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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Brät in einer Wursthaut beinhaltenden Würsten an einem Wurststrang entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 13 hierfür.
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Abbindemaschinen der vorliegenden Art sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und auf dem Markt. Insbesondere wird auf die
EP 0 865 732 B1 verwiesen. Bei der dort beschriebenen Abbindemaschine werden Würstchen mit einem konstanten Abstand abgebunden. Dabei wird mit einer sogenannten Doppel-Abbindung gearbeitet. Bei der Doppel-Abbindung arbeiten meistens zwei Paare von Verdränger-Zangen zusammen. Das erste Paar ist feststehend ausgebildet, während sich das zweite Paar auf einem Wagen befindet, sodass es entlang dem Abbindebereich beweglich ist. Dieser Wagen wird mittels eines Betätigungskolbens verschoben. Der Abbindebereich wird durch zwei Abbindestellen gebildet, wobei nach Erzeugung der ersten Abbindestelle ein Rotor zum Zuführen des Abbindefadens gestoppt werden muss, bis die Wurst in Förderrichtung weiterbewegt wurde und er dann die zweite Abbindestelle erzeugt.
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Die IT VI0020100277 A zeigt ebenfalls Verdränger, die mittels eines Pneumatikzylinders bewegbar sind.
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Bei der
EP 1 053 683 A2 wird das komplette Rotorgehäuse bewegt und so ein Abstand zwischen zwei Würsten gebildet. Die Axialbewegung findet ebenfalls durch einen Pneumatikzylinder statt. Bei der Axialbewegung des Rotorgehäuses ist der Rotor wiederum in seiner Drehbewegung gestoppt.
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Durch dieses ständige Stoppen und Beschleunigen des Rotors wird ein hoher Verschleiss insbesondere bei den Antriebsriemen erzeugt, was die Produktionssicherheit beeinträchtigt und die laufenden Kosten erhöht.
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Ein weiteres Problem besteht darin, dass zwischen der ersten und der zweiten Abbindestelle im Abbindebereich Produktreste verbleiben, die nach einem Abschneiden der Würste erhebliche hygienische Probleme mit sich bringen.
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Aus der
EP 3 545 768 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abbinden von einer in eine Haut gefüllten Masse bekannt. Dies geschieht an dafür vorgesehenen Abbindestellen mit einem Faden. Die Vorrichtung umfasst einen Rotor sowie eine mit dem Rotor in Verbindung stehende Führungseinrichtung zur Führung des Fadens, wobei der Rotor einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme mehrerer Wicklungen des Fadens aufweist. Dabei geht es vor allem um die Erzeugung der Abbindestellen vor und nach einer Wurst, wobei der Rotor in unterschiedliche Drehrichtungen versetzt wird.
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Aus der
DE 10 2017 115 090 A1 ist eine Vorrichtung zum Abtrennen von zumindest einer Wurst von einer anderen Wurst, insbesondere von einem Wurststrang im Bereich eines mit zwei Abbindestellen gebildeten Abbindebereichs zwischen der Wurst und dem Wurststrang beschrieben. Diesem Abbindebereich ist eine Schneideinrichtung zugeordnet. Ferner wird beschrieben, dass die Wurst von einer Schnur fest umwickelt wird, wobei die Schnur über den gesamten Wurststrang geführt, aber vor allem an den Abbindestellen nahe der Wurst besonders stark gewickelt ist, damit der in der Wurst befindliche Inhalt nicht austreten kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, das vor allem den Verschleiss an den Rotoren minimiert und die Hygiene wesentlich verbessert und zusätzlich noch eine Vorrichtung für alle Produkte und Wursthautsorten zu bauen. Ferner sollen bei der Verwendung von Verdrängern die Tätigkeiten von diesen Verdrängern und den Rotoren besser aufeinander abgestimmt werden.
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Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 und Anspruch 13.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird den wesentlich gestiegenen hygienischen Anforderungen Rechnung getragen.
