DE2528472A1 - Vorrichtung zur herstellung von essbaren schlaeuchen - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

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Köln, den 23.Juni 1975 Eg/Ax

UNION CARBIDE CORPORATION/ 27o Park Avenue, New York, N.Y. Iool7 / USA

Vorrichtung zur Herstellung von eßbaren Schläuchen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Wursthüllen, insbesondere ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Verarbeitung von gerade hergestellten endlosen extrudierten, essbaren oder nicht essbaren Schläuchen, die als Wursthüllen oder Kunstdärme bei der Herstellung von Wurstprodukten verwendet werden.

Zur Herstellung von Wurstprodukten, z.B. Frankfurter Würstchen, werden seit urdenklichen Zeiten tierische Därme als Wursthüllenmaterial verwendet. Essbare natürliche Wursthüllen, die aus tierischem Darm erhalten werden, haben bei den heutigen mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden, hochautomatisierten Wurstherstellungsverfahren viele offensichtliche Nachteile. Die herausragenden Nachteile sind die naturbedingten Schwankungen in Größe, physikalischer Unversehrtheit und leichter Essbarkeit. Diese natürlichen Hüllen sind außerdem auf mechanischem Wege für den Verzehr durch den Menschen ziemlich schwierig zu reinigen und vorzubereiten.

Eine drastische Abkehr von der Verwendung von Wursthüllen aus tierischem Darm fand in der Wurstindustrie mit der Entwicklung der sog· hautlosen Frankfurter Würstchen statt, bei denen synthetische Hüllenmaterialien verwen-

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det werden. Die zur Herstellung hautloser Frankfurter Würstchen verwendeten synthetischen Wursthüllen sind nicht essbar und werden daher vor dem endgültigen Verpacken des Produkts aufgeschlitzt und von dem fertigen Wurstprodukt abgeschält und weggeworfen. Im allgemeinen werden Cellulosehüllen für die Verwendung zur Herstellung von hautlosen Frankfurter Würstchen in Form von endlosen Schläuchen mit einer Strangpreßstufe beginnend hergestellt. Die endlosen extrudierten Schläuche werden aufgeblasen, durch eine Reihe von chemischen und physikalischen Behandlungen geführt, getrocknet, flachgedrückt und zum Transport zu einer Raffstation auf Rollen gewickelt. Bei der Raffstation wird der Schlauch abgewickelt und auf einer Raffmaschine erneut aufgeblasen, gerafft und zusammengepresst, wobei verhältnismäßig starre schlauchförmige Hüllen erhalten werden, die als "Raupen" oder, im englischen Sprachgebrauch, als "geraffte Hüllenstäbe" in der Industrie bekannt und den Wurstfabrikanten geliefert werden.

Beim Verfahren zur Herstellung von Wurst werden die Raupen nacheinander von Hand oder automatisch jeweils einzeln über ein Füllrohr geschoben, durch das Fleischemulsion in die Wursthülle gefüllt wird. Während die Wursthülle sich mit der Fleischemulsion füllt, wird sie entrafft und in Längsrichtung auf die ursprüngliche Länge der Hülle ausgezogen. Während des Füllens können vorgewählte Längen der gefüllten Hülle abgebunden, verdreht oder in anderer Weise in Umfangsrichtung zur Bildung von Ketten abgeteilt werden· Die endlosen gefüllten Längen in Form von abgeteilten Ketten werden dann durch Kochen, Räuchern, Pökeln und ähnliche Maßnahmen, die von den Anforderungen an das Produkt abhängen, weiter verarbeitet. Vor dem endgültigen Verpacken des Wurstprodukts wird die Hülle entfernt und weggeworfen.

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Gewisse Wurstprodukte werden jedoch immer noch vorteilhafter mit einer Hülle hergestellt, die nicht weggeworfen wird und essbar ist. Äußerst befriedigende essbare Wursthüllen, die aus Proteinen, z.B. rekonstituiertem tierischem Kollagen, hergestellt werden, sind entwickelt worden. Eine geeignete dünnwandige Hülle wird erhalten, wenn eine Kollagenmasse in Form eines endlosen Schlauchs extrudiert wird, der dann eine oder mehrere chemische Behandlungsbäder, Trockenstufen und ähnliche Behandlungen durchläuft. Die in dieser Weise hergestellte schlauchförmige Kollagenhülle wird getrocknet, zu Raupen gerafft, in vorbestimmte Längen geschnitten, verpackt und den Wurstfabriken im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Raupen aus Celluloseschlauch geliefert. Die Kollagenhüllen sind zart, leicht kochbar und mit dem Füllgut oder Wurstbrät essbar. Die geraffte Hülle oder Raupe, die in gewissen Fällen Schlauchmaterial in einer Länge bis zu 50 m oder mehr mit einer Wandstärke von 25,4 u, z.B. Cellulose, bei einem Durchmesser des Schlauchs, der in den meisten Fällen etwa 26 mm beträgt, enthalten kann und auf eine Länge von etwa 50 cm gerafft und zusammengepreßt worden ist, ist verständlicherweise ein verhältnismäßig zerbrechliches Gebilde. Da die Zuführung der Raupen zum Füllrohr der Füllmaschine in den meisten Fällen automatisch erfolgt, wobei jede Raupe nacheinander aus einem Vorratstrichter auf das Füllrohr geschoben wird, kann jede strukturelle Unregelmäßigkeit in der Raupe eine Störung und demzufolge Stillsetzung der Füllmaschine und Verlust an Produktionszeit verursachen.

