Verfahren zum gleichzeitigen Befüllen und Wenden einer schlauchförmigen, außenbeschichteten Verpackungshülle

Die Erfindung betrifft Verfahren zum gleichzeitigen Befüllen und Wenden schlauchförmiger, außenbeschichteter, in längsweise gerafftem Zustand vorliegender Verpackungshüllen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren vorzuschlagen, bei denen man von schlauchförmigen Verpackungshüllen mit Oberzug auf ihrer Außenseite, die in Gestalt eines durch längsweise Raffung der schlauchförmigen Verpackungshüllen, insbesondere künstlichen Wursthüllen, gebildeten Hohlstabs vorliegen, ausgeht, diese bestimmungsgemäß mit Füllgut, insbesondere Wurstmasse, befüllt und dabei zugleich in der Weise wendet, daß das Füllgut an den Schlauchhüllenüberzug angrenzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft dort angewendet, wo es je nach Eigenart des Füllgutes, insbesondere der stofflichen Eigenart von Wurstmasse als Füllgut, erwünscht ist, daß entweder der überzug der Schlauchhülle, oder aber die überzugsfreie Seite der Schlauchhülle, an die Wurstmasse angrenzt. Sofern der Wursthersteller Würste herzustellen wünscht, bei denen die künstliche Wursthülle einen Oberzug auf der Außenseite aufweist, verwendet er den Hohlstab aus außenbeschichteter schlauchförmiger Verpackungshülle in üblicher Weise, anderenfalls wendet er das Verfahren gemäß der Erfindung an.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet insbesondere vorteilhaft Anwendung bei der Herstellung von Würsten; insbesondere bevorzugt sind dabei schlauchförmige künstliche Wursthüllen aus Cellulosehydrat, vorteilhaft solche, die eine Faserverstärkung aufweisen, bei denen auf der ursprünglichen Schlauchaußenseite ein Oberzug aus synthetischem Polymerisat angeordnet ist, beispielsweise ein solcher aus Vinylidenchloridcopolymerisat. Die Schlauchhülle liegt dabei in längsweise zu einem Hohlstab gerafftem Zustand vor. Die Außenseite des Hohlstabs wird dementsprechend durch den Oberzug aus Vinylidenchloridcopolymerisat gebildet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum gleichzeitigen Befüllen mit füllgut und Wenden einer flexiblen, außenbeschichteten Verpackungshülle, bei dem man von einem Hohlstab aus gefältelter Schlauchhülle ausgeht, einen kurzen Hohlstabendabschnitt durch längsweises Auseinanderziehen von Raffalten befreit, den einen integralen Teil des Hohlstabes bildenden raffaltenfreien Schlauchhüllenabschnitt verschließt, danach den Hohlstab mit dem raffaltenfreien, geraden Schlauchstück mit Verschluß voraus auf einen geraden, formfesten Rohrkörper unter Ausbildung eines raffaltenfreien Schlauchrohrs im Stabhohlraum unter weiterer Entfältelung der den Hohlstab bildenden Schlauchhülle und ihrem gleichzeitigen Umstülpen um 180° nach innen aufschiebt, und durch den Hohlraum desselben dann fortlaufend Füllmasse in das raffaltenfreie, endseitig verschlossene Schlauchrohr in Richtung auf seinen Verschluß zu einpreßt und dabei zugleich die den Hohlstab bildende geraffte Schlauchhülle nach Maßgabe des Füllgutausstoßes fortlaufend weiter entfältelt und den raffaltenfreien Schlauchhüllenabschnitt zugleich fortlaufend um 180° nach innen wendet.

Nach einer Variante der Erfindung wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß die nach Maßgabe des Füllgutausstoßes erfolgende fortlaufende Entfältelung und Umstülpung unter Bedingungen stattfindet, die einen Kontakt zwischen dem raffaltenfreien Schlauchrohr im Stabhohlraum und der Hohlstabinnenseite verhindern.Bei dieser Verfahrensvariante wird reibschlüssiger Kontakt zwischen raffaltenfreiem Schlauchrohr im Innern des Hohlstabs und der Hohlstabinnenseite verhindert durch die Ausbildung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 3.

Die Bezeichnungen "Wenden des raffaltenfreien Schlauchabschnitts um 180⁰ nach innen" und "Umstülpen des Schlauchs um 180° nach innen" derart, daß nach Durchführung der Stülp- bzw. Wendeoperation die originäre Schlauchaußenseite - die zugleich die Hohlstabaußenseite bildet - die Innenseite des entfältelten gewendeten Schlauchs bildet, haben dieselbe Bedeutung.

