DE3242147A1

DE3242147A1 - Verfahren zum stopfen von nahrungsmittelhuellen

Info

Publication number: DE3242147A1
Application number: DE19823242147
Authority: DE
Inventors: Herve 60000 Beauvais Duroyon
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1982-11-13
Publication date: 1983-06-09
Also published as: NL8204423A; BR8206572A; NL189171B; DE3242147C2; FI73120C; DK162007B; NO155221C; GB2109219A; FR2516354A1; SE8206415L; DK508582A; JPH0227207B2; AT388647B; PH20115A; NO155221B; FR2516354B1; PT75852A; PT75852B; ES8403814A1; CA1199520A

Description

PATENTANWALT DR, HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

B Köln 41 , Räderscheidtstr. 1

Köln, den 5. November 1982 Nr. 70

UNION CARBIDE CORPORATION, Old Ridgebury Road, Danbury, State of Connecticut, 06817, USA

Verfahren zum Stopfen von Nahrungsmittelhüllen

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PATENTANWALT DR. HANS-GÜNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

8 KÖLN 41, Räderscheidtstr. 1

Beschreibung

■Die Erfindung richtet sich auf das Stopfen von Nahrungsmittelhüllen in geraffte Hüllen, insbesondere auf ein Verfahren unter Verwendung von gesteuert vorgefeuchteten Hüllen bei denen das Einweichen und Sättigen der Hüllen unmittelbar vor dem Stopfen vermieden wird.

Stopfeinrichtungen sind bekannt mit denen automatisch Nahrungsmittelprodukte, wie Emulsionen in Hüllen eingebracht werden können, die dabei entrafft werden. Nach dem Füllen' der Hülle werden die Enden eingeschnürt und ein zweiter Clipverschluß angebracht sowie ein erster Clipverschluß für das anschließend zu füllende Hüllenstück. Danach erfolgt das Trennen der gefüllten Hülle vom ungefüllten Hüllenstück.

Eine solche Stopfeinrichtung, die im allgemeinen als gut geeignet von den Verwendern akzeptiert ist und mit der der Stopfdurchmesser genau gesteuert werden kann ist in dem US-Patent Re 30 390 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird eine Aufweitscheibe oder ein Ring verwendet, um die Hülle auf etwa den gewünschten Stopfdurchmesser unmittelbar vor dem Füllen der Hülle mit der Emulsion auszudehnen. Nachdem die gewünschte Hüllenlänge gefüllt ist, läuft ein Einschnür- und Verschlußvorgang ab in unmittelbarer Nähe des Zuführendes des Stopftrichters. Ein Satz von Einschnürbacken schnürt die Hülle ein und anschließend wird ein zweiter Clipverschluß angebracht. Um das Einschnü ren ohne einen unerwünschten Anstieg des Stopfdruckes ausführen zu können, wird eine Spannhülse auf dem Stopftrichter hin- und herbewegt, so daß eine vorbestimmte Hüllenlänge entspannt wird und durch die Einschnürbacken her aufgezogen werden kann für das zusammengedrückte Wurstende. Weil das Einschnüren und das Anbringen des zweiten Clip-

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verschlusses in unmittelbarer Nachbarschaft des Zuführendes des Stopftrichters erfolgt, muß das Anbringen des ersten Clipverschlusses auf das Ende des neuen Hüllenstückes zu einem späteren Zeitpunkt des Arbeitszyklus erfolgen, nachdem der Verschlußkopf in Arbeitsstellung zum Anbringen des ersten Verschlusses fixiert ist. Ein derartig schrittweiser- Verschlußzyklus verlängert die Zykluszeit. Das ist kein wesentlicher Nachteil bei der Herstellung von relativ großen Würsten, bei dem der StopfVorgang ein wesentlicher Teil des Gesamtarbeitszyklusses ist und ! das Anbringen des zweiten Clipverschlusses sehr wesentlich ist. Bei der Herstellung von kurzen und Würsten mit gerin- j gem Querschnitt wird der Verschlußzyklus jedoch zu einem ! wesentlichen Teil des gesamten Füllzyklusses.

Bei den Hüllen, die kommerziell mit der Stopfvorrichtung : gemäß US-Patentschrift Re. 30 390 verwendet werden, handelt es sich um durch die Hersteller gesteuert vorgefeuch- J tete Hüllen, die zahlreiche Vorteile aufweisen. Am wich- '

tigsten ist, das es nicht mehr erforderlich ist, den Hül- ■

i lenstab bei der Verarbeitung unmittelbar vor dem Stopfen j einzuweichen und mit Flüssigkeit zu sättigen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Hinblick auf die bisher übliche Zeit, Ausrüstung und Anstrengungen, die erforderlich waren für das Einweichen und Feuchten der Hüllen vor dem Stopfen. Weiterhin weisen die Hüllen einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt auf, so daß die Hüllen ein vorherbestimmbares Verhalten in der Stopfeinrichtung aufweisen. Schließlich können Hüllen, die nicht unmittelbar vor dem Stopfen befeuchtet werden müssen, zu höheren Packungsverhältnissen gerafft werden, so daß die gerafften Hüllenstäbe größere füllbare Hüllenlängen aufweisen und sich die Stillstandszeiten der Stopfmaschine zum Anbringen neuer Hüllenstäbe verringern.

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Eine zweite Type einer automatischen Stopfmaschine, die für einige Anwendungsfälle sehr populär ist, ist die in den US-Patentschriften 3 748 690 und 3 872 543 beschriebene Maschine Polyclip FCA-S (Modell 3451). Die Arbeitszeit für den Verschlußzyklus dieser Stopfvorrichtung ist dadurch verringert, daß der zweite Clipverschluß für die gestopfte Hülle und der erste Clipverschluß für die anschließend zu füllende Hülle gleichzeitig aufgebracht ■ werden. Das gleichzeitige Arbeiten verhindert das Einschnüren des eingeschlossenen Produktes in unmittelbarer Nachbarschaft des Stopftrichters durch die Verschließvorrichtung. In Praxis wird dabei ein Paar von dicht nebeneinander angeordneten Einschnürbacken mit der gestopfen , Hülle in Berührung gebracht und diese eingeschnürt. Dann werden die Backen in Querrichtung voneinander getrennt um Platz für das Anbringen des Paars von Clipverschlüssen zu schaffen. Während der Einschnür- und Trennphase muß ein Teil der eingefüllten Emulsion entfernt werden. Die Vorrichtung erzeugt Bremskräfte auf die Hülle mit einer äußeren Einschnüreinrichtung, die so bewegt werden kann, daß die Bremskräfte effektiv so stark verringert sind, das zusätzliche Hülle vom Vorrat zur Aufnahme der verdrängten Emulsion nachgezogen werden kann.

Bei Verwendung einer äußeren Vorrichtung zur Erzeugung von Bremskraft kann die Ausdehnung der Hülle auf die gewünschte Größe nur durch die eintretende Fleischmasse bewirkt werden. Dies hat sich als brauchbar erwiesen für vollständig gesättigte Hüllen, weil diese relativ leicht dehnbar sind und durch die eintretende Fleischmasse in : ausreichendem Maße aufgeweitet werden. Es wurde jedoch ^! festgestellt, daß bei, Verwendung von gesteuert vorgefeuchteten Hüllen, die sehr viel weniger dehnbar sind der Stopfdruck dabei auf ein Niveau ansteigt, das häufig zum Reißen der Hülle oder Abspringen des ersten Clipverschlusses führt.

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Das gilt insbesondere für Hüllen, die gesteuert vorgefeuchtet sind auf das handelsübliche Niveau (beispielsweise etwa 20 Gew.%). Derartige Hüllen sind sehr viel weniger dehnbar als vollständig mit Feuchtigkeit gesättigte Hüllen. Dies hat zur Folge, daß die erforderlichen Stopfdrücke bei Verwendung von vorgefeuchteten Hüllen auf Stopfanlagen der Type FCA-S um den Faktor 2 oder 3 größer wer- ; den können als bei Verwendung von vollständig gesättigten j

Hüllen. Dieser wesentlich höhere Stopfdruck verursacht \ zahlreiche Probleme mit dem Halten der Clipverschlüsse, insbesondere wenn es sich um kleine Würste handelt. ι

Um gesteuert vorgefeuchtete Hüllen auf derartigen Stopfvorrichtungen bei Begrenzung des Stopfdruckes auf ein Niveau, bei dem die Verschlüsse nicht abspringen verwenden zu können, hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, den in der US-PS 4 007 761 beschriebenen Aufweitring zu verwenden. Der Außenumfang des Ringes wird dabei so gewählt, daß durch ihn die Hülle auf etwa den gewünschten Stopfdurchmesser ausgedehnt wird, so daß die in die Hülle ein-, tretende Emulsion diese nur füllen muß und bestenfalls ein geringfügig zusätzliches Ausdehnen erfolgt.

