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"Verfahren und Vorrichtung zum mehrfachen Teilen von Kartoffeln oder
in der Form ähnlichen NaturProdukten" Infolge der zunehmend erforderlichen Rationalisierung
in Kartoffeln oder in der Form ähnliche Naturprodukte verarbeitenden Betrieben,
wie beispielsweise Großküchen, hat es sich als notwendig erwiesen, die manuelle
Handhabung bei der Verarbeitung dieser Produkte weitgehend einzuschränken. Man kennt
zwar Kartoffelschälmaschinen und Maschinen zum Schneiden von Kartoffeln in Scheiben,
Stäbchen oder Würfel. Jedoch ist es bisher noch nicht gelungen, eine einwandfreie
stückweise Mehrfachteilung derartiger Früchte zu erreichen. Eine Mehrfachteilung,
beispielsweise Vierfach- oder Sechsfachteilung ist erwünscht, um die unterschiedlich
groß ausfallenden Früchte jeweils in einige wenige, weitgehend gleichgroße Stücke
zu zerlegen. Insbesondere sollen dabei solche Stücke hergestellt werden, die sich
in Behältern Kesseln, GlUsern u.dgl.
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raummgßig sehr gUnstig unterbringen lassen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zum mehrfachen
Teilen von Kartoffeln oder in der Form ähnlichen Naturprodukten geeignetes Verfahren
vorzuschlagen, mit dem auf einfache Weise die gewünschte, eine gedrängte Unterbringung
in Behältern od.dgl. ermöglichende Teilung von Kartoffeln atdgl. Produkten zu erreichen
ist, Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß eine
raumsparende Unterbringung von beispielsweise Kartoffelstücken in Behältern, Gläsern
od.dgl. nur dann möglich ist, wenn die Früchte in einer ganz besti:nmten Weise geteilt
werden und schlägt vor, daß die Kartoffeln bzw. ähnliche Produkte vor dem Teilen
einzeln in eine im wesentlichen liegende Position gebracht und dann in etwa senkrecht
zueinanderstehenden Ebenen durchgeschnitten werden. Für die erfindung ist somit
wesentlich, daß die zu bearbeitenden Früchte beim Zerteilen nicht hochkant stehen,
sondern weitgehend flach liegen, d.h sich im wesentlichen senkrecht zur Schnittrichtung
er strecken. zur Vereinfachung werden die verschiedene Anwendungsmöglichkeiten und
Modifikationen der Erfindung nachfolgend am Beispiel der Verarbeitung von kartonffeln
beschrieben.
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Jede Kartoffel kann erfindungsgemäß in im wesentlichen vertikaler
Richtung gleichzeitig ein- oder mehrfach in Langsrictitung und in Querrichtung durchgeschnitten
vier den. Somit erhält man bei kleineren Kartoffeln vier
nahezu
gleichgroße eile, während bei gröberen Kartoffeln sechs, acht usw. ebenfalls im
wesentlichen gleichgroBe Teile entstehen. Lur Erzielung eines einwandfreien ergebnisses
ist es von Vorteil, wenn die kartoffeln in Abhängigkeit von der Schnittfolge schrittweise
in ihre Schnittstellung gefordert werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß jeweils
immer nur eine Kartoffel geschnitten wird, mithin eine Störung durch eine nachfolgende
Kartottel völlig ausgeschlossen ist.
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Eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchfunren des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine die zu teilenden Kartoffeln einzeln in
weitgehend flachliegender Stellung zu einer Schneideinrichtung fördernde Transporteinrichtung
und ein Schneidmesser in der Schneideinrichtung mit im wesentlichen in senkrecht
aufeinander stehenden Ebenen angeordneten Schneidkanten.
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Obwohl es grundsätzlich möglich wäre, das Teilen in längsrichtung
und Querrichtung der Kartoffel nacheinander durchzuführen, ist es zweckmäßig, den
Teilvorgang in Lkngs- und Puerrichtung gleichzeitig durchzuführen. Zu diesem Zweck
weist das Schneidmesser sich in gleicher H6he erstreckende, im wesentlichen kreuzweise
zueinander angeordnete Schneidkanten auf. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich,
daß die Schneidkanten geradlinig verlaufen, vielmehr können diese ohne weiteres
auch
gewellt, gezackt oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein.
