DE69206101T2

DE69206101T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen von gefalteten Nahrungsumhüllungen.

Info

Publication number: DE69206101T2
Application number: DE69206101T
Authority: DE
Inventors: John Farkonas; Raymond August Feldt; Michael Paul Kazaitis
Original assignee: Viskase Corp
Current assignee: Viskase Corp
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1992-08-05
Publication date: 1996-06-05
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: ES2079754T3; CA2071184C; CA2071184A1; US5173074A; EP0537435A1; DE69206101D1; BR9202691A; EP0537435B1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von gerafften Schlauchraupen und insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen einer gerafften Schlachraupe von dem Einsatz-Schlauchvorrat.

Hintergrund der Erfindung

Nahrungsmittelschläuche aus regenerierter Zellulose werden im großen Umfang zur Herstellung von verschiedenen gefüllten Nahrungsmittelprodukten verwendet. Die vorliegende Erfindung befaßt sich hauptsächlich mit dünnwandigen, unverstärkten Zelluloseschläuchen, wie sie hei der Herstellung von Würstchen mit kleinem Durchmesser, wie beispielsweise Frankfurter Würstchen und ähnlichem, verwendet werden.
Zur Bequemlichkeit bei der Handhabung werden Nahrungsmittelschläuche, die 20 bis 50 m oder länger sein können, gerafft und vorzugsweise zusammengedrückt, um das herzustellen, was gewöhnlich als "geraffte Schlauchraupen" bezeichnet wird. Raffmaschinen zur Herstellung dieser gerafften Schlauchraupen sind dem Fachmann bekannt und unter anderem in US-A-2 983 949 und US-A-2 984 574 offenbart.
Zelluloseschläuche für den Raffvorgang werden aus Vorratsrollen zugeführt. Ein flacher Einsatz-Schlauchvorrat, der von der Vorratsrolle gezogen wird, wird in den Dorn einer Raffmaschine eingeführt, wo er mit unter niedrigem Druck stehendem Gas, gewöhnlich Luft, aufgeblasen wird. Der aufgeblasene Zustand wird dadurch aufrechterhalten, daß der Einsatz- Schlauchvorrat durch den Walzenspalt von Förderwalzen geleitet wird, die sich vor dem Raffdorn befinden. Der aufgeblähte Schlauch wird auf den Dorn und entlang des Dorns und durch eine Raffzone hindurch bewegt, wo ein Raffmechanismus den aufgeblähten Schlauch um den Dorn in allgemein konischen Falten sammelt, die dicht aneinander anliegen. Die inneren Falze der Falten sind gegen den Dorn ausgebildet und bestimmen die Oberfläche einer axialen Öffnung durch die Raupe.
Wenn eine vorausgewählte geraffte Länge erreicht wird, wird das Stück abgetrennt und in Längsrichtung von dem Raffmechanismus zur weiteren Verarbeitung wegbewegt. Eine solche weitere Verarbeitung kann beispielsweise einen Kompaktierungsvorgang einschließen, worin die geraffte Länge reduziert wird, sowte einen Vorgang, bei dem ein Verschlaß gebildet und eingefügt wird, um die Öffnung an einem Ende des Schlauches abzuschließen oder zu verstopßen, wodurch ein "verschlossenes" Ende gebildet wird. Das andere Ende des Schlauches wird offengelassen, um es zu ermöglichen, die geraffte Schlauchraupe auf einem Füllrohr anzubringen.
In vielen Fällen produziert der Abtrennvorgang einen 6 bis 25 mm langen Schwanz aus losem Schlauch, der von den dicht aneinander liegenden Falten an dem offenen Ende der Raupe ausgeht. Dieser Schwanz ist nicht nur nachteilig für das Aussehen der Raupe, sondern beeinträchtigt auch die Funktionsfähigkeit der Raupe dadurch, daß er das Einführen eines Füllrohrs in die Öffnung der Schlauchraupe beeinträchtigt.
Bei dem Kompaktierungsvorgang wird dieser lose Schlauch gegen die dicht aneinander liegenden Falten des offenen Endes der Raupe gepreßt, oft jedoch lockert sich der zusammengedrückte Schwanz der Raupe und sackt über die Öffnung der Schlauchraupe ab. Es wurden verschiedene Verfahrensweisen entworfen, um dies zu verhindern. Beispielsweise kann der Schwanz manuell von dem Ende der Raupe abgelöst werden, so daß nur dicht aneinander liegende Falten verbleiben. In US-A-4 594 274 wird eine erhitzte Backe verwendet, um den losen Schwanz gegen das Ende der Raupe zu drücken und zu bügeln. In US-A-4 873 748 wird ein rotierender Becher verwendet, um den Schwanz gegen die dicht aneinander liegenden Falten des offenen Endes der Raupe zu preßpolieren.
Das Abtrennen eines gerafften Längenabschnitts wurde sowohl manuell als auch mittels einer automatischen Anordnung bewerkstelligt, weiche hinter (d.h. stromab) der Raffzone angeordnet ist. Beispielsweise besteht ein allgemeines Verfahren darin, so lange zu warten, bis eine gewisse Länge an gerafftem Schlauch sich angesammelt hat, und dann die gewünschte Länge von dieser akkumulierten gerafften Länge abzutrennen, wie es beispielsweise in US-A-3 112 517 offenbart ist. Ein weiteres allgemeines Verfahren besteht darin, nur eine gewünschte Länge zu raffen und dann diese geraffte Länge von dem Einsatz-Schlauchvorrat abzutrennen. Dieses allgemeine Verfahren ist beispielsweise in US-A-3 936 909, US-A-4 547 932 und US-A-4 885 821 offenbart, wobei das letzte Dokument ein Verfahren und eine Vorrichtung offenbart, wie sie in dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9 definiert sind.
