DE4334911C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten, insbesondere gegarter Kartoffeln, bei dem die Schale durch Förderorgane, die gleichzeitig als Ar­ beitsorgane dienen, mechanisch vom Körper getrennt wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Schälen von gagartem Gemüse oder Früchten, bestehend aus Förderorganen, die gleichzeitig als Arbeitsorgane dienen.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung wird in der DE 28 51 682 A1 beschrieben. Diese besteht im wesentlichen aus einer waage­ recht angeordneten, um ihre Achse rotierenden Trommel. Als Schälwerkzeuge sind peripher an deren inneren Wandung klei­ nere, ebenfalls rotierende Walzen oder Rollen angeordnet. Im Inneren der Trommel befindet sich eine Förderschnecke, welche das Verarbeitungsgut durch die Trommel transportiert.

Eine ähnliche Lösung wird auch in der DE 37 11 847 A1 be­ schrieben, wobei hier eine sich in Richtung Schälgutaustrag verjüngende Trommel als Neuheit vorgestellt wird.

Das in den oben genannten Veröffentlichungen angewandte Prin­ zip ist weit verbreitet und hat sich als sehr produktiv er­ wiesen. Es versagt jedoch bei gekochtem Gemüse oder Früchten.

Der Grund dafür ist in der Konsistenz des gekochten Produktes zu suchen. Die Oberfläche bzw. die Schale des Verarbeitungs­ gutes wird mit Kräften beaufschlagt, die eine Relativbewegung zwischen Schale und Körper erzeugen sollen, um letztendlich die Schale abzulösen. Voraussetzung für die Erzeugung dieser Relativbewegung ist, daß der Körper selbst diesen Kräften entgegen wirkt. Diese Kraftkomponente resultiert sowohl aus der Massenträgheit des Körpers als auch aus Komponenten ande­ rer auf den Körper angreifender Kräfte, z. B. aus dem Kontakt mit den Schälwerkzeugen oder mit den anderen zu bearbeitenden Körpern. Der Ort und der Zeitpunkt des Angriffs der Kräfte ist jedoch nicht definiert. Das hat zur Folge, daß durch die Überlagerung mehrerer Kraftkomponenten relativ hohe resultie­ rende Drücke auf das Verarbeitungsgut einwirken können. Die Oberfläche wird ungleichmäßig abgearbeitet, so daß umfangrei­ che Nacharbeiten anfallen oder, bei entsprechender Intensität des Vorganges, theoretisch eine Kugel oder ein Ellipsoid ent­ steht. Weit kritischer ist jedoch das Resultat bei gegarten Produkten. Bedingt durch deren weiche Konsistenz werden ei­ nige zerdrückt. Die freiwerdende Stärke verunreinigt die Ar­ beitsorgane, so daß ein nicht vertretbarer Reinigungsaufwand notwendig wird.

Eine weitere Vorrichtung wird in der DE 36 16 742 A1 vor­ gestellt. Hier werden die Produkte einzeln in einer rotieren­ den Aufnahmeeinrichtung erfaßt. Ein federndes Schälmesser be­ arbeitet den Umfang.

In der DE 37 00 601 A1 wird eine ähnliche Lösung vorgestellt. Im wesentlichen weicht nur die Form des Messers und der An­ trieb der Haltevorrichtung von der oben genannten Lösung ab.

Nachteilig hierbei ist neben der Produktivität auch wieder die Konsistenz des gegarten Produktes. So würden die Auf­ nahmedorne zum Halten bzw. zum Einleiten der Rotationsbewe­ gung bei rohen Kartoffeln ihre Funktion erfüllen, bei gekoch­ ten Kartoffeln kann die erforderliche Haltekraft von diesen nicht aufgenommen werden; bereits geringe Überschreitungen der zu­ lässigen Kräfte führen zur Zerstörung der Kartoffel mit den oben beschriebenen Folgen hinsichtlich der Verunreinigung der Arbeitsorgane.

Produktiver hingegen arbeitet die in der FR 26 13 911 vorgestellte Vorrichtung zum Kalibrieren von Endivien und ähnlichem Gemüse. Zwei senkrecht gestellte, parallel angeordnete Förderbänder führen das Produkt. Die Förderbänder sind nachgiebig und mit einem Profil versehen. Ein Messer trennt den unteren Teil des Produktes ab und stellt die einheitliche Länge her. Bedingt durch unterschiedliche Geschwindigkeit der Bänder werden soviel von den lose anliegenden äußeren Blätter abgerieben, bis ein einheitlicher Durchmesser des Produktes vorliegt.

