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Verfahren zur Herstellung biegsamer Schläuche. Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung biegsamer nahtloser Schläuche, die vorzugsweise als
Kunstdärme in der Wurstfabrikation verwendet werden sollen, aus Viskose oder einer
ähnlichen, nick von selbst erhärtenden Masse durch Ausspritzen durch eine Ringdüse
und Bespülen mit erhärtenden Mitteln beim Verlassen der Düse. Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß die mechanische Zähigkeit und damit die Haltbarkeit derartiger
Viskoseschläuche wesentlich gesteigert werden kann, indem man sie gleichzeitig mit
dem Vorgang der Erhärtung mechanisch dehnt. Demgemäß wird nach der vorliegenden
Erfindung zum Unterschied von bekannten Verfahren der Schlauch beim Verlassen der
Düse und noch bevor er erhärtet ist, durch inneren Druck ausgeweitet.
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Eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist auf der Zeichnung
veranschaulicht.
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In dieser ist Fig. i ein lotrechter Längsschnitt durch die Presse.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 und Fig. 3 ein Schnitt nach 3-3 in
Fig. i, beide in vergrößertem Maßstab.
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Fig. ¢ ist ein lotrechter Schnitt durch den Düsenteil der Presse in
vergrößertem Maßstab.
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Fig. 4.a ist ein lotrechter Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform
der Düsenmündung. Fig. 5 ist ein Schnitt nach 5-5 in Fig. -., Fig. 6 ist ein lotrechter
Schnitt durch den oberen Teil der Düse und das 'Mischsieb, der gegen die Schnittebene
der Fig. 4 um 9o° gedreht ist.
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Fig. 7 ist ein wagerechter Schnitt nach 7-7 in Fig. d..
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Fig.8 ist eine schematische Darstellung einer vollständigen Maschine
zur Ausübung des Verfahrens.
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Fig. 9 ist ein lotrechter Schnitt durch einen Dorn, der unterhalb
der Düse angebracht werden kann, um .die Ausdehnung des Schlauches nach dem Verlassen
der Düse zu unterstützen und die Reibung zu erhöhen.
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Fig. iö ist eine schematische Darstellung eines Walzenpaares zur Förderung
des Schlauches durch die verschiedenen zu seiner Behandlung vorgesehenen Bäder.
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Fig. r i ist eine schematische Darstellung des zur Förderung des Schlauches
durch die verschiedenen Bäder vorgesehenen Trichters, an dem das Schlauchende befestigt
wird.
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Fig. 12 Ist eine schematische Darstellung der Anordnung der zum Trocknen
des Schlauches dienenden Heizwalzen.
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Um den nötigen Druck für das Ausspritzen des Schlauches zu erzielen,
dient ein Druck-,vasserzylinder io, der vorzugsweise mit einem dünnen Messingmantel
i i ausgekleidet ist. Der Zylinder ist durch ein Kopfstück 12 abgedeckt, in das
ein Röhr 13 eingesetzt sein
kann, das dazu dient, das Druckmittel
zuzuführen. Im Zylinder bewegt sich ein Kolben 15, dessen Kolbenstange 1q.
durch eine Stopf-Buchse 16, 18, r9, 2o mit einem zweiten Kolben 22 in einen zweiten
Zylinder 23 hineinragt und hier mit einem zweiten Kolben 22 verbunden ist. Durch
ein ringförmiges Gefäß 17 kann die Stopfbuchse reit C51 versorgt werden.
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Der zweite Zylinder 23 dient zur Aufnahme der plastischen Masse, aus
der der Schlauch hergestellt werden soll. Sein unteres Ende ist durch einen Deckel
24 abgeschlossen, auf dem ein Mischsieb 25 ruht. Durch eine Offnung 26 kann der
Materialzylinder 23 mit neuer Masse beschickt werden. Unter dem Sieb 25 befindet
sich ein flacher Hohlraum, der als Mischkammer dient und in ein zweites feineres
Mischsieb 28 ausmündet, über -dem gwünschtenfalls noch ein Drahtnetz 27 eingelegt
werden kann.
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Unter dem Mischsieb 28 ist eine zweite Mischkammer 29 - vorgesehen,
und unmittelbar darunter befindet sich die Düse 3o, die mit Hilfe einer ringförmigen
Mutter 31 festgespannt ist.
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Das obere Ende der Düsenbohrung ist durch ein konisches Einsatzstück
verschlossen, das zwei Bohrungen (Fig. 6) enthält, welche die Verbindung zwischen
der Mischkammer 29 und der ringförmigen Düsenmündung herstellen, und außerdem Zuführungsrohre
36 und do mit dem Inneren eines Hohldorns 32 verbindet, der die Düse ausfüllt und
dadurch den inneren lichten Durchmesser des Schlauches an der Austrittsstelle bestimmt.
