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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Grösse einer zu stopfenden Nahrungsmittelhülle, bei welchem die zu stopfende Hülle durch ein, durch Umfangsberührung an der Innenseite erfolgendes Entraffen und anschliessend durch Umfangsberührung an der Aussenseite reibungsgebremst wird, wobei der Abstand zwischen der Umfangsberührung an der Innenseite und der Umfangsberührung an der Aussenseite verändert wird.
In der Fleischverpackungsindustrie sind Verfahren zum automatischen und halbautomatischen Stopfen von verschiedenen Typen von Nahrungsmittelhüllen mit viskosen Fleischemulsionen bekannt. Im allgemeinen bestehen diese Verfahren darin, dass ein geraffter kontinuierlicher Film einer Nahrungsmittelhüllenlänge über einem Stopfhorn angeordnet und danach kontinuierlich entrafft und die entraffte Hülle mit viskoser Fleischemulsion gestopft wird, die unter Druck durch das
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die eine relativ grosse Bohrung enthalten, die gerafft und in kurze kompakte selbst zusammenhaltende Längen zusammengerückt sind oder aus einer Packung von geraffter und zusammengedrückter Hülle bestehen, die innen mit einer Hülse zum Zusammenhalten versehen sind.
Vorrichtungen und Verfahren zum Herstellen von gerafften schlauchförmigen Zellulosenahrungsmittelhüllen sind beispielsweise in den US-PS Nr. 2, 983, 949 und Nr. 2, 984, 574 beschrieben. Diese Vorrichtung kann zur Herstellung von gefalteten und zusammengedrückten schlauchförmigen Nahrungs-
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Bei Verwendung geeigneter Stopfmaschinen können Nahrungsmittelhüllenlängen in Stücken mit einheitlicher Grösse mit teilchenförmigem oder zerkleinertem viskosen Material wie Fleischemulsion od. dgl. gestopft werden.
Bei der Herstellung von Würsten od. ähnl. Nahrungsmittelprodukten werden die feinteiligen Fleischmischungen, die allgemein als Emulsion bezeichnet werden, gewöhnlich in das schlauchförmige Nahrungsmittelhüllenmaterial grosser Länge gestopft, das, wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, aus natürlichen oder künstlichen Materialien bestehen kann. Grosse Wurstprodukte, die für Mehrscheibenpackungen in Scheiben geschnitten werden, werden üblicherweise in Hüllen hergestellt, deren Grösse von 73 mm Durchmesser bis zu 129 mm Durchmesser reicht.
Bei der Herstellung grosser Wurstprodukte wird zunächst manuell ein mit einer Klammer verschlossenes Hüllenende vorbestimmter Länge über das Ende eines Stopfhorns gestülpt und dann mit der Nahrungsmittelemulsion gestopft. Wenn der Stopfvorgang fortschreitet, bewegt sich das mit der Klammer geschlossenen Ende der Hülle von dem Stopfhorn weg und die Hülle entrafft sich selbst und nimmt wieder ihre ursprüngliche Länge oder eine Länge nahe ihrer ursprünglichen Länge an. Die gestopfte Hülle wird dann in zylindrische Stücke mit vorbestimmter einheitlicher Länge abgebunden, gedreht oder geklammert.
Die auf diese Weise in die Hülle gestopfte Nahrungsmittelemulsion wird anschliessend abhängig vom herstellten Produkt nach einem der üblichen Verfahren gekocht und geräuchert, und wird danach üblicherweise in Scheiben geschnitten und in Einheiten mit vorbestimmtem Gewicht und vorbestimmter Scheibenzahl für den Kleinhandel verpackt. Die schnellaufenden Einrichtungen zum in Scheiben Schneiden, die bei derartigen Verpackungsvorgängen verwendet werden, sind voreingestellt, um ein bestimmtes Gewicht pro Scheibe zu liefern, um Einheitspackungen von gleichem Gewicht für eine bestimmte Scheibenzahl zu erhalten.
