DE4026769A1 - Schaelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schälmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Schälen dünnschaliger Früchte wie Äpfel, Kartoffeln, Zwiebeln oder Möhren erfordert mit einem einfachen Küchenmesser viel Zeit und Konzentration. Das Messer muß in einer Bewegung rund um die Frucht geführt und in Richtung der noch nicht geschälten Bereiche verschoben werden, wobei es wegen gebotener Sparsamkeit nicht zu tief ins Fruchtfleisch dringen darf. Nach einer Schnittbewegung wird die Frucht weitergedreht und nach diesem Zeitverlust erst weitergeschnitten. Außerdem besteht eine Verletzungsgefahr durch offen zugängliche Klingen. Schälhobel oder Schälmaschinen verringern die oben begründeten Nachteile Zeitverlust, Konzentrationsaufwand, Fruchtfleischverschwendung und Verletzungsgefahr.

Bekannte Lösungen hierzu sind handgeführte küchenmesserförmige Schälhobel. Sie verfügen über Hobelkörper, die über die Fruchtschale gleiten, während in die Hobelkörper eingelassene Messerklingen die Frucht schälen. Die Fruchtfleischverschwendung wird vermieden, weil die Hobelunterseite die Messerklinge umgibt und deren Eindringtiefe begrenzt. Da das Messer schwer zugänglich ist wird auch die Verletzungsgefahr herabgesetzt. Weiter sind motorbetriebene Schälmaschinen bekannt, bei denen sich mehrere Früchte in einem Behälter befinden. An den Behälterwänden befinden sich rotierende Messer. Zeitaufwand und Verletzungsgefahr sind stark herabgesetzt. Diese Maschinen sind in PS 27 17 526 und PS 20 15 912 beschrieben.

Nachteilig ist bei den Schälhobeln, daß sie von Hand geführt werden müssen. Der Zeitverlust und der Konzentrationsaufwand für die komplizierte zusammengesetzte Schnitt- und Drehbewegung bleiben erhalten.

Von Nachteil bei den Schälmaschinen ist, daß der Schnitt unkontrolliert erfolgt. Es kann geschehen, daß einige Fruchtstellen mehrmals geschält werden und andere unbearbeitet bleiben. Fruchtfleischverschwendung und unvollständige Schälung sind die Folge. Außerdem eignen sich die Maschinen eher für runde Früchte aber kaum für längliches, zylindrisches Schälgut (Möhren, Würste).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den obenerwähnten Zeitverlust, den Konzentrationsaufwand und die Fruchtfleischverschwendung zu verringern und eine vollständige Schälung zu erreichen.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen in der Verringerung von Zeitverlust, Konzentrationsaufwand und Fruchtfleischverschwendung. Dies wird mit einer platzsparenden, einfachen, handbetriebenen Maschine erreicht, bei der viele Teile zum Reinigen und Ersetzen demontierbar sind und die sich aufgrund ihrer Konstruktion flexibel jedem Schälgut anpaßt. Da der Schneidkopf 14 zwei Schneidflächen hat, weist die Maschine eine hohe Verschleißgrenze auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch die Seitenansicht der Schälmaschine in der Ausführung des Schneidkopfes 14 mit zwei Klingen 40 und 41;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Draufsicht der Schälmaschine in der Ausführung des Schneidkopfes 14 mit zwei Klingen 40 und 41;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Draufsicht der Verbindung von Tastarm 12 mit Nachführtrieb 8 in der Ausführung mit zwei Lenkern 10 und 11;

Fig. 4 einen Schnitt durch die Seitenansicht des Schneidkopfes 14 in der Ausführung mit einer zweischneidigen Klinge 34;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Seitenansicht des Schneidkopfes 14 in der Ausführung mit zwei Klingen 40 und 41.

