NL1015949C2 - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de hardheid/elasticiteit en/of andere eigenschappen van groente of fruit. - Google Patents

Description

»

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BEPALEN VAN DE HARDHEID/ELASTICITEIT ΕΝ/OF ANDERE EIGENSCHAPPEN VAN GROENTE OF FRUIT

Groente en fruit, zoals appels, peren, tomaten, citrusvruchten en dergelijke worden in de thans geldende praktijk op grond van een groot aantal parameters geselecteerd, zoals grootte, gewicht, kleur en dergelijke.

5 Vanwege de toenemende eisen van consumenten, is er thans een tendens om vruchten en groente ook op hardheid te sorteren.

Op veilingen wordt volgens de thans gangbare praktijk door een keurmeester veelal op destructieve 10 wijze door middel van indringing van een plunjer over ongeveer 2 cm de hardheid van een vrucht bepaald. Deze hardheid kan verschillende waarden hebben op verschillende lokaties van de vrucht. Er is derhalve behoefte om op niet-destructieve wijze bij het classificeren en 15 selecteren van vruchten de hardheid van een vrucht aan het oppervlak te bepalen, bijvoorbeeld door niet-destruc-tieve botsings- (of hardheids)metingen.

In de internationale octrooiaanvrage PCT/GB98/01300 wordt een stoter in een balg telkens tot 20 boven een vrucht of groente gebracht, waarna uit de met een piëzo-elektrisch element gemeten botsing van de stoter de plaatselijke, van de elasticiteit afgeleide hardheid wordt bepaald.

_ Deze bekende werkwijze en inrichting is echter 25 niet geschikt om aan, op een transporteur met hoge snelheid aangevoerde vruchten, metingen te verrichten, daar telkens de balg tot nabij de vrucht moet worden gebracht. Bovendien wordt de hardheid (of elasticiteit) van de vrucht slechts op een positie bepaald, hetgeen een onbe 1015949· 2 trouwbare indicatie van de algehele hardheid (en/of rijpheid) van die vrucht levert.

De onderhavige uitvinding verschaft een inrichting voor het bepalen van de hardheid van een stuk groen-5 te of fruit, omvattende: - een aanvoertransporteur voor het aanvoeren van de stukken groente of fruit, - rotatiemiddelen voor het op de aanvoertransporteur laten roteren van de stukken groente of fruit; en 10 - één of meer hardheidsmeetorganen voor het meten van de hardheid van de stukken groente of fruit tijdens rotatie daarvan, waarbij de hardheidsmeetorganen zijn aangebracht boven de aanvoertransporteur.

Bij voorkeur loopt het stoterelement boven de 15 transporteur mee met de vrucht, teneinde een groot aantal metingen over het oppervlak daarvan te kunnen doen, terwijl de vrucht wordt aangevoerd door de aanvoertransporteur.

In een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de 20 inrichting volgens de onderhavige uitvinding, is het evenzeer denkbaar dat een aantal stoterelementen stationair achter elkaar zijn opgesteld, terwijl de vruchten daar op een transporteur roterend onderdoor (of overheen) worden getransporteerd. Het is daarbij vanzelfsprekend 25 evenzeer van belang dat de stoterelementen de contouren van op elkaar volgende vruchten of groenten van wellicht verschillende diameter goed kunnen volgen, voor welk doel het van belang is dat de stoterelementen in verticale richting vrij beweegbaar zijn.

30 In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding zijn de _ hardheidsmeetorganen scharnierbaar ten opzichte van elkaar of onafhankelijk van elkaar in hoogte beweegbaar aangebracht teneinde aan opeenvolgende stukken groente of 35 fruit van verschillende grootte betrouwbare hardheidsme-tingen uit te voeren.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm wordt het stoterelement opgetild met behulp van een solenoide 1015949· 3 en vervolgens losgelaten, waarna de botsing daarvan wordt gemeten met behulp van een piëzo-elektrische transducent; in andere uitvoeringsvormen kan ook mechanische heffen van het gewicht aan het stoterelement plaatsvinden, 5 waarbij de botsing eveneens door middel van een piëzo-elektrische transducent of met andere middelen wordt bepaald.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de hardheids- of botsingstransducent aangebracht naast een 10 wiel of schijf dat rolt langs het oppervlak van een vrucht en dat ongeacht de diameter daarvan beschadigingen aan die vrucht voorkomt. In de uitvoeringsvorm waarbij de transducent meeloopt met de vrucht, kan de hardheid op elke gewenste lokatie langs het oppervlak worden bepaald, 15 hetgeen de flexibiliteit van het aantal metingen en de snelheid van de transporteur vergroot.

