DE889566C

DE889566C - Vorrichtung zur Auffaserung und Homogenisierung, insbesondere von tierischem Hautmaterial, zur Herstellung kuenstlicher Hautgebilde mittels Formduesen

Info

Publication number: DE889566C
Application number: DEA4674A
Authority: DE
Original assignee: ANSTALT UNDA
Current assignee: ANSTALT UNDA
Priority date: 1950-09-27
Filing date: 1950-10-08
Publication date: 1953-09-10
Also published as: US2714744A; FR1043304A

Description

Für die Herstellung von künstlichen Hautgebilden, vor allem aus tierischem Fasermaterial, bedarf es einer sehr weitgehenden und schonenden Aufteilung der Ausgangsstoffe und der Überführung in eine mehr oder weniger teigartige homogene Masse, die sich in feinen Schlitzdüsen, z. B. Ringspaltdüsen, unter Druck zu dünnschichtigen Schläuchen od. dgl. verarbeiten läßt.

In Hinsicht auf etwaige Verunreinigungen der Masse, besonders bei der Verwendung von tierischem Hautmaterial, und auf den Gehalt an nicht oder schwer zerkleinbaren Partikelchen muß besondere Vorkehrung dafür getroffen werden, daß diese Massen vor der Verformung von solchen unerwünschten Beimengungen befreit sind. Tierische Haut, die im Anlieferungszustand selbst bei vorheriger Vorreinigung noch Verunreinigungen, wie Sand, Holzsplitter, nicht selten auch Metallteilchen, enthält, weist daneben aus verhornten Partien der Epidermis stammende Knötchen oder linsenförmige, aus Mikrofasern gebildete Teile auf, die sich durch ihre Schlüpfrigkeit der Zerteilung bei der Überführung der Haut in einen Brei entziehen. Umständliche und zeitraubende Zerkleine-

rungen genügen nicht, um diese störenden Einschlüsse unschädlich zu machen, so daß sie, wenn sie mit in die Formdüsen gelangen, in den fertigen Hautgebilden durch späteres Herauslösen Anlaß zu Löchern und Rissen geben.

Besonders mit Rücksicht auf diese schwer erfaßbaren Knötchen der Epidermis hat man bisher in : der Regel vorgezogen, die Epidermis als Ganzes abzutrennen, nachdem sie durch eine entsprechende

ίο Behandlung mit chemischen Mitteln vorbereitet wurde. Die Entfernung der Epidermis bedeutet naturgemäß einen mitunter erheblichen Materialverlust. Aus diesem Grunde hat man nach anderen Mitteln gesucht und hiernach die zunächst fein zerkleinerten Hautmassen durch feine Siebe gepreßt. Abgesehen von der Notwendigkeit, hierzu hohe Drücke aufzuwenden, und abgesehen von dem hohen Verschleiß der Einrichtungen ist es auch auf diesem Wege nicht gelungen, diese störenden Partikelchen mit Sicherheit völlig zurückzuhalten, da diese bei den hohen Drücken durchschlüpfen oder zu Verstopfungen Veranlassung geben.

Gemäß der Erfindung wird zur Überwindung dieser Schwierigkeiten bei der Verarbeitung f aserigen Materials von tierischer Haut vorgeschlagen, eine Vorrichtung in den Weg des Materials zur Formdüse einzuschalten, die durch mindestens zwei konzentrisch ineinander arbeitende Teile gebildet wird, z. B. einen zylindrischen Kern und mindestens einen den Kern umlaufenden zylindrischen Mantel, sowie Antriebsmittel zur Erzeugung einer Relativbewegung in Umfangrichtung, wobei die einander zugekehrten Mantelflächen der konzentrischen Teile mit Nuten versehen sind, die nur nach einer Stirnseite nach außen geführt sind, wobei die beiden Arbeitsteile mindestens in dem nicht von den Nuten durchsetzten Abschnitt einen Ringspalt einschließen, dessen Querschnitt nicht größer ist als derjenige der für die Erzeugung der gewünschten Hautgebilde dienenden Formdüse.

Die Vorrichtung kann z. B. aus zwei im Abstand derFormungsdüsenspaltöfrnung sich gegeneinander drehenden Teilen bestehen, und zwar aus einem inneren und einem äußeren Hohlzylinder, deren einander zugekehrte Mantelflächen in gleichmäßigen Abständen von der einen Stirnseite aus einmündende achsparallele Nuten aufweisen, die gleich breit und gleich tief sind, sich aber nicht in voller axialer Länge fortsetzen, sondern einen ringförmigen Mantelabschnitt auf beiden Teilen belassen, der einen glatten, sich in die anschließende Formdüse fortsetzenden Ringspalt ergibt, dessen radiale lichte Weite kleiner ist als die Nutentiefe.

