DE2601595A1

DE2601595A1 - Vorrichtung und verfahren zum stopfen von flexiblen huellen mit einem fliessfaehigen produkt

Info

Publication number: DE2601595A1
Application number: DE19762601595
Authority: DE
Inventors: Vytautas Kupcikevicius; Joseph Anthony Nausedas; Vytas Andrew Raudys
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1975-01-20
Filing date: 1976-01-17
Publication date: 1976-07-22
Also published as: NL7600501A; SE7600506L; BR7600279A; JPS5623847B2; AR208349A1; FR2297572A1; IT1054238B; IE42405B1; DE2660519C2; DK19876A; CA1068979A; FR2297572B1; SE428628B; AU1038476A; JPS5195171A; IE42405L; GB1536476A; DE2601595C3; US3975795A; CH610845A5

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 2. Januar 1976 235

UNION CARBIDE CORPORATION, 27o Park Avenue, New York,

N.Y. 1oo17 / USA

Vorrichtung und Verfahren zum Stopfen von flexiblen Hüllen mit einem fließfähigen Produkt

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Stopfen einer fließfähigen Masse, etwa einer Nahrungsmittelemulsion in flexible Hüllen, etwa in flexible verformbare filmartige Nahrungsmittelhüllen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, die ideal zur Verwendung in gekühlten Räumen zum Verpacken von kalten, steifen viskosen Fleischemulsionen geeignet ist, die in geraffte Längen von normalerweise flexiblen verformbaren filmartigen Hüllen gestopft werden, wobei die Falten in der gerafften Hülle wirksam geglättet und entfernt werden, wenn die Hülle gestopft wird.

In der Fleischverpackungsindustrie sind Methoden zum automatischen und halbautomatischen Füllen von verschiedenen Typen von Nahrungsmittelhüllen bekannt, bei denen eine geraffte kontinuierliche filmartige NahrungsmittelhüIlenlänge, die über ein Füllhorn geschoben wurde, entrafft und mit viskoser Fleischemulsion gestopft wird, die unter Druck durch das Füllhorn und in das Innere der Nahrungsmittelhülle geführt wird. In diesem Zusammenhang werden unter dem Ausdruck "Nahrungsmittelhüllenlänge" kontinuierliche schlauchförmige Nahrungs-

609830/0296

mittelhüllenlängen verstanden. Schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen sind auch als geraffte "Stöcke" bekannt, die große Längen von Nahrungsmittelhüllen darstellen, die eine im wesentlichen große Bohrung aufweisen, gerafft und in kurze kompakte selbsttragende Längen zusammengedrückt sind oder eine geraffte und zusammengedrückte Nahrungsmittelhülle sein können, im Innern eine Aufnahmehülse aufweisen oder auf einem halbfesten Aufnahmerohr angeordnet sind. Unter Verwendung von geeigneten Nahrungsmittelstopfmaschinen können die Nahrungsmittelhüllenlängen gestopft und in Einheitspackungen des entsprechenden viskosen Materials, etwa zerkleinertes frisches Fleisch oder dergleichen, verpackt werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf das Verpacken anderer Produkte aus viskosem Material, etwa Fett, Käse, Eiskrem, Fleischprodukte, als auch Schweineschmalz, Margarine, zerlassenes Fett und andere Produkte, die normalerweise in Hüllen gestopft werden, angewendet werden.

Die Materialien, aus denen die zum Verpacken verwendeten Hüllen' hergestellt sein können, sind typischerweise dünnwandige, flexible thermoplastische Folien aus Polyäthylen und anderen Polyolefinen, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, Polyestern und dergleichen, sie können aber auch aus einfacher oder faserverstärkter Zellulose oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Vorrichtungen und Verfahren zum Raffen von schlauchförmigen Zellulosenahrungsmittelhüllen sind beispielsweise aus den US-PS 2 9 83 949 und 2 984 574 bekannt. Diese Vorrichtungen können zur Herstellung der gerafften und zusammengepreßten schlauchförmigen Hüllen verwendet werden, wobei das Kompressionsverhältnis (ungeraffter zu geraffter Länge) in der Größenordnung von wenigstens etwa 40:1 bis zu 1OO:1 oder sogar größer ist.

609830/0296

Bei der Herstellung von Würsten und ähnlichen Nahrungsmittelprodukten werden üblicherweise stark zerkleinerte Fleischzusammensetzungen, sogenannte Emulsionen, in schlauchförmiges Material großer Länge gestopft, das, wie bereits oben ausgeführt wurde, aus natürlichen oder künstlich hergestellten Materialien bestehen kann. Die gestopfte Hülle wird dann abgebunden , verdreht oder geklammert, und zwar in Einheitspackungen von bestimmter Länge. Für eine lange Zeit beruhten die Vorrichtungen und Verfahren, die verwendet wurden, um mit Hüllen versehene Nahrungsmittelprodukte und insbesondere Nahrungsmitteiprodukte in Hüllen mit großem Hüllendruchmesser herzustellen, auf einer manuellen Handhabung beim Steuern des Stopfens der Nahrungsmittelemulsion in Wurststücke mit vorbestimmter Länge. Fortschritte wurden dann erzielt durch die Einführung einer Vorrichtung zur maschinellen Steuerung des StopfVorganges, wodurch eingehüllte Nahrungsmittelprodukte gleichmäßiger Größe hergestellt werden konnten, vgl. US-PSen 2 871 508, 2 999 270, 3 264 679, 3 317 950, 3 454 980, 3 457 588, 3 553 769, 3 621 513, 3659 317 und 3 751 764.

Die größten Fortschritte wurden in der Herstellung von Würsten mit kleinerem Durchmesser und Länge, insbesondere Frankfurter Würstchen und ebenso für das Stopfen großer Hüllen zum Herstellen von Produkten mit größerem Durchmesser und Länge, etwa Bolo-gnaiser Wurst, Salami, Leberwurst oder dergleichen erzielt.

