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Die
Erfindung betrifft einen Förderer
für längliche
Gegenstände
und eine Schälmaschine
für längliche
Früchte
aus dem Obst- oder Gemüseanbau,
die mit dem Förderer
ausgerüstet
ist. Speziell geht es um eine Spargelschälmaschine.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen apparativ unaufwendigen, bedienungsfreundlichen
Förderer
zu schaffen, der en bloc mit länglichen
Gegenständen beschickt
werden kann und diese vereinzelt. An einer Spargelschälmaschine
soll sich der Förderer
mit einem Bündel
Spargel beschicken lassen und die Spargel einzeln einem Schälwerk überstellen.
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Der
diese Aufgabe lösende
Förderer
hat ein Magazin, das sich in Drehung antreiben läßt und längliche Gegenstände zwischen
einander gegenüberliegenden
Banden aufnimmt, die eine archimedische Spirale bilden.
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Bemerkenswerterweise
können
die Gegenstände
aufgrund der Krümmung
der spiraligen Bandenstruktur in dem Magazin nicht umfallen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Magazin oben offen. Es läßt sich
so sehr einfach von oben beschicken.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
befindet sich wenigstens annähernd
im Zentrum des Magazins eine Durchtrittsöffnung nach unten, durch die
ein einzelner Gegenstand paßt.
Die Gegenstände werden
dadurch vereinzelt, daß sie
durch die Öffnung
nach unten fallen. Das geschieht allein durch die Schwerkraft. Der
apparative Aufwand ist denkbar gering.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
hat der Förderer
einen radial geführten
Schieber, an dem sich bei Drehung des Magazins die Spirale entlangschraubt.
Das Magazin ist mit einem Elektromotor in taktweise Vorwärtsdrehung
und kontinuierliche Rückwärtsdrehung
angetrieben. Bei Vorwärtsdrehung werden
die Gegenstände
mit dem Schieber hin zu der Durchtrittsöffnung im Zentrum des Magazins
geschoben. Sie fallen einer nach dem anderen hindurch. Sobald das
Magazin leer ist, wird es in Rückwärtsdrehung
versetzt. Die Spirale schraubt dann den Schieber in seine Ausgangsposition
zurück.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
wird mit dem Schieber wenigstens ein Endschalter betätigt. Es
empfiehlt sich, Endschalter sowohl an der Ausgangsposition des Schiebers,
als auch an der Endposition vorzusehen, die der Schieber nach vollständiger Entleerung
des Magazins einnimmt. Die Drehung des Magazins wird durch Betätigung der Endschalter
gesteuert.
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Bekanntlich
gilt es, nicht nur Spargel, sondern auch andere längliche
Früchte
aus dem Obst- und Gemüseanbau
zu schälen,
beispielsweise Gurken. Der erfindungsgemäße Förderer soll geeignet sein,
alle möglichen
länglichen
Früchte
in sein Magazin aufzunehmen, die Früchte zu vereinzeln und einem
Schälwerk
zuzuführen.
Wenn im folgenden schwerpunktmässig
das Schälen
von Spargel behandelt wird, hat das exemplarischen Charakter, aber handfeste
Gründe.
Spargel muß von
Hand gestochen werden. Er ist ein wertvolles, von Feinschmeckern
geschätztes
Gemüse,
bei dessen Verzehr der Genuß drastisch
beeinträchtigt
wird, wenn der Spargel versehentlich zu dünn geschält wurde. Wird Spargel hingegen
zu dick geschält,
so geht wertvolles Fruchtfleisch verloren. Frisch geschälten Spargel
zuzubereiten, ist ein Qualitätsmerkmal.
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Lange
Zeit war das Schälen
von Spargel Handarbeit. Ansätze
zur Mechanisierung des Schälvorgangs
finden sich in der Fachliteratur und Patentliteratur erst seit ca.
10 Jahren. Es sind nur einige wenige Spargelschälmaschinen am Markt, und zwar durchweg
kommerzielle Großgeräte. Bei
im übrigen weitgehender
Durchmechanisierung des privaten Haushalts ist eine Spargelschälmaschine
für den Endverbraucher
bis dato nicht verfügbar.
Mit der vorliegenden Erfindung wird nicht zuletzt das Ziel verfolgt,
ein solches Haushaltsgerät
zu schaffen.
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Die
am Markt befindlichen Spargelschälmaschinen
haben Schälwerke,
an denen die Schale des Spargels über dessen Umfang abgefräst oder
in Spargellängsrichtung
abgehobelt wird. Letzteres entspricht dem Schälen von Hand.
