verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kranzdärmen aus plastisch-knetbarer Fasermasse tierischen Ursprungs. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von künstlichen Kranz därmen für Koch- und Bratwürste und dergl. aus plastisch-knetbarer Fasermasse tierischen Ursprungs, die z. B. aus Haut, Sehnen, Mus keln, Fleisch und dergl. gewonnen wird. Unter Kranzdärmen versteht man Därme, die die Form von Kränzen oder Ringen auf weisen.
Es ist aus Patenten der Erfinderin be kannt, künstliche Wursthüllen von gerader zylindrischer Form dadurch herzustellen, dass, Haut mit Chemikalien, z. B. quellenden Chemikalien, behandelt und mechanisch zer teilt und zerfasert wird, worauf die erhal tene, plastisch-knetbare Fasermasse durch Ringdüsen gepresst wird, und die dadurch gewonnenen schlauchförmigen Gebilde ge trocknet und gehärtet werden. Als besonders zweckmässig haben sich hierbei 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 zweck mässigerweise Luft oder warme Gase in das Innere der sich bildenden schlauchförmigen Gebilde eingeblasen, die in aufgeblasenem Zustand getrocknet und mit wasserverdrän genden oder gerbenden Mitteln gehärtet werden.
In Weiterverfolgung ihrer UnteDsuchun- gen hat sich die Erfinderin als erste die Auf gabe gestellt, künstliche Kranzdärme her zustellen. Sie hat gefunden, dass man künst- licheKranzdärme .dadurch kontinuierlich her stellen kann, dass man gemäss vorliegender Erfindung durch Auspressen einer plastisch- knetbaren Fasermasse tierischen Ursprungs aus einer Ringdüse unter Einblasen von Ga sen in das Innere .des ,
sich bildenden Schlau ches und schraubenlinienförmiges Abführen des Schlauches eine beliebig lange Schlauch spirale erzeugt, die getrocknet, gehärtet und vor dem Gebrauch in einzelne Stücke ge trennt wird, die die gewünschten Kranz därme bilden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auf verschiedene Weise ausgeübt werden. Man kann zunächst einen geraden oder nahezu geraden zylindrischen Schlauch er zeugen und mittels einer Transportvorrich tung schraubenlinienförmig abführen. An derseits kann man durch die Ausbildung der Ringdüse einen gekrümmten Schlauch er zeugen, der ebenfalls. ,schraubenlinienförmig abgeführt wird. Schliesslich kann man durch entsprechende Konstruktion der Ringdüse einen Schlauch erzeugen, :der schon schrau- benlinienförmig aus der Düse tritt und dann ebenfalls schraubenlinienförmig abgeführt wird.
Zur Formung des Darmes kann man eine gewöhnliche Ringdüse verwenden. Zweck mässigerweise wendet man jedoch eine Ring düse mit beweglichen, insbesondere dreh baren Teilen an. Hierbei kann sowohl der Düsenkern, als auch der Düsenmantel, sowie gegebenenfalls Düsenkern und Düsenmantel drehbar ausgebildet sein. Sofern beide Düsen teile drehbar angeordnet ,sind, können sie sich sowohl in gleicher, als auch in verschiedener Richtung mit gleicher oder verschiedener<B>Ge-</B> schwindigkeit drehen.
Bei Anwendung von Düsen mit dreh baren Teilen erhält man einen Schlauch, der mit einer von der Geschwindigkeit und dein Drehsinn der Teile abhängigen Geschwin- digkeit sich um seine Achse dreht.
Erscheint es in einem bestimmten Fall zweckmässig, diese Drehung des .Schlauches zu hemmen oder aufzuheben, so verwendet man Ring düsen. die in ihrem hintern 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 erhal ten werden, der sich praktisch um seine Längsachso nicht mehr dreht.
Zum gleichen Ziel gelangt man, wenn man an Stelle der Anwendung des vordern stillstehenden Teils den hintern 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 Schweiz. Patent Nr. 159655 er folgen.
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 ,sich bildenden Darmes von ausschlag gebender Bedeutung.
Wird eine gewöhnliche Düse mit zen trisch gelagertem Kern verwendet, so wird ein gerade austretender Schlauch erhalten, der bei der schraubenlinienförmigen Auf wicklung ungleichmässig wird.