Für ein kommerziell annehmbares grosses Wurstprodukt ist es daher wichtig, dass die aus der Hülle endgültig hergestellte Wurst einen im wesentlichen gleichmässigen Durchmesser von einem Ende zum andern und in nachfolgenden Stücken der gleichen vorbestimmten Grösse aufweist. Ferner muss der Durchmesser der Scheiben gleichmässig genau sein, um sicherzustellen, dass die Scheiben in vorgeformte feste Verpackungen, die häufig verwendet werden, passen.
Da eine grosse Wursthülle, die mit einer Nahrungsmittelemulsion gestopft ist, zwei allgemein halbkugelförmige gerundete Enden aufweist, werden diese gerundeten Enden im allgemeinen nicht bei der Herstellung von Packungen mit gleichem Gewicht verwendet und entweder entfernt oder
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wieder verarbeitet. Es ist daher kommerziell wichtig, eine grosse Wursthülle zu erhalten, die mit gleichmässig prallen Enden gestopft ist, um auf diese Weise den von dem gleichmässigen zylindri- schen Abschnitt abzutrennenden Teil des Nahrungsmittelproduktes so klein wie möglich zu halten.
Jahre kommerzieller Verwendung von künstlichen Wursthüllen, die aus unverstärkter oder faserverstärkter Zellulose hergestellt wurden, haben die Erfahrung zum Bestimmen der optimalen Stopfund Verarbeitungsbedingungen für verschiedene Klassen von Wurstprodukten geliefert. Wurst erfordert im allgemeinen, dass sie auf einen"Grün-"oder unverarbeiteten Durchmesser gestopft wird, der auf Grund dieser Erfahrung gewählt wird und für einen optimalen Betrieb empfohlen wird.
In der kommerziellen Praxis wird ein Stopfdurchmesser je Grösse und Typ einer Nahrungsmittelhülle empfohlen und in empfohlenen Betriebsweisen als Führer für die Wursthersteller durch den Wursthüllenhersteller in Tabellen aufgeführt.
Wenn eine Hülle bezüglich des empfohlenen "Gründurchmessers" unterstopft ist, ergibt sich im allgemeinen ein verarbeitetes Produkt, das in seinem Durchmesser von einem Ende zum andern und von Stück zu Stück nicht gleichmässig ist. Das Produkt besitzt ein unerwünschtes runzeliges Aussehen, während die verarbeitete Wurst eine Auflösung der Emulsion aufweisen kann, die zu ungewünschten Fett- oder Flüssigkeitstaschen führt.
Wenn eine Wursthülle gegenüber dem empfohlenen "Gründurchmesser" überstopft ist, kann die Hülle bei der Stopfeinrichtung oder später beim Transport oder beim Kochen oder Räuchern reissen oder auseinanderbrechen. Dies ergibt einen teuren Verlust an Emulsion und erfordert zusätzliche Reinigungsarbeiten.
Lange Jahre beruhten die Vorrichtungen und Verfahren, die zum Herstellen von in Hüllen verpackten Nahrungsmittelprodukten verwendet wurden, insbesondere für Nahrungsmittelprodukte, die in Hüllen mit grossem Durchmesser verpackt wurden, weitgehend, wenn nicht ausschliesslich, auf manueller Steuerung des Stopfens der Wurstemulsion in vorbestimmte Längen von Wurststücken.
Fortschritte wurden erzielt durch Einführen einer maschinellen Steuerung des Stopfvorganges mit Mitteln zum Herstellen von gleichmässig grossen Produkten wie sie beispielsweise in den US-PS Nr. 2, 871, 508, Nr. 2, 999, 270, Nr. 3, 264, 679, Nr. 3, 317, 950, Nr. 3, 454, 980, Nr. 3, 457, 588, Nr. 3, 553, 769, Nr. 3, 621, 513, Nr. 3, 659, 317 und Nr. 3, 751, 764 beschrieben sind. Von besonderem Interesse ist in diesem Zusammenhang die DE-OS 2649249.
