DE4122864C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und Schälen von Früchten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen und Schälen von Früchten, insbesondere gerodeten Wurzelfrüchten.

Der DE 31 30 560 C2 ist eine Vorrichtung zur Reinigung von mit Erde verschmutzten, gerodeten Wurzelfrüchten zu entnehmen. Dabei wird Luft über einen Luftansaugkanal einem Verdichter zugeführt, von dem die verdichtete Luft zu einer Düse gelangt. In den Ansaugkanal mündet eine wasserführende Beimischleitung. Mit dem vom Verdichter kommenden Wasser-Luft-Gemisch werden die zu reinigenden Wurzelfrüchte beaufschlagt. Die Temperatur des Wasser-Luft-Gemischs wird dabei zwar von der Umgebung bzw. der von den Aggregaten der Vorrichtungen abgegebenen Wärme beeinflusst. Eine kontrollierte erhöhte Temperatur liegt jedoch nicht vor. Es wird daher nur die Erdverschmutzung gelockert und abgesprengt. Ein Schälen der beaufschlagten Wurzelfrüchte ist dabei aber nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die Früchte nicht nur gereinigt, sondern auch geschält werden können.

Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die vorrichtungsmäßige Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Nebenanspruchs 6.

Hierbei besteht die Möglichkeit, dass das verdichtete Fluid im Dampf­ zustand z. B. auf Kartoffeln, Zuckerrüben, Mohrrüben, Sellerie, Tomaten oder anderen Früchte appliziert wird und dass diese anschließend z. B. durch Applizieren von verdichtetem Fluid normaler Temperatur abgeschreckt werden, um ein Aufplatzen der Schale zu bewirken, so dass bei weiterer Fluideinwirkung ein Abreinigen und somit ein Schälen der Früchte ermöglicht wird. Die so geschälten Früchte besitzen eine reine Oberfläche mit bisher nicht möglichem Reinheitsgrad.

Zum Erwärmen des Fluides kann die bei der Erzeugung des verdichteten Fluides von einem Verdichter freiwerdende Wärme genutzt und dem Fluid zugeführt werden. Ergänzend kann die Kühlluft eines den Verdichter antreibenden Motors, wie Dieselmotors, Stelzermotors oder Elektromotors, zur Erwärmung der Ansaugluft bzw. der Flüssigkeit genutzt werden, so dass sich insgesamt ein sparsamer Energieverbrauch sowie eine einfache und kostengünstige Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Um insbesondere beim Behandeln von Wurzelfrüchten eine optimale Wirkung zu erzielen, kann die das verdichtete Fluid abgebende Düse vorteilhaft um eine Achse in einem Abstand zu dieser drehbar oberhalb der Früchte angeordnet sein. Dabei sollte die Rotationsgeschwindigkeit der Düsen größer als die Transportgeschwindigkeit der unter der Düse vorbeibewegten Früchte oder sonstigen Gegenstände sein.

Nach einem weiteren Vorschlag kann der Abstand zwischen der Düse und den mit dem Fluid zu beaufschlagenden Früchten variiert werden, um eine optimale Wirkung zu erzielen.

Auch besteht die Möglichkeit, dass die Düse quasi in einer Pendelbewegung über den zu behandelnden Früchten geschwenkt wird. Hierzu kann die Düse am Ende eines Armes angeordnet sein, der seinerseits mit z. B. einer Exzenterscheibe eines Elektromotors, Hydraulik- oder Druckluftmotors oder entsprechenden Antriebs verbunden ist.

Weitere zweckmäßige Fortbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus, der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen zu entnehmenden, bevorzugten Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung eines unter Druck stehenden Fluids,

Fig. 2 eine Weiterbildung der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt eines Kreislaufes zur Erwärmung eines verdichteten Fluids,

Fig. 4 ein Beispiel für eine Ausgestaltung der Vorrichtung als Handgerät,

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zum Reinigen und Schälen von Wurzelfrüchten und

Fig. 6 eine Prinzipdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zum Reinigen von Wurzelfrüchten.

In den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen werden, sind Vorrichtungen bzw. Teile, die zur Erzeugung vorzugsweise eines Druckluft-Flüssigkeits-Gemisches bestimmt sind, dargestellt. Als wesentliche Elemente sind ein Antrieb (10) wie Dieselmotor, Elektromotor oder Freiflugkolbenmotor zum Antreiben eines Verdichters (12), ein Flüssigkeitsreservoir wie Wasserbehälter (14) sowie eine Düse (16) zu bezeichnen, über die verdichtetes Fluid zum Reinigen und Schälen verschmutzter Früchte (18), wie verschmutzter Wurzelfrüchte, abgegeben wird.