Seine Aussen- seite, die hierbei der stärksten Dehnung aus gesetzt wird, wird dünner bezw. schwächer als die Innenseite, so dass zu erwarten ist, dass beiden fertigen Kranzdärmen ,die Nei gung vorhanden .sein wird,, bei Belaistung ein seitig aufzuplatzen.- Versuche haben gezeigt, dass diese Ungleichmässigkeit bis zu 10 % be tragen kann.
Im allgemeinen kann diese Un gleichmässigkeit in Kauf genommen werden, insbesondere, wenn man von vornherein Därme herstellt, deren Wandstärke die ge wünschte um etwa <B>10%</B> übersteigt. Es wer den dann Produkte erzeugt., .die trotz einer geringen Ungleichmässigkeit in der Wand stärke den mechanischen Anforderungen beim Stopfen der Würste und auch beim Braten und Kochen genügen.
Die ideale Lösung ist dennoch die Erzie lung eines Darmes, der vollkommen gleich mässig ist. In Verfolgung dieses Ziels; hat die Erfinderin gefunden, dass man gleichmässige Kranzdärme dadurch herstellen kann, dass man beim Auspressen des geraden oder nahezu geraden Darmes aus der Ringdüse diesen Darm mit auf einem Teil seines Um fanges erhöhter Wandstärke herstellt und den Darm schraubenlinienförmig .derart ab führt, dass der Teil mit erhöhter Wandstärke an die Aussenseite der entstehenden Darm spirale zu- liegen kommt.
Die Herstellung dieses einseitig verstärli:- ten Darmes kann z. B. dadurch erfolgen, dass der Kern der Düse exzentrisch in dieser an geordnet wird, so dass ein Ringspalt entsteht, der an seiner engsten Stelle der gewünschten Darmstärke entspricht, an seiner weitesten Stelle _ dagegen diese Darmstärke um den Grad der gewünschten Verdickung über steigt.
Das Verhältnie der grössten Kern annäherung zum grössten Abstand zwischen Düsenkern und Düsenmantel wird zweck mässig in Abhängigkeit von dem Durchmes ser .der herzustellenden Darmspirale derart gewählt, dass ein Darm entsteht, dessen Aussenseite soweit verstärkt ist, dass ,sie unter dem Einfluss der Dehnung beim schrauben- linienförmigen Abführen des Darmes bis zur Stärke der Innenseite gedehnt wird.
Bei- .,pielswei.se 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 Diiseninnenwand 0,52 mm beträgt.
Aus einer :,olehen Düse tritt ein ungleichmässig star ker und infolge seiner Ungleichmässigkeit schwach gekrümmter Darm aus, der in gleichmässigen Windungen schraubenlinien- förmig abgeführt wird, wobei seine verdickte Aussenfläche stets der stärksten Dehnung ausgesetzt bleibt. Dies erfolgt z. B. durch um eine Achse schraubenlinienförmig angeord nete Rollen, die den Darm zu Windungen mit einem Innendurchmesser von etwa 1.60 mm formen.
Da die verstärkte Aussen seite der Darmspirale hierbei der weitaus grössten Dehnung unterworfen wird, erhält das fertige echraubenlinienförmige Gebilde eine gleichmässige Wandstärke, und zwar bei einem Durchmesser von etwa. 45 mm und der oben angegebenen Lagerung des exzentri- sehen Düsenkernes eine gleichmässige Wand stärke von etwa 0,45 mm.
Das Verhältnis der grössten Kernannähe rung zum grössten Abstand zwischen Düsen kern und Düsenmantel wird im wesentlichen durch den Innendurchmesser der zu erzielen den Darmspirale bestimmt. Je kleiner der Durchmesser der Darmspirale und je grösser damit das, Mass der Dehnung der Aussenseite des; Darmes während seiner schraubenlinien- förmigen Aufwicklung ist, um so grösser muss die Spanne zwischen diesen beiden Werten gehalten werden.
Bei wachsendem Durchmes ser der Darmspirale kann sich das Verhält nis dem Wert 1 nähern.
