EP0804364B1 - Verfahren und vorrichtung zur formgebung und portionierung einer zähen masse - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur formgebung und portionierung einer zähen masse Download PDF

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EP0804364B1
EP0804364B1 EP96900909A EP96900909A EP0804364B1 EP 0804364 B1 EP0804364 B1 EP 0804364B1 EP 96900909 A EP96900909 A EP 96900909A EP 96900909 A EP96900909 A EP 96900909A EP 0804364 B1 EP0804364 B1 EP 0804364B1
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EP
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portioning
forces
mass
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EP96900909A
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Wilhelm Baur
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Natec Reich Summer GmbH and Co KG
Original Assignee
Natec Reich Summer GmbH and Co KG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B9/00—Enclosing successive articles, or quantities of material, e.g. liquids or semiliquids, in flat, folded, or tubular webs of flexible sheet material; Subdividing filled flexible tubes to form packages
    • B65B9/10—Enclosing successive articles, or quantities of material, in preformed tubular webs, or in webs formed into tubes around filling nozzles, e.g. extruded tubular webs
    • B65B9/12—Subdividing filled tubes to form two or more packages by sealing or securing involving displacement of contents

Definitions

  • the invention relates to a method and Device for shaping a viscous mass within a flexible wrapping.
  • the mass to be molded is first divided into one flexible wrapping introduced.
  • the mass should then in brought essentially disc-like, plate-like shape be, this is done by a displacement of the Mass occurs at certain points in the envelope, so that the top and bottom of the wrapper directly together Have contact. Then at these portioning points usually made a fixation of the envelope, so that the crowd is no longer in its original, can reshape the continuous shape.
  • the mass can either still be relatively warm be deformed due to the elevated temperature a relatively good fluidity and correspondingly low Has toughness.
  • the deformation can thus be relative can be done easily. This is problematic however, that the fixation must take place relatively quickly, since the mass is caused by external influences, e.g. the influence of gravity, again at the portioning points flows back.
  • Another problem is that the Overall mass is not yet cured and therefore usually changes in shape when cooling. This leads to optically unsightly shapes, as a rule no continuous material thickness is achieved, which is too Problems with transport and packaging leads.
  • a second possibility is to deform the mass in relatively cold condition, e.g. in DE 42 04 396 is described.
  • the toughness of the material correspondingly larger, so that larger forces for deformation must be applied.
  • relatively high restoring forces in the material due to the high toughness, relatively high restoring forces in the material.
  • both systems use a feed system applied, in which the mass together with its wrapping in a feed direction by a corresponding portioning and fixation device is promoted.
  • the object of the present invention is a reliable To achieve deformation in a cold forming process. This can make both better and more reliable Shaping as well as a higher portioning speed can be achieved.
  • the covering is usually fixed by a sealing process using a relatively high Temperature is reached.
  • a relatively high Temperature can, however, in a first sealing process the intended sealing rollers no longer remain at the portioning points.
  • a relatively high temperature cannot be applied be otherwise the wrapping on their melt each outer surface or would burn while the inside surface was still is relatively cold. For this reason can also be provided be the direct force on the wrapping to heat exercising elements. That way both simultaneously the mass from the range of Portioning points displaced as well as the wrapping these places warmed.
  • the device according to the invention has two shaping elements on between which the crowd with its flexible Wrapping is performed.
  • the shaping elements are with periodically changing forces.
  • the straps be in a suitable range, preferably in the middle between the guide rollers of the belts, acted upon.
  • the application can either by rollers, rollers, plungers, hydraulic elements or the like.
  • the force is applied so that the shaping elements initially a relatively small and at least force acting partially against the feed direction experienced, which is directed to the mass to be molded.
  • Mass to be molded away from the portioning point repressed.
  • Displacement process becomes an increasing proportion of the acting forces perpendicular to the feed direction initiated. So find one at the same time Squeezing the mass out of the range Portioning points and a displacement against the Feed direction instead.
  • the absolute amount of the acting forces can be stay the same or change, especially increase.
