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Die Erfindung betrifft eine Portionierungsvorrichtung
zum Portionieren von pastöser
Masse, insbesondere Fleischbrät,
Teige oder dgl., mit einen von einem Wandabschnitt zum Formen der
Masse begrenzten Formraum, in den die Masse einfüllbar ist, und der eine Ausgabeöffnung aufweist,
durch welche die portionierte Masse ausgebbar ist.
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Portioniervorrichtungen dieser Art
sind bekannt. Sie dienen zum Portionieren von pastösen Massen
wie Brät,
Teig oder anderen Nahrungsmitteln, insoweit wird nachstehend auch
von Produkt, Masse oder Nahrungsmittel gesprochen. Eine aus
EP 0 818 148 B1 bekannte
Portioniervorrichtung umfasst eine Formplatte, in der mehrere Vertiefungen oder
Ausnehmungen eingearbeitet sind. In diese Vertiefungen oder Ausnehmungen
ist die Masse einfüllbar
und kann nach dem Einfüllen
durch eine Press- und Abstreifvorrichtung so verdichtet und verteilt
werden, dass es die Ausnehmungen bzw. Vertiefungen vollständig ausfüllt. Hierauf
folgend wird das so portionierte Produkt als Produktportion mit
einem Stempel auf ein Förderband
ausgeworfen oder durch Abheben der Formplatte von einem Förderband
aus der Formplatte freigesetzt und kann dann durch Fortbewegen des
Förderbands
weiteren Verarbeitungsschritten zugeführt werden. Die zuvor beschriebene Vorrichtung
wird insbesondere verwendet, um portionierte Fleischprodukte zur
Zubereitung von Hamburgern, Frikadellen o.ä. herzustellen.
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Ein Nachteil des bekannten Verfahrens
ist, dass es zur vollständigen
und gleichförmigen
Ausformung der Frikadelle erforderlich ist, einen Überschuss
an Fleischprodukt in die Ausnehmung bzw. die Vertiefung einzufüllen und
hernach mittels einer Abstreifvorrichtung dieses überschüssige Produkt
zu entfernen, um dadurch zugleich eine glatte Oberfläche der
Frikadelle und eine Portionsbemessung zu erzielen. Es ist aufgrund
der erforderlichen hygienischen Anforderungen zu aufwendig, das
abgestreifte Produktmaterial zurück
zu gewinnen, so dass dieses überschüssige, abgestreifte
Produktmaterial regelmäßig verworfen
wird. Dadurch entsteht ein unvorteilhafter Produktverlust, der zu
erhöhten
Betriebs- und Herstellungskosten führt. Darüber hinaus ist es zur Ressourcenschonung
erforderlich, unnötige
Verluste an Nahrungsmitteln zu vermeiden.
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Die bekannten Vorrichtungen weisen
weiterhin den Nachteil auf, dass zur Herstellung von Fleischprodukten
unterschiedlicher Abmessungen die Anfertigung von Formplatten mit
Ausnehmungen bzw. Vertiefungen der entsprechenden Abmessungen erforderlich
ist. Diese Formplatten sind aufwendig in der Herstellung und verursachen
daher hohe Produktionskosten.
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Eine weitere, nachteilhafte Eigenschaft
der bekannten Vorrichtung ist, dass bei dem Abstreifvorgang regelmäßig ein
Gleitmittel benötigt
wird und eine Verschmutzung der Formplatte und der gesamten Vorrichtung
auftritt, wodurch eine aufwendige Reinigung dieser Bauteile erforderlich
wird. Hierzu wird ständig
Wasser als Schmier- und Reinigungsflüssigkeit in den Bereich der
Formplatte und Abstreifvorrichtung gefördert, um Produktreste fortzuspülen. Dies
ist relativ ineffizient und „unsauber". Die Reinigung ist
ferner kostenintensiv und verursacht weiteren Verlust an dem zu
portionierenden Produkt.
