-
Vorrichtung zum Schälen von Pflanzenproduk-
-
ten, wie Kartoffeln, Gemüse und Früchte" Die vorliegende Erfindung
richtet sich auf eine Vorrichtung zum Schälen von Pflanzenprodukten, wie Kartoffeln,
Gemüse und Früchte, mit einem rotierenden Aufnahmebehälter mit einer mit Schleifmitteln
versehenen inneren Wand.
-
Bekannte Typen von Vorrichtungen sind für den Gebrauch im Haushalt
oder großgewerblichen Gebrauch für Massenproduktion mit hoher Durchsatzrate entworfen
worden. Die gewerblichen Einrichtungen erfordern üblicherweise den Gebrauch von
großen Mengen scharfer Chemikalien, wie Laugen, um die Schalen teilweise abzutragen,
sowie große Mengen von Waschwasser, beispielsweise 1700 bis 6800 Liter pro Tonne
Produkte, um die Schalen und den Abfall auszuscheiden. Zudem besitzen sie die Tendenz,
übermäßige Mengen von Fruchtfleisch mit den Schalen zu entfernen.
-
Der Gebrauch von Chemikalien und großen Mengen von Wasser bringt gewisse
weitere Probleme mit sich, da weitere Verarbeitungsprozesse notwendig werden, bevor
die Schalen, beispielsweise als Viehfutter, weiterverwendet werden können. Große
Mengen von überflüssiger Flüssigkeit bringen nimlich Verkaufsschwierigkeiten mit
sich im Hinblick auf die strengen Verschmutzungsvorschriften.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schälen
von Pflanzenprodukten, wie Kartoffeln, Gemüse und Früchten, zu schaffen, die ganz
ohne oder mit einer geringen Flüssigkeitsmenge auskommt, und die Menge des beim
Schälen anfallenden Abfalls auf ein Minimum begrenzt.
-
Gemäß der Erfindung wird die Vorrichtung so ausgebildet, daß der rotierende
Aufnahmebehälter die Form eines Käfigs hat, der aus einer Mehrzahl von rotierenden,
um ihre eigenen Achsen drehbaren Abriebrollen besteht, die ringförmig mit einem
gegenseitigen Abstand um die Welle des Käfigs angeordnet sind,und daß eine Antriebseinrichtung
den Käfig mit einer solchen Geschwindigkeit um seine zentrale Wolle dreht, die hinreicht,
um die Pf lanzenprodukte durch die Zentrifugalkraft gegen die Abriebrollen zu drücken.
Eine solche Vorrichtung gestattet den dauernden Durchsatz von Pflanzenprodukten
und erreicht damit eine große Schalgeschwindigkeit. Es ist auch möglich, ständig
Abfälle wie Schmutz u.dgl. aus der Einrichtung zu entfernen, ohne dabei Waschwasser
zu benutzen. Durch die Abriebrollen, welche eine reibende oder schleifende Wirkung
auf die Pflanzenprodukte ausüben, wird nur ein Minimum von brauchbarem Fruchtfleisch
zugleich mit den Schalen entfernt.
-
Die Abscheidung der Schalen ist durch Zentrifugalkraft möglich und
kann ebenfalls ohne oder nur mit einer geringen Menge von Wasser geschehen.
-
Um die Erfindung besser verständlich zu machen, wird die nachfolgende
Einzelbeschreibung eines Ausführungsbeispieles gegeben, wobei auf die beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen Fig.1 eine perspektivische Ansicht eines
Ausführungsbeispieles einer Schälvorrichtung für Pflanzenprodukte zeigt, Fig.2 einen
vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig.1 entlang der Linie 2-2 in Fig.3
darstellt, der innere Einzelheiten zeigt, Fig.3 einen Querschnitt entlang der Linie
3-3 in Fig.2 zeigt, Fig.4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig.2 zeigt,
Fig.5 einen axialen Querschnitt durch eine der Abriebrollen der Vorrichtung nach
Fig.1 bis 4 darstellt und Fig.6 einen axialen Querschnitt durch eine abgeänderte
Form einer Abriebrolle zeigt.
