DE2346191A1 - Vorrichtung zum automatischen verarbeiten von zwiebel- und knollengewaechsen - Google Patents

Description

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Anwaltsakte 24 382 13- September 1973

MATTHIJS PIETER VOGELAAR

Regentessestraat 12, Zoetermeer, Niederlande

Vorrichtung zum automatischen Verarbeiten von Zwiebel- und Knollengewächsen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum automatischen Verarbeiten von Zwiebel- und Knollengewächsen.

Im Nachstehenden wird mit dem "Kopf" einer Zwiebel oder Knolle das Ende gemeint, an dem sich die Wurzeln befinden. Das andere Ende wird der "Schwanz" der Zwiebel oder Knolle genannt.

Zum Entfernen des Kopfes und des Schwanzes und zum Schälen von z.B. Zwiebeln sind nach der bekannten Technik immer mehrere menschliche Handlungen erforderlich. So ist eine Vorrichtung bekannt, bei der die Zwiebeln von Hand in V-formige Aussparungen gelegt werden müssen, wonach die Kopfe und die Schwänze maschinell durch Messer abgeschnitten werden.

Weiter ist eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe Zwiebeln durch zwei sich gegenläufig drehende Walzenrollen, deren eine mit einer spiralförmigen Nut versehen ist, durch Abquetschen vom Schwanz befreit werden. Die Wurzeln „bleiben dabei vorhanden, während weiter die Möglichkeit einer Beschädigung

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der Zwiebeln gross ist.

Auch sind Vorrichtungen zum Nassschälen von Zwiebeln bekannt, die jedoch ein beschädigtes Endprodukt abliefern, und zwar dadurch, dass die Zellen des an der Oberfläche liegenden Fruchtfleisches aufgebrochen sind, was zur Folge hat, dass diese Endprodukte sich schwer konservieren lassen.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, bei der die erwähnten Nachteile behoben sind, und welche die Zwiebeln oder Knollen νοηΚορί und Schwanz befreien kann und, wenn es Zwiebeln betrifft, diese auch schälfertig machen kann. Auch wird eine grosse Produktionskapazität bezweckt.

Dazu wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung zum automatischen Verarbeiten von Zwiebel- oder Knollengewächsen gekennzeichnet durch eine Zufuhr- und Dosiervorrichtung, eine darauffolgende, ablaufende, in eine V-förmige Rinne einmündende Zufuhrrinne, um die Zwiebeln bzw. Knollen infolge ihrer spezifischen Form und der Neigung der Zufuhrrinne in eine Rollbewegung zu versetzen, bei der die durch Kopf und Schwanz gehende Hauptachse eine im wesentlichen horizontale Stellung annimmt, bei der die V-förmige Rinne so bemessen ist, dass die Köpfe und die Schwänze der Zwiebeln bzw. Knollen sich an jeder Seite ausserhalb dieser V-förmigen Rinne befinden, und durch eine auf die V-förmige Rinne folgende Schneidvorrichtung und eine Kerbvorrichtung zum Abschneiden der Köpfe und der Schwänze der Zwiebeln und Knollen, bzw. zum Einkerben der Zwiebeln ringsherum.

Nachstehend wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigelegten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht einer Schneid- und Kerbvorrichtung, die zu der Vorrichtung nach Fig. 1 gehört;

Fig. 3 einen Längsschnitt der Kerbvorrichtung und einer dieser zugeordneten Anpres svorrichtung;

Fig. k schematisch die Wirkung der Schneid- und Kerbvorrichtung nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht einer Anordnung einer erfindungsgemässen Doppelvorrichtung ;

Fig. 6 bis 10 mehrere Schnitte verschiedener Stellen einer Zufuhrrinne und

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einer V-formigen Rinne, die zu der Vorrichtung nach Fig. 1 gehören.

Es wird auf Fig. 1 hingewiesen. Die zu verarbeitenden Produkte (z.B. Zwiebeln) werden über ein (nicht dargestelltes) Förderband in einen Behälter 1 eingebracht, der Verteilwände 2 aufweisen kann. Der Behälter ist an der Seite, wo die Zwiebeln durch das Förderband zugeführt werden, in Stützpunkten k federnd und höhenverstellbar angeordnet und an der anderen Seite an Blattfedern 3 aufgehängt. Die Neigung des Behälters kann durch Verschiebung der Stützpunkte k eingestellt werden. Durch die flexible Aufhängung kann der Behälter durch einen Schwingmotor oder Vibrator 5 verursachte Schwingungen zum Bewirken einer gleichmässigen Zufuhr übernehmen. Abhängig von der Zahl der zusammen mit dem Behälter zu verwendenden Schneid- und Kerbvorrichtungen kann der Behälter mit mehreren Führungsorganen 6 versehen sein.