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe
zu Grunde, eine Portioniervorrichtung und eine Füllvorrichtung bereitzustellen,
welche eine materialsparendere Portionierung von Produkten ermöglichen
als bekannte Vorrichtungen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Portioniervorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die
eine Schneidvorrichtung zum Portionieren der in den Formraum eingefüllten Masse
umfasst, welche einen Schneidkörper
aufweist, der mindestens teilweise in den Formraum einführbar ist.
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Das Einführen eines Schneidkörpers in
den Formraum bewirkt die Ausbildung einer Masse- oder Produktportion
unter Verminderung von Produktabfall, da hierdurch das Erfordernis
des Abstreifens von überschüssigem Produktmaterial
vermieden werden kann. Die Produktportion kann nach der Abtrennung durch
die Schneidvorrichtung zunächst
im Formraum verbleiben und wird dabei durch die den Formraum begrenzenden
Wände gestützt. Anschließend wird die
Masse weitergefördert
und bei der nächsten
Portionierung wird die Produktportion ausgeworfen, um der weiteren
Verarbeitung zugeführt
zu werden. Es hat sich ferner gezeigt, dass auf eine ständige Zufuhr einer
Reinigungsflüssigkeit
im Betrieb verzichtet werden kann, was zu einem „saubereren" Verfahren und geringeren
Betriebskosten führt.
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Eine erste vorteilhafte Ausführungsform zeichnet
sich dadurch aus, dass der Schneidkörper in einer Richtung in den
Formraum einführbar
ist, welche etwa senkrecht zu der Einfüllvorrichtung des Nahrungsmittels
in den Formraum liegt. Die Ebene, in der sich der Schneidkörper bewegt,
liegt somit senkrecht zu der Einführrichtung des Produkts in
den Formraum. Hierdurch wird die Herstellung von scheibenförmigen Produktportionen
vereinfacht. Die Verwendung eines Schneidkörpers, der etwa senkrecht zu
der Einfüllvorrichtung
des Nahrungsmittels in den Formraum in diesen einführbar ist,
ermöglicht
darüber
hinaus als weiteren Vorteil gegenüber dem Stand der Technik einen
weitgehend kontinuierlichen Betrieb der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung. Dabei
wird in sich wiederholender Weise Produkt in den Formraum eingefüllt, durch
Einführen
des Schneidkörpers
durch Schneiden portioniert, und schließlich durch erneutes Einfüllen von
Produkt aus dem Formraum ausgeworfen. Insbesondere zum Herstellen
von gleichmäßigen Hackfleischportionen ist
die Erfindung besonders gut geeignet.
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Bei einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
weist der Formraum eine Einfüllöffnung auf,
durch welche das Produkt in den Formraum einfüllbar ist. Bei dieser Ausführungsform
wird das Produkt daher durch eine andere Öffnung als die Ausgabeöffnung eingefüllt, durch
die die Produktportionen ausgebbar ist. Diese Ausführungsform
ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit der zuvor beschriebenen
senkrecht zur Einfüllrichtung
stattfindenden Einführbewegung
des Schneidkörpers,
um dadurch einen schnellen getakteten Durchlaufbetrieb der Portioniervorrichtung
zu erzielen Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
weist der Formraum einen der Form des Endproduktes angepasste Geometrie
auf, insbesondere eine im Querschnitt im Wesentlichen rotationssymmetrische
oder ovale Geometrie, oder insbesondere einen Querschnitt, der dem
Querschnitt von Spare-Ribs entspricht. Selbstverständlich kann
der Formraum aber andere, nahezu beliebige Formen annehmen, um Produktportionen
in beliebiger Gestalt portionieren zu können. Bei dieser Ausführungsform
kann der Formraum beispielsweise an die Kontur der Frikadellen (hinsichtlich
einer Draufsicht) für
Hamburger oder an die Kontur von Spare-Ribs (hinsichtlich deren
Querschnitt) angepasst werden, wodurch eine endkonturnahe Ausformung
und Portionierung des Produkts erreicht wird. Dadurch können nachfolgende
Verarbeitungsschritte, in denen eine Nachausformung vorgenommen
würde,
entfallen und eine rationelle Fertigung wird ermöglicht.
