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Die Erfindung betrifft eine Schalen- und Fremdstoffe-Entfernungsmaschine, insbesondere Computer kontrolliert kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Schälmaschine, wie Topfschälmaschine und Rollen- oder Walzenschälmaschine oder Dampfschäler, zum Schälen von Knollenfrüchten, wie Erd- oder Baumfrüchte oder sonstige Naturprodukte, der Messeinrichtungen zur Ermittlung der Schälgut-Einfüllmenge und des Schälabfalls zugeordnet sind.
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Solche Schalen- und Fremdstoffe-Entfernungsmaschinen werden vornehmlich in der Nahrungsmittelindustrie zum Schälen größerer Mengen von rohen Erd- oder Baumfrüchten, wie Kartoffeln, Möhren, Zwiebeln, Sellerie, rote Beete, Apfel, Birnen oder anderen Naturprodukten, z. B. tropische Früchte – im folgenden Schälgut genannt – eingesetzt.
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Bei den im Stand der Technik bekannten Schälmaschinen wird hauptsächlich zwischen diskontinuierlich, wie Topfschälmaschinen, und kontinuierlich, z. B. Rollen- oder Walzenschälmaschinen, Multi-Scheiben-Schälmaschinen, Bürsten-Maschinen, diese auch hinter Dampfschälern angeordnet, Waschmaschinen, Trocken-Schälmaschinen oder Trommel-Schälmaschinen, arbeitenden Maschinen unterschieden. Alle diese Maschinen sind mit Karborund-, Messer- oder anderen Bearbeitungswerkzeugen zum Schälen bzw. Entfernen der dem Schälgut fest oder lose (wie nach einer Dampfschälung) anhaftenden Schalen oder sonstigen anhaftenden Fremdstoffe, z. B. Sand bzw. Erde, ausgestattet.
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Die Topfschälmaschinen sind dabei in der Regel als Karborund- oder Messerschälmaschinen ausgebildet. Bei diesen Maschinen bildet eine entweder mit körnigem Karborund beschichtete oder mit Messern versehene rotierende Schälscheibe den Gehäuseboden. Die Schalung des Schälguts findet in der Regel auf der Bodenscheibe und, insbesondere bei Karborundtopfschälmaschinen, auch auf der mit einem rauhen Belag, wie Schmirgel oder Karborund, besetzten Gehäusewandung statt. Die Bodenscheibe, die üblicherweise horizontal oder fast horizontal angeordnet ist, übt nämlich eine Zentrifugalkraft aus und schleudert das zu schälende Gut gegen die Gehäusewandung, wodurch eine höhere Schälleistung erreicht wird.
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Durch die
DE 39 37 598 C2 ist eine Topfschälmaschine bekannt geworden, bei der im Maschinengehäuse, dem Schältopf, ein mit körnigem Karborund versehener und Durchbrechungen mit nicht geschärften Kanten aufweisender Schälmantel angeordnet ist. Die nicht geschärften Kanten dienen ausschließlich der Abfuhr der Schälreste und bieten den Vorteil, dass die abgeschälten und/oder abgeriebenen Schalenreste zu den bzw. vor die Durchbrechungen gelangen und – begünstigt durch den von dem Schälgut auf die Innenwand ausgeübten Druck – durch die Durchbrechungen gedrückt werden. Zum Abtransport des Schälabfalls bedarf es somit keiner – wie vorher üblich – Zugabe von Frischwasser mehr, um diese aus dem Schältopf herauszuspülen bzw. aus der körnigen Innenwand herauszuwaschen.
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Das Schälgut wird der Topfschälmaschine dabei mittels eines taktweise öffnenden und verschließenden Wägebunkers in abgewogenen Mengen über eine Einfüllöffnung, optional per Hand, zugeführt.
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Der aus der Topfschälmaschine ausgetragene Schälabfall gelangt zum Abtransport beispielsweise auf ein Förderband, das gegebenenfalls auch mit einer Wägeeinrichtung zur Ermittlung des Schälabfallgewichts ausgestattet sein kann.