Eine der wichtigsten Voraussetzungen bei der Herstellung der Raupen ist die Präzision des RaffVorganges. Sorgfältiges und präzises Raffen ist daher ein entscheidendes Moment bei der Herstellung der nicht essbaren Wursthüllen aber noch bedeutend wichtiger bei der Herstellung

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der zerbrechlicheren essbaren Raupen aus Kollagenschlauch.

Um einwandfreies und wirksames Raffen zu erreichen und es den Raffelementen der Raffmaschine zu ermöglichen, den vorrückenden Schlauch zu ergreifen und Falten darin zu bilden, wird der Schlauch zu einem Zustand aufgeblasen, in dem die Wand des Schlauchs einen geeigneten Grad von Starrheit und Steifigkeit annimmt. Das Aufblasen eines Schlauchs aus einem hohlen Raffdorn ist in der Technik der Herstellung von Celluloseschlauch wohlbekannt. Die entsprechende Arbeitsweise in dieser Stufe der Herstellung von Kollagenschlauch ist jedoch ein viel kritischerer Vorgang. Bedingt dadurch, daß der frisch hergestellte Kollagenschlauch zerbrechlich, schwach und etwas porös ist und sich nicht leicht ohne Gefahr einer Beschädigung flachdrücken läßt, werden das Strangpressen, die chemische Behandlung, das Kalibrieren, Trocknen und Raffen gewöhnlich und vorteilhaft in einem einzigen kontinuierlichen Verfahren durchgeführt. Das Gas zum Aufblasen des Schlauchs, z.B. Luft, kann ebenso wie bei der Verfahrensstufe des Raffens von Celluloseschlauch dem Schlauch aus dem beim Verfahren verwendeten hohlen Raffdorn zugeführt werden, jedoch muß der Druck der zum Aufblasen dienenden Luft in allen Zonen des Produktionsverfahrens mit Ausnahme der Raffstufe verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Die Herstellung von essbaren WuFsthüllen aus Kollagen wirft somit das Problem auf, daß während der meisten Verarbeitungsstufen ein unter verhältnismäßig niedrigem Druck stehendes Gas zum Aufblasen, aber gleichzeitig ein relativ höherer Gasdruck zum Aufblasen beim Raffen, das in den letzten Produktionsstufen erfolgt, erforderlich ist. Zum Zeitpunkt des Raffens ist der Kollagenschlauch verhältnismäßig trocken. Er hat hierbei eine viel höhere, mechanische festigkeit und physikalische Unversehrtheit als

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der zerbrechliche, schwache, feuchte und poröse Schlauch während des Durchlaufens der dem Raffen vorausgehenden Verfahrensstufen, so daß zum Raffen ohne weiteres mit einem verhältnismäßig höheren Druck zum Aufblasen der Hülle gearbeitet werden kann.

Es ist hier zu bemerken, daß zwar das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ursprünglich für die Anwendung in der Herstellung von Kollagenhüllen entwickelt worden sind, jedoch die Erfindung in gleichem Maße und ebenso vorteilhaft für die anderen Typen von Wursthüllen, z.B. aus Cellulose, anwendbar ist, wenn es aus dem einen oder anderen Grund notwendig ist, in einer der Produktionsstufen mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck zum Aufblasen und in einer anschließenden Phase mit einem verhältnismäßig hohen Druck zum Aufblasen zu arbeiten.

Ein nasser extrudierter Kollagenschlauch wird gewöhnlich bis zum einem niedrigen Gasdruck bis etwa 25,4 bis 51 mm WS aufgeblasen. Dieser Druck ist zwar für das Kalibrieren und das Trocknen ausreichend, jedoch für das Raffen ungenügend. Schläuche, insbesondere Kollagenschläuche, die bei einem so niedrigen Druck gerafft werden, können nicht den Grad von Wandfestigkeit und -steifigkeit erreichen, der für.die Erzielung eines einwandfreien festen Kontakts mit den Raffelementen notwendig ist, und die hierbei erhaltenen Raupen sind schlaff, ungleichmäßig uhd nicht zusammenhängend, d.h. sie sind ein äußerst unbefriedigendes Produkt.

