DE68901925T2 - Vorrichtung und verfahren zum schneiden der spitzen und wurzeln von zwiebeln. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschneiden der Spitzen und der Wurzelenden von Zwiebeln, wobei die Zwiebel ausgerichtet und dann in dieser Ausrichtung fixiert wird, während das Abschneiden der Spitze und des Wurzelendes der Zwiebel stattfindet.
• Die qualitativ besten Zwiebelverarbeitungserzeugnisse erhält man, wenn die Spitzen und die Wurzelenden vom Rohmaterial entfernt werden. Um dies zu erreichen, ist häufige Handarbeit erforderlich, um die Zwiebeln auszurichten, bevor das Abschneiden mit Messerschälmaschinen mit sich automatisch selbst anpassenden und rotierenden Messern erfolgen kann.
• In der US-PS 4, 258, 618 wird ein Zwiebeltrimmer beschrieben, in dem die Zwiebeln mittels eines Löffelelevators und eines Trägerförderbands durch einen Schacht zu einer Ausrichtvorrichtung gefördert werden, die aus einem Förderband besteht, das entgegengesetzt zu den Zwiebeln läuft, und das in der Bewegungsrichtung der Zwiebel geneigt ist. Die Zwiebeln werden also mittels V-förmiger Querstege gefördert, in denen die Zwiebeln durch Rollen, das, wie vorbeschrieben, durch das entgegengesetzt zu den Zwiebeln laufende Förderband erzeugt wird, ausgerichtet werden. Nach der Ausrichtung werden die Zwiebeln einzeln durch ein Transportrad ergriffen, das je eine stationäre und eine bewegliche Klemmbacke für jede Zwiebel hat, die dann fixiert und sich selbst anpassenden und rotierenden Messern zugeführt wird, wo Spitzen- und Wurzelabschnitte abgeschnitten werden.
• Die EP-OS 0 174 697 offenbart eine Vorrichtung der vorliegenden Art, bei der die Zwiebeln auf drei Punkten abgestützt ausgerichtet werden, nämlich auf der Oberfläche eines glatten Zylinders und auf zwei Schneckenstangen. Die zuletzt erwähnten Schneckenstangen sind auf einer imaginären zylindrischen Oberfläche mit einem derartigen gegenseitigen Abstand angeordnet, daß sie gewissermaßen eine schraubenförmige Kerbe bilden, mit einer Breite und einem Abstand von dem glatten Zylinder, die kleiner sind als Durchmesser und axiale Länge der Zwiebel. Demzufolge ruhen die Zwiebeln auf den drei Punkten und fallen natürlich ausgerichtet in die Kerbe, abgestützt gegen den glatten Zylinder. Wenn Zylinder und Schneckenstangen gleichsinnig oder gegenläufig rotieren, werden die Zwiebeln translatorisch gegen fixierende und Schneidmittel bewegt und behalten ihre Ausrichtung während dieser translatorischen Bewegung bei, weil die Form der Zwiebel zu den Abmessungen der Kerbe und zu dem Abstand der glatten und massiven Walze paßt.
• In der DE-OS 3 605 639 wird eine andere Vorrichtung der vorliegenden Art, bei der die Zwiebel in die Lücke zwischen vier runden konischen Walzen, die paarweise an parallelen Wellen angeordnet sind, dargelegt. Die Zwiebel ist also auf vier Punkten abgestützt und ist daher auf dem Untergrund nicht frei bewegbar, weil die Zwiebel sowohl in seitlicher Richtung als auch im rechten Winkel dazu geführt wird. Wenn die Walzen in Rotation versetzt werden, wird die Zwiebel gleichfalls ausgerichtet, weil ihre Form den Abmessungen der Lücke angepaßt ist. In dieser Weise rotierend, wird die Zwiebel translatorisch auf Schneidmittel zu bewegt, wo das Abschneiden im Bereich der Außenschale, die dann weggeschleudert wird, durchgeführt wird. Die Zwiebel rotiert während dieser Behandlung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der in der Beschreibungseinleitung bezeichneten Art vorzusehen, bei dem Spitze und Wurzelende der Zwiebel auf einfachere Weise abgeschnitten werden, ohne daß die Zwiebel über eine längere Strecke in einer verhältnismäßig komplizierten Vorrichtung rotieren, und ohne daß die Zwiebel während der Ausrichtung durch Reibung zwischen den Fördermitteln und der Zwiebeloberfläche behindert wird. Es ist vielmehr wesentlich, daß eine gute und sichere Ausrichtung der Zwiebel erreicht wird, auch dann, wenn die Zwiebel oft ausgesprochen unterschiedliche Abmessungen bezüglich der vorerwähnten Kerben oder Lücken haben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein in der Beschreibungseinleitung dargelegtes Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zwiebel so abgestützt, daß sie sich frei oben auf den Walzen bewegen kann. Die Zwiebel kann demzufolge völlig frei herumrollen, bis sie die durch die Rotation bedingte richtige Ausrichtung annimmt, bei der die Zwiebelachse parallel zur Walzenachse ist. Diese Ausrichtung ist stabil, vergleichbar einem Gryoskop.
• Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 charakterisiert wird.
• Die Erfindung wird unter Bezug auf die Zeichnungen nachstehend detaillierter erläutert.
• Es zeigt:
• Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
• Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1,
• Fig. 3 eine schematische und vergrößerte Ansicht der Vorrichtungsbauteile, die die Zwiebel axial ausrichten und dann fixieren,
• Fig. 4 einen schematischen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3,
• Fig. 5 eine schematische und teilweise geschnittene Ansicht der gleichen Teile wie in Fig. 3, und zeigt gleichzeitig die Messer zum Abschneiden der Spitze und des Wurzelendes der Zwiebel, und
• Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der zylindrischen und rotierenden Walzen und ihrer Aufhängung und ihres Antriebsmechanismus.
• Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus zwei im wesentlichen gleichen, aber gegenüberliegend angeordneten Teilen 1 und 2, zwischen denen eine Zwiebel automatisch axial ausgerichtet wird, das heißt, in einer Position, bei der die Zentralachse der Zwiebel, die sich durch Spitze und Wurzel erstreckt, vorzugsweise mit der Horizontalachse 4-4 in Fig. 1 zusammenfällt. Eine Zwiebel, deren Spitze und Wurzelende abgeschnitten werden sollen, wird aus einem (nicht dargestellten) Nachfüllbehälter zugeführt, aus dem jeweils eine Zwiebel zur Zeit auf ein Paar rotierender, zylindrischer Walzen 3 fällt, die parallele horizontale Achsen haben, und deren gegenseitiger Abstand kleiner ist, als der Durchmesser der kleinsten Zwiebel. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Achsen 4 der Walzen 3 zwischen den beiden Teilen 1 und 2 der Vorrichtung in einem solchen vertikalen Abstand unterhalb der Vorrichtung angeordnet, daß die Zwiebel, die auf den Walzen 3 ruht, bevorzugt genau so weit über wie unterhalb der Achse 4-4 vorsteht. Wenn die Zwiebel auf den Walzen 3 gerade in der Lücke ruht, nimmt die zentrale Achse der Zwiebel, die sich durch Spitze und Wurzelenden erstreckt, zwischen diesen eine beliebige Ausrichtung bezüglich der Achse 4-4 ein.
• Die Walzen 3 werden mittels eines Motors 5 in gleichsinnige Rotation um ihre Horizontalachse versetzt, der ein Getrieberad 6 hat, das jede der Walzen 3 über ein Getrieberad 7, welches an jeder der Walzen 3, wie in Fig. 6 dargestellt, angeordnet ist, antreibt.
• Die Walzen 3 bestehen aus einem genügend elastischen Material, so daß die Zwiebel während der Rotation nicht springt, sondern daß eine reine Drehbewegung auf sie übertragen wird, darüberhinaus haben die Walzen 3 einen geeigneten Reibbelag.
• Während der Rotation der Walzen 3 ist die Zwiebel 8, die in Fig. 3 und Fig. 5 abgebildet ist, wie vorbeschrieben in Drehung versetzt. Während dessen wird die Zentralachse der Zwiebel aufgrund der Drehung so ausgerichtet, daß sie mit der Achse 4 der Vorrichtung zusammenfällt.
• Wenn die Zwiebel die axial ausgerichtete Position erreicht hat, werden die Walzen 3 abgesenkt, wobei die gesamte Walzenanordnung 3, 5, 6, 7 um einen Winkel α º um eine horizontale Welle 8, die senkrecht zur Achse 4-4 angeordnet ist, gedreht wird. Gleichzeitig oder unmittelbar vor dieser Drehung werden die Teile 1 und 2 der Vorrichtung mittels pneumatischer Zylinder aufeinander zu bewegt, wodurch die Zwiebel 8 von zwei Auffangkonussen 10 und 11, die koaxial zur Achse 4-4 angeordnet sind, erfaßt wird.
