DE69915451T2

DE69915451T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchmesserkontrolle von klaren extrudierten Schläuchen

Info

Publication number: DE69915451T2
Application number: DE69915451T
Authority: DE
Inventors: Niel Edwin La Grange Nielsen
Original assignee: Viskase Corp
Current assignee: Viskase Corp
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2019-12-25
Also published as: ATE261249T1; CA2282927A1; EP1046340A1; CA2282927C; US6264874B1; ES2217702T3; DE69915451D1; EP1046340B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung einer nicht-derivatisierten Zelluloselebensmittelhülle, bei der eine Zelluloselösung als ein Schlauch extrudiert und das Lösungsmittel anschließend zum Ausfällen oder Regenerieren der Zellulose entfernt wird. Im einzelnen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kontrollieren des Durchmessers des Schlauches, während er extrudiert und bevor er regeneriert wird.
Hintergrund der Erfindung
Die Erzeugung und Verwendung von Zelluloselebensmittelhüllen für die Herstellung von Frankfurter Würsten und ähnlichem ist beim Stand der Technik wohlbekannt. Es sind automatische Füllmaschinen verfügbar, die eine nicht gekochte Fleisch- oder Geflügelemulsion in eine lange röhrenförmige Hülle stopfen, während gleichzeitig die gestopfte Hülle zu einzelnen Würsten ausgebildet wird. Das Ergebnis besteht aus einer langen Kette von Würsten, die bis zu 40 oder 50 Meter oder länger sein kann.
Derzeit beteiligt das einzige kommerzielle Verfahren zum Herstellen einer Zellulosehülle für Frankfurter Würste das wohlbekannte Viskoseverfahren. In dem Viskoseverfahren wird eine natürliche Zellulose mit einer starken Base in Kontakt gebracht, um Alkalizellulose zu erzeugen. Anschließend wird die Alkalizellulose zur Erzeugung von Zellulosexanthat, einem löslichen Zellulosederivat, mit anderen Chemikalien zur Reaktion gebracht. Das Xanthat wird in einer wässrigen Lösung aus Natriumhydroxid aufgelöst und die Lösung wird als ein Schlauch nach oben in ein Säurebad extrudiert. Die Säure reagiert mit dem Xanthat, um die Zellulose in der Form eines hydrierten Zellulosegels zu regenerieren. Somit vollzieht sich in dem Viskoseverfahren eine erste chemische Reaktion zur Erzeugung eines löslichen Zellulosederivats und eine zweite chemische Reaktion zu Regenerierung der Zellulose von dem Derivat. Dann wird das Gel gewaschen, mit einem Polyol wie z. B. Glyzerin plastifiziert und danach von einem Feuchtigkeitsgehalt von 200% oder höher auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 15% und vorzugsweise bis etwa 5% bis 10% auf der Basis des Gewichts von trockener Zellulose in der Hülle bzw. der "Bone dry gauge" (BDG) getrocknet wird.
Die Trocknung gibt die Eigenschaften der röhrenförmigen Zellulosehülle vor. Anschließend wird die trockene Hülle typischerweise durch eine Dampfkammer geführt, um die Zellulose erneut auf einen Feuchtigkeitspegel von etwa 10 bis 25 BDG zu befeuchten. Mit diesem Pegel ist die Hülle ausreichend biegsam, um eine weitere Handhabung ohne Beschädigungen zu ermöglichen.
In jüngerer Zeit ist ein Auflösungsverfahren an die Herstellung von Zellulosehüllen angepasst worden. Für die Einzelheiten des Verfahrens erfolgen Bezüge auf US-A-5 277 857 und US-A-5 451 364. Kurz gesagt wird in dem Auflösungsverfahren die natürliche Zellulose einer direkten Auflösung durch ein Zelluloselösungsmittel wie z. B. N-methyl-morpholin-N-oxid (NMMO) unterzogen. Die sich ergebende Zelluloselösung ist insofern thermoplastisch, als dass sie bei Raumtemperatur fest ist. Die Lösung wird bei etwa 100°C als ein Schlauch nach unten in ein Regenerierbad extudiert, das ein Nichtlösungsmittel für die Zellulose wie z. B. Wasser enthält. In dem Bad wird das Lösungsmittel von dem extrudierten Schlauch extrahiert, um die Zellulose als ein hydriertes Zellulosegel auszufällen oder zu regenerieren. Daher findet in dem Auflösungsverfahren keine chemische Reaktion statt und die Zellulose ist nicht-derivatisiert. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezieht sich "nicht-derivatisierte" Zellulose auf eine Zellulose, die keiner kovalenten Bindung mit einem Lösungsmittel oder Reagens unterzogen worden ist, sondern durch eine Assoziierung mit einem Lösungsmittel oder Reagens durch Van der Waals-Kräfte und/oder eine Wasserstoffbindung aufgelöst worden ist. Wie in dem Viskoseverfahren wird der Schlauch aus Zellulosegel gewaschen (um restliches Lösungsmittel zu entfernen) und getrocknet, um einen Zellulosefilm auszubilden und dessen Eigenschaften einzustellen. Danach wird der getrocknete Film wieder befeuchtet.
Der Verlauf der Extrusion findet nach unten durch einen Luftspalt statt, der als der Abstand von dem Auslass der Extrusionsdüse zu der Oberfläche der Flüssigkeit in dem Regenerierbad definiert ist. Wie in US-A-5 277 857 offenbart liegt ein Dorn vor, der von der Extrusionsdüse nach unten absteht und sich zu einer unmittelbar unter dem Flüssigkeitspegel in dem Regenerierbad liegenden Stelle hin erstreckt. Dieser Dorn, der innerhalb des extrudierten Schlauchs angeordnet ist, beinhaltet einen engen Schaft und einen unteren Bereich, dessen Durchmesser größer als derjenige des Schafts ist. Das vergrößerte untere Ende des Dorns ist ein Größenfestlegungsbereich, indem er dazu dient, die Größe des extrudierten Schlauches durch diametrales Aufweiten einzustellen.
