DE2163764C3

DE2163764C3 - Verfahren zum Herstellen eines krümmungsfähigen Kunststoffschlauch« zur Verwendung als künstliche Wursthülle

Info

Publication number: DE2163764C3
Application number: DE19712163764
Authority: DE
Inventors: Detlef 6120 Michelstadt Gneuss; Wolfgang Meintzschel; Hans Strutzel
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1971-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1980-07-17
Also published as: DE2163764B2; DE2163764A1; LU66725A1; IT974190B; JPS5755565B2; FR2164795B1; AT322344B; FR2164795A1; JPS4870776A; GB1412800A; NL7216849A; BE793080A

Description

15 Schlauch einsetzt, dessen maximale Schlauchwanddicke 1,3- bis 3,0mal so groß ist wie die minimale und der

a) biaxial verstreckt und

b) längsweise unter ungleichmäßiger Temperatur derart nachverstreckt wird, daß dabei die Schlauchhälfte mit dem dickeren Wandabschnitt eine höhere Temperatur aufweist, als die mit dem dünneren Wandabschnitt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlauch in der Stufe b) maximal nicht höher als auf 150⁰C und minimal nicht niedriger als auf 80° C erwärmt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines geraden Kunststoffschlauches zur Verwendung als künstliche Wursthülle, die beim Befüllen mit Wurstmasse durch den Fülldruck in Kranzform übergeht.

Es ist bekannt, aus thermoplastischem Kunststoff hergestellte Schläuche als künstliche Wursthüllen zu verwenden. Es ist auch bekannt, die Schläuche aus in der Wärme verstreckbarem Kunststoff herzustellen und sie _J0 zwecks Verfügung in der Wärme biaxial zu verstrecken. Es ist weiterhin bekannt, biaxial verstreckte Schlauchfolien aus thermoplastischem Kunststoff längsweise nachzuverstreckeri. Dies tut man in den Fällen, wo man nach Längsaufschntiden ein Folienband j^ mit besonders hoher Zugfestigkeit erhalten möchte.

Es ist weiterhin bekannt, Wursthüllen in gebogener sogenannter Kranzform herzustellen. Kranzdärme aus regenerierter Cellulose werden in großen Mengen gebraucht. Auch aus thermoplastischem Kunststoff bestehende künstliche Wursthüllen werden hergestellt. Bekannt ist ferner, künstliche Wursthüllen aus thermoplastischem Kunststoff herzustellen, die zunächst gerade sind, jedoch in die Kranzform übergehen, wenn man sie erwärmt. Diese Art von Kranzdärmen ist sehr 4-, vorteilhaft, da sie sich wegen ihrer geraden Form gut verpacken und gut verarbeiten lassen. Insbesondere ist es vorteilhaft, daß sie in Form eines flachgelegten Schlauches aufgespult werden können. Das bekannte Verfahren zum Herstellen der in die Kranzform -_)(l überführbaren Schläuche besteht darin, daß man von einem biaxial verstreckten Kunststoffschlauch, während er mit Luft aufgeblasen ist und seine Länge zwangsweise konstant gehalten wird, nur eine Längshälftc so hoch erwärmt, daß diese ihr Vermögen, beim Erwärmen zu -,-, schrumpfen, das der gesamte Schlauch infolge seiner biaxialen Verstreckung erhalten hat, verliert.

Erwärmt man eine Wurst, die man mit einer aus einem solchen teilweise entschrumpften Schlauch bestehenden Wursthülle hergestellt hat, so geht die gerade Wurst in mi einen Wurstkranz über. Das bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß die erhaltenen Schläuche eine um so geringere Festigkeit haben, je enger der erreichbare mittlere Kranzdurchmesser ist, so daß es in der Praxis nicht möglich ist, genügend feste Wursthüllen &■ zu erhalten, die einen mittleren Kranzdurchmesser von 25 cm oder gar von, wie man vielfach fordert, von 20 cm oder noch weniger aufweisen.

