http://rapidshare.com/files/146300650/Szakg_ptan_I._jav..doc.html

CORVINUS EGYETEM

Élelmiszer-tudományi kar

Élelmiszer-ipari műveletek és gépek tanszék

SZAKGÉPTAN I.

Írta: Berszán Gábor

2006. május

Javítva: 2008. nyara

Tartalom

Bevezetés

A cukorgyártás gépei

A répa-fogadás berendezései

Mosógépek

Szeletelő-gépek

Diffúziós torony

Főző-kristályosító berendezés

Centrifugák

/Kocka-prés/

A növényolaj-gyártás gépei

Magtisztító, -szárító

/ Forgó hengerek jellemzői /

Hajaló-, pörkolö-gép

Csigásprés

Extraktörök

Az olajfinomítás berendezései

Malomipari gépek

Hengerszék

Sziták

Hántológépek

A zöldség-gyümölcs feldolgozás gépei

Osztályozó-, mosógépek

Ballasztanyag-eltávolító gépek

Aprítógépek

Prések

Töltő-, záró-gépek

Sterilező berendezések

Dohányipari gépek

Vágógépek

Cigaretta-gyártó gép

Elektronikus ábrák jegyzéke

Függelék

A gabona tárolása, szállítása

A liszt tárolása, előkészítése feldolgozásra

Víz és só előkészítése

Az Ágazati szakgéptan értelmezése

Irodalom

IV. évfolyam élelmiszer-mérnök hallgató

ÁGAZATI / növényi/ SZAKGÉPTAN

2008/2009. tanév I. félév

Kollokviumi kérdések

a/ kérdések: cukor, növényolaj, gabona

b/ kérdések: zöldség-gyümölcs, édes, sütő*, dohány

a/ 1. A répa-fogadás berendezései

2. Mosógépek

3. Szeletelő-gépek, szeletprés

4. Cukorfőzők

5. Kristályosító berendezések

6. Cukorcentrifugák

7. Csigás-és lemezes centrifuga*

8. Kocka-prés. A répa- és nádcukor-gyártás

9. Magtisztító, -szárító

10. Hajaló-, pörkolö-gép

11. Csigásprés

12. Az olajfinomítás berendezései

13. Hengerszék

14. Hántológépek

b/ 1. Zöldség-gyümölcs mosógépek

2. Osztályozógépek

3. Ballasztanyag-eltávolító gépek

4. Aprító-, áttörő-gépek

5. Prések

6. Töltő-, zárógépek

7. Sterilező berendezések

8. Csokoládé-finomító gépek

9. Pörkölő, temperáló, táblázó gépek

10. Kenyérgyártó gépek

11. Kekszgyártó gépsor

12. Ostyagyártó gépek

13. Dohányvágó gépek

14. Cigaretta-gyártó gép

Irodalom: Berszán /2006/: Szakgéptan I. e-jegyzet /benne nyomtatott irodalom/

Szakgéptan II.* e-jegyzet: édes, sütő, centrifuga

Berszán /2006/ e-ábragyűjtemény

Követelmény: félév közben eredményes zh, időpont:…….

félév végén szóbeli kollokvium

Bevezetés

A jegyzet a IV. éves technológus levelező hallgatók számára készült, egy nagyobb terjedelmű kéziratból. A jegyzet többet tartalmaz, mint az előadás. A tartalom a levelező vizsga-tételeket követi. Használhatják a jegyzetet a nappali IV. éves okleveles technológus szakos hallgatók az ágazati /növényi/ szakgéptan tárgyban.

Mivel a levelező és nappali tematika nem azonos, a nappali hallgatók az első féléves tananyagot mindkét jegyzetben, a Szakgéptan I. és II.- ben találják meg. A második félév anyagának megismeréséhez elegendő a Szakgéptan II jegyzet.

A szakgéptan elsajátításában alapvető az ábrák ismerete. A jegyzet ábrákat nem tartalmaz. Azokat az előadó a táblára rajzolja. Az ábrák – hasonlóan az élelmiszeripari géptanhoz - egységes szerkezetűek. Célunk volt, hogy csak a főbb szerkezeteket tartalmazzák. Mozgásokat nyilakkal jelöljük: kettős nyíl anyagáram, egy vonallal a mozgás-irányok vannak feltüntetve. Az irodalomban megtalálható ábrák kivitelükben általában nem egyeznek az előadó ábráival.

Tartalmaz ez a jegyzet olyan szövegeket, adatokat, amiket az előadó nem mondott el. Ezek olvasmánynak tekintendők. Számonkéréskor csak olyan kérdéseket teszünk fel, melyekre vonatkozó ismeretek előadásra kerültek.

Az előadott anyagot szemléltetik a hálóról gyűjtött ábrák is. Ezek nem azonosak a táblarajzokkal, ugyanakkor az előadáshoz viszonyítva többlet-információt is tartalmaznak. Az ábragyűjtemény a tanszéki számítógépből tölthető le.

A szövegben előforduló ábraszámok Berszán: Élelmiszer-előállító gépek c. jegyzetre utalnak. Ezek az ábrák a jegyzetben megadott irodalomban találhatók. Mivel az anyag hagyományos /papír/ jegyzetként nem került kiadásra, az ábrák feldolgozása elmaradt. A hálóról gyűjtött ábrákon kívül rendelkezésre áll hallgatói közreműködéssel készült szkennelt vonalas ábra-gyűjtemény. Ez az Élip. géptan tárgyhoz. készült.

Az Élelmiszer-előállító gépek elektronikusjegyzet terjedelme: 1 099 kB, 175 web-oldal. Igény esetén ez is a hallgatók rendelkezésére áll.

Irodalom mindkét félév anyagához kapcsolódik /Szakgéptan I. és II./

A Függelék kiegészítő ismereteket tartalmaz.

A cukorgyártás gépei

A cukorgyártás hazai alapanyaga a cukorrépa. Cukor nádból is gyártható. Az érdeklődők az elektronikus ábragyűjteményben találnak a nádcukor-gyártásra ábrákat, leírást. A répaszeletből vízzel, mint oldószerrel nyerik ki a cukrot, a nádat préselik.

A gyártás folyamán nagy anyag-tömeget kell megmozgatni. A technológia víz-és energia-igényes.

A cukorrépa betakarításának műveletei: a földben levő répa fejelése / a leveles rész levágása/; a répa kiemelése a földből; a fej és a földön fekvő répa összegyűjtése.

A traktorra szerelt betakarítógép vázára lapkést szerelnek, mely a gép mozgása következtében a fejet levágja. A leveles fejet ferde szalag viszi a gyűjtő-tartályba. A földben levő répát eke emeli ki, majd forgó kar kifordítja és a felszínre dobja a répát. Korábban kézzel, ma géppel szedik fel a földről a répát. A felszedő gép szemben forgó karokat tartalmaz, melyek szállítószalagra juttatják a répát. Onnan az anyag a jármű rakfelületére kerül.

