DE2309720C2

DE2309720C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Raffen von Schlauchhüllen

Info

Publication number: DE2309720C2
Application number: DE2309720A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Jürgen 6202 Wiesbaden Bittner; Heinrich 6500 Mainz Kron; Ernst 6229 Walluf Riegler
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1973-02-27
Filing date: 1973-02-27
Publication date: 1983-04-14
Also published as: JPS5618443B2; DE2309720A1; NL174618C; NL174618B; CA1019783A; JPS49135787A; US4001914A; FR2218998A1; FR2218998B1; BE811544A; NL7400872A; BR7401349D0

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Raffen von schlauchförmigen Hüllen mit kreisförmigem Querschnitt aus synthetischem Werkstoff, insbesondere solchen aus regenerierter Cellulose.

Ein weiterer Gegenstand 'Jer Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Raffverfahrens.

Schlauchfcrmige Hülle aus synthetischem Material, insbesondere solche aus regenerierter Cellulose, werden in großem Umfang als künstliche Wursthüllen verwendet. Zur Befüllung dieser Hüllen mit Wurstmasse mit Hilfe von Wurstfüllmaschinen werden die künstlichen Wursthüllen üblicherweise in Form geraffter Schläuche,

ίο sogenannter Raupen, verwendet.

Der unter Fältelung geraffte Schlauch bildet einen eigensteifen rohrförmigen Hohlkörper.

Zum Befüllen der Schlauchhüllen mit Wurstmasse wird, eine Raupe auf das Füllhorn einer bekannten Wurstfüllmaschine aufgeschoben und die Wurstmasse aus dem Füllhorn in die an einem Ende verschlossene Raupe eingepreßt, wodurch der die Raupe bildende gefältelte Schlauch fortlaufend entfältelt wird.

Die DE-AS 10 72 500 betrifft ein Verfahren zum Raffen von Wursthüllen, bei dem diese längsweise über den Dorn einer Raffvorrichtung geschoben und unter Fältelung gegen ein Widerlager zusammengeschoben wird.

Bei dem bekannten Raffverfahren wird die Raffkraft von Kräuselfingern einer Raffvorrichtung in zeitlich kurzen Abständen abschnittsweise nacheinander auf die Hülle an in Umfangsrichtung versetzten Stellen derselben zur Einwirkung gebracht.

Dip individuellen, die Hülle jeweils tatsächlich raffenden Kräfte nehmen während ihrer Einwirkungsdauer dem Betrag nach vom Beginn des Eingreifens der Raffinger in die Hülle zunächst bis zum Erreichen eines Maximums zu und danach bis zum Ende des Raffkrafteingriffs in die Hülle beim Ausschwenken der

J5 Raffinger aus dieser bis auf den Betrag Null ab.

Die individuellen, die Hülle tatsächlich raffenden, d. h. diese gegen das Widerlager zusammenschiebenden Kräfte, sind während ihrer Einwirkungsdauer demnach weder ihrem Betrag nach noch bezüglich ihrer Richtung konstant. Jeder Raffkrafi auf die Hülle übertragende Punkt eines Raffingers der Raffvorrichtung verläuft dabei in einer Ebene, in der sich die Hüllenlängsachse erstreckt bzw. zu der diese parallel verläuft.

In der DE-AS 11 92 072 ist ein Verfahren zum Raffen von Wursthüllen beschrieben, bei dem diese längsweise über einen Raffdorn einer Raffvorrichtung gezogen und mit Hilfe einer Raffeinrichtung gegen eine Abstützung unter Fältelung gerafft und gestaucht wird. Zu Beginn des Raffens wird die Wursthülle in Schwingungen quer

so zu ihrer Vorschubrichtung versetzt.

Die die Wursthülle gegen die Abstützung zusammenschiebende Kraft ändert sich während der Dauer ihrer Einwirkung nach Betrag und Richtung, da sie dabei in Hüllenfortbewegungsrichtung aus dieser ausschwenkend am Ende der Ausschwenkbewegung außer Eingriff mit dieser geht.

Die DE-OS 21 46 682 beschreibt eine zum Raffen von Wursthüllen vorgesehene Vorrichtung, die Raffelemente in Form von um ihre Achsen drehbar angeordnete gezahnte Raffrollen besitzt, die Achsen der Raffrollen bilden dabei jeweils rechte Winkel mit dem Raffdorn der Vorrichtung.