Was auch immer als Abtrennvorrichtung eingesetzt wird, wird gewünscht, daß der Schlauch sauber geschnitten wird, um sogenannte "Fetzen" oder "Fransen" zu vermeiden, worunter man zerfetzte Schlauchstücke versteht, welche an einem oder an beiden abgetrennten Enden hängen. Wenn das Abtrennen des Schlauchs mittels Aufbringen von Spannung erfolgt, bilden sich Fetzen oft an einem oder an beiden abgetrennten Enden. US-A-4 885 821 veranschaulicht, daß bei einem unter Spannung gesetzten Schlauch ein Riß, der an irgendeiner Stelle des Schlauches seinen Anfang nimmt, sich in entgegengesetzte Richtungen um den Schlauch herum fortpflanzt. Wenn sich die Enden der Rißfortpflanzung nicht in derselben transversalen Ebene treffen, überlappen sie und laufen aneinander vorbei. Da sich der Riß weiter ausbreitet, wird ein Ende des Risses schließlich in das andere Ende laufen, wodurch sich ein loses Stück oder ein sogenannter "Fetzen" oder eine "Franse" des Schlauches an einem der getrennten Enden bildet. Wenn Risse an mehreren Punkten um den Schlauch herum ihren Ursprung nehmen, können sich mehrere Fetzen bilden.
Fetzen an den abgetrennten Enden des Schlauchs sind unangenehm, da sie sich von dem Schlauch ablösen können und in dem Nahrungsmittelprodukt, welches in den Schlauch gefüllt wird, aufgenommen werden können. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Schlauch zum Abfüllen von Frankfurter Würstchen verwendet wird. Nachdem eine geraffte Schlauchraupe mit der Frankfurter Würstchen-Emulsion gefüllt ist, quetscht der Bediener gewöhnlich Emulsion aus den Enden des Schlauchs, so daß die Enden abgebunden werden können. Wenn dies geschieht, können Fetzen an dem Ende des Schlauches abreißen. Da die aus dem Schlauch herausgequetschte Emulsion wieder verwendet und zurückgeführt wird, kann jeder aus dem Schlauch gerissene Schlauchfetzen in dem Emulsionsvorrat aufgenommen werden.
Folglich ist es höchst wünschenswert, die geraffte Schlauchraupe von dem Einsatz-Schlauchvorrat in einer Weise abzutrennen, welche mindestens die Größe der Fetzen an den abgetrennten Enden des Schlauchs verringert, und vorzugsweise ihre Bildung verhindert.
Verschiedene Abtrennverfahren wurden vorgeschlagen, um die Fälle der Bildung von Fetzen an den Enden des abgetrennten Schlauchs zu verringern. US-A-4 885 821 offenbart, daß drei bogenförmige Bauteile um den Raffdorn geschlossen werden, um eine Messerschneide in Form eines geschlossenen Kreises an einer Stelle hinter, d.h. stromab, der Raffzone zu bilden. Diese Schneide wird gegen die Endfläche der gerafften Schlauchraupe gedrückt, um die Raupe in Längsrichtung entlang des Dorns zu schieben, und dies bewirkt, daß der Einsatz- Schlauchvorrat entlang der Messerschneide weggerissen wird.
In US-A-3 936 909 sind drei gebogene Bauteile, die ebenfalls stromab der Raffzone angeordnet sind, um den Umfang eines aufgeblähten Abschnitts des Einsatz-Schlauchvorrats nahe der Endfläche der gerafften Raupe geschlossen. Die gebogenen Bauteile bilden einen geschlossenen Kreis um den Schlauch und schwächen den Schlauch entweder durch Erhitzen oder dadurch, daß sie ihn im wesentlichen um den vollen Umfang des Schlauches perforieren. Eine nachfolgende Verschiebung der gerafften Raupe in Längsrichtung entlang des Dorns führt dazu, daß sich der Einsatz-Schlauchvorrat an dem geschwächten Abschnitt von der Raupe trennt.
Der Vorgang des Schließens von gebogenen Bauteilen um den Schlauch bereitet gewisse Probleme. Wenn der Schlauch und die gebogenen Bauteile nicht gleich zentriert sind, kann dies dazu führen, daß der Schlauch nicht gleichförmig abgetrennt wird, so daß Fetzen an einem oder an beiden abgetrennten Enden entstehen. Ferner wird der Schlauch, welcher durch die Raffzone gelangt, verknittert und gefaltet. Folglich kann das Abtrennen nach der Raffzone an einem Schlauch geschehen der nicht gleichförmig rund ist. Dies bedeutet, daß die gebogenen Bauteile, die sich um den Schlauch schließen, möglicherweise nicht gleichförmig in den Schlauchumfang eingreifen, oder es kann geschehen, daß eine Schlauchfalte zwischen benachbarten gebogenen Bauteilen eingeklemmt wird. Als weiteres Problem tritt auf, daß Risse, die ihren Ursprung um den Umfang des zerknitterten Schlauches haben, dazu neigen können, den Falten- oder Knitterlinien zu folgen, und dies beeinträchtigt die Ausbildung eines sauberen fetzenfreien transversalen Abtrennens des Schlauches.
Bei der vorliegenden Erfindung geschieht das Abtrennen in der Raffzone. Probleme, die mit dem sauberen Schließen von gebogenen Bauteilen um den Schlauch und den Raffdorn verbunden sind, sowie die Abtrennprobleme die mit dem Versuch verbunden sind, einen mittels Raffen geknitterten und gefalteten Schlauch abzutrennen, werden dadurch minimiert, daß der Einsatz-Schlauchvorrat vor dem Eintritt in die Raffzone zum Abtrennen vorbehandelt wird.
Insbesondere wird der Schlauch durch das Schwächen des Einsatz-Schlauchvorrats entlang eines schmalen, quer gerichteten Bandes an einer vorbestimmten Stelle entlang seiner Länge bearbeitet, ehe er in die Raffzone eintritt.
Wenn sich der Schlauch durch die Ratfzone hindurch bewegt, wird in eine an dem Einsatz- Schlauchvorrat angelegte Zugspannung leicht den geschwächten Bereich abtrennen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Abtrennen in einer Weise erreicht wobei der abgetrennte Endabschnitt des Schlauches in die Schlauchraupe aufgenommen wird, so daß weitere Schritte zum Entfernen oder Nachbearbeiten eines losen Schwanzes nicht nötig sind.

