DE2900563A1

DE2900563A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von faserverstaerkten zellulosehaeuten o.dgl.

Info

Publication number: DE2900563A1
Application number: DE19792900563
Authority: DE
Inventors: Ghislain Thaens; Michael Verellen
Original assignee: Teepak Inc
Current assignee: Devro Teepak Inc
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1979-01-09
Publication date: 1979-10-31
Also published as: FI64496B; FI64496C; CA1123657A; JPS54139906A; SE7901311L; US4195054A; BR7901842A; FI784008A; FR2423410B1; FR2423410A1; BE874220A

Description

Γ PATENTANWÄLTE I

DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

TEEPAK, INC.
2 North Riverside Plaza Chicago. Illinois 60620 / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von faserverstärkten Zellulosehäuten oder dergl.

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Herstellen von faserverstärkten Zellulosehäuten für Würste oder dgl«, bei dem ein Schlauch aus Papier gebildet und über einen Dorn nach unten bewegt wird, dabei mit Zellulose imprägniert und dann der Wirkung einer Koagulierungsflüssigkeit ausgesetzt wird.

Bei der Herstellung von Würsten durch Fleichfabriken wird eine Wurstemulsion in einem natürlichen oder synthetischen Wurstschlauch eingefüllt, der nachfolgend an jedem Ende abgebunden und gekocht wird. Ein Typ von synthetischem Schlauch, der im Handel bekannt ist, besteht aus einem fasrigen Hautmaterial» Fasrige Häute sind aus Zellulosefasern allgemein in Form von Papier hergestellt, das imprägniert und durch regenerierte Zellulose zusammengehalten wird» Das Papier, das verwendet wird, ist für gewöhnlich ein gesättigtes Gewebe ^ vorzugsweise ein langfasriges Manila- oder Hanfpapier, das in Form eines Schlauches überführt und mit Viskoselösung imprägniert wird,, L

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Nachdem die Zwischenräume im Papier mit der Viskoselösung gefüllt und auf dem Material ein Überzug aus der Lösung gebildet worden ist, wird der Schlauch der Einwirkung eines Koagulierungsbades ausgesetzt. Dabei wird die Zellulose innerhalb und auf dem Papier regeneriert. Das getrocknete Produkt ist ein durch Papier verstärkter regenerierter Zelluloseschlauch von relativ hoher Festigkeit und relativ geringem Dehnungsvermögen.

Wenn das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines fasrigen Schlauches angewendet wird, treten Schwierigkeiten während des Schrittes auf, bei dem das Papier mit Viskose imprägniert wird. Bei dem Imprägnieren des Papierschlauches mit Viskose wird zunächst ein Papierblatt oder eine Papierbahn in die Form »eines Schlauches gebracht und nach unten über einen hohlen Schlauch bewegt, der dazu dient, das Papier in der Schlauchform zu halten-, wenn das Papier mit Viskose imprägniert wird. Der Dorn ist weiterhin mit mehreren metallenen Gleitringen versehen, von denen 14 bis 19 in Abständen entlang des Domes angeordnet sein können. Diese dienen dazu, das mit Viskose imprägnierte Papier davor zu bewahren, daß es gegen die Außenwand des Domes gezogen wird, wenn der Schlauch sich nach unten in Richtung des Regenerierungsbad zubewegt. Nachdem der viskosimprägnierte Schlauch über den Dorn gezogen worden ist, gelangt der Sdiauch in ein Koagulierungsbad, in dem die Viskose auf der Außenfläche des Schlauches koaguliert und regeneriert wird. Die Regeneration

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der Viskose an der Innenfläche des Schlauches wird dadurch erreicht, daß man Koagulierungsflüssigkeit dera Inneren des Schlauchabschnittes zuführt, der am Boden des Domes vorliegt. Anschließend wird der Schlauch aus dem Bad entfernt, gewaschen und getrocknet, so daß man den gewünschten fasrigen Hautkörper erhält.