Die Anordnung eines Aufweitringes innerhalb der Hülle, um diese auszudehnen, verursacht bei Stopfvorrichtungen jedoch zusätzliche Probleme j weil der Aufweitring weitere Bremskräfte auf die Hülle ausübt. Diese sind erheblich, wenn die zusätzlichen Bremskräfte der Einschnüreinrichtung der FCA-S-Maschine hinzukommen.

Eine Vorrichtung, wie sie in dem bereits beschriebenen US-Patent Re. 30 390 beschrieben ist, weist eine Entspannungseinrichtung auf, mit einem sich hin- und herbewegender Pneumatikzylinders, der eine Spannhülse hin- und herbewegt, um eine gesteuerte Hüllenlänge zu entspannen, so daß die

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auf das entspannte ..Hüllenstück wirkende Bremskraft erheblich reduziert ist. Das entspannte Hüllenstück kann wäh- ; rend des Einschnürens und Verschließens durch die Einschnürbacken gezogen werden. Die Arbeitszeit der Vorrichtung für das Einschnüren und Anbringen des Verschlusses
gemäß der Re. 30 390 liegt in der Größenordnung von 1 oder
2 see. Dies ermöglicht die Verwendung von doppelt wirken- j den Pneumatikzylindern, um die Spannhülse hin- und herzu- : bewegen. Bei einer direkten Verwendung dieser Entspannungseinrichtung bei Vorrichtungen mit Doppelverschluß, beispielsweise einer Stopfvorrichtung der Type FCA-S, kommt
es jedoch zu einer nicht akzeptablen Verlängerung der Zeit

für das Verschließen. i

Die Verwendung des in der US-PS 4 007 761 beschriebenen : Prinzips mit einem Aufweitring und Führen der Hülle über ; diesen Ring und durch einen Verschlußring, der den Produkt-j

rückfluß verhindert, ermöglicht das Stopfen der Hülle mit j einem Stopftrichter. Um den gewünschten Stopfdruck ein- j stellen zu können, entsprechend dem gewünschten Durchmes- ι ser, ist der Abstand zwischen Aufweitring und Verschluß- ; ring variabel einstellbar.- Dies bedingt einen variablen ; Hüllenwinkel zwischen den beiden Ringen, der eine bestimm- ; te Bremskraft erzeugt, die ausreicht, um die Hülle im gewünschten Maß zu stopfen.

Wenn die gewünschte Produktmenge in die Hülle eingefüllt ;

ist, wird die Nahrungsmittelzuführpumpe abgeschaltet und j

die relative Stellung zwischen Aufweitring und Verschluß- j

ring wirkt weiterhin dem Druck entgegen, der durch die !

ursprüngliche Bremskraft erzeugt wurde. Wenn unter diesen j

Umständen Einschnüren und Verschließen ausgeführt wird, !

ι steigt der Innendruck der Hülle in nicht akzeptabler Weisej

an.

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4P

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Arbeitsweisen vermeidet und es ermöglicht gesteuert vorgefeuchtete Hüllen zu verarbeiten, ohne daß beim Einschnür- und Verschließzyklus der Innendruck über vertretbare Grenzen hinaus ansteigt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß den Patentansprüchen.

Es wurde gefunden, daß sich mit der erfindungsgemäßen Arbeitsweise eine ausreichende Druckreduzierung erreichen ; läßt weil ein zusätzliches Hüllenstück herangeführt wird. \ . Dies wird erleichtert durch Verschieben des Verschlußringes und Vergrößerung seines Abstandes vom Aufweitring, sobald das Einschnüren beginnt. Diese Arbeitsweise ergibt zahlreiche Vorteile.

Vor allen Dingen tendiert der Verschlußring dazu, die gefüllte Hülle zu tragen und ein zusätzliches Hüllenstück j am Ende des Stopftrichters verursacht eine lokale Druckverringerung, obwohl der Verschlußring die Hülle nicht ! wesentlich einspannt. Dies beruht einerseits auf dem ! 25 Stopfdruck innerhalb der Hülle und dem größeren Durchmesser der Hülle neben dem Verschlußring.

Wichtiger ist jedoch, daß durch die Vergrößerung des Abstandes zwischen Verschlußring und Aufweitring sich der •30 Winkel des gespannten Hüllenstückes zur Achse der Vorrichtung verringert und dadurch sich auch die Rückhaltekraft oder Bremskraft verringert. Die beim Einschnüren und Trennen der Verschließbacken entwickelten Kräfte kompensieren die zuvor erreichte lokale Druckverringerung· Wichtiger ist noch, daß durch die verringerte Bremskraft das für den Einschnür- und Verschließvorgang erforderliche zusätzliche Hüllenstück leicht vom Hüllenvorrat abgezogen werden kann.

Die Verringerung der Reibungskräfte, die, von den Ringen ausgehend auf die Hülle einwirken, beruht auf der veränderten Stellung der Ringe zueinander, wobei ein steigender ι Abstand die Kräfte verringert. Durch Verschieben des Verschlußringes verringert sich der Abzugswinkel der Hülle über die Ringe. Dies führt zu einer geringeren Reibung der Hülle an den Ringen, die Reibungskräfte sind also verringert. Dies hat wiederum zur Folge, daß die auf die Hülle wirkenden Bremskräfte geringer sind, so daß der Stopfdruck nicht mehr über die akzeptablen Grenzen hinaus ansteigt.

Eine Diskussion über die wahrscheinlche Theorie, die den i Druckaufbau begrenzt, ist in der US-PS 4 164 057, Spalte 3/ Zeilen 18 bis 49 und in der US-PS Re. 30 390 beschrieben. !

Auf diese Ausführungen wird hiermit ausdrücklich Bezug ge- j nommen.

I Es wurde weiterhin gefunden, daß die Verwendung einer ver- ! besserten Ausführung einer Entspannungsvorrichtung in Kombination mit einem Aufweitring und einem verschiebbaren Verschlußring eine weitere vorteilhafte Verringerung des Stopfdruckes in der Hülle ermöglicht. Diese konstruktive ; . Gestaltung arbeitet noch schneller.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß der allgemeine Erfindungsgedanke darin besteht, die Verwendung von gesteuert vorgefeuchteten gerafften Hüllen auf den zuvor . ] beschriebenen Stopfvorrichtungen zu ermöglichen, ohne daß die bekannten Nachteile auftreten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Aufweitring verwendet wird, um die Hülle vor dem Stopfen auszudehnen und durch Zusammenwirken des Aufweitringes mit einem verschiebbaren Verschlußring den arlorderlichen !

Stopfdruck zu reduzieren. J

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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf die zusätzliche Verwendung einer Entspannungseinrichtung, vorzugsweise einer schnellarbeitenden Vorrichtung, die wahlweise zusammenwirkt mit dem Aufweitring und dem . verschiebbaren Verschlußring, so daß zusätzlich ein entspanntes Hüllenstück erzeugt wird, ohne daß eine Verlängerung der Verschlußzykluszeit erforderlich ist.

Ein wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen Arbeitsweise besteht darin, daß das Einschnüren und Verschließen erfolgen kann ohne daß ein wesentlicher Anstieg des Druckes in der gefüllten Hülle erfolgt.

Zum besseren Verständnis wird die erfindungsgemäße Arbeitsweise nun noch detaillierter anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei werden die erreichten Vorteile besonders deutlich..

Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teils einer Backenstopfvorrichtung, die erfindungsgemäß modifixiert ist.

Figuren 2 bis 5 zeigen Ausschnitte, die das Einschnüren und Trennen der Einschnürbacken der Ausführungsform von Figur 1.

Figuren 6 und 7 zeigen detailliert die Hüllenführung über den Verschlußring und den Aufweitring zum Erzeugen der Rückhaltekräfte in einer üblichen Stopfvorrichtung in Einschnür- und Verschließstellungen.