Aufgaben der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Abtrennen eines Längsabschnitts eines gerafften Schlauches von dem Einsatzvorrat eines nicht gerafften Schlauches zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Längsabschnitts eines gerafften Schlauches von einem Einsatzvorrat zu schaffen, wobei das Auftreten von unangenehmen Fetzen an den abgetrennten Enden des Schlauches minimiert oder verhindert wird.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Schlauches zu schaffen, wobei wenig oder gar kein loser Schlauch übrig gelassen wird, der sich von dem als letztes gerafften Ende des gerafften Längsabschnitts erstreckt.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Schlauches zu schaffen, wobei der Einsatz-Schlauchvorrat vor dem Raffen geschwächt wird und wobei die Schwächung während oder nach dem Raffen erreicht wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Schlauches zu schaffen, wobei das Abtrennen des gerafften Schlauches dadurch erleichtert wird, daß der Einsatz-Schlauchvorrat vor dem Raffen in Querrichtung perforiert wird und der Schlauch nach dem Raffen entlang der Perforationslinie getrennt wird.
Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Schlauches zu schaffen, wobei ein Ende des abgetrennten Schlauches gegen das zuletzt geraffte Ende eines gerafften Längsabschnitts gezogen wird, um das zuletzt geraffte Ende gerade und ohne Schwanz zu gestalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend einem Aspekt handelt es sich bei dem Erfindungsgegenstand um ein Verfahren zum Abtrennen einer gerafften Schlauchraupe von einem Stück Einsatz-Schlauchvorrat, bei dem:
(a) Einsatz-Schlauchvorrat in der Richtung der Schlauchlängsachse auf einen Raffdorn zu einer Raffzone hin und durch diese hindurch gezogen und in dieser Zone ein Raffvorgang ausgeführt wird, bei dem der Einsatz-Schlauchvorrat um den Raffdorn herum in Falten gelegt wird, um die Schlauchraupe auszubilden; und
(b) der Schlauch gespannt und auseinandergerissen wird, um dadurch die Schlauchraupe von dem Einsatz-Schlauchvorrat zu trennen;
das dadurch gekennzeichnet ist, daß
(c) ein Abschnitt des Einsatz-Schlauchvorrats vor dem Raffen geschwächt wird, um ein geschwächtes Schlauchband zu bilden, das sich quer zu der Schlauchlängsachse und um den Schlauchumfang herum erstreckt;
(d) die Durchführung des Raffvorgangs fortgesetzt wird, bis sich das geschwächte Band an der Raffzone befindet; und
(c) danach der Schlauch im Bereich des geschwächten Bandes gespannt wird und der Schlauch entlang dem geschwächten Band auseinandergerissen wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abtrennen einer Raupe aus gerafftem, zur Aufnahme von Nahrungsmitteln bestimmtem Schlauch von einem Einsatz-Schlauchvorrat, mit:
(a) einer eine Raffzone bildenden Raffeinrichtung;
(b) einer ersten Anordnung zum Vorbewegen von röhrenförmigem Einsatz-Schlauchvorrat in Längsrichtung durch die Raffzone, wo der Schlauchvorrat in Falten gelegt wird, um eine geraffte Schlauchraupe zu bilden;
(c) einer Spanneinrichtung zum Spannen des Einsatz-Schlauchvorrats und zum Auseinanderreißen des Schlauchs;
die gekennzeichnet ist durch
(d) eine vor der Raffzone befindliche zweite Anordnung, die einen Abschnitt des Einsatz- Schlauchvorrats in Querrichtung schwächt, aber nicht durchtrennt, um ein schmales, geschwächtes Schlauchband zu bilden, das sich um den Umfang des Einsatz-Schlauchvorrats herum erstreckt; und
(e) wobei die Spanneinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie den Einsatz-Schlauchvorrat im Bereich des geschwächten Bandes spannt und den Schlauch entlang dem geschwächten Band auseinanderreißt.
Bei einer Ausführungsform wird der Schlauch über das geschwächte Band mittels eines Bauteils unter Zug gesetzt, welches die geraffte Schlauchraupe entlang des Dorns schiebt. Bei einer anderen Ausführungsform erzeugt der Raffvorgang selbst den Zug zum Abtrennen des Schlauches.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Einsatz-Schlauchvorrat geschwächt, jedoch nicht abgetrennt, bevor er gerafft wird, um ein schmales geschwächtes Band zu schaffen, welches sich um den Schlauch herum erstreckt. Das geschwächte Band bleibt stark genug, um den beim Raffen auftretenden Kräften zu widerstehen, es wird jedoch unter Zug reißen. Das geschwächte Band wird durch jegliche geeignete Anordnung geschaffen, welche die röhrenförmige Wand des Schlauches entlang eines schmalen quer verlaufenden Bandes, welches sich um den ümfang des Schlauches erstreckt, perforiert, ritzt, dünnt, schleift oder auf andere Weise degradiert.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Schlauch in Querrichtung mittels der Ausbildung einer Linie von Perforationen zu schwächen, welche sich über die Breite des flachgelegten Einsatz-Schlauchvorrats erstreckt, bevor der Schlauch in eine Raffzone eintritt. Wenn danach der Schlauch einer Zugspannung unterworfen wird, reißt der Schlauch entlang der Perforationslinie auseinander. Der Riß breitet sich von einer Perforation zur nächsten aus, so daß die Wahrscheinlichkeit der Bildung eines Fetzens verringert wird, und in jedem Fall möglicherweise erzeugte Schlauchfetzen oder -fransen dazu neigen, so klein zu sein, daß sie einer kommerziellen Nutzung des gerafften Schlauches nicht entgegenstehen.
Vorzugsweise sollte die Perforationslinie in dem Einsatz-Schlauchvorrat angebracht werden, während der Einsatz-Schlauchvorrat in flachem Zustand gehalten wird. Dies ermöglicht, daß die Perforationsanordnung den Schlauch vollständig durchdringt. Ferner sollten sich gemäß der vorliegenden Erfindung die Perforationen über die gesamte Breite des flachgelegten Schlauches erstrecken. Als Ergebnis erhält man, daß sich eine Perforationslinie um den gesamten Umfang des Schlauches erstreckt, wenn der Schlauch zum Raffen aufgebläht wird. Bei einer Ausführungsform erstreckt sich die Perforation in einem schiefen Winkel relätiv zu der Längsachse des Schlauches.
Die Perforationen können in verschiedenen Formen ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Reihe von in dichtem Abstand angeordneten geschärften Stiften verwendet werden, um runde Perforationen herzustellen. Wenn man ein Messer mit einer gezackten Schneide verwendet, erhält man eine gerade Reihe von Perforationen über den Schlauch.
Eine bevorzugte Perforationsanordnung weist eine geschärfte Schneide mit geradflankigen Zähnen auf. Bei dieser Anordnung ist die Länge jeder Perforation unabhängig von der Eindringtiefe konstant.
Wie auch immer die Form der Perforationsanordnung aussieht, besteht eine wichtige Überlegung in der Anzahl und Länge der Perforationen relativ zu den Stegen zwischen den Perforationen. Wie oben erwähnt, sollte der Schlauch durch die Anzahl und Länge der Perforationen nicht so stark geschwächt werden, daß die Kräfte, die angewandt werden, um den Schlauch auf den Raffdorn und entlang des Dorns zu der Raffzone hin zu ziehen, ein vorzeitiges Abtrennen des Einsatz-Schlauchvorrates bewirken. Andererseits kann es jedoch vorkommen, daß sich der Schlauch während des nachfolgenden Abtrennvorgangs nicht sauber entlang der Perforationslinie abtrennt, wenn der Schlauch nicht hinreichend geschwächt wurde.
Das Unterzugsetzen des Schlauches kann dadurch erreicht werden, daß der Raffvorgang gestoppt wird und die Drehrichtung der Zufuhrwalzen umgekehrt wird. Vorzugsweise wird jedoch ein Erhöhen der Zugspannung dadurch erreicht, daß die Bewegung des Einsatz- Schlauchvorrats durch das Abbremsen der Zufuhrwalzen beschränkt wird, um den Schlauch zu verlangsamen oder anzuhalten. Die Zugspannung kann dann dadurch erzeugt werden, daß die geraffte Schlauchraupe entlang des Dorns geschoben wird oder daß die Raffvorrichtung weiter betrieben wird. In beiden Fällen wird der Schlauch auf einer Seite des geschwächten Bandes bewegt, während der Schlauch auf der anderen Seite des geschwächten Bandes durch die gebremsten Zufuhrwalzen an der Bewegung gehindert ist. Die sich ergebende Zugspannung auf dem Schlauch bewirkt, daß er entlang der Perforationslinie reißt. Wenn die Zugspannung durch den Betrieb der Raffvorrichtung erzeugt wird, wird ein abgerissenes Ende des Schlauches in das zuletzt geraffte Ende der Schlauchraupe gezogen und dort gesammelt.
Wenn der Schlauch nicht hinreichend geschwächt ist und der Schlauch sich nicht sauber abtrennt, kann dies dazu führen, daß die Abtrennränder mit losen Fetzen so ausfransen, daß sie für den Abstreifvorgang, der dem Füllen folgen kann, nicht akzeptabel sind. Ob ein Produkt in akzeptabler Weise frei von losen Schlauchfetzen oder Schlauchfransen ist, ist subjektiv und hängt zum Teil von ihrer Anzahl, Größe und Verteilung entlang des Abtrennrandes ab. Die Farbe des Schlauches kann ebenso in die Überlegungen hinsichtlich der Akzeptabilität eingehen, da Fetzen eines farblosen Schlauches weniger auffällig sein können als Fetzen eines farbigen Schlauches. Das letztliche Ziel besteht darin, ein sauberes, fetzenfreies Abtrennende zu erhalten. Jedoch wird das Ziel eines akzeptablen Schlauches als erreicht betrachtet, wenn die gebildeten Fetzen so klein sind, daß sie sich während eines herkömmlichen Abstreifvorganges nicht leicht von dem Schlauch lösen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Perforationen an jeder Stelle angebracht werden, bevor der Einsatz-Schlauchvorrat auf den Raffdorn geführt wird. Beispielsweise wird der Schlauch von einer Vorratsrolle abgewickelt und aufgebläht, nachdem er durch ein Paar von Haltewalzen geführt wurde. Der aufgeblähte Schlauch wird dann über den Raffdorn geschoben. An jeder Stelle vor dem Raffdorn wird der Schlauch flachgepreßt oder kann flachgepreßt werden. Auf diese Weise können die Perforationen auf dem flachen Einsatz-Schlauchvorrat an einer Stelle zwischen der Vorratsrolle und den Haltewalzen oder bei den Haltewalzen oder nach den Haltewalzen angebracht werden. Falls der Schlauch nach dem Aufblähen perforiert wird, wird ein Abschnitt des aufgeblähten Schlauches vorzugsweise flachgedrückt und perforiert. Es ist auch möglich, die Länge des in einer Raupe enthaltenen Schlauches festzulegen und dann den Schlauch in Intervallen zu perforieren, welche dieser Länge entsprechen, wenn Schlauch auf die Vorratsrolle gewickelt wird. Jedoch ist dies nicht bevorzugt, da in diesem Fall einige Anpassungen vorgenommen werden müssen, um den Betrieb der Raffmaschine so zu steuern, daß die geraffte Länge für jede Schlauchraupe mit der Länge des Schlauches in dem Intervall zwischen den in Querrichtung verlaufenden Perforationen koordiniert ist.