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Gemäss der vorliegenden Erfindung wird unter Faden jedes längliche Element verstanden, welches um den Abbindebereich gewickelt werden kann, gleich aus welchem Material und in welcher Struktur. Dabei soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch liegen, dass die Erzeugung der Abbindestellen getrennt von der Umwicklung des Abbindebereichs erfolgt. Dies könnte sogar durch unterschiedliche Fäden bewirkt werden, allerdings wird natürlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Abbindestellen und die Umwicklung des Abbindebereichs durch den gleichen Faden und den gleichen Rotor erfolgen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegt jeder mögliche und denkbare Fadenzulieferer. Meist wird es sich dabei um einen aus dem Stand der Technik bekannten Rotor handeln, der den Faden um die Abbindestellen und den Abbindebereich wickelt. Dieser Fadenzulieferer wird an der ersten Abbindestelle auf maximale Geschwindigkeit beschleunigt und erzeugt die erste Abbindestelle, indem er den Faden mehrfach um den Abbindebereich wickelt. Danach wird die Wurst zur Erzeugung einer vorgegebenen Anzahl von Wicklungen entlang dem Abbindebereich in Förderrichtung weitergezogen, wobei dies mit einer Geschwindigkeit erfolgt, welche mit der Geschwindigkeit des Rotors des Fadenzulieferers synchronisiert ist, damit eine gewünschte Anzahl an Wicklungen erzielt werden kann. Dies kann dazu führen, dass der Rotor immer mit gleichbleibender hoher Geschwindigkeit dreht oder bei geringerer Vorschubgeschwindigkeit der Wurst die Drehzahl etwas verringert wird.
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Bevorzugt geschieht das Ganze im Zusammenwirken mit zumindest einem, bevorzugt mit zwei Verdrängern, wobei meist ein Verdränger feststehend und ein zweiter Verdränger verschiebbar ist bzw. bei Beginn des Verfahrens die Wursthaut und danach eine bereits fertig gestellte Wurst mit sich zieht. Der erste, feststehende Verdränger hat vor allem die Aufgabe, die Wurst vor der ersten Abbindestelle abzuschließen und die Wurstmasse gegen das Füllrohr hin zu verdrängen. Zu diesem Zweck weist der Verdränger entsprechende Zangen oder dergleichen auf.
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Der zweite Verdränger umschließt den Abbindebereich nach der ersten Abbindestelle, was ebenfalls bevorzugt durch entsprechende Zangen geschieht. Er wird dann nach Erzeugung der ersten Abbindestelle in Förderrichtung des Wurststrangs verfahren und nimmt dabei die Wursthaut bzw. die erzeugte Wurst mit. Hierdurch wird der Abbindebereich erzeugt, wobei bei bevorzugt nicht ganz geschlossenem ersten Verdränger schon einiges Brät aus dem Abbindebereich zurück gegen das Füllrohr hin verdrängt wird. Bei Erreichen der zweiten Abbindestelle wird der Verdränger wieder angehalten und die zweite Abbindestelle erzeugt. Nun beginnt der Vorgang von vorn.
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Im Gegensatz zum Stand der Technik erfolgt aber gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt die Bewegung des Wagens mit dem zweiten Verdränger nicht mithilfe von Pneumatik- oder Hydraulikzylindern, sondern durch einen Servoantrieb, d.h., einen Antrieb, dessen Geschwindigkeit geregelt werden kann, wie dies beispielsweise bei einem Elektromotor der Fall ist. Der Servoantrieb kann beschleunigt, verlangsamt, gestoppt und wieder beschleunigt werden. Wie die Bewegung letztendlich auf den Wagen übertragen wird, ist von untergeordneter Bedeutung, vom Erfindungsgedanken wird sowohl ein Spindeltrieb, als auch ein entsprechendes Getriebe oder ein Linearantrieb umfasst. Ein derartiger Servoantrieb ermöglicht die nachfolgend beschriebene Synchronisierung zwischen der Drehbewegung des Rotors mit dem Abbindefaden und der Bewegung der Verdränger.
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Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist, dass die Synchronisierung zwischen der Bewegung des Rotors mit dem Abbindefaden und der Verdrängerbewegung so ausgestaltet ist, dass gezielt eine gewünschte Fadensteigung zwischen den beiden Abbindestellen erzeugt werden kann, ohne dass der Rotor stoppt und erst dann die axiale Bewegung des zweiten Verdrängers stattfindet. Es findet auch kein Stopp zwischen der ersten und der zweiten Abbindung statt, sodass der Verschleiss reduziert und damit auch die laufenden Kosten verringert werden können. Ferner kann durch die Synchronisierung sowohl die Anzahl der Wicklungen um den Abbindebereich als auch die Stärke der Einschnürung des Abbindebereichs durch die Wicklung bestimmt werden.