Bei der Herstellung von Kollagenschlauch ist der zum Aufblasen des Schlauchs in der Trockenzone angewandte Druck im allgemeinen nicht höher als etwa 25,4 mm WS, während der Schlauch in der Raffzone bis zu einem Druck von etwa 343 cm WS aufgeblasen werden kann. Die Druckdifferenz kann im Bereich von etwa 135:1 bis 20:1 liegen, wobei ein Bereich von etwa 80:1 bis 40:1 bevorzugt wird.

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Der Aufblasedruck hängt jedoch von der Geschwindigkeit des kontinuierlich vorrückenden Schläuche ab. Wenn beispielsweise bei einer Schlauchgeschwindigkeit von 4,6 m/Minute der Schlauch in der Trockenzone beispielsweise bis zu einem Druck von etwa 25,4 mm WS aufgeblasen wird, kann der Druck in der Raffzone 203 cm WS betragen, d.h. die Druckdifferenz beträgt 80:1. Wenn die Geschwindigkeit des Schläuche auf 9,14 m/Minute verdoppelt wird, beträgt der Druck zum Aufblasen in der Trockenzone vorzugsweise etwa 51 mm WS, während er in der Raffzone bei 203 cm WS bleiben kann, d.h. die Druckdifferenz beträgt 40:1.

Das Problem kann somit kurz als das Bedürfnis angesehen werden, die zum Aufblasen der Hülle angewandten Gasdrücke selektiv so zu regeln, daß in den verschiedenen Zonen des Verfahrens zur Herstellung der Wursthülle die jeweiligen verschiedenen erforderlichen Drucke eingestellt werden.

In der US—Patentanmeldung 468 105 der Anmelderin wird eine Erfindung beschrieben, die dieses Problem durch Verwendung von paarweise angeordneten Klemmwalzen löst, von denen wenigstens eine mit quer verlaufenden, abwechselnden Abquetschflächen und Nuten auf ihrer Umfangsfläche versehen ist, so daß eine stetige Aufeinanderfolge von Gaseinschließungskammern gebildet wird, die das eingeschlossene Gas von einer Zone zur anderen führen. Dieses unter Verwendung von paarweise angeordneten Klemmwalzen durchgeführte Verfahren stellt zwar einen großen technischen Fortschritt und eine gute Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme dar und weist in einem gewissen Umfange die nachstehend beschriebenen Merkmale und Vorteile auf, jedoch bringt die Erfindung alle diese Vorteile nicht nur in einem stärkeren Ausmaß, sondern zusätzliche Merkmale und Vorteile und, was noch wichtiger ist, sie ermöglicht eine Regelung der Druck-

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differenz in einem weiteren Bereich.

Zur Vereinfachung wird die Erfindung nachstehend hauptsächlich im Zusammenhang mit Kollagenschlauch beschrieben.

Angesichts dieses Standes der Technik wurde die Erfindung entwickelt, die ein wählbar regelbares Aufblasegassystem verfügbar macht, das es ermöglicht, eine gewünschte Druckdifferenz zwischen zwei benachbarten Zonen in einem flexiblen Schlauch aufrecht zu erhalten, während der Schlauch sich kontinuierlich in einer Richtung von einer der Zonen zur anderen Zone bewegt. Insbesondere wird durch die Erfindung ein Zwischenzonenreguliersystem für den zum Aufblasen von flexiblen Nahrungsmittelhüllen angewandten Druck verfügbar, wobei nur eine einzige Quelle des zum Aufblasen dienenden Gases und eine einzige Zuführungsstelle des Gases erforderlich sind.

Das System gemäß der Erfindung zur Regelung des Drucks in den Zonen der Schlauchherstellung kann so angepasst werden, daß eine Druckdifferenz des zum Aufblasen dienenden Gases zwischen zwei benachbarten Zonen unabhängig davon, welche der Zonen die Gaszuführung enthält, aufrecht erhalten wird.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie es ermöglicht, die bisher praktisch nur für die Herstellung üblicher Celluloseschläuche durchführbaren, mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden kontinuierlichen Herstellungsverfahren leicht an die kontinuierliche Herstellung der zerbrechlichen und schwierig zu handhabenden Hüllen, insbesondere Kollagenhüllen, anzupassen.

Die Erfindung hat den weiteren wichtigen und speziellen Vorteil, daß sie die bisher bei der Herstellung von Kollagenhüllen auftretenden Probleme im Zusammenhang mit

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dem zum Aufblasen angewandten Druck dadurch ausschaltet, daß sie es ermöglicht, den Druck zum Aufblasen während der meisten Herstellungsstufen verhältnismäßig niedrig und während des Raffvorganges verhältnismäßig hoch zu halten.

