DE69009021T2 - Füllrohr mit Feder zum Kalibrieren. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein neue und nützliche Verfahren und Vorrichtungen zur Verpackung von Nahrungsmittelprodukten und spezieller verbesserte Stopfrohre mit Vorkalibriergeräten für schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen.
• Bei der Herstellung von Wurstprodukten wird eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle, etwa aus nicht-eßbarer Zellulose, auf das Stopfrohr einer Füllmaschine geladen und mit einer Emulsion gestopft, die gewöhnlich zerkleinertes Fleisch zusammen mit Füllstoffen, Gewürzen, Aromastoffen usw. enthält. Bei kleinen Wurstprodukten, wie Frankfurtern, werden die gefüllten Hüllen in bestimmten Abständen in geeignete Glieder gedrillt, zusammengebunden oder -geklammert und weiterverarbeitet. Bei größeren Wurstprodukten, wie Bologneser, Salami und dergl., wird die Fleischemulsion in größere, stärkerwandige, faserige Hiillen eingeführt und zu Rundkörpern oder einzelnen länglichen Wurststrängen geformt.
• Bei der Herstellung von Wurstprodukten mit großem Durchmesser, wie Bologneser,ist ein wichtiger Punkt die Aufrechterhaltung einer genauen Kaliberkontrolle auf der Gesamtlänge des Wurststrangs. Es ist besonders wichtige daß der Durchmesser dicker Wurstprodukte genau kontrolliert wird, so daß die Fleischwarenverpacker in der Lage sind, die Wurst für die Fertigverpakkung in Scheiben bestimmter Dicke und eines bestimmten Durchmessers zu schneiden. Das Ziel ist, daß eine gegebene Anzahl Scheiben für jede Packung ein genau bestimmtes Gewicht hat.
• Beim Stopfen größerer Wurstprodukte besteht jedoch die Neigung zu Durchmesserveränderungen, was auf eine Veränderung der Streckeigenschaften der Hüllen und der Beschickungsdrucke der Fleischemulsion zurückgeführt werden kann. Beim Stopfen einer Wurst in faserige Hüllen kann eine geringere Änderung des Produktdurchmessers auftreten als bei Wurst in unverstärkten Hüllen. Trotzdem sind die Fleischverarbeiter beständig darauf aus, die Arbeitsgänge zu verbessern, die die Fertigpackungsaus beuten beeinträchtigen. Konstante Kontrolle des Durchmessers des grünen Strangs beim Stopfen gewährleistet ein gleichmäßigeres Scheibengewicht und minimiert die Über- und Unterschreitungen des Packungsgewichtes.
• Zur Erleichterung des Stopfens und auch zur Erreichung größerer Dimensionsgleichmäßigkeit beim Füllen größerer Nahrungsmittelhüllen wurden Vorkalibriergeräte zum diametralen Strecken benutzt. Dies wird erreicht, indem man in den meisten Fällen die Schlauchhülle vor dem Füllen in Längsrichtung über ein stationäres Kalibriergerät laufen läßt, das so arbeitet, daß die Hülle auf den von dem Hersteller empfohlenen Stopfdurchmesser gedehnt wird. Außer der Dehnwirkung des Vorkalibriergeräts erzeugt die über einige Geräte laufende Hülle Reibung. Diese erzeugt Widerstand oder Rückhaltekräfte auf die Hülle, die den Durchmesser der gefüllten Hülle vergrößern und umgekehrt, je nach dem Ausmaß der ausgeübten Kräfte.