• Die Zylinder 9 sind pneumatisch und nicht hydraulisch, weil die Zwiebel nicht einem möglichen Quetschdruck zwischen den Auffangkonussen 10 und 11 ausgesetzt werden soll. Wie in Fig. 4 und Fig. 5 gezeigt, weisen die Auffangkonusse 10 und 11 im unteren Bereich zylindrische Einschnitte 12 auf, so daß sie horizontal hinter die Walzen 3 zurückgezogen werden können, die im allgemeinen nur nach dem Erfassen der Zwiebel 8 durch die Auffangkonusse 10 und 11 abgesenkt sind.
• Der Bereich zwischen den zylindrischen Einschnitten 12 der Auffangkonusse 10, 11 dient als eine Art Schaufel, die , insbesondere bei verhältnismäßig kleinen Zwiebeln, die Zwiebel 8 anhebt, so daß ihre Achse, die sich durch Spitze und Wurzelende erstreckt, mit der Achse 4-4 der Vorrichtung zusammenfällt. Bei größeren Zwiebeln ist diese Hebebewegung selbstverständlich überflüssig.
• Falls, trotz der Drehung der Zwiebel 8 die Ausrichtung der Zentralachse der Zwiebel nicht im Bereich der vorgegebenen Toleranzschwelle, die für die Weiterverarbeitung erforderlich ist, liegt, was wegen der unregelmäßigen Gestalt einiger Zwiebeln vorkommen kann, werden die Auffangkonusse 10 und 11 dies weitgehend beheben, weil sie, wie in Fig. 5 dargestellt, die Zwiebel 8 beim Erfassen zusätzlich ausrichten.
• Die Zwiebel ist nunmehr, wie in Fig. 5 dargestellt, zwischen den Auffangkonussen 10 und 11 in einer axial orientierten Position erfaßt und fixiert.
• Der Druck der pneumatischen Zylinder 9 bewirkt, daß die beiden Teile 1 und 2 der Vorrichtung zusätzlich leicht zusammengepreßt werden, da die Auffangkonusse 10, 11 gegen die Kraft einer Kompressionsfeder 13 durch die Zwiebel 8 bis zu einem Endstück 14 eines Halterohres 15 leicht auseinandergedrückt werden, das der Zwiebel gegenüberliegt und sie umgreift, wobei das Halterohr 15 an dem in Rede stehenden Teil befestigt ist und in den Auffangkonus gleitet.
• Es sollte schon hier festgestellt werden, daß diese Bewegung von einem oder beiden Auffangkonusse bezüglich des Halterohres 15, das in dem jeweiligen der beiden Teile 1 oder 2 der Vorrichutng befestigt ist, nicht zwangsläufig bei allen Zwiebeln passiert. Insbesondere bei verhältnismäßig kleinen Zwiebeln wird die Zwiebel so tief im Inneren des Bodens der Auffangkonusse 10, 11 erfaßt, daß es tatsächlich das Endstück 14 des Halterohres 15 ist, das die Zwiebel 8 zuerst berührt, die demzufolge die den jeweiligen Auffangkonus 10 oder 11 nicht bewegen kann.
• Die Auffangkonusse 10, 11 sind an Kontrollstangen 16 befestigt, die an den Teilen 1 und 2 der in Rede stehenden Vorrichtung axial gleitend in Lagern 17 gelagert sind. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Druckfeder 13 so an der Vorrichtung angeordnet, daß sie Druck auf das Ende einer Kontrollstange 16 ausübt. Wenn ein Auffangkonus, z. B. der Auffangkonus 11 wegen der Größe und/oder der Form der Zwiebel gegen die Druckkraft der Feder 13 bezogen auf das Halterohr 15 bewegt wird, und demzufolge um denselben Betrag bezogen auf das Teil 2 der Vorrichtung bewegt wird, wird durch eine Klammer 18 am äußeren Ende der Kontrollstange 16 ein Ende 19 eines zweiarmigen Hebels 20 bewegt, der drehbar auf dem Teil 2 in der Nähe des Zentrums gelagert ist. Das andere Ende des Hebels 20, an dem eine Stopvorrichtung 21 angeordnet ist, wird,bezogen auf das Teil 2, so in eine Richtung, die der Bewegung des Auffangkonus 11, bezogen auf das Teil 2, entgegengesetzt ist, verschoben. Das Verhältnis zwischen dem Ausmaß der Bewegung des Auffangkonus 1 und der Stopvorrichtung 21 in ihre jeweilige Richtung bezogen auf Teil 2 wird durch den Hebelarm bestimmt. Die Bedeutung der Stopvorrichtung 21 ergibt sich aus der folgenden Beschreibung der Schneidmittel.
• Jedes Teil 1 und 2 trägt eine Schneidvorrichtung, die aus einem Messer 22 besteht, das an einer drehbaren Stange 23 befestigt ist, die durch einen Motor 24 angetrieben werden kann. Die gesamte Schneidvorrichtung 22, 23, 24 ist auf einem Wagen 25 befestigt, der auf den Stangen 16 zwischen den Lagern 17 bewegbar ist.
• Die Bewegung des Wagens 25 auf den Stangen 16 wird erreicht durch ein Ende 26 eines Zylinders 27, der vorzugsweise ein hydraulischer Zylinder ist. Das andere Ende 28 des Zylinders ist an dem jeweiligen Teil 1 oder 2 befestigt.
• Darüberhinaus ist eine Stopvorrichtung 29 zum Zusammenwirken mit der Stopvorrichtung 21 vorgesehen, die an der Schneidvorrichtung 22, 23, 24 in nicht dargestellter Weise befestigt ist.
• Wenn die Schneidvorrichtung durch den hydraulischen Zylinder 27 auf die Zwiebel 8 zubewegt wird, wird das Messer 22, das einen geringfügigi kleineren Durchmesser als das Halterohr 15 hat, angetrieben durch den Motor 24, durch das Halterohr 15 hindurch in die Zwiebel bewegt. Die Schnittiefe wird bestimmt durch den Eingriff der Stopvorrichtung 29 mit der Stopvorrchtung 21, da dieser Eingriff dem Zylinder das Abstoppen der Bewegung der Schneidvorrichtung auf die Zwiebel 8 zu anzeigt.
• Wie oben erwähnt, wird die Stellung der Stopvorrichtung 21, bezogen auf den jeweiligen Teil der Vorrichtung, durch den Betrag der Verschiebung des Auffangkonus 11, bezogen auf das in dem Teil befestigte Halterohr, bestimmt. Wenn beispielsweise das Wurzelende der Zwiebel sehr flach ist, oder wenn die Wurzel völlig in die Zwiebel eingezogen ist, wird der Auffangkonus 11, bezogen auf das Teil 2, verhältnismäßig weit verschoben (nach rechts in Fig. 2), und die Stopvorrichtung 21 wird daher, bezogen auf das gleiche Teil 2, verhältnismäßig weit verschoben (nach links Fig. 2). Deswegen wird die mit dem Teil 2 verbundene Schneidvorrichtung 22, 23, 24, bezogen auf Teil 2, verhältnismäßig weit nach links verschoben, bevor ihre Stopvorrichtung 29 die Stopvorrichtung 21 trifft, und den hydraulischen Zylinder 27 stoppt, der seinerseits die Schneidvorrichtung 22, 23, 24 anhält. Dadurch wird die beabsichtigte große Schnittiefe für eine Zwiebel der beschriebenen Art erreicht.
• Wenn im entgegengesetzten Fall die Zwiebel ziemlich rund ist, bewirkt die automatische Einstellung der Schnittiefe, daß die Schneidvorrichtung, bezogen auf das Teil 2, nicht sehr weit nach links verschoben wird, bevor ihre Stopvorrichtung 29 die Stopvorrichtung 21 trifft, und eine geringe Schnittiefe für diesen Zwiebeltyp erreicht wird.
• Es wurde herausgefunden, daß das Verhältnis der zwei Arme des Hebels 20 annähernd 1 : 1,3 sein sollte, so daß die Schneidvorrichtung um das 1,3-fache mehr als der Auffangkonus (und in entgegengesetzter Richtung) bezogen auf das jeweilige Teil der Vorrichtung verschoben wird.
• Die Bewegung der Teile 1 und 2 der Vorrichtung auf die Zwiebel 8 zu und von der Zwiebel 8 weg wird dadurch kontrolliert, daß diese zwei Teile Lager 30 haben, die auf Stangen 31, die im Rahmen 32 der Vorrichtung befestigt sind, gleiten.
• Es sollte festgehalten werden, daß das automatische Einstellen der Schnittiefe individuell für die Spitze und das Wurzelende der Zwiebel erreicht wird, und daß es beliebig ist, welcher Teil 1 oder 2 der Vorrichtung das eine oder das andere Ende der Zwiebel 8 bearbeitet.
• Darüberhinaus sollte festgestellt werden, daß die Vorrichtung so eingerichtet werden kann, daß Teil 1 oder 2 ortsfest ist, so daß nur das andere, bewegbare Teil auf das ortsfeste Teil zubewegt werden kann, wenn die Zwiebel nach dem Abschneiden der Spietze und des Wurzelendes freigegeben wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum Abschneiden der Spitzen und der Wurzelenden von Zwiebeln (8), bei dem die Zwiebel (8) ausgerichtet und dann in dieser Ausrichtung fixiert wird, während das Abschneiden der Spitze und des Wurzelendes stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung der Zwiebel (8) ausgeführt wird, indem jede Zwiebel, die auf einer bewegbaren Unterlage, beispielsweise einem Paar zylindrischer Walzen mit glatter Oberfläche, ohne Kerben oder andere Merkmale, in die eine Zwiebel hineinpaßt, liegt, in eine reine Drehbewegung, ohne eine translatorische Bewegung, versetzt wird, wobei die Walzen gleichsinnig rotieren, so daß die Zwiebel (8) frei rotiert, bis die Zentralachse der Zwiebel (8), die sich durch Spitze und Wurzelende erstreckt, durch die Drehung eine vorbestimmte Ausrichtung annimmt.

2. Vorrichtung zum Abschneiden der Spitzen und der Wurzelenden der Zwiebeln (8) in Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Kombination aufweist:

- Mittel zum Drehen der Zwiebel mit einem Paar zylindrischer Walzen (3), die in einem Rahmen (32) drehbar gelagert sind, und mit gleicher Rotationsachse drehbar sind, und die parallele, horizontale Wellen haben, mit einem gegenseitiger Abstand kleiner als der Durchmesser der kleinsten Zwiebel (8) ist,

- Greifmittel (10, 11), die zum Erfassen und Fixieren der Zwiebel (8) ausgebildet sind, wenn diese die vorbestimmte, achsenausgerichtete Stellung während der Drehung erreicht hat, wobei diese Greifmittel aus einem Paar co-axialer Auffangkonusse (10, 11) bestehen, die entgegengesetzt zueinander gerichtet sind, und die von den jeweiligen Seiten der rotierenden Zwiebel (8) axial bewegbar sind, um die Zwiebel (8) zu erfassen und zu fixieren,

- Haltemittel, mit einem Halterohr (15), das am Grund eines jeden Auffangkonus (10, 11) vorgesehen ist, der darauf in axialer Richtung verschiebbar ist, wobei die Halterohre (15) einen Durchmesser aufweisen, der ein Drittel bis zwei Drittel des Zwiebeldurchmessers beträgt, und

- Schneidmittel (22), die zum Entfernen der Spitze und des Wurzelendes der Zwiebel (8) in der fixierten Stellung ausgelegt sind, mit einem Paar Messerkörper, die an den Enden eines Paares drehbarer Stangen (23), das der Zwiebel zugewandt ist, befestigt sind, wobei sich die Stangen co-axial im Inneren ihres jeweiligen Halterohrs (15) erstrecken, und von ihrer jeweiligen Seite aus axial auf die Zwiebel zu bis zu einer Schnittiefe bewegt werden können, die durch die Berührung zwischen einem Anschlag (21) an der Vorrichtung und einem Anschlag (29) an der jeweiligen drehbaren Stange (23) bestimmt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Oberflächen der Walzen (3) aus einem Material mit einem relativ hohen Reibungskoeffizienten in Bezug auf Zwiebeln und stoßdämpfenden Eigenschaften bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Walzen (3) einseitig in einem gemeinsamen Lagerhäuse gelagert sind, das kippbar ist, so daß die Wellen durch Kippmittel aus ihrer horizontalen Lage in eine geneigte Stellung gekippt werden können, in der ihre freien Enden bezogen auf das Lagergehäuse abgesenkt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittiefe automatisch einstellbar ist als eine Funktion der Form und/oder Größe der Zweibel.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Anschlag (21) in der Vorrichtung an einem Ende eines zweiarmigen Hebels (20) befestigt ist, der auf dem Halterohr (15) oder einem mit diesem verbundenem Teil des Halterohrs gelagert ist, wobei das andere Ende (19) des Hebels (20) an dem Auffangkonus (10 oder 11) axial gleitend bezogen auf das Halterohr angelenkt ist.