Aus der DE-OS 16 92150 ist ein kranzförmig gekrümmter Kunststoffschlauch bekannt, bei dem die Kranzinnenseite wärmegeschrumpft ist und die Kranzaußenseite latente Wärmeschrumpffähigkeit von mindestens 30% aufweist, wobei man zu dessen Herstellung von einem längs- und quergestreckten Kunststoff ausgeht und seine latente, durch Wärmeeinwirkung auslösbare, Schrumpffähigkeit nur längsaxial entlang einer Schlauchseite durch Wärmebeaufschlagung zur Auslösung bringt.

In der DE-OS 16 92 091 ist ein Herstellungsverfahren für kranzförmig gekrümmte Schläuche beschrieben, bei dem ein jeweils endseitig geschlossener Schlauch wärmeschrumpfbarer Folie auf eine den gewünschten Kranzdurchmesser entsprechend gekrümmten Vorrichtung befestigt und dann wärmebeaufschlagt und danach abgekühlt wird.

Gemäß der FR-PS 20 74 537 wird das Krümmen eines wärmeschrumpffähigen Kunststoffschlauches dadurch bewirkt, daß man ihn um die Oberfläche einer beheizbaren Walze schlingt und ihn fortlaufend in Schlauchlängsrichtung fortbewegt.

Die DE-OS 17 04 920 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung schlauchförmiger Folienhüllen, deren Wände durch Rillen verstärkt sein können.

Bei den vorstehend gewürdigten, zum Stande der Technik gehörenden Verfahren zur Herstellung als künstliche Wursthaut verwendbarer kranzförmiger Schlauchhüllen liegt das Verfahrenserzeugnis jeweils in gekrümmter Form vor, bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Schläuche wird die Wurstmasse demnach in den bereits gekrümmten Schlauch eingefüllt.

Die DE-AS 1189 261 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenerzeugnisses für nach dem Schlauchblasverfahren hergestellte Behälter. Die der DE-AS 11 89 261 zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Kunststoffrohr derart krümmungsfrei zu extrudieren, daß es geradlinig in die Blasvorrichtung zur Herstellung von Behältern einführbar ist.

Die Aufgabe der DE-AS 1189261 wird dadurch gelöst, daß man durch einen formgebenden exzentrisch ausgebildeten Ringspalt eines Düsenkörpers Kunststoffschmelze in der Weise preßt, daß dabei ausschließlich im Bereich des Austrittsspalts des Düsenkörpers Wärmeeinwirkung auf den sich im Spalt befindlichen

Kunststoff derart erfolgt, daß im schmälsten Ringspaltbereich Wärme höherer Temperatur auf die Kunststoffschmelze zur Einwirkung gebracht wird, als im breitesten Ringspaltbereich. Nach Austritt des Kunststoffes aus der formgebenden Düse in Gestalt eines Rohres wird dieses nicht mehr mit Wärme beaufschlagt und auch keinen Kräften unterworfen, die Dimensionsänderung des Rohres bewirten.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Herstellung künstlicher Wursthäute aus thermoplastischem Kunststoff, die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestehi darin, ein Verfahren vorzuschlagen, mittels dessen schlauchförmige, gerade Verpackungshüllen aus thermoplastischem Kunststoff herstellbar sind, die sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung beim Befüllen mit Wurstmasse unter der Preßdruckeinwirkung derselben kranzförmig krümmen und dabei einen Wurstkranz von genügend engem Durchmesser bilden und eine bessere Festigkeit als die bisher bekannten für derartige Kranzdärme verwendbaren Kunststoffschläuche aufweisen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung krümmungsfähiger künstlicher Wursthüllen ist bekannten Verfahren zur Herstellung gekrümmter Wursthüllen dadurch überlegen, daß das Verfahrenserzeugnis zunächst in gerader Form vorliegt, hohe Festigkeit aufweist und sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung zu einem Schlauchkranz hinreichend geringen Durchmessers krümmt.

