DE69618111T2

DE69618111T2 - Nullzeitklippvorrichtung

Info

Publication number: DE69618111T2
Application number: DE69618111T
Authority: DE
Inventors: Jerry E. Armstrong; Mark D. Kelley; James A. Snider; Thomas R. Stanley
Original assignee: Teepak Investments Inc
Current assignee: Teepak Investments Inc
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: US5775985A; CA2175177A1; DK0760210T3; EP0760210B1; EP0760210A1; ES2170818T3; DE69618111D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft das Befüllen einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle mit Nahrungsmittelprodukt und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum wirksamen Anbringen von Klammern oder Bändern an befülltes Nahrungsmittelprodukt zum Separieren in diskrete "Verbindungsstücke".
Es ist bekannt, daß in einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle eingefülltes Nahrungsmittelprodukt mittels Bändern oder Klammern in diskrete Verbindungsstücke separiert werden kann. Mit Nachteil war dieses Verbinden ein untaugliches Verfahren, weil das Einfüllen für das Aufbringen eines Bandes oder einer Klammer vorübergehend angehalten werden mußte. Dies hatte eine Anzahl Nachteile. Insbesondere ist das wiederholte Anfahren und Anhalten des Einfüllens zeitaufwendig und verlangsamt den Einfüllprozeß. Ferner wird das Nahrungsmittelprodukt der Hülle mittels einer Nahrungsmittelproduktpumpe zugeführt, die wiederholt an- und abgeschaltet werden muß, weil der Einfüllbetrieb angefahren und angehalten wird. Dies ist nicht nur eine Belastung für die Pumpe, sondern erzeugt auch einen sprungartigen Druckanstieg des Nahrungsmittelprodukts, was zu einem ungleichmäßigen Durchmesser des fertigen, eingefüllten Produkts beiträgt.
Die WO-A-90/05671 beschreibt eine Maschine zum Einfüllen eines Nahrungsmittelprodukts, bei welcher dafür gesorgt ist, daß sich die Nahrungsmittelhülle in einem bogenförmigen Weg bewegt. Auch die Verschluß- oder Klammervorrichtungen bewegen sich in einem bogenförmigen Pfad.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, welche verbesserte Produktionsgeschwindigkeiten für eingefüllte, schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen und die Herstellung eines Produkts gestatten, welches einen gleichmäßigeren Einfülldurchmesser hat.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Gemäß der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Einfüllen eines Nahrungsmittelproduktes in eine rohr- bzw. schlauchförmige Nahrungsmittelhülle vorgesehen, welches aufweist:
a) kontinuierliches Befüllen einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle, um eine vorbestimmte Lineargeschwindigkeit der Bewegung des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts zu erhalten;
b) Bewegen einer einzelnen Verschließvorrichtung von einer inneren Startposition längs eines Weges mit der Nahrungsmittelhülle mit vorbestimmter Lineargeschwindigkeit der Bewegung;
d) Betätigen der Verschlußvorrichtung, um einen vorherigen Doppelverschluß in der Form von Bändern oder Klammern auf das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt aufzubringen, während das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt sich mit der vorbestimmten Geschwindigkeit weiterbewegt;
d) Rückführen der Verschlußvorrichtung in einer umgekehrten Richtung längs des Weges zu der Anfangs- bzw. Startposition;
e) wiederum Bewegen der Verschlußvorrichtung längs des Weges; und
f) wiederum Aktivieren der Verschlußvorrichtung, um einen nachfolgenden Doppelverschluß in der Form von Bändern oder Klammern aufzubringen, um ein Verbindungsstück in dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt zwischen dem vorherigen und dem nachfolgenden Verschluß zu bilden; und Wiederholen der Schritte d) bis f).
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Verschlüsse gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, Klammern, und das Nahrungsmittelprodukt ist gewöhnlich, aber nicht notwendigerweise, ein Wurstprodukt. Wenn hier die Begriffe "Wurst oder "Wursthülle" verwendet werden, sollte dies so verstanden werden, daß die Erfindung sich auch auf andere einfüllbare "Nahrungsmittelfüllungen" in "Nahrungsmittelhüllen" bezieht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschließvorrichtung in der Form eines Klammermechanismus, der einen ersten V-förmigen Backen und einen zweiten V-förmigen Backen aufweist, die sich aufeinander zu bewegen, um das eingefüllte Wurstprodukt bei der Vorbereitung des Aufbringens einer Klammer zusammenzudrücken und einzuschnüren, und er weist auch ein Mittel auf zum Aufbringen einer U-förmigen Klammer über den eingeschnürten Teil des eingefüllten Wurstprodukts mit nachfolgendem Biegen der Schenkel der Klammer, um die Wurstverbindungsstücke zu halten und zu trennen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenquerschnittsansicht der erfindungsgemäßen Maschine unter Darstellung der Verschließ- und Klammervorrichtungen an einer ersten Position nahe dem Ende des Füllhorns, wobei die Verschluß- und Klammervorrichtungen offen sind.
