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Dokumentenidentifikation DE3782415T2 19.05.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0275810
Titel Obstschälmaschine.
Anmelder Pelanar Sociedad Limitada, Albalat de la Ribera, ES
Erfinder Perez Gonzalvo, Jose, E-46687 Albalat de la Ribera, ES
Vertreter Dreiss, U., Dipl.-Ing. Dr.jur.; Hosenthien, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Fuhlendorf, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 7000 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 3782415
Vertragsstaaten AT, BE, DE, ES, FR, GB, GR, IT, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.11.1987
EP-Aktenzeichen 875600025
EP-Offenlegungsdatum 27.07.1988
EP date of grant 28.10.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.05.1993
IPC-Hauptklasse A47J 17/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schälen von Zitrus- und anderen Schalenfrüchten.

Die idealen Bedingungen zum Schälen einer dieser Früchte sind etwa diejenigen, wie sie während einer durch die Hand eines Menschen ausgeführten Tätigkeit gegeben sind.

Das Messer muß somit eine bestimmte Menge an Schale abhängig von deren Dicken abtrennen. Üblicherweise hält man (bspw.) die Orange in einer Hand und dreht sie etwas, während mit der anderen Hand das Messer gehalten wird und man die

Schneidbewegung in Gegenrichtung zur Drehung ausführt. Dabei ergibt sich ein weiteres Problem. Der Einschnitt des Messers an der Frucht hat die Tendenz, der Bahn zu folgen, die ihr Profil bestimmt. Wenn das Schälen von Hand erfolgt, wird die relative Lage des Messers zur Frucht korrigiert, wobei sie kontinuierlich modifiziert wird.

Zum Hintergrund vorliegender Erfindung wird folgender Stand der Technik genannt:

Die GB-A 286 415 besteht aus einem handbetriebenen Gerät, das dann, wenn es von einem Handgriff betätigt wird, die Frucht dreht und bewirkt, daß ein festes Messer auf einem Tragarm sich linear bewegt. Diese Vorrichtung ist der der US 4 137 839 sehr ähnlich, die nachstehend erwähnt ist. Die Bewegung des Messers in Bezug auf die Frucht ist nicht gleichmäßig, da das Messer ortsfest ist und die Frucht immer größer wird, wenn sie den Teil ihres größten Durchmessers erreicht.

Bei der US 4 137 839, die eine mit der vorgenannten im wesentlichen identische Maschine zeigt und die elektrisch betrieben ist, sind das Drehen der Frucht und die Bewegung des Messers linear. Bei dieser Vorrichtung ist das Messer ortsfest.

Die FR-A 1 243 668 zeigt eine Messeranordnung zum Schälen von Früchten. Dieses Messer ist rotierbar und ist an einer komplizierten Vorrichtung befestigt. Es schneidet längs deren Umfang oder einer Schräge am Umfang und sogar durch sternförmige, befestigte Teile, die an ihm vorgesehen sind. Ihr Aufbau ist ungewöhnlich und auch die Vorrichtung dieses angemeldeten Patentes ist nicht üblich, wobei längs der Innenkante des Messers geschnitten wird und sie eine Hin- und Herbewegung ausführen kann.

Die vorliegende Erfindung besitzt im wesentlichen ein einschneidendes und rotierendes Messer, das über die Oberfläche der Frucht läuft.

Das Ziel der rotierenden Bewegung ist, daß ihre Bahn parallel zur Oberfläche der Fruchtschale und nicht parallel-konzentrisch zur Achse der Rotation der Frucht ist, was ein ungleichmäßiges Schälen ergeben würde.

Um den Lauf über die Oberfläche der Frucht auszuführen und um bei jeder Einheit die erforderliche Dicke der Schale zu schneiden, wird ein Mechanismus wichtig sein, der folgendes mechanisch ausführt:

- Das Drehen der Frucht.

- Das dauernde Einschneiden des Messers an der Frucht.

- Die rotierende Bewegung des Messers.

- Die Bewegung des Messers so, daß es über die gesamte Außenseite der Frucht läuft.

Als einfaches Beispiel wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, durch das die Merkmale vorliegender Erfindung erreicht werden können.

Das Drehen der Frucht wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß sie auf ein drehbares Grundteil gelegt wird.

