EP1339608B1 - Vorrichtung zum evakuieren eines durch ein ventil verschliessbaren aufbewahrungsbehälters für nahrungsmittel - Google Patents

Vorrichtung zum evakuieren eines durch ein ventil verschliessbaren aufbewahrungsbehälters für nahrungsmittel Download PDF

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EP1339608B1
EP1339608B1 EP01982485A EP01982485A EP1339608B1 EP 1339608 B1 EP1339608 B1 EP 1339608B1 EP 01982485 A EP01982485 A EP 01982485A EP 01982485 A EP01982485 A EP 01982485A EP 1339608 B1 EP1339608 B1 EP 1339608B1
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EP
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vacuum pump
attachment
household appliance
pump
shaft
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EP01982485A
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EP1339608A1 (de
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Montserrat Vilalta
Jose Millan
Juan Carlos Coronado
Mariano Penaranda
Antonio Rebordosa
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Braun GmbH
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Braun GmbH
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Publication date
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Application filed by Braun GmbH filed Critical Braun GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/04—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied
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    • B65B31/047—Evacuating, pressurising or gasifying filled containers or wrappers by means of nozzles through which air or other gas, e.g. an inert gas, is withdrawn or supplied the nozzles co-operating, or being combined, with a device for opening or closing the container or wrapper the nozzles co-operating with a check valve in the opening of the container or wrapper
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
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    • F04C18/3441—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation
    • F04C18/3442—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation the surfaces of the inner and outer member, forming the inlet and outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0071—Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00—Application
    • F04C2220/10—Vacuum

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • Systems for storing food which include preservation allow better boundary conditions than if the food is untreated or stored without improved storage conditions.
  • a way to improve Food storage refers to the storage of food in containers under vacuum. Such systems have been shown to give very good results in the Avoidance of microorganisms, vermin, mold and yeast growth. This also prevents the oxidation of food, which leads to changes the moisture and aroma of the food can be avoided.
  • a device In order to create such storage conditions, a device is required that exhausts air aspirates the storage container to create a vacuum. From the state of the Various pumps are known in technology to accomplish this task. Doing so the pumps intended for use in the household usually on piston pumps or fans.
  • US-A-5,195,427 discloses a generic electrically operated hand-held vacuum pump for household use.
  • the only trained as a vacuum pump Handheld device is composed of a large number of individual parts.
  • One is in particular complex conversion of the shaft rotation into an oscillating movement and a Corresponding reduction gear provided to drive the piston pump.
  • the System is intended for evacuation of food storage containers. With this device you can easily find a suitable pressure ratio for storage of food in a vacuum container.
  • DE-A-195 04 638 is a hand blender for stirring or chopping food known, the rotating knife in a bell-shaped recess when Turning vacuum creates a fluid connection from the upper part of the Stick mixer is brought about.
  • the vacuum accumulating in the bell serves for better and more intensive mixing of food.
  • a device for producing is from German utility model 299 20 316 U1 a vacuum in a container is known in which a vacuum cleaner as a vacuum generator is used.
  • a vacuum cleaner as a vacuum generator
  • an adapter piece is used as an attachment to a vacuum cleaner, which can be placed on a valve formed on the cover of the container.
  • the handling the vacuum generator designed as a vacuum cleaner is complex and complicated. hygienic Problems can arise when handling food.
  • the present invention is therefore based on the object of a device for evacuation to provide food storage containers which is simple and inexpensive to manufacture.
  • the attachment according to the invention for a hand-held electrical household appliance has the advantage that this makes a small, inexpensive and easy to handle vacuum pump is made available for household applications.
  • the attachment complements the existing attachments, e.g. Stirrers, shredders, etc. for another useful Component. This is particularly space-saving and much cheaper than an additional one Electrical device with its own drive.
  • the attachment according to the invention is also simple and safe to use in the household area.
  • the invention provides a simple and inexpensive Solution, since the connection of the two shaft ends form-fitting by simple The shaft couplings are put together.
  • the shaft couplings can be designed as a spline.
  • An advantageous embodiment of the present invention sees the features of the claim 2 before.
  • This type of vacuum pump is particularly characterized by a higher suction power than previously used for household applications Vacuum pumps off. This also allows a low overall height to be realized, since none elaborate linkages and gears are necessary.
  • the vacuum pump can be used directly with the Speed of the drive shaft of the household appliance are driven. This also reduces the number of components, which in turn has a positive effect on the manufacturing costs. Finally, with such a vane pump within a few seconds the desired pressure level can be generated in a food container.