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Für die Erfindung ist weiterhin von bedeutung, daß die iransporteinrichtung
und die Schneideinrichtung antriebsmäßig über eine Ubertragungseinrichtung intermittierend
miteinander verbunden sind. Durch diese Ubertragungseinrichtung wird gewährleistet,
daß die zu schneidenden Kartoffeln oder Produkte einwandfrei geteilt werden.
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Die Transportvorrichtung arbeitet somit ruckweise und setzt sich erst
dann wieder in bewegung, wenn die jeweils unter dem Schneidmesser liegende Kartoffel
geteilt worden ist. Es ist ohne weiteres möglich, die Antriebsgeschwindigkeit bei
bedarf zu ändern.
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Die Ubertragungseinrichtung kann eine in einem Untergestell drehbar
gelagerte, von einem Antriebsmotor kontinuierlich umlaufend angetriebene Welle aufweisen,
die über einen nacn Art eines f4altesergetriebes ausgebildeten Antrieb mit der Transporteinrichtung
antriebsmäßig verbunden ist und an ihren beiden Enden mit Kurbelzapfen versehen
ist, an denen die einen Enden von vorzugsweise einstellbaren Ubertragungsstangen
angreifen, deren andere Enden mit den äußeren Enden eines das Schneidmesser tragenden
Querhauptes gelenkig verbunden sind.
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Von Bedeutung für die Erfindung ise ferner, daß die Transporteinrichtung
eine im bereich des Schneidmessers gelegene Umlenkstelle und eine dazu schräg unterhalb
angeordnete Umlenkstelle sowie einen zwischen beiden Umlenkstellen geführten Antrieb
mit die zu schneidenden Kartoffeln einzeln zur Schneideinrichtung fördernden Mitnahmeelementen
aufweist. dabei können die Mitnahmeelemente aus sich zwiscnen gegenüberliegenden
Ketten des Antriebs erstreckenden Querstangen und an diesen befestigten, verhältnismäßig
schmal ausgebildeten, löffelartigen Mitnehmern bestehen. Durch die löffelartige
Ausbildung der Mitnehmer wird sichergestellt, daß durch einen Mitnehmer immer nur
eine Kartoffel gleich welcher Größe, transportiert werden kann. Dadurch wird auch
eine sehr gute Zentrierung der zu schneidenden Produkte sichergestellt, so daß die
gewünschte weitgehend gleichmäßige Zerteilung gewährleistet wird.
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Dazu trägt gemäß einem weiteren lVIerkmal der Erfindung auch bei,
daß zwischen den durch lSabenhülsen in gegenseitigem Abstand gehaltenen Kettenrädern
der im Bereich des Schneidmessers liegenden Umlenkstelle die zu schneidenden Kartoffeln
ausrichtende Schne idkamme rn angeordnet sind. Diese Schneidkammern sind gleichmäßig
verteilt über den Umfang der Nabenhülsen angeordnet. Die Schneidkammern sind zweckmäßig
als muldenförmige Schneidkörbe
ausgebildet. Durcn die Schneidkörbe,
die dem Verlauf der Schneidkanten des Schneidmessers entsprechende Schlitze aufweisen,
die geringfügig breiter als die Dicke der Schneidkanten des Schneidmessers sind,
wird ebenfalls eine gute Zentrierung der zu schneidenden Produkte erreicht.
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Von bedeutung für die Erfindung sind schließlich noch ein sich auf
der Zu1üh.rseite zwischen den Umlenkstellen unterhalb der löffelartigen Mitnehmer
erstreckender Transportkanal und beidseitig davon gelegene Rückfallkanäle.
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Da der Transportkanal zweckmäßig aus mit geringem Abstand nebeneinanderliegenden
Stangen besteht, können die zu schneidencen Produkte während ihres Transportes zur
Schneideinricntung auf den Stangen abrollen. Da die mit geringem Abstand nebeneinanderliegenden
Stangen vorzugsweise verstellbar und/oder lösbar angeordnet sind, ist es sehr einfach
möglich, den Abstand zwischen benachbatten Stangen der Größe der zu schneidenden
Produkte anzupassen, und zwar derart, daß für eine Mehrfachteilung nicht infrage
kommende Produkte vorzeitig automatisch aussortiert werden.