Die Düse kann auch derart ausgebildet sein, da & von vornherein ein etark gekrümmt austretender iSchlauch erzeugt wird. Hierzu können z. B. Düsen verwendet werden, deren Mund seitlich abgeschrägt ist.
Infolge des geringeren Widerstandes. auf der abgeschräg- ten Seite beim Pressen der Masse durch die Ringdüse, tritt eine verschieden ,starke Krüm mung des austretenden Darmes auf, die von dem Pressdruck einerseits und von der Aus- bildung des Düsenkernes. anderseits abhängt.
Arbeitet man mit Ringdüsen, die einerseits sich drehende oder teilweise sich .drehende Teile und anderseits einen abgeschrägten Düsenmund aufweisen, so tritt der .Schlauch von sich aus schraubenlinienförmig aus und braucht bei seiner Abführung lediglich 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 Wand stärke besitzt, nicht erforderlich, da bei der schraubenlinienförmigen Abführung des in gekrümmter Form stehenden D'armesi eine Dehnung zur Vergleichmässigung des Ge- ,,amtumfanges, nicht mehr vorgenommen wer den muss. Vielmehr genügt eine schrauben- linienförmige Abführung des Darmes ohne Dehnung.
Vielfach ist es jedoch empfehlens wert, den gekrümmt austretenden Darm zur Aufrechterhaltung oder Korrektur seiner Form unter Dehnung schraubenlinienförmig abzuführen. In diesem Fall ist es zweck mässig, den aus der Düse austretenden Darm z. B. durch Anwendung eines exzentrischen Düsenkernes verschieden stark auszubilden, und hierdurch unerwünschte :Schwächungen der Wandstärke auf der Aussenseite der Spi rale auszugleichen.
Zur schraubenlinienförmigen Abführung des gerade oder nahezu gerade, aus der Düse austretenden, Darmes unter Dehnung bezw. zur schraubenlinienförmigen Abführung des gekrümmt aus der Düse austretenden Darmes ohne Dehnung, kann jede Transportvorrich tung dienen, um die der Darm gegebenenfalls unter Zug schraubenlinienförmig gewunden werden kann.
Vorzugsweise verwendet man eine Rollenbahn, die aus um eine Achse an geordneten Führungsrollen besteht, die teil weise von der Antriebswelle getrieben, teil weise als Stützrollen frei drehbar angeord net sind. Die Bewegung der angetriebenen Rollen kann durch elastische Mittel, z. B. Gummiringe oder Spiralfedern bewirkt wer den. Die Rollen können beliebig einstellbar sein, 6o dass der Durchmesser der Darm spirale beliebig verändert werden kann.
Die Därme können in bekannter Weise getrocknet und mit wasserverdrängenden oder gerbenden Mitteln, z. B. mit Räucher- flüssigkeiten,kochfest gemacht, nochmals ge trocknet und schliesslich zwischen Walzen in eine flache Form gebracht werden, die ihre Verpackung erleichtert. Das Trocknen und bezw. oder das Härten kann sowohl während der schraubenlinienförmigen Aufwicklung bezw. Abführung als auch anschliessend vor genommen werden.
Als Ausgangsstoffe verwendet man ei weisshaltige Faserpasten. die aus Haut, Haut teilen, entgerbtem Leder, Sehnen, Muskeln, Fleisch und dergl. gewonnen werden. Zur Herstellung der Faserpaste können diese Aus- gangsstoffe einer lockernden oder aufschlie ssenden Behandlung unterworfen und an schliessend mechanisch zerteilt oder zerfasert werden.
Die Ausgangsstoffe können z. B. durch Behandlung mit quellenden Chemikalien auf geschlossen werden. Die Quellung kann mit alkalischen oder mit sauren Flüssigkeiten oder auch mit Salzlösungen vorgenommen werden. Gegebenenfalls kann man auch ver schiedene Quellungsmittel verwenden, die auch in ihren Konzentrationen dem Aus gangsstoff, sowie dem Grade des gewünsch ten Aufschlusses angepasst werden.
Zum Bei spiel kann man Haut zunächst einer längeren Kalkung unterwerfen und anschliessend mit Salzsäure behandeln oder Fleisch durch alleinige Behandlung mit Salzsäure in den gewünschten Quellungszuetand überführen.
