Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 18 zur Herstellung von Nahrungsmittelprodukten mit pastösem Füllgut, insbesondere von Würsten.

Das Befüllen von schlauchförmigen Hüllen mit pastösem Füllgut ist insbesondere bei der Wurstherstellung bekannt. Dabei wird das Füllgut, z.B. Wurstbrät, in eine Füllein¬ richtung gegeben, aus der das Füllgut durch ein Füllrohr in eine anfangsseitig ver¬ schlossene, schlauchförmige Hülle eingefüllt wird. Die Hülle umschließt das Füllrohr zumindest bereichsweise. Der sich füllende Hüllenbereich zieht durch den Impuls des Einfüllens weiteres Hüllenmaterial von einem Vorrat nach. Da das Hüllenmateri¬ al auf dem Füllrohr in der Regel sehr gleitfähig ist, wird das Nachziehen der Hülle üblicherweise begrenzt. Hierzu wurde eine Hüllbremse entwickelt, die das Füllrohr und den darauf befindlichen Hüllenschlauch ringförmig umgibt und das Hüllenmate¬ rial mit geringer, permanent gleichbleibender Andruckkraft auf das Füllrohr drückt. Nachdem die gewünschte Füllmenge des Wurstproduktes eingefüllt ist, wird eine Schließvorrichtung aktiviert, die das Ende der zuvor befüllten sowie den Anfang der als nächstes zu füllenden Hülle verschließt und voneinander trennt. Der Füllvorgang beginnt anschließend von neuem.

Die Füllmenge derartig hergestellter Wurstrodukte mit pastösem Füllgut ist stets gleich. Da jedoch der Durchmesser der schlauchförmigen Hülle geringfügig schwankt, ist die Länge des fertigen Wurstprodukts und des zu deren Herstellung jeweils verwendeten Hüllenmaterials unterschiedlich. In bestimmten Fällen ist jedoch die Herstellung von längenkonstanten Wurstprodukten erwünscht. Aus der DE 36 08 983 C2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Wurstprodukten mit einem aufgebrachten Bilddruck bekannt. Der Bilddruck ist vom Streudruck zu unterscheiden. Beim Streudruck wird der gleiche Aufdruck in verhältnismäßig kur¬ zem Abstand auf einem zusammenhängenden Hüllenvorrat angebracht und die ein¬ zelnen, damit hergestellten Wurstprodukte haben diesen Aufdruck zumeist mehr¬ fach, einige Aufdrucke jedoch oft nur teilweise. Beim Bilddruck hingegen ist auf je¬ dem Wurstprodukt in der Regel nur ein Aufdruck und dieser immer vollständig.

Der Bilddruck auf dem Wurstprodukt in der DE 36 08 983 C2 hat stets einen gleich¬ bleibenden Abstand von den Enden des Wurstprodukts. Hierzu sind an dem schlauchförmigen Hüllenmaterial zur Herstellung der Wurstprodukte in Abständen Markierungen angebracht, die im Verlauf der Bewegung der Hülle in Befüllrichtung eine Aktivierungsposition erreichen und dort von einer Sensoreinrichtung erkannt werden. Bei der Aktivierungsposition wird jeweils der Füllvorgang unterbrochen und das Ende der zuvor befüllten sowie der Anfang der als nächstes zu füllenden Hülle verschlossen und voneinander getrennt.

Die Länge des Hüllenmaterials zur Herstellung derartiger Wurstprodukte ist zwar stets konstant, die Wurstprodukte haben jedoch den Nachteil einer schwankenden Füllmenge, da der Durchmesser des Hüllenschlauches geringfügig variiert.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmittelprodukt mit pastösem Füllgut zu entwickeln, bei denen sowohl die Füllmenge als auch die Länge des verwendeten Hüllenmaterials je Nahrungsmittelprodukt stets gleichbleibend ist.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentan¬ spruchs 18. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Feststellbremse auf, die eine das Nachziehen der Hülle vollständig verhindernde Stoppstellung einnehmen kann und die zudem über eine erste Verbindung mit der Sensoreinrichtung und über eine zweite Verbindung mit der Fülleinrichtung verbunden ist. In der Stoppstellung der Feststellbremse ist es möglich, den Füllvorgang solange fortzusetzen, bis eine vor¬ gegebene Füllmenge erreicht ist, ohne gleichzeitig weiteres Hüllenmaterial von ei¬ nem Vorrat nachzuziehen. Dabei dehnt sich die Hülle aus. Sobald eine Markierung die Aktivierungsposition erreicht, wird von der Sensoreinrichtung über die erste Ver¬ bindung ein Aktivierungssignal an die Feststellbremse übermittelt und diese nimmt die Stoppstellung ein. Erst wenn eine vorgebbare Füllmenge erreicht ist, gibt die Fülleinrichtung über die zweite Verbindung ein Endsignal an die Feststellbremse ab und diese verläßt die Stoppstellung daraufhin wieder. Dabei kann die vorgebbare Füllmenge der Endfüllmenge des Nahrungsmittelprodukts oder Teilen der Endfüll¬ menge entsprechen. Die Füllmenge und die Länge des verwendeten Hüllenmaterials sind bei jedem so hergestellten Nahrungsmittelprodukt gleich.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Fülleinrichtung eine Steuerung für die Füllmenge aufweist und die Steuerung mit der Festellbremse über die zweite Verbindung und mit der Sensoreinrichtung über eine dritte Verbindung verbunden ist. Dadurch ist es möglich, das Stoppen der Nachziehbewegung an definierten Posi¬ tionen mit der bis zu dieser Position erwünschten Füllmenge zu synchronisieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schließvorrichtung nicht bei jeder Markierung bzw. in Verbindung mit jedem Aktivierungssignal tätig werden soll.