Fig. 2 ist eine rechte Endansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Maschine der Fig. 1, wobei die Verschluß- und Klammermechanismen sich in einer zweiten Position weiter von dem Einfüllhorn weg befinden als in Fig. 1, wobei der Verschlußmechanismus auf der Hülle geschlossen ist.
Fig. 4 ist eine rechte Endansicht der in Fig. 3 gezeigten Maschine.
Fig. 5 ist eine Seitenquerschnittsansicht der Maschine der Fig. 3, wobei die Verschluß- und Klammermechanismen sich in einer dritten Position noch weiter von dem Füllhorn entfernt befinden als in Fig. 3, wobei der Verschlußmechanismus geschlossen ist und der Klammermechanismus betätigt wurde.
Fig. 6 ist eine Endansicht der Maschine der Fig. 5.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Nahrungsmittelprodukt; wie hier benutzt, bedeutet im wesentlichen jedes Nahrungsmittel, welches in eine schlauchförmige Film- bzw. Folienhülle eingefüllt werden kann. Die üblichsten solcher Nahrungsmittel sind Wurst, Fleisch, zum Beispiel Frankfurter-, Bologner-, Salami-, italienische Wurst, polnische Wurst, Knackwurst, Bratwurst, Leberwurst, Sommerwurst, usw. Andere Nahrungsmittel können auch in solche Hüllen eingefüllt werden, zum Beispiel Fischpaste, Truthahnbrust, ganzer und verarbeiteter Schinken, Käse, bearbeitetes Hähnchen usw.
"Eingefüllt" bedeutet Einfüllen in eine schlauchförmige Folienhülle. Ein solches Einfüllen erfolgt durch irgendwelche geeignete Mittel, die gewöhnlich das Durchbewegen des Nahrungsmittelprodukts durch ein Füllhorn einschließen, auf welches eine schlauchförmige Folienhülle aufgezogen worden ist.
"Schlauchförmige Folienhülle" bedeutet eine Folie in der Form eines Rohres oder Schlauches. Solche schlauchförmigen Folien können ursprünglich in einer Rohrform extrudiert werden oder können später aus einer flachen Folie dadurch gebildet werden, daß gegenüberliegende Kanten einer flachen Folie versiegelt werden. Die zur Bildung der Hülle verwendete Folie kann jede beliebige geeignete Folie sein, wie zum Beispiel regenerierte Cellulose, Collagen und Kunststoff, wobei jedes derselben gegebenenfalls mit Fasern verstärkt sein kann, zum Beispiel ein nicht-gewebtes Cellulosefaserpapier.
Kontinuierlich" bedeutet ohne Anhalten mit Ausnahme zwecks Wiederzuführen von Nahrungsmittelprodukt oder schlauchförmiger Folienhülle, wenn erforderlich ist.
"Eingefülltes Nahrungsmittelprodukt" bedeutet das Produkt, welches sich aus dem Einfüllen des Nahrungsmittelprodukts in eine schlauchförmige Folienhülle ergibt.
"Vorbestimmte Lineargeschwindigkeit" bedeutet eine im wesentlichen konstante, kontinuierliche Durchsatzleistung von fertig bearbeitetem, eingefülltem Nahrungsmittelprodukt.
"Verschließen des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts" bedeutet Binden, Klammern oder anderweitiges Befestigen des Endes der schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle, wobei an diesem Ende das Einfüllen erfolgte, und zwar nach dem Einfüllen, um das Nahrungsmittelprodukt in der HOlle zu halten und getrennte "Verbindungsstücke" zu bilden.
Die Mittel zum Bewegen der Verschlußvorrichtung mit dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt und Zurückführen desselben können jedes geeignete Mittel sein, wie zum Beispiel ein Schlitten, der von einem Servomotor betrieben wird, oder eine Reihe von Zahnrädern, Riemen oder Ketten und Kettenrädern.
Die Erfindung versteht man besser durch Bezugnahme auf die Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung darstellen.
Die Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform einer Maschine 10 nach der Erfindung. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist eine gefältelte bzw. gekräuselte Stange 11 einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle 12 über einem Füllhorn 13 angeordnet, und ein Einstellring 14 wird dann über einem Ende 16 des Füllhorns 13 angeordnet, nachdem ein Abschnitt 18 der Hülle 12 von der gekräuselten Stange 11 abgezogen ist.
Das offene Ende 20 des Abschnittes 18 wird dann durch Auflesen bzw. Einsammeln der Hülle 12 am Ende mittels eines Einsammelmechanismus 22 und dadurch geschlossen, daß eine Klammer mittels eines Klammermechanismus 24 aufgebracht wird.
Der Einsammelmechanismus 22 und der Klammermechanismus 24 sind an einem horizontalen Transport 26 befestigt und sind gleitbar auf Wellen 50 angebracht. Der horizontale Transport 26 weist obere horizontale Führungsstangen 28 und untere horizontale Führungsstangen 30 auf, die alle an dem Rahmen 32 der Maschine angebracht sind. Der Transport 26 weist auch einen Schlitten 34 auf, der auf den oberen und unteren Führungsstangen 28 und 30 unter Verwendung von Gleitlagern 36 fährt. Der Schlitten 34 wird mittels eines Servomotors 38 entlang den Führungsstangen in beiden Richtungen bewegt.
Nachdem das Ende der Hülle 12 mit einer Klammer versehen ist, wird Nahrungsmittelprodukt mit einer Geschwindigkeit durch das Füllhorn 13 gelassen, die von einer Nahrungsmittelpumpe 21 gesteuert wird. Als Folge wird die Nahrungsmittelhülle 12 von dem Stab 11 gezogen, um ein eingefülltes Nahrungsmittelprodukt 40 zu bilden, das sich mit einer Lineargeschwindigkeit bewegt, die an den Eintritt von ausreichend Nahrungsmittel in die Hülle zum Einfüllen angepaßt ist.