Figur 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei eine schnellwirkende Entspannungseinrichtung hinzugefügt wurde.

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Figuren 9 bis 11 zeigen Ausschnitte des Einschnürens und
Trennens bei dieser alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 8.

Figur 12 ist eine Draufsicht auf die Entspannungseinrichtung entlang der Linie 12-12 von Figur 8.

Figur 13 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Entspannungsvorrichtung entlang der Linie 13-13 von Figur 12.

Figur 14 ist ein Teilausschnitt der die Übertragungselemente der Entspannungsvorrichtung zeigt, entlang der Linie
14-14 von Figur 12 und

Figuren 15a-15c sind Diagramme, die die Bewegung des über- j tragungselementes von Figur 14 wiedergeben. :

Die Erfindung wird im Zusammenhang mit einer bevorzugten j Ausführungsform beschrieben, soll jedoch dadurch nicht i begrenzt werden. Im Gegenteil alle alternativen Ausfüh- ι rungsformen und Äquivalente, die innerhalb des allgemeinen I

Erfindungsgedankens der Ansprüche liegen, sollen einge- ! schlossen sein. i

Die Abbildung 1 zeigt einen Teil der zuvor beschriebenen

FCA-S-Stopfvorrichtung mit der das erfindungsgemäße Ver- :

fahren ausgeführt werden kann. Eine üblicherweise ausge- |

führte Stopfvorrichtung weist einen Revolverkopf 20 auf j

mit einem Paar von Stopftrichtern 21, 22. Begrenzungs- j

glieder 23 sind vorhanden mit Mitnehmerzapfen·24, die | in Nuten des Revolverkopfes eingreifen, beispielsweise

die Nut 25, um den Revolverkopf am Befestigungszapfen in j

einer bestimmten Stellung zu halten. Unter den angegebe- |

nen Bedingungen ist der Stopftrichter 21 in Arbeitsstel- j

lung, wobei ein Hüllenstück 27 darauf angeordnet ist, !

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vorbereitet zum Füllen mit Nahrungsmittelprodukt mittels einer schematisch wiedergegebenen Emulsionspumpe 31 und verschlossenen Würsten 28, die mit dem Förderband 29 abgeführt werden. Ein zweites Hüllenstück 30 ist auf dem Stopftrichter 22 angeordnet und vorbereitet, um in die Arbeitsstellung geschwenkt zu werden nachdem das Hüllenstück 27 gefüllt ist.

Die handelsüblich erhältlichen Stopfvorrichtungen weisen Einschnür- und Verschließteile auf, die mit der Bezeichnung 4 0 teilweise wiedergegeben sind. Der verwendete Verschluß ist nicht gezeigt, um Verwirrung zu vermeiden.

Beim praktischen Betrieb arbeitet die Verschließeinrichtung in üblicher Weise beim Aufbringen eines zweiten Verschlusses am ablaufenden Ende, um die gestopfte Hülle zu verschließen und mit einem ersten Verschlußclip wird die neue Hülle verschlossen, um das vordere Ende der anschliessenden Wurst zu verschließen. Dann wird ein Messer betätigt, um die fertige Wurst abzutrennen von den mit einem I neuen Verschluß versehenen Hüllenstück. Die Einschnür- und Verschließrichtung 40 weist zwei Paar von miteinander zusammenwirkender im allgemeinen V-förmig ausgebildeten Einschnürbacken auf, die um eine Welle 41 schwenkbar sind. Das zweite Einschnürteil, d.h. die Einschnürbacken in der Nähe des gefüllten Hüllenendes weisen eine obere Backe

j 42 und eine untere Backe 43 auf und die ersten Einschnür-

! teile, d.h. die Backen in der Nähe des Hüllenstabes wei-

sen eine obere Backe 44 und eine untere Backe 45 auf.

: Um jeweils das Paar von Backen aufeinander ausgerichtet

j zu halten weis jede der unteren Backen eine Hohlkehle 46,

47 auf, in die die oberen Backen eingreifen, wenn die

j Backen zueinander geschwenkt oder .voneinander entfernt

! 35 werden.

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Figur 1 zeigt die übliche Arbeitsstellung der Backen, bei der die Backen offen sind und eine öffnung 48 ausbilden durch die das zu stopfende Produkt hindurchgeführt werden kann. Wenn es erwünscht ist die Wurst einzuschnüren und zu verschließen, werden die Backen um den Schaft 41 geschwenkt durch nicht gezeigte Antriebseinrichtungen, um die in Figur 4 wiedergegebene Stellung einzunehmen. Es ist zu sehen, daß eine wesentlich verkleinerte öffnung 49 gebildet wird, so daß die Hülle innerhalb der öffnung eingeschnürt und dicht zusammengedrückt ist.

Um einen Hüllenschwanz auszubilden und ausreichend Platz zum Anbringen von zwei Clipverschlüssen zu haben, können : die Backen zusätzlich zum Einschnüren axial bewegt werden. Die Einschnürbacken 42 und 43 können von den Backen 44 und 45 axial wegbewegt werden wie es in Figur 5 gezeigt ist. Die Backen drücken die Hülle ausreichend dicht zusammen, so daß die Fleischemulsion aus dem Hüllenstück 50 herausgedrückt wird. Wie üblich werden nach Erreichen der in Figur 5 gezeigten Stellung ein Paar von Clipverschlüssen angebracht, um die gestopfte Hülle zu verschließen und ein verschlossenes Hüllenende für das anschließende Stück zu schaffen. Danach wird die Hülle zwischen den Verschlüs-. sen mit einem Messer durchgetrennt. Die Backen kehren dann j in die in Figur 1 wiedergegebene Stellung zurück, so. daß j der anschließende Füllschritt des nächsten Hüllenstückes ' erfolgen kann.

Die handelsüblich erhältlichen Backenstopfvorrichtungen ■ weisen auch eine äußere Rückhalteeinrichtung auf, wie sie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 748 690 und 3 872 543 beschrieben ist, um Rückhaltekräfte kreisförmig auf die Hülle aufzubringen in der Nähe des Endes des Stopftrichters. Dem Fachmann ist es bekannt, daß die Spannkräfte der außen wirkenden Rückhaltevorrichtung erhöht oder erniedrigt werden können, um den Stopfdruck

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zu erniedrigen oder zu erhöhen. Im praktischen Betrieb

dient ein Teil der Rückhalte- oder Bremskraft dazu, Druck

zu erzeugen, der zu dem gewünschten Stopfumfang führt.

Früher wurden für diese Backenstopfmaschine vollständig

eingeweichte Hüllenstücke verwendet, die vergleichsweise j dehnbar sind. Die außenwirkenden Rückhalteeinrichtungen j sind so eingestellt, daß sie einen ausreichenden Druck er- \ zeugen, so daß die in die Hülle eintretende Fleischmasse ι

die Hülle auf annähernd den gewünschten Umfang ausdehnt. |

In einigen Fällen ist es möglich, die Maschine so zu be- j

treiben,' daß eine zu geringe Füllung entsteht, anschlies- j

send jedoch während des Einschnürens und des Verschlußzyk- j

lasses der Stopfdruck erhöht wird. In anderen Fällen, wie ;

es z.B. in der US-PS 3 748 690 beschrieben ist, kann eine :

erste Rückhalteeinrichtung als äußerer Dämpfer ausgebildet i

sein. Dann ist es relativ einfach, den Dämpfer als eine ^: Vorrichtung zum Auslösen zusätzlicher Hüllenrückhalte-

' kräfte oder Verringern der Rückhaltekräfte einzusetzen, um \ während des Einschnür- und Trennschrittes des Verschlußzyklusses zusätzliche Hülle zur Verfügung zu haben.

Es wurde festgestellt, daß eine Vorrichtung zum Aufbringen
äußerer Rückhaltekräfte nicht geeignet ist zur Verwendung
mit gesteuert vorgefeuchteten Hüllen (beispielsweise auf
ein Niveau von etwa 20 Gew.% Feuchte), weil der Stopfdruck
der erforderlich ist, um die Hülle mittels der Fleischmasse auf den gewünschten Stopfumfang auszudehnen, so groß
ist, daß er den ersten Verschlußclip von der Hülle absprengt ehe das Entraffen der Hülle und Stopfen erfolgt.
Wenn jedoch der Stopfdruck reduziert wird, entstehen
Würste mit nicht ausreichendem Füllgrad.

