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Behälterförmige Stützhülle mit einem Hohl stab aus längs-
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weise gerafftem, flexiblem Schlauch in seinem Hohlraum
Die
Erfindung betrifft eine Stützhülle in Gestalt eines zylinderförmigen, dehnfähigen
Behälters, der in seinem Hohlraum einen Hohlstab aus längsweise gerafftem, flexiblem
Schlauch, vorzugsweise einen solchen aus faserverstärktem Cellulosehydrat, aufweist,
wobei der Behälter den Hohlstab allseitig, jedoch unter Freilassung der Mündungsöffnungen
seines Hohlraums umschließt und im Mantel Durchlaßöffnungen aufweist sowie integrale
verdickte Behälterstirnwände besitzt, in denen Behälterhohlraummündungsöffnungen
vorgesehen sind.
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Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung der gegenständlichen
Erfindung.
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Hohlstäbe aus längsweise geraffter Schlauchhülle werden insbesondere
bei der Wurstherstellung verwendet. An einem Ende verschlossene Hohlstäbe werden
dabei auf das Füllrohr einer Maschine zum Abfüllen von Wurstmasse geschoben. Durch
Auspressen von Wurstmasse durch das Füllrohr wird dann die den Hohl stab bildende
Schlauchhülle - unter stetiger Entfältelung -mit Wurstmasse gefüllt.
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Vor ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung werden die Hohlstäbe üblicherweise
gewässert.
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Wasserfeuchte Hohlstäbe haben die Tendenz, sich in längsaxialer Richtung
erheblich auszudehnen, wobei Formbeständigkeit der ursprünglichen Hohl stäbe nach
Wässerung derselben nicht mehr gegeben ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stützhülle
für einen Hohl stab aus längsweise geraffter Schlauchhülle, insbesondere einen Hohlstab
aus faserverstärktem Cel-
lulosehydratschlauch, vorzuschlagen, die
den Hohl stab unter Freilassung der Mündungsöffnungen seines Hohlraums allseitig
umschließt, jedoch seine allseitige Befeuchtung zuläßt, die Formbeständigkeit des
Hohlstabs, insbesondere wenn dieser aus faserverstärktem Cellulosehydratschlauch
besteht, auch nach Wässerung des Hohl stabs gewährleistet und der Längenausdehnung
des Hohl stabs dergestalt Widerstand entgegensetzt, daß dieser sich beim Wässerungsvorgang
zwar so weit längsaxial auszudehnen vermag, daß eine optimale Wässerung der den
Hohl stab bildenden Hülle möglich ist, jedoch verhindert wird, daß die Längsausdehnung
des Hohl stabs ein Ausmaß annimmt, das dessen bestimmungsgemäße Handhabung in gewässertem
Zustand verhindert, so daß der Hohl stab sich nicht mehr auf das Füllrohr einer
Abfüllmaschine für Füllgut aufschieben läßt, ohne daß die Gefahr seiner Beschädigung
und/oder seiner Deformation durch Knicken eintritt.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine
Stützhülle aus flexiblem Folienschlauch aus thermoplastischem Kunststoff mit einem
Hohl stab aus längsweise geraffter Schlauchhülle in ihrem Hohlraum, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützhülle die Gestalt eines im Querschnitt kreisförmigen Behälters besitzt
und den Hohl stab allseitig unter Freilassung seiner Hohlraummündungsöffnungen umschließt
und der Behältermantel dehnfähig und latent wärmeschrumpffähig ist und eine Vielzahl
Durchlaßöffnungen für Flüssigkeit aufweist, wobei die Stirnwände verdickt und integrale
Teile des Behälters sind und jeweils eine kreisrunde Oeffnung aufweisen und den
Hohlstabstirnwänden jeweils preßeng anliegen.
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Es ist erfindungswesentlich, daß der Behälter dehnfähig ist.
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Der Behälter besteht bevorzugt aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere
besteht der Behälter vorteilhaft aus Polyäthylenfolie.
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Der gerade hohlzylindrische, im Querschnitt kreisförmige Behälter
weist, als integralen Teil, verdickte Stirnwände auf.