Der extrudierte Schlauch ist hoch viskos (3.000.000 bis 11.000.000 Zentipoise (3000 bis 11000 Pas)) und klebt bei einem Kontakt mit dem Dorn an diesem fest. Um dies zu verhindern, wird eine schmierende Flüssigkeit, üblicherweise eine Verdünnungslösung des Lösungsmittels, durch Anschlüsse in dem Dorn in den extrudierten Schlauch eingeleitet. Eine derartige Anordnung ist in US-A-5 759 478 und US-A-5 766 540 offenbart. Wie in diesen Patenten dargestellt liegt der Flüssigkeitskörper um den Schaft des Dorns herum unmittelbar über dem vergrößerten unteren Bereich und bildet ein inneres Bad aus. Der Zweck des inneren Bades besteht darin, die Extraktion von Lösungsmittel an der inneren Oberfläche des extrudierten Schlauchs auszulösen und den Durchtritt des extrudierten Schlauchs über den vergrößerten unteren Bereich des Dorns zu erleichtern. Eine Schmierung wird bereitgestellt, wenn Flüssigkeit von dem inneren Bad nach unten und über die Oberfläche des vergrößerten Bereichs des Dorns gezogen wird. Die von dem inneren Bad abgezogene Flüssigkeit wird bei einer Rate kontinuierlich ersetzt, die das Volumen des inneren Bades über dem Dorngrößenfestlegungsbereich relativ konstant hält.
US-A-5 451 364 offenbart, dass die Hülleneigenschaften durch eine Erhöhung der Länge des Luftspalts auf 12 inch (30 cm) verbessert werden. US-A-5 766 540 offenbart die Verwendung einer sogar noch längeren Luftspalte und schlägt vor, dass das Vollziehen der Extrusion durch einen Luftspalt mit einer Länge von 50 cm oder mehr die Eigenschaften weiter verbessern kann.
Jedoch bereitet eine Luftspaltlänge von mehr als 30 cm und bis zu 50 cm oder höher sowohl in der Startphase des Extrusionsbetriebs wie während der kontinuierlichen Extrusion Probleme. Die in der Startphase auftretenden Probleme werden von US-A-5 766 540 angegangen.
Der extrudierte Schlauch verengt sich, wenn er durch den Luftspalt gezogen wird. Ein Verengen des extrudierten Schlauchs wird bis zu einem gewissen Maß dadurch bewerkstelligt, dass der Schaft des Dorns einen kleineren Durchmesser als der untere Bereich aufweist, der die Größe des Schlauches festlegt. Wenn sich der extrudierte Schlauch daher verengt, hat er Spiel, um ein Inkontakttreten mit dem Schaft des Dorns zu verhindern. Jedoch hat sich gezeigt, dass der Durchmesser des extrudierten Schlauchs in den Bereich des Luftspalts über die Zeit hinweg bis zu dem Punkt hin abnimmt, wo der Schlauch in Kontakt mit dem Schaft des Dorns treten kann. Ein derartiger Kontakt ist äußerst unerwünscht, da während eines derartigen Kontakts der extrudierte Schlauch an dem Schaft des Dorns anhaftet und den kontinuierlichen Extrusionsbetrieb sofort unterbricht.
Für die Abnahme des Durchmessers des extrudierten Schlauchs über die Zeit hinweg sind mehrere Gründe denkbar. Ein möglicher Grund besteht beispielsweise darin, dass das Volumen von Luft innerhalb des extrudierten Schlauchs über die Zeit hinweg auf Grund von Undichtigkeiten in dem System abnimmt, die ein Aufsteigen von Gasen durch die Düse ermöglichen. Ein weiterer möglicher Grund besteht darin, dass Gase innerhalb des Volumens des extrudierten Schlauchs mittels Reibung nach unten gezogen werden, um so von dem Volumen oberhalb des vergrößerten Bereichs des Dorns zu dem Volumen unterhalb des vergrößerten Bereichs zu laufen. Dies ist ausführlicher in US-A-5 759 478 beschrieben. Ebenfalls kann der Verlust an Gasvolumen auf Grund des graduellen Auflösens von Gasen in die Flüssigkeit des inneren Bades erfolgen. Unabhängig von den Gründen ist jedoch eine übermäßige Verengung des extrudierten Schlauchs unerwünscht, und insbesondere dort, wo ein langer Luftspalt der oben erwähnten Gründe halber verwendet wird.
Es ist festgestellt worden, dass der Druck innerhalb des extrudierten Schlauchs relativ konstant bleibt, wenn sich der Schlauchdurchmesser ändert. Daher ist der interne Druck keine Anzeige für den Schlauchdurchmesser. Dementsprechend ist es nicht praktikabel, den Schlauchdurchmesser durch eine Überwachung des Luftdrucks innerhalb des extrudierten Schlauchs einzustellen und anschließend Luft zuzuführen, um den Schlauch zu expandieren, wenn der Druck unter einen vorbestimmten Pegel abfällt. Ebenfalls wird der extrudierte Schlauch bei seinem Austritt aus der Düse geschmolzen. Dementsprechend führen Versuche zur Steuerung des Durchmessers mittels Einleiten von Luft unter Druck in den extrudierten Schlauch zu einer Expansion des Schlauchdurchmessers. Obgleich eine derartige diametrale Expansion erwünscht ist, um erneut ein Spiel zu dem Dorn herzustellen, erhöht die Expansion das Schlauchvolumen, was wiederum den internen Druck verringert und eine weitere Luftzufuhr notwendig macht. Das Verfahren würde solange wiederholt werden, bis der extrudierte Schlauch übermäßig aufgebläht wird oder platzt.
Allerdings verringert eine Verengung oder Kollabierung des extrudierten Schlauchs das Volumen innerhalb des extrudierten Schlauchs, womit der Pegel des inneren Bades oberhalb des Dornengrößenfestlegungsbereichs ansteigt. Daher stellt der Pegel des inneren Bades eine Anzeige für den Durchmesser des extrudierten Schlauchs dar. In einem bevorzugten Betriebsverfahren liegt der Pegel des inneren Bades oberhalb des Pegels des Regenerierbades. Eine Erhöhung des Pegels des inneren Bades, die auftreten würde, wenn sich der extrudierte Schlauch verengt oder einschnürt, führt zu anderen (hier nicht erläuterten) Problemen und sollte vermieden werden.
