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Die Anmeldung bezieht sich auf die Herstellung von künstlichen Kranzdärmen für Koch-und
Bratwürste u. dgl. aus plastisch-knetbaren Fasermassen tierischen Ursprungs, die z. B. aus Haut, Sehnen,
Muskeln, Fleisch u. dgl. gewonnen werden. Unter Kranzdärmen versteht man Därme, die die Form von Kränzen oder Ringen aufweisen.
Es ist aus Patenten der Anmelderin bekannt, künstliche Wursthüllen von gerader zylindrischer
Form dadurch herzustellen, dass Haut mit Chemikalien, z. B. quellenden Chemikalien, behandelt und mechanisch zerteilt und zerfasert wird, worauf die erhaltene, plastisch knetbare Fasermasse durch
Ringdüsen gepresst wird, und die dadurch gewonnenen schlauchförmigen Gebilde getrocknet und gehärtet werden. Als besonders zweckmässig haben sich hiebei Ringdüsen erwiesen, deren Ringraum zum Teil durch bewegliche Elemente gebildet wird, z. B. Ringdüsen, deren Kern oder auch Mantel drehbar angeordnet sind.
Beim Pressen der Faserpaste durch Ringdüsen werden zweckmässigerweise Luft oder warme Gase in das Innere der sich bildenden schlauchförmigen Gebilde eingeblasen, die in auf- geblasenem Zustand getrocknet und mit wasserverdrängenden oder gerbenden Mitteln gehärtet werden.
In Weiterverfolgung ihrer Untersuchungen hat sich die Anmelderin als erste die Aufgabe gestellt, künstliche Kranzdärme herzustellen. Sie hat gefunden, dass man künstliche Kranzdärme dadurch kontinuierlich herstellen kann, dass man durch Auspressen einer plastisch knetbaren Fasermasse tierischen Ursprungs aus einer Ringdüse unter Einblasen von Gasen in das Innere des die Düse verlassenden Schlauches, Legen des noch bildsamen Schlauches in Schraubenwindungen um eine Fördervorriehtung, Trocknen und gegebenenfalls Härten eine beliebig lange Schlauchspirale erzeugt, die vor dem Gebrauch in einzelne Stücke getrennt wird, die die gewünschten Kranzdärme ergeben.
In Ausübung der Erfindung kann man auf verschiedene Weise vorgehen. Man kann zunächst einen geraden oder nahezu geraden zylindrischen Schlauch erzeugen und um eine Transportvorrichtung schraubenförmig abführen. Anderseits kaM man durch die Ausbildung der Ringdüse einen gekrümmten Schlauch erzeugen, der ebenfalls schraubenförmig abgeführt wird. Schliesslich kann man durch entsprechend Konstruktion der Ringdüse einen Schlauch erzeugen, der spiralförmig austritt und spiralförmig abgeführt wird.
Zur Formung des Darmes kann man eine gewöhnliche Ringdüse verwenden. Zweckmässiger- weise wendet man jedoch eine Ringdüse mit beweglichen, insbesondere drehbaren Teilen an. Hiebei kann sowohl der Düsenkern, als auch der Düsenmantel sowie gegebenenfalls Düsenkern und Düsenmantel drehbar ausgebildet sein. Sofern beide Düsenteile drehbar angeordnet sind, können sie sich sowohl in gleicher als auch in verschiedener Richtung mit gleicher oder verschiedener Geschwindigkeit drehen.
Bei Anwendung von Düsen mit drehbaren Teilen erhält man einen Schlauch, der mit einer von der Geschwindigkeit und dem Drehsinn der Teile abhängigen Geschwindigkeit sich um seine Achse dreht. Erscheint es in einem bestimmten Fall zweckmässig, diese Drehung des Schlauches zu hemmen oder aufzuheben, so verwendet man Ringdüsen, die in ihrem hinteren Teil aus einem oder zwei drehbaren Teilen, die in ihrem Vorderteil aus stillstehenden Teilen bestehen. Wird der stillstehende Teil entsprechend lang gewählt, so kann ein Schlauch erhalten werden, der sich praktisch um seine Längsachse nicht mehr dreht.
Zum gleichen Ziel gelangt man, wenn man an Stelle der Anwendung des
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vorderen stillstehenden Teils den hinteren Teil derart ausbildet, dass der Düsenkern und der Düsenmantel sich mit gleicher Geschwindigkeit in verschiedenen Richtungen drehen.
Die Konstruktion der Ringdüse kann z. B. nach dem Patent Nr. 131607 erfolgen.