Die quellen-da Behandlung wird im allgemei nen ao lange fortgesetzt, bis der eiweisshaltige Ausgangssstoff durch die mechanische Be handlung in eine pmtenartige, plastisch-knet- bare 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 Mate rials, kann auch durch Wärmebehandlung in Gegenwart von Wasser erfolgen. Schliesslich kann man die Ausgangsstoffe einen teilwei sen hydrolytischen Abbau unter der Einwir kung der Wärme unterwerfen und gleichzei tig oder aufeinanderfolgend mit quellend wirkenden Chemikalien behandeln.
Das, gequollene und in seiner Faserstruk- tur gelockerte Material kann unter Umstän den unmittelbar durch Prassen .durch Ring düsen geformt werden. Im allgemeinen wird man aber das .gequollene Material einer ein- oder mehrstufigen zerteilenden und zer fasernden Behandlung unterwerfen, die so g o eleitet werden muss,
da-ss die Faserstruktur des Materials, insbesondere die Faserlänge, geschont wird. Die mechanische Zerteilung und Zerfaserung wird zweckmässig mit Hilfe von quetschend, zerteilend oder reissend wir kenden Apparaten, z. B. Holländern. Reiss wölfen, Quetsehwerken, oder auch durch Pressen des- entsprechend weit aufgeschlosse nen Fleischmaterials durch lange, zweck mässig sich allmählich verjüngende Rohre durchgeführt.
Zum Schluss kann die erhal tene Masse aus gequollenen Fleischfasern durch Behandlung in Knetern oder Mischern homogenisiert werden, wobei die Fasermasse auf einen gewünschten Wassergehalt ge bracht werden kann. Der Wassergehalt der durch Ringdüsen zu formenden Eiweissfaser- masse kann in verhältnismässig weiten Gren zen schwanken, beträgt aber vorzugsweise mehr als 75 %, z. B. 85 bis 9-5 %.
Die erhaltene pastenförmige Masse, die möglichst unbeschädigte Eiweissfasern in hochgequollenem Zustand enthält, kann dann in Ringdüsen der geschilderten Konstruktion eingeführt werden.
In der beiliegenden Zeichnung ist :eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung schema tisch dargestell. Dabei zeigt: Fig. 1 die ,gesamte Vorrichtung, in der der Kunstdarm hergestellt und zu einer Schraubenlinie geformt wird, teilweise im Schnitt, teilweise in der Draufsicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Schraubenlinienbahn vom Düsenmund aus, Fig. 3 und 4 besondere Düsenkonstruk tionen.
An :einem Gestell 1 :sind zwei um :die Träger des Gestelles schwenkbare Töpfe 2 und 3 angeordnet, von :denen sich der Topf 2 im Betrieb befindet, während :der Topf 3 be schickt wird. Der im Betrieb befindliche Topf 2 ruht auf einem Tisch 4, :der mit der Kolbenstange 5 und dem Kolben 6 eines Öl presszylin:ders 7 verbunden ist. Dieser Press- zylinder wird vermittels einer Ölpumpe, 8 aus :dem Vorratsbehälter 9 durch die Leitun gen 10 mit -01 gespeist. Die Leitungen 10 sind mit den Ventilen 11 versehen, wodurch das Vor- und Rücktreiben des Kolbens 6 ge steuert wird.
Die Träger des Gestelles: tra gen die Stellringe 12, auf denen :die Masse- töpfe 2 und 3 beim Füllen ruhen. Im Topf 2 befindet sich während des Betriebes der Kol ben 13, der mit einer fest auf dem Gestell 1 aufmontierten hohlen Kolbenstange 14 ver bunden ist. Die hohle Kolbenstange wird durch eine Rohrleitung 15 fortgesetzt, :die das Ventil 16 trägt. Diese Leitung mündet in den Doppelzylinder 17, :der als Vorrats kammer und Puffer dient.