  • the bridges themselves are preferably not without transition perpendicular from the Belt surface attached protruding, but point Side slopes. So there is no abrupt displacement of the mass from the Portioning points, but rather the mass can tapering towards the portioning points remain. Also through this special shape the total restoring forces that occur are reduced.
  • the straps have nubs or a on the inside similarly suitable guide device for driving and Funding on.
  • the webs are designed to be heatable.
  • the webs themselves are either made of metal, optionally with a suitable coating, or metal bars are embedded in the belt material.
  • a suitable one for the metal elements attached Heating device e.g. an induction element.
  • the webs are heated so that in the portioning area not only the crowd is displaced, but at the same time the wrapping experiences a certain warming.
  • Fixation unit is no longer necessary the envelope completely from a relatively low Bring temperature to fixation temperature, but the Envelope already has an elevated temperature. This can ensure a reliable fixation at relative can be achieved with little effort.
  • two belts 1, 2 are used as displacement elements provided, each in the arrow directions 12, 13 circulate and are guided by rollers 3,4. This happens by means of teeth 5 on the inside of the Belts 1,2 are attached.
  • the roles 3, 4 are accordingly for receiving the teeth 5 and for driving the Belt 1, 2 formed.
  • the straps are on the outside 1,2 provided with a plurality of webs 6, 6 in each web one or more rods 16 are attached.
  • the straps 1, 2 are synchronized so that the webs 6 of the two belts are opposite, as shown in Fig. 1.
  • the entire system is preferably designed so that the shaping mass in the feed direction 7 vertically downwards is transported.
  • the shaping mass in the feed direction 7 vertically downwards is transported.
  • roller pairs 8.8a, 9.9a, 10.10a provided that also on its circumference with teeth 17th are provided ( Figure 2,3).
  • the material to be molded and portioned is now together with its wrapping from above in the direction of the arrow 7 inserted into the funnel between the straps 1,2. It is transported by the belts in the direction of the arrow 7 until it is approximately in the area of the first pair of rollers 8,8a reached.
  • roller pairs 8,8a, 9,9a, 10,10a there is now one Force action in the direction of arrows 14, 15 and in the opposite direction to the conveying direction 7. This is done in that the rollers of the roller pairs 8,8a, 9,9a, 10,10a according to figures 2,3 are provided with inserts 18 between the associated teeth 17 are attached. These missions can be pinched, welded or in another be appropriately attached.
  • the height of the inserts 18 is now chosen so that either already a complete compression of the webs 6 in Area of the roller pairs, or as in the first Roller pair 8.8a ( Figure 2) still some leeway between the Webs 6 of the belt 1, 2 remain.
  • the force effect in the The directions of arrows 14, 15 in FIG. 1 are clearer Way from that through the inserts 18 the distance between the rollers of a pair of rollers 8.8a, 9.9a, 10.10a is reduced and thus those in between Belt including the cheese mass and packaging be squeezed together.
  • the walking back effect counter to the direction of arrow 7 results from the fact that once the inserts 18 engage the belts 1, 2 arrive, this intervention still in Figure 1 above the The center of the rollers 8.8a.
  • roller pairs 9, 9a, 10, 10a, more inserts 18 being provided here than with the first pair of rollers 8.8a.
  • first roller pair 8,8a only a pre-deformation can be brought about, the opposite webs 6 the belt 1 does not yet collide with one another, but one more at these portioning points certain residual cheese mass can remain.
  • the final Displacement then takes place by means of the roller pairs 9, 9a, 10.10a.
  • roller pairs 8, 8a, 9.9a, 10.10a in the direction of the arrow 14.15 and in the direction of the arrow 7 and adjustable in the opposite direction are. It is also easy to replace Roll pairs provided.
  • Figure 4 shows an enlarged view through the Cross section of a belt 1 or 2.
  • the rods are clear 16 can be seen, which are arranged in the region of the web 6 and extend transversely to the longitudinal direction of the belt 1,2.
  • each strap is made 1, 2 from an upper material 19 and a lower material 20, provided with teeth 5 and corresponding recesses is.
  • Belt 1,2 in one piece from a continuous to produce homogeneous material.