Wie oben angegeben stellt ein Anstieg des Pegels des inneren Bades eine Anzeige für eine Verengung des Durchmessers des extrudierten Schlauchs in der Fläche des Luftspalts dar. Dementsprechend kann der Flüssigkeitspegel für eine Auslösung einer Antwort zur Steigerung des Schlauchdurchmessers verwendet werden. Allerdings ist auf Grund des kleinen Spiels, das bereits zwischen dem Dornenschaft und dem den Schaft umgebenden extrudierten Schlauch vorliegt, eine Einsetzung von Pegelanzeigevorrichtungen in den Schlauch nicht praktikabel. Weiterhin sind sowohl der extrudierte Schlauch wie das innere Bad relativ klar, sodass für einen optischen Sensor die Unterscheidung des Pegels des inneren Bades von dem klaren Schlauch auf der Basis einer Farb- oder Opazitätsveränderung schwierig ist, wenn der Pegel des inneren Bades steigt.
Obgleich dementsprechend eine Automatisierung der Steuerung des Durchmessers des extrudierten Schlauchs erwünscht ist, ist auf Grund der oben erwähnten Probleme die Einstellung des Durchmessers und Badpegels bisher manuell erfolgt. Diesbezüglich hängt es von den Fähigkeiten des Bedieners ab, den Flüssigkeitspegel in dem inneren Bad zu verfolgen. Wenn der Durchmesser des extrudierten Schlauchs unter einen akzeptablen Grenzwert sank, löste der Bediener einen Elektromagnet aus, um einen oder mehrere Luftimpulse in den extrudierten Schlauch einzuleiten. Dies expandierte den extrudierten Schlauch, was den Pegel des inneren Bades wiederum abfallen ließ. In dem selteneren Fall, wenn sich der Durchmesser des ausgeweiteten Schlauches über einen akzeptablen Grenzwert hinaus erhöhte, hätte der Bediener Luft von dem ausgeweiteten Schlauch abgelassen, um seinen Durchmesser zu reduzieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine Kontrolle des Durchmessers des extrudierten Schlauchs in Ansprechen auf Veränderungen in dem Pegel des inneren Bades, die durch eine Abnahme des Schlauchdurchmessers bewirkt werden. Dies wird durch einen Laser oder eine andere Lichtquelle bzw. einen anderen geeigneten fokussierten Emitter oder Kollimator bewerkstelligt, der/die an einer Seite des extrudierten Schlauchs angeordnet wird und dazu ausgerichtet ist, einen refraktionsfähigen Strahl durch den extrudierten Schlauch zu leiten. Da häufig ein Schaft des Dorns vorliegt, der axial innerhalb des extrudierten Schlauchs angeordnet ist, muss der Emitter von dem Zentrum versetzt sein, sodass der Strahl nicht durch den Dorn blockiert wird. Der Emitter ist derart angeordnet, dass er seinen Strahl durch die Hülle an dem erwünschten Pegel für das innere Bad ausrichtet.
Ein Empfänger ist an der gegenüber liegenden Seite der Hülle an dem gleichen Pegel wie der Emitter vorgesehen. In dem Fall, wenn das innere Bad unter einem vorbestimmten Pegel liegt, kann der Strahl von dem Emitter gerade durch die Wände des extrudierten Schlauchs laufen, um auf den Empfänger zu treffen. So lange das innere Bad bei einem niedrigen Pegel vorliegt, wird der Empfänger durch den Strahl beleuchtet und der extrudierte Schlauch wird nicht übermäßig verengt. Sollte der Pegel des inneren Bades jedoch auf oberhalb des Pegels des Strahls ansteigen, bilden der extrudierte Schlauch und die Badflüssigkeit zusammen eine Zylinderlinse aus. Darüber hinaus wird der Strahl, der von der Achse des extrudierten Schlauchs versetzt ist, durch diese Linse gebrochen und von dem Empfänger abgelenkt. Wenn der Empfänger den Strahl verliert, löst er ein Elektromagnet aus, um ein Luftventil zu öffnen, damit dem extrudierten Schlauch Niederdruckluft zugeführt wird. Dies expandiert den Schlauch und bewirkt ein Abfallen des Pegels des inneren Bades. Wenn der Flüssigkeitspegel unter den Pegel des Strahls abfällt, wird der Linseneffekt beseitigt und der Strahl läuft wiederum gerade durch den Schlauch und beleuchtet den Empfänger. Dies führt dazu, dass der Empfänger den Elektromagnet abschaltet und den Luftstrom unterbricht.
Es sollte sich verstehen, dass die Brechung des Strahls bei seinem Durchtritt durch die Wand des extrudierten Schlauchs und des inneren Bades deswegen auftritt, weil der Emitter von einer durch die Dornenachse verlaufenden Ebene versetzt ist. Somit ermöglicht der Umstand, dass der Emitter versetzt werden muss, um eine Blockierung des Strahls durch den Schaft des Dorns zu vermeiden, das Auftreten eines Linseneffekts, sodass die Vorrichtung den Pegel des inneren Bades selbst dann erkennen kann, wenn sowohl der extrudierte Schlauch wie die Badflüssigkeit für den Strahl transparent sind.
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung in einem ihrer Aspekte durch ein Verfahren zum Kontrollieren des Durchmessers eines transparenten extrudierten geschmolzenen Schlauchs aus einer nicht-derivatisierten Zellulose gekennzeichnet, der nach unten um einen Dorn mit einem Schaft herum extrudiert wird, welcher in einem vergrößerten unteren Bereich endet, dessen Durchmesser größer als derjenige des Schaftbereichs ist, um die Größe des Schlauches festzulegen und den Schlauch in einem Volumen einer klaren Flüssigkeit in einem inneren Bad um den Schaft des Dorns benachbart zu dem Dornengrößenfestlegungsbereich herum zu halten, wobei im Zuge des Verfahrens:

a) ein refraktionsfähiger Strahl vorzugsweise horizontal durch den Schlauch an einem ausgewählten Pegel oberhalb des unteren Bereichs des Dorns hindurch geleitet wird und der Strahl in einer Ebene liegt, die gegenüber der Achse des extrudierten Schlauchs versetzt ist um eine Blockierung des Strahldurchtritts und des Strahldurchlaufes in einem geradlinigen Weg durch den Schlauch verhindert wird, wenn die klare Flüssigkeit des inneren Bades unter dem ausgewählten Pegel liegt;
b) der Strahl von seinem geradlinigen Weg gebrochen wird, wenn die klare Flüssigkeit in dem inneren Bad auf einen Pegel oberhalb des gewählten Pegels des Strahls ansteigt, wobei der extrudierte Schlauch und die klare Flüssigkeit zusammen eine Zylinderlinsenanordnung bilden, welche die Brechung des Strahls bewirkt; und
c) in Ansprechen auf die Brechung des Strahls Luft in den extrudierten Schlauch oberhalb des Pegels der klaren Flüssigkeit eingeleitet wird, um dadurch den Durchmesser des Schlauches in dem Bereich des Luftspalts zu vergrößern, wodurch der Pegel des inneren Bades auf einen Pegel unterhalb des gewählten Pegels des Strahls abgesenkt wird; und
d) in Ansprechen auf den geradlinigen Durchtritt des Strahls durch den Schlauch die Einspeisung von Luft in den Schlauch beendet wird.