An den Kanal4r ist ein Rohr33 angeschlossen, dessen unteres Ende über die Düsenmündung
hervorragt und einen Konus 3q. trägt, der mit Hilfe einer Gegenmutter 35 so eingestellt
werden kann, daß die Mündung des Hohldörnes 32 die Form eines schmalen, nach außen
geneigten ringförmigen Schlitzes erhält. Mit dem Hohlraum außerhalb des Rohres 33
ist das Zuführungsrohr 36 verbunden.
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Unmittelbar unterhalb der Düsenmündung erweitert sich deren Bohrung
und bildet einen Ringraum 37, der durch einen Deckel 38 derart abgeschlossen ist,
daß ein schmaler, ringförmiger, nach innen gekehrter Schlitz offen bleibt.
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An den Deckel 38 kann nach der in Fig. q.a gezeichneten Ausführungsform
eine Lehrhülse 63 angeschlossen sein, die sich ganz wenig nach unten erweitert.
Nach Fig. 9 kann an das Rohr 33 ein Dorn 62 angeschlossen sein, der sich ebenfalls
nach unten allmählich erweitert, bis sein Durchmesser etwas größer ist als der des
Hohldorns 32.
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Die ganze Presse i,-*. ,-l vorzugsweise auf Stielen 4? so hoch über
einer Grundplatte 41 aufgestellt, daß darunter genügend Raum bleibt, um den aus
der Düsenmündung austretenden Sehlauch der erforderlichen Behandlung zu unterziehen.
Zu diesem Zweck. ragt unter die Düse das eine Ende eines endlosen Fördergurtes q-q-
(Fig.8), der vorzugsweise aus Gewebe hergestellt wird. DerGurt nimmt den austretenden
Schlauch auf und führt ihn in ein Bad 45 über, das mit koagulierenden Lösungen beschickt
werden kann. Beim Verlassen des Bades 45 läuft der Schlauch auf Förderwalzen durch
eine Reihe von Trögen 46, 47, 4.8 und 49, in denen er durch Einwir-kung verschiedener
Flüssigkeiten gewaschen und imprägniert werden kann, und gelangt von da zu einem
Satz von Trockenwalzen 54, die hohl sind, um von innen beheizt «erden zu können,
und verläßt diese als fertiges Erzeugnis. - -Die beschriebene Einrichtung eignet
sich vornehmlich zur Herstellung von biegsamen Schläuchen aus Zellulose, die z.
B. zum Ersatz von Därmen bei der Wurstfabrikation verwendbar sind. Sollen andere
Materiale verarbeitet werden, so muß die Einrichtung entsprechend abgeändert werden.
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Der Verlauf des Verfahrens bei der Erzeugung von Zelluloseschläuchen
gestaltet sich folgendermaßen: Durch die öffnung 26 wird Viskose, die nach einem
der bekannten Verfahren gewonnen worden ist, in die Materialkammer 23 der Presse
eingedrückt und dort dem Druck des Kolbens 22 ausgesetzt und dadurch durch die Bohrungen
des Mischsiebes 25 hindurchgepreßt. Wird ganz frische Viskose verwendet, so kann
diese mechanische Vorbehandlung auch unterbleiben, da solche Viskose in der Regel
ganz homogen ist. Ist aber das Material schon älter und enthält örtliche Verdickungen,
so trägt das Durchpressen durch das Sieb wesentlich zur Erzielung eines gleichmäßigen
Erzeugnisses bei. Demselben Zweck dient das Drahtnetz 27 und das Barunterliegende
zweite Mischsieb. Beim Verlassen der Mischkammer 29 fließt das Material durch den
konischen Kopf in den Ringraum der Düse und tritt an deren Mündung in Form eines
dünnwandigen, weichen, biegsamen, zusammenhängenden Schlauches aus. Die Länge des
ringförmigen Düsenraumes kann verschieden angenommen werden. Die Erfahrung hat ergeben,
daß sie ungefähr das== Vierfache des Schlauchdurchmessers betragen sollte, um gute
Ergebnisse zu erzielen. Wird Viskose verwendet, so erübrigt es sich, irgendwelche
Teile der Presse zu beheizen oder abzukühlen. Werden aber andere Stoffe verarbeitet,
wie z. B. Gelatine, so ist es erforderlich, den Materialzylinder 23 zu erwärmen
und die Düse abzukühlen, was mit Hilfe von
passenden Mänteln geschehen
kann, in denen das Heiz- und Kühlmittel zirkuliert.
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Wird Viskose verwendet, so wird sie unmittelbar nach dem Verlassen
der Düsenmündung der koagulierenden Wirkung entsprechender Lösungen unterworfen.