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Der grundsätzliche Gedanke der vorliegenden Erfindung ist auch auf andere Maschinen anwendbar, vor allem auf Maschinen, bei denen die Erzeugung der Abbindestellen nicht durch einen Faden, sondern beispielsweise durch Clipse erzeugt wird. Nach Erzeugung der ersten Abbindestelle durch einen Clips kann dann die Wurstmasse durch die Erzeugung von Wicklungen im Abbindebereich ebenfalls zum Füllrohr zurück verdrängt werden, bis dann die zweite Abbindestelle durch einen weiteren Clips hergestellt wird. Auch diese Möglichkeit soll von der vorliegenden Erfindung umfasst sein. Auch könnte es beispielsweise möglich sein, die Abbindestelle durch Schweißen zu erzeugen. Auch hier ist die vorliegende Erfindung anwendbar. Sicherlich sind aber auch noch weitere Maschinen denkbar.
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Ein besonderes Augenmerk der vorliegenden Erfindung ist auch auf die Berücksichtigung von zwei wichtigen Parametern, nämlich der Darmsorte und der Produktqualität, gerichtet. Es gibt Naturdärme, Collagendärme, Plastikdärme und noch weitere Spezialdärme, die unterschiedliche Festigkeitswerte und Dehnungsverhalten haben. Ferner gibt es verschiedene Produkt-/Brätqualitäten, wie Feinbrät - Korn 0,4 mm, grobe Salami - Korn 2 mm bis 8 mm, stückige Produkte - Korn 20 mm usw. Gemäss der vorliegenden Erfindung sollen für diese Parameter die Geschwindigkeit der axialen Bewegung des Verdrängers und auch die Beschleunigung des Rotors ermittelt und angepasst werden. Ein Naturdarm verträgt z.B. keine zu hohe Beschleunigung und platzt. Natürlich könnte die Beschleunigung, die Geschwindigkeit, das Abbremsen verlangsamt werden, dies ist aber in der Praxis zu kompliziert und auch weniger wirtschaftlich. Vor allem gilt dies für Pneumatikzylinder, bei denen für eine Änderung der Geschwindigkeit eine Druckveränderung vorgenommen werden muss.
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Eine Ausführungsform der vorliegende Erfindung sieht vor, dass z.B. im Bereich des Darmeinzugs am Rotorgehäuse eine Kamera installiert ist, welche Aufnahmen von dem Darm macht und mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz die Darmsorte erkennt. Die künstliche Intelligenz kann durch Bildvergleiche Objekte klar zuordnen. Auch die Produktqualität kann durch eine entsprechende künstliche Intelligenz ermittelt werden. Mit Hilfe der festgestellten Darmsorte und der Produktqualität erfolgt eine Basiseinstellung der Geschwindigkeit, Verlangsamung und Beschleunigung der Maschine für einzelne Wurstsorten und gegebenenfalls eines Zugs, der auf den Abbindefaden wirkt. Diese eingestellten Werte werden dann für jede Wurstsorte gespeichert und können abgerufen werden.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
- 1 eine schematische Darstellung eines Abbindebereichs zwischen zwei Würsten entsprechend dem Stand der Technik;
- 2 bis 4 eine schematische Darstellung der Erzeugung eines Abbindebereichs gemäss der vorliegenden Erfindung zwischen Würsten an einem Wurststrang in verschiedenen Verfahrensstufen.
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Unter Bezugnahme auf die
EP 0 865 732 B1 , die ausdrücklich auch zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird, wird ein Verfahren zum Abbinden von Würsten an einem Wurststrang gemäss
1 nach dem Stand der Technik und gemäß den
2 bis
4 nach der neuen Erfindung beschrieben, wobei entsprechende Maschinenelemente für beide Verfahren gelten.
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Die in der
EP 0 865 732 B1 gezeigte Maschine ist geeignet, zwei Würste 5 und 6 in einem Abbindebereich 3 mit einem konstanten Abstand S abzubinden. Eine Wurstmasse bzw. ein Brät für die Würste 5 und 6 gelangt dabei aus einem Füllrohr 7 in eine Wursthaut 8, welche ziehharmonikaartig auf das Füllrohr 7 aufgeschoben ist. Dabei wird sie durch Bremslippen 9 auf dem Füllrohr 7 festgehalten. Vor dem Füllrohr 7 bildet sich eine Blase 10 mit Brät in der Wursthaut 8.
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In der Regel wird nun bei der Erstellung des Abbindebereichs 3 zusätzlich mit zwei Paaren von zangenartigen Verdrängern 11 und 12 gearbeitet. Der vordere Verdränger 11 ist feststehend, während ein hinterer, beweglicher Verdränger 12 auf einem nicht näher gezeigten Wagen montiert ist, auf welchem dieser zur Erzeugung des Abbindebereichs 3 mittels einem hydraulisch oder pneumatisch betätigten Kolben verschoben werden kann, wobei er am Anfang der Herstellung die Wursthaut 8 und darauf folgend auch eine bereits hergestellte Wurst 6 mitnimmt.
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Der abgeschlossene Abbindebereich 3 wird im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine erste Abbindestelle 1 und durch eine zweite Abbindestelle 2 erzeugt. Dies geschieht mittels eines Fadens 4, der mittels eines nicht gezeigten Rotors um den Abbindebereich 3 gewickelt wird. Dabei erfolgt eine feste Einschnürung an den Abbindestellen 1 und 2, während der Faden 4 dazwischen lose oder mit wenig Vorspannung entlang dem Abbindebereich 3 gelegt ist.
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Der Ablauf dieser Doppelbindung ist folgender:
- Der Rotor, der auch als Fadenzulieferer bezeichnet werden kann, steht auf Höhe der Abbindestelle 1. Die Herstellung eines Wurststrangs soll nun beginnen bzw. im weiteren Verlauf ist der Portioniervorgang für eine Wurst abgeschlossen, das Gewicht der Wurst ist erreicht. Eine nicht näher gezeigte vorgeschaltete Füllmaschine gibt das Signal zum Abbinden. Der erste feststehende Verdränger 11 direkt nach dem Füllrohr 7 ist geschlossen, wobei entsprechende Zangen sich um den Abbindebereich 3 legen und diesen einschnüren. Dabei wird das nachfolgende Brät in der Blase 10 zurückgehalten. Gleichzeitig ist auch der unmittelbar nachfolgende zweite Verdränger 12 um den Abbindebereich 3 geschlossen. Eine Fadenbremse am Rotor erzeugt eine starke Fadenvorspannung, der Rotor mit einem Fadenbehälter dreht sich mit maximaler Geschwindigkeit, so dass zwischen den beiden Verdrängern 11 und 12 die Abbindestelle 1 mit einer starken Fadenvorspannung erzeugt wird.
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Jetzt wird der Rotor verlangsamt oder gestoppt und die Fadenbremse geöffnet, was ermöglicht, dass der Faden 4 bei einer Bewegung des zweiten Verdrängers 12 entlang der Förderrichtung mit wenig Vorspannung axial bewegt und deshalb nur geringfügig Faden um oder entlang dem entstehenden Abbindebereich 3 gewickelt wird.
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Die Bewegung des zweiten Verdrängers 12 auf seinem Wagen erfolgt durch einen hydraulischen oder pneumatischen Zylinder. Der Hub zwischen zwei Endlagen entspricht in etwa dem Abstand S. Bei dieser Bewegung nimmt der zweite Verdränger 12 den Zipfel der Wursthaut 8 nach der ersten Abbindestelle 1 bzw. die Wurst 6 in Förderrichtung mit.