Im allgemeinen werden diese hergestellten Fleischprodukte, in de.nen die Fleischemulsionen mit Gewürzen, Salz und Konservierungsmitteln gebildet werden, gestopft und dann gekocht und ge-¹ räuchert. Diese Emulsionen werden im allgemeinen in Wurstküchen verarbeitet, die auf einer Temperatur von etwa 13°C gehalten werden. Grobes zerkleinertes Frischfleisch besitzt keine Konser-

609830/0296 „

copy ^Tf

-A-

vierungsmittel, die vor dem Verpacken zugesetzt werden, wobei zum Sicherstellen der irische dieses bei kälteren Temperaturen von etwa O⁰C bis 7⁰C gehandhabt und gehalten werden muß. Polglich sind Nahrungsmittelhüllenmaterialien zum Verpacken kalter viskoser Produkte in kalten Räumen schwieriger in der Handhabung.

Bei Versuchen, die derzeitigen Methoden zum Stopfen von viskosen Nahrungsmitteln auf Kaltraumbetrieb zum kontinuierlichen halbautomatischen Verpacken von zerkleinertem Frischfleisch anzuwenden, brachten Probleme mit sich. Verfahren und Vorrichtungen, die im Bereich der Wurstküchentemperaturen zufriedenstellend arbeiten, ergaben keine zufriedenstellenden Resultate bei der Verpackung von Frischfleisch in kalten Räumen. Die üS-PSen 3 553 769, 3 621 513 und 3 659 317 beziehen sich auf die zur Diskussion stehenden Stopfmethoden. Die hauptsächlich auftretenden Probleme stehen zum großen Teil mit den niedrigeren Temperaturen in den kalten Räumen und der kalten Handhabung der Verpackungshüllen in Zusammenhang. Zellulosehüllen sind entweder durch einen kontrollierten Feuchtigkeitsgehalt vorkonditioniert oder werden unmittelbar vor dem Stopfen zu ihrem Erweichen in Wasser eingetaucht, wobei sie in eine festgestopfte Hülle entrafft oder entfaltet werden, die zu einer prallen Packung ohne Faltungen oder lose Falten mit einer Klammer verschlossen werden. Hüllen aus Plastikfolie, die normalerweise bei Temperaturen von etwa 20°C weich sind, werden nicht mittels Wasser erweicht und werden in kalten Räumen unterhalb von 13°C relativ steif und sprödFe, wobei sie dazu neigen, Falten zu behalten, wenn sie gestopft werden, und sogar während des Verschliessens durch Zusammenschnüren der Enden der Hülle vor dem Anbringen von Verschlußklammern«hieran zu brechen und zu reißen.

Obwohl das Stopfen in kalten Räumen von frischem gehacktem Fleisch auch ein Produkt betrifft, das beträchtlich zäher und

609830/0 29 6

eher teilchenförmig in seiner Konsistenz ist und daher ein gewisser Unterschied zu den weichen, leicht fließenden Emulsionen besteht, die normalerweise beim üblichen Wurststopfen verwendet werden, wurde kürzlich gefunden, daB/iierhoden, wie sie in den US-PSen 3 553 767 und 3 621 513 sowie in der US-Anmeldung 325 211 beschrieben sind, gute saubere produktfreie Verschlußbereiche mit Zellulosehüllen erhalten werden können, so daß Verschlußklammern in befriedigender Weise benachbart den offenen Enden der gerade gefüllten Hülle angebracht werden können.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die für das Stopfen von äußerst zähen Produkten in geraffte Hüllen aus filmartigen Materialien, die bei kalten Temperaturen weniger flexibel, nicht weich oder steif sind, in kalten Räumen besonders gut geeignet sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die besonders für das Stopfen von normalerweise flexiblen Hüllen aus Plastikfolie mit gehacktem Frischfleisch in kalten Räumen geeignet ist.

Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel zum wirksamen und kontinuierlichen Entraffen von flexiblen Hüllen aus Plastikfolie zu schaffen, so daß wirksam die Raffalten derartiger Hüllen entfernt werden, wenn sie mit einem Nahrungsmittelprodukt gestopft werden.

Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, bei denen erste Mittel verwendet werden, um das öffnen der Raffalten in der Hülle zu beginnen, denen zweite Mittel zum Entfalten und Glätten der Hüllenwandung vor dem Stopfen folgen.

609830/0296

Diese und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Abbildungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stopfen eines fließfähigen Produktes in eine geraffte Hülle, die gekennzeichnet ist durch

a) ein Füllhorn mit einem Eintrittsende zur Aufnahme des fließfähigen Produktes aus einem unter Druck stehenden Vorrat und einem Austrittsende für den Austritt des Produktes,

b) einen ersten Ring, der konzentrisch zentriert zu-und abnehmbar befestigt auf dem Füllhorn angeordnet ist und einen kegelstumpfförmigen Oberflächenteil benachbart dem Austrittsende des Füllhorns aufweist,

c) einen Kranz, der am hinteren Ende des ersten Rings konzentrisch um das Füllhorn angeordnet ist,

d) einen zweiten Ring mit einem inneren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Füllhorns und kleiner als der äußere Durchmesser des Kranzes, wobei dieser Ring lose zentriert auf dem Füllhorn zwischen dem Kranz und dem Eintrittsende des Füllhorns zum Bilden eines Durchgangs angeordnet ist, durch den die zu stopfende Hülle zusammengeschnürt wird, um wirksam ein erstes Entraffen der Hülle zu bewirken, woraufhin die Hülle zu und über den Kranz vorwärts bewegt werden kann, um wirksam ein zweites Entfalten und Entraffen der Hülle zu bewirken,

e) einen dritten Ring, der verschiebbar zentriert ausgerichtet mit dem Füllhorn angeordnet ist und eine kegelstumpfförmige