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Unter der Bezeichnung "verdickte Stirnwände" soll verstanden werden,
daß die integralen Stirnwände dicker als der Behältermantel sind.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des Behälters sind dessen
verdickten Stirnwände innerhalb eines im Vergleich zur Stirnwandbreite schmalen,
kreisförmigen, sich um die Stirnwandöffnung erstreckenden und sie umgrenzenden Bereichs
jeweils zusätzlich integral verdickt, d.h. in diesem Stirnwandteil dicker als im
übrigen.
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Jede der beiden integralen verdickten Behälterstirnwände weist eine
durch eine Kreislinie begrenzte, zentrisch angeordnete Uffnung auf.
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Die kreisförmig begrenzten Behälterhohlraummündungsöffnungen in den
verdickten Stirnwänden des Behälters sind derart zueinander angeordnet, daß durch
die Kreismittelpunkte ihrer Begrenzungslinien die Symmetrielängsachse des Be-hälterhohlraums
verläuft.
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Die öffnungen in den Behälterstirnwänden sind jeweils gleich dimensioniert.
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Der Behälterhohlraumdurchmesser ist nur geringfügig größer als der
Außendurchmesser des vom Behälter umschlossenen Hohlstabs, so daß der Behältermantel
demnach mit Spiel an die Außenseite des Hohlstabs angrenzt.
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Der Behälter weist in seinem Mantel eine Vielzahl Durchlaßöffnungen
für Flüssigkeit auf. Die Durchlaßöffnungen sind vorzugsweise regelmäßig über den
Behältermantel verteilt, vorteilhaft sind sie gleich dimensioniert und weisen runde,
bevorzugt kreisförmige Begrenzungskanten auf.
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Die Durchlaßöffnungen sind bevorzugt entlang gerader Linien angeordnet.
Benachbarte Lochreihen sind bevorzugt um eine halbe Lochteilung versetzt derart
angeordnet, daß sie ein netzartiges Muster bilden.
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Die Gesamtfläche der Durchlaßöffnungen entspricht dabei wenigstens
10% der Mantelfläche des Behälters.
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Durch Größe und Anzahl der Durchlaßöffnungen im Mantel ist die Dehnbarkeit
des Behälters über ihre werkstoffbedingte hinaus zusätzlich in gewissem Umfang gezielt
beeinflußbar.
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Die Länge des den Hohl stab umschließenden Behälters ist derart dimensioniert,
daß die Innenseiten der Behälterstirnwände jeweils preßeng an die ihnen benachbarten
Hohlstabstirnflächen angrenzen.
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Die Bezeichnung pre(3enges Anliegen der Behälterstirnwände an den
Stirnflächen des Hohlstabs" soll bedeuten, daß durch die Preßkraft, die von den
Behälterstirnwänden jeweils auf die Stirnwände des Hohl stabs ausgeübt wird, eine
längsaxiale Ausdehnung des Hohl stabs, insbesondere bei und nach dessen Wässerung,
nur im angestrebten Umfang erfolgt.
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Es kann durch wenige und einfache Vorversuche ermittelt werden, welches
Ausmaß an längsaxialer Ausdehnung des Hohlstabs
während der Wässerung
optimal für einen vollständigen Wässerungseffekt ist.
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Die den Mantel des Behälters bildende Folie weist latente Streckspannung
auf, d.h. sie ist latent wärmeschrumpffähig, während die die Behälterstirnwände
bildenden Folienbereiche in wärmegeschrumpftem Zustand vorliegen.
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Hohlstäbe aus längsweise gerafftem Schlauch, beispielsweise aus faserverstärktem
Cellulosehydrat, sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Hohl stäbe sind bekannt
und nicht Gegenstand der Erfindung.
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Aus verfahrensökonomischen Gründen werden als Verpackungsmaterial
verwendete Schläuche, insbesondere solche, die zur Verpackung von Wurstmasse als
künstliche Wursthüllen verwendet werden, in einer Länge von etwa 25 bis 35 m vor
ihrer Befüllung mit Füllgut durch längsweises Raffen gegen ein Widerlager unter
Faltenbildung in hohlstabförmige Gebilde übergeführt, deren Länge etwa einem Zehntel
der Länge des ursprünglichen Schlauchs entspricht.