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Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn
der Formraum innerhalb eines Rohres gebildet ist, durch welches
das Produkt axial hindurchförderbar
ist. Dadurch wird eine gute Ausformung des Produktes während der
Förderung
und gleichzeitig eine leichte Reinigung der Vorrichtung erreicht.
Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform die Produktportion weiterhin
eine Teilstrecke innerhalb des Rohres gefördert werden und wird dadurch
auch nach der Portionierung gestützt
und gegebenenfalls nachgeformt. Ferner kann ein solches Rohr einfach
hergestellt und ausgetauscht werden, etwa um andere Produktformen-
oder -größen erreichen
zu können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
weist die den Formraum begrenzende Wand einen Schlitz auf, in welchen
der Schneidkörper
einführbar
ist. Der Schlitz hat vorzugsweise eine Breite, welche die Dicke
des Schneidkörpers
geringfügig überschreitet,
so dass der Schneidkörper
einerseits gut in den Schlitz eingeführt werden kann und andererseits
vermieden wird, dass Teile des Produktes durch den Schlitz nach
außen
treten. Die Längsrichtung
des Schlitzes ist vorzugsweise senkrecht zu der Richtung ausgerichtet,
in welcher die separierte Produktportion aus dem Formraum ausgebbar
ist.
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Die vorgenannte Ausführungsform
wird weiter fortgebildet, indem der Schlitz sich so weit erstreckt,
dass der Schneidkörper
den Querschnitt des Formraums vollständig durchtrennen kann. Die
Abmessungen des Schlitzes bestimmen sich im Wesentlichen nach der
Bewegungsform, die der Schneidkörper
ausführt,
wenn er durch den Schlitz in den Formraum eingeführt wird und nach den geometrischen
Abmessungen des Schneidkörpers
und des Formraums. Wird der Schneidkörper mit einer etwa unaxialen,
translatorischen Bewegung eingeführt,
so muss er, um ein in dem Formraum befindliches Produkt vollständig zu
durchtrennen, regelmäßig mindestens
eine Längsabmessung
aufweisen, die der Abmessung des Formraums quer zur Bewegungsrichtung
des Schneidkörpers
in der Schneidebene entspricht. Hieraus folgend muss in diesem Fall
auch der Schlitz mindestens eine entsprechende Längsabmessung aufweisen, um
dem Schneidkörper
die vollständige
Durchtrennung zu ermöglichen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung ist eine Portioniervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
8. Bei dieser Ausführungsform
wird, sofern der Schneidkörper,
wie zuvor ausgeführt,
durch einen Schlitz in den Formraum einführbar ist, die entsprechende
Stelle durch die Lage des Schlitzes bestimmt. Die Stützung der
Nahrungsmittelportion durch zumindest einen Teil des Wandabschnitts
ist vorteilhaft, um zu vermeiden, dass bei dem Einführen des
Schneidkörpers
eine Verformung der Produktportion auftritt. Es ist insbesondere
vorteilhaft, wenn die Produktportion beim Einführen des Schneidkörpers möglichst
umfassend gestützt
wird. Dabei kann vorgesehen werden, dass Teile des Wandabschnitts
zur Entnahme der Produktportion wegbewegt, zum Beispiel verschwenkt
oder verschoben, werden können.
Das erforderliche Maß an
Stützung
der Produktportion ist insbesondere auf die Konsistenz und Festigkeit
des zu portionierenden Produktes abzustimmen.