A cukorgyártás fő termékei: kristály-, por- és kockacukor. Melléktermék a melasz és a kilúgozott répaszelet.

A gyártási folyamatban megkülönböztetünk nyers-oldali és cukor-oldali műveleteket. A nyers-oldali folyamat során a répa tisztítása, szeletelése, diffúziója, a lé tisztítása / szűrés, ülepítés/ és besűrítése révén sűrűlét nyerünk. A tisztítás és a diffúzió vízigényes.

A cukor-oldali műveletek sorában a sűrű-lé kristályosítása – besűrítés, hűtőkavarás - pépet eredményez, amiből centrifugálással választható szét a cukorkristály és a szörp. A nyers cukor finomítás, szárítás, osztályozás révén válik késztermékké. Finomításkor a cukrot ismét oldatba viszik és a főzéstől ismétlik a műveleteket.

A kristálycukor gyártásához az osztályozás, a porcukor gyártásához az őrlés, a kockacukoréhoz a préselés művelete kapcsolódik. A besűrítés, kristályosítás, szárítás művelete energiaigényes.

A gyártás főbb műveletei és anyagai

cukorrépa

↓

úsztatás, mosás → hulladék

↓

szeletelés

↓

édes szelet

↓

diffuzió → kilugozott szelet

↓

↓ préselés

nyerslé

↓

sűrítés, főzés, kristályosítás

↓

pép

↓

centrifugálás → szörp

↓

nyers cukor

↓

finomítás, szárítás, osztályozás, őrlés, préselés

↓

kristály-, por-, kockacukor

A termőföldről betakarított cukorrépa vasúti vagy közúti járművel érkezik az üzembe. Az üzemen belüli anyagmozgatás történhet

- vízzel /úsztatócsatorna/;

- és lehet a mozgatás száraz / szállítószalag/.

A répa tárolására, belső anyagmozgatásra és előtisztításra régebben és több üzemben ma is az úsztató szolgál. Az úsztatót 4-5 napi répamennyiség tárolására célszerű méretezni. Az úsztatás alternatívája a szállítószalag / lásd ábragyűjtemény/.

Úsztatórendszer, mosógép

Az úsztatórendszer egységei: jármű ürítő /pl. vagonbuktató/; hossz- és kereszt-irányú szalagok az úsztató csatornák töltésére; a csatornák; csővezeték; adagolásra szolgáló tolózár; továbbításra, adagolásra szolgáló cellás-kerék; a répát a mosógép szintjére emelő Mamut-szivattyú.

Az úsztató oldalfala függőleges, a fenekének lejtése 13-15 %. Az úsztatáshoz szükséges vizet csővezetékben áramoltatják a csatornába. Az áramló víz sebessége akkora legyen, hogy kavics, kő ne ülepedjék le. Az úsztatáshoz szükséges vízmennyiség tapasztalati értéke: 5-6-szorosa a répa mennyiségének.

A tolózár szögacél keretbe foglalt acélrudakból áll. Mivel a vízben úszó répa útját kell megállítani vagy tovább engedni, ezért nem szükséges tömör szerkezet. A függőleges irányú mozgatásra fogaskerék-fogasléc vagy pneumatikus henger használatos.

A cellás-kerék hegesztett szerkezetű sokszög, melynek palástjára rúdacél fésűt csavaroznak. A rudak forgás közben az úszó répa mennyiségét szabályozzák. A kerék átmérője 3000 mm, fordulatszáma 0, 5 – 10/min.

A Mamut-szivattyú egyenlőtlen szárhosszúságú U-alakú cső. A rövidebb csőág az úsztató csatornába, a hosszabb a mosógépbe vezet. A hosszabb szár alsó végébe sűrített levegőt vezetnek, így a répa-víz-levegő keverék fajsúlya csökken. Ennek következtében a hosszabb ágban az elegy a mosógép szintjére emelkedik. /Az egyenlő szárú U-cső a közlekedő edény, aminek két szárában azonos a vízszint./

A hidrosztatikus egyensúly a következőképpen fejezhető ki:

H1 . ρ1 = H2 . ρ2

A H a szintmagasságot, a ρ pedig a fajlagos tömeget /fajsúlyt/ jelenti.

Az úsztatásos anyagmozgatás alternatívája a szállítószalag / lásd ábragyűjtemény/

A cukorrépa mosására hagyományosan nagy méretű / 2 m átmérőjű, 10 m hosszú/ kombinált gépet, újabban gépsort alkalmaznak.

A cukorrépáról eltávolítandó szennyező anyagok: homok /föld/, kő, gaz /növényi hulladék/, fa, műanyag.

A Lemoine kombinált répamosó gép / 1. ábra / egységei: a répát befogadó vályú; az anyagtovábbító lapátok; az ellenáramú mosóvíz-rendszer /csővezeték, szivattyúk, szerelvények/. Valamint a szennyezőanyag-leválasztó szerkezetek.

A forgó lapátokat /2. ábra./ egymást követően 45°-kal elfordulva ékelik a tengelyre, így azok forgás közben a répát nem forgatják, hanem tengely irányban továbbítják. Eközben a répa a lapátokhoz, egymáshoz dörzsölődik, miközben mozgásával ellentétes irányú /ellenáram/ víz mossa. A répa felülről jut a vályúba, ürítésre kidobó lapát szolgál.

A szennyező anyagokat leválasztó szerkezetek /3. ábra./: a homokot a vízáram perforált lemezre sodorja, ahonnan a homok gyűjtőkamrába kerül. A kamra fenéklapjának billentésével üríthető. Zsilipes /kettős/ kamra alkalmazásával kevesebb a homokkal elfolyó víz. A kő répához viszonyított kisebb mérete és nagyobb fajlagos tömege következtében hullik ki az acélrudakkal ellátott leválasztó egységből. A növényi hulladékot, a gazt a vályúba illeszkedő perforált forgó dob segítségével választják le. A vízben felúszó gaz forgás következtében a leválasztó laphoz jut. A lapon ütközve a gyűjtőcsatornába hull. Onnan tengely irányban kivezethető.

A gép teljesítőképessége /kg/h/ befogadóképessége és a mosási idő ismeretében számítható. A mosási idő a répa szennyezettségétől és a mosógép előtti úsztató-csatorna hosszától függ, általában 4-6 min. Elektromos energia a lapátok forgatására és a szivattyúk működtetésére szükséges.

A Lemoine forgó lapátos mosógép alternatívája a BMA-típusú, szitabetétes forgó hengeres mosó. Háromféle méretben gyártják: átmérő 2, 3, 4 m. A hossz és a fordulatszám a teljesítőképességgel arányos.