Zur Aufrechter haltung des Druckes im Zylinder dient der Doppelkolben 18, der durch 01 vermittels der Ölpumpe 19 aus dem -Ölbehälter 20 durch die Leitung 21 nach oben getrieben wird. 22 ist ein Überdruckventil. Der Zylinder 17 ist durch eine Leitung 23, die .sich über einen Dreiweghahn 24 in die Leitungen 2:5 und 26 verzweigt, mit Odem Hochdruckzylinder 27 und 2.8 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 Hochdruckzylin- :d:er sind durch ,die, Leitungen 31 und 32, die mit den Ventilen 33 und 34 versehen sind, mit der Ringdüse ss5 verbunden. Diese Ring düse besteht aus einem stillstehenden Mantel 3:
6, der durch ein stillstehendes Mundstück 37 fortgesetzt wird, und aus einem drehbaren Kernteil 38, an den. sich der ,stillstehende Kernteil 39 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 :dreh bare Kernteil 3,8 und der Mantel 36 bilden einen Ringraum 42, in welchen die Leitun gen 31 und 32 münden, durch die die pla- stisch-knetbare Masse :der Düse zugeleitet wird. Der Ringraum 42 wird :durch den Ringraum 43 fortgesetzt, der -durch den still- stehenden Kernteil .39 und durch das, :eben falls stillstehende Mundstück 37 .gebildet ist. Die ganze Düse ist auf den Arbeitstisch 44 aufmontiert.
Der aus der Ringdüse 35 aus tretende 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 wer den. Die Rollen sind, um ein Anhaften oder vor allem bei einem Stillstand eine un erwünschte Wärmeaufnahme des Darmes von Seiten der Rollen. aus :dem Trockenraum z u 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 pastiech-knetbare Fasermasse aus dem Topf 2 durch Hochgehen des vom Kolben @6 angetriebenen Tisches 4 durch die hohle Kolbenstange 14 in :
die Lei- tung 15 gepresst und gelangt bei offenem Ventil 16 in den Zylinder 17, in dem ein Druck von 20 bis 40 Atm. hernscht. Aus diesem Zylinder gelangt die Masse in die Hoch.druckpresszylinder 27 und 28, aus denen sie abwechselnd unter einem Druck von 300 bis 500 Atm. durch die Leitungen 31 und 32 in den Ringraum 42 gepresst wird. Hier er folgt unter dem Einfluss des: sich drehenden Kernes 38 eine Verlagerung der Fasern, ins besondere in dem dem Kern anliegenden Teil in tangentialer Richtung.
Aus dem Ring raum 42 gelangt die Fasermasse in den Ring raum 43, der durch feststehende Teile ge bildet ist, und in dem die Fasermasse insbe sondere in ihren äussern Schichten axial ge lagert wird. Aus dem Ringraum 48 tritt ein gerader Schlauch aus, der aus kreuzweise bezw. gesperrt gelagerten Fasern besteht und hierdurch 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 schraubenlinienförmig gewunden und abge führt.
Die Trocknung und Härtung des Dar mes kann während dieser Abführung erfol gen. Die Trocknung wird durch Überleiten von erwähnter Luft über den aufgeblasenen Darm vorgenommen. Zur Gerbung werden die bekannten wasserverdrängenden und ger benden Mittel, wie Aluminiumsulfat, Ton erde, Tannin oder andere Gerbstoffe, vor zugsweise aber Produkte der Schwelun.g, Destillation oder Verkohlung von zellulose- un.d ligninhaltigen Produkten, wie Holz destillate, verwendet.
Gegebenenfalls können die Trocknung und Härtung auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen..
In der Fig. 3 ist eine der Ringdüse 35 analoge Ringdüse 52 abgebildet, die sich je doch von dieser dadurch unterscheidet, dass sie einen im Düsenmundstück 53 exzentrisch gelagerten, stillstehenden Kernteil 54 ent hält. Beim, Pressen der Fasermasse durch diese Düse entsteht ein ungleichmässig star ker Schlauch, dessen stärkere Wandung an die Aussenseite der geformten Darmspirale zu liegen kommt.
Fig. 4 stellt eine Ringdüse 5.5 dar, die ebenfalls wie die Ringdüse 35 konstruiert ist, jedoch einschräg abgeschnittenes Mundstück 5,6 und einen ebenfalls schräg abgeschnitte nen Kernteil 57 hat. Aus dieser Düse tritt beim Pressen der Fasermasse ein Darm aus, der entsprechend der Düsenabschrägung ge- krümmt ist.