Die Erfindung betrifft einen Förderer für längliche Gegenstände und
eine Schälmaschine für längliche Früchte aus dem Obst- oder Gemüseanbau, die mit
dem Förderer ausgerüstet ist. Speziell geht es um eine Spargelschälmaschine.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen apparativ unaufwendigen, bedienungsfreundlichen
Förderer zu schaffen, der en bloc mit länglichen Gegenständen beschickt werden kann
und diese vereinzelt. An einer Spargelschälmaschine soll sich der Förderer mit einem
Bündel Spargel beschicken lassen und die Spargel einzeln einem Schälwerk überstellen.
Der diese Aufgabe lösende Förderer hat ein Magazin, das sich in Drehung
antreiben läßt und längliche Gegenstände zwischen einander gegenüberliegenden Banden
aufnimmt, die eine archimedische Spirale bilden.
Bemerkenswerterweise können die Gegenstände aufgrund der Krümmung
der spiraligen Bandenstruktur in dem Magazin nicht umfallen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Magazin oben offen.
Es läßt sich so sehr einfach von oben beschicken.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich wenigstens annähernd
im Zentrum des Magazins eine Durchtrittsöffnung nach unten, durch die ein einzelner
Gegenstand paßt. Die Gegenstände werden dadurch vereinzelt, daß sie durch die Öffnung
nach unten fallen. Das geschieht allein durch die Schwerkraft. Der apparative Aufwand
ist denkbar gering.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Förderer einen radial
geführten Schieber, an dem sich bei Drehung des Magazins die Spirale entlangschraubt.
Das Magazin ist mit einem Elektromotor in taktweise Vorwärtsdrehung und kontinuierliche
Rückwärtsdrehung angetrieben. Bei Vorwärtsdrehung werden die Gegenstände mit dem
Schieber hin zu der Durchtrittsöffnung im Zentrum des Magazins geschoben. Sie fallen
einer nach dem anderen hindurch. Sobald das Magazin leer ist, wird es in Rückwärtsdrehung
versetzt. Die Spirale schraubt dann den Schieber in seine Ausgangsposition zurück.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird mit dem Schieber wenigstens
ein Endschalter betätigt. Es empfiehlt sich, Endschalter sowohl an der Ausgangsposition
des Schiebers, als auch an der Endposition vorzusehen, die der Schieber nach vollständiger
Entleerung des Magazins einnimmt. Die Drehung des Magazins wird durch Betätigung
der Endschalter gesteuert.
Bekanntlich gilt es, nicht nur Spargel, sondern auch andere längliche
Früchte aus dem Obst- und Gemüseanbau zu schälen, beispielsweise Gurken. Der erfindungsgemäße
Förderer soll geeignet sein, alle möglichen länglichen Früchte in sein Magazin aufzunehmen,
die Früchte zu vereinzeln und einem Schälwerk zuzuführen. Wenn im folgenden schwerpunktmässig
das Schälen von Spargel behandelt wird, hat das exemplarischen Charakter, aber handfeste
Gründe. Spargel muß von Hand gestochen werden. Er ist ein wertvolles, von Feinschmeckern
geschätztes Gemüse, bei dessen Verzehr der Genuß drastisch beeinträchtigt wird,
wenn der Spargel versehentlich zu dünn geschält wurde. Wird Spargel hingegen zu
dick geschält, so geht wertvolles Fruchtfleisch verloren. Frisch geschälten Spargel
zuzubereiten, ist ein Qualitätsmerkmal.
Lange Zeit war das Schälen von Spargel Handarbeit. Ansätze zur Mechanisierung
des Schälvorgangs finden sich in der Fachliteratur und Patentliteratur erst seit
ca. 10 Jahren. Es sind nur einige wenige Spargelschälmaschinen am Markt, und zwar
durchweg kommerzielle Großgeräte. Bei im übrigen weitgehender Durchmechanisierung
des privaten Haushalts ist eine Spargelschälmaschine für den Endverbraucher bis
dato nicht verfügbar. Mit der vorliegenden Erfindung wird nicht zuletzt das Ziel
verfolgt, ein solches Haushaltsgerät zu schaffen.
Die am Markt befindlichen Spargelschälmaschinen haben Schälwerke,
an denen die Schale des Spargels über dessen Umfang abgefräst oder in Spargellängsrichtung
abgehobelt wird. Letzteres entspricht dem Schälen von Hand.
