DE3616742A1 - Schaelmaschine, insbesondere kartoffelschaelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schälmaschine für Früchte wie Obst und Gemüse, insbesondere Kartoffelschälmaschine, mit einem Gehäuse und einer motorisch darin angetriebenen, eine Relativbewegung zwischen einer Fruchtoberfläche und einem daran anliegenden Schälwerkzeug erzeugenden Vorrich­ tung.

Zum Schälen von Kartoffeln sind Schälmaschinen bekannt, bei denen am Boden eines Gehäuses eine ebene, rotierende Schleifscheibe angeordnet ist. Durch die Schleifscheibe werden die Kartoffeln im Kreis um die Antriebsachse bewegt, wobei sie sich in unregelmäßiger Folge um ihre eigene Achse drehen. Jede Berührung mit der Schleifscheibe bewirkt ein Abschleifen der Kartoffeloberfläche an der entsprechen­ den Stelle. Die bekannte Schälmaschine hat den Nachteil, daß die Kartoffeln kugelförmig oder ellipsoid abgeschlif­ fen werden, wodurch bei unregelmäßig geformten Karoffeln, insbesondere bei Kartoffeln mit Einbuchtungen, ein sehr langer Schleifvorgang mit entsprechendem Materialverlust erforderlich ist. Für derartige Kartoffeln ist ein solcher Schälvorgang daher wenig geeignet, oder alle unregelmäßig geformten Kartoffeln müssen zuvor aussortiert werden. Dies macht den Schälvorgang aufwendig und kompliziert. In jedem Falle bedingt jede Unregelmäßigkeit oder Einbuch­ tung an der Kartoffeloberfläche einen deutlich erhöhten Materialabtrag.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Schäl­ maschine zu schaffen, mit der auch unregelmäßig geformte Fruchtoberflächen geschält werden können, ohne daß ein Mehraufwand oder ein größerer Materialabtrag auftritt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine motorisch drehbare Haltevorrichtung für eine Frucht vorgesehen ist und daß wenigstens ein eine bezüglich der Drehachse der Haltevorrichtung axiale Relativbewegung ausführendes Schäl­ werkzeug vorgesehen ist, das in im wesentlichen radialer Richtung federnd gelagert ist.

Das federnd an der Frucht anliegende Schälwerkzeug folgt bei der Drehung der Frucht automatisch jeder Kontur der Fruchtoberfläche, so daß auch beispielsweise Einbuchtungen ohne Schwierigkeit und ohne größeren Materialverlust ge­ schält werden können. Die Schäldauer hängt nicht von der Oberflächengestalt ab, so daß auch unregelmäßig geformte Früchte schnell und sparsam geschält werden können. Durch die axiale Relativbewegung des Schälwerkzeugs wird ein gleichmäßiger Schälvorgang erreicht, bei dem die Oberfläche kontinuierlich überstrichen wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Schälmaschine möglich.

Zur motorischen Bewegung des Schälwerkzeugs hat sich eine parallel zur Drehachse angeordnete Antriebsspindel als besonders geeignet erwiesen, die vom Motor der Haltevor­ richtung über einen Riemen, eine Kette oder ein Getriebe angetrieben wird. Hierdurch wird bei geringem technischem Aufwand eine synchrone Bewegung der Frucht und des Schäl­ werkzeugs erreicht.

Zur Führung des Schälmessers an der Antriebsspindel wird vorteilhafterweise ein Halteelement verwendet, das ein in Eingriff mit der Antriebsspindel stehendes Innengewinde aufweist und das an einem Ende ein gelenkig gelagertes Schälmesser aufweist. Bei einer Ausbildung der gelenkigen Lagerung als Kugelkalotte kann das Schälmesser den unter­ schiedlichsten Konturen an der Fruchtoberfläche besonders leicht folgen. Das Halteelement besteht aus zwei gegen die Kraft einer Feder ineinander verschiebbaren Teilen, wodurch ein federndes Anliegen des Schälmessers an der Fruchtoberfläche auf einfache Weise erreicht wird.

