DE2601595B2 - Vorrichtung und Verfahren zum Stopfen von flexiblen Hüllen mit einem fließfähigen Vislosen Nahrungsmitelprodukt - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Stopfen von flexiblen Hüllen mit einem fließfähigen Vislosen NahrungsmitelproduktInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stopfen einer fließfähigen Masse, etwa einer
Nahrungsmittelemulsion in flexible Hüllen, etwa in flexible verformbare filmartige Nahrungsmittelhüllen.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die ideal zur Verwendung in gekühlten Räumen zum
Verpacken von kalten, steifen viskosen Fleischemulsionen geeignet ist, die in geraffte Längen von normalerweise
flexiblen verformbaren filmartigen Hüllen gestopft werden, wobei die Falten in der gerafften Hülle
wirksam geglättet und entfernt werden, wenn die Hülle gestopft wird.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf das Verpacken anderer Produkte aus viskosem Material,
etwa Fett, Käse, Eiscrem, Fleischprodukte, als auch Schweineschmalz, Margarine, zerlassenes Fett und
andere Produkte, die normalerweise in Hüllen gestopft werden, angewendet werden.
Versuche, die derzeitig bekannten Vorrichtungen zum Stopfen von viskosen Nahrungsmitteln bei
Kaltraumbetrieb zum kontinuierlichen halbautomatischen Verpacken von zerkleinertem Frischfleisch
anzuwenden, brachten Probleme mit sich. Vorrichtungen, die im Bereich der Wurstküchentemperaturen
zufriedenstellend arbeiten, ergaben keine zufriedenstellenden Resultate bei der Verpackung von Frischfleisch
in kalten Räumen.
Durch Vorrichtungen, wie sie in den US-PS 35 53 769 und 36 21 513 beschrieben sind, können gute saubere
produktfreie Verschlußbereiche mit Zellulosehüllen erhalten werden, so daß Verschlußklammern in
befriedigender Weise benachbart den offenen Enden der gerade gefüllten Hülle angebracht werden können.
Die GB-PS 8 12 307 beschreibt eine Fülleinrichtung, bei der die Hülle über ein Füllhorn geführt wird und
dabei von einem elastischen Ring auf das Füllhorn gedruckt wird, so daß eine Bremskraft zur Steuerung
des Gleitens der Hülle über das Füllhorn in axialer Richtung ausgeübt wird.
Aus US-PS 35 53 769 ist eine Stopfvorrichtung für die vorstehend genannten Produkte bekannt, mit einem
Füllborn, einer Einrichtung zur Ausbildung eines konischen Durchganges für die zu stopfende Hülle aus
s einem konzentrisch angeordneten Kranz und einem auf dem Füllhorn angeordneten Ring.
Bei diesen Einrichtungen ergeben sich jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich des Entraffens der Nahrungsmittelhülle,
wenn das Stopfen in kalten Räumen unterhalb 13° C erfolgt Die Hüllen sind bei diesen
Temperaturen relativ steif und spröde und neigen deshalb dazu während des Stopfens Falten zu behalten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der ein
vollständiges Entraffen der Hülle auch bei tiefen Temperaturen sichergestellt ist, so daß die Nahrungsmittelhülle
keine Falten behält und auch nicht die Gefahr besteht, daß sie beim Stopfen bricht oder reißt
Diese Aufgabe wird ausgehend von der Vorrichtung nach der US-PS 35 53 769 gelöst durch eine Vorrichtung
zum Stopfen eines lließfähigen viskosen Nahrungsmittelproduktes in eine geraffte Nahrungsmittelhülle mit
einem Füllhorn, einer Einrichtung zur Ausbildung eines in der Nähe des Austrittsendes des Füllhorns sich
erstreckenden und eine vorbestimmte Weite aufweisenden konischen Durchganges für die zu stopfende Hülle
sowie einem Kranz, der konzentrisch zum Füllhorn hinter einem auf dem Füllhorn angeordneten Ring der
Einrichtung zur Ausbildung des Durchganges angeordnet ist Das Kennzeichnende der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht in einer hinter dem Kranz 14 lose zentrisch auf dem Füllhorn 6 angeordneten Scheibe 10,
deren innerer Durchmesser kleiner als der äußere Durchmesser des Kranzes 14 und größer als der äußere
Durchmesser des Füllhornes 6 ist, wobei der von dem Füllhorn 6 und der Scheibe 10 gebildete Ringspalt 82
einen freien Durchgang für die zu stopfende Hülle 4 bildet
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der äußere Durchmesser des Kranzes 14 kleiner als der
Durchmesser der entrafften Hülle 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft für das Stopfen von normalerweise flexiblen
Hüllen aus Plastikfolie mit gehacktem Frischfleisch in kalten Räumen geeignet. Beim kontinuierlichen Entraffen
flexibler Hüllen werden die Raffalten wirksam während des Stopfens entfernt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum Stopfen mit einer
Nahrungsmittelhülle unmittelbar vor dem Stopfen mit einem Nahrungsmittel.