Das dauernde Einstechen bzw. Einschneiden des Messers in die Frucht erfolgt durch Druck einer Feder, die diesen auf den Arm, der das Messer trägt, ausübt. Der Einschnitt dringt nur bis zu einer bestimmten Dicke ein, dank eines Anschlags, der verhindert, daß das Messer tiefer als notwendig geht. Dies wird im Prinzip bei den Geräten mit langsamer Bewegung erzeugt und somit bei solchen für den Haushaltsgebrauch. Bei Maschinen hoher Geschwindigkeit, insbesondere in der Industrie, kann aber dasselbe Ergebnis ohne einen Anschlag erreicht werden, dank des Umstandes, daß das Messer bei einer derart hohen Geschwindigkeit rotiert, daß keine Zeit verbleibt, in die Frucht einzudringen.

Die Bewegung des rotierenden Messers erfolgt dauernd. Es kann von einem eigenen Motor bewegt werden; wirtschaftliche Gründe lassen es jedoch ratsam erscheinen, die Bewegung des Messers mit demselben Motor auszuführen.

Das Problematischste ist die Bewegung des Messers über die Oberfläche der Frucht. Es muß berücksichtigt werden, daß an der Frucht aufgrund deren spiraligem Lauf die Bewegung bei kleinem Durchmesser beginnt, der Durchmesser sich vergrößert und an der gegenüberliegenden Zone der Frucht wieder abnimmt.

Wäre die Bewegung des Messers stets dieselbe, würde es mehrere Läufe am selben Ort an Bereichen kleineren Durchmessers ausführen, während an dem Bereich größten Durchmessers, insbesondere wenn es eine große Frucht ist, dort das Schälen nicht ausreichend wäre.

Dennoch ist es bei industriellen Geräten möglich, daß die Bewegung des Messers stetig ist, und zwar aufgrund der schnellen Drehung der Frucht, wobei das Schälen im Ergebnis einheitlich ist.

Das Wirtschaftlichste und Bequemste ist, ein Profil einer proportionalen Nockenscheibe vorzusehen, wobei dies stets im Bezug auf die nachstehend beschriebene Maschine mit relativ langsamer Bewegung gilt. Dort erzeugt die Nockenscheibe eine Messerlaufbewegung, die proportional zum Durchmesser in jeder Lage ist. Diese Erläuterung wird im folgenden detailierter vorgenommen.

Eine mögliche Ausführung solcher Maschinen mit langsamer Bewegung könnte auch ein Mechanismus sein, der eine proportionale Bewegung in Abhängigkeit von der Lage, die der Arm relativ zur Drehachse der Frucht einnimmt, erzeugt. Der Betrieb mit Hilfe der unten beschriebenen mechanischen Vorrichtung ist jedoch zuverlässiger.

Zur besseren und verständlicheren Erläuterung ist der Beschreibung als Bestandteil ein Satz Zeichnungen beigefügt, anhand dem ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren beschrieben ist.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht derselben Vorrichtung.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht desjenigen Bereichs, der bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung als Rückseite angesehen wird.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2.

Es versteht sich, daß die Vorrichtung in den erwähnten Figuren nur im Hinblick auf ihre Mechanik dargestellt ist und daß sie durch einen herkömmlichen Rahmen, der das entsprechende ästhetische Aussehen bietet, zu vervollständigen wird.

Nach diesen Figuren besitzt die Vorrichtung der Erfindung eine tragende Grundplatte 1, die eine Plattform bildet, auf der alle Elemente oder mechanischen Teile der Vorrichtung befestigt sind, und einen kleinen Motor 2, der von einer entsprechenden Spannungsquelle betrieben ist. Der Motor 2 treibt ein herkömmliches und geeignetes System bzw. Getriebe 3 an, dessen vorstehende Welle über einen Riementrieb und Räder drei Wellen 4,5 und 6 gleichzeitig antreibt, wobei die letztere an ihrem oberen oder freien Ende eine Art Kopf zeigt (diese Welle ist ebenso wie die beiden anderen vertikal angeordnet). Dieser Kopf besitzt einige spitze Ansätze 7, die Mittel bilden, auf denen die zu schälende Frucht 13 befestigt wird. An ihrem oberer Teil wird die Frucht von einem weiteren Ansatz 8 gehalten, der im rotierenden Kopf 9 vorgesehen ist, der an dem Ende eines Schwenkarmes 10 befestigt ist, welcher durch die Wirkung einer Feder 11 ständig nach unten gezogen ist. Dieses Verschwenken ist sowohl nach oben als auch nach unten durch eine spezielle Form eines Hebels 12 begrenzt, der dann, wenn er nach unten betätigt ist, das Anheben des Armes 10 bzw. dessen Verschwenken nach oben bewirkt, womit ermöglicht wird, daß die zu schälende Frucht 13 zwischen die Ansätze 7 der Welle 6 und den Ansatz 8 des Kopfes 9 des Armes 10 angeordnet werden kann.