Zur Verbesserung des Schälvorgangs können auch zwei Schäl­ werkzeuge an zwei Führungsspindeln vorgesehen sein, die insbesondere in axialer Richtung und/oder Umfangsrichtung der Haltevorrichtung versetzt zueinander angesetzt sind. Eventuell an der Oberfläche verbleibende Schalenreste nach dem Passieren des ersten Schälmessers werden dabei vom zweiten Schälmesser erfaßt und entfernt.

Um den Anfang und das Ende der Schälposition festlegen zu können, sind Endschalter in den beiden Endstellungen des Schälwerkzeugs zur Umkehrung der Drehrichtung vorge­ sehen. Ein Endschalter beendet dabei den Schälvorgang. Auf diese Weise kehrt das Schälwerkzeug zum Ausgangspunkt zurück, wodurch ein Entfernen der geschälten Frucht und ein Einlegen einer neuen Frucht erleichtert wird.

Durch die Ausbildung der Haltevorrichtung am Motor als Haltedorne kann die Frucht auf einfache Weise aufgesteckt und gehalten werden. Indem gegenüberliegend an einem Gehäuse­ deckel weitere Haltedorne drehbar sind, ist eine sichere Befestigung der Frucht gewährleistet, wobei das Antriebs­ drehmoment sicher übertragen wird. Durch Abnehmen des Deckels kann auf einfache Weise ein Auswechseln von Früchten vonstatten gehen. Dieser Gehäusedeckel weist vorteilhafter­ weise ein axial verschiebbares Halteteil auf, an dem die Haltedorne angebracht sind, wobei das Halteteil durch die Kraft einer Feder in Richtung der anderen Haltedorne schiebbar ist. Hierdurch können Früchte unterschiedlicher Größe sicher eingespannt werden.

Wird einer der Endschalter an diesem Halteteil angebracht, so wird der Schälbereich automatisch in Abhängigkeit der Fruchtgröße eingestellt.

Eine im unteren Bereich des Gehäuses angeordnete Schalen­ auswurf-Öffnung dient der Entsorgung. Vorzugsweise mittels eines am Gehäuse angebrachten Wasseranschlusses können die Schalen aus dieser Schalenauswurf-Öffnung herausge­ spült werden, so daß ein Verstopfen verhindert und eine ständige Reinigung ermöglicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schälmaschine als Schnitt durch die Dreh­ achse der Frucht,

Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Drehachse und

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Schälwerkzeug.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Schälmaschine eignet sich insbesondere zum Schälen von Kartoffeln, jedoch können auch andere Früchte, wie z. B. Äpfel, Birnen, Rote Bete u. dgl., damit geschält werden. Ein Vorteil der erfin­ dungsgemäßen Schälmaschine besteht gerade darin, daß das Schälmesser praktisch jeder beliebigen Oberflächenkontur folgen kann.

An ein zylindrisches Gehäuse 10 ist seitlich ein Gehäuse­ ansatz 11 angebracht, in dem nebeneinander zwei vertikal gelagerte Antriebsspindeln 12 angeordnet sind. Diese An­ triebsspindeln 12 sind jeweils an ihrem oberen und unteren Ende im Gehäuseansatz 11 bzw. im Gehäuse 10 durch Lager 13, 14 gelagert. Selbstverständlich können der Gehäuse­ ansatz 11 und das Gehäuse 10 auch einstückig ausgebildet sein.

Mittig auf dem Boden 15 des Gehäuses 10 ist auf einer Motorhalterung 16 ein elektrischer Motor 17 befestigt, der zur Drehzahlreduzierung vorzugsweise ein Untersetzungs­ getriebe aufweist. Eine vertikal verlaufende Motor- bzw. Getriebewelle 18 ist im Boden 15 einerseits und an der Oberseite des Motors 17 andererseits jeweils in einem Lager 19, 20 gelagert. Ein Antriebsrad 21 im oberen Lager 20 weist zwei nach oben ragende Haltedorne 22 auf, auf die eine zu schälende Kartoffel 23 od. dgl. aufgesteckt werden kann. Durch die beiden Haltedorne 22 kann das An­ triebsdrehmoment des Motors 17 auf die Kartoffel 23 über­ tragen werden.