Hierzu kann in bekannter Weise Ammoniumchlorid verwendet werden. Die koagulierende
Flüssigkeit wird zum Teil durch das Rohr 36 eiregedrückt, gelangt von hier in den
Raum zwischen dem Hohldorn 32 der Düse und dem Rohr 33 und tritt durch den- Ringrahm
über dem Konus 34 aus. Durch die nach außen konische Gestaltung des Austrittsschlitzes
wird erreicht, daß die Flüssigkeit nach allen Seiten gegen die Innenwand des austretenden
Schlauches gespritzt wird, so daß alle Teile der inneren Oberfläche damit gründlich
und gleichmäßig in Berührung gebracht werden. Ein anderer Teil der Lösung wird durch
das Rohr 39 eingeführt, gelangt in den Ringraum 37 und wird von hier aus ebenfalls
in einer ganz gleichförmigen dünnen Schicht gegen die Außenseite des Schlauches
gespritzt.
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Gleichzeitig wird durch die Rohre 40 und 33 Druckluft eingeblasen.
Da der Schlauch bei der weiteren Behandlung um Walzen geführt und dabei zusammengedrückt
wird, kann die Luft nicht entweichen, und es gelingt auf diese Weise, den Schlauch,
solange er noch nicht durch die Einwirkung der koagulierenden Substanzen seine Formbarkeit
verloren hat, auszudehnen.
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Nach dem Austritt aus der Düse sinkt der fertig geformte Schlauch
unter der- Wirkung seines eigenen Gewichts. um ein Stück herab, dessen Länge je
nach dem Wesen des verwendeten Materials verschieden anzunehmen ist, und wird von.
dem Fördergurt 4.4. aufgenommen, dessen eschwindigkeit der Austrittsgeschwindigkeit-
des Schlauches entsprechend eingestellt wird. Durch Anwendung d'es in Fig.9 dargestellten
Dornes kann die freihängende Länge des Schlauches wesentlich vergrößert werden.
Die Einrichtung besteht aus einem spindelförmigen Dorn 6a, der am Ende des Rohres
33 angebracht ist. Durch diesen Dorn wird die ausdehnende Wirkung der Druckluft
unterstützt und die Reibung des Schlauches an der Wand des Dornes trägt dazu bei,
das herabhängende Ende zu unterstützen. Die koagulierende Flüssigkeit wird außerdem
durch den Dorn dicht an die Wandung des Schlauches herangedrängt. Um der Druckluft
freien Durchtritt zu ermöglichen, ist der Dorn, vorzugsweise der Länge nach durchbohrt.
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Der Fördergurt q.¢ kann vorzugsweise durch die Ränder der Walzen,
über die er läuft, zu einer Rinne aufgebogen werden, welche den am Schlauch herablaufenden
Überschuß an koagulierender Flüssigkeit aufnimmt. Die so gebildete Rinne führt das
ausgepreßte Ende des Schlauches, das beständig innen und außen von koagulierender
Flüssigkeit umgeben ist und außerdem durch die eingeführte Luft aufgeblasen ist,
so lange fort, bis es genügend erhärtet ist. Alsdann fällt es in den Trog .45, in
dem sich zugleich der Flüssigkeitsüberschuß ansammelt und von dem er durch eine
Umlaufpumpe abgezogen und in den Kreislauf zurückbefördert werden kann.
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Durch die eingeblasene Druckluft wird der Schlauch ummittelbar nach
seinem Verlassen der Düse ausgedehnt, bis er sich an die Innenwände der Abschlußscheibe
38 anlegt, die den Boden der ringförmigen Kammer 37 bildet. Vorzugsweise wird mit
der Bodenplatte 38 eine schwach konische Hülse 63 (Fig. 4.a) verbunden, welche die
Ausdehnung des Schlauches unter dem Druck der eingeblasenen Luft begrenzt und durch
die Reibung an ihrer Wandung dazu beiträgt, das herabhängende Stück des Schlauches
zu tragen. Diese Einrichtung ermöglicht ferner eine sehr genaue Bemessung des äußeren
Durchmessers.
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Außer Ammoniumchlorid können auch andere koagulierende Substanzen
verwendet werden. Wenn beispielsweise das Ausgangsmaterial eine Lösung von Zellulosenitrat
ist, kann eine Kuproammoniuinlösung oder eine Zinkchloridlösung verwendet werden.