Raffend wirken Zähne der Raffrollen auf die Hülle nur dann, wenn sie, im Eingriff mit dieser stehend, Zusammenschieben der Hülle gegen das Widerlager bewirken; dabei nimmt die Raffkraft zunächst bis zu einem Maximalbetrag zu und danach — beim Außer-Eingriff-Gehen raffender Zähne aus der Hülle —

bis zum Betrag NuI! ab.

Die Raffkraft ist demnach während der Dauer ihrer Einwirkung auf die Hülle weder ihrem Betrag nach noch bezüglich ihrer Richtung konstant, weil sich während der Raffphase der Abstand raffend wirkender Zähne von Raffrollen von der Dorn- bzw. Hüllenachse fortlaufend ändert Die Hülle tatsächlich raffende Kräfte wirken dabei nicht entlang einer Wendellinie am Umfang derselben auf diese ein.

Da bei den bekannten Raffverfahren die Raffkräfte ungleichmäßig auf die Hülle einwirken, ist uie Faltenstruktur der gerafften Hülle nicht hinreichend gleichmäßig, und die Biegesteifigkeit der Raupe läßt zu wünschen übrig; es ist ein nachgeschalteter Arbeitsgang erforderlich, um die erwünschte Biegesteifigkeit der durch Raffung geb Ideten Schlauchraupe durch nachträgliche Verdichtung derselben zu erzielen.

Ein Nachteil der bekannten Raffvorrichtungen begeht darin, daß für das Raffen von Schläuchen von verschiedenen Kalibern jeweils passende, dem Schlauchumfang angepaßte Raffe'.emente verwendet werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Raffen von Schlauchhüllen, insbesondere Wursthüllen, vorzuschlagen, bei dem die die Raffung der Hülle bewirkenden Kräfte gleichmäßig auf diese einwirken und das die Herstellung von als Raupe bezeichneten Hohlstäben aus gefältelter Schlauchhülle erlaubt, bei dem die Fältelung besonders gleichmäßig ist und die ausreichende Biegesteifigkeit auch ohne zusätzliches Nachpressen derselben besitzt. Diese Aufgabe wird gelöst durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren.

Dem Begriff »Raffung« der Hülle liegt die Feststellung zugrunde, daß ein Abschnitt derselben gerafft, im Siiifie der Erfindung, nur dann sein kann, wenn sich infolge der auf diese aufgebrachte Raffkrafi der ursprüngliche Abstand zwischen seinen Enden, gemessen in Achsrichtung, nach erfolgter Raffung erheblich gegenüber dem nichtgerafften Zustand desselben verringert hat. Diese Bedingung erfüllt nur derjenige Hüllenabschnitt, der zwischen dem bereits gerafften Teil der Hülle bzw. dem Widerlager und den Berührungsflächen der Raffelemente, die dem bereits gerafften Teil der Hülle bzw. dem Widerlager um nächsten liegen, eingeschlossen ist. Daraus folgt, daß nur an Jen Berührungsflächen letztgenannter Raffelemente Kräfte, die unmittelbar dem Raffen der Hülle dienen, auf diese übertragen werden. Die zugehörige Gegenkraft wird vom Widerlager aufgebracht.

Aus der vorstehenden allgemeinen Überlegung ergibt sich, daß nur diejenigen Berührungsflächen von Windungen der Schnecken, die dem gerafften Teil der Hülle bzw. dem Widerlager am nächsten liegen, Kräfte auf die Hülle übertragen, die unmittelbar dem Raffen derselben dienen. Die bezeichneten Kräfte werden definitionsgemäß als Raffkräfte bezeichnet.

Die Rotationsbewegung der Schnecken der Raffvorrichtung bewirkt, daß, durch die Hülle tatsächlich raffende Berührungsflächen von im Eingriff mit der Hülle stehenden Schneckenwindungen, fortlaufend Raffkraft auf den Hüllenumfang aufgebracht wird. Die Schnecken rotieren jeweils derart um ihre Achsen, daß in reibschlüssigem Krafteingriff mit der Hülle stehende, tatsächlich Raffkraft auf die Hülle übertragende Berührungsflächen von Schneckenwindungen die Hülle unter Fältelung gegen das Widerlager zusammenschieben und raffen.