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Beim
Fräsen
schneiden die Messer im wesentlichen quer zur Faser. Damit geht
die Gefahr einher, das Fruchtfleisch zu zerreißen.
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Zum
Abhobeln der Schale werden herkömmlicherweise
Messer mit starrer, gerader Klinge eingesetzt. Es bedarf einer Vielzahl über den
Spargelumfang verteilter Messer und/oder mehrerer Durchläufe durch
das Schälwerk,
um ein annähernd
rundes Schälergebnis
zu erreichen. Der apparative Aufwand und laufende Betriebsaufwand
ist entsprechend hoch. Unökonomisch
sind auch die hohen Verluste an wertvollem Fruchtfleisch, die bei
allen herkömmlichen
Spargelschälmaschinen
auftreten.
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Alledem
abzuhelfen, hat das Schälwerk
einer Schälmaschine
mit dem vorerwähnten
Förderer wenigstens
ein Rundmesser, das sich mit einer elastisch verformbaren Klinge
gegen die zu schälende Frucht
anstellen läßt, so daß sich die
Klinge um letztere herumlegt. Die Klinge paßt sich der Rundform und dem
Durchmesser eines zu schälenden
Spargels optimal an. Man kommt mit einigen wenigen, vorzugsweise
zwei Rundmessern aus, die axial und über den Umfang versetzt sind.
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Unter
dem Gesichtspunkt einer möglichen zukünftigen
Prioritätsbeanspruchung
kommt dem Rundmesser eine selbständig
erfinderische Bedeutung zu.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
läßt sich
das Rundmesser mit einem Stellglied, das mittig am Messerrücken angreift,
quer zu der Längsachse der
zu schälenden
Frucht verstellen. Die Klinge ist von Federn zurückgehalten, die beidseits von
dem Stellglied an der Klinge angreifen. Das Stellglied bewegt die
Rundmesser an die zu schälende
Frucht heran und davon weg. Die Federn hindern diese Stellbewegung
nicht, sorgen aber für
eine Rundverformung der Klinge.
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Das
erfindungsgemäße Rundmesser
hobelt die Schale in einem breiteren Streifen ab, als ein konventionelles
gerades Messer. Es empfiehlt sich daher, die Klinge des Rundmessers
mit einem oder mehreren Zerteiler(n) für den Streifen Schale zu versehen.
Der Streifen wird durch den Vorschub des Spargels in Faserlängsrichtung
zerteilt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
hat die erfindungsgemäße Schälmaschine
einen zweiten Förderer
mit einem in Drehung angetriebenen Magazin, das die geschälten Früchte zwischen
spiraligen Banden aufnimmt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Magazin des zweiten Förderers
durch Federkraft taktweise in Drehung angetrieben. Die Antriebe
der beiden Förderer
sind entkoppelt. Es bedarf keiner Synchronisation. Die Antriebsfeder
für die
Magazindrehung des zweiten Förderers
wird einfach von Hand aufgezogen.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht von oben auf eine Spargelschälmaschine;
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2 einen
Längsschnitt
durch die Spargelschälmaschine
nach A-A von 1;
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3 einen
Querschnitt durch die Spargelschälmaschine
nach B-B von 2; und
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4 einen
Querschnitt durch die Spargelschälmaschine
nach C-C von 2.
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Der
Materialfluß an
der Spargelschälmaschine
ist von oben nach unten. Zu schälender
Spargel wird als Bündel
oben in ein Magazin 10 gegeben. Die Spargel fallen aus
dem Magazin 10 einzeln in ein Schälwerk, das sie von oben nach
unten durchlaufen und dabei geschält werden. Die geschälten Spargel gelangen
unterhalb des Schälwerks
in ein zweites Magazin 12, das von der Spargelschälmaschine
gelöst
und aus dem die Spargel als Bündel
entnommen werden können.
Die Schale fällt
in einen Abfallbehälter
unterhalb des Schälwerks.
Bei alledem läuft
die Spargelschälmaschine
trocken. Das ist für
ihre Eignung als Haushaltsgerät
von wesentlicher Bedeutung.
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Die
weitere Beschreibung folgt im wesentlichen dem Materialfluß. Das obere
Magazin 10 für
die zu schälenden
Spargel ist Teil eines Förderers,
der die Spargel vereinzelt. Das Magazin 10 hat einander gegenüberliegende
Banden 14, die sich im wesentlichen in die Höhe erstrecken
und soweit voneinander beabstandet sind, daß sie jeweils einen Spargel
zwischen sich aufnehmen. Die Banden 14 bilden eine zusammenhängende archimedische
Spirale.