Das Verfahrenserzeugnis stellt demnach einen geraden Kunststoffschlauch dar, dessen dünnwandige Schlauchhälfte durch auf die Innenseite des Schlauches wirkenden Druck radial wesentlich leichter dehnbar ist als seine dickwandige Hälfte; dies hat zur Folge, daß der Schlauch dabei vorwiegend im Bereich der dünnwandigen Schlauchhälfte radial gedehnt wird, was auf Kosten einer partiellen Längenverkürzung des Schlauches geschieht, d'.s bewirkt, daß dieser sich beim Befüllen mit Wurstmasse unter dem Preßdruck derselben kranzförmig krümmt

Die Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend beispielhaft näher erläutert.

Aus teilkristallinem, thermoplastischem Kunststoff beispielsweise Polyethylenterephthalat — wird nach dem in der GB-PS 10 89 863 (entsprechend DE-OS 15 04 461) ein biaxial gestreckter Folienschlauch hergestellt. Dabei wird die Kunststoffschmelze jedoch aus einem Düsenkörper mil exzentrisch ausgebildetem Kreisringspalt zu einem Schlauch ausgepreßt, dessen Wanddick«. entsprechend der Exzentrität des Düsenkreisringschlitzspaltes entlang des Schlauchumfanges derart ungleichmäßig ausgebildet ist, daß der Schlauchbereich größter Wanddicke dem geringster diametral gegenüberliegt-

Der extrudierte Schlauch hat beispielsweise eine maximale Wanddicke im Bereich von 0,27 bis 0,34 mm und eine minimale Wanddicke im Bereich von 0,11 bis 0,14 mm; zweckmäßig liegt das Verhältnis von minimaler zu maximaler Wanddicke des Schlauches im Bereich von 1 :1,5 bis 1 :2,3. Der Durchmesser des extrudieren Schlauches beträgt beispielsweise 12 bis 15 mm.

Der Schlauch wird unmittelbar nach Austritt aus dem formgebenden exzentrisch ausgebildeten Kreisringspalt des Düsenkörpers gemäß in der genannten britischen Patentschrift angegebete:.n Verfahrensweise unter Vergrößerung seines ursprünglichen Durchmessers und gleichzeitiger Verringerung seiner ursprünglichen Wanddicke biaxial gestreckt, beispielsweise derart, daß der biaxial gestreckte Schlauch einen Durchmesser im Bereich von 55 bis 65 mm sowie eine maximale Wanddicke im Bereich von 0,031 bis 0,044 mm sowie eine dieser gegenüberliegenden minimalen Wanddicke von 0,010 bis 0,014 mm aufweist.

Der biaxial verstreckte Schlauch wird anschließend unter Durchmesserverringerung längsaxial nachverstreckt. Die längsaxiale Nahverstreckung des biaxial verstreckten Schlauches wird vorteilhaft in der Weise durchgeführt, daß dabei eine Schlauchdurchmesserverminderung derart eintritt, daß das Verhältnis von Durchmesser des biaxial gestreckten Schlauches zum Durchmesser des daraus durch längsaxiales Nachverstrecken hergestellten Schlauches im Bereich von 2 :1 bis 2,5 :1 liegt; der genannte biaxial gestreckte Schlauch wird beispielsweise derart längsaxial nachverstreckt, daß dabei Durchmesserverminderung des Schlauches auf 26 mm eintritt. Die UmfanTCwandstärke des längsaxial nachverstreckten Schlauches liegt dabei im Bereich zwischen 0,045 bis 0,052 mm (maximale Wandstärke) bzw. im Bereich von 0,013 bis 0,015 mm (minimale Wandstärke).

