Vorrichtung zum Schälen von stangenförmigen Gemüse Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Schälen von stangenförmigem Gemüse mit einer Mehrzahl
von in Transportrichtung
des Gemüses wechselweise angeordueten Transportwalzen-Paaren
und Messerstationen, wobei die Transportwal 15 zen-Paare mit
einer Antriebseinheit verbunden sind, so dass mindestens eine
Transportwalze des Transportwalzen-Paares drehbar um die eigene Achse
antreibbar ist.
Aus der DE 196 08 195 C1 ist eine Vorrichtung zum Schälen 20 von
stangenförmigem Gemüse bekannt, bei der Transportwalzen-Paare
und Messerstationen wechselweise in Transportrichtung
des Gemüses angeorduet sind. Die Transportwalzen-
Paare dienen zum Erfassen und Führen des stangenförmigen Gemüses entlang
eines vorgegebenen Transportweges. Die Mes 25 serstationen dienen zum
Schälen des Gemüses. Um ein gleichmäBiges
Schälen entlang der Umfangsfläche des Gemüses zu ermöglichen, sind
die Transportwalzen-Paare und Messerstationen
in Transportrichtung wechselweise angeordnet. Die Transportwalzen-Paare
sind zu Transportwalzen-Paaren zusam 30 mengefasst, wobei die
TransportWalzen eweils aus einem
2 - weichelastischen Material gefertigt und mit einer Welle versehen sind.
Die Welle der Transportwalze ist mit einer Antriebseinheit verbunden, so
dass sie drehbar angetrieben ist. Um einen universellen Einsatz der
Vorrichtung, insbesondere die Behandlung von Gemüse unterschiedlichen
Durchmessers, zu gewährleisten, ist die Welle der Transportwalze drehbar
an einem Schwenkarm gelagert, der seinerseits schwenkbar an 10 einer
feststehenden zweiten Achse gelagert ist. Die Verlängerung
der Welle bzw. Achse ist jeweils mit Antrieberädern verbunden, so
dass durch Betätigung des Schwenkarmes der Abstand von zwei
Transportwalzen eines Transportwalzen- I Paares zueinander einstellbar
ist. Nachteilig an der be 15 kannten Vorrichtung, die sich grundsätzlich
bewährt hat, ist, dass in Abhängigkeit von dem Durchmesser des stangenförmigen
Gemüses, beispielsweise von Spargel, Karotten etc., der Abstand
der Transportwalzen eines Transportwalzen-Paares
vorzugsweise manuell voreingestellt werden muss.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schälen
von stangenförmigem Gemüse derart weiterzubilden,
dass die Universalität der Behandlung von stangenförmigen
Gemüses unterschiedlichen Typs und unterschiedlicher 25 Größe
verbessert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Transportwalze des Trans 30 portwalzen-Paares
eine Welle aufweist, die mit der Antriebseinheit
über eine Kupplungeeinheit verbunden ist, derart, dass die
Transportwalze quer zur Transportrichtung beweglich ausgebildet ist.
- 3 - Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die
Ankoppelung einer Welle der Transportwalze an die Antriebseinheit über
eine Kupplungseinheit die Transportwalzen
selbsttätig quer zur Transportrichtung nachgiebig s ausgebildet
sind. Dadurch kann stangenförmiges Gemüse gegebenenfalls
unterschiedlichen Typs in einem relativ großen
Durchmesserbereich transportiert bzw. den Messerstationen zugeführt
werden, ohne dass die Gefahr eines Bruchs des Gemüses
besteht. Grundgedanke der Erfindung ist es, die 10 Transportwalze
nicht starr in ihrer Erstreckungsrichtung zu halten, sondern die
Transportwalze quer zu ihrer Erstreckungsrichtung
beweglich zu lagern. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass
sich die Vorrichtung selbstbätig auf die unterschiedlichen Formen bzw.
Größen des Gemüses im Sinne 15 eines schonenden Transportes einstellen
kann.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die
Kupplungeeinheit als spielfreie Wellenkupplung ausgebildet, so dass auf
einfache Weise eine Kopplung der Welle der 20 Transportwalze mit einer
Abtriebewelle der Antriebseinheit geschaffen ist, wobei zum einen eine
Ubertragung von Drehkräften
und zum anderen ein Wellenversatz in einem vorgegebenen
Winkelbereich gewährleistet ist. Die VerschwenkLarkeit
der Transportwalzenwelle in einem Raumwinkelbereich um 2s eine Achse,
die koaxial zu der AbUriebswelle der Antriebseinheit
verläuft, wird durch ein flexibles Verbindungsteil der Kupplung
ermöglicht. Das Verbindungsteil dient zur Verbindung
von zwei Kupplungssegmenten der Kupplung und ist jeweils mit einem
Kupplungssegment formschlüssig verbunden.
