DE3873891T2 - Schaelmaschine fuer obst und gemuese. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schälen von Früchten und Gemüsen und im besonderen, aber nicht ausschließlich, eine handbediente Vorrichtung zum Hausgebrauch.
• Das Schälen oder Abziehen von unterschiedlichen Nahrungsmitteln, wie z. B. Früchten und Gemüsen, besteht darin, die Haut, welche normalerweise die Frucht oder das Gemüse schützt, vom Körper oder dessen Fruchtfleisch zu trennen. Üblicherweise wird diese Tätigkeit mittels eines geeignet geschliffenen Messers durchgeführt, wobei die Schneide der Klinge gestattet, auf den Grenzbereich zwischen dem Fruchtfleisch und der Haut einen großen Druck auszuüben und somit die Trennung zu bewirken.
• Für das Schälen von Hand, d. h. das Schälen, bei dem die Frucht in der Hand gehalten wird, stellte für ungeschickte Menschen das Erscheinen eines verbesserten Messers einen beachtlichen Fortschritt dar. Dieses "Schälmesser" verfügt über eine Fläche zum Auflegen auf die äußere Partie des Gemüses, die in einer bestimmten Höhe beabstandet zu der eigentlichen Klinge angeordnet ist. Somit wird bei jedem Ziehen über die Frucht nur eine vorbestimmte Dicke der Haut abgenommen, jedoch nur über eine begrenzte Breite und mit einem relativ hohen Aufwand.
• Zum Mechanisieren dieser Tätigkeit wurde insbesondere zum Schälen von Früchten schon vorgeschlagen, Früchte nach und nach auf eine nach dem Prinzip einer Drehmaschine funktionierende Vorrichtung zuzubewegen. Dazu ist die Frucht zwischen Spitzen angebracht, und ein oder mehrere feststehende oder rotierende Werkzeuge werden an die Oberfläche dieser Frucht herangeführt, um das manuelle Schälen nachzuahmen, d. h. um eine zusammenhängende Schale abzulösen.
• In der US-A-3 113 603 ist eine ein rotierendes Messer mit einer zylindrischen Schneidkante aufweisende Vorrichtung beschrieben, das mit einer die Schneidkante stützenden Scheibe kombiniert ist, wobei die Schneidkante in der Ebene der Scheibe mit geschliffenen Ausnehmungen zum Abschneiden der Schale versehen ist.
• Derartige Vorrichtungen eignen sich jedoch nicht zum Schälen von Gemüse, einerseits aufgrund der schnellen Abnutzung der Schneidkanten, insbesondere an Produkten, deren Haut mit Erde behaftet ist, wie z. B. Kartoffeln, und andererseits aufgrund der unregelmäßigen Formen und unterschiedlichen Festigkeiten von Gemüse. Aus diesem Grunde werden in der Industrie zum Schälen von Gemüse Scheuervorrichtungen verwendet, die das Gemüse lose unter laufendem Wasser behandeln, jedoch beim Schälen mit sehr hohen Gewichtsverlusten arbeiten.
• Die CH-A-506982 beschreibt einen Gemüseschäler mit einer Griffstange, in welcher ein Elektromotor integriert ist,dessen Welle einen teilweise von einem mit Mitteln zur Zufuhr von Wasser versehenen Schutzmantel umgebenen Zylinder mit rauher Oberfläche antreibt. Die Funktionsweise entspricht derjenigen einer Reibe und ist schlecht geeignet, den unregelmäßigen Konturen gewisser Gemüse zu folgen. Darüber hinaus entstehen bei fehlender Wasserzufuhr schnell Verstopfungen, die das Gerät jeglicher Wirksamkeit entheben.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Schälvorrichtung vor zuschlagen, die im Handbetrieb eine Frucht oder ein Gemüse unabhängig von dessen Konsistenz sehr schnell, ohne Schnittaufwand und praktisch ohne Druck auf die zu behandelnde Oberfläche schälen kann.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schälvorrichtung nach dem Anspruch 1.
