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Vorrichtung zum Portionieren und Verdichten
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von Nahrungsmitteln Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Portionieren
und Verdichten von Nahrungsmitteln gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
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Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, das Schneidgut verlustfrei
gleichmäßig zu portionieren und zu verdichten und dabei den Grad der Verdichtung
innerhalb bestimmter Grenzen frei zu wählen. Insbesondere erlaubt eine solche Vorrichtung
beispielsweise, durch Kochen in einen relativ weichen Zustand überführtes Fleisch
höher zu verdichten als Fleisch, das sich beispielsweise in noch teilweise gefrorenes
Zustand befindet.
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In der Praxis hat sich gezeigt, daß je nach der Konsistenz des Schneidgutes
der Füllschachtquerschnitt einer derartigen Vorrichtung die Überführung des Schneidgutes
in die Kammer behindern kann, so daß ein manuelles Eingreifen erforderlich wird,
um sowohl die Überführung des Schneidgutes zu beschleunigen wie auch sicherzustellen,
daß eine ausreichend große Schneidgutmenge in die Kammer gelangt ist, bevor das
Schneidorgan in Richtung seiner Absperrposition in Bewegung gesetzt wird. In Ermangelung
einer ausreichenden Schneidgutmenge innerhalb der Kammer kann es nämlich vorkommen,
daß selbst nach einer Uberführung
der Seitenwand der Kammer in die
vorgesehene, das Volumen der Kammer reduzierende Position die Kammer dennoch nicht
lückenlos mit Schneidgut ausgefüllt ist. Hohlräume in einer durch die bewegliche
Seitenwand der Kammer vorverdichteten Schneidgutportion beeinträchtigen bekanntlich
die angestrebte Geometriegenauigkeit der beispielsweise aus dem Gut zu schneidenden
Streifen und Würfel. Diese werden üblicherweise unter Verwendun eines dem Querschnitt
der Kammer angepaßten AusdrückstemDels dadurch erzeugt, daß dieser von einer Stirnseite
der Kammer aus die Schneidgutportion gegen auf der gegenüberliegenden Stirnseite
der Kammer angeordnete Gattermesser drückt.
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Die sich durch den Ausdrückstempel einstellende Nachverdichtung der
bereits durch die Verstellung der Seitenwand der Kammer vorverdichteten Schneidgutportion
kann zwar in Abhängigkeit von der Konsistenz des Guts die darin befindlichen Hohlräume
beseitigen, wodurch allerdings in jedem Falle der Wirkungsgrad der Vorrichtung proportional
zum unausgefüllten Kammervolumen beeinträchtigt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene
Vorrichtung so zu verbessern, daß nicht nur die Überführung des Schneidguts aus
dem Füllschacht in die Kammer beschleunigt, sondern auch eine noch bessere Ausfüllung
der Schneidkammer ermöglicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die
beweglich ausgebildete Seitenwand der Kammer mit einer beweglich ausgebildeten Seitenwand
des Füllschachtes zu verbinden.
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Durch die erfindungsgemäße Kupplung der beweglichen Seitenwand der
Kammer mit einer beweglichen Seitenwand des FUllschachtes läßt sich während des
Füllvorganges der horizontale Querschnitt des Füllschachtes entsprechend der Bewegungsfreiheit
seiner Seitenwand vergrößern, wodurch nicht nur die Passage des Schneidguts durch
den Füllschacht beschleunigt wird, sondern auch eine entsprechend der Querschnittsvergrößerung
vermehrte Schneidgutmenge unbehindert in die während des Füllvorganges vergößerte
Kammer gelangt.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht die bewegliche Seitenwand
der Kammer und die bewegliche Seitenwand des Füllschachtes aus einer über einen
einstellbaren Winkel schwenkbar gelagerten, für den Durchtritt des Schneidorgans
mit einem freien Spalt versehenen Klappe, an die ein Zug-er DrucJC organ angreift,
durch welches die Klappe in einer dem jeweils maximalen Volumen der Kammer und des
Füllschachtes entsprechenden Ausgangsposition gehalten wird, und an die das Betätigungselement
des Schneidorgans mit einer die Kraft des Zugorgans überwindenden Kraft angreift,
wodurch die Klappe in eine dem minimalen Volumen der Kammer und des Füllschachtes
entsprechende Endposition überführbar ist.