Die längsaxiale Nachverstreckung des biaxial gestreckten Schlauches erfolgt unter thermischen Bedingungen derart, daß beim Nachverstrecken die dickwandigen Schlauchbereiche höhere Temperatur aufweisen, als die diesen diametral gegenüberliegenden, dünnwan-

jo digen Bereiche des Schlauches.

Das längsaxiale Nachverstrecken des biaxial verstreckten Schlauches unter thermischen Bedingungen derart, daß bei der Nachverstreckung die Schlauchwandbereiche maximaler Wanddicke einen höheren

j5 Wärmeinhalt aufweisen, als die minimaler Wanddicke, kann durch nachfolgende Maßnahmen bewirkt werden: Die bei der Nachverstreckung einzuhaltenden Temperaturen des zu streckenden Schlauches richten sich nach der Art des ihn bildenden thermoplastischen Kunststoffes; sie müssen in jedem Fall unterhalb seines Knstallitschmelzpunktes jedoch oberhalb seiner Einfriertemperatur liegen.

Der bei der Verfahrensdurchführung vorzugsweise verwendete Kunststoff zur Herstellung des Schlauches

ν-, ist Polyäthylenterephthalat, weil darajs hergestellte Schläuche auch im Temperaturbereich um 100⁰C ihre Festigkeit und Form besonders gut bewahren. Bei Verwendung von Polyäthylenterephthalat zur Verfahrensdurchführung erfolgt das längsaxiale Nachverstrek-

■)0 ken des biaxial verstreckten Schlauches am besten in einem Temperaturbereich von 80 bis 150°C, wobei die Temperatur der dünneren Schlauchwand mindestens 80⁰C und die Temperatur der dickeren Schlauchwand höchstens 150⁰C beträgt.

γ, Nach einer ersten Nachverstreckungsvariante wird der biaxial verstreckte Schlauch zunächst auf eine Temperatur erwärmt, die höher ist als diejenige Temperatur, bei der das längsweise Nachverstrecken des Schlauches rfolgen soll. Man läßt dann den

Mi Schlauch auf Nachverstrecktemperatur abkühlen, wobei bei allseitig gleicher Wärmeabführung die Schlauchwandbereiche dickerer Wandstärke Infolge ihres höheren Wärmeinhalts langsamer abkühlen und demzufolge am Ende der Abkühlungsperiode innerhalb des Temperaturbereiche, in welchem die Nachverstrekkung erfolgt höhere Temperatur aufweisen als die Schlauchwandbereiche dünnerer Wandstärke.
Eine zweite Nachverstreckungsvariante wird derart

durchgeführt, daß man die Wärmebeaufschlagung des Schlauches einseitig vornimmt, daß der dickere Schlauchwandbereich stärker erwärmt wird als der dünnere.

Eine besonders vorteilhafte dritte Nachverstrekkungsvariante besteht darin, den biaxial gestreckten Schlauch zunächst durch Kontakt mit einer oder mehreren geheizten Walzen derartig hinreichend vorzuwärmen, daß jedenfalls die dünneren Schlauchwandbereiche die erforderliche Nachverstreckungstemperatur aufweisen und anschließend an diese Vorwärmung die dicken Schlauchwandbereiche mit Wärme derart zu beaufschlagen, daß sie eine höhere Temperatur aufweisen als die dünnen.

Während des längsaxialen Nachvcrstreckungsvorgatiges befindet sich in dem Schlauchhohlraum etwas Stützluft, wodurch die sich gegenüberliegenden

QoMQiir>h\uanrliinapn crptrpnnt vnnpinanHpr hloihpn

Durch die Stützluft im Schlauchhohlraum während des Nachstreckvorganges erfolgt keine radiale Dehnung des Schlauches.

Zur Bewirkung des angestrebten Stützeffektes genügt nur ein Bruchteil derjenigen Luftmenge, die notwendig wäre, um den Schlauchhohlraum völlig auszufüllen.