Die vorliegende Erfindung kann in einem weiteren ihrer Aspekte durch eine Anordnung zum Steuern des Durchmessers eines transparenten extrudierten geschmolzenen Schlauchs aus nicht-derivatisierter Zellulose charakterisiert werden, die versehen ist mit:

a) einer ringförmigen Düse zum Extrudieren eines klaren geschmolzenen Schlauchs aus nicht-derivatisierter Zellulose;
b) einem von der Düse nach unten abstehenden Dorn einschließlich eines Schafts und eines vergrößerten unteren Bereichs mit einem den Durchmesser des Schafts übersteigenden Durchmesser, um eine mit der inneren Oberfläche des extrudierten Schlauchs in Kontakt tretende Dornoberfläche be reitzustellen, damit die Größe des extrudierten Schlauchs festgelegt werden kann, wobei der Dorn eine Anordnung zum Einleiten einer klaren Nichtlösungsmittel-Flüssigkeit in das Innere des extrudierten Schlauchs, das einen Flüssigkeitskörper um den Schaft des Dorns herum ausbildet, und oberhalb von dem vergrößerten unteren Bereich beinhaltet;
c) einem an einer Seite des extrudierten Schlauchs angeordneten Emitter für die Ausrichtung eines emittierten Strahls in einem geradlinigen, vorzugsweise horizontalen Weg durch den extrudierten Schlauch bei einem ausgewählten Pegel, wobei der Emitter von einer die Achse des Dornenschafts durchlaufenden Ebene versetzt ist, um eine Blockierung des Durchtritts des Strahls zu vermeiden;
d) der Eigenschaft, dass der extrudierte Schlauch und die klare Nichtlösungsmittel-Flüssigkeit in dem Flüssigkeitskörper eine Linsenanordnung ausbilden, um den Strahl von seinem geradlinigen Weg zu brechen, wenn der Pegel des Flüssigkeitskörpers aus klarer Flüssigkeit den ausgewählten Pegel erreicht; und
e) einem Sensor an einer gegenüber liegenden Seite des extrudierten Schlauchs von dem Emitter zum Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des gebrochenen Strahls, wobei der Sensor auf die Brechung des Strahls anspricht, um Luft unter Druck in das Innere des extrudierten Schlauchs einzuleiten, wodurch der Schlauchdurchmesser erhöht und der Pegel des Flüssigkeitskörpers aus klarer Flüssigkeit abgesenkt wird.

In den Ansprüchen sind weitere Aspekte der Erfindung definiert, auf die jetzt Bezug genommen werden sollen.
Es wird ersichtlich werden, dass die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein automatisiertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Beibehalten des extrudierten Schlauchs in dem Bereich zwischen der Extrusionsdüse und dem vergrößerten unteren Ende des Dorns mit einem erwünschten Durchmesser bereitstellen kann.
Ebenfalls kann die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitstellen, das/die nicht auf Druck anspricht, um das Luftvolumen innerhalb des extrudierten Schlauchs einzustellen, damit eine übermäßige Verengung des Schlauches vermieden wird, wenn dieser durch einen Luftspalt gezogen wird.
Weiterhin kann die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen des Durchmessers des extrudierten Schlauchs in Ansprechen auf eine Pegelveränderung eines Flüssigkeitskörpers aus Flüssigkeit innerhalb des extrudierten Schlauchs bereitstellen.
Beschreibung der Zeichnungen
Nun werden Ausführungsformen der Erfindung beispielshalber mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
1 ein schematischer Aufriss ist und einen Bereich einer Extrusionsvorrichtung sowie Steuerkomponenten darstellt, wobei das innere Bad bei einem niedrigen Pegel vorliegt;
2 eine Ansicht in einem vergrößerten Maßstab entlang der Linie 2-2 von 1 ist;
3 eine Ansicht ähnlich wie 1 ist, die jedoch das innere Bad bei einem höheren Pegel darstellt; und
4 eine Ansicht in einem vergrößerten Maßstab entlang der Linie 4-4 von 3 ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Auf die Zeichnungen Bezug nehmend zeigt 1 die Vorrichtung und Steuerkomponenten, die allgemein mit 10 bezeichnet sind. Die Extrusionsvorrichtung beinhaltet eine Düse 12, die für ein Nach-Unten-Extrudieren eines Schlauches angeordnet ist, der aus einer thermoplastischen nicht-derivatisierten Zelluloselösung besteht. Die Düse nimmt die Zelluloselösung durch einen Einlass 14 von jeder geeigneten (nicht dargestellten) Quelle auf. Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung einer Zelluloselösung sind beim Stand der Technik wohlbekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung. Ein geeignetes Verfahren und eine geeignete Vorrichtung sind allgemein zum Beispiel in US-A-5 094 690 beschrieben. Die Zelluloselösung selbst ist wie oben erwähnt ebenfalls wohlbekannt und im allgemeinen ein hoch viskoses (3.000.000 bis 11.000.000 Zentipoise (3000 bis 11000 Pas)), klares thermoplastisches Material mit einem Schmelzpunkt von etwa 70 bis 110°C, das im allgemeinen 10 bis 20 Gew.-% Zellulose, 70 bis 80 Gew.-% NMMO-Zelluloselösungsmittel und 5 bis 15 Gew.-% Wasser aufweist.
