Maschine und Verfahren zum Entsteinen von Früchten

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Entsteinen von Früchten mit einer Vielzahl von Stößeln und einer Vielzahl von Aufnahmeelementen für die zu entsteinenden Früchte, wobei jedes Aufnahmeelement einen eine einzelne Frucht aufnehmenden Napf mit Durchtrittsöffnung für den aus der Frucht herauszulösenden Stein hat, die Aufnahmeelemente auf einer umlaufenden Aufnahmeelementebahn und die Stößel auf einer umlaufenden Stößelbahn entlang einer Arbeitsstrecke parallel und synchron zueinander geführt und entlang der Arbeitsstrecke Mittel zur Ausführung einer Hubbewegung der Stößel relativ auf die Näpfe zu vorgesehen sind. Ferner betrifft die Erfindung ein

Verfahren zum Entsteinen von Früchten mit dieser Maschine.

Eine derartige Maschine bzw. Verfahren ist aus der US 3,061 ,070 A bekannt. Dort wird eine Obstbehandlungsmaschine zum Entkernen von Kirschen oder anderen kugelförmigen Stein-Früchten beschrieben, bei der Aufnahmeelemente auf einer umlaufenden Aufnahmeelementebahn und Stößel auf einer

umlaufenden Stößelbahn geführt und entlang einer Arbeitsstrecke Mittel zur Ausführung einer Hubbewegung der Stößel relativ auf die Näpfe zu vorgesehen sind. Dabei wird die einzeln zu bearbeitende Frucht in einem schalenförmigen Napf abgelegt und durch einen rotierend angetriebenen Stößel ausgerichtet.

Ferner ist aus der DE 814 963 eine Kirschenentkernmaschine bekannt. Durch den elastisch ausgebildeten Napf wird mit dieser Kirschenentkernmaschine erreicht, dass auch nicht zentral angeordnete Kerne oder Kerne unterschiedlicher Größe von einem Stempel erfasst und radial durch die Frucht ohne Zerstörung des Kerns oder Steins hindurch bewegt und ausgeworfen werden. Somit konnte mit dieser Vorrichtung das unerwünschte Zertrümmern von Steinen weitgehend vermieden werden. Gleichwohl besteht das Problem, dass nicht ordnungsgemäß entsteinte Früchte als vermeintlich entsteinte Früchte ausgegeben werden. Dabei hat sich herausgestellt, dass gerade der diskontinuierliche Lauf beim Entsteinen dazu führt, dass die in einem napfartigen Aufnahmeelement aufgenommene Frucht teils trotz geeigneter Formgebung nicht ausreichend zentriert in dem Napf liegt, sodass der Stößel zum Austreiben des Steins diesen nicht oder nicht optimal zentriert erfasst und somit seitlich abdrängt oder doch zertrümmert. Dieses Problem wurde bereits in der DE 41 12 548 C1 erkannt und ein kontinuierlicher Lauf der dort als EntSteinplatten bezeichneten Aufnahmen für die Früchte beschrieben. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist weiterhin der diskontinuierliche Lauf der Hubeinrichtung, was sowohl energetisch wenig sinnvoll und hinsichtlich der hin- und hergehenden Massen zu unerwünschten Schwingungen und höherem Verschleiß führt.

Andererseits beschreibt die DE 10 2005 018 639 B3 eine Erfolgskontrolle bei der Steinobstentkernung, bei der eine Einrichtung zum Überwachen eines

Entkernweges auf ein vorbestimmtes Ereignis vorgesehen ist, wobei die

Einrichtung zur Überwachung des Entkernweges Röntgenstrahlungen verwendet.

Die DE 1 1 20 797 A beschreibt eine Entkernmaschine für Steinobst,

insbesondere für Kirschen und Weichsein, bei der eine Bürstenwalze dazu dient, überschüssige Mengen des Obstes, also diejenigen Stücke, die sich nicht in einem Nest befinden, vom Trum zu entfernen, was jedoch teilweise zu

Fehlbelegungen, zu Beschädigungen und/oder hygienischer Beeinträchtigung führen kann.