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Durch die
DE 39 13 172 C2 ist ein Verfahren zum mechanischen Schälen von rohen Erd- oder Baumfrüchten in einer Rollen- oder Walzenschälmaschine bekannt geworden. Die Rollen- oder Walzenschälmaschine weist meistens, wie vorliegend, zwei gegenläufig angetriebene Schälwalzen auf, deren Oberflächen mit einem rauhen Belag, wie Karborund oder Schmirgel, versehen sind. Während des Transports des Schälgutes von der Einlauf- zur Auslaufseite, wobei zum dosierten Fördern eine zusätzliche Förderschnecke oder dergleichen Fördermittel vorgesehen ist, werden die Schalen des zu schälenden Gutes durch die Drehbewegung der Schälwalzen mit den aufgerauhten Oberflächen abgerieben. Dadurch, dass die Schälwalzen mit Umlaufgeschwindigkeiten betrieben werden, bei denen die Schälabfälle von den rauhen Oberflächen der Schälwalzen abgeschleudert werden, kann auf Frisch- und/oder Brauchwasser zum Reinigen der Schälwalzen völlig verzichtet werden.
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Das Schälgut wird der Schälmaschine mittels eines Transportbandes zugeführt und über eine Bandwaage oder ein ähnliches Messgerät gezogen. Weiterhin ist unterhalb des Schälabfallauslaufes der Schälmaschine ebenfalls eine Bandwaage oder ein ähnliches Messgerät angeordnet, worüber das Gewicht des Schälabfalls ermittelt wird.
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Die sowohl bei den Topfschälmaschinen als auch bei den Rollen- oder Walzenschälmaschinen einlauf- und/oder auslaufseitig vorgesehenen Bandwaagen, Wiegebänder oder Wägebunker benötigen einen zusätzlichen Platzbedarf, der am Aufstellort der Schälmaschinen zwangsläufig mit berücksichtigt werden muss.
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Ferner wird das beim mechanischen Schälen austretende und in der Schälmaschine verbleibende Wasser des Schälgutes sowie in der Maschine anhaftender Schälabfall durch die vor- bzw. nachgeschalteten Mess bzw. Wägeeinrichtungen nicht erfasst.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine gattungsgemäße Maschine so zu verbessern, dass mit geringem technischen Aufwand und ohne zusätzlichen Platzbedarf eine exakte Gewichtsbestimmung des Schälgutes und des Schälabfalls möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schalen- und Fremdstoffe-Entfernungsmaschine selbst direkt auf einer Wägevorrichtung angeordnet ist. Es ist somit keine der Maschine, nachfolgend einheitlich und kurz nur Schälmaschine genannt, vor- bzw. nachgelagerte, einen zusätzlichen Platzbedarf benötigende, Mess- bzw. Wägeeinrichtung mehr nötig. Ferner wird durch die direkte Verbindung mit der Wägeeinrichtung vorteilhaft eine permanente, gewichtsmäßige Ermittlung des in der Schälmaschine befindlichen Schälguts erreicht, d. h. fortlaufend während des Schälvorgangs.
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Dadurch, dass vor Beginn des mechanischen Schälvorgangs das Taragewicht der Schälmaschine über die integrierte Wägevorrichtung erfasst und und auf Null gestellt berücksichtigt wurde, lässt sich das Gewicht der Schälabfallmenge exakt ermitteln. So kann eine diskontinuierlich arbeitende Maschine, z. B. Topf-Schälmaschine, per Hand oder automatisch bis zu einem gewünschten Gewicht, beispielsweise 20 Kg, befüllt werden, wobei die Wägevorrichtung folglich nur dieses Einfüllgewicht anzeigt. Mit Schälbeginn wird der Schälverlust erfasst und in % oder Kg angezeigt. Wenn ein bei angestrebter Produktqualität bestimmter Schälabfall erreicht ist, z. B. 16%, kann der Schälvorgang beendet und die Schälmaschine automatisch oder per Hand geleert werden.