  • a further advantageous embodiment of the present invention has the features of claim 3.
  • the sealing lip is by a circumferential on the suction side End protruding edge formed from elastomeric plastic material.
  • the cross section the sealing lip can widen towards the free end. This will make it easy Attaching the attachment to a corresponding valve on a storage container for food. Centering with a corresponding valve opening, as required in the prior art devices avoided.
  • the sealing lip acts like a suction cup.
  • an advantageous embodiment of the invention sees the features of Claim 5 before. This creates an additional security function that liquid penetration into the pump chamber during the evacuation process prevented.
  • the solution is simple and inexpensive.
  • a simple one spherical float can be provided in a riser, which is reached when a predetermined liquid level floats and closes a valve opening.
  • the lamellae for example, formed as rectangular disks, can either freely movable, operated solely by centrifugal force or spring pressure applied his.
  • the appropriate choice of materials makes self-lubricating maintenance-free Construction provided.
  • FIG Features of claim 9 A further advantageous embodiment of the attachment according to the invention is shown in FIG Features of claim 9 before.
  • This choice of materials represents an economical one hygienic design that allows a variety of shapes.
  • Some of the possible materials are, for example, polyethylene, polypropylene, polyamide or any other suitable thermoplastic.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of an advantageous embodiment of a Attachment 1 according to the present invention.
  • the attachment 1 has one Coupling section 2, a pump section 3 and a suction section 4.
  • the coupling section is by a pot-like plug-in shaft 6 and one arranged therein Coupling teeth 7 formed.
  • the stem has in its bottom area a bottom opening 9 through which a shaft connected to the coupling teeth 7 8 is passed.
  • the vacuum pump arranged in the pump section 3 is designed as a vane pump 17, as also shown in the detailed perspective view in FIG. 3.
  • the vane pump 17 is formed by a graphite ring 16, which is on its upper and lower end by a circular upper end plate 18 and a lower one End plate 12 is covered.
  • the rotor 10 has arranged evenly distributed radial grooves 32. Radially displaceable slats 11 are accommodated in the grooves 32.
  • the slats 11 are supported by centrifugal force, in the present embodiment pressed against the graphite ring 16 by the force of springs 26. This will make them Crescent-shaped expanding and narrowing conveyor cells 22 are formed.
  • the rotor 10 is connected to a shaft 8 which is connected to a shaft 8 End is passed through the end plate. That protruding from the upper end plate 18 End of the shaft 8 has a coupling toothing designed as a spur toothing 7 on. Furthermore, an annular casing is provided in the coupling section 2, which continues on the wall of the housing 5. This designed as a plug shaft 6 shaft end of the attachment 1 is for connection to the tool side End of a hand blender provided.
  • a circumferential sealing lip 13 is made on the outer circumference formed elastic rubber material, which is connected via a groove 15 to a web 14 is.
  • the sealing lip 13 is designed so that it acts as a type of suction cup during operation.
  • the cover 33 attached to this end of the housing 5 has corresponding ones Suction slots 28 on. The suction slots 28 are located within the ring Sealing lip 13 surrounding portion of the cover 33.
  • FIG. 2 is a schematic exploded view of the embodiment according to FIG. 1 is formed in the coupling section 2, essentially pot-shaped plug shaft 6 and the coupling teeth 7 arranged on the bottom thereof. furthermore is in the pump section 3 schematically the rotor 10 and the shaft 8, which the coupling teeth 7 connects to the rotor 10, shown.
  • the rotor 10 is from the graphite ring 16th added, which in turn is arranged in the housing 5. Finally is at the bottom of the elongated cylindrical housing 5 of the suction port 4 with the sealing lip 13 made of elastomer Plastic shown.
  • FIG. 3 schematically shows a perspective detailed view of the vane pump 17 from Fig. 1.
  • This shows the opened upper end plate 18, which is like the cylindrical Graphite ring 16 and the lower end plate 12 is made of graphite. eccentric to the center of the circular upper end plate 18, a hole is formed, the serves as the shaft bearing 20 of the rotor shaft 8, not shown here.
  • the shaft bearing 20 is designed as a self-lubricating plain bearing. Inside the cylindrical graphite ring 16, which together with the upper end plate 18 and the lower end plate 12 forms the pump housing of the vane pump 17 is that carried by the shaft 8 Rotor 10 arranged.