In Fig. 1 ist gezeigt, daß der Schälgutmitnehmer 1 lösbar, verschieblich aber unverdrehbar sowohl mit dem Antriebsglied 16, dem Mitnehmerzahnrad 2, wie auch mit dem Schälgut 3 verbunden ist. Der Schälgutmitnehmer 1 verfügt über einen Querschnitt, der die Übertragung eines Drehmomentes durch das Antriebsglied 16 und durch das Mitnehmerzahnrad 2 erlaubt. Der Querschnitt des Schälgutmitnehmers 1 ist nach Fig. 1 quadratisch und das Antriebsglied 16 ist hier eine Handkurbel. Der Schälgutmitnehmer 1 weist an dem Ende, welches dem Schälgut 3 zugewandt ist ein Messer 17 auf, welches zur Übertragung des Antriebsmomentes in das Schälgut gesteckt wird. Die Längsachse des Schälgutmitnehmers 1 ist auch die Drehachse für das Schälgut 3. Eine Druckfeder 49 stützt sich gegen das Mitnehmerzahnrad 2 und einen Bord des Schälgutmitnehmers 1. Sie bewirkt eine Kraft, die auf das Schälgut 3 wirkt und so bei der Bearbeitung die Drehachse stabilisiert. Zwischen dem Bord des Schälgutmitnehmers 1 und dem Schälgut befindet sich ein wechselbarer Einsatz 21. Für jede Art von Schälgut ist ein passender Einsatz 21 vorgesehen, der aus nachgiebigem Material sein kann.

In Fig. 1 ist zu sehen, daß die Antriebswelle 4 lösbar, unverschieblich und unverdrehbar sowohl mit dem Antriebswellenstirnzahnrad 5, dem Halteblech 51, als auch mit dem Kegelzahnrad 6 verbunden ist. Dies geschieht hier durch eine Scheibenfederverbindung 50 als Verdrehsicherung und einer Mutter 20 mit Unterlegscheibe auf einem Gewindezapfen der Antriebswelle 4 als axiale Sicherung. Das Halteblech 51 wiederum bildet eine einfache axiale Sicherung für das Mitnehmerzahnrad 2 in seiner Führung. Weiter ist die Antriebswelle 4 lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Rahmen 7 verbunden. Die axiale Sicherung der Antriebswelle 4 erfolgt hier durch den Bord 19 und die Mutter 20. Die Antriebswelle 4 verfügt über einen Zapfen 18, welcher zur Übertragung eines Drehmomentes mit dem Antriebsglied 16 den gleichen Querschnitt wie der Schälgutmitnehmer 1 aufweist.

Das Mitnehmerzahnrad 2 weist weniger Zähne und einen geringeren Durchmesser als das mit ihm in Eingriff stehende Antriebswellenstirnzahnrad 5 auf. Dadurch ergibt sich bei gleicher Drehzahl des Antriebsgliedes 16 eine höhere Drehzahl des Schälgutes 3, wenn der Antrieb über Zapfen 18 anstatt über Schälgutmitnehmer 1 erfolgt. Das Mitnehmerzahnrad 2 und das Antriebswellenstirnzahnrad 5 sind lösbar, drehbar aber unverschieblich sowohl miteinander als auch mit dem Rahmen 7 verbunden.

Der Nachführtrieb 8 ist mit dem Kegelzahnrad 6 und mit dem Rahmen 7 lösbar, drehbar aber unverschieblich verbunden und verfügt entlang eines Kreisbogens über eine Verzahnung, wobei der Kreisbogen zwischen einem Winkel von höchstens 180° liegt. Über die Antriebswelle 4 und den Eingriff der Verzahnungen von 6 und 8 wird der Nachführtrieb 8 verdreht. Der Nachführtrieb 8 ist auf dem Bolzen 52 am Rahmen gelagert.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß der Nachführtrieb 8 lösbar aber unverschieblich und unverdrehbar mit der Tastarmführung 9 verbunden ist. Diese lösbare Verbindung bilden in Fig. 2 zwei Schrauben 22 und 23. In einer anderen Ausführung nach Fig. 3 ist ein Halter mit zwei Nieten am Nachführtrieb 8 befestigt. Der Nachführtrieb 8 ist schieblich über zwei Lenker 10 und 11 verbunden. Die zwei Lenker sind über die Bolzen 24, 25, 26 und 27 angeschlossen. Eine Feder 28 wirkt vom Halter auf einen Lenker 11. Dadurch entsteht ein Drehmoment, welches den Tastarm 12 zur Drehachse des Schälgutes 3 verschiebt. In der Ausführung nach Fig. 2 ist der Tastarm 12 lösbar, verschieblich aber unverdrehbar mit der Tastarmführung 9 verbunden. Der Tastarm 12 weist einen Querschnitt auf, der die Übertragung eines Drehmomentes auf die Tastarmführung 9 erlaubt. Dieser Querschnitt ist hier quadratisch. Eine Druckfeder 30 stützt sich gegen die Tastarmführung 9 und einen Bund am Tastarm 12 ab. Die Druckfeder 30 bewirkt, daß der Tastarm 12 zur Drehachse des Schälgutes 3 hin verschoben wird. Der Tastarm 12 hat in Richtung des Schälgutes 3 eine Gabelung. In jedem Gabelzinken befindet sich eine Bohrung zur Aufnahme des Kardangelenkstückes 13. Außerdem befindet sich zwischen den Gabelzinken eine Federaufnahme 29. Sie besteht hier aus einem kurzen Zapfen.

Der Tastarm 12 ist über ein Kardangelenkstück 13 lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Schneidkopf 14 verbunden. Das Kardangelenkstück 13 verfügt über vier Aufnahmen 31, von denen die lösbare, unverschiebliche aber verdrehbare Verbindung zum Tastarm 12 und zum Schneidkopf 14 ausgeht. Die Aufnahmen sind kurze Bolzen, die aus dem Kardangelenkstück 13 herausragen und in Bohrungen der benachbarten Glieder einrasten. In Fig. 4 und 5 dienen dem Schneidkopf 14 die Bohrungen 32 und 32′ zur Befestigung am Kardangelenkstück 13. Der Schneidkopf 14 ist in Fig. 4 lösbar mit einem Bügel 33 verbunden, welcher wiederum gelenkig mit einer zweischneidigen Klinge 34 verbunden ist. Die Auslenkung der Klinge 34 zu beiden Seiten ihrer Mittelachse wird durch zwei Anschläge 53 und 54 begrenzt. Der Schneidkopf 14 ist außerdem über eine Federaufnahme 35, die hier eine Vertiefung ist und eine Druckfeder 48 mit der Federaufnahme 29 des Tastarms 12 verbunden. Der Schneidkopf 14 hat zwei Spanabführausbrüche 36 und 37 zur ungehinderten Abführung des Spanvolumens und zwei Laufkanten 38 und 38′, die sich durch ihre zum Schälgut hin konkav gekrümmte Anlagefläche dem Schälgut 3 anpassen. In einer weiteren Ausführung nach Fig. 5 hat der Schneidkopf 14 in seinem Bodenteil 39 zwei gelenkig geführte Klingen 40 und 41, die mit zwei Federn 42 und 43 gegen das Schälgut gedrückt werden, wobei eine Feder 42 mit dem Spanablauf 44 verbunden ist oder eine Feder 43 Teil des Spanablaufes ist. Fig. 5 vereint beide Konzepte. Ein realisierter Schneidkopf würde nur ein Konzept aufweisen. Die Federn 42 und 43 sind in der aus der Zeichnung herausragenden Ebene so breit wie die Spanabläufe und die Klingen 40 und 41. Die Federn sind blattförmig und verbessern durch ihre Formgebung den Spanablauf.

In Fig. 1 und 2 ist das Schälgutwiderlager 15 dargestellt, welches lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Rahmen 7 verbunden ist. Es ist in einem Lager 47 geführt, welches hier als Gleitlager aber in einer anderen Ausführung auch als axial belastetes Wälzlager bestehen kann. In der Ausführung nach Fig. 1 besteht die axiale Sicherung des Schälgutwiderlagers 15 in einem Bund und einer Verschraubung mit feststellbarer Kronenmutter 55. In einer anderen Ausführung kann aber statt der Kronenmutter ein federndes Druckstück im Schälgutwiderlager 15 unterhalb des Lagers 47 die axiale Sicherung übernehmen. Das Schälgutwiderlager ist dann leichter lösbar, um es z. B. zu reinigen.