Es zeigt sich überraschenderweise, daß von der Zuförderungsseite her in die Nuten und zwischen die gegeneinander arbeitenden Teile eintretende Masse in vorzüglicher Weise homogenisiert wird und daß gröbere Teilchen nicht vor ihrer Zerkleinerung den Ringspalt passieren können.

Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, besonders mit Rücksicht auf die obenerwähnten Einschlüsse aus der Epidermis, die ineinander drehbeweglichen Elemente spielfrei gegeneinander arbeiten zu lassen und die Lagerflächen mit den erwähnten, sie nicht in voller axialer Länge durchsetzenden Nuten auszustatten, dagegen den nicht von den Nuten durchsetzten Ringabsehnitt beider Mantelflächen gegenüber der 'Lagerfläche vertieft auszubilden, so daß zwischen beiden Teilen ein Ringspalt entsteht, der kleiner ist als der Düsenspalt für die Ausformung.

Zur Erleichterung der Zuführung der Masse kann man auch auf der Einlauf seite der Nuten die gegeneinander arbeitenden Elemente mit umlaufenden Eindrehungen versehen, zweckmäßigerweise so, daß sich im axialen Längsschnitt konisch nach außen erweiterte ringförmige Einlaufkanäle ergeben. Das in diesen nach den Nuten sich verengenden Ringraum eintretende Material gelangt in die Nuten unter dem normalen Förderdruck, z. B. einer Förderschnecke, wird in den Nuten vorwärts gepreßt und durch die Relativbewegung zwischen Kern und Mantel, die mit gleichartigen Nuten versehen sind, vorwärts geschoben, in den Nuten geknetet und gewalzt und durch die Nutenkanten im gegenseitigen Spiel aufgefasert. Das so behandelte Material kann die Nuten durch den vorderen Ringspalt nur verlassen, wenn es einen entsprechenden Auffaserungsgrad aufweist. Es hat _go sich gezeigt, daß hierdurch auch die feinen Epidermisknötchen in ihre Mikrofasern zerrieben werden und nun störungslos in den Ringspalt übertreten, der unter Umständen gleichzeitig als Formdüse dienen kann oder in eine solche weiterleitet. Diese Ringspaltdüse kann eine übliche Formdüse mit gegeneinander beweglichen Teilen, d. h. relativ zueinander bewegtem Kern und Mantel, oder auch eine Düse mit feststehendem Kern sein.

Eine solche Anordnung bietet den besonderen Vorteil, daß durch die spielfreie Lagerung das innere Teil einen hauchfeinen Schmierfilm aufnimmt, aber nicht exzentrisch vibrieren kann und wiederum als Hohlzylinder den festen oder drehbaren Kern, eine eigentliche Formdüse, die sich anschließt, spielfrei aufnimmt. Man vermeidet hierdurch die gefürchteten exzentrischen Bewegungen zwischen Kern und Mantel bei relativ zueinander bewegten Teilen, wodurch das Schlauchgebilde im Querschnitt verschiedene Dicken aufweist und damit geringere Haltbarkeit hat.

Eine Anordnung nach der Erfindung mit spielfreier Lagerung von Kern und Mantel bildet daher auch ein vorzügliches Lager für Ringspaltdüsen oder deren Teile bzw. ein Lager zwischen relativ beweglichen Elementen, die gleichzeitig zur Durchschleusung und Homogenisierung von Massen dienen.

Die Zeichnung soll zur näheren Erläuterung der vorstehenden Ausführungen und der praktischen 120] Anwendung für die genannten Zwecke verwendet werden. Es zeigt

Fig. ι schematisch in einem durch die Achse geführten Längsschnitt die beiden zylindrischen, in Umfangsrichtung relativ zueinander bewegten Arbeitsteile,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach der Linie H-II in Fig. i,

Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. ι eine andere Ausbildungsform der beiden gegeneinander arbeitenden Teile,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 mit herausgezeichnetem vergrößertem Detail, Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach der Linie V-V in Fig. 3 und

Fig. 6 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit Formdüse.