  • the rotor 10 made of carbon fiber is eccentric to the center of the graphite ring 16 arranged. It has three grooves 32, each offset by 120 °, in each of which slats 11 which are longitudinally displaceable in the radial direction.
  • the slats 11 are essentially made of rectangular graphite discs.
  • the slats 11 are at their end facing the shaft bore 21 of the rotor 10 with spring pressure acted upon by compression spring 26. It is also arranged on the lower end plate 12 Suction opening 19 shown, sucked through the air from a storage container becomes.
  • the conveyor cells 22 are formed.
  • the rotor rotates at the shaft speed of the Hand blenders 23.
  • the slats 11 slide due to the centrifugal force and the spring force along the inner wall of the graphite ring 16 and thus ensure that no Pressure equalization takes place between the different feed cells.
  • Fig. 4 shows a perspective view of an attachment 1 according to the invention, which is mounted on the output end of a hand blender 23.
  • the essentially elongated cylindrical device combination has a handle 24 at its upper end, which can be fully grasped by a user's hand.
  • actuation switch 25 At the front of the Hand blender 23 is located in the upper area of an actuation switch 25, which is simply from the holding hand can be operated.
  • a circumferential sealing lip 13 made of elastomer Plastic arranged.
  • the smooth outer walls made of thermoplastic plastic the hand blender 23 and the attachment 1 enable easy cleaning of the Device combination, which in particular for hygienic reasons in household appliances important is.
  • the attachment 1 is with the end of the hand blender on the output side 23 connected.
  • the attachment 1 is thereby through the annular casing on the output side End of the hand blender 23 held against twisting and tilting.
  • the output shaft the hand blender 23 is in positive connection with the coupling teeth 7 of the Vane pump 17.
  • the suction side of the attachment 1 sits on a valve device attached to a food storage container. It sucks the circumferential sealing lip 13 on a smooth circumferential edge of a connection device the valve device.
  • the rotor 10 of the attachment 1 is rotated by the drive shaft of the hand blender 23 added.
  • Fig. 5 shows a second embodiment of the present invention, in which an additional Float area 29 is provided. This will prevent liquid from entering Vane pump 17 prevented.
  • the design corresponds Construction of the coupling section 2 and the pump section 3 essentially to that 1 to 4 described structure.
  • the pump section 3 is followed by a float area 29 on.
  • the float region 29 is essentially cylindrical Float housing 31 made of thermoplastic material.
  • the float housing 31 has at its lower end a web 14 which fits into a groove 15 of a sealing lip 13 engages, which forms the suction port 4.
  • a spherical float 30 is provided in the float housing 31.
  • the Float 30 is designed as a hollow body, so that it is easily inflowing Liquid floats. If the fluid level in the float housing 30 is critical Value is reached, the lower opening of the suction pipe 27 through the float 30th locked. So no liquid penetrates into the vane pump 17. To suction to the air in a food storage container ensure there are additional suction slots 28 at the lower end of the Float housing 31 provided.
  • Fig. 6 shows a diagram showing the evacuation time for a 700 ml container is.
  • the time t is in seconds on the abscissa and the pressure in mbar on the ordinate applied.
  • the pressure development over time can be represented as a logarithmic function. Only in the embodiment according to the invention is already after 5 seconds reached a tank pressure of about 300 mbar, while the comparison devices to this At that time only pressures of approx. 500 to 700 mbar were achieved. Already after 15 seconds with the attachment according to the invention achieved a pressure of 200 mbar, which in the further course no longer drops much further. In contrast, the comparison devices achieve this Only a pressure of about 300 to 400 mbar at the time. This will make the evacuation performance and illustrates the speed of the attachment according to the invention.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln sind Systeme bekannt, die eine Konservierung unter besseren Randbedingungen erlauben, als wenn die Nahrungsmittel unbehandelt oder ohne verbesserte Lagerbedingungen aufbewahrt werden. Eine Möglichkeit zur verbesserten Aufbewahrung von Lebensmitteln betrifft die Aufbewahrung von Nahrungsmitteln in Behältern unter Vakuum. Es ist erwiesen, daß derartige Systeme sehr gute Ergebnisse bei der Vermeidung von Mikroorganismen, Ungeziefer, Schimmel und Hefepilzwachstum hervorbringen. Femer wird hierdurch die Oxidation von Nahrungsmitteln vermieden, wodurch Veränderungen der Feuchtigkeit und des Aromas der Nahrungsmittel vermieden werden können.