Von der Düse 12 steht ein Dorn 16 nach unten ab. Eine bevorzugte Dornstruktur ist ausführlicher in US-A-5 759 478 und US-A-5 766 540 beschrieben. Kurz gesagt beinhaltet der Dorn einen Schaft 18, der in einem Größenfestlegungsbereich 20 endet, dessen Durchmesser größer als derjenige des Schafts ist. Der Dornenschaft 18 weist Auslassanschlüsse 22 und 24 auf. Interne (nicht dargestellte) Leitungen sind zum Übertragen von Luft und einer klaren Flüssigkeit des inneren Bades (nachfolgend beschrieben) zu den Auslassanschlüssen 22 bzw. 24 vorgesehen. Eine weitere (nicht dargestellte) Leitung in dem Dorn ist vorgesehen, um durch den Dorn einen Teil der Flüssigkeit hochzuziehen, die in dem Volumen innerhalb des Schlauches und unter dem Größenfestlegungsbereich 20 des Dorns enthalten ist.
Die Düse 12 ist über einer Oberfläche 26 eines Regenerierbades 28 einer Nichtlösungsmittel-Flüssigkeit abgestützt.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezeichnet "Nichtlösungsmittel" eine Flüssigkeit, die kein Zelluloselösungsmittel ist. Eine wässrige Verdünnungslösung aus NMMO oder einer Poly(ethylenoxid)-Lösung ist eine bevorzugte Nichtlösungsmittel-Flüssigkeit.
Mit der dargestellten Anordnung spannt der Dorn 16 einen Luftspalt 27 zwischen der Düse und dem Regenerierbad 28 auf, wobei der untere Bereich 20 des Dorns vorwiegend unterhalb des Pegels 26 des Regenerierbades angeordnet ist.
Zwischen der Oberfläche des Regenerierbades und den Auslassanschlüssen 24 für die Flüssigkeit des inneren Bades ist eine Vorrichtung wie z. B. ein Laser, eine Lichtquelle, ein Kollimator oder eine andere emittierende Vorrichtung 30 angeordnet, die einen im allgemeinen horizontalen Strahl 32 emittieren kann. Wie in 2 dargestellt wird der Emitter 30 derart angeordnet, dass er von einer senkrechten Ebene "A", die durch die Achse des Dornenschafts 18 verläuft, versetzt ist. Das Ausmaß dieser Versetzung ist ausreichend groß, um den Dornenschaft 18 an einem Blockieren des Durchtritts des Strahls zu hindern. Der Pegel des Strahls 32 wird so ausgewählt, dass er einen minimalen Durchmesser des extrudierten Schlauchs repräsentiert, was nachstehend ausführlicher beschrieben werden wird.
An der gegenüber liegenden Seite des Dorns von dem Emitter 30 ist ein Empfänger oder Sensor 34 angeordnet, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Strahls 32 zu erfassen. Daher wird der Sensor 34 auf dem gleichen Pegel wie der Emitter 30 vorgesehen, um von dem Strahl 32 beleuchtet zu werden.
Wie in 1 dargestellt ist der Sensor 34 mit einem Stellglied 36 zum Öffnen und Schließen eines Ventils 38 verbunden. Das Stellglied 36 kann wie z. B. ein Elektromagnet elektrisch oder pneumatisch betätigt werden.
Das Ventil 38 ist in einer Luftleitung 40 angeordnet, die sich von einer Quelle 42 von Niederdruckluft erstreckt (25,4 bis 38 mm Wasser (250 bis 370 Pa)). Die Luftleitung 40 ist mit einer (nicht dargestellten) Leitung innerhalb des Dornenschafts verbunden, der in den Auslassanschlüssen 22 endet.
Im Betrieb und mit Bezug auf 1 wird die thermoplastische Zelluloselösung oder die "Dopesubstanz" zu der Düse 12 gepumpt und als ein nahtloser Schlauch 44 extrudiert. Der geschmolzene extrudierte Schlauch 44 läuft über den Größenfestlegungsbereich 20 des Dorns und in das Nichtlösungsmittel-Regenerierbad 28. Der Größenfestlegungsbereich 20 dient zur diametralen Expandierung des extrudierten Schlauches 44. In dem Bad wird Lösungsmittel von dem extrudierten Schlauch extrahiert, um die Zellulose zu regenerieren und einen verfestigten Zelluloseschlauch auszubilden. Vorzugsweise besteht die Oberfläche des Dornengrößenfestlegungsbereichs 20 aus einem Wasser abweisenden Material wie z. B. Polytetrafluorethylen.
Es ist bekannt, dass der geschmolzene extrudierte Schlauch 44 an dem Dorn anhaftet. Dementsprechend wird eine Flüssigkeit durch eine Einlassleitung 46 in das Innere des extrudierten Schlauchs eingeleitet. Diese Leitung ist mit einer (nicht dargestellten) Leitung innerhalb des Dornenschafts 18 verbunden, die in den Auslassanschlüssen 24 endet. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit eine verdünnte NMMO-Lösung oder eine lösungsmittelfreie Lösung aus Poly(ethylenoxid). Wie in US-A-5 277 857 diskutiert weist die in den extrudierten Schlauch eingeleitete Flüssigkeit zwei Funktionen auf. Sie dient für eine Schmierung des Durchtritts des extrudierten Schlauchs über den Dorn und sie lässt ebenfalls die Extraktion von Lösungsmittel beginnen, um die Regenerierung der Zellulose an der inneren Oberfläche des extrudierten Schlauchs auszulösen.
Die in den extrudierten Schlauch von den Anschlüssen 24 eingeleitete Flüssigkeit bildet einen Flüssigkeitskörper oder ein inneres Bad 48 über dem Größenfestlegungsbereich 20 des Dorns aus. Im Betrieb verläuft die eingespeiste Flüssigkeit kontinuierlich von dem inneren Bad 48 hinunter zwischen dem extrudierten Schlauch und der Oberfläche des Dornengrößenfestlegungsbereichs 20. Dies bildet einen dünnen Film aus Schmiermittel zwischen dem extrudierten Schlauch und dem Dornengrößenfestlegungsbereich aus. Beispielsweise wird in einem typischen Betrieb, wobei der Durchmesser des extrudierten Schlauchs etwa 15,74 mm und der Durchmesser des Dornengrößenfestlegungsbereichs 20 etwa 25,4 mm beträgt, Flüssigkeit dem inneren Bad mit einer Rate von etwa 100 bis 150 ml/min (1,67 bis 2,50 cm³/s) in Abhängigkeit von der Extrusionsgeschwindigkeit zugeführt und von dem inneren Bad mit im wesentlichen der gleichen Rate eingezogen.