Die Erfindung und ihre Merkmale und Vorteile werden unter Bezugnahme auf die Abbildungen weiter erläutert.

Fig.l ist eine schematische Darstellung eines Teils der Maschinen für die Herstellung von Nahrungsmittelhüllen und zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die zwischen einer unter niedrigem Druck arbeitenden Trockenzone und einer unter hohem Druck arbeitenden Raffzone angeordnet ist.

Fig.2 ist eine schematische Darstellung eines Teils der Maschinen für die Herstellung von Nahrungsmittelhüllen und zeigt die zwischen einer unter niedrigem Druck arbeitende Naßbehandlungszone und einer unter relativ höherem Druck arbeitenden Trockenzone angeordnete Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig.3 ist eine Seitenansicht einer apparativen Anordnung ähnlich der schematisch in Fig.l dargestellten und zeigt Einzelheiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig.4, Fig.5 und Fig.6 zeigen im einzelnen schematisch die Vorrichtung gemäß der Erfindung und veranschaulichen den Ablauf der Arbeitsvorgänge.

Die Erfindung betrifft eine in ein der Herstellung von flexiblen Schlauchfolien dienendes, mit Mitteln zum kontinuierlichen Einführen eines zum Aufblasen dienenden Gases in das Innere des Schlauchs und Mitteln zum kontinuierlichen Weiterbewegen des Schlauchs in einer Richtung aus einer ersten Zone in eine zweite Zone versehenes System eingefügte Vorrichtung, mit der eine vorbestimmte Druckdifferenz des Aufblasegases zwischen der

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ersten Zone und der zweiten Zone aufrecht erhalten wird, und die gekennzeichnet ist durch eine Auflage- oder Unterrolle, die mit dem Schlauch in Berührung ist, eine erste Abklemmrolle, die in einer ersten Schlauchabklemmbeziehung zur Unterrolle angeordnet ist, eine zweite Abklemmrolle, die in einer zweiten Schlauchabklemmbeziehung zur Unterrolle mit Abstand neben der ersten Abklemmrolle angeordnet ist, Mittel, die wählbar die Schlauchabklemmbeziehung zwischen der ersten Abklemmrolle und der Unterrolle verändern, und Mittel, die wählbar die Schlauchabklemmbeziehung zwischen der zweiten Abklemmrolle und der Unterrolle verändern, wodurch in stetiger Aufeinanderfolge Aufnahmekammern für das Aufblasegas mit wählbar veränderlichem Volumen im vorrückenden Schlauch zwischen der Unterrolle und der ersten und zweiten Abklemmrolle gebildet und aufeinanderfolgende Aufblasegasmengen in den Aufnahmekammern von einer dieser Zonen zur anderen geleitet werden.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Produktionsapparatür zur Herstellung von Kollagenschlauch mit einem Trockner 11, einer Druckregelstation 13, einem Meßrollenmechanismus 15 und einer Raffstation 17. Ein Kollagenschlauch 19, der in der Verarbeitung begriffen ist, läuft in Pig. I von links nach rechts, verläßt den Trockner 11 bei niedrigem Druck des Aufblasegases, läuft durch die Druckregelstation 13 in eine Zone mit hohem Druck des Aufblasegases und dann durch die Meßrollenanordnung 15 zur Raffstation 17, wo ein Raffkopf 27 von üblicher Konstruktion die Hüllen 19 auf einem Raffdorn 21 zu dem unmittelbar rechts von der Raffstation in Fig. 1 dargestellten gefältelten oder gerafften Zustand rafft. Zum Aufblasen dienendes Gas, im allgemeinen Luft, wird unter hohem Druck, der für das Raffen erforderlich ist, dem Raffdorn 21 mit Hilfe von periodisch angelegten, an eine Luftversorgung 25 angeschlossenen Aufblaseblöcken 23 von der Art einer C-Klemme zugeführt. Zwischen den aufein-

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anderfolgenden Vorgängen des Einführens von Luft zum Aufblasen in den Dorn 21 entfernen sich die Aufblaseblöcke 23 von der Anlage gegen die Oberfläche des Dorns 21, damit die geraffte Hülle 19 längs des Dorns zum Durchtrennen, Zusammenpressen und Entfernen als gesonderte Stäbe oder Raupen vorrücken kann.

