DE69025779T2

DE69025779T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Hüllen

Info

Publication number: DE69025779T2
Application number: DE69025779T
Authority: DE
Inventors: Joseph Anthony Nausedas
Original assignee: Viskase Corp
Current assignee: Viskase Corp
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2010-01-16
Also published as: EP0379125A3; DK0379125T3; ATE135164T1; EP0379125B1; DE69025779D1; EP0379125A2; US4991260A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Füllverfahren und eine Füllvorrichtung und insbesondere auf den Gebrauch einer mit mehreren Füllrohren arbeitenden Füllmaschine zur Herstellung von Würsten und insbesondere Würsten mit der Größe eines Dicklings

Hintergrund der Erfindung

Der Begriff "Dickling" bezeichnet eine Sorte Wurst mit plumpem Aussehen. Beispielsweise hat ein Dickling typischerweise eine Länge von etwa 10 bis 15 cm und einen Durchmesser von etwa 4 bis 6 cm.
Eine typische Füllmaschine zum Herstellen von Produkten mit der Größe eines Dicklings wird bei einer Rate von etwa 40 bis 120 Dicklingen pro Minute betrieben, was zum Teil von der Größe des Dicklings abhängt. Diese Maschinen arbeiten automatisch insofern, als Hülle in Form einer gerafften Raupe verwendet wird, so daß unter Verwendung der in einer einzigen Raupe enthaltenen Hülle eine Mehrzahl von Dicklingen werden können.
Der Begriff "geraffte Raupe" ist in der Fülltechnik bekannt und beschriebt einen hohlen Hüllenartikel, der aus einer relativen großen Länge von Hülle besteht, die gerafft und in Längsrichtung auf eine kurze Länge verdichtet ist. Zum Beispiel kann eine geraffte Raupe mit einer Länge von 50 Zentimetern aufwärts Hülle mit einer Länge von 50 Metern und mehr enthalten. Nachdem eine geraffte Raupe auf einem Füllrohr plaziert wurde, kann die Maschine automatisch arbeiten, bis der Vorrat an Hülle erschöpft ist.
Bei einem typischen Füllbetrieb, z.B. US-A-4 649 602, wird eine geraffte Raupe auf ein Füllrohr geladen, und eine Pumpe wird in Gang gesetzt, um das einzufüllende Nahrungsmittelprodukt unter Druck durch das Füllrohr zu treiben. Das aus dem Rohr austretende Nahrungsmittelprodukt dringt in die Hülle von der gerafften Raupe ein und zieht diese vorwärts, um die Hülle zu füllen. Nachdem eine gewünschte Länge gefüllt ist, wird die Pumpe angehalten, und ein Verschluß, gewöhnlich ein Metallclips, wird angebracht, um ein Ende des Dicklings zu bilden. Die Pumpe wird dann erneut in Gang gesetzt, um eine weitere Länge von Hülle zu füllen. Das Füllen und Verschließen wird auf diese Weise fortgesetzt, bis eine Kette von Dicklingen erzeugt wurde. Nach Ausbilden einer Kette, die aus einer begrenzten Zahl von beispielsweise fünf oder sechs Dicklingen besteht, wird gemeinsam mit den letzten Clips der Kette eine Schnur oder eine Plastikschlaufe angebracht, und die Kette wird von der gerafften Raupe abgetrennt. Die Schnur oder die Plastikschlaufe wird zum Aufhängen der Kette benutzt, um die Dicklinge durch Kochen oder Räuchern weiterzuverarbeiten. Nach der Weiterverarbeitung wird die Hülle entfernt, und die Dicklinge werden einzeln in eine geeignete Verpackung, wie z.B. eine Schrumpfhülle, verpackt, um im Einzelhandel verkauft zu werden.
Die Notwendigkeit, den Pumpenmechanismus immer dann anhalten und erneut starten zu müssen, wenn ein Clip angebracht wird, führt zu einem übermäßigen Verschleiß des Pumpenantriebs. Außerdem wird die Zeitdauer verlängert, die zum Füllen der in einer gerafften Raupe enthaltenen Länge an Hülle benötigt wird.
Es ist von Vorteil, wenn die Pumpe kontinuierlich so lange wie möglich betrieben wird, da dies den Verschleiß des Pumpenantriebes verringert. Es ist auch von Vorteil, wenn das Füllen über eine Mehrzahl von Rohren erfolgt, da dies die Produktionsrate steigert. Ein weiterer Vorteil von mehreren Rohren besteht darin, daß eines zum Füllen benutzt werden kann, während ein anderes mit frischem Schlauchvorrat beschickt wird. Eine entsprechende Füllvorrichtung ist aus US-A-3 964 236 bekannt. Sie weist ein drehbar montiertes Füllrohr-Abstützteil auf, welches über zwei darauf in Abstand montierte Füllrohre verfügt. Jedes der Füllrohre kann so gedreht werden, daß es mit einem einzelnen Füllauslaß in Verbindung steht, wohingegen des andere Füllrohr mit geraffter Hülle beschickt werden kann.
Ein Füllverfahren und eine Füllmaschine gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 12 sind aus FR-A-1 197 649 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Füllrohre stationär, und die geraffte Hülle muß an separaten Stellen, die jeweils einem der Füllrohre entsprechen, zugeführt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Füllverfahren und die bekannte Füllmaschine, bei welcher mehrere Füllauslässe benutzt werden, weiterzuentwickeln, um so die Vorteile verringerter Standzeiten mit einer besonders einfachen Wiederbeschickung zu kombinieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt besteht die vorliegende Erfindung in einem Füllverfahren, bei dem mindestens ein erstes und ein zweites Füllrohr verwendet werden und ein Nahrungsmittelstrom zwischen alternierenden Füllrohren zyklisch umgeschaltet wird, wobei:
(a) ein erster Vorrat an geraffter Hülle auf dem ersten Füllrohr an einer ersten Position angeordnet wird; und
(b) ein Abfolge von Füllen, Zusammenziehen und Verschließen eines Teils der in dem ersten gerafften Vorrat enthaltenen Hülle wiederholt wird, um eine Mehrzahl von gefüllten Produkten zu erzeugen;
dadurch gekennzeichnet, daß
(c) die Abfolge des Verfahrensschrittes (b) unterbrochen wird, bevor die in dem ersten gerafften Vorrat enthaltene Hülle aufgebraucht ist;
(d) das letzte gefüllte Produkt von dem verbleibenden ungefüllten Teil des ersten Vorrats abgetrennt wird;
(e) das erste Füllrohr und der darauf befindliche verbleibende ungefüllte Teil des ersten Vorrats an geraffter Hülle in eine zweite Position bewegt werden;
(f) an der zweiten Füllposition das wiederholte Füllen, Zusammenziehen und Verschließen von Hülle aus dem ersten Vorrat fortgesetzt werden, bis dieser im wesentlichen erschöpft ist;
(g) eine zweiter Vorrat an Hülle in die erste Position und auf das zweite Füllrohr bewegt wird, wenn das erste Füllrohr und der darauf befindliche verbleibende ungefüllte Teil des ersten Vorrats in die zweite Position bewegt werden; und
(h) eine Abfolge von Füllen, Zusammenziehen und Verschließen von Hülle von dem zweiten Vorrat an der ersten Position wiederholt wird, während das wiederholte Füllen, Zusammenziehen und Verschließen des verbleibenden ungefüllten Teils des ersten gerafften Vorrats an der zweiten Position erfolgen.
Gemäß einem weiteren Aspekt besteht die vorliegende Erfindung in einer Füllmaschine mit:
(a) mindestens einem ersten und einem zweiten Füllrohr, die eine erste bzw. eine zweite geraffte Hülle aufnehmen können;
(b) einer Ventilanordnung mit einem Einlaß für unter Druck stehendes Nahrungsmittelprodukt, zwei Auslässen und einem Schieber, der den Einlaß wahlweise mit dem einen oder dem anderen der Auslässe in Verbindung bringt;
(c) einer Pumpe, die dem Einlaß einen kontinuierlichen Strom von Nahrungsmittelprodukt unter Druck zuführt;
(d) einer Antriebsanordnung zum zyklischen Hin- und Herschalten des Ventilschiebers um den kontinuierlichen Strom zuerst dem einen und dann dem anderen der Auslässe zuzuleiten; und
(e) einer jedem Ventilauslaß zugeordneten Schließanordnung zum Zusammenziehen und Verschließen von Hülle, die an der ersten und der zweiten Füllposition gefüllt wird;
gekennzeichnet durch
(f) einer Motoranordnung, um jedes der Füllrohre alternierend zunächst in eine erste Füllposition in Verbindung mit einem der Auslässe und dann in eine zweite Füllposition in Verbindung mit dem anderen der Auslässe zu bewegen;
(g) eine mit der Motoranordnung in Wirkungsverbindung stehende Motorsteuerung, die eine Bewegung der Füllrohre in die zweite Füllposition einleitet, wenn ein Teil der Hülle in der ersten Füllposition gefüllt ist; und
(h) eine Steueranordnung, welche das Arbeiten der Schließanordnung und der Antriebsanordnung derart koordiniert, daß das Verschließen von gefüllter Hülle an dem ersten Füllrohr gleichlaufend mit dem Füllen von Hülle an dem zweiten Füllrohr erfolgt.
Wenn zwei Füllrohre verwendet werden, wird nur der zuvor erwähnte Verfahrensschritt (f) ausgeführt, während Schritt (a) noch im Gange ist. Dadurch, daß die Füllrohre bewegt werden, bevor die gesamte Hülle an einem Rohr verbraucht ist, kann das Beschicken mit Hülle an einer einzigen Stelle erfolgen.
Bei dem Füllverfahren und der Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gibt es mindestens zwei Füllpositionen, wobei sich zu jedem Zeitpunkt ein Füllrohr in jeder der Füllpositionen befindet. Jedes Rohr trägt einen Hüllenvorrat in Form einer gerafften Raupe. Eine mit beiden Rohren verbundene Pumpe fördert kontinuierlich ein unter Druck stehendes Nahrungsmittelprodukt zu den Rohren, um die Hülle zu füllen.
Zwischen der Pumpe und den beiden Füllrohren befindet sich ein Ventil, welches den Strom von der Pumpe zu dem einen oder dem anderen der Rohre lenkt. Das Ventil wird in Zeitintervallen zwischen den Rohren hin- und hergeschaltet. An jeder Füllposition wird eine Klammervorrichtung in Übereinstimmung mit dem Ventil betrieben, um die an einem der Rohre gefüllte Hülle während der Zeitspanne mit einem Clip zu versehen, in der das Ventil den Strom zu dem anderen Rohr leitet. Auf diese Weise wird ein mit einer Hülle versehenes Produkt (im folgenden "Dickling") zuerst an einem Rohr und dann an dem anderen erzeugt. Dieser Füllvorgang, bei dem zwischen den beiden Rohren hin- und hergeschaltet wird, dauert an, bis der Hüllenvorrat an dem einen oder dem anderen Rohr verbraucht ist.
Die Pumpe wird während der gesamten Fülldauer kontinuierlich betrieben, wobei nur das Ventil zyklisch umgeschaltet wird, um den kontinuierlichen Strom von der Pumpe zwischen den beiden Füllrohren zu alternieren. Da die Pumpe nicht für das Betätigen der Klammervorrichtung angehalten wird, werden der Verschleiß des Pumpenantriebsmechanismus und die zum Füllen einer Länge an Hülle, die der in einer Raupe enthaltenen Länge entspricht, erforderliche Zeitdauer verringert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Füllmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit drei Füllrohren versehen. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt stehen zwei der Füllrohre in Füllpositionen, wie es zuvor beschrieben wurde, während das dritte Rohr in einer Lade- oder Bereitschaftsposition steht.
Bei dem Beginn des Betriebes tragen das Rohr in der ersten Füllposition und das Rohr in der Ladeposition beide volle geraffte Schlauchraupen, während das Rohr an der zweiten Füllposition nur einen Teil einer gerafften Schlauchraupe trägt. Die Teilraupe an der zweiten Position wird zuerst aufgebraucht sein, und wenn dies eintritt wird immer noch ein Teil der gerafften Raupe auf dem Füllrohr in der ersten Füllposition verblieben sein. Zu diesem Zeitpunkt wird die Pumpe angehalten, und die Rohre werden eine Position weitergeschaltet. Nach dem Weiterschalten wird das Rohr ohne Hülle an der Ladeposition stehen, das von der ersten Füllposition in die zweite weitergeschaltete Rohr wird eine Teilraupe tragen, und das von der Ladeposition zu der ersten Füllposition weitergeschaltete Rohr wird eine vollständige Raupe tragen. Nachdem auf diese Weise weitergeschaltet wurde, wird die Pumpe erneut in Betrieb genommen und das Füllen fortgesetzt, bis die Teilraupe an der zweiten Füllposition nahezu verbraucht ist, wobei dann der Zyklus wiederholt wird.