Anstelle der beiden Haltedorne 22 kann selbstverständlich auch eine andere Haltevorrichtung oder eine andere Anzahl von Haltedornen treten. So können beispielsweise drei oder vier Haltedorne vorgesehen sein oder ein einziger plattenförmiger Haltedorn. Wesentlich dabei ist, daß der Durchmesser des Antriebsrads 21 bzw. der Haltedorne 22 möglichst klein gewählt wird, damit der Schälvorgang bis nahe zum fixierten Ende der Kartoffel fortgesetzt werden kann.

Unterhalb des Motors 17 ist in der Motorhalterung 16 ein Riemenrad 24 auf der Welle 18 drehfest angebracht. Dieses Riemenrad 24 treibt über einen Zahnriemen 25 ein weiteres Riemenrad 26 an, das drehfest auf der Antriebsspindel 12 angebracht ist.

Anstelle des Zahnriemenantriebs kann selbstverständlich auch ein Kettenantrieb, ein Keilriemenantrieb oder ein Zahnradantrieb treten. Durch den Durchmesser der Riemen­ räder 24, 26 kann die Drehzahl der Antriebsspindel 12 relativ zur Drehzahl des Antriebsrads 21 eingestellt werden. Dies könnte selbstverständlich auch durch das Untersetzungs­ getriebe am Motor 17 bewirkt werden.

Ein Gehäusedeckel 27 ist von oben her in eine entsprechen­ de Öffnung des Gehäuses 10 einsteckbar und mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung, beispielsweise einer Rastvorrichtung, einer Klemmvorrichtung oder einer Schraub­ vorrichtung, fixierbar. Der Gehäusedeckel 27 weist einen zylinderförmigen Innenraum auf, in dem eine kolbenartig ausgebildete Haltevorrichtung 28 axial verschiebbar gelagert ist. An der Unterseite der Haltevorrichtung 28 ist in einem mittig angeordneten Lager 29 ein Lagerrad 29 drehbar gelagert, das zwei nach unten ragende Haltedorne 30 als Lagerstelle für die Kartoffel 23 aufweist. Die Haltevor­ richtung 28 weist auf der den Antriebsspindeln 12 zuge­ wandten Seite eine Aussparung 31 auf, die das Schälen bis nahe zur Spitze der Kartoffel erlaubt. An der Oberseite weist die Haltevorrichtung 28 einen Führungszylinder 32 auf, der in eine zylindrische Öffnung im Gehäusedeckel 27 hineinragt. Der Führungszylinder 32 ist von einer Schrau­ benfeder 33 umgeben, durch die die Haltevorrichtung 28 nach unten gegen die Kartoffel 23 gepreßt wird. Auf diese Weise ist eine Anpassung an verschiedene Kartoffelgrößen möglich. Der Gehäusedeckel 27 weist oben eine Öffnung 34 auf, durch die, beispielsweise bei sehr kleinen Kartof­ feln, mit dem Finger der Führungszylinder 32 und damit die Haltedorne 30 hinabgedrückt werden können. Auf jeder der Antriebsspindeln 12 ist ein Schälwerkzeug 35 angeord­ net, wobei das Außengewinde der Antriebsspindeln 12 jeweils mit einem Innengewinde 36 eines Schälwerkzeugs 35 im Ein­ griff steht. Ein derartiges Schälwerkzeug 35 ist in Fig. 3 näher dargestellt. Es besteht im wesentlichen aus einer zylinderförmigen, langgestreckten Hülse 37, die an einem das Innengewinde aufweisenden Teil 38 angebracht ist. In diese Hülse 37 ragt ein langgestrecktes, kolbenförmiges Teil 39, das an seinem äußeren Ende über ein Kugelkalotten­ lager 40 in allen Ebenen schwenkbar ein Schälmesser 41 trägt. Das kolbenförmige Teil 39 ist gegen das Teil 38 über eine Schraubenfeder 42 abgestützt, die das Schäl­ messer 41 federnd gegen die Kartoffel 23 drückt. Das Schäl­ messer 41 weist einen schräg verlaufenden Schalenkanal 43 auf, durch den zum einen eine Schälkante gebildet wird und durch den zum anderen die Schältiefe begrenzt wird. Der Schalenkanal 43 ist dabei so ausgebildet, daß beim Schälvorgang die Kartoffelschalen nach unten abgeführt werden und so nicht erneut zwischen Schälmesser und Kartof­ fel gelangen können. Nicht dargestellte Schalentrenn-Nuten oder sonstige Trennvorrichtungen im oder am Schälmesser 41 sorgen dafür, daß die Schalen nicht zu lang werden und so besser abgeführt werden können. Andere Schälmesser- Ausführungen, die die genannten Funktionen erfüllen, können selbstverständlich auch eingesetzt werden.