609830/0296

innere Oberfläche aufweist, die mit dem kegelstumpfförmigen Oberflächenteil des ersten Rings auf dem Füllhorn in Eingriff bringbar ist, um einen Durchgang mit einem vorbestimmten Abstand benachbart dem Austrittsende des Füllhorns zu bilden, durch den die zu stopfende Hülle in einer Gleitbewegung zwangsgeführt wird, wenn sie mit einem unter Druck stehenden fließfähigen Produkt gestopft wird,

f) Mittel zum intermittierenden Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des dritten Rings in und außer Eingriff mit dem ersten Ring,

g) eine Absperreinrichtung für das Produkt^ die in eine erste Position zum Ermöglichen des Durchgangs des unter Druck stehenden Produkts durch das Austrittsende des Füllhorns und in eine zweite Stellung zum Absperren des Stroms des unter Druck stehenden Produkts durch das Austrittsende des Füllhorns gebracht werden kann, und

h) Mittel zum Verschieben der Absperreinrichtung wahlweise zwischen der ersten und der zweiten Stellung.

Diese Vorrichtung kann ferner mit einem Schlitten ausgerüstet sein, der den dritten Ring (dem Mittel zum Zwangsfuhren der Hülle), eine Rinne zur Aufnahme der gestopften Hülle trägt, sowie Mittel zum Hin- und Herbewegen und verstellen des Schlittens von einer Hülleneinlegestation zu einer Verschließstation zum Anbringen einer Klammer und dann zu einer Produkteinfüllstation aufweisen, wie nachfolgend beschrieben wird- Der Schlit ten kann ferner mit Mitteln zum Montieren eines vierten Ring oder eines Mittels zur Rückflußsteuerung des.Produktes versehen sein, der verschiebbar zentrisch ausgerichtet mit dem Füllhorn ist und einen inneren Durchmesser größer als das Austrittsende des Füllhorns besitzt, um einen ringförmigen Durchgang mit vorbestimmtem Abstand zu bilden, durch den die zu stopfende Hülle

609830/0296

hindurchgeführt werden kann, wobei ein Rückfluß des unter Druck stehenden fließfähigen Produktes, das aus dem Austrittsende des Füllhorns austritt, wirksam verhindert wird. Auf dem Schlitten können ferner Mittel zum unabhängigen Hin- und Herbewegen des vierten Rings aus der Produkteinfüllstation zu der Verschließstation zum Anbringen einer Klammer angeordnet sein.

Wie oben ausgeführt wurde, kann die Vorrichtung Antriebsmittel aufweisen, die betrieblich mit dem Schlitten verbunden sind, um diesen aus einer ersten Stellung oder Hülleneinlegestation, in der eine geraffte Hülle auf das Füllhorn aufgebracht werden kann, wobei das äußere Ende der Hülle manuell durch die oben beschriebenen Durchgänge geführt wird, zu einer zweiten Stellung, in der die ungefüllte Hülle mit einem ersten oder vorderen Endverschluß versehen werden kann, und dann zu einer Stopfstation verschoben werden, in der die Hülle mit einem unter Druck stehenden Produkt gestopft werden kann. Zusätzlich kann die Vorrichtung, wie oben ausgeführt wurde, Antriebsmittel zum unabhängigen Verschieben der Rückflußsteuermittel für das Produkt von einer ersten Stellung (Stopfstation), in der die ungefüllte, am vorderen Ende mittels einer Klammer verschlossene Hülle gestopft wird, zu einer zweiten Stellung zu bewegen, in der Mittel zum Verschließen der gefüllten Hülle mit einem hinteren Endverschluß vorgesehen sind. Zusätzliche Mittel zum Abtrennen der Hülle zwischen dem hinteren und dem nachfolgenden vorderen Endverschluß können ebenfalls vorgesehen sein. Falls gewünscht, können der hintere und der vordere Endverschluß gleichzeitig in der selben Stellung vorgesehen werden, wobei das Abtrennen der Hülle unmittelbar danach erfolgt.

Einige der obigen Merkmale der Vorrichtung sind ähnlich zu den •Merkmalen der Stopfvorrichtung der US-PS 3 621 513 und der US-Anmeldung 325 211.

609830/0296

Als Absperreinrichtungen für das zu stopfende Produkt können solche verwendet werden, wie sie in der US-Anmeldung 385 306 oder 325 211 beschrieben sind. Eine derartige Absperreinrichtung wird in Längsrichtung konzentrisch innerhalb des Füllhorns durch geeignete Mittel hin- und herbewegbar bezüglich der Innenseite des Austrittsendes des Füllhorns zwischen einer ersten Position, in der das zu stopfende Produkt durch das Füllhorn und um die Absperreinrichtung in die Hülle fließt, und einer zweiten Position, in der das zu stopfende Produkt durch Verstopfen des Austrittsendes des Füllhorns gestopft wird, angeordnet .

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufbringen einer großen Länge einer gerafften Hülle auf ein Füllhorn vor dem Stopfen des vorderen Endes der Hülle mit einem unter Druck stehenden Produkt und Bilden von Packungen einheitlicher Größe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) eine geraffte Hülle auf ein Füllhorn, das ein Eintrittsende und ein Austrittsende aufweist, aufgebracht wird,

b) das vordere Ende der Hülle durch die Bohrung eines ersten Rings, der lose auf dem Füllhorn gegen das Austrittsende hiervon angeordnet ist, entrafft und vorwärts bewegt wird,

c) das vordere Ende der Hülle weiter über einen Kranz am hinteren Ende eines zweiten Rings, der benachbart dem Austrittsende des Füllhorns befestigt ist, vorwärts bewegt und

d) das vordere Ende der Hülle mit einem gegenüber dem fließfähigen Produkt dichten Verschluß am vorderen Ende des zweiten Rings verschlossen wird.