Der Meßrollenmechanismus 15 hat die hauptsächliche Aufgabe, die schlauchförmige Hülle mit regelbarer Geschwindigkeit in den Raffkopf 27 einzuführen. Die Meßrollen üben somit einen verhältnismäßig hohen, kräftigen Klemmdruck aus und pflegen die vorrückende schlauchförmige Hülle ständig flachzudrücken. Da dieses vollständige Abklemmen effektiv verhindern würde, daß die zum Aufblasen dienende Luft aus der Spitze 29 des Raffdorns 21 austritt, ist eine der Meßrollen mit einer zusammenhängenden, um den Umfang verlaufenden Vertiefung oder Nut 59 versehen, in die die flachgedrückte und abgeklemmte schlauchförmige Hülle sich ausdehnen kann, wodurch ein Durchgang gebildet wird, der es ermöglicht, daß Luft durch die Meßrollengruppe 15 strömt. Die Meßrollengruppe kann auch vorteilhaft so ausgebildet werden, daß sie wahlweise zu einer Betriebsweise ohne Beteiligung der Nut umgestellt werden kann, wobei die schlauch— förmige Hülle vollkommen abgesperrt ist und den Luftstrom nicht durchläßt. Hierdurch ist es möglich, die unter niedrigem Aufblasedruck stehende Zone zu isolieren, um das Anfahren des Systems, Reparaturen der Raffvorrichtung und andere Instandhaltungsarbeiten vornehmen zu können.

Die Druckregelstation 13 (Fig.l und Fig.3) umfaßt eine Auflage- oder Unterrolle 31, die drehbar so gelagert ist, daß tangentiale Berührung mit der Unterseite der vorrückenden schlauchförmigen Hülle IB möglich ist, eine erste Abklemmrolle 33 und eine zweite Abklemmrolle 35, die drehbar gelagert sind und in wählbar veränder-

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liehe Abklemmberührung mit der Unterrolle 31 gebracht werden können. Die Unterrolle 31 dreht sich bei den dargestellten Ausführungsformen im Uhrzeigersinn, während die erste Abklemmrolle und die zweite Abklemmrolle sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehen. Die Unterrolle 31 kann bei gewissen speziellen Anwendungen eine Leer— laufrolle sein, ist jedoch bei den dargestellten und bevorzugten Ausführungsformen eine angetriebene Rolle, die mit einem üblichen, nicht dargestellten Antrieb bewegt wird, wobei die Vorschubbewegung, die der in der Verarbeitung befindlichen schlauchförmigen Hülle erteilt wird, mit der Vorschubbewegung, die ihr durch die Meßrollengruppe 15 erteilt wird, im Einklang ist. Wie Fig.3 zeigt, sind die Abklemmrollen 33 und 35 drehbar in Bügeln 37 und 39 gelagert, die an Stäben befestigt sind, die ihrerseits an pneumatisch betätigten, hin- und herbewegbaren Kolben von pneumatischen Betätigungsmechnismen 41 und 43 befestigt sind. Die gesamte Abklemmrollen-Baugruppe ist an einem geeigneten Tragarm 45 befestigt. Druckluftleitungen 25a und 25b führen zu den pneumatischen Betätigungsmechanismen 41 und 43 und liefern die Energie für die Bewegung der Betätigungskolben und verändern einstellbar die Abklemmwirkung zwischen den Abklemmrollen 33 und 35 einerseits und der Auflage- oder Unterrolle 31 andererseits.

Die Meßrollengruppe 15 umfaßt eine Antriebsrolle 49 und eine Leerlaufrolle 51, die mit einstellbarem und regelbarem Abklemmdruck auf die schlauchförmige Hülle 19 gegen die Antriebsrolle 49 durch eine regelbare pneumatische Steuerung 53, 55 und ein übliches mechanisches Gestänge 57 gedrückt werden kann. Eine um den Umfang verlaufende Nut 59 ist in der Umfangsflache einer der Meßrollen 51 vorhanden und bildet einen Luftdurchgang in der eingeklemmten Hülle und ermöglicht auf diese Weise einen Ausgleich des in der Raffzone herrschenden

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Aufblasedrucks durch die Meßrollengruppe 15.

Die zum Aufblasen dienende Luft, die dem Dorn 21 durch die Aufblaseblöcke 23 zugeführt wird, wird abwechselnd ständig aus der Dornspitze 29 in die schlauchförmige Hülle eingeführt und bläst diese bis zum gewünschten Raffdruck innerhalb einer Zone auf, die an einem Ende durch den Raffkopf 27 und am anderen Ende durch die Druckregelstation 13 begrenzt wird.