Die US 1 ,329,023 A betrifft eine Pflaumenentkernungsmaschine, die die zu entkernenden Pflaumen zwischen zwei Endlosbändern mit jeweils zugeordneten Halbschalen hält und parallel zu den Drehachsen der Endlosbänder einen Stößelmechanismus (Fig. 2) aufweist, der den Kern der jeweils gehaltenen Pflaume herausdrückt. Insgesamt ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Maschine und ein Verfahren zum Entsteinen von Früchten anzugeben, bei der/dem eine Ausgabe von fehlerhaft entsteinten Früchten unterbunden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Maschine zum Entsteinen von Früchten gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zum Entsteinen von Früchten gemäß Anspruch 12.

Durch das Vorsehen von ersten Sensoren stromaufwärtig der Arbeitsstrecke können mit Früchten doppelt belegte Näpfe erfasst werden. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass trotz einer vereinzelten Zuführung der Früchte zur

Entsteinmaschine hin und wieder Näpfe mit zwei Früchten doppelt belegt werden, wonach ein ordnungsgemäßer Entsteinvorgang auf der Arbeitsstrecke nicht möglich ist. Durch die Erfassung mit Früchten doppelt belegter Näpfe können Vorkehrungen getroffen werden, dass Früchte auf dieser Position vor der Arbeitsstrecke aussortiert, bevorzugt ausgeblasen werden. Somit kann sicher vermieden werden, dass mit Früchten doppelt belegte Näpfe zu einem Fehler im Entsteinvorgang führen.

In weiterer Ausbildung ist es bevorzugt, dass unterhalb der Arbeitsstrecke zweite Sensoren vorgesehen sind, die den Austritt des Steins erfassen. Wenn der Austritt des Steins der jeweils auf der Arbeitsstrecke bearbeiteten Frucht positiv erkannt wird, können Früchte an Positionen, an denen ein Austritt eines Steins nicht erfasst werden konnte, als möglicherweise fehlerhaft entsteinte Früchte aussortiert, bevorzugt ausgeblasen werden.

Mit der vorrichtungsgemäßen Gestaltung mit Sensoren stromaufwärtig und unterhalb der Arbeitsstrecke können ganz wesentliche Fehlerquellen für einen nicht ordnungsgemäßen Entsteinvorgang sicher erfasst und im Rahmen von Aussortiervorgängen behoben werden. Damit wird die Qualität des

Entsteinvorganges messtechnisch mit sehr hoher Genauigkeit erfasst, sodass das Endprodukt, nämlich die entsteinten Früchte, frei von Steinen und

Steinresten sind.

Der eine einzelne Frucht aufnehmende Napf kann dabei, wie meist im Stand der Technik bekannt, aus einem elastischen Kunststoff gebildet sein. Alternativ ist es aber auch möglich, dass der Napf bei einer entsprechend genauen Führung des zugeordneten Stößels aus einem festen Werkstoff, bevorzugt lebensmittelechtem Material, wie beispielsweise auch Edelstahl, hergestellt ist. Damit können auch sehr hohe hygienische Anforderungen erfüllt werde.

Dabei können als erste oder zweite Sensoren eine optische, akustische, magnetische Erfassung und/oder eine Erfassung mittels Dehnungsmessstreifen vorgesehen sein.

Dadurch, dass unterhalb der Durchtrittsöffnung am Napf eine elastische Muffe vorgesehen ist, durch die der aus der Frucht zu entfernende Stein mittels des Stößels durchdrückbar ausgebildet ist, wird der Stein beim Durchtreiben durch die Muffe von etwaig noch weiteren Fruchtfleischanhaftungen befreit. Ferner wird durch die Aufdehnung der Muffe das Austreiben des Steins leichter erfassbar.

