DE202018103253U1

DE202018103253U1 - Zusatzhülle für schlaffes Füllen

Info

Publication number: DE202018103253U1
Application number: DE202018103253.4U
Authority: DE
Original assignee: Tipper Tie Inc
Current assignee: Tipper Tie Inc
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: US9877492B1

Abstract

Vorrichtung für eine Verpackungsmaschine zum Verpacken von Lebensmitteln, die mit einem Stopfhorn in eine Hülle gestopft werden, zum Vergrößern der Länge der schlaffen Hülle, die sich zwischen dem Stopfhorn dem die Hülle übergezogen ist und einem gefüllten Segment der Hülle erstreckt, das nachgeschaltet von dem Stopfhorn bewegt wird, aufweisend:
(a) ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Spannelemente;
(b) ein Aktuatorsystem, das betreibbar ist, um das Paar von beabstandeten Spannelementen neben der schlaffen Hülle und im Abstand entlang der Länge der schlaffen Hülle zu positionieren; und
(c) ein Zugelement;
(d) wobei das Aktuatorsystem, so betätigbar ist, dass das Zugelement seitlich zu der Länge der schlaffen Hülle und von den Spannelementen weg bewegt werden kann, um die Hülle in Form einer Schleife in einer Richtung weg von der Länge der schlaffen Hülle von dem Stopfhorn abzuziehen.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nahrungsmittelverarbeitungssysteme und insbesondere auf Stopfmaschinen zum Stopfen von Würsten und anderem gestopften Fleisch sowie anderen Arten von in eine Hülle gestopften Nahrungsmittelprodukten. Bei solchen Maschinen wird das zu stopfende Nahrungsmittelprodukt durch ein Stopfhorn gepumpt, um einem oder einer der Außenseite des Stopfhorns übergezogenen Hülle oder Folie zugeführt zu werden, um gefüllte längliche oder blockförmige Nahrungsmittelprodukte zu erzeugen. Während das Füllmaterial durch das Horn gepumpt wird, durchlaufen sowohl die Hülle als auch das Füllmaterial eine Hüllenbremsanordnung, die den Durchlauf der Hülle relativ zum Durchlauf des Füllmaterials steuert. Somit werden der Produktdurchmesser und die Hüllenspannung in hohem Maße gleichmäßig gehalten. Das Füllmaterial füllt die Hülle und die Hülle hält das Material unter leichtem Druck. Die Hüllenbremse erlaubt der Hülle, das Stopfhorn unter gleichmäßiger Spannung zu verlassen.
Neben der Hüllenbremse nimmt ein Entleerer die gefüllte Hülle auf und rafft Hülle oder Folie zu einem Seil kleinen Durchmessers. Anschließend wird die gestopfte Hülle mit einem Klemm-Mechanismus abgeklemmt, um das Ende des austretenden Produktes zu definieren. Üblicherweise werden zwei Klemmen angebracht, eine zum Verschließen der gestopften Hülle und die andere zum Definieren des vorderen Endes für das nächste Stück. Anschließend wird das zwischen den beiden Klemmen verlaufende Hüllenseil gekappt.
Der Entleerer besteht aus zwei Paaren von Entleererplatten, einem vorgeschalteten Plattenpaar und einem nachgeschalteten Plattenpaar. Während des Stopfens der Hülle werden die Entleererplatten unmittelbar hinter dem Ende des Horns nebeneinander positioniert und in offener Position gehalten, wodurch zusammenwirkend eine große Öffnung geschaffen wird, die die gefüllte Hülle durchläuft. Sobald die Hülle in einem gewünschten Maße gefüllt ist, schließen sich die Entleererplatten jedes Paares indem sie sich in bekannter Weise gegeneinander drehen, wodurch der Hüllen-Hohlraum des Füllprodukts zusammengedrückt wird und die Hülle zu einem Seil kleinen Durchmessers gerafft wird. Als nächstes bewegt sich das nachgeschaltete Paar geschlossener Entleererplatten axial vorwärts und weg von den vorgeschalteten Entleererplatten. Dies schafft einen Raum, in dem der Klemmer zum gerafften Hüllenseil vorrücken kann, um dort Verschlussklemmen anzubringen.
Die nachgeschaltete Klemme muss nicht unmittelbar am Ende der gefüllten Hülle angebracht werden, sondern kann weiter aufwärts angebracht werden, um so eine schlaffe Hülle bereitzustellen, die mit dem Stopfmaterial gefüllt werden kann, wenn das Stopfmaterial in einer bestimmten Form geformt und/oder verarbeitet werden soll, z.B. gekocht werden soll. Durch das Befüllen der Hülle entsteht ein runder Stamm. Wenn das gewünschte Endprodukt jedoch nicht rund, sondern vielleicht quadratisch oder rechteckig sein soll, benötigt das Endprodukt nach dem Kochen eine zusätzliche Ummantelung, die erforderlich ist, um die quadratische oder rechteckige Form zu erzeugen.