Diese Lösung ist zum Schälen von gegartem Gemüse nicht geeignet, da die durch die Bänder aufgebrachten Kräfte nicht in der Lage sind, die Schalen von den Produkten zu lösen. Zudem wird eine Kalibrierung der Produkte aus ökonomischen Gründen nicht angestrebt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung hoher Produktivität zum Schälen von ge­ gartem Gemüse oder Obst zu entwickeln, bei der das Verarbei­ tungsgut nicht zerstört, der Verunreinigungsgrad wesentlich verringert wird und die Reinigung der Arbeitsorgane leicht möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichenden Teil des 1. Anspruchs bzw. des 5. Anspruchs genannten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß das gekochte Gemüse oder Obst beim Schälvorgang nicht zerstört wird und keine bedeutenden Verluste durch Abfälle auftreten. Die Ar­ beitsorgane werden nur unbedeutend verunreinigt und sind durch entsprechende Zusatzeinrichtungen leicht zu reinigen. Die Lösung ermöglicht eine industrielle Anwendbarkeit und bringt eine hohe Produktivität. Es fallen wesentlich weniger Nacharbeiten an.

Das Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen nun an Hand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden. In den Ausführungsbeispielen werden Vorrichtungen gezeigt, die zum Schälen gekochter Kartoffeln vorgesehen sind. Sollten andere gegarte Gemüsearten oder Früchte bearbeitet werden, so muß gegebenenfalls die Dimensionierung der Bauteile geändert werden.

Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1 Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei parallel angeordneten Bän­ dern.

Fig. 2 Draufsicht zu Fig. 1 (Schnitt A-A).

Fig. 3 Schematische Darstellung einer weiteren erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung mit zwei übereinander angeordneten Drehtellern.

Fig. 4 Ansicht des unteren Drehtellers (Draufsicht).

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Daraus ist zu erkennen, daß zum Fördern der Kartoffeln 1 ein Förderband 2 angeordnet ist. Oberhalb und parallel dazu befindet sich ein Andrückband 3. Der Abstand a zwischen Förderband 2 und An­ drückband 3 ist einstellbar und orientiert sich nach der Größe der zu verarbeitenden Kartoffeln.

Das Förderband 2 ist mit einem griffigen Belag 11 versehen oder trägt Profilierungen oder Aufbauten. Das Rutschen der Kartoffeln 1 auf der Oberfläche des Förderbandes 2 soll da­ durch verhindert werden.

Die Oberfläche des Andrückbandes 3 weist hinsichtlich der Griffigkeit ähnliche Eigenschaften auf. Im Gegensatz zum För­ derband 2 hat es einen weichen, elastischen Belag 12. Dadurch vergrößert sich das Toleranzfeld in Bezug auf die Größe bzw. auf den Durchmesser der zu verarbeitenden Kartoffeln 1.

Entsprechend der Sortierung der Kartoffeln in Größenklassen und der Einstellung des Abstandes a werden die Kartoffeln von dem elastischen Belag 12 des Andrückbandes 3 teilweise um­ schlossen, so daß diese zwischen Förderband 2 und Andrück­ band 3 gehalten werden, ohne daß die Gefahr des Zerdrückens besteht.

Das Förderband 2 wird hier gegenüber dem Andrückband 3 mit einer höheren Umlaufgeschwindigkeit betrieben. Dadurch wird die Kartoffel 1 zwischen den beiden Bändern "gerollt", das heißt, sie erfährt neben einer Rotationsbewegung eine Trans­ lationsbewegung in die durch Pfeile angedeutete Transport­ richtung.

Dieser Translationsbewegung stellen sich nun die in der Fig. 2 dargestellten, als Arbeitsorgane wirkende Führungsele­ mente in den Weg. Diese Führungselemente werden nachfolgend als Schikane 4 bezeichnet. Die Schikane 4 sind vorzugsweise alternativ auf beiden Seiten der Bänder in einem Gestell 5 angeordnet.