Beim automatischen Stopfen von Wursthüllen entsprechend dieser Druckschrift wird die Kombination eines Bemessungsrings oder einer Bemessungsscheibe vorgeschlagen, welche (r) im Innern der zustopfenden Hülle angeordnet ist und mit einem Einschnürring zusammenarbeitet, der an der Aussenseite der Hülle in einem wahlweise veränderbaren Abstand längs der Hüllenlänge von dem Bemessungsring angeordnet ist. Der Bemessungsring besitzt einen äusseren Randumfang, der grösser als der Innenumfang der Hülle ist, und der Einschnürring besitzt einen Innendurchgangsumfang, der kleiner als der Aussenumfang des endgültigen herzustellenden Wurstproduktes ist.
Sowohl die Bemessungsscheibe als auch der Einschnürring sind mit dem Stopfhorn der Wurstherstellungsmaschinen koaxial ausgerichtet, während Vorkehrungen getroffen sind, um den linearen Abstand zwischen der Bemessungsscheibe und dem Einschnürring steuerbar zu verändern.
Durch Verringerung dieses linearen Abstandes wird die Änderung des Weges der Hülle, die sich aus ihrem gestreckten Zustand, wenn sie über der Bemessungsscheibe entrafft wird, zu dem eingeschnürten Umfang bewegt, wenn sie durch den Raum zwischen der Aussenfläche des Stopfhorns und dem inneren Durchgang des Einschnürrings verläuft, abrupter und vergrösserte Reibkräfte in den Bereichen, in denen die Hülle mit diesen Steuerelementen in Berührung steht, vergrössern eine Brems- oder Rückhaltewirkung, die auf die Hülle ausgeübt wird.
Umgekehrt wird durch Vergrössern des linearen Abstandes zwischen der Bemessungsscheibe und dem Einschnürring die Änderung in dem Weg der Hülle zwischen diesen beiden mit der Hülle in Berührung stehenden Elementen weniger abrupt, wodurch eine Abnahme der Reibkräfte in den Bereichen hervorgerufen wird, in denen die Hülle mit den Elementen in Berührung steht, wodurch folglich eine Abnahme der Brems- oder Rückhaltewirkung auf die Hülle hervorgerufen wird.
Es ist daher offensichtlich, dass für einen vorgegebenen und ziemlich eng gehaltenen Satz von Betriebsparametern, umfassend Typ und Zustand der Hülle, Konsistenz der Emulsion, Emulsionspumpgeschwindigkeit und Austrittsdruck und etwa der Verschleisszustand bei der Stopfvorrichtung, eine vergrösserte Rückhaltekraft, die auf die Hülle ausgeübt wird, zu einem höheren Innendruck in der Hülle und zu einem grösseren
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Produktumfang führen wird, während eine verringerte Rückhaltekraft der Hülle den Innendruck in der Hülle verringert und zu einem Produkt mit geringerem Umfang führen wird.
Da es jedoch wünschenswert ist, einen konstanten Produktumfang für die oben genannten Zwecke zu erhalten, ist der lineare Abstand zwischen der Bemessungsscheibe und dem Einschnürring steuerbar veränderlich, um Änderungen und Abweichungen in den andern obigen Betriebsparametern zu kompensieren, die nicht so leicht kontrollierbar sind.
Bei der DE-OS 2649249 wird eine Steuerung der Rückhaltekraft durch Verändern des Abstandes zwischen der Bemessungsscheibe und dem Einschnürring erhalten. Während durch Vergrössern des Bemessungsscheibendurchmessers die Hüllenrückhaltekraft vergrössert und ein gewisser Grad an Zunahme am überstopfenden Ende des kontrollierten Bereichs erzielt werden kann, hat ein solcher Schritt nicht nur keinen Einfluss auf das unterstopfende Ende dieses Bereichs, sondern könnte, falls zu weit geführt, die Hülle derart über den Durchmesser des endgültigen Wurstproduktes hinausstrecken, dass die elastische Grenze des Hüllenmaterials überschritten oder die Hülle in anderer Weise schädlich beeinflusst wird.
