę w widoku perspektywicznym od dołu, od przodu i od lewej strony, fig. 4 - przegub w widoku perspektywicznym od góry, od przodu i od lewej strony, fig. 5 - przegub z pozbawioną podstawy głowicą oraz kołem przekształcającym w widoku perspektywicznym od dołu, od przodu i od lewej strony, fig. 6 - głowicę bez pokrywy w widoku od góry, fig. 7 - układ kół zębatych głowicy w przekroju pionowym A-A, fig. 8 - układ kół zębatych głowicy w przekroju pionowym B-B, fig. 9 - koło zębate przekształcające w widoku z dołu z zaznaczonymi fazami ruchu wahadłowego głowicy w zależności od położenia trzpienia w rowku prowadzącym, w czasie jednego pełnego obrotu tego koła, fig głowicę bez pokrywy i przegub w widoku z góry w trzech położeniach głowicy, w których jej kąt wychylenia α przyjmuje wartości + α min, α = 0 oraz - α max, fig wykres wartości odległości x osi trzpienia od osi koła przekształcającego w funkcji kąta obrotu ϕ koła przekształcającego dla jednego cyklu ruchu wahadłowego głowicy stojaka. Stojak 1 ręcznego robota kuchennego zawiera, odchylany w pionie, przegub 2, do którego górnej, poziomej powierzchni przymocowana jest obrotowo głowica 3 przy pomocy zespołu czterech zaczepów 4 współpracujących z otworami prowadzącymi 5 w kształcie łuku. Na pokrywie 6 głowicy 3 mocowany jest napęd 7 z wymiennymi narzędziami 8 w postaci mieszaków lub trzepaków, które sięgają do wnętrza obrotowej miski 9 ustawionej na stojaku 1 pod głowicą 3. Głowica 3 może wykonywać poziomy ruch wahadłowy wokół pionowej głównej osi obrotu 10. Mechanizm wahadłowego napędu głowicy 3 stojaka 1 stanowi zespół, współpracujących ze sobą w poziomie czterech kół zębatych umieszczonych wewnątrz tej głowicy oraz pionowy trzpień 11 przytwierdzony dolnym końcem do nieruchomego przegubu 2 stojaka 1. Dwustopniowe koło 12 zamocowane na pionowej osi osadzonej obrotowo w gniazdach podstawy 13 i pokrywy 6 głowicy 3 zazębione jest dużym wieńcem 12a z kołem zębatym 14 narzędzia 8 napędzanego przez napęd 7 robota. Mały wieniec 12b dwustopniowego koła 12 zazębiony jest z drugim kołem 15 osadzonym nieobrotowo na wielowypuście 16 osi trzeciego koła 17 zazębionego, poprzez wieniec zębaty 17a z kołem przekształcającym 18, które posiada na swej powierzchni, otwarty od dołu rowek prowadzący 19 o kształcie zbliżonym do owalu. W rowku prowadzącym 19 umieszczony jest górny koniec trzpienia 11, który przechodząc przez łukowaty otwór 20 w podstawie 13 głowicy 3 przytwierdzony jest dolnym końcem do nieruchomego przegubu 2 stojaka 1. Trzecie koło 17 osadzone jest obrotowo na pionowym trzpieniu umieszczonym na dnie cylindrycznego wgłębienia w górnej powierzchni przegubu 2 stojaka 1. Górny koniec osi trzeciego koła 17, na którym jest wielowypust 16 i wieniec zębaty 17a przechodzi do wnętrza głowicy 3 poprzez okrągły otwór przelotowy 21 w jej podstawie 13 i zazębia się, poprzez wie-

4 4 PL B1 lowypust 16 z drugim kołem 15 oraz, poprzez wieniec zębaty 17a z kołem przekształcającym 18. Pionowe osie obrotu drugiego koła 15 oraz trzeciego koła 17 pokrywają się z pionową główną osi obrotu 10. Pionowe osie obrotu dwustopniowego koła 12 oraz drugiego koła 15 leżą w pierwszej pionowej płaszczyźnie 22, która przecina się pod kątem mniejszym od 180, wzdłuż pionowej osi obrotu drugiego koła 15 z drugą pionową płaszczyzną 23, w której leży pionowa oś obrotu koła przekształcającego 18. W innym przykładzie wykonania nie pokazanym na rysunku, rowek prowadzący 19 został wykonany na oddzielnej wkładce osadzanej w odpowiednim gnieździe na dolnej powierzchni koła przekształcającego 18. Rozwiązanie to pozwala na zmianę kształtu rowka prowadzącego 19 w zależności od żądanych parametrów ruchu wahadłowego głowicy 3, zwiększając tym samym uniwersalność przedmiotowego mechanizmu. Podczas pracy robota kuchennego obrót koła zębatego 14 narzędzia 8 przekazywany jest kolejno poprzez dwustopniowe koło 12, drugie koło 15, trzecie koło 17 na koło przekształcające 18 z rowkiem prowadzącym 19. Przekształcenie ruchu obrotowego koła przekształcającego 18 w ruch wahadłowy głowicy 3 następuje w wyniku reakcji nieruchomego trzpienia 11, przytwierdzonego do przegubu 2 stojaka 1, na boczne ścianki rowka prowadzącego 19, zmieniającego swe położenie wraz z obracającym się kołem przekształcającym 18. Chwilowe położenie trzpienia 11 w rowku prowadzącym 19 można określić wartością odległości x osi symetrii tego trzpienia od osi obrotu koła przekształcającego 18 w funkcji kąta obrotu ϕ tego koła. Ponieważ oś koła przekształcającego 18 zamocowana jest obrotowo w podstawie 13 i pokrywie 6 głowicy 3, siła oddziaływania nieruchomego trzpienia 11 na boczne ścianki, będącego w ruchu, rowka prowadzącego 19 przenosi się, poprzez tą oś na głowicę 3 która, przymocowana obrotowo do górnej powierzchni przegubu 2, wykonuje ruch wahadłowy względem stojaka 1 wokół pionowej głównej osi obrotu 10. Wraz z głowicą 3 ruch wahadłowy wykonuje również napęd 7 robota kuchennego oraz obrotowe narzędzia 8 w postaci mieszaków lub trzepaków osadzone w gniazdach tego napędu. Obracające się narzędzia 8 zanurzone w obracającej się misce 9 wypełnionej obrabianymi składnikami spożywczymi przemieszczają się wewnątrz tej miski równomiernym ruchem wahadłowym w zakresie od lewego skrajnego wychylenia -α max do prawego skrajnego wychylenia +α min. Wartość kąta wychylenia α określa położenie pierwszej pionowej płaszczyzny 22 wyznaczonej przez pionową oś obrotu dwustopniowego koła 12 oraz pionową główną oś obrotu 10 względem trzeciej pionowej płaszczyzny 24 wyznaczonej przez pionową główną oś obrotu 10 oraz pionową oś obrotu miski 9. Kąt ten osiąga wartość +α min kiedy wartość kąta obrotu ϕ koła przekształcającego 18 wynosi zero, a odległość x osi symetrii trzpienia 11 od osi obrotu koła przekształcającego 18 osiąga wartość minimalną x min. Obrót koła zębatego 14 w kierunku ruchu wskazówek zegara powoduje wychylenie głowicy 3 w lewo, aż do momentu kiedy kąt wychylenia α głowicy 3 względem stojaka 1 osiągnie wartości α = 0, tj. kiedy pierwsza pionowa płaszczyzna 22 pokryje się z trzecią pionową płaszczyzną 24. W tym położeniu każde z narzędzi 8 znajduje się w jednakowej odległości od wewnętrznej ściany miski 9. Dalszy obrót koła zębatego 14 w kierunku ruchu wskazówek zegara powoduje dalsze wychylenie głowicy 3 w lewo, aż do momentu kiedy kąt wychylenia α tej głowicy względem stojaka 1 osiągnie wartości - α max. W tym położeniu lewe narzędzie 8 maksymalnie zbliży się do wewnętrznej ściany miski 9, a odległość x osi symetrii trzpienia 11 od osi obrotu koła przekształcającego 18 osiągnie wartość maksymalną x max. Głowica 3 zostaje zatrzymana na czas przejścia trzpienia 11 przez strefę postoju rowka prowadzącego 19 uwidocznioną na fig. 9. Dalszy obrót koła zębatego 14 w kierunku ruchu wskazówek zegara powoduje wychylenie głowicy 3 w prawo i powrót do skrajnego prawego położenia. Wartość α max kąta wychylenia α głowicy 3 w lewo jest większa od wartości α min kąta wychylenia α tej głowicy w prawo. Odpowiednio dobrany kształt rowka prowadzącego 19 nadaje głowicy 3 ruch wahadłowy, który jest optymalny dla najbardziej efektywnej obróbki składników spożywczych znajdujących się w obrotowej misce 9. Poszczególne fazy tego ruchu pokazano na fig oraz na wykresie pokazanym na fig. 13, przy czym na fig. 9 i 13 zobrazowano czas zwolnienia i łagodnej zmiany kierunku ruchu koła napędzającego 8. Zastrzeżenia patentowe 1. Stojak ręcznego robota kuchennego zawierający, odchylany w pionie przegub z głowicą wykonującą poziomy ruch wahadłowy wywołany przez układ przekształcający ruch obrotowy na ruch wahadłowy, złożony z przekładni zębatej oraz trzpienia i rowka prowadzącego, znamienny tym, że na

5 PL B1 5 powierzchni koła zębatego przekształcającego (18), stanowiącego jeden z elementów przekładni zębatej tego układu, wykonany jest krzywoliniowy rowek prowadzący (19), w którym umieszczony jest jeden koniec trzpienia (11), którego drugi koniec przytwierdzony jest do nieruchomego przegubu (2) stojaka (1). 2. Stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że rowek prowadzący (19) ma kształt zbliżony do owalu. 3. Stojak według zastrz. 1, znamienny tym, że pionowe osie obrotu dwustopniowego koła (12) oraz drugiego koła (15) leżą w pierwszej pionowej płaszczyźnie (22), która przecina się pod kątem mniejszym od 180, wzdłuż pionowej osi obrotu drugiego koła (15), z drugą pionową płaszczyzną (23), w której leży pionowa oś obrotu koła przekształcającego (18). Rysunki

6 6 PL B1

7 PL B1 7

8 8 PL B1

9 PL B1 9

10 10 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)