Beschreibung der Zeichnungen

FIG. 1 ist eine schematische Ansicht, die Komponenten der Füllmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung von der Seite zeigt;
FIG. 2 ist eine Aufsicht der in FIG. 1 gezeigten Vorrichtung;
FIG. 3 ist eine Ansicht der Steuerelemente der Füllmaschine nach der vorliegenden Erfindung;
FIG. 4 ist ein Balkendiagramm, welches den Betriebszyklus der Füllmaschine als eine Funktion der Zeit zeigt;
FIG. 5A - F sind schematische Aufsichten der Füllrohranordnung von FIG. 1, die eine Betriebsfolge der Füllmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
FIG. 6 ist eine Ansicht entlang Linie 6-6 von FIG. 1;
FIG. 7 ist eine teilweise weggebrochene Ansicht in größerem Maßstab und im Schnitt, die einen Teil der Füllvorrichtung in einem Füllmodus zeigt;
FIG. 8 ist eine Ansicht ähnlich FIG. 7, die jedoch die Vorrichtung in einem Klammermodus zeigt;
FIG. 9 ist eine Ansicht in größerem Maßstab, die ein Füllrohr der Vorrichtung an einer Ladeposition zeigt; und
FIG. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die das Auslaßende eines bevorzugten Füllrohres zeigt, das bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung benutzt wird.