A nagy méretű kombinált, valamint forgó hengeres répamosó üzemeltetése nehézkes. Egy szerkezeti egység meghibásodása a gép leállítását okozhatja. Műanyag, fa hulladék leválasztására csak úgy alkalmas, ha ezek az anyagok a homokkal vagy a gazzal együtt válnak ki.

Az FCB-típusú répamosó gépsor /4. ábra./

egységeit lásd alább. Az előbbihez hasonló elven működő, egyedi iszap- és kőleválasztón kívül két fokozatban rácsos fenéklappal ellátott vibrátor /5. ábra./ választja le a gazt és az egyéb hulladékot /fa, műanyag/. A két fokozat és a vibráció növeli a tisztítási hatásfokot.

A gépsort teljesítőképességének megfelelően / 6-20 ezer t/d / többféle méretben gyártják. Hatékonysági adatok: vízfogyasztás: 500 l/t anyagtisztaság: 0,2 % szárazanyag-maradék

Az ábragyűjteményben a Maguin tisztítósor látható. Főbb egységei: tisztító henger; kőleválasztó; csigás répaemelő; rezgő/dinamikus/ tisztító; a tiszta répát elszállító szalag; mosóvíz-szűrő

Szeletelő-gépek

A cukorrépa közelítőleg kúp alakú. A kemény, rostos anyagból szeletet kell vágni a cukor kioldása céljából. A szeletekkel szemben támasztott követelmények: a diffúzió során ne lapuljanak össze; a lé a szeletek között áramolhasson; roncsolás-mentes legyen a szelet; legyen nagy a fajlagos felülete. A felsorolt követelményeket leginkább háztető-alakú szelet elégíti ki. Előállítására ugyancsak háztető-alakú Goller szeletelőkés / 72. ábra / alkalmas.

Szeleteléskor a kés és a répa egymáshoz viszonyítva elmozdul. Ha a forgó késre nehezedő répába vág a forgó kés, gravitációs, ha álló késsorra röpítik a répát, centrifugális szeletelőről beszélünk.

A répa szélességi méretének megfelelően a kések egyidejűleg több háztető-alakú szeletet vágnak ki a répából. A kés és a répa egymáshoz viszonyított mozgásakor, szeleteléskor a kések egymást követik. Gravitációs gépben forgó tárcsa sugarai vonalában; centrifugális gépben körkerület vonalában. Az egymást követő kések nem azonos helyzetűek, hanem a háztető-mintázat fél osztással el van tolva / 73. ábra/. Egyidejűleg alsó és felső háztető képződik. Ezek között hasáb alakú csík húzódik. A háztető-modell nem teljesen érvényesül. A répa-csíkból is nyerhető cukor, a háztető alakhoz viszonyítva kisebb hatásfokkal.

A gravitációs szeletelő-gépet a 74. ábra mutatja. A késeket késszekrénybe helyezik. A kés síkja tartólap síkjával szöget zár be, a kés kiemelkedik a szekrényből. Így a kés bele vág a rá nehezedő répába.

A vágás minősége /roncsolás-mentesség/ a kés kerületi sebességétől függ. A kerületi sebesség a kör sugarával arányos. A gravitációs gépben a vágótárcsán esetleges a répa elhelyezkedése. A tárcsa kerülete közelében lévő répát nagyabb sebességű kés szeleteli és viszont. Nem egyenletes tehát a szelet-minőség.

A centrifugális szeletelő késszekrényei a középső forgó korong kerülete mentén, függőleges helyzetűek és rögzítik a szekrényeket /azok nem forognak, hanem állnak/. A forgó korongra adagolt répát a centrifugális erő röpíti az álló késekhez. Miután minden egyes répa-darabot a kerületen elhelyezkedő kések szeletelnek, a szeletminőség egyenletes.

A centrifugális szeletelő azért is előnyösebb, mint a gravitációs, mert az álló kés a gép működése közben kivehető és élezhető. Egy késszekrény hiánya nem okoz jelentős teljesítmény-csökkenést.

A szeletelő-gép garatjába többnyire szállítószalag viszi a répát, a répamosó gépből. Ugyancsak szalag juttatja a szeleteket a diffúziós torony előtti csigás forrázó garatjába.

Diffúzió

A diffúzió fizikai, illetve fiziko-kémiai fogalom. Részecske-mozgást jelent. A mozgást koncentráció-különbség idézi elő. A részecske a kisebb koncentrációjú közeg felé áramlik a diffúzió hatására.

Élelmiszer-ipari alkalmazás a diffúziós extrakción kívül a pácolás, füstölés.

A cukor-extrakciót a gyakorlatban diffúziónak, a berendezést diffúzőrnek nevezik. Sárkány a diffúziós extrakció megnevezést javasolja.

A diffúzió hatására áramló anyag mennyisége Fick törvénye szerint:

m = - D. A . dc/dx . t kg

ahol m = t idő alatt diffundált anyag tömege, kg;

A = az anyag felülete, mely felületen a diffúzió megvalósul, m²;

dc/dx = koncentráció-gradiens vagy koncentráció-esés. Egységnyi távolságra eső koncentráció-különbség, kg/m²;

t = műveleti idő, s;

D = k. T/ η diffúziós állandó, ahol k = anyagjellemző T = a diffúzió hőmérséklete

η = viszkozitás

A mínusz előjel arra utal, hogy az áramlás a kisebb koncentráció felé irányul.

A diffúziós berendezés

Egységei: a répaszeletet befogadó edény, tartály; adagoló és elszállító berendezés; az oldószer /víz, nyomóvíz/ be- és elvezetése. Diffúzió előtt a szeletet melegíteni kell.

A régi, szakaszos berendezés több egységből, tartályból, a folyamatos nagy méretű hengeres berendezésből áll. . A régebbi megoldás szerint a henger elrendezése lehet

- függőleges, ez a diffúziós torony, és lehet

- vízszintes forgó henger, amit újabban egyre szélesebb körben alkalmaznak Európában. /Lásd ábragyűjtemény/.

Hazai sajátosság volt a J- /valójában U-/ diffuzör. Ennek „tartálya” zárt U-alakú cső, ebben végtelenített lánc tálcákon vonszolja a szeleteket, miközben ellenáramban oldószer áramlik a csőben.

A cukorgyártás célja a cukorrépában levő szacharóz kivonása, elkülönítése a répa egyéb anyagaitól. A diffúziós eljárás során a cukrot szeletelt répából, meleg víz segítségével ellenáramban vonják ki. Mivel a szacharóz a cukorrépából vizes oldatba, a lébe kerül, az eljárást lé-nyerésnek nevezik.

A lé-nyerés kiindulási anyagai az édes-szelet és a lugzó-víz / friss víz/. Terméke a nyers-lé. A répából kivont cukrot és nem cukor anyagokat tartalmaz. Mellékterméke a kilugzott szelet.