609830/0296

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Stopfen eines fließfähigen Produktes in eine geraffte Hülle, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

a) eine geraffte Hülle auf einem Füllhorn mit einem Eintrittsund einem Austrittsende entsprechend dem oben genannten Verfahren zur Vorbereitung des Stopfens der Hülle aufgebracht wird, wobei das vordere Ende der Hülle durch einen ersten Ring geführt wird, wobei ein erstes Entfalten der Hülle vorgenommen wird, wonach die Hülle über einen Kranz am hinteren Ende eines kegelstumpfförmigen zweiten Rings, der benachbart dem Austrittsende des Füllhorns befestigt ist, geführt wird, um ein zweites Entfalten und Entraffen der Hülle vorzunehmen, wonach die Hülle am vorderen Ende des zweiten Rings mit einem ersten Verschluß verschlossen und dann die verschlossene Hülle zurückgezogen wird, um gegen das Austrittsende des Füllhorns anzuliegen,

b) ein unter Druck stehendes fließfähiges Material aus dem Austrittsende des Füllhorns freigegeben wird, um die geraffte Hülle durch das erste und das zweite Entfaltungsmittel vorwärtszubewegen, um die Hülle fortschreitend zu stopfen,

c) der Fluß aus unter Druck stehendem Material gestoppt wird, nachdem eine vorbestimmte Länge der Hülle gestopft worden ist,

d) die gestopfte Hülle von dem Austrittsende des Füllhorns zu einer Verschließstation vorbewegt wird,

e) ein hinterer Endverschluß für die gestopfte Hülle in der Verschließstation angebracht wird,

609830/0296

f) die gestopfte Hülle weiter vorwärtsbewegt wird, um die anhängende ungefüllte Hülle in der Verschließstation anzuordnen ,

g) ein vorderer Endverschluß für die nachfolgende anhängende ungefüllte Hülle¹ angebracht wird,

h) die gestopfte verschlossene Hülle zwischen dem hinteren Endverschluß und dem vorderen Endverschluß abgetrennt und

i) die gestopfte verschlossene Hülle entfernt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Nahrungsmittelhülle unmittelbar vor dem Stopfen mit einem Nahrungsmittel.

Figur 2 zeigt die Vorrichtung von Figur 1, wobei der Vorgang zum Füllen der Nahrungsmittelhülle im wesentlichen abgeschlossen ist.

Figur 3 zeigt die' Vorrichtung von Figur 1 mit der gerade gestopften Nahrungsmittelhülle, die vom Füllhorn vorwärtsbewegt wird, wobei eine Schließeinrichtung einen Verschluß an der gerade gefüllten Nahrungsmittelhülle anbringt.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung von Figur 1 mit der verschlossenen Nahrungsmittelhülle, die vom Füllhorn vorwärtsbewegt wird, wobei eine Abtrenneinrichtung ein Abtrennen der Nahrungsmittelhülle hinter dem geschlossenen Ende hiervon vornimmt, um eine gestopfte Nahrungsmittelhüllenpackung von vorbestimmter Länge zu liefern. .

609830/0296

2801595

In den Zeichnungen ist eine Stopfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der eine flexible, plastische, schlauchförmige, filmartige Hülle 4 in geraffter oder gefältelter Form auf einem Füllhorn 6 angeordnet wird, das mit einer nicht gezeigten Nahrungsmittelabgabeeinrichtung gekoppelt ist. Das Füllhorn 6 besitzt ein Austrittsende 2 mit einer äußeren Randabmessung, die kleiner als die Abmessung des Innenrandes oder der Bohrung der gerafften Hülle 4 ist, wie aus sämtlichen Figuren ersichtlich ist. Das vordere Ende der Hülle 4 ist entrafft und innen durch einen Ring 10 zum Entraffen der Raffalten geführt worden, wobei die geraffte Länge der Hülle das Füllhorn 6 umgibt, dem ein kegelstumpfförmiger Ring 8 zum Verbreitern der Raffalten folgt, der auf dem Füllhorn 6 mittels einer Bajonettverschlußeinrichtung über vorspringende Stifte 12 abnehmbar befestigt ist. Der größere Durchmesser des konischen Teils 15 des Rings 8 endet in einem Kranz 14, dessen äußerer Durchmesser kleiner als der innere Durchmesser der aufgeblähten Hülle 80 ist, um die Hülle 4 auszudehnen, um darin enthaltene Falten zu eliminieren, wenn die Hülle 4 vom Ring 10 zum Austrittsende 2 vorwärtsbewegt wird.

In der Bohrung 16 des Füllhorns 6 ist eine Nahrungsmittelabsperreinrichtung 18 angeordnet, die eine mittig angeordnete Verbindungsstange 20 und einen Verschließkolben 19 aufweist, wobei die Verbindungsstange 20 in der Bohrung 16 mittels nicht gezeigter konventioneller Pneumatikzylindereinrichtungen oder dergleichen längs beweglich ist. Am vorderen Teil des Verschließkolbens 19 befindet sich eine Schulter 22, die derart ausgebildet ist, daß sie mit dem inneren kegelstumpfförmigen Teil 24 des Austrittsendes 2 des Stopfhorns 6 in Eingriff gelangen und hierin sitzen·kann, so daß in der in Figur 1 gezeigten Stellung, in die Verbindungsstange 22 vollständig ausgefahren ist, der Verschließkolben 19 ein Austreten von Nah-

609830/0296

rungsmittel durch das Füllhorn 6 verhindert. In der zurückgezogenen Stellung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, ist das Austrittsende 2 geöffnet, so daß hierdurch Nahrungsmittel austreten kann. Der rückwärtige Teil 26 des Verschließkolbens 19 ist stromlinienförmig oder konisch ausgebildet, um einen leichten Fluß des Nahrungsmittels um den Verschließkolben zu ermöglichen.