Um derartige Lagerbedingungen zu erzeugen, ist eine Vorrichtung erforderlich, die Luft aus dem Aufbewahrungsbehälter absaugt, um ein Vakuum zu erzeugen. Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Pumpen bekannt, um diese Aufgabe zu erfüllen. Dabei basieren die für die Anwendung im Haushaltsbereich vorgesehenen Pumpen i.d.R. auf Kolbenpumpen oder Ventilatoren.
Die US-A-5,195,427 offenbart eine gattungsgemäße elektrisch betätigte Handvakuumpumpe zur Verwendung im Haushaltsbereich. Das ausschließlich als Vakuumpumpe ausgebildete Handgerät ist aus einer Vielzahl von Einzelteilen zusammengesetzt. Insbesondere ist eine aufwendige Umwandlung der Wellendrehbewegung in eine oszillierende Bewegung und ein entsprechendes Untersetzungsgetriebe vorgesehen um die Kolbenpumpe anzutreiben. Das System ist für die Evakuierung von Aufbewahrungsbehältem von Nahrungsmitteln vorgesehen. Mit diesem Gerät läßt sich auf einfache Weise ein geeignetes Druckverhältnis zur Aufbewahrung von Nahrungsmitteln in einem Vakuumbehälter erzielen.
Aus der DE-A-195 04 638 ist ein Stabmixer zum Rühren oder Zerkleinern von Nahrungsmitteln bekannt, dessen in einer glockenförmigen Ausnehmung rotierendes Messer beim Drehen Vakuum erzeugt, das über eine Strömungsmittelverbindung vom oberen Teil des Stabmixerschaftes herbeigeführt wird. Das sich in der Glocke ansammelnde Vakuum dient zum besseren und intensiveren Vermischen von Nahrungsmitteln.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 299 20 316 U1 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in einem Behälter bekannt, bei der als Vakuumerzeuger ein Staubsauger verwendet wird. Hierzu wird ein Adapterstück als Anbauteil an einem Staubsauger benutzt, das auf ein am Deckel des Behälters ausgebildetes Ventil aufsetzbar ist. Die Handhabung des als Staubsauger ausgebildeten Vakuumerzeugers ist aufwendig und kompliziert. Hygienische Probleme können bei dem Umgang mit Nahrungsmitteln auftreten.
Die vorgestellten elektrischen Vakuumpumpen für den Haushaltsbereich sind sehr aufwendig in der Herstellung, da hier Gestänge und Getriebe eine hohe Zahl von Bauteilen erfordem. Femer bedingt der konstruktive Aufbau auch relativ große Geräteabmessungen. Außerdem führt die Anschaffung einer entsprechenden Vakuumpumpe dazu, daß ein zusätzliches Haushaltsgerät gelagert werden muß, das lediglich in einigen Fällen zu Anwendung kommt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Evakuieren von Aufbewahrungsbehältern für Nahrungsmittel zur Verfügung zu stellen, welche einfach und kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Evakuieren eines durch ein Ventil verschließbaren Aufbewahrungsbehälters für Nahrungsmittel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Anbaugerät für ein handgehaltenes elektrisches Haushaltsgerät hat den Vorteil, daß hierdurch eine kleine, kostengünstige und leicht handhabbare Vakuumpumpe für Haushaltsanwendungen zur Verfügung gestellt wird. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen wird kein vollständig neues Haushaltsgerät mit entsprechendem zusätzlichen Platzbedarf hinzugefügt. Vielmehr ergänzt das Anbaugerät die bereits vorhandenen Anbaugeräte, wie z.B. Rührer, Zerkleinerer, etc. um eine weitere nützliche Komponente. Dies ist besonders platzsparend und wesentlich günstiger als ein zusätzliches Elektrogerät mit eigenem Antrieb. Auch ist das erfindungsgemäße Anbaugerät einfach und sicher im Haushaltsbereich bedienbar. Die Erfindung stellt eine einfache und kostengünstige Lösung dar, da die Verbindung der beiden Wellenenden formschlüssig durch einfaches Zusammenstecken der Wellenkupplungen erfolgt. Die Wellenkupplungen können dabei als Stimverzahnung ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Merkmale des Patentanspruchs 2 vor. Diese Bauart der Vakuumpumpe zeichnet sich insbesondere durch eine höhere Saugleistung gegenüber den bisher für Haushaltsanwendungen verwendeten Vakuumpumpen aus. Femer läßt sich hierdurch eine geringe Bauhöhe realisieren, da keine aufwendigen Gestänge und Getriebe notwendig sind. Die Vakuumpumpe kann direkt mit der Drehzahl der Antriebswelle des Haushaltsgerätes angetrieben werden. Dies reduziert auch die Anzahl der Bauteile, was sich wiederum auf die Herstellungskosten positiv auswirkt. Schließlich kann mit einer derartigen Flügelzellenpumpe innerhalb von wenigen Sekunden das gewünschte Druckniveau in einem Nahrungsmittelbehälter erzeugt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 3 auf. Die Dichtlippe ist dabei durch einen umlaufenden am saugseitigen Ende überstehenden Rand aus elastomerem Kunststoffmaterial gebildet. Der Querschnitt der Dichtlippe kann sich zum freien Ende hin verbreitern. Hierdurch wird ein einfaches Aufsetzen des Anbaugerätes auf ein entsprechendes Ventil eines Aufbewahrungsbehälters für Nahrungsmittel ermöglicht. Ein Zentrieren mit einer korrespondierenden Ventilöffnung, wie dies bei den Vorrichtungen vom Stand der Technik erforderlich ist, wird dadurch vermieden. Die Dichtlippe wirkt dabei ähnlich wie ein Saugnapf.
Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht die Merkmale des Patentanspruchs 4 vor. Hierdurch wird eine einfache und kostengünstige Steckverbindung mit einem handgehaltenen Haushaltsgerät, beispielsweise einem Stabmixer, ermöglicht. Diese Steckverbindung ist zum einen sehr stabil und kann gleichzeitig als Zentrierung für die Verbindung der Wellenkupplung dienen.
Schließlich sieht noch eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 5 vor. Hierdurch wird eine zusätzliche Sicherheitsfunktion geschaffen, die ein Eindringen von Flüssigkeit in den Pumpenraum während des Evakuierungsvorgangs verhindert. Dabei ist die Lösung einfach und kostengünstig. Beispielsweise kann ein einfacher kugelförmiger Schwimmer in einem Steigrohr vorgesehen sein, der bei Erreichen eines vorbestimmten Flüssigkeitsstandes aufschwimmt und eine Ventilöffnung verschließt.
Femer sieht eine vorteilhafte Weiterbildung die Merkmale des Patentanspruchs 6 vor. Hierdurch wird erreicht, daß die Vakuumpumpe des Anbaugerätes in ihrem Betriebsbereich temperaturbeständig ist. Außerdem wird dadurch ein Selbstschmiereffekt erzielt. Dies trägt dazu bei, daß die Vakuumpumpe geringe Druckvertuste aufweist und wartungsfrei ist.
Noch eine vorteilhafte Weiterbildung sieht die Merkmale des Patentanspruchs 7 vor. Dadurch wird ebenfalls die Temperaturbeständigkeit innerhalb des Betriebsbereichs sichergestellt. Ferner werden die auftretenden Fliehkräfte ohne unzulässig große Verformungen verkraftet. Dazu trägt auch die materialbedingte leichte Bauweise bei.
Schließlich weist eine weitere vorteilhafte Weiterbildung die Merkmale des Patentanspruchs 8 auf. Die beispielsweise als rechteckförmige Scheiben ausgebildeten Lamellen können dabei entweder frei beweglich, allein durch die Fliehkraft betätigt oder aber Federdruck beaufschlagt sein. Durch die entsprechende Materialwahl wird eine selbstschmierende wartungsfreie Bauweise zur Verfügung gestellt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anbaugerätes sieht die Merkmale des Patentanspruchs 9 vor. Dabei stellt diese Materialwahl eine kostengünstige hygienische Bauweise dar, die eine Vielzahl von Formgestaltungen ermöglicht. Einige der möglichen Materialien sind beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polyamid oder jeder andere geeignete thermoplastische Kunststoff.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden durch die Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Evakuieren eines Aufbewahrungsbehälters für Nahrungsmittel;
Fig. 2
eine perspektivische Explosionsdarstellung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3
eine perspektivische Detailansicht der Flügelzellenpumpe, die Bestandteil der Vorrichtung aus Fig. 1 ist;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht eines Stabmixers mit einem Anbaugerät gemäß der Ausführungsform aus Fig. 1;
Fig. 5
eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Evakuierung eines Aufbewahrungsbehälters für Nahrungsmittel mit Schwimmerbereich;
Fig. 6
ein Diagramm, das eine vergleichende Übersicht der Evakuierungszeit für einen 700 ml Behälter zwischen einem erfindungsgemäßen Anbaugerät und herkömmlichen Vakuumpumpen für den Haushaltsbereich zeigt.