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Durch die aus einer an sich durchgehenden, lediglich durch den Spalt
für die Hindurchführung des Schneid- und Absperrorgans in einen Seitenwandteil für
die Kammer und einen Seitenwandteil für den Füllschacht unterteilte Klappe läßt
sich ein aus Füllschacht und Kammer bestehender Kompressionsraum bilden, dessen
Horizontalquerschnitte
zum Boden hin kontinuierlich entsprechend
der Schräglage der Klappe zunehmen, so daß durch die Wandungen dieses Raumes der
Füllvorgang in keiner Weise behindert werden kann. Nach der Beendigung des Füllvorganges
läßt sich die Kammer durch das Schneidorgan absperren und der Kammerinhalt anschließend
durch eine Schwenkbewegung der Klappe aus der Schräglage in eine vertikale Position
höchst wirksam verdichten.
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Statt aus einer schwenkbar gelagerten Klappe kann aber auch nach einer
anderen Ausgestaltung der Erfindung die bewegliche Seitenwand der Kammer und die
bewegliche Seitenwand des Füllschachtes aus einem verschiebbar gelagerten, für den
Durchtritt des Schneidorgans mit einem freien Spalt versehenen Preßstempel oder
aber auch aus zwei verschiebbar gelagerten, durch das Schneidorgan voneinander getrennten
und durch das Betätigungselement des Schneidorgans bewegbaren Teilen, nämlich einem
dem Füllschacht zugeordneten Wandelement und einem der Kammer zugeordneten Preßstempel
bestehen.
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Auch durch diese Ausgestaltung läßt sich eine dem Verschiebeweg des/der
die bewegliche Seitenwand der Kammer und die bewegliche Seitenwand des Füllschachtes
bildenden Preßstempels bzw.
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Wand elements und Preßstempels entsprechend vergrößerte Schneidgutmenge
unbehindert durch die Wandungen des Füllschachtes und der Kammer einbringen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Klappe
bzw. der Preßstempel bzw. das Wandelement und der Preßstempel über ein Gestänge
bzw. eine Gewindespindel mit dem Betätigungselement des Schneidorgans in Schleppverbindung
steht bzw.
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stehen, durch welches bzw. welche die Klappe bzw. der Preßstempel
bzw. das Wandelement und der Preßstempel in eine einstellbare, dem jeweils maximalen
Volumen der Kammer und des Füllschachtes entsprechende Ausgangsposition überführbar
ist bzw. sind.
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Durch diese Ausbildung läßt sich in besonders vorteilhafter Weise
gewährleisten, daß das Schneidorgan in die Absperrposition gelangt ist, bevor die
Klappe bzw. der Preßstempel durch ihre Positionsveränderung die Vorverdichtung des
Schneidguts einleiten Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist als Betätigungselement
ein fest mit dem Schneidorgan verbundenes Winkelstück vorgesehen, das gegen die
dem Kammerinnern abgewandte Außenfläche der Klappe bzw. des Preßstempels drückbar
ist.
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Durch diese Ausbildung läßt sich das Schneidorgan unabhängig von der
Klappe oder dem Preßstempel in eine den erweiterten horizontalen Querschnitten des
Füllschachtes und der Kammer völlig freigebende Ausgangsposition zurückziehen.
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Zur wahlweisen Veränderung des maximalen Volumens der Kammer und des
Füllschachtes wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen,
die jeweils gewünschte Ausgangsposition der Klappe bzw. des Preßstempels bzw. des
Wandelements und des Preßstempels durch ein stufenlos verstellbares spiralförmiges
Sperrglied bzw.
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eine ebenso verstellbare Stellschraube zu fixieren.
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Wird als verstellbare Seitenwand der Kammer und des Füllschachtes
eine schwenkbare Klappe verwendet, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
die Klappe mit einer Schwenkachse zu versehen, die im Bereich der Ebene des Einfüllquerschnittes
des Füllschachtes angeordnet ist, und die dem Kammerinnern zugewandte Seite des
Bodens der Kammer über den maximalen Schwenkbereich der Klappe in einem konkaven
Kreisbogen verlau-fen zu lassen, dessen Mittelachse durch die Schwenkachse der Klappe
bestimmt ist.
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Durch diese Ausbildung ist nicht nur eine unbehinderte Schwenkbewegung
der Klappe sichergestellt, sondern auch verhindert, daß zwischen dem Boden der Kammer
und der diesem zugewandten Kante der Klappe ein Spalt entsteht, Uber den insbesondere
beim Vorverdichtungsvorgang Gut aus der Kammer austreten könnte.
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Eine Spaltbildung im Bodenbereich der Kammer kann aber auch dadurch
verhindert werden, daß nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Klappe
eine Schwenkachse aufweist, die im Bereich der Ebene des Bodens der Kammer angeordnet
ist.
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Mit dieser Ausbildung ist jedoch naturgemäß die maximale Querschnittsreduzierung
aus der Kammer in den Füllschacht hinein verlegt, was jedenfalls bei verhältnismäßig
leicht zu verdichtendem Schneidgut hingenommen werden kann, zumal derartiges Schneidgut
innerhalb des Füllschachtes, ohne Schaden zu nehmen, nach oben ausweichen kann.