Beschreibung der Zeichnungen

Fign. 1 bis 6 veranschaulichen in schematischer Weise die Verfahrensschritte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fign. 7 bis 9 veranschaulichen Verfahrensschritte einer alternativen Ausführungsform.
Fig 10 ist eine maßstäbliche Ansicht, welche das Ende eines gemäß eines herkömmlichen Verfahrens abgetrennten Schlauches zeigt;
Fign. 11a und 11b sind maßstäbliche Ansichten, welche das Ende eines gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung abgetrennten Schlauches zeigen;
Fign. 12 und 13 sind jeweils vergrößerte Ansichten eines Teils des abgetrennten Endes des Schlauches, wobei das Ende an eine gezackte Messerschneide angrenzt, wie sie beim Vorbereiten des Schlauches für das Abtrennen verwendet wird; und
Fig. 14 ist eine vergrößerte Ansicht, welche Teile der benachbarten Schlauchenden zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung abgetrennt wurden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 verschiedene Elemente einer herkömmlichen Raffmaschine, die modifiziert wurde, um Komponenten zum Abtrennen des Schlauches gemäß der vorliegenden Erfindung mit einzuschließen. Die Raffmaschine selbst ist konventionell. Nur die zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nötigen Komponenten werden detailliert beschrieben. Beispielsweise schließt eine herkömmliche Raffmaschine einen Dorn 12 und einen Raffkopf 14 ein. Es sollte sich verstehen, daß die Raffmaschine von einem der beiden in allgemeiner kommerzieller Verwendung befindlichen Typen sein kann, einschließlich einer sogenannten "Fließdorn-Maschine" der Art, wie sie allgemein in US-A-3 766 603 beschrieben ist, oder einer "Rückzugsdorn-Maschine", wie sie allgemein in US-A-2 583 654 beschrieben ist.
Ein Einsatz-Schlauchvorrat 16 wird in flachem Zustand von einer Vorratsrolle (nicht gezeigt) gezogen und wird durch den Walzenspalt von angetriebenen Zufuhrwalzen 18 auf den Dorn geführt Wenn der Schlauch auf den Dorn gelangt, wird er mittels eines Luftstroms 15 aufgebläht, welcher aus einer axialen Durchführung 17 in dem Dorn austritt.
Gleitmittel und/oder Feuchtigkeit oder andere in diesem Luftstrom aufgenommene Behandlungsmittel können auf die Innenfläche des Schlauches aufgebracht werden, wie es dem Fachmann bekannt ist. Der aufgeblähte Schlauch bewegt sich in Richtung seiner Längsachse entlang des Dorns und in den Raffkopf 14. Der Raffkopf legt eine Raffzone fest, in welcher der aufgeblähte Schlauch in Falten über dem Dorn 12 gesammelt, zum Beispiel gerafft, wird, um eine geraffte Schlauchraupe 22 zu bilden, welche die Raffzone verläßt. Die inneren Falze 24 der Falten sind gegen den Dorn gebildet und legen eine Längsöffung 26 durch die geraffte Schlauchraupe hindurch fest. Der Raffkopf 14 kann jede der bekannten Raffvorrichtungen aufweisen, wie beispielsweise unter anderem in US-A-3 461 484, US-A-4 185 358, US-A-4 370 780 oder US-A-4 374 447 beschrieben. Zum Zwecke der Veranschaulichung ist der Raffkopf 14 mit einer Mehrzahl von gezahnten Raffwalzen 20 gezeigt, wobei gewöhnlich drei Walzen eines allgemeinen Typs verwendet werden, wie er in US-A-3 461 484 beschrieben ist.
Es sollte sich verstehen, daß das Raffen in Verbindung mit herkömmlichen und bekannten Rafftechniken einschließlich der Anwendung von Gleitmitteln auf die Außenfläche des Schlauches und in Verbindung mit bekannten Rückhalteanordnungen (nicht gezeigt) für den gerafften Schlauch stattfindet. Diese Rückhalteanordnung verzögert den Vorschub der gerafften Falten entlang des Dorns, um für eine im wesentlichen regelmäßige Faltenbildung zu sorgen, wobei die Falten dicht aneinander anliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Raffwalzen liegen die Falten unter einem Winkel von etwa 30º bezüglich der Längsachse des Dorns, so daß die insgesamte geraffte Länge in gewisser Weise einen Stapel von verbundenen verschachtelten Koni bildet. Bei einen herkömmlichen Raffvorgang ist der Außendurchmesser der gerafften Schlauchraupe 22 größer als der Durchmesser des Einsatz-Schlauchvorrats 16 im aufgeblähten Zustand.
Nachdem eine gewünschte Länge des Schlauches gerafft wurde, muß die geraffte Schlauchraupe von dem Einsatz-Schlauchvorrat abgetrennt werden. Wenn die geraffte Schlauchraupe einmal getrennt ist, kann sie weiteren Behandlungsschritten (nicht gezeigt) unterzogen werden, wie beispielsweise einem Kompaktierungsschritt, um ihre Länge weiter zu reduzieren, und einem Schritt, um ein Ende der Raupe, zum Beispiel das zuerst geraffte Ende 25, mit einer Schließanordnung zu versehen.
Zwecks der Abtrennung der gerafften Schlauchraupe 22 von dem Einsatz-Schlauchvorrat 16 zeigt Fig. 1 eine allgemein mit 28 bezeichnete Anordnung zum Bearbeiten des Schlauches, um ihn zu schwächen. Vorzugsweise wird der Schlauch dadurch geschwächt, daß er perforiert wird, so daß die Anordnung 28 als Perforationsanordnung bezeichnet wird. Die Perforationsanordnung 28 ist an der stromaufwärtigen Seite der Raffzone angeordnet, das heißt in den Figuren links von dem Raffkopf 14.
Vorzugsweise ist die Perforationsanordnung wie gezeigt zwischen dem Raffkopf 14 und den Haltewalzen 18 angeordnet, so daß sie auf den Schlauch einwirkt welcher mindestens teilweise von seinem flachen Zustand aufgebläht oder ausgedehnt ist. Jedoch kann die Perforationsanordnung auch stromaufwärts der Haltewalzen oder sogar an den Haltewalzen angeordnet sein, wobei sie in jedem Fall auf flachgelegten Schlauch einwirkt, bevor er aufgebläht wird,
Wie hier im folgenden beschrieben ist, wirkt die Perforationsanordnung 28, um den Einsatz- Schlauchvorrat für das Abtrennen vorzubehandeln. Diese Vorbehandlung erfolgt, ehe der Schlauch auf den Raffdorn gezogen wird und erleichtert das Abtrennen, welches erfolgt, nachdem sich der Schlauch auf dem Dorn befindet und ehe er vollständig durch die Raffzone gelangt ist.
Wie in Fig. 1. gezeigt, besteht eine Komponente der Perforationsanordnung in einem Amboß 30 auf einer Seite des Einsatz-Schlauchvorrats. Eine zweite Komponente der Perforationsanordnung besteht in einer Messerschneide 32, welche auf der dem Amboß gegenüberliegenden Seite des Schlauches angeordnet ist. Die Schneide ist senkrecht zu dem Amboß und quer zu der Längsachse des Schlauches ausgerichtet. Die Kante 34 des Messers, welche zu dem Schlauch hin ausgerichtet ist, ist die Schneidekante des Messers. Das Messer 32 und der Amboß 30 sind aus einer offenen Stellung wie in Fig. 1 gezeigt, zu einer geschlossenen Stellung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, gegeneinander beweglich. In der geschlossenen Stellung schließt die Messerschneide 32 gegen die Amboßfläche 36.
Die Messerkante 34 ist keine kontinuierliche Schneide, sondern sie ist wie in Fig. 12 und 13 gezeigt gezackt. Auf diese Weise wird der Schlauch zwischen der gezackten Messerschneide und dem Amboß perforiert, wenn das Messer gegen den Amboß schließt. Die Zacken 38 entlang der Messerschneide 34 weisen vorzugsweise gerade Flanken auf so daß die Messerschneide zinnenförmig ist. Bei dieser Anordnung hängt die Länge jeder Perforation nicht von der Eindringtiefe jeder Zacke in den Schlauch ab. Es stellte sich heraus, daß eine geeignete Messerschneide eine Dicke von etwa 0,406 mm aufweist. Die gezackte Schneide weist eine Zackenteilung von etwa 0,508 mm auf, wobei jede geradflankige Zacke 38 etwa 0,254 mm breit und jeder Zwischenraum 40 zwischen den Zacken etwa 0,254 mm breit ist. Solch eine Schneide wird dadurch hergestellt, daß die Schneidekante einer herkömmlichen geschlitzten Rasierklinge elektroentladungsbearbeitet wird, um für die gezackte Schneide zu sorgen.