A cukorrépa sejtekből épül fel. A sejteket a sejtfal határolja. Ezen belül található a sejtnedv. A répa cukortartalma a sejtnedvben van feloldva. A sejtfal félig-áteresztő hártya. Nyílásain csak kis méretű molekulák juthatnak át.

Ha a cukrot ki akarjuk vonni a sejtekből, a sejtfalat előbb melegítéssel áteresztővé kell tenni. A melegítés hatására a sejtfal melletti fehérje kicsapódik, így a fal átjárhatóvá válik. Ez a folyamat a plazmolízis vagy sejtölés.

A diffúziós lé-nyerés során két folyamat játszódik le:

plazmolízis, melynek célja a sejtfal áteresztővé tétele;

diffúzió, mely a sejt-lé és a lugzóvíz közötti koncentráció-különbség hatására jön létre. A sejt-lé oldott anyaga az oldószerbe / a lugzóvízbe/ diffundál.

Az édes-szelet megfelelő vastagságú, alakú, egyenletes, törmelékmentes és sima felületű. A lugzóvíz két összetevőből áll: friss vízből és a szeletprésből vissza vezetett présvízből.

Toronydiffuzőr

A hazai cukorgyárakban a nyers-lé előállítására Buckau-Wolf torony-diffúzőrt és a hozzá kapcsolt csigás forrázót alkalmazzák / 247. ábra/.

A csigás forrázóba szállítószalag adagolja az édes-szeletet. A friss vizet a torony felső részén vezetik be, hőmérséklete 50 - 70ºC. A víz lefelé áramlik, a szelet felfelé halad. Érvényesül a teljes ellenáram. A cukorban dús lé, a torony-lé alul távozik.

A toronylét a forrázóba áramoltatják, részben közvetlenül, részben hőcserélőn keresztül. A lé visszavezetésének több célja van:

az édes-szelet lével keveredve / szelet + lé/ szivattyúzhatóvá válik. A lének a forrázóba vezetését bekeverésnek is nevezik, amely műveletet elősegíti a forrázó hossztengelyében forgó csiga;

a hőcserélőn átvezetett és a forrázóba áramoltatott lé fűti a forrázót. A keringtetett lé hőmérséklete 75 - 80ºC;

a lé a teljes cukortartalmú szelettel érintkezik. Kilépés előtt a lébe még cukor diffundál.

A lé vissza vezetése következtében a torony főterméke, a nyers-lé nem a toronyból, hanem a toronyhoz kapcsolt segéd-berendezésből, a forrázóból lép ki.

A forrázótér felső részén szitalemez helyezkedik el. A szita feletti térből szivattyú szívja el a levet.

A torony alsó részén / 248. ábra/ a szelet/lé bevezető cső; a torony-lé elvezető cső és a szitalemez található. A szitalemez feladata a szelet és a lé szétválasztása. A szelet/lé bevezető cső túlnyúlik a szitalemez síkján. A nyitott csőből a közeg kilép és elterül a szitafelületen. A szelet a felületen marad. A lé a szita nyílásain átáramlik és a kúpos alsó térből elvezető csövön keresztül a forrázóba, illetve hőcserélőbe kerül.

A torony középvonalában lapátokkal ellátott csőtengely forog. A lapátok elkapják a szitán szétterülő szeleteket és azokat a toronyban felfelé továbbítják. A forgás következtében a lapát a szeletre tolóerőt fejt ki. A lapátprofil következtében felfele mutató erővektor / felhajtóerő/ lép fel. Az erő és mozgásviszonyok hasonlóak a repülőgépéhez: ott a tolóerőt a hajtómű, a felhajtóerőt a szárnyprofil valósítja meg.

A csőtengelyre szerelt lapát csepp- vagy háromszög-alakú. A palást kerületén az egymás alatti lapátsorok fél osztással el vannak tolva. A lapátsík és a hengerpalást által bezárt szög változó. A forgó lapátok közé a falra erősített álló lemezek nyúlnak be. Ezzel elkerülhető a szeletek eltömődése, tömörödése. A szelet-halom fajlagos tömege 700 kg/m³.

A torony felső részének egyik oldalán a friss vizet vezetik be, a másik oldalon a kilúgzott szelet lép ki. A hajtómű ugyancsak a felső részen található, amit járófelület és korlát vesz körül.

A 0,2 – 0,6 % cukrot tartalmazó szelet előbb vízleválasztó csigára, majd a szeletprésbe kerül. A présvizet vissza vezetik a toronyba.

A csőtengelyt fogaskerék-hajtómű forgatja. A hajtott nagy kereket a tengelyre szerelték. Ezt több, a kerület mentén elosztott fogaskerék hajtja, mindegyik egy-egy motorról. Így a nagy nyomaték a több hajtókerék között oszlik meg. A BW-típusú diffúziós torony csőtengelyét öt motor forgatja. A torony külső átmérője 4000 – 6250 mm; magassága 18 m.

Tschenschner / 1996/ a BMA-típusú diffúziós-toronyra a következő hőmérséklet-adatokat közli, ˚C-ban:

friss víz 60 - 65

torony belsőtér 67 - 72

forrázó 80 - 85

a diffúzió időtartama < 75 min

fajlagos szelet-felület: 44 – 52 cm²/g

A BMA diffuziós tornyon végrehajtott főbb korszerűsítések / 2006.07.20. a cég honlapjáról/:

- a forrázó ellenáramú /szelet valamint a fűtött szelet + lé/;

- a forrázó és a torony közé habtalanítót /defoamer/ iktattak be;

- a függőleges szeletprésbe szállítócsiga juttatja az anyagot, a présvíz tárolótartályon és hőcserélőn keresztül áramlik vissza a toronyba;

- új toronylé-szűrő.

Az ábra-gyűjteményben három részletben látható BMA torony kapcsolási sémájának feliratai:

Anyagok: szelet + lé

nyerslé présvíz

toronylé friss víz

habtalanított lé gőz

Gépek, eszközök:

1. édes-szelet 8. extrakciós torony

2. ellenáramú szelet-keverő 9. homok-leválasztó

3. szelet + lé szivattyú 10. szállítócsiga

4. habtalanító 11. szeletprés

5. lé szivattyú 12. présvíz-tartály

6. hőcserélő 13. –szivattyú

7. nyers-lé szivattyú 14. - hőcserélő

Horizontális cukor-extraktör

Több cég, maga a BMA is gyártja a vízszintes elrendezésű cukor-kinyerőt. A berendezés 90˚-kal elfordított henger, forrázó nélkül. A szelettel szemben meleg víz áramlik. Az egyik horizontális extraktör átmérője 7 m, hossza 53 m; átfutási idő 30 min; a csőtengely-motor 160 kW; fordulatszám 33/min /változtatható/.