Beschreibung der Ausführungsformen

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigen die FIG. 1 und 2 allgemein bei 10 die Füllmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Maschine weist eine Pumpe P auf, um unter Druck stehendes Nahrungsmittelprodukt von einem Speicherbehälter (nicht gezeigt) zu einem Verteiler 12 zu fördern. Der Verteiler hat zwei separate Durchlässe, wobei Abschnitte derselben bei 14 bzw. 16 gezeigt sind (FIG. 2). Ein Ventil 18 zwischen der Pumpe und dem Verteiler weist einen Schieber 19 auf, der dazu dient, einen Strom des Nahrungsmittelprodukts zyklisch zu dem einem oder anderen der Verteilerdurchlässe 14 und 16 (FIG. 2) gelangen zu lassen.
An dem Verteiler ist ein Revolverkopf 20 angebracht, der sich um eine Achse 22 drehen kann, die um etwa 10º aus der Horizontalen geneigt ist. Der Revolverkopf trägt drei Füllrohre 24, 26 und 28, die in etwa 120º-Intervallen um den Revolverkopf angeordnet sind. Eine Antriebsvorrichtung, wie sie durch ein Antriebsrad 30 veranschaulicht ist, ein Synchronriemen 32 und ein Motor M sind vorgesehen, um den Revolverkopf um die Achse 22 weiterzuschalten.
Zu jedem gegebenen Zeitpunkt stehen zwei der drei Füllrohre in Verbindung mit den Verteilerdurchlässen 14 und 16, und diese Rohre werden als in einer Füllposition stehend bezeichnet. Wie am besten in FIG. 2 zu sehen ist, gibt es eine linke Füllposition, die durch das Füllrohr 26 repräsentiert wird, sowie eine rechte Füllposition, die durch das Füllrohr 28 repräsentiert wird. Die Längsachse eines jeden Füllrohrs ist in den Füllpositionen im generell horizontal. Das dritte Rohr (welches nicht in Verbindung mit dem Durchlaß steht) wird als in der Ladeposition stehend bezeichnet. In der Ladeposition (wie sie in den FIG. 1 und 2 durch Rohr 24 veranschaulicht wird) ist das Füllrohr um etwa 22º zu der Horizontalen nach oben geneigt. Diese nach oben geneigte Position erleichtert das Beladen von Hüllenartikeln auf das Füllrohr, wie im folgenden näher erläutert wird.
Die Rohre 26, 28 in der linken und rechten Füllposition tragen jeweils einen gerafften Hüllenartikel, der allgemein mit 34 bezeichnet ist. Die Hüllenartikel selbst stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar, und diese sind in US-A-4 649 602 näher beschrieben, wobei auf diese Druckschrift in vollem Umfang Bezug genommen wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, wenn erwähnt wird, daß jeder Hüllenartikel einen langgestreckten rohrförmigen Kern 38 beinhaltet, der eine geraffte Länge an Hülle 40 trägt (im folgenden als "geraffte Raupe" bezeichnet). Vorzugsweise greift die geraffte Raupe eng um den Kern, so daß die dazwischen auftretende Reibung verhindert, daß die geraffte Raupe entlang dem Kern verrutscht. Jeder rohrförmige Kern 38 verfügt an einem Ende außerdem über eine Aufweitanordnung 42. Die Aufweitanordnung hat eine generell konische Form und einen festen Umfang, der größer als der ungedehnte Umfang der in der Raupe enthaltenen Hülle ist, so daß die Hülle in Umfangsrichtung gedehnt wird, wenn sie während dem Füllen von der gerafften Raupe nach vorne gezogen wird und die Aufweitanordnung passiert.
Der linken und rechten Füllposition ist außerdem jeweils eine Hüllenbremse zugeordnet, die allgemein mit 44 bzw. 46 bezeichnet ist. Die Hüllenbremsen der Füllmaschine und die Aufweitanordnung für die Hüllenartikel wirken zusammen, um den Zug auf die Hülle zu steuern, wenn die Hülle während dem Füllen entrafft und von der gerafften Raupe nach vorne gezogen wird. Wie im folgenden näher beschrieben wird, bestimmt der auf die Hülle ausgeübte Zug zum Teil deren gefüllten Durchmesser.
Der linken und rechten Füllposition ist ferner jeweils ein Klammerschlitten zugeordnet, von dem ein Teil bei 48 bzw. 50 allgemein angedeutet ist. Klammerschliffen sind in der Technik bekannt und werden hier nur soweit beschrieben, wie es zum Verstehen der vorliegenden Erfindung ausreichend ist. Kurz gesagt ist ein Klammerschlitten in Vorwärtsrichtung nach einem Füllrohr angeordnet, um aus der gefüllten Hülle Dicklinge zu formen. Dies geschieht, indem die gefüllte Hülle in Richtung der Längsachse der gefüllten Hülle zusammengezogen wird und dann die zusammengezogene Hülle mit einer Klammer versehen wird. Der Klammerer kann je nach Wunsch eine oder zwei Klammern anbringen. Zum Beispiel wird eine einzelne Klammer benutzt, um sowohl das hintere Ende eines Dicklings als auch das vordere Ende des folgenden Dicklings zu bilden. Zwei benachbarte Klammern werden benutzt, um eine Trennung der gefüllten Dicklinge zu erlauben, und zu diesem Zweck weist der Klammerer außerdem ein (nicht gezeigtes) Messer auf, um die Hülle zwischen den beiden benachbarten Klammern zu zertrennen. Der Klammerer kann außerdem einen Schleifenlegemechanismus aufweisen (nicht gezeigt), der eine Schleife zusammen mit einer der Klammern anbringt, damit eine Kette von Dicklingen für die Weiterverarbeitung aufgehängt werden kann. Der Betrieb von Klammerschlitten in Verbindung mit Füllvorrichtungen ist zum Beispiel in den US-Patenten 4 438 545, 4 675 945, 4 437 209 und 4 773 128 gezeigt.
Wie den FIG. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist an jeder der Füllpositionen eine Fördereinrichtung 52, 54 vorgesehen, um die von den Klammerschlitten geformten Dicklinge 56 weg von den Füllrohren zu bewegen.
In den FIG. 7 und 8 ist eine der Füllpositionen detaillierter dargestellt. Da die linke und die rechte Füllposition identisch sind, wird nur die linke Füllposition einschließlich des Füllrohrs 26, des Hüllenartikels 34, der Hüllenbremse 44 und des Klammerschlittens 48 beschrieben.
Wie zuvor erwähnt, handelt es sich bei dem zum Gebrauch mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugten Hüllenartikel um einen mit einem Kern versehenen Hüllenartikel des Typs, wie er in US-A-4 649 602 offenbart ist. Solch ein Artikel beinhaltet einen wegwerfbaren Plastikkern 38, der ein nach außen aufgeweitetes Ende aufweist, das als eine Aufweitanordnung 42 dient. Auf dem Kern befindet sich eine geraffte Raupe 40. Ein Teil der Hülle, die sich von der Raupe entrafft, ist bei 41 gezeigt.
Während des Füllens, wird die Hülle 41 nach vorne von der gerafften Raupe und über die Aufweitanordnung 42 gezogen. Der Umfang des nach außen aufgeweiteten Endes 43 der Aufweitanordnung ist vorzugsweise größer als der ungedehnte Umfang der Hülle 41, so daß die Hülle in ihrem Umfang gedehnt wird, wenn sie die Aufweitanordnung passiert. Das Dehnen der Hülle durch die Aufweitanordnung dient nicht nur dem Aufweiten der Hülle und dem Vorbereiten derselben auf das Füllen, sondern es sorgt auch für eine Dichtung zwischen der Hülle und dem aufgeweiteten Ende 43, um einen Rückstrom von Nahrungsmittelprodukt um die Aufweitanordnung herum zu vermeiden.
Die Hüllenbremse 44 beinhaltet zwei geteilte Klauen 58, die zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar sind. Wenn sich die Klauen in der offenen Stellung befinden (in FIG. 7 durch gestrichelte Linien gezeigt), gibt die Hüllenbremse 44 die Aufweitanordnung 42 und das Füllrohr 26 für die nachgenannten Zwecke frei. Wenn sich die Klauen in der geschlossenen Stellung befinden (gezeigt durch ausgezogene Linien), kann die Hüllenbremse 44 mit der Aufweitanordnung zusammenwirken, um den gefüllten Durchmesser der Hülle zu steuern. Zu diesem Zweck bestimmen die Klauen 58 in der geschlossenen Stellung eine nach außen aufgeweitete Innenfläche 60 (FIG. 7), die im wesentlichen mit der Aufweitung der Aufweitanordnung 42 übereinstimmt. Indem die relative Längsstellung zwischen der Aufweitanordnung und der aufgeweiteten Oberfläche 60 eingestellt wird, kann der Zug oder die Spannung auf die Hülle eingestellt werden, um den gefüllten Durchmesser der Hülle zu steigern oder zu vermindern. Zum Beispiel ist in der in FIG. 7 gezeigten Stellung der Abstand zwischen der aufgeweiteten Fläche 60 und der Aufweitanordnung 42 minimal, so daß der Zug auf die Hülle groß ist. Infolgedessen ist der Durchmesser der gefüllten Hülle maximal. Eine Vergrößerung des relativen Längsabstands zwischen der Hüllenbremse und der Aufweitanordnung vermindert den Zug auf die Hülle und führt dazu, daß der gefüllte Durchmesser abnimmt.
Die Einstellung des Abstands zwischen der Aufweitanordnung 42 und der Hüllenbremse 44 wird bei der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß der Hüllenartikel 34 relativ zu der Bremse bewegt wird. Wie gezeigt in FIG. 7 beinhaltet die Vorrichtung zum Bewirken dieser Relativbewegung einen Luftzylinder 62, der mittels eines Bügels 64 an der Hüllenbremse 44 befestigt ist. Der Luftzylinder 62 ist mit einem generell bei 66 angedeuteten Greifermechanismus verbunden, der das Ende des röhrenförmigen Kerns greift. Der Greifermechanismus beinhaltet einen zweiten Lufizylinder 68, der einen Anschlag 70 bedient, der so ausgelegt ist, daß er in Eingriff mit einem Flansch 71 am hinteren Ende des Kerns 38 tritt. Wenn sich der Anschlag 70 und der Flansch 71 in Eingriff befinden, bewirkt eine Steigerung des Drucks in dem Luftzylinder 62, um die Kraft, die den Hüllenartikel in Richtung nach hinten drückt (in den Figuren nach links) zu erhöhen, eine Steigerung des Zuges auf die Hülle. Umgekehrt vermindert eine Abnahme des Drucks in dem Luftzylinder 62 den Zug auf die Hülle. Es ist eine Führung 72 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Bewegung der Greiferanordnung 66 nach vorne und nach hinten geradlinig verläuft.