Wird eine im Durchmesser zu kleine Bemessungsscheibe verwendet, um das unterstopfende Ende des Bereichs zu vergrössern, so sind die Ergebnisse verschieden, jedoch ebenfalls unerwünscht, da die Hülle nicht genügend gestreckt wird, um eine gleichmässig gestreckte Grösse zu erzielen, um einen genauen gleichmässigen gestopften Produktdurchmesser zu erreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen grösseren als bisher möglichen erreichbaren Grad an Steuerung und Bereich zwischen überstopftem und unterstopftem Durchmesser bei Nahrungsmittelhüllenstopfvorgängen zu erzielen.
Dies wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Bereich der Umfangsberührung an der Aussenseite von einer ersten Position mit minimaler äusserer Umfangsberührung zu einer zweiten Position mit maximaler äusserer Umfangsberührung vergrössert wird, wobei die Hülle beim Durchlaufen der zweiten Position zur Erzielung der maximalen äusseren Umfangsberührung eine zur Fortschreitrichtung entgegengesetzte Richtung durchlaufen gelassen wird.
Die Erfindung führt zu einer stark verbesserten Möglichkeit des Einstellens, Kompensierens und Korrigierens einer grösseren als bisher möglichen Anzahl und Vielfalt von Betriebsschwankungen, Paramentervariationen, Fehleinstellungen und Abnutzungen von Maschinenteilen beim Stopfen von Nahrungsmittelhüllen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 schematisch im Schnitt eine Vorrichtung an einer Stopfeinrichtung in Zusammenwirken mit andern Stopfeinrichtungsteilen und Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1 mit ihren Elementen in einer andern Betriebsstellung. In den Zeichnungen ist ein Abschnitt einer Länge einer Nahrungsmittelhülle --11-- auf einem Stopfhorn --13-- einer Stopfmaschine für Nahrungsmittelhüllen gezeigt. Nur diejenigen Teile der Stopfeinrichtung, die zum Verständnis der Erfindung wesentlich sind, sind in den Zeichnungen dargestellt. Die Hülle - ist auf der rechten Seite der Zeichnungen gerafft dargestellt.
Sie wird beim Überführen von rechts nach links in den gefüllten Endzustand, wie er in beiden Zeichnungen auf der linken Seite dargestellt ist, entrafft und gefüllt. Innerhalb der Fülle --11-- ist konzentrisch auf dem Stopfhorn --13-- eine Bemessungsscheibe --15-- mit ihrem Aussenrand --17-- in Gleitkontakt mit
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des endgültigen gestopften Produktes angeordnet. Ein Dichtring --25-- am Ende des Stopfhorns - dient zum bündigen Halten der Hülle --11-- gegen die Aussenfläche des Stopfhorns --13-und damit zum Verhindern eines Rückflusses der Emulsion in die noch ungefüllten Bereiche der entrafften Hülle.
Der Einschnürring --19-- besitzt einen ringförmigen Ansatz --27--, der sich in den Zeichnungen nach rechts in einer Richtung entgegen der Fortbewegungsrichtung der zu stopfenden Hülle --11-- erstreckt. Die die Hülle --11-- berührende Fläche --29-- des ringförmigen Ansatzes --27-- ist in Fortbewegungsrichtung der Hülle --11-- gekrümmt und, in der dargestellten Ausführungsform, insgesamt gekrümmt bis zur Rückseite des Einschnürrings-19-zurückgeführt.