Der Abstand des Luftspalts 27 von der Extrusionsdüse 12 zu dem Pegel 26 des Regenerierbades kann 30 bis 50 cm oder mehr betragen. Folglich tendiert der extrudierte Schlauch zu einem bereits dargestellten Sich-Verengen, wenn er durch den Luftspalt und über den Dorn gezogen wird.
Wie oben erwähnt haftet der extrudierte Schlauch an einem nicht geschmierten Teil des Dorns an, wenn er diesen berührt. Dementsprechend besteht ein Grund, weshalb der Schaft 18 des Dorns einen kleineren Durchmesser als der Dornengrößenfestlegungsbereich 20 aufweist, darin, einen Zwischenraum 50 zwischen dem Schaft des Dorns und dem extrudierten Schlauch bereitzustellen.
Während des Verlaufs der Extrusion ist bemerkt worden, dass der Durchmesser des extrudierten Schlauchs in den Bereich des Luftspalts 27 über die Zeit hinweg abnimmt. Dies kollabiert oder verengt den Schlauch bis zu dem Punkt, wo der extrudierte Schlauch mit dem Dornenschaft 18 über den Auslassanschlüssen 24 in Kontakt treten kann. Wenn dies auftritt, haftet der Schlauch an dem Schaft an und unterbricht den Extrusionsbetrieb. Um den Schlauchdurchmesser dementsprechend größer als einen minimalen Sicherheitsdurchmesser zu halten, wird periodisch Luft in den Zwischenraum 50 eingeleitet, um den Durchmesser des extrudierten Schlauchs zu erhöhen und einen derartigen Kontakt zu vermeiden. Bislang erfolgte dies manuell und es beruhte auf den Fähigkeiten eines Bedieners, zu beobachten, wann die Verengung übermäßig wurde, damit eine für die Wiederherstellung sicherer Betriebsparameter ausreichende Luftmenge eingeleitet werden konnte.
Wie oben erläutert ist ein Überwachen des Luftdrucks in dem Zwischenraum 50 und ein anschließendes Einstellen des Schlauchdurchmessers in Ansprechen auf Veränderungen in dem Luftdruck kein effektives Verfahren zum Aufrechterhalten eines minimalen Durchmessers des extrudierten Schlauchs. Wenn sich der extrudierte Schlauch jedoch verengt, bewirkt die Verringerung in dem Durchmesser des extrudierten Schlauchs ein Ansteigen des Pegels des inneren Bades. Somit stellt der Anstieg des Pegels des inneren Bades eine Verringerung des Durchmessers des extrudierten Schlauchs dar und ist eine Anzeige für ein Auftreten einer übermäßigen Verengung. Auf diese Weise ist der Pegel des inneren Bades eine indirekte Anzeige für den Durchmesser des extrudierten Schlauchs.
Wie in den 1 und 2 dargestellt liegt der Pegel des inneren Bades unter dem Strahl 32, sodass der Strahl von dem Emitter 30 durch den klaren extrudierten Schlauch 44 verläuft und den Sensor 34 beleuchtet. An diesem Punkt ist der Durchmesser des extrudierten Schlauchs ausreichend groß, um ihn davon abzuhalten, mit dem Dornenschaft 18 (1) in Kontakt zu treten. Sollte jedoch der Schlauchdurchmesser abnehmen, liegt eine Abnahme in dem Volumen des Zwischenraums 50 zwischen dem Dornenschaft und dem extrudierten Schlauch vor und der Pegel des inneren Bades 48 steigt innerhalb dieses Volumens hoch. Schließlich kann der Pegel auf den Pegel des Strahls oder darüber ansteigen, wie in den 3 und 4 dargestellt, wobei dieser Pegel ausgewählt wird, einen minimalen Sicherheitsbetriebsdurchmesser zu repräsentieren.
Wie oben erwähnt ist die Flüssigkeit des inneren Bades klar, sodass der Strahl das Bad durchlaufen kann. Somit unterbricht das Bad selbst nicht den Strahl. Jedoch bilden, wie in 4 dargestellt, der röhrenförmige extrudierte Schlauch 44 und das innere Bad 48 zusammen eine Zylinderlinse aus. Die Linse bewirkt eine Berechnung des Strahls 32 (wobei dieser auf Grund der versetzten Position des Emitters nicht senkrecht zu dem extrudierten Schlauch verläuft), wenn dieser die Flüssigkeit des inneren Bades durchläuft, wobei der Sensor 34 verfehlt wird (3 und 4). Der nun von dem Strahl nicht länger beleuchtete Sensor signalisiert dem Elektromagnet 36, das Ventil 38 zu öffnen, um dem extrudierten Schlauch Luft zuzuführen (3). Die Einspeisung von Luft expandiert den extrudierten Schlauch diametral. Dies erhöht das Volumen des Zwischenraums 50 und der Pegel des inneren Bades 48 fällt unter den Strahl ab. Tritt dies auf, verläuft der Strahl erneut gerade durch den Schlauch, um den Sensor zu beleuchten. Anschließend signalisiert der beleuchtete Sensor dem Elektromagnet, das Luftventil 38 zu schließen und die Einleitung von Luft zu beenden.
Somit stellt die Brechung des Strahls, wenn der Pegel des inneren Bades eine gegebene Höhe erreicht, eine An/Aus-Anzeige für die Einleitung von Luft in den extrudierten Schlauch dar, um den Durchmesser des extrudierten Schlauchs wiederherzustellen. Auf diese Weise kann der extrudierte Schlauch auf einem Durchmesser gehalten werden, der größer als ein Durchmesser ist, der hinreicht, um die Unterbrechung des Extrusionsverfahrens zu verhindern, was beispielsweise dann auftreten würde, wenn der extrudierte Schlauch in Kontakt mit dem Schaft des Dorns kommen würde. Darüber hinaus erfolgt die Einstellung unabhängig von dem Druck innerhalb des extrudierten Schlauchs. Weiterhin stellt die Verwendung der beschriebenen Vorrichtung ein nicht invasives Verfahren für die Veränderung des Schlauchdurchmessers bereit, insofern kein physikalischer Kontakt mit dem extrudierten Schlauch selbst erfolgt.