A berendezés másik változata a csőtengely nélküli forgó henger, ebben a szelettel ellenáramban halad az oldószer. Helyigénye nagy, viszont a kioldás hatékonyabb.

A szeletprés

a diffúziós toronyból kilépő kilúgzott szeletből sajtolja ki a vizet. A csigás szeletprés elrendezése fekvő vagy álló. Az álló vagy függőleges elrendezésű prés / 129. ábra/ a vízszinteshez képest kisebb alapterületet igényel; jól kapcsolódik a diffúziós toronyhoz; a függőleges cső-csatlakozóban levő szelet tömege növeli a présnyomást.

A csigatengely kúpos, keresztmetszete lefelé bővül. A levelek közötti térfogat-csökkenés nyomás-növekedést eredményez. A csiga fordulatszáma 2- 3/min.

A csigát szitaköpeny és külső hengeres lemez veszi körül. A szelet kettős, függőleges csőbe lép be. A cső hossza 2- 3 m, ennek megfelelő a gravitáció következtében fellépő présnyomás- növekedés.

A présvíz a szitaköpeny és a lemez-burkolat; a préselt szelet a szita és a csiga között hagyja el a sajtót. A cukrot tartalmazó présvizet a diffúziós toronyba vezetik. A préselt szelet takarmány-alapanyag.

A Salzgitter függőleges elrendezésű szeletprés sajtolási szakasza 5 m, teljesítőképessége 1000 t/d. A köpeny külső átmérője 1200 mm. A csiga felső tengely-végére fogaskereket szerelnek. Ezt a kereket két, egymással szemben elhelyezett fogaskerék forgatja. Így a viszonylag nagy nyomaték két fogaskerék – és két motor – között oszlik meg. Egy-egy motor teljesítmény-igénye 37 kW. A csiga tengelyének alsó vége talpcsapágyon forog. A függőleges prés jól csatlakozik a diffúziós toronyhoz és a vízszinteshez viszonyítva kisebb az alapterület-igénye.

A BMA-típusú szeletprés teljesítőképessége kilúgozott szelet: 31 t/h, és 9,3 t/h préselt szelet.

A horizontális extraktörhöz vízszintes szeletprés kapcsolódik.

Főző-, kristályosító berendezések

Cukorfőzéskor a felesleges víz elpárologtatásával kristályosítják ki a cukrot a cukor-oldatból. Eszköze a módosított Robert-bepárló, valamint a folyamatos főző. A főzés végén a cukorpépet a hűtött pépkavaróba engedik. A pépkavarás feladatai:

- a pép átmeneti tárolása. A nagy mennyiségű pépet fokozatosan, szakaszos berendezésben kisebb adagokban centrifugálják A főzőben nem tárolható az anyag karamelizálódás miatt;

- utókristályosítás: a hűtés csökkenti az oldó-képességet, fokozza a kristályosodást.

A főzés előkristályosításnak, a hűtőkavarás utókristályosításnak tekinthető.

Csőköteges bepárlók.

A morvaországi egykori / 1850/ cukorgyár műszaki vezetőjéről, az első készülék tervezőjéről elnevezett Robert bepárló / 222. ábra/ belső csőköteges készülék. Széles körben alkalmazzák ma is. A híg levet a függőleges tengelyű tartály csőkötege fölött vezetik be. A lé szintje meghaladja a csőköteg felső szintjét. A csöveket felül és alul csőfalba, fém lemez furataiba préselik. A csövek belső falán áramlik a lé, a külső falon a gőz.

A csőkötegre merőleges irányban vezetik be a gőzt. A kondenzvíz a köteg alsó részén távozik. A gőz és a csőfal közötti hőátadás javítása céljából a nem kondenzálódó gázokat, elsősorban a levegőt el kell vezetni a fűtőtérből. A levegőt légtelenítő vezeték juttatja a páratérbe. A levegő a párával együtt távozik.

A lé megtölti a kisebb átmérőjű forraló- és a középső, nagyobb átmérőjű ejtőcsövet. A forrcsőben a levet a gőz forráspontig melegíti. A csőben gőzképződés indul meg. Megnő az anyag térfogata, a fajlagos térfogat / térfogat-egységben levő tömeg/ pedig csökken. A lé a csövekben felfelé áramlik. A gőzbuborékok felszabadulnak a páratérben, a folyadék a nagyobb átmérőjű ejtőcsőbe kerül. Itt a fajlagos fűtőfelület kisebb, a folyadék hőmérséklete csökken, térfogat-tömege nő. Az áramlás lefelé irányul. Kialakul a termikus cirkuláció.

A cukorpép főzésére /kristályosításra/ alkalmazott csőköteges készülék kialakításakor figyelembe kell venni azt, hogy

- a cukorpép viszkozitása viszonylag nagy;

- csökken a cirkuláció sebessége;

- az oldat telítettsége miatt a csőben lerakódás következhet be.

Az anyagjellemzők a szokványos Robert-bepárló változtatását teszik szükségessé:

- a cukoroldatot a tartály alsó részén csövön, vagy perforált körvezetéken juttatják be;

- csökken a fűtőcsövek hossza / 1000 –1200 mm/, átmérőjük növekszik / 1000 mm/;

- a csőfal síkja nem merőleges a tartály falára, hanem azzal 90º-nál kisebb szöget zár be.

A fal befele lejtő csonka-kúp alakú;

- a pép csőköteg feletti szintjét növelik;

- az ürítőnyílás nagy méretű.

Dobay szerint 1 t pépre 5 – 6 m² fűtőfelület szükséges. Pl. 50 tonnás főzőben 250 – 300 m² fűtőfelületre van szükség.

Mivel a cukoroldatban a spontán magképződéshez nagy túltelítettségre van szükség, a kristálymagokat cukorpor alakjában viszik be a tartályba. Ez a szemképzés. A szemképzést a besűrítés előzi meg és a kristályok növelése követi. Az utolsó szakasz a pép teljes besűrítése, a szárítás. Ennek a műveletnek az a határa, hogy a pép még leereszthető legyen a tartályból. A kristályban maradó folyadékot a centrifugában távolítják el.

Az FCB folyamatos cukorpép-főző / 225. ábra/

vízszintes elrendezésű, több belső fűtő-csőköteggel felszerelt kényszer-cirkulációs bepárló. Jellemzői:

- a pépet a berendezés hosszában több csőcsonkon megosztva vezetik be;

- a csőkötegek több egységben, vízszintes síkban helyezkednek el;

- a Robert bepárlóval ellentétben a gőz a csövekben áramlik, a csövek külső falán pedig a pép;

- a csőkötegeket fal választja el, a falak között kamrák képződnek. A pép egyik kamrából a másikba áramlik;

- a csőkötegek számától függően a berendezés építőkocka-elv alapján állítható össze.