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Bin bevorzugtes Ausführungcbei r:piel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieban. Es zeigen:
Fig.
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht;
Fig. 2 die Vorderansicht der in Fig. 1 darbstellten Vorrichtung; Fig. 3 das Schneidmesser
und eine Schneidkammer der Schneideinrichtung, in perspektivischer Darstellung;
Fig. 4 einen Teil der zwischen der Transporteinrichtung und der Schneideinrichtung
angeordneten Ubertragungseinrichtung; und Fig. 5 die zu Fig. 4 gehörende Seitenansicht.
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Zu der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum mehrfachen eilen
von Kartoffeln oder in der Form ähnlichen Naturprodukten gehört zunächst die in
Fig. 1 schematisch dargestellte Transporteinrichtung II, die eine untere Umlenkstelle
12, eine obere Umlenkstelle 13 und im Bereich dieser Umlenkstellen jeweils in einem
unten näher beschriebenen Rahmengestell drehbar gelagerte Lagerwellen 14, 15 aufweist.
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Zwischen den beiden Umlenkstellen 12 und 13 erstreckt sich ein noch
zu erläuternder Kettentrieb 16. An dem Kettentrieb 16 sind in gleichfalls unten
näher erläuterter Weise itnahmeelemente 17 befestigt, deren Aufgabe es ist, die
einem behälter 18 zu entnehmenden Produkte, z.B. Kartoffeln 19, aus dem Bereich
der unteren Umlenkstelle 12
nach oben zur oberen Umlenkstelle 13
zu fördern, in deren Bereich eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Schneideinrichtung
20 zum mehrfachen Teilen der einzeln geförderten Kartoffeln 19 angeordnet ist. Während
ihres Transportes rollen die Kartoffeln 19 in einem an der Zuführseite sich zwischen
der unteren Umlenkstelle 12 und der oberen Umlenkstelle 13 angeordneten Transportkanal
21 ab, der in unten näher beschriebener Weise ausgebildet bzw. angeordnet ist.
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In slig. 2 ist die Anordnung der oberen Umlenkstelle 13 mit ihrer
Lagerwelle 15 innerhalb der erfindungsgemäßen Vorricntung näher dargestellt. wie
ersichtlich, ist die Lagerwelle 15 in Lagerelementen 22 drehbar gehalten, die ihrerseits
in einem Gestell 23 befestigt sind. Nahe dem einen Ende der Lagerwelle 15 ist eine
Antriebskette 25 geführt, die eine Antriebsverbindung zwischen einem am Gestell
23 ortsfest angeordneten Antriebsmotor 26 bzw.
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einem damit verbundenen Getriebe 24 und einem Antriebskettenrad 27
herstellt, das auf einer sich quer durch das Gestell 23 erstreckenden Welle 28 sitzt.
Die ebenfalls Uber Lagerelemente 29 drehbar gelagerte Welle 28 besitzt an ihren
Sonden Kurbelzapfen 31, an denen die unteren Sonden von Ubertra;gungsstangen 32
angreifen, die mit ihren oberen Enden an den äußeren Enden eines Querhauptes 33
gelenkig gelagert sind. Das Querhaupt ist
auf seitlich angeordneten
hEIhrungsstangen 36 vertikal verschiebbar geführt. Die bE rungsstangen 36 sind an
einem mit dem Gestell 23 verschraubten Obergestell 37 befestigt.
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An dem Querhaupt 33 ist ein Schneidmesser 38 der Schneideinrichtung
auswechselbar befestigt. Das Schneidmesser 38 besitzt im dargestellten Ausführungsbeispiel
kreuzweise zueinander angeordnete, d.h. senkrecht zu einander verlaufende Schneidkanten
39, 41.
