DE4436911C2 - Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schlauchfolien aus Collagen, Zellulose oder anderen Materialien werden in der Fleischwarenindustrie als Wursthüllen verwendet und heute weitgehend vom Hersteller bereits in einer für den Verarbeiter handlichen Form von sogenannten Raupen auf den Markt gebracht, die aus einem langen Stück Schlauch bestehen, das auf einer Länge von 30 bis 40 cm zusammengerafft worden ist. Diese Raupen werden maschinell gefüllt, indem sie an einem Ende verschlossen und mit dem anderen offenen Ende über das Füllhorn der Abfüllmaschine gehalten werden. Durch den Fülldruck wird die Raupe entrafft und die volle Länge des Schlauches nutzbar.

Das Raffen der Schlauchfolie erfolgt üblicherweise, indem der Schlauch über einen festen Raffdorn geschoben wird, die Raffzähne der Raffräder den durch den hohlen Dorn mit Luft aufgeblasenen Schlauch am Umfang angreifen und den Schlauch gegen einen auf dem Dorn angeordneten Anschlag schieben und dabei den Schlauch in Raffalten legen. Dabei wird eine möglichst hohe Raffdichte angestrebt, um möglichst viel Schlauch auf eine Raupe vorgegebener Länge aufzubringen.

Je nach Material der Schlauchfolie wird dabei eine durchgehende schraubenförmige Hauptfalte mit einer starken Überlappung oder einer Anzahl von hintereinander angeordneten geraden Falten ohne Überlappung erzeugt. Die DE 24 03 470 C3 zeigt eine Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolien, mit der sowohl eine durchgehende spiralförmige Hauptfalte mit einer starken Überlappung, als auch eine Reihe von hintereinander angeordneten, entlang des Umfangs verlaufenden geraden Falten ohne Überlappung erzeugt werden können. Zur Erzeugung der umlaufenden schraubenförmigen Raffalte wird die Tragplatte mit Hilfe eines getrennt regelbaren Antriebs um den Raffdorn gedreht, während die drauf angeordneten Raffräder von einem zweiten, getrennt regelbaren Antrieb gedreht werden. Zur Erzeugung der entlang des Umfangs verlaufenden, hintereinander angeordneten geraden Falten ohne Überlappung wird hingegen die Tragplatte nicht um den Raffdorn gedreht, sondern es werden allein die Raffräder angetrieben.

Zum Raffen der Schlauchfolie wird bei dieser bekannten Vorrichtung der Raffdorn mit seinem freien, dem Anschlag gegenüberliegenden Ende in die zentral angeordnete Ausnehmung der Tragplatte, die mit den darauf angeordneten Raffrädern, dem Raffräderantrieb und dem Antrieb für die Tragplatte den sogenannten Raffkopf bildet, eingeführt und durch den Raffkopf hindurchgeführt, so daß das freie Ende des Raffdorns zwischen die auf der anderen Seite angeordneten Vorschubräder gelangt. Diese Vorschubräder schieben zum einen die Schlauchfolie auf den Raffdorn und stützen zum anderen den dazwischenliegenden Raffdorn während des Raffvorganges ab, bei dem der Raffdorn langsam wieder aus dem Raffkopf herausgezogen wird. Ein Raffen der auf dem Raffdorn befindlichen Schlauchfolie ist jedoch nur möglich, solange der Raffdorn noch von den Vorschubrädern gestützt wird, da ohne die Stützwirkung der Vorschubräder der Raffdorn durch die Raffräder zu Schwingungen angeregt wird, die zum Zerreissen der Schlauchfolie und im ungünstigsten Fall zur Beschädigung des Raffkopfes führen können.

Aufgrund des durch die Konstruktion dieses bekannten Raffkopfes bedingten großen Abstandes zwischen Vorschubrädern und Raffrädern ergibt sich bei dieser bekannten Vorrichtung als wesentlicher Nachteil, daß hier nur ein kleiner Teil des Raffdorns zum Raffen der Schlauchfolie verwendet werden kann, da der Raffvorgang beendet werden muß, sobald der Raffdorn beim Zurückziehen die Vorschubräder verläßt. Um dennoch eine Raupe mit einer ausreichenden Menge von Schlauchfolie zu raffen, muß deshalb der Raffdorn sehr lang ausgebildet werden. Damit ergeben sich sehr lange Zykluszeiten, da der lange Raffdorn vor Beginn des Raffvorgangs nahezu vollständig durch den Raffkopf hindurchgeführt werden muß, und zudem nur ein kleiner Teil des Raffdornes zum Raffen von Schlauchfolie verwendet werden kann. Damit wird sehr viel Zeit zum Verfahren des in großen Teilen ungenutzten Raffdorns benötigt, so daß diese bekannte Vorrichtung mit dem Raffkopf mit großer Längserstreckung im Betrieb langsam ist, nur eine geringe Raffleistung aufweist und damit unwirtschaftlich ist.