• Der Rotor trägt eine oder mehrere kleine, geschliffene oder nicht geschliffene Klingenblätter, die einige Zehntel Millimeter über die Rotationsebene hinausstehen. Das Rotationsmittel oder der Rotor ist ein Arm oder, vorteilhafterweise, eine Scheibe.
• Die Vorrichtung funktioniert somit nach einem neuen Prinzip. So können die Klingenblätter stumpf sein. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen erfolgt die Trennung von Haut und Fruchtfleisch nicht durch Schneiden, sondern durch Aufprall mit großer Geschwindigkeit. Dieser Aufprall erzeugt im Inneren der Frucht aufgrund der Unterschiede in der Festigkeit zwischen der Haut und des Fruchtfleischs eine Schockwelle. Diese entgegengesetzt zu der Aufprallrichtung gerichtete Schockwelle bewirkt wiederum das Ablösen der Haut. Unter dem Einfluß dieses Aufpralls wird die Haut zerkleinert und von dem Fruchtfleisch bzw. der inneren Partie des Gemüses abgelöst. Die Vorrichtung funktioniert somit nicht wie eine Reibe, deren Zähne natürlich aufgrund der Geschwindigkeit sehr schnell abgenutzt wären.
• Erfindungsgemäß dreht sich das rotierende Mittel um eine senkrecht zu der zu schälenden Oberfläche oder zu der Bewegungsrichtung des Rotors stehende Achse, während sich beim Stand der Technik die Werkzeuge um eine parallel zu der zu schälenden Oberfläche stehenden Achse drehten.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das rotierende Mittel im Inneren einer Abdeckhaube angebracht, die ein Herausschleudern von Schalestücken aus der Vorrichtung verhindert. Diese Stücke werden in einer Art von Reservoir aufgefangen, das sie anhäuft und sie nach und nach durch Schwerkraft absinken läßt.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das rotierende Mittel im Innern der Abdeckhaube schwenkbar um eine Achse angeordnet, die senkrecht auf der Achsrichtung des sich im Ruhezustand befindlichen Rotors steht, wobei ein elastischer Treibriemen die Nabe des Rotors mit der Motorwelle verbindet.
• Der Arm oder Rotor kann sich somit der Form der Frucht oder des Gemüses ohne Zwang anschmiegen, da die Spannung auf den Treibriemen auch bei einem Verschwenken des Rotors begrenzt ist.
• In einer anderen Ausführungsform ist der Rotor verschiebbar auf der Motorwelle montiert, um dem Oberflächenprofil der zu schälenden Pflanze folgen zu können.
• Andere Ausführungsformen sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer eigentümlichen Ausführungsform hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel in der Zeichnung wiedergegeben ist. Es zeigen:
• Fig. 1 die Vorrichtung in seitlicher Schnittdarstellung;
• Fig. 2 eine Ansicht von unten;
• Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Linie III-III;
• Fig. 4 eine schematische Darstellung des Auswurfs der Schälabfälle;
• Fig. 5 bis 7 schematische Darstellungen unterschiedlicher Positionen des rotierenden Mittels;
• Fig. 8 und 9 aufgebrochen in perspektivischer Darstellung bzw. im vertikalen Schnitt eine andere Art der Montage des Rotors auf der Motorwelle.
• In den Fig. 1 bis 3 ist der Elektromotor (1) in einem Gehäuse (5) angeordnet, dessen eine Partie einen Griff bildet. Die Abtriebswelle (3) des Elektromotors (1) treibt über einen in dem Gehäuse (5) verlaufenden Treibriemen (4) das rotierende Mittel in Form einer Scheibe (2) um eine Achse (21) an. Erfindungsgemäß ist die Rotationsgeschwindigkeit des Motors so, daß er die Klingenblätter in eine Tangentialgeschwindigkeit von wenigstens 7 m/s versetzt, die vorzugsweise 20 m/s erreicht, ohne obere Begrenzung. Um die bedienende Person vor einem Kontakt mit dem Rotor (2) und vor dem Auswurf der Schälabfälle zu schützen, ist der Rotor (2) vorteilhafterweise in eine leichte Abdeckhaube (6) eingesetzt, die fest mit dem Gehäuse (5) verbunden und nach unten geöffnet ist.