Um den Schlauch sauber zu perforieren, muß es die Struktur oder der Werkstoff der Amboßoberfläche erlauben, daß die Messerzacken sauber durch den zwischen dem Messer und dem Amboß in Eingriff gehaltenen Schlauch gelangen. Beispielsweise kann eine harte feste Amboßoberfläche die Zacken daran hindern, daß sie vollständig durch den Schlauch hindurch gelangen, und sie kann das Messer schnell abstumpfen. Eine weiche Amboßoberfläche kann möglicherweise nicht für den Widerstand sorgen, der benötigt wird, um es den Messerzacken zu erlauben, den Schlauch zu durchdringen, und sie wird schnell verschleißen. Eine bevorzugte Amboßoberfläche ist hinreichend nachgiebig, um ein gewisses "Nachgeben" zu erlauben, wenn die Messerzacken gegen sie gedrückt werden, so daß sie durch den Schlauch gelangen können, und sie ist dennoch hart genug, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Eine mögliche Alternative besteht darin, die Amboßoberfläche 36 mit einer Quernut (nicht gezeigt) zur Aufnahme der Messerschneide zu versehen. Der Schlauch würde die Nut überbrücken und würde abgestützt werden wenn die Messerzacken den Schlauch durchdringen und in die Nut eintreten.
Wie oben erwähnt, werden die Perforationen vorzugsweise über die Breite des flachgelegten Schlauches ausgeführt. Um den aufgeweiteten Einsatz-Schlauchvorrat flach zu drücken, zeigt Fig 1 folglich, daß die Perforationsanordnung 28 eine Platte 42 mit einer Mittelöffnung 44 aufweist, um die Messerschneide so aufzunehmen, daß ein Teil der Platte zu jeder Seite der Messerschneide angeordnet ist. Die Platte bewegt sich der Messerschneide leicht voraus, so daß das Messer den Schlauch nicht perforiert, ehe die Platte 42 in Kontakt mit dem Schlauch gekommen ist und ihn gegen die Amboßfläche 36 gedrückt hat. Schraubenfedern 46, 48 spannen die Platte vor, so daß das Messer sich weiter durch die Öffnung 44 und gegen den Amboß bewegen kann, nachdem die Platte auf dem Amboß aufsitzt. Als Ergebnis erhält man eine Linie aus Perforationen 50, welche sich über die Breite des flachgelegten Schlauches erstreckt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Perforationsanordnung unter einem schiefen Winkel bezüglich der Längsachse des Schlauches angeordnet. Bei dieser Anordnung erstreckt sich die sich ergebende Linie von Perforationen 150 (Fig. 7) zu später erläuterten Zwecken schräg über die Breite des flachgelegten Schlauches.
Beim Betrieb schreitet das Raffen des aufgeblähten Einsatz-Schlauchvorrats 16 wie in Fig. 1 veranschaulicht fort, bis sich die gewünschte Länge an geraffter Schlauchraupe 22 auf dem Dorn 12 akkumuliert hat. Die Zufuhr- und Raffvorgänge hören auf und verschiedene Ereignisse geschehen in rascher Folge.
Die Abtrennvorrichtung 28 schließt zu der in Fig. 2 gezeigten Stellung gegen den Schlauch. Vorzugsweise wird die Luft zum Aufblähen abgeschaltet, jedoch kann der Luftdruck vor dem Flachdrücken auch nur reduziert werden. In jedem Fall kommen der Amboß 30 und die Platte 42 zuerst in Eingriff und kollabieren dann vor der Messerschneide 34 den Schlauch im wesentlichen auf die Breite des flachgelegten Schlauchs, wenn sich die Abtrennanordnung schließt. Wenn die gezackte Messerschneide den Amboß 30 erreicht, preßt sie den Schlauch auf die Amboßoberfläche und die Zacken durchdringen den Schlauch, um eine Linie von Perforationen 50, 150 zu schaffen, welche sich gerade über den Schlauch (Fig. 3) oder schräg, d.h. unter einem schiefen Winkel, über die Breite des flachgelegten Schlauches (Fig. 7) erstrecken. Anschließend öffnet sich die Abtrennvorrichtung 28. Obwohl einige Luft zum Aufblähen durch die Perforationen entkommen kann, ist der Luftstrom nichtsdestoweniger hinreichend, um den Schlauch wieder aufzublähen. Im wieder aufgeblähten Zustand des Schlauches, wie in Fig. 3 gezeigt, bilden die durch die gezackte Messerschneide angebrachten Perforationen nun eine Linie von Perforationen 50, welche sich im wesentlichen um den gesamten Umfang des Schlauches erstreckt.
Die Zufuhr- und Raffvorgänge beginnen von neuem und dauern an, bis die Linie von Perforationen 50 eine mit "A" bezeichnete Stelle erreicht, die sich knapp stromaufwärts von der Raffzone befindet. Bevor die Linie von Perforationen durch die Raffzone hindurch gelangen kann, hören die Zufuhr- und Raffvorgänge auf, und die zum Aufblähen verwendete Luft wird abgeschaltet oder zumindest im Druck reduziert.
Fig. 4 zeigt, daß der Dorn 12 dann mehrere inches in die Raffrichtung verlagert wurde (in Längsrichtung nach rechts in den Figuren). Die Längsverlagerung des Dorns 12 trägt die geraffte Schlauchraupe 22 von den Raffwalzen 20 weg, und gleichzeitig werden die Raffwalzen 20 und Zufuhrwalzen 18 so gedreht, daß ein Schlauchabschnitt 52, der die Linie von Perforationen 50 enthält, durch die Raffzone gezogen wird. Man erhält, wie in Fig. 4 gezeigt, ein zweifaches Ergebnis. Erstens wird ein Bereich 54 zwischen den Raffwalzen 20 und der zuletzt gerafften Endfläche 23 der gerafften Schlauchraupe geschaffen. Zweitens wird der Abschnitt 52 des Einsatz-Schlauchvorrats in diesem Bereich, der die Linie von Perforationen 50 enthält, nicht gerafft, so daß er relativ frei von Knittern und Falten ist.
Das Schaffen eines Schlauchabschnitts 59 welcher nicht gerafft ist, kann auch dadurch geschehen, daß die Zufuhrwalzen 18 gedreht werden, um für einen schlaffen Schlauch zwischen den Zufuhrwalzen und dem Raffkopf 14 zu sorgen. Wenn nun der Dorn in Längsrichtung nach rechts zu der in Fig. 4 gezeigten Stellung verlagert wird, wird dieser schlaffe Schlauch durch den Raffkopf hindurch gezogen und bildet den Schlauchabsehnitt 52.
Der Zweck bei der Schaffung des Abstandsbereichs 54 besteht darin, die zuletzt geraffte Endfläche 23 der Schlauchraupe freizulegen, so daß eine Raupenübertragungsanordnung 56 mit der Endfläche in Kontakt treten kann und direkt gegen diese drücken kann. Das Freilegen der Endfläche 23 kann auch dadurch erzielt werden, daß die Raffwalzen 20 nach vorn (nach links in den Figuren) verschoben werden oder daß sie in radialer Richtung geöffnet werden.
Als nächstes wird der Einsatz-Schlauchvorrat dadurch an einer Bewegung in der Raffrichtung gehindert, daß die Schlauchvorratsrolle gebremst wird oder der Einsatz-Schlauchvorrat auf den Dorn geklemmt wird. Vorzugsweise wird dies dadurch erzielt, daß der Einsatz-Schlauchvorrat in dem Walzenzwischenraum zwischen den angehaltenen Zufuhrwalzen 18 festgehalten wird.
Die Anordnung 56 zum Übertragen der gerafften Schlauchraupe, einschließlich eines Satzes von Backen 58, 60, schließt sich radial in den Bereich 54 und gegen den Dorn 12. Nachdem sich die Backen geschlossen haben kehrt der Dorn an seine Ausgangsposition zurück (in den Figuren nach links), wodurch die Endfläche 23 an den Backen anliegt, wie in Fig. 5 gezeigt. Die geraffte Schlauchraupe 22 wird auf dem Dorn nicht gegriffen, so daß der Dorn sich relativ zu der Raupe bewegt, nachdem die Endfläche 23 gegen die geschlossenen Backen anliegt.