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Das
Magazin 10 ist oben offen. Wie man am besten in 2 erkennt,
verjüngen
sich die Banden 14 des Magazins 10 beidseits keilförmig nach
unten. Die Verjüngung 16 geht über den
Umfang der Spirale durch. Die Spargel werden bündelweise von oben in das Magazin
eingeführt.
Ihr Kopf weist nach unten. Dank der Keilform der Banden 14 ist
der Kopf der Spargel von dem Boden 18 des Magazins 10 frei.
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Die
Beschickung des Magazins 10 geschieht von Hand. Die Bedienungsperson
kann dabei extrem dicke Spargel aussortieren, die ausnahmsweise
nicht zwischen die Banden 14 passen. Genauso werden sehr
dünne Spargel
aussortiert, die zwischen den Banden 14 nebeneinander zu
liegen kommen und deshalb nicht vereinzelt werden. Die aussortierten Spargel
werden von Hand geschält
oder dem Schälwerk
einzeln von Hand zugeführt.
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Das
Magazin 10 hat eine äußere Zylindermantelwand 20.
Der Boden 18 des Magazins 10 ist annähernd in
dessen Zentrum mit einer kreisrunden Durchtrittsöffnung 22 versehen,
die bezüglich
der Zylinderachse ein wenig radial versetzt ist.
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Zwischen
den spiraligen Banden 14 des Magazins 10 sitzt
ein radial geführter
Schieber 24. Das Magazin 10 ist mit einem Elektromotor 26 taktweise in
Drehung angetrieben. Bei Drehung des Magazins 10 schrauben
sich die Banden 14 an dem Schieber 24 entlang.
Die Ausgangsposition des Schiebers 24 bei Inbetriebnahme
der Schälmaschine
ist radial außen.
Der Schieber 24 schraubt sich bei Vorwärtsdrehung des Magazins 10 nach
innen vor. Er schiebt dabei die Spargel hin zu der Durchtrittsöffnung 22.
Der Vorschub ist so getaktet, daß ein Spargel nach dem anderen
durch die Öffnung 22 in
das Schälwerk
fällt.
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Der
radiale Stellweg des Schiebers 24 ist durch Endschalter
begrenzt. Der Schieber 24 erreicht einen inneren Endschalter,
wenn das Magazin leer ist. Bei Betätigung dieses Endschalters
geht das Magazin 10 in kontinuierliche Rückwärtsdrehung.
Der Schieber 24 schraubt sich nach außen, bis er einen äußeren Endschalter
an seiner Ausgangsposition erreicht. Bei dessen Betätigung schaltet
der Drehantrieb ab. Das Magazin 10 kann nun mit dem nächsten Bündel Spargel
beschickt werden.
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Unterhalb
der Durchtrittsöffnung 22 im
Boden 18 des Magazins 10 befindet sich eine Lichtschranke 28,
die unterbrochen wird, sobald ein Spargel in das Schälwerk fällt. Mit
der Unterbrechung der Lichtschranke 28 wird die Vorwärtsdrehung
des Magazins 10 gestoppt. Die Drehung wird erst wieder aufgenommen,
wenn der Spargel das Schälwerk
soweit passiert hat, daß die
Lichtschranke 28 wieder frei ist.
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Die
infrarotoptische Sensorik der Lichtschranke 28 hat nicht
nur die Funktion eines Schalters. Sie erfaßt auch im Zuge des Spargelweitertransports
den Durchmesser des Spargels über
dessen Länge.
Dementsprechend wird das Schälwerk
gesteuert.
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Nach
Passieren der Durchtrittsöffnung 22 und
Lichtschranke 28 gelangt der Spargel mit dem Kopf voran
in den Zwickel zwischen zwei Transportwalzen 30, 32,
die auf gleicher Höhe
nebeneinander angeordnet und in gegenläufige Synchrondrehung angetrieben
sind. Das Schälwerk
hat unterhalb der Walzen 30, 32 ein Paar Rundmesser 34.
Unterhalb der Rundmesser 34 befinden sich zwei weitere,
auf gleicher Höhe
nebeneinander angeordnete Transportwalzen 36, 38,
die in gegenläufige
Synchrondre hung angetrieben sind. Der geschälte Spargel gelangt in den
Zwickel zwischen den Walzen 36, 38 und wird damit
nach unten weitertransportiert. Alle vier Transportwalzen 30, 32, 36, 38 werden
mit fester Getriebeuntersetzung von demselben Elektromotor angetrieben.