Das Ausmaß, in dem der Aufblasedruck in der Zone unmittelbar links von der Druckregelstation 13 niedriger als der Aufblasedruck in der Raffzone gehalten wird, wird für jede vorbestimmte lineare Laufgeschwindigkeit der schlauchförmigen Hülle durch die jeweiligen Abklemmwirkungen der Abklemmrollen 33 und 35 auf die Hülle 19 gegen die Unterrolle bestimmt. Hierauf wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.4, Fig.5 und Fig.6 ausführlicher eingegangen. In Fig.3 ist ferner rechts vom Raff— kopf 27 ein Rückhalteteil 47 dargestellt, das die gerade geraffte Hülle ständig zurückhält, um sie zusammenzupressen und sie längs des Dorns 21 weiterzuschieben.

Bei der in Fig.4, 5 und 6 dargestellten Anordnung bewegt sich eine in der Verarbeitung befindliche schlauchförmige Hülle 19 aus einer Zone, die unter einem niedrigen Aufblasedruck steht, durch eine Druckregelstation 13 zu einer Zone, in der die Hülle mit hohem Druck aufgeblasen ist (rechts in den Abbildungen). In Fig.4 ist der Abklemmdruck zwischen der Abklemmrolle 33 und der Unterrolle 31 hoch, während der Abklemmdruck zwischen der Abklemmrolle 35 und der Unterrolle 31 niedrig ist. Dieser Betriebszustand wird durch pneumatische Regelwirkung erreicht, durch die der Kolben und die Kolbenstange des Betätigungsmechanismus 41 ausgefahren und gleichzeitig der Kolben und die Kolbenstange des Betätigungsmechanismus 43 eingezogen werden. Auf diese

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Weise wird eine Aufnahmekammer 61 für das Aufblasgas in der Hülle 19 zwischen der vollständigen Abklemmung zwischen den Rollen 33 und 31 und der teilweisen Abklemmung zwischen den Rollen 35 und 31 gebildet. Der Druck in der Aufnahmekammer 61 für den in Fig.4 dargestellten Zustand ist dem Druck gleich, der in der unter hohem Aufblasdruck stehenden Zone rechts in den Abbildungen herrscht, da die Aufnahmekammer zu dieser Zone hin offen ist. Dieser in Fig.4 dargestellte Betriebszustand wird, während die Abklemmrolle 33 und die Unter— rolle 31 einen Zwischenzonenverschluss bilden, so lange aufrecht erhalten, wie die gewünschte Druckdifferenz zwischen den Zonen herrschen soll.

Wenn der niedrige Druck des Aufblasegases in der Zone links in den Abbildungen auf einen vorbestimmten, aufrecht zu erhaltenden Wert oder bis unter diesen Wert fällt, wird das pneumatische Regelsystem so betätigt, daß der Kolben und die Kolbenstange des Betätigungsmechanismus 43 ausgefahren werden, wodurch die Abklemmrolle 35 unter vollständigem Abklemmen der Hülle gegen die Unterrolle 31 gedruckt wird. Hierdurch wird die Auffangkammer 61 geschlossen und eine gewisse Menge von unter hohem Druck stehendem Auftolasegas eingeschlossen. Die Abklemmrolle 33 wird dann durch den pneumatischen Betätigungsmechanismus 41 in die in Fig.5 dargestellte Stellung in einem wenig abgeklemmten oder offenen Zustand eingezogen, wodurch die eingeschlossene Menge des unter hohem Druck stehenden Aufblasegases aus der Auffangkammer 61 in die Niederdruckzone links in der Abbildung freigegeben wird. Dieser Betriebsvorgang wird so oft und so schnell wiederholt, wie es die Arbeitsbedingungen erfordern, um die Niederdruckzone auf den gewünschten Druck zu bringen und die gewünschte Zwischenzonen-Druckdifferenz wieder zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt stellt sich der in Fig.4 dargestellte Zustand

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wieder ein.

Mit der zusätzlichen Stufe der regelbaren Veränderung des Abstandes zwischen den Abklemmrollen 33 und 35 kann der vorstehend beschriebene Betriebsablauf umgekehrt werden. Beginnend mit dem in Fig.5 dargestellten Betriebszustand wird die Auffangkammer 61 geschlossen, indem die Abklemmrolle 33 die schlauchförmige Hülle gegen die Unterrolle 31 vollständig abklemmt, wodurch eine Menge unter niedrigem Druck stehendem Aufblasegas darin eingeschlossen wird. Der Abstand zwischen den Abklemmrollen 33 und 35 wird verringert, wodurch das Volumen der Auffangkammer 61 verkleinert und das darin befindliche Gas verdichtet wird. Die Abklemmrolle 35 wird in die in Fig.4 dargestellte Stellung, in der sie die Hülle wenig abklemmt oder offenhält, zurückgezogen, und die eingeschlossene Menge des nunmehr verdichteten Gases aus der Auffangkammer 61 wird zwangsweise in die Hochdruckzone rechts in der Abbildung geführt oder gepumpt. Die Pumpgeschwindigkeit und die Gasdruckdifferenz, die zwischen den Zonen erzielbar ist, sind eine Funktion der Laufgeschwindigkeit der Hülle 19 und der folgeabhängigen, in Wechselwirkung zueinander stehenden Arbeitsgeschwindigkeiten der Teile der Vorrichtung.