Daher sollte sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung die ihr gestellten Aufgaben der Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines klaren extrudierten Schlauchs aus nicht-derivatisierter Zellulose mit einem erwünschten Durchmesser erfüllt, indem das interne Volumen des extrudierten Schlauchs eingestellt wird, um eine übermäßige Verengung zu vermeiden und derartige Einstellungen der internen Volumina auf eine Veränderung in dem innerhalb des extrudierten Schlauchs aufrechterhaltenen Pegel eines Flüssigkeitskörpers aus klarer Flüssigkeit ansprechbar werden zu lassen.
Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, sollte sich verstehen, dass Modifizierungen erfolgen können, ohne den beanspruchten Rahmen der Erfindung zu verändern. Zum Beispiel kann die Position des Sensors 34 verändert werden, damit er durch den Strahl 32 normalerweise nicht beleuchtet wird und stattdessen den Elektromagnet 36 nur dann auslöst, wenn er durch den gebrochenen Strahl beleuchtet wird. Ebenso kann, obgleich nicht dargestellt, ein zweiter Laser bereitgestellt und ein Sensor kann an einem niedrigeren Pegel angeordnet und so vorgesehen werden, dass er Luft von dem Inneren des extrudierten Schlauchs ablässt, sollte der Durchmesser des extrudierten Schlauchs über einen erwünschten maximalen Wert hinaus ansteigen.

Claims

Verfahren zum Steuern des Durchmessers eines geschmolzenen, klaren, extrudierten Schlauchs aus nicht-derivatisierter Zelluloselösung, die von einer Extrusionsdüse nach unten extrudiert wird, wobei im Zuge des Verfahrens: a) ein Volumen einer klaren Flüssigkeit innerhalb eines Teils des geschmolzenen, klaren, extrudierten Schlauchs aufrechterhalten wird, wobei der Pegel des Volumens an klarer Flüssigkeit in dem extrudierten Schlauch in Ansprechen auf eine Verringerung des Durchmessers des extrudierten Schlauchs ansteigt; b) ein refraktionsfähiger Strahl in geradlinigem Weg durch den extrudierten Schlauch an einem ausgewählten Pegel oberhalb des Pegels der klaren Flüssigkeit und in einer Ebene, die gegenüber der Achse des extrudierten Schlauchs versetzt ist, hindurch geleitet wird; c) der Strahl von seinem geradlinigen Weg weggebrochen wird, wenn die klare Flüssigkeit auf einen Pegel oberhalb des gewählten Pegels des Strahls in Ansprechen auf eine Verringerung des Durchmessers des extrudierten Schlauchs ansteigt, wobei der extrudierte Schlauch und die klare Flüssigkeit darin eine Linse bilden, welche die Brechung bewirkt; und d) in Ansprechen auf die Brechung des Strahls Luft in den extrudierten Schlauch oberhalb des Pegels der klaren Flüssigkeit eingeleitet wird, um dadurch den Durchmesser des geschmolzenen Schlauchs zu vergrößern und den Pegel des im Wesentlichen konstanten Volumens an klarer Flüssigkeit auf einen Pegel unterhalb des gewählten Pegels des Strahls abzusenken.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem das Volumen an klarer Flüssigkeit auf einem im wesentlichen konstanten Volumen gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchen: a) das Extrudieren um einen Dorn erfolgt, der von der Extrusionsdüse nach unten absteht und einen unteren Bereich mit einem Durchmesser, der groß genug ist, um den geschmolzenen klaren extrudierten Schlauch in seinem Durchmesser aufzuweiten, sowie einen Schaftbereich mit einem kleineren Durchmesser aufweist, der den unteren Bereich mit der Extrusionsdüse verbindet, wobei die klare Flüssigkeit in dem extrudierten Schlauch einen Flüssigkeitskörper bildet, der den Schaft umgibt und sich von dem unteren Bereich nach oben erstreckt; b) und das Volumen an klarer Flüssigkeit in den Flüssigkeitskörper beibehalten wird, indem kontinuierlich durch die Auslässe in dem Schaft des Dorns klare Flüssigkeit in den Flüssigkeitskörper eingebracht wird während kontinuierlich durch die Grenzfläche zwischen dem unteren Bereich des Dorns und dem extrudierten Schlauch Flüssigkeit von dem Flüssigkeitskörper abgezogen wird, wobei der gewählte Pegel des Strahls unterhalb der Auslässe liegt.