Ausser der Drehbarkeit der Düsenteile sind noch die Lagerung des Düsenkernes und die Ausbildung des Düsenmundes für die Wirkung der Ringdüse und die Gestaltung des sieh bildenden Darmes von ausschlaggebender Bedeutung.
Wird eine gewöhnliche Düse mit zentrisch gelagertem Kern verwendet, so wird ein gerade austretender Schlauch erhalten, der bei der schraubenförmigen Aufwicklung ungleichmässig wird. Seine Aussenseite, die hiebei der stärksten Dehnung ausgesetzt wird, wird dünner bzw. schwächer als die Innenseite, so dass zu erwarten war, dass bei den fertigen Kranzdärmen die Neigung vorhanden sein wird, bei Belastung einseitig aufzuplatzen. Versuche haben gezeigt, dass diese Ungleichmässigkeit bis zu 10% betragen kann. Im allgemeinen kann diese Ungleichmässigkeit in Kauf genommen werden, insbesondere wenn man von vornherein Därme herstellt, deren Wandstärke die gewünschte um etwa 10% übersteigt.
Es werden dann Produkte erzeugt, die trotz einer geringen Ungleichmässigkeit in der Wandstärke den mechanischen Anforderungen beim Stopfen der Würste und auch beim Braten und Kochen genügen.
Die ideale Lösung wäre dennoch die Erzielung eines Darmes, der vollkommen gleichmässig ist.
In Verfolgung dieses Zieles hat die Anmelderin gefunden, dass man gleichmässige Kranzdärme dadurch herstellen kann, dass man beim Auspressen des geraden oder nahezu geraden Schlauches aus der Ringdüse diesen Schlauch auf einem Teil seines Umfangs mit grösserer Wandstärke herstellt und so abführt, dass der verdickte Wandungsteil an der Aussenseite der Sehraubenwindungen zu liegen kommt, wobei infolge der Dehnung an der Aussenseite ein Schlauch von gleichmässiger Wandstärke entsteht.
Die Herstellung dieses einseitig verstärkten Schlauches kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Kern der Düse exzentrisch in dieser angeordnet wird, so dass ein Ringspalt entsteht, der an seiner engsten Stelle der gewünschten Wandstärke des Schlauehs entspricht, an seiner weitesten Stelle dagegen diese Wandstärke um den Grad der gewünschten Verdickung übersteigt. Das Verhältnis der grössten Kernannäherung zum grössten Abstand zwischen Düsenkern und Düsenmantel wird insbesondere in Abhängigkeit von dem Durchmesser der herzustellenden Schlauchspirale derart gewählt, dass ein Schlauch entsteht, dessen Aussenseite soweit verstärkt ist, dass sie unter dem Einfluss der Dehnung beim schraubenförmigen Abführen des Schlauchs bis zur Stärke der Innenseite gedehnt wird.
Beispielsweise wird eine Düse verwendet, deren Kern derart gelagert ist, dass der Ringspalt an der engsten Stelle 0'38 mm, an der Stelle der grössten Entfernung zwischen Kern und Düseninnenwand 0'52 mm beträgt. Aus einer solchen Düse tritt ein ungleichmässig starker und infolge seiner Ungleichmässigkeit schwach gekrümmer Schlauch aus, der in gleichmässigen Schraubenwindungen abgeführt wird, wobei seine verdickte Aussenfläche stets der stärksten Dehnung ausgesetzt bleibt. Dies erfolgt z. B. durch um eine Achse schraubenförmig angeordnete Rollen, die den Darm zu Windungen mit einem Innendurchmesser von etwa 160 mm formen.
Da die verstärkte Aussenseite der Darmspirale hiebei der weitgehend grössten Dehnung unterworfen wird, erhält das fertige schraubenförmige Gebilde eine gleichmässige Wandstärke, u. zw. bei einem Durchmesser von etwa 45 mm und der oben angegebenen Lagerung des exzentrischen Düsenkernes eine gleichmässige Wandstärke von etwa 0'45 mm.
Das Verhältnis der grössten Kernannäherung zum grössten Abstand zwischen Düsenkern und Düsenmantel wird im wesentlichen durch den Innendurchmesser der zu erzielenden Darmspirale bestimmt. Je kleiner der Durchmesser der Darmspirale und damit das Mass der Dehnung der Aussenseite des Darmes während seiner schraubenförmigen Aufwicklung ist, um so grösser muss die Spanne zwischen diesen beiden Werten gehalten werden. Bei wachsendem Durchmesser der Darmspirale kann sich das Verhältnis dem Wert 1 nähern.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung wird durch die Ausbildung der Düse von vornherein ein stark gekrümmt austretender Schlauch erzeugt. Hiezu verwendet man z. B. Düsen, deren Mund seitlich abgeschrägt ist. Infolge des geringeren Widerstandes auf der abgeschrägten Seite beim Pressen der Masse durch die Ringdüse tritt eine verschieden starke Krümmung des austretenden Darmes ein, die von dem Pressdruck einerseits und von der Ausbildung des Düsenkernes anderseits abhängt. Arbeitet man mit Ringdüsen, die einerseits sieh drehende oder teilweise sich drehende Teile und anderseits einen abgeschrägten Düsenmund aufweisen, so tritt der Schlauch von sieh aus schraubenförmig aus und braucht bei seiner Abführung lediglieh in dieser Form aufrechterhalten zu werden.