Wenn auf der elastischen Muffe Markierungen, Magnetisierungen oder

Dehnungsmessstreifen angeordnet sind, kann mit deren Hilfe ein Steinaustritt zuverlässig nachgewiesen werden. Dadurch, dass stromabwärtig der Arbeitsstrecke eine Nachlesevorrichtung zum Aussortieren fehlerhaft entsteinter Früchte vor einer Ausgabe der entsteinten Früchte zur Weiterverarbeitung angeordnet ist, kann eine sehr hohe

Fehlerfreiheit der ausgegebenen, entsteinten Früchte erreicht werden.

Wenn die Nachlesevorrichtung eine zweite Ausblasvorrichtung ist, die eine mit den zweiten Sensoren erkannte, fehlerhaft entsteinte Frucht in ein seitlich zur Transportrichtung an der Aufnahmeelementebahn angeordneten

Aussortierbehälter ausbläst, werden stromabwärtig der Arbeitsstrecke fehlerhaft entsteinte Früchte vor einer Ausgabe der entsteinten Früchte zur

Weiterverarbeitung aussortiert und in den Behälter ausgeblasen.

Dadurch, dass stromaufwärtig der Arbeitsstrecke und stromabwärtig der ersten Sensoren eine Vorauslesevorrichtung vorgesehen ist, können fehlerhaft auf die Aufnahmeelemente aufgelegte Früchte aussortiert werden. Auch hierzu ist bevorzugt eine Ausblasvorrichtung vorgesehen, die eine mit den ersten Sensoren erkannte, fehlerhaft auf ein Aufnahmeelement abgelegte Frucht erkennt. Dabei werden insbesondere doppelt belegte Aufnahmeelemente (Näpfe) erkannt, sodass durch Aufbringen eines gezielten Luftstoßes die auf diesem

Aufnahmeelement fehlerhaft aufliegenden Früchte in Doppelbelegung vor der Arbeitsstrecke in einen Auffangbehälter ausgeblasen werden, also dieses Aufnahmeelement leer in die Arbeitsstrecke fährt. Ensprechend kann hier auch kein Fehler beim Entsteinen entstehen. Die ausgeblasenen Früchte können nochmals erneut zugeführt werden, da es sich meist nur um eine zufällige fehlerhafte Belegung eines Aufnahmeelementes handelt.

Bevorzugt hat der Stößel kreuzförmigen, fünfsternigen oder sechssternigen Querschnitt, wobei die Durchtrittsöffnung im Napf dazu passend ausgebildet ist. Damit wird das durch DE 814 963 beschriebene elastische Gegenlager zum Stempel, hier Stößel, insoweit optimiert, dass der Stein durch den Stößel durch elastisches Aufweiten der kreuzförmigen, fünfsternigen oder sechssternigen Durchtrittsöffung im Bewegungsvorgang weiter zentriert und gleichzeitig weitgehend das Fruchtfleisch abgestriffen wird.

Weiter ist die Stößelbahn oberhalb der Aufnahmeelementebahn angeordnet, damit die Früchte schwerkraftbedingt in den Aufnahmeelementen gehalten und die zu entfernenden Steine der Früchte von oben nach unten herausgeführt werden können.

Dadurch, dass auf der Stößelbahn ein Kurvenelement und für jeden Stößel eine Stößelhalterung vorgesehen sind, wobei die Hubbewegung des in der Stößelhalterung verschiebbar gehalterten Stößels durch das Kurvenelement gesteuert wird, wird die Hubbewegung durch Abgreifen des Kurvenelementes in Art einer Nockenführung im Bereich der Arbeitsstrecke ausgelöst. Entsprechend der Ausbildung des Kurvenelementes kann eine harmonische, verschleißarme Bewegung synchron zum Bewegungsablauf der gesamten Anlage erzeugt werden.

