DE2646848C2 - Vorrichtung zum axialen Raffen von dünnwandigen Schlauchmaterial, insbesondere Kunstdarm für die Wurstherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Raffen von dünnwandigem Schlauchmaterial, insbesondere Kunstdarm für die Wurstherstellung, bestehend aus einem das zu raffende Schlauchmaterial aufnehmenden langgestreckten Raffrohr und mindestens drei um dieses sternförmig verteilten und am Umfang mit Zähnen versehenen, profilierten Raffrädern, die mit ihren in einer gemeinsamen Querebene zu dem Raffrohr gelegenen Wellen an einem gemeinsamen, bewegbaren Träger gelagert und synchron antreibbar sind.

Beim Raffen von dünnwandigem Schlauchmaterial wie insbesondere Kunstdarm für die Wurstherstellung besteht das besondere Problem, einen über seine Länge im Querschnitt gleichbleibenden Schlauch derart in querverlaufende Falten zu legen, daß unter Aufrechterhalten einer bestimmten lichten Weite im Inneren des gerafften Schlauchmaterials Lufteinschlüsse zwischen den Falten zum Erzielen einer größtmöglichen Dichte weitestgehend vermieden werden und die durch das Raffen gebildete Raupe zum Vermeiden des selbständigen Aufspringens bei ihrer Weiterverarbeitung weitgehend in sich formbeständig ist. Damit unterscheidet sich ^b5 solches Schlauchmaterial grundsätzlich von einem Faltenbalg, dessen Weite sich entlang der axialen Erstreckung ständig ändert, wodurch die Anzahl und Lage der Falten von vornherein vorgegeben ist

Um diesem Problem zu begegnen, sind bereits die verschiedensten Verfahren und Vorrichtungen zum axialen Raffen von dünnwandigem Schlauchmaterial vorgeschlagen worden. Allen diesen Verfahren und Vorrichtungen gemeinsam ist die Verwendung eines das Schiauchmaterial durchsetzenden langgestreckten Raffrohrs von verhältnismäßig geringem Kreisquerschnitt, das für gewöhnlich fliegend gelagert ist st wie das Schlauchmaterial an seiner Außenseite erfassender Raffwerkzeuge, die das Schlauchmaterial gegen einen gesteuert zurückweichenden Anschlag auf dem Raffrohr unter Faltenbildung axial zusammenschieben.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (GB-PS 12 42 144) wird eine Optimierung der Faltenbildung dadurch angestrebt, daß den Raffrädern mit ihrem gemeinsamen, bewegbaren Träger eine Drehschwingbewegung um die Achse des Raffrohrs erteilt wird, die sich dem von den drehenden Raffrädern auf das Schlauchmaterial ausgeübten axialen Vorschub überlagert. Durch diese Maßnahme wird zwar eine gewisse Ordnung in die Faltenbildung gebracht; eine Faltenbildung derart, daß der zur Verfügung stehende radiale Abstand zwischen dem Dorn und der vollen Schlauchweite durch sich jeweils über einen begrenzten Umfangsbereich erstreckende, axial zueinander versetzte Fähen, voll ausgenützt wird, ist dadurch jedoch nicht möglich.

In Verbindung mit einer Vorrichtung, bei welcher die Raffwerkzeuge von zwei am Raffrohr auf gegenüberliegenden Seiten längs vorbeilaufenden endlosen Riemen gebildet sind, ist auch bereits vorgeschlagen worden (DE-AS 1192 072), das Schlauchmaterial mit Hilfe dieser Riemen in Schwingungen quer zur Vorschubrichtung zu versetzen, wobei diese Schwingbewegung sowohl lotrecht als auch horizontal oder auch beides zugleich mit um 90° versetzter Schwingamplitude erfolgen kann, so daß eine kreisende Bewegung um das Raffrohr entsteht Dies führt zu »iner Raupenbildung mit spiraligem äußeren Umfang, der größer als der Umfang des ungerafften Schlauches ist. Dadurch wird das zur Faltenbildung zur Verfügung stehende Volumen vergrößert, und es läßt sich entsprechend mehr Schlauchmaterial auf eine bestimmte axiale Länge zusammenraffen. Die dabei zu bewegenden Massen sind jedoch beträchtlich, so daß sich nur verhältnismäßig geringe Raffgeschwindigkeiten erzielen lassen, zumal auch vermieden werden muß, daß die Riemen aufgrund ihrer Trägheit unkontrollierte Querbewegungen durchführen.