Die dadurch gebildeten Rinnen fördern eine richtige Zufuhr zu dem weiteren nachbeschriebenen Vorrichtungsteil.

Dem Behälter 1 schliesst sich ein Schaufelrad 8 an, das durch einen Motor angetrieben wird. Die Drehrichtung ist linksum in Fig. 1. Die zugeführten Zwiebeln fallen, wenn sie das Ende des Behälters 1 erreicht haben, zwischen die Schaufeln des Schaufelrades. Mittels einer oberhalb des Schaufelrades angeordneten Bürste 9 wird ein Zuviel an sich zwischen jeweils zwei Schauföln befindenden Zwiebeln aufgehalten, so dass nur eine Zwiebel zugleich einer Zufuhrrinne 10 zugeführt werden kann. Die Drehzahl des das Schaufelrad antreibenden Motors ist einstellbar, so dass die Zuführgeschwindigkeit wahlweise geregelt werden kann.

Die Zuführrinne 10 ist abwärts geneigt angeordnet und zeigt ein sich verjüngendes Profil, das in eine V-förmige Rinne 10a einmündet (Fig. 6 tis ?b).

Die Zwiebeln bzw. Knollen, welche die Zuführrinne 10 erreichen, werden, wie es sich auf dem Versuchswege gezeigt hat, durch deren geneigte Stelle und durch die spezifische Form von Zwiebeln bzw. Knollen in eine Rollbewegung versetzt werden, bei der die Hauptachse der Zwiebeln bzw. Knollen eine im wesentlichen horizontale Stellung annehmen wird. Die Hauptachse ist die durch Kopf und Jjchwanz verlaufende zentrale Achse.
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Beim Erreichen der Stelle, an der die Zufuhrrinne 10 in die V-förmige Rinne 10 a einmündet, werden die Zwiebeln bzw. Knollen weiterrollen, und zwar mit auf beiden Seiten der V-förmigen Rinne hervorragendem Kopf und Schwanz (siehe Fig. k).

Die Oberflächen der Zufuhrrinne 10 und der V-förmigen Rinne 10a können, z.B. mit Karborund, gerauht sein, um ein Hinweggleiten der Zwiebeln zu verhindern. Auch ist es möglich, die Zufuhrrinne 10 aus einer Reihe von kürzeren aber übrigens gleichartigen Rinnen aufzubauen, die je mit einem schmalen Teil in einen breiten Teil der nächsten Rinne einmünden. Die Zwiebeln oder Knollen nehmen dann dadurch, dass an dem engen Ende einer jeden Rinne eine Korrektur der Stellung der Hauptachse auftritt, schneller die richtige Rollenstellung an.

Es wird auf Fig. 2 und 3 hingewiesen. Die V-förmige Rinne 10a schliesst sich an einen Messerhalter 11 an, der sich teilweise in dem Boden der V-förmigen Rinne 10a befindet und sich weiter in Förderrichtung bis an der Rinne 10a vorbei erstreckt. In dem Messerhalter 11 befindet sich ein vertikal angeordnetes Kerbmesser 12, das in einen Schnittiefenbegrenzer 13 eingefasst ist. Das Messer 12 kann mittels Stellschrauben 1U in bezug auf den Schnittiefenbegrenzer 13 auf eine gewünschte Höhe eingestellt werden. Dadurch lässt sich die Einkerbtiefe bestimmen und vermeiden, dass das Messer zu weit in das zu verarbeitende Produkt eindringt.

Es wird bemerkt, dass bei Verarbeitung von Knollen, die im allgemeinen nicht eingekerbt zu werden brauchen, das Messer entfernt werden kann oder völlig in den Schnittiefenbegrenzer wegsinken kann.