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Mit Hilfe des über die Übertragungseinrichtung in weiter unten näher
beschriebener Weise schrittweise anhebbaren und absenkbaren Schneidmessers 38 ist
es möglich, jeweils eine unterhalb des Schneidmessers 38 flach liegende Kartoffel
19 in mehrere nahezu gleich große Teile zu zerschneiden Wie weiterhin aus Fig. 2
hervorgeht, ist die Welle 28 mit der Lagerwelle 15 über eine Art Maltesergetriebe
44 antriebsmäßig verbunden. Das lvialtesergetriebe besteht, wie auch aus den Figuren
4 und 5 hervorgeht, zunächst aus einem auf der Welle 28 festsitzenden Antriebsrad
45, das eine zentrische Nabe 46 und einen e ntrlßch angoordneten Antriebszapfen
47 aufweist. Wie aue'Fig, 4 ersichtlich, kann der Antriebszapfen 47 des Antriebsrades
45 in am Umfang eines angetriebenen Rades 48 angeordnete Ausnehmungen 49 eingreifen
und dadurch das angetriebene
Rad 48 bei Drehung des Antriebsrades
45 schrittweise um je eine Teilung weiterdrehen. Nach einem solchen Schitschritt
stützt sich eine zwischen den Ausnehmungen 49 liegende, konkav ausgebildete Anlagefläche
51 am Außendurchmesser der Nabe 46 des Antriebsrades 45 abO Gemäß Fig0 2 sitzt das
getriebene Rad 48 fest auf der Lagerwelle 15.
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Das bedeutet, daß bei einer Bewegung des getriebenen Rades 48 auch
die Lagerwelle 15 ruckweise angetrieben wird.
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Die Antriebsverbindung zwischen der Transporteinrichtung 11 und dem
Schneidmesser 38 ist dabei derart getroffen, daß die Transporteinrichtung 11 sich
erst dann wieder in Bewegung setzt, wenn eine unter dem Schneidmesser 38 liegende
Kartoffel 19 geteilt worden ist.
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Die obere Umlenkstelle 13 besitzt zwei im breiter als die größtmögliche
Länge der zu schneidenden Kartoffel 19 gehaltenen Abstand zueinander angeordnete,
auf der Lagerwelle 15 sitzende, mit dieser drehfest verbundene Kettenräder 52, über
die jeweils zwei entsprechende Ketten 53 des Kettenantriebs 16 geführt sind. Diese
Ketten 53 sind weiterhin um entsprechend angeordnete Kettenräder 54 der unteren
Umlenkstelle 12 geführt, so daß eine endlose Transportbahn erzielt wird, wie sie
im einzelnen in Fig.1 dargestellt ist0 Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß an den Ketten
53 Querstangen 55 befestigt sind, an deren mittlerem Teil 1öffelartige Mitnehmer
56 sitzen. Die Mitnehmer 56 sind so schmal
ausgebildet, daß in
einem Mitnehmer 56 immer nur eine Kartoffel gefördert werden kann, so daß die zu
fördernden Kartoffeln 19 stets in der iviizte der Antriebsbahn gehalten werden.
Bei dem Transport von unten nach oben werden die Kartoffeln 19 in dem '£ransportkanal
21 ständig gedreht, wobei sie auf unterhalb der Mitnehmer 56 angeordneten, den Transportkanal
21 bildenden Stangen 57 abrollen können4 Die Stangen 21 können mit geringem Abstand
zueinander und vorzugsweise einstellbar bzw. austauschbar ausgebildet bzw. angeordnet
sein, so daß aus einer bestimmten teilstrecke der Förderbahn ein Teil der Stangen
entfernt werden kann. Hierdurch ist es mdglich, zum zeilen nicht geeignete Kartoffeln,
beispielsweise in ihrer Größe zu kleine Kartoffeln automatisch auszusortieren. Neben
dem Transportkanal 21 befinden sich Rückfallkanäle 60, über die zur Einzelförderung
nicht brauchbare Kartoffel in den Behälter 18 zurückfallen können.
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Für ein gewünschtes Ausrichten der zu schneidenden Kartoffel 19 sind
zwischen den Kettenrädern 52 der oberen Umlenkstelle 13 auf der Lagerwelle 15 bzw.
auf darauf sitzenden Lagerhülsen 59 muldenförmige Schneidkammern 58 angeordnet.
Die als Schneidkörbe ausgebildeten Schneidkammern 58 sind gleichmäßig über den Umfang
der Lagerhülsen 59 verteilt. Aufgrund der muldenförmigen Ausbildung
der
Schneidkammern 58 wird eine zu schneidende Kartoffel 19 in der gewünschten Lage
gehalten. Aus Fig0 3 in Verbindung mit Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Schneidkörbe
58 Schlitze 62 und 63 aufweisen, die dem Verlauf der Schneidkanten 39 und 41 des
Schneidmessers 38 entsprechen und geringfügig breiter als die Dicke der Schneidkanten
sind so daß das Messer zumindest teilweise den jeweiligen Schneidkorb durchdringen
kann und die gewuxischte Teilung der Kartoffel gewährleistet.