Ein Spaltring 62 schließt sich um die Außenfläche der gerafften Schlauchraupe und eine Antriebsanordnung (nicht gezeigt) wird betätigt, um die geschlossenen Backen 58, 60 längs in der Raffrichtung zu bewegen, um die Schlauchraupe 22 entlang des Dorns 12 und weg von dem Raffkopf 14 zu bewegen.
Der Innendurchmesser des Spaltrings 62 ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Schlauchraupe 22. Folglich wird der geschlossene Spaltring der Bewegung der Schlauchraupe mittels der geschlossenen Backen widerstehen, diese jedoch nicht verhindern. Es sollte sich verstehen, daß das Schließen des Spaltrings 62 um die Schlauchraupe einen Widerstand gegen die Bewegung der gerafften Schlauchraupe erzeugt, was wiederum die Endfläche 23 der Schlauchraupe in festem Sitz gegen die Backen 58, 60 hält, wenn die Übertragungsanordnung 56 die geraffte Schlauchraupe nach rechts in den Figuren bewegt. Dies hindert den gerafften Schlauch daran, die Endfläche 23 der Schlauchraupe zu entraffen.
Einerseits hält der Walzenspalt zwischen den Zufuhrwalzen 18 den Einsatz-Schlauchvorrat 16 und verhindert dessen Bewegung in der Raffrichtung, wenn sich die Schlauchraupe bewegt. Andererseits wirkt der Druckeingrift der Backen 58, 60 gegen die Endfläche 23 der Schlauchraupe, um den Schlauch gegen die Endfläche zu halten. Wenn die Schlauchraupe in der Raffrichtung geschoben wird, ergibt sich, daß der Abschnitt des Einsatz-Schlauchvorrats 16 zwischen dem Walzenspalt zwischen den Zufuhrwalzen 18 und den Backen 58, 60 unter Zugspannung gesetzt wird. Da die Linie von Perforationen 50 den Schlauch geschwächt hat, bewirkt die über die Linie der Perforation erzeugte Zugspannung, daß der Schlauch auseinanderreißt, wobei sich der Riß entlang der Linie von Perforationen ausbreitet, wie in Fig. 6 gezeigt. Die geraffte Schlauchraupe, die nun von dem Einsatz-Schlauchvorrat abgetrennt ist, wird von dem Dorn herunter bewegt. Die Komponenten der Raffmaschine kehren in eine Ausgangsposition zurück, die zum Aufblähen verwendete Luft wird wieder angeschaltet und der nächste Raffzyklus wird begonnen.
Die Linie von Perforationen 50 bildet ein geschwächtes Band welches sich um den Umfang des Schlauchs herum erstreckt. Da sich der Schlauch entlang dieses geschwächten Bandes teilt wird angenommen, daß Risse an vielen Stellen gleichzeitig um den Schlauch herum an Konzentrationsstellen der Spannung an den Enden der Perforationen beginnen. Diese Risse breiten sich jedoch nur über eine kurze Distanz aus, ehe sie entweder in eine benachbarte Perforation oder in einen von einer benachbarten Perforation ausgehenden Riß hineinlaufen. Das maßgeblich in Fig. 11a veranschaulichte Ergebnis besteht darin, daß ein Schlauchende 72 entsteht, dessen Endkante 74 sich senkrecht zu der Längsachse des Schlauches erstreckt.
Fig. 11a ist eine maßstäbliche Ansicht eines abgetrennten Schlauchendes 72, wobei der Schlauch in Längsrichtung aufgeschlitzt wurde und abgerollt wurde, so daß der volle Umfang des abgetrennten Endes untersucht werden kann. Diese Ende entspricht dem Schlauchende an der zuletzt gerafften Endfläche 23 der gerafften Schlauchraupe.
Fig. 7 bis 9 veranschaulichen eine alternative Ausführungsform. Wie in Fig. 7 gezeigt, werden die Perforationen unter einem schiefen Winkel angebracht. Nachdem die Perforationen angebracht wurden, beginnen die Zufuhr- und Raffvorgänge von neuem und dauern an, bis die Vorderkante der schrägen Linie von Perforationen 150 eine mit "A" bezeichnete Stelle erreicht, die sich gerade vor dem zuletzt gerafften Ende 123 der gerafften Schlauchraupe 122 befindet. Bevor die Linie von Perforationen durch die Raffzone gelangen kann, wird das Raffen gestoppt und die Bewegung des Einsatz-Schlauchvorrats wird dadurch beschränkt, daß eine Bremse auf die Zufuhrwalzen 118 angewandt wird. Wenn nun die Raffwalzen 120 gedreht werden, ziehen sie an dem Einsatz-Schlauchvorrat und setzen ihn über die Linie an Perforationen unter Zugspannung, so daß der Schlauch entlang der Linie von Perforationen reißt.
Wie am besten aus Fig. 8 ersichtlich ist, wird ein Abrißende 150A des Einsatz-Schlauchvorrats von dem Abrißende 150B des festgehaltenen Einsatz-Schlauchvorrats weggezogen. Wenn sich die Raffwalzen 120 weiter drehen, wird das Abrißende 150A durch die Raffzone gezogen und wird in dem zuletzt gerafften Ende 123 der gerafften Schlauchraupe 122 aufgenommen.
Das Raffen hört auf, und, wie in Fig. 9 gezeigt, der Dorn 112 wird mehrere inches in der Raffrichtung (in Längsrichtung nach rechts in den Figuren) verlagert. Die Längsverlagerung des Dorns 112 entfernt die abgetrennte Schlauchraupe 122 von den Raffwalzen 120. Gleichzeitig drehen sich die Raffwalzen 120 und die Zufuhrwalzen so, daß ein Abschnitt 152 des Einsatz- Schlauchvorrats, welcher das Ende 150B enthält, durch die Raffzone gezogen wird.
Durch die Verlagerung des Dorns wird ein Bereich 154 zwischen den Raffwalzen 120 und dem zuletzt gerafften Ende 123 der gerafften Schlauchraupe geschaffen, so daß eine Transferanordnung 156 mit einem Satz Backen 158, 160 radial in den Bereich 154 und gegen den Dorn 112 schließen kann, um die geraffte Schlauchraupe 123 von dem Dorn herunter zu bewegen. Wenn der geraffte Schlauch von dem Dorn herunter bewegt wird, kehren die Komponenten der Raffmaschine einschließlich des Dorns in eine Ausgangsposition zurück, der Druck der zum Aufblähen verwendeten Luft wird wieder auf einen Arbeitsdruck gebracht und der nächste Raffzyklus wird begonnen.
Dadurch, daß der Einsatz-Schlauchvorrat unter einem schiefen Winkel relativ zu der Längsachse des Schlauches, wie in Fig. 7 gezeigt, perforiert und nachfolgend abgerissen wird, ist die Gesamtlänge des Abrißendes größer als der Umfang des Einsatz-Schlauchvorrats. Diese größere Länge erlaubt es, daß die Raffwalzen 120 das abgetrennte Bude 150A in eine Falte ziehen, welche relativ flach gegen das Ende der Schlauchraupe liegt (Fig. 8). Dies verschafft dem zuletzt gerafften Raupenende 123 ein sauberes Aussehen und vermeidet einen losen Schlauchschwanz, der von dem Ende der Schlauchraupe durchlängt oder absackt, um die Längsöffnung teilweise zu verschließen, so daß zusätzliche Vorgänge zum Formen oder zur Formgebung des zuletzt gerafften Endes der Schlauchraupe unnötig sein können.
Das Maß des schiefen Winkels relativ zu der Längsachse des Schlauches ist wichtig, um eine ordnungsgemäße Aufnahme des Abrißendes 150A in dem zuletzt gerafften Ende der Schlauchraupe zu gewährleisten. Wenn beispielsweise der Winkel zu flach ist, wird das Abrißende 150A übermäßig lang. Dies kann dazu führen, daß ein Teil des Abrißendes sich von der Außenfläche der gerafften Schlauchraupe oder entlang der Außenfläche der Schlauchraupe erstreckt. Wenn der Winkel zu steil ist, kann die Länge des Abrißendes 150A so kurz sein, daß das ordnungsgemäße Sammeln des Abrißendes gegen das zuletzt geraffte Ende der Schlauchraupe verhindert wird. Ein geeigneter Winkel hängt von solchen Faktoren wie unter anderem dem Schlauchdurchmesser, dem Außendurchmesser der Schlauchraupe und dem Konuswinkel der mittels der Raffanordnung gebildeten Falten ab. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erwies sich ein Winkel von etwa 15º von der Vertikalen (z.B. senkrecht zu der Längsachse des Schlauches im flachen Zustand) als geeignet. Jedoch ist des dem Fachmann möglich, den bei einer vorgegebenen Raffbedingung am besten geeigneten Winkel zu bestimmen.