Durch das fortlaufende Entraffen und Umstülpen des Schlauchs bei der Verfahrensdurchführung durch fortlaufendes Einpressen von Füllmasse in das raffaltenfreie Schlauchrohr grenzt das Füllgut an die ursprüngliche Außenseite des Schlauchs an.

Nachfolgend wird die Durchführung des Verfahrens beispielhaft beschrieben:

• Aus einer Schlauchhülle hinreichender Länge, die auf ihrer Außenseite einen Oberzug aus synthetischem chemischem Material aufweist, beispielsweise einer Schlauchhülle, die aus faserverstärktem Cellulosehydrat besteht und auf ihrer Außenseite einen überzug auf Basis von Vinylidenchloridcopolymerisat besitzt, wird in bekannter Weise und mit Hilfe bekannter Raffvorrichtungen durch längsaxiales Raffen gegen ein Widerlager ein Hohlstab aus gefältelter Schlauchhülle gebildet.

Ein Abschnitt des Hohlstabs an seinem ersten Ende wird durch längsweises Auseinanderziehen der ihn bildenden gerafften Schlauchhülle unter teilweiser Entfältelung derselben in einen raffaltenfreien Schlauchabschnitt übergeführt.

Die Länge des zu entraffenden Endabschnitts des Hohlstabs wird dabei derart bemessen, daß sich nach Entraffung desselben ein raffaltenfreier Schlauchabschnitt bildet, dessen Länge etwa 100 bis 150 mm beträgt.

Der raffaltenfreie Schlauchabschnitt ist kurz im Verhältnis zur Gesamtlänge des Hohlstabs.

Dasjenige Hohlstabende, das keiner Teilentfältelung unterworfen wird, wird als zweites Stabende bezeichnet.

Der raffaltenfreie Schlauchabschnitt wird dann nahe seiner nach außen offenen Hohlraummündung verschlossen. Der Verschluß kann beispielsweise durch Verknoten, Verdrillen, Verkleben oder durch Anbringung eines Clips sowie durch Abbinden erfolgen.

Der Hohlstab mit dem raffaltenfreien, endseitig verschlossenen Schlauchabschnitt wird dann - mit dem Verschluß des SchlauchstUcks voran - auf bzw. über einen geraden formstabilen Rohrkörper, beispielsweise das Füllrohr einer Maschine zum Abfüllen von Wurstmasse, geschoben.

Das Aufschieben des Hohlstabs auf bzw. über den formstabilen Rohrkörper erfolgt dabei in gegenseitiger Anordnung zueinander in der Weise, daß die Längsachse des Hohlstabs und die Längsachse des Rohrkörpers fluchten; das Aufschieben des Hohlstabs auf den Rohrkörper erfolgt so weit, daß die gesamte Innenfläche des Hohlstabs an die Oberfläche des Rohrkörpers angrenzt.

Der Hohlstab ist in der Weise dimensioniert, daß sein Hohlraumdurchmesser größer als der Außendurchmesser des Rohrkörpers ist und der Hohlstab etwa der Länge des Rohrkörpers entspricht, jedoch nicht länger als dieser ist.

Beim Schieben des Hohlstabs auf bzw. über den Rohrkörper wird zunächst dessen raffaltenfreies Schlauchstück mit Verschluß unter Umstülpung in den Stabhohlraum eingeführt und dann beim weiteren Aufschieben des Hohlstabs auf den Rohrkörper durch den Stabhohlraum in Richtung auf das zweite Hohlstabende zu vorgeschoben.

Der Hohlstab wird dabei nach Maßgabe des Vorschubs zwangsläufig weiter entfältelt und das jeweils entfältelte Schlauchstück zugleich um 180° nach innen umgestülpt. Durch die genannte Maßnahme entsteht im Stabhohlraum ein raffaltenfreies, an seinem einen Ende verschlossenes Schlauchrohr.

Die Außenseite des raffaltenfreien Schlauchrohrs verläuft dabei benachbart zur Innenseite des Hohlstabs, die Innenseite des raffaltenfreien Schlauchrohrs grenzt an die Außenseite des Rohrkörpers an.

Das verschlossene Ende des raffaltenfreien Schlauchrohrs verlegt dabei die Mündungsöffnung des Rohrkörpers - die Füllgutaustrittsöffnung des Füllrohrs. Man schiebt den Hohlstab vorteilhaft so weit auf den Rohrkörper auf, daß der Verschluß des raffaltenfreien Schlauchrohrs nahe der Hohlraummündungsöffnung am zweiten Stabende zu liegen kommt.