Es versteht sich, daß die Bewegung des Hüllenartikels in einer Richtung nach vorne eingesetzt werden kann, um das Zusammenziehen und Klammern der Hülle durch den Klammerschlitten 48 zu erleichtern. Zum Beispiel wurde, wie in FIG. 8 gezeigt, der Hüllenartikel 34 in eine Stellung mit einem Abstand nach vorne von der Hüllenbremse 44 bewegt, um den Zug auf die Hülle auf ein Minimum zu verringern. In dieser Stellung wird ein Schließen des Klammerschlittens 48 um die gefüllte Hülle wie gezeigt erlauben, daß Hülle 41 von der gerafften Raupe 40 nach vorne gezogen wird, um die zum Zusammenziehen erforderliche Hülle bereitzustellen, um die geschlossenen Enden der Dicklinge zu bilden.
Wie gezeigt in den FIG. 7 und 8 (und wie am besten in FIG. 10 zu sehen ist) weist ein bevorzugtes Füllrohr einen eingeschränkten Auslaß 61 auf, der im Durchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des Füllrohrs. Vier Schlitze 63, die um das Rohr verteilt sind, erstrecken sich in Längsrichtung von dem eingeschränkten Auslaß und enden in einer Öffnung 65. Daher gibt es vier Öffnungen 65, die im Umfang um das Auslaßende des Füllrohrs verteilt sind. Die Öffnungen 65 können wie gezeigt kreisförmig sein, oder sie können eine andere Form haben. Ebenso sind die Schlitze 63 nicht wesentlich für das Füllverfahren gemäß der Erfindung, sie werden jedoch bevorzugt, da sie ein Verstopfen der Öffnungen 65 verhindern. Die gezeigte Anordnung erlaubt dem Nahrungsmittelprodukt aus dem Füllrohr gleichzeitig in Längs- als auch in Radialströmen auszutreten, so daß eine Wirbel- und Mischwirkung erzeugt wird, wenn das Nahrungsmittelprodukt in die Hülle eintritt. Die Wirbelwirkung neigt dazu, eine Wanderung von fettigen Teilchen zu der Innenfläche der Hülle zu vermeiden. Dies wiederum verhindert die Bildung von unerwünschter Feffschmiere direkt unter der Hülle.
Ein Hineinragen oder "Vergraben" des Auslaßendes eines Rohrs in die gefüllte Hülle, so daß ein Teil der Länge des Füllrohrs von dem Nahrungsmittelprodukt umgeben ist, hilft ebenfalls bei der Vermeidung von Schmiere.
In diesem Sinne zeigt FIG. 7, daß sich das durch dessen Auslaß 61 bestimmte Ende des Füllrohrs in einem Abstand nach vorne von der konischen Aufweitanordnung 42 befindet. Der Abstand zwischen dem Auslaß 61 und der Aufweitanordnung bildet einen Auslaßendabschnitt 59 des Rohrs, der in der gefüllten Hülle "vergraben" ist.
Während des Füllens, wie es in FIG. 7 gezeigt ist, wird die Hülle gedehnt, indem sie nach vorne über die Aufweitanordnung gezogen wird. Das aus der eingeschränkten Öffnung 61 und den Umfangsöffnungen 65 in Strömen austretende Nahrungsmittelprodukt wirbelt in das Volumen 69 der aufgeweiteten Hülle, das sich von dem Auslaß 61 zurück bis zu der Aufweitanordnung 42 erstreckt, und füllt dieses. Da sich die Klauen 58 der Hüllenbremse gegen die Aufweitanordnung 42 schließen, wird die Hülle durch das Nahrungsmittelprodukt in dem Volumen 69 in einem aufgeweiteten Zustand gehalten, wenn die Hülle nach vorne von der Aufweitanordnung und über den Auslaß 61 hinaus gezogen wird. Die aufgeweitete Hülle, die das Volumen 69 beinhaltet (definiert durch den Durchmesser der Aufweitanordnung und die Länge des Auslaßendabschnitts 59), bleibt gefüllt, wenn die Hülle durch den Druck des in die Hülle austretenden Nahrungsmittelprodukts nach vorne gezogen wird.
Wie oben erwähnt, wird angenommen, daß die Wirbel- und Mischwirkung, die verursacht wird, wenn das Nahrungsmittelprodukt in dieses Volumen austritt, Schmiere verhindert. In dieser Hinsicht wurde herausgefunden, daß ein Anordnen der Aufweitanordnung zu nahe an den Öffnungen 65 dazu führt, die Wahrscheinlichkeit von Schmiere zu erhöhen. Die Wahrscheinlichkeit von Schmiere wird auch erhöht, wenn ein Rohr ohne Umfangsöffnungen (so daß es nur einen Längsaustritt und keinen seitlichen oder transversalen Austritt aus dem Füllrohr gibt) benutzt wird, auch wenn der Auslaßendabschnitt 59 des Rohrs in der gefüllten Hülle vergraben ist.
Es versteht sich, daß bei Verwendung des in FIG. 7 gezeigten Rohrs, der Längsabstand zwischen der generell konischen Aufweitanordnung 42 und dem Rohrauslaß 61 zur Vermeidung von Schmiere von verschiedenen Faktoren abhängen kann, wie z.B. dem Rohrdurchmesser, der Größe und Anzahl der Öffnungen 65 und der Beschaffenheit des in die Hülle einzufüllenden Nahrungsmittelprodukts. Es liegt wohl innerhalb der Fähigkeiten von normal ausgebildeten Fachleuten, die Länge des Auslaßendabschhitts 59 relativ zu der Aufweitanordnung 42 zu bestimmen, die am wirksamsten ist, um in jedem gegebenen Fall Schmiere zu minimieren.
Dies wird veranschaulicht durch das Füllen eines harten Salamiprodukts mit einem Durchmesser von etwa 52,3 mm unter Verwendung des in den FIG. 7 und 10 gezeigten Rohrs. Das Rohr hat einen Außendurchmesser von etwa 25 mm und einen Innendurchmesser von etwa 20 mm. Der eingeschränkte Auslaß 61 hat einen Durchmesser von etwa 12,7 mm. Vier Umfangsöffnungen 65 mit einem Durchmesser von ebenfalls etwa 12,7 mm sind mit ihren Mitten etwa 20,5 mm vom Ende des Rohrs angeordnet. Die Schlitze 63, die sich von jeder Öffnung 65 zu dem Auslaß 61 erstrecken, sind etwa 1,6 mm breit. Die Hülle zum Füllen der Salamimischung ist eine Hülle SHIRMATIC 403 der Größe 1M von Viskase Corporation, die einen ungedehnten Durchmesser von etwa 45 mm hat. Die konische Aufweitanordnung 42 hat einen Konuswinkel von etwa 45º und einen Außendurchmesser von etwa 50,8 mm.
Ein Anordnen des nach außen aufgeweiteten Endes der Aufweitanordnung zu nahe bei den Öffnungen 65 (etwa 27 mm von dem Rohrauslaß 61) am Beginn des Füllens führt zu einem Produkt, das eine zu beanstandende Fettschmiere direkt unter der Hülle aufweist. Wird die Aufweitanordnung von den Öffnungen 65 wegbewegt, um die Länge des Auslaßendabschnitts 59 zu vergrößern, bewirkt dies eine stufenweise Abnahme dieser Schmiere, bis das nach außen aufgeweitete Ende der Aufweitanordnung etwa 40 bis 45 mm von dem Auslaß 61 entfernt ist. An dieser Stelle ist die Schmiere im wesentlichen beseitigt. Wird es noch weiter wegbewegt, wird die Erscheinung des Produkts nicht weiter verbessert. Wird im Gegensatz dazu ein Rohr der gleichen Größe, jedoch ohne den eingeschränkten Auslaß 61 und ohne Umfangsöffnungen 65 benutzt, wird Schmiere nicht beseitigt, auch wenn die Aufweitanordnung in einem Abstand vom Ende des Rohrs angeordnet ist, der größer als 45 mm ist.
Ein Aspekt des Betriebs gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Pumpe P kontinuierlich arbeitet, selbst während der Zeit, in der gefüllte Hülle von den Klammerschlitten 48, 50 zu Dicklingen geformt wird. Die Pumpe kann deshalb kontinuierlich betrieben werden, weil das Ventil 18 den Strom nur zu der einen oder der anderen der Füllpositionen lenkt. Bei dieser Anordnung kann der Klammerer in einer der Füllpositionen betrieben werden, während der Schieber 19 des Ventils 18 den Strom zu der anderen Füllposition lenkt.
Wie in FIG. 2 gezeigt ist, wird der Klammerer 48 an der linken Füllposition betrieben, um die gefüllte Hülle zu raffen und zu verschließen. Gleichzeitig ist das Ventil 18 so eingestellt, daß der Strom weg von der linken Füllposition und durch den Verteilerdurchlaß 16 zu dem Füllrohr 28 an der rechten Füllposition geleitet wird. Wenn eine gewünschte Länge an Hülle an der rechten Füllposition gefüllt wurde, wird der Schieber 19 des Ventils 18 gedreht, um den Strom zu dem Verteilerdurchlaß 16 zu unterbinden und die Pumpe durch den Verteilerdurchlaß 14 mit dem Füllrohr 26 an der linken Füllposition zu verbinden. Während Hülle an der linken Füllposition gefüllt wird, wird der Klammerschlitten 50 betrieben, um die gefüllte Hülle an der rechten Füllposition zu raffen und zu verschließen.
Somit wird ohne die Pumpe anzuhalten der Strom des Nahrungsmittelprodukts von der einen Füllposition zu der anderen umgeschaltet, um die Hülle zu füllen, während die Klammerschlitten betrieben werden, um Dicklinge zu formen. Auf diese Weise wird die Pumpe P kontinuierlich betrieben, während das Ventil 18 zyklisch umgeschaltet wird, um den Strom zu der einen oder der anderen Füllposition zu leiten, bis die Länge an Hülle in einer gerafften Raupe an der einen oder der anderen der Füllpositionen verbraucht ist.
Es versteht sich, daß der kontinuierliche Betrieb der Pumpe P nur dann durchführbar ist, wenn die Zeit des Füllintervalls länger als die Zeit ist, die zum Betrieb des Klammerschlittens erforderlich ist. Dies ist in FIG. 4 veranschaulicht. FIG. 4 veranschaulicht den Betrieb der linken und rechten Füllposition (L bzw. R) während jedem der Zeitintervalle 1-6. Wie in FIG. 4 gezeigt ist, bestimmt die zum Füllen einer gewünschten Dicklinglänge erforderliche Zeitdauer "S" die Länge von jedem der Zeitintervalle 1 bis 6. Wie in FIG. 4 ebenfalls gezeigt ist, ist die zum Raffen und Schließen der gefüllten Hülle erforderliche Zeitdauer "C" kürzer als das Füllintervall. Entsprechend erfolgt das Verschließen der gefüllten Hülle an einer der Füllpositionen während dem Füllen der Hülle an der anderen Füllposition. Sollte die Zeitdauer zum Füllen einer gewünschten Dicklinglänge sich der zur Betätigung des Klammerschlittens erforderlichen Zeit nähern oder kürzer als diese werden, muß die Pumpe verlangsamt werden, um die Füllzeit zu verlängern, oder der Strom des Nahrungsmittelprodukts muß unterbrochen werden. Es versteht sich außerdem, daß die Pumpe angehalten und der Strom unterbrochen werden muß, um erneut ein Füllrohr mit einer gerafften Raupe zu beschicken. Jedoch werden solche Unterbrechungen minimiert, indem drei Füllrohre benutzt werden und indem die Vorrichtung gemäß der in FIG. 5 gezeigten Abfolge betrieben wird.