  • the web 6 is also different here the state of the art not perpendicular from the surface 23 of the belt 1,2 outstanding, but points first a paragraph 21 on which there is an inclined surface 22 connects, which in turn in the area 23, which in the runs essentially parallel to the longitudinal axis of the belt, transforms.
  • the present invention thus becomes a reliable one Deformation reached during a cold forming process.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
  • Belt Conveyors (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Brushes (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Formgebung einer zähen Masse innerhalb einer flexiblen Umhüllung.
Ähnliche Vorrichtungen sind beispielsweise im Bereich der Lebensmitteltechnologie zur Portionierung von Käse in scheibenartiger, plattenförmiger Form bekannt. Es ist allerdings selbstverständlich ebenfalls möglich, die vorliegende Erfindung nicht nur auf Käse, sondern andere Materialien, die nicht zwingend aus dem Lebensmittelbereich stammen müssen, mit ähnlichen Materialeigenschaften wie Käse anzuwenden.
Hierbei wird die zu formende Masse zunächst in eine flexible Umhüllung eingebracht. Die Masse soll danach in im wesentlichen scheibenartige, plattenförmige Form gebracht werden, wobei dies dadurch erfolgt, daß ein Verdrängen der Masse an bestimmten Stellen der Umhüllung erfolgt, so daß die Ober- und Unterseite der Umhüllung direkt miteinander Kontakt haben. An diesen Portionierungsstellen wird danach in der Regel eine Fixierung der Umhüllung vorgenommen, so daß die Masse sich nicht mehr in ihre ursprüngliche, durchgehende Form zurückverformen kann.
Es gibt hierzu im wesentlichen zwei bekannte Vorgehensweisen:
Die Masse kann entweder noch in relativ warmem Zustand verformt werden, wobei sie aufgrund der erhöhten Temperatur eine relativ gute Fließfähigkeit und entsprechend geringe Zähigkeit aufweist. Die Verformung kann somit relativ problemlos durchgeführt werden. Problematisch ist hierbei allerdings, daß die Fixierung relativ schnell erfolgen muß, da die Masse durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch den Einfluß der Schwerkraft, wieder an die Portionierungsstellen zurückfließt. Ein weiteres Problem ist, daß die Masse insgesamt noch nicht ausgehärtet ist und sich daher in der Regel beim Abkühlen noch in der Form ändert. Dies führt zu optisch unschönen Ausformungen, da in der Regel keine durchgehende Materialdicke erreicht wird, was auch zu Problemen bei Transport und Verpackung führt.
Eine zweite Möglichkeit ist das Verformen der Masse in relativ kaltem Zustand, was z.B. in der DE 42 04 396 geschildert ist. Hier ist die Zähigkeit des Materials entsprechend größer, so daß zum Verformen größere Kräfte aufgebracht werden müssen. Darüber hinaus entwickeln sich, bedingt durch die hohe Zähigkeit, relativ hohe Rückstellkräfte im Material. Dies hat zur Folge, daß die Masse, falls nicht unmittelbar nach dem Verdrängen die Fixierung der Umhüllung vorgenommen wird, wieder in die Portionierungsstellen zurückfließt.
Dieses Zurückfließen führt dann einerseits zu relativ großen Problemen bei der Fixierung, da die Masse nochmals aus diesen Portionierungsstellen verdrängt werden muß, kann andererseits, falls die Fixierung nur unvollkommen erfolgt ist oder nicht stabil genug ist, auch zu einem Lösen dieser Fixierung und somit zu einer Ausbreitung der Masse aus der vorgesehenen Form heraus führen.
In der Regel wird bei beiden Verfahren ein Vorschubsystem angewendet, bei dem die Masse mitsamt ihrer Umhüllung in einer Vorschubrichtung durch eine entsprechende Portionier- und Fixierungseinrichtung gefördert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zuverlässige Verformung bei einem Kaltverformungsvorgang zu erreichen. Hierdurch kann sowohl eine bessere und zuverlässigere Formgebung als auch eine höhere Portioniergeschwindigkeit erreicht werden.
Als Kaltverformungsvorgang im Sinne der Erfindung ist ein Verformungsvorgang zu verstehen, bei dem die zu formende Masse aufgrund ihrer niedrigen Temperatur eine relativ hohe Zähigkeit aufweist. Diese Temperatur liegt bei Käse bei ca. 10 - 14 °C.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die technische Lehre der Ansprüche 1 bzw.4 gelöst.