Oberhalb des Messerhalters 11 befindet sich eine Anpressvorrichtung (Fig. 1,3) mit zwei Seilrädern 15» 18 und einem mit beiden Rädern zusammenwirkenden Förderseil 20. Das erste Rad 15 ist an einer angetriebenen Welle 16 angeordnet und befindet sich oberhalb des Anfangsteiles des Messerhalters 11. Das Rad 15 dreht sich rechtsum in Fig. 1, so dass der wirksame Teil des Förderseiles 20 mit dem dem Messerhalter zugekehrten Teil sich von rechts nach links bewegt. Der Abstand zwischen dem Rad 15 und dem Schnittiefenbegrenzer 13 oder der V-förmigen Rinne 10a ist grosser als die grösste vorkommende Dicke der zu jverarbeitenden Produkte.

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Das zweite Seilrad 18 befindet sich oberhalb des Endes des Schnittiefenbegrenzers 13 und ist federnd aufgehängt. Der Abstand zwischen diesem zweiten Seilrad 18 und dem Schnittiefenbegrenzer 13 ist kleiner als die kleinste vorkommende Dicke der zu verarbeitenden Zwiebeln. Dadurch entsteht zwischen dem Schnittiefenbegrenzer 13 und dem wirksamen Teil des Förderseiles 20 ein keilförmiger Raum. Zum Spannen des Forderseiles 20 ist eine Spannvorrichtung 21 vorgesehen. Weiter ist bei der gezeichneten Ausführungsform die Höhe der Welle 16 mittels eines Schraubenspindelverstellmechanismus 24 einstellbar. Auch ist auf der Rückseite des Förderseiles 20 ein Drückstück 23 angeordnet, das vermeidet, dass das Förderseil über die dem Kerbmesser 12 zugekehrte Strecke eingedrückt wird.

Das über die Zuführrinne 10 und die V-förmige Rinne 10a zugeführte Produkt kann durch das Seil 20, das sich an der dem Kerbmesser 12 zugekehrten Seite in der Bewegungsrichtung der Zwiebeln oder Knollen bewegt, erfasst und weiterbefördert werden. Dadurch, dass die Anpressvorrichtung geneigt zum Kerbmesser 12 angeordnet ist, wird das Produkt fest an das Kerbmesser und den Schnittiefenbegrenzer 13 angedrückt und wird es die Rollbewegung behalten (siehe Fig. 3). Dadurch wird das Produkt ringsum eingekerbt, und zwar quer zur Hauptachse, so dass die nach dem nachzubeschreibenden Abschneiden von Kopf und Schwanz verbleibenden Schalenhälften sich einfach entfernen lassen. Das Kerbmesser 12 ist zusammen mit dem Schnittiefenbegrenzer 13 federnd in dem Messerhalter 11 angeordnet, so dass das Messer Unregelmässigkeiten in der Form der zu verarbeitenden Produkte folgen kann.

Im wesentlichen gleichzeitig mit dem Einkerben werden auf beiden Seiten des Kerbmessers angeordnete Messer 30 passiert, welche Messer den hervorragenden Kopf und Schwanz abschneiden. Diese Messer können beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein und in einer vertikalen Ebene, die parallel zur Förderrichtung verläuft, mittels einer durch die Mittelpunkte der Messer verlaufenden Welle angetrieben werden. Vorzugsweise werden solche Messer jedoch exzentrisch auf der Welle angeordnet, und zwar um ein besseres Schneiden herbeizuführen. Es ist auch möglich, längliche Messer zu verwenden, die eine oszillierende Bewegung machen oder sich um eine Achse drehen.

Die Messer 30 der dargestellten Ausführungsform sind kreisförmig ausgebildet •und mit einer Flansche 3^ (Fig. 2) versehen. In der Flansche 3^ ist quer zur

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Achsrichtung ein Schraubenloch vorgesehen, so dass die Flansche, und also das Messer 30 mit einer Schraube 33 an der Achse 31 fixiert werden kann. Die Achse 31 ist dazu mit einer Flachseite 32 versehen und das Achsloch in der Flansche 3^ zeigt eine entsprechende Flachseite. Nach dem Losen der Schraube 33 können die Messer in Achsrichtung verschoben werden, um den gewünschten Abstand zwischen den Messern einzustellen. Andere Befestigungs- und Führungssysteme sind auch möglich, wie beispielsweise ein System mit einem Keil und einer Keilbahn.