Nachdem eine gewünschte Länge Nahrungsmittelhülle befüllt ist, wird der Schlitten 34 in die Bewegungsrichtung 35 des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts mit einer Geschwindigkeit bewegt, die an die Lineargeschwindigkeit der Bewegung des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts angepaßt ist. Wenn sich der Schlitten bewegt, wird die Hülle durch die getragenen Einsammel- und Klammermechanismen 22 und 24 an dem gewünschten Ort zum Schließen der Klammer eingesammelt und mit einer Klammer versehen, um ein fertiges "Verbindungsstück" mit eingefülltem Nahrungsmittelprodukt zu bilden. Das Einsammeln und Verklammern erfolgt somit ohne Unterbrechen des Stromes des Nahrungsmittelprodukts oder Verlangsamen der Bewegungsgeschwindigkeit des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts.
Sobald das Verklammern fertig ist, kehrt der Servomotor um und führt den Schlitten 34 mit den getragenen Einsammel- und Klammermechanismen zurück, so daß die Mechanismen angeordnet sind, um wieder in Tätigkeit zu treten, wenn eine gewünschte Verschlußposition auf dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt die Mechanismen erreicht.
Wie man auch in den Zeichnungen sehen kann, wird eingefülltes Nahrungsmittelprodukt vom Riemenförderer 42 getragen, wenn es am Ende des Füllhorns geformt wird. Weil die Einsammel- und Klammermechanismen teilweise auf einer Höhe unter einer Bodenkante 44 von eingefülltem Nahrungsmittelprodukt arbeiten, ist der Riemenförderer der bevorzugten Ausführungsform einmalig insofern, als er von der Bodenkante 44 in dem Bereich der Einsammel- und Klammermechanismen weg absinkt. Dies ist insbesondere interessant insofern, als der Abschnitt des Riemenförderers, der weg absinken muß, sich verändert, wenn sich die Einsammel- und Klammermechanismen bewegen.
Dies erreicht man durch Absinken des Riemens um Rollen 46, die am Schlitten 34 derart befestigt sind, daß bei der Bewegung des Schlittens der Riemen sich immer unter der Bodenkante 44 in dem Bereich der Einsammel- und Klammermechanismen befindet.
Der an dem Schlitten angebrachte Einsammelmechanismus weist entgegengesetzte Einsammel- Verschlußklappen auf, die V-förmige Nuten haben, welche die Hülle in einen dichten Bereich einsammeln, sobald sich die Einsammel-Verschlußklappen 48 aufeinander zu bewegen. Die Einsammel-Verschlußklappen werden durch beliebige geeignete Mittel aufeinander zu bewegt, wie zum Beispiel einen oder mehrere luftbetriebene Kolben oder Servomotoren.
Nach dem Einsammeln bzw. Aufnehmen bewegt eine Klammerstanze mit Zylinder 55 eine U- förmige Klammer um die eingesammelte bzw. zusammengestellte Hülle und gegen einen Stempel, welcher die Schenkel der Klammer biegt und sie somit an der Hülle befestigt. Die Klammerstanze kann auch durch irgendein geeignetes Mittel betätigt werden, wie zum Beispiel einen von Luft betätigten Kolben.
Im Betrieb, nachdem die erste Klammer auf dem Ende 20 der Hülle angeordnet ist, fließt Nahrungsmittelprodukt aus dem Füllhorn in die Hülle, um eingefülltes Nahrungsmittelprodukt zu bilden, welches mittels eines Förderers 42 mit vorbestimmter Geschwindigkeit aus dem Füllhorn getragen wird. Nachdem die gewünschte Länge von eingefülltem Nahrungsmittelprodukt hergestellt ist, bewegt sich der Schlitten 34 in der Laufrichtung des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts an einem Ort längs des eingefüllten Nahrungsmittelprodukts, wo eine Klammer erwünscht ist. Sobald sich der Schlitten bewegt, bewegen sich die Einsammel-Verschlußklappen 48 aufeinander zu, um die in Vorbereitung befindliche Hülle für die Aufnahme einer Klammer einzusammeln bzw. zusammenzustellen. Nach dem Einsammeln bzw. Zusammenstellen bringt eine Klammerstanze, die eine Klammer trägt, die Klammer um die eingesammelte Hülle und stößt die Klammer auf einen Stempel, welcher die Klammer um diesen faltet und ihn an der eingesammelten bzw. aufgenommenen Hülle befestigt.
Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung überwinden die vorstehend erwähnten Nachteile, die zum Verschließen von Verbindungsstücken von befülltem Nahrungsmittelprodukt gehören. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, das Befüllen anzuhalten, um die Hülle zu verschließen und Verbindungsstücke zu bilden, so daß die Herstellungsgeschwindigkeit erhöht wird. Es ist nicht notwendig, eine Pumpe für das Nahrungsmittelprodukt anzuhalten und zu starten, so daß man Pumpenabrieb spart, und sprunghafte Anstiege an Nahrungsmittelprodukt werden verringert oder eliminiert, so daß sich ein gleichmäßigeres Produkt ergibt.
Bei einem Zeitvergleich befüllt die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung Verbindungsstücke oder Dickteile über dreißig Prozent schneller als die derzeitige, im Handel befindliche "T-Einstell"- Füllmaschine nach dem Stand der Technik, ohne auch nur an eine geringere Abschaltzeit wegen verlängerter Pumpenlebensdauer zu denken.