Während der Regneration der Zellulose im Schlauchinneren sammelt sich die verbrauchte Koagulierungsflüssigkeit innerhalb des unteren inneren Bereiches des Schlauches und wird von dieser Sammelstelle mit Hilfe einer Vakuumleitung abgesaugt, die sich durch die gesamte Länge des hohlen Dornes und in den Bereich des Schlauchinneren erstreckt, wo sich die verbrauchte Flüssigkeit ansammelt. Die Erzeugung eines Vakuums führt zur Entstehung einer Druckdifferenz, die auf die Flüssigkeit einwirkt, welche somit in der Vakuumleitung nach oben fließt_o Die Aufbringung des Vakuums zum Entfernen der verbauchten Koagulierungsflüssigkeit führt erfahrungsgemäß dazu, daß eine Zone von negativem Druck zwischen der Innenfläche des Schlauches und der Außenfläche des Dornes entsteht. Der negative Druck zwischen diesen beiden Flächen führt dazu, daß der Schlauch in Schleifkontakt mit den Ringen und der Dornober« seite gebracht wird. Der Kontakt der Innenwand des feucht überzogenen Schlauches mit den Ringen führt dazu, daß ein Teil der Viskose, die als Überzug auf der Wand vorliegt, von der Wand abgekrazt wird und sich an den Ringen sammelt. Nach fortgesetztem Durchgang der feucht imprägnierten Schläuche

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durch die Ringe unter diesem Umständen erhält man eine übermäßige Ansammlung der Viskose, welche schließlich von den Ringen loskommt und sich auf der Innenfläche des Schlauches niedersetzt. Dadurch werden Viskoseflecken an der fertigen Wursthaut gebildet, d. h. Bereiche von ungleichmäßigem Viskoseüberzug. Die dadurch bedingte geringe Ausbeute oder Nachgiebigkeit des Wursthautkörpers ist ebenfalls eine Folge der Ansammlung der Viskose auf den Ringen. Dadurch wird nämlich eine Zugkraft auf den herabgeführten Schlauch ausgeübt, der dazu führt, daß der an seiner Längsnaht nur schwach geschlossene Hautkörper bricht und auseinander reißt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Bildung von Viskoseflecken an der Innenfläche des fasrigen Wursthautlörpers während der Imprägnierung des Papierschlauches wesentlich zu vermeiden und die Nachgiebigkeit und Ausbeute an fertiger Haut zu verbessern und zwar mit einfachen Mitteln, die außerdem die mechanische Beanspruchung des imprägnierten Papierkörpers durch Schleifen an den Dornteilen verringern sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in dem über den Dorn nach unten bewegten Schlauch einen Gasstrom aufsteigen läßt und den Druck des Gasstromes so bemißt, daß er den Schlauch in seiner geöffneten Form hält, ohne den Schlauch meßbar zu dehnen. Der Gasstrom wird mit geringem Überdruck in das Schlauchinnere eingeführt und so bemessen, daß eine ausreichende Abstützung und Formhaltung des feuch-

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ten Schlauchmaterials während der Bewegung nach unten über den Dorn sichergestellt wird. Dadurch wird der Kontakt des Schlauchmaterials an dem Dorn und an den Ringen verringert und die Möglichkeit abgebaut, daß sich Viskose an den Ringen absetzt und schließlich zur Fleckenbildung an der Wursthaut führt. Der Druck'wird weiter so bemessen, daß sich die vorgegebnen Abmessungen des Schlauches durch den leichten Druck des aufsteigenden Gasstroms nicht verändern. Durch den aufsteigenden Gasstrom wird die Unterdruckzone im inneren des Schlauches weitgehend eliminiert, so daß mit ausreichender Saugkraft- die verbrauchte Flüssigkeit aus dem inneren des Schlauches abgesaugt werden kann.

Die Erfindung wird folgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert,,

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 in größerem Maßstabe einen senkrechten Schnitt dureh das untere Ende des Domes. >

In der Zeichnung wird ein Band aus Papier 11 aus geeigneten

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Breite aus natürlichen Zellulosefasern, vorzugsweise ein langfasriges Manila- oder Hanfpapier mit einem Gewicht von 4,5 bis 9 kg/Ris von einem Wickel 12 abgezogen und über Rollen 13 und 14 und über eine Formführung 15 und 16 geleitet. Aus den letzteren wird das Papier in einen zylindrischen Schlauch 10 mit sich überlappenden Längskanten zur Bildung einer Naht geformt. Auf die überlappenden Längskantenbereiche wird Viskose durch ein Rohr 16a aufgebracht, das an eine nicht dargestellte Viskosequelle angeschlossen ist. Die Naht wird auf diese Weise nur schwach gebunden und ist in hohem Maße gegen Beschädigung ,empfindlich. Die Naht wird erst nach der Zelluloseregeneration und dem Trocknen der fasrigen Haut während des Herstellungsprozesses die erforderliche Festigkeit erhalten ο