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Die gleichen Voraussetzungen bzw. Vorgaben sind bei einer diskontinuierlich arbeitenden Schälmaschine, z. B. Rollen- oder Walzenschälmaschine, gegeben, d. h. insbesondere mit auf Null gestelltem Maschinengewicht. Der Schälverlust, in % oder Kg, wird gültig aber erst dann angezeigt, wenn der Schälvorgang läuft und die Maschine bereits geschältes Gut abgibt. Denn dann kann die Differenz von vorne (Einlaufseite mit noch ungeschältem Gut) und hinten (Auslaufseite mit geschältem Gut) ermittelt bzw. errechnet werden.
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Das direkte Verwiegen am Ort des Geschehens ermöglicht, unabhängig davon ob die Schälmaschine manuell oder automatisch gesteuert wird, eine vollständige und laufend aktualisierte Information über den Schälverlust der Schälmaschine während des Schälvorgangs.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wägevorrichtung aus einer mindestens eine Wägezelle aufnehmenden Plattform besteht. Eine solche Plattform kann bei einer Topfschälmaschine zum Einsatz kommen und weist dann vorzugsweise einen an die Kontur der Topfschälmaschine angepassten, zylindrischen Querschnitt auf.
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Über die Wägezelle, deren Ausgangssignal an eine Anzeigegerät und/oder einen Rechner weitergeleitet werden kann, wird das Gewicht des händisch oder automatisch in die Topfschälmaschine eingefüllten Schälguts, bei Nullstellung des Gewichts der Topfschälmaschine und der Plattform, ermittelt. Während des Schälvorgangs wird mittels der Wägezelle fortlaufend das durch den Schälvorgang stetig abnehmende Gewicht des Schälguts erfasst. Die sich ändernden Gewichtswerte, in Relation zu dem Gewicht des eingefüllten Schälgutes, geben jederzeit Aufschluss darüber, welche Menge Schälgut sich noch in der Topfschälmaschine befindet und welche Menge Schälabfall durch die Maschine abgeschält wurde. Hierbei können diese Werte in Kilogramm oder rechnerrisch umgewandelt in Prozentzahlen ausgegeben werden.
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Wenn die vorstehend beschriebene Topfschälmaschine bzw. deren Untergestell mehrere an Eckbereichen angeordnete Standfüße aufweist, kommt erfindungsgemäß eine eckige Plattform mit in allen Eckbereichen vorgesehenen Wägezellen zum Einsatz. Durch die Mehrpunkt-Wägung wird ausgeschlossen, dass durch das Gewicht der Topfschälmaschine, deren rotierender Schäl- bzw. Bodenscheibe und des Schälgutes hervorgerufene, unterschiedliche Eckbelastungen der Plattformwaage zu Abweichungen bei der Gewichtsermittlung des Schälabfalls führen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wägevorrichtung bei einem mit Standbeinen ausgebildeten Maschinenrahmen aus unter den Standbeinen angeordneten Wägezellen besteht. Der Maschinenrahmen nimmt in dieser Ausführung z. B. eine Rollen- bzw. Walzenschälmaschine auf, die eine Einlaufseite zur Einfüllung des Schälgutes und eine Auslaufseite zum Abführen des fertig geschälten Schälgutes aufweist.
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Der Maschinenrahmen selbst weist sowohl auf der Einlauf- als auch auf der Auslaufseite jeweils zwei Standbeine auf, wobei ein Paar Wägezellen der Einlaufseite und ein Paar Wägezellen der Auslaufseite zugeordnet sind.
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Über die beiden Wägezellen der Einlaufseite wird das Gewicht des in die Rollen- bzw. Walzenschälmaschine eingefüllten Schälgutes und über die beiden Wägezellen der Auslaufseite das Gewicht des abgeschälten Gutes erfaßt.