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Die vorgenannte Ausführungsform
kann in vorteilhafter Weise weitergebildet werden, indem der Schlitz
so von der Ausgabeöffnung
beabstandet ist, dass zwischen diesen Öffnungen ein Formraumabschnitt
angeordnet ist, welcher mindestens etwa der Portionsgröße der Produktportion
entspricht. Bei dieser Ausführungsform
kann zwischen der Einführöffnung,
d. h. z.B. dem Schlitz, und der Ausgabeöffnung beispielsweise genau
eine Produktportion ausgebildet werden, wenn der Schneidkörper in
den Formraum eingeführt
wird. Diese wird dann beim Schneidvorgang durch die Wände des
Formraumabschnitts zwischen den vorgenannten Öffnungen gestützt und
kann nach Beendigung des Schneidvorgangs entnommen/ausgeworfen werden. Diese
Entnahme bzw. der Auswurf der Produktportion wird durch die vorteilhafte
Beabstandung der Ausgabeöffnung
von dem Schlitz besonders vereinfacht.
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Die erfindungsgemäße Portioniervorrichtung kann
weiter fortgebildet werden, indem die den Formraumabschnitt begrenzende
Wand zylindrisch ist und der Schlitz die Wand fast vollständig durchdringt.
Dabei kann sich der Schlitz beispielsweise etwa 180–350° über dem
Umfang der Wand erstrecken und dadurch eine besonders einfache Einführbewegung
des Schneidkörpers
ermöglichen.
Zugleich erlaubt eine solche Ausbildung des Schlitzes eine besonders
einfache Reinigung der erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung,
was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Portioniervorrichtung
zur Portionierung von Nahrungsmitteln verwendet wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet
sich dadurch aus, dass die Einführbewegung
des Schneidkörpers
in den Formraum in einer Ebene erfolgt. Auf diese Weise wird eine
in häufigen Anwendungen
gewünschte,
glatte und flache Schnittkante der Produktportion erzielt. Darüber hinaus
wird die Bewegung des Schneidkörpers
vereinfacht, sie kann beispielsweise als Rotation um eine feststehende
Achse oder als Translation erfolgen.
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Der Schneidkörper kann in vorteilhafter
Weise als zweiflügeliges,
rotierbares Messer ausgebildet sein. Diese Ausführungsform ist insbesondere
dann zu bevorzugen, wenn der Schneidkörper ohne Drehrichtungsumkehr
in den Formraum eingeführt
und wieder herausgeführt
werden soll, d. h. insbesondere dann, wenn ein Schlitz, durch den
der Schneidkörper einführbar (und
ausführbar)
ist, so bemessen ist, dass der Schneidkörper aus einer ersten Richtung kommend
durch den Schlitz in den Formraum eintreten kann und dann unter
Fortführung
der Rotationsbewegung in einer zweiten Richtung durch einen anderen
Schlitz oder Abschnitt des ersten Schlitzes aus dem Formraum wieder
austreten kann. Die Standzeit des Schneidkörpers kann dabei erhöht werden,
indem das Messer zweiflügelig
ausgebildet wird und es ist lediglich eine Drehung um 180° für einen
Portionier- und Abtrennvorgang erforderlich. Weiterhin sind auch
Ausführungsformen
mit mehr als zwei Flügeln für bestimmte
Anwendungen vorteilhaft, insbesondere dann, wenn Produkte zu portionieren
sind, die eine hohe Schnittleistung erfordern und eine hohe Abnutzung
des Schneidkörpers
bewirken.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Portioniervorrichtung
ist durch die Merkmale des Anspruchs 13 gekennzeichnet. Die Befestigungsmittel
können
dabei insbesondere einen Verbindungsflansch umfassen, der beispielsweise
mittels Bajonettverschluss, Gewinde- oder Klemmverschluss oder ähnlichem
eine Befestigung ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Portioniervorrichtung
kann auf diese Weise unmittelbar mit einer Förder-/Zerkleinerungsvorrichtung
zusammenwirken, etwa Füllmaschine
für Wurstmasse
oder einem Fleischwolf oder einer Füllmaschine mit nachgeschaltetem
Fleischwolf. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Bewegung
des Schneidkörpers in
Abhängigkeit
der Förderungs-/Zerkleinerungsleistung
der angekoppelten Vorrichtung gesteuert wird, beispielsweise durch
mechanische Verkoppelung des Förder-/Zerkleinerungswerks
der Vorrichtung mit der Schneidvorrichtung oder durch eine Steuerungseinheit,
welche die Förder-/Zerkleinerungsleistung erfasst
oder steuert und dementsprechend die Bewegung der Schneidvorrichtung
intermittierend steuert.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Fördern
und/oder Zerkleinern von Produkten, insbesondere Fleischprodukten,
welche eine Portioniervorrichtung nach einer der vorangegangen erläuterten
Ausführungsweisen
umfasst.