Die DE 40 09 193 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolie mit einem Raffdorn, Raffrädern und einem Raffräderantrieb, bei der die Raffräder mit ihren quer zur Längsachse des Raffdorns gerichteten Achsen drehbar auf einer mit einer Antriebseinrichtung verbundenen, von dem Raffdorn zentral durchsetzten Tragplatte gelagert sind. Das Lager des Raffräderantriebs und das Lager der Tragplatte sind im wesentlichen in einer Radialebene angeordnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolien zu schaffen, die einen unabhängigen Antrieb von Tragplatte und Raffrädern erlaubt und deren Raffkopf einen kompakten Aufbau hat.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Die Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolien gemäß der Erfindung stellt einen Raffkopf mit geringer axialer Erstreckung zur Verfügung, so daß die Vorschubräder sehr nahe an den Raffrädern angeordnet werden können. Damit ist es möglich, nunmehr den größten Teil des Raffdorns zum Raffen von Schlauchfolie zu verwenden, so daß bei gleicher Raffdornlänge mehr Schlauchfolie auf den Raffdorn aufgerafft werden kann oder bei einer vorgegebenen Raupenlänge ein wesentlich kürzerer Raffdorn verwendet werden kann. Somit werden die Zykluszeiten zur Erzeugung einer Raupe erheblich reduziert, so daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein schnelles und wirtschaftliches Erzeugen der Raupen möglich ist.

Der Raffräderantrieb weist ein Antriebsrad mit Innenverzahnung auf, und die drehbar auf der Tragplatte gelagerten Raffräder sind jeweils mit einer Achse verbunden, die ein mit dem Antriebsrad kämmendes Ritzel aufweist. Damit ist es möglich, die in der Tragplatte angeordnete zentrale Ausnehmung mit einem größeren Durchmesser zu gestalten, so daß mit diesem erfindungsgemäßen Raffkopf Raffdorne mit einem größeren Durchmesser verwendet werden können, und damit Schlauchfolien mit einem größeren Kaliber zu Raupen gerafft werden können.

Vorteilhafterweise weisen die Achsen dabei auf der dem Ritzel gegenüberliegenden Seite ein Kegelrad auf, das mit einem direkt auf dem Raffrad befestigten Kegelrad kämmt, so daß die axiale Erstreckung des Raffkopfes weiter verringert ist und damit die Raffräder noch näher an den Vorschubrädern angeordnet werden können.

Vorteilhafterweise weisen das Antriebsrad und die Ritzel gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Schrägverzahnung auf, so daß die Laufruhe deutlich gesteigert und die Geräuschentwicklung erheblich reduziert wird.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weisen der Raffräderantrieb und die Tragplatte am Umfang eine umlaufende Außenverzahnung auf, in die jeweils ein Ritzel oder ein Zahnriemen eines stufenlos regelbaren Antriebes eingreift. Damit wird ein einfaches und voneinander unabhängiges Antreiben der Tragplatte und der Raffräder ermöglicht. Vorteilhafterweise weisen dabei der Raffräderantrieb und die Tragplatte ebenfalls eine Schrägverzahnung auf, so daß ein gleichförmiger und geräuscharmer Antrieb sowohl der Tragplatte als auch des Raffräderantriebes möglich ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer Raffkopf 10 im Schnitt dargestellt. Dieser Raffkopf 10 besteht im wesentlichen aus einer Tragplatte 20 und einem Raffräderantrieb 30 und wird von einem Gestell 12 getragen. Das Gestell 12 ist mit dem Raffkopf durch die mit gestrichelten Linien 16 angedeutete Schrauben fest verbunden. Die Tragplatte 20 ist mit einem Lager 24 drehbar auf einer Hohlwelle 14 gelagert. Am Außenumfang der Tragplatte 20 ist eine umlaufende Außenverzahnung 26 angeordnet, in die ein Ritzel 23 eines stufenlos regelbaren Antriebes 21 eingreift.