Der schwach geschlossene Papierschlauch 10 läuft über den Dorn 17. Dieser kann ein Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 2,5 bis 18 cm mehr oder weniger sein und zwar in Abhängigkeit von dem Durchmesser des herzustellenden Schlauches oder Wurstgehäuse. Der Dorn 1i7 kann eine ausreichende Länge aufweisen und ist üblicherweise 9 bis 10 m oder mehr lang. Der Dorn kann von einer geeigneten Stützeinrichtung, z. B, einem I-Träger 18 oder dgl. herabhängen. Der Papierschlauch 10 läuft über den Dorn 17 nach unten und durch einen Formring 19, welches ein Metallring ist mit einem Innendurchmesser geringfügig größer als der Durchmesser des Papierschlauche, der

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durch den Ring läuft. Der Formring 19 dient dazu, das Papier in der Schlauchform zu halten, bis das Papier das Überzugswerkzeug 21 erreicht.

Das Überzugswerkzeug 21 ist ein Hohlring aus Metall oder dgl. und enthält eine ringförmige Öffnung 22, die sich in Umfangsrichtung auf der Innenfläche erstreckt. Durch diese tritt die Viskoselösung auf die Außenfläche des nach unten bewegten Papierschlauches 10.

Die Viskoselösung wird unter positivem Druck von der Innenkamnier des Werkzeugs 21 durch den ringförmigen Schlitz 22 gedrückt, um das Papier durchgehend zu überziehen und zu imprägnieren und zwar auf der Außenseite und der Innenseite, wenn der Papierschlauch sich nach unten bewegt.

Ein Hülse 23, bevorzugt aus synthetischem Hartmaterial wie Nylon, Teflon oder Delron, ist auf dem Dorn 17 montiert um eine gleichförmige Aufbringung der Viskose durch die Öffnung 22 zu gewährleisten, wenn der Schlauch 10 nach unten über den Dorn läuft. Die Hülse 23 weist auf ihrer Innenseite eine Reihe von Schlitzen 24 auf, durch welche Luft aus dem Raum 25 zwischen der Innenfläche 26 des Schlauches 10 und der äußeren Oberfläche 27 des Dornes entweichen kann.

Eine begrenzte Anzahl, z, B. vier Gleitringe 28a und 28b sind auf dem Dorn 17 in ausgewählten Abständen angeordnet„ Die

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Gleitringe weisen kegelförmige Gestalt auf und besitzen geneigte Schürzenabschnitte 29. Die Gleitringe dienen dazu, die Innenseite des mit Viskose imprägnierten Schlauchmaterials davor zu bewahren, daß sie gegen die Außenseite des Dorns 17 gedrückt wird, wenn der Schlauch nach unten bewegt wird. Zwei Gleitringe 28a sind auf dem Dorn oberhalb und unterhalb des Formringes'. 19 angeordnet, wobei der kegeistumpfförmige Schürzenabschnitt 29 nach unten ragt, um so die nach unten gerichtete Bewegung des Schlauches 10 zu unterstützen. Ein zweiter Satz von Gleitringen 28b ist auf dem Dorn 17 unterhalb des Überzugswerkzeugs 21 angeordnet, wobei jedoch der Schürzenabschnitt 29 nach oben ragt. Dadurch soll ein nach oben fließender Gasstrom, der noch weiter unten erläutert wird, nach außen radialer Richtung In Kontakt mit der Innenseite des Schlauches abgelenkt werden, wenn das Gas nach oben strömt.

Luft oder ein anderes Gas, z. B. Stickstoff oder Kohlendioxyd, wird unter einem kontrollierbaren niedrigem Druck durch einen flexiblen Einlaß 4Ό eingeleitet, der sich durch den Dorn 17 \con einer nicht dargestellten Quelle bis zu einer metallenen Rohrwindung 30 erstreckt, welche aus Aluminium bestehen kann. Diese ist auf dem Dorn 17 so montiert, daß sie den Dorn an einem Punkt nahe dem unteren Ende des Domes umgibt. Der äußere Durchmesser der Windung 30 ist geringer als der innere Durchmesser des Schlauches 10, so daß der Schlauch 10 über die Windung passieren kann, wenn der Schlauch nach unten in das Koagullerungsbad 31 bewegt wird. Das der Windung 30 zugeführte