Ein Ring 2 8 mit einer kegelstumpfförmig ausgebildeten Innenbohrung 27 zum Ineingriffbringen mit der kegelstumpfförmigen Außenfläche 15 des Rings 8 ist derart angeordnet, daß er konzentrisch zum Stopfhorn 6 in Eingriffstellung mit dem Ring 8 gebracht werden kann, um einen kegelstumpfförmigen Durchgang 30 zu bilden (Figur 2), durch den die Hülle 4 mit kontrollierter Gleitreibung beim Stopfen vorwärtsbewegt wird. Der Ring 2 8 ist an einem Schlitten 32 befestigt, der in Längsrichtung parallel zur Achse des Füllhorns 6 hin- und herbeweglich ist. Der Schlitten 32 besitzt einen Rahmen 34, an dem sich eine drehbare Rolle 36 befindet, die auf einer Führungsbahn 37 läuft, die ihrerseits am Rahmen 72 der Vorrichtung befestigt ist, eine Rinne 38 für die verpackten Gegenstände, einen aufrecht stehenden hinteren Arm 40 und.einen aufrecht stehenden vorderen Arm 42. Der Arm 42 trägt zusätzlich zu der Rinne 38 einen horizontal angeordneten Zylinder 44 zum Einteilen des Produkts. Die Kolbenstange 45 des Zylinders 44 ist an einer Platte 90 befestigt, die ihrerseits einen vertikal angeordneten Formring 46 und einen Rückflußabdichtungsring 48 für die Nahrungsmittelemulsion trägt. Der Rückflußabdichtungsring 48 ist derart angeordnet, daß er während des Stopfvorgangs benachbart und konzentrisch über dem Austrittsende 2 des Füllhorns 6 angeordnet ist und die zu stopfende Hülle lose gegen die äußere Oberfläche des Austrittsendes 2 des Füllhorns 6 genügend bündig drückt, um einen Rückfluß des zu stopfenden Produkts längs der äußeren Oberfläche des Füllhorns 6 zu verhindern.

609830/0296

Der Arm 40 ist fest an der Rückseite des Rahmens 34 befestigt und bildet den hauptsächlichen Träger für den Ring 28 und eine Abtrenneinrichtung 50. Die Abtrenneinrichtung 50 ist fest an dem Arm 40 durch vier Abstandsstäbe 52 befestigt, die .an einer Platte 62 befestigt sind. Die Platte 62 trägt einen unteren Arm 64, an dem ein Pneumatikzylinder 56 befestigt ist, der mit einem Sammelschuh 54 für das Hüllenmaterial betrieblich verbunden ist. Ein oberer Arm 66 ist an der Platte 62 befestigt, der einen Pneumatikzylinder 60 trägt, der betrieblich mit einem Messer 58 verbunden ist.

Eine Verschließeinrichtung 68 zum Schließen des Halses der Nahrungsmittelhülle, etwa eine übliche Drahtklemmenverschließeinrichtung, ist konzentrisch zu und zwischen dem Ring 28 und der Abtrenneinrichtung 50 angeordnet.

Antriebsmittel zum Hin- und Herbewegen des Schlittens 32 sind vorgesehen in Form einer Pneumatikzylinderanordnung 69 für drei Positionen, die einen Schlittenvorschubzylinder 70 aufweist, dessen Kolbenstange 76 am Rahmen 34 des Schlittens 32 befestigt ist, wobei das stirnseitige Ende des Zylinders 70 mit der entsprechenden Stirnseite eines Zylinders 71 befestigt ist. Der Zylinder 71 besitzt eine Kolbenstange 77, die an einem Arm 74 befestigt ist, der seinerseits am Rahmen 72 der Vorrichtung befestigt ist.

Der obere Teil des Arms 74 dient zur Aufnahme eines mit Gewinde versehenen einstellbaren Anschlags 92, dessen vorderes Ende gegen einen Anschlagpuffer 41 am rückwärtigen Arm 40 anstößt, um die Bewegung des Schlittens 32 zu begrenzen, der in seine zurückgezogene oder Stopfposition gefahren ist, wobei der Anschlag 92 das Ringelement 28 zur Oberfläche 15 des Rings 8 in einem solchen Abstand hält, daß ein vorbestimmter Spalt für den Durchgang 30 für die Hülle gebildet wird.

6 0 9 8 3 0/0296

Die Arbeitsweise der dargestellten Vorrichtung ist aufeinanderfolgend in den Figuren 1 bis 4 dargestellt.

In Figur 1 ist der StopfVorgang in seinem Anfangszustand gezeigt, in dem eine Hülle 4 auf dem Füllhorn 6 angeordnet ist, wobei ihr vorderer Endteil entrafft und durch den Ring 10 geführt, über den kegelstumpf förmigen Ring 8 zum Verbreitern der Falten geschoben und mittels einer Verschlußklammer 86 verschlossen ist. In diesem Zustand ist die Absperreinrichtung 18 für das zu verpackende Produkt vollkommen zu dem Austrittsende 2 des Füllhorns 6 vorgeschoben, um die Austrittsöffnung 24 im Füllhorn 6 zu blockieren. Sowohl der Schlittenvorschubzylinder 70 als auch der Zylinder 71 der Zylinderanordnung 69 werden betätigt, um den Schlitten 32 vollständig zurückzuziehen und den Anschlagpuffer 41 mit dem vorderen Ende 94 des Anschlags 92 in Eingriff zu bringen, um den Ring 28 mit Abstand zu dem Ring 8 anzuordnen, um den kegelstumpfförmigen Durchgang 30 zu bilden, wie in Figur 2 gezeigt ist. Als nächstes wird die Absperreinrichtung 18 zurückgezogen, um es dem unter Druck stehenden Produkt zu ermöglichen, in die Hülle 4 zu fließen. Wenn die Hülle 4 gefüllt wird, wird sie auf der Rinne 38 getragen. Wenn die gestopfte Hülle unter dem Stopfdruck des Produktes vorwärtsbewegt wird, wird der Vorrat an geraffter Hülle 4 am inneren Durchmesser des Rings 10 zum Entraffen durch einen primären ringförmigen Durchgang 82, der von dem Ring 10 und dem Füllhorn-6 gebildet wird, eingeschnürt, wonach er um den Kranz 14 des Rings 8 ausgedehnt wird. Danach wird die entraffte Hülle durch den . konischen Durchgang 30 über die äußere Oberfläche des Austrittsendes 2 des Füllhorns 6 und nach außen durch den Rückflußabdichtungsring 48 in ihren vollkommen ausgedehnten, gefüllten Zustand 80 geführt, wie auf der linken Seite der Figuren 3 und 4 gezeigt ist. Wenn die Hülle unter dem Stopfdruck vorwärtsbewegt wird, verhindert der Rückflußabdichtungsring 48, daß das