A gyártó többféle teljesítőképességű berendezést kínál.

A kristályosítás gyorsítása céljából a páratérbe kristály-szerkezetű anyagot / magmát/ juttatnak. A berendezésből kilépő anyag – a pép jellemzőinek érzékelése alapján - vissza vezethető, amennyiben a termék még nem megfelelő.

Az FCB főzőtartály átmérője 3100; 3500; 4000; 4600; és 5300 mm. A tartály űrtartalma 270 – 1600 hl. A fűtőfelület 259 – 1653 m², a berendezés magassága 3623 – 5977 mm. A készülék hossza 7100 – 13 580 mm.

A Gastra folyamatos főzőt az ábragyűjteményben láthatjuk.

Kristályosító hűtő

Feladata a cukoroldatból, a sűrű-léből a kristályszerkezet kialakítása. A kristályosítás az oldott anyag, jelen esetben a cukor oldhatóságának megszüntetése. A cukor kristályosítása két művelet során megy végbe:

- a felesleges oldószer elpárologtatása, a művelethez alkalmazott berendezés: bepárló, illetve cukorfőző;

- az oldat hűtése, mivel kisebb hőmérsékleten az oldószer kevesebb cukrot képes oldatban tartani. A nem oldott cukor kristályosodik. A cukor-oldat hűtésének berendezése a pépkavaró.

A cukor kristályosításakor az oldatból kinyerjük a cukrot és azt – centrifugálással - elválasztjuk a nem cukor anyagoktól. Szakaszos üzemű centrifugáláskor a pépkavaró az anyag átmeneti tárolásának / puffer/ feladatát is ellátja.

A pépet állandóan mozgásban kell tartani. A mozdulatlan pépben az anyag megdermed. A pépkavaró szakaszos vagy folyamatos üzemű. A vízszintes elrendezésű szakaszos pépkavaró / 198. ábra/ tengelyének fordulatszáma 0,3 – 1,0/min. A kavaró csigahajtómű segítségével – szükség esetén, pl. áramkimaradás – kézzel is mozgásban tartható. Így elkerülhető az anyag megdermedése.

A kavarószerkezet csőtengelyre erősített kettős falú spirál-alakú lemez. A kettős köpenyben hűtővíz kering. A főzetet a kavaróvályú felső nyílásán vezetik be. A spirál menetemelkedése – géptípusok szerint – változó. A kisebb menetemelkedésű Kilby-típusú kavaró hossza 8 m, a spirál-cső hossza 28 m, a cső átmérője 65 mm. A hűtőfelület 5 m². A Jaskolsky-féle kavaróban a keverőtengellyel párhuzamos hűtőcsöveket hatágú karokra szerelték. Így olyan lapkeverőt nyertek, amelyben a „lap” felülete csőkígyó. Ezzel jelentősen növelték a hűtőfelületet.

A folyamatos üzemű, FCB-típusú pépkavaró / 199. ábra

függőleges elrendezésű, a hűtőközeg ammónia. A hengeres tartályba a főzetet a felső részen vezetik be, a kristályosított anyag alul távozik. A tartály középvonalában kalodás keverőtengely forog. A kalodák több szintre osztják a tartályt. Felső és alsó síkjukban hűtőcső-kígyót szereltek. A több szinten felszerelt csőkígyók révén a hűtőfelület a hagyományos berendezésének többszöröse. A keverőtengely hajtóművét a tartály felső részén helyezték el. A tengely alul talpcsapágyra támaszkodik.

Az FCB-típusú kavaró előnye az is, hogy a henger-átmérő és –magasság szerint, a teljesítőképesség-igénynek megfelelően, többféle / jelenleg nyolc/ méretben állítható elő. Ezek műszaki adatai:

űrtartalom, m³ 80 – 300

hengerátmérő, mm 4450 - 5200

magasság, mm 5800 - 15 000

hűtőfelület, m² 97 – 380

keverőmotor, kW 10 – 37

tömeg /péppel/, t 150 – 515

A hengeres kavarók sorba-kapcsolhatók. Három, illetve öt hűtőegység a 80ºC hőmérsékletű pépet 40ºC-ra hűti. Sorba-kapcsoláskor a kavarók mechanikus teljesítmény-igény számításakor figyelembe kell venni a kavarók közötti átemelő szivattyúk igényét is.

Centrifugák

A cukorfőzés, majd a hűtő-kavarás után nyert pép cukor-kristályokból és nem-cukor anyagokat is tartalmazó cukor-szörpből áll. Ezeket az összetevőket centrifugálással választják szét. A cukorcentrifuga szakaszos vagy folyamatos üzemű.

A szakaszos működésű

cukorcentrifuga /112. ábra/ felső meghajtású, függőleges tengelyű perforált dob. A dobba felülről adagolják a pépet. A szilárd cukor-kristály a dob belső falán rakódik le. A szörp átömlik a dob nyílásain.

A szétválasztó művelet a szűréshez hasonló. A szűrőfelület két részből tevődik össze. Az első szűrőfelület a perforált dob, illetve a szitalemez. A második a dob falára rakódott kristály-réteg. Ezt a réteget optimumra kell beállítani. Túl vastag rétegen nehezen jut át a szörp.

A nyerscukorra tapadt szörp-maradványokat fedővízzel mossák le. A fedővizet a dob belső felületére, a kristály-rétegre permetezik.

A dob fordulatszáma 80 – 1400/min között változik. A fordulatszám változását az idő függvényében a munkadiagram / 113. ábra/ szemlélteti. A centrifuga rész-műveletei: indítás üresen; töltés; fedővíz hozzáadás; pörgetés / 1400/min /; fékezés /lassítás/; ürítés / 80/min/.

A dob falára rakódott kristályokat ürítő-eke / 114. ábra/ távolítja el. Az eke éles kés. Fentről lefelé mozogva rétegenként választja le a dob faláról a cukrot.

A cukor a gép alsó nyílásán keresztül hullik az elszállító szalagra vagy csigára.

Egy-egy üzemben több, párhuzamosan kapcsolt centrifuga dolgozik. A gépeket egy-egy munka-szakasznak megfelelő idővel eltolva, lépcsőzetesen kell működtetni. Erre azért van szükség, mert a fordulatszám-változásnak megfelelően az energia-igény is változik. Lépcsőzetes működtetéssel kiegyenlítődik az energia-felhasználás. Ürítéskor hasonló szempont érvényesül. Itt a szállítószalag egyenletes terhelése valósul meg lépcsőzetes üzemmódban.

A BMA szakaszos működésű cukorcentrifuga dobjának átmérője 1340 mm, a dob magassága 830 mm, a töltési tömeg 1,0 tonna. Az óránkénti pörgetések száma 20. A hajtó motor 100 kW-os.