In diesem Fall ist eine Ausformung des Darmes bei Austritt aus der Düse derart, dass er auf einem Teil seines Umfanges erhöhte Wandstärke besitzt, nicht erforderlich, da bei der schraubenförmigen Abführung des in gekrümmter Form entstehenden Darmes eine Dehnung zur Vergleichmässigung des Gesamtumfanges nicht notwendigerweise vorgenommen werden muss. Vielmehr genügt eine schraubenförmige Abführung des Darmes ohne Dehnung. Vielfach ist es jedoch empfehlenswert, den gekrümmt austretenden Darm zur Aufrechterhaltung oder Korrektur seiner Form unter Dehnung schraubenförmig abzuführen. In diesem Fall ist es zweckmässig, den aus der Düse austretenden Darm z.
B. durch Anwendung eines exzentrischen Düsenkernes verschieden stark auszubilden, und hiedurch unerwünsche Schwächungen der Wandstärke auf der Aussenseite der Spirale auszugleichen.
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Zur schraubenförmigen Abführung des gerade oder nahezu gerade aus der Düse austretenden Darmes unter Dehnung bzw. zur schraubenförmigen Abführung des gekrümmt aus der Düse austretenden Darmes ohne Dehnung kann jede Transportvorrichtung dienen, um die der Darm gegebenenfalls unter Zug spiralförmig gewunden werden kann. Vorzugsweise verwendet man eine Rollenbahn, die aus um eine Achse in konzentrischen Windungen angeordneten Führungsrollen besteht, die teilweise von der Antriebswelle getrieben, teilweise als Stützrollen frei drehbar angeordnet sind. Die Bewegung der angetriebenen Rollen wird durch elastische Antriebe, z. B. Gummiringe oder Spiralfedern, bewirkt.
Die Rollen sind beliebig einstellbar, so dass der Durchmesser der Darmspirale beliebig verändert werden kann.
Die Därme werden in bekannter Weise getrocknet und mit wasserverdrängenden oder gerbenden Mitteln, z. B. mit Räucherflüssigkeiten, kochfest gemacht, nochmals getrocknet und schliesslich zwischen Walzen in eine flache Form gebracht, die ihre Verpackung erleichtert. Das Trocknen und bzw. oder das Härten kann sowohl während der schraubenförmigen Aufwicklung bzw. Abführung als auch anschliessend vorgenommen werden.
Als Ausgangsstoffe verwendet man eiweisshaltige Faserpasten, die aus Haut, Hautteilen, entgerbtem Leder, Sehnen, Muskeln, Fleisch u. dgl. gewonnen werden. Zur Herstellung der Hautfaserpaste werden diese Ausgangsstoffe einer lockernden'oder aufschliessenden Behandlung unterworfen und anschliessend mechanisch zerteilt oder zerfasert.
Die Ausgangsstoffe können z. B. durch Behandlung mit quellenden Chemikalien aufgeschlossen werden. Die Quellung kann mit alkalischen oder mit sauren Flüssigkeiten oder auch mit Salzlösungen vorgenommen werden. Gegebenenfalls kann man auch verschiedene Quellungsmittel verwenden, die auch in ihren Konzentrationen dem Ausgangsstoff sowie dem Grade des gewünschten Aufschlusses angepasst werden. Z. B. kann man Haut zunächst einer längeren Kälkung unterwerfen und anschliessend mit Salzsäure behandeln. oder Fleisch durch alleinige Behandlung mit Salzsäure in den gewünschten
Quellungszustand überführen. Die quellende Behandlung wird im allgemeinen so lange fortgesetzt, bis der eiweisshaltige Ausgangsstoff durch die mechanische Behandlung in eine pastenartige, plastisch knetbare Masse übergeführt werden kann.
Im allgemeinen wird so lange gequollen, bis das Fleisch einen erheblichen, z. B. 75% und mehr betragenden Gehalt an Quellungswasser aufnimmt.