609830/0296

zu stopfende Produkt auf der Außenseite des Füllhorns 6 zurückfließt. Von besonderem Interesse in diesem Stadium des Stopf-Vorganges ist die Arbeitsweise und Funktion des Rings 10 und des Rings 8. Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, ist der innere Durchmesser des Rings 10 größer als derjenige des Füllhorns 6, um es der gerafften Hülle 4 zu ermöglichen, durch den Durchgang 82 hierzwischen zu gleiten, während der Kranz 14 des Rings 8 kleiner als der geöffnete, ungeraffte Durchmesser der Hülle 4 ist, um es der entrafften Hülle 4 zu ermöglichen, frei über den Kranz zu gleiten. Auf diese Weise zieht das gestopfte Produkt 80, wenn es sich vorwärtsbewegt, die geraffte, gefaltete Hülle aus ihrem gerafften Zustand durch den Durchgang 82, wodurch eine erste Öffnung der Raffalten in der Hülle 4 bewirkt wird. Wenn die gestopfte Hülle 80 weiter vorwärtsbewegt wird, wird die ungefüllte Hülle über und um den Kranz 14 des Rings 8 ausgedehnt, wodurch ein zweites Entfalten der Hülle vorgenommen wird, worauf sie durch den Durchgang 30 und über das Austrittsende 2 des Füllhorns 6 zu dem Rückflußabdichtungsring 48 geführt wird, wo die Hülle vollkommen ausgestopft wird. Die kooperative Anordnung des Rings 10 und des Kranzes 14 des Rings 8 ermöglichen es, daß die Raffalten der Hülle wirksam eliminiert werden. Es wird angenommen, daß der relativ schmale Durchgang 82 das Vorwärtsbewegen der Hülle durch Einschnüren der gerafften Hülle auf einen kleineren Durchmesser hemmt, wodurch eine erste leichte Zugkraft erzeugt wird, um wirksam die Raffalten in der gerafften Hülle zu öffnen, wenn sie unter dem Ring 10 und über den Kranz 14 gleitet.

Ferner wird diese erste leichte Zugeinwirkung auf die Hülle, die von dem Durchgang 82 herrührt, wünschenswerterweise für die ungefüllte Hülle am Ende des Stopfvorganges beibehalten, bei dem das Anbringen eines Verschlusses und Abtrennen der gerade' gefüllten Hülle vorgenommen wird, um die Mitte des vorderen

609830/0296

Endverschlusses der ungefüllten Hülle im wesentlichen auf der Mittellinie des Austrittsendes 2 des Füllhorns 6 zu halten. Wenn das vordere Ende der ungefüllten Hülle nicht zum Austrittsende 2 zu Beginn des Stopf Vorgangs zentriert ist, wird die Hülle nachteilig gefaltet und zwischen dem Einzug des Rings 48 und dem Füllhorn 6 eingeklemmt werden, wodurch ein Reißen der Hülle bewirkt wird.

Ohne die Anordnung des Rings 10 und des Kranzes 14 werden die Raffalten der gerafften Hülle nicht gleichmäßig vor Eintritt in den Durchgang 30 entfaltet oder entrafft, wodurch stellenweise überschüssige, nicht gleichmäßige und unkontrollierbare Verziehungen bewirkt werden, die eine Störung der Stopfvorrichtung oder sogar ein Reißen der Hülle im Stopfbereich bewirken können. Der Ring 10 und der Kranz 14 des Rings 8 arbeiten daher zusammen, um die Raffalten der Hülle im wesentlichen gleichmäßig auszubreiten und zu entfalten, während die Hülle durch den Durchgang 30 und über das Austrittsende 2 des Füllhorns 6 vorwärtsbewegt wird. Dies ist besonders wichtig, wenn eine verformbare Hülle bei einer niedrigen Temperatur auf einer kalten Vorrichtung gestopft wird.

In Figur 3 ist die Hülle dargestellt in einem Zustand, in dem sie bis zu einer vorbestimmten Länge gefüllt ist, wobei die Absperreinrichtung 18 für das zu stopfende Produkt vorwärtsbewegt ist, um die Produktzuführung zu stoppen. Der Zylinder 71 der Zylinderanordnung 69 wird beaufschlagt, um den Schlitten 32 von dem Austrittsende 2 des Füllhorns 6 zu der Verschließstation wegzubewegen. In dieser Stellung wird die Verschließeinrichtung 68 für die gefüllte Hülle über geeignete pneumatische Zylinder (nicht gezeigt) beaufschlagt, worauf Platten 88 und eine Einrichtung zum Anbringen einer Metallklammer vorbewegt werden, um die Hülle zusammenzuraffen und zusammenzuschnüren

609830/0296

und einen zweiten oder hinteren Endklammerverschluß 84 anzubringen. Wenn die Anbringung des Klammerverschlusses beendet ist, wird die Verschlxeßexnrichtung 68 zurückgezogen, wobei die gestopfte Hülle in einem unbehinderten Zustand zurückgelassen wird. Als nächstes wird der Zylinder 44 (Figur 4) beaufschlagt, der den Formring 46 und das bereits verschlossene gestopfte Produkt 80 in eine Position zum Anbringen eines vorderen Klammerverschlusses 87 am vorderen Ende der nachfolgenden Hüllenlänge vorwärtsbewegt.