Die in der Steuerung eingestellte vorgebbare Füllmenge kann beispielsweise von der Anzahl der Markierungen abhängen, die die Aktivierungsposition seit Herstel¬ lungsbeginn des gerade in Herstellung befindlichen Nahrungsmittelprodukts bereits duchlaufen haben. Bei einem im wesentlichen zylindrischen Nahrungsmittelprodukt dessen Anfang und Ende mit einer Markierung zusammenfällt und das durch die auf ihm angebrachten Markierungen im wesentlichen in vier gleich große Zylinder unter¬ teilt ist, könnte für die erste Markierung, die nach dem Verschließen des Hüllenan¬ fangs ein Aktivierungssignal auslöst eine Füllmenge von 25 % der Endfüllmenge, für die zweite Markierung eine Füllmenge von 50 % der Endfüllmenge, für die dritte Markierung eine Füllmenge von 75 % der Endfüllmenge und für die vierte Markie¬ rung die Endfüllmenge des fertigen Nahrungsmittelprodukts vorgegeben sein. An¬ schließend beginnt das Abzählen erneut. Je nach Konsistenz des Füllguts, der Form des Nahrungsmittelprodukts oder sonstiger Herstellungsbedingungen kann es je¬ doch auch sinnvoll sein, daß die vorgegebene Füllmenge von dieser linearen Füll¬ menge abweicht und dadurch insgesamt das Füllergebnis verbessert ist.

Mit Hilfe dieser Ausgestaltung der Vorrichtung ist es möglich, das Stoppen der Hülle, bis eine vorgegebene Füllmenge erreicht ist, innerhalb einer Nahrungsmittelprodukt¬ länge in mehrere Stopp-/ Nachfüllvorgänge zu unterteilen und dadurch sowohl eine gleichmäßigere Prallheit der befüllten Hülle und damit des Nahrungsmittelprodukts als auch eine gleichmäßigere Dehnung der Hülle über die gesamte Länge des Nah¬ rungsmittelprodukts zu erreichen.

Alternativ oder ergänzend zu dieser Ausgestaltung können an der Hülle Markierun¬ gen verschiedener Art angebracht sein, wobei die Art einer Markierung jeweils von dem Abstand zu wenigstens einer weiteren Markierung abhängt. Die Art der Markie¬ rung wird von der Sensoreinrichtung erkannt und über die dritte Verbindung an die Steuerung der Fülleinrichtung signalisiert. Dabei gibt die Art der Markierung der Steuerung die vorgegebene Füllmenge an, wobei diese die Endfüllmenge des Nah¬ rungsmittelprodukts sein kann und die Markierung daher eine Art Hauptmarkierung oder Endmarkierung bildet oder wobei die vorgegebene Füllmenge auch einem Bruchteil der Endfüllmenge entsprechen kann und die entsprechende Markierung deshalb eine Art Zwischenmarkierung bildet. Jede Zwischenmarkierung ist an der Hülle zweckmäßigerweise zwischen zwei Hauptmarkierungen angebracht. Erreicht eine Zwischenmarkierung die Aktivierungsposition, wird das Nachziehen der Hülle solange durch die die Stoppstellung einnehmende Feststellbremse vollständig un¬ terbunden, bis der mit der Zwischenmarkierung verbundene, in der Steuerung der Fülleinrichtung eingegebene Bruchteil der Endfüllmenge eingefüllt ist. Die Schlie߬ vorrichtung wird jedoch nicht aktiviert, da die Endfüllmenge noch nicht eingefüllt ist.