Claims

1. Verfahren zum Einfüllen eines Nahrungsmittelproduktes in eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle, welches aufweist:

a) kontinuierliches Befüllen einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle (12), um eine vorbestimmte Lineargeschwindigkeit der Bewegung des eingefüllten Nahrungsmittelproduktes zu erhalten;

b) Bewegen einer einzelnen Verschließvorrichtung (24) von einer inneren Startposition längs eines Weges mit der Nahrungsmittelhülle (12) mit vorbestimmter Lineargeschwindigkeit der Bewegung;

c) Betätigen der Verschlußvorrichtung (24), um einen vorherigen Doppelverschluß in der Form von Bändern oder Klammern auf das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt aufzubringen, während das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt sich mit der vorbestimmten Geschwindigkeit weiterbewegt;

d) Rückführen der Verschlußvorrichtung (24) in einer umgekehrten Richtung längs des Weges zu der Anfangsposition;

e) wiederum Bewegen der Verschlußvorrichtung (24) längs des Weges; und

f) wiederum Aktivieren der Verschlußvorrichtung (24), um einen nachfolgenden doppelten Verschluß in der Form von Bändern oder Klammern aufzubringen, um ein Verbindungsstück in dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt zwischen dem vorherigen und dem nachfolgenden Verschluß zu bilden; und Wiederholen der Schritte d) bis f).