Wenn der Klammerverschluß 87 für das vordere Ende angebracht worden ist, wird der Zylinder 56 zur Betätigung des Schuhs 54 beaufschlagt, wodurch der Schuh 54 zur Mittellinie der Stopfvorrichtung vorbewegt wird. Der Zylinder 60 wird beaufschlagt und bewegt das damit verbundene Messer 58 zu dem Schlitz 55 in dem Schuh 54. Bei vollem Ausfahren der Zylinder 56 und 60 wird die zusammengeraffte Hülle etwa auf halbem Wege zwischen dem hinteren Verschluß 84 und dem vorderen Verschluß 87 durchgetrennt. Nachdem die Hülle abgetrennt wurde, wird die Verschließ·¹-einrichtung 68 entregt, um die Platten 88 zum Zusammenraffen der Hülle zurückzuziehen, worauf der Schuh 40 und das Messer zurückgezogen werden, wobei sie die gestopfte Hülle 80 frei zurücklassen. Der Schlitten 32 wird daraufhin durch den Zylinder 71 zu.der in Figur 2 gezeigten Lage zurückgezogen, wodurch die Stopfvorrichtung in der Startstellung angeordnet wird, in der sie zur Wiederholung des Stopfzyklus bereit ist. Wie in Figur 4 gezeigt ist, kann die gefüllte Hülle 8O, nachdem die Abtrenneinrichtung 50 zurückgezogen ist, durch drehendes Umlegen der Rinne 38 um einen geeigneten nicht dargestellten Drehzapfen entfernt werden.

Die vorstehend beschriebene und in den Abbildungen dargestellte Vorrichtung wurde erfolgreich beim Verpacken von zerkleinertem

609830/0296

Rindfleisch in verformbaren Hüllen aus Polyvinylchlorid in kalten Räumen im Bereich des Gefrierpunktes von O⁰C verwendet. Derartige Hüllen waren bisher zum Stopfen in derart kalten Räumen ungeeignet, da sie die Tendenz besaßen, sich nicht gleichmäßig zu entfalten, wodurch stellenweise übermässige nicht kontrollierbare Einziehungen auf den Hüllen entstanden, wenn diese durch den konischen Durchgang 30 geführt wurden. Es wird angenommen, daß das ausdrücklich beobachtete Blockieren und in einigen Fällen das Reißen der verformbaren Hüllen in bisher bekannten Stopfvorrichtungen bei kalten Temperaturen Störungen von übermäßigen Einziehungen durch nicht gleichförmiges Entfalten der Hüllen hervorgerufen wurde.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet ebenso gut mit praktisch allen Arten von flexiblen filmartigen Hüllen wie beispielsweise solche, die aus Zellulosefilmen oder aus thermoplastischen Filmen, wie Polyolefin, Polyvinylchlorid und Polyvinylchloridpolymeren oder -copolymeren hergestellt sind.

Die Anordnung und die Form der Ringe 10 und 8 zusammen mit dem damit zusammenarbeitenden Ring 28/exn wenig variieren, und zwar so lange, wie sie in der oben beschriebenen Weise zusammenarbei-, ten, um die Durchgänge 82 und 30 zu bilden, durch die die Hülle 4 unter Hindurchführung in Form einer Gleitbewegung wirkungsvoll aus ihrem gerafften Zustand auf dem Füllhorn 6 in einen Zustand für ihren im wesentlichen gleichmäßigen Vorschub durch den Rückflußabdichtungsring 48 entfaltet werden kann, worauf sie dann mit dem unter Druck stehenden Produkt gestopft wird. Die besondere Anordnung und Form dieser Bauteile, wie sie in den Abbildungen dargestellt sind, stellen vermutlich die beste Anordnung beim Stopfen von Hüllen aus Plastikfolie in kalten Räumen dar.

609830/0296

Claims

P atentansprüche

1. !Stopfvorrichtung zum Stopfen eines fließfähigen Produktes in eine geraffte Hülle, gekennzeichnet durch

a) ein Füllhorn (6) mit einem Eintrittsende zur Aufnahme des fließfähigen Produktes aus einem unter Druck stehenden Vorrat und einem Austrittsende (2) zur Abgabe des Produktes,

b) einen Ring (8), der konzentrisch zentriert abnehmbar auf dem Füllhorn (6) befestigt ist und einen konischen Oberflächenteil (15) benachbart dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) aufweist,

c) einen Kranz (14) am hinteren Ende des Rings (8) konzentrisch zu dem Füllhorn (6),

d) einen Ring (10), der einen inneren Durchmesser größer als der äußere Durchmesser des Füllhorns (6) und kleiner als der-äußere Durchmesser des Kranzes (14) aufweist, der lose zentrisch auf dem Füllhorn (6) zwischen dem Kranz (14) und dem Eintrittsende des Füllhorns (6) angeordnet ist, um einen Durchgang (82) zu bilden, durch den die zu stopfende Hülle (4) zusammengeschnürt wird, um wirksam ein erstes Entfalten der Hülle zu bewirken, worauf die Hülle (4) zu und über den Kranz (14) geführt werden kann, um ein zweites Entfalten der Hülle (4) wirksam vorzunehmen ,_r

e) einen verschiebbar und zentrisch mit dem Füllhorn (6) ausgerichteten Ring (28), der eine konische Innenfläche aufweist, die zum Ineingriffbringen mit der konischen Oberfläche des Rings (8) ausgebildet ist, wobei der Ring (28) auf dem Füllhorn (6) angeordnet ist, um einen Durchgang (30) mit einem vorbestimmten Abstand benach-