Durch die Trennung der nachgeschalteten Entleererplatten von den vorgeschalteten Entleererplatten können Stopfmaschinen nach Abschluss des Stopfvorganges eine definierte Menge an zusätzlichem Hüllenseil oder Folie ziehen. Wenn jedoch längere Rundblöcke erwünscht sind, ist eine zusätzliche Hülle oder eine zusätzliche Folie erforderlich, was bestehende Stopfmaschinen nicht leisten können. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, ein zusätzliches lockeres Stopfen von Hülle oder Folie zu schaffen, ohne den Leerraumspreizabstand vergrößern zu müssen, was eine ebensolche Vergrößerung der Stopfmaschinen erfordern würde.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Zusammenfassung dient der Einführung einer Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form, die ferner in der detaillierten Beschreibung weiter unten beschrieben werden. Die Zusammenfassung soll nicht dazu dienen, die wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie eine Hilfe sein, den Schutzbereich des beanspruchten Gegenstandes festzulegen.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit für eine Verpackungsmaschine, zum Verpacken von aus einem Stopfhorn in eine Hülle ausgegebener Nahrungsmittel, wobei die Vorrichtung die Länge der schlaffen Hülle, die sich zwischen dem Stopfhorn, dem die Hülle übergezogen ist, und einem gefüllten, von dem Stopfhorn nachgeschalteten Segment der Hülle erstreckt, vergrößert, aufweisend:

(a) ein Paar voneinander beabstandeten Spannelementen;
(b) ein Aktuatorsystem, das betätigbar ist, um das Paar von beabstandeten Spannelementen neben der schlaffen Hülle und in einem Abstand zur Länge der schlaffen Hülle zu positionieren; und
(c) ein Zugelement;
(d) wobei das Aktuatorsystem so betätigbar ist, dass das Zugelement seitlich zu der Länge der schlaffen Hülle und von den Spannelementen weg bewegt werden kann, um die Hülle in Form einer Schleife in einer Richtung weg von der Länge der schlaffen Hülle von dem Horn abzuziehen.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Zugelement nominell neben den Spannelementen positioniert.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung zieht das Aktuatorsystem die Zugelemente zwischen die Spannelemente.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung zieht das Aktuatorsystem die Zugelemente in eine Richtung quer zur Länge der schlaffen Hülle.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfassen die Spannelemente Rollen, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Zugelement eine Rolle, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Zugelement eine Rolle, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Aktuatorsystem einen ersten Aktuator, der in der Lage ist, die Spannelemente zu der Hülle hin und von diesem weg zu bewegen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Aktuatorsystem einen zweiten Aktuator, der in der Lage ist, das Zugelement seitlich relativ zu der Hülle zu bewegen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist der zweite Aktuator so ausgelegt, dass er von dem ersten Aktuator getragen werden kann.
Die vorliegende Erfindung sieht auch eine Vorrichtung vor, zum Verlängern der schlaffen Hülle am Ende eines gestopften Produktblocks, der dadurch erzeugt wurde, dass die Füllmasse an einer Füllstelle in eine Hülle gestopft wurde und dann der Produktblock eine der Füllposition nachgeschaltete Strecke weiter befördert wurde, um eine Länge einer schlaffen Hülle zu erzeugen, wobei die Vorrichtung umfasst:

(a) ein Paar Spanner die voneinander entlang der schlaffen Hülle beabstandet sind, wobei die Spanner geeignet sind, um aus einer eingefahrenen von der schlaffen Hülle beabstandeten Position in eine ausgefahrene Position bewegt zu werden; und
(b) eine Zuganordnung mit einem Eingriffsabschnitt, der in der Lage ist, mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen und die schlaffe Hülle in Form einer Schlaufe zwischen den Spannern in einer Richtung weg von der Länge der schlaffen Hülle zu ziehen, um die Länge der schlaffen Hülle zwischen dem Produktblock und dem Ort des Stopfens zu vergrößern.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Eingriffsabschnitt der Zuganordnung nominell von der schlaffen Hülle beabstandet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Eingriffsabschnitt der Zuganordnung nominell zwischen den Spannern angeordnet.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Zuganordnung einen Zugaktuator der die schlaffe Hülle von den Spannern wegzieht.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der Eingriffsabschnitt eine Rolle, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfassen die Spanner Rollen, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Spannaktuator, der die Spanner zwischen eingefahrener und ausgefahrener Position trägt.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner - nachdem die Hülle gestopft worden ist - das Bewegen der Spanner in eine seitlich zur Hülle beabstandeten Position aus einer von der Hülle eingefahrenen Position heraus.