2. Einfüllmaschine für Nahrungsmittelprodukt, welche das Nahrungsmittelprodukt in eine schlauchförmige Nahrungsmittelhülle einfüllt und aufweist:

Mittel zum kontinuierlichen Einfüllen des Nahrungsmittelproduktes in die schlauchförmige Hülle (12), um eine vorbestimmte Lineargeschwindigkeit der kontinuierlichen Bewegung des eingefüllten Nahrungsmittelproduktes (40) zu erhalten;

eine einzige Verschlußvorrichtung (24), welche einen doppelten Verschluß in der Form von Klammern oder Bändern auf das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt (40) aufbringen kann; Mittel (26) zum Bewegen der Verschlußvorrichtung (24) von einer Anfangsposition längs eines Weges mit dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt (40) mit der vorbestimmten Lineargeschwindigkeit;

Mittel zum Betätigen der Verschlußvorrichtung (24), um einen vorher doppelten Verschluß in der Form von Klammern oder Bändern auf das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt (40) aufzubringen, während das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt (40) sich weiter mit der vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt;

Mittel zum Zurückführen der Verschlußvorrichtung (24) in einer umgekehrten Richtung längs des Weges zu der Anfangsposition;

Mittel, um die Verschlußvorrichtung (24) wiederum längs des Weges zu bewegen; und

Mittel zum wiederholten Betätigen der Verschlußvorrichtung (24), um einen nachfolgenden doppelten Verschluß in der Form von Bändern oder Klammern aufzubringen, um ein Verbindungsstück in dem eingefüllten Nahrungsmittelprodukt (40) zwischen dem vorhergehenden und dem nachfolgenden Verschluß zu bilden.

3. Maschine nach Anspruch 2, wobei die Verschlußvorrichtung (24) eine Klammervorrichtung ist, welche Klammern auf das eingefüllte Nahrungsmittelprodukt (40) aufbringt.

4. Maschine nach Anspruch 3, wobei die Klammervorrichtung einen Klammermechanismus aufweist, welcher sich von der Anfangsposition mit dem eingefüllten Wurstprodukt (40) mit der vorbestimmten Geschwindigkeit während des Aufbringens der Klammern auf das Wurstprodukt bewegt, wobei der Klammermechanismus (24) einen ersten V-förmigen Backen und einen zweiten V-förmigen Backen aufweist, die sich aufeinanderzubewegen, um das eingefüllte Wurstprodukt (40) bei der Vorbereitung des Aufbringens einer Klammer zusammenzudrücken und einzuschnüren.

5. Maschine nach Anspruch 4, wobei der Klammermechanismus (24) ferner ein Mittel aufweist zum Aufbringen U-förmiger Klammern über den eingeschnürten Teil des eingefüllten Wurstproduktes (40) mit nachfolgendem Biegen der Schenkel der Klammern, um die Wurstverbindungsstücke zu halten und zu trennen.

6. Maschine nach Anspruch 4, wobei Mittel (38) vorgesehen sind zum Zurückführen des Klammermechanismus (24) zu der Anfangsposition, nachdem die Klammer aufgebracht ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, wobei das Mittel (38) für das Bewegen des Klammermechanismus (24) mit der vorbestimmten Geschwindigkeit und das Mittel (38) zum Zurückführen des Klammermechanismus (24) zu der Anfangsposition jedes denselben Servomotor aufweist.

8. Maschine nach Anspruch 2, wobei die Mittel zum Bewegen des eingefüllten Nahrungsmittelproduktes (40) einen Riemenförderer (42) aufweist.

9. Maschine nach Anspruch 8, wobei ein Mittel (46, 34) zum Bilden einer Vertiefung in dem Förderriemen (42) unter dem Klemmermechanismus (24) vorgesehen ist, wobei die Vertiefung sich mit dem Klammermechanismus bewegt.