-
Das Bezugszeichen 1 bezeichnet generell eine Vorrichtung zum Schälen
und Reinigen von Kartoffeln, Gemüse und Früchten usw., die allgemein als Pflanzenprodukte
bezeichnet werden. Die Vorrichtung 1 besteht aus einem Gehäuse 2, das innen eine
drehbare Wellenanordnung 3 besitzt, die drehbar in einer Kammer 3' im Inneren eines
rotierenden Käfigs 4 sich befindet. Die Pflanzenprodukte 5 werden in den Käfig 4
über
einen Einlaßtrichter 6 eingeführt und bewegen sich bei diesem Ausführungsbeispiel
über einen komplexen Weg von einem oberen Einlaßende zu einem Auslaßende, wAhrenddessen
die Pflanzenprodukte 5 durch Zentrifugalkraft in Berührung mit den Abriebrollen
7 gehalten werden. Diese Abriebrollen 7 bilden den rotierenden Käfig 4. Die Schalen
werden dabei entfernt und radial auswärts aus dem Käfig 4 zwischen den Rollen 7
durch die Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Käfigs hervorgerufen wird,
ausgeworfen. Nach dem Schälen werden die Pflanzenprodukte 5 aus dem unteren Ende
des Käfigs 4 ausgelassen, von wo sie zur weiteren Verarbeitung mittels des Förderbandes
8 befördert werden.
-
Das Gehäuse 2 besitzt eine Umhüllung, die durch eine zylindrische
Seitenwand 10 und obere und untere Winde 11 und 12 gebildet werden, die untereinander
durch Bofestigungsglieder 14 verbunden sind. Tragfüsse 13 sind befestigt an Teilen
der Seitenwände 10, so daß derKäfig ( in passender Weise innerhalb des Gehäuses
2 drehbar um eine vertikale Achse angebracht ist. Der Käfig 4 umfaßt obere und untere
Endglieder 15 und 16, die durch Zwischenräume w -trennt mittels Befestigungsgliedernl7
verbunden sind. Die oberen und unteren Endglieder 15 und 16 sind je lit &ohsen
19 und 20 versehen, von denen jede in je ein- laptenlager 21 und 22 aufgenommen
werden kann. Diese sind an
den Außenwänden 11 und 12 des Gehäuses
befestigt. Das Gewicht des Käfigs 4 wird vor allem durch das untere Drucklager 23
getragen.
-
Die Abriebrollen 7 sind so angeordnet und ausgebildet, daß sie die
abreibenden bzw. schleifenden Oberflächen den Pflanzenprodukten 5 innerhalb des
Käfigs 4 zukehren.
-
Die Abriebrollen7besitzen Achsen, die ringförmig um die Achse des
Käfigs 4 und im allgemeinen parallel zu dieser Achse angeordnet sind. Sie sind unabhängig
von dem Käfig 4 drehbar und sind mit Hilfe der Wellenteile 26 an den entgegengesetzten
Enden in Lagern 27 gelagert, welche an den entsprechenden Käfigendgliedern 15 und
16 befestigt sind.
-
Die Rollen 7 haben ihre Außenflächen im Abstand voneinander, um zwischen
ihnen Auswurföffnungen zu bilden, welche bei diesem Beispiel radial zu den Achsen
des Käfigs 4 und der Welle 3 liegen. Wie in den Fig.2 und 5 dargestellt, sind die
oberen Teile der Rollen im wesentlichen zylindrisch und die mittleren und unteren
Teile haben wellenförmige Oberflächen, die dahin zielen, den Oberflächenkontakt
mit den zu schälenden Pflanzenprodukten zu vergrößern. Die Wellenformen benachbarter
Rollen sind einander angepaßt, um im allgemeinen konstante öffnungsbreiten 25 zu
erzielen.
-
Zum Drehen des Käfigs 4 ist eine Riemenscheibe 29 an der Achse 19
befestigt und mit einem drehzahlregelbaren Motor 30
über einen
Riemen 31 verbunden. Jede der Rollen 7 hat ein Paar an ihnen befestigte Antriebsriemenscheiben
23, die periodisch von einem Riemen 34 angetrieben werden. Dieser wiederum steht
mit einer Riemenscheibe 35 in Verbindung, die drehbar in einem an der oberen Wand
befestigten Lager 35 gelagert ist und von einem drehzahlregelbaren Motor 37 über
den Riemen 38 angetrieben wird. Wie am besten in Fig.3 zu sehen ist, sind stets
einige der Rollen 7 nicht in Antriebsverbindung mit dem Riemen 34. Um aber die Rollen
7 alle gleichzeitig in Drehung zu halten, sind die unten angeordneten Riemenscheiben
33 alle durch einen Riemen 40 verbunden, um eine fest verbundene Antriebseinheit
herzustellen.