Ook voor andere meetprincipes kan de inrichting volgens de onderhavige uitvinding worden toegepast, zoals voor het bepalen van het spectrum van het door het opper-20 vlak van een stuk groente of fruit gereflecteerde licht, van het spectrum van het door het object heen vallend licht, de ruwheid van de huid van een stuk groente of fruit, de analyse van de door het object afgescheiden gassen en dergelijke.

25 Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze .

Teneinde te voorkomen dat een (langwerpige) vrucht die op een borstelrol wordt aangevoerd, door 30 contact met een wiel of transducent zijdelings uit de transportbaan wordt gedrongen, verschaft de onderhavige _uitvinding volgens een ander aspect een borstelrol met een of meer bij voorkeur twee ringen van anti-slipmateri-aal, zoals rubber. In een verdere uitvoeringsvoorkeurs-35 vorm men is een sensor- of contactelement aangebracht tussen twee diabolovormige elementen teneinde de vruchten goed te positioneren en een betrouwbaar en nauwkeurig meetresultaat te verkrijgen.

1015949« 4

Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende beschrijving met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: 5 figuur 1 een schematisch aanzicht in perspec tief van een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; figuur 2 een aanzicht in perspectief van detail II uit figuur 1; 10 figuur 3 een vooraanzicht in perspectief van detail III uit figuur 2; figuren 4A - 4E schematische zij-aanzichten van resp. alternatieve uitvoeringsvormen van een bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 toe te passen stoterele-15 ment; figuur 5 een schematisch zij-aanzicht van een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; figuur 6 een aanzicht van een verdere voor-20 keursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de figuren 1, 2 en 3; figuur 7 een schematisch aanzicht van een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; 25 figuren 8, 9 en 10 resp. schematische aanzich ten van verdere voorkeursuitvoeringsvormen van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; figuur 11 een aanzicht van een borstelrol met twee anti-slipringen; 30 figuur 12 en 13 verdere voorkeursuitvoerings vormen van een gedeelte van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding; en figuur 14 eenTschematisch-zij aanzicht van een andere voorkeursuitvoeringsvorm van een inrichting vol-35 gens de onderhavige uitvinding.

In een sorteerlijn 1 (figuur 1) worden vruchten V , V2 en V3 bijv. van verschillende grootte in de richting van de pijl A aangevoerd op een van diabolo's 2 voorziene 1015949« 5 transporteur 3. De diabolo's worden met behulp van een bandsnaar of ketting 4, die in de richting van de pijl B wordt aangedreven, in een richting volgens pijl C geroteerd, waardoor de vruchten in de richting van de pijl D 5 roteren. De rotatierichting D van de vruchten, die in feite tegengesteld is aan de transportrichting A, heeft de voorkeur, daar, zoals uit het navolgende zal blijken, de hardheid van de vruchten wordt bepaald door middel van mechanische aanraking. Het voordeel van deze transport-10 richting is, dat de vrucht tijdens de kortstondige mechanische aanraking weinig verplaatsing heeft, er minder beschadigingen aan de vruchten zullen optreden en/of minder invloed merkbaar zal zijn van optredende zijdelingse krachten.

15 Bovengenoemd voordeel is in het bijzonder van belang bij een verder niet getoonde stationaire opstelling, waarbij een aantal contactelementen achter elkaar boven de transporteur met diabolo's is opgesteld. Bij de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm, waarbij de contac-20 telementen meelopen, is het evenzeer denkbaar dat de vruchten voorover worden geroteerd.