Die die Hülle tatsächlich raffenden Kräfte wirken dabei stetig auf diese ein und sind ihrem Betrag und ihrer Richtung nach konstant; dadurch werden die Gleichmäßigkeit und die Festigkeit der Raupe wesent-Hch verbessert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ferner darin, eine Raffvorrichtung vorzuschlagen, mit der das erfindungsgemäße Raffverfahren durchführbar ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Raffvorrichtung der in ίο Anspruch 2 angegebenen Ausbildung.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der ir. Anspruch 2 angegebenen Raffvorrichtung sind in den auf Anspruch 2 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Raffvorrichtung besteht aus einem hohlen Dorn mit einem Widerlager an einem Ende, gegen das der Schlauch beim Raffen in gefältelter Form gepreßt wird, und seitlich zum Dorn gelagerten Raffelementen in Form von wenigstens zwei jeweils drehbar gelagerten Schnecken, deren Längsachsen im gleichen Abstand parallel oder in einem spitzen Winkel zur Dornlängsachse verlaufen und symmetrisch zu dieser und um diese angeordnet sind, wobei die Schnecken derart ausgebildet und zum Dorn derart lagefixiert angeordnet sind, daß die Schneckenwindun- -5 gen von der Dornoberfläche jeweils einen solchen Abstand haben, daß sie bei Durchführung des Raffverfahrens mit der mit Luft aufgeblasenen Schlauchhülle in reibschlüssigem Krafteingriff stehen und diese eindrücken.

3" Die Schnecken bestehen beispielsweise aus einem geraden zylindrischen Stab — dem Kern der Schnecke —,auf dessen Oberfläche ein einstückiger, wendeiförmiger Vorsprung gleichbleibender Höhe angeordnet ist, der die Schneckenwindung bildet. Die Schneckenwinii dung hat einen Kamm und seitlich Flanken, wobei Flanken von im Eingriff mit der Hülle stehenden Windungen Berührungsflächen bilden.

Die Schneckenform ist bevorzugt zylindrisch, sie kann jedoch auch konisch sein. Bei konischer Ausbil-⁴" dung der Schnecken verläuft deren Längsachse im spitzen Winkel zur Dornlängsachse, das verjüngte Schneckenende weist dabei auf das Widerlager am Dornende zu. Es ist auch möglich, sowohl zylindrische als auch konische Schnecken in einer Vorrichtung zu ^4Γι verwenden. Zylindrisch bedeutet, daß der Außendurchmesser der Schnecke über die gesamte Länge gleichbleibend ist.

Die Steigung der Schneckenwindung ist entweder

gleichmäßig oder ungleichmäßig. Die Höhe der

w Schneckenwindung muß so gewählt werden, daß beim Raffvorgang, bei dem die Schneckenwindungen mit der Schlauchhülle in reibschlüssigem Eingriff stehen und diese einwölben, sich Schneckenkern und Schlauchhülle nicht berühren, und der Kamm der Schnecken sich am Raffdorn möglichst dicht vorbeibewegt. Die dem Widerlager bzw. der bereits gerafften Hülle am nächsten liegenden Berührungsflächen der mit der Hülle in reibschlüssigem Krafteingriff stehenden Windungen der um ihre Achsen rotierenden Schnecken üben

^b0 Raffkraft auf die Hülle aus, die nach Betrag und Richtung konstant ist und die Hülle gegen das Widerlager zusammenschiebt und staucht.

In besonders bevorzugten Ausführungsformen der

Vorrichtung weist diese drei, vier oder acht drehbar

^b5 gelagerte Schnecken auf. Diese sind parallel zur Dornlängsachse und symmetrisch um diese angeordnet.

Die Schnecken können beidseitig oder auch fliegend

gelagert sein.