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Eine Subtraktion des Gewichtswertes des bereits geschälten Gutes vom Gewichtswert des noch zu schälenden Guts, ergibt hierbei den durch den Schälvorgang entstehenden Schälverlust, also das Gewicht des Schälabfalls.
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Die sich durch den Schälvorgang ändernden Gewichtswerte der Einlauf- und der Auslaufseite werden einem Rechner zugeleitet, der vorzugsweise mit der Schälmaschinen-Steuerung verbunden sein bzw. die Schälmaschinen-Steuerung beinhalten kann, in einem Rechenprogramm entsprechend verarbeitet und beispielsweise in einem Display zur Anzeige gebracht.
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So lässt sich während des Schälvorgangs laufend die Menge des Schälabfalls ablesen, wobei dieser in Kilogramm, in einer Prozentzahl oder als ein Indikationswert angezeigt werden kann. Der Schälmeister ist damit zu jeder Zeit in der Lage, die Maschinenparameter, wie Geschwindigkeit der Rollen- und Fördereinrichtung oder Schälgut-Einfüllmenge, zu verändern, beispielsweise zum Schälen einer anderen Kartoffelsorte.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen anhand einerseits einer Topfschälmaschine und andererseits einer Rollen- oder Walzenschälmaschine schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
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1 in einer schematischen Darstellung eine auf einer Wägeplattform angeordnete Topfschälmaschine;
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2 die Topfschälmaschine gemäß 1 von oben gesehen;
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3 eine Rollen- oder Walzenschälmaschine in der Seitenansicht dargestellt;
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4 als Einzelheit die Auslaufseite der Rollen- oder Walzenschälmaschine gemäß 3; und
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5 als Einzelheit die Einlaufseite der Rollen- oder Walzenschälmaschine gemäß 3.
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Die in 1 als Schalen- und Fremdstoffe-Entfernungsmaschine gezeigte Topfschälmaschine 1 zum mechanischen Schälen von Schälgut besteht aus einem Schälgehäuse 2, einer darin durch einen Motor 3 angetriebenen Bodenscheibe 4 (Messer-, Karborundscheibe oder ein anderes Werkzeug), einer Einfüllöffnung 5 für das Schälgut, einer verschließbaren Entnahmeklappe 6 für das geschälte Gut und einem Auslaufrohr 7 für den Schälabfall.
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Die Topfschälmaschine 1 ist an ihrer Unterseite mit Standbeinen 8 und daran höhenverstellbar angeordneten Füßen 9 ausgebildet.
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Über die verstellbaren Füße 9 sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung exakt ausgerichtet, steht die Topfschälmaschine 1 auf einer Wägevorrichtung 10, die aus einer Wägeplattform 11 und jeweils in den Eckbereichen angeordneten Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d besteht.
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Die Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d sind über Steuer- bzw. Signalleitungen 13a mit einem Rechner 13b verbunden, der auch für die Steuerung der Topfschälmaschine 1 vorgesehen ist.
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Ferner wenden die von den Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d erfassten bzw. von dem Rechner 13b aufgenommenen und verarbeiteten Messwerte als %-Zahl oder in Kg über ein Display oder Terminal 14 angezeigt.
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Zuerst erfolgt über die Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d die Ermittlung des Taragewichts, das sich aus dem Eigengewicht der Topfschälmaschine 1 und der Wägeplattform 11 zusammensetzt, um die Anzeige 14 vor dem Befüllen der Topfschälmaschine 1 mit dem Schälgut auf Null zu setzen.
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Anschließend wird die Topfschälmaschine 1 über die Einfüllöffnung 5 von Hand oder automatisch mit dem Schälgut befüllt. Der Füllvorgang kann auch wieder händisch oder automatisch bei einer vorher festgelegten, idealen Füllmenge, welche von den Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d erfasst, an den Rechner 13 weitergeleitet und über das Display 14 angezeigt wird, gestoppt werden. Die vorher bestimmte Füllmenge kann in Kilogramm als maximales Füllgewicht oder als maximaler Prozentwert gleich 100% angezeigt werden.