Der Winkel α, das heißt der Winkel zwischen der in den Lauf­ bereich des Förderbandes 2 ragenden Kontur 6 der Schikane 4 und der Laufrichtung des Förderbandes 2, ist von den Bandge­ schwindigkeiten und von der Konsistenz des zu verarbeitenden Gutes abhängig und muß gutspezifisch ermittelt werden. Für Kartoffeln beträgt er etwa 30°.

Bei der Berührung mit der Schikane 4 wird die Bewegung der Kartoffel 1 gehemmt. Die Kartoffel 1 hat nunmehr Kontakt zu den beiden Bändern und zur Schikane 4, das heißt, sie hat Be­ rührung an drei Punkten ihrer Oberfläche mit Förderorganen, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden. Dadurch werden Schubspannungen in der äußeren Schicht der Kartoffel 1 aufgebaut, die zum Einreißen der Schale führen. Die folgende Relativbewegungen zwischen Schale und Körper der Kartoffel 1, die dadurch entstehen, daß die Reibung zwischen den Förderorganen und der Schale größer ist als die Reibung zwischen der Schale und dem Körper, führen zum Ablösen der Schale.

Nach dem Ablösen der Schale und dem dadurch erfolgten Abbau der Schubspannungen kommt es zu ständig wechselnden Anlage­ punkten. Die Kartoffel 1 gerät nicht außer Eingriff der drei Förderorgane, so daß sofort infolge der Bewegung der Kartof­ fel 1 die Anlage an drei Punkten wieder hergestellt wird und erneute Schubspannungen aufgebaut werden, die wiederum zum oben genannten Effekt führen.

Während die Schubspannungen auf- und abgebaut werden, wird die Kartoffel 1 an der Kontur der Schikane 4 entlang geför­ dert. Kommt die Kartoffel 1 außer Kontakt zur Schikane 4, so erfolgt der Transport auf die oben beschriebene Weise durch die beiden Bänder, bis sich die nächste Schikane 4 in den Weg stellt.

An den Umlenktrommeln der Bänder sind im dargestellten Aus­ führungsbeispiel Reinigungsbürsten 10 angeordnet. Es werden feststehende Schikane 4 angewendet, wobei es auch möglich ist, an diese Stellen mit einer Differenzgeschwindigkeit zum Förderband 2 und Andrückband 3 angetriebene Förderorgane, z. B. profilierte Förderbänder, anzuordnen.

Eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zeigen die Fig. 3 und 4, wo zwei Drehteller 7, 8 übereinander angeordnet sind. Der untere Drehteller 7 ist angetrieben und mit einem griffigen oder profilierten Belag 11 versehen, während der obere Drehteller 8 einen weichen, elastischen Belag 12 auf­ weist.

Zur Anpassung des Abstandes b an die vorsortierte Größen­ klasse der Kartoffel 1 ist der obere Drehteller 8 höhenver­ stellbar. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den oberen Drehteller 8 mit einem Luftkissen zu versehen. Durch die Ein­ regelung des erforderlichen Luftdruckes kann der Abstand der Drehteller 7, 8 an den Durchmesser der Kartoffel 1 angeglichen und ein definierter Anpreßdruck der Kartoffel realisiert wer­ den.

Zwischen den Drehtellern 7, 8 sind hier gekrümmte, vorzugsweise feststehende Führungselemente 9 angeordnet.

Die gegarten Kartoffeln werden von oben durch eine Einlaßöff­ nung 13 mittig in den Zwischenraum b der Drehteller 7, 8 ein­ geführt. Die Drehteller 7, 8 laufen mit unterschiedlichen Drehzahlen in die mit Pfeilen angedeutete Richtung um. Die Kartoffel 1 rollt wie im eingangs erläuterten Beispiel zwi­ schen den Drehtellern 7, 8 ab. Das Führungselement 9 kann sowohl feststehend als auch mit einer Differenzdrehzahl zu den Drehtellern 7 oder 8 umlaufend angeordnet sein. Wenn die Kar­ toffel 1 gegen das Führungselement 9 rollt, erhält sie eine zusätzliche Richtungskomponente und wird entlang dessen Kon­ tur nach außen (siehe Pfeile in Fig. 3) in Richtung des nicht dargestellten Auslaufs gefördert. Es kommt zu der zuvor beschriebenen mehrfach wechselnden Drei-Punkt-Anlage der Kar­ toffel 1 an den Förderelementen, zum Entstehen der Schubspan­ nungen und somit zum Einreißen und Abschälen der Schale.