Über eine Ansaugleitung (20) wird Luft dem Verdichter (12) zugeführt. Der Ansaugleitung (20) kann über ein Mischventil (22) einerseits über Leitungen (24) und (26) zur Kühlung des Antriebs (10) bzw. des Verdichters (12) benutzte Kühlluft und andererseits über eine Leitung (28) Flüssigkeit zugeführt werden. Dabei mündet die Leitung (26) in eine Leitung (28), die eine Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsbehälter (14) und einer Leitung (30) herstellt, die ihrerseits von dem Verdichter (12) zur Düse (16) verläuft. Ferner besteht eine Druckleitung (32) zwischen der Leitung (30) und dem Flüssigkeitsbehälter (14).

In der Leitung (30) befindet sich des weiteren ein Rückschlagventil (34), ein Sicherheitsventil (36) und eine Wärmezuführeinrichtung in Form einer Heizung (38).

Dadurch, dass die zu verdichtende Luft bereits vorgewärmt ist, da es sich um die Kühlluft des Antriebs (10) bzw. des Verdichters (12) handelt, wird dem Verdichter (12) in einem Umfang vorerwärmte verdichtete Luft bzw. das verdichtete Luft-Flüssigkeits-Gemisch entnommen, so dass es bereits zum Warmreinigen von Früchten (18) beliebiger Art genutzt werden kann. Will man jedoch höhere Temperaturen erreichen, um das von der Düse (16) abgegebene Luft-Flüssigkeits-Gemisch zum Schälen der Früchte (18) zu verwenden, wird die Zusatzheizung (38) zusätzlich eingeschaltet.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich von dem der Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass die Leitung (30) in Leitungen (40), (42) und (44) aufgeteilt wird, die ihrerseits in Düsen (46), (48) und (50) münden, über die verdichtete Fluide wie vorzugsweise Luft-Wasser- Gemische unterschiedlicher Temperaturen auf zu reinigenden Früchte (52), (54), (56) appliziert werden. Dabei kann in der Leitung (40) eine Zusatzheizung (38), in der Leitung (42) ein Kühlaggregat (58) und in der Leitung (44) ein Wasserabscheider (60) angeordnet sein. Ferner geht von der Leitung (30) eine weitere Leitung (62) aus, die eine Destilliereinrichtung (64) durchläuft und gegebenenfalls ein Kühlaggregat (66) umfasst, bevor das seine gewünschte Temperatur aufweisende verdichtete Fluid der Düse (68) zugeführt wird.

Die von dem Flüssigkeitsbehälter (14) kommende und dem Gas zuzumischende Flüssigkeit mündet über eine Leitung (72) wahlweise in die Leitung (30) bzw. das Mischventil (22). Damit eine drucklose Flüssigkeitsabgabe erfolgen kann, sind Zwischenbehälter (74) und (76) vorgesehen, die wahlweise an die Leitung (72) angeschlossen werden. Die Zwischenbehälter (74) und (76) sind auch an die Leitung (62) angeschlossen.

Zu der Destilliereinrichtung (64) ist anzuführen, dass dieser Flüssigkeit aus Rückgewinnungsanlagen wie z. B. Schmutzwasserbecken oder Saft von Blattwerk von gereinigten Wurzelfrüchten zugeführt wird, um durch Destillation gewonnenes Wasser über eine Leitung (78) dem Flüssigkeitsbehälter (14) zuzuführen.

Wenn die Düse (46) der Leitung (40) benutzt wird, in der die Zusatzheizung (38) angeordnet ist, können die Früchte zum Schälen mit einem Gas-Flüssigkeits-Gemisch mit einer Temperatur von z. B. 160°C oder mehr appliziert werden. Will man anschließend die Früchte schockbehandeln, also mit einem Luft-Flüssigkeits-Gemisch mit niedriger Temperatur beaufschlagen, so kann die Düse (48) der Leitung (42) benutzt werden, in der ein Kühlaggregat vorhanden ist, welches mit einer Wärmerückgewinnungseinrichtung versehen sein kann.

Will man dagegen eine von Flüssigkeit befreite Druckluft verwenden, so wird die Düse (50) der Leitung (44) verwendet, in der sich ein Wasserabscheider (60) befindet.

An Hand der Fig. 3 soll verdeutlicht werden, dass die den Fig. 1 und 2 zu entnehmenden Elemente eine optimale Energieausnutzung ermöglichen.

Die Leitung (84), in die Leitungen (80) und (82) münden können, über die Luft bzw. Flüssigkeit zugeführt wird, wird durch einen Wärmetauscher (86) geführt, die dann über eine Leitung (88) in einer Düse (90) endet. Der Wärmetauscher (86) ist des weiteren in einem Ölkreislauf (92) und (94) angeordnet, in dem sich der Verdichter (12) befindet.

Bei dem Wärmeaustauscher (86) handelt es sich vorzugsweise um einen Rohrbündelwärmetauscher.

Zur Bildung eines Handgeräts ist gemäß Fig. 4 eine Handpistole (96) vorgesehen, an deren Vorderseite eine Düse (98) angeordnet ist. Die Pistole (96) ist mit einem Handgriff (100) versehen, mit dem eine Bedienung möglich ist. Die Pistole (96), die isoliert ist, ist einerseits mit einem Aggregat (102) mit Temperaturregelung und Wärmerückgewinnung und andererseits mit einer Leitung (104) verbunden, über die verdichtetes Luft-Flüssigkeits-Gemisch der Handpistole (96) zugeführt wird.