Beim Fräsen schneiden die Messer im wesentlichen quer zur Faser. Damit
geht die Gefahr einher, das Fruchtfleisch zu zerreißen.
Zum Abhobeln der Schale werden herkömmlicherweise Messer mit starrer,
gerader Klinge eingesetzt. Es bedarf einer Vielzahl über den Spargelumfang verteilter
Messer und/oder mehrerer Durchläufe durch das Schälwerk, um ein annähernd rundes
Schälergebnis zu erreichen. Der apparative Aufwand und laufende Betriebsaufwand
ist entsprechend hoch. Unökonomisch sind auch die hohen Verluste an wertvollem Fruchtfleisch,
die bei allen herkömmlichen Spargelschälmaschinen auftreten.
Alledem abzuhelfen, hat das Schälwerk einer Schälmaschine mit dem
vorerwähnten Förderer wenigstens ein Rundmesser, das sich mit einer elastisch verformbaren
Klinge gegen die zu schälende Frucht anstellen läßt, so daß sich die Klinge um letztere
herumlegt. Die Klinge paßt sich der Rundform und dem Durchmesser eines zu schälenden
Spargels optimal an. Man kommt mit einigen wenigen, vorzugsweise zwei Rundmessern
aus, die axial und über den Umfang versetzt sind.
Unter dem Gesichtspunkt einer möglichen zukünftigen Prioritätsbeanspruchung
kommt dem Rundmesser eine selbständig erfinderische Bedeutung zu.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform läßt sich das Rundmesser mit
einem Stellglied, das mittig am Messerrücken angreift, quer zu der Längsachse der
zu schälenden Frucht verstellen. Die Klinge ist von Federn zurückgehalten, die beidseits
von dem Stellglied an der Klinge angreifen. Das Stellglied bewegt die Rundmesser
an die zu schälende Frucht heran und davon weg. Die Federn hindern diese Stellbewegung
nicht, sorgen aber für eine Rundverformung der Klinge.
Das erfindungsgemäße Rundmesser hobelt die Schale in einem breiteren
Streifen ab, als ein konventionelles gerades Messer. Es empfiehlt sich daher, die
Klinge des Rundmessers mit einem oder mehreren Zerteiler(n) für den Streifen Schale
zu versehen. Der Streifen wird durch den Vorschub des Spargels in Faserlängsrichtung
zerteilt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat die erfindungsgemäße Schälmaschine
einen zweiten Förderer mit einem in Drehung angetriebenen Magazin, das die geschälten
Früchte zwischen spiraligen Banden aufnimmt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Magazin des zweiten
Förderers durch Federkraft taktweise in Drehung angetrieben. Die Antriebe der beiden
Förderer sind entkoppelt. Es bedarf keiner Synchronisation. Die Antriebsfeder für
die Magazindrehung des zweiten Förderers wird einfach von Hand aufgezogen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Draufsicht von oben auf eine Spargelschälmaschine;
2 einen Längsschnitt durch die Spargelschälmaschine
nach A-A von 1;
3 einen Querschnitt durch die Spargelschälmaschine
nach B-B von 2; und
4 einen Querschnitt durch die Spargelschälmaschine
nach C-C von 2.
Der Materialfluß an der Spargelschälmaschine ist von oben nach unten.
Zu schälender Spargel wird als Bündel oben in ein Magazin 10 gegeben. Die
Spargel fallen aus dem Magazin 10 einzeln in ein Schälwerk, das sie von
oben nach unten durchlaufen und dabei geschält werden. Die geschälten Spargel gelangen
unterhalb des Schälwerks in ein zweites Magazin 12, das von der Spargelschälmaschine
gelöst und aus dem die Spargel als Bündel entnommen werden können. Die Schale fällt
in einen Abfallbehälter unterhalb des Schälwerks. Bei alledem läuft die Spargelschälmaschine
trocken. Das ist für ihre Eignung als Haushaltsgerät von wesentlicher Bedeutung.
Die weitere Beschreibung folgt im wesentlichen dem Materialfluß. Das
obere Magazin 10 für die zu schälenden Spargel ist Teil eines Förderers,
der die Spargel vereinzelt. Das Magazin 10 hat einander gegenüberliegende
Banden 14, die sich im wesentlichen in die Höhe erstrecken und soweit voneinander
beabstandet sind, daß sie jeweils einen Spargel zwischen sich aufnehmen. Die Banden
14 bilden eine zusammenhängende archimedische Spirale.
Das Magazin 10 ist oben offen. Wie man am besten in
2 erkennt, verjüngen sich die Banden 14 des
Magazins 10 beidseits keilförmig nach unten. Die Verjüngung 16
geht über den Umfang der Spirale durch. Die Spargel werden bündelweise von oben
in das Magazin eingeführt. Ihr Kopf weist nach unten. Dank der Keilform der Banden
14 ist der Kopf der Spargel von dem Boden 18 des Magazins
10 frei.
Die Beschickung des Magazins 10 geschieht von Hand. Die Bedienungsperson
kann dabei extrem dicke Spargel aussortieren, die ausnahmsweise nicht zwischen die
Banden 14 passen. Genauso werden sehr dünne Spargel aussortiert, die zwischen
den Banden 14 nebeneinander zu liegen kommen und deshalb nicht vereinzelt
werden. Die aussortierten Spargel werden von Hand geschält oder dem Schälwerk einzeln
von Hand zugeführt.
Das Magazin 10 hat eine äußere Zylindermantelwand
20. Der Boden 18 des Magazins 10 ist annähernd in dessen
Zentrum mit einer kreisrunden Durchtrittsöffnung 22 versehen, die bezüglich
der Zylinderachse ein wenig radial versetzt ist.
Zwischen den spiraligen Banden 14 des Magazins
10 sitzt ein radial geführter Schieber 24. Das Magazin
10 ist mit einem Elektromotor 26 taktweise in Drehung angetrieben.
Bei Drehung des Magazins 10 schrauben sich die Banden 14 an dem
Schieber 24 entlang. Die Ausgangsposition des Schiebers 24 bei
Inbetriebnahme der Schälmaschine ist radial außen. Der Schieber 24 schraubt
sich bei Vorwärtsdrehung des Magazins 10 nach innen vor. Er schiebt dabei
die Spargel hin zu der Durchtrittsöffnung 22. Der Vorschub ist so getaktet,
daß ein Spargel nach dem anderen durch die Öffnung 22 in das Schälwerk
fällt.
Der radiale Stellweg des Schiebers 24 ist durch
Endschalter begrenzt. Der Schieber 24 erreicht einen inneren Endschalter,
wenn das Magazin leer ist. Bei Betätigung dieses Endschalters geht das Magazin
10 in kontinuierliche Rückwärtsdrehung. Der Schieber 24 schraubt
sich nach außen, bis er einen äußeren Endschalter an seiner Ausgangsposition erreicht.
Bei dessen Betätigung schaltet der Drehantrieb ab. Das Magazin 10 kann
nun mit dem nächsten Bündel Spargel beschickt werden.
Unterhalb der Durchtrittsöffnung 22 im Boden 18
des Magazins 10 befindet sich eine Lichtschranke 28, die unterbrochen
wird, sobald ein Spargel in das Schälwerk fällt. Mit der Unterbrechung der Lichtschranke
28 wird die Vorwärtsdrehung des Magazins 10 gestoppt. Die Drehung
wird erst wieder aufgenommen, wenn der Spargel das Schälwerk soweit passiert hat,
daß die Lichtschranke 28 wieder frei ist.
Die infrarotoptische Sensorik der Lichtschranke 28 hat nicht
nur die Funktion eines Schalters. Sie erfaßt auch im Zuge des Spargelweitertransports
den Durchmesser des Spargels über dessen Länge. Dementsprechend wird das Schälwerk
gesteuert.
Nach Passieren der Durchtrittsöffnung 22 und Lichtschranke
28 gelangt der Spargel mit dem Kopf voran in den Zwickel zwischen zwei
Transportwalzen 30, 32, die auf gleicher Höhe nebeneinander angeordnet
und in gegenläufige Synchrondrehung angetrieben sind. Das Schälwerk hat unterhalb
der Walzen 30, 32 ein Paar Rundmesser 34. Unterhalb der
Rundmesser 34 befinden sich zwei weitere, auf gleicher Höhe nebeneinander
angeordnete Transportwalzen 36, 38, die in gegenläufige Synchrondrehung
angetrieben sind. Der geschälte Spargel gelangt in den Zwickel zwischen den Walzen
36, 38 und wird damit nach unten weitertransportiert. Alle vier
Transportwalzen 30, 32, 36, 38 werden mit fester
Getriebeuntersetzung von demselben Elektromotor angetrieben.
Die unteren Transportwalzen 36, 38 sitzen unter
einer Haube 40 mit einer oberen Eintrittsöffnung 42 für den Spargel.
Die Haube 40 hat allseits nach unten abfallende Flanken. Letztere dienen
als Rutsche für die Schale, die in einem Kompartiment 44 auf mittlerer
Höhe der Spargelschälmaschine gesammelt wird und seitlich daraus entnommen werden
kann.
Die Rundmesser 34 des Schälwerks haben eine konkave Klinge
46, die sich über mindestens 180° des Spargelumfangs daran anlegt.
Die obere Schneide 48 der Klinge 46 ist schräg gegen die Transportrichtung
des Spargels geneigt.
Die Rundmesser 14 haben einen konkaven Rücken 50,
der sich mit Abstand zwischen den beidseitigen Enden der Klinge 46 erstreckt.
In Rückenmitte greift ein elektrischer Stellmotor 52 an, mit dem sich das
Rundmesser 34 auf die Längsachse des zu schälenden Spargels hin und davon
weg verstellen läßt. Die Abstandseinstellung wird anhand der mit der Infrarotoptik
der Lichtschranke 28 gemessenen Spargeldicke vorgenommen.
Die Klinge 46 der Rundmesser 34 ist mit beidseits
des Stellmotors 52 in symmetrischer Anordnung schräg daran angreifenden
Schraubenzugfedern 54 gehalten. Die Federn 54 hindern die Zu-
und Abstellbewegung des Rundmessers 34 nicht, bewirken aber eine elastische
Verformung der Klinge 46, durch die sich letztere an die Rundform des zu
schälenden Spargels anpaßt.
Die Rundmesser 34 liegen einander mit axialem Versatz diametral
gegenüber. Sie sind in der Neigung ihrer Klingen 46 verschränkt.
Die Rundmesser 34 hobeln von dem Spargel einen Streifen Schale
ab, der eine Umfangserstreckung von ca. 180° hat. Zwecks einfacher Entsorgung
wird dieser Streifen durch Schneiden 56 an dem Rundmesser 34 in
Faserlängsrichtung zerteilt.
Die geschälten Spargel gelangen in das Magazin 12 eines zweiten,
unteren Förderers, das ebenso wie das Magazin 10 des oberen Förderers eine
spiralige Bandenstruktur hat und in Drehung angetrieben ist. Das Magazin
12 wird an annähernd zentraler Position von oben mit dem jeweils zuletzt
geschälten Spargel beschickt. Der Boden 58 des Magazins 12 ist
überall geschlossen und mit einer haftungsfördernden Silikonbeschichtung versehen.
Als Drehantrieb des unteren Förderers dient eine Spiralfeder
60, die aufgezogen wird, wenn man das Magazin 12 des unteren Förderers
an die Schälmaschine anschraubt. Bei Auftreffen des jeweils zuletzt geschälten Spargels
auf den Boden 58 des Magazins 12 wird eine Arretierung gelöst
und das Magazin 12 um ca. 90° gedreht. Dadurch wird der Spargel zwischen
den spiraligen Banden 62 weiterbefördert und an deren Ende entweder ausgeleitet
oder gestaut. In letzterem Fall kann das Magazin 12 nach Beendigung des
Schälvorgangs abgeschraubt und der Spargel gebündelt daraus entnommen werden.
10- Magazin
12- Magazin
14- Bande
16- keilförmige Verjüngung
18- Boden
20- Zylindermantelwand
22- Durchtrittsöffnung
24- Schieber
26- Elektromotor
28- Lichtschranke
30- Transportwalze
32- Transportwalze
34- Rundmesser
36- Transportwalze
38- Transportwalze
40- Haube
42- Eintrittsöffnung
44- Kompartiment
46- Klinge
48- Schneide
50- Rücken
52- Stellmotor
54- Schraubenzugfeder
56- Schneide (Zerteiler)
58- Boden
60- Spiralfeder
62- Bande