Wenn die Zwiebeln bzw. Knollen die Kerbvorrichtung bzw. die Schneid- und Kerbvorrichtung verlassen, können die nunmehr gelösten Schalenhälften in bekannter V/eise durch Bürsten oder mittels Pressluft entfernt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann weiter Mittel für eine weitere Automatisierung des Verarbeitungsprozesses aufweisen. Diese Mittel werden jetzt beschrieben.

Wenn eine Zwiebel oder Knolle z.B. durch eine abweichende Form nicht rollen will und in der Zufuhrrinne 10 oder in der V-förmigai Rinne 10a zum Stillstand kommt, könnte sich ein Stau ergeben. Um dies zu vermeiden, ist das Schaufelrad 8 durch eine Reibungskupplung an der Achse 7 befestigt. Das Schaufelrad kann durch einen Klinkenmechanismus 36 gesperrt werden (Fig. 1). Eine durch die Zufuhrrinne 10 und die V-förmige Rinne 10a rollende Zwiebel passiert einen nahe dem Ende der V-förmigeaRinne 10a angeordneten Kontaktgeber 37 (Fig. 3), der eine photoelektrische Vorrichtung sein kann, oder einen mechanischen Kontaktgeber. Beim Passieren des Kontaktgebers 37 wird ein Stromkreis geschlossen und kann z.B. mittels eines Elektromagneten der Klinkenmechanismus entsperrt werden, so dass das Schaufelrad 8 sich drehen und die nächste Zwiebel zuführen kann. Durch eine (nicht dargestellte) Verzögerungsschaltung'bleibt der Klinkenmechanismus entsperrt, bis die nächste Schaufel sich der Zuführstellung nähert. Die Verzögerungsschaltung wird nunmehr nur den Klinkenmechanismus in der entsperrten Stellung, bei der sich das Schaufelrad 8 drehen kann, halten, wenn der Kontaktgeber 37 infolge der Passage der vorhergehenden Zwiebel ein Signal an die Verzögerungsschaltung abgegeben hat. Eine (nicht dargestellte) Alarmvorrichtung kann in bekannter Weise mit dem Schaufelrad 8 oder mit dem Klinkenmechanismus gekuppelt sein zum Abgeben eines Alarmsignals, wenn das Schaufelrad gesperrt bleibt.

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Zum automatischen Einstellen des Abstandes zwischen den Abschneidorganen 30 ' können Fühler 39 (Fig. 5)> auf beiden Seiten der V-förmigen Rinne 10a und möglichst dicht bei den Messern 30 angebracht, benutzt werden, zum Abtasten der Breite einer passierenden Zwiebel. Die Fühler 39 können aus nach innen gerichteten Plättchen bestehen und entweder mechanisch mittels eines (nicht dargestellten) Hebelsystems oder elektrisch z.B. mittels Potentiometer, einer Brückenschaltung und eines (nicht dargestellten) Servomechanismus bewirken, dass sich die Messer 30 über die Welle 31 verschieben. Dadurch können die Messer z.B. mit einem in den Flanschen vorgesehenen Keilschlitz über einen in der Achse angebrachten (nicht dargestellten) Keil gleiten.

Schliesslich wird noch bemerkt, dass die Neigung der ganzen Vorrichtung mittels eines Schraubenspindelverstellmechanismus 35 (siehe Fig. 1) geregelt werden kann, um einen optimalen Rolleffekt in der Zuführrinne 10 und der V-förmigen Rinne 10a zu erzielen. Mit einem aus zwölf von den obenbeschriebenen Vorrichtungen auf einem gemeinsamen Gestell bestehenden Prototypus ist eine Produktionskapazität von zwölf verarbeiteten Zwiebeln die Sekunde oder 2,5 Tonnen die Stunde erreicht worden.

Verschiedene Aenderungen der Vorrichtung, wie oben beschrieben, sind möglich, ohne dass dadurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.