Ein anderer bekannter Vorschlag (US-PS 32 66 911) sieht deshalb vor, dasselbe Ziel mit Hilfe dreier geradverzahnter Raffräder zu erreichen, deren Zähne ähnlich denen eines Schneckenrades ausgebildet sind, wobei die gleichzeitig am Raffrohr zusammentreffenden Zahnköpfe der drei Raffräder sich zu einem unrunden Öffnungsquerschnitt ergänzen, der von Zahn zu Zahn um 120° in Umfangsrichtung weiterrückt. Der Schlauch wird jedoch mit dieser Vorrichtung zwischen den verzahnten Raffrädern erheblich beansprucht was im Hinblick auf die Gefahr einer Verletzung unerwünscht ist. Außerdem erfordert die bekannte Vorrichtung beim Umstellen auf andere Schlauchquerschnitte den Austausch der Raffräder, was zum Kleinhalten der Totzeiten vermieden werden sollte.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum axialen Raffen von dünnwandigem Schlauchmalerial, insbesondere Kunstdarm für die

Wurstherstellung, zu schaffen, mit welcher eine größtmögliche Ausnutzung des zur Raffung zur Verfugung stehenden Volumens bei gleichzeitig großer Raffleistur.g und ohne die Gefahr einer Verletzung des Schlauchmaterials ermöglicht wird.

Ausgehend von der bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art löst die Erfindung diese Aufgabe dadurch, daß der Träger auf wenigstens zwei zueinander und zu der Achse des Raffrohrs parallelen Exzenterwellen gelagert und von diesen in kreisender Parallelverschiebungsbewegung um die Achse des Raffrohrs bewegbar ist.

Mit der Erfindung wird das aus der DE-AS 11 92 072 bekannte Verfahren einer kreisenden Bewegung der Raffwerkzeuge auf eine Vorrichtung mit im Vergleich zu den dortigen Riemen wesentlich weniger Masse aufweisenden Raffrädern übertragen und durch die besondere Ausgestaltung der Lagerung und Bewegung des Trägers eine wesentliche Leistungssteigerung gegenüber der bekannten Vorrichtung nach der DE-AS i i 92 072 erreicht. Durch die kreisende Paral'elvcrschicbungsbewegung der Raffräder wird beim iiaffen des Schlauchmaterials eine Vielzahl am Umfang aufeinanderfolgender Teilfalten gebildet, die fortlaufend axial zueinander versetzt sind, und die radiale Tiefe dieser Teilfalten entspricht voll dem Radialabstand zwischen dem Führungselement und dem Umfang des ungerafften Schlauchmaterials, wodurch der zur Verfugung stehende Raffquerschnitt bei gleichzeitiger Schaffung großer Formstabilität bestmöglich ausgenützt wird.

Zur Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an unterschiedliche Schlauchweiten und Materialarten ist nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung für die kreisende Bewegung des Trägers ein separater Antrieb mit verstellbarer Drehzahl vorgesehen, der zweckmäßig von einem regelbaren Gleichstrommotor gebildet wird.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Exzentrizität der kreisenden Bewegung des Trägers einstellbar ist, was sich wei.erhin dadurch auf einfache Weise praktisch verwirklichen läßt, daß zwischen jeder Exzenterwellen und dem Träger eine im Verhältnis zur Erzenterwelle verdrehbare und arretierbare Exzenterbüchse angeordnet ist. Eine solche Verstellbarkeit gestattet auch bei unterschiedlichen Schlauchdurchmessern und Materialien die Erzielung eines bestmöglichen Ergebnisses.

Noch ein weiteres Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dcß die Profilräder aus geschäumten Isocyanatpolyester bestehen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht einer Gesamtvorrichtung zum axialen Raffen von dünnwandigem Schlauchmaterial,

Fig. 2 eine rückwärtige Stirnansichi des mit drei Raffrädern versehenen. Raffkopfes in Richtung des Pfeils A in Fi g. 1 und

F i g. 3 eine Seitenansicht des Raffkopfes, teilweise im Schnitt nach Linie lll-III in F i g. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Raffvorrichtung besteht aus einem Rahmengestell 10 mit einer teilweise ausgesparten Tischplatte 12, auf der in bekannter Weise eine Quetschwalzenstation 14, eine Preßstation 16, eine Transporteinrichtung 1 ;, ein Raffkopf 20 sowie ein Führungsstangenpaar 22 (nur eine Siange sichtbar) für eine von einem Kraftzylinder 24 längsverschiebliche Revolverkopfeinheit 26 angeordnet sind. Die Revolverkopfeinheit 26 trägt an einer Revolverscheibe 28 lösbar vier im gleichen Winkelabstand verteilte und mit Anschlagtellern 30 versehene langgestreckte Raffrohre 32, die in der gezeigten zurückgezogenen Stellung der Revolverkopfeinheit 26 aus dem Raffkopf 20 herausgezogen und im Teilungswinkel weiterschaltbar sind, um anschließend vom Kraftzylinder 24 durch den Raffkopf 20 und die Transporteinrichtung 18 hindurch in die vordere Endstellung geschoben zu werden, die als Ausgangsstellung für das Raffen einer Schlauchraupe dient

Der zu raffende Kunststoffschlauch wird entlang einer Achse 36 von einer (nicht gezeigten) Vorratsspule am linken Ende des Rahmengestells 10 durch die Quetschwalzenstation 14 und tie Preßstation 16 hindurch auf das eingefahrene Raffrohr 32 aufgezogen und von der Transporteinrichtung 18 dem Raffkopf 20 zugeführt, der den Schlauch in weit· ,unten beschriebener Weise in Falten legt und in Gcsia!' eines Baigs auf dem Dorn 32 gegen den mit der Revolverkopfeinheit 26 gesteuert zurückweichenden Anschlag 30 zu einer Raupe axial zusammenrafft. Dabei werden die Quetschwalzen in der Station 14, die Transportwalzen in der Station 18 und die Rollen im Raffkopf 20 über Riementriebe von einem mit einer schaltbaren Magnetkupplung an der Abtriebswelle versehenen regelbaren Gleichstrommotor 38 im unteren Te:! des Rahmengestells 10 angetrieben. Ferner wird durch das in der Arbeitsstellung befindliche Raffrohr 32 in bekannter Weise Luft zum Aufblähen des Kunststoffsclilauchs im Bereich der Stationen 16 und 18 sowie insbesondere des Raffkopfs 20 bis zur Quetschwalzenstation 14, die als Abdichtung wirkt, eingebiasen.

Insoweit entspricht der Aufbau der Vorrichtung dem bekannten Stand der Technik und benötigt mit Ausnahme des Raffkopfs 20 keiner weiteren Erläuterung zum Verständnis der Erfindung.

Der Aufbau des Raffkopfes 20 und dessen Lagerung auf dem Rahmengestell 10 gehen im einzelnen aus den F i g. 2 und 3 hervor. Wie diese Figuren zeigen, sind auf der Tischplatte 12 zwei Paare von Lagerböcken 40, 42 befestigt, in denen über Kugellager 44, 46 je eine Exzenterwelle 48 gelagert ist. Die beiden Exzenterwellen 48 sind durch einen Zahnriementrieb 50 gleichlaufend miteinander gekuppelt und werden von einem im unteren Teil des Rahmengestells 10 angeordneten regelbaren und mit einer Magnetkupplung versehenen Gleichstrommotor 52 über einen weiteren Zahnriementrieb 54 angetrieben.

Jede Exzenterwelle 48 weist einen verstärkten Abschritt 56 auf. auf dem drehfest und axial unverschieblich eine mit einem Flansch 58 versehene Exzenterbuchse 60 angeordnet ist. Auf der am freien Ende mit Gewinde versehenen Außenseite der Exzenterbuchse 60 ist eine mit einem Flansch 62 versehene Exzenterhülse 64 angeordnet, die nach Lösen einer Mutter 66 und eii.er Kontermutter 68 gegenüber der Exzenterbuchse 60 verdrehbar ist. Die Exzentrizitäten zwischen Bohrung und Außenseite sind bei der Exzenterbuchse 60 und der Exzenterhülse 64 gleich, so daß durch entsprechende Relativverdrehung zwischen Buchse und Hülse die Exzentrizität der Außenseite der Exzenterhülse 64 gegenüber der Exzenterwelle 48 zwischen Null und dem doppelten Wert der Exzentrizität von Buchse 60 bzw. Hülse 64 verstellt werden kann.

Auf den mit jeweils gleicher Exzentrizität einzustel-

lenden Exzenterhülsen 64 der beiden Exzenterwellen 48 ist über Kugellager 70, 72 je eine Flanschnabe 74 gelagert, deren Flansche 76 mit Hilfe von Schrauben 78 an einer Trägerplatte 80 verschraubt sind.

Die Trägerplatte 80 ist sternförmig geschlitzt und mit Abstand beiderseits der im Zentrum des Sterns zusammentreffenden drei Schlitze mit Flanschen 82, 84 versehen, zwischen denen gabelförmige Lagerböcke 86 für je ein Raffrad 88 radial zum Sternzentrum verschieblich und durch Gewindestelleinrichtungen 90 einstellbar sind. Die Raffräder 88 sind auf verlängerten Wellen 92,92a drehfest angeordnet, die über Kegelradpaare 94, 96 miteinander gekuppelt sind. Die obere Welle 92a trägt zwei Kegelräder % und ist über eine ausziehbare Zwischenwelle 98 und beiderseits derselben angeordnete Universalgelenke 100, von denen in F i g. 2 nur das der Welle 92a benachbarte zu sehen ist, in der bereits früher beschriebenen Weise von dem regelbaren Gleichstrommotor 38 antreibbar.

Die Raffräder 88 bestehen aus einem elastischen Material wie beispielsweise geschäumtem Isocyanatpolyester und sind vorzugsweise am Umfang gezahnt, um den zu raffenden Schlauch besser erfassen zu können und eine Faltenbildung bereits zwischen den Zähnen zu ermöglichen.

Es leuchtet ein, daß, je nach der eingestellten Exzentrizität der Außenflächen der Exzenterhülsen 64, der von dem Gleichstrommotor 52 über den Zahnriementrieb 54 angetriebene Raffkopf 20 mit dem von den drei Raffrollen 88 umschlossenen Kreisprofil 102 (Fig. 2), das dem Außenumfang des aufgeblasenen und zu raffenden Kunststoffschlauchs entspricht, eine kreisende Parallelverschiebungsbewegung um die exzentrisch dazu liegende Achse des sich zwischen den Rollen hindurch innerhalb des Schlauchs erstreckenden und mit wesentlich geringerem Außendurchmesser versehenen Raffrohrs 32 ausführt. Die Drehzahl dieser Bewegung kann etwa 800 bis 1000 U/min betragen und ι ist so gewählt, daß in Verbindung mit dem gleichzeitigen Vorschub des Kunststoffschlauchs durch die Raffräder 88 eine spiralig fortschreitende Faltenbildung des Kunststoffschlauch« auf dem Raffrohr 32 unter gleichzeitiger Anpressung gegen die Anschlagscheibe 30 bzw. das davor liegende bereits geraffte Material erfolgt. Der Betrieb der vorbeschriebenen Vorrichtung kann derart automatisiert werden, daß nach Erreichen einer bestimmten Raupenlänge durch einen von der zurückgefahrenen Revoiverkopfeinheit 26 betätigte Schaitkontakt die Magnetkupplungen der Motoren 38, 52 gelöst werden, woraufhin die Revolverkopfeinheit völlig zurückfährt und weiterschaltet. Durch erneutes Vorfahren der Revolverkopfeinheit wird dann ein neues Raffrohr 32 in das abgeschnittene Schlauchende eingeführt, und die Magnetkupplungen der Motoren 38, 52 wenden nach Erreichen der vorderen Endstellung der Revolverkopfeinheit wieder eingerückt, woraufhin ein neuer Rjffvorgang beginnt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum axialen Raffen von dünnwandigem Schlauchmaterial, insbesondere Kunstdarm für die Wurstherstellung, bestehend aus einem das zu raffende Schlauchmaterial aufnehmenden langgestreckten Raffrohr und mindestens drei um dieses sternförmig verteilten und am Umfang mit Zähnen versehenen, profilierten Raffrädern, die mit ihren in einer gemeinsamen Querebene zu dem Raff rohr gelegenen Wellen an einem gemeinsamen, bewegbaren Träger gelagert und synchron antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (80) auf wenigstens zwei zueinander und zu der Achse des Raffrohrs (32) parallelen Exzenterwellen > (48) gelagert und von diesen in kreisender Parallelverschiebungsbewegung um die Achse des Raffrohrs (32) bewegbar isL

Z Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aaß für die kreisende Bewegung des Trägers (SO) ein separater Antrieb (52, 54) mit verstellbarer Drehzahl vorgesehen ist

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb von einem regelbaren Gleichstrommotor ^:5 gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität der kreisenden Bewegung des Trägers (80) einstellbar ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Exzenterwelle (48) und dem Träger (30) eine im Verhältnis zur Exzenterwelle verdrehbare und arretierbare Exzenterbüchse (60) angeordnet ist

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilräder (88) aus geschäumtem Isocyanatpolyester bestehen.

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