Fig.6 veranschaulicht eine Arbeitsweise mit unvollständigem Abklemmen durch die beiden Abklemmrollen 33 und 35, ein Zustand, bei dem die Auffangkammer 61 an keinem Ende dicht verschlossen ist, und bei dem das Aufblasegas in einem stetig gedrosselten Strom aus der Hochdruckzone in die Niederdruckzone strömt. Bei der in Fig.6 dargestellten Betriebsweise ist die zwischen den Zonen erreichte Druckdifferenz für alle aufrechterhaltenen Kombinationen von Abklemmdrücken proportional der Geschwindigkeit, mit der die schlauchförmige Hülle weiter— bewegt wird.

Es ist vorteilhaft, die Oberfläche einer Rolle eines

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Paares von Abklemmrollen, z.B. 33-31, 35-31 usw., elastisch und die Oberfläche der mit ihr zusammenwirkenden Rolle hart auszubilden. Hierdurch ergibt sich eine gute zwangsweise Abklemmwirkung und eine gute Abgrenzung der Auffangkammer. Gleichzeitig wird die Gefahr des Einschneidens oder der Beschädigung der schlauchförmigen Hülle stark verringert. Die genauen Größen und Anordnungen der Unterrolle und ihrer zugehörigen Abklemmrollen kann entsprechend den Erfordernissen, die für das zu verarbeitende Material spezifisch sind, entsprechend den beim Aufpumpen gewünschten Pumpgeschwindigkeiten, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und anderen wichtigen Parametern verändert werden.

Es ist auch möglich und bei gewissen Anwendungen, z.B. bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise des Aufpumpens, vorteilhaft, den Abstand zwischen den Abklemmrollen 33 und 35 und demzufolge die Größe der zwischen den Abklemmrollen gebildeten Auffangkammer 61 zu verändern. Der Abstand der Abklemmrollen kann mit weiterem Vorteil bei besonderen Anwendungen stetig regelbar und wählbar veränderlich mit dem Ziel des Erreichens gewünschter Pumpgeschwindigkeiten, Abblasegeschwindig— keiten, Überführungsgeschwindigkeiten der eingeschlossenen Luftmenge usw. gestaltet werden, wie für den Fachmann im Lichte dieser Offenbarung ohne weiteres erkennbar ist.

Bei einer typischen Ausführungsform der Erfindung, die für die Herstellung von schlauchförmigen Kollagenhüllen vorgesehen ist, ist zur Erfüllung der vorstehend dargelegten betrieblichen Kriterien die Unterrolle 31 ein geschliffener und polierter Stahlzylinder von 10,2 cm Durchmesser und 8,9 cm Breite und jede der Abklemmrollen 33 und 35 ein aus elastischem Material, z.B. vulkanisiertem Kautschuk oder Polyurethan, bestehender Zylinder mit glatter Oberfläche und 31,8 mm

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Durchmesser und 82,6 mm Breite. Die Werkstoffe und die Konstruktion der Rollen können ebenso wie die Abmessungen und die Geometrie der Rollen nach den jeweiligen Erfordernissen der Anwendung gewählt werden.

Der Abklemmdruck ist ebenfalls eine Funktion der jeweiligen Erfordernisse und der Betriebsparameter. Für die Herstellung von Nahrungsmittelhüllen genügt es, wenn ein Druck von 4,2 bis 5,6 atü regelbar auf einen pneumatischen Betätigungsmechanismus mit einem Zylinder von 25,4 mm Bohrung aufgegeben werden kann. Die Größe des Abklemmdrucks der Abklemmrollen 33 bzw. 35 auf die schlauchförmige Hülle 19 gegen die Unterrolle 31 variiert normalerweise zwischen 0,56 und 2,8 atü bei einem Zylinder mit 51 ram Bohrung. Diese unterschiedlichen Drücke ergeben sich, weil die Arbeitsbedingungen der Herstellung der schlauchförmigen Hüllen, insbesondere der Herstellung von Kollagenschlauch, sich von Gemisch zu Gemisch, das als Ausgangsmaterial für die schlauchförmige Hülle verwendet wird, ändern, ein Umstand, der zwangsläufig auch die Größenkontrolle beeinflußt.