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Es wurde gefunden, daß es möglich ist, eine Backenstopfmaschine derartig zu betreiben, daß damit gesteuert vorgefeuchtete Hüllen ohne Gefahr des Aufreißens oder Yerschlußabsprengens gestopft werden können. Um den Stopfdruck auf ein handhabbares Maß zu verringern, während die Hülle auf die gewünschte Größe gestopft wird, werden als erstes Vorrichtungen vorgesehen zum Vorstrecken der Hülle auf etwa den gewünschten Stopfumfang vor dem eigentlichen Stopfen. Deshalb werden an dem Ende der vorgefeuchteten Hüllenstücke 27 und 30 von Figur 1 Aufweitringe vorgesehen, die einen Umfang haben, der annähernd dem gewünschten Stopfumfang entspricht, so daß die Hülle beim Entraffen über den Ring gleitet und auf die gewünschte Größe aufgedehnt wird. Es wird angenommen, daß die Hülle während des Gleitens über den Ring so ausgedehnt wird, das zumindest eine zeitweise Verformung eintritt, die den Stopfdruck verringert. Dies hat zur Folge, daß die in die Hülle eingebrachte Fleischemulsion die Hülle nur geringfügig weiter ausdehnen muß. Dadurch ist es möglich, den Stopfdruck auf ein Niveau zu verringern, das der Kraft des Ziehens der Hülle über den Aufweitring 60 entspricht. Die Hülle kann gefüllt werden während sie in dem vorübergehenden Dehnungszustand ist auf die gewünschte Stopfgröße ohne daß ein erheblicher Stopfdruck erforderJ ich ist.

Figur 2 zeigt den Aufweitring 60 und ein entrafftes Hüllenstück 61, das über den Aufweitring geschoben und dabei ausgedehnt wird auf annähernd die Größe der Wurst 28. Die Hauptrückhalteeinrichtung ist der Aufweitring 60, weil der Ring eine feste Größe hat, so daß dieser Parameter nicht zum Verringern der Rückhalte- oder Bremskräfte verändert werden kann. Es ist bekannt, den Aufweitring "' *' " .hin- und her zuschieben, um entraffte Hüllenstücke zu schaffen zur Ausführung des Verschließzyklusses wie es

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beispielsweise in dem US-Patent Re. 30 390 beschrieben ist. Das Hin- und Herbewegen des Aufweitringes längs des zugeführten Hüllenstückes kann jedoch,einen unerwünschten Zeitaufwand beinhalten, insbesondere beim Stopfen kleiner Würste (chubs).

Aus Figur 2 ist zu entnehmen, wie der Aufweitring 60 mit j 10 dem Verschlußring 63, der von einer Halteeinrichtung 65 getragen wird, zusammenwirkt. Ein gespanntes Hüllenstück ί 70 befindet sich zwischen den zwei Ringen, wobei es wesenti lieh ist, daß der Winkel des Hüllenstückes während des j Stopfens so ist wie in Figur 2 wiedergegeben. Der Abstand j ι zwischen dem Aufweitring 60 und dem Verschlußring 63 wird eingestellt durch die Vorrichtung 100. Dadurch wird die gewünschte Bremskraft oder Rückhaltekraft erzeugt, um den gewünschten Stopfdurchmesser zu erreichen. Aus den Figuren 1 und 2 ist zu entnehmen, daß die Einstellvorrichtung 20 an einem festen Bügel 110 montiert ist und das sie aus einem Winkelprofil 111, das die Schraubspindel 112 trägt, die in die Übertragungsmutter 113 eingreift, besteht. Diese Mutter ist mit einem Bügel 116 verbunden, der seinerseits wieder mit dem Halteteil 73 in Verbindung steht.

Dieses weist einen Schlitz 73a auf, in das der Flansch 72 des Kunststoffrohrs 71 eingeschoben ist. Das Kunststoffrohr 71 trägt das zu füllende geraffte Hüllenstück und den Aufweitring 60. Dies ermöglicht die Einstellung des Abstandes zwischen Aufweitring 60 und Verschlußring 63 mittels des Einstellknopfes 115 an der Einstellvorrichtung 100. Die auf diese Weise eingestellte Bremskraft führt zu einem bestimmten Winkel des Hüllenstückes 70 zwischen den zwei Ringen. Auf diese Weise wird eine auf die Hülle einwirkende Kraftkomponente erzeugt, die parallel zur Stopftrichterachse ausgerichtet ist. Das ist die Kraftkomponente, die beim eigentlichen Stopfverfahren überwunden werden muß. ;

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Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Einrichtungen vorhanden, die das Bewegen der Hülle über den Stopftrichter unterstützen. Gleichzeitig wird der Winkel des Hüllenstückes zur Achse verringert, so daß sich die Kraft, die erforderlich ist, um ein zusätzliches entrafftes Hüllenstück 61 über den Aufweitring zu ziehen verringert. Wenn die gefüllte Hülle den gewünschten Durchmesser aufweist, bestimmt durch die Stärke der Bremskraft der Teile in der in· Figur wiedergegebenen Stellung werden, die Bremskräfte verringert, um sicherzustellen, daß ein : zusätzliches Hüllenstück zugeführt werden kann, das er- forderlich ist für das Trennen der Einschnürbacken wie i es in Figur 5 wiedergegeben ist. Es wird das zusätzliche · Hüllenstück vom Hüllenvorrat 27 zugeführt, an Stelle einer i Erhöhung des Stopfdruckes durch das Einschnüren.

Schematisch ist in den Zeichnungen wiedergegeben, daß ·

die Halteeinrichtung 65 verbunden ist mit Bewegungsein- j richtungen 200, um diese mit dem daran befestigten Ver- : schlußring 63 längs der Achse des Stopftrichters zu verschieben. Die Bewegungseinrichtungen 20 0 weisen einen Pneumatikzylinder 201 auf, der an einem Befestigungszapfen 202 fest verankert ist gegenüber der Stopfeinrichtung. Vorhanden sind ferner ein Arbeitskolben 203, um einen Halteblock 204 entlang einem Paar von Führungsstäben 205, 206 zu verschieben. Die Führungsstäbe sind in Befestigungsplatten 207, 208 verankert. Der Halte- J block 204 ist, wie beispielsweise in Figur 2 wiedergegeben, an die Halteeinrichtung 65 angeschweißt. Durch Betätigen j des Pneumatikzylinders 201 wird der Block 204 mit dem , daran anhängenden Träger 65 nach links verschoben, so daß seinerseits der Verschlußring 63 etwa bis an das · Ende des Stopftrichters geschoben wird. Der Pneumatik- ; zylinder 201. ist ein Teil der FCA-S Stopfvorrichtung und mit dem Steuerkreis verbunden, um ganz nach links ver-

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schoben zu werden am Anfang des Verschließzyklusses ehe die Einschnürbacken die gefüllte Hülle berühren. 5

Deshalb ist, wie in Figur 3 gezeigt, der erste Schritt des Einschnür- und Verschließzyklusses die Bewegung des Trägers 65 mit dem daran befestigten Verschlußring 63 in die in der Figur 3 wiedergegebenen Stellung, nachdem die Hülle mit der gewünschten Menge an Produkt gefüllt und die Emulsionspumpe abgeschaltet ist. Obwohl keine wesentliche Haftung zwischen der inneren Oberfläche des Ringes 63 und der darin geführten Hülle besteht, bewirkt der Druck innerhalb der gefüllten Hülle 28 und der vergrößerte Durchmesser der gefüllten Hülle, daß ein Teilstück der Hülle nach links geschoben wird infolge der Bewegung des Verschlußringes 63. Diese Wirkung wird verstärkt, weil mit größerer Verschiebung des Ringes sich der Winkel des Hüllenstückes 70 verringert und damit auch

²°- eine geringere Kraft erforderlich ist, um zusätzliche Hülle über den Aufweitring 60 vom Hüllenvorrat 27 abzuziehen. .

Aus der Weiterbewegung der Hülle ohne das zusätzliches Nahrungsmittel aus dem Stopftrichter während der Hüllenverschiebung zugeführt wird, resultiert eine Verringerung des Stopfdruckes in der gefüllten Hülle. Diese Verringerung des Druckes ist geeignet, um zumindest ein Teil der Druckerhöhung durch die durch Einschnürung verdrängte Emulsion auszugleichen. In Figur 4 ist gezeigt, daß, nach dem die Halteeinrichtung mit dem Verschlußring 63 in die am meisten links liegende Stellung verschoben sind, die jeweils gegenüberliegenden Backen 42, 43 und 44, 45 geschlossen werden, um die gefüllte Hülle einzuschnüren bis zur Stellung 49. Die durch das Einschnüren verdrängte Emulsion erhöht den Stopfdruck in der Hülle und gleicht

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als erstes die beschriebene Verringerung des Stopfdruckes aus. Zweitens ist wegen des relativ geringen Winkels des gespannten Hüllenstückes 70 zwischen Verschlußring 6 3 und Aufweitring 60 nur ^eine sehr geringe Kraft erforderlich, um ein zusätzliches Hüllenstück vom Vorrat 2 7 abzuziehen. Sicherlich ist dann auch eine geringere Kraft erforderlich, um das "Produkt in die Hülle zu stopfen. Als Ergebnis, daß das während der Einschnürphase erforderliche zusätzliche Hüllenstück von dem Vorrat abgezogen wird, wie es in Figur 4 gezeigt ist, wird ein nachteilhafter Anstieg des ! Produktdruckes über den anfänglichen Stopfdruck vermieden. ;

Figur 5 zeigt den Trennschritt des Verschließzyklusses bei i dem ein Backenpaar 42, 43 nach links verschoben wird weg von den feststehenden Backen 44 und 45, um ein Hüllenschwanz 50 zu bilden. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, die Backen 42, 43 stärker einschnüren zu lassen'als die Backen 44, 45, um sicherzustellen, daß beim Trennen die Hülle durch die feststehenden Backen gleitet. In zahlreichen Fällen ist es jedoch nicht erforderlich so zu verfahren. Dies beruht darauf, daß der verringerte Hüllenwinkel 70 und die reduzierte Restkraft I es ermöglichen, daß zusätzliche Hülle vom Vorrat während ·{ des Trennens abgezogen wird, so daß sich der Druckanstieg in der gefüllten Hülle auf ein Minimum reduziert.

Nachdem die. Vorrichtung die in Figur 5 angegebene Stel<lung erreicht hat werden ein Paar von Klemmverschlüssen am Hüllenschwanz 50 angebracht und die Hülle dann zwischen den Verschlüssen durchgetrennt, um die gestopfte Wurst vom zugeführten Hüllenstück abzutrennen. Dann werden die Backen' wieder geöffnet und die in Figur 2 wiedergegebene Stellung gebracht, die Emulsionspumpe in Betrieb genommen zum Stopfen der nächsten Wurst. Das Stopfen beginnt ;

unmittelbar bevor der Träger mit dem Verschlußring 63 i in die in Figur 2 wiedergegebene normale Stopfstellung ' bewegt wird. Diese Verzögerung bewirkt eine geringe Brems-i kraft zu Anfang des Stopfens und vermeidet das Aufbauen ! .eines zu großen Stopfdruckes in der Hülle während der ι anfänglichen Zufuhr von Emulsion.

Eine alternative Arbeitsweise besteht darin, den Träger mit dem Verschlußring 63 in die in Figur 2 wiedergegebene Stellung zu bewegen, während die Backen geschlossen sind, ehe die Emulsionspumpe wieder eingeschaltet wird. Dies erzeugt ein zusätzliches entspanntes Hüllenstück zur Auf-

! '⁵ nähme der Restemulsion 72 des vorangegangenen Stopfzyk-

lusses, die sich im Hüllenstück 74 befindet, wodurch ebenfalls ein unerwünschter Preßdruck des Inhalts auf den ersten Clipverschluß nach Wiedereinschalten der Emulsionspumpe verhindert wird.
20

Die Figuren 6 und 7 zeigen im Detail wie die relativen Stellungen von Verschlußring und Aufweitring zueinander die Bremskraft auf die Hülle beeinflussen. In Figur 6 befindet sich der Verschlußring 63 aus Nylon während des Verschlußzyklusses im kürzesten Abstand vom Aufweitring 60^; aus hochdichtem Polyäthylen (HDPD). Das Hüllenstück 70 zwischen Verschlußring und Aufweitring weist den Winkel ß zur Längsachse 81 des Stopftrichters von 20 auf. Dieses Hüllcnstück steht in Reibungskontakt mit einem Teil der

^O oberfläche θ der Innenkante 64 des Verschlußringes 63

und einem Teil der Oberfläche (J) der Außenkante 66 des

Aufweitringes 60. Die kombinierten Kontaktflächen der Hüllen θ und <b sind proportional den Reibungskräften,

S S

die zusammen mit der Bremskraft die durch das Aufweiten der Hüllen durch den Aufweitring erfolgt, die gesamte auf die Hülle wirkende Rückhaltekraft ergeben.

BAD ORIGINAL

Figur 7 zeigt den Verschlußring 63 nach dem er in die Einschnür- und Verschließposition bewegt ist mit maximalern Abstand zwischen Verschlußring und Aufweitring 60 während eines Verschließzyklusses. Das Hüllenstück 7 0 zwischen dem Verschlußring und dem Aufweitring weist einen wesentlich kleineren Winkel ß zur Längsachse 81 als in der Stopfposition auf. Das Hüllenstück steht im Reibungskontakt mit einem Oberflächenteil θ der Innen-

kante 64 des Verschlußringes 63 und einem Oberflächenteil (J) , der Außenkante des Aufweitringes 60. Es ist zu erkennen, daß die Reibungskräfte der Hüllen in der Verschließ- und Einschnürstellung geringer sind als in der Stopfstellung. Die Proportionalität beruht darauf, daß θ und γ wesentlich kleiner sind als θ und A . Weil die Bremskomponente, erzeugt durch radiales Ausdehnen der Hülle durch den Aufweitring, unverändert bleibt zwischen Stopf- und Verschließstellung, sind die Gesamtbremskräfte, die erzeugt werden durch Zusammenwirken des verschiebbaren Verschlußringes und des Aufweitringes in der Verschlußposition von Figur 7 wesentlich geringer, als in der Stopfstellung, die in Figur 6 wiedergegeben ist.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Arbeitsweise wird ein zusätzliches Hüllenstück während des Einschnürens erzeugt, um eine größere Variabilität für das Zusammenwirken von Hüllendurchmesser, Emulsionstype, Verschlußtype usw.

zu schaffen. Dabei wird ein schnellwirkendes Entspannungssystem hinzugefügt. Eine solche Kombination ist in den Figuren 8 bis 15 wiedergegeben. Es ist festzuhalten, daß das Kunststoffrohr 71 , das· den Hüll'envorrat 27 und den Aufweitring 60 trägt, auch als Spannbuchse wirkt, die auf dem Stopftrichter 21 gleitet. Die Spannbuchse 71 weist einen Endflansch 72 auf, der in das Halteteil· 73 eingreift, so daß das Kunststoffrohr auf dem Stopftrichter hin- und herbewegt werden kann. Figur 10 zeicjt mit durch-

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• *

gezogenen Linien die hintere Stellung der Spannbuchse im Verhältnis zur vorderen Stellung, die mit gestrichelten Linien angegeben ist. Daraus wird deutlich, daß das Hüllenstück 70 zwischen dem Aufweitring 60 und dem Verschlußring 63 vergrößert wird. Die Spannhülse bewegt sich schnell nach hinten und kehrt dann in die vordere Stellung , zurück, wenn die Backen 42, 43, 44 und 45 das eingeschlos- ■ sene Produkt in der Hülle einzuschnüren beginnen und die Vorrichtung, die in den Figuren 9 bis 10 wiedergegebene Stellung einnimmt. Dies bewirkt, daß ein verlängertes Hüllenstück 70 zwischen Aufweitring 60 und Verschluß-. ring 63 erhältlich ist, um das durch die Einschnürbacken verdrängte Produkt aufzunehmen.