• Zur Verbesserung der Stopfwirksamkeit beschreibt US-A-4,007,761 (Beckman) einen sich selbst unterhaltenden Schlauchhüllenge genstand mit einem Vorkalibrierring, der in das entraffte Ende eines gerafften Strangs vorher eingepackt wurde. Die Aufgabe besteht darin, das Füllverfahren dadurch zu erleichtern, daß man einen neuen gerafften Hüllenstrang zusammen mit einem Vorkalibrierring in einem einzigen Arbeitsgang mit dem Stopfrohr in Eingriff bringt. Andere Patente, wie US-A-4,512,059, US-A-4,528, 719 und US-A-4,535,508 waren darauf aus, das Beckman-Konzept durch aufweitbare Kalibrierringe der Art zu verbessern, die an den Stopfmaschinen leicht angebracht werden können, indem man sie auch vorher in die entrafften Enden der Stränge einpackt. Nach dem Aufbringen des Strangs auf das Stopfrohr kann der Kalibrierring durch direkte Manipulation des auf dem Rohr befindlichen Ringes durch die Hüllenwand hindurch aus dem unerweiterten Zustand auf eine die Hülle dehnende Größe erweitert werden. Dies erleichtert den Zusammenbau und den Einsatz des Hülle/Kalibrierring-Gegenstands, da er im zusammengelegten Zustand vom Hüllenhersteller leichter in die Hülle eingesetzt werden kann und der zusammengelegte Zustand leichter durch die Fleischverarbeiter auf die Hüllenstreckgröße erweitert werden kann.
• Größtenteils wurden Vorkalibrierringe auf Zusatzeinrichtungen zu dem Füllrohr angebracht. Diese Geräte beruhen häufig auf kostspieligen, unwirtschaftlichen Konstruktionen, insbesondere im Hinblick auf die Tatsache, daß viele von ihnen frei verfügbare oder nach dem Gebrauch Wegwerf-Artikel sind. Beispielsweise umfaßt die Vorkalibrierscheibe der US-A-4,535,508 viele radiale Arme, von denen jeder einen unbeweglichen Stab hat, der durch eine Hohlführung hindurchgeht. Das äußere Ende jedes Stabes hat einen flachen Hüllenkontaktkörper, der mit der Innenwand der Hülle auf dem Rohr in Eingriff ist, wenn bei der Montage auf dem Stopfrohr die Hubkörper der inneren Stange zusammengedrückt sind. US-A-4,512,059 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Mehrzahl blumenblattartiger Kalibrierkörper, die um eine Zentralnabe angeordnet sind. Die Ausdehnung der Blätter zur Kalibrierung der Hülle hängt davon ab, daß jede beim Stopfen in Reibungskontakt mit der Hülle kommt anstatt beim Eingriff mit dem Stopfrohr wie nach US-A-4,535,508 automatisch auseinandergefahren zu werden. US-A-4,528,719 beschreibt einen zweiteiligen Kalibrierring mit einem mit einer Hülle in Eingriff kommenden ersten Element und einem zweiten Teil in Form einer starren Scheibe. Zur Aufweitung des ersten Elements zwecks Eingriff mit der Hülle muß die zweite innere Scheibe zum Eingriff mit dem ersten Element zusammengedrückt werden. Obgleich diese Kalibriereinrichtungen nützlich sind, würden die Produktionskosten ihre allgemein breite Annahme verhindern.
• Schließlich beschreibt EP-A-0 129 873 ein Füllrohr mit einer Hüllenvorkalibriereinrichtung in Form mehrerer Schlitze, die sich parallel zur Längsachse des rohrförmigen Horns erstrecken und Finger begrenzen, die an ihren Enden und Mitten mit Gelenken versehen sind, so daß ein axiales Zusammenpressen des rohrförmigen Horns die Finger veranlaßt, bis auf ein die Hülle aufweitendes Kaliber auszuknicken. Da die Gelenke der Finger einfach durch in die Innenseite der Fingerwandungen eingearbeitete Rillen gebildet sind, führt das wiederholte Knicken lange vor dein Bruch zur Ermüdung und schließlich zum Bruch des Materials in den Gelenken und zur Bildung scharfer Ränder an den Mittelgelenken, wodurch die Hülle beschädigt werden kann.
• Daher ist es die Aufgabe, ein wirtschaftlicheres Mittel zur Hüllenvorkalibrierung während des Füllverfahrens zu schaffen, das wiederholt benutzt werden kann und ein integraler Bestandteil der Füllmaschine ist, wobei die Aufbringung der ungefüllten Hülle ohne Störung möglich ist.