Wenn eine Hülse unter jeder Stößelhalterung vorgesehen ist, die sich bei der Hubbewegung des Stößels auf die Frucht setzt und nach dem Entsteinen die Frucht im Napf zurückhält, wird erreicht, dass die jeweilige Frucht nochmals besser zentriert und festgehalten wird. Zudem dient die quasi als Negativform zur zu entsteinenden Frucht ausgebildete Hülse als Abstreifer, damit die vom Stößel durchstoßene Frucht nicht am Stößel hängen bleibt und vom Napf abgehoben wird. Somit bleibt jede Frucht genau in dem Aufnahmeelement bzw. Napf liegen, in der sie entsteint wurde. Vorteilhaft wird die Hülse erst nach der Rückbewegung des Stößels angehoben, wenn der Stößel nach oben aus der Frucht aufgetaucht ist. Damit wird auch eine nachträgliche Bearbeitung (Nachlese) zur

Qualitätssicherung vereinfacht bzw. erst ermöglicht. Durch die genaue

Zuordnung der Frucht zum jeweiligen Aufnahmeelement (Napf) kann somit die Bearbeitung genau protokolliert und für eine Qualitätssicherung verwertet werden.

Bevorzugt ist an der Aufnahmeelementebahn stromaufwärtig der Arbeitsstrecke eine Früchtezuführanordnung zur vereinzelten Zuführung je einer zu

entsteinenden Frucht auf je einen Napf vorgesehen, womit durch die

Vereinzelung sichergestellt wird, dass je Napf nur eine Frucht aufliegt. Verfahrensgemäß wird somit vor der Arbeitsstrecke zum Entsteinen der Früchte messtechnisch überwacht, ob eine Frucht oder mehrere Früchte auf einem Napf aufliegen. Wenn mehrere Früchte auf einem Napf aufliegen, werden diese ausgetragen. Somit wird dann dieser Napf zwar leer in die Arbeitsstrecke geführt, jedoch wird ein fehlerhafter Entsteinvorgang vermieden. Wenn nach dem Austragen der Früchte eines Napfes mit mehreren Früchten dieser Napf stromaufwärtig der Arbeitsstrecke überprüft wird, ob der

Fruchtaustrag erfolgte und für den Fall eines fehlerhaften Austrags ein zweiter Austrag mittels Druckluftstoß vorgenommen wird, werden etwaige

Selektionsfehler korrigiert. Wichtig ist dabei, dass dieser zweiter Versuch ebenfalls vor der Arbeitsstecke erfolgt, damit sichergestellt ist, dass nicht ordnungsgemäß aufliegende Früchte vom Napf entfernt werden, bevor diese in den Entsteinvorgang geführt werden.

Dadurch, dass die Arbeitsstrecke auf einen Steinaustritt unterhalb der

Durchtrittsöffnung messtechnisch überwacht wird, wobei die Früchte jedes

Napfes, aus dem ein Steinaustritt nicht nachgewiesen wurde, stromabwärtig der Arbeitsstrecke ausgetragen wird, wird auch positiv überprüft, ob ein Stein beim Entsteinvorgang unterhalb der Durchtrittsöffnung ausgetrieben wird. Kann ein Steinaustritt nicht festgestellt werden, wird die so offensichtlich nicht richtig entsteinte Frucht von dem betreffenden Napf ausgetragen, insbesondere durch eine Ausblasvorrichtung seitlich in einen Auffangbehälter für anderweitig zu entsorgende Früchte mit etwaigen Steinen bzw. Steinresten ausgeblasen. Die übrigen ordnungsgemäß entsteinten Früchte werden auf deren Näpfen weiter zur Ausgabe für das entsteinte Fruchtfleisch geleitet. Wenn nach dem Austragen von fehlerhaft entsteinten Früchten stromabwärtig der Arbeitsstrecke an dem jeweiligen Napf überprüft wird, ob der Fruchtaustrag erfolgte, und für den Fall eines fehlerhaften Austrags ein zweiter Austrag mittels Druckluftstoß vorgenommen wird, wird wiederum der Austrag auf denjenigen Näpfen überprüft, auf denen fehlerhaft entsteinte Früchte aufliegen. Somit kann der Fruchtaustrag hier nochmals in einer Art Nachlese überprüft und durch einen zweiten Versuch mittels Druckluftstoß aussortiert werden.