Figurenliste
Die vorstehenden Gesichtspunkte und viele der damit verbundenen Vorteile dieser Erfindung werden klarer unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:

1 eine, aus einem leicht vorgelagerten Blickwinkel heraus, isometrische Vorderansicht einer Verpackungsvorrichtung oder eines Verpackungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine zweite, aus einem leicht nachgelagerten Blickwinkel heraus betrachtete, isometrische Vorderansicht der Verpackungsvorrichtung/des Verpackungssystems, wobei Teile der Vorrichtung weggelassen sind, um die Schlaffhüllenverlängerung der vorliegenden Offenbarung besser zu verdeutlichen;
3a ist eine vergrößerte isometrische Ansicht des innerhalb eines gestrichelten Linienrahmens dargestellten Abschnitts von 2;
3b ist eine der 3a ähnliche Ansicht, jedoch mit Hauptabschnitten des Hüllenverlängerers in Explosionsdarstellung;
4 ist eine fragmentarische Vorderansicht des Verpackungssystems/der Verpackungsvorrichtung, wobei einige Teile nicht abgebildet sind, um den neben einer Clipsvorrichtung positionierten Hüllenverlängerer besser zu veranschaulichen;
5a ist eine isometrische Ansicht des in 3a gezeigten Hüllenverlängerers, wobei die Vorrichtung mit nach oben eingefahrener Position dargestellt ist;
5b ist eine Seitenansicht der 5a;
6a ist eine isometrische Ansicht des Hüllenverlängerers gemäß 3, wobei der Verlängerer nach unten verschoben ist, in eine zu dem gerafften Hüllenseil benachbarten Position;
6b ist eine Seitenansicht der 6a;
7a ist eine isometrische Ansicht des in 3 dargestellten Zugelementes des Hüllenverlängerers der unterhalb des gerafften Hüllenseils positioniert ist;
7b ist eine Seitenansicht der 7a;
8a ist eine isometrische Ansicht des in 3 gezeigten Hüllenverlängerers wobei die Länge des Hüllenseiles sich über das Zugelement hinaus erstreckt;
8b ist eine Seitenansicht von 8a.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die nachstehende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, ist als Beschreibung verschiedener Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands gedacht und soll nicht die einzigen Ausführungsformen darstellen. Jede in dieser Offenbarung beschriebene Ausführungsform dient lediglich als Beispiel oder der Veranschaulichung und ist nicht als bevorzugt oder vorteilhaft gegenüber anderen Ausführungsformen anzusehen. Die hier dargestellten erläuternden Beispiele sollen nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die genau angegebenen Formulare beschränken. Die hier bereitgestellten erläuternden Beispiele erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder auf eine Beschränkung auf die konkreten offenbarten Ausführungsformen. Gleichermaßen können alle hier beschriebenen Schritte mit anderen Schritten oder Kombinationen von Schritten austauschbar sein, um das gleiche oder im Wesentlichen gleiche Ergebnis zu erzielen.
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Für den Fachmann jedoch ist es offensichtlich, dass viele Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ohne einige dieser oder aller spezifischen Details ausgeführt werden können. In einigen Anwendungsbeispielen wurden allgemein bekannte Prozessschritte nicht im Detail beschrieben, um verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unklar zu machen. Ferner versteht es sich, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jegliche Kombination aus den hier beschriebenen Merkmalen darstellen können.
Die vorliegende Anwendung kann Hinweise auf „Richtungen“ enthalten, wie „vorwärts“, „rückwärts“, „vorne“, „hinten“, „aufwärts“, „abwärts“, „rechts“, „links“, „innerhalb“, „außerhalb“, „ausgefahren“, „vorgerückt“, „eingefahren“, „proximal“, „distal“, „oben“, „unten“, „davor“, „dahinter“, „oberhalb“ und „unterhalb“. Diese in der vorliegenden Anmeldung gemachten Verweise und andere ähnliche Verweise in Bezug auf Richtung, Position, Ort usw. dienen lediglich dem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung keinesfalls auf diese Richtungen, Positionen, Orte usw. beschränken.
Die vorliegende Anmeldung kann Additive wie die Worte „allgemein“ oder „wesentlich“ enthalten. Diese Begriffe sollen als Modifikatoren dienen, um anzuzeigen, dass die betreffende „Dimension“, „Form“ oder andere physikalische Kenngröße nicht exakt sein muß, sondern variieren kann, solange die auszuführende Aufgabe bewältigt werden kann. In der Formulierung „allgemein kreisförmig“ beispielsweise muss die Form nicht exakt kreisförmig sein, solange die gewünschte Funktion des betreffenden Aufbaus ausgeführt werden kann.
In der folgenden Beschreibung werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung und in den beigefügten Zeichnungen können die entsprechenden Baugruppen, Geräte und Einheiten durch die gleiche Teilenummer, jedoch mit einem Alpha-Suffix, gekennzeichnet werden. Die Beschreibungen der Teile/Komponenten solcher Systeme, Baugruppen, Geräte und Einheiten sind gleich oder ähnlich und werden nicht wiederholt, um Redundanzen in der vorliegenden Anmeldung zu vermeiden.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf die 1 bis 4, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Verpackungsvorrichtung oder auf ein Verpackungssystem 10 zum Verpacken von fließfähigen Materialien in eine Hülle oder eine Folie. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Rahmenstruktur 12, auf der ein Stopfhorn 14 montiert ist, durch das das fließfähige Produkt in das Innere einer Hülle, die dem Stopfhorn 14 übergezogen worden ist, abgegeben wird, um einen gestreckten Block 18 aus gefülltem Material zu erzeugen. Eine Bremsvorrichtung 16 übt eine Spannung zwischen der Hülle und dem Horn, dem die Hülle übergezogen wurde aus, um so ein erforderliches Maß an Widerstand auf die Hülle auszuüben, wenn diese gestopft wird.
Ist die gewünschte Länge des Blocks 18 erreicht, wird die Hülle durch ein vorgeschaltetes Entleererplattenpaar 20 und ein nachgeschaltetes Entleererplattenpaar 22 entleert. Die Entleererplatten schließen sich um die zentrale Längsachse des Horns und den geformten Rundstamm, um die Hülle zu entleeren und auch die leere Hülle zu einem Seilstück mit kleinem Durchmesser 24 zu bündeln. Das nachgeschaltete Entleererplattenpaar 22 wird stromabwärts weiterbefördert, weg von dem vorgeschalteten Entleererplattenpaar, zur Bildung eines schlaffen Hüllenseils 24.
Als nächstes wird eine Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, um das Schlaffhüllenseil 24 so zu verlängern, dass eine zusätzliche Hüllenummantelung für den Block 18 ermöglicht wird, wie sie erforderlich ist, wenn der Block in eine andere Querschnittsform gebracht und dann gekocht oder anderweitig thermisch verarbeitet wird. Ein Klemmer 32 klemmt das Hüllenseil 24 neben den vorgeschalteten Entleererplatten 20 typischerweise mit zwei eng beieinander liegenden Klemmen ab, um das Ende der schlaffen Hülle 24 zu verschließen und gleichzeitig das vordere Ende der Hülle für den nächsten, durch die Vorrichtung 10 zu formenden Block zu bilden. Die Hülle wird zwischen den beiden Klemmen gekappt und anschließend der geformte Block 18 der Weiterverarbeitung übergeben.
Die vorgenannten Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden näher beschrieben. Dabei besteht der Rahmen 12 in erster Linie aus Rohren und Abdeckplatten, um ein im Wesentlichen geschlossenes Gehäuse für das Gerät 10 zu schaffen. Der Rahmen ist auf Räder 40 montiert, so dass das Gerät 10 bei Bedarf von Ort zu Ort bewegt werden kann. Für die Bedienereingabe und Steuerung des Gerätes ist ein Bedienfeld 42 vorgesehen.
Wie in 2 dargestellt, wird das längliche Stopfhorn 14 horizontal auf dem Rahmen 10 abgestützt. Das Stopfhorn 14 ist um ein Drehgelenk 44 drehbar, z.B. beim Überziehen der Hülle auf das Horn. Ein beispielhaftes Drehgelenk wird in dem U.S. Patent Nr. 7306511 offenbart, dessen Offenbarung hiermit enthalten ist. Vor dem Drehgelenk 44 ist ein Verbindungsabschnitt 46 zum Anschluss an eine Quelle für fließfähiges, zu verpackendes oder ummantelndes Material angebracht.
Wie oben erwähnt, wird am Austrittsende des Stopfhorns 14 eine Bremsvorrichtung 16 positioniert, um beim Befüllen der Hülle mit dem fließfähigen Material Widerstand auf die Hülle auszuüben und die Hülle gegen das Stopfhorn zu spannen, bevor ein neuer Block 18 gebildet wird, und während das nachgeschaltete Entleererplattenpaar 22 in eine Position neben dem vorgeschalteten Entleererplattenpaar zurückgezogen wird, nachdem die schlaffe Hülle gekappt und der zugehörige Block 18 wegtransportiert wurde.
Der Block 18 wird auf ein Förderband 48 gesetzt, das den Block nach dem Klemmen der schlaffen Hülle oder des Seiles 24 von der Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 wegführt, wie oben beschrieben. Vor dem Abtransport des Blocks 18 wird der Block durch Seitenplatten 49 gehalten, die bei laufendem Betrieb der Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 gegen die gegenüberliegenden Seiten des Blocks gedrückt werden können. Dadurch wird verhindert, dass sich der Block 18 stromaufwärts zurückzieht, wenn die Hüllenverlängerungs-Vorrichtung an der schlaffen Hülle zieht, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Der Klemmer 32 befindet sich vor der Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30, um zwei Klemmen um die geraffte schlaffe Hülle zu befestigen. Der Klemmer enthält auch ein Messer, das nach dem Anbringen der beiden Klemmen automatisch ausgefahren wird, um die schlaffe Hülle zu kappen. Beispiele für derartige Klemmen sind in den US-Patenten Nr. 4847953, 4675945, 5074386, 5167567 und 6401885 veröffentlicht, deren Offenbarungsgehalt durch diesen Verweis in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird, so als ob er hier vollständig enthalten wäre.
Wie oben beschrieben, rückt das nachgeschaltete Entleererplattenpaar 22, nach dem die Hülle zu einem Block 18 gefüllt und dieser entfernt wurde, weg von dem vorgeschalteten Entleererplattenpaar 20, um dazwischen eine Länge der gerafften schlaffen Hülle oder des Seiles (auch als „Schlaffhüllenseil“ bezeichnet) 24 zu erzeugen. Bei bestehenden Verpackungssystemen bietet diese Länge der schlaffen Hülle nicht ausreichend Raum für den Block 18, wenn dieser z.B. zu einem Block mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt umgeformt wird. Ein kreisförmiger Querschnitt erfordert bekanntlich die geringste Menge an Hülle pro Längeneinheit. Wenn der Block 18 in eine andere Form als mit kreisförmigem Querschnitt gebracht wird, ist eine zusätzliche Ummantelung erforderlich. Auch kann sich das Volumen des Blocks bei Wärmebehandlung ausdehnen. Bei der vorliegenden Erfindung wird eine zusätzliche Schlaffhüllenlänge durch die Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 erreicht.
Im Wesentlichen bezugnehmend auf 3a bis 8b, enthält die Hüllen-VerlängerungsVorrichtung 30 grundsätzlich eine erste Betätigungseinheit 50, die am Rahmen 12 an einer Stelle unmittelbar vor dem zweiten Entleererplattenpaar 22 montiert ist, nachdem sie nach dem ersten Entleererplattenpaar 20 verlängert wurde. Die erste Betätigungseinheit 50 dient zum Heben und Senken eines Paares von voneinander beabstandet angeordneten Spannelementen 52a und 52b aus einer oberhalb des Blocks 18 zurückgezogen Position, wenn dieser gefüllt wird, in eine knapp über der/dem gebündelten und entleerten schlaffen Hülle oder Seil 24 abgesenkte Position.
Die erste Betätigungseinheit 50 trägt eine zweite Betätigungseinheit 54, die ihrerseits ein Zugelement 56 zwischen den Spannern 52a und 52b vor- und zurück- und damit seitlich zu dem schlaffen Hüllenseil 24 auf- und abfährt. Das Zugelement 56 wird in eine Position in der Nähe des Schlaffhüllenseils 24 abgesenkt und hakt dann unter dem Schlaffseil ein und zieht es nach oben, um eine Schlaufe 60 des Schlaffhüllenseiles oberhalb der Spanner 52a und 52b zu bilden. Dadurch entsteht eine zusätzliche Länge des Schlaffhüllenseils 24, so dass für den umgeformten gestopften Stamm 18 genügend schlaffe Hülle zur Verfügung steht. Wie oben erwähnt, werden nach Erreichen der zusätzlichen Länge des schlaffen Hüllenseils 60 durch den Klemmer 32 zwei Klemmen auf das schlaffe Hüllenseil angesetzt und anschließend das schlaffe Hüllenseil durchtrennt, wodurch ein Zyklus des Verpackungssystems 10 abgeschlossen wird.
Zur näheren Beschreibung der Hüllenverlängerungsvorrichtung 30 enthält die erste Betätigungseinheit 50 einen ersten Aktuator in Form eines Fluidzylinders 62, der auf einer horizontalen Platte 64 montiert ist, die an einem Teil des Rahmens 12 durch Beschlagteile in Form von Zylinderschrauben 66 befestigt ist. Ein Montagering 68 befestigt das untere Ende des Zylinders 62 an der Montageplatte 64. Der Zylinder 62 ist so ausgerichtet, dass seine ausziehbare und einziehbare Stange 70 zur Befestigung an einem vertikal beweglichen Schlitten 72 unter den Zylinder ausfährt.
Der Schlitten 72 hat obere und untere Querträger 74 und 76, die von vertikalen Längsträgern 78 und 80 überspannt werden. Das untere Ende der Stange 70 wird mittig an den oberen Querträgern 74 befestigt. Die Abschnitte der oberen und unteren Querträger 74 und 76, die sich von den vertikalen Trägern 78 und 80 nach außen erstrecken, haben kreisförmige Öffnungen zur passgenauen Aufnahme von vertikalen Führungsstangen 82 und 84, die sich zwischen der Montageplatte 64 am oberen Ende und einer Bodenplatte 86 am unteren Ende erstrecken. Die Bodenplatte 86 wird an den unteren Enden von Seitenwangen 88 befestigt, die vom Befestigungswinkel 64 bis zur Bodenplatte 86 nach unten reichen. Die Führungsstäbe 82 und 84 führen den Schlitten 72 für die vertikale Bewegung beim Ein- und Ausfahren der Zylinderstange 70.
Wie oben erwähnt, wird die zweite Betätigungseinheit 54 von der ersten Betätigungseinheit 50 getragen. Die zweite Betätigungseinheit 54 enthält einen zweiten Aktuator in Form des Zylinders 94, der auf eine vertikale Montageplatte 96 montiert ist, die zwischen den Zylindern 94 und 62 angeordnet ist. Die vertikale Montageplatte 96 überspannt im Wesentlichen die gesamte Höhe der zweiten Betätigungseinheit 54. Der Zylinder 94 wird an seinem oberen Ende mit dem Montagebügel 98 an der Montageplatte 96 befestigt, der sich quer vom oberen Ende der Montageplatte 96 über das obere Ende des Zylinders 94 erstreckt. Die Beschlagteile in Form von Zylinderschrauben 100 verlaufen durch Löcher in der Konsole 98, dann durch vertikale Schlitze 101 in der vertikalen Montageplatte 96, um mit einer Mutternplatte 102, die sich auf der gegenüberliegenden Seite der vertikalen Montageplatte 96 befindet, verschraubt zu werden.