Der Aufschluss des eiweisshaltigen Materials kann auch durch Wärmebehandlung in Gegenwart von Wasser erfolgen. Schliesslich kann man die Ausgangsstoffe einem teilweisem hydrolytischen Abbau unter der Einwirkung der Wärme unterwerfen und gleichzeitig oder aufeinanderfolgend mit quellend wirkenden Chemikalien behandeln.
Das gequollene und in seiner Faserstruktur gelockerte Material kann unter Umständen unmittelbar durch Pressen durch Ringdüsen geformt werden. Im allgemeinen wird man aber das ge- quollene Material einer ein-oder mehrstufigen zerteilenden und zerfasernden Behandlung unterwerfen, die so geleitet werden muss, dass die Faserstruktur des Materials, insbesondere die Faserlänge, geschont wird. Die mechanische Zerteilung und Zerfaserung wird mit Hilfe von quetschen, zerteilend oder reissend wirkenden Apparaten, z. B. Holländern, Reisswölfen, Quetschwerken, oder auch durch Pressen des entsprechend weit aufgeschlossenen Fleischmaterials durch lange, zweckmässig sich allmählich verjüngende Rohre durchgeführt.
Zum Schluss kann die erhaltene Masse aus gequollenen Fleischfasern durch Behandlung in Knetern oder Mischern homogenisiert werden, wobei die Fasermasse auf einen gewünschten Wassergehalt eingestellt werden kann. Der Wassergehalt der durch Ringdüsen zu formenden Eiweissfasermasse kann in verhältnismässig weiten Grenzen schwanken, beträgt aber vorzugsweise mehr als 75%, z. B. 85-95%.
Die erhaltene pastenförmige Masse, die möglichst unbeschädigte Eiweissfasern in hochgequollenem Zustand enthält, wird in Ringdüsen der geschilderten Konstruktion eingeführt.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine Anordnung nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Dabei zeigt Fig. 1 die gesamte Vorrichtung, in der der Kunstdarm hergestellt und zu einer Spirale geformt wird, teilweise im Schnitt, teilweise in der Draufsicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Spiralbahn vom Düsenmund aus, Fig. 3 und 4 besondere Düsenkonstruktionen.
An einem Gestell 1 sind zwei um die Träger des Gestelles schwenkbare Töpfe 2 und. 3 angeordnet, von denen sich der Topf 2 in Betrieb befindet, während der Topf 3 beschickt wird. Der in Betrieb befindliche Topf 2 ruht auf einem Tisch 4, der mit der Kolbenstange 5 und dem Kolben 6 eines Ölpresszylinders 7 verbunden ist. Dieser Presszylinder wird vermittels einer Ölpumpe 8 aus dem Vorratsbehälter 9 durch die Leitungen 10 mit Öl gespeist. Die Leitungen 10 sind mit den Ventilen 11 versehen, wodurch das Vor-und Rücktreiben des Kolbens 6 gesteuert wird. Die Träger des Gestelles tragen die Stellringe 12, auf denen die Massetöpfe 2 und 3 beim Füllen ruhen. Im Topf 2 befindet sich während des Betriebes der Kolben 13, der mit einer fest auf dem Gestell 1 aufmontierten hohlen Kolbenstange 14 verbunden ist.
Die hohle Kolbenstange wird durch eine Rohrleitung 15 fortgesetzt, die das Ventil 16 trägt. Diese Leitung mündet in den Doppelzylinder 17, der als Vorratskammer und Puffer dient. Zur Aufrechterhaltung des Druckes im Zylinder dient der Doppelkolben 18 der durch Öl vermittels der Ölpumpe 19 aus dem Ölbehälter 20 durch die Leitung 21 getrieben wird. 22 ist ein Überdruckventil.
Der Zylinder 17 ist durch eine Leitung 23, die sieh über ein !'n Dreiwegehahn 24 in die Leitungen 2, 5
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und 26 verzweigt, mit dem Hochdruekpresszylindcr 27 und 28 verbunden, die abwechselnd gefüllt und entleert werden. Die Kolben 29 und 30 der beiden Presszylinder werden auf beliebige Weise, z. B. durch Druckluft oder durch Spindeln, angetrieben. Die Hochdruckzylinder sind durch die Leitungen 31 und 32, die mit den Ventilen 33 und 34 versehen sind, mit der Ringdüse 35 verbunden. Diese Ringdüse besteht aus einem stillstehenden Mantel 36, der durch ein stillstehendes Mundstück 37 fortgesetzt wird, und aus einem drehbaren Kernteil38, an den sich der stillstehende Kernteil ? anschliesst. Dieser ist durch die Achse 40 in Ruhe gehalten.