Die verschiedenen Arten der Markierungen können beispielsweise in der Verwen¬ dung unterschiedlicher Farben für die Markierungen bestehen, die von der Sensor¬ einrichtung erfaßt und unterschieden werden können. Die Art kann jedoch auch durch unterschiedliche elektromagnetische Eigenschaften der Markierungen oder andere Unterscheidungsformen bestimmt sein.

Die Erfindung weist vorzugsweise eine Hüllbremse auf, die das Nachziehen der Hül¬ le in einer Nachziehstellung abgebremst zuläßt und dadurch den Fülldruck erhöht, mit der die Hülle des Nahrungsmittelprodukts befüllt wird. In einer bevorzugten Aus¬ gestaltung der Erfindung ist die Hüllbremse mit der Feststellbremse identisch bzw. in dieser integriert, so daß die Feststellbremse sowohl die Stoppstellung als auch die Nachziehstellung einnehmen kann.

Zudem können alle aufgeführten Verbindungen nicht nur direkt sondern auch indi¬ rekt über andere Bauteile der Vorrichtung verlaufen. So könnte die zweite Verbin¬ dung beispielsweise derart ausgebildet sein, daß die Fülleinrichtung das Endsignal über die Sensoreinrichtung oder die Schließvorrichtung an die Feststellbremse si¬ gnalisiert. Oder die Verbindungen werden ganz oder teilweise zunächst in einer Steuerungsanlage oder einem Verteiler zusammengeführt und gehen von dort zum jeweiligen Empfänger. Zahlreiche weitere indirekte Verbindungsarten sind ebenfalls einsetzbar und können die Steuerungstechnik der Vorrichtung vereinfachen und/oder verbessern. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Fülleinrichtung ein oder mehrere weitere, nicht in einer Füllstellung befindliche Füllrohre auf. Lediglich das in Füllstellung befindliche Füllrohr ist aktiv am Füllvorgang beteiligt. Die weiteren Füllrohre werden mit einem neuen Hüllvorrat versehen und somit für den Füllvor¬ gang vorbereitet. Sobald der Hüllvorrat des in Füllstellung befindlichen aktiven Füll¬ rohres verbraucht ist, wird das zuvor in der Füllstellung befindliche Füllrohr aus die¬ ser Stellung herausgebracht und eines der weiteren Füllrohre in die Füllstellung überführt. Die Umordnung der Füllrohre erfolgt vorzugsweise durch eine Schwenk¬ bewegung. Während der Schwenkbewegung führen alle Füllrohre eine Bewegung auf einer gleichen Kreisbahn durch. Ist die Fülleinrichtung beispielsweise mit zwei Füllrohren bestückt, vollziehen die beiden Füllrohre während des Verschwenkens eine kreisförmige Bewegung um 180° auf der gleichen Kreisbahn.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung wenigstens zwei Sensoren auf, die vorzugsweise voneinander im wesentlichen gleichmäßig um das Füllrohr beabstandet sind. Weist die Sensoreinrichtung zwei Sensoren auf, liegen sich diese bevorzugt genau gegenüber. Durch die Anordnung von wenigstens zwei Sensoren in Verbindung mit einer vollständig umlaufenden Markierung auf der Hülle kann die Sensoreinrichtung mit Vorteil so geschaltet sein, daß erst dann ein Aktivie¬ rungssignal abgegeben wird, wenn alle Sensoren die Markierung erkennen. Hier¬ durch ist sichergestellt, daß die Sensoreinrichtung nicht fälschlicherweise auf der Hülle befindliche Strukturen oder Farben, insbesondere einen auf der Hülle befindli¬ chen anderen Druck, als Markierung erkennt.

Die Sensoren sind vorzugsweise von dem Füllrohr weg und auf dieses zu bewegbar ausgebildet. Hierdurch ist das Beschicken des Füllrohres mit einem neuen Hüllvorrat vereinfacht. Weist die Fülleinrichtung mehr als ein Füllrohr auf, wobei sämtliche Füll¬ rohre auf einer gleichen Kreisbahn verschwenkbar ausgebildet sind. So sind die Sensoren der Sensoreinrichtung jeweils von dem in Füllstellung befindlichen Füllrohr weg und außerhalb der Kreisbahn der Füllrohre verbringbar. Hierdurch stören die Sensoren das Verschwenken der Füllrohre nicht. Die Sensorbeweglichkeit kann selbstverständlich auch bei einer Ausgestaltung der Sensoreinrichtung mit nur einem Sensor vorsehbar sein.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü¬ chen und dem im folgenden beschriebenen schematisch in den Zeichnungen darge¬ stellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in teilweise geschnittener Darstel¬ lung zu Beginn der Herstellung eines Nahrungsmittelprodukts,