Die Welle 4 trägt an ihrem oberen Ende ein konisches Zahnrad 14, das mit einem weiteren komplementären Zahnrad 15 kämmt, das integral und konzentrisch (d. h. an derselben Welle befestigt) mit dem Zahnkranz 16 ist, an dessen Umfang ein weiteres Zahnrad 17 kämmt, das integral auf einer Drehachse 18 ist, die an ihrem anderen Ende das Schneidmesser 19 trägt. Das Schneidmesser 19 kann, wie bereits hervorgehoben worden ist, rotierend angetrieben sein, wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wobei es in diesem Falle eine Form hat, die als kegelstumpf- oder kreisförmig betrachtet werden kann; dieses Schneidmesser 19 kann aber auch eine hin- und hergehenden Bewegung ausführen, in welchem Falle es logischerweise geradlinig ist. Im Hinblick auf das oben erwähnte Zahnrad 17 muß es eine besondere Form besitzen, damit es in der Lage ist, bei jeder Bewegung mit dem Zahnrad oder dem Zahnkranz 16 in Eingriff gebracht zu werden. Diese besondere Form ist gekrümmt-konvex oder gerundet, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Drehachse 18 ist von einem rohrförmigen Arm 20 geschützt, der von einer Feder 21 an einer Lage gegen die Frucht 13 gehalten ist. Auf dem rohrförmigen Arm 20 ist ein langgestrecktes Element 22 befestigt, dessen Ende in einer gerundeten Form 23 abgewinkelt ist, das nahe dem Schneidmesser 19 verbleibt und als Pufferanschlag gegenüber der Außenfläche der Frucht 13 dient, so daß das Messer 19 nicht mehr als notwendig in sie einsticht. Hinsichtlich dieses Anschlags wurde dessen Zweck bei langsamlaufenden Maschinen bereits erläutert.

Das konische Ritzel bzw. Zahnrad 17 und somit der rohrförmige Arm 20 sind an einer Gabel 24 gehalten, die integral mit einem Zahnrad oder Zahnkranz 25 ist, der an der Welle 26 des Zahnkranzes 16 bezüglich dieser letzten beiden Elemente in rotierender Weise befestigt ist, wenn ein rotierendes Schneidmesser verwendet wird, weil dann, wenn ein Schneidmesser mit einer hin- und hergehenden Bewegung verwendet wird, die Achse 18 des Messers eine hin- und hergehenden Bewegung ausführt.

Die Welle 5 ist von einer Schraubspindel gebildet, die mit einem Zahnrad bzw. Ritzel 27 in Eingriff steht, das an einer Welle 28 integral mit einer Nockenscheibe 29 verbunden ist, die mit einer besonders ausgebildeten Nut 30 versehen ist, in welcher ein Zapfen 31 geführt ist, der zu einem Zahnsegment 32 gehört, welches an seinem anderen Ende an einer Drehachse 33 auf einem Träger 34 angelenkt ist. Das Zahnsegment 32 greift in das vorerwähnte Zahnrad oder Zahnkranz 25 ein. Die Zähne dieses Segments tragen die Bezugszahl 35.

Die Gesamtheit der Mechanik ist durch einen Träger 36 komplettiert, auf dem die Wellen 26 und 28 und auch das Ende des Armes 10 befestigt sind. Die Einheit besitzt ferner Hubbegrenzungen 37,38.