Obwohl unterschiedliche Entspannungseinrichtungen verwendet werden können, ist es wünschenswert eine schnellwirkende Entspannungsvorrichtung vorzusehen, vorzugsweise eine solche deren Entspannungszyklus nicht größer als etwa ! 0,16 see ist, so daß eine Verlängerung oder Verzögerung j

des Verschließzyklusses nicht erforderlich ist. j

Zurück zu Figur 8, in der gezeigt ist, daß ein geraffter \ Hüllenvorrat 27 und 30 nicht direkt auf den Stopftrichter 21., 22 aufgeschoben ist, sondern unter Verwendung einer Spannhülse 71, die auf dem Stopftrichter gleiten kann. In Arbeitsstellung greift der Flansch 72 der Spannhülse 71 in einen Schlitz 73a des Halteteils 73 ein. Das Halteteil 73 seinerseits kann schnell hin- und herbewegt werden : durch den Einstell- bzw. Entspannungsmechanismus, der mit _: Bezugsziffer 100 bezeichnet ist und nachfolgend im Detail , noch näher beschrieben wird.

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3242 H7

J Die wiedergegebene Stopfvorrichtung weist in ihrer han-ί delsüblichen Ausführung eine Verschlußzykluszeit von nur j 5 etwa 0,7 see auf. Die erste Phase des Zyklusses ist das Einschnüren, das, wie es in Figur 10 wiedergegeben ist,

! in etwa 0,16 see erfolgt. Um wirksam zu sein muß die

j Entspannung erfolgen ehe das Einschnüren beendet ist. Um sicherzustellen, daß das entspannte Hüllenstück vorhanden

'-_ 10 ist, wird vorzugsweise der Start des Verschließzyklusses ! verzögert bis das Entspannen beendet ist. Zusätzlich ist es bevorzugt, die Entspannung so schnell als möglich auszuführen, so daß die Verzögerung relativ unwesentlich ist. Die Verwendung eines Pneumatikzylinders, der vor- und zurückbewegt werden muß, um den Entspannungszyklus zu vollenden, ist nicht geeignet zum Erreichen der gewünschten Arbeitsgeschwindigkeit. Bei Verwendung des nachfolgend beschriebenen Entspannungsmechanismus kann die Verzögerung begrenzt werden auf die relativ unwesentliche Zeit von 0,1 see.

Zur Durchführung dieser Arbeitsweise der Erfindung ist ein Entspannungsmechanismus vorhanden, der ein Hin- und Herbewegen der Spannhülse bewirkt mit einer einfachen linearen Bewegung des Antriebsmechanismus. Aus den Figuren 12 bis 14 ist am besten zu entnehmen, daß die Spannhülse mit dem an einem Antriebsarm 105 befestigten HalteteiL 73 in Eingriff steht. Der Antriebsarm seinerseits ist wieder befestigt am Gleitblock 106, der für eine Hin- und Herbe-

30. wegung an einem Paar von Führungsstäben 108, 109 angeordnet ist. Der Block 106 ist mit Kugellagerleerlaufbuchsen 150, 151 ausgestattet, die seine Bewegung parallel zur Achse des Stopftrichters erleichtern.

BAD ORiafNAL

.'^:..^;.::. 3242U7

Erfindungsgemäß wird der Gleitblock 106 hin- und herbewegt durch einen sich linear, rotierend, linear bewegenden Antrieb in der Weise, daß ein vollständiges Hin- und Her- ! bewegen des Gleitbackens bewirkt wird durch einen einfacheii Hub des linearen Antriebs. Ein linearer Antrieb, wie er \ ' hierbei verwendet wird, ist ein Pneumatikzylinder 115 j mittels der Befestigungsstifte 117 verbunden mit einer Trägerplatte 118. An dem Arbeitskolben dieses Zylinders ist eine Zahnstange 120 befestigt, die zum Eingriff ge- \ langt mit einem Zahnrad oder Antriebsritzel 121, das auf ^! einer Achse 122 drehbar um die Achse 123 in den Lagern 124,1 125 befestigt ist. Eine schützende Abdeckung 126 ergibt ι

15^; ausreichend Raum für den vollen Vorwärtshub des Kolbens |

im Zylinder 115. Der Kolbenhub und die Zahnverhältnisse j werden so ausgewählt, daß ein voller Hub des Zylinders ^;

eine 360° Drehung des Ritzels bewirkt. Die Trägerachse 122| : ist durch Schweißen mit einem den Hub begrenzenden Endblock 130 verbunden, so daß die Drehung des Zahnrades eine Drehung des Blockes 130 um die Achse 123 der Achse , 122 bewirkt. Eine mit einem T-Schlitz versehene Mutter 133 ist in einer Spur des Blockes 130 gehalten und steht in Eingriff mit einer festen Führungsschraube 134 mit einem Einstellknopf 135 am Ende. Eine Drehung des Einstellknopfes 135 verursacht ein Verschieben der T-Schlitz-Mutter entweder nach links oder nach rechts wie es in Figur 12 gezeigt ist, je nach Drehrichtung des Knopfes.

Die T-Schlitz-Mutter 133 ist verbunden mit einer Welle ."■'" 138, die einen Nockenstößel 139 trägt. Der Nockenstößel ■ seinerseits greift in eine Längsnut 140 im Gleitblock 106 ein. In Figur 14 ist am besten zu erkennen, daß die Nut 140 senkrecht zur Bewegungsachse des Gleitblockes 106 verläuft. Die mit dem Nockenstößel verbundene Welle 138 bildet eine Achse 143, die durch Einstellung der Hubhöhe

am Einstellknopf 135 aus der Rotationsachse 123 der • Welle 122 entfernt werden kann. Demgemäß führt jede Betätigung des Pneumatikzylinders 115, entweder die Vor-

■ oder die Rückbewegung zu einer 360° Drehung der Welle über das Zahnrad 121, das eine entsprechende 360° Drehung

■ des Endblockes 130 bewirkt. Dies basiert auf einer Bewegung des Nockenstößels 139 in der Nut 140 und einer Hin- und Herbewegung des Gleitblockes 106.

Diese Art der Bewegung wird leichter verständlich durch die schematischen Übersichtsdarstellungen der Figuren 15a - 15c. Da sind die feste Drehachse 123 der Antriebswelle 122 und die zusätzliche Achse 143 des Nockenstößels 139 gezeigt. Figur 15a zeigt die normale Arbeitsstellung der Vorrichtung, in der die Spannhülse sich in der vorderen Stellung befindet. Wenn eine Entspannung erwünscht ist, wird die Welle 122 um 360° gedreht. Weil die Achse 143 sich in der bekannten Entfernung von der Achse 123, eingestellt durch den Einstellknopf 135, befindet, verursacht die Drehung des Endblockes 130 um die Achse 123 eine Bewegung der Achse 143 in einem Kreis um die Achse 123. Weil die Führungsstäbe 108, 109 dem Gleitblock nur eine axiale Bewegung erlauben, wird jede radiale Bewegung skomponente durch die Bewegung des Nockenstößels in der Nut aufgenommen. Die axiale Bewegungskomponente wird durch die Bewegung des Nockenstößels innerhalb der Nut aufgenommen. Die axiale Bewegungskomponente wird vollständig zum Ziehen des Blockes nach hinten und anschließend wieder zum Zurückkehren nach vorn verwendet.

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Figur 15b zeigt die relative Stellung der Teile nach Drehung: Der Nockenstößel 139 hat sich innerhalb der Nut 140 quer bewegt jedoch ebenso den gesamten Seitenblock nach hinten übertragen. Figur 15c zeigt die Teile nach 180° Drehung. Die Nut und der von ihr getragene Block , sind in die hinterste Stellung bewegt worden. Die Drehung setzt sich fort durch Abwärtsbewegung des Nockenstößels in der Nut bis der in der Nut geführte Block nach vorwärts bewegt ist und die gesamte Vorrichtung in die in Figur 15a wiedergegebene Stellung zurückkehrt. Weil die Buchse, die im Eingriff mit dem Halteteil 73 steht, mit dem Gleitblock 106 verbunden ist, wird die Spannhülse zuerst nach hinten geschoben und kehrt dann nach vorn zurück, wie zuvor schematisch anhand der Figuren 9 bis beschrieben.

j . Es ist nun klar, daß jeder lineare Hub des antreibenden Pneumatikzylinders 115 einen vollen Bewegungszyklus auslöst, obwohl die Richtung der Drehung sich umkehrt bei der Hin- und Herbewegung des Zylinders. Durch Verwendung nur einer Hubbewegung des Zylinders wurde es möglich, daß die Entspannung innerhalb der begrenzten zur Verfügung stehenden Arbeitszeit erreicht wird ohne die Notwendigkeit einer Verzögerung des Verschlußzyklusses um mehr als die bereits erwähnten 0,1 see.