Fig. 2 Vorrichtung gemäß Fig. 1 bei weiter fortgeschrittener Befüllung,

Fig. 3 Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit der Feststellbremse in Stoppstellung,

Fig. 4 Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit radial gedehnter Hülle des Nahrungsmit¬ tel produkts,

Fig. 5 Vorrichtung gemäß Fig. 4 mit der Feststellbremse in Nachziehstellung und

Fig. 6 Vorrichtung gemäß Fig. 5 beim Verschließen und voneinander Abtren¬ nen des Endes der zuvor befüllten sowie des Anfangs der als nächstes zu füllenden Hülle.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen insgesamt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 2 in auf¬ einander folgenden Arbeitsstellungen während der Herstellung eines Nahrungsmit- telprodukts 4 und veranschaulichen somit auch eine Ausgestaltung des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens. Der Beginn der Herstellung des Nahrungsmittelprodukts 4 ist in Fig. 1 dargestellt. Die Vorrichtung weist eine Fülleinrichtung 6 mit einem Füllrohr 8 auf, aus dem in den Zeichnungen nicht dargestelltes Füllgut in eine schlauchförmige Hülle 10 mit verschlossenem Anfang 12 eingefüllt wird.

Das Füllgut hat dabei eine pastöse Konsistenz, wobei pastös in dem Sinne zu ver¬ stehen ist, daß das Füllgut innerhalb eines Nahrungsmittelprodukts 4 aus mehreren Teilen besteht, die während des Befüllens der Hülle 10 aneinander vorbeigleiten können. Die Teile können auch fest sein. Das Füllgut kann z.B. Wurstbrät oder eine andere breiartige Masse, aber auch von mehlartiger, körniger oder erbsenartiger Konsistenz sowie Größe sein.

Während des Befüllens der Hülle 10 wird weiteres Hüllenmaterial von einem Vorrat 14 nachgezogen. Der Vorrat 14 kann ebenfalls bereits als Schlauch geformt sein und liegt dann bevorzugt in gestauchter Form vor, z.B. als Raupe, wobei ein Vorrat 14 der schlauchförmigen Hülle 10 auf das Füllrohr 8 gestülpt ist. Der Vorrat 14 kann jedoch auch von einer Flachfolie gebildet werden, die erst auf dem Füllrohr 8 zu ei¬ nem Schlauch geformt und verschweißt oder verklebt wird. Letztere Variante ist in den Zeichnungen nicht dargestellt.

An der Hülle 10 sind in Abständen wiederkehrende Markierungen 16 angebracht, die sich während des Befüllens der Hülle 10 in Folge deren Nachziehens in Befüllrich- tung 18 auf dem Füllrohr 8 bewegen (Fig. 2). Dabei erreichen die Markierungen 16 eine Aktivierungsposition, bei der sie jeweils von einer Sensoreinrichtung 20 erkannt werden (Fig. 3). Die Sensoreinrichtung 20 gibt daraufhin über eine erste Verbindung 22 ein Aktivierungssignal an eine Feststellbremse 24 mit einem Stellglied 26 ab, woraufhin die Feststellbremse 24 eine das Nachziehen der Hülle 10 vollständig ver¬ hindernde Stoppstellung einnimmt (Figuren 3 und 4). Der Füllvorgang wird dabei nicht unterbrochen. Als Stellglied 26 sind insbesondere hydraulische oder pneumati¬ sche Zylinderanordnungen bekannter Art vorgesehen. Da in der Stoppstellung der Feststellbremse 24 kein weiteres Hüllenmaterial 10 von dem Vorrat 14 nachgezogen wird, dehnt sich die Hülle 10 des in Herstellung befindlichen Nahrungsmittelprodukts 4. Die Dehnung der Hülle 10 ist in Fig. 4 durch die vorherige Form des Nahrungsmit¬ telprodukts 4 mit einer gestrichelten Linie und der anschließend im Durchmesser erweiterten Form des Nahrungsmittelprodukts 4 mit einer durchgezogenen Linie veranschaulicht. Die Ausdehnung der Hülle 10 erfolgt dabei insbesondere in radialer Richtung 28 des Nahrungsmittelprodukts 4; es ist jedoch auch eine Ausdehnung in Längsrichtung 30 möglich.

Erst wenn eine vorgegebene Füllmenge eingefüllt ist, signalisiert die Fülleinrichtung 6 der Feststellbremse 24 über eine zweite Verbindung 32 mit einem Endsignal, die Stoppstellung zu verlassen (Fig. 5).