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Durch die direkte und permanente Gewichtserfassung mittels der Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d während des Schälvorgangs, wird das aufgrund des Schälabfalls, der über das Auslaufblech 7 aus dem Schälgehäuse 2 geleitet wird, stetig abnehmende Gewicht des Schälgutes fortlaufend angezeigt. Somit lässt sich zu jedem Zeitpunkt bzw. in einer bestimmten Zeitspanne exakt bestimmen, welche Menge Schälabfall produziert wurde und welche Menge von dem eingeführten Schälgut übrig geblieben ist. Die entsprechenden Gewichtswerte können dabei über das Display 14 angezeigt werden. Vor der Schalung eines bestimmten Schälgutes, wird für dieses, beispielsweise durch Probeschälungen, ermittelt, bei welchem noch in der Topfschälmaschine 1 befindlichen Gewichts- oder Prozentwert, ausgehend von dem Basisgewicht des Schälgutes bei der Befüllung, das Schälgut als genügend geschält angesehen werden kann.
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Dieser Wert wird beispielsweise im Steuerungsprogramm der Topfschälmaschine 1 hinterlegt, so dass nach Erreichen dieses Wertes, der von den Wägezellen 12a, 12b, 12c, 12d erfasst und an den Rechner 13 übermittelt wird, die Topfschälmaschine 1 automatisch stoppt und die Entnahmeklappe 6 selbsttätig öffnet.
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Die 3 bis 5 zeigen eine Rollenschälmaschine 15 zum mechanischen Schälen von Schälgut. Die Rollenschälmaschine 15 besitzt hier in einem Gehäuse 16 in einem Halbkreis angeordnete Schälwalzen 17, die mittels eines Motors 18 angetrieben werden. Das Schälgut wird der Rollenschälmaschine 15 an der Einlaufseite 19 zugeführt.
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Zum kontinuierlichen Betrieb weist die Rollenschälmaschine 15 neben mindestens einer motorisch angetriebenen Schälwalze 17 zum gleichzeitigen Fördern des Schälguts über die Schälwalzen eine mittels eines Motors 20 angetriebene Förderschnecke 21 auf (vgl. 4).
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Während des Transports werden die Schalen des zu schälenden Gutes durch aufgerauhte Oberflächen der drehenden Schälwalzen 17 oder durch andere Schälerkzeuge abgerieben. Das geschälte Gut wird der Rollenschälmaschine 15 an der Auslaufseite 22 entnommen.
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Der Schälabfall kann über einen unterhalb der Rollenschälmaschine 15 angeordneten Schälabfallauslauf 23 beispielsweise einer hier nicht dargestellten Sammelgrube zugeführt werden.
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Das Gehäuse 16 der Rollenschälmaschine 15 ist sowohl auf der Einlaufseite 19 als auch auf der Auslaufseite 22 mit Standbeinen 24 und 25 ausgebildet. Die Standbeine 24 und 25 stehen jeweils unter Zwischenschaltung von Wägezellen 26a, 26b, 26c, 26d auf dem Boden 27. Das Wägezellenpaar 26b und 26c bildet dabei die Wägevorrichtung I für die Einlaufseite 19 und das Wägezellenpaar 26a und 26d die Wägevorrichtung II für die Auslaufseite 22.
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Die Wägezellen 26a bis 26d sind über Steuer- bzw. Signalleitungen 28 mit einem Rechner 29 verbunden, der auch für die Steuerung der Rollenschälmaschine 15 vorgesehen werden kann.
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Weiterhin werden die von den Wägezellen 26b, 26c der Wägevorrichtung I und die von den Wägezellen 26a, 26d der Wägevorrichtung II erfassten bzw. vom Rechner aufgenommenen und verarbeiteten Messwerte als %-Zahl oder in Kg über ein Display 30 oder einen Terminal angezeigt.