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Die Förder- und/oder Zerkleinerungsvorrichtung
der vorgenannten Art kann weiter fortgebildet werden durch ein Plättband,
welches das portionierte Produkt aufnehmen kann und das mit mindestens
einer Formfläche
zusammenwirkt zum Nachausformen des portionierten Produkts.
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Bei dieser Ausführungsform wird eine unerwünschte Verformung
des Produkts, welche beim Schneidvorgang auftreten kann, korrigiert.
Weiterhin ist diese Ausführungsform
geeignet, um Produktportionen mit sehr exakten und glattflächigen Oberflächen herzustellen.
Das Produkt wird dabei auf dem Plättband gefördert und zwischen Plättband und
einer Formfläche
gepresst und/oder durch das Plättband
zwischen zwei etwa gegenüberliegende
Formflächen
eingeführt
und an diesen entlang bewegt, um dabei eine Nachausformung des portionierten
Produkts zu erreichen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform weist
Fördermittel
zum Fördern
des Produkts auf etwa in Form einer Flügelzellen- oder Doppelschraubenpumpe
wobei die Fördermittel
diskontinuierlich betreibbar sind und die Taktung des diskontinuierlichen
Betriebs mit der Einführbewegung
des Schneidkörpers
in den Formraum zusammenwirkt. Bei dieser Weiterbildung können die
Fördermittel
somit in einem ersten Fördervorgang
eines ersten Taktes den Formraum mit Produkt füllen und dieses Produkt hernach durch
Einführen
des Schneidkörpers
abgetrennt und somit portioniert werden. Im nächsten Takt kann dann erneut
durch die Fördermittel
der Formraum gefüllt werden,
wodurch die zuvor abgetrennt Produktportion aus dem Formraum durch
die Ausgabeöffnung ausgeworfen
wird. Das im zweiten Takt eingefüllte Produkt
wird wiederum durch Abtrennung mittels des Schneidkörpers portioniert
und es kann ein weiterer Takt beginnen. Die Zusammenwirkung wird
vorzugsweise mittels einer Steuerung realisiert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet vorteilhafter
Weise nach einem Verfahren zum Portionieren von Produkten, insbesondere
Fleischprodukten, mit den Verfahrensschritten: Einfüllen des
Produkts in einen Formraum, Ausgeben des portionierten Produkts
durch eine Ausgabeöffnung
des Füll- und Formraums, wobei
zwischen Einfüllen
und Ausgeben ein Schneidkörper
einer Schneidvorrichtung zum Portionieren des in den Formraum eingefüllten Produkts
in den Formraum eingeführt
wird. Das portionierte Produkt kann nach dem Ausgeben auf ein Plättband gefördert werden
und auf dem Plättband durch
Zusammenwirken von mindestens zwei Formflächen nachgeformt werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird mit Bezugnahme zu den Figuren beschrieben. Darin
zeigen:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine Füllmaschine mit Fleischwolf
und angeflanschter erfindungsgemäßer Portioniervorrichtung,
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2 eine
teilgeschnittene Detailansicht der 1,
darstellend einen Formraum,
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3 eine
Frontalansicht aus der in 2 durch
Pfeil kenntlich gemachten Richtung des Formraumbereichs,
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4 eine
Frontalansicht des Schneidkörpers,
und
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5 eine
Draufsicht auf den Schneidkörper der 4.
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Die teilweise dargestellte Füllmaschine 2 mit angekoppeltem
Fleischwolf gemäß 1 weist eine Fördervorrichtung
mit einem Förderbereich 10 mit zwei
gegenläufig
rotierbaren Förderschnecken 11, 12 auf,
die durch einen Motor 20 angetrieben werden. Der Motor 20 kann
als beispielsweise ein Hydromotor oder ein Elektromotor sein und
ist an einem Antriebsende der Förderschnecken 11, 12 angeordnet.
An dem dem Antriebsende gegenüberliegenden
Ende ist ein Fleisch-Wolf 30 an die Füllmaschine 2 angekoppelt.
Des Wolf 30 weist an seiner zu den Förderschnecken 11, 12 weisenden
Seite einen Aufnahmetrichter 31 auf, der sich konisch vom
Ende der Förderschnecken 11, 12 ausgehend
in Förderrichtung verengt.
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Anstelle der Antriebsvorrichtung
in Form der angetriebenen Förderschnecken
sind auch andere, dem Fachmann geläufige Fördervorrichtungen, beispielsweise
Förderpumpen,
Flügelzellen
o.ä. für bestimmte
Anwendungen vorteilhaft.
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Der Aufnahmetrichter 31 mündet in
einen gehäuseartigen
Rohrabschnitt 32, 33. Der Rohrabschnitt 32, 33 weist
in Förderrichtung
gesehen zunächst
eine konische Erweiterung 32 auf, an welche sich ein im
Querschnitt gleichbleibender zylindrischer Abschnitt 33 anschließt. In nicht
dargestellter Weise sind innerhalb der gehäuseartigen Rohrabschnitte 32, 33 des
Wolfes 30 Lochscheiben und rotierende Messer angeordnet,
die mit einer der Förderschnecken 12 gekoppelt
sind, um mittels des Motors 20 angetrieben werden zu können.
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An dem der konischen Erweiterung 32 gegenüberliegenden
Ende 34 des Rohrabschnitts 32, 33 ist
eine Portioniervorrichtung 4 befestigt, die unten näher beschrieben
ist.
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Seitlich neben den Förderschnecken 11, 12 und
dem Förderrohr 30 mit
daran befestigter Portioniervorrichtung ist eine Schneidvorrichtung 50 angeordnet
und an der Füllmaschine 2 befestigt.
Die Schneidvorrichtung 50 umfasst einen Hydro- oder Elektromotor 51,
dessen Drehachse parallel zu der Drehachse des Motors 20 und
der Schnecken 11, 12 angeordnet ist. Der Motor 51 treibt
eine Verbindungswelle 52 an. Die Verbindungswelle 52 ist
in einem Lagergehäuse 53 drehbar
gelagert. An dem dem Motor 51 gegenüberliegenden Ende der Verbindungswelle 52 ist
ein Schneidkörper
in Form eines Schneidmessers 60 lösbar befestigt.
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Das in 4 gezeigte
Schneidmesser 60 weist zwei um 180° zueinander versetzte Schneidflügel 61, 62 auf.
Das Schneidmesser 60 wird durch mehrere Schrauben (nicht
dargestellt) die parallel und beabstandet zur Drehachse der Verbindungswelle 52 angeordnet
sind, an der Verbindungswelle 52 befestigt. Alternativ
kann das Schneidmesser 60 mittels anderer Befestigungsmethoden,
beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses oder anderer Schnellverschlusskupplungen
mit der Verbindungswelle verbunden sein, um einen schnellen Austausch des
Schneidmessers zu ermöglichen.
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Der Formraum 40 der Portioniervorrichtung 4 weist,
wie insbesondere aus 2 gut
zu erkennen, einen sich von einer Einfüllöffnung 41 aus konisch
in Förderrichtung
verjüngenden
ersten Formraumabschnitt 42 auf. An den ersten Formraumabschnitt 42 schließt sich
in Förderrichtung
ein zweiter, zylindrischer Formraumabschnitt 43 an. An diesen
zweiten Formraumabschnitt schließt sich wiederum in Förderrichtung
ein dritter Förderraumabschnitt 44 an,
der ebenfalls zylindrisch ist und dessen Durchmesser etwas größer ist
als derjenige des zweiten Formraumabschnitts 43.