FIG. 5 ist eine schematische Aufsicht der drei Füllrohre von FIG. 1, wobei das mittlere Rohr ein Rohr in der Ladeposition veranschaulicht und das obere und das untere Rohr Rohre veranschaulichen, die in der linken bzw. rechten Füllposition stehen. Um die Betriebsabfolge zu veranschaulichen, zeigt FIG. 5A, daß anfänglich das Füllrohr 28 in der linken Füllposition steht, das Füllrohr 26 in der Ladeposition steht und das Füllrohr 24 in der rechten Füllposition steht. Anfänglich tragen nur das Rohr 26 (Ladeposition) und das Rohr 28 (linke Füllposition) geraffte Raupen.
Gewöhnlich werden bei der Aufnahme des Betriebes einige Dicklinge gefüllt, um zu gewährleisten, daß die Maschine Dicklinge mit der gewünschten Größe erzeugt, und es werden die erforderlichen Einstellungen vorgenommen, um die Dicklinge in Übereinstimmung mit den Toleranzen zu bringen. Diese Anlaufprozedur erfolgt anfänglich an der linken Füllposition mit Rohr 28, so daß eine gewisse Länge an Hülle von der gerafften Raupe auf diesem Rohr verwendet wird. Wenn die linke Füllposition richtig arbeitet, wird der Revolverkopf 20 im Uhrzeigersinn weitergeschaltet, wie es in FIG. 6 gezeigt ist. Dies bewegt die Rohre in die in FIG. 2 gezeigte Stellung, wobei Rohr 28 in der rechten Füllposition steht, Rohr 26 in der linken Füllposition steht und Rohr 24 in der Ladeposition steht. Die Anlauf- und Testprozedur wird an der rechten Füliposition wiederholt, wobei nun eine gewisse Menge an Hülle von der gerafften Raupe auf Rohr 28 benutzt wird.
Falls nun eine geraffte Raupe auf das Rohr 24 geladen wird, ergibt sich der in FIG. 5B gezeigte Zustand. Wie in FIG. 5B gezeigt, weisen das Rohr 26 (linke Füllposition) und das Rohr 24 (Ladeposition) jeweils eine unverbrauchte geraffte Schlauchraupe auf, wohingegen das Rohr 28 (rechte Füllposition) eine zum Teil verbrauchte Schlauchraupe aufweist. Somit ist die Länge an Hülle in der gerafften Raupe auf dem Rohr 28 kürzer als die Länge der Hülle in der Raupe sowohl auf dem Rohr 26 als auch auf dem Rohr 24.
Nun beginnt das Füllen von Dicklingen und die Pumpe P (FIGN. 1 und 2) wird, wie zuvor beschrieben, kontinuierlich betrieben, bis der Vorrat an Hülle auf dem Rohr 28 (rechte Füllposition) nahezu verbraucht ist. Dies ist in FIG. 5C veranschaulicht. FIG. 5C zeigt, daß obschon die geraffte Raupe auf dem Rohr 26 (linke Füllposition) nur zum Teil verbraucht ist, die geraffte Raupe auf dem Rohr 28 (rechte Füllposition) im wesentlichen vollkommen verbraucht ist, so daß der Füllvorgang angehalten werden muß. Zu diesem Zeitpunkt wird die Pumpe angehalten, und der Revolverkopf 20 schaltet im Uhrzeigersinn um eine Position weiter. Dadurch wird das Rohr 24 in der linken Füllposition angeordnet, das Rohr 26 wird in der rechten Füll position angeordnet, und das Rohr 28 wird in der Ladeposition angeordnet.
Jegliche auf dem Rohr 28 verbliebene Hülle wird von diesem entfernt und durch eine neue geraffte Raupe ersetzt. Folglich weist, wie in FIG. 5D gezeigt ist, das Rohr 24 (an der linken Füllposition) eine unverbrauchte geraffte Raupe auf, das Rohr 26 (an der rechten Füllposition) weist eine teilverbrauchte Raupe auf, und das Rohr 28 (an der Ladeposition) enthält eine unverbrauchte Hüllenraupe. Die Pumpe P läuft an und wird, wie bereits beschrieben, kontinuierlich betrieben, bis die zum Teil verbrauchte Raupe auf dem Rohr 26 (rechte Füllposition) nahezu verbraucht ist. Dies ist in FIG. 5E veranschaulicht.
FIG. 5E zeigt, daß das Rohr 24 (linke Füllposition) eine teilverbrauchte Raupe aufweist, auf dem Rohr 26 (rechte Füllposition) nur wenig oder keine Hülle verblieben ist, und das Rohr 28 (Ladeposition) eine unverbrauchte Raupe an Hülle aufweist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Pumpe angehalten, und der Revolverkopf 20 schaltet erneut im Uhrzeigersinn um eine Position weiter. Dies bewegt das Füllrohr 28 zurück in die linke Füllposition, bewegt das Rohr 24 in die rechte Füllposition und bewegt das Rohr 26 in die Ladeposition. An der Ladeposition wird jegliche auf dem Rohr 26 verbliebene Hülle entfernt und durch eine neue ungebrauchte geraffte Raupe ersetzt (FIG. 5F). Der Zyklus aus durch zwei Rohre erfolgendem Füllen, Weiterschalten und erneutem Beschicken des Rohrs an der Ladeposition mit Hülle wird dann wiederholt.
FIG. 3 veranschaulicht auf schematische Weise das System zum Betrieb der Füllmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der Beschreibung dieses Systems werden Komponenten der Füllmaschine mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie entsprechende Komponenten, die in den FIGN. 1 und 2 gezeigt sind..
Wie in FIG. 3 gezeigt ist, beinhaltet das System zum Betrieb der Füllmaschine ein Steuergerät C. Dieses Steuergerät kann jede geeignete mechanische oder pneumatische Vorrichtung aufweisen, wie sie konventionell zum Steuern des Betriebs einer Füllmaschine benutzt wird. Ein für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes Steuergerät ist das Steuergerät Allan Bradly PLC4 mit programmierbarer Logikschaltung. Ein bevorzugtes Steuergerät weist eine Mikroprozessorkarte des Typs Micro Aide 80-0018C in Kombination mit einer Eingabe/Ausgabe-Karte Micro Aide 80-0022 sowie ein optisch angekoppeltes Relais, wie z.B. ein Opto-22, auf.
Das Steuergerät C steuert den Betrieb von zwei Zeitgebern T&sub1; und T&sub2;. Der Zeitgeber T&sub1; betätigt einen elektrischen Schalter S&sub1;, welcher schließt, wenn der Zeitgeber T&sub1; startet, und welcher öffnet, wenn eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist. In ähnlicher Weise betätigt der Zeitgeber T&sub2; einen elektrischen Schalter S&sub2;, welcher sich schließt, wenn der Zeitgeber T&sub2; startet und welcher sich öffnet, wenn eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist.
Das Schließen des Schalters S&sub2; dient zwei Zwecken. Zum einen wird dadurch eine Antriebsanordnung, wie z.B. ein mittels eines Elektromagneten gesteuerter Luftzylinder 74, betrieben, um den Schieber 19 des Ventils 18 zu der in FIG. 3 gezeigten Position zu bewegen. In dieser Position ist der Nahrungsmittelstrom vom Pumpe P durch den Verteilerdurchlaß 14 und in das Füllrohr 26 an der linken Füllposition gerichtet. Das Schließen des Schalters S&sub2; löst zum anderen den mittels eines Elektromagneten gesteuerten Luftzylinder 26 aus, was bewirkt, daß der Klammerschlitten 50 an der rechten Füllposition die gefüllte Hülle rafft und verschließt.
Der Zeitgeber T&sub1; betätigt in ähnlicher Weise den elektrischen Schalter S&sub1;. Das Schließen des Schalters S&sub1; bewirkt, daß der mittels eines Elektromagneten gesteuerte Luftzylinder 74 den Schieber des Ventils 18 in eine Position bewegt, um den Strom des Nahrungsmittelprodukts durch den Verteilerdurchlaß 16 und in das rechte Füllrohr 28 zu leiten. Das Schließen des Schalters S&sub1; löst außerdem einen elektromagnetgesteuerten Luftzylinder 78 aus, was bewirkt, daß der Klammerschlitten 48 an der linken Füllposition die gefüllte Hülle rafft und verschließt. Das Steuergerät C betätigt außerdem die Pumpe P, den Motor M und den Betrieb der Elektromagnetventile 80 und 82, wie es im folgenden näher beschrieben ist.
Das Elektromagnetventil 80 ist mit Luftzylindern 84 und 86 verbunden. Der Luftzylinder 84 wird betätigt, um den rechten Klammerschlitten 50 in der durch einen Pfeil 88 angedeuteten Richtung zu dem rechten Füllrohr hin oder von diesem weg zu bewegen, und der Luftzylinder 86 wird betätigt, um die rechte Hüllenbremse 46 zu öffnen und zu schließen. In ähnlicher Weise ist das Elektromagnetventil 82 mit Luftzylindern 90 und 92 verbunden. Der Luftzylinder 90 wird betätigt, um den linken Klammerschlitten 48 in der Richtung des Pfeiles 94 zu dem rechten Füllrohr hin oder von diesem weg zu bewegen, und der Luftzylinder 92 wird betätigt, um die linke Hüllenbremse 44 zu öffnen und zu schließen.
Wie durch die in gestrichelten Linien dargestellten Verbindungen 96 und 98 veranschaulicht ist, kann das Steuergerät C die Zeitgeber umgehen und eine direkte Steuerung der Klammerschlitten übernehmen. Beispielsweise kann das Steuergerät so programmiert sein, daß es die Anzahl der an der Füllposition erzeugten Dicklinge zählt. Wenn eine Kette mit einer gewünschten Anzahl von Dicklingen 56 erzeugt wurde, weist sie den entsprechenden Klammerschlitten 48 oder 50 an, zusammen mit der letzten Klammer in der Kette eine Schleife anzubringen, und es weist dann den Klammerschlitten an, die Kette von der gerafften Raupe abzutrennen. Das Steuergerät C wird außerdem eine direkte Betriebssteuerung eines jeden Klammerschlittens am Ende eines Füllzyklus übernehmen, wie es für die nachfolgenden Zwecke beschrieben ist.
Die Betriebsabfolge der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf FIG. 3 beschrieben, wobei diese Abfolge zu einem Zeitpunkt in dem Betriebszyklus beginnt, an dem eine volle geraffte Raupe 40 auf dem linken Rohr 26 und eine teilweise Raupe auf dem rechten Rohr 28 angeordnet ist, und an dem der Zeitgeber T&sub2; betrieben und der Schalter S&sub2; geschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet die Pumpe P, und das Ventil 18 ist so gestellt, daß es den Strom des Nahrungsmittelprodukts durch den Verteilerdurchlaß 14 und in das Füllrohr 26 an der linken Füllposition richtet. Dieser Zustand dauert für eine vorgegebene Zeit an, wodurch eine gegebene Länge an Hülle von der gerafften Raupe 40 an der linken Füllposition gefüllt werden kann. Wenn die an dem Zeitgeber T&sub2; eingestellte Zeitdauer abläuft, wird der Schalter S&sub2; geöffnet und das Steuergerät C startet den Zeitgeber T&sub1;.