30 Das erste Kupplungssegment ist mit einem Ende der Transportwalzenwelle
und das zweite Kupplungssegment ist mit einem
Ende der Antriebswelle verbunden. Obwohl infolge der geradlinigen
Transportrichtung eine Verschwenkbarkeit der Transportwalzen senkrecht zur
Transportrichtung ausreichend 35 ist, ermöglicht die VerschwenkLarkeit der
Transportwalzen
4 - im Raum mit einer Komponente, die einen spitzen Winkel zur
Transportrichtung bildet, ein schonendes Erfassen bzw. Weitertransportieren
einer nicht geradförmigen Gemüsestange.
Um einen geradlinigen Transport der Gemüsestange zu ermög 5 lichen, sind
vorzugeweise zwei Transportwalzen-Paare unmittelbar
nacheinander angeordnet.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen sowohl das erste und zweite
Kupplungssegment sowie das Verbindungsteil 10 der Kupplungeeinheit eine
Verzahnung auf, so dass eine sichere
Drehübertragung von der AbUriebswelle der Antriebseinheit
zu der Welle der Transportwalze gewährleistet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungs-
15 teil als eine flexible oder nachgiebige Hülee ausgebildet, die das
erste und zweite Kupplungssegment bereichsweise umgreift.
Die axiale Länge der Kupplungssegmente bzw. der Hülee ist derart
gewählt, dass die Kupplungssegmente in einem
vorgegebenen Abstand zueinander angeordnet sind. Hier 20 durch wird
ein Verschwenken der Transportwalzenwelle relativ
zur AbUriebewelle ermöglicht. Durch die Wahl des Abstandes
der Kupplungssegmente zueinander kann der maximale
Verschwenkwinkel vorgegeben werden.
25 Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1: Einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäBes
Transportwalzen-Paar in Transportrichtung,
Figur 2: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit in Transportrichtung wechselweise
angeordneten Transportwalzen-Paaren und nicht dargestellten
Messerstationen, Figur 3: eine Seitenansicht von zwei unmittelbar in
Transportrichtung
hintereinander angeordneten Transportwalzen-Paaren,
10 Figur 4: eine Vorderansicht eines Transportwalzen-Paares,
Figur 5: einen Längsschnitt durch eine Kupplungeeinheit, Figur 6:
einen Querschnitt durch die Kupplungseinheit ent 15 lang der Schnittlinie
VI-VI in Figur 5, Figur 7: einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Transportwalzenpaar in Transportrichtung mit ei ner Anpresskrafteinheit
nach einer zweiten Aus 20 führungsform und; Figur 8: eine perspektivische
Darstellung einer Messersta tion, die in Transportrichtung zwischen den
in! Figur 2 dargestellten zwei paarweise angeordneten 25 Transportwalzen
angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schälen von stangenförmigem
Gemüse kann vorzugsweise zum Schälen von Minikarotten
mit einem Durchmesserbereich von 5 bis 3 0 mm einge 30 setzt
werden. Darüber hinaus können auch andere Gemüsesorten,
wie zum Beispiel Spargel etc. mittels dieser Vorrichtung
geschält werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen 35 aus einer
Mehrzahl von Transportwalzen-Paaren l und Messer
stationen 2, die in Transportrichtung 3 des Gemüses wech selweise bzw.
abwechselnd zueinander angeordnet sind, siehe Figur 2. Zur sicheren
Führung des Gemüses in Transportrich tung 3 sind die als Transportwalzen-Paare
ausgebildeten 5 Transportwalzen-Paare 1 paarweise in
Transportrichtung 3 angeordnet. Die in Figur 8 dargestellte Messerstation
ist in Transport richtung 3 zwischen zwei Transportwalzen-Paaren 1 angeord
10 net. Die Messerstationen 2 bestehen in üblicher Weise aus einem
Messerträger 14, an dessen Enden Messerklingen 15 be weglich angeorduet
sind. An den Messerträgern 14 ist seit lich eine Druckeinheit 40 zum
Zentrieren der Messerträger 14 angeoränet.
Die Transportwalzen-Paare 1 und die Messerstationen 2 sind an einem
Maschinengestell 4 gelagert, wobei sich im wesent lichen oberhalb der
Transportwalzen-Paare 1 eine Antriebs einheit 5 anschließt. Die
Antriebseinheit 5 umfasst einen 20 ElekUromotor 6, der über ein Getriebe 7
einen Endlosriemen 8 antreibt. Der Endlosriemen 8 steht zumindest mit
einem jeweils einer Transportwalze 10 zugeordneten Riemenrad 9 eines
Transportwalzen-Paares 1 in Eingriff. Das Riemenrad 9 ist fest mit einer
Antriebewelle 11 verbunden, an der sich 25 in axialer Richtung eine Welle
12 der Transportwalze 10 an schließt. Zum schonenden Erfassen und
Weitertransport der Gemüsestangen weist jede Transportwalze 10 einen aus
einem elastischen bzw. weichelastischen Material bestehenden axi alen
Uberzug 13 auf.] Die Welle 12 der Transportwalze 10 ist über Kugellager 16
drehbar in einem Transportwalzenhalteteil 17 gelagert. Die Antriebswelle
11 der Antriebseinheit 5 ist über Kugellager 18 in einem quaderförmigen
Lagerbock 19 gelagert.
- 7 Zur Ubertragung des Drehmoments von der Antriebswelle 11 der
Antriebseinheit 5 auf die Welle 12 der Transportwalze 10 ist eine
Kupplungeeinheit 20 vorgesehen, das aus einem kraftschlüssig mit einem
Ende der Welle 12 verbundenen ers 5 ten Kupplungssegment 21, einem
kraftschlüssig mit einem Ende
der Antriebewelle 11 verbundenen zweiten Kupplungssegment
22 und einem drehfest mit den dem ersten Kupplungssegment
21 und dem zweiten Kupplungssegment 22 verbundenen flexiblen
Verbindungsteil 23 besteht. Das erste Kupplungs 10 sagment 21 und das
zweite Kupplungssegment 22 weisen einen zu der Welle 12 bzw.
Antriebswelle 11 orientierten radialen Abeatz 24 auf, der eine Bohrung 25
mit einem Innengewinde aufweist zur klemmenden Verbindung mit der Welle 12
bzw. der Antriebewelle 11 mittels einer Schraube. Zu diesem 15 Zweck sind
die Enden der Welle 12 bzw. der Antriebswelle 11 in eine axiale Aufnahme
26 und 27 des ersten Kupplungssogmentes
21 bzw. des zweiten Kupplungssegmentes 22 eingeführt.
Die Enden der Welle 12 bzw. der Antriebewelle 11 erstrecken sich
innerhalb des gröBten Bereiches der axialen 20 Aufnahme 26, 27, ohne
allerdings bündig mit der axialen Randfläche der Kupplungssegmente 21, 22
abzuschließen.
Sowohl das Verbindungsteil 23 als auch das erste Kupplungssegment
21 und das zweite Kupplungssegment 22 weisen eine 25 in
Umfangsrichtung verlaufende Verzahnung 29 auf, so dass das Verbindungsteil
23 reibschlüssig und drehfest auf mit Kupplungssegmenten 21 und 22
verbunden ist.
Die Kupplungssegmente 21 und 22 sind jeweils als mit der 30 Bohrung 26, 27
versehene Scheiben ausgebildet, die auf einer
zueinandergekehrten Seite mit einem Zahnkranzansatz versehen sind.
Dieser Zahnkranzansatz steht in Eingriff mit einer radialen
Innenverzahnung des Verbindungselementes 23.
- 8 - Die Länge des als eine das erste Kupplungssegment 21 und das zweite
Kupplungssegment 22 umgreifende Hülse ausgebil dete Verbindungsteil 23 ist
derart gewählt, dass zwischen den zueinander gekehrten axialen Randflächen
der Kupplungs 5 segmente 21 und 22 ein Zwischenraum 28 gebildet ist. Da
durch, dass die Hülse 23 flexibel ausgebildet ist, kann beim Erfassen bzw.
Weitertransport der Gemüsestange eine Transportwalze 10 oder können beide
Transportwalzen 10 der Transportwalzen-Paare 1 eine Seitwärtsbewequng quer
zur 10 Transportrichtung 3 vollziehen, so dass Gemüsestangen un
terschiedlichen Durchmessers oder Formgebung selbsttätig auf schonende
Weise erfasst und weitertransportiert werden können. 15 Dadurch, dass die
Kupplungseinheit 20 rotationesymmetrisch ausgebildet ist, ist die
Transportwalze 10 in der Lage, eine
Ausgleichsbewequng in einem vorgewählten Raumwinkelbereich
um die axiale Verlängerung der Antriebewelle 11 auszuüben.
Dadurch, dass jeder Transportwalze 10 eine Kupp 20 lungeeinheit 20
zugeorduet ist, ist eine zentrierte Führung der Gemüsestangen
gewährleistet.
Damit die Transportwalzen 10 eines Transportwalzen-Paares 1 mit einer
vorgewählten Anpresekraft auf die Gemüsestangen 25 wirken, ist eine
Anpresekrafteinheit 30 vorgesehen, die auf das Transportwalzenhalteteil 17
derart einwirkt, dass eine senkrecht zur Transportrichtung 3 wirkende
Haltekraft 31 erzeugt wird. Die Anpresskrafteinheit 30 kann beispielswei
se als hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder 30 Einheit 32 (Figur
7) oder als eine vorgespannte Feder 33 (Figur 1) ausgebildet sein. Die
Anpresskrafteinheit 30 greift zum einen an dem Transportwalzenhalteteil 17
und zum anderen an dem Maschinengestell 4 an.
_ 9 _ Den Transportwalzen-Paaren 1 ist jeweils ein Sensor zugeordnet
zur Positionsermittlung der Gemüsestange. Der Sensor ist mit einer
nicht dargestellten Steuereinheit verbunden, so dass in Abhängigkeit von
der Position des in Transport 5 richtung 3 vorderen Endes der Gemüsestange
die in Transportrichtung
3 nachfolgende Messerstation 2 zum Schälen der Gemüsestange
betätigt werden kann.
Zusätzlich kann als Messerstation auch eine Schneideinrich 10 tung
vorgesehen sein, die die Gemüsestange an den jeweiligen
Enden kürzt, dass heißt einen Schnitt quer zur Transportrichtung
3 vollzieht. Um beispielsweise einen Blätteransatz
einer Mohrrübe in einer vorgewählten Länge von beispielsweise
15 bis 2 0 mm abzuschneiden, kann die Position 15 der Mohrrübe
beim Durchleiten durch die Transportwalzen-
Paare 1 mittels eines weiteren Sensors ermittelt werden und durch die
Steuereinheit in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit
die entsprechende Messerstation zum Abschneiden
des vorderen und/oder hinteren Endes der Mohrrübe 20 angesteuert
werden.
Um ein beschädigungsfreies Transportieren der Gemüsestange durch das
Transportwalzen-Paar 1 zu gewährleisten, ist jeder
Transportwalze 10 ein Freilauf zugeordnet. Auf diese 25 Weise können
Differenzen bei der Umfangsgeschwindigkeit der Transportwalzen 10 eines
Transportwalzen-Paares 1 ausgeglichen
werden.
Die Funktionsweise der Kupplungseinheit 20 ist folgende: 30 Die
Transportwalzen 10 bzw. die Wellen 12 eines Transportwalzen-Paares
1 erstrecken sich in einer Ausgangelage gemäß Figur 3 und 4
parallel zueinander in vertikaler Richtung.
Wird dem Transportwalzen-Paar 1 ein stangenförmiges Gemüseteil
zugeführt, wird dasselbe durch den nachgiebigen Uber 35 zug 13 der
Transportwalze 10 erfasst. Weist das Gemüseteil
- 10 einen relativ großen Durchmesser auf, bewegen sich beide Wellen 12
bzw. Transportwalzen 10 des Transportwalzen-
Paares 1 um ein Gelenk 3 5 quer zur Transportrichtung 3 nach außen. In
Figur 1 ist lediglich beispielhaft eine Trans 5 portwalze 10 in einer
Transportposition dargestellt, während
die andere Transportwalze 10 in der vertikalen Ausgangsposition
angeordnet ist. Eine solche Ausgleichabewegung
um das Gelenk 3 5 wird ermöglicht durch die flexible oder elastische
Ausgestaltung der Hülee 2 3 der Kupplungs 10 einheit 2 0. Die
Anpresekrafteinheit 3 0 bewirkt eine auf die Gemüsestange auareichende
Haltekraft 3 1 für den Weitertransport.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die zueinander ge 15
kehrten Enden der Kupplungssegmente 2 1 und 2 2 beabstandet zueinander
angeordnet. Alternativ können diese Enden der Kupplungssegmente 2 1 und 22
auch konvex- oder konkavförmig ausgebildet sein, so dass sie entsprechend
einer Kugel-
Pfanne-Verbindung unmittelbar aneinander liegen und eine 20 Querbewequng
ausführen können.
Nachdem das Gemüseteil durch das Transportwalzen-Paar 1 hindurchgefördert
worden ist, bewirkt die Anpresehrafteinheit
30 ein Zurückbewegen der Transportwalzen 10 aus der 25
TransporEposition in die Ausgangsposition.