Fig.2 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1, wobei der
Vorgang zum Füllen der Nahrungsmittelhülle im wesentlichen abgeschlossen ist.
Fig.3 zeigt die Vorrichtung von Fig. 1 mit der gerade gestopften Nahrungsmittelhülle, die vom Füllhorn
vorwärtsbewegt wird, wobei eine Schließeinrichtung einen Verschluß an der gerade gefüllten Nahrungsmittelhülle
anbringt.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung von Fig I mit der
verschlossenen Nahrungsmittelhülle, die vom Füllhorn vorwärtsbewegt wird, wobei eine Abtrenneinrichtung
ein Abtrennen der Nahrungsmittelhülle hinter dem geschlossenen Ende hiervon vornimmt, um eine
gestopfte Nahrungsmittelhüllenpackung von vorbe-
stimmter Länge zu liefern.
In den Zeichnungen ist eine Stopfvorrichtung gezeigt, bei der eine flexible, plastische, schlauchförmige,
filmartige Hülle 4 in geraffter oder gefalteter Form auf
einem Füllhorn 6 angeordnet wird, das mit einer nicht gezeigten Nahrungsmittelabgabeeinrichtung gekoppelt
ist Das Füllhorn 6 besitzt ein Austritisende 2 mit einer äußeren Randabmessung, die kleiner als die Abmessung
des Innenrandes oder der Bohrung der gerafften Hülle 4
ist, wie aus sämtlichen Figuren ersichtlich ist Das vordere Ende der Hülle 4 ist entrafft und innen durch
einen Ring 10 zum Entraffen der Raffalten geführt worden, wobei die geraffte Länge der Hülle das
Füllhorn 6 umgibt, dem ein kegelstumpfförmiger Ring 8
zum Verbreitern der Raff alten folgt, der auf dem Füllhorn 6 mittels einer Bajonettverschlußeinrichtung
über vorspringende Stifte 12 abnehmbar befestigt ist Der größere Durchmesser des konischen Teils 15 des
Rings 8 endet in einem Kranz 14, dessen äußerer Durchmesser kleiner als der innere Durchmesser der
aufgeblähten Hülle 80 ist, um die Hülle 4 auszudehnen, um darin enthaltene Falten zu eliminieren, wenn die
Hülle 4 vom Ring 10 zum Austrittsende 2 vorwärtsbewegt wird
In der Bohrung 16 des Füllhorns 6 ist eine Nahrungsmittelabsperreinrichtuns 18 angeordnet, die
eine mittig angeordnete Verbindungsstange 20 und einen Verschließkolben 19 aufweist, wobei die Verbindungsstange 20 in der Bohrung 16 mittels nicht
gezeigter konventioneller Pneumatikzylindereinrichtungen oder dergleichen längs beweglich ist Am
vorderen Teil des Verschließkolb^ns 19 befindet sich eine Schulter 22, die derart ausgebildet ist, daß sie mit
dem inneren kegelstumpfförmigen Teil 24 des Austrittsendes 2 des Stopfhorns 6 in Eingriff gelangen und hierin
sitzen kann, so daß in der in F i g. 1 gezeigten Stellung, in der die Verbindungsstange 22 vollständig ausgefahren
ist, der Verschließkolben 19 ein Austreten von Nahrungsmittel durch das Füllhorn 6 verhindert. In der
zurückgezogenen Stellung, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist, ist das Austrittsende 2 geöffnet, so daß hierdurch
Nahrungsmittel austreten kann. Der rückwärtige Teil 26 des Verschließkolbens 19 ist stromlinienförmig oder
konisch ausgebildet, um einen !eichten Fluß des Nahrungsmittels um den Verschließkolben zu ermöglichen.
Ein Ring 28 mit einer kegclstumpfförmig ausgebildeten Innenbohrung 27 zum Ineingriffbringen mit der
kegelstumpfförmigen Außenfläche 15 des Rings 8 ist derart angeordnet daß er konzentrisch zum Stopf horn 6
in Eingriffstellung mit dem Ring 8 gebracht werden kann, um einen kegelstumpfförmigen Durchgang 30 zu
bilden (Fig.2), durch den die Hülle 4 mit kontrollierter
Gleitreibung beim Stopfen vorwärtsbewegt wird. Der Ring 28 ist an einem Schlitten 32 befestigt, der in
Längsrichtung parallel zur Achse des Füllhorns 6 hin- und herbeweglich ist. Der Schlitten 32 besitzt einen
Rahmen 34, an dem sich eine drehbare Rolle 36 befindet, die auf einer Führungsbahn 37 läuft, die ihrerseits am
Rahmen 72 der Vorrichtung befestigt ist, eine Rinne 38 für die verpackten Gegenstände, einen aufrecht
stehenden hinteren Arm 40 und einen aufrecht stehenden vorderen Arm 42. Der Arm 42 trägt
zusätzlich zu der Rinne 38 einen horizontal angeordneten Zylinder 44 zum Einteilen des Produkts. Die
Kolbenstange 45 des Zylinders 44 ist an einer Platte 90 befestigt die ihrerseits einen vertikal angeordneten
Formring 46 und einen Rückflußabdichtungsring 48 für
die Nahrungsmittelemulsion trägt
Der Arm 40 ist fest an der Rückseite des Rahmens 34
befestigt und bildet den hauptsächlichen Träger für den Ring 28 und eine Abtrenneinrichtung 50. Die Abtrenneinrichtung 50 ist fest an dem Arm 40 durch vier
Abstandsstäbe 52 befestigt, die an einer Platte 62 befestigt sind. Die Platte 62 trägt einen unteren Arm 64,
an dem ein Pneumatikzylinder 56 befestigt ist, der mit einem Sammelschuh 54 für das Hüllenmaterial betrieblich verbunden ist Ein oberer Arm 66 ist an der Platte 62
befestigt, er trägt einen Pneumatikzylinder 60, der betrieblich mit einem Messer 58 verbunden ist
Eine Verschließeinrichtung 68 zum Schließen des Halses der Nahrungsmittelhülle, etwa eine übliche
Drahtklemmverschiießeinrichtung, ist konzentrisch zu und zwischen dem Ring 28 und der Abtrenneinrichtung
50 angeordnet
Antriebsmittel zum Hin- und Herbewegen des Schlittens 32 sind vorgesehen in Form einer Pneumatikzylinderanordnung 69 für drei Positionen, die einen
Schlittenvorschubzylinder 70 aufweist dessen Kolbenstange 76 am Rahmen 34 des Schlittens 32 befestigt ist,
wobei das stirnseitige Ende des Zylinders 70 an der entsprechenden Stirnseite eines Zylinders 71 befestigt
ist. Der Zylinder 71 besitzt eine Kolbenstange 77, die an einem Arm 74 befestigt ist der seinerseits am Rahmen
72 der Vorrichtung befestigt ist
Der obere Teil des Arms 74 dient zur Aufnahme eines
mit Gewinde versehenen einstellbaren Anschlags 92, dessen vorderes Ende 94 gegen einen Anschlagpuffer 41
am rückwärtigen Arm 40 anstößt, um die Bewegung des Schlittens 32 zu begrenzen, der in seine zurückgezogene
oder Stopfposition gefahren ist, wobei der Anschlag 92 das Ringeiement 28 zur Oberfläche 15 des Rings 8 in
einem solchen Abstand hält, daß ein vorbestimmter Spalt für den Durchgang 30 für die Hülle gebildet wird.