Das Starten des Zeitgebers T&sub1; schließt den Schalter S&sub1;. Dies bewirkt, daß der Luftzylinder 74 das Ventil 18 betätigt, um den Strom des Nahrungsmittelprodukts so umzuschalten, daß er durch den Verteilerdurchlaß 16 in das Füllrohr 28 an der rechten Füllposition gerichtet ist. Das Schließen des Schalters S&sub1; löst außerdem den Luftzylinder 78 aus, der bewirkt, daß der linke Klammerschlitten 48 die gefüllte Nahrungsmittelhülle an der linken Füllposition rafft und verschließt. Wenn die an dem Zeitgeber T&sub1; eingestellte Zeitdauer abläuft, öffnet der Schalter S&sub1; und das Steuergerät C startet den Zeitgeber T&sub2;. Das Starten des Zeitgebers T&sub2; schließt den Schalter S&sub2;. Dies bewirkt, daß das Ventil 18 in die in Fie. 3 gezeigte Stellung zurückkehrt, so daß Hülle an der linken Füllposition gefüllt wird. Das Schließen des Schalters S&sub2; löst außerdem den Luftzylinder 76 aus, welcher bewirkt, daß der rechte Klammerschlitten 50 die geraffte Hülle an der rechten Füllposition rafft und verschließt.
Auf diese Weise wird der Schieber 19 des Ventils 18 in einer zeitlichen Abfolge zyklisch vor- und zurückgeschaltet, um den Strom von der kontinuierlich betriebenen Pumpe P zu dem einen oder dem anderen der Verteilerdurchlässe 14, 16 zu richten, um die Hülle zu füllen. Während die Hülle an einer der Füllpositionen gefüllt wird, wird ein Klammerschlitten 48, 50 an der anderen Füllposition betrieben, um die zuvor gefüllte Hülle zu raffen und mit einer Klammer zu versehen, wobei die Bildung von Dicklingen 56 abwechselt, nämlich erst an einer Füllposition und dann an der anderen.
Wie zuvor erwähnt, wird es gewöhnlich bevorzugt, die Hülle abzutrennen, nachdem eine Kette von mehreren Dicklingen gebildet ist. Demgemäß beinhaltet das Steuergerät C einen Zähler, der die Anzahl der an jeder Füllposition geformten Dicklinge zählt. Wenn die gewünschte Zahl von Dicklinge an der Füllposition geformt wurde, wird der entsprechende Klammerschlitten angewiesen, zusammen mit der letzten Klammer in der Kette eine Schleife anzubringen, und dann trennt der Klammerschlitten die Kette von der gerafften Raupe.
Die oben beschriebene Betriebsabfolge wird fortgesetzt, bis der in der teilweisen Raupe auf dem Füllrohr 28 (rechte Füllposition) enthaltene Vorrat an Hülle nahezu verbraucht ist. Wenn dieser Zustand von einem geeigneten "Hüllenende"-Sensor 99 erfaßt wird, wird eine Ereignisabfolge zur Beendigung des Füllzyklus ausgelöst.
Um das Beendigen des Füllens zu initiieren, schaltet das Steuergerät C den Zeitgeber T&sub1; aus, um ein weiteres Füllen an der rechten Füllposition zu verhindern. Dann weist es den Klammerschlitten 50 an, die gefüllte Hülle zu raffen, mit einer Klammer zu versehen und abzutrennen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Hülle an der linken Füllposition ebenso abgetrennt werden. Jedoch zählt, wie oben erwähnt, das Steuergerät C die an jeder Füllposition erzeugten Dicklinge, bevor die Hülle abgetrennt wird. Falls das Füllen beendet wird, bevor eine vollständige Kette von Dicklingen an der linken Füllposition erzeugt wurde, setzt das Steuergerät den Zeitgeber T&sub1; außer Kraft und fährt mit dem Füllen an nur der linken Position fort, bis die Kette vervollständigt ist.
Um die Kette an der linken Füllposition zu vervollständigen, wird das Steuergerät betrieben, um das Ventil 18 in der Position zu verriegeln, in der der Strom durch den Verteilerdurchlaß 14 gerichtet ist. Das Steuergerät schaltet die Pumpe P an und aus und betätigt den Klammerschlitten 48, so wie es erforderlich ist, um die Kette der Dicklinge zu vervollständigen. Nachdem die zusätzlichen Dicklinge gefüllt sind und die Kette vollständig ist, wird der Klammerschlitten 48 angewiesen, zusammen mit der letzten Klammer eine Schleife anzubringen und die Kette von der gerafften Raupe abzutrennen. Dadurch wird der Füllzyklus abgeschlossen.
Wenn der Füllzyklus abgeschlossen ist, löst das Steuergerät C das Weiterschalten des Revolverkopfes 20 aus. Um den Revolverkopf 20 weiterzuschalten, müssen die Klammerschlitten 48 und 50 und die Hüllenbremsen 44 und 46 von der Vorderseite der Füllrohre 26, 28 entfernt werden. Um dies zu erreichen, signalisiert das Steuergerät C den Elektromagnetventilen 80, 82 die Luftzylinder 84 bzw. 90 zu betätigen. Dies bewirkt, daß die Klammerschlitten 48, 50 in der durch die Pfeile 88, 94 gezeigten Richtung von den Füllrohren weg schwingen. Die Elektromagnetventile 80, 82 betätigen außerdem die Luftzylinder 86, 92, so daß die Hüllenbremsen 46 bzw. 44 geöffnet werden. Nachdem die Klammerschlitten und die Hüllenbremsen weg von den Füllrohren bewegt wurden, wird der Motor M aktiviert, um den Revolverkopf 20 um eine Position weiterzuschalten. Dies bewegt das Füllrohr 26 zu der rechten Füllposition, das Rohr 28 zu der Ladeposition und das Rohr 24 zu der linken Füllposition. Nachdem der Revolverkopf weitergeschaltet hat, signalisiert das Steuergerät den Elektromagnetventilen 80, 82, die Klammerschlitten 48, 50 und die Hüllenbremsen 46, 44 in ihre Arbeitsstellungen zurückzukehren, wie es in FIG. 3 gezeigt ist, so daß der Füllzyklus erneut beginnen kann.
FIG. 9 veranschaulicht das Füllrohr 28 nach dem Weiterschalten zu der Ladeposition. Das einzige was von dem gerafften Hüllenartikel übrig bleibt, ist ein verbrauchter Kern 38 und ein Rest von Hülle, der bei 100 angedeutet ist, sich über die Aufweitanordnung 42 erstreckt und mittels einer Klammer 102 verschlossen wird. Eine geringe Menge an Nahrungsmittelprodukt 104 ist innerhalb der verschlossenen Hülle angeordnet und wird zusammen mit dem Kern von dem Füllrohr entfernt. Das Entfernen des verbrauchten Kerns und das Aufladen eines frischen Hüllenartikels auf das Rohr 28 kann manuell erfolgen. Es wird jedoch bevorzugt, daß die Entlade- und Ladefunktionen automatisch erfolgen.
Eine geeignete automatische Entlade-/Ladevorrichtung beinhaltet einen Ejektor, von dem ein Teil in FIG. 9 bei 106 gezeigt ist. Dieser Ejektor wird in Eingriff gegen einen Flansch 71 am hinteren Ende des Plastikkerns 38 bewegt, um den Kern von dem Füllrohr herunterzubewegen.
Nachdem der verbrauchte Kern 38 von dem Füllrohr entfernt wurde, wird durch geeignete Mittel ein neuer Hüllenartikel auf das Rohr aufgeladen. Beispielsweise kann ein (nicht gezeigter) Förderer angeordnet sein, um einzelne Hüllenartikel auf eine Rutsche zu fördern, von der ein Teil bei 108 in FIG. 1 gezeigt ist. Die Rutsche 108 ist so ausgerichtet, daß ein Hüllenartikel 34 entlang der Rutsche nach unten und auf das nach oben gerichtete Füllrohr rutschen kann.
Obschon das Füllverfahren und die Füllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit dem Füllen von Dicklingen beschrieben wurde, kann die Erfindung ebenso zum Herstellen von Produkten anderer Größe benutzt werden, wie z.B. Bologneser oder längliche Pfefferwurst, die in Scheiben geschnitten wird. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung dafür ausgelegt, einen mit einem Kern versehenen Hüllenartikel zu verwenden, es versteht sich jedoch, daß die Erfindung derart modifiziert werden kann, daß Hüllenartikel ohne Kern verwendet werden können. Beispielsweise können die Hüllenbremsen 44, 46 modifiziert werden, um die Hülle direkt gegen das Füllrohr zu drücken, um den gefüllten Durchmesser der Hülle zu steuern. Auf diese Weise arbeitende Hüllenbremsen sind in der Technik bekannt, und sie sind z.B. in den US-Patenten 3 748 690 und 3 751 764 veranschaulicht.
Ferner ist es möglich, einen Hüllenartikel ohne Kern zu verwenden, der eine integrierte Aufweitscheibe aufweist, wie es in dem US-Patent 4 007 761 offenbart ist. Falls solch ein Hüllenartikel verwendet wird, kann die Vorrichtung so modifiziert werden, daß sie ein System zum Steuern des gefüllten Durchmessers aufweist, wie es in dem US-Patent 4 437 209 offenbart ist.
Es versteht sich somit, daß die vorliegende Erfindung ihre beabsichtigten Aufgaben löst. Die Verwendung von zwei Füllrohren und eines Ventils zum Ableiten des Stroms zu dem einen Rohr oder dem anderen erlaubt es, die Nahrungsmittelpumpe während der Zeit kontinuierlich zu betreiben, die zum Füllen einer gesamten gerafften Raupe (d.h. Anteilen von zwei Raupen, die einer gesamten Raupe entsprechen) erforderlich ist. Außerdem verkürzt das Abwechseln des Füllens von einem Horn zu dem anderen den gesamten Füllzyklus, indem die Zeitdauer zum Füllen an einem der Rohre dazu benutzt wird, an dem anderen den Raff- und Klammervorgang auszuführen.
Die Verwendung von drei Rohren und das schrittweise Weiterschalten, wie es in FIG. 5 gezeigt ist, verkürzt die Zeit, die zum Bewegen der gerafften Hülle in eine Füllposition erforderlich ist. Außerdem wird durch die hier beschriebene bevorzugte Vorrichtung, bei der ein mit einem Kern versehener Hüllenartikel verwendet wird, eine im wesentlichen vollständig automatische Füllmaschine zu Füllen von Dicklingen geschaffen, bei der das Laden von Hüllenartikeln, das Füllen von Dicklingen und das Beseitigen von verbrauchten Kernstücken ununterbrochen für eine unbestimmte Zeitdauer fortgesetzt werden kann.