Der Raffräderantrieb 30 ist mittels eines Lagers 32 konzentrisch auf der Tragplatte 20 gelagert, wobei das Lager 32 und das Lager 24 der Tragplatte 20 in einer Radialebene angeordnet sind. Am Außenumfang weist der Raffräderantrieb 30 eine umlaufende Außenverzahnung 34 auf, in die ein Ritzel 33 eines stufenlos regelbaren Antriebes 31 eingreift. Weiterhin weist der Raffräderantrieb 30 ein fest mit diesem verbundenes, als Zahnrad mit Innenverzahnung ausgebildetes Antriebsrad 36 auf.

Auf der Tragplatte 20 sind weiterhin Raffräder 38 mit einer Halterung 39 befestigt, in der sie drehbar gelagert sind. Die Raffräder 38 weisen jeweils Raffzähne 37 auf, mit der sie die Schlauchfolie 54 ergreifen, sowie jeweils ein direkt an diesen befestigtes Kegelrad 41, das mit einem auf einer Achse 42 befestigten Kegelrad 40 kämmt. Diese Achse 42 ist drehbar in der Tragplatte 20 gelagert und weist auf der anderen Seite ein Ritzel 44 auf, das mit dem am Raffräderantrieb 30 befestigten Antriebsrad 36 kämmt.

Die Tragplatte 20 weist eine zentral angeordnete Ausnehmung 22 auf, die koaxial zur Hohlwelle 14 angeordnet ist, so daß der Raffkopf 10 eine zentral angeordnete, sich durch den Raffkopf hindurch erstreckende Ausnehmung aufweist. Durch diese zentrale Ausnehmung im Raffkopf 10 wird ein Raffdorn 50 mit seinem dem Anschlag 52 gegenüberliegenden freien Ende hindurchgeschoben. Das durch den Raffkopf 10 hindurchgeschobene freie Ende des Raffdorns 50 wird von Vorschubrädern 58 abgestützt, die gleichzeitig eine auf das freie Ende des Raffdorns 50 aufgefädelte Schlauchfolie 54 auf dem Raffdorn 50 zu den Raffzähnen 37 fördern, die die Schlauchfolie 54 weiter gegen den Anschlag 52 schieben und dabei Raffalten 56 erzeugen. Die Vorschubräder 58 werden jeweils von einer Antriebseinheit 60 mittels eines Riemens 62 angetrieben.

Der Raffkopf 10 ist mit dem Gestell 12 an der nicht im ganzen dargestellten Vorrichtung zum Erzeugen der Raupen befestigt. Zum Erzeugen der Raupe auf dem Raffdorn 50 wird dieser mit seinem freien Ende nahezu vollständig durch die zentrale Ausnehmung im Raffkopf 10 hindurchgeführt, bis der Anschlag 52 nahezu die Raffzähne 37 berührt. Das freie Ende des Raffdorns 50 wird dann von den Vorschubrädern 58 abgestützt. Anschließend wird auf das freie Ende des Raffdorns 50 die Schlauchfolie 54 aufgefädelt und auf dem Raffdorn 50 weitergeschoben, bis die Vorschubräder 58 die Schlauchfolie 54 ergreifen. Durch Rotation der Vorschubräder 58 wird die Schlauchfolie 54 dann weiter auf dem Raffdorn 50 bis zu den Raffzähnen 37 geschoben. Das Auffädeln und der Vorschub der Schlauchfolie 54 auf dem Raffdorn 50 wird dabei durch Druckluft unterstützt, die durch den hohl ausgeführten Raffdorn 50 in die Schlauchfolie 54 eingeblasen wird. Die Schlauchfolie 54 wird dabei durch nicht dargestellte Quetschwalzen, die mit einem Abstand zum freien Ende des Raffdorns 50 angeordnet sind, zur nicht dargestellten Rolle hin abgedichtet, von der die Schlauchfolie 54 entnommen wird.