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Die Länge des zweiten Formraumabschnitts 43 in
Förderrichtung
des Produkts muss so lang gewählt
werden, dass eine ausreichende Formstabilität der Masse oder des Produkts
entsteht, so dass das Produkt nach Verlassen des Formraumabschnitts 43 seinen
Querschnitt nicht oder nur geringfügig ändert und im Wesentlichen den
Querschnitt des Formraumabschnitts 43 beibehält. Die
für diese
Formstabilität
erforderliche Länge
des zweiten Formraumabschnitts 43 hängt dabei insbesondere von dem
Umformungsgrad des Produkts innerhalb des ersten Formraumabschnitts 42 oder
beim Eintritt aus dem ersten Formraumabschnitt 42 in den
zweiten Formraumabschnitt 43, den Materialeigenschaften des
Produkts und der Fördergeschwindigkeit
ab. Grundsätzlich
muss mit steigendem Umformgrad, steigender Fördergeschwindigkeit und steigender Elastizität eine größere Länge des
zweiten Formraumabschnitts 43 gewählt werden. Die Länge darf jedoch
nicht beliebig erhöht
werden, da bei großen Längen die
Eigenschaften des Produkt z.B. infolge von starker Verdichtung und
Pressung negativ verändert
werden.
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Der erste und zweite Formraumabschnitt 42, 43 werden
von einer im Wesentlichen rotationssymmetrischen Wand 45 begrenzt.
Die Wand 45 weist im Bereich der Einfüllöffnung 41 an ihrem äußeren Umfang
einen umlaufenden Steg auf, der zur einfachen und lösbaren Befestigung
der Portioniervorrichtung 4 an einem Fleischwolf 30 oder
direkt an einer Füllmaschine 2 dient.
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Der dritte Formraumabschnitt 44 wird
von einer zylindrischen Wand 46 begrenzt, welche durch eine
parallel zur und entgegen der Förderrichtung einschraubbare
Schraube (schematisch dargestellt durch unterbrochene Linie 47a, b)
an der Wand 45 befestigt wird. Wand 45 und 46 können alternativ auch
einstückig
hergestellt sein. Die Wand 46 weist an seiner zu der Wand 45 weisenden
Fläche
eine Ausnehmung 48 auf. Bei Befestigung der Wand 46 an
der Wand 45 bildet sich dadurch ein Schlitz 48 zwischen
dem zweiten und dritten Formraumabschnitt aus, der sich bis auf
einen kleinen Bereich 49 über die gesamte Grenzfläche zwischen
den Wänden 45, 46 erstreckt.
Insbesondere erstreckt sich der Schlitz 48 über den
gesamten Querschnitt der Formraumabschnitte 43, 44.
Aus der dem Schlitz gegenüberliegenden
Seite des dritten Formraumabschnitts 44 ist eine Ausgabeöffnung 41a ausgebildet.
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3 zeigt
eine Ansicht des Formbereichs gemäß 2 in Draufsicht auf die Einfüllöffnung 41. Darin
können
die schematisch eingezeichneten (eigentlich nicht zu erkennenden)
Bohrungen 47a, b erkannt werden, welche zur Befestigung
der Wand 46 an der Wand 45 dienen.
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Das Schneidmesser 60 der
Schneidvorrichtung 50 wird, wie gut den 4 und 5 entnehmbar ist,
mittels vier Schrauben, die durch Bohrungen 63a–d durchgesteckt
werden können,
an der Verbindungswelle 52 befestigt. Die Bohrungen 63a–d sind beabstandet
von der Rotationsachse der Verbindungswelle 52, welche
mit der Rotationsachse 64 des Schneidmessers zusammenfällt, und
jeweils um 90° zueinander
versetzt. Auf diese Weise kann ein hohes Drehmoment von der Verbindungswelle 52 auf das
Schneidmesser 60 übertragen
werden.
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Zwischen den Flügelabschnitten 61a, 62a und
konzentrisch zur Rotationsachse 64 weist das Schneidmesser 60 eine
Bohrung 65 auf, die zur Zentrierung des Schneidmessers
auf der Verbindungswelle 52 dient.
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Das Schneidmesser 60 weist
zwei rotationssymmetrisch zur Rotationsachse 64 ausgebildete Schneidflügel 61, 62 auf.
Jeder Schneidflügel 61, 62 weist
einen ersten Flügelabschnitt 61a, 62a auf,
der sich geradlinig und radial zu der Rotationsachse 64 erstreckt.
Der erste Flügelabschnitt 61a, 62a geht
in einen zweiten Messerabschnitt
61b, 62b über, der sich
abgewinkelt zu dem ersten Flügelabschnitt 61a, 62a erstreckt.
Das Schneidmesser 60 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn
in der Ansicht der 4.
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Der Anschliff des Schneidmessers,
dargestellt durch die unterbrochenen Linien in 4 und 5,
weist in Drehrichtung dem Formraum zu.
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Die Dicke des in 5 dargestellten Schneidmessers 60 bestimmt
die Tiefe der Ausnehmung 48 bzw. die Breite des Schlitzes 48,
der zwischen den Wandabschnitten 45, 46 ausgebildet
wird. Dieser Schlitz 48 muss, um eine leichte Einführbarkeit
des Schneidmessers 60 in den vom Raum 42, 43, 44 zu
gewährleisten,
eine geringfügig
größere Abmessung
haben als die Dicke des Schneidabschnitts 61b, 62b des
Schneidmessers 60.
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Die Schneidabschnitte 61b, 62b des Schneidmessers 60 sollen
eine möglichst
geringe Dicke aufweisen, um ein gutes Schneidergebnis zu erzielen.
Die Dicke der Schneidabschnitte 61b, 62b und des
Schneidmessers muss jedoch so hoch gewählt werden, um eine ausreichende
Stabilität
des Messers beim Durchtrennen des Produkts zu gewährleisten.
Die Dicke der Schneidabschnitte 61b, 62b und des
Schneidmessers muss daher den Materialeigenschaften des Produkts
angepasst werden und ist umso höher
zu wählen,
je fester oder je inhomogener das Produkt ist.
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Die Betriebsweise der Erfindung ist
wie folgt:
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Produkt wie pastöse Wurstmasse wird mittels
der Förderschnecken 11, 12 aus
einem nicht dargestellten Fülltrichter
in den Wolf 30 gefördert
(siehe 1) und dort zerkleinert.
Die Wurstmasse gelangt durch Einfüllöffnung 41 in den Formraum 40 der
Portioniervorrichtung 4 und wird dort nach Durchströmen des
sich konisch verjüngenden
ersten Formraumabschnitts 42 in dem zweiten Formraumabschnitt 43 in
die gewünschte
Form gebracht, im Ausführungsbeispiel
eine zylindrische Form. Es sind jedoch alternativ auch abweichende
Formen, beispielsweise elliptische, rechteckige oder quadratische
Formen des Formraums 40 möglich. Mittels der Schneidvorrichtung 50,
die intermittierend von einer nicht dargestellten zentralen Steuerungseinheit
gesteuert und angetrieben wird, wird das Produkt durch Hindurchfahren
der Schneidflügel 61, 62 durch
den Schlitz 48 vollständig
durchtrennt und dadurch portioniert. Eine so abgetrennte Produktportion
wird im weiteren Ablauf zunächst
im Bereich des dem Schlitz in Strömungsrichtung nachgeschalteten
Abschnitts 44 von der dortigen Wand 46 gestützt. Anschließend wird
diese Produktportion aufgrund der intermittierenden Weiterförderung
der nachkommenden Wurstmasse mithilfe der Förder-Pumpe aus dem Abschnitt 44 durch
die Austrittsöffnung 41a ausgestoßen und fällt auf
ein Förder-
oder Transportband.