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Gas wird aus der Windung 30 in das Innere des Schlauches 10 durch eine Vielzahl von in engen Abständen angeordneten Öffnungen 30aeingeleitet, die in der oberen Umfangsflache der Windung 30 vorgesehen sind. Das Gas wird verteilt und fließt nach oben von dem Ring aus und gelangt in den Raum 25 zwischen der Innenfläche 26 des Schlauches 10 und der äußeren Fläche 27 des Domes. Die zugeführte Luft, die in den Schlauch 10 der Rohrwindung 30 austritt, weist einen niedrigen Überdruck aus, der ausreicht, um Jeden negativen Druck zwischen der Innenfläche 26 des Schlauches 10 und der Außenfläche 27 des Dornes 17 zu kompensieren und der einen kontinuierlich nach oben gerichteten Gasstrom im Schlauchinneren und in dem Raum 25 gewährleistet, wodurch der Schlauch 10 von innen her während des Durchgangs über den Dorn 17 abgestützt wird. Dabei ist der Druck jedoch so gewählt, daß er nicht ausreicht, um das Schlauchmaterial nennenswert aufzublasen oder zu dehnen. Die Anordnung ist so eingestellt, daß der sich ergebende Druck, der auf die Innenseite der Schlauchwandung wirkt, praktisch gleich Null ist, so daß ein Brechen oder Reißen des Schlauches vermieden wird, wenn er sich nach unten über den Dorn bewegt.

Manometrische Einrichtungen, z. B. Regelventile, die nicht gezeigt sind, können verwendet werden, um den Druck der der Windung 30 zugeführten Luft einzustellen., Das Gas wird der Rohrwindung 30 unter einem niedrigen prositiven Druck allgemein im Bereich von etwa 0,07 bis 0,35 kg/cm und vorzugsweise

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zwischen 0,07 und 0,21 kg/cm zugeführt. Für das Verfahren nach der Erfindung ist es kritisch, daß das Gas unter einem niedrigen positiven Druck zugeführt wird und nicht irgendeine wesentliche Kraft auf die Wandung des nur schwach abgedichteten Schlauches ausübt. Wenn der Gasdruck innerhalb des Schlauches 10 einen Wert von etwa 0,35 kg/cm überschreitet, besteht die Gefahr, daß eine Kraft auf die Wände des mit Viskose imprägnierten Schlauchkörpers ausgeübt wird, was dazu führt, daß die Schlauchnaht aufgeht und sich der Schlauch spaltet. Das bedeutete einen Bruch im Schlauch und damit einen Verlust in der Schlauchproduktion. Das Gas wird aus den fasrigen Schlauchgehäuse durch die Schlitze 24 der Hülse 23 und oben aus dem oberen Ende der Vorrichtung herausgeführt.

Eine kontinuierlich nach unten gerichtete Bewegung selbst mit viskoseimprägnierten Papierschlauches 10 führt dazu, daß der Schlauch in das Koagulierungsbad 31 eintritt, das im Gefäß enthalten ist. Das Koagulierungsbad 31 enthält eine etwa 5%-ige Schwefelsäure und verschiedene Salze. Bei Kontakt mit dem Säurebad wird der Viskoseüberzug auf der Außenseite des Papierschlauches 10 koaguliert und regeneriert. Die Umwandlung der Viskose in regenerierte Zellulose beginnt und setzt sich fort innerhalb des Bades und wenn der Schlauch um die Rolle bewegt und setzt sich fort, wenn der Schlauch über und unter die Abstreichstangen 38 und 39 und die Rolle 41 geleitet wird.

Beim Ausführen der Säuregeneration der Zellulose an dem Papierschlauch 10 wird Säure für das Bad 30 durch ein Rohr 36a