Die von den Vorschubrädern 58 auf dem Raffdorn 50 zu den Raffzähnen 37 geschobene Schlauchfolie 54 wird von den Raffzähnen 37 gegen den Anschlag 52 geschoben, wodurch sich die Schlauchfolie 54 in die Raffalten 56 legt. Der Raffdorn 50 wird dabei kontinuierlich aus dem Raffkopf 10 herausgefahren und die Schlauchfolie 54 wird so lange durch die Raffzähne 37 in Raffalten 56 gelegt, wie der Raffdorn 50 von den Vorschubrädern 58 gestützt wird.

Zur Erzeugung einer durchgehenden schraubenförmigen Raffalte wird die Tragplatte 20 kontinuierlich um den Raffdorn 50 mit dem stufenlos regelbaren Antrieb 21 rotiert. Dieser greift mit einem Ritzel 23 in die am Außenumfang der Tragplatte 20 angeordnete Verzahnung 26 ein.

Zur Erzeugung von hintereinander angeordneten, entlang des Umfanges verlaufenden Raffalten wird die Tragplatte 20 und damit die Raffräder 38 mit Raffzähnen 37 nicht um den Raffdorn 50 rotiert, sondern es werden lediglich die Raffräder 38 angetrieben. Der Antrieb der Raffräder 38 erfolgt dabei durch einen separaten, stufenlos regelbaren Antrieb 31. Dieser greift mit einem Ritzel 33 in die am Außenumfang des Raffräderantriebs 30 angeordnete Außenverzahnung 34 ein. Da in diesem Fall die Tragplatte 20 nicht rotiert, entsteht eine Relativbewegung zwischen Tragplatte 20 und Raffräderantrieb 30, durch die das mit dem Antriebsrad 36 kämmende Ritzel 44 rotiert wird. Damit wird eine Rotation in das Winkelgetriebe 40 eingeleitet und die Raffräder 38 angetrieben.

Da sowohl der Antrieb 21 für die Tragplatte 20 als auch der Antrieb 31 für den Raffräderantrieb 30 stufenlos regelbar sind, läßt sich die Relativbewegung zwischen Tragplatte 20 und Raffräderantrieb 30 stufenlos regeln. Damit läßt sich auch der Faltenverlauf in der Raupe und die Überlappung der Raffalten 56 stufenlos regeln, so daß eine auf das jeweilige Schlauchfolienmaterial und Anwendungsfall optimal abgestimmte Raupe hergestellt werden kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum axialen Raffen von Schlauchfolien mit
einem Raffdorn (50),
Raffzähne (37) aufweisenden Raffrädern (38), die mit ihren quer zur Längsachse des Raffdorns gerichteten Achsen drehbar auf einer von dem Raffdorn zentral durchsetzten Tragplatte (20) gelagert sind, und
einer die Tragplatte (20) in eine gleichförmige Rotationsbewegung versetzende Antriebseinrichtung und einem Raffräderantrieb, der ein auf der Tragplatte drehbar gelagertes Antriebsrad (30, 36) aufweist, wobei das Lager (32) des Antriebsrades (30, 36) des Raffräderantriebs und das Lager (24) der Tragplatte (20) im wesentlichen in einer Radialebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebsrad (30, 36) des Raffräderantriebs als ein mit einer Innenverzahnung versehenes Zahnrad ausgebildet ist, wobei das Antriebsrad (30, 36) und die Tragplatte (20) um die gleiche Rotationsachse drehbar gelagert und unabhängig voneinander antreibbar sind, und
daß die drehbar auf der Tragplatte (20) gelagerten Raffräder (38) jeweils über ein Winkelgetriebe (40, 41) mit einer sich parallel zu der Rotationsachse der Tragplatte (20) erstreckenden Antriebsachse (42) verbunden sind, die ein mit der Innenverzahnung des Antriebsrades (30, 36) kämmendes Ritzel (44) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (30, 36) und das Ritzel (44) eine Schrägverzahnung aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (30, 36) des Raffräderantriebs und die Tragplatte (20) am Umfang eine umlaufende Außenverzahnung (34, 26) aufweisen, in die jeweils ein Ritzel (23, 33) eines stufenlos regelbaren Antriebs (21, 31) eingreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenverzahnung (34) des Antriebsrades (30, 36) des Raffräderantriebs und die Außenverzahnung (26) der Tragplatte (20) eine Schrägverzahnung ist.