• Das Gehäuse (5) ist mit einem abnehmbaren Deckel (7) geschlossen. Der elektrische Kontakt wird über einen durch Druck eines Fingers auf einen Bedienungshebel (9) gesteuerten Schalter (8) hergestellt.
• Drückt ein Finger beim Greifen der Vorrichtung mit der Hand auf den Bedienungshebel (9), so wird der Motor (1) gespeist, wodurch die Rotation der Welle (3) und des Rotors (2) in Gang gesetzt wird. Die Frucht oder das Gemüse kann direkt von der anderen Hand gehalten werden. Sie kann auch mit einem geeigneten Werkzeug, wie einer Zange oder einem Stift, gehalten werden. Es reicht dann, das rotierende Mittel über die zu schälenden Oberflächen zu führen.
• Die Vorrichtung kann über ein Kabel (10) mit dem Stromnetz verbunden werden, ist jedoch vorteilhafterweise mit einer wieder aufladbaren Batterie ausgestattet, was einen unabhängigen Betrieb erlaubt.
• Die Welle (3) ist fest mit einer Scheibe (11) verbunden, die über den Treibriemen (4) mit der Antriebsscheibe (12) der Achse (21) des Rotors (2) verbunden ist. Der in dem wiedergegebenen Beispiel scheibenförmige Rotor ist über ein Lager (13) an dem Gehäuse (5) montiert. Erfindungsgemäß ist das Lager (13) schwenkbar um eine feste Achse (14) angeordnet, so daß es der Oberfläche der zu schälenden Frucht bzw. des zu schälenden Gemüses folgen kann. Der Rotor (2) umfaßt Anschläge (15) und Klingenblätter (16), welche einige Zehntel Millimeter über die Anschläge (15) hinausstehen. Die Anschläge (15) und Klingenblätter (16) sind vorteilhafterweise paarweise verteilt, um Vibrationen zu vermeiden. Die Anschläge (15) dienen als Dickenbegrenzungsanschläge. Die Abdeckhaube (6) weist einen länglichen Querschnitt auf, derart, daß ihr Abschnitt (17) die Schalenabfälle wie nachfolgend erläutert, auffängt.
• Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, wird das schwenkbar um eine Achse (14) montierte Lager (13) des Rotors (2) durch eine Feder (18) in seine vertikale Position zurückgestellt. Eine zweite Feder gleicher Eigenschaften kann gegenüberliegend montiert werden. Das Lager (13) wird darüber hinaus durch die vom Treibriemen (4) ausgeübte Spannung wieder in seine Ruheposition zurückgestellt.
• Die Fig. 5 bis 7 zeigen schematisch unterschiedliche Positionen des Rotors (2) beim Schälen einer in allgemeiner Weise mit V bezeichneten Frucht bzw. eines Gemüses.
• In den wiedergegebenen Darstellungen dreht der Rotor linkswendig. Die relative Verschiebung der Frucht oder des Gemüses und des Werkzeugs ist durch die Pfeile F symbolisiert. Zum Beginn des Schälvorgangs (Fig. 5) verursacht der Kontakt des Produkts ein Verschwenken des Rotors (2), der sich in Abhängigkeit von der Ebenheit des Produkts V nach und nach wieder geradestellt (Fig. 6). Tatsächlich folgt der Rotor der Oberfläche der Frucht oder des Gemüses, und die Rotationsachse (21) des Rotors steht senkrecht zu der Oberfläche, wenn diese im wesentlichen eben ist. Wie in der Fig. 7 dargestellt, bleibt die Rotorachse während der Verschiebung fluchtrecht mit dem Biegeradius ausgerichtet, so daß sich der Rotor ständig an die Kontur des Produkts anschmiegt.