Zur Durchführung des Verfahrens wird der zu raffende Schlauch, beispielsweise ein solcher aus Zeilulosehydrat, in an sich bekannter Weise in durch leichten Überdruck auf seinen vollen Durchmesser aufgeblähtem Zustand über das eine Ende eines Hohldorns gezogen, an dessen anderem Ende ein Widerlager für die geraffte Schlauchhülle vorgesehen ist. Mit Hilfe von wenigstens zwei längsaxial und gleichzeitig radial um die Dornlängsachse angeordneten, drehbar gelagerten, angetriebenen Schnecken, deren Windungen jeweils in reibschlüssigem Kontakt mit dem über den Dorn gezogenen, aufgeblähten Schlauch stehen und diesen eindrücken, wird dieser durch die Bewegung der Windungen bei der Drehung der Schnecken um ihre Achsen unter Fältelung gegen das Widerlager des Dorns gefördert und zu einer Raupe gestaucht.

Zur Durchführung des Verfahrens müssen sämtliche Schnecken gleichsinnig rotieren und sämtliche gleichsinnig, d. h. alle rechts- oder linksgängig, ausgeführt sein. Bei eingängigen Schnecken sind diese vornehmlich so anzuordnen, daß die Hülle von den Schneckenwindungen versetzt, entsprechend der Schneckensteigung, entlang einer Schraubenlinie, erfaßt wird. Die Raupe erhält dadurch eine verbesserte Steifigkeit.

Es ist auch möglich, den Schlauch im Raffbereich durch Stützung seiner sich zwischen zwei Schnecken erstreckenden Oberfläche durch Leitelemente, wie beispielsweise ausgekehlte Führungsrollen oder Leitbleche, seitlich zu führen.

Die Erfindung soll anschließend anhand der Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 im Längsschnitt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Längsachsen von vier zylindrischen Schnecken, die jeweils beidseitig gelagert sind, parallel und symmetrisch zur Dornachse angeordnet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind von den insgesamt vorhandenen vier Schneckenwegen der Schnittdarstellung nur zwei sichtbar.

F i g. 2 stellt eine andere Ausführungsform der Vorrichtung dar, bei der die Längsachsen der Schnecken einen spitzen Winkel zur Dornlängsachse bilden und wobei die Schnecken in Richtung auf das Widerlager zu konisch zulaufen. Durch diese Ausbildung stehen die Schneckenwindungen mit der Schlauchhülle in reibschlüssigem Eingriff und wölben diese ein. obwohl die Schneckenachse in einem spitzen Winkel zur Dornlängsachse verläuft.

Fig. 3 veranschaulicht eine Vorrichtung, bei der die Längsachsen der Schnecken ebenfalls in einem spitzen Winke! zur Kornlängsachsc angeordnet verlaufen. Die Schnecken sind jedoch zylindrisch.

Zur Vereinfachung der Zeichnung ist in F i g. 2 und 3 jeweils nur ein Ausschnitt der Vorrichtung nach Fi g. 1 dargestellt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird die zu raffende Schlauchhülle von einer Vorratsrolle 1 abgezogen, auf der diese als flachgelegter Schlauch 2 ■5 aufgewickelt ist. Der Schlauch 2 wird durch ein Paar drehbar gelagerter Quetschwalzen 3 geführt und über das Ende eines hohlen Raffdoms 4 gezogen, an dessen Ende ein Widerlager 11 vorgesehen ist; der Dorn mit Widerlager ist in horizontaler Richtung beweglich

in angeordnet. 12 bezeichnet bereits geraffte Schlauchhülle. Die Einrichtung zum Bewegen des Dorns ist nicht dargestellt. In an sich bekannter Weise wird durch den Hohldorn in den Schlauch Luft eingeführt, die diesen unter, geringen Überdruck setzt und auf seinen vollen

π Durchmesser aufbläht. Ein aus zwei drehbar gelagerten Stützrollen 6 gebildetes Zurneßwalzcnpaar führt den Schlauch den als Raffelementen dienenden, beidseitig gelagerten, um ihre Achsen drehbaren Schnecken 7 zu.

Es bedeutet dabei 71 eine Schneckenwindung, 72 den

2» zylindrischen Kern der Schnecke, 73 ist eine Flanke der Windung und 74 der Kamm der Windung.