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Bei der Handhabung der Hohl stäbe bei ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung
besteht die Gefahr, daß die Hohl stäbe durch mechanische Einwirkungen beschädigt,
beispielsweise geknickt, werden oder unerwünscht stark expandieren. Hohl stäbe mt
diese umgebenden Stützhüllen sind diesen Gefahren nicht ausgesetzt.
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Hohlstäbe aus längsweise geraffter Schlauchhülle aus Cellulosehydrat
werden vor ihrer bestimmungsgemäßen Verwendung üblicherweise gewässert.
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Wasserfeuchte Hohl stäbe aus längsweise gerafftem Cellulose-
hydratschlauch
haben infolge der starken Quelltendenz desselben die Eigenschaft, sich in unerwünschter
Weise längsaxial beachtlich auszudehnen, was dazu führt, daß die Hohl stäbe bei
ihrer Weiterverarbeitung schwer handhabbar werden und leicht knicken.
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Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung des Hohl stabs wird dieser auf
das Füllrohr einer Maschine zum Abfüllen von Füllgut, beispielsweise Wurstmasse,
aufgeschoben. Die Wurstmasse wird dann dadurch das Füllrohr in den an einem Ende
verschlossenen Hohl stab - in Richtung auf das verschlossene Ende zu -eingepreßt,
wodurch der Hohlstab nach Maßgabe der eingepreßten Füllgutmenge fortlaufend entfältelt
und der Schlauch mit Füllgut befüllt wird.
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Die Handhabung von wasserfeuchten Hohl stäben bei der genannten Verwendung
führt leicht zur Beschädigung derselben.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer
funktionelen Einheit, bestehend aus einem Hohl stab aus geraffter Schlauchhülle
und einer'diese unter Freilassung ihrer Hohlraummündungsöffnungen allseitig umgebenden
Stützhülle aus thermoplastischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man einen
Hohlstab aus längsweise geraffter Schlauchhülle auf einen Stützdorn aufschiebt,
der länger als der Hohl stab ist,. um den Stab eine schlauchförmige Hülle aus latent
wärmeschrumpffähiger Polyäthylenfolie anordnet, die den Hohlstab beidseitig überragt,
auf die Schlauchüberstände Wärme einwirken läßt, die ihre Schrumpfung bewirkt, und
danach den Stützdorn auf dem Hohl stab entfernt.
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Als dehnfähig soll eine zylindrische Hülle gelten, wenn sie eine ursprüngliche
Dehnfähigkeit aufweist, die einer wärmeschrumpffähigen Folie aus Polyäthylen entspricht.
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Herstellungsbedingt streckorientierte Folien weisen inherente - latente
- Streckspannung auf, die durch Wärmeeinwirkung hinreichender Temperatur auslösbar
ist, wobei die durch Wärmeeinwirkung ausgelöste inherente Streckspannung zur Schrumpfung
der Folie unter Dimensionsveränderung derselben führt. Eine durch Streckung in Längs-
und Querrichtung streckorientierte Folie schrumpft bei hinreichender Wärmebeaufschlagung
unter Verkürzung ihrer Abmessung in Längs- und Querrichtung und entsprechender Zunahme
der Dicke.
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Thermoplastische Kunststoffolien, die befähigt sind, bei Einwirkung
hinreichender Wärme unter Dimensionsveränderung zu schrumpfen, sollen nachfolgend
als latent wärmeschrumpffähige thermoplastische Kunststoffolien bezeichnet werden.
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Der Stützdorn ist ein formfester, gerader, im Querschnitt kreisförmiger
Körper, dessen Außendurchmesser kleiner - vorteilhaft geringfügig kleiner - ist
als der Durchmesser des Stabhohlraums. Der Stützdorn weist eine Länge derart auf,
daß er - im Hohlraum des Stabs angeordnet - aus beiden Mündungsöffnungen desselben
jeweils gleich lang und hinreichend weit herausragt.