Wie in Fig. 6 dargestellt, wird abschließend das Ende 34 der zuvor befüllten Hülle 10 sowie der Anfang 12 der als nächstes zu füllenden Hülle 10 verschlossen. Hierzu wird bevorzugt eine Schließvorrichtung 36 verwendet, die im Doppel-Clip-Verfahren arbeitet. Es sind jedoch auch andere übliche Schließvorrichtungen einsetzbar. Das Ende 34 der zuvor befüllten Hülle 10 und der Anfang 12 der als nächstes zu füllen¬ den Hülle 10 können miteinander verbunden bleiben oder sie werden mit Hilfe eines Trennmessers 38 voneinander getrennt.

Um das Nachziehen der Hülle 10 während des Befüllens abzubremsen, kann die Vorrichtung eine Hüllbremse aufweisen, die das Nachziehen in einer Nachziehstel¬ lung abbremst, aber nicht stoppt. Bevorzugt ist die Hüllbremse mit der Feststell¬ bremse 24 identisch, wie in den Figuren dargestellt. Die Feststellbremse 24 kann dann sowohl die Nachziehstellung (Figuren 1 und 2 sowie Figuren 5 und 6) als auch die Stoppstellung (Figuren 3 und 4) einnehmen. Die Feststellbremse 24 weist ein Andruckelement 40 auf, das in der Nachziehstel¬ lung die Hülle 10 radial auf das Füllrohr 8 drückt. Zur Einnahme der Stoppstellung ist das Andruckelement 40 parallel zur Längsachse 42 des Füllrohrs 8 in Richtung auf einen Anlagebereich 44 des Füllrohrs 8 beweglich ausgebildet und drückt in der Stoppstellung die Hülle 10 auf diesen Anlagebereich 44 (Figuren 3 und 4). Dabei ist das Andruckelement 40 bevorzugt ringförmig ausgebildet und weist eine Andruckflä¬ che 46 auf, die mit Vorteil im wesentlichen parallel zu einer Anlagefläche 48 des An¬ lagebereichs 44 angeordnet ist und in der Stoppstellung flächig auf die Anlagefläche 48 trifft, wobei die Andruckfläche 46 und die Anlagefläche 48 bevorzugt jeweils ko¬ nisch ausgebildet sind.

Während der Bewegung des Andruckelementes 40 von der Nachziehstellung der Feststellbremse 24 in die Stoppstellung und anschließend wieder zurück wird gleich¬ zeitig im Füllgutstrom außen befindliches Füllgut im Bereich einer Mündung 50 des Füllrohrs 8 in das Wurstinnere befördert. Durch diesen Vorgang, der im Bereich der Wurstherstellung als Umkrempeln des Füllgutes bzw. der Wurstmasse bezeichnet wird, kann eine unerwünschte durch Fett verursachte Schlierenbildung im Inne¬ ren des Nahrungsmittelprodukts 4 unmittelbar unterhalb der Hülle 10 wirksam ver¬ hindert werden.

Im Bereich der Aktivierungsposition ist an dem Füllrohr 8 ein Vorentraffer 52 ange¬ ordnet, der das Hüllenmaterial 10 vor dem Vorbeiziehen an der Sensoreinrichtung 20 glättet und dadurch das Erkennen der Markierungen 16 durch die Sensoreinrich¬ tung 20 verbessert. Dieser Vorentraffer 52 ist bevorzugt ein auf das Füllrohr 8 auf¬ geschobener Kern mit zylindrischem Außendruchmesser, der im wesentlichen dem Innendurchmesser des ungedehnten Hüllenmaterials 10 entspricht. Das Hüllenmate¬ rial 10 weist einen in regelmäßigen Abständen wiederkehrenden Bilddruck 54 auf, das auf dem fertigen Nahrungsmittelprodukt 4 stets etwa den gleichen Abstand zu den Enden bzw. zu dem Anfang 12 und dem Ende 34 des Nahrungsmittelprodukts 4 hat (Fig. 6). Die Markierungen 16 können durch den Bilddruck 54 gebildet sein.

Die erste Verbindung 22 und die zweite Verbindung 32 können sowohl elektrische und/oder elektronische als auch mechanische oder hydraulische Verbindungen sein. Die Position der Sensoreinrichtung 20 ist bevorzugt im wesentlichen parallel zur Längsachse 42 des Füllrohrs 8 einstellbar. Darüber ist auch die Lage der Aktivie¬ rungsposition der Markierungen 16 wählbar und an unterschiedliche Nahrungsmit¬ telproduktlängen anpaßbar.