Neben der Stützfunktion ist die Aufgabe der eingeschlossenen, geringen Luftmenge in der Hauptsache als Wärmeisolator zwischen den Schlauchwandungen mit der dünneren und dickeren Wandstärke zu wirken.

Die Nachverstreckung des biaxial verstreckten Schlauches erfolgt in an sich bekannter Weise zwischen zwei Walzenpaaren, von denen das in Schlauchfortbewegungsrichtung erste Walzenpaar geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als das in Schlauchfortbewegungsrichtung zweite Walzenpaar.

Das Verfahren wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt F i g. 1 schematisch das Nachverstrecken eines biaxial verstreckten Schlauches. In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den biaxial verstreckten Schlauch und in Fig. 3 ein Schnitt durch die in Fig. 1 mit / ... / bezeichnete Schnittebene dargestellt, wobei die Schlauchwände übertrieben dick gezeichnet sind.

Das Herstellen des biaxial verstreckten Kunststoffschlauches erfolgt nach dem Verfahren gemäß der GB-PS 10 89 863, wobei jedoch das Auspressen der j Kunststoffschmelze aus einem Düsenkörper mit exzentrisch ausgebildetem Kreisringspalt erfolgt, so daß der aus dem Ringschlitz austretende und danach biaxial gestreckte Schlauch 1 aus Polyäthylenterephthalat in F i g. 1 und 2 rechts die Hälfte mit der dünneren

κι Schlauchwand 3, links die Hälfte mit der dickeren Schlauchwand 2 aufweist. Der so biaxial verstreckte Schlauch 1 wird durch ein Wal/.cnpaar 4, 5 flach zusammengelegt, wobei die dickwandigerr linke Schlauchhälfte 2 auf die dünnwandigere rechte

i> Schlauchhälfte 3 zu liegen kommt, wodurch der flachgelegte Schlauch im wesentlichen von gleichmäßiger Gesamtdicke ist. Der flachgelegte Schlauch wird dann über eine geheizte Walze 6 geführt wobei er unter Mitwirkung einer Anlegewalze abgequetscht wird.

jn Danach ist er mittels einer kleinen Luftblase 8 ein wenig gefüllt und wird dann über eine gekühlte Walze 9 geführt, wobei er mittels einer zweiten Anlegewalze 1 wiederum abgequetscht wird. Während er mit der Luftblase 8 ein wenig gefüllt ist, wird die dickwandigere

r> Hälfte des Schlauches mit einem Wärmestrahler Il bestrahlt. Die gekühlte Walze 9 wird mit höherer Umfanr-geschwindigkeit angetrieben als die geheizte Walze 6, wodurch das Nachverstrecken des Schlauches in seiner Längsrichtung erfolgt. Der nachverstreckte

in Schlauch wird dann über eine Umlenkwalze 12 zu einer Aufspulwalze 13 gelenkt, wo er aufgespult wird. Eine Vorrichtung für das Einführen von Luft zur Bildung der Luftblase vorzusehen, erübrigt sich, da man die benötigte Luftmenge nur einmal, z. B. durch einen in den

ιi Schlauch geschnittenen Schlitz, einzubringen braucht.

Die folgende Tabelle 1 gibt Auskunft über die Maße für Durchmesser und Wandstärken von nach dem Verfahren hergestellten Schläuchen, die folgende Tabelle 2 gibt die Maße für Wandstärken und mittlere Kranzdurchmesser wieder, die aus den nachverstreckten Schläuchen hergestellte Wursthüllen beim Füllen mit Wurstmasse und beim nachlolgenden Kocnen zeigten.

Tabelle !