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Unter der Bezeichnung "Anordnen" des Hohl stabs in der hohlzylindrischen
Schlauchhülle soll sowohl das Einschieben des Hohlstabs in den Hohlraum der zylindrischen
Folienhülle als auch das Aufschieben derselben auf und über den Hohl stab verstanden
werden.
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Der Ausdruck "Entfernen" des geraden Stützdorns aus dem Stabhohl raum
soll sowohl Herausziehen desselben aus diesem als auch Herunterziehen bzw. -schieben
des vom zylindrischen Behälter ummantelten Hohlstabs vom Stützdorn in seinem Hohlraum
bedeuten.
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Die Länge des zylindrischen Schlauchrohrs wird derart gewählt, daß
gleich lange Schlauchüberstände über die Enden des im Schlauchhohlraum befindlichen
Hohl stabs hinausragen. Nach Wärmebeaufschlagung schrumpfen diese und bilden danach
verdickte Behälterstirnwände.
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Die integralen, verdickten bzw. zusätzlich verdickten, jeweils kreisförmig
begrenzte öffnungen aufweisenden Behälterstirnwände bestehen demnach jeweils aus
wärmegeschrumpftem Schlauchüberstand.
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Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Herstellungsweise des Erindungsgegenstands
beispielhaft und im einzelnen beschrieben.
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Ausgangsmaterial zur Herstellung des Behälters ist eine flexible Polyäthylenfolie,
die herstellungsbedingt bei Beaufschlagung mit zur Auslösung der der Folie innewohnenden
latenten Streckspannung hinreichender Temperatur unter Längen-und und Breitenverkürzung
unter zugl ei cher entsprechender Dickenzunahme schrumpft.
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Zunächst wird ein an sich bekannter Hohl stab aus längsweise geraffter
Schlauchhülle auf einen formfesten Stützdorn in
Gestalt eines im
Querschnitt kreisförmigen Stabs aufgeschoben.
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Die Länge des Stabs ist dabei derart bemessen, daß er beidseitig aus
dem Behälterhohlraum herausragt und die jeweils herausragenden Teile desselben jeweils
gleich lang sind.
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Der Durchmesser des Stützdorns ist nur geringfügig kleiner als der
Innendurchmesser des Hohistabs.
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Um den Hohl stab wird dann eine schlauchförmige Hülle aus Polyäthylenfolie
gebildet.
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Dazu geht man von einem Folienzuschnitt aus, der länger als der Hohl
stab ist und dessen Breite die völlige Umhüllung des Hohlstabs zuläßt. Der Folienzuschnitt
wird dann in der Weise um den Hohlstab gelegt, daß die Längsachse des Folienzuschnitts
parallel zur Hohlstablängsachse verläuft.
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Der Folienzuschnitt wird dann in der Weise zu einem Schlauchrohr verschweißt,
daß die Schlauchhülle zur Außenseite des Hohl stabs mit Spiel benachbart verläuft.
Die SchweiI3kante der Schlauchhülle verläuft parallel zur Längsachse derselben.
An die Schweißnaht gegebenenfalls angrenzende Folienüberstände werden abgetrennt.
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Zur Herstellung der Schlauchhülle wird ein Folienzuschnitt herangezogen,
dessen Länge derart bemessen ist, daß die aus ihm gebildete, den Hohl stab umgebende
Schlauchhülle jeweils beidseitig über die Hohlstabenden hinausragt, dabei sind jeweils
die über die Hohlstabenden hinausragenden Bereiche der Schlauchhülle - die Schlauchüberstände
- vorteilhaft jeweils gleich lang.
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Die zur Herstellung des Folienzuschnitts verwendete Folie ist dadurch
charakterisiert, daß sie bei Einwirkung von Wärme, die hinreicht, die ihr innewohnende
Schrumpftendenz auszulösen, unter Längen- und Breitenverkürzung schrumpft.