Fig. 11B ist eine maßstäbliche Ansicht, welche ein Ende 172 eines unter einem schiefen Winkel abgetrennten Schlauches zeigt. Der Schlauch ist abgewickelt gezeigt, so daß die volle Breite des abgetrennten Endes untersucht werden kann. Das Schlauchende 172 weist eine im wesentlichen gerade Endkante 174 auf, welche sich unter einem Winkel relativ zu der Längsachse des Schlauches erstreckt. In Fig. 11b ist das benachbarte abgetrennte Ende 172' mit seiner Endkante 174' gestrichelt dargestellt. Ein Ende 172 bzw. 172' wird an einem zuerst gerafften Ende einer Schlauchraupe angeordnet sein, während das andere Ende 172 bzw. 172' an dem zuletzt gerafften Ende einer gerafften Schlauchraupe angeordnet sein wird.
Im Gegensatz zu sowohl Fig. 11a als auch Fig. 11b zeigt Fig. 10 ein Ende 76 eines Schlauches, welcher gemäß eines herkömmlichen Abtrennverfahrens abgetrennt wurde. Der Schlauch in Fig. 10 wurde in Längsrichtung aufgetrennt und abgewickelt, so daß der volle Umfang des Schlauchs sichtbar ist. In allen Fällen bestand der Schlauch aus einem Viskase Corporation NOJAX Zelluloseschlauch nut einem nominellen Durchmesser von etwa 21,08 mm. Die Schläuche wurden beide in gleicher Weise auf derselben Raffmaschine gerafft. Das Abtrennen zum Herstellen eines herkömmlichen Schlauches, wie in Fig. 10 gezeigt, geschah gemäß der Lehre von US-A-4 885 821. In dieser Patentschrift wird eine kreisförmige Messerschneide um das Ende der gerafften Schlauchraupe geschlossen und dann in Längsrichtung bewegt und gegen das Ende der gerafften Schlauchraupe gedrückt, während der Einsatz-Schlauchvorrat an den Haltewalzen festgehalten wird. Dies setzt den Schlauch unter Zugspannung, so daß er entlang der ringförmigen Messerschneide zerreißt.
Die Abschlußkante des auf herkömmliche Weise abgetrennten Endes 76, wie es maßstäblich in Fig. 10 dargestellt ist, schließt einen Fetzen 70 mit einer näherungsweisen Abmessung von 7,36 x 15,87 mm ein.
Im Gegensatz dazu weist der gemäß der vorliegenden Erfindung abgetrennte Schlauch, ebenfalls maßstäblich dargestellt (Fig. 11a, 11b), eine quer verlaufende Abschlaßkante 74, 174 auf, welche beträchtlich schärfer und weniger ausgefranst als das Schlauchende von Fig. 10 ist.
Figuren 12 und 13 zeigen jeweils einen Teil eines gemäß der vorliegenden Erfindung abgetrennten Schlauchendes in zwanzigfacher Vergrößerung, der neben der Messerschneide liegt, die verwendet wurde, um den Schlauch wie oben beschrieben zu perforieren. In Fig. 12 weist die Schneide 0,254 mm breite Zähne auf, die durch einen Zwischenraum von 0,254 mm getrennt sind.
Fig. 13 ist ähnlich zu Fig. 12, außer daß die Messerschneide, die neben dem abgetrennten Ende liegend gezeigt ist, 0,177 mm breite Zähne aufweist, die durch einen Zwischenraum von 0,330 mm getrennt sind. Somit ist die Zahnteilung der gezackten Kante dieser Schneide ähnlich zu der in Fig. 12 gezeigten, jedoch sind die einzelnen Zähne schmäler.
In jedem Fall (Figuren 12 und 13) können ein oder mehrere Fetzen identifiziert werden, wie beispielsweise bei dem Bezugszeichen 68 in Fig. 12 und dem Bezugszeichen 78 in Fig. 13. Jedoch mißt der Fetzen 68 nur etwa 0,178 x 0,203 mm und der Fetzen 78 mißt nur etwa 0,229 x 0,279 mm. Diese Fetzen bildeten sich offensichtlich, als ein Riß sich leicht um eine benachbarte Perforation herum anstatt in sie hinein fortpflanzte. Diese Fetzen, unter zwanzigfacher Vergrößerung dargestellt, würden einer kommerziellen Verwendung des Schlauches nicht abträglich sein, da es für Fetzen dieser Größe nicht wahrscheinlich ist, daß sie bei einem herkömmlichen Abstreifvorgang gepackt und von der Schlauchkante abgerissen werden.
Die geraden, scharfkantigen Segmente 64, die durch das Perforieren des Schlauches mit einer gezackten Messerschneide hergestellt wurden, können ohne weiteres an verschiedenen Stellen entlang der abgetrennten Enden identifiziert werden. Zwischen Kantensegmenten 64 befinden sich Stegsegmente 66, die leicht über die Ebene der Segmente 64 erhoben sind. Diese Stegsegmente 66 repräsentieren den nicht perforierten Schlauch, der zwischen den Perforationen zerrissen wurde. In einigen Fällen sind diese Stegsegmente 66 relativ flach und in anderen Fällen sind sie mehr dreiecksförmig.
Fig. 14 zeigt das Profil eines Abschnitts von zwei benachbarten, abgetrennten Enden bei zwanzigfacher Vergrößerung. Das Schlauchende 71 ist das mit dem zuletzt gerafften Ende verbundene Ende. Das Schlauchende 73 ist das mit dem Einsatz-Schlauchvorrat verbundene Ende. Dieses Ende 73 wird zum Ende einer gerafften Länge, welches zu einem Endverschluß gebildet wird, und folglich entspricht es dem Ende einer gerafften Länge, das mit dem Bezugszeichen 25 in Fig. 1 bezeichnet ist.
Fig. 14 veranschaulicht, daß die gegenüberliegenden Enden eines gerafften Schlauchartikels gemäß der vorliegenden Erfindung jeweils eine quer verlaufende Abschlußkante aufweisen. Die Segmente mit gerader Kante, die hergestellt werden, wenn der Schlauch mittels der Messerschneide perforiert wird, bestimmen die Stege 75 an dem abgetrennten Ende 73 und die Täler 75' an dem entgegengesetzten abgetrennten Ende 71. Umgekehrt weist der zerrissene Schlauch zwischen den Perforationen die Täler 77 auf dem abgetrennten Ende 73 und die Stege 77' auf dem entgegengesetzten Ende 71 auf.
In jedem Fall ist es nicht wahrscheinlich, daß Fetzen, welche entlang einer der beiden Kanten auftreten können, der kommerziellen Verwendung des Schlauches abträglich sind, so daß beide Enden einem Abstreifvorgang unterworfen werden können.
Somit sollte es sich verstehen, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schlauchabtrennen schafft, wobei eine gerade, quer verlaufende Kante hergestellt wird, welche unter einem schiefen Winkel zu der Längsachse des Schlauches verläuft und wobei die Kante im wesentlichen frei von Schlauchfetzen oder Schlauchfransen ist, die während des Gebrauchs von dem Schlauch abgezogen oder abgerissen werden können.
Ferner erlaubt es auch das Perforieren unter einem schiefen Winkel und eine Rotation der Raffanordnung zwecks Erzeugen der Zugspannung zum Zerreißen des Schlauches entlang der Linie von Perforationen, daß ein Abrißende des Schlauches in dem zuletzt gerafften Ende der Schlauchraupe aufgenommen wird.
Es ist möglich, den Strom der zum Aufblähen verwendeten Luft zu stoppen, ehe das gezackte Messer gegen den Schlauch geschlossen wird. Jedoch kann die zum Aufblähen verwendete Luft angelassen werden, falls eine Druckanordnung vorgesehen ist, um den aufgeblähten Schlauch auf eine flache Breite zu drücken und zu halten, ehe das gezackte Messer gegen den Schlauch bewegt wird. Während sich die Beschreibung bisher auf das Anhalten des Raffvorgangs zum Perforieren des Schlauches bezog, kann ein Messer, welches über eine kurze Distanz entlang des Schlauches läuft, oder ein Rotationsmesser verwendet werden, um den Schlauch ohne das Anhalten der Bewegung des Schlauches in der Raffrictung zu perforieren.
Nachdem die Erfindung detailliert beschrieben wurde, lauten die Ansprüche wie folgt.