Meßdalen des Schlauches bis einschließlich zum Nachverstrecken

Versuch	Dorndurch-	Wanddicken in Mikron	Auspressen min.	biaxial max.	verstreckt min.	nachverstreckt max. min.	14	Durchmesser in mm	nachver streckt
Nr.	messer in mm	nach max.	110	44	11	52	14	biaxial verstreckt	26
1	15	340	HO	43	11	51	13	65	26
2	15	340	110	44	10	52	15	65	26
3	15	340	130	38	12	45	15	65	26
4	15	270	130	40	12	47	15	65	26
5	15	270	130	39	13	47	15	65
6	15	270	130	38	11	46	14	65	26
7	12	300	130	31	10	47	14	55	26
8	12	300	130	39	10	47	55	26
9	12	300				55

Tabelle 2

Meßdaten von Kranzdärmen

Versuch Nr.	Gefüllte Hülle	Mikron	Kranzdurch	Gelullt und	gekocht	Kranzdurch
	Wanddicke	min.	messer in mm	Wanddicke	Mikron	messer in mm
	max.	g	210	max.	min.	175
I	52	10	200	55	10	175
2	51	9	190	53	9	160
3	52	10	225	54	10	210
I	45	IO	220	47	10	200
5	47	10	230	48	IO	210
6	47	11	240	50	10	190
7	46	10	230	48	Il	195
8	47	Il	250	51	10	220
9	47		49	10

Die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Werte sind nur beispielsweise angegeben. Sie bedeuten nicht, daß die angegebenen Maße Grenzen angeben, innerhalb denen das Verfahren durchgeführt werden muß.

Aus den erfindungsgemäß hergestellten Kunststoffschläuchen angefertigte Wursthüllen gehen beim Füllen mit der Wurstmasse allein durch die Wirkung des Fülldruckes in die gebogene Kranzform über.

Beispiel

Mit der in der GB-PS 10 89 863 beschriebenen Vorrichtung wird eine biaxial verstreckte Schlauchfolie aus Polyethylenterephthalat hergestellt. Dazu wird aus der Ringdüse mit exzentrisch angeordnetem Düsenkern ein Schlauch ausgepreßt und über einen Kalibrierdorn von 14,5 mm Durchmesser abgezogen. Die Schlauchwanddicke beträgt an der dünnsten Stelle 0,014 mm und an der dicksten Stelle 0,027 mm. Beim biaxialen Verstrecken wird der Durchmesser des Schlauches auf 65 mm vergrößert. Das Verstreckverhältnis beträgt 3,5 in der Längs- und 4,5 in der Querrichtung. Das Nachverstrecken erfolgt mit der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung. Die Temperatur der Walze 6 wird auf 80⁰C gehalten. Sie läuft mit einer etwas (3%) höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen 4 und 5. Die Walze 9 ist auf 10⁰C gekühlt. Ihre Umfangsgeschwindigkeit ist 1,5mal so groß wie die der geheizten Walze 6. Der flachgelegte Schlauch hat beim Auflaufen auf die geheizte Walze 6 eine Flachbreite von 100 mm, beim Auflaufen auf die gekühlte Walze 9 eine Flachbreite von 40 mm. Der fertige Schlauch hat im drucklos mit Luft gefüllten Zustand einen Durchmesser von 26 mm. Seine Wand ist 0,015 bis 0,034 mm dick. Unter einem Fülldruck von 0,7 kp/cm² erweitert sich der Schlauchdurchmesser auf 40 mm, und der Schlauch biegt sich in eine Kranzform von 180 mm mittlerem Durchmesser.

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Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zum Herstellen eines geraden Kunststoffschlauchs mit der Fähigkeit, in die für Wursthüllen übliche Kranzform überzugehen unter Verwendung eines molekular orientierbaren, aus einer Ringdüse als Schlauch ausgepreßten, thermoplastischen geschmolzenen Kunststoffs mit im Querschnitt ungleichmäßig dicker Wandstärke, wobei das Minimum der Wanddicke dem Maximum diametral gegenüberliegt und die Wanddicke stetig von ihrem Minimum in ihr Maximum und weiter stetig von ihrem Maximum in ihr Minimum übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß man einen

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