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Sobald der zweite, bewegbare Verdränger 12 seine Endlage erreicht hat, wird die Fadenbremse des Rotors geschlossen, so dass wiederum eine starke Fadenvorspannung entsteht. Der Rotor wird beschleunigt und dreht mit dem Fadenbehälter um den Abbindebereich 3 mit maximaler Geschwindigkeit und bildet so die zweite Abbindestelle 2.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nun gemäss 2 die Abbindestelle 1 bei maximaler Geschwindigkeit des Rotors und mit gespanntem Faden 4 erzeugt. Der Verdränger 12 entfernt sich dann gemäß 3 von dem feststehenden Verdränger 11, zieht die Wurst 6 mit und bildet den Abbindebereich 3, wobei Brät, welches sich in dem Abbindebereich 3 befindet, durch die geschlossenen Zangen des Verdrängers 11 in Richtung des Pfeils P gemäß 3 in die Blase 10 verdrängt wird. Dies geschieht bevorzugt bei gleichbleibender Umwickelgeschwindigkeit des Rotors und bestehender Fadenbremse. Auf diese Weise wird der Abbindebereich definiert umwickelt, was bedeutet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Wicklungen 4A um den Abbindebereich 3 gelegt wird.
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Danach erfolgt gemäß 4 die Herstellung der zweiten Abbindestelle 2 bei bevorzugt gleichbleibender Geschwindigkeit des Fadenrotors und Abbremsung des Fadens, damit die Spannung erhalten bleibt.
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Nach der Erstellung der zweiten Abbindestelle 2 wird der Verdränger 11 geöffnet und die Wurst 6 beispielsweise von dem Verdränger 12 nach links gezogen, so dass das Füllrohr 7 die Wursthaut 8 mit Brät für die nächste Wurst füllen kann.
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Gleichzeitig ist die Fadenbremse geöffnet, sodass sich kein Faden um die neu gebildete Wurst legt, sondern der Faden an dieser Wurst entlanggeführt wird. Bei Erreichen der gewünschten Länge der Wurst wird der Verdränger 11 wieder geschlossen, der Verdränger 12 geöffnet und über die Wurst 6 in seine Ausgangslage gemäß 2 zurückgefahren.
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Alle Bewegungen des Rotors sowohl zur Erzeugung der Abbindestellen 1 und 2 als auch des Abbindebereichs 3 und auch gegebenenfalls die Bewegung/en des/der Verdränger 11 und 12 werden durch Servoantriebe erzeugt, wodurch sowohl Rotor als auch Verdränger exakt beschleunigt bzw. abgebremst werden können. Das bedeutet, dass erfindungsgemäß der Rotor immer mit maximaler Geschwindigkeit drehen kann und zwar bei Erzeugung der beiden Abbindestellen 1 und 2 und bei Erzeugung der Wicklungen 4A.
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Denkbar ist aber auch, dass die erste Abbindestelle 1 mit maximaler Geschwindigkeit des Rotors erzeugt wird, danach der Rotor entlang dem Abbindebereich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und gegebenenfalls geringerer Drehzahl bewegt und dann erst zur Erzeugung der zweiten Abbindestelle 2 der Rotor auf maximale Geschwindigkeit erhöht wird. Die Geschwindigkeit, mit der der Rotor den Abbindefaden zur Erzeugung der Abbindestellen um den Abbindebereich wickelt, kann eine andere sein, als diejenige, mit der die Wicklungen 4A entlang dem Abbindebereich erzeugt werden. Bei Erreichen der zweiten Abbindestelle 2 braucht der Rotor auch nicht gestoppt zu werden, lediglich die Wickelgeschwindigkeit wird erhöht.
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Durch ein Synchronisieren der Rotorbewegung mit Abbindefaden und der Verdrängerbewegung entlang des Abbindebereichs 3 wird so gezielt die Fadensteigung zwischen den beiden Abbindestellen 1 und 2 festgelegt, ohne dass der Rotor stoppt und erst dann die axiale Bewegung des zweiten Verdrängers entlang der Abdrehstelle erfolgt. Damit wird ein ständiges Stoppen und Beschleunigen des Rotors deutlich reduziert, was zu einem wesentlich geringeren Verschleiss und damit einhergehenden laufenden Kosten führt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- 1. Abbindestelle
- 2
- 2. Abbindestelle
- 3
- Abbindebereich
- 4
- Faden
- 5
- Wurst
- 6
- Wurst
- 7
- Füllrohr
- 8
- Wursthaut
- 9
- Bremslippe
- 10
- Blase
- 11
- Verdränger
- 12
- Verdränger
- 4A
- Wicklung
- P
- Pfeil
- S
- Länge von 3