-
Die Welleneinheit 3, welche so dargestellt ist, daß sie koaxial drehbar
in dem Käfig 4 angeordnet ist, besitzt einen hohlen Wellenteil 42, der drehbar von
einem Lager 43 aufgenommen wird. Dieses wiederum ist in der Achse 19 befestigt.
-
Der untere Teil 44 der Welleneinheit 3 ist drehbar in einem Lager
45 angeordnet, das in der Achse 20 befestigt ist. Ein drehzahlregelbarer Motor 49
treibt die Welle 3 unabhängig von dem Käfig 4 an. Wie dargestellt, ist eine Riemenscheibe
47 oder ein anderes geeignetes Antriebsglied mit dem Wellenteil 42 verbunden und
steht in Antriebsverbindung mit einem flexiblen Antriebsriemen 48, der von einem
Motor 49 angetrieben wird.
-
Die Welle 3 ist mit Gliedern versehen, welche die Pflanzenprodukte
zwangsweise in Kontakt mit den Rollen 7 bringen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
bestehen diese Glieder aus verlängerten, in Abständen angeordneten, flexiblen Fingern
51, welche an der Welle 3 angeordnet sind und von dieser sich im wesentlichen radial
auswärts erstrecken. Die Finger 51 müssen nicht in ihrer Ausgestaltung, Steifigkeit
oder Oberflächenbeschaffenheit gleich sein und sie können mit einer abreibenden
Oberfläche versehen sein, um die Beseitigung der Schalen an den Pflanzenprodukten
5 zu erleichtern. Die Finger 51 enden in freien Endstücken, welche die Rollen 7
berühren oder geringen Abstand von ihnen haben. Auf diese Weise ist eine Verbindung
mit den Pflanzenprodukten hergestellt, welche mit den Rollen Berührung haben. Dies
soll dazu beitragen, die Pflanzenprodukte in einen Zustand vielseitiger relativer
Bewegung zu allen Kontaktoberflächen zu halten. Der Motor 37 läßt also die Rollen
7 rotieren, um die Pflanzenprodukte der relativen Bewegung der Oberfläche der Schleifmittelrollen
auszusetzen. Dabei stellen die Finger 51 zusätzliche relativ bewegliche Glieder
dar, welche mit den Pflanzenprodukten 5 in Berührung kommen.
-
Eine axiale Schwingbewegung der Welle 3 kann durch ein Betätigungsglied
52 bewirkt werden, das mit einem oberen freien Ende 53 der Welle 42 in Berührung
steht. Das Betatigungsglied
52 ist drehbar an einem Bügel 54 angebracht
und mit einem Nockenantrieb verbunden, welcher nicht dargestellt ist. Die Welle
44 steht in Verbindung mit einer Druckfeder 55, welche teilweise die Energie von
der abwärts gerichteten Langsbewegung der Welleneinheit 3 aufnimmt und ihre Aufwärtsbewegung
unterstützt.
-
um Zweckmäßigerweise sind Mittel vorgesehen,/die Verweilzeit bzw.
die Zeit, welche die Pflanzenprodukte zum Durchgang durch den Käfig benötigen, zu
steuern. Zu diesem Zweck ist eine Mehrzahl von einzelnen, in Abständen angeordneten
Scheiben 58 an der Welleneinheit 3 befestigt, erstrecken sich von innen nach außen
und haben das Bestreben, die Bewegung der Pflanzenprodukte 5 durch den Käfig 4 zu
verlangsamen. In der gezeigten Ausführungsform besitzt die Kante am äußeren Umfang
der Scheiben 58 einen hinreichenden Abstand von den Rollen 7,um den Pflanzenprodukten
die Möglichkeit zu geben, knapp zwischen beiden hindurchzukommen.
-
Die Fördereinrichtung 60 einer geeigneten Type befördert das Pflanzenprodukt
5 zu einem Trichter 61, der ein Entladeglied 62 besitzt, das so angeordnet ist,
daß die Pflanzenprodukte in den Käfig 4 geleitet werden. Das obere Endglied 15 des
Käfigs 4 ist mit Öffnungen 63 versehen, welche den Pflanzenprodukten den Eintritt
gestatten.
-
Das untere Endglied 16 des Käfigs 4 besitzt Öffnungen 65, die über
einem Entladetrichter 66 angeordnet sind, wodurch die geschälten Pflanzenprodukte
auf eine Fördereinrichtung 67 geleitet werden, um, wenn gewünscht, in einen weiteren
Verarbeitungsbereich transportiert zu werden. Ein besonderes Gehäuse 68 befindet
sich innerhalb des Gehäuses 2 und bildet eine Kammer um den äußeren und unteren
Teil des Käfigs 4, so daß Schalen, welche durch die Austrittsöffnungen 25 durch
Zentrifugalkraft herausgetrieben werden, gesammelt und durch einen Entladetrichter
69 auf eine passende Fördereinrichtung 70 entladen werden können.