Wesentlich hierbei ist, daß nun nicht mehr, wie beim Stand der Technik, ein relativ primitives Verdrängungsverfahren angewandt wird, bei dem die Umhüllung einfach an den vorgesehenenen Portionierungsstellen zusammengepresst wird. Es ist vielmehr erfindungsgemäß vorgesehen, von außen her Kräfte auf die Umhüllung wirken zu lassen, deren Richtung und gegebenfalls deren Betrag sich periodisch ändert. Die Änderung hängt hierbei vom Abstand zwischen den Portionierungsstellen, den Materialeigenschaften und der Dicke der zu verformenden Masse und deren Umhüllung ab. Die Kräfte wirken hierbei so, daß die Masse innerhalb ihrer Umhüllung gezielt von der Portionierungsstelle weg verdrängt wird. Dies erfolgt bevorzugt in der Gegenrichtung zur allgemeinen Vorschubrichtung.
Durch diese Krafteinwirkung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Masse nicht nur aus den vorgesehenen Portionierungsstellen, sondern gleichzeitig auch vom unmittelbaren Randbereich der Portionierungsstelle entfernt wird. Es kommt nun zwar auch bei dem erfindungs-gemässen Vorgehen zu Rückstellkräften innerhalb der ver-formten Masse, die allerdings weiter entfernt von der Portionierungsstelle auftreten. Ein Zurückfließen der Masse in die Portionierungsstelle hinein erfolgt aus diesem Grund nicht. Ebenso werden die Kräfte, die von den Rückstellkräften der Masse auf die Fixierung der Umhüllung an der Portionierungstelle ausgeübt werden, geringer, da der Krafteinleitungspunkt relativ weit von der Portionierungsstelle entfernt ist.
Die Bewegung entgegen der Vorschubrichtung der Masse wird insoweit als günstig angesehen, als die zu formende Masse bereits durch den Vorschub nach vorne in Richtung zur Portionierungsstelle gepresst wird. Falls nun die Verdrängung in derselben Richtung wie der Vorschub stattfinden würde, käme es zu einer Überlagerung dieser beiden Bewegungen, so daß insgesamt zu viel Material an der Portionierungsstelle gesammelt würde.
Es ist selbstverständlich möglich, diese von außen wirkenden Kräfte nicht nur einmal, sondern mehrmals, an mehreren Stellen hintereinander, auf die Masse und ihre Umhüllung einwirken zu lassen.
Durch das Verteilen auf mehrere Krafteinleitungsstellen sowie die gezielte Verdrängung der Masse in Gegenrichtung zur Vorschubrichtung kann die Produktionsgeschwindigkeit insgesamt gesteigert werden.
Die Fixierung der Umhüllung erfolgt in der Regel durch einen Versiegelungsvorgang, der mittels einer relativ hohen Temperatur erreicht wird. Bei entsprechenden Produktionsgeschwindigkeiten können allerdings in einem ersten Versiegelungsvorgang die vorgesehenen Versiegelungswalzen nicht mehr lange genug an den Portionierungsstellen verbleiben. Eine relativ hohe Temperatur kann nicht aufgebracht werden, da andernfalls die Umhüllung an ihrer jeweils außen liegenden Oberfläche schmelzen oder verbrennen würde, während die innenliegende Oberfläche noch relativ kalt ist. Aus diesem Grund kann außerdem vorgesehen werden, die unmittelbar die Kraft auf die Umhüllung ausübenden Elemente zu erwärmen. Auf diese Weise wird sowohl gleichzeitig die Masse aus dem Bereich der Portionierungsstellen verdrängt als auch die Umhüllung an diesen Stellen erwärmt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei Formgebungselemente auf, zwischen denen die Masse mit ihrer flexiblen Umhüllung geführt wird. Die Formgebungselemente werden mit sich periodisch ändernden Kräften belastet.
Es werden hierbei zwei profilierte, umlaufende Riemen verwendet.
Es ist nun vorgesehen, auf diese Formgebungselemente sich periodisch ändernde Kräfte einwirken zu lassen. Die Riemen werden dazu in einem geeigneten Bereich, der bevorzugt in der Mitte zwischen den Führungsrollen der Riemen liegt, beaufschlagt. Die Beaufschlagung kann hierbei entweder durch Rollen, Walzen, Stößel, Hydraulikelemente oder dergleichen erfolgen.
Wichtig hierbei ist, daß die Riemen so belastet werden, daß die Masse nicht nur einfach aus der Portionierungsstelle verdrängt wird, sondern gleichzeitig entgegen der Vorschubrichtung zurückgedrängt wird. Bei der Verwendung von Rollen oder Walzen als die Kräfte aufbringenden Elemente wird dies entweder durch eine exzentrische Lagerung dieser Rollen oder Walzen erreicht, wobei selbstverständlich alternativ oder zusätzlich eine unrunde Rolle oder Walze verwendet werden kann.Bei Stößeln oder hydraulischen Stellelementen ist eine entsprechende Ansteuerung vorgesehen.
Die Krafteinleitung erfolgt hierbei so, daß die Formgebungselemente zunächst eine relativ kleine und zumindest teilweise entgegen der Vorschubrichtung wirkende Kraft erfahren, die auf die zu formende Masse geleitet wird. Somit wird bereits am Beginn des Verdrängungsprozesses die zu formende Masse von der Portionierungsstelle weg verdrängt. Beim weiteren Fortschreiten des Verdrängungsvorgangs wird ein größer werdender Anteil der einwirkenden Kräfte senkrecht zur Vorschubrichtung eingeleitet. Somit finden also gleichzeitig ein Herausquetschen der Masse aus dem Bereich der Portionierungsstellen und ein Verdrängen entgegen der Vorschubrichtung statt.
Der absolute Betrag der einwirkenden Kräfte kann hierbei gleichbleiben oder sich ändern, insbesondere ansteigen.
Es kann hierbei vorgesehen sein, beim ersten Zusammenpressen der Formgebungselemente noch relativ geringe Kräfte vorzusehen, so daß noch nicht die gesamte Masse aus dem Bereich der Portionierungsstellen verdrängt wird. Dies wird dann in einem zweiten und ggf. dritten oder vierten Schritt nachgeholt. Es ist aber selbstverständlich ebenfalls möglich, bei einer geeigneten Masse mit passenden Materialeigenschaften die gesamte erforderliche Verformung in lediglich einem einzigen Schritt vorzunehmen.
Wie bereits weiter oben ausgeführt, bestehen die Formgebungselemente aus umlaufenden Riemen.
Diese sind an ihren jeweils der Masse zugewandten Seiten mit Stegen in bestimmten Abständen versehen. Die Abstände zwischen diesen Stegen und deren Höhe entsprechen den Abmessungen des zu liefernden Produkts. Die Stege selbst sind vorzugsweise nicht ohne Übergang senkrecht aus der Riemenoberfläche heraus abragend angebracht, sondern weisen Seitenschrägen auf. Es kommt somit nicht zu einer schlagartigen Verdrängung der Masse aus den Portionierungsstellen, sondern die Masse kann vielmehr spitz zulaufend in Richtung auf die Portionierungsstellen verbleiben. Auch durch diese spezielle Formgebung werden die insgesamt auftretenden Rückstellkräfte verringert.
An ihrer Innenseite weisen die Riemen Noppen oder eine ähnlich geeignete Führungseinrichtung zum Antrieb und zur Förderung auf.
Es kann weiter vorgesehen sein, die Stege beheizbar auszubilden. Hierzu sind die Stege selbst entweder aus Metall, wahlweise mit einer geeigneten Beschichtung ausgebildet, oder es sind Metallstäbe in das Riemenmaterial eingebettet. Beim stetigen Umlauf der Riemen passieren nun die Stege mit den darin angebrachten Metallelementen eine geeignete Heizeinrichtung, z.B. ein Induktionselement. Auf diese Weise werden die Stege erwärmt, so daß im Portionierungsbereich nicht nur die Masse verdrängt wird, sondern gleichzeitig die Umhüllung eine gewisse Erwärmung erfährt. In der an die Portionierungseinheit anschließenden Fixierungseinheit ist es nunmehr nicht mehr erforderlich, die Umhüllung vollständig von einer relativ niedrigen Temperatur auf Fixierungstemperatur zu bringen, sondern die Umhüllung weist bereits eine erhöhte Temperatur auf. Hierdurch kann eine zuverlässige Fixierung bei relativ geringem Aufwand erreicht werden.