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In der Zeichnung sind drei das Wesen der Erfindung erläuternde Ausführungsbeispielse
schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 bis 3 je einen vertikalen Querschnitt
einer mit einer schwenkbaren Klappe ausgestatteten Vorrichtung in verschiedenen
Arbeitspositionen; Fig. 4 bis 6 je einen vertikalen Querschnitt - einer mit einem
verschiebbaren Preßstempel ausgestatteten Vorrichtung in verschiedenen Arbeitspositionen;
Fig. 7 und 8 je einen vertikalen Querschnitt einer mit zwei verschiebbaren Preßstempeln
ausgestatteten Vorrichtung in verschiedenen Arbeitspositionen; Fig. 9 und 10 je
einen Grundriß der Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 mit einzelnen in einem horizontalen
Querschnitt dargestellten Elementen.
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In jedem der drei Ausführungsbeispielse ist übereinstimmend durch
ein Schneidorgan 1 ein horizontaler Auslaßquerschnitt eines Füllschachtes 2 ebenso
absperrbar wie ein' dem Auslaßquerschnitt des Füllschachtes 2 gegenüberliegender,
gleichfalls horizontaler Einlaßquerschnitt einer Kammer 3.
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In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das
Volumen des Füllschachtes 2 und das Volumen der Kammer 3 durch eine bewegliche Seitenwand,
die aus einer Klappe 4 besteht, von dem in Fig. 1 dargestellten maximalen Volumen
auf das in Fig. 3 dargestellte minimale Volumen veränderbar. Die Klappe 4 ist dazu
um eine im Bereich des Einfüllquerschnittes des Füllschachtes 2 angeordnete Achse
5 schwenkbar. Entsprechend dem von der der Schwenkachse abgewandten Kante der Klappe
4 definierten Radius verläuft die Oberfläche eines Bodens 6 der Kammer 3 in einem
konkaven Bogen 7.
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Zur DurchfUhrung des Schneidorgans 1 durch die Klappe 4 besitzt diese
einen Spalt 8, dessen Höhe geringfügig größer ist als die Wandstärke des Schneidorgans
1, wogegen die Länge des Spaltes 8 der Breite des Schneidorgans 1 entspricht.
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Die Klappe 4 verändert in Abhängigkeit ihres Schwenkwinkels sowohl
das Volumen des Füllschachtes 2 wie auch das der Kammer 3, wobei der maximale Schwenkwinkel
durch ein stufenlos verstellbares spiralförmiges Sperrglied 9 begrenzbar ist, we
insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht.
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Nur teilweise dargestellte Kniehebel 1o übertragen die Antriebskraft
eines im übrigen nicht dargestellten, an sich bekannten Getriebes auf das Schneidorgan
1. Unter Uberwindung der Rückstellkraft eines nicht dargestellten Druck-oder Zugorgans,
beispielsweise einer Feder, die an die Klappe 4 angreift, überträgt ein am Schneidorgan
1 angeordnetes, als Winkelstück 11 ausgebildetes Betätigungselement die Antriebskraft
auf die Klappe 4, sobald das Schneidorgan 1
seine in Fig. 2 dargestellte
Absperrposition erreicht hat, und schwenkt bei fortgesetztem Vorschub des Schneidorgans
1 die Klappe 4 in die in Fig. 4 dargestellte vertikale Endposition Durch die Schräglage
der Klappe 4 gemäß Fig. 1 sowie durch den vorbeschriebenen Bewegungsablauf ist Schneidgut
12 in so ausreichender Menge unbehindert in die Kammer 3 gelangt bzw. darin so hoch
verdichtet, daß Hohlräume innerhalb der Kammer 3 weitgehend unabhängig von der Konsistenz
des Schneidguts mit hinreichender Sicherheit vermieden sind In dem in den Fig. 4
bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel übernimmt ein Preßstempel 13 die Funktion
der Klappe 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel. der Fig. 1 bis 3.
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Der Preßstempel 13 ist wiederum durch einen Spalt. 14 für den Durchtritt
des Schneidorgans 1 in einen oberen, eine bewegliche Seitenwand des Füllschachtes
2 bildenden und in einen unteren, eine bewegliche Seitenwand der Kammer 3 bildenden
Abschnitt unterteilt. Der Querschnitt des Spaltes 14 entspricht dem Querschnitt
des Schneidorgans 1, so daß dieses den Spalt 14 unbehindert passieren kann.