Im einzelnen ist 1 ein auf einer nicht dargestellten Welle als Arbeitswelle aufgekeilter Hohlzylinder, zu dem sich der Hohlzylinder 2 in Relativbewegung befindet. Beide Zylinder weisen auf den einander zugekehrten Mantelflächen in gleichen Abständen achsparallele Nuten 3 und 4 von halbkreisförmigem Querschnitt auf, die gegebenenfalls nach vorn konisch verjüngt sind und von der einen Stirnseite eingeführt, aber nicht bis zur anderen Stirnseite durchgeführt sind, so daß zwischen den beiden Arbeitsteilen ein nicht von Nuten durchsetzter Ringspalt der restlichen Mantelbreite und vom radialen Abstand der beiden Arbeitskörper verbleibt. Die Masse tritt in Richtung des Pfeiles in die Nuten und zwischen die beiden Arbeitsteile ein und kann sie nur verlassen, wenn sie einen Aufteilungsgrad aufweist, der dem Ringspalt 5 entspricht.

Eine derartige Anordnung kann unmittelbar hinter eine Ringspaltdüse koaxial geschaltet sein, gegebenenfalls kann vor diese noch eine Anordnung der weiter unten beschriebenen Art geschaltet werden, um stufenweise den Grad der Aufteilung zu steigern. Nach Fig. 3 bis 5 ist der Hohlzylinder 6, der ebenfalls auf eine Arbeitswelle aufgekeilt sein kann, spielfrei in dem Hohlzylinder 7 gelagert. Beide Zylinder weisen auf den gegeneinander arbeitenden Flächen achsparallele Nuten 8, 9 auf, die sich nach einer Eintrittsseite, gekennzeichnet durch einen Pfeil, in einen konisch nach außen erweiternden Ringraum 10 fortsetzen und nach der anderen Stirnseite in einen Ringspalt 11 übergehen.

Nach Fig. 6 bildet der Zylinder 12 den äußeren Mantel einer Formdüse, welcher beispielsweise fest angeordnet ist und in welchem drehbar angeordnet sich der Zylinder 13 bewegt, welcher auf der Hohlwelle 14 fest oder drehbar gelagert ist. Eine bei drehbarer Lagerung nötigenfalls anzuwendende Labyrinthdichtung an der abgesetzten Kante 15 und sonstige Lageranordnungen zwischen dem feststehenden Kern und seinem Schaft sind nicht dargestellt. Nach Fig. 6 tritt die Masse in Pfeilrichtung, etwa durch eine Schnecke zugefördert, in entsprechend vorzerkleinertem Zustand in den Ringraum 16 ein, gelangt von hier in die Nuten und entsprechend fein zerkleinert und homogenisiert in den Spalt zwischen den relativ bewegten Teilen 12 und 13, der sich in den eigentlichen Düsenspalt 17 zur Ausformung fortsetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Auf faserung und Homogenisierung, insbesondere von tierischem Hautmaterial, zur Herstellung künstlicher Hautgebilde mittels Formdüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formdüse aus mindestens zwei konzentrisch ineinander arbeitenden Teilen mit Arbeitsmitteln zur Erzeugung ■ einer Relativbewegung in Umfangsrichtung besteht, wobei die einander zugekehrten Mantelflächen der konzentrischen Teile mit nach der Zuführungsseite auslaufenden Nuten versehen sind und mindestens in dem nicht von Nuten durchsetzten Abschnitt ein Ringspalt frei bleibt, dessen Querschnitt nicht größer ist als der der Formdüse.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, "daß die konzentrisch ineinander arbeitenden Teile aus einem zylindrischen Kern und mindestens einem den Kern umlaufenden zylindrischen Mantel bestehen und daß die in ihnen angeordneten Nuten achsparallel verlaufen.

31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten gleich breit und gleich tief sind und daß die radiale lichte Weite des glatten Ringspaltes kleiner ist als die Nutentiefe.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nutendurchsetzten Teile an der Einlaufseite des Materials einen in die Nutenkanäle einmündenden Einlaufringspalt aufweisen, der sich zweckmäßig nach außen erweitert.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsteile spielfrei ineinander arbeiten und die sie durchsetzenden Nuten stufenförmige Querschnittsverringerungen nach der Auslaufseite zu auf- weisen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formdüse als Fortsetzung des Ringspaltes von einer gegebenenfalls hohlen Arbeitswelle und einem diese umgebenden Mantel gebildet wird, wobei hinter den Nuten ein sich verjüngender Einlaufspalt liegt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine" Mehrzahl" hintereinandergeschalteter, mit Nuten durchsetzter, relativ zueinander beweglicher Elemente mit in Förderrich'tung abnehmenden Abständen zwischen innerem und äußerem Teil und abnehmender" Spaltbreite der nutenfreien Abschnitte.

Hierzu r Blatt Zeichnungen

I 5389 8.53