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von einer nicht gezeigten Quelle eingepumpt, um die Regeneration der Zellulose der Viskose an der Außenwand des Schlauches 10 zu bewirken. Die gleiche Art und Konzentration der Säure wird auch in das Innere des Schlauches durch den Dorn 17 hindurch eingepumpt und zwar mit Hilfe einer Einlaßleitung 42, die im Inneren des hohlen Domes angeordnet ist und sich über die ganze Länge des Domes erstreckt. Die verbrauchte Koagulierungsflüssigkeit 41 innerhalb des Schlauches 10 wird kontinuierlich abgeführt, in dem man ein Vakuum durch das Rohr 43 wirken läßt. Die Absaugung erfolgt mit einer auf die Zuführung der Säure eingestellten Geschwindigkeit vorgenommen. Die verbrauchte Flüssigkeit wird vom Inneren des Schlauches 10 durch die gesamte Länge des Dprnes 17 abgesaugt und vom entgegengesetzten Ende der Vakuumleitung 43 in eine nicht dargestellte Sammeleinrichtung ausgestoßen. Das untere Ende der Säureeinlaßleitung 42 ragt in den unteren sich verengenden Bereich 44 des Domes 17, um die KoagulierungsflUssigkeit zu dem untersten inneren Endbereich des sich nach unten fortschreitend bewegenden Schlauches 10 einzuführen. Die verbrauchte KoagulierungsflUssigkeit kann sich innerhalb des unteren Bereiches des Schlauches 10 bis zu einer Höhe sammeln innerhalb des Schlauches, die geringfügig höher, vorzugsweise etwa 2,5 bis 12 mm höher liegt, als das Niveau der KoagulierungsflUssigkeit in dem Bad 30. Das untere oder Einlaßende der Vakuumleitung 43 erstreckt sich gerade bis zu dem Flüssigkeitsniveau der verbrauchten KoagulierungsflUssigkeit innerhalb des Schlauches«

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Der koagulierte Schlauch gelangt dann durch Waschbäder und Trockentunnel, die nicht gezeigt sind, aber die wesentlich die gleichen sind, wie sie bekannt sind. Es wird hierzu beispielsweise auf die US-PS 1 937 225 verwiesen. Zum besseren Verständnis der verschiedenen Schritte sind das Waschen, Trocknen und das Aufwickeln und das AufbBwahren des erzeugten Wursthautkörpers ohne Bezugsziffern schematisch angedeutet.

Beim Herstellen der Wursthaut nach der Erfindung ist die Geschwindigkeit der Haut in der Bewegung nach unten annähernd etwa 6 m bis 15 m/min, mehr oder weniger und die Kontaktzeit im Säurebad 31 liegt in der Größenordnung von 10 bis 14 see.

Die fasrige Wursthaut, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wird, ist zäh und fest und läßt sich besonders gut bei der Herstellung von großen Würsten verwenden, wobei sie im wesentlichen frei von Viskoseflecken ist und mit einer guten Ausbeute und einer Nachgiebigkeit annähernd von 90% hergestellt werden kann.

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Claims

F ■ PATENTANWÄLTE ' DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN UZ: 6698 Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von faserverstärkten Zellulosehäuten für Würste oder dgl., bei dem ein Schlauch aus Papier gebildet und über einen Dorn nach unten bewegt wird, dabei mit Zellulose imprägniert und dann der Wirkung einer Koagulierungsflüssigkeit ausgesetzt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß man in dem über den Dorn nach unten bewegten Schlauch einen Gasstrom aufsteigen läßt, und der Druck des Gasstromes so bemessen wird, daß er den Schlauch in seiner geöffneten Form hält, ohne ihn meßbar zu dehnen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gasstrom mit einem geringen Überdruck, von insbesondere zwischen etwa O₉ 07 und etwa 0,35 kg/cm aufsteigen läßt.

3. Vorrichtung zum Ausführen es Verfahrens nach Anspruch 1

oder 2 mit einer Einrichtung zur Formgebung und Vorwärts« bewegung des Schlauchkörpers nach unten entlang einem Dorn, sowie Einrichtungen zum Imprägnieren des Schlauchkörpers außen und innen mit Viskose und zum Koagulieren der Viskose am Schlauchkörper, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (30) vorgesehen ist, mittels der -Gas unter einem solchen Druck in das Schlauchinnere einführ-

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bar ist, daß mittels des aufwärts gerichteten Gasstroms der Schlauch ohne meßbare Änderungen seiner Abmessungen im geöffneten Zustand den Dorn entlang bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufbringung des Gases eine Schlauch- oder Rohrwindung mit einer Vielzahl von in sehr engem Abstand angeordneten Öffnungen ist, welche Windung (30) innerhalb des Schlauches angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Windung (30) im unteren Endbereich des Dornes angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ablenkeinrichtungen (28b) vorgesehen sind, mittels denen der Gasstrom bei seiner Aufwärtsbewegung durch den Schlauch radial nach außen ablenkbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkungseinrichtung aus mehreren kegelstumpfförmigen Ringen (28b) auf dem Dorn besteht.

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