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Man läßt dann auf die Schlauchüberstände Wärme einer Temperatur einwirken,
die hinreicht, um Wärmeschrumpfung der Schlauchüberstände zu bewirken. Die Wärmeeinwirkung
auf die Schlauchüberstände erfolgt dabei unter Bedingungen, die verhindern, daß
Wärmebeaufschlagung des an die Außenseite des Hohl stabs angrenzenden Schlauchhüllenteils
erfolgt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man den genannten Schlauchbereich
durch Abdeckung dem Einfluß von Wärme entzieht.
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Durch die beim Schrumpfen der Schlauchüberstände eintretende Längen-
und Breitenverkürzung unter zugleicher Dickenzunahme der sie bildenden Folie verkürzen
sich zugleich Oberstandlänge und -durchmesser, sie legen sich jeweils an die Hohlstabstirnseiten
preßeng an und - abhängig von der ursprünglichen Länge der Oberstände -'zugleich
auch mehr oder minder weit an die Oberfläche des Stützdorns. Die Länge der ursprünglichen
Folienüberstände liegt im Bereich zwischen der Länge des Hohlstabdurchmessers und
der des Kohlstabradius.
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Bei der beispielhaften Verfahrensdurchführung entspricht die Länge
der Oberstände jeweils dem Hohlstabdurchmesser.
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Nach Schrumpfung der Schlauchüberstände liegt die verdickte Schlauchhülle
nicht nur den Hohlstabstirnflächen preßeng an, sondern auch teilweise dem Stützdorn.
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Solange die wärmegeschrumpften Schlauchüberstände noch in warmformbarem
Zustand sind, wird ihr am Stützdorn anliegender verdickter Bereich nach außen gerichtet
gewendet und in Richtung auf die Hohlstabstirnflächen zu an die ihnen zugewendeten
Unterlagen angepreßt.
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In einer Abwandlung des Verfahrens kann man auch derart vorgehen,
daß man die an die Dornaußenseite angrenzenden verdickten Bereiche der Oberstände
in warmformbarem Zustand in Richtung auf die Hohlstabstirnflächen staucht und dadurch
längenverkürzt und zugleich zusätzlich verdickt.
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Zur Durchführung beider Varianten wird jeweils ein Stempelelement
mit kreisringförmiger Stempelfläche und einem inneren Kreisringdurchmesser, der
nur geringfügig größer ist als der Durchmesser des Dorns, über diesen geschoben
und auf die Hohlstabstirnseiten zu bewegt.
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Durch den Anpreßvorgang erhält man eine zusätzliche ringwulstartige
Verdickung der Behälterstirnwände, wobei diese die ffnung in der Behälterstirnwand
umgrenzt, deren Abmessungen dem Durchmesser des Stützdorns entsprechen.
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Nach Abkühlen der wärmebeaufschlagten Teile auf Zimmertemperatur wird
der Stützdorn aus dem Hohl.raum des Stabs herausgezogen.
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Der zur Herstellung der Schlauchhülle verwendete Folienzuschnitt weist
eine Vielzahl vorzugsweise gleich dimensionierter Durchlaßöffnungen für Flüssigkeit
auf, die bevorzugt durch kreisförmige Kanten begrenzt sind.
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Die Durchlaßöffnungen sind entlang gerader Linien angeordnet, die
parallel zueinander und parallel zur Folienzuschnitt-
längsachse
verlaufen. Die Durchlaßöffnungen benachbarter Reihen sind dabei jeweils versetzt
zueinander angeordnet.
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Der Folienzuschnitt weist Durchlaßöffnungen bevorzugt nur innerhalb
derjenigen Bereiche auf, die nach Bildung der Schlauchhülle um den Hohl stab die
Schlauchhüllenüberstände bilden.
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Die Wärmeeinwirkung auf die Schlauchüberstände kann bei der Verfahrensdurchführung
beispielsweise mit Hilfe von Infrarotwärme abgebenden Strahlern erfolgen. Durch
die partielle Wärmebeaufschlagung des Hüllschlauchs um den Hohlstab ist gewährleistet,
daß der Behältermantel aus ungeschrumpfter Folie besteht.