Selbstverständlich ist auch eine andere Fixierung der Umhüllung möglich, so daß diese Heizeinrichtung nicht zwingend Bestandteil der Erfindung ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher dargestellt, wobei hier als Beispiel eine Portionierung für Käse gewählt worden ist. Der Gedanke der Erfindung ist allerdings nicht auf dises Material beschränkt, sondern die Erfindung kann bei jedem anderen geeigneten Material ebenfalls zum Einsatz kommen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung die Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Dabei zeigt:
Figur 1:
eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer Verdrängungsvorrichtung gemäß der Erfindung,
Figur 2,3:
eine Seitenansicht der zum Verdrängen verwendeten Walzen,
Figur 4:
eine vergrößerte Darstellung des verwendeten Verdrängungselements.
Gemäß Figur 1 sind als Verdrängungselemente zwei Riemen 1,2 vorgesehen, die jeweils in den Pfeilrichtungen 12,13 umlaufen und dabei von Rollen 3,4 geführt werden. Dies geschieht mittels Zähnen 5, die an der Innenseite der Riemen 1,2 angebracht sind. Die Rollen 3, 4 sind entsprechend zur Aufnahme der Zähne 5 und zum Antrieb der Riemen 1, 2 ausgebildet. An der Außenseite sind die Riemen 1,2 mit mehreren Stegen 6 versehen, wobei in jedem Steg 6 einer oder mehrere Stäbe 16 angebracht sind.
Die Riemen 1, 2 sind synchronisiert, so daß sich die Stege 6 der beiden Riemen gegenüberliegen, wie in Fig. 1 gezeigt.
Die gesamte Anlage ist bevorzugt so ausgeführt, daß die zu formende Masse in Vorschubrichtung 7 senkrecht nach unten transportiert wird. Selbstverständlich ist aber auch ein anders gerichteter Einbau möglich, z.B. waagrecht oder schräg, wobei auch eine Förderung nach oben entgegen der Schwerkraft vorgesehen sein kann.
Im Bereich zwischen den Rollen 3,4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Walzenpaare 8,8a, 9,9a, 10,10a vorgesehen, die ebenfalls an ihrem Umfang mit Zähnen 17 versehen sind (Figur 2,3).
Das zu formende ud zu portionierende Material wird nun zusammen mit seiner Umhüllung von oben her in Pfeilrichtung 7 in den Trichter zwischen den Riemen 1,2 eingeführt. Es wird von den Riemen weiter transportiert in Pfeilrichtung 7, bis es etwa in den Bereich des ersten Walzenpaares 8,8a gelangt.
Sämtliche Walzenpaare 8,8a, 9,9a, 10,10a sind mittels ihrer Zähne 17 (Figur 2,3) drehsynchron mit den Riemen 1,2 gekoppelt. Somit kann die Kraftwirkung, die von den Walzenpaaren auf die Riemen ausgeübt wird, so dosiert werden, daß stets eine bestimmte Kraft ausgeübt wird, wenn sich die Stege 6 an einer bestimmten, vorgegebenen Stelle befinden.
Durch die Walzenpaare 8,8a, 9,9a, 10,10a erfolgt nun eine Kraftwirkung in Pfeilrichtungen 14,15 sowie in Gegenrichtung zur Förderrichtung 7. Dies geschieht dadurch, daß die Walzen der Walzenpaare 8,8a, 9,9a, 10,10a gemäß Figuren 2,3 mit Einsätzen 18 versehen sind, die zwischen den zugehörigen Zähnen 17 angebracht sind. Diese Einsätze können hierbei eingeklemmt, eingeschweißt oder in anderer geeigneter Weise befestigt sein.