ABRISS DER ERFINDUNG
• Demgemäß geht die Erfindung aus von einem Füllrohr für eine Nahrungsmittel-Stopfvorrichtung mit einem darauf angebrachten Hiillen-Vorkalibriergerät mit einem inneren rohrförmigen Körper, einem wenigstens teilweise auf dem inneren rohrförmigen Körper koaxial angebrachten, äußeren rohrförmigen Körper, wobei wenigstens einer der rohrförmigen Körper relativ zu dem anderen beweglich ist, und Mitteln, die bei Bewegung eines der rohrförmigen Körper radial ausdehnungsfähig sind, gemäß der Beschreibung in EP-A-0 129 873.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das oben erwähnte Problem bei diesem Füllrohr dadurch gelöst, daß die radial ausdehnungsfähigen Mittel eine Feder bilden, die um den Umfang wenigstens einer der rohrförmigen Körper gewunden ist. Bei der Drehung des rohrförmigen Körpers entgegen der Windungsrichtung der Feder erfolgt eine radiale Expansion der Feder und ihr Angriff an der Innenseite der ungefüllten Hülle. Während des Füllzyklus wird die von dem Füllrohr über den expandierten Federkörper abgezogene Hülle auf den gewünschten bestimmten Durchmesser kalibriert.
• Das Füllrohr für die Nahrungsmittel-Stopfvorrichtung hat ein Rohrausgangsteil als Verlängerung des genannten inneren Rohrkörpers, der in Längsrichtung von dem äußeren Körper Abstand hat, so daß zwischen dem hinteren Ende des Rohrausgangsteils und dem vorderen Ende des äußeren Rohrkörpers ein Spalt oder eine Vertiefung gebildet wird. Ein Federkörper, der in Umfangsrichtung um den inneren Rohrkörper gewunden ist und von dem das eine Ende an dem äußeren Rohrkörper verankert ist und das andere Ende an dem Rohrausgang befestigt ist, bleibt in entspanntem Zustand in der Rohrvertiefung, was eine leichte Beladung des Füllrohrs mit einer geraff ten Hülle erlaubt. Die Feder kann jedoch durch Drehbewegung des inneren oder des äußeren Rohrkörpers auf den gewünschten Vorkalibrierdurchmesser radial aufgeweitet werden.
• Die Füllvorrichtung für das Stopfen einer Nahrungsmittelhülle in Kombination mit dem oben beschriebenen Füllrohr hat ein eingebautes ausdehnungsfähiges Vorkalibriergerät, wodurch die Notwendigkeit entfällt, an dem Füllrohr separate Vorkalibrierringe anzubringen.
• Weitere Ausführungsformen und Merkmale des Füllrohrs sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beansprucht. Ein Verfahren zum Füllen einer Nahrungsmittelhülle durch ein Füllrohr mit gegeneinander drehbaren Rohrkörpern ist in den Ansprüchen 8 und 9 beansprucht.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Zum weiteren Verständnis der Erfindung und seiner Charakterisierungsmerkmale wird nun auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung Bezug genommen.
• Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Doppelrohr-Füllrohrs mit der Vorkalibrierfeder in entspanntem Zustand.
• Figur 2 ist ebenfalls eine Seitenansicht des Füllrohrs der Figur 1, wobei die Vorkalibrierfeder in einem aufgeweiteten Zustand ist.
• Figur 3 ist eine Stirnansicht des Füllrohrs nach der Linie 3-3 der Figur 2.
• Figur 4 zeigt das Füllrohr der Figur 1, wobei die Vorkalibrierfeder zur Beladung des Rohres mit einer neuen gerafften Hülle in dem entspannten Zustand ist.