-
Bei der Verarbeitung von Pflanzenprodukten, wie Kartoffeln, ergibt
sich, daß eine gewisse Menge von Schmutz, z.B.Lehm, daran geblieben ist und es wünschenswert
ist, diesen ohne eine Vorwäsche zu beseitigen. Zu diesem Zweck passieren die Pflanzenprodukte
einen Reinigungsabschnitt 71, der sich in dem oberen Teil des Käfigs 4 befindet
und in welchem die Rollen 7 diesen Schmutz von der Oberfläche der Pflanzenprodukte
entfernen. Das Gehäuse 72 umgibt den oberen Teil des Käfigs 4 und besitzt eine Luftabsaugeeinrichtung,
welche hilft, den Schmutz aus dem Käfig 4 in das umgebende Gehäuse 72 zu befördern.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Luftführung 73 an das Gehäuse 72
angeschlossein, welch. zu einem Sauglüfter 74 führt, der ein Vakuum in dem Gehäuse
72 erzeugt. Ein Sammler 75 ist zwischen den
Lüfter 74 und die Luftführung
73 geschaltet. Dieser schließt ein Filter 76 ein, das der Luft den Durchtritt in
den Lüfter 74 gestattet, wobei der Schmutz für spätere Beseitigung zurückgehalten
wird.
-
Bei der dargestellten Ausführung sind Mittel vorgesehen, um eine Flüssigkeit
in das Innere des Käfigs 4 zu spritzen.
-
Diese dient dazu, um das Innere des Käfigs zu reinigen oder ein Schutzmittel
auf die Pflanzenprodukte und die Schalen wahrend des Schälvorganges zu sprühen.
Ein Verteilerrohr 78 ist im Inneren der Welleneinheit 3 angeordnet. Dieses besitzt
eine Vielzahl von Sprühöffnungen 79 über die Länge des Rohres verteilt. Das untere
Ende des Verteilerrohres 78 wird in geeigneter Weise an dem unteren Ende der Welle
3 in seiner Stellung gehalten. Das Verteilerrohr 78 ist mit einer Flüssigkeitszuführung
für beispielsweise Wasser oder Schutzmittel durch eine Rohrleitung 80 und ein drehbares
Verbindungsstück 81 verbunden.
-
Dieses gestattet eine Rotation des Verteilerrohres 78 zusammen oder
unabhängig -von der Welle 3. Die Flüssigkeit wird durch einen langen Schlitz oder
Öffnungen 82 in der Wand der Welleneinheit 3 versprüht Die Rollen 7 können verschiedene
äußere Formen haben und aus verschiedenem Naterial hergestellt sein. Eine Form ist
in Fig.S dargestellt, bei der sich die Welle 26 Ober die
ganze
Länge erstreckt und mit einer Umhüllung oder Deckschicht 83 umgeben ist. Die Umhüllung
83 kann beispielsweise elastisch oder verformbar unter dem Druck der zu schälenden
Pflanzenprodukte sein, so daß sie sich besser deren äußeren Formen anpaßt. Fig.6
zeigt eine abgeänderte Form einer Rolle, die ebenfalls eine sich über die ganze
Länge erstreckende Welle 26' besitzt. Diese ist umgeben mit einer elastischen Umhüllung
84 aus beispielsweise Gummi, welche rundum mit Hohlräumen im Inneren versehen ist.
Weitere Ausgestaltungen,beispielsweise verschiedene gegenüberliegende oder unregelmäßig
verteilte Vertiefungen und Erhöhungen auf der Oberfläche der Rollen, können dazu
benutzt werden, um dauernde Drehung und Bewegungen der Pflanzenprodukte aufrechtzuerhalten.
Ebenso können einige Rollen vorteilhafterweise stillstehend oder mit unterschiedlichen
Drehzahlen rotierend gehalten werden.
-
Im Betrieb werden die Pflanzenprodukte, beispielsweise zu schälende
Kartoffeln, zu dem Einfülltrichter 61 befõrdert, von dem sie durch die Öffnung 63
in den oberen Gehäuseteil 71 des Käfigs 4 entladen werden. Die Umdrehungszahlen
der Welle 3, des Käfigs 4 und der Rollen 7 sind vorher festgelegt und können im
gleichen oder entgegengesetzten Umdrehungssinn oder in einer Kombination erfolgen.