Die Höhe der Einsätze 18 wird nun so gewählt, daß entweder bereits ein vollständiges Zusammendrücken der Stege 6 im Bereich der Walzenpaare erfolgt, oder aber, wie beim ersten Walzenpaar 8,8a (Figur 2) noch etwas Spielraum zwischen den Stegen 6 der Riemen 1,2 verbleibt. Die Kraftwirkung in den Pfeilrichtungen 14,15 in Figur 1 ergibt sich in klarer Weise daraus, daß durch die Einsätze 18 der Abstand zwischen den Walzen eines Walzenpaares 8,8a, 9,9a, 10,10a verringert wird und somit die dazwischen befindlichen Riemen mitsamt der Käsemasse und der Verpackung zusammengequetscht werden. Der zurückwalkende Effekt entgegen der Pfeilrichtung 7 ergibt sich dadurch, daß, sobald die Einsätze 18 in Eingriff mit den Riemen 1,2 gelangen, dieser Eingriff noch in Figur 1 oberhalb des Mittelpunkts der Walzen 8,8a erfolgt. Wenn nun die Riemen 1,2 sich in den Pfeilrichtungen 12,13 weiter bewegen und dadurch auch die Walzen 8,8a weiterbewegt werden, gelangen diese Einsätze 18 in immer stärkeren Eingriff mit den Riemen 1,2 und drücken diese entsprechend stärker zusammen. Die Berührstelle zwischen den Walzen 8,8a und den Riemen 1,2 wandert zusammen mit der Käsemasse und der Umhüllung nach unten; bei einem weiteren Fortschreiten der Verdrehung wird allerdings der Abstand zwischen den Einsätzen 18 der gegenüberliegenden Walzen 8,8a stets weiter verringert. Da die Einsätze 18 in ihrer ersten Kontaktstellung noch schräg nach außen geneigt in Bezug zur Mitte der Vorrichtung stehen und im weiteren Verlauf der Förderbewegung langsam parallel schwenken, ergibt sich insgesamt ein Zurückwalken der Käsemasse durch die Einsätze 18 an den Walzen 8,8a.
Derselbe Vorgang tritt auch bei den Walzenpaaren 9,9a, 10,10a auf, wobei hier mehr Einsätze 18 vorgesehen sind als beim ersten Walzenpaar 8,8a. So kann beispielsweise mit dem ersten Walzenpaar 8,8a lediglich eine Vorverformung herbeigeführt werden, wobei die gegenüberliegenden Stege 6 der Riemen 1 noch nicht zwangsweise miteinander zusammenstoßen, sondern an diesen Portionierungsstellen noch eine gewisse Käserestmasse verbleiben kann. Die endgültige Verdrängung erfolgt dann mittels der Walzenpaare 9,9a, 10,10a.
Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, anstelle der Einsätze 18 an den Walzenpaaren 8,8a, 9,9a, 10,10a diese Walzenpaare exzentrisch zu lagern und dadurch ebenfalls periodisch wechselnde Andrückkräfte auf die Riemen 1,2 zu erreichen.
Es ist nicht näher dargestellt, daß die Walzenpaare 8,8a, 9,9a, 10,10a in Pfeilrichtungen 14,15 sowie in Pfeilrichtung 7 und in Gegenrichtung dazu verstellbar angeordnet sind. Außerdem ist ein leichtes Auswechseln dieser Walzenpaare vorgesehen.
Insgesamt wird somit eine optimale Anpassung an unterschiedliche Randbedingungen erreicht. Zusätzlich kann noch ein leichtes Auswechseln der Riemen 1,2.mit den Rollen 3,4 vorgesehen sein, um die Anlage insgesamt noch anpassungsfähiger auszulegen.
Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung durch den Querschnitt eines Riemens 1 bzw. 2. Deutlich sind die Stäbe 16 zu erkennen, die im Bereich des Stegs 6 angeordnet sind und quer zur Längsrichtung des Riemens 1,2 verlaufen.
Selbstverständlich ist es alternativ ebenfalls möglich, lediglich einen großen Stab einzulegen oder den gesamten Steg 6 in Form eines am Riemen befestigten Metallteils auszubilden.