Als Einrichtung zum Einstellen der Größe der erzeugten Entspannung bewirkt eine Drehung des Hubeinstellknopfes 135 die Einstellung der Länge des Hubes der Entspannungsvorrichtung durch Entfernen der Achse 143 von der Achse 123. Dabei wird entweder der Hub vergrößert mit steigendem Abstand, oder der Hub verringert mit verringertem Abstand.

BAD ORIGINAL

. Dies ermöglicht eine genau Einstellung der Hublänge des Entspanners, die seinerseits wieder eine genaue Einstellung der Länge der entspannten Hülle ermöglicht. Dadurch _; wird das System im weiten Bereich anpaßbar an die Stopferfordernisse.

Das mit der Spannbuchse zusammenwirkende Halteteil 73 10^; ist über den Antriebsarm 105 am Gleitblock 106 so ange-. bracht, daß es um die Welle 107 drehbar ist. Deshalb kann das Halteteil nach der Seite geschwenkt werden, zum Drehen des Revolverkopfes, wenn ein neuer Hüllenstab an die Stelle der gefüllten Hülle als Hüllenvorrat treten soll. Ein Kugelbolzen 180 am Antriebsarm 105 und eine > Kugelkehle 181 (ball button) im Gleitblock wirken zusammen um die genaue Stellung des Halteteils 73 im Eingriff mit dem Flansch 72 eines neuen Hüllenstabes zu fixieren.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Einstellung des erreichbaren Stopfdruckes herbeigeführt wird durch Einstellung des Abstandes zwischen dem Verschlußring 63 und dem Aufweitring 60, der auf der Spannhülse montiert ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine Anordnung 160 zum Ein-25 stellen der Bremswirkung ausgebildet, wie sie in den Figuren 12 und 13 wiedergegeben ist. Die Einstelleinrichtung weist einen Einstellknopf 161 auf, der an einem Gewindestab 162 montiert und mittels einem Paar von Ver- | bindungsmuffen 163, 164 an der festen Trägerplatte 165 j befestigt. Die feste Trägerplatte weist ein Paar von Führungsstäben 166, 167 zur Montage einer bewegbaren Trägerplatte 118 auf. Der Gewindebolzen 162 ist mit der bewegbaren Trägerplatte 118 durch Schweißen fest verbun- j den. Eine Drehung des Einstellknopfes 161 bewirkt eine j

Verschiebung des Gewindestabes relativ zur festen Trägerplatte 165, wobei die bewegbare Trägerplatte 118

ebenfalls mit verschoben wird. Weil das mit der Spann- ; ! hülse in Eingriff gelangende Halteteil 73 mit der beweg- ! baren Trägerplatte verbunden ist, kann die Spannhülse j j · entweder auf den Verschlußring 63 zu, oder von ihm wegbe- j j wegt werden, so daß die Stellung des Aufweitringes 60 j j bezüglich des Verschlußringes 63 einstellbar und fixier- ! bar ist.
'

Bei einer handelsüblich gelieferten Stopfvorrichtung wird die Verbindung zwischen dem Revolverkopf 20 (Figur 8) und den übrigen Teilen der Stopfeinrichtung einschließlich der Einschnür- und Verschlußvorrichtung 40 durch einen Verbindungsstab an dem die Teile befestigt sind herbeigej führt. Um das gegenwärtige System an Veränderungen der j Vorrichtung anzupassen, wird der Verbindungsstab durch

die Entspannungseinrichtung 100 versetzt, die ihrerseits Einrichtungen aufweist, um an den Revolverkopf der Stopfj 20 vorrichtung angebracht zu werden. Um dies zu ermöglichen, I trägt die Entspannungsvorrichtung einen Befestigungsbol- j j zen 170, der verbunden ist mit einer Klammer 171 und ' einem die Klammer schließenden Hebel 172, wodurch das ■■ linke Ende der Entspannungsvorrichtung mit der Stopfvor- ! 25 richtung verbunden wird. Gleichermaßen trägt das andere Ende der Entspannungsvorrichtung einen weiteren Befestigungsbolzen 175, der in Verbindung steht mit der Klammer 176 zum Befestigen am Revolverkopf der Maschine. Aus dieser konstruktiven Gestaltung resultiert eine relativ einfache Installationsmöglichkeit der Entspannungsvorrichtung, wenn es erwünscht ist gesteuert vorgefeuchtete Hüllen zu stopfen.

Die erleichterte Montierbarkeit ermöglicht es die Entspan-> nungsvorrichtung als Bausatz zur Montage an bereits arbeitenden Anlagen zu liefern. Durch die einfache Möglichkeit der Modifizierung der Vorrichtung ist es möglich, mit der Stopfeinrichtung beide Hüllensorten, vollständig mit Feuchtigkeit gesättigte Hüllen und gesteuert vorgefeuchte-; te Hüllen zu verarbeiten. Die Anordnung und Vorrichtung bei Verwendung von vorgefeuchteten Hüllen wurde zuvor be- [ schrieben. Wenn es erwünscht ist, die Vorrichtung für j vollständig mit Feuchtigkeit gesättigte Hüllen einzusetzen] ist es nur erforderlich, die Entspannungsvorrichtung außer Betrieb zu setzen durch einfaches An- oder Ausschalten des Schalters und Abschwenken des Halteteils 73 aus der Arbeitsstellung und Wiedereinbauen der üblichen bekannten Vorrichtung zum Aufbringen externer Bremskräfte. Weil der Verschlußring 63 auf der Halteeinrichtung 65 sitzt, die üblicherweise die äußere Rückhaltevorrichtung trägt, wird ί ' letztere über den Hüllenstab geschoben und mit dem Revol- j

ί verkopf in üblicherweise in Arbeitsstellung fixiert.

' ■ i Es wurden die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, sie sind geeignet für zahlreiche Typen von gerafften Hüllenstäben, die auf Spannbacken befestigt werden können. Die Parameter der Hüllen und die zusätzlichen Vorteile, die bei Anwendung der Erfindung erzielt werden, sind in der der Anmelderin gehörenden früher eingereichten US-Anmeldung mit Serial No. 273 180 beschrieben. Diese Anmeldung richtet sich auf Nahrungsmittelhüllenj • die gerafft und verdichtet sind auf Spannhülsen und bei denen ein Aufweitring in bestimmter Stellung am Ende der Spannhülse vorhanden ist. Das Hüllenende wird dann verschlossen und die Hülle ist unmittelbar bereit zum Füllen, wenn die Spannhülse auf den Stopftrichter aufgescho-. . ben und in ihrer Stellung fixiert ist. Bei Verwendung von

verdichteten Hüllenstäben anstelle von normal gerafften Hüllenstäben ist ein zusätzlicher Vorteil gegeben: Es passen größere Hüllenlängen auf einen Stopftrichter gegebener Länge.

Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung stellen eine neue und wirksame Methode dar für die Verwendung von vorgefeuchteten Hüllen auf einer Stopfvorrichtung der Type FCA-S. Bei diesen Ausführungsformen dient der Aufweitring zur Steuerung des Stopfdurchmessers, gleichzeitig sind wirksame Vorrichtungen vorhanden, um die Hülle zu entspannen und die durch Zusammenwirken von Aufweitring und verschlußring erzeugten Bremskräfte zu verändern. Dadurch wird in jedem Falle das, für einen einwandfreien Einschnür- und Verschließvorgang erforderliche zusätzliche Hüllenstück herangeführt. Durch Verringern der Bremskräfte ■beim Einschnüren und Verschließen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist keine Verlängerung der Zykluszeit der Maschine erforderlich. Die zweite Ausführungsform der Erfindung ergibt einen breiteren Einsatzbereich der Stopfvorrichtungen mit einer minimalen Verlängerung der Zykluszeit. Dadurch werden gestopfte Produkte erhältlieh, die bezüglich Größe und Qualität vergleichbar sind, mit solchen, die unter üblichen Arbeitsbedingungen auf FCA-S-Maschinen unter Verwendung von vollständig mit Feuchtigkeit gesättigten Hüllen hergestellt wurden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung.

Die Erfindung wurde speziell an einer Stopfvorrichtung der Type FCA-S beschrieben, sie ist grundsätzlich jedoch auch zur Anwendung bei anderen Stopfvorrichtungen geeignet. Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeiten die Erfindung an andere Stopfvorrichtungen anzupassen ohne dabei den allgemeinen Erfindungsgedanken zu verlassen.