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Die folgende Behandlung des erhärteten Schlauches beschränkt sich
im wesentlichen auf Waschen, Härten und Trocknen. Indem der Schlauch aus der Presse
kommt, wird sein Ende an der Fördervorrichtung 58 befestigt, wie dies in Fig. i
i dargestellt ist. Der Trichter 59 nimmt während der weiteren Förderung die Flüssigkeit
auf , durch die er geführt wird, so daß sie gleichzeitig die Innen- und Außenseite
des Schlauches bespült. Indem ferner der Trichter zwischen den. Förderwalzen gehoben-
und gesenkt wird, entsteht durch das Aufnehmen der Flüssigkeit ein kleiner Überdruck
im Innern. Dadurch wird der Schlauch noch weiter gedehnt, wodurch seine Stärke erhöht
wird.
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Wird Viskose verarbeitet, so wird das erste Bad vorzugsweise mit einer
konzentrierten Lösung vonNatriumsulfit beschickt, die durch Natriumbisulfit angesäuert
wird. Durch diese Behandlung verliert das Erzeugnis fast voll= ständig seine gelbe
Färbung..
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Die Behandlung im folgenden Bade dient dazu, den Schlauch zu härten
und in Wasser unlöslich zu machen. Dazu können verschiedene Substanzen dienen.-
Vorzugsweise wird eine 25 bis 30 prozentige Glyzerinlösung bei einer Temperatur
von ioo° verwendet. In dieser Lösung verbleibt das Erzeugnis ungefahr
fünf
Minuten, wobei eine Wanddicke von 0,75 min vorausgesetzt ist. Durch diese Behandlung
wird die Haut dermaßen gehärtet, daß sie auch mit kochendem `'Wasser nicht erweicht
werden kann.
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Der Schlauch wird nunmehr in siedendes Wasser geleitet und dadurch
von allen ihin anhaftenden löslichen Bestandteilen gereinigt. Vorzugsweise werden
mehrere solche Waschbäder nacheinander verwendet, und das Glyzerin, welches mit
dein Schlauch in die Reinigungsbäder übergeht, wird aus dein ersten Reinigungsbad
wieder gewonnen und in den Kreislauf zurückgeführt, Nach dem Naschen wird der Schlauch
von neuem .mit heißem, verdünnten Gh.zerin behandelt, das ihn imprägniert und geschmeidig
macht. Alsdann wird das Erzeugnis getrocknet und noch ehe die sichtbare Oberflächenfeuchtigkeit
ganz verschwunden ist, noch mit 01, beispielsweise dein öl der Sojabohnen, eingerieben,
wodurch seine Geschmeidigkeit und seine Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit noch
weiter erhöht wird. Schließlich wird der Schlauch über Trockenwalzen geführt, die
so warm gehalten werden, daß sie das Hydratwasser austreiben. Am besten werden dampfbeheizte
hohle Walzen, ähnlich denen verwendet, die in der Papierfabrikation in Gebrauch
sind, nur daß sie einen kleineren Durchmesser haben und langsamer angetrieben werden
können (Fig. i2).
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In inanchen Fällen erscheint es wünschenswert, die Behandlung mit
heißen Walzen zu vermeiden, und in solchen Fällen wird der Schlauch durch ein Bad
geführt, das wasserfreies Glyzerin enthält, das auf eine Temperatur von ißo° gebracht
ist. Dadurch wird ebenfalls das Hvdratiwasser entfernt: Durch eine weitere Behandlung
mit wasserverdünntein Glyzerin wird der Überschuß an wasserfreiem y Glyzerin entfernt,
und der Schlauch wird entweder an der Luft oder durch Merführen über schwach beheizte
Walzen getrocknet.
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Das fertige Irrzeugnis besteht, abgesehen von dem Gehalt an Glyzerin,
aus fast reiner Zellulose und ist in dieser Form am besten geeignet, als Ersatz
für natürliche Wursthüllen zu dienen. Nach seinem Aussehen ist es kaum von natürlichen
Därmen zu unterscheiden, dabei, wenn es verzehrt wird, völlig unschädlich und infolge
, seiner aseptischen Entstehung und Behandlung in höherem Grade fäulnisbeständig
und daher geeigneter, um aufgespeichert zu werden, als Natur-(lärme.
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Die Länge der einzelnen Stücke, die hergestellt werden, ist beliebig,
indem man entweder je eine Charge des Materialzylinders 23 auspressen kann oder
aber den Zylinder von neuem beschicken kann, bevor er sich vollständig geleert hat.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Herstellung wird aber gewonnen, wenn die einzelnen;
in je einem Arbeitsgang hergestellten Stücke solche Länge erhalten, daß der Schlauch
von der in einem Bade entlialtenen Lösung möglichst vollständig befreit werden kann,
bevor er in das nächste eintritt, @\ eil sonst die Bäder sich vermischen und. gegenseitig
verunreinigen, wodurch ihre Wirkung beeinträchtigt wird.