Im folgenden werden gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer vorteilhaften Ausführungsform eines Anbaugerätes 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Anbaugerät 1 weist dabei einen Kupplungsabschnitt 2, einen Pumpenabschnitt 3 und einen Saugabschnitt 4 auf.
Der Kupplungsabschnitt ist dabei durch einen topfartigen Steckschaft 6 und eine darin angeordnete Kupplungsverzahnung 7 gebildet. Der Steckschaft weist in seinem Bodenbereich eine Bodenöffnung 9 auf, durch die eine mit der Kupplungsverzahnung 7 verbundene Welle 8 hindurchgeführt ist.
Die im Pumpenabschnitt 3 angeordnete Vakuumpumpe ist als Flügelzellenpumpe 17 ausgebildet, wie auch in der perspektivischen Detailansicht in Fig. 3 gezeigt. Das Pumpengehäuse der Flügelzellenpumpe 17 wird durch einen Graphitring 16 gebildet, der an seinem oberen und unteren Ende durch jeweils eine kreisförmige obere Endscheibe 18 und eine untere Endscheibe 12 abgedeckt ist. In dem Pumpengehäuse ist ein zylinderförmiger Rotor 10 drehbeweglich exzentrisch gelagerten. Der Rotor 10 weist gleichmäßig verteilt angeordnete radiale Nuten 32 auf. In den Nuten 32 sind radial verschiebliche Lamellen 11 aufgenommen.
Die Lamellen 11 werden durch Fliehkraft, im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterstützt durch die Kraft von Federn 26, an den Graphitring 16 gedrückt. Hierdurch werden-die sich sichelförmig erweiternden und verengenden Förderzellen 22 gebildet.
Der Rotor 10 ist, wie Fig. 1 zu entnehmen ist, mit einer Welle 8 verbunden, die an einem Ende durch die Endscheibe hindurchgeführt ist. Das aus der oberen Endscheibe 18 herausragende Ende der Welle 8 weist eine als Stirnverzahnung ausgebildete Kupplungsverzahnung 7 auf. Femer ist im Kupplungsabschnitt 2 eine ringförmige Ummantelung vorgesehen, die sich an der Wand des Gehäuses 5 fortsetzt. Dieses als Steckschaft 6 ausgebildete wellenseitige Gehäuseende des Anbaugeräts 1 ist zum Anschluß an das werkzeugseitige Ende eines Stabmixers vorgesehen.
Am anderen Ende des Gehäuses 5 ist am Außenumfang eine umlaufende Dichtlippe 13 aus elastischem Gummimaterial ausgebildet, die über eine Nut 15 mit einem Steg 14 verbunden ist. Die Dichtlippe 13 ist dabei so gestaltet, daß sie im Betrieb als eine Art Saugnapf wirkt. Die an diesem Ende des Gehäuses 5 angebrachte Abdeckung 33 weist entsprechende Saugschlitze 28 auf. Die Saugschlitze 28 liegen dabei innerhalb des von der ringförmigen Dichtlippe 13 umgebenen Abschnitts der Abdeckung 33.
Fig. 2 ist eine schematische Explosionsdarstellung.der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Darin ist der im Kupplungsabschnitt 2 ausgebildete, im wesentlichen topfartig ausgebildete Steckschaft 6 und die an dessen Boden angeordnete Kupplungsverzahnung 7 dargestellt. Femer ist im Pumpenabschnitt 3 schematisch der Rotor 10 und die Welle 8, die die Kupplungsverzahnung 7 mit dem Rotor 10 verbindet, dargestellt. Der Rotor 10 wird vom Graphitring 16 aufgenommen, der wiederum im Gehäuse 5 angeordnet ist. Schließlich ist am unteren Ende des länglichen zylindrischen Gehäuses 5 der Sauganschluß 4 mit der Dichtlippe 13 aus elastomerem Kunststoff dargestellt.