Entsprechend dem beschriebenen Aufbau arbeitet die Vorrichtung wie folgt:

Zunächst wird die zu schälende Frucht zwischen die Ansätze 7 der Welle 6 und den Ansatz 8 des Kopfes 9 am Arm 10 gebracht. Zu diesem Zweck ist es notwendig, den Hebel 12 zu bewegen, um diesen Arm 10 anzuheben und somit in der Lage zu sein, die Frucht zwischen die Vorsätze 7 und 8 anzuordnen. Ist die Frucht in richtiger Weise fixiert, wird der Motor 2 mit Hilfe des betreffenden Betätigungsschalters in Bewegung gesetzt. Über das Reduziergetriebe 3 werden die drei Wellen 4,5 und 6 in Drehung versetzt, so daß die Rotation der Welle 6 bewirkt, daß die Frucht sich um ihre eigene Achse, die auf der Welle 6 befestigt ist, zu drehen beginnt. Gleichzeitig und in Folge der Drehung der Welle 4 wird die Drehung des Schneidmessers 19 entsprechend dem vorstehend Dargelegten bewirkt, so daß das Schälen der Frucht begonnen wird. Es ist bereits oben erwähnt worden, daß das Schneidmesser 19, obwohl es bei der Ausführungsform nach der Zeichnung rotierend ausgebildet ist, in seiner Bewegung auch hin- und hergehend sein kann. Gleichzeitig und durch die Wirkung der Rotation der Welle 5 wird die langsame Drehung des Zahnsegmentes 32 bewirkt, was durch den Eingriff des Zahnrades oder Zahnkranzes 25 dessen langsame Drehung bewirkt, so daß die winklige Verschiebung der Gabel 24 und deshalb des rohrförmigen Armes 20 erzeugt wird, auf dem die Welle des Messers 19 befestigt ist, so daß ein allmähliches Anheben des Messers 19 bewirkt wird, um dasselbe längs der Frucht nach vorne zu bewegen und so deren Schälen zu bewirken. Diese Bewegung setzt sich fort, bis die Gabel 24 das Ende der oberen Hubbegrenzung 38 berührt, zu welchem Zeitpunkt das Messer 19 den oberen Teil der Frucht erreicht hat. In diesem Falle ist ein zweiter Lauf notwendig; die erwähnten Bewegungen beginnen von neuem, jedoch in diesem Falle in entgegengesetzter Richtung, d. h., daß das Zahnsegment sich in entgegengesetzter Richtung dreht und deshalb die Bewegung des Armes 20 nach unten und das Messer längs der Oberfläche der Frucht nach unten geht, wobei all dies in Folge der besonderen Form der Nut 30 in der Nockenscheibe 29 erfolgt, die bewirkt, daß das Zahnsegment 32 sich in entgegengesetzter Richtung dreht, und zwar bis der abwärts gehende Arm 20 mit dem Ende der unteren Hubbegrenzung 37 in Berührung kommt, was anzeigt, daß das Messer den unteren Teil der Frucht bereits erreicht hat.

Alle diese Bewegungen können so viele Male, wie gewünscht, bewirkt werden, bis die Frucht perfekt geschält ist, wobei dann mehr als ein Durchgang notwendig ist, wenn die Schale oder Haut dicker als normal ist.

Schließlich muß man die Tatsache hervorheben, daß die Endhubbegrenzung 37 und 38 vorgesehen sind, um den Motor 2 abzuschalten, wenn das Messer das obere bzw. untere Ende der zu schälenden Frucht erreicht hat. Der Mechanismus besitzt auch einen nicht dargestellten Schalter, dessen Aufgabe es ist, das Ende der oberen Hubbegrenzung 38 dann zu löschen, wenn es notwendig ist, einen zweiten Schäldurchlauf zu bewirken, d. h., wenn dieser zweiter Durchlauf auszuführen ist, wird der Schalter die Endhubbegrenzung des oberen Hubendes 38 unberücksichtigt lassen, und somit wird dann, wenn das Schneidmesser den oberen Teil erreicht, der Motor nicht anhalten, sondern weiter in Tätigkeit bleiben und das Schneidmesser wird sich nach unten bewegen.

Die Aufgabe der Nockenscheibe 29 besteht darin, das Schälen einheitlich zu bewirken, d. h., daß die Bewegung langsamer wird, wenn das Schneidmesser an der mittigen Zone der Frucht wirkt, und schneller wird, wenn es sich den oberen und/oder unteren Endbereichen nähert.