Zur seitlichen Führung der Schälwerkzeuge 35 sind in einer Zwischenwand 44 zwischen den Antriebsspindeln 12 und der Haltevorrichtung für die Kartoffel 23 vertikale Schlitze 45 angeordnet, die sich in Schlitzen 46 im Gehäusedeckel 27 fortsetzen. Durch diese Schlitze 45, 46 weisen die Schälwerkzeuge 35 zur Drehachse der Haltevorrichtung für die Kartoffel 23. Abweichungen von dieser Richtung sind selbstverständlich prinzipiell möglich, da die Kugelkalotten­ lager 40 eine variable Anpassung der Lage der Schälmesser 41 relativ zur Kartoffeloberfläche gewährleisten.

Die Zwischenwand 44 kann als Außenwand des Gehäuseansatzes 11 oder als separate Zwischenwand ausgebildet sein. Sie kann auch durch andere Vertikalführungen für die Schäl­ werkzeuge 35 ersetzt werden. Ein abgewinkelter, sich vom unteren Ende der Zwischenwand 44 zum Motor 17 hin erstrecken­ der Bereich 47 verhindert ein Verstopfen der Spindelführung und des Spindelantriebs durch Kartoffelschalen.

Ein unterer Endschalter 48 an der Zwischenwand 44 und ein oberer Endschalter 49 an der Haltevorrichtung 28 dienen zur Erkennung der Endpositionen der Schälwerkzeuge 35. Infolge der Verschiebbarkeit der Haltevorrichtung 28 ist die obere Endposition variabel und paßt sich automatisch an die verschiedenen Kartoffelgrößen an.

Eine Schalenauswurf-Öffnung 50 im unteren Teil des Gehäuses 10 dient zur Entsorgung. Dazu werden die entstandenen Schalen während des Schälvorgangs vorzugsweise mittels einer Wasserspülung herausgespült. Ein dazu notwendiger Wasseranschluß ist in den Figuren zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Zum Schälen einer Kartoffel wird zunächst der Gehäusedeckel 27 abgenommen und eine zu schälende Kartoffel 23 auf die Haltedorne 22 aufgesteckt. Danach wird der Gehäusedeckel 27 wieder eingesetzt und die oberen Haltedorne 30 ange­ drückt, sofern sie nicht, insbesondere bei großen Kartof­ feln, beim Einsetzen des Gehäusedeckels 27 von selbst eingedrückt werden. Die Schälwerkzeuge 35 befinden sich zunächst in der untersten Position 51 (gestrichelt darge­ stellt) am unteren Endschalter 48. Beim Einschalten des Elektromotors 17 beginnt sich die Kartoffel 23 zu drehen, und die Schälwerkzeuge 35 bewegen sich infolge der Drehung der Antriebsspindeln 12 nach oben. Dabei gleiten sie federnd entlang der Kartoffeloberfläche und schälen diese schrauben­ förmig. Erreichen die Schälwerkzeuge 35 die oberste Posi­ tion 52 (gestrichelt dargestellt) am oberen Endschalter 49, so spricht dieser an und schaltet die Drehrichtung des Motors 17 um. Die Schälwerkzeuge 35 werden dadurch wieder in ihre untere Ausgangsposition zurückgefahren. Je nach Ausbildung des Schälmessers 41 erfolgt beim Rück­ lauf ein weiterer Schälvorgang oder kein solcher mehr. Bei Erreichen des unteren Endschalters 48 wird der Motor 17 abgeschaltet. Danach kann der Gehäusedeckel 27 entfernt und die geschälte Kartoffel durch eine andere, noch zu schälende Kartoffel ersetzt werden.