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Das Schneidorgan 1 besitzt den gleichen Antrieb wie der der Vorrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 und ist mit einem gegen den Freßstempel
13 andrückbaren Winkelstück 15 als Betätigungselement ausgestattet. Eine in den
unteren Abschnitt des Preßstempels 13 eingedrehte Stellschraube 16 durchdringt das
Winkelstück 15 und ist am freien Ende mit einem Rändelkopf 17 versehen. In einer
zur
Stellschraube 16 konzentrischen Ausdrehung 18 sitzt eine Feder 19, die sich einerseits
gegen den Boden der Ausdrehung 18 und andererseits gegen das Winkelstück 15 abstützt.
Dadurch wird der Preßstempel 13 in der in Fig. 1 dargestellten, das maximale Volumen
des Füllschachtes 2 und der Kammer 3 definierenden Position gehalten, während das
Schneidorgan 1 in eine den maximalen Querschnitt des Füllschachtes 2 und der Kammer
3 völlig freigebende Position zurückgezogen ist.
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Werden nach Beendigung des Füllvorganges die Kniehebel 10 in Bewegung
gesetzt, erfolgt zunächst ein Vorschub des Schneidorgans 1 aus der in Fig. 4 dargestellten
Position in die in Fig. 5 dargestellte Position, ohne daß der Preßstempel 13 seine
Position verändert.
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Erst wenn das Schneidorgan 1 seine in Fig. 2 dargestellte, die Kammer
3 abschließende Position erreicht hat, bewirkt die fortgesetzte Bewegung der Kniehebel
10, daß nunmehr auch der Preßstempel 13 aus der in den Fig. 4 und 5 dargestellten
Position in die in Fig. 6 dargestellte Verdichtungsposition überführt wird, u.z.
um die Strecke X.
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Auch die Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel läßt somit das
Schneidgut 12 in ausreichender Menge unbehindert in die Kammer 3 gelangen und ermöglicht
eine hohlraumfreie Verdichtung des Schneidguts 12.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 8 bis 10 unterscheidet sich
vom Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 im wesentlichen dadurch, daß anstelle
eines einstückig
ausgebildeten Preßstempel 13 ein Wandelement 20
die bewegliche Seitenwand des Füllschachtes 2 und ein damit gekoppet ter Preßstempel
21 die bewegliche Seitenwand der Kammer 3 bildet.
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Das Schneidorgan 1 besitzt wiederum den gleichen Antrieb wie bei den
zuvor beschriebenen Vorrichtungen und ist mit einem T-Stück 22 als Betätigungsorgan
ausgestattet.
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Am Wandelement 20 sitzen auf der dem Füllschacht 2 abgewandten Seite
zwei Bolzen 23, die in je einem Lager 24 geführt sind. Jeweils eine Feder 25 stützt
sich einerseits gegen ein Lager 24 und andererseits gegen eine Stirnplatte 26 am
freien Ende des Bolzens 23 ab, so daß die Federn 25 das Wandelement 20 gegen die
Lager 24 drücken.
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Dem Wandelement 20 gegenüberliegend ist im T-Stück 22 eine Stellschraube
27 eingedreht, die auf ihrem dem Wandelement 20 zugewandten Ende eine Stirnplatte
28 trägt, wogegen das andere Ende der Stellschraube 27 wiederum mit einem Rändelkopf
29 versehen ist.
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Der Preßstempel 21 ist auf der der Kammer 3 abgewandten Seite mit
einer Schleppstange 30 ausgestattet, die durch das T-Stück 22 hindurchgeführt ist
und auf ihrem freien Ende eine Stirnplatte 31 trägt.
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Je ein Anschlagstück 32 begrenzt die in Fig. 7 und 9 dargestellte
Ausgangsposition des Preßstempels 21.
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In dieser Ausgangsposition befindet sich das Schneidorgan 1 völlig
außerhalb des maximalen Querschnitts des Füllschachtes 2 und der Kammer 3, so daß
Schneidgut 12 in ausreichender Mange ungehindert über den Füllschacht 2 in die Kammer
3 eingebracht werden kann.
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Anschließend werden die Kniehebel 10 in Bewegung gesetzt, so daß zunächst
wiederum das Schneidorgan 1 in eine die Klammer 3 abschließende Position überführt
wird, ohne daß das Wandelement 20 und der Preßstempel 21 ihre Position verändern.
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Erst durch eine Fortsetzung der Bewegung des Schneidorgans 1 wird
bewirkt, daß schließlich auch der Preßstempel 21 in die in Fig. 8 und lo dargestellte
Verdichtungsposition dadurch überführt wird, daß das T-Stück 22 unmittelbar gegen
den Preßstempel 21 drückt und dieser somit entsprechend der fortgesetzten Bewegung
des Schneidorgans 1 verschoben wird.
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