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Die Schneidkörbe 58 garantieren nicht nur eine genaue und zentrische
Aufnahme der zu schneidenden Kartoffeln 19, sondern stellen auch sicher, daß die
Kartoffeln nach dem Zerschneiden zunächst noch sicher in der Trichterform gehalten
werden und erst bei einem weiteren Drehen der Lagerwelle 15 aus der Trichterform
herausrutschen und dann beispielsweise über die in Fig. 1 dargestellte Ausgaberutsche
64 in einen nicht dargestellten Aufnahmebehälter fallen können.
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Die Wirkungsweise der -erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:
Vom Antriebsmotor 26 wird die Welle 28 kontinuierlich umlaufend angetrieben. Über
die an ihren Enden sitzenden Kurbelzapfen 31 werden die Übertragungsstangen 32 wechselweise
angehoben und abgesenkt, wodurch auch das an den Führungsstangen 36 vertikal geführte
Querhaupt 33 mit dem daran sitzenden Schneidmesser 38 angehoben und abgesenkt wird.
Es ist somit möglich, eine unterhalb
des Schneidmessers 38 liegende
Kartoffel 19 in einem Arbeitsgang gleichzeitig in mehrere gleichgroße Stücke zu
zerteilen. Wie bereits erwähnt, sind die Schneideinrichtung und die lransporteinrichtung
antriebsmäßig über das tVialtesergetriebe 44 verbunden, durch das die Antriebskraft
von der Welle 28 über das Antriebsrad 45 aur das getriebene Kad 4d übertragen wird.
Durch die Art des Zusammenwirkens der beiden Käder 45, 48 infolge des Mingreitens
aes Lapfens 4( in die Ausnehmungen 49 des getriebenen Rades 48 wird letzteres zunächst
nur um ein bestimmtes Stück weitergedreht, so daß auch die Lagerwelle 15 nur um
einen entsprechenden Drehwinkel weiterbewegt wird. Infolge der formschlüssigen Verbindung
mit den Kettenrädern 52 werden auch die Ketten 53 um ein entsprechendes Stück weiterbewegt.
Diese Vorwärtsbewegung der Antriebskette hat zur Folge, daB-eine Schneidkammer 58
mit einer neuen Kartoffel 19 genau unter das Schneidmesser 38 gelangt. Die Stellung
des Antriebszapfens 47 in bezug auf die Lageröffnung 49 im getriebenen Rad 48 ist
zu diesem Zeitpunkt derart, daß eine weitere Drehung des Antriebszahnrades 45 keine
weitere Bewegung des Rades 48 und damit der Welle 15 zur Folge hat, so daß also
auch die Antriebskette so lange stehen bleibt, bis aufgrund der weiteren Drehung
der Welle 28 über das Ubertragungsgestänge das Schneidmesser
38
nach unten bewegt und die Kartoffel zerschnitten worden ist. Daraufhin bewegt sich
das Schneidmesser 38 wieder nach oben, und sobald der Antriebszapfen 47 wieder in
eine neue Öffnung 49 des getriebenen Rades 48 eingreift, wird auch die Transporteinrichtung
um einen Schritt weitergeschaltet, wodurch dann eine neue Kartoffel unter das Schneidmesser
38 gelangt.
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Bs versteht sich, daß die Erfindung nicht nur auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Rahmen der Ansprüche mannigfache
Abänderungen zuläßt.
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So ist es ohne weiteres denkbar, anstelle von Kartoffeln auch andere
lGaturprodukte, wie z.B. Kohlrabi, Rote Beete, Apfel od.dgl. in entsprechender Weise
zu zerteilen.
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werner ist es ohne weiteres möglich, zur zusätzlichen Zentrierung
der Kartoffeln kurz vor deren Zerteilen zusätzliche Zentrierfedern anzuordnen, die
beispielsweise seitlich in die Bewegungsbahn der Kartoffeln hineinragen.