• Ein weiteres wichtiges Problem bei einer Vorrichtung dieser Art ist das Problem des Auswurfs der Schalenrückstände. Bei der gegebenen großen Rotationsgeschwindigkeit des Rotors und dessen Aufbau sind die Schalenabfälle praktisch pulverisiert. Aber es ist wichtig, daß die Abfälle an eine bestimmte Stelle geleitet werden, von welcher sie die Vorrichtung kontrolliert verlassen können, so daß ein Hinausschleudern in alle Richtungen vermieden wird.
• Dafür nutzt man den aus der sehr großen Geschwindigkeit des Rotors resultierenden Turbineneffekt. Wie in der Fig. 4 dargestellt, werden die Schalenreste unter dem Einfluß dieser Geschwindigkeit durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert, wo sie in die Aufnahmekammer (17) gelangen. Sie sammeln sich in dieser Aufnahmekammer an und sinken nach und nach entlang der Wandung (19) ab. Es ist möglich, an der oberen Fläche des Rotors (2) Flügel (20) anzubringen (Fig. 1), welche die durch die Rotation der Turbine hervorgerufenen aerodynamischen Phänomene verstärkt.
• In der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist der Motor (1) mit einer langen Welle (3) versehen, an welcher der Rotor (2) angebracht ist, so daß die Rotationsachse (21) des Rotors (4) mit der Achse (3) zusammenfällt, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In dieser Ausführungsform ist der Motor (1) im Kopfende des Griffs angeordnet, und die Rotationsbewegung wird direkt und nicht über einen Treibriemen übertragen. Die Welle (3) verfügt über einen Feststellkeil oder eine Führungsnocke (23), die mit einer fest mit der Basis des Rotors (2) verbundenen Nocke oder schraubenförmigen Rampe (26) zusammenwirkt. Tatsächlich ist in dieser Ausführungsform der Rotor (2) "lose" auf der Abtriebswelle (3) montiert. Der Rotor dreht in zwei Lagern (27 und 28), die eine axiale Verschiebung des Rotors über eine Strecke von mehreren Millimetern gestatten. Eine Feder (18) ist in einem geeignet geformten Schacht zwischen den Feststellkeil (23) und dem Rotor (2) eingelegt und beaufschlagt den Rotor in der vom Motor wegführenden Richtung. Übt der Rotor keinerlei Druck z. B. auf ein Gemüse aus, so nimmt der Rotor somit seine niedrigste Position am Ende der Welle (3) ein, und verschiebt sich zum Motor hin, wenn der ausgeübte Druck zunimmt. Selbstverständlich ist der Schraubengang der Nocke (26) in Abhängigkeit der Rotationsrichtung des Motors ausgelegt, so daß der Feststellkeil (23) ein Zurückziehen des Rotors bewirkt, sobald der Schnittwiderstand zunimmt.
• Bezeichnet man die Rotationsantriebskraft mit "F" und das Gegenmoment mit "R", dreht bei "R" = 0 der Rotor frei am Ende der Welle, wobei die Feder (18) entspannt und das Lager (28) am Anschlag des Feststellkeils (23) ist. Wird "R" größer als "F", so steigt der Rotor (2) zum Motor, wobei er die Feder (18) eindrückt und sich somit von selbst ein Gleichgewichtszustand einstellt. Daraus resultiert immer eine sehr sanfte Auflage auf das Gemüse, dieser Aufbau erlaubt also ein Anschmiegen an die Vertiefungen und Erhebungen des Gemüses. Wie zuvor fängt eine vorteilhafterweise ovale und sphärische Schürze (6), die durch den Effekt des Rotors (2) weggeschleuderten Schälabfälle auf, wodurch ein Verspritzen vermieden wird. Die Schürze (6) umfaßt einen einen Anschlag bildenden Abschnitt (25), der auf die zu schälende Pflanze aufgelegt werden kann und somit deren Handhabung erleichtert. Ein Verbindungsstück (29) verbindet den Griff (5) mit der Schutzschürze (6) über einen Flansch (30) und eine Aufnehmevorrichtung, die durch eine einfache Drehung der Schürze (6) um das Gehäuse (5) um 180º eine Benutzung des Schälers sowohl für Rechtshänder als auch für Linkshänder gestattet.
• Wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel verfügt der Rotor (2) über ein Klingenblatt (16), vorteilhafterweise über zwei symmetrisch angeordnete Klingenblätter, um Vibrationen zu vermeiden, und über Tiefenanschläge (15). Die Tiefe des Schnitts wird somit durch den Höhenunterschied zwischen den Klingenblättern und den Anschlägen bestimmt. Die Klingenblätter (16) können radial und vertikal oder kellenförmig gebogen sein. Das Abtasten der Frucht- oder Gemüseoberfläche verläuft epizyklisch, die Breite der bei jedem Durchgang abgetasteten Oberfläche beträgt in Abhängigkeit des Rotordurchmessers 10 bis 20 mm. Das Drehmoment des Motors kann sehr schwach sein, z. B. in der Größenordnung 30 g·cms, wodurch zusammen mit dem Zurückziehen des Rotors im Falle eines Stoßes jegliche Benutzungsgefahr ausgeschlossen ist. Kartoffelaugen können durch einfache Anwendung der Vorrichtung leicht entfernt werden. Die Reinigung des Schälers erfolgt rasch, indem man den Rotor (2) in einer Schüssel Wasser rotieren läßt.
• Der Verlust an eßbaren Substanzen ist weitaus geringer als mit den anderen Verfahren. Dieser Verlust beträgt 30 bis 50% bei industriellen Schälmaschinen, 25 bis 30% bei Küchenmessern, 20% bei Schälmessern und 8 bis 12% bei einem erfindungsgemäßen Schäler.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Schälen von Früchten, Gemüse und dgl. mit einem Elektromotor (1) in einem Gehäuse (5), der ein teilweise von einer Verkleidung (6) umgebenes Mittel (2) in Rotation versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse (21) des Rotors (2) in der Arbeitsposition senkrecht zu der Oberfläche des zu schälenden Pflanzengewächses verläuft, und daß der Rotor wenigstens ein Klingenblatt (16) einer Höhe von einigen Zehnteln Millimetern trägt, wobei der Rotor mit einer Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird, die einer Tangentialgeschwindigkeit des Klingenblattes (16) von wenigstens 7 Meter pro Sekunde entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (21) des Rotors (2) in einem Lager (13) montiert ist, welches seinerseits drehbar um eine Achse (14) montiert ist, die fest mit dem Gehäuse (5) verbunden ist und senkrecht zur Achse (21) verläuft.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) im Innern einer nach unten geöffneten Abdeckhaube (6) angebracht ist, welche einen länglichen Querschnitt aufweist zur Bildung einer Aufnahmekammer (17) für die Schalenabfälle.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel des Rotors (21) aus einem Elektromotor (1) bestehen, der in einem griffartig ausgeformten Abschnitt des Gehäuses (5) untergebracht ist, wobei die Abtriebswelle (3) des Motors (1) über einen elastischen Treibriemen (4) mit der Antriebsscheibe (12) des Rotors (2) mechanisch verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) aus einer Scheibe besteht, die in ihrem Randbereich Klingenblätter (16) und Tiefenanschläge (15) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer Scheibe bestehende Rotor (2) oberseitig mit Flügeln (20) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) über zwei Lager (27, 28) am Wellenende verschiebbar auf der Motorwelle (3) montiert ist, und daß er durch eine zwischen der Motorwelle (3) und dem Rotor (2) eingebrachte Feder (18) wieder nach unten zurückgestellt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Rotors (2) durch die Motorwelle (3) über einen fest mit der Welle (3) verbundenen Stift (23) erfolgt, dessen Enden an einer schraubenförmigen Nocke (26) anliegen.

9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) teilweise von einer ovalen Verkleidung (6) umgeben ist, die durch eine 180º-Drehung an einem Flansch (30) des Gehäuses (5) zwei Positionen einnehmen kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) verschiebbar in zwei Lagern (27, 28) angebracht ist und durch einen Treibriemen (4) in Rotation versetzt wird.