Claims

1. Füllverfahren, bei dem mindestens ein erstes und ein zweites Füllrohr (24, 26, 28) verwendet werden und ein Nahrungsmittelstrom zwischen alternierenden Füllrohren zyklisch umgeschaltet wird, wobei:

(a) ein erster Vorrat an geraffter Hülle (40) auf dem ersten Füllrohr an einer ersten Position angeordnet wird; und

(b) ein Abfolge von Füllen, Zusammenziehen und Verschließen eines Teils der in dem ersten gerafften Vorrat enthaltenen Hülle wiederholt wird, um eine Mehrzahl von gefüllten Produkten zu erzeugen;

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) die Abfolge des Verfahrensschrittes (b) unterbrochen wird, bevor die in dem ersten gerafften Vorrat enthaltene Hülle (40) aufgebraucht ist;

(d) das letzte gefüllte Produkt von dem verbleibenden ungefüllten Teil des ersten Vorrats abgetrennt wird;

(e) das erste Füllrohr und der darauf befindliche verbleibende ungefüllte Teil des ersten Vorrats an geraffter Hülle in eine zweite Position bewegt werden;

(f) an der zweiten Füllposition das wiederholte Füllen, Zusammenziehen und Verschließen von Hülle aus dem ersten Vorrat fortgesetzt werden, bis dieser im wesentlichen erschöpft ist;

(g) eine zweiter Vorrat an Hülle (40) in die erste Position und auf das zweite Füllrohr bewegt wird, wenn das erste Füllrohr und der darauf befindliche verbleibende ungefüllte Teil des ersten Vorrats in die zweite Position bewegt werden; und

(h) eine Abfolge von Füllen, Zusammenziehen und Verschließen von Hülle von dem zweiten Vorrat an der ersten Position wiederholt wird, während das wiederholte Füllen, Zusammenziehen und Verschließen des verbleibenden ungefüllten Teils des ersten gerafften Vorrats an der zweiten Position erfolgen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Zusammenziehen und Verschließen von gefüllter Hülle an einer der Positionen gleichlaufend mit dem Füllen von Hülle an der anderen der Positionen erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein auf einem dritten Füllrohr (28, 24, 26) angeordneter dritter Vorrat an Hülle (40) an einer Ladeposition vorgesehen wird, und die Bewegungsschritte (e) und (g) durchgeführt werden, indem jedes der Füllrohre der Reihe nach von der Ladeposition in eine erste Füllposition, dann in eine zweite Füllposition und dann in zurück zu der Ladeposition bewegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ein Hüllenvorrat verwendet wird, der einen gerafften Hüllenartikel aufweist, der aus einem Stück geraffter Hülle (40) auf einem rohrförmigen Kern besteht, und bei dem die folgenden weiteren Verfahrensschritte vorgesehen sind:

(a) das dritte Füllrohr (28, 24, 26) wird an der Ladeposition mit dem gerafften Hüllenartikel beladen;

(b) das dritte Füllrohr wird von der Ladeposition zu der ersten Füllposition weitergeschaltet, und ein Teil der gerafften Hülle des Hüllenartikels wird an dieser ersten Füllposition gefüllt;

(c) das dritte Füllrohr wird von der ersten Füllposition zu der zweiten Füllposition geschaltet, worauf das Füllen an der zweiten Füllposition fortgesetzt wird, um im wesentlichen die gesamte verbleibende geraffte Hülle des Hüllenartikels aufzubrauchen;

(d) das dritte Füllrohr wird zu der Ladeposition zurückgeschaltet, und danach

(e) wird der rohrförmige Kern von dem dritten Füllrohr abgenommen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine Füllmaschine mit mindestens drei Füllrohren (24, 26, 28) verwendet wird und bei dem:

(a) ein erstes und ein zweites Füllrohr der Maschine mit jeweils einem darauf befindliehen Vorrat an Hülle (40) in eine Füllposition gebracht werden, wobei das erste Füllrohr einen kürzeren Hüllenvorrat als das zweite Füllrohr aufweist;

(b) der Strom eines Nahrungsmittelprodukts zu jedem in der Füllposition befindlichen Füllrohr zyklisch zunächst durch eines der Füllrohre und dann durch das andere Füllrohr hindurchgeleitet wird, um Hülle von den Vorräten auf dem ersten und dem zweiten Füllrohr alternierend nach vorne zu ziehen und zu füllen;

(c) die gefüllte Hülle von einem der Vorräte gleichlaufend mit dem Füllen von Hülle von einem anderen der Vorräte verschlossen wird, so daß die Herstellung von umhüllten Produkten zwischen dem ersten Füllrohr und dem zweiten Füllrohr in der Füllposition alterniert;

(d) das erste Füllrohr aus der Füllposition herausbewegt wird, wenn sein Vorrat an Hülle im wesentlichen erschöpft ist;