In einer anderen, hier nicht dargestellten ähnlichen Ausfüh­ rungsform wird die Drehrichtung der Drehteller 7, 8 geändert. Die Kartoffeln 1 werden dann außen aufgegeben und in der Mitte entnommen. Die Ausgestaltung der Führungselemente 9 und der Drehteller ist wie im oben beschriebenen Beispiel. Da die Kartoffel im Zentrum der Anordnung entnommen wird, muß dort ein entsprechender Fallschacht vorgesehen werden.

Diese beiden zuletzt beschriebenen Vorrichtungen sind insbe­ sondere für einen diskontinierlichen Betrieb geeignet. Die Dimensionierung sollte so erfolgen, daß die Kartoffel 1 nach Verlassen der Einrichtung geschält ist. Sollte das nicht mög­ lich sein, kann ein weiterer Durchlauf vorgesehen werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten, insbesondere gegarter Kartoffeln, bei dem die Schale durch Förderorgane, die gleichzeitig als Arbeitsorgane dienen, mechanisch vom Körper getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungsgut gleichzeitig an mindestens drei verschiedenen Punkten mit je einem Förderorgan Kontakt hat und daß die Förderorgane mit voneinander abweichen­ den Geschwindigkeiten betrieben werden, so daß es zu Schubspannungen in der äußeren Schicht des Verarbei­ tungsgutes und zu einer Relativbewegung zwischen Schale und Körper kommt, die zum Ablösen der Schale führt.

2. Verfahren zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei För­ derorgane, die mit voneinander abweichenden Geschwindig­ keiten betrieben werden, dem Verarbeitungsgut sowohl eine translatorische als auch eine rotatorische Bewegung vermitteln und daß diese Bewegungen ein oder mehrmals beeinflußt werden durch ein drittes Förderorgan, das wie­ derum mit einer anderen Geschwindigkeit betrieben wird.

3. Verfahren zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abbau der Schubspannspannung in der Schale an einer anderen Stelle eine neue Schubspannung aufgebaut wird.

4. Verfahren zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früchten nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Geschwindigkeiten der Förderorgane gleich Null sein kann.

5. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten, bestehend aus Förderorganen, die gleichzeitig als Arbeitsorgane dienen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verarbeitungsgut je zwei Förderorgane zugeordnet sind, die mit voneinander abweichenden Geschwindigkeiten bewegt werden, wobei die Förderorgane gleichzeitig an zwei Punkten mit dem Verarbeitungsgut in Kontakt stehen und daß zusätzlich mindestens ein Förderorgan angeordnet ist, das dem Verarbeitungsgut eine andere translatorische und/oder eine andere rotatorische Bewegung erteilt.

6. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderorgane einAn­ drückband (3) einem Förderband (2) in einem einstellba­ ren Abstand (a) zugeordnet ist und im Förderbereich des Förderbandes (2) vorzugsweise als Arbeitsorgane wirkende Führungselemente (Schikanen 4) angeordnet sind, wobei das Förder­ band (2) und das Andrückband (3) mit voneinander ab­ weichenden Geschwindigkeiten angetrieben werden.

7. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Förderband (2) als auch das Andrückband (3) mit einem griffigen oder profilierten Belag (11) verse­ hen sind und das mindestens eines der beiden Bänder einen weichen, elastischen Belag aufweist (12).

8. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Drehteller (7, 8) übereinander und mit veränderbarem Ab­ stand angeordnet sind, wobei einer der Drehteller (7, 8) mit einem griffigen oder profilierten Belag (11) versehen ist und einer der Drehteller (7, 8) einen weichen und elastischen Belag (12) aufweist und daß zwischen den Drehtellern (7, 8) vorzugsweise gekrümmte Führungsele­ mente (9) angeordnet sind.

9. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Drehteller (7 8) mit einem Luftkis­ sen versehen ist, um einen definierten Anpreßdruck an das Verarbeitungsgut (Kartoffeln 1) zu realisieren.

10. Vorrichtung zum Schälen von gegartem Gemüse oder Früch­ ten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehteller (7, 8) mit voneinander abweichen­ den Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen.