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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Zwiebel-
oder Knollengewächsen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Ausrichten von
Zwiebel- oder Knollengewächsen
für das
Abschneiden ihres Wurzelendes und ihres Laubendes bzw. grünen Endes.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Entfernen der
Schale bzw. Haut von Zwiebel- oder Knollengewächsen.
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Es
ist bekannt, Esszwiebeln nass zu schälen, wobei die Zwiebeln in
einer Trommel angeordnet werden, die mit Abstreifern versehen ist,
und während
des Drehens der Trommel unter Nassbedingungen von ihrem Laubende
oder Kopf und ihrem Wurzelende oder Rumpfende und auch von der Außenschicht,
die auch als Schale bezeichnet wird, befreit werden.
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Das
Schälen
findet oft trocken statt, wobei der Kopf und das Rumpfende zuerst
entfernt werden und danach ein Schnitt in der Schale gemacht wird, wonach
die Schale von der Zwiebel mittels Druckluft weggeblasen wird. Ein
Beispiel einer solchen Vorrichtung wurde in dem niederländischen
Patent 1001865 beschrieben. Hier werden die Zwiebeln manuell in
einer geeigneten Ausrichtung für
das Kopf-Rumpfende-Abschneiden angeordnet. Das Schnittausführen wird
durch Bewegen der Zwiebel durch eine Schneidstation ausgeführt.
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Aus
der niederländischen
Patentveröffentlichung
90.00218 ist eine Zwiebelschälvorrichtung
bekannt, bei der die Zwiebeln manuell auf einer Platte angeordnet
werden, wobei diese Platte zuerst durch eine Kopf/Rumpfabtrennungsstation
bewegt wird, wo an der Unterseite das Rumpfende mit einem rotierenden
Messer abgetrennt wird und an der Oberseite der Kopf ausgebohrt
wird. In einer nachfolgenden Station werden die Zwiebeln an den
abgeschnittenen Enden eingeklemmt und nach oben an zwei federgelagerten,
gekrümmten
Klingen bzw. Messern vorbeibewegt.
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Die
Bearbeitung der Zwiebeln erfordert viele Aktionen und somit viele
Arbeitsstunden. Zwiebelschälmaschinen
sind tatsächlich
mehr oder weniger automatisiert, aber es treten viele Fehler auf und/oder
die Kapazität
ist nicht so hoch, wie man sie möchte.
Das Automatisieren des Ausrichtens der Zwiebeln ist jedoch immer
als schwierige Sache aufgetreten. In der Vergangenheit wurde versucht,
die Zwiebeln mechanisch auszurichten, obwohl sich diese Lösungen als
fehleranfällig
herausgestellt haben.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, dies zu verbessern.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Ausrichten
von Zwiebeln und Ähnlichem
für ein
Kopf/Rumpfende-Abschneiden bereitzustellen, die bei einem Betrieb
mit einer hohen Geschwindigkeit zuverlässig ist und dazu fähig ist.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schälen von
Zwiebeln und Ähnlichem
bereitzustellen, die ein Minimum an Arbeitsstunden für den Betrieb
erfordert.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schälen von
Zwiebeln und Ähnlichem
bereitzustellen, die voll automatisch arbeiten kann.
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Gemäß einem
Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
Zwiebel- oder Knollengewächsen
bereit, insbesondere von Esszwiebeln, die ein grünes Ende bzw. Laubende und ein
Wurzelende und eine Zwiebelachse haben, die sich da hindurch erstreckt,
wobei die Vorrichtung Halterungen für die Zwiebeln, Mittel zum
Abschneiden des Laubendes und des Wurzelendes von den Zwiebeln,
Mittel zum Bestimmen der Ausrichtung bzw. Orientierung der Zwiebeln,
die in den Haltemitteln gehalten sind, mittels Bildaufnahme und
Mittel zum Ausrichten der Zwiebeln in einer Ausrichtung, die für die Schneideinrichtung
eingestellt wird, auf der Basis dieser Bestimmung aufweist.
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Das
Bestimmen des Bildes des vollen Umfangs der Zwiebel stellt zuverlässige Informationen bereit,
auf deren Basis Teile für
die Manipulation und Bearbeitung der Zwiebel gesteuert werden können. Auf
diese Art und Weise wird ein Ausfall bzw. ein Fehler minimiert.
Es eröffnet
sogar die Möglichkeit,
jede Zwiebel auf eine Art zu bearbeiten, die an sie angepasst ist,
wodurch im Ergebnis die Abfallmenge minimiert werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung weist die Einrichtung zum Bestimmen der Ausrichtung
eine Lichtquelle zum Beleuchten der Zwiebel auf, wodurch als Ergebnis
davon ein klares Bild des Umfangs erhalten werden kann. Die Lichtquelle
ist bevorzugt dafür
ausgelegt, so genanntes strukturiertes Licht zu emittieren. Dies
kann zum Beispiel ein Punkt oder eine Linie sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Lichtquelle mindestens einen Zeilen- bzw. Linienlaser
auf. Auf die se Art und Weise wird eine scharfe Linie, die für eine Kamera
klar sichtbar ist, auf der Zwiebeloberfläche angeordnet.
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Die
Lichtquelle umfasst bevorzugt zwei Linienlaser, die in der gleichen
Ebene ausgerichtet sind, sich aber auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich einer
Ebene befinden, die rechtwinklig zu der Achse ist und durch die
erste Kamera hindurchgeht. Auf diese Art und Weise wird es erreicht,
dass die Zwiebeloberflächenabschnitte,
die sich bezüglich
der Kamera mehr auf den Seiten der Zwiebel befinden, klar sichtbar
sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung
eine erste Kamera und auch eine Einrichtung zum Drehen der ersten Kamera
und der jeweiligen Zwiebel bezüglich
zueinander um eine Achse, die relativ stationär bezüglich der Kamera in dem Bild
der Kamera ist, und eine Einrichtung zum Aufzeichnen der Umfangsform
bzw. des Umrisses der Zwiebel, die von der Kamera wahrgenommen wird,
und eine Einrichtung zum Analysieren der Aufnahme zum Bestimmen
der Umfangsform auf. Die Bildinformationen der Kamera werden an
die zentrale Steuereinheit weitergeleitet, in der das Umfangsbild
der jeweiligen Zwiebel gespeichert wird.
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Bevorzugt
sind die Mittel zum Bestimmen der Ausrichtung für das Einrichten der Ausrichtung
der Zwiebel nach der Bildaufnahme auf der Basis der bekannten Aufnahmeausrichtung
der ersten Kamera ausgelegt, wobei sich die Aufnahme der ersten
Kamera auf die Zeit oder den Drehwinkel und den Drehwinkel bezieht,
der nach der Beendigung der Aufnahme durchquert wird, und wobei
die Ausrichtmittel eine erste Ausrichteinrichtung zum Ausrichten
der Zwiebel in der Ebene der Drehung auf der Basis der bestimmten
Ausrichtung aufweisen.
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Bevorzugt
sind die Drehmittel für
die Drehung der Zwiebel um ihre Achse ausgelegt. Durch Drehen der
Zwiebel um ihre Achse kann ein vollständiges und zuverlässiges Bild
der Form der Außenoberfläche der
Zwiebel auf einfache Art durch die Kamera erhalten werden.
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Die
Zwiebeldrehmittel sind bevorzugt dafür ausgelegt, die Drehung der
Zwiebel mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit
derart zu verursachen, dass die Anzahl der Bilder pro Zeiteinheit
konstant ist.
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Die
Achse ist bevorzugt im wesentlichen vertikal ausgerichtet.
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Mit
der Bildaufnahme der ersten Kamera ist es im Prinzip möglich, ein
vollständiges
Abbild der räumlichen
Ausrichtung und Form der Zwiebel zu erhalten, auf dessen Basis die
Ausrichteinrichtung gesteuert werden kann. Es ist auch möglich, die
Schneidebenen auf der Basis davon zu berechnen. Um einen sehr zuverlässigen Betrieb
der Vorrichtung sicherzustellen, kann die Vorrichtung weiterhin
eine Einrichtung zum Überprüfen der
Ausrichtung in der Drehebene, die durch die erste Ausrichteinrichtung gegeben
ist, aufweisen. Die Vorrichtung kann zudem zusätzliche Ausrichtmittel zum
Korrigieren der Ausrichtung in der Drehebene aufweisen.
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Die Überprüfungsmittel
können
eine zweite Kamera zum Aufzeichnen des Umrisses einer stationären Zwiebel
und eine Einrichtung zum Bestimmen der Ausrichtung an dem Ort der
Zwiebelachse bezüglich
der Vorrichtung aufweisen, indem das Umrissbild mit dem Umfangsbild,
das durch die erste Kamera gemacht wird, verglichen wird, wobei
die zusätzliche Ausrichteinrichtung
auf der Basis des Ergebnisses des Vergleichs gesteuert wird. Die
Steuereinheit erkennt somit das Projektionsbild oder Umrissbild
der Zwiebel an diesem Ort beim Aufnehmen von Bildern, die das Umfangsbild
ausbilden. Danach kann die zusätzliche
Ausrichteinrichtung auf der Basis des Ergebnisses dieses Vergleichs
gesteuert werden.
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Zum
Bestimmen des Umrisses hat die Vorrichtung bevorzugt eine Einrichtung
zum Kontrastieren des Zwiebelumfangs gegenüber dem Hintergrund. Die Kontrastiereinrichtung
kann eine helle Hintergrundoberfläche aufweisen, die an der Seite angeordnet
sein kann, die von der zweiten Kamera wegschaut.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist die Vorrichtung weiterhin eine zweite Kamera
zum Aufzeichnen des Umrisses einer stationären Zwiebel und eine Einrichtung
zum Bestimmen der Ausrichtung an diesem Ort der Zwiebelachse in
einer Ebene rechtwinklig zu der Drehachse auf, wobei die zweite
Kamera stromabwärts
der ersten Kamera angeordnet ist. Auf diese Art und Weise ist es
möglich,
gleichzeitig die nachfolgenden Kameraaufzeichnungen für nachfolgende
Zwiebeln auszuführen
und möglicherweise auch
die Orientierung der Zwiebel gleichzeitig mit der Aufzeichnung der
Umfangsform einer nachfolgenden Zwiebel zu haben.
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Bevorzugt
ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung
weiterhin mit einer Einrichtung zum Berechnen bzw. Ermitteln der
Schnittebenen für
das Laubende bzw. grüne
Ende oder Blattende und das Wurzelende auf der Basis der Bildaufnahme
derart versehen, dass die Abfallmenge auf einem Minimum gehalten
werden kann. Das Aufzeichnen der zweiten Kamera, wenn sie vorhanden
ist, kann für
diesen Zweck verwendet werden.
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Die
Zwiebelhalter weisen bevorzugt ein erstes Halteteil zum Eingriff
in einer ersten Seite der Zwiebel und ein zweites Halteteil zum
Erfassen einer gegenüberliegende,
zweite Seite der Zwiebel auf, wobei das erste Halteteil drehbar
um eine Halterungsachse herum angeordnet sein kann. Es ist hier von
Vorteil, wenn das erste Halteteil mehrere Zwiebeleingriffs oberflächen zum
Eingriff in die erste Seite bzw. zum Erfassen der ersten Seite der
Zwiebel an Stellen aufweist, die gleichmäßig um die Achse herum verteilt
sind. Die Zwiebeloberfläche,
die von den Halterungsteilen abgedeckt wird, kann begrenzt bleiben,
weshalb die Umfangsfläche
so vollständig
wie möglich
sein kann.
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Die
Drehung der Zwiebel in einer konstruktiv einfachen Ausführungsform
wird verbessert, wenn das zweite Halteteil ein Drehlager für die zweite
Seite der Zwiebel ausbildet.
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Die
Stabilität
der Zwiebel während
des Drehens und des Ausrichtens wird verbessert, wenn die Drehmittel
für die
Drehung des ersten Halteteils um eine vertikale Achse herum angeordnet
sind.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Halteteile an einem kreisenden Rahmen, zum Beispiel einem
Karussell, angeordnet, worin an dem Ort des Aufnahmeorts der ersten
Kamera Drehmittel angeordnet sind, die in Antriebskopplung mit den
ersten Halteteilen gebracht werden können und daraus entkoppelt
werden können.
Somit werden Drehantriebsmittel eingespart und das Karussell wird
bezüglich Gewicht
beschränkt
und bezüglich
der Konstruktion einfach gehalten.
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Bevorzugt
ist die Karussellachse vertikal, wodurch die Stabilität der Zwiebel
verbessert wird und die Anordnung der zuvor erwähnten Teile einfacher bezüglich des
Aufbaus wird.
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Es
ist ein Vorteil, wenn die Drehmittel an einem Ort des Bildaufnahmeorts
des Umrisses der Zwiebel angeordnet sind, wobei diese Mittel in
und aus Antriebskoppelung mit den ersten Halteteilen gebracht werden
können
und die ersten Haltemittel in Übereinstimmung
mit dem zuvor erwähnten
Ergebnis des Vergleiches in eine bekannte Ausrichtung der Zwiebelachse
in ei ner Ebene rechtwinklig zu der Halterachse gedreht werden können.
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Die
ersten Halteteile können
ein Teil der Ausrichtmittel, insbesondere der ersten Ausrichteinrichtung
und/oder der zusätzlichen
Ausrichteinrichtung, sein.
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Die
Drehmittel können
eine erste Dreheinrichtung, die an dem Ort einer ersten Station
angeordnet ist, wo die erste Kamera positioniert worden ist, zum
Zusammenwirken mit der ersten Ausrichteinrichtung, und eine zweite
Dreheinrichtung aufweisen, die an dem Ort einer nächsten,
zweiten Station angeordnet ist, wobei die zweite Kamera für das Zusammenwirken
mit der zusätzlichen
Ausrichteinrichtung angeordnet worden ist. Somit können Drehantriebsmittel
an diesem Ort eingespart werden und das Karussell kann bezüglich des
Gewichts beschränkt
werden und bezüglich
des Aufbaus einfach ausgelegt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist die Vorrichtung weiterhin mit Fördermitteln zum Fördern bzw.
Transportieren der Zwiebel von den Zwiebelhaltern an der Schneideinrichtung
vorbei versehen, wobei die Fördermittel
mit zwei Klemmteilen zur Übernahme
der Zwiebel von den Halteteilen und zum Festklemmen der Zwiebel
gemäß einer
Klemmlinie rechtwinklig zu der Halterachse versehen sind. Im Ergebnis
kann die Übernahme
der Zwiebeln in einer zuverlässigen
Art und Weise stattfinden. Zudem kann die Förderbewegung für das Schneiden
verwendet werden.
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Die
Ausrichtmittel umfassen bevorzugt eine zweite Ausrichteinrichtung,
die die Zwiebel in eine richtige Ausrichtung für die Schneideinrichtung bringt,
betrachtet in einer Ebene rechtwinklig zu dem Bewegungsweg der Fördermittel,
wobei die Klemmteile Teil der zweiten Ausrichteinrichtung sind.
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Es
wird bevorzugt, dass mindestens eines der Klemmteile um die Klemmlinie
herum drehbar ist und dass ein Teil der Ausrichtmittel in Antwort
auf das Ergebnis des zuvor erwähnten
Vergleichs gedreht wird, um die Zwiebelachse in eine gewünschte Ausrichtung
bezüglich
der Schneideinrichtung in einer Ebene rechtwinklig zu dem Bewegungsweg
der Fördereinrichtung
zu drehen. Die Achse der Zwiebel wird hierbei derart ausgerichtet,
dass sie exakt am Kopf und am Rumpfteil geschnitten werden kann.
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Es
wird hier bevorzugt, dass die Klemmlinie horizontal ist, im Fall,
dass die Halterachse vertikal ist, um die Übernahme der Zwiebel zu verbessern.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Schneidmittel im Abstand zueinander einstellbar in Antwort
auf das Ergebnis der Aufnahme der Umfangsform der Zwiebel und bevorzugt
sind sie unabhängig
voneinander einstellbar. Im Ergebnis kann die Schneidlinie optimal
an dem Kopf und dem Rumpfende festgelegt werden und sogar für die jeweilige Zwiebel
eingestellt werden.
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Die
Schneidmittel können
durch Messer, zum Beispiel durch Klingen oder drehende Kreisklingen
ausgebildet werden, die stationär – aber einstellbar
in dem Abstand zueinander – bezüglich dem
Weg der Bewegung der Zwiebel angeordnet sind.
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Nach
dem Schneiden können
die Fördermittel
zu einer Schälstation
führen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst die Vorrichtung dann auch eine Station zum Schälen der
Zwiebel, wobei die Schälstation
Mittel zum Einklemmen der Zwiebeln, die von dem Laubende und dem
Wurzelende befreit worden sind, gemäß einer zweiten Klemmachse
rechtwinklig zu der Klemmachse der Fördererklemmen und auch Mittel
zum Durchschneiden der Schale bzw. Haut der Zwiebel gemäß Schneidlinien
parallel zu der Zwiebelachse hat. Der Bearbeitungsvorgang kann deshalb
in einer gleichmäßigen Linie
fortgesetzt werden.
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Die
Schalenschneidmittel sind bevorzugt zum Schneiden der Schale gleichzeitig
an gegenüberliegenden
Seiten ausgebildet. Bevorzugt sind die Schalenschneidmittel zur
Bewegung an einer Zwiebel vorbei angeordnet, die stillgehalten ist,
weshalb die Zuverlässigkeit
des Schneidens erhöht
wird, da die Bewegung der Zwiebel begrenzt wird.
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Die
Zwiebelschneidmittel umfassen bevorzugt federgelagerte Klingen,
weshalb der Zwiebelform gefolgt werden kann. Auf vorteilhafte Art
können die
Klingen mit zwei Schneidkanten bzw. Schneiden versehen sein, die
zwei entgegengesetzten Schneidrichtungen zugewandt sind, um einen
Schneidbetrieb in zwei entgegengesetzten Richtungen (reziprok) realisieren
zu können.
Jede Zwiebeloberfläche
wird somit von einer Klingenseite erfasst, die dorthin bewegt wird.
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Auf
eine raumsparende Art können
mehrere zweite Klemmmittel an einem Karussell angeordnet sein, wobei
ein Schalenentfernungsgebläse
zum Wegblasen der Schale bzw. Haut von der Zwiebel nach der Schneideinrichtung
angeordnet ist.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann dann mit einer Einrichtung zum Drehen der Zwiebel an dem Ort
des Schalenentfernungsgebläses
durch Dreheingriff mindestens eines der zweiten Klemmmittel versehen
sein, wodurch das Wegblasen verbessert wird.
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Das
Karussell hat bevorzugt eine horizontale Drehachse, wobei die zweiten
Klemmachsen auch horizontal ausgerichtet sind. Auf diese Art und
Weise wird der Raum in Horizontalrichtung effizient verwendet.
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Die
Vorrichtung ist bevorzugt weiterhin mit einer Einrichtung zum Loslösen der
zweiten Klemmmittel nach dem Wegblasen der Schalen versehen und mit
einer Einrichtung zum Aufnehmen der Zwiebel in einem Speicher dafür versehen.
An der horizontalen, zweiten Klemmachse fallen die Zwiebeln einfach
auf die Aufnahmeeinrichtung.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Schälstation
wurden vorstehend erläutert.
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Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
wurde weiterhin mit einem Steuersystem zum Aufzeichnen der Position
der verschiedenen, erläuterten
Teile versehen, wobei die Steuerung all ihrer Antriebe von den Aufzeichnungs-
oder Aufnahmemitteln und den zuvor erwähnten Mitteln zum Bestimmen
der Umfangsform und der Ausrichtung abhängt.
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Die
Erfindung wird auf der Basis einer exemplarischen Ausführungsform
ersichtlich, die in den anliegenden Zeichnungen gezeigt ist, in
denen:
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1 eine
Seitenansicht einer möglichen Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 eine
Ansicht der Zuführseite
der Vorrichtung von 1 zeigt;
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3 eine
Ansicht der Ausrichtstation in der Vorrichtung von 1 zeigt;
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4 ein
Detail der Ausrichtstation von 3 zeigt;
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5 ein
weiteres Detail der Ausrichtstation von 3 zeigt;
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6 und 6A eine
Ansicht einer Formbestimmungsstation der Ausrichtstation von 3 zeigen;
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7 eine
Ansicht der Ausricht-, Aufzeichnungs- und Korrekturstation in der
Ausrichtstation von 3 zeigt;
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8 eine
Ansicht der Übernahme-
oder der Transferstation an der stromabwärts liegenden Seite der Ausrichtstation
von 3 zeigt;
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9 die Übernahme-
oder Transferstation von 8 zeigt, gesehen von der anderen
Seite;
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10 die
Schneidstation der Vorrichtung von 1 zeigt;
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11 die
Schälstation
der Vorrichtung gemäß 1 in
einer Vorderansicht zeigt;
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12 die
Schälstation
von 11 in Teilansicht und schematischer Draufsicht
zeigt;
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13 die
Schälstation
an dem Ort des Schneidens der Schale zeigt;
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14A und 14B schematische
Ansichten einer freien Position bzw. einer Betriebsposition einer
Alternative der Zwiebelgreifer der Transferstation zeigen, die zwischen
der Ausrichtstation und der Schälstation
betrieben wird;
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15A, C, E und 15B,
D, F schematische Draufsichten bzw. schematische Seitenansichten
der Transfereinrich tung sind, die Zwiebelgreifer gemäß den 14A, B haben; und
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16A–C
schematisch eine alternative Ausführungsform der Greifer für die Schälstation
zeigen.
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Die
Vorrichtung 1, die in 1 gezeigt
ist, ist zum Ausrichten und Schälen
von Zwiebelgewächsen,
insbesondere von Esszwiebeln, ausgelegt. Mehrere Vorrichtungen 1 können parallel
und benachbart zueinander angeordnet werden, die eine kombinierte
Steuerung haben. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2,
das auf Füßen 3 angeordnet
ist. Auf der linken Seite wurde ein Zuführweg 4 angeordnet,
der Zwiebeln, zum Beispiel Esszwiebeln, in der Richtung A der Ausrichtstation 10 zuführt, die
die eingeklemmten Zwiebeln in der Richtung D zu einem Transferförderer 50 bzw.
Transportband dreht, der in der Richtung K nach der Schneidstation 120 zu
der Schälstation 70 fördert, die
mit vier Armen versehen ist, wobei sich die Schälstation in der Richtung M dreht,
und nach einer Schneidstation 80 und einer Gebläsestation 90 zu
einer Entladung fördert.
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In 2 ist
der Zuführweg 4 an
seinem Ende gezeigt, das eine Endplatte 5 hat, die mit
einem Loch 6, das sich seitlich öffnet, versehen ist, wobei
die Platte 5 in der Richtung C angelenkt sein kann, um eine
Zwiebel, die in dem Loch 6 gelagert ist, auf den Weg der
Ausrichtstation 10 zu bringen, die nachfolgend erläutert wird.
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In 3 bis 5 ist
die Ausrichtstation 10 genauer gezeigt. Man erkennt hier
ein Karussell, das in diesem Beispiel sechs Einheiten 38 hat,
die jeweils mit Zwiebelklemmen versehen sind, die nachfolgend beschrieben
werden. Jede Zwiebelklemme weist einen horizontalen Ausleger 11 auf,
an dessen Ende sich ein Stift 12 nach unten erstreckt,
der an dem unteren Ende mit einer Klemmoberfläche 13 versehen ist.
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An
der gegenüberliegenden
Klemmseite davon ist ein Halter 17 vorgesehen, in dem ein
Hebelarm 18 gelenkig untergebracht ist, wobei der Hebelarm 18 an
einem Stift 14 an dem radialen, äußeren Ende drehbar angebracht
ist, wobei an dem Stift 14 ein Tisch 15 angebracht
ist, der wie in 5 ersichtlich ist, mit drei
Stiften 34 versehen ist, die geneigte Klemmflächen 34 zum
Erfassen der Zwiebeloberfläche
haben. Unter der Verbindung zu dem Hebelarm 18 ist der
Stab 14 nach unten fortgesetzt, um in den Stab 20 überzugehen,
der in einer Buchse untergebracht ist, die von einer Feder 22 umgeben
ist, wobei an der Unterseite davon eine Koppelplatte 32 angebracht
ist.
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Das
radiale, innere Ende des Hebelarmes 18 ist an dem Unterende
eines Stabs 19 angelenkt, der sich nach oben durch die
Buchse 16 permanent zu dem Karussell erstreckt und permanent
mit dem radialen, inneren Ende des Auslegers 11 verbunden
ist.
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An
zwei Orten oder Stationen sind Drehvorrichtungen 30 unterhalb
der Einheiten 38 angeordnet, wie aus 3 und 4 ersichtlich
ist. Diese Drehvorrichtungen 30 sind mit einer Platte 37 versehen
worden, die mit dem Ende eines Kolbenstabs einer Zylinderanordnung 110 verbunden
ist, welcher stationär
mit einem anderen Ende angeordnet ist. Ein Motor 31 ist
an der Platte 37 angebracht worden, wobei der Motor mit
der Platte 37 nach oben und nach unten bewegt werden kann,
und zwar geführt
von einem Stab 112, der an dem permanenten Halter 111 angebracht
ist. An der Oberseite der Platte 37 gibt es einen Kopf 32,
der ein Koppelteil 33 hat, das von dem Motor 31 gedreht
werden kann. Das Koppelteil 33 wird in Koppeleingriff mit
der Koppelplatte 32 durch Bewegen nach oben gebracht, während der
Stab 20 nach oben entgegengesetzt zu der Federkraft 22 geschoben
wird. Aufgrund des Schiebens des Stabs 20 nach oben dreht sich
der Hebelarm 18, wobei aufgrund der Tatsache, dass der
Hebelarm genau in der Mitte des Halters 17 angelenkt ist,
der Stab 19 nach unten in dem gleichen Maß, in dem
der Stift 14 nach oben geschoben wird, gezogen wird, wobei
als Ergebnis davon die Klemmstifte 12 und 34 zueinander in
dem gleichen Ausmaß bewegt
werden, wenn eine Zwiebel von der zuvor erwähnten, gedrehten Öffnung 6 der
Platte 5 übernommen
werden muss.
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Der
Drehmotor 31 ist auch mit dem Stab 20 für die Übertragung
der Drehung gekoppelt und somit auch mit dem Stift 14 und
den drei Klemmstiften 34 gekoppelt. Der Motor 31 kann
somit die Klemmstifte 34 in der Richtung E drehen, wenn
die Kopplung stattgefunden hat.
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In
jeder Drehstation 30 wurde eine Kamera, wie in 6 ersichtlich
ist, mit den Kameras 41 und 45 angeordnet. Sie
wurden mit einem Brennpunkt in der gleichen horizontalen Ebene angeordnet,
in der das Zentrum zwischen den horizontalen Ebenen liegt, die durch
die Klemmflächen 13 und 35 definiert sind,
wie in 6 durch die Ebene S gezeigt ist. Die Kamera 41 ist
in der gewöhnlichen
Art und Weise mit den Aufnahme- und die Bildverarbeitungseinrichtungen,
die nicht weiter gezeigt sind, verbunden. Zeilen- bzw. Linienlaser 43 und 44 sind
an einem Standardrahmen 42 der Vorrichtung 1 angeordnet
und insbesondere über
und unter der Ebene S. Die Linienlaser 43 und 44 sind
in der gleichen vertikalen Ebene wirksam und projizieren die gekrümmte Abtastlinie
T, die sich in einer vertikalen Ebene befindet, auf eine Zwiebel
x, die zwischen den Klemmflächen 13 und 35 eingeklemmt
ist.
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Auf
diese Art und Weise kann, nachdem der Motor 31 die Stifte 34 in
eine gleichmäßige Drehbewegung
gebracht hat, eine Aufnahme mit der Kamera 41 von der Zwiebel
x während
einer gleichmäßigen Drehbewegung über 360° gemacht
werden. Die Klemmoberfläche 13 dient
hier als Drehlagerfläche. Auf
diese Art und Weise kann die Steuereinheit der Vorrichtung 1 ein
vollständiges
Bild der Form der Zwiebel x in der Computervorrichtung, die mit
der Kamera 41 verbunden ist, erhalten. In dem erhaltenen Bild
ist die Beziehung zwischen der Umrissform und dem Bildwinkel festgelegt.
Mit dem aufgezeichneten Winkel der Drehung in einem Moment während der Bildaufnahme
(zum Beispiel in dem Startmoment) und mit der bekannten Winkelposition
nach der Bildaufzeichnung kann die Ausrichtung in dem Bereich der
Zwiebelachse bestimmt werden.
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An
dem Ort der zweiten Drehstation kann die Drehvorrichtung 30 durch
das Steuersystem der Vorrichtung auf der Basis der Analyse der Bildaufzeichnung
der ersten Kamera 41 gesteuert werden, um den Stab 20 mit
den Klemmstiften 34 in eine Ausrichtung zu drehen, die
für den
Ort und die Richtung des Betriebs der Transfervorrichtung eingestellt
ist, welche die Zwiebeln von der Ausrichtstation zu der Schälstation 70 überführt und
nach der Kopf/Rumpfteil-Abschneidstation 120 bewegt.
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An
dem Ort der zweiten Drehstation wurde die Kamera 45 mit
ihrem Brennpunkt derart angeordnet, dass er sich in der Ebene S
befindet, und zwar in diesem Beispiel gemäß einer Linie, die genau tangential
zu dem Drehweg in dem Karussell 10 der Mitte der Klemmhalter
ist. Wie in 7 gezeigt wird, ist eine Projektionsfläche 46 an
der anderen Seite angeordnet, wobei die Projektionsfläche an einem
Arm 47 angebracht ist, der in einer Richtung F durch eine Einrichtung
geschwenkt werden kann, die nicht weiter gezeigt ist, wenn das Karussell
(das schrittweise bewegt wird, mit Versatzbewegungen von in diesem Fall
sechs Einheiten 38 über
60°) stillsteht.
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Wenn
die Projektionsfläche 46 gerade über der
Kamera 45 angeordnet ist, wird die Kamera 45 verwendet,
um eine Aufnahme der Zwiebel für Überprüfungszwecke
zu machen, nachdem die Zwiebel zuerst in eine richtige Ausrichtung
an diesem Ort ge dreht worden ist, und diese Aufnahme wird in diesem Steuersystem
mit der Aufnahme der Kamera 41 für die gleiche Zwiebel x verglichen.
In dem Steuersystem wird die Ausrichtung in der horizontalen Ebene der
Zwiebelachse, das heißt,
der Achse, die durch beide Enden der Zwiebel hindurchgeht, der Zwiebel x,
die in der zweiten Drehstation 30 vorhanden ist, eingerichtet.
Auf der Basis des Ergebnisses der Berechnung wird der zweite Drehmotor 31,
wenn notwendig, wieder angesteuert, um den Stab 20 mit
den Klemmstiften 34 in die korrekte Ausrichtung zu drehen.
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In
diesem Beispiel, in dem der Ort des Transfers 120° stromabwärts der
zweiten Drehstation angeordnet ist, wird die Zwiebel x schließlich derart
gedreht, dass die Ebene, in der sich die Zwiebelachse befindet,
um 60° zu
dem Radialstrahl ist, auf dem sich die Klemmeinheiten 38 befinden.
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Die
Aufnahme der zweiten Kamera 45 wird in dem Steuersystem
gespeichert und mit der Aufnahme der ersten Kamera für die jeweilige
Zwiebel gekoppelt.
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Nach
dem Entkoppeln mit dem Drehmotor 32 wird die jeweilige
Zwiebel x in zwei Karussellschritten an den Ort der Transfervorrichtung 50 gebracht,
wie in 8 und 9 gezeigt ist. Die Transfervorrichtung
umfasst einen befestigten Träger 51,
in dem eine Antriebsvorrichtung, die nicht weiter gezeigt ist, für einen
Wagen 52 gezeigt ist. Der Träger 51 ist mit einer
Führung
für den
Wagen 52 versehen, der sich in der Richtung K hin und her
bewegen kann. An dem Wagen 52 sind zwei Arme 53 und 54 vorgesehen,
die sich nach unten erstrecken und die zueinander hin bewegt werden
können
und voneinander weg bewegt werden können durch Mittel, die nicht
weiter gezeigt sind und die durch die Steuereinheit gesteuert werden.
An dem unteren Ende der Arme 53 ist ein Drehstift 56 angebracht,
an dessen Ende eine Platte 57 drehbar in der Richtung G
ange bracht ist, wobei die Platte mit einer Klemmplatte 58 versehen
ist.
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An
seinem unteren Ende ist der andere, angebrachte Arm 54 mit
einer Klemmplatte 60 versehen, die drehbar gelagert ist,
damit sie mit dem Zahnriemen 59 gedreht werden kann. Der
Zahnriemen 59 wird von dem Motor 55 angetrieben.
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Wenn,
wie aus 9 ersichtlich ist, eine Zwiebel
an dem Ort der Transferstation angekommen ist, wird die Platte 57 nach
unten in der Richtung G durch das Steuersystem geschwenkt, um die Klemmplatte 58 horizontal
zu der Klemmplatte 60 auszurichten, und zwar auch in der
horizontalen Ebene S. Beide Platten 53 und 54 werden
dann zueinander hin bewegt, damit die Klemmplatten 58 und 60 die
Zwiebel x zwischen sich einklemmen können. Dies ist in 9 gezeigt.
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Das
Besondere ist hier, dass auf der Basis der Umrissdaten der Zwiebel
x, die in dem Steuersystem vorhanden sind, die Ausrichtung der Zwiebelachse
in der vertikalen Ebene auch bekannt ist. Diese Daten sind bereits
durch die Aufnahme der ersten Kamera bekannt, aber auch durch die
Aufnahme der zweiten Kamera für Überprüfungszwecke.
Auf der Basis dieser Daten wird der Motor 55 durch das
Steuersystem gesteuert, um die Zwiebelachse zu drehen, damit sie
in die Horizontalposition gedreht werden kann, wobei die Zwiebel
auf der Klemmplatte 58 getragen wird. Die Klemmplatte 60 ist
derart ausgelegt, dass sie die Zwiebel x sofort für eine positive
Drehung erfassen kann.
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Der
Wagen 52 wird unmittelbar danach durch das Steuersystem
gesteuert und in die Richtung K bewegt, um die Zwiebel x in die
Schälstation 70 zu
transferieren, wie in 11 bis 13 gezeigt ist.
Während
des Transports werden der Kopf und das Rumpfteil in der Station 120 abgeschnitten.
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In 14A, B und 14A bis
F ist eine Alternative für
die Vorrichtung der Klemmarme 52, 53 gezeigt.
Auf eine schematische Art und Weise ist der Wagen 252 hier
gezeigt, der wie der Wagen 52 linear und hin und her bewegt
werden kann unter der Steuerung durch das Steuersystem der zweiten
Drehstation nach der Schneidstation zu der Schälstation.
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Eine
Platte 269 ist fest an dem Wagen 252 befestigt.
Auf eine indirekte Art bewegbar in der horizontalen Ebene (bezüglich der
Platte 269) ist ein im wesentlichen vertikal sich erstreckender
Zylinder 261 an der Platte 269 angebracht und
somit an dem Wagen 252, wobei der Zylinder an dem oberen
Ende an der vertikalen Platte oder dem Stab 284 angebracht ist
und wobei das Ende eines Kolbenstabs 262 an einem Dreieck 263 verbunden
ist, das in der vertikalen Ebene geneigt werden kann, wobei das
Dreieck an einer Platte oder einem Stab 284 angelenkt ist.
An der dritten Spitze des Dreiecks 263 ist ein Stab mit Gelenkenden 264 angelenkt,
wobei der Stab mit dem anderen Ende an einem Arm 253 angelenkt
ist, der auch an einem weiteren Dreieck 265 angelenkt ist, das
an der zuvor erwähnten
Platte oder Stab 284 befestigt ist. Das andere Ende des
Arms 253 ist mit einer Zwiebelklemmplatte 258 versehen.
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Wie
aus 14A, B ersichtlich ist, kann
der Kolbenstab 262 sich ausdehnen, wenn der Zylinder 261 arbeitet,
und als ein Ergebnis davon dreht sich das Dreieck 263,
weshalb sich auch der Arm 253 von der freien Position,
die in 14A gezeigt ist, in die Betriebsposition
oder Eingriffsposition dreht, die in 14B gezeigt
ist. Dieses Bewegungskonzept, das Gelenkpunkte hat, ist bezüglich der
Konstruktion und der Ausfallsicherheit aufgrund des Fehlens linearer Führungen
einfach.
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Nachdem
die Klemmplatte 258 in die Betriebsposition gebracht worden
ist, werden diese Klemmplatte und die Klemmplatte 260,
die an der anderen Seite aktiv ist, in Richtung zueinander gebracht,
um die Zwiebel zwischen ihnen einzuklemmen, wie für die Ausführungsform
beschrieben worden ist, die in 8 und 9 beschrieben
worden ist. Diese Bewegung wird jedoch auf andere Art und Weise
ausgeführt.
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Hier
wird eine Anordnung verwendet, die einen Zylinder und Drehstäbe hat,
welche schematisch in 15A bis
F gezeigt werden, Der Arm 253 und das Dreieck 265 sind über ein
Dreieck 282 an einem Doppelrahmen 270a angelenkt
und der gegenüberliegende
Arm 254 ist über
ein Dreieck oder eine quadratische Platte 283 mit dem Rahmen 270b verbunden.
Die Rahmen 270a, b sind parallelogrammförmig und haben Gelenke in den
Ecken. Zwischen den unteren Enden der Rahmen 270a, b gibt
es einen Zylinder 280, der sich horizontal und in Bewegungsrichtung
erstreckt, wobei der Zylinder an der Dreiecksplatte 282 und
an der Platte 284 angebracht ist und wobei das Ende des
Kolbenstabs an der Platte 283 angebracht ist.
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Auf
ihrer halben Höhe
sind die Rahmen 270a, b auch miteinander mittels einer
Stabanordnung 267a–c
verbunden, die die Form hat, wie aus 15A,
C, E ersichtlich ist. Der Koppelstab 237c ist an der Mitte
des unteren Endes eines Vertikalstabs 266 angebracht, der
mit dem oberen Ende an der Platte 269 angebracht ist, die
an dem Wagen 252 befestigt ist. Die Rahmen 270a,
b sind an die Platte 269 angelenkt.
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Für die Bewegung
der Arme 253, 254 von der Position aus, die in 15B gezeigt ist, in die Position von 15F, damit
ein Zwiebel zwischen den Klemmplatten 258, 260 eingeklemmt
werden kann, wird der Zylinder 280 angetrieben, wobei als
Ergebnis davon die Dreiecke 282 und 283 in Richtung
zueinander hin bewegt werden. Die Stabanordnung 267a–c dreht
sich dann auch um die Mittenlinie des Vertikalstabs 266,
wobei als Ergebnis davon die Neigungsbewegung der Rahmen 270a,
b gleich ist (aber entgegengesetzt). Die Klemmplatten 258, 260 werden
somit in Richtung der Zwiebel mit gleicher Bewegungslänge bewegt.
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Wie
es aus einem Vergleich von 15B,
D, F ersichtlich wird, sind die Rahmen 270a und 270b einer
Formänderung
aufgrund der Drehung ihrer Scheitel bzw. Ecken ausgesetzt.
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Wenn
die Positionen, die in 14B und 15F gezeigt sind, realisiert werden, werden Zylinder 261 und 280 auf
Druck gehalten, um die erreichte Position zu fixieren. Danach kann
der Wagen 252 (nicht gezeigt in 15)
genauso wie der Wagen 50 zu der Schneidstation und der
Schälstation
bewegt werden.
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Die
untere Position des Zylinders 280 ist für die Übertragung von Klemmkräften auf
die Zwiebel von Vorteil. Die Verwendung von Stäben und von Scharnieraufhängungen
bzw. Gelenkaufhängungen begrenzt
hier auch die Abnutzung.
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In 10 ist
die Schneidstation 120 gezeigt, die permanent innerhalb
der Vorrichtung 1 angeordnet ist und mit Klingen 121, 122 versehen
ist, die sich in einer vertikalen Ebene parallel zueinander befinden.
Sie sind mit jeweiligen geneigten Schneidkanten 123, 124 und
mittels Mitteln, die nicht weiter gezeigt sind, versehen und werden
durch das Steuersystem gesteuert und können bezüglich des Ortes in Horizontalrichtung
quer zum Weg K eingestellt werden. Der gegenseitige Abstand z kann
als ein Ergebnis gesetzt werden, das auf den Umriss der Zwiebel
x eingestellt wird, der früher
bestimmt wird. Es ist möglich
die Klingen 121, 122 unabhängig voneinander in der Richtung
V oder W zu setzen. Auf diese Art und Weise kann verhindert werden,
dass zu viel vom Kopf oder vom Rumpf von der Zwiebel x während der
Förderung
in der Richtung K beim Durchgang durch die Schneidstation 120 abgeschnitten
wird. Der gegenseitige Abstand der Klingen 121, 122 kann
durch das Steuersystem auf der Basis der Aufnahmen der ersten Kamera
und insbesondere der zweiten Kamera gesetzt werden.
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Der
Transferförderer 50 hat
nun die Zwiebel x, die nun mit zwei flachen Enden versehen ist,
an den Ort der Schälstation 70 gebracht,
die in 11 bis 13 gezeigt
ist.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass anstelle der Kombination aus Träger 51/Wagen 52,
in der die Zwiebel gemäß einer
geraden Linie bewegt wird, andere Transportvorrichtungen möglich sind,
zum Beispiel eine Transportvorrichtung, die eine schwankende bzw.
wiegende Bewegung ausführt,
in der die Klemmplatten an dem unteren Ende eines Armes angeordnet
worden sind, der in einer vertikalen Ebene schaukeln bzw. schwingen
kann. In der zuvor erwähnten
Anordnung mit mehreren, parallelen Bearbeitungswegen kann der Antrieb
von mehreren, parallel angeordneten, schaukelnden Armen kombiniert werden.
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Die
Schälstation 70 umfasst
vier Radialarme 71, die nach Art einer Windmühle um eine
Horizontalachse U in der Richtung M drehbar sind. Die Drehung in
der Richtung M wird schrittweise durch das zuvor erwähnte Steuersystem
gesteuert.
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Jeder
Arm 71 hat zwei Arme 72, 73, die sich horizontal
mit einem Abstand zueinander erstrecken und jeweils mit Klemmplatten 75 und 76 versehen sind.
Die Arme 72 und 73 können aufeinander zu und voneinander
weg in den Richtungen L mittels des Antriebs 89 bewegt
werden, der von dem Steuersystem gesteuert wird. An der anderen
Seite der Klemmplatte 76 ist der Arm 73 mit einem
Stift versehen, der ein Ritzel 74 hat, wobei die Klemmplatte 76 bezüglich des
Ritzels 74 drehbar befestigt ist und in der Lage ist, sich
frei bezüglich
des Arms 73 zu drehen. Nach dem Einklemmen der Zwiebel
x zwischen den Armen 72, 73 wird die Mühle 70 bzw.
das Werk über
90° in der
Richtung M gedreht, um die Zwiebel x an den Ort zu bringen, der
in 13 gezeigt ist. In diesem Ort ist eine Schalenschneidstation 80 angeordnet,
die einen Wagen 61 hat, der hin und her bewegbar in der
Richtung N ist, und zwar quer zu der Ebene der Drehung der Mühle 70.
Es gibt einen U-Rahmen 83, der sich an dem Wagen 81 befindet
und an dessen Fußenden U-Rahmen-Klingen-halter 84a, 84b angeordnet
sind, Sie sind mit Klingen 85a, 85b bzw. Messern
versehen, die mit Schneidkanten bzw. Schneiden in zwei entgegengesetzten
Richtungen versehen sind. Sie sind in einem Abstand zueinander angeordnet,
der es ermöglicht,
dass sie an den Armen 72 und 73 vorbeibewegt werden.
In der Situation, die in 13 gezeigt
ist, wird der Wagen 81 in der Richtung N hin und her bewegt,
damit die Klingen 85a, 85b über die Oberfläche der
Zwiebel x sowohl im Voraushub als auch im Rückhub schneiden können. Die
Klingen 85a, 85b sind in den Klingenhaltern 84a, 84b federgelagert,
damit sie der Oberfläche
der Schale bzw. der Haut der Zwiebel x während des Schneidens der Schale
folgen können.
Auf diese Art und Weise wird erreicht, dass ein Schneiden nicht
tiefer als die Außenschicht
(Tunic) stattfinden kann.
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Nachfolgend
wird die Mühle 70 um
90° in die nächste Station
gedreht, wo ein Zahnrad 86 angeordnet ist, das in Eingriff
mit dem Ritzel 74 kommt. Ein Gebläse 90 ist weiterhin
dort angeordnet, das auf die Schale der Zwiebel x gerichtet ist.
Das Steuersystem dreht nun gleichzeitig das Ritzel 86 und
somit das Ritzel 74 und somit die Klemmplatte 76 und
somit auch die Zwiebel x. Das Gebläse 90 bläst in die
Schnitte in der Schale und als Ergebnis davon wird die Schale abgelöst und fällt auf
den Bandförderer 104,
der unterhalb davon angeordnet ist. Dieser Bandförderer 104 ist mit
einem Förderer 105 versehen,
der in der Richtung P angetrieben wird, um die Schalen zu einer
Aufnahmewanne zu entladen, die nicht gezeigt ist.
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Nach
dem Entfernen der Schale wird die Mühle 70 wieder über 90° durch das
Steuersystem in eine Position gedreht, wie sie in 1 und 11 gezeigt
ist, in der eine Aufnahmeplatte 102 unter die Zwiebel x
gebracht werden kann, wobei die Platte an einem Schwenkstab 100 angebracht
ist, der durch den Zylinder 110 in der Richtung 0 hin und
her bewegt werden kann. Die Arme 72 und 73 werden
dann voneinander weg bewegt und die Zwiebel kann auf die Platte 102 fallen
und von ihr über
einen Schacht 103 in eine Aufnahmeeinrichtung wegrollen,
zum Beispiel eine Box bzw. Schachtel, die nicht weiter gezeigt ist.
Diese Box wird in der Richtung Q entladen.
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16A bis C zeigen sehr schematisch einen alternativen
Betrieb der Klemmplatten in der Schälstation. Anstelle der sich
immer parallel erstreckenden Arme 72 und 73 sind
nun parallelogrammförmige
Arme 372, 373 vorgesehen, die aus einer Anzahl
von Gelenkstäben
bestehen, die miteinander verbunden sind. Das Teil 389 benötigt hier
keine beweglichen Teile. Die beweglichen Teile können sich direkt zwischen den
Armen 372 und 373 zum Beispiel in der Form von
Zylindern 390a, b erstrecken, die quer angeordnet sind.
Durch Betreiben der Zylinder 390a, b können die Arme 372, 373 innen
gedreht werden, gemäß den Schritten,
die in 16A, B, C gezeigt sind. In der
Position, die in 16C gezeigt ist, klemmen die
Klemmplatten 375 und 376 eine Zwiebel zwischen
sich mit der gleichen Klemmkraft wie in der Anordnung von 12 ein.