(e) das zweite Füllrohr und sein verbleibender Vorrat an Hülle von der betreffenden Füllposition in die von dem ersten Füllrohr freigegebene Füllposition bewegt werden; und

(f) ein drittes Füllrohr mit einem Vorrat an Hülle in die von dem zweiten Füllrohr freigegebene Füllposition bewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Verschließen von gefüllter Hülle von einem der Vorräte innerhalb der Zeit des Füllens von Hülle von einem anderen der Vorräte erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem:

(a) mindestens drei Füllrohre (24, 26, 28) verwendet werden und ein erstes Füllrohr an einer ersten Füllposition, ein zweites Füllrohr an einer zweiten Füllposition und ein drittes Füllrohr an einer Ladeposition angeordnet werden;

(b) auf jedes Füllrohr ein Vorrat an geraffter Hülle (40) aufgebracht wird, wobei der Vorrat auf dem zweiten Füllrohr ein kürzeres Stück an Hülle enthält als der Vorrat auf dem ersten Füllrohr und der Vorrat auf dem dritten Füllrohr;

(c) ein kontinuierlicher Strom eines unter Druck stehenden Nahrungsmittelprodukts zwischen den Füllrohren in der ersten Füllposition und der zweiten Füllposition zyklisch hin- und hergeschaltet wird, um Hülle von dem Vorrat an geraffter Hülle auf dem ersten Füllrohr und dem zweiten Füllrohr alternierend nach vorne zu ziehen und zu füllen;

(d) die an einer der Füllpositionen nach vorne gezogene, gefüllte Hülle gleichlaufend mit dem Füllen von Hülle an der anderen Füllposition verschlossen wird, so daß die Herstellung von umhüllten Produkten zwischen diesen Füllpositionen alterniert;

(e) der Verfahrensschritt (c) des zyklischen Umschaltens und der Verfahrensschritt (d) des Verschließens fortgesetzt werden, bis der Vorrat an geraffter Hülle auf dem zweiten Füllrohr nahezu aufgebraucht ist, und dann die kontinuierliche Zuleitung von Nahrungsmittelprodukt zu den in den Füllpositionen befindlichen Füllrohren beendet wird;

(f) die Füllrohre weitergeschaltet werden, um das erste Füllrohr in die zweite Füllposition, das zweite Füllrohr in die Ladeposition und das dritte Füllrohr in die erste Füllposition zu bringen, und danach

(g) die Verfahrensschritte (c) bis (f) wiederholt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem von dem in der Ladeposition befindlichen zweiten Füllrohr der darauf verbliebene restliche Vorrat an geraffter Hülle entfernt wird und dann das zweite Füllrohr mit einem neuen Vorrat an geraffter Hülle beladen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem ein Hüllenartikel (34) vorgesehen wird, der einen auf einem rohrförmigen Kern angeordneten Vorrat an geraffter Hülle (40) aufweist; ein in der Ladeposition befindliches Füllrohr (24, 26, 28) mit einem solchen Hüllenartikel beladen wird, bevor das Füllrohr in die erste Füllposition weitergeschaltet wird, und später der rohrförmige Kern von dem Füllrohr abgezogen wird, nachdem das Füllrohr von der zweiten Füllposition in die Ladeposition weitergeschaltet wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem ein Füllrohr (24, 26, 28) in der Ladeposition in nach oben geschwenkter Ausrichtung angeordnet wird und das Füllrohr mit einem solchen Hüllenartikel (34) mindestens teilweise unter dem Einfluß von Schwerkraft beladen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem:

(a) auf jedem Füllrohr (24, 26, 28) eine ringförmige Aufweitanordnung (42) positioniert wird, über welche die Hülle (40) gezogen wird, um die Hülle während des Füllens in Umfangsrichtung zu strecken und aufzuweiten, wobei der Ort der Aufweitanordnung auf den Füllrohren so gewählt ist, daß sich ein Auslaßendteil jedes Füllrohrs von der darauf befindlichen Aufweitanordnung in Längsrichtung weg erstreckt; und

(b) Nahrungsmittelprodukt in einem einzigen Längsstrom aus dem Auslaßendteil und in einer Mehrzahl von Radialströmen aus etwa dem Auslaßendteil derart ausgetragen wird, daß in diesen Strömen ausgetragenes Nahrungsmittelprodukt verwirbelt wird und das Volumen der aufgeweiteten Hülle, bestimmt durch die Länge des Auslaßendteils und den Durchmesser der ringförmigen Aufweitanordnung, füllt.

12. Füllmaschine mit:

(a) mindestens einem ersten und einem zweiten Füllrohr (24, 26, 28), die eine erste bzw. eine zweite geraffte Hülle (40) aufnehmen können;

(b) einer Ventilanordnung (18) mit einem Einlaß für unter Druck stehendes Nahrungsmittelprodukt, zwei Auslässen und einem Schieber (19), der den Einlaß wahlweise mit dem einen oder dem anderen der Auslässe in Verbindung bringt;

(c) einer Pumpe (P), die dem Einlaß einen kontinuierlichen Strom von Nahrungsmittelprodukt unter Druck zuführt;

(d) einer Antriebsanordnung (74) zum zyklischen Hin- und Herschalten des Ventilschiebers (19), um den kontinuierlichen Strom zuerst dem einen und dann dem anderen der Auslässe zuzuleiten; und

(e) einer jedem Ventilauslaß zugeordneten Schließanordnung (48, 50) zum Zusammenziehen und Verschließen von Hülle, die an der ersten und der zweiten Füllposition gefüllt wird;

gekennzeichnet durch

(f) einer Motoranordnung (M), um jedes der Füllrohre (24, 26, 28) alternierend zunächst in eine erste Füllposition in Verbindung mit einem der Auslässe und dann in eine zweite Füllposition in Verbindung mit dem anderen der Auslässe zu bewegen;

(g) eine mit der Motoranordnung (M) in Wirkungsverbindung stehende Motorsteuerung (C), die eine Bewegung der Füllrohre (24, 26, 28) in die zweite Füllposition einleitet, wenn ein Teil der Hülle in der ersten Füllposition gefüllt ist; und

(h) eine Steueranordnung (C, T&sub1;, T&sub2;), welche das Arbeiten der Schließanordnung (48, 50) und der Antriebsanordnung (74) derart koordiniert, daß das Verschließen von gefüllter Hülle an dem ersten Füllrohr gleichlaufend mit dem Füllen von Hülle an dem zweiten Füllrohr erfolgt.

13. Füllmaschine nach Anspruch 12, versehen mit:

(a) einem verstellbaren Träger (20);

(b) drei von dem Träger (20) abgestützten Füllrohren (24, 26, 28), die auf dem Träger derart angeordnet sind, daß ein einzelnes Füllrohr eine Ladeposition bestimmt und die beiden anderen Füllrohre mit den Auslässen in Verbindung stehen und eine erste sowie eine zweite Füllposition bestimmen, wobei jedes der Rohre einen Vorrat an zu füllender Hülle (40) aufnehmen kann;

(c) wobei der Träger (20) mittels der Motoranordnung (M) derart weitergeschaltet werden kann, daß jedes der Füllrohre in einer Schrittfolge anfänglich von der Ladeposition zu der ersten Füllposition, dann zu der zweiten Füllposition und anschließend zu der Ladeposition bewegt werden kann; und

(d) wobei die Steueranordnung (C, T&sub1;, T&sub2;) das Arbeiten der Antriebsanordnung (74) und der Schließanordnungen (48, 50) so koordiniert, daß die einer der Füllpositionen zugeordnete Schließanordnung betätigt wird, um gefüllte Hülle zu verschließen, während gleichlaufend Hülle an der anderen der Füllpositionen gefüllt wird.

14. Füllmaschine nach Anspruch 13 mit einem an der zweiten Füllposition angeordneten Hüllenende-Sensor (99), wobei die Steueranordnung (C, T&sub1;, T&sub2;) in Abhängigkeit von dem Hüllenende-Sensor die Pumpe (P) stoppen und die Motoranordnung (M) betätigen kann, um den Träger (20) und jedes der Füllrohre (24, 26, 28) um einen Schritt in der Schrittfolge weiterzuschalten.

15. Füllmaschine nach Anspruch 13 oder 14, bei der jedes Füllrohr (24, 26, 28) an der Ladeposition nach oben mit Bezug auf die Horizontale geschwenkt wird, um einen Hüllenvorrat (40) aufzunehmen.

16. Füllmaschine nach Anspruch 15 mit einer Ladeanordnung, die eine Rinne (108) aufweist, um an der Ladeposition geraffte Hülle auf ein Füllrohr (24, 26, 28) aufzubringen.

17. Füllmaschine nach Anspruch 16, bei der jedes Füllrohr (24, 26, 28) an der Ladeposition einen Hüllenvorrat in Form einer gerafften Schlauchraupe (40) aufnehmen kann, die auf einem rohrförmigen Kern sitzt, wobei der Kern an seinem vorderen Ende eine Aufweitscheibe (42) aufweist, um Hülle, die während des Füllens von der Schlauchraupe nach vorne und über die Aufweitscheibe gezogen wird, in Umfangsrichtung zu strecken.