-
Bevorzugte Umdrehungszahlen sind: Für die Welle 3 bis u 500 Umdrehungen
pro Minute, für den Käfig 4 etwa 120 bis 1000 Umdrehungen pro Minute und für die
Rollen 7 600 bis
3000 Umdrehungen pro Minute. Die untere Drehzahl
des Käfigs 4 ist begrenzt durch die Forderung, die Pflanzenprodukte mit einem hinreichenden
Schäldruck gegen die Rollen 7 durch die Zentrifugalkräfte zu drücken.
-
Wenn die Pflanzenprodukte 5 den Reinigungsabschnitt 71 passieren,
wird Schmutz und Abfall von deren Oberfläche abgerieben und in die Luftführung 73
entleert, sowie in dem Sammler 75 zusammengefaßt. Die Rollen 7 und Finger 51 können
je nach der Art der zu schälenden Pflanzenprodukte und der zu entfernenden Schalen
unterschiedliche Ausgestaltung hinsichtlich des reibenden oder schleifenden Materials,
der Steifigkeit usw. haben. Die Umdrehung der Wellen 3 bringt die Pflanzenprodukte
5 in Berührung mit den Fingern 51 und treibt sie in erste Berührung mit den Rollen
7. Hierbei werden die Pflanzenprodukte durch den rotierenden Kafig 4 beschleunigt
und halten dadurch den Kontakt mit den Rollen 7 für die Entfernung von Schmutz aufrecht.
Die Zentrifugalkraft, die durch den rotierenden Käfig 4 erzeugt wird, bewirkt weiter,
daß der Abfall in den umgebenden Teil des Gehäuses 72 befördert wird.
-
Im Zuge der Bewegung durch den Käfig 4 gelangen die Pflanzenprodukte
schließlich in Berührung mit dem wellenförmigen Oberflächenteil der Rollen 7, wobei
die abreibende Wirkung der rotierenden Rollen, gegen die sie durch Zentrifugalkraft
gedrückt
werden, die Schalen entfernt. Die gleichen Zentrifugalkräfte scheiden die entfernten
Schalen ab und treiben sie zwischen den Rollen 7 in das Gehäuse 68 für Sammlung
und Weiterbeförderung.
-
Wie oben beschrieben, können die Finger 51 mit einer reibenden oder
schleifenden Oberfläche versehen sein, um die Beseitigung von Schmutz und Schalen
zu erleichtern und zur Drehung der Pflanzenprodukte um ihre eigene Achse beizutragen,
wenn sie unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte gegen die rotierenden Rollen getrieben
werden. So wirken die verschiedenen Einflüsse in gleicher Weise darauf hin, die
gesamte Oberfläche der Pflanzenprodukte dem Schälvorgang zu unterwerfen. Die Längsschwingungen
der Welle 3 helfen den Durchsatz der Pflanzenprodukte nach unten durch den Käfig
4 zu steuern und sie rufen eine zusammengesetzte Dreh-Längsbewegung in den Pflanzenprodukten
5 hervor.
-
Bevor sie den unteren Teil des Käfigs 4 erreichen, gelangen die Pflanzenprodukte
5 durch die Öffnungen 65 und fallen durch den Entladetrichter 66 auf die Fördereinrichtung
67.
-
Die Schalen, die in das Gehäuse 68 gelangen, werden durch das Entladeghbd
69 auf die Fördereinrichtung geführt, welche sie in Bereiche bringt, wo sie in verwendbare
Produkte, wie Viehfutter, verwandelt werden können.
-
Es ist zu bemerken, daß die beschriebene Ausführung die Notwendigkeit
der Verwendung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten zum Abscheiden in dem Schälprozeß
ausscheidet oder weitgehend reduziert. Wenn Flüssigkeitseinspritzen gewünscht wird,
kann sie wie vorbeschrieben eingeführt werden. Es ist weiterhin zu bemerken, daß,
wenn auch die Vorrichtung 1 als eine Type mit vertikalem Durchgang der Pflanzenprodukte
dargestellt ist, sie ebenso entworfen werden kann für Gebrauch in einer im allgemeinen
horizontalen oder geneigten Stellung. Hierbei werden schneckenförmig angeordnete
Finger 51 verwendet, um eine Bewegung der Pflanzenprodukte in axialer Richtung hervorzurufen.