Es wird dann durch das Füllrohr fortlaufend Füllgut, beispielsweise Wurstmasse, in Richtung auf das verschlossene Ende des raffaltenfreien Schlauchrohrs in dieses eingepreßt; durch den in Hohlstablängsachse wirkenden Preßdruck der Füllmasse auf das endseitig verschlossene Schlauchrohr wird der Hohlstab nach Maßgabe der eingepreßten Füllgutmenge fortlaufend entfältelt und zugleich um 180° nach innen umgestülpt.

Das Einpressen von Füllgut in das raffaltenfreie Schlauchrohr des Hohlstabs wird bis zur völligen Entraffung der den Hohlstab bildenden Schlauchhülle durchgeführt, dabei wird die Schlauchhülle über ihre gesamte Länge derart gewendet, daß nach Durchführung des Verfahrens die ursprüngliche Außenschicht des Schlauchs nach seiner Umstülpung die Innenseite desselben bildet und damit an das Füllgut im Schlauchhohlraum angrenzt.

Das Aufschieben des Hohlstabs auf den Rohrkörper -das Füllrohr der Abfüllmaschine für Wurstmasse - kann beispielsweise von Hand erfolgen.

Es ist zweckmäßig, den Hohlstab so weit über das Füllrohr zu schieben, daß ein hinreichend langes Stück des raffaltenfreien Schlauchrohrs, auf dem Füllrohr aufliegend, außerhalb des Stabhohlraums zu liegen kommt.

Um unerwünschtes Eindringen von Wurstmasse zwischen Oberfläche des Füllrohrs und entfälteltem Schlauch zu vermeiden, verengt man bei den erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten vorteilhaft am Ende des Füllrohrs den Spalt zwischen der Oberfläche des Füllrohrs und dem Schlauch so weitgehend, daß der unerwünschte Effekt unterbunden wird, der Schlauch jedoch noch über die Füllrohroberfläche hinweg zu gleiten vermag. Zum Anpressen der Schlauchhülle verwendet man eine Vorrichtung in Gestalt eines Kreisringkörpers, der am Füllrohrende angeordnet ist und das Füllrohrende unter Bildung eines hinreichend dimensionierten Spalts umschließt.

Derartige Vorrichtungen sind unter der Bezeichnung "Schlauchbremse" bekannt. Die Schlauchbremse am Ende des Füllrohrs bewirkt zugleich, daß der Hohlstab gegen Verschiebung in Richtung auf das Füllrohrende zu gesichert ist.

Die Schlauchbremse wird um den Rohrkörper und die ihn umgebende Schlauchhülle befestigt, nachdem der Hohlstab hinreichend weit über das Füllrohr geschoben worden ist, so daß dieses teilweise aus dem Hohlraum des Hohlstabs, umhüllt von dem raffaltenfreien Schlauchrohr, ausgetreten ist.

Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante führt man das Verfahren derart durch, daß man zunächst in den Hohlraum des Stabs aus geraffter Schlauchhülle ein formfestes hohlzylinderförmiges Stützelement einführt. Die Länge des hohlzylinderförmigen Stützelementes entspricht bevorzugt der Hohlstablänge, der Außendurchmesser des Stützelementes ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des Stabhohlraums. Die Länge des Hohlstabs entspricht wenigstens der Länge des Rohrkörpers (Füllrohr). Bei Stützelementen mit trichterförmig ausgebildetem Ende entspricht der zylindrische Teil des Stützelementes wenigstens der Hohlstablänge.

Dann wird der Hohlstab an einem Ende teilweise so weit entrafft, daß der gebildete raffaltenfreie Schlauchhüllenabschnitt über das ihm benachbarte Ende des Stützelementes hinreichend weitgehend hinausragt. Der raffaltenfreie Schlauchabschnitt wird verschlossen. Das hohlzylinderförmige Stützelement mit dem auf ihm angeordneten Hohlstab wird dann - mit dem Verschluß des entfältelten Schlauchstücks voran - auf und über einen geraden festen Rohrkörper - das Füllrohr einer Maschine zum Abfüllen von Füllgut - geschoben. Bei dieser Schiebebewegung sind hohlzylinderförmiges Stützelement und Rohrkörper derart zueinander angeordnet, daß ihre Längsachsen fluchten.

Hierdurch ergibt sich eine Ausbildung, bei der das Füllrohr vom Stützelement umschlossen wird und sich zwischen der Innenseite des Stützelementes und der Außenseite des Füllrohres die raffaltenfreie Schlauchhülle befindet, die die Austrittsöffnung des Füllrohrs überdeckt.