Die Bemessungsscheibe --15-- ist auf einer hin-und herverschiebbaren Hülse --31-- angeordnet,
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die koaxial auf dem Stopfhorn --13-- angeordnet ist und die durch die gezeigte Mittel gesteuert über den Abstand --X--, der in Fig. 1 maximal und in Fig. 2 minimal gezeigt ist, bewegt werden kann. Eine Wurstemulsion --23--, die von einer Emulsionspumpeinrichtung her unter Druck steht, wird in die Hülle --11-- durch das Stopfhorn-13-eingeführt, wobei die Hülle derart gefüllt wird, wie es links in den Zeichnungen dargestellt ist.
Die Hülle --11-- wird kontinuierlich aus ihrer gerafften Stellung, die rechts in den Zeichnungen dargestellt ist, über den Rand --17-der Bemessungsscheibe --15-- entrafft, dann in Umfangsrichtung freigegeben und durch die Öff- nung --21-- des Einschnürrings --19-- einwärts gefaltet, wobei ihre Aussenfläche die gekrümmte Fläche --29-- des ringförmigen Ansatzes-27-des Einschnürrings-19-unter einem Winkel e berührt, der in der Tat ein Mass dafür darstellt, inwieweit sich die Hülle um die Bremsfläche des Einschnürrings-19-legt. Die Einstellung des Abstandes --X-- zwischen der Bemessungsscheibe --15-- und dem Einschnürring--19--in Kombination mit irgendeinem vorgegebenen Satz von Betriebsparametern,
etwa dem Durchmesser der Bemessungsscheibe u. dgl. Faktoren, bestimmt den Winkel e der Berührung der Aussenfläche der Hülle --11-- mit der Fläche --29-- und steuert daher das Ausmass, bis zu dem sich die Reibungskräfte auf Grund des Herumlegens entwickeln,
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die Hülle dazu neigt, nicht genügend gestopft zu werden, während eine Abnahme des Abstandes --X--, etwa gemäss Fig. 2, eine Vergrösserung des Winkels e hervorruft, so dass die Rückhaltekraft vergrössert wird und damit die Hülle dazu neigt, überstopft zu werden.
Wenn der Abstand --X-- von seinem maximalen, in Fig. 1 dargestellten Wert zu seinem minimalen, in Fig. 2 dargestellten Wert geändert wird, ändert sich die Fortbewegungsrichtung der Hülle --11--, von einer normalen entraffenden und füllenden Richtung gegen und schliesslich in eine Richtung, die der entraffenden und füllenden Richtung entgegengesetzt ist. In diesem Zusammenhang kann der ringförmige Ansatz --27-- mit seiner Flache-29-, um die sich die Hülle --11-, - herumlegt, als ein Hüllenumlenkungselement betrachtet werden. Als Material für die Herstellung von Einschnür- ringen --19-- wurde als am meisten geeignet Polyäthylen und Polystyrol sowie Kombinationen von beiden gefunden.
Die Erfindung ist mit irgendwelchen Bemessungsseheiben durchführbar, die eine Berührung der Hüllenaussenfläche über einen maximalen Winkel o gegen die Fläche-29des Ansatzes-27-- des Einschnürrings-19-- ermöglichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Steuern der Grösse einer zu stopfenden Nahrungsmittelhülle, bei welchem die zu stopfende Hülle durch ein, durch Umfangsberührung an der Innenseite erfolgendes Entraffen und anschliessend durch Umfangsberührung an der Aussenseite reibungsgebremst wird, wobei der Abstand zwischen der Umfangsberührung an der Innenseite und der Umfangsberührung an der Aussenseite verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Umfangsberührung an der Aussenseite von einer ersten Position mit minimaler äusserer Umfangsberührung zu einer zweiten Position mit maximaler äusserer Umfangsberührung vergrössert wird, wobei die Hülle beim Durchlaufen der zweiten Position zur Erzielung der maximalen äusseren Umfangsberührung eine zur Fortschreitrichtung entgegengesetzte Richtung durchlaufen gelassen wird.