Claims

1.Verfahren. zum Abtrennen einer gerafften Schlauchraupe (22, 122) von einem Stück Einsatz-Schlauchvorrat (16), bei dem:

(a) Einsatz-Schlauchvorrat (16) in der Richtung der Schlauchlängsachse auf einen Raffdorn (12, 112) zu einer Raffzone hin und durch diese hindurch gezogen und in dieser Zone ein Raffvorgang ausgeführt wird, bei dem der Einsatz-Schlauchvorrat um den Raffdorn herum in Falten gelegt wird, um die Schlauchraupe (22, 122) auszubilden; und

(b) der Schlauch gespannt und auseinandergerissen wird, um dadurch die Schlauchraupe (22, 122) von dem Einsatz-Schlauchvorrat (16) zu trennen;

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) ein Abschnitt des Einsatz-Schlauchvorrats vor dem Raffen geschwächt wird, um ein geschwächtes Schlauchband zu bilden, das sich quer zu der Schlauchlängsachse und um den Schlauchumfang herum erstreckt;

(d) die Durchführung des Raffvorgangs fortgesetzt wird, bis sich das geschwächte Band an der Raffzone befindet; und

(c) danach der Schlauch im Bereich des geschwächten Bandes gespannt wird und der Schlauch entlang dem geschwächten Band auseinandergerissen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Schwächung ein Abschnitt des Schlauchs unter Ausbildung einer Folge von dicht beeinander liegender Perforationen (50, 150) perforiert wird, wobei die Folge von Perforationen das geschwächte Band darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zum Schwächen ein Schlauchabschnitt unter einem schiefen Winkel mit Bezug auf die Längsachse des Einsatz-Schlauchvorrats (16) perforiert wird, um eine Folge von dicht beeinander liegenden Perforationen (150) zu erzeugen, die schräg geneigt über den Schlauch reichen und das geschwächte Band darstellen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das Perforieren erfolgt, während der Schlauchabschnitt in flachgelegtem Zustand gehalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Hindurchbewegen des geschwächten Schlauchbandes durch die Raffzone ohne Raffen des geschwächten Bandes erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, bei dem das Spannen erfolgt, nachdem ein gerafftes Schlauchstück angesammelt ist, das sich an einem ersten Ende (25) von der Raffzone weg erstreckt und das an einem zweiten Ende (23, 123) in Einsatz-Schlauchvorrat (16) in der Raffzone übergeht, wobei das Spannen durchgeführt wird, indem:

(a) die Raffzone und das zweite Ende des gerafften Schlauchstücks in Längsrichtung voneinander getrennt werden, um zwischen beiden für einen Raum (54, 154) zu sorgen, und das geschwächte Schlauchband in diesem Raum angeordnet wird; und

(b) der Einsatz-Schlauchvorrat (16) an einer Seite des geschwächten Schlauchbandes festgehalten wird, während ein angetriebenes Bauteil (56, 156) in Längsrichtung gegen das zweite Ende (23, 123) des gerafften Schlauchstücks gepreßt wird, wodurch der Einsatz-Schlauchvorrat gespannt und von dem gerafften Schlauchstück entlang dem geschwächten Band abgerissen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das Spannen erfolgt, indem der Einsatz- Schlauchvorrat (16) an einer Bewegung gehindert wird und der Raffvorgang ausgenutzt wird, um Zug auf den Schlauch auszuüben und die Spannung zum Auseinanderreißen des Schlauchs zu erzeugen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Raffvorgang fortgesetzt wird, nachdem der Schlauch auseinandergerissen ist, um ein abgerissenes Ende des Einsatz-Schlauchvorrats aufzunehmen und in das zuletzt geraffte Ende der Raupe einzubeziehen.

9. Vorrichtung zum Abtrennen einer Raupe (22, 122) aus gerafftem, zur Aufnahme von Nahrungsmitteln bestimmtem Schlauch von einem Ein satz-Schlauchvorrat (16), mit:

(a) einer eine Raffzone bildenden Raffeinrichtung (14);

(b) einer ersten Anordnung (18, 118, 20) zum Vorbewegen von röhrenförmigem Einsatz-Schlauchvorrat (16) in Längsrichtung durch die Raffzone, wo der Schlauchvorrat in Falten gelegt wird, um eine geraffte Schlauchraupe (22, 122) zu bilden;

(c) einer Spanneinrichtung (14, 18, 56, 118, 156) zum Spannen des Einsatz-Schlauchvorrats (16) und zum Auseinanderreißen des Schlauchs;

gekennzeichnet durch

(d) eine vor der Raffzone befindliche zweite Anordnung (28), die einen Abschnitt des Einsatz-Schlauchvorrats (16) in Querrichtung schwächt, aber nicht durchtrennt, um ein schmales, geschwächtes Schlauchband zu bilden, das sich um den Umfang des Einsatz-Schlauchvorrats herum erstreckt; und

(e) wobei die Spanneinrichtung (14, 18, 56, 118, 156) derart ausgebildet ist, daß sie den Einsatz-Schlauchvorrat (16) im Bereich des geschwächten Bandes spannt und den Schlauch entlang dem geschwächten Band auseinanderreißt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die zweite Anordnung (28) eine Perforationseinrichtung zum Ausbilden einer Folge von dicht beeinanderliegenden Perforationen (50, 150) über die Breite des flachgelegten Schlauchs ist, wobei die Folge von Perforationen das geschwächte Band bildet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Perforationseinrichtung (28) die Perforationen (150) unter einem schiefen Winkel über die Breite des flachgelegten Schlauchs hinweg ausbildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher die Schwächungsanordnung einen Amboß (30) und einen Schlauchperforator (32) aufweist, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Schlauchs (16) befinden und die aufeinander zu und gegen den Schlauch bewegbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Einsatz-Schlauchvorrat (16) in eine geöffnete Position aufgeweitet wird und die Perforationseinrichtung (28) mit Bauteilen (30, 42) benachbart dem Schlauchperforator versehen ist, die sich vor dem Schlauchperforator bewegen, um sich gegen den offenen Schlauch anzulegen und diesen in Breitenrichtung im wesentlichen flachzulegen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Schlauchperforator ein Messer (32) mit einer gerieften Schneidkante (34) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die geriefte Messerkante (34) eine Mehrzahl von Zähnen mit geraden Seiten aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Spanneinrichtung die Raffeinrichtung (14) und eine damit zusammenwirkende Halteanordnung (56) aufweist, welche den Einsatz-Schlauchvorrat (16) festhält, wenn sich das geschwächte Band benachbart der Raffeinrichtung befindet, wobei die Raffeinrichtung und die Halteanordnung zusammenwirken, um den Einsatz-Schlauchvorrat im Bereich des geschwächten Bandes zu spannen und den Schlauch entlang dem geschwächten Band auseinanderzureißen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher die Raffeinrichtung (14) nach dem Auseinanderreißen des Schlauchs betätigbar ist, um ein abgerissenes Ende des Einsatz- Schlauchvorrats zu raffen und in das zuletzt geraffte Ende (23, 123) der Raupe (22, 122) einzubeziehen.