Danach wird durch das Füllrohr Füllgut, beispielsweise Wurstmasse, in das raffaltenfreie Schlauchrohr im Stabhohlraum in Richtung auf den Verschluß des Schlauchrohrs zu gepreßt; dadurch wird das raffaltenfreie Schlauchrohr zwischen Füllrohr und Stützelement in Einpreßrichtung der Füllmasse längsaxial vorgeschoben und dabei gleichzeitig weitere Entfältelung des Hohlstabs und Umstülpung des entfältelten Schlauchs nach innen bewirkt.

Das umgestülpte, raffaltenfreie Schlauchrohr steht dabei nicht in Reibkontakt mit der Innenseite des sich durch fortlaufende Entraffung stetig verkürzenden Hohlstabs, sondern in Kontakt mit der Innenseite des Stützelementes und der Außenseite des Füllrohrs.

Bei der Durchführung der bevorzugten Verfahrensvariante bleibt daher die auf das raffaltenfreie Schlauchrohr wirkende Reibkraft während des gesamten Verfahrensablaufs konstant, unabhängig von der jeweiligen Hohlstablänge.

Sofern im Stabhohlraum das hohlzylinderförmige Stützelement angeordnet ist, ist mit der Bezeichnung "Stabhohlraum" definitionsgemäß der Hohlraum des zylindrischen Stützelementes in diesem gemeint.

Vorteile der bevorzugten Verfahrensvariante:

• Es ist häufig erwünscht, daß sich die Schlauchhülle beim Befüllen mit Füllgut mehr oder weniger stark radial dehnt. Um diesen Effekt zu erreichen und das Eindringen von Wurstmasse zwischen Füllrohr und Schlauchhülle zu vermeiden, werden die genannten Schlauchbremsen verwendet. Beim erfindungsgemäßen Befüllen der zum Hohlstab gerafften Schlauchhüllen entsteht eine zusätzliche Bremskraft durch die Reibung zwischen Schlauchhülle und Hohlstabinnenseite.

Diese Bremskraft ist jedoch nicht konstant, sondern nimmt während des Füllvorgangs, d.h. während des Abarbeitens des Hohlstabs infolge stetiger weiterer Entfältelung und der damit verbundenen zunehmenden Verkürzung der Hohlstablänge, stetig ab.

Dies kann bei leicht dehnbaren Hüllen in unerwünschter Weise zu ungleichmäßigem - anfänglich großem und gegen Verfahrensende kleinem - Füllkaliber führen. Um diesen Nachteil zu vermeiden, führt man die erfindungsgemäße Variante des Verfahrens durch. Dabei bleibt durch die vorgegebene Länge des Stützelementes die auf das sich zwischen dem hohlen Zylinderkörper und dem Rohrkörper befindliche entfältelte Schlauchstück wirkende Reibkraft konstant.

Infolge der Funktion des Stützelementes im Hohlstabhohlraum bleibt das Füllkaliber des Schlauchs auch bei stark dehnbarer Schlauchhülle oder schwach eingestellter Schlauchbremse während des gesamten Abfüllvorgangs, d.h. bis zur Entraffung, Umstülpung sowie Befüllung der gesamten Länge des den Hohlstab bildenden Schlauchs, konstant.

Der hohle Zylinderkörper ist vorteilhaft an dem Ende, über das die entfältelte Schlauchhülle nach innen umgestülpt wird, verdickt und abgerundet ausgebildet, um den Umstülpvorgang zu erleichtern.

Eine vorteilhafte Abwandlung der genannten bevorzugten Verfahrensvariante besteht darin, daß man dabei ein hohles zylinderförmiges Stützelement verwendet, das an seinem einen Ende trichterartig erweitert ist.

Bei dieser Abwandlung geht man so vor, daß man zunächst den endseitig konisch erweiterten Hohlzylinderkörper als Stützelement mit seinem zylindrischen Teil voran in den Hohlraum des Hohlstabs einschiebt, den Hohlstab an demjenigen Ende, das der konusartigen Erweiterung des Hohlzylinders benachbart ist, teilweise entfältelt und über den konusartig ausgebildeten Teil des Zylinderkörpers hinwegzieht, das raffaltenfreie Schlauchstück dann verschließt, und danach den hohlen Zylinderkörper mit dem konisch erweiterten Bereich voran auf und über das Füllrohr schiebt.