609830/0296

260Ί595

bart dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) zu bilden, durch den die zu stopfende Hülle (4) in einer Gleitbewegung zwangsgeführt werden kann, wenn sie mit dem unter Druck stehenden fließfähigen Produkt gestopft werden soll,

f) Mittel zum intermittierenden Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Rings (28) zum und außer Eingriff mit dem Ring (8) ,

g) einer Absperreinrichtung (18) für das zu stopfende Produkt, die eine erste Position einnehmen kann, um den Durchgang des unter Druck stehenden Produkts durch das Austrittsende (2) des Füllhorns (6) ermöglicht, und ferner eine zweite Position einnehmen kann, um den Durchfluß des unter Druck stehenden Produkts aus dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) zu verhindern, und

h) Mittel zum Einstellen der Absperreinrichtung (18) wahlweise in der ersten bzw. zweiten Stellung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (8) eine kegelstumpfförmige äußere Oberfläche (15) und der Ring (28) eine kegelstumpfförmige innere Oberfläche aufweisen, die mit der äußeren Oberfläche (15) des Rings (8) in Eingriff bringbar ist, um einen kegelstumpfförmigen Durchgang (30) hierzwischen zu bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (14) einstückig mit dem Ring (8) ausgebildet und am hinteren Ende des Rings (8) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückflußabdichtungseinrichtung vorgesehen ist, die einen Ring (48) aufweist, der abnehmbar zentrisch zu dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) angeordnet

609830/0296

ist und einen inneren Durchmesser aufweist, der größer als der äußere Durchmesser des Austrittsendes (2) des Füllhorns (6) ist, um einen kreisförmigen Durchgang zwischen dem Ring (48) und dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) zu bilden, durch den die zu stopfende Hülle (4) in Gleitkontakt mit dem Füllhorn (6) geführt werden kann, wobei ein Rückfluß des unter Druck stehenden fließfähigen Produkts, das aus dem Austrittsende (2) austritt, wirksam verhindert wird, und das Mittel zum intermittierenden Hin- und Herbewegen des Rings (48) zwischen einem ersten Ort konzentrisch zum Austrittsende (2) des Füllhorns (6) und einem zweiten Ort entfernt von dem Austrittsende (2) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperreinrichtung (18) sich in Längsrichtung erstreckend konzentrisch innerhalb des Füllhorns (6) angeordnet und intermittierend hin- und herbewegbar im Inneren des Austrittsendes (2) des Füllhorns (6) zwischen einer ersten Stellung, in der ein Strom aus zu stopfendem Produkt durch das Füllhorn (6) um die Absperreinrichtung (18) herum und aus dem Austrittsende (2) des Füllhorns (6) austreten kann, und einer zweiten Stellung bewegbar ist, in der der Strom aus zu stopfendem Produkt am Austrittsende (2) des Füllhorns (6) gestopft wird.

6. Verfahren zum Unmanteln eines Füllhorns mit einer langen Länge einer gerafften Hülle vor dem Stopfen des vorderen Endes der Hülle mit einem unter Druck stehenden Produkt unter Bildung von Packungen einheitlicher Größe, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine geraffte Hülle auf ein Füllhorn mit einem Eintrittsende und einem Austrittsende aufgebracht wird,

609830/0296

b) das vordere Ende der Hülle durch den inneren Durchmesser eines ersten Rings, der lose auf dem Füllhorn angeordnet ist, geführt und entrafft und gegen das Austrittsende des Füllhorns durchgeführt wird, um ein erstes Entfalten der Hülle zu bewirken,

c) ein zweiter Ring benachbart dem Austrittsende des Füllhorns befestigt wird,

d) die entfaltete Hülle über einen Kranz am hinteren Ende des zweiten Rings benachbart dem Austrittsende des Füllhorns geführt wird, um ein zweites Entfalten und Entraffen der Hülle zu bewirken, und

e) das vordere Ende der Hülle mit einem Verschluß am vorderen Ende des zweiten Rings versehen wird, der gegenüber dem Produkt abdichtend wirkt.

7. Verfahren-nach Anspruch 6, wobei das fließfähige in eine geraffte Hülle gestopft wird, dadurch gekennzeichnet, daß

e) die geschlossene Hülle zurückgezogen wird, um gegen das Austrittsende des Füllhorns anzugrenzen,

f) ein unter Druck stehendes fließfähiges Produkt aus dem Austrittsende des Füllhorns ausgelassen wird, um die geraffte Hülle durch den ersten Ring zum ersten Entfalten und über den zweiten Ring zum zweiten Entfalten der Hülle zum fortschreitenden Stopfen der Hülle vorwärts zubewegen,

g) der Strom., des unter Druck stehenden Produktes gestoppt wird, nachdem eine vorbestimmte Länge der Hülle gestopft wurde,

h) die gestopfte Hülle vom Austrittsende des Füllhorns zu einer Verschließstation vorbewegt wird,

609830/0296

i) ein gegenüber dem fließfähigen Produkt abdichtender Verschluß am hinteren Ende der gestopften Hülle in der Verschließstation angebracht wird,

j) die gestopfte Hülle weiter vorwartsbewegt wird, um die anhängende ungefüllte Hülle in der Verschließstation anzuordnen ,

k) ein Verschluß zum Abdichten gegenüber dem fließfähigen Produkt am vorderen Ende der nachfolgenden anhängenden ungefüllten Hülle anzubringen,

1) das geschlossene Ende der gestopften Hülle zwischen dem hinteren Endverschluß und dem vorderen Endverschluß der nachfolgenden ungefüllten Hülle abgetrennt wird und

m) die gestopfte geschlossene Hülle entfernt wird.

609830/0296

Leerseite