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Nach einer weiteren Ausführungsform können auf den Stützdorn nach
Aufschieben des Hohl stabs jeweils beidseitig Ringe aufgeschoben werden, deren Außendurchmesser
kleiner als der Außendurchmesser des Hohl stabs ist. Diese Ringe fixieren während
des Umhüllens des Hohlstabs mit Folie diesen in seiner Länge und sorgen dafür, daß
nach dem Wärmeschrumpf der Hüllenüberstände der Durchmesser des Ringwulstes größer
als der Außendurchmesser der Hohlstabbohrung .ist, was beim Weiterverarbeiten Vorteile
bieten kann.
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Die beim Schrumpfen wirkenden Schrumpfkräfte bewirken das preßenge
Anliegen der verdickten Behälterstirnwände an die Hohistabstirnwände.
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Die integralen verdickten Behälterstirnwände der Behältermündungsöffnung,
insbesondere die mit zusätzlicher ringwulstar-
tiger Verdickung,
die die Uffnung umgrenzt, wirken als Verstärkungselemente des Behälters, insbesondere
wirken sie erfolgreich der Preßkraft sich längsaxial ausdehender gewässerter Hohl
stäbe entgegen..
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Der von dem erfindungsgemäßen hohlzylinderförmigen Behälter umgebene
Hohl stab kann auf das Füllrohr einer Abfüllmaschine für Füllgut aufgeschoben werden,
ohne daß zuvor die Stützhülle vom Hohl stab entfernt werden muß. Die bestimmungsgemäße
Befüllung des den Hohlstab bildenden Schlauchs mit Wurstmasse kann ebenfalls erfolgen,
ohne daß der zylinderförmige Behälter vom Hohl stab entfernt werden braucht.
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Es ist für das Eintreten des erfindungsgemäß angestrebten Erfolgs
wesentlich, daß der an den äußeren Umfang des Hohl stabs angrenzende Mantel des
hohlzylinderförmigen Behälters dehnfähig ist und Durchlaßöffnungen für Flüssigkeit
in einer solchen Anzahl aufweist, daß deren Uffnungsflächen hinreichen, um ausreichende
Bewässerung des Stabs zu ermöglichen, die Dehnfähigkeit des Behälters in längsaxialer
Richtung jedoch nicht so weit vergrößern, daß sich der Hohl stab bei der Wässerung
und anschließend danach durch Quellung in unerwünschter Weise längsaxial auszudehnen
vermag.
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Die Erfindung soll nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert
werden.
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Die Figur der Zeichnung stellt einen Hohl stab aus längsweise geraffter
Schlauchhülle dar, der unter Freilassung seiner Hohlraummündungsöffnungen vom erfindungsgemäß
ausgebildeten zy-
lindrischen Behälter umgeben ist.
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Die Figur zeigt im Querschnitt und in schematischer Darstellung einen
auf ein Füllrohr einer Abfüllmaschine für Füllgut aufgeschobenen Hohlstab mit hohlzylinderförmigem
Stützbehälte.r.
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Es bedeutet dabei 1 den Hohl stab aus längsweise geraffter Schlauchhülle,
2 den äußeren Umfang des Hohlstabs, 3 die Hohlstabstirnwände, 4 die Außenkanten
der Hohlstabstirnwände, 5 die Innenkanten der Hohlstabstirnwände, 6 den hohlzylinderförmigen
Behälter in seiner Gesamtheit, 7 den zylinderförmigen Behältermantel, 8 die integralen
verdickten Behälterstirnwände, 9 zusätzliche Verdickungen der Behälterstirnwände
8 in Gestalt kreisförmiger Wülste, die jeweils die Behältermündungsöffnungen 10
in den Stirnwänden umgrenzen, 11 eine Durchlaßöffnung im Behältermantel 7, und 12
ist ein Füllrohr einer Maschine zum Abfüllen von Füllgut. Der Außendurchmesser des
Füllrohrs 12 ist dabei nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Hohl stabs
1, der Innendurchmesser des Kreisringwulstes 9 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser
des Füllrohrs. 1;
L e e r s e i t e