Insgesamt wird dabei eine sehr hohe Qualität des Entsteinvorgangs

sichergestellt. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

Darin zeigt:

Fig. 1 eine Maschine zum Entsteinen von Früchten

a) in schematischer Seitenansicht

b) mit im Detail einer darin eingesetzten Stößelanordnung und c) in einer Detailansicht entsprechend X aus Fig. 1a) und

Fig. 2 einen Napf eines Aufnahmeelementes in

a) räumlicher Ansicht,

b) Seitenansicht,

c) in 90° zu Seitenansicht gemäß Figur 2 b gedrehter Seitenansicht, d) in Draufsicht und

e) in Innenfigur 2 b dargestellter Querschnittsansicht.

In Figur 1 ist ein Aufführungsbeispiel einer Maschine zum Entsteinen von Früchten in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Maschine weist eine umlaufende Aufnahmeelementebahn 1 auf, die ein um zwei Umlenkräder/- rollen 1 1 , 12 im Kreis geführtes Fördermittel 10 aufweist, an dem eine Vielzahl von Aufnahmeelementen 13 so angeordnet sind, dass von außen zu entsteinende Früchte auf die Aufnahmeelemente 13 auflegbar sind. Oberhalb der Aufnahmeelementebahn 1 ist eine umlaufende Stößelbahn 2 angeordnet, die ebenfalls ein um UmlenkrollenAräder 21 , 22 kreisgeführtes Fördermittel 20 aufweist. An dem zweiten Fördermittel 20 sind

Stößelhalterungen 23 in geeigneter weise lateral gleich angeordnet wie die Aufnahmeelemente 13 am ersten Fördermittel 10.

Die umlaufende Aufnahmeelementebahn 1 und die umlaufende Stößelbahn 2 werden synchron zu einander angetrieben, wobei bei der umlaufenden

Aufnahmeelementebahn 1 ein oberer Teil des in Figur 1 nach rechts laufenden ersten Fördermittels 10 direkt dem unteren, ebenfalls nach rechts laufenden Teil des zweiten Fördermittels 20 der umlaufenden Stößelbahn 2 gegenüber stehen. Dieser Bereich ist die Arbeitsstrecke 14, in deren Verlauf das Entsteinen der Frucht erfolgt. Dafür weist die umlaufende Stößelbahn 2 an ihrem unteren Teillauf ein Kurvenelement 24 auf, dass mit den in den Stößelhalterungen 23 gehaltenen Stößeln 4 derart wechselwirkt, dass die Stößel 4 in der

Stößelhalterung 23 vorgeschoben und wieder zurückgeschoben werden. Jeder Stößel 4 besteht insbesondere für das Entsteinen von Kirschen aus einem langen Schaft 41 mit kreuzförmigem Querschnitt, einer Stößelspitze 42 mit konkaver oder V-Form zur Zentrierung des aus der Frucht herauszudrückenden Steins, sowie einem Anlageelement 43, dass an dem Kurvenelement 24 zu Anlage gelangt. Für andere Früchte und deren herauszulösende Steine können auch andere Stößelformen, beispielsweise mit 5- oder 6-sternigem Querschnitt oder/und mit gerader Spitze besonders geeignet sein. Auf jedem Aufnahmeelement 13 ist ein Napf 3 aus einem elastischen Kunststoff angeordnet. Der Napf 3 weist die in Figur 2 im Detail dargestellte Form auf. Der aus elastischem Kunststoff bestehende Napf 3 hat eine Durchtrittsöffnung 31 , die kreuzförmig und passend zum Querschnitt des Schafts 41 des Stößels 4 ausgebildet ist. Darüber hinaus weist der Napf 3 an seiner Oberseite eine konkav oder umgekehrt kegelförmige Aufnahme 32 auf, auf der die zu entsteinende

Frucht auflegbar ist. Neben der Durchtrittsöffnung 31 weist der Napf 3 zusätzlich einen Vertikalschlitz 33 auf, der entlang zwei gegenüberliegender Schenkel der kreuzförmigen Durchtrittsöffnung 31 orientiert ist und die Aufnahme 32 zwei teilt.