Die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung ist aufeinanderfolgend in den F i g. 1 bis 4 dargestellt
In Fig. I ist der Stopf Vorgang in seinem Anfangszustand gezeigt, in dem eine Hülle 4 auf dem Füllhorn 6
angeordnet ist wobei ihr vorderer Endteil entrafft und durch den Ring 10 geführt, über den kegelstumpfförmigen Ring 8 zum Verbreitern der Falten geschoben und
mittels einer Verschlußklammer 86 verschlossen ist. In diesem Zustand ist die Absperreinrichtung 18 für das zu
verpackende Produkt vollkommen zu dem Austrittsende 2 des Füllhorns 6 vorgeschoben, um die Austrittsöffnung 24 im Füllhorn 6 zu blockieren. Sowohl der
Schlittenvorschubzylinder 70 als auch der Zylinder 71 der Zylinderanordnung 69 werden betätigt, um den
Schlitten 32 vollständig zurückzuziehen und den Anschlagpuffer 41 mit dem vorderen Ende 94 des
Anschlags 92 in Eingriff zu bringen, um den Ring 28 mit Abstand zu dem Ring 8 anzuordnen, um den
kegelstumpfförmigen Durchgang 30 zu bilden, wie in F i g. 2 gezeigt ist Als nächstes wird die Absperreinrichtung 18 zurückgezogen, um es dem unter Druck
stehenden Produkt zu ermöglichen, in die Hülle 4 zu fließen. Wenn die Hülle 4 gefüllt wird, wird sie auf der
Rinne 38 getragen. Wenn die gestopfte Hülle unter dem Stopfdruck des Produktes vorwärtsbewegt wird, wird
der Vorrat an geraffter Hülle 4 am inneren Durchmesser des Rings 10 zum Entraffen durch einen primären
ringförmigen Durchgang 82, der von dem Ring 10 und dem Füllhorn 6 gebildet wird, eingeschnürt, wonach er
um den Kranz 14 des Rings 8 ausgedehnt wird. Danach wird die entraffte Hülle durch den konischen Durchgang
30 über die äußere Oberfläche des Austrittsendes 2 des
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Füllhorns 6 und nach außen durch den Rückflußabdichtungsring 48 in ihren vollkommen ausgedehnten,
gefüllten Zustand 80 geführt, wie auf der linken Seite der Fig. 3 und 4 gezeigt isL Wenn die Hülle unter dem
Stopfdruck vorwärtsbewegt wird, verhindert der RückfluQabdichtungsring 48, daß das zu stopfende
Produkt auf der Außenseite des Füllhorns 6 zurückfließt. Von besonderem Interesse in diesem Stadium des
Stopfvorganges ist die Arbeitsweise und Funktion des Rings 10 und und des Rings 8. Wie bereits weiter oben
ausgeführt wurde, ist der innere Durchmesser des Rings 10 größer als derjenige des Füllhorns 6, um es der
gerafften Hülle 4 zu ermöglichen, durch den Durchgang 82 zu gleiten, während der Kranz 14 des Rings 8 kleiner
als der geöffnete, ungeraffte Durchmesser der Hülle 4 ist, um es der entrafften Hülle 4 zu ermöglichen, frei
über den Kranz zu gleiten. Auf diese Weise zieht das gestopfte Produkt 80, wenn es sich vorwärtsbewegt, die
geraffte, gefaltete Hülle aus ihrem gerafften Zustand durch den Durchgang 82, wodurch eine erste öffnung
der Raffalten in der Hülle 4 bewirkt wird. Wenn die gestopfte Hülle 80 weiter vorwärtsbewegt wird, wird
die ungefüllte HQlIe über und um den Kranz 14 des
Rings 8 ausgedehnt, wodurch ein zweites Entfalten der Hülle vorgenommen wird, worauf sie durch den
Durchgang 30 und über das Austrittsende 2 des Füllhorns 6 zu dem Rückflußabdichtungsring 48 geführt
wird, wo die Hülle vollkommen ausgestopft wird. Die zusammenwirkende Anordnung des Rings 10 und des
Kranzes 14 des Rings 8 ermöglichen es, daß die Raffalten der Hülle wirksam geglättet werden. Es wird
angenommen, daß der relativ schmale Durchgang 82 das Vorwärtsbewegen der Hülle durch Einschnüren der
gerafften Hülle auf einen kleineren Durchmesser hemmt, wodurch eine erste leichte Zugkraft erzeugt
wird, um wirksam die Raffalten in der gerafften Hülle zu
öffnen, wenn sie unter dem Ring 10 und über den Kranz
14 gleitet
Ferner wird diese erste leichte Zugeinwirkung auf die Hülle, die von dem Durchgang 82 herrührt, wünschenswerterweise für die ungefüllte Hülle am Ende des
Stopfvorganges beibehalten, bei dem. das Anbringen eines Verschlusses und Abtrennen der gerade gefüllten
Hülle vorgenommen wird, um die Mitte des vorderen Endverschlusses der ungefüllten Holle im wesentlichen
auf der Mittellinie des Austrittsendes 2 des Füllhorns 6 zu halten. Wenn das vordere Ende der ungefüllten Hülle
nicht zum Austrittsende 2 zu Beginn des Stopfvorgangs zentriert ist, wird die Hülle nachteilig gefaltet und
zwischen dem Einzug des Rings 48 und dem Füllhorn 6 eingeklemmt werden, wodurch ein Reißen der Hülle
bewirkt wird.
Ohne die Anordnung des Rings 10 und des Kranzes 14
werden die Raffalten der gerafften Hülle nicht gleichmäßig vor Eintritt in den Durchgang 30 entfaltet
oder entrafft, wodurch stellenweise überschüssige, nicht
gleichmäßige und unkontrollierbare Verziehungen bewirkt werden, die eine Störung der Stopfvorrichtung
oder sogar ein Reißen der Holle im Stopfbereich bewirken können. Der Ring 10 und der Kranz 14 des
Rings 8 arbeiten daher zusammen, um die Raff alten der Hülle im wesentlichen gleichmäßig auszubreiten und zu
entfalten, während die Hülle durch den Durchgang 30 und über das Aastrittsende 2 des Füllhorns 6
vorwärtsbewegt wird. Dies ist besonders wichtig, wenn
eine verformbare Hülle bei einer niedrigen Temperatur auf einer kalten Vorrichtung gestopft wird.
dem sie bis zu einer vorbestimmten Länge gefüllt ist, wobei die Absperreinrichtung 18 für das zu stopfende
Produkt vorwärtsbewegt ist, um die Produklzuführung
zu stoppen. Der Zylinder 71 der Zylinderanordnung 69 wird beaufschlagt, um den Schlitten 32 von dem
Austrittsende 2 des Füllhorns 6 zu der Verschließstation wegzubewegen. In dieser Stellung wird die Verschließeinrichtung 68 für die gefüllte Hülle über geeignete
pneumatische Zylinder (nicht gezeigt) beaufschlagt,
in worauf Platten 88 und eine Einrichtung zum Anbringen
einer Metallklammer vorbewegt werden, um die Hülle zusammenzuraffen und zusammenzuschnüren und einen
zweiten oder hinteren Endklair.ir.erverschluß 84 anzubringen. Wenn die Anbringung des KJammerverschlus-
ses beendet ist, wird die Verschließeinrichtung 68 zurückgezogen, wobei die gestopfte Hülle in einem
unbehinderten Zustand zurückgelassen wird Als nächstes wird der Zylinder 44 (F i g. 4) beaufschlagt der den
Formring 46 und das bereits verschlossene gestopfte
Produkt 80 in eine Position zum Anbringen eines
vorderen Klammerverschlusses 87 am vorderen Ende der nachfolgenden Hiillenlänge vorwärtsbewegt
Wenn der Klammerverschluß 87 für das vordere Ende angebracht worden ist wird der Zylinder 56 zur
Betätigung des Schuhs 54 beaufschlagt wodurch der Schuh 54 zur Mittellinie der Stopfvorrichtung vorbewegt wird. Der Zylinder 60 wird beaufschlagt und
bewegt das damit verbundene Messer 58 zu dem Schlitz 55 in dem Schuh 54. Bei vollem Ausfahren der Zylinder
jo 56 und 60 wird die zusammengeraffte Hülle etwa auf
halbem Wege zwischen dem hinteren Verschluß 84 und dem vorderen Verschluß 87 durchgetrennt Nachdem
die Hülle abgetrennt wurde, wird die Verschließeinrichtung 68 entregt, um die Platten 88 zum Zusammenraffen
der Hülle zurückzuziehen, worauf der Schuh 40 und das Messer 58 zurückgezogen werden, wobei sie die
gestopfte Hülle 80 frei zurücklassen. Der Schlitten 32 wird daraufhin durch den Zylinder 71 zu der in F i g. 2
gezeigten Lage zurückgezogen, wodurch die Stopfvor
richtung in der Startstellung angeordnet wird, in der sie
zur Wiederholung des Stopfzyklus bereit ist Wie in F i g. 4 gezeigt ist, kann die gefüllte Hülle 80, nachdem
die Abtrenneinrichtung 50 zurückgezogen ist durch drehendes Umlegen der Rinne 38 um einen geeigneten
nicht dargestellten Drehzapfen entfernt werden. ·
Die vorstehend beschriebene und in den Abbildungen dargestellte Vorrichtung wurde erfolgreich beim Verpacken von zerkleinertem Rindfleisch in verformbaren
Hüllen aus Polyvinylchlorid in kalten Räumen im
so Bereich des Gefrierpunktes von Wasser verwendet Derartige Hüllen waren bisher zum Stopfen in derart
kalten Räumen ungeeignet da sie die Tendenz besaßen, sich nicht gleichmäßig zu entfalten, wodurch stellenweise übermäßige nicht kontrollierbare Einziehungen auf
den Hüllen entstanden, wenn diese durch den konischen Durchgang 30 geführt wurden. Es wird angenommen,
daß das beobachtete Blockieren und in einigen Fällen das Reißen der verformbaren Hüllen in bisher
bekannten Stopfvorrichtungen bei kalten Temperatu
ren von Störungen wie übermäßigen Einziehungen
durch nicht gleichförmiges Entfalten der Höllen hervorgerufen wurde.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet gut mit praktisch allen Arten von flexiblen fflmartigen Hüllen
wie beispielsweise solchen, die aus Zeflulosefümen oder
aus thermoplastischen Filmen, wie Polyolefin, Polyvinylchlorid und Polyvinylchloridpolymeren oder -copolymeren hergestellt sind.
Claims (2)
1. Stopfvorrichtung zum Stopfen eines fließfähigen, viskosen Nahrungsmittelproduktes in eine
geraffte Nahrungsmittelhülle mit einem Füllhorn, einer Einrichtung zur Ausbildung eines in der Nähe
des Austrittsendes des Füllhorns sich erstreckenden und eine vorbestimmte Weite aufweisenden konischen
Durchgangs für die zu stopfende Hülle sowie einem Kranz, der konzentrisch zum Füllhorn hinter
einem auf dem Füllhorn angeordneten Ring der Einrichtung zur Ausbildung des Durchgangs angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine hinter dem Kranz (14) lose zentrisch auf dem Füllhorn (6) angeordnete Scheibe (10), deren
innerer Durchmesser kleiner als der äußere Durchmesser des Kranzes (14) und größer als der äußere
Durchmesser des Füllhorns (6) ist, vorgesehen ist,
wobei der von dem Füllhorn (6) und der Scheibe (10) gebildete Ringspalt (82) einen freien Durchgang für
die zu stopfende Hülle (4) bildet
2. Stopfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Durchmesser des
Kranzes (14) kleiner als der Durchmesser der entrafften Hülle (4) ist.
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