Verfahren zum Extrudieren eines transparenten geschmolzenen Schlauchs von nicht-derivatisierter Zellulose nach unter durch einen Luftspalt und um einen Dorn mit einem Schaft, der in einem vergrößerten unteren Bereich endet, um die Größe des Schlauchs festzulegen, wobei der Schlauch in seinem Inneren ein Bad von klarer Flüssigkeit um den Schaft des Dorns benachbart dem vergrößerten unteren Bereich aufweist, wobei im Zuge des Verfahrens der Durchmesser des Schlauchs im Bereich des Luftspalts durch die folgenden Schritte gesteuert wird: a) Hindurchführen eines refraktionsfähigen Strahls durch den extrudierten Schlauch an einem ausgewählten Pegel oberhalb des vergrößerten unteren Bereichs des Dorns, wobei der Strahl in einer Ebene von dem Schaft des Dorns versetzt ist um zu verhindern, dass der Durchtritt des Strahls blockiert wird und wobei der Strahl in einem geradlinigen Weg durch den extrudierten Schlauch hindurchtritt, wenn das innere Bad an klarer Flüssigkeit unterhalb des Pegels des Strahls liegt; b) der Strahl von seinem geradlinigen Weg weggebrochen wird, wenn das innere Bad an klarer Flüssigkeit in Ansprechen auf eine Abnahme des Durchmessers des extrudierten Schlauchs auf einen Pegel oberhalb des gewählten Pegels des Strahls ansteigt, wobei der extrudierte Schlauch und die klare Flüssigkeit des inneren Bads gemeinsam eine Zylinderlinsenanordnung bestimmen, welche die Brechung des Strahls bewirkt; c) in Ansprechen auf das Brechen des Strahls Luft unter Druck in das Innere des extrudierten Schlauchs eingebracht wird, um den Durchmesser des extrudierten Schlauchs in dem Bereich des Luftspalts zu vergrößern, um so den Pegel des inneren Bads auf einen Pegel unterhalb des gewählten Pegels des Strahls abzusenken; und d) das Einleiten von Luft in den extrudierten Schlauch in Ansprechen auf den geradlinigen Durchtritt des Strahls durch den extrudierten Schlauch beendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4, bei welchem das innere Bad an klarer Flüssigkeit bei einem im wesentlichen konstanten Volumen gehalten wird.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, bei welchem ein Strahlempfänger an einem gewählten Pegel und in dem geradlinigen Weg des Strahls angeordnet wird, um den Empfänger mit dem Strahl zu beleuchten, wobei das Beleuchten des Empfängers das Einleiten von Luft in das Innere des extrudierten Schlauchs verhindert und das Brechen des Strahls weg von dem Empfänger das Einleiten von Luft in den extrudierten Schlauch bewirkt.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, bei welchem der Schritt des Einleitens von Luft in Ansprechen auf das Beleuchten eines Empfängers mittels des gebrochenen Strahls erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei welchem ein Empfänger an einem gewählten Pegel in einer Position angeordnet wird, die außerhalb des geradlinigen Wegs des Strahls und in dem Weg des Strahls nach dessen Brechung liegt, wobei das Beleuchten des Empfängers mit dem gebrochenen Strahl den Empfänger aktiviert, um Luft in den extrudierten Schlauch einzuleiten.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der refraktionsfähige Strahl ein Laserstrahl ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchen der refraktionsfähige Strahl ein kollimierter Lichtstrahl ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der refraktionsfähige Strahl horizontal durch den extrudierten Schlauch geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der gewählte Pegel des Wegs des refraktionsfähigen Strahls für einen gewünschten minimalen Durchmesser des extrudierten Schlauchs repräsentativ ist.
Vorrichtung zum Steuern des Durchmessers eines geschmolzenen, klaren, extrudierten Schlauchs, versehen mit: a) einer Extrusionsdüse, die angeordnet ist, um einen klaren Schlauch, der aus einer geschmolzenen nicht-derivatisierten Zelluloselösung besteht, nach unten zu extrudieren; b) einer Anordnung, um ein Volumen von klarer Flüssigkeit innerhalb eines Bereichs des klaren extrudierten Schlauchs beizubehalten; c) einer Anordnung an einer Seite des klaren extrudierten Schlauchs zum Emittieren eines refraktionsfähigen Strahls in einem geradlinigen Strahlweg an einem ausgewählten Pegel oberhalb des Pegels der klaren Flüssigkeit in dem extrudierten Schlauch; d) wobei der klare extrudierte Schlauch und die klare Flüssigkeit darin eine Linsenanordnung zum Brechen des Strahls von seinem geradlinigen Weg darstellt, wenn der Pegel der klaren Flüssigkeit in Ansprechen auf eine Abnahme des Durchmessers des klaren extrudierten Schlauchs über den gewählten Pegel ansteigt; und e) einer Sensoranordnung, die in Ansprechen auf die Brechung des Strahls von seinem geradlinigen Strahlweg aktiv wird, um Luft durch die Düse in den klaren extrudierten Schlauch einzubringen, um den Durchmesser des klaren extrudierten Schlauchs aufzuweiten und de Pegel der klaren Flüssigkeit unter dem gewählten Pegel abzusenken.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei welchem die Sensoranordnung in dem geradlinigen Bewegungsweg des Strahls auf der gegenüberliegenden Seite des extrudierten Schlauchs gegenüber der Anordnung zum Emittieren eines refraktionsfähigen Strahls angeordnet ist, um so kontinuierlich von dem Strahl beleuchtet zu werden, solange der Pegel der klaren Flüssigkeit unterhalb des gewählten Pegels liegt, und wobei die Sensoranordnung in Ansprechen auf die Abwesenheit der Beleuchtung aktiv wird, um Luft in den extrudierten Schlauch einzubringen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei welcher die Sensoranordnung in einer Position ist, um von dem Strahl beleuchtet zu werden, wenn der Strahl gebrochen wird, und wobei der Sensor in Ansprechen auf dessen Beleuchtung aktiv wird, um Luft in den extrudierten Schlauch einzubringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, versehen mit: a) Einer Leitungsanordnung, die eine Quelle von Niederdruckluft mit dem Inneren des klaren extrudierten Schlauchs verbindet, um Luft in den extrudierten Schlauch an einer Stelle oberhalb des gewählten Pegels einzubringen; und b) einem in der Leitungsanordnung angeordneten Ventil, welches in Ansprechen auf ein Signal von der Sensoranordnung geöffnet und geschlossen wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, versehen mit: a) einem Dorn, der von der Extrusionsdüse nach unten absteht und innerhalb des extrudierten Schlauchs angeordnet ist, wobei der Dorn einen Schaft aufweist, der in einem unteren Bereich mit einem größeren Durchmesser als der Schaft endet, wobei der untere Bereich ausgelegt ist, den extrudierten Schlauch in dessen Durchmesser zu erweitern; und b) wobei die Anordnung zum Beibehalten eines Volumens an klarer Flüssigkeit innerhalb des extrudierten Schlauchs eine Anordnung zum Einbringen der klaren Flüssigkeit durch den Dorn und in den extrudierten Schlauch aufweist, wobei die klare Flüssigkeit einen Flüssigkeitskörper um den Schaft oberhalb des unteren Bereichs bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei welcher der refraktionsfähige Strahl ein Laserstrahl ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei welcher der refraktionsfähige Strahl ein kollimierter Lichtstrahl ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, bei welcher der refraktionsfähige Strahl angeordnet ist, um horizontal durch den extrudierten Schlauch zu verlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei welcher der gewählte Pegel des Wegs des refraktionsfähigen Strahls für einen gewünschten minimalen Durchmesser des extrudierten Schlauchs repräsentativ ist.