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So ist beispielsweise zuvor angegeben, daß die Aufweiti
j vorrichtung 60 montiert ist auf einer Spannbuchse 71.· ! 5 Es ist leicht ersichtlich, daß bei einigen Ausführungsformen die Aufweiteinrichtungen bzw. der Aufweitring direkt auf dem Stopftrichter 21 befestigt sein können.

Zusätzlich wurde angegeben, daß die Aufweiteinrichtungen oder der Aufweitring eine runde Scheibe ist, jedoch können die Aufweitvorrichtungen jede Form haben. Die Bezeichnung Aufweiteinrichtungen schließt alle Einrichtungen und Ausbildungen ein, die innerhalb der Hülle angeordnet sind und ihren Umfang ausdehnen. Dazu gehören auch aufweitbare Einrichtungen wie sie in US-Patentschrift 4 202 075 beschrieben sind.

Beispiel I

Um das erfindungsgemäße Verfahren zu prüfen, wurden zwei gesteuert vorgefeuchtete Hüllen mit Standardgröße (Größe 47 und Größe 60) mit einer Wurstemulsion gefüllt, um gestopfte Würste mit einer Länge von 140 mm bis etwa 330 mm zu erzeugen. Es wurde eine FCA-S-Stopfvorrichtung für die Prüfungen verwendet, die modifiziert war durch Ersetzen des bewegbaren Einschnürringes durch den bewegbaren Verschlußring.

Die veränderte Vorrichtung wurde geprüft mit und ohne die schrittweise Hinzufügung eines Aufweitringes und einer Entspannungsvorrichtung wie sie in den Figuren 1 bis 15c wiedergegeben ist.

In einer zweiten Prüfreihe wurde eine Wurstmischung für trockene Würste unter den zuvor angegebenen Bedingungen in Hüllen eingefüllt.

- vf-

Die Prüfungen zeigen, daß die Verwendung von gesteuert
vorgefüllten Hüllen beim erfindungsgemäßen Verfahren gut gestopfte Würste mit Längen bis hinab zu etwa 150 mm

Länge ergibt, wenn eine umgebaute FCA-S-Stopfvorrichtung mit einem Aufweitring in Zusammenwirken mit einem beweglichen Verschlußring verwendet wird. Die Verwendung einer schnellen Entspannungsvorrichtung führt zu einer weitereji Verbesserung des Stopfens bei Verwendung vorgefeuchteter^ Hüllen. . «

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Bezugszeichenliste

2o Revolverkopf

21, 22 Stopftrichter

23 Begrenzungsglieder

24 Mitnehmerzapfen

25 Nut

j 26 Befestigungszapfen

j 27/3O Hüllenstück

; 28 Wurst

I 29 Förderband

j 3o Emulsionspumpe

4o Einschnür- und Verschließteile, -vorrichtung

i 41 übliche Welle

42, 44 obere Backe

j 43, 45 untere Backe

j 46, 47 Auskehle, Hohlkehle

j 48 öffnung zwischen den Backen

i 49 eingeschnürte Hülle

I 5o Hüllenstück

! 6o Aufweitring

61 entrafftes Hüllenstück

I 63 Verschlussring

I 64 Innenkante

; 65 Halteeinrichtung

I. 66 Außenkante

i 7o gespanntes Hüllenstück

j 71 Spannhülse, Kunststoffrohr

72 Flansch

73 Halteteil 73a Schlitz

74 Hüllenstück

75 Restemulsion 81 Längsachse

1oo Einstellvorrichtung

105 Antriebsarm

106 Gleitblock

107 Welle

1o8, 1o9 Führungsstäbe

110 fester Bügel

111 Winkelprofil

11 2 Schraubspindel

113 Mutter

115 Einstellknopf

116 Bügel

11 7. Befestigungsstifte

118 Trägerblatt

12o Zahnstange

121 Zahnrad/Ritzel

122 Achse, Welle

123 Achse 124, 125 Lager

126 Abdeckung

13o Endblock

133 Mutter

134 Führungsschraube

135 Einstellknopf

138 Welle

139 Nockenstößel

14o Nut 143 Achse

15o, 151 Kugellager, Leerlaufbüchsen

160 Einstelleinrichtung

161 Einstellknopf

162 Gewindestab

163, 164 Verbindungsmuffen

165 Trägerplatte 166, 167 Führungsstäbe

3 24 2U7

17ο, 175 Befestigungsbolzen

171, 176 Klammer 172 Hebel

180 Kugelbolzen

181 Kugelkehle

200 Bewegungseinrichtung

201 Pneumatikzylinder

202 Befestigungspunkt

203 Arbeitskolben

204 Halteblock 2o5, 2o6 Führungsstäbe 2o7, 2o8 Befestigungsplattc

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Leerseite

Claims

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Patent an Sprüche

.J Verfahren zum Stopfen eines fließfähigen Produktes in Hüllen mittels einer Stopfvorrichtung, die für einen Stopfdruckbereich von vollständig mit Flüssigkeit gesättigten Hüllen ausgelegt ist und mit der zwei Clipverschlüsse angebracht werden, nachdem ein Backenpaar auseinandergetrennt wurde, durch Ausdehnen der Hülle mit inneren Aufweiteinrichtungen auf etwa den gewünschten Stopfumfang und Erzeugen von Bremskräften und zeitweiliger Hüllenspannung, Einfügen eines Verschlußringes um die Hülle in der Nähe des Endes des Stopftrichters zur Verhinderung des Rückfließens von Produkt, Einstellen eines Abstandes zwischen Verschlußring und Aufweiteinrichtung zum Erzeugen eines Hüllenwinkels.zwischen ihnen, der die Bremskraft erhöht, um das Stopfen der Hülle auf den gewünschten Umfang zu bewirken, gekennzeichnet durch Anpassen der Vorrichtung für die Verwendung von ge-' steuert vorgefeuchteten Hüllen durch Entfernen des Verschlußringes vom Aufweitring nach dem Stopfen und während oder vor dem Einschnüren zur Verringerung der Bremskraft, angezeigt durch einen verringerten Hüllenwinkel, so daß dadurch Druckaufbau in der mit Produkt gefüllten Hülle während des Einschnürens und Trennen's über die akzeptierbaren Grenzen hinaus vermieden wird.

2: Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hülle vor Beendigung der Einschnürphase ; des Verschließvorganges zusätzlich entspannt unter Verwendung einer mit dem Aufweitring und dem Verschlußring zusammenwirkenden Entspannungseinrichtung.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine rasch arbeitende Entspannungseinrichtung verwendet, deren Zykluszeit nicht länger als etwa 0,16 see beträgt.

4. Verfahren zum Stopfen eines fließfähigen Produktes in Hüllen unter Verwendung einer Stopfvorrichtung 0 mit Aufweiteinrichtungen und einem verschiebbaren Verschlußring zusammen mit Einrichtungen zum Einschnüren und Verschließen der gefüllten Hülle, durch Ausdehnen der Hülle mit inneren Aufweitrichtungen auf etwa den gewünschten Stopfumfang und Erzeugen von Bremskräften und zeitweiliger Hüllenspannung, Einfügen eines Verschlußringes um die Hülle in der Nähe des Endes des Stopftrichters zur Verhinderung des RückfHeßens von Produkt, Einstellen eines Abstandes zwischen Verschlußring und Aufweiteinrichtung zum Erzeugen eines Hüllenwinkels zwischen ihnen, der die Bremskraft erhöht, um das Stopfen der Hülle auf den gewünschten Umfang zu bewirken, gekennzeichnet durch Vergrößern des Abstandes zwischen den Ringen durch Verschieben des Verschlußringes nach dem Stopfen und während oder vor dem Einschnüren zur Verringerung der Bremskraft, angezeigt durch einen verringerten Hüllenwinkel, so daß dadurch Druckaufbau in der mit Produkt gefüllten Hülle während des Einschnürens und Trennens über die akzeptable Grenzen hinaus vermieden wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hülle vor Beendigung des Einschnürphase des Verschließvorganges zusätzlich entspannt unter Verwendung einer mit dem Aufweitring und dem Verschlußring zusammenwirkenden Entspannungseinrichtung.

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• 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, j daß man eine schnellarbeitende Entspannungseinrich-

i 5 tung verwendet, deren Zykluszeit nicht länger als etwa 0,16 see beträgt.