Anspruch[de]

1. Vorrichtung zum Schälen von Zitrus- und anderen Schalenfrüchten, bei der die Frucht (13) auf einem rotierenden Halter (6) befestigt ist, welcher mit scharfen Spitzen (7) zum Festhalten versehen ist, und mit einem Messer (19), das sich über die äußere Fruchtoberfläche bewegt und das am Ende eines Schwenkarmes (10) zum Abtrennen der Schale von dem Fruchtfleisch befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Messers (19) sich proportional zur rotierenden Bewegung des Halters (6) und proportional zur Drehbewegung verhält, welche die fortschreitende Bewegung des Messers über die Fruchtoberfläche bewirkt, und daß das Messer (19) tangential zur Fruchtoberfläche und entlang der Tangentiallinie angeordnet ist, wobei die Geschwindigkeit der Messerbewegung über die Frucht variabel ist, und deren Winkelgeschwindigkeit durch eine Nockenscheibe (29) mit geeignetem Profil oder in herzähnlicher Form reguliert wird, so daß die Bewegung des Messers langsamer ist, wenn es den mittigen Teil der Frucht bearbeitet und schneller ist, wenn es nahe den Endzonen arbeitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer mit einer Vor- und Zurückbewegung versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Messer (19) durch eine mit einem Elektromotor verbundene Welle angetrieben ist und die Drehgeschwindigkeit sich proportional zur Drehbewegung des Halters verhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Messer (19) und der es tragende Arm (20) tangential über die Fruchtoberfläche bewegt werden und zwar derart, daß der das Messer tragende Arm in seiner Gesamtheit einen radialen Bogen im Verhältnis zum geometrischen Mittelpunkt der Frucht beschreibt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Bewegung (24/24-32) des das Messer tragenden Armes (20) im Zusammenspiel mit einem Mechanismus erfolgt, der diesen Arm in Richtung der geometrischen Mitte der Frucht spannt und zwar senkrecht zu deren Oberfläche und in Übereinstimmung mit einem gabelförmigen Gelenk (24) des Armes, bspw. in Form einer Feder (21) oder eines hydraulischen Mechanismus.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen einzigen Motor (3) besitzt, der die Welle der rotierenden Stütze (6) der Schneidvorrichtung (9) und des Mechanismus für die radial Bewegung des Messers (24/25-32) antreibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie für jede der drei Wellen einen separaten Elektromotor besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Messer drehende Welle (18) an ihrem oberen freien Ende mit einem Ritzel (19) versehen ist, daß das Ritzel konvex ist und in ein anderes mit einem größeren Durchmesser (16) eingreift, das wiederum mit einem im Durchmesser kleineren Zahnrad (15) verbunden ist, das seinerseits in ein weiteres Zahnrad eingreift, das mit einem Zahnkranz (14) verbunden ist, dessen Welle (18) sich über einen langen Abschnitt erstreckt und am anderen Ende mit einem Schneidmesser verbunden ist, das sich drehen bzw. vor und zurück bewegen kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das Messer tragende Welle (18) durch einen sicheren, sie umschließenden röhrenförmigen Arm geschützt ist und durch eine Gelenkgabel (24) mit der Zahnstange oder dem Ritzel (17) verbunden ist, das so montiert ist, daß es um dieselbe Welle drehen kann, so daß dieses in den Zahnkranz mit größeren Durchmesser (16) eingreifen kann.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Wellen, welche der das Messer tragende Arm überträgt, durch eine Spindel (5) erfolgt, in die ein neues Ritzel (27) eingreift, an dessen Welle eine mit einem Schlitz (30) versehene Nockenscheibe angebracht ist, deren Profil so gestaltet ist, daß sie einen Bolzen (31) eines Zahnabschnittes (35) lenken kann, der in das Ritzel (25) eingreift, welches mit der den die Messerwelle schützenden Arm tragenden Gabel (24) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der das Messer tragende Arm mit einem Fühler (22) versehen ist, der verhindert, daß es bei relativ langsamen Maschinen mehr als notwendig in die Frucht eindringt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler die Form eines Kanals zum Abführen der von der Frucht abgeschälten Schale besitzt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei schnell rotierenden Maschinen das Abführen der Schale nach dem Schneiden dank einer Schiebbewegung durch ein unter Druck stehendes, entsprechend ausgerichtetes Medium, einfacher ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Endbegrenzern (37-38) am oberen und unteren Ende der Bogen, die die mit der Messerwelle verbundene Spindel (24) ausführt, versehen ist.







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