Wenn die Erfindung bei der Herstellung von schlauch— förmigen Nahrungsmittelhüllen angewandt wird, wird vorzugsweise - dies ist in den meisten Fällen wesentlich - wenigstens eine der zur Druckregelstation 13 gehörenden Rollen, gewöhnlich die Unterrolle 31, angetrieben. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, daß bei Anwendungen außerhalb der Herstellung von Nahrungsmittelhüllen keine der zur Druckregelstation 13 gehörenden Rollen 31,33 und 35 zwangsweise angetrieben wird, wobei die Drehbewegung durch den sich vorwärts bewegenden Schlauch selbst erteilt wird, der seinerseits durch eine Anordnung von Antriebsrollen, z.B. eine Gruppe von Meßrollen, an anderer Stelle des Prozesses fortbewegt wird.

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Wichtig ist die Feststellung, daß die Erfindung sowohl mit einem Hochdruck-Aufblasegas, das der Hochdruckzone zugeführt wird, als auch einem Niederdruck-Aufblasegas, das der Niederdruckzone zugeführt wird, gleich gut arbeitet. Es ist ferner möglich, durch Aufpumpen unter geeigneten Abklemmdrücken und Geschwindigkeiten der schlauchförmigen Hülle aus einer Niederdruckzone zu einer Hochdruckzone, die durch eine Hochdruckgasquelle gespeist wird, in der Hochdruckzone einen Aufblasedruck zu erreichen, der höher ist als der Druck der Gasquelle.

Bei der in Fig.2 dargestellten Anordnung ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung zwischen einer unter niedrigem Druck arbeitenden Naßbehandlungszone und einer unter relativ höherem Druck arbeitenden Trockenzone in einem System zur Herstellung von schlauchförmigen Hüllen angeordnet. Der Druck des zum Aufblasen dienenden Gases wird für die Trockenstufe erhöht, um richtige Kalibrierung der Hülle zu erreichen. Bei der dargestellten Anordnung wird eine nasse, schlaffe Hülle oder ein Schlauch 119 mit einer Meßrollengruppe 115 durch eine Druckregelstation 113 gezogen und zum Trockner 111 geschoben. Das zum Aufblasen bei einer solchen Anordnung dienende Gas, z.B. Luft, kann der Niederdruckzone im Falle der Herstellung von Celluloseschlauch am Strangpreßkopf oder in dessen Nähe oder im Falle der Herstelaus lung von Kollagenschlauch der Hochdruckzone/der Spitze des Raffdorns am Ende der Fertigungsstraße zugeführt werden.

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Claims (6)

1. _ 1 Q _

   Patentansprüche

   / 1)J Vorrichtung zur Herstellung von eßbaren Schläuchen mit Mitteln zum kontinuierlichen Einführen eines zum Aufblasen dienenden Gases in das Innere der flexiblen Schlauchfolie und Mitteln zum kontinuierlichen Weiterbewegen des Schlauches aus einer ersten in eine zweite Zone und einer Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Druckdifferenz für das Aufblasgas zwischen der ersten und zweiten Zone, gekennzeichnet durch eine Auflage- oder Unterrolle (31), die eine im wesentlichen flache Umfangsflache aufweist, die mit dem vorrückenden Schlauch (19) in Berührung ist, eine flache Abklemmrolle (33) , die in einer ersten SchlauchabklemmbeZiehung zur Unterrolle (31) angeordnet ist, eine zweite Abklemmrolle (35), die in einer zweiten Schlauchabklemmbeziehung zur Unterrolle (31) und mit Abstand neben der ersten Abklemmrolle (33) angeordnet ist, Mittel, die wählbar die Schlauchabklemmbeziehung zwischen der ersten Abklemmrolle (33) und der Unterrolle (31) verändern, und Bauteile, die wählbar die Schlauchabklemmbeziehung zwischen der zweiten Abklemmrolle und der Unterrolle ändern, wodurch in stetiger Aufeinanderfolge Aufnahmekammern (61) für das Aufblasegas mit wählbar veränderlichem Volumen im vorrückenden Schlauch zwischen der Unterrolle (31) und der ersten Abklemmrolle (33) und zweiten Abklemmrolle (35) gebildet und aufeinanderfolgende Aufblasegasmengen in den Aufnahmekammern (61) von einer dieser Zonen zur anderen geleitet werden.

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2. 2) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
   Mittel, die den Abstand zwischen der ersten Abklemmrolle (33) und der zweiten Abklemmrolle (35)
   regelbar verändern.
3. 3) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterrolle (31) eine angetriebene Rolle ist.
4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abklemmrolle (33) und die zweite Abklemmrolle (35) im wesentlichen den gleichen Umfang haben.
5. 5) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Unterrolle (31)
   grosser ist als wenigstens der Umfang einer der
   Abklemmrollen (33,35).
6. 6) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Unterrolle (31)
   grosser ist als der Umfang der ersten Abklemmrolle (33) oder der zweiten Abklemmrolle (35).

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   -to.

   Leerseite