Um z. B. Wurzelfrüchte zu reinigen und zu schälen, sind Maßnahmen vorgesehen, die an Hand der Fig. 5 und 6 rein prinzipiell erläutert werden sollen. Auf einem Transportband (106) werden Früchte (108) unter einer Düse (110) geführt, über die ein Luft-Flüssigkeits-Gemisch gewünschter Temperatur abgegeben wird. Das Transportband (106) kann dabei so ausgebildet sein, dass sich die Wurzelfrüchte (108) während des Transportes drehen. Um diese über die gesamte Breite des Transportbands (106) zu beaufschlagen, ist die Düse (110) pendelnd angeordnet, das heißt, dass die Düse (110) eine Hin- und Herbewegung über dem Transportband (106), und zwar über dessen gesamter Breite ausübt. Diese Pendelbewegung soll durch den Doppelpfeil (112) angedeutet werden.

Die Pendelbewegung wird dadurch ermöglicht, dass sich die Düse (110) am Ende eines um eine Achse (114) drehenden Armes (116) befindet, der über ein Verbindungselement (118) mit z. B. einer Exzenterscheibe (120) verbunden ist, die ihrerseits von einem Elektromotor, Hydraulikmotor oder ähnlichem in Drehbewegung versetzt wird. Die Verbindung zwischen dem Element (118) und dem Arm (116) erfolgt in einem Drehpunkt (122) zwischen der Düse (110) und der Achse (114).

An Stelle einer pendelnden Bewegung kann auch eine rotierende Bewegung einer Düse (124) erfolgen, wie an Hand der Fig. 6 verdeutlicht werden soll. Die Düse (124) befindet sich an einem Abschnitt (126) eines Armes (128), der um eine Achse (130) drehbar ist. Der Abschnitt (126) ist zu der Achse (130) versetzt. Folglich wird die Düse (124) bei Drehung des Armes (128) und damit des Abschnitts (126) auf einem Kreis bewegt, dessen Radius gleich dem Abstand zwischen der Düse (124) und der Achse (130) ist. Unterhalb der Düse (124) werden die zu reinigenden Früchte (108) bewegt, die ihrerseits über zylinderförmige Elemente (132) in Drehbewegung versetzt werden können, damit sämtliche Flächen der Früchte (108) der Düse (124) zugewandt sind.

Die Transportgeschwindigkeit der Früchte (108) ist zu der Drehgeschwindigkeit der Düse (124) so eingestellt, dass letztere größer ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass mit hoher Effizienz eine Behandlung der Früchte (108) erfolgt.

Ferner besteht die Möglichkeit, den Arm (128) höhenverstellbar auszubilden, um auf diese Weise den Abstand zwischen der Düse (124) und den Früchten (108) im gewünschten Umfang einstellen zu können. Um einen optimalen Abstand zu erzielen, können nicht dargestellte Sensoren, die wiederum Signale zur Höhenverstellung des Armes (128) an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung weitergeben, benutzt werden.

Der von den Früchten (108) abgereinigte Schmutz und Abfall kann z. B. durch Absaugen entfernt werden, um die hierin vorhandene Flüssigkeit im Recycling wiederverwenden zu können.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen und Schälen von Früchten, insbesondere gerodeten Wurzelfrüchten, die oberflächenseitig mit Strahlen eines durch ein Druckluft-Flüssigkeits-Gemisch gebildeten Fluids beaufschlagt werden, das zumindest teilweise in einem Verdichter verdichtet wird und das mittels wenigstens einer Düse auf die Früchte abgegeben wird, wobei das verdichtete Fluid bei wenigstens einer Applikation auf eine Temperatur T von mindestens 80°C eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid vorerwärmt dem Verdichter zugeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verdichtete Fluid in Form des Druckluft-Flüssigkeits-Gemisches auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunkts der Flüssigkeit erwärmt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Früchte unterhalb der sich drehenden Düse transportiert werden, wobei die Drehgeschwindigkeit der Düse größer als die Transport­ geschwindigkeit ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse über den Früchten hin- und herbewegt wird.

6. Vorrichtung zum Reinigen und Schälen von Früchten, insbesondere gerodeten Wurzelfrüchten, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Verdichter (12) und wenigstens einer über eine Druckleitung (30) hiervon beaufschlagbaren, das verdichtete Gemisch abgebenden Düse (16) sowie einer Flüssigkeitsquelle (14), die an den Verdichter (12) und/oder die Druckleitung (30) angeschlossen ist, wobei der Druckleitung (30) eine Heizeinrichtung (38) zugeordnet ist, mittels welcher das Fluid auf eine Temperatur T von mindestens 80°C erwärmbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (124) um eine Achse (130) und im Abstand zu dieser drehbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (110) pendelnd über den zu behandelnden Früchten (108) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Düse (124) und den zu behandelnden Früchten (108) einstellbar ist.