• Figur 5 zeigt das Füllrohr der Figur 3 während des aktuellen Füllzyklus, wobei die Hülle über die aufgeweitete Vorkalibrierfeder gezogen ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• In der Figur 1 ist ein Füllrohr oder -horn 10 zur Anbringung an einer Nahrungsmittelpumpe einer Stopfmaschine von herkömmlicher Bauart gezeigt. Das Horn 10 umfaßt zwei Rohre, ein inneres Rohr 12 mit einem Teil 13 zur Verhinderung der Drehung und ein äußeres Rohr 14 mit einem Lager 15. Das äußere Rohr umgibt das innere Rohr umfangsmäßig in gegenseitiger koaxialer Lage. Nahrungsmittel unter Druck tritt am Eintrittsende 16 in das innere Rohr ein, wandert durch die Rohrwelle und wird am Rohrausgang 18 in die auf dem Füllrohr angebrachte Hülle abgegeben, wie es am besten durch die Figuren 3 und4 gezeigt ist. Das äußere Rohr 14 ist, wie durch die Richtung des Pfeils 20 (Fig. 2) gezeigt, drehbar, während das innere Rohr stationär bleibt. Das äußere Rohr kann über eine Reihe von Zahnrädern 24 und 26 durch den Motor 22 drehangetrieben werden, der durch Luft oder ein anderes gleichwertiges Mittel betrieben wird. Das Zahnrad 24 ist auf der Motorabtriebswelle 25 befestigt, und das Zahnrad 26 ist mit dem Umfang des äußeren Rohres 14 in Eingriff. Neben den Zahnrädern können andere gleichwertige Übertragungseinrichtungen, wie Riemen und Riemenscheiben, eingesetzt werden. Obgleich die Erfindung in Verbindung mit einem drehbaren äußeren Rohr und einem stationären Innenrohr erläutert wurde, umfaßt die Erfidnung selbstverständlich Ausführungsformen, die ein stationäres äußeres Rohr und ein bewegliches Innenrohr haben.
• Das vordere Ende des Füllrohrs hat ein Rohraustrittsteil 28, das eine Verlängerung des inneren Rohrs 12 ist. Da der Rohraustrittsteil 28 ein Teil des inneren Rohres ist, ist er ebenfalls stationär. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser des Rohraustrittsteils 28 im wesentlichen gleich dem des äußeren Rohres 14.
• Ein Spalt 30 in der Rohrwelle zwischen dem vorderen Ende des äußeren Rohres 14 und dem hinteren Ende des erweiterten Rohraustrittsteils 28 schafft genügend Raum, Breite und Tiefe für ein Kalibrierelement 32. Das gewundene Element 32 ist vorzugsweise eine Feder, die im entspannten Zustand umfangsmäßig um das innere Rohr 12 paßt und diesem anliegt. Der Außendurchmesser der Feder im entspannten Zustand entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des äußeren Rohres und des Rohraustrittsteils 28. Dies ermöglicht es, vor der Füllung einen neuen Strang aus geraffter Hülle leicht auf das Rohr zu laden. Im allgemeinen ist die Feder spiralförmig, jedoch kann sie nach anderen repräsentativen Beispielen Schraubenfedern des Spindeltyps und Mittelspiralfedern umfassen, um nur einige zu nennen. Ein Ende der Feder ist in der Rille 34 des stationären Rohraustrittsteils 28 verankert. Das zweite Ende der Feder ist in der Vertiefung 36 des drehbaren äußeren Rohres 14 angebracht.
• Die Figuren 2 und 3 erläutern die Ausdehnung des Vorkalibrierelements 32 durch die Einschaltung des Motors 22. Durch die Drehung des äußeren Rohres 14 gegen den Uhrzeigerdrehsinn öffnet sich das Element 32 gleichmäßig, wobei der Außendurchmesser der Windungen vergrößert wird. Die Aufweitung der Kalibrierfeder kann durch die Steuerung des Rotationsgrades des äußeren Rohres 14 durch den Motor 22 reguliert werden. Beispielsweise ist das Doppelrohr-Stopfrohr der Erfindung mit dem eingebauten Kalibrierelement 32 in Figur 4 in entspanntem Zustand vor Einschaltung des Motors 22 dargestellt. Eine geraffte Hülle 40 mit einem Endverschluß-Clip 42 kann leicht auf das Stopfrohr geladen werden, da das Kalibrierelement 32 nicht aufgeweitet ist. Der gefaltete Teil 44 der gerafften, ungefüllten Hülle befindet sich anströmseitig des Vorkalibrierelements, das vor dem Zeitpunkt der Einschaltung der Fleischpumpe aufgeweitet werden kann.