A Salzgitter szakaszos centrifuga dob-átmérője 1000, 1500 mm, magassága 1000, 1150 mm. A töltő-tömeg 1000 és 1500 kg. A dob fordulatszáma töltéskor 180 – 400/min és ürítéskor 50 – 80/min.

Folyamatos üzemű centrifuga

A hengeres dob falához a centrifugális erő szorítja a cukor-szemcsét és az csak lekaparással távolítható el. A dob akkor ürül automatikusan – vagyis a centrifuga működése akkor folyamatos - ha a falára rakódott cukor-szemcsére a dob felső pereme irányába mutató erő hat. Ez az állapot akkor valósul meg, ha a dob nem henger, hanem csonka-kúp / 115. ábra/. A szemcsére ható erő-viszonyok optimuma: biztonságos ürítés; megfelelő szétválasztás, illetve tartózkodási idő a dobban.

Ürítéskor a kúpos dobban a szemcsére nemcsak a kilépését elősegítő erő hat, hanem súrlódó-dörzsölő hatás is érvényesül. Ez nem kedvező a kristály minőségére. A folyamatos üzemű centrifuga alkalmazásakor figyelemmel kell lenni a cukorral szemben támasztott követelményekre. Pl. utó-termék, közép-termék gyártásakor megfelelő a kúpos dob.

A francia gyártású, folyamatos cukorcentrifuga szerkezeti vázlatát a 116. p. ábra mutatja. A pépet pneumatikus szelep adagolja a dobba. Az FC 1000 – SE típusú centrifuga dobjának fél-kúp szöge és a hozzá tartozó dob-fordulatszám:

25º / 1200 – 1750/min; 30º / 1500 – 1930/min; 34º / 1930 – 2200/min.

A gyártó szerint a kristálynak a dobban tartózkodási ideje:

t = k. R* / ω² sin² α

ahol: k = a pép viszkozitásával arányos tényező

R*= a dob legnagyobb és legkisebb sugarai hányadosának logaritmusa

ω = szögsebesség

α = a dob fél-kúp szöge.

A tényezőket azonos rendszerű dimenziókban kell behelyettesíteni.

Az FC 1000 – SE típusú centrifuga további műszaki adatai:

Névleges teljesítőképesség 21 – 15 t/h

A dob fél-kúp szöge 25˚ ; átmérője 911/426 mm

Víztelenítési felület 1,203 m²

A cukor víztartalma < 1 %

A belépő pép hőmérséklete 60 – 82 ˚C

A hajtó-motor 45/55 kW.

A BMA folyamatos cukorcentrifuga legnagyobb dob-átmérője 1200 mm, a fél-kúp szög 30º, víztelenítési felület 1,6 m².

Kockaprés

A kockacukor alapanyaga a kockaliszt, ami megfelelő nedvesség-tartalomra beállított kis-szemcsés kristálycukor. Préseléskor a kristályok felületén cukor-oldat film keletkezik a cukorban levő vízből. Ez a kocka kötő-anyaga, ami a préselést követő szárításkor megszilárdul.

Kockacukor gyártására két eljárás honosodott meg:

kocka-lisztből rúd sajtolása, majd szárítás után a rúd kockára darabolása;

a kocka szemenkénti préselése.

A rúd-préselés, majd darabolás / Pzillas-eljárás/ korszerűtlen. A rudak felvágása munka-igényes. Nem megfelelő a cukor minősége: a rúdnak keménynek kell lennie, hogy daraboláskor jól hasadjon. A kocka oldalai nem egyformák: a prés sima, a darabolás formátlan felületet eredményez. A rúdpréseléses technológiával figura /pl szív/ nem préselhető. Végül a rúd fajlagos felülete kisebb, mint a kockáé, ami szárításkor kedvezőtlen.

A szemenként préselés / Chambon-eljárás/ műveletei / 134. ábra/: a forma töltése; préselés; a kocka kitolása a formából; a nyomófej süllyedése. A formákat forgódob / karusszel/ palástján helyezik el / 135. ábra/. A dob fölött a töltő-garat, a formák alatt a bütykös tárcsával mozgatott nyomófejek helyezkednek el. A nyomófej – a karusszel préselési ívének megfelelő helyzetben – az álló présfejjel szemben tömöríti a cukrot. A részműveleteket / préselés, kitolás, süllyedés/ a bütykös tárcsa vezérli. A kocka kitolása után a présfejeket forgó kefe tisztítja.

A forgódobos kockacukor-prés teljesítőképessége a dob átmérőjével, szélességével / a présformák számával/ és a fordulatszámmal arányos.

A növényolaj-gyártás gépei

A növényolaj-gyártás alapanyaga az olajos mag / napraforgó, repce/. Termékek: étolaj, margarin, gliceridek, szappan. Melléktermék: napraforgó-héj, présmaradék, illetve extrakciós maradék.

A növényolaj-gyártás folyamán a magot tisztítják, szárítják, a héjat eltávolítják. A magbelsőt, a belet előkészítő műveletek / őrlés, pörkölés/ után sajtolják. A sajtoláskor nyert olajat tisztítják, a présmaradék olajtartalmát extrahálják.

Az étolaj a préselt olaj és az extrahált olaj finomítása után nyerhető. Az extrakció műveletében az oldószer benzin-származék. A művelet robbanás-veszélyes. A CO2 szuperkritikus állapotban válik oldószerré. A nagy nyomás miatt az eljárás drága, étolaj gyártásban még nem alkalmazzák.

A gyártás főbb műveletei és anyagai

olajos mag

↓

tisztítás → szennyezőanyag

↓

szárítás

↓

hajalás → héj

↓

őrlés, pörkölés

↓

sajtolás → nyers olaj*

↓

présmaradék

↓

extrahálás

↓

finomítás*

↓

étolaj

• a sajtolt olaj és a miszcella együtt kerül finomításra

Tisztítógépek

A szélszekrényben a légáram hatására választható le a ballaszt-, illetve a szennyező anyag. A szekrény felső pontján beöntött – a gravitáció hatására hulló - magvakkal szemben levegőt áramoltatnak. A port, kis szemcseméretű szennyező-anyagot a levegő magával ragadja. A tisztított mag az alsó ürítőnyíláson távozik.

A gabona és olajos mag tisztítására használatos tarárban a levegő és a több fokozatú rosta tisztító hatását alkalmazzák. A tarár / 46. ábra/ rostával kiegészített szélszekrény.

A tarár működése: a garatból a mag az első fokozatú – a legnagyobb lyukméretű I. – rostára hullik. Ventilátor levegőt szív a lehulló szennyezett maggal szemben és a port a szélszekrénybe áramoltatja. Itt a por ütközés következtében gyűjtő-tartályba hull. A ventilátor a portól megtisztult levegőt – szűrő közbe iktatásával – a környezetbe szálltja.