Am unteren Ende wird der Zylinder 94 mit einem unteren Bügel 103, der sich quer zur Montageplatte 96 nach außen erstreckt, an der Montageplatte 96 befestigt. Der Bügel 103 wird an der Montageplatte 96 durch Langbolzen 104 befestigt, die sich durch die durch den Bügel 103 gebildeten Durchgangslöcher und dann durch die in der Montageplatte 96 ausgebildeten vertikalen Schlitze 105 erstrecken, um mit einer Gewindemutterplatte 106 in Eingriff zu gelangen. Die Schlitze 101 und 105 ermöglichen das Anheben und Absenken des Zylinders 94 gegenüber der Montageplatte 96, die wiederum die Länge des zusätzlichen Schlaffhüllenseiles einstellt.
Die Spanner 52a und 52b werden am unteren Ende der Montageplatte 96 quer zur Längsrichtung des schlaffen Hüllenseiles 24 montiert. Zu diesem Zweck sind die Spanner 52a und 52b in Form von Rollen 120 drehbar auf Achsen 122 gelagert, die sich zwischen dem unteren Ende der Zapfen 124 abhängig von der Konsole 96 nach unten erstrecken. Das entgegengesetzte Ende der Achsen 122 wird an den unteren Enden der schmalen vertikalen Platten 126 montiert, die mit Zapfen 124 im Eingriff positioniert sind. Die oberen Enden und auch die Enden der schmalen Platten 126 sind an den oberen und unteren U-förmigen Abstandshaltern 128 befestigt, die von der angrenzenden Fläche der Montageplatte 96 vorstehen. Schrauben 132 verlaufen durch Öffnungen in den schmalen Platten 126 und durch Durchgangslöcher in den seitlichen Schenkelteilen der Abstandshalter 128, um sich durch die in der Montageplatte 96 ausgebildeten Durchgangsöffnungen zu erstrecken. Der Freiraum zwischen den seitlichen Schenkelteilen der Abstandshalter 128 schafft Raum für das Zugelement 56, das unter der Betätigung des Zylinders 94 gehoben und gesenkt werden kann.
Das Zugelement 56 ist an einem allgemein L-förmigen Gabelkopf 140 befestigt. Der Gabelkopf hat ein oberes horizontales Armteil, das am unteren Ende einer Stange 144 befestigt ist, die sich vom Zylinder 94 nach unten erstreckt. Wie vielleicht am deutlichsten in 7a gezeigt, hat der untere Teil des vertikalen Schenkels des Gabelkopfes 140 einen Schlitz 146 zur Aufnahme des proximalen Endes eines Schwenkarms 148. Der Drehzapfen 150 erstreckt sich durch ausgerichtete, passgenaue Öffnungen, die an den Seiten des Gabelkopfunterteils ausgebildet sind, um sich durch ein im Schwenkarm 148 ausgebildetes Durchgangsloch zu erstrecken. Eine Achse, nicht abgebildet, ragt aus dem distalen Ende des Schwenkarms 148 heraus, um durch eine an der Achse angebrachte längliche Zugrolle 152 in Eingriff zu gelangen. Die Zugrolle hat einen konkaven Mittelteil 154 zum Einrasten und Halten des schlaffen Hüllenseils 24. Ebenso verfügen die Spannerrollen 120 über konkave Mittelteile 121 zum Einrasten und Halten des schlaffen Hüllenseils.
Der Gabelkopf 140 enthält auch einen Queranschlagteil 156, der sich quer zum und unter den Schwenkarm 148 erstreckt, wenn sich der Schwenkarm in horizontaler Position befindet, wie in 7a dargestellt. Es sei angemerkt, dass aufgrund des Gewichts der Zugrolle 152 der Schwenkarm 148 nominell in horizontaler Lage angeordnet oder vorgespannt ist und am Anschlag 156 anliegt. Der Schwenkarm ist jedoch in der Lage, sich um den Bolzen 150 vom Anschlag 156 aus nach oben zu drehen, z.B. wenn der Gabelkopf 140 so abgesenkt wird, dass die Zugrolle 152 gegen die Oberseite des schlaffen Hüllenseils 24 schlägt.
Der Gabelkopf 140 wird in Winkelstellung zwischen den Spannerrollen 120 und den Seiten der Abstandshalter 128 durch eine Führungsstange 160 gehalten, die sich von der Oberseite des Gabelkopfes 140 nach oben und durch einen Führungsblock 162 erstreckt, der auf der Oberseite des Montagebügels 103 montiert und über einem in dem Montagebügel ausgebildeten Durchgangsloch zentriert ist, durch welches sich die Führungsstange 160 erstreckt.
Die zweite Betätigungseinheit 54 wird an der ersten Betätigungseinheit 50 durch ein Paar von Abstandsblöcken 168 an den oberen und unteren Querträgern 74 und 76 des Schlittens 72 befestigt. Die Schrauben 170 verlaufen durch die in der Montageplatte 96 ausgebildeten Durchgangslöcher, um durch die in den Abstandsblöcken 168 ausgebildeten Durchgangslöchern mit den Gewindebohrungen der oberen und unteren Querträger 74 und 76 des Schlittens in Eingriff zu kommen.
Um kurz die Funktionsweise der Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 zu erläutern wenn der Produktblock 18 gebildet und das nachgeschaltete Entleererplattenpaar 22 von dem vorgeschalteten Entleererplattenpaar 20 nachgeschoben wurde, erstreckt sich zwischen den beiden Entleererplattenpaaren eine Länge der gerafften Schlaffhülle 24. Daraufhin wird die erste Betätigungseinheit, die während der Blockformung nach oben aus dem Block 18 herausgezogen wurde, wie in den 5a und 5b gezeigt, auf die in den 6a und 6b gezeigte Position abgesenkt, so dass die länglichen Rollen 120 der Spanner 52a und 52b knapp über dem schlaffen Hüllenseil 24 positioniert sind. Es sei angemerkt, dass sich die zweite Betätigungseinheit 54 zu diesem Zeitpunkt in nach oben eingefahrener Position befindet.
Anschließend wird die zweite Betätigungseinheit 54 aktiviert, so dass die Zylinderstange 144 vom Zylinder 94 aus nach unten ausgefahren wird. Es sei bemerkt, dass während der Verlängerung der Zylinderstange 144 die Zugrolle 152 des Zugelementes 56 auf die Oberseite des schlaffen Hüllenseils 24 aufschlägt, wodurch der Schwenkarm 146 um den Drehzapfen 150 aus der Linie des schlaffen Hüllenseils geschwenkt wird und dadurch die weitere Abwärtsbewegung der Stange 144 und des Gabelkopfes 140 ermöglicht wird. Nachdem die Zugrolle 152 das schlaffe Hüllenseil 24 freigegeben hat, nimmt die Zugrolle 152 unter dem schlaffen Hüllenseil 24 wieder ihre horizontale Position ein, wie in den 7a und 7b dargestellt.
Anschließend wird der Zylinder 94 eingefahren, so dass die Zylinderstange 144 zusammen mit dem Gabelkopf 140 und der Zugrolle 152 nach oben fährt, um die Zugrolle 152 dazu zu bringen, sich an der Unterseite des schlaffen Hüllenseils 24 einzuhängen. Der Gabelkopf 140 mit der zugehörigen Zugrolle 152 fährt zwischen den Spannern 52a und 52b und mittig zu den Abstandshaltern 128 nach oben. Bei dieser Bewegung des Zugelementes 56 wird durch die Zugrolle 152 zwischen den Spannerrollen 120 eine Schlaufe 58 gebildet.
Es sei angemerkt, dass die Länge der Schlaufe 58, die durch die Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 gebildet wird, durch Einstellen der Höhe der zweiten Betätigungseinheit 54 gegenüber der ersten Betätigungseinheit 50 eingestellt werden kann. Wie oben erwähnt, wird dies durch Verstellen der vertikalen Höhe des Zylinders 94 gegenüber der Montageplatte 96 erreicht, indem die Lage der Schrauben 104 in den Schlitzen 105 und der Schrauben 100 in den Schlitzen 101 verändert wird. In 3a befindet sich der Zylinder 94 in seiner obersten Position relativ zur Montageplatte 96, wodurch die maximale Höhe der Schlaufe 58 und damit eine maximale Menge an zusätzlichem schlaffem Hüllenseil 24 erreicht wird. Durch Absenken des Zylinders 94 gegenüber der Montageplatte 96 kann die Menge an zusätzlichem schlaffem Hüllenseil verringert werden.
Optional kann ein Rücklaufsystem 180 vorgesehen sein, um sicherzustellen, dass das Zugelement 96 nach dem Absenken unter das schlaffe Hüllenseil 24 seine horizontale Position wieder einnimmt. Das Rücklaufsystem beinhaltet einen Stellantrieb 182 mit einem Zylinderteil 184 und einem davon ausgehenden Kolbenteil 186. Am vorderen distalen Ende des Kolbenteils 186 ist ein Schubkopf 188 montiert.
Der Aktuator 188 wird mit einem Montagebügel 190, der einen vertikalen Schenkel aufweist und am unteren Teil des Gabelkopfes 140 befestigt ist, und einer geneigten Oberseite, auf der der Aktuator 182 montiert ist, nach unten geneigt an das Zugelement 56 montiert (wenn das Zugelement horizontal ausgerichtet ist).
Der Aktuator 182 wird mittels einer unter Druck stehenden Flüssigkeit ein- und ausgefahren, die über eine T-Passung 194 mit einer Flüssigkeitskupplung 196 an der Unterseite des Steuerblocks 192 zum Steuerblock 192 geführt wird.
Es sei angemerkt, dass der Antrieb 182 je nach der Richtung, aus der die Flüssigkeit in die T-Passung 194 eintritt, entweder zum Ausfahren oder Einfahren des Kolbens 186 betätigt wird. Beim Ausfahren des Kolbens 186 drückt der Schubkopf 188 gegen die benachbarte Seite des Schwenkarms 148 und bewirkt so, dass der Schwenkarm seine horizontale Ausrichtung annimmt, wie z.B. in 3a dargestellt ist. Der Einsatz des Rücklaufsystems 180 kann erforderlich sein, wenn eine Taktgeschwindigkeit der Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 so schnell ist, dass das Zugelement 56, einfach aufgrund des Gewichts der Zugrolle 152 und des Schwenkarms 148, nicht rechtzeitig seine horizontale Position einnimmt, um zu bewirken, dass das Zugelement 56 eine horizontale Ausrichtung annimmt.
Während erläuternde Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurden, sei angemerkt, dass verschiedene Änderungen darin vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise wurden die verwendeten Betätigungseinheiten 50 und 54 als Fluidzylinder bezeichnet. Stattdessen können andere Typen von Linearaktuatoren verwendet werden, z.B. elektrische Linearaktuatoren, einschließlich bürstenlose Linearaktuatoren.
Anstatt das Zugelement 56 von oben mit dem Zylinder 94 anzuheben, kann das Zugelement auch von unten nach oben geschoben werden, um die Schlaufe 60 der schlaffen Hülle zu bilden. Außerdem kann die Hüllenverlängerungs-Vorrichtung 30 nicht nur in vertikaler Richtung betrieben werden, sondern in einem Winkel zur Vertikalen, z.B. horizontal, oder in einem Winkel zwischen der Vertikalen und der Horizontalen.
Anstatt die Länge der schlaffen Hülle zu vergrößern kann, als weitere Alternative, eine Schlaufe 60 erzeugt werden, indem ein Paar Spanner mit dem schlaffen Hüllenseil 24 in Eingriff gebracht wird, so dass ein Spanner auf jeder Seite des schlaffen Hüllenseils positioniert wird und dann die Spanner um eine sich zwischen den Spannern erstreckende Achse gedreht werden, um die Hülle um die Spanner zu wickeln, wodurch ein zusätzliches schlaffes Hüllenstück entsteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7306511 [0035]
US 4847953 [0038]
US 4675945 [0038]
US 5074386 [0038]
US 5167567 [0038]
US 6401885 [0038]

Claims

Vorrichtung für eine Verpackungsmaschine zum Verpacken von Lebensmitteln, die mit einem Stopfhorn in eine Hülle gestopft werden, zum Vergrößern der Länge der schlaffen Hülle, die sich zwischen dem Stopfhorn dem die Hülle übergezogen ist und einem gefüllten Segment der Hülle erstreckt, das nachgeschaltet von dem Stopfhorn bewegt wird, aufweisend: (a) ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Spannelemente; (b) ein Aktuatorsystem, das betreibbar ist, um das Paar von beabstandeten Spannelementen neben der schlaffen Hülle und im Abstand entlang der Länge der schlaffen Hülle zu positionieren; und (c) ein Zugelement; (d) wobei das Aktuatorsystem, so betätigbar ist, dass das Zugelement seitlich zu der Länge der schlaffen Hülle und von den Spannelementen weg bewegt werden kann, um die Hülle in Form einer Schleife in einer Richtung weg von der Länge der schlaffen Hülle von dem Stopfhorn abzuziehen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Zugelement nominell neben den Spannelementen positioniert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Aktuatorsystem das Zugelement zwischen die Spannelemente zieht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Aktuatorsystem das Zugelement in eine Richtung quer zur Länge der schlaffen Hülle zieht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Spannelemente Rollen umfassen, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zugelemente Rollen umfassen, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu kommen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Aktuatorsystem einen ersten Aktuator umfaßt, betreibbar, um die Zugelemente von der schlaffen Hülle hin und wegzubewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Aktuatorsystem einen zweiten Aktuator umfasst, betreibbar, um die Zugelemente seitlich relativ zu der schlaffen Hülle zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der zweite Aktuator geeignet ist, um vom ersten Aktuator getragen zu werden.
Vorrichtung zum Verlängern der Länge einer schlaffen Hülle am Ende eines gestopften Produktblocks, welche dadurch erzeugt wird, dass nachdem das Produkt an einer Füllstelle in eine Hülle gestopft wurde, der gestopfte Produktblock nachgeschoben wird, um eine Länge der schlaffen Hülle zu erzeugen, wobei die Vorrichtung umfasst: (a) ein Paar Spanner die voneinander entlang der Länge der schlaffen Hülle beabstandet sind, wobei die Spanner geeignet sind, um aus einer eingefahrenen von der schlaffen Hülle beabstandeten Position in eine ausgefahrene Position bewegt zu werden; und (b) eine Zuganordnung mit einem Eingriffsabschnitt, der betätigbar ist, um mit der schlaffen Hüllle in Eingriff zu kommen und die schlaffe Hülle als eine Schleife zwischen den Spannern in einer Richtung weg von der Länge der schlaffen Hülle zu ziehen, um die Länge der schlaffen Hülle zwischen dem Produktblock und dem Ort des Stopfens zu vergrößern.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Eingriffsabschnitt der Zuganordnung nominell von der schlaffen Hülle beabstandet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Eingriffsabschnitt der Zuganordnung nominell zwischen den Spannern angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Zuganordnung einen Zugaktuator umfasst, der die schlaffe Hülle von den Spannern wegzieht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Eingriffsabschnitt eine Rolle zum Eingriff mit der schlaffen Hülle umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Spanner Rollen umfassen, um mit der schlaffen Hülle in Eingriff zu gelangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, ferner umfassend einen Spanneraktuator, der die Bewegung der Spanner zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Position bewirkt.