Damit die geschälte Kartoffel zusammen mit dem Gehäuse­ deckel 27 entnommen werden kann, können beispielsweise die Haltedorne 30 mit kleinen Widerhaken versehen sein oder eine rauhere Oberfläche aufweisen.

Anstelle der dargestellten beiden Antriebsspindeln 12 kann selbstverständlich auch eine einzige Antriebsspindel oder eine noch größere Zahl von Antriebsspindeln treten.

Prinzipiell ist es auch möglich, anstelle der Linearbewegung der Schälwerkzeuge 35 entlang der Spindel 12 eine Schwenk­ bewegung vorzusehen, da die flexible Lagerung der Schäl­ messer 41 dies gestattet.

Claims (18)

1. Schälmaschine für Früchte wie Obst und Gemüse, insbe­ sondere Kartoffelschälmaschine, mit einem Gehäuse und einer motorisch darin angetriebenen, eine Relativbewegung zwischen einer Fruchtoberfläche und einem daran anliegen­ den Schälwerkzeug erzeugenden Vorrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine motorisch drehbare Haltevorrichtung (22, 30) für eine Frucht (23) vorgesehen ist und daß wenig­ stens ein eine bezüglich der Drehachse der Haltevorrichtung axiale Relativbewegung ausführendes Schälwerkzeug (35) vorgesehen ist, das in im wesentlichen radialer Richtung federnd gelagert ist.

2. Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälwerkzeug (35) an einer parallel zur Drehachse angeordneten Antriebsspindel (12) angebracht ist.

3. Schälmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsspindel (12) vom Motor (17) der Haltevor­ richtung angetrieben ist.

4. Schälmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als Riemen- (24-26), Ketten- oder Zahnrad­ antrieb ausgebildet ist.

5. Schälmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälwerkzeug (35) aus einem Halte­ element (37-39) besteht, das ein in Eingriff mit der Antriebsspindel (12) stehendes Innengewinde (36) aufweist und das an einem Ende ein gelenkig gelagertes Schälmesser (41) aufweist.

6. Schälmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur gelenkigen Lagerung eine Kugelkalotte (40) vorge­ sehen ist.

7. Schälmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Halteelement (37-39) zwei gegen die Kraft einer Feder (42) ineinander verschiebbare Teile (37, 39) aufweist.

8. Schälmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß ein das Schwenken um die Antriebs­ spindel (12) verhinderndes Führungselement (44, 45) vorge­ sehen ist.

9. Schälmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schälwerkzeuge (35) an zwei Führungsspindeln (12) vorgesehen sind.

10. Schälmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schälwerkzeuge (35) in axialer Richtung und/oder Umfangsrichtung der Haltevorrichtung versetzt zueinander angeordnet sind.

11. Schälmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Endschalter (48, 49) in den beiden Endstellungen des Schälwerkzeugs, insbesondere zur Umkehrung der Drehrichtung, vorgesehen sind.

12. Schälmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß einer der Endschalter (48) den Schälvorgang be­ endet.

13. Schälmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung am Motor (17) aus Haltedornen (22) besteht und daß gegenüberliegend an einem Gehäusedeckel (27) weitere Haltedorne (30) dreh­ bar gelagert sind, wobei die Spitzen der Haltedorne (22 bzw. 30) gegeneinander weisen.

14. Schälmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltedorne (30) am Gehäusedeckel (27) an einer axial verschiebbaren Haltevorrichtung (28) angebracht sind, die durch die Kraft einer Feder (33) in Richtung der anderen Haltedorne (22) schiebbar ist.

15. Schälmaschine nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Endschalter (49) an der Haltevorrichtung (28) angebracht ist.

16. Schälmaschine nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (27) mit einer Arretiervorrichtung versehen ist.

17. Schälmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) im unteren Bereich eine Schalenauswurf-Öffnung (50) aufweist.

18. Schälmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (10) mit einem Wasseranschluß ver­ sehen ist.