Die in Lagerschilden 8 beidseitig gelagerten Schnekken 7 sind mittels nicht dargestellter Antriebseinrichtungen, beispielsweise Zahnrädern, Zahnriemen, Gelenkwellen oder dergleichen, über gleichseitige Stirnzapfen 9 einzeln antreibbar. Die Lagerschilde 8 mit Durchlaßöffnung 81 sind auf einer Grundplatte 10 befestigt und diese auf einem ebenfalls nicht dargestellten Grundgestell. Es ist vorteilhaft, die Schnecken 7 versetzt um den

JO zu raffenden, aufgeblasenen Schlauch 5 so anzuordnen, daß der Schlauch von den einzelnen Schneckenwindungen entsprechend einer wendeiförmigen Linie erfaßt wird. Die Steigung der wendeiförmigen Linie soll dabei der Steigung der Windungen der jeweils entgegengesetzten Schnecken entsprechen. Durch diese Maßnahme wird der aufgeblasene Schlauch im Bereich der mit diesem in Eingriff stehenden Schnecken spiralförmig vorgeformt und nacheinander abschnittsweise von die Hülle tatsächlich raffenden Berührungsflächen von in

■w Eingriff mit dieser stehenden Schneckenwindungen gegen das Widerlager 11 als Gegenkraft bzw. gegen das bereits geraffte Schiauchstück 12 geschoben und fortlaufend gefältelt, die tatsächlich raffenden Kräfte sind dabei nach Betrag und Richtung konstant.

■is Raupen mit den angestrebten Eigenschaften erhält man auch, wenn die Schnecken 7 nicht versetzt angeordnet sind, wobei der Schlauch 5 dann nicht nacheinander, sondern abschnittsweise am Umfang von den Schnecken erfaßt und gefältelt wird.

In Fig. 2 ist die Schnecke konisch und in Fig. 3 zylindrisch ausgebildet.

in beider. Figuren bilden die Längsachsen der Schnecken jeweils einen spitzen Winkel mit der Dornachse und sind symmetrisch zu dieser angeordnet gelagert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Raffen zylindrischer Hüllen, insbesondere Wursthüllen, bei dem man die aufgeblasene Hülle längsaxial über einen Dorn fördert und durch Einwirkung von Raffkraft gegen eine Gegenkraft rafft, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hülle raffenden Kräfte nach Betrag und Richtung konstant bleiben und von Windungen wenigstens zweier zur Dornachse als gemeinsame Mittelachse symmetrisch angeordneter Schnecken aufgebracht werden, die jeweils um ihre Längsachsen rotieren.

2. Vorrichtung zum Raffen von schlauchförmigen Hüllen, insbesondere solchen aus Cellulosehydrat, unter Fältelung derselben, bestehend aus einem hohlzylindrischen Dorn mit Widerlager für den gerafften Schlauch an einem Ende, seitlich und symmetrisch zur Dornlängsachse und um diese kreisbar gelagerten, umlaufend angetriebenen Raffeinrichtungen, Einrichtungen zum Abquetschen des Schlauches vor dem Dorn sowie Einrichtungen zum Befördern des Schlauches zur Raffeinrichtung, gekennzeichnet durch wenigstens zwei zur und um die Dornachse als gemeinsame Mittelachse symmetrisch angeordnete, in Lagerschilden (8) mit Durchlaßöffnungen (81) beidseitig drehbar gela^'crte, über gleichseitige Stirnzapfen (9) antreibbare Schnecken (7) als Raffelemente, deren Längsachsen jeweils parallel oder jeweils in spitzem Winkel zur Dornlängsachse verlaufen, wobei die Schnecken derart ausgebildet und zum Dorn lagefixiert angeordnet sind, daß ihre Windungen von der Dornoberfläche jeweils sinen solchen Abstand haben, daß sie bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Raffvorrichtung mit der aufgeblähten Schlauchhülle in Eingriff stehen und diese ein wölben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Raffelemente drei antreibbare Schnecken vorgesehen sind, derer, Längsachsen jeweils parallel oder jeweils in spitzem Winkel zur Dornachse verlaufen und symmetrisch zu dieser gelagert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rafrelemente vier antreibbare Schnecken vorgesehen sind, deren Längsachsen jeweils parallel oder jeweils in spitzem Winkel zur Dornachse verlaufen und symmetrisch zu dieser gelagert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Raffelemente acht antreibbarc Schnecken vorgesehen sind, deren Längsachsen jeweils parallel oder jeweils in spitzem Winkel zur Dornachse verlaufen und symmetrisch zu dieser gelagert sind.

6 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken zylindrisch ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecken konisch ausgebildet sind.