• Figur 5 zeigt die Vorkalibrierwicklungen des Elements 32 in dem aufgeweiteten Zustand während des Füllzyklus, in dem das Produkt 46 mit Fleischemulsion 48 gestopft wird. Bevor die Füllung einsetzt, wird der Motor 22 eingeschaltet, um das äußere Rohr 14 genügend zu drehen und so das Federelement diametral gegen die Innenseite der entrafften Hülle bei ihrem Abzug von dem Rohr aufzuweiten. Der Ausdehnungsgrad der Windungen der Vorkalibrierfeder und die diametrale Streckung der Hülle sollten im allgemeinen übereinstimmen mit dem Stopfdurchmesser, der von dem Hüllenhersteller für die besondere zu füllende Hülle empfohlen wird. Figur 5 zeigt auch eine Hüllenbremse 50 herkömmlicher Konstruktion, die die Regulierung der Abzugsgeschwindigkeit der ungefüllten Hülle von dein Rohr während des Stopfvorgangs unterstützt, um so verpackte Produkte von größerer Abmessungsgleichmäßigkeit her zustellen. Die Bremse 50 kann irgendeine herkömmliche Bauart haben.
• Obgleich die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß die Erfindung vielfältiger Modifizierung und Änderung zugänglich ist, ohne daß man dabei von dem Umfang der Erfindung abweicht, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (9)

1. Füllrohr für eine Nahrungsmittel-Stopfvorrichtung mit einem darauf angebrachten Hüllen-Vorkalibriergerät mit einem inneren rohrförmigen Körper (12), einem wenigstens teilweise auf dem inneren rohrförmigen Körper (12) koaxial angebrachten, äußeren rohrförmigen Körper (14), wobei wenigstens einer der rohrförmigen Körper (12,14) relativ zu dem anderen beweglich ist, und Mitteln, die bei Bewegung eines der rohrförmigen Körper (12,14) radial ausdehnungsfähig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die radial ausdehnungsfähigen Mittel eine Feder (32) bilden, die um den Umfang wenigstens einer der rohrförmigen Körper (12,14) gewunden ist.

2. Füllrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) eine Spiralfeder mit zwei Enden ist, von denen das eine mit dem inneren Rohrkörper (12) und das andere mit dem äußeren Rohrkörper (14) in Eingriff ist.

3. Füllrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere rohrförmige Körper (14) relativ zu dem inneren rohrförmigen Körper (12) drehbar ist.

4. Füllrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere rohrförmige Körper (12) relativ zu dem äußeren rohrförmigen Körper (14) drehbar ist.

5. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohraustrittsteil (28) mit dem inneren rohrförmigen Körper (12) in Eingriff ist und das Rohraustrittsteil (28) in Längsrichtung von dem äußeren rohrförmigen Körper unter Bildung eines Spalts (30) zwischen ihnen auf Abstand gehalten ist, wobei die Spiralfeder (32) in dem Spalt (30) umfangsmäßig um den inneren rohrförmigen Körper (12) angeordnet ist.

6. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das mit einer Hülle (40) bestückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) ausdehnungsfähig ist, um mit der Innenseite der Wandung der Hülle (40) in Eingriff zu kommen, um diese vor der Befüllung zu kalibrieren.

7. Füllrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Nahrungsmittel-Befüllvorrichtung kombiniert ist.

8. Verfahren zur Befüllung einer Nahrungsmittelhülle durch ein Füllrohr des Anspruchs 3 oder Anspruchs 4, bei dem man eine leere Hülle auf das Füllrohr aufbringt und ein Nahrungsmittel (48) in die Hülle preßt und dabei gleichzeitig das Abziehen der Hülle von dem Füllrohr verursacht, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Befüllung den drehbaren rohrförmigen Körper (14;12) dreht, um die Schraubenfeder (32) auszudehnen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (40) ein geraffter Strang aus faseriger, verstärkter Cellulose ist.