Mit Hilfe dieser Stäbe 16 wird nun der Steg 6 insgesamt erhitzt. Hierzu ist zu jedem Riemen 1,2 eine Induktionsstation 11 (Figur 1) vorgesehen, bei er in ansich bekannter Weise mittels Induktion den Stäben 16, die zu diesem Zweck bevorzugt aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sind, Wärmeenergie zugeführt wird. Hierdurch wird der gesamte Stegbereich an den Riemen 1,2 erhitzt. Insgesamt ergibt sich somit bereits eine Vorwärmung der Umhüllung, sobald diese mit den Stegen 6 der Riemen 1,2 in Kontakt kommt. Diese Erwärmung erfolgt in vorteilhafter Weise lediglich im Bereich der vorgesehenen Portionierungsstellen.
Wie ebenfalls in Figur 4 dargestellt, besteht jeder Riemen 1,2 aus einem Obermaterial 19 sowie einem Untermaterial 20, das mit Zähnen 5 und entsprechenden Ausnehmungen versehen ist. Es ist aber selbstverständlich ebenfalls möglich, die Riemen 1,2 materialeinstückig aus einem durchgehenden homogenen Material herzustellen.
Der Steg 6 ist hierbei ebenfalls als Unterschied gegenüber dem Stand der Technik nicht senkrecht aus der Oberfläche 23 des Riemens 1,2 herausragend ausgebildet, sondern weist zunächst einen Absatz 21 auf, an den sich eine Schrägfläche 22 anschließt, die wiederum in die Fläche 23, die im wesentlichen parallel zur Riemenlängsachse verläuft, übergeht.
Durch diese Schrägfläche 22 wird der Verdrängungsprozess im Bereich der Portionierungsstellen etwas abgemildert und erfolgt nicht mehr so abrupt, wie dies bisher beim Stand der Technik der Fall war.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit eine zuverlässige Verformung bei einem Kaltverformungsvorgang erreicht.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Formgebung und Portionierung einer zähen Masse innerhalb einer flexiblen Umhüllung während einer Vorschubbewegung durch von außen auf die Umhüllung einwirkende Kräfte, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrfache, aufeinanderfolgende und periodisch sich richtungsändernde, ein- oder beidseitige Krafteinwirkung durch Formgebungselemente erfolgt, die als mit Stegen (6) versehene Riemen (1,2) ausgebildet und durch Kräfte aufbringende Elemente (8,8a, 9a,10,10a) mit diesen Kräften beaufschlagt sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag der einwirkenden Kräfte unverändert bleibt oder sich periodisch ändert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen einwirkenden Kräfte zumindestens teilweise und während eines gewissen Zeitraums in Gegenrichtung zur Vorschubbewegung der Masse und deren Umhüllung wirken.
  4. Vorrichtung zur Formgebung und Portionierung einer zähen Masse innerhalb einer flexiblen Umhüllung während einer Vorschubbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse innerhalb der Umhüllung zwischen zwei Formgebungselementen verläuft, die als mit Stegen (6) versehene Riemen (1,2) ausgebildet und durch Kräfte aufbringende Elemente (8,8a,9,9a,10,10a) ein- oder beidseitig mit diesen Kräften beaufschlagt sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (6) ein- oder beidseitig mit einer Schrägfläche (22) versehen sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Kräfte aufbringende Elemente (8,8a,9,9a,10,10a) hintereinander angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Belastung aufbringenden Elemente (8,8a,9,9a,10,10a) als Rollen, Walzen, Stößel oder in ähnlicher geeigneter Form ausgebildet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Belastung aufbringenden Elemente (8,8a,9,9a,10,10a) einstellbar und auswechselbar angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung der die Kräfte aufbringenden Elemente (8,8a,9,9a,10,10a) als Walzen diese einen unrunden Außenumfang aufweisen oder exzentrisch gelagert sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erwärmung der Profilierungselemente (6) an den Formgebungselementen (1,2) aufweist.
EP96900909A 1995-01-17 1996-01-06 Verfahren und vorrichtung zur formgebung und portionierung einer zähen masse Expired - Lifetime EP0804364B1 (de)

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