Der stillstehende Kernteil 39 und die Achse 40 sind hohl, um die Zufuhr von Luft oder andern Gasen zu gestatten. Der drehbare Kernteil 38 wird durch das Zahnrad 41 angetrieben. Der drehbare Kernteil 38 und der Mantel 36 bilden einen Ringraum 42, in welchen die Leitungen 31 und 32 münden, durch die die plastisch knetbare Masse der Düse zugeleitet wird. Der Ringraum 42 wird durch den Ringraum 43 fortgesetzt, der durch den stillstehenden Kernteil 39 und durch das ebenfalls stillstehende Mundstück 37 gebildet ist. Die ganze Düse ist auf den Arbeitstisch 44 aufmontiert. Der aus der Ringdüse 35 austretende Darm 45 wird über die Rollen 46 und 47 vorwärts geführt, wobei die Rollen 46 frei drehbare Stützrollen sind, während die Rollen 47 durch elastische Verbindungen 48 von der Hauptwelle 49 angetrieben werden.
Die Rollen sind, um ein Anhaften oder vor allem bei einem Stillstand eine unerwünschte Wärmeaufnahme des Darmes von seiten der Rollen aus dem Trockenraum zu vermeiden, mit gerillter, geriffelter oder ähnlich ausgebildeter Lauffläche versehen. Zwecks Verstellung der Rollen sind die etwa U-förmigen Rollenträger 50 auf parallel zur Welle verlaufenden Schienen 51 einstellbar angeordnet.
Im Betrieb wird die plastisch knetbare Fasermasse aus dem Topf 2 durch Hochgehen des vom Kolben 6 angetriebenen Tisches 4 durch die hohle Kolbenstange 14 in die Leitung 15 gepresst und gelangt bei offenem Ventil 16 in den Zylinder 17, in dem ein Druck von 20-40 Atm. herrscht. Aus diesem Zylinder gelangt die Masse in die Hochdruckpresszylinder 27 und 28, aus denen sie abwechselnd von einem Druck von 300-500 Atm. durch die Leitungen 31 und 32 in den Ringraum 42 gepresst wird.
Hier erfolgt unter dem Einfluss des sich drehenden Kernes 38 eine Verlagerung der Fasern, insbesondere in dem dem Kern anliegenden Teil in tangentialer Richtung. Aus dem Ringraum 42 gelangt die Fasermasse in den Ringraum 43, der durch stehende Teile gebildet ist und in dem die Fasermasse insbesondere in ihren äusseren Schichten axial gelagert wird. Aus dem Ringraum 43 tritt ein gerader Schlauch aus, der aus kreuzweise bzw. gesperrt gelagerten Fasern besteht und hiedurch eine besonders hohe Festigkeit hat. In den Schlauch wird aus der hohlen Achse 40 Luft eingeblasen. Der aufgeblasene Schlauch wird über den Rollen 46 und 47 schraubenförmig gewunden und abgeführt. Der Darm kann während dieser Abführung getrocknet und gehärtet werden. Die Troeknung wird durch Überleiten von erwärmter Luft über den aufgeblasenen Darm vorgenommen.
Zur Gerbung werden die bekannten wasserverdrängenden und gerbenden Mittel, wie Aluminiumsulfat, Tonerde, Tannin oder andere Gerbstoffe, vorzugsweise aber Produkte der Schwelung, Destillation oder Verkohlung von zellulose- und ligminhaltigen Produkten, wie Holzdestillate, verwendet. Gegebenenfalls können die Troeknung und Härtung auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen.
In der Fig. 3 ist eine der Ringdüse 35 analoge Ringdiise 52 abgebildet, die sich jedoch von dieser dadurch unterscheidet, dass sie einen im Düsenmundstüek 53 exzentrisch gelagerten stillstehenden Kernteil 54 enthält. Beim Pressen der Fasermasse durch diese Düse entsteht ein ungleichmässig starker Schlauch, dessen stärkere Wandung an die Aussenseite der geformten Darmspirale zu liegen kommt.
Fig. 4 stellt eine Ringdüse 55 dar, die ebenfalls wie die Ringdüse 35 konstruiert ist, jedoch ein schräg abgeschnittenes Mundstück 56 und einen ebenfalls schräg abgeschnittenen Kernteil 57 hat.
Aus dieser Düse tritt beim Pressen der Fasermasse ein Darm aus, der entsprechend der Düsenabschrägung gekrümmt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Kunstdarm aus plastisch-knetbaren, nach der Formung getrockneten und gehärteten Fasermassen tierischen Ursprungs, dadurch gekennzeichnet, dass er nach einer Schraubenlinie geformt ist.