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Die
unteren Transportwalzen 36, 38 sitzen unter einer
Haube 40 mit einer oberen Eintrittsöffnung 42 für den Spargel.
Die Haube 40 hat allseits nach unten abfallende Flanken.
Letztere dienen als Rutsche für
die Schale, die in einem Kompartiment 44 auf mittlerer
Höhe der
Spargelschälmaschine
gesammelt wird und seitlich daraus entnommen werden kann.
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Die
Rundmesser 34 des Schälwerks
haben eine konkave Klinge 46, die sich über mindestens 180° des Spargelumfangs
daran anlegt. Die obere Schneide 48 der Klinge 46 ist
schräg
gegen die Transportrichtung des Spargels geneigt.
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Die
Rundmesser 14 haben einen konkaven Rücken 50, der sich
mit Abstand zwischen den beidseitigen Enden der Klinge 46 erstreckt.
In Rückenmitte
greift ein elektrischer Stellmotor 52 an, mit dem sich
das Rundmesser 34 auf die Längsachse des zu schälenden Spargels
hin und davon weg verstellen läßt. Die
Abstandseinstellung wird anhand der mit der Infrarotoptik der Lichtschranke 28 gemessenen
Spargeldicke vorgenommen.
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Die
Klinge 46 der Rundmesser 34 ist mit beidseits
des Stellmotors 52 in symmetrischer Anordnung schräg daran
angreifenden Schraubenzugfedern 54 gehalten. Die Federn 54 hindern
die Zu- und Abstellbewegung des Rundmessers 34 nicht, bewirken
aber eine elastische Verformung der Klinge 46, durch die
sich letztere an die Rundform des zu schälenden Spargels anpaßt.
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Die
Rundmesser 34 liegen einander mit axialem Versatz diametral
gegenüber.
Sie sind in der Neigung ihrer Klingen 46 verschränkt.
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Die
Rundmesser 34 hobeln von dem Spargel einen Streifen Schale
ab, der eine Umfangserstreckung von ca. 180° hat. Zwecks einfacher Entsorgung
wird dieser Streifen durch Schneiden 56 an dem Rundmesser 34 in
Faserlängsrichtung
zerteilt.
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Die
geschälten
Spargel gelangen in das Magazin 12 eines zweiten, unteren
Förderers,
das ebenso wie das Magazin 10 des oberen Förderers
eine spiralige Bandenstruktur hat und in Drehung angetrieben ist.
Das Magazin 12 wird an annähernd zentraler Position von
oben mit dem jeweils zuletzt geschälten Spargel beschickt. Der
Boden 58 des Magazins 12 ist überall geschlossen und mit
einer haftungsfördernden
Silikonbeschichtung versehen.
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Als
Drehantrieb des unteren Förderers
dient eine Spiralfeder 60, die aufgezogen wird, wenn man das
Magazin 12 des unteren Förderers an die Schälmaschine
anschraubt. Bei Auftreffen des jeweils zuletzt geschälten Spargels
auf den Boden 58 des Magazins 12 wird eine Arretierung
gelöst
und das Magazin 12 um ca. 90° gedreht. Dadurch wird der Spargel zwischen
den spiraligen Banden 62 weiterbefördert und an deren Ende entweder
ausgeleitet oder gestaut. In letzterem Fall kann das Magazin 12 nach Beendigung
des Schälvorgangs
abgeschraubt und der Spargel gebündelt
daraus entnommen werden.
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- 10
- Magazin
- 12
- Magazin
- 14
- Bande
- 16
- keilförmige Verjüngung
- 18
- Boden
- 20
- Zylindermantelwand
- 22
- Durchtrittsöffnung
- 24
- Schieber
- 26
- Elektromotor
- 28
- Lichtschranke
- 30
- Transportwalze
- 32
- Transportwalze
- 34
- Rundmesser
- 36
- Transportwalze
- 38
- Transportwalze
- 40
- Haube
- 42
- Eintrittsöffnung
- 44
- Kompartiment
- 46
- Klinge
- 48
- Schneide
- 50
- Rücken
- 52
- Stellmotor
- 54
- Schraubenzugfeder
- 56
- Schneide
(Zerteiler)
- 58
- Boden
- 60
- Spiralfeder
- 62
- Bande