Das Schälgutwiderlager 15 verfügt über einen Schälgutdorn 46, dessen Spitze zum Schälgut gerichtet ist. Zur Schälgutseite hin verfügt das Schälgutwiderlager 15 über einen wechselbaren Einsatz 45, der aus nachgiebigem Material sein kann und sich der Form des Schälgutes anpaßt.

Es folgt eine Beschreibung der Funktion.

Mit dem Antriebsglied 16 wird der Schälgutmitnehmer 1 aufgrund der Übersetzung von Mitnehmerzahnrad 2 und Antriebswellenzahnrad 5 auf eine höhere Drehzahl gebracht als der Nachführtrieb 8. Das Schälgut 3 dreht sich schnell, während der Schneidkopf 14 langsam in Richtung der Drehachse des Schälgutes verschoben wird. Bei kugelförmigem Schälgut wird die Achse des Tastarms 12 während des Arbeitsganges um das Schälgutzentrum gekippt. Das geschieht auch mit dem Schneidkopf 14. Zusätzlich kann der Schneidkopf 14 mit Hilfe seiner kardanischen Aufhängung unabhängig vom Tastarm 12 begrenzt drehen, um der Feinkontur des Schälgutes zu folgen. Die Klingen im Schneidkopf 14 können sich aber nicht parallel zur Schnittrichtung drehen und somit wirkungslos werden. Dies wird über die kardanische Lagerung und mit dem Querschnitt des Tastarms 12 verhindert. Der Tastarm 12 kann sich nicht in der Tastarmführung 9 drehen. Der Schneidkopf 14 wirkt bei zwei gegensätzlichen Drehrichtungen des Schälgutes.

Hierzu hat die Ausführung nach Fig. 4 eine Klinge 34 mit zwei Schneidkanten. Die Klinge kippt gemäß der Drehrichtung gegen einen der beiden Anschläge 53 oder 54. In der Ausführung nach Fig. 5 wird die nicht wirkende Klinge vom Schälgut in den Schneidkopf 14 gedrückt, während sich die andere Klinge in das Schälgut hineinzieht. Die Laufkanten 38 und 38′ zu beiden Seiten der Klingen wirken wie die Fläche unter einem Hobel. Sie garantieren, daß die Klingen nicht zu weit in das Schälgut eindringen und verhindern ein Überschlagen des Schneidkopfes 14. Über den Schneidkopf 14 drückt die Feder 48 gegen den Tastarm 12. Auch sie verhindert das Überschlagen und richtet den Schneidkopf aus.

Claims (9)

1. Schälmaschine für kugelförmiges, zylinderförmiges, kegeliges und ähnliches Schälgut, mit einem Rahmen, einem Schälgutmitnehmer, einem Mitnehmerzahnrad, einem Antriebswellenstirnzahnrad, einem Kegelzahnrad, einer Antriebswelle, einem Schneidkopf, einem Kardangelenkstück, einem Tastarm, einer Tastarmführung oder zwei Lenkern, einem Nachführtrieb und einem Schälgutwiderlager, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälgutmitnehmer (1) lösbar, verschieblich aber unverdrehbar sowohl mit dem Mitnehmerzahnrad (2), wie mit dem Schälgut (3) verbunden ist, die Antriebswelle (4) lösbar, unverschieblich und unverdrehbar sowohl mit dem Antriebswellenstirnzahnrad (5) als auch mit dem Kegelzahnrad (6) verbunden ist, das Mitnehmerzahnrad (2) und das Antriebswellenstirnzahnrad (5) lösbar, drehbar aber unverschieblich sowohl miteinander als auch mit dem Rahmen (7) verbunden sind, das Kegelzahnrad (6) drehbar aber unverschieblich mit dem Nachführtrieb (8) verbunden ist, der Nachführtrieb (8) drehbar aber unverschieblich mit dem Rahmen (7) verbunden ist, eine Tastarmführung (9) lösbar aber unverschieblich und unverdrehbar mit dem Nachführtrieb (8) oder in einer anderen Ausführung der Tastarm (12) gelenkig, drehbar und verschieblich über zwei Lenker (10, 11) mit dem Nachführtrieb (8) verbunden ist, der Tastarm (12) lösbar, verschieblich aber unverdrehbar mit der Tastarmführung (9) verbunden ist, der Tastarm (12) über ein Kardangelenkstück (13) lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Schneidkopf (14) verbunden ist und daß das Schälgutwiderlager (15) lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Rahmen (7) verbunden ist.

2. Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schälgutmitnehmer (1) über einen Querschnitt verfügt, der die Übertragung eines Drehmomentes durch ein entlang seiner Längsachse verschiebbares Antriebsglied (16) und durch das Mitnehmerzahnrad (2) erlaubt, der Schälgutmitnehmer (1) an einem Ende ein Messer (17) aufweist, über eine Druckfeder (49) verfügt, deren Kraft in Richtung des Schälgutes wirkt und mit einem wechselbaren Einsatz (21) versehen ist.

3. Schälmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (4) zur Außenseite des Rahmens (7) hin über einen Zapfen (18) verfügt, der den selben Querschnitt wie der Schälgutmitnehmer (1) aufweist und daß die Antriebswelle (4) z. B. durch einen Bord (19) und eine Verschraubung (20) lösbar, drehbar aber unverschieblich mit dem Rahmen (7) verbunden ist.

4. Schälmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerzahnrad (2) weniger Zähne und einen geringeren Durchmesser aufweist als das Antriebswellenstirnzahnrad (5).

5. Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachführtrieb (8) entlang eines Kreisbogens über eine Verzahnung verfügt, über Verbindungselemente (22, 23) mit der Tastarmführung (9) verbunden ist oder in einer anderen Ausführung mit einem Halter verbunden ist, welcher über zwei Lenker (10, 11) mit dem Tastarm (12) Verbindung hat, wobei die Lenker (10, 11) über Bolzen (24, 25, 26, 27) angeschlossen sind und eine Feder (28) auf einen Lenker wirkt.

6. Schälmaschine nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastarm (12) einen Querschnitt aufweist, der die Übertragung eines Drehmomentes auf die Tastarmführung (9) erlaubt, der Tastarm (12) eine Druckfeder (30) hat, deren Kraft in Richtung des Schälgutes wirkt, der Tastarm (12) über eine Gabelung und zwei Bohrungen zur Aufnahme des Kardangelenkstückes (13) verfügt und eine Federaufnahme (29) aufweist.

7. Schälmaschine nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kardangelenkstück (13) vier Aufnahmen (31) aufweist, von denen eine lösbare, unverschiebliche aber verdrehbare Verbindung zum Tastarm (12) und zum Schneidkopf (14) ausgeht.

8. Schälmaschine nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkopf (14) zwei Aufnahmen (32, 32′) für die Verbindung mit dem Kardangelenkstück (13) hat, lösbar und verschieblich mit einem Bügel (33) verbunden ist, welcher wiederum gelenkig mit einer zweischneidigen Klinge (34) verbunden ist, daß der Schneidkopf (14) über eine Federaufnahme (35) und eine Druckfeder (48), zwei Spanabführausbrüche (36, 37), zwei Laufkanten (38, 38′) und in einer weiteren Ausführung über zwei im Bodenteil (39) gelenkig geführte Klingen (40, 41) verfügt, die mit zwei Federn (42, 43) gegen das Schälgut gedrückt werden, wobei eine Feder (42) mit dem Spanablauf (44) verbunden ist oder eine Feder (43) Teil des Spanablaufes ist.

9. Schälmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälgutwiderlager (15) über einen wechselbaren Einsatz (45) verfügt, einen Schälgutdorn (46) aufweist und über ein Lager (47) mit dem Rahmen (7) verbunden ist.