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Vor Beginn des Schälvorgangs wird über die Wägevorrichtung I und die Wägevorrichtung II das Taragewicht ermittelt, um den Anzeigewert im Display 30 und das Eingangssignal für den Rechner 29 vor dem Befüllen der Rollenschälmaschine 15 mit dem Schälgut auf Null zu setzen.
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Während des Schälvorgangs wird direkt und permanent mittels der Wägevorrichtung I der Einlaufseite 19 das Gewicht des einlaufenden Schälgutes und mittels der Wägevorrichtung II der Auslaufseite 22 das Gewicht des geschälten Gutes ermittelt. Die beiden Gewichtswerte werden ständig miteinander addiert und ergeben zu jedem Zeitpunkt des Schälvorgangs das momentan in der Rollenschälmaschine 15 befindliche Gesamt-Füllgewicht.
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Eine fortlaufende Subtraktion des von der Wägevorrichtung II jeweils aktuell erfassten Gewichtswertes des geschälten Gutes von dem mittels der Wägevorrichtung I jeweils aktuell ermittelten Gewichtswerts des einlaufenden Schälgutes ergibt den momentanen Schälverlust.
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Dieser Schälverlust kann auf dem Display 30 als Schälabfallgewicht in Kilogramm, in einer Prozentzahl oder durch einen Indikationswert angezeigt werden. Somit kann während des laufenden Schälvorgangs jederzeit auf dem Display 30 abgelesen werden, mit welchem Schälabfall das Schälgut gerade geschält wird.
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Mittels einer Probeschälung und anschließender optischer Bewertung des geschälten Gutes wird festgelegt, ob das Schälgut genügend stark geschält wurde oder nicht. Wird nach der Probeschälung die Schälung des Schälgutes als beispielsweise zu schwach beurteilt, wird der Schälvorgang aggressiver eingestellt bzw. über den Rechner 30 entsprechend programmiert. Dieser Wert wird, nach erneuter Probeschälung und positiver optischer Beurteilung, als Richtwert für die weiteren Schälprozesse eingehalten. Alternativ kann die Einstellung bzw. Korrektur der Schälmaschine auch manuell vorgenommen werden.
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Dadurch, dass der einmal ermittelte Richtwert konstant beibehalten wird, ergibt sich eine gleichbleibende Schälqualität, mit einer nur unbedingt nötigen Menge an Schälabfall.
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Ferner besteht die Möglichkeit, mittels der Wägevorrichtung I und II die Durchlaufmenge des Schälgutes in einer bestimmten Zeit bzw. Zeitspanne zu erfassen. Hierzu wiegen die Wägevorrichtung I und II temporär zusammen, um das jeweils aktuelle Füllgewicht in der Rollenschälmaschine 15 zu bestimmen. Der jeweilige Gewichtswert wird mit der momentanen Geschwindigkeit der das Schälgut durch die Rollenschälmaschine 15 fördernden Förderschnecke 21 in Relation gesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Topfschälmaschine
- 2
- Schälgehäuse
- 3
- Motor
- 4
- Bodenscheibe
- 5
- Einfüllöffnung
- 6
- Entnahmeklappe
- 7
- Auslaufrohr
- 8
- Standbeine
- 9
- Füße
- 10
- Wägevorrichtung
- 11
- Wägeplattform
- 12a, b, c, d
- Wägezellen
- 13a
- Steuer- bzw. Signalleitungen
- 13b
- Rechner
- 14
- Display
- 15
- Rollenschälmaschine
- 16
- Gehäuse
- 17
- Schälwalzen
- 18
- Motor der Schälwalzen
- 19
- Einlaufseite
- 20
- Motor der Förderschnecke
- 21
- Förderschnecke
- 22
- Auslaufseite
- 23
- Schälabfallauslauf
- 24
- Standbeine
- 25
- Standbeine
- 26a, b, c, d
- Wägezellen
- 27
- Boden
- 28
- Steuer- bzw. Signalleitungen
- 29
- Rechner
- 30
- Display Wägevorrichtung I Wägevorrichtung II
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3937598 C2 [0005]
- DE 3913172 C2 [0008]