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Claims (12)

1. AHSPRUECHE

   brrichtung zum automatischen Verarbeiten von Zwiebel- und Knollengewächsen, gekennzeichnet durch eine Zufuhr- und Dosiervorrichtung, eine darauffolgende, ablaufende, in eine V-formige Rinne einmündende Zuführrinne, um die Zwiebeln bzw. Knollen infolge ihrer spezifischen Form und der Neigung der Zufuhrrinne in eine Röllbewegung zu versetzen, bei der die durch Kopf und Schwanz gehende Hauptachse eine im wesentlichen horizontale Stellung annimmt, bei der die V-förmige Rinne so bemessen ist, dass die Köpfe und die Schwänze der Zwiebeln bzw. Knollen sich an jeder Seite ausserhalb dieser V-förmigen Rinne befinden, und durch eine auf die V-förmige Rinne folgende Schneidvorrichtung und eine Kerbvorrichtung zum Abschneiden der Köpfe und der Schwänze der Zwiebeln und Knollen, bzw. zum Einkerben der Zwiebeln ringsherum.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr- und Dosiervorrichtung ein angetriebenes Schaufelrad und einen Bürstenmechanismus umfasst, bei der der Bürstenmecharismus bewirkt, dass die Zahl der jeweils zwischen zwei aufeinanderfalgendenüchaufeln des Schaufelrades zugeführten Zwiebeln bzw. Knollen dadurch auf eine beschränkt wird, dass der Bürstenmechanismus die übrigen gegebenenfalls zwischen den Schaufeln befindlichen Zwiebeln bzw. Knollen aufhält.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbvorrichtung ein teilweise in dem Boden und teilweise in der Verlängerung der V-förmigen Rinne liegendes vertikal angeordnetes Kerborgan umfasst, während die Schneidvorrichtung zwei vertikal auf beiden Seiten des Kerborganes angeordnete Abschneidorgane umfasst.
4. k. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,.dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Abschneidorganen zur optimalen Anpassung an die Abmessungen der zu verarbeitenden Zwiebeln bzw. Knollen variiert werden kann.
5. 5· Vorrichtung nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerborgan einen Schnittiefenbegrenzer aufweist.

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6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Kerborganes relativ zum Schnittiefenbegrenzer einstellbar ist zum Erhalten einer gewünschten Tiefe des Kerbschnittes.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch in einer vertikalen Ebene rotierende Abschneidorgane.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7> gekennzeichnet durch im wesentlichen kreisförmige exzentrisch um eine Antriebswelle rotierende Abschneidorgane.
9. 9. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch in einer vertikalen Ebene oszillierende längliche Abschneidorgane.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch k ff., gekennzeichnet durch Abtaster nahe dem Ende der V-formigen Rinne zum Abtasten der Grosse der zu verarbeitenden Zwiebeln bzw. Knollen und eine mit diesen Abtastern zusammenwirkende Regelvorrichtung, die elektrisch oder mechanisch den Abstand zwischen den Abschneidorganen zur Anpassung an die Abmessungen der zu verarbeitenden Zwiebeln oder Knollen regeln kann.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anpressvorrichtung für die zu verarbeitenden Zwiebeln bzw. Knollen, welche zwei durch ein Forderseil verbundene Seilräder umfasst, deren erstes in einem Abstand, der grosser ist als die grösste zu erwartende Dicke der Zwiebeln bzw. Knollen, oberhalb des Anfangsteiles des Kerborganes oder der V-formigen Rinne angeordnet ist, und deren zweites federnd oberhalb des Endes des Kerborganes aufgehängt ist, und wobei der Abstand zwischen dem zweiten Seilrad und dem Kerborgan in der Ruhestellung kleiner ist als die kleinst vorkommende Dicke der zu kerbenden Zwiebeln bzw. der zu verarbeitenden Knollen, und wobei die Drehrichtung der Seilräder so beschaffen ist, dass die Zwiebeln oder Knollen unter dem Druck des Förderseiles rollend über das Kerborgan oder zwischen den Abschneidorganen hindurchgeführt werden.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eiri auf der Rückseite des Forderseiles angeordnetes Drückstück, das vermeidet, dass das Förderseil

    durchgedrückt wird.

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    *13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführ- und Dosiervorrichtung ein Schaufelrad und einen Klinkenmechanismus umfasst, bei der der Klinkenmechanismus durch einen nahe dem Ende der V-förmigen Rinne angeordneten Detektor befehligt wird, um das Schaufelrad jeweils zur Rotation freizugeben, wenn die vorhergehende Zwiebel oder Knolle den Detektor passiert.

    1U. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Zuführrinne und der V-förmigen Rinne gerauht sind, um ein Gleiten der Zwiebeln bzw. Knollen zu verhindern.

    15· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführrinne aus einer Reihe von Rinnen besteht, die je mit einem schmalen Teil in einen breiten Teil der nächsten Rinne einmünden.

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