A nagy méretű szennyező anyag a I. rosta felületéről a gyűjtőbe gurul. Az előbbivel ellenkező irányba lejtő II. és III. fokozatú rostán a csökkenő méretű szennyező anyag hullik át. A tiszta mag a III. rosta felületéről gurul a gyűjtőbe. A növényolaj-gyártásban alkalmazott tarár teljesítőképessége 70 - 140 t/24 h.

Forgóhengeres szárító.

A vízszintes tengelyű forgó hengerbe adagolt anyagot meleg levegő szárítja. A hengerben az anyag tartózkodási ideje / a szárítási idő/ jelentősen növelhető a hengerbe helyezett kiegészítő szerkezet segítségével. Egymásra merőleges lemezcsíkokat méhsejt-szerűen szerelnek össze /242. ábra /. A lemez-köteg a forgó dob belsejében áll, a szemcse viszont a dobban mozog: a palást felső pontjáról vissza hullik. Nem a henger alsó pontjára, hanem az útjába eső lemez-felületre, onnan a következő lemezre. A lemezek függőleges irányú osztásával arányos a szemcse lemezről-lemezre esésének a száma. Így a tartózkodási idő a sima felületű dobhoz viszonyítva többszörös.

Forgó hengerek jellemzői, erőviszonyok

Az esetek többségében – kivétel a vajköpülő és a drazséüst – vízszintes tengelyű, oldalt nyitott vagy nyitható forgó hengert alkalmaznak az élelmiszer-előállításban. A dob belső felülete sima, vagy a felületen, illetve a dob belsejében sajátos szerkezeti elemek /üreg, lapát, terelőlap/ találhatók. Ezek a megvalósítandó művelet hatékonyságát szolgálják.

Az anyagnak a hengerben való mozgása közben a következő műveletek végezhetők:

szétválasztás

zöldbab-vég levágó

triőr

borsó osztályozó

bevonatképzés

drazséüst

rizsfényező

anyagszerkezet módosítás

vajköpülő

húslazító-forgató /tumbler/

hő-és anyagátadás

pörkölő-gép

dohánypácoló

cukorszárító

magszárító

A forgó henger nemcsak az anyag befogadására alkalmas /mint pl. a kamra, üst/, hanem kinematikai viszonyai következtében jelentős előnyöket nyújt:

- a dőlés-szög következtében megvalósul az anyag tengely-irányú mozgása;

- a hő-és anyagátadás a dobban mozgó anyag teljes felületén valósul meg / elmarad a tálca vagy a szalag árnyékoló hatása/;

- vajköpüléskor és a sonkagyártásban /tumblerezés/ a dobban fellépő ütő-, ütköző-erőt hasznosítják.

A dob – a palástra szerelt futógyűrű felületén – görgőkre támaszkodik. Dörzshajtáskor a görgő a hajtómű része. Hajtható a henger fogas- vagy lánckerék segítségével. A BMA-típusú cukorszárító henger palástján két futógyűrű található. Ezek henger-párokon gördülnek. A forgatás céljából a hengerre fogas-koszorút szereltek, ami a hajtó fogaskerékhez kapcsolódik. A forgatás három eleme: két futógyűrű támasztó hengerekkel; hajtó fogaskerék a hengerre szerelt fogas-koszorúval.

A dőlésszög előnye: az anyag végig halad a hengeren. Hátránya: gondoskodni kell a tengely irányú erő – ami a dob görgőről való lecsúszását idézné elő – ellensúlyozásáról. A tengely irányú erőt peremes görgő veszi fel. A peremen jelentős súrlódó erő lép fel.

A Magnum-típusú 1500 – 6000 literes húsforgató henger adagoló-oldali palástfelületén található a futógyűrű, hengerekkel. A henger másik oldalán levő fedőlapra tengelycsonkot szereltek. Ehhez kapcsolódik a hajtómű.

Erőhatások / 42. ábra /:

Megjegyzés: a sok index elkerülése érdekében – pl. F_gt és F_gr – az erők jelölésekor a „hagyományos” betűjeleket alkalmazzuk.

C centrifugális erő, amely a forgás következtében lép fel / a fizikából ismert: C = m r ω² /, sugár irányú és a részecskét a dob falához szorítja

G súly /illetve tömeg-/ erő / G = m.g/, a Föld középpontja felé mutat /”függőleges” irányú/, a dob falához szorított anyagra ellentétes hatást gyakorol: leválasztani törekszik a dobfalról.

G két összetevőre bontható: G_r sugár- és G_t érintő irányúra. A C erő hatását G_r igyekszik közömbösíteni.

Az anyag akkor válik el a henger falától, amikor

G_r > C

Elváláskor a részecske a henger alsó felületéhez ütközik. Az ütközésnek a szerkezet-átalakító műveleteknél /köpülő/ van technológiai jelentősége.

A továbbiakban vizsgáljuk a leválás helyét és a részecske tengely-irányú mozgását. Az előbbiekben a forgó henger vázlatán feltüntetett vektorábra szerint a leválás helye a henger-tengely fölött mért „h” magassággal, valamint a sugár és a G súlyerő iránya /függőleges/ között bezárt α-szöggel jellemezhető

„h” ponton akkor válik le az anyag, ha

G_r = C

Az előbbiek szerint

C = m r ω²,

ahol ω = v²/r

G_r = G cos α = m v²/r

h = r cos α / szög melletti befogó/

Helyettesítés és egyszerűsítés után

h = v²/g

A leválás magassága a henger sebességétől /fordulatszámától/ függ.

Ha h értékét és egy adott henger átmérőjét viszonyítjuk, akkor – az összefüggést v = d. π . n / 60-nal kifejezve – arra következtetésre jutunk, hogy a nagyobb átmérőjű dobot gyorsabban kell forgatni, ha a részecskét a dob felső legmagasabb pontja közelében kívánjuk leejtetni.

v = r ω és ω = 2 π n/60 figyelembe vételével a szögsebesség és a fordulatszám függvényében is felírható az összefüggés.

A részecske mozgása a forgó hengerben

Két szélső esetet kizárhatunk: ha „n” olyan kicsi, hogy a C nem érvényesül, akkor a részecske vagy áll, vagy csak ferde helyzetű hengerben mozog tengely irányban. A borsószem pl. gurul, ezen alapszik a forgó hengeres borsó-osztályozó működése. Ha C értéke „túl nagy”: C > G_r, akkor az anyag együtt forog a dobbal, aminek technológiai értelme nincs.

A részecske „h” magasságú ponttól elválva akkor jut tovább – „m” - hosszú szakaszban - tengely irányban a dobban, ha a henger tengelye ferde / 43. ábra/. A henger dőlