DE2648624A1 - Maschine zum automatischen formgeben durch pressen von getrocknetem nusschinken und getrocknetem, knochenfreien schinken - Google Patents

Description

Hamburg, den 15. Dezember/1976

Maschine zum automatischen Formgeben durch Pressen von getrocknetem Nußschinken und getrocknetem,, ,knochenfreiem Schinken

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Pressen und Kompaktformen von getrocknetem Nußschinken, knochenfreiem, getrocknetem Schinken oder anderen Produkten ähnlicher Art.

Es sind bereits Einzelformen bekannt, die im wesentlichen aus einem Behälter aus gegossenem Metall, meistens Aluminium, bestehen, einem sog. "Nahrungsmittelbehälter", dessen Boden entsprechend ausgebaucht ist und dessen Wandungen im wesentlichen parallel zur Vertikalachse des Bhälters sind, jedoch eine leichte Formschräge aufweisen, um soweit möglich die Eingabe bzw. Herausnahme des betreffenden Produkts an der Oberseifee^ zu erleichtern, welche den einzigen Zugang zum Forminnern bildet.

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Wenn das Produkt manuell so gut als möglich im Behälter untergebracht ist, wird dieser durch eine bewegliche Wandung geschlossen, die je nach dem gewünschten Relief ausgebaucht ist, aber gegenüber den Seitenwandungen viel Spiel hat, was durch die Herstellungsart der Formen bedingt ist. Der Preßvorgang besteht darin, eine permanente Gewichts- oder Druckbelastung auf die bewegliche Wandung auszuüben, was mittels eines Zahnstangen-Spannbügels und Federn (oder elastischen Einlagen) bewerkstelligt wird, wobei eine mechanische oder hydraulische Presse erforderlich ist, um die Federn zu belasten, oder aber (nach einem älteren Patent) mittels einer ausweitbaren Blase, die zwischen einer beweglichen Wandung und einer durch zwei Spindeln feststellbaren Wandung in Sandwichform angebracht ist. Was auch immer die zum Erhalt der notwendigen Belastung der beweglichen Wandung gewählte Vorrichtung ist, man stellt dabei fest, daß der auf das Produkt während dessen Verbleib in der Form ausgeübte Druck nicht konstant ist, und zwar wegen des progressiven Absetzens des Fleisches, was im einen Fall die Federn lockert, und im andern Fall zu einer derartigen Ausweitung der Blase führt, daß der resultierende mittlere Druckwert zu gering ist und ein zufriedenstellendes Ergebnis nur durch ein Verlängern des Vorgangs um eine Zeitdauer von 6 bis 12 Stunden erzielbar ist.

Ein solcher Stillstand hat im Fall einer Produktion im industriellen Maßstab zur Folge, daß der Hersteller eine große Anzahl Formen bereithalten muß. Ein zweiter Nachteil der Ein-

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zelform besteht darin, daß eine ganze Reihe kostspieliger Arbeiten nötig sind. Bei Verwendung von Zahnstangen und Federn ist es nämlich erforderlich, am Ende der Druckbearbeitung mittels der Presse auf die Federn einzuwirken, um die Zahnstangen freizugeben. Bei Verwendung der Blasen besteht dieser Nachteil nicht, es ist jedoch hier häufig nötig, insbesondere bei den Formen für Nußschinken, ein Abnehmen der Blase nach dem ersten Druckvorgang vorzusehen, um Zwischenkeile zum Ausgleich des erheblichen Zusammensetzens des behandelten Produkts anbringen zu können. Ein anderer Nachteil tritt beim Herausnehmen der Schinken aus der Form auf, da diese an der Stelle des Spiels zwischen Deckel und Form einen aus einer beginnenden Extrusion entstandenen Wulst aufweisen, der dem äußeren Aspekt des Fertigprodukts schadet.

Durch zahlreiche Versuche ist bewiesen worden, daß dank der vorliegenden Erfindung die Preßdauer auf zwei Stunden herabsetzbar ist, unter der Bedingung, daß man einen konstanten Druck aufrecht erhält, der höher ist als der durch die bekannten Formwerkzeuge erzielbare Druck. Es wurde ebenfalls festgestellt, daß mehrere aufeinanderfolgende Preß- und Lösevorgänge das Ergebnis wesentlich verbessern.

In der Verpackungstechnik sind Maschinen zum kontinuierlichen Umbilden und Kompaktmachen von Nahrungsmitteln wohlbekannt, diese Vorrichtungen können jedoch von der Konzeption her nicht für den speziellen Fall von Trockenschinken und Nußschinken

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in Frage kommen, da dieser in solchen Maschinen nur einem vorübergehenden und relativ schwachen Druck ausgesetzt wäre und sofort nach Auswurf wieder seine ursprüngliche Form annehmen würde.

Aus der französischen Patentschrift Nr. 74 069 48 ist außerdem eine Maschine zum Formgeben für Fleisch bekannt, die zum längeren Pressen von Nußschinken und knochenfreiem Schinken vorgesehen ist, die jedoch nicht als Maschine für die Produktion in industriellem Maßstab geeignet ist, da sie nur eine einzige Form aufweist und nur einen (Nuß-)Schinken pro Bearbeitungsvorgang formen kann, d.h. alle 2 Stunden unter günstigsten Voraussetzungen. Außerdem haben die beiden beweglichen Preßwandungen, die sich nach zwei senkrecht zueinander stehenden Achsen bewegen, nur einen begrenzten Hub zueinander, was die Anwendung dieser bekannten Maschine auf das Pressen von Produkten mit gleichem Endvolumen beschränkt.

Aufgabe der erfindungsgemäßen Maschine ist es, alle Nachteile der bekannten, vorstehend erwähnten Vorrichtungen auszuschalten und darüber hinaus eine Produktion in industriellem Maßstab bei minimaler Handarbeit zu ermöglichen, wobei sich letztere auf das Einlegen (bzw. Positionieren) der Produkte in die Formen beschränkt.

Diese Aufgabe wird durch eine Maschine der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese aus Standard-Bauelementen -zusammengesetzt ist, die je nach den besonderen Erfordernissen jedes Bearbeitungsvorgangs beliebig kombinierbar

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sind, und sie außerdem automatisch funktionierende Hydraulikzylinder umfaßt, die über ein- und dieselbe hydraulische Zentrale gesteuert sind, wobei jedes der Standard-Bauelemente drei feststehende sowie drei bewegliche Wandungen aufweist und die feststehenden Wandungen ein Tragegestell für die Hydraulikzylinder bilden, während eine erste bewegliche Wandung zum Ausführen einer Winkelbewegung vorgesehen ist, um die Preßzellen zu schließen bzw. zu öffnen, welche zur Aufnahme des zu komprimierenden Produkts dienen, und eine zweite bewegliche Wandung gleitend zwischen den feststehenden Wandungen angeordnet ist und dazu dient, das Produkt auf das gewünschte Kaliber zu bringen und für dessen automatischen Auswurf aus der betreffenden Zelle zu sorgen, während eine dritte Wandung so angeordnet ist, daß sie zwischen den feststehenden Wandungen und den beiden erstgenannten beweglichen Wandungen gleiten kann, wobei diese dritte Wandung die Preßfläche bildet, welche auf das in den Zellen befindliche, zu komprimierende Produkt einwirkt.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Formgebung von Nußschinken, es versteht sich aber von selbst, daß sie auch auf die Formung von Trockenschinken und anderen ähnlichen, einen längeren und kräftigen Preßvorgang erfordernden Produkten anwendbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

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Figur 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine;

Figur 2 dieselbe Maschine im Seitenschnitt in Ruhestellung;

Figur 3 einen Seitenschnitt der erfindungsgemäßen Maschine im Detail;

Figuren zeigen der Figur 3 ähnliche Ansichten mit einer Darstellung der erfindungsgemäßen Maschine in den verschiedenen Funktionsstellungen.

Um die Konstruktion der Maschine rationell zu gestalten, ist diese, wie aus Figur 1 hervorgeht, aus modularen Baueinheiten mit je drei Preßelementen zusammengesetzt, wobei jedes Modul sozusagen eine komplette Elementarmaschine darstellt, die über einen von einem geeigneten elektrischen Schaltkreis servogesteuerten hydraulischen Generator betrieben wird.

Wie insbesondere Figur 1 zeigt, sind die drei in jedem Modul enthaltenen Zellen durch vier Bleche 1 , 2, 3, 4 aus rostfreiem Stahl der für Nahrungsmittel erforderlichen Qualität begrenzt, die starre Längswandungen der Zellen bilden. Diese Wandungen sind folgendermaßen zusammengebaut:

1 - Auf der Rückseite der Baueinheit ist eine Stahlplatte 5 angebracht, die den drei auf die Frontplatten 7 einwirkenden Zylindern 6 als Support dienen; die Platten 7 ha-

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ben die doppelte Aufgabe, das Produkt vor dem Druckvorgang auf das gewünschte Kaliber zu bringen und es nach der Formgebung auszuwerfen.

2 - Auf der Oberseite werden die Wandungen von einer Platte 8

zusammengehalten, die als Support für drei Zylinder 9 dienen, welche die zum Pressen des Produkts bestimmten Platten 10 betätigen.

3 - Schließlich sind die Wandungen am Boden an einer Platte 11

befestigt, die gleichzeitig als Träger der feststehenden Platten 12 und als Support für einen Schließ- und Verriegelungsmechanismus einer Türe 13 dient, wobei dieser Mechanismus durch einen einzelnen in 14 angedeuteten Zylinder betätigt wird.

Eines der herausragenden Merkmale der Erfindung besteht darin, daß man durch einfachen Zusammenbau mittels Schrauben von mehreren gleichen Modulen oder von mehreren Modulen verschiedener Tiefe eine Maschine nach Wunsch herstellen kann, d.h. eine Maschine, die den Gegebenheiten jedes Einzelfalls gerecht wird, und die unabhängig von der Anzahl der Preßeinheiten nur einen einzigen hydraulischen Generator benötigt.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 1 die Hydraulikleitungen weggelassen, welche die betreffenden Kammern der verschiedenen Hydraulikzylinder untereinander verbinden, und die

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insofern besonders wichtig sind, als man dank dieser Anordnung einen konstanten und gleichbleibenden Druck der Platten auf das Produkt erhält, unabhängig von der Endposition in der betreffenden Zelle.

Die vorstehend beschriebene Maschine, die nach dem Modularprinzip konstruiert ist, wie besonders aus Figur 1 hervorgeht, funktioniert nach einem automatischen, nachstehend beschriebenen Zyklus, wobei auf Figur 2 bis 8 Bezug genommen wird, welche Schritte durch eine der Preßeinheiten in den verschiedenen Funktionsphasen darstellen.

Figur 2 zeigt die Maschine in Ruhestellung auf ihrem Chassis, dessen Ständer 15 zur Befestigung von Konsolen 16 dient, die eine Abtropfschale 17 tragen, welche zum Auffangen der von den gepreßten Produkten ausgeschwitzten, kleinen Flüssigkeitsmengen. dient, während ein Querträger 18 die Maschine stabilisiert und am hinteren Teil die in 19 schematisch angedeutete Hydraulikzentrale trägt. In dieser Figur ist die extrem zurückgezogene Position der Kalibrierplatten 7 und der Preßplatten 10 zu erkennen, wobei sich die über einen Pleuelmechanismus geöffnete Tür 13 genau in der Ebene der feststehenden Platte 12 befindet. Diese Stellung aller beweglichen Organe bestimmt die Phase des Endes, oder des Anfangs eines Arbeitszyklus. Während dieser Phase wird das zu komprimierende Produkt eingegeben.

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Wenn die Zellen mit dem zu pressenden Produkt gefüllt sind und die Hydraulikpumpe in Betrieb gesetzt ist, ist die Maschine zum Ausführen des automatischen Arbeitszyklus bereits. Zu diesem Zweck betätigt die Bedienungsperson einen Schalter, um einen ersten Magnetschütz zu erregen, der den oder die Zylinder 11 mit Hydraulikfluid versorgt. In Figur 3, welche die zweite Phase des Zyklus darstellt, erkennt man, daß der Zylinder 14 während des ersten Abschnitts seines Hubs eine Winkelbewegung der Tür bewirkt hat, so daß die Tür sich nun in vertikaler Position befindet und die zugängliche Seite der drei Zellen verschließt; in dieser Stellung liegt die Tür vollkommen gegen die zugängliche Seite der Zelle an, während der Hydraulikzylinder noch über einen zusätzlichen Hub verfügt, bzw. den zum Schließen der Tür notwendigen Hub; er setzt seine Bewegung fort, wie aus Figur 4 ersichtlich ist, um über Pleuel 21 den Riegel 22 zu betätigen, der in den Schloßhaken 23 eingreift. Das Schloß weist eine Ausnehmung auf, in der eine Steuertaste 24 aufgenommen ist, die unter Einwirkung des Riegels am Ende des Verriegelungsvorgangs einen Mikrokontakt 25 betätigt. Der Mikrokontakt hat die Aufgabe, den folgenden Schritt einzuleiten. Es versteht sich, daß für eine vorgegebene Anzahl von Modulen der Maschine eine gleiche Zahl von in Reihe geschalteten Mikrokontakten vorgesehen ist, die den nächsten Funktionsschritt erst dann auslösen, wenn alle Verriegelungsvorrichtungen in verriegelter Stellung sind. Wenn der elektrische Schaltkreis über den Mikrokontakt 25 geschlossen ist, wird der sogenannte "Kalibriervorgang", dargestellt in Figur 5, durch den

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die Zylinder 6 steuernden Magnetschütz eingeleitet; die Zylinder 6 betätigen die Platten 7, deren begrenzte und vorausbestimmbare Verschiebung die Länge des Fertigprodukts bestimmen.

Diese Begrenzung des verfügbaren Hubs der vorgenannten Platte erhält man mittels einer Vorrichtung, die aus einem formschlüssig mit der Kolbenstange des Zylinders 6 verbundenen Bügel 26 besteht, welcher zwei zylindrische Spindeln mit Rasten, in 27 angeordnet, trägt; die Rasten begrenzen den Vorwärtshub des Zylinders, indem sie gegen zwei in der Zeichnung im Schnitt dargestellte Gleitschienen 28 anliegen, in denen Öffnungen so angeordnet sind, daß in der betreffenden Funktionsphase die Spindeln in Höhe der Rasten festgestellt sind, wie Figur 6 zeigt. Es ist anzumerken, daß die Anordnung der Preßeinheiten in einer Linie den Vorteil mit sich bringt, daß nur zwei Gleitschienen erforderlich sind, die ebenso viele Öffnungen haben wie Preßeinheiten vorhanden sind. Vorzugsweise sind die beiden Gleitschienen durch einen Pleuelmechanismus verbunden und werden mittels eines (in der Zeichnung nicht dargestellten) MikroHydraulikzylinders positioniert.

Wenn alle Hydraulikzylinder 6 der Maschine am Ende ihres Hubs in der in Figur 5 dargestellten Anschlagstellung angelangt sind, so erhöht sich der Druck im hydraulischen Kreislauf; gemäß einer bevorzugten Anordnung wird diese Druckerhöhung mittels eines Druckschalters dazu ausgenutzt, um auf den Magnetsteuerschütz für die die Platten 10 tragenden vertikalen Zylinder 9 einzuwirken (siehe Figur 6).

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Wie man erkennen kann, ist die Bewegung dieser Platten in den betreffenden Zellen lediglich durch das Volumen der in die Zellen eingebrachten Produkte begrenzt. Die sich daraus ergebende Preßphase wird nur durch das Eingreifen der Bedienungsperson unterbrochen; es kann jedoch erfindungsgemäß auch eine zusätzliche Zeitsteuervorrichtung vorgesehen sein, wie z.B. ein zyklischer Steuerschalter, der automatisch am Anfang der Preßphase betätigt wird, und durch Umsteuerung des Magnetsteuerschütz für die Zylinder 9 ein sukzessives Zusammenpressen und Freigeben des Produkts ermöglicht, was eine erhebliche Herabsetzung der notwendigen Gesamtdauer für den kompletten Preßvorgang gestattet.

Wenn die Bedienungsperson das Produkt als ausreichend komprimiert betrachtet, betätigt sie einen Endabschalter, dessen Funktion in einer Umsteuerung der Magnetschütze besteht. Wie Figur 7 zeigt, erfolgt daraufhin die gleichzeitige Rückführung der beiden beweglichen Platten sowie das Entriegeln der Tür, deren Drehung derart begrenzt ist, daß sich die Innenseite der Tür, wenn der Steuerzylinder seinen Hub beendet hat, im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die feststehende untere Platte befindet, und damit ein Tablett zur Aufnahme des ausgeworfenen Produkts bildet, wie aus Figur 8 ersichtlich ist. Der Auswurf, welcher die letzte Phase des Arbeitszyklus der Maschine darstellt, geht wie folgt vor sich:

- wenn sich der Zylinder 6 zum "Kalibrieren in zurückgezogener Stellung befindet (Kolbenstange eingezogen), be-

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tätigt die Bedienungsperson einen Auswurfschalter, worauf einerseits durch Betätigen des kleinen Zylinders die Gleitschienen 28 bewegt werden, in denen geeignete Öffnungen angebracht sind, die in der sich ergebenden Position einen vergrößerten Querschnitt haben, so daß die Spindeln 27 passieren können; andererseits wird in dieser Betriebsphase in den Zylinder 6 Hydrauliköl eingelassen, worauf dieser, da er von den Spindeln nicht mehr zurückgehalten wird, die Platte 7 weiterbewegt bis in eine Position, in der das Produkt aus der Zelle herausgetreten ist und auf dem von der geöffneten Tür 13 gebildeten Tablett zu liegen kommt. Durch eine geeignete elektrische Schaltung wird der Zylinder 6 automatisch wieder zurückgeholt, und die Maschine befindet sich wieder in der Ausgangsstellung für einen neuen Funktionszyklus, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Maschine kann für alle Arbeiten im industriellen Maßstab herangezogen werden, bei denen man das Kompaktmachen eines Produkts durch ein längeres Komprimieren sowie eine bestimmte Formgebung erzielen will, wobei die Form der vorstehend beschriebenen Wandungen selbstverständlich der gewünschten Form des Fertigprodukts anzupassen ist.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele und kann vom Fachmann je nach der beabsichtigten Anwendung variiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Maschine zum Pressen und Kompaktformen von getrocknetem Nußschinken, knochenfreiem, getrocknetem Schinken oder anderen Produkten ähnlicher Art, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Standard-Bauelementen zusammengesetzt ist, die nach dem besonderen Erfordernissen jedes Bearbeitungsvorgangs beliebig kombinierbar sind, und daß sie außerdem automatisch funktionierende Hydraulikzylinder umfaßt, die über ein- und dieselbe hydraulische Zentrale gesteuert sind, wobei jedes der Standard-Bauelemente drei feststehende sowie drei bewegliche Wandungen aufweist und die feststehenden Wandungen ein Tragegestell für die Hydraulikzylinder bilden, während eine erste bewegliche Wandung zum Ausführen einer Winkelbewegung vorgesehen ist, um die Preßzellen zu schließen bzw. zu öffnen, welche zur Aufnahme des zu komprimierenden Produkts dienen, und eine zweite bewegliche Wandung gleitend zwischen den zwei feststehenden Wandungen angeordnet ist und dazu dient, das Produkt auf das gewünschte Kaliber zu bringen und dessen automatischen Auswurf aus der betreffenden Zelle zu sorgen, während eine dritte Wandung so angeordnet ist, daß sie zwischen den feststehenden Wandungen und den beiden erstgenannten beweglichen Wandungen gleiten kann, wobei diese dritte Wandung die Preßfläche bildet, welche auf das in den Zellen befindliche, zu komprimierende Produkt einwirkt.

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ORJGlNAL INSPECTED

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2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jedem Standard-Bauelement zugeordneten Hydraulikzylinder untereinander in Verbindung stehen und an eine gleiche Quelle permanenter hydraulischer Energie angeschlossen sind, so daß sie auf das in den Zellen befindliche Produkt einen gleichen, konstanten Druck unbegrenzter Dauer ausüben.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Wandungen, welche das Verschließen der Zellen bewirken, durch einen Hydraulikzylinder betätigbar und verriegelbar sind, welcher die Betätigungsund Verriegelungsfunktion sukzessive dank eines mechanischen, Pleuel umfassenden Verbxndungsmechanismus ausführt.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Kalibrieren des zu pressenden Produkts vorgesehenen beweglichen Wandungen mittels der Kolbenstangen von Hydraulikzylindern geführt und betätigbar sind, deren Fortbewegung bis zu einer vorausbestimmbaren Position eine der Dimensionsgrößen des zu pressenden Produkts bestimmt.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Pressen des Produkts vorgesehenen beweglichen Wandungen mittels der.Kolbenstangen von Hydraulikzylindern geführt und betätigbar sind, deren Fortbewegung nur durch das Volumen des in den Zellen befindlichen Produkts begrenzt ist.

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6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verschließen der Zellen vorgesehenen beweglichen Wandungen derart angebracht sind, daß sie eine Winkelbewegung um eine an der Basis der Zellen gelegene Achse ausführen können, wobei diese beweglichen Wandungen sich in geöffneter Stellung im wesentlichen in einer horizontalen Ebene befinden, so daß sie eine Tragfläche für die zu behandelnden Produkte vor oder nach deren Zusammenpressen bilden.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel umfaßt, um das zu pressende Produkt einer alternierenden Abfolge von Zyklen des Zusammenpressens und Lockerns zu unterwerfen.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausführen alternierender Zyklen des Zusammenpressens und Lockerns des zu pressenden Produkts einen von einem ZyklusSteuerschalter geregelten Magnetschütz zum Sperren bzw. öffnen des Hydraulikfluses umfassen.

9. Maschine nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Platten zum Kalibrieren des zu pressenden Produkts Fortschaltmittel beigeordnet sind, daß die betreffenden Platten automatisch hydraulisch ausgefahren werden und "sich in den Zellen fortbewegen, um das Produkt nach dessen Pressung aus der betreffenden Zelle auszuwerfen.

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