Im unteren Bereich des Napfes 3 ist eine Nut 34 und ein Wulst 35 ausgebildet, wobei in Einbaurichtung darunter eine Muffe 36 angeformt ist, die sich vom Wulst 35 deutlich verjüngt und mit einer kreisrunden Öffnung (Stegöffnung 37) mit einem Stegbereich quasi als Schlauchabschnitt frei endet. Die

Stegöffnung 37 weist dabei einen Innendurchmesser etwas kleiner als die Steine aus den zu entsteinenden Früchten auf. In besonders bevorzugter Ausgestaltung weist der Napf 3 am Oberrad der Aufnahme 32 über einen Teilbereich eine Randerhöhung 38 auf, die beim Betrieb in Bewegungsrichtung zeigt, sodass die Randerhöhung 38 dazu dient, die von einer Früchtezuführanordnung 5 in Bewegungsrichtung zugeführten Früchte beim Anlegen in den Napf abzubremsen und darin zu halten. Die

Früchtezuführanordnung 5 weist dabei bevorzugt auch eine Vorrichtung zum Vereinzeln der Früchte auf, um jede Frucht gezielt einzeln auf die

Aufnahmeelemente 13 auszubringen. Damit wird verhindert dass auch mal zwei oder drei Früchte auf einem Aufnahmeelement aufliegen. In diesem Falle würde der Entsteinungsvorgang zumindest für die weiteren darauf anhaftenden Früchte fehlschlagen. Die Früchtezuführanordnung 5 ist in Figur 1 schematisch am stromaufwertigen Ende vor den Arbeitsstrecke 14 dargestellt.

Zwischen der Früchtezuführanordnung 5 und der Arbeitsstrecke 14 sind erste Sensoren 6 vorgesehen, die mit Früchten doppelt belegte Näpfe 3 erfassen können. Die ersten Sensoren 6 können optische, akustische, magnetische und/oder elektrische Sensoren sein, die zusammen mit einer einsprechenden zugeordneten elektronischen Auswerteeinheit die Messwerte analysieren und fehlerhaft belegte Aufnahmeelemente 13 lokalisieren. Diese fehlerhaft mit Früchten belegten Aufnahmeelemente 13 werden sodann von einer

Ausblasvorrichtung 7 in einen Aussortierbehälter 71 ausgeblasen.

In ähnlicher Weise erfolgt eine Überwachung des Entsteinvorgangs entlang der Arbeitsstrecke 14 mittels zweiter Sensoren 8, die ebenfalls wieder eine optische, akustische, elektrische und/oder magnetische Erfassung aufweisen können und die Erfassungssignale zu Auswerteeinheit übermitteln. Von der Auswerteeinheit wird dann eine zwei Ausblasvorrichtung 8 stromabwärtig der Arbeitsstrecke 14, jedoch vor der Ausgabe der entsteinten Früchte angeordnet. Die zweite

Ausblasvorrichtung 9 bläst nicht ordnungsgemäß entsteinte Früchte in einen Aussortierbehälter 91. Bezugszeichenliste

1 umlaufende Aufnahmeelementebahn

10 erstes Fördermittel

11 erste Umlenkrolle/-rad

12 zweite Umlenkrolle/-rad

13 Aufnahmeelement

14 Arbeitsstrecke

2 umlaufende Stößelbahn

20 zweites Fördermittel

21 dritte UmlaufrolleArad

22 vierte UmlaufrolleArad

23 Stößelhalterung

24 Kurvenelement

3 Napf

31 Durchtrittsöffnung

32 Aufnahme

33 Vertikalschlitz

34 Nut

35 Wulst

36 Muffe

37 Stegöffnung

38 Randerhöhung

4 Stößel

41 Schaft

42 Schaftspitze

43 Anlageelement

5 Früchtezuführanordnung erster Sensor erste Ausblasvorrichtung Aussortierbehälter zweiter Sensor zweite Ausblasvorrichtung Aussortierbehälter Frucht