Boven de transporteur 3 is een inrichting 10 aangebracht, die een aantal onderling scharnierbaar verbonden contactelementen 11 omvatten die aan de uitein-25 den tevens zijn voorzien van één of meer schijven of wielen 12 voor het laten rollen van een dergelijk element 11 over een vrucht Vx - V3.

Met behulp van een schematisch aangeduide motor 8 worden keerwielen 7 resp. 9 aangedreven, teneinde de 30 contactelementen 11 in de richting van de pijl E met in hoofdzaak dezelfde snelheid als de transportsnelheid van de transporteur 3, dat wil zeggen synchroon daarmede, aan te drijven. Zoals vooral in figuren 2 en I goed zichtbaar is, bevindt zich naast een schijf of wiel 12 telkens een 35 pen 13 met een gewichtsorgaan 14 van vooraf bepaalde waarde, bijv. 10 gram, waarbij het gewicht in rusttoestand wordt gehouden door een schroefvormige drukveer 15. Op vooraf bepaalde tijdstippen, terwijl een contactele- 1015949· 6 ment 11 meeloopt met een bepaalde vrucht, wordt telkens een verder niet getoonde solenoïde vrijgegeven, waardoor het gewicht 14 van vooraf bepaalde massa aan het stoter-element valt tegen het oppervlak van een vrucht Vx, V2 of 5 V3, waardoor door een eveneens niet getoond piëzo-elektri-sche transducent de mate van botsing van dat gewicht tegen de vrucht kan worden bepaald en zodoende de hardheid van die vruchten. Een voorbeeld van de samenwerking van een solenoïde en piëzo-elektrisch element is bijv.

10 beschreven in bovengenoemde internationale octrooiaanvrage.

Doordat de contactelementen meelopen met de transporteur, en de vrucht gelijktijdig wordt geroteerd, kan de hardheid van de vrucht bijv. op 10 of meer plaat-15 sen langs de gehele omtrek van die vrucht worden gemeten. Bij kleine vruchten kan een kleiner aantal metingen reeds voldoende zijn.

Zoals in het bijzonder in figuur 3 zichtbaar is, omvat het contactelement 11 twee parallelle armen 21, 20 22 met een tussenstuk 23 daartussen aangebracht, waarin op niet getoonde wijze de solenoïde en het piëzo-elektrisch element zijn aangebracht. Op dit tussenstuk 23 is eveneens een elektrische leiding 24 aangesloten. Aan de bevestigingsarm zijn voorts paren gekromde armen 25, 26 25 resp. 27, 28 scharnierbaar aangebracht, die tezamen een parallellogram vormen, terwijl in het onderhavige uitvoe-ringsvoorbeeld een demper 29 (en/of een veer) tussen de armen 27 en 28 is aangebracht teneinde beschadigingen op de vruchten te voorkomen en/of de respons van de stoter 30 te optimaliseren. Aan het contactelement 11 kan, zoals in figuren 1 en 2 is verduidelijkt, een volgend contactele-_ ment 11 scharnierbaar worden bevestigd, opdat de opvol gende contactelementen 11 de vruchten met onderscheide-lijke diameter zo goed mogelijk kunnen volgen.

35 In een andere, niet getoonde, voorkeursuitvoe ringsvorm kunnen de contactelementen evenzeer direct aan een ketting of tandriem zijn bevestigd, waarbij echter 1015949· 7 gewaarborgd moet zijn dat de contactelementen in voldoende mate in verticale richting kunnen bewegen.

In de uitvoeringsvormen volgens figuren 4Ά, 4C, 4D en 4E zijn schematische alternatieven voor de uitvoe-5 ringsvorm volgens figuur 4B weergegeven. In figuur 4A wordt een gewicht 14 met behulp van parallelle armen 41, 42 en een curveschijf 43 telkens mechanisch opwaarts bewogen, terwijl deze mechanische overbrenging volgens figuur 4C wordt gerealiseerd met behulp van een inwendig 10 aan een schijf 45 aangebrachte curve 44, waardoor de massa met het piëzo-element wordt opgelicht, waarna deze vrij op de binnenzijde van het wiel valt. Door het piëzo-element wordt de botsing van de door het wiel aan het bemeten produkt doorgegeven puls gemeten.

15 Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 4D wordt een gewicht 46 met behulp van een tandbaan 47 en een nok 48 opwaarts bewogen, waarna het kan vallen, terwijl ter vermijding van beschadiging aan de vruchten tevens een demper 49 kan zijn aangebracht. Bij de uitvoeringsvorm 20 volgens figuur 4E kan de demping worden verkregen op een wijze overeenkomstig aan de in figuur 1-3 getoonde uitvoeringsvorm.

De in de figuren 4A-4E toegepaste voorkeursuitvoeringsvormen, kunnen evenzeer worden toegepast bij een 25 stationaire opstelling, dat wil zeggen waarbij een aantal van dergelijke stoterelementen naast elkaar boven de van diabolo's voorziene transporteur worden opgesteld, waarbij de vruchten worden geroteerd en telkens onder een opvolgend stoterelement worden bemeten op een verdere 30 lokatie aan de omtrek daarvan.

Bij de in figuur 5 getoonde voorkeursuitvoeringsvorm worden de vruchten V' van verschillende diameter in de richting van de pijl G getransporteerd opmeen- — van diabolo's 51 voorziene transporteur, waarbij het 35 stoterelement 52 tussen de diabolo's 51 meelopen en gedurende rotaties van de vruchten V' een contactelement 53 telkens opwaarts tegen de vruchten V' met vooraf bepaalde impuls wordt gestoten, waarbij op boven beschre- 1015949e 8 ven wijze de botsing daarvan bijvoorbeeld met een piëzo-elektrisch element wordt gemeten.

Bij de in figuur 6 getoonde uitvoeringsvorm, die een verdere uitwerking vormt van de in figuren 1, 2 5 en 3 getoonde uitvoeringsvorm, is elk contactelement 61 voorzien van een enkele schijf 62, binnen de omtrek waarvan de stoterorganen 63 telkens zijn aangebracht. De constructie 64, die het mogelijk maakt dat de elementen 61 zoveel mogelijk vrij in vertikale richting kunnen 10 bewegen, is aangebracht aan pennen 65, die tussen kettingen 66 en 67 synchroon met de in figuur 6 niet getoonde transporteur met diabolo's wordt voortbewogen.

Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 wordt met behulp van twee lichtbronnen 71, 72 licht op een door 15 transportrollen 73 geroteerd stuk fruit F geworpen, waarvan de reflectie wordt bepaald met behulp van een optische transducent 74, die naast een wiel 75 is aangebracht, die het oppervlak van het stuk fruit F volgt. Op de transducent 74 is een glasvezelkabel 78 aangesloten, 20 die anderzijds is aangesloten op een analyse-inrichting 76 voor het analyseren van het spectrum van het gereflecteerde licht, op basis waarvan door de analyse-inrichting 76 een uitgangssignaal 77 wordt afgegeven, dat een maat is voor de kleur van de vrucht.

25 Bij de inrichting 80 volgens figuur 8 wordt door een lichtbron 81 licht geworpen op een vrucht G tussen twee transportrollen 82, 83 door, waardoor de vrucht G wordt geroteerd, terwijl de door de vrucht G doorgelaten lichthoeveelheid wordt gemeten door een 30 transducent 84, die via een glasvezel 85 op een spec-traalanalysator 86 is aangesloten, waarvan het uitgangssignaal 87 een maat geeft voor de door het object doorgelaten hoeveelheid licht.

Bij de inrichting 90 volgens figuur 9 wordt een 35 door transportrollen 91 en 92 in rotatie gebrachte vrucht H afgetast met behulp van een aftastorgaan 93, die is aangebracht naast een volgwiel 94 teneinde uit de bewe- ί015949« 9 gingen van het tastorgaan 93 de ruwheid van het oppervlak van de vrucht H te kunnen bepalen.

Bij de inrichting 100 volgens figuur 10, waarbij een vrucht I wordt geroteerd door transportrollen 5 101, 102, wordt met behulp van een naast een volgwiel 103 aangebracht snuffelorgaan 104 de door de vrucht I afgegeven gassen opgenomen en via een slang 105 verder geleid naar een gasanalyse-inrichting 106 voor het afgeven van een elektrisch signaal 107 dat een maat vormt van de 10 hoeveelheid en/of samenstelling van de door een vrucht afgegeven gassen, en bijv. zodoende van de rijpheid daarvan.

Bij bijv. langwerpige en kwetsbare vruchten, zoals avocado's en peren, die veelal op borstelrollen 15 worden aangevoerd, kan zich het probleem voordoen, dat bij contact met een wieltje aan de bovenzijde, deze vruchten zijwaarts worden gedrongen. Teneinde dit te voorkomen is de borstrol 110 volgens fig. 11 voorzien van twee rubber ringen 111, die ervoor zorgdragen dat een 20 vrucht voldoende zijwaartse weerstand ondervindt.

Bij verdere voorkeursuitvoeringsvorm volgens figuur 12 en 13 zijn sensorelementen 121, 122 en 123 aangebracht tussen diabolovormige borstels 124 en 125 waarvan de dichtheid verschillend is. Dankzij de diabolo-25 vormige borstels kunnen de vruchten goed gepositioneerd worden en kan een nauwkeurig en betrouwbaar meetresultaat worden verkregen.

Afhankelijk van de soort vruchten, kunnen de roterende elementen echter evenzeer een diabolovormig 30 glad oppervlak zijn of zelfs voorzien van een plat oppervlak bijjjv. van kunststof of rubber, hetgeen tevens plaatselijk stroef kan zijn.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 14 worden de appels in de richting van de pijl T aangevoerd op 35 diabolo's 131. Sensors 132 zijn aangebracht aan een eindloze band 133 in de richting van de pijlen U, die zodanig gelijklopend met de diabolo's 131 wordt bewogen, r dat de sensors telkens juist daartussen steken. Deze 5949e 10 uitvoeringsvorm is in het bijzonder van voordeel bij partijen vruchten met zeer grote verschillende in afmetingen .

De onderhavige uitvoeringsvorm is niet beperkt 5 tot de hierboven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm daarvan; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn.

1015949«

Claims (10)

1. Inrichting voor het bepalen van de hardheid van een stuk groente of fruit, omvattende: - een aanvoertransporteur voor het aanvoeren van de stukken groente of fruit, - rotatiemiddelen voor het op de aanvoertransporteur laten roteren van de stukken groente of fruit; en - één of meer hardheidsmeetorganen voor het meten van de hardheid van de stukken groente of fruit tijdens rotatie daarvan, waarbij de hardheidsmeetorganen zijn aangebracht boven de aanvoertransporteur.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij een aantal hardheidsmeetorganen achter elkaar zijn aangebracht en zijn gekoppeld met aandrijfmiddelen voor het in hoofdzaak met dezelfde snelheid als de aanvoertranspor- 5 teur aandrijven daarvan.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij opvolgende hardheidsmeetorganen scharnierbaar ten opzichte van elkaar zijn aangebracht.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, 10 waarbij een hardheidsmeetorgaan een solenoïde en een transducent omvat.

5. Inrichting volgens één van de conclusies 1- 4, waarbij hardheidsmeetorganen een veer- en/of dempings-orgaan omvatten.

6. Inrichting volgens één van de conclusies 1- 5, waarbij een hardheidsmeetorgaan een (rondlopende) tandbaan of curveschijven omvat.

7. Inrichting voor het bepalen van een eigenschap van een stuk groente of fruit, omvattende: 20. een aanvoertransporteur voor het aanvoeren van de stukken groente of fruit, rotatiemiddelen voor het op de aanvoertransporteur laten roteren van de stukken groente of fruit; en *018949· - één of meer sensororganen voor het meten van de eigenschap van de stukken groente of fruit tijdens rotatie daarvan.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de 5 sensororganen naast een of meer wielen zijn aangebracht.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, waarbij de aanvoertransporteur voorzien is van borstelrollen met anti-slipmiddelen.

10. Borstelrol met anti-slipmiddelen ten ge-10 bruike bij een inrichting voor het classificeren van groente of fruit.