Fig. 3 zeigt schematische eine perspektivische Detaildarstellung der Flügelzellenpumpe 17 aus Fig. 1. Darin ist die aufgeklappte obere Endscheibe 18 dargestellt, die wie der zylinderförmige Graphitring 16 und die untere Endscheibe 12 aus Graphit hergestellt ist. Exzentrisch zum Mittelpunkt der kreisförmigen oberen Endscheibe 18 ist eine Bohrung ausgebildet, die als Wellenlager 20 der hier nicht dargestellten Rotorwelle 8 dient. Das Wellenlager 20 ist dabei als selbstschmierendes Gleitlager ausgelegt. Innerhalb des zylinderförmigen Graphitrings 16, der zusammen mit der oberen Endscheibe 18 und der unteren Endscheibe 12 das Pumpengehäuse der Flügelzellenpumpe 17 bildet, ist der von der Welle 8 getragene Rotor 10 angeordnet.
Der aus Kohlefaser hergestellte Rotor 10 ist exzentrisch zum Zentrum des Graphitrings 16 angeordnet. Er weist drei um jeweils 120° versetzt angeordnete Nuten 32 auf, in denen jeweils in radialer Richtung längsverschiebliche Lamellen 11 geführt sind. Die Lamellen 11 sind dabei im wesentlichen als rechteckige Scheiben aus Graphit hergestellt. Die Lamellen 11 sind an ihrem der Wellenbohrung 21 des Rotors 10 zugewandten Ende mit Federdruck von Druckfedem 26 beaufschlagt. Femer ist die an der unteren Endscheibe 12 angeordnete Saugöffnung 19 dargestellt, durch die Luft aus einem Aufbewahrungsbehälter angesaugt wird. Durch den Rotor 10, die obere Endscheibe 18, die untere Endscheibe 12, den Graphitring 16 und die Lamellen 11 werden die Förderzellen 22 gebildet.
Während des Betriebs der Flügelzellenpumpe 17 dreht der Rotor mit der Wellendrehzahl des Stabmixers 23. Die Lamellen 11 gleiten dabei aufgrund der Fliehkraft und aufgrund der Federkraft an der Innenwand des Graphitrings 16 entlang und gewährleisten so, daß kein Druckausgleich zwischen den unterschiedlichen Förderzellen stattfindet.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Anbaugerätes 1, welches am abtriebsseitigen Ende eines Stabmixers 23 montiert ist. Die im wesentlichen längliche zylinderförmige Gerätekombination weist an ihrem oberen Ende einen Haltegriff 24 auf, der von der Hand eines Benutzers vollständig umfaßt werden kann. An der Frontseite des Stabmixers 23 befindet sich im oberen Bereich ein Betätigungsschalter 25, der einfach von der Haltehand bedient werden kann.
Der als Steckschaft 6 ausgebildete obere Bereich des Gehäuses 5 des Anbaugerätes 1 ist dabei über das leicht konisch ausgebildete abtriebsseitige Ende des Stabmixers 23 aufgeschoben. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig die Wellenverbindung zum Antrieb der Vakuumpumpe hergestellt.
Am unteren Ende des Anbaugeräts 1 ist eine umlaufende Dichtlippe 13 aus elastomerem Kunststoff angeordnet. Die glatten, aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Außenwände des Stabmixers 23 und des Anbaugerätes 1 ermöglichen ein leichtes Reinigen der Gerätekombination, was insbesondere aus hygienischen Gründen bei Haushaltsgeräten wichtig ist.
Während des Betriebs ist das Anbaugerät 1 mit dem abtriebsseitigen Ende des Stabmixers 23 verbunden. Das Anbaugerät 1 wird dabei durch die ringförmige Ummantelung am abtriebsseitigen Ende des Stabmixers 23 verdreh- und kippsicher gehalten. Die Abtriebswelle des Stabmixers 23 steht in formschlüssiger Verbindung mit der Kupplungsverzahnung 7 der Flügelzellenpumpe 17. Die Saugseite des Anbaugerätes 1 sitzt auf einer Ventilvorrichtung auf, die an einem Aufbewahrungsbehälter für Nahrungsmittel angebracht ist. Dabei saugt sich die umlaufende Dichtlippe 13 an einem glätten umlaufenden Rand einer Anschlußeinrichtung der Ventilvorrichtung fest. Während des Evakuierens des Aufbewahrungsbehälters wird der Rotor 10 des Anbaugeräts 1 durch die Antriebswelle des Stabmixers 23 in Drehung versetzt.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zusätzlich ein Schwimmerbereich 29 vorgesehen ist. Hierdurch wird das Eindringen von Flüssigkeit in die Flügelzellenpumpe 17 verhindert. Bei dieser Ausführungsform entspricht der konstruktive Aufbau des Kupplungsabschnitts 2 und des Pumpenabschnitts 3 im wesentlichen dem zu Fig. 1 bis 4 beschriebenen Aufbau.
An den Pumpenabschnitt 3 schließt sich bei dieser Ausführungsform ein Schwimmerbereich 29 an. Der Schwimmerbereich 29 ist dabei im wesentlichen durch ein zylindrisches Schwimmergehäuse 31 aus thermoplastischem Kunststoff gebildet. Das Schwimmergehäuse 31 weist an seinem unteren Ende einen Steg 14 auf, der in eine Nut 15 einer Dichtlippe 13 eingreift, die den Sauganschluß 4 bildet.
In dem Schwimmergehäuse 31 ist ein kugelförmiger Schwimmer 30 vorgesehen. Der Schwimmer 30 ist dabei als Hohlkörper ausgebildet, so daß er leicht auf einströmender Flüssigkeit aufschwimmt. Wenn der Flüssigkeitsstand im Schwimmergehäuse 30 einen kritischen Wert erreicht, wird die untere Öffnung des Saugrohres 27 durch den Schwimmer 30 verschlossen. So dringt keine Flüssigkeit in die Flügelzellenpumpe 17 ein. Um das Absaugen der in einem Aufbewahrungsbehälter für Nahrungsmittel vorhandenen Luft sicher zu gewährleisten, sind zusätzliche Saugschlitze 28 am unteren stimseitigen Ende des Schwimmergehäuses 31 vorgesehen.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm, in dem die Evakuierungszeit für einen 700 ml Behälter dargestellt ist. Auf der Abszisse ist dabei die Zeit t in Sekunden und auf der Ordinate der Druck in mbar aufgetragen. Dabei entspricht der Druck im Inneren des Behälters zum Zeitpunkt t = 0 dem Umgebungsdruck. Bei Betätigung der Vakuumpumpen wird der Druck im Behälterinneren abgesenkt. Der Druckverfauf über der Zeit läßt sich dabei als logarithmische Funktion darstellen. Lediglich bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird bereits nach 5 Sekunden ein Behälterdruck von etwa 300 mbar erreicht, während die Vergleichsgeräte zu diesem Zeitpunkt nur Drücke von ca. 500 bis 700 mbar erzielten. Bereits nach 15 Sekunden wird mit dem erfindungsgemäßen Anbaugerät ein Druck von 200 mbar erzielt, der im weiteren Verlauf nicht mehr wesentlich weiter absinkt. Dagegen erzielen die Vergleichsgeräte zu diesem Zeitpunkt lediglich einen Druck von etwa 300 bis 400 mbar. Hierdurch wird die Evakuierungsleistung und die Geschwindigkeit des erfindungsgemäßen Anbaugerätes verdeutlicht.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Evakuieren eines durch ein Ventil verschließbaren Aufbewahrungsbehälters für Nahrungsmittel, mit einer durch eine Rotationsbewegung antreibbaren Vakuumpumpe,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als ein Anbaugerät (1) für ein handgehaltenes elektrisches Haushaltsgerät, insbesondere Stabmixer oder Handrührer, ausgebildet ist und eine Wellenkupplung (7) aufweist, die mit der Antriebswelle des Haushaltsgeräts verbindbar ist und mit der die Vakuumpumpe (17) betätigbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (17) als Flügelzellenpumpe ausgebildet ist, die aus einem Rotor (10) besteht, an dem nach außen gegen die Innenwand eines Graphitringes (16) bewegliche Lamellen (11) ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Anbaugerät (1) an seinem saugseitigen Ende eine umlaufende Dichtlippe (13) zum Ansetzen an eine Anschlußeinrichtung aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Anbaugerät (1) an seinem antriebsseitigen Ende einen Steckschaft (6) aufweist, der auf das abtriebsseitige konische Ende eines handgehaltenen elektrischen Haushaltsgerätes aufschiebbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vakuumpumpe (17) und der Dichtlippe (13) ein Schwimmerbereich (29) vorgesehen ist, um das Eindringen von Flüssigkeit in die Vakuumpumpe (17) zu verhindern.
  6. Vorrichtung nach Patentanspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Vakuumpumpe (17) aus einem Graphitring und einer oberen Endscheibe (18) und einer unteren Endscheibe (12) gebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) der Vakuumpumpe (17) aus Graphitfasem hergestellt ist.
  8. Vorrichtung nach Patentanspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (11) der Vakuumpumpe (17) aus Graphit hergestellt ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) des Anbaugerätes (1) aus geeignetem thermoplastischem Kunststoff hergestellt ist.
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