Die weitere Verfahrensdurchführung entspricht derjenigen, bei der ein Hohlzylinderkörper verwendet wird, der einen über seine gesamte Länge gleichbleibenden Querschnitt aufweist.

Die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielhaft durch die Zeichnung erläutert.

• In Fig. 1 der Zeichnung ist ein durch längsaxiales Raffen einer Schlauchhülle gebildeter Hohlstab dargestellt, dessen Endabschnitt teilweise entfältelt ist, wobei der entfältelte Schlauchhüllenabschnitt raffaltenfrei ist.
• Fig. 2 zeigt einen Hohlstab gemäß Fig. 1, bei dem der raffaltenfreie Schlauchhüllenabschnitt endseitig durch Verknotung verschlossen ist.
• Fig. 3 zeigt den Hohlstab gemäß Fig. 2 beim Aufschieben - mit seinem entfältelten Bereich 2 und Verknotung 3 voran - auf einen formfesten Rohrkörper.
• Fig. 4 zeigt eine Arbeitsphase an, die sich an die gemäß Fig. 3 anschließt.
• Fig. 5 zeigt die Arbeitsphase nach Einpressen von Wurstmasse in das raffaltenfreie Schlauchrohr im Stabhohlraum; bei der dargestellten Arbeitsphase ist der Verschluß 3 bereits - vor dem Einpressen der Füllmasse in den Schlauch - von diesem abgetrennt und durch einen üblichen Clipverschluß ersetzt.

In Fig. 1 bedeutet 1 den Hohlstab aus längsweise geraffter Schlauchhülle, 2 bedeutet einen raffaltenfreien Schlauchhüllenabschnitt am Anfang des Hohlstabs 1, der durch teilweises Entfälteln des Hohlstabs entstanden ist.

In Fig. 2 bedeutet 3 einen Verschluß des raffaltenfreien Schlauchhüllenabschnitts in Gestalt eines Knotens.

In Fig. 3 bedeutet 4 einen rohrförmigen Körper. Der Rohranfang ist aus Gründen zeichnerischer Vereinfachung nicht dargestellt. 5 bedeutet den Hohlraum des Rohrkörpers und 6 seine Mündungsöffnung, die auch als Austrittsöffnung (für das Füllgut) bezeichnet wird.

In Fig. 4 bedeutet 7 ein mit dem Hohlstab 1 verbundenes raffaltenfreies Schlauchrohr, das aus der gleichen Schlauchhülle besteht, aus der der Hohlstab gebildet ist und durch teilweise Entraffung desselben unter gleichzeitigem Umwenden des jeweils entrafften Schlauchhüllenabschnitts gebildet ist. Das raffaltenfreie Schlauchrohr grenzt einerseits an die Außenseite des Rohrkörpers und andererseits an die Innenseite des Hohlstabs an. 8 ist derjenige Bereich des raffaltenfreien Schlauchrohrs, der die Mündungsöffnung 6 des Rohrkörpers vollflächig überdeckt. 9 ist der Rohrkörperanfang mit seiner Eintrittsöffnung 10 (für Füllgut). Der Rohrkörper läuft anfangsseitig trichterförmig aus. Das trichterförmige Element 11 ist mit seinem umlaufenden Flanschrand 12 an einer in der Fig. 4 nicht dargestellten Abfüllmaschine für Wurstmasse befestigt.

In Fig. 5 ist die Arbeitsphase unmittelbar nach Einpressen der Füllmasse durch das Füllrohr in Richtung auf den Verschluß am raffaltenfreien Schlauchrohr dargestellt. 13 bedeutet dabei die mit Füllmasse gefüllte Schlauchhülle, wobei die die ursprüngliche Außenseite der Hülle bildende Schicht, beispielsweise aus Vinylidenchloridcopolymerisat, bei dem gewendeten und gefüllten Schlauch die Innenseite desselben bildet, an die die Füllmasse unmittelbar angrenzt.

In Fig. 6 ist das Verfahren kurz vor Abschluß desselben, d.h. kurz vor völliger Entfältelung der gesamten Länge der den Hohlstab bildenden Schlauchhülle dargestellt.

In den Figuren 7 bis 9 sind vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens dargestellt, bei denen unmittelbarer Kontakt zwischen dem entfältelten Schlauchrohr und der Hohlstabinnenseite vermieden wird.

In den Figuren 7, 8 und 9 bedeutet dabei jeweils die Ziffer 14 ein Stützelement in Gestalt eines formfesten Hohlzylinders und 15 ein verdicktes, abgerundet ausgebildetes Ende.

In den Figuren 5 bis 9 bedeutet 16 eine Schlauchbremse.