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 Nahrungsmitelprodukt

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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.
In F i g. 3 ist die Hülle dargestellt in einem Zustand, in
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.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:
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.
DE2601595A 1975-01-20 1976-01-17 Vorrichtung und Verfahren zum Stopfen von flexiblen Hüllen mit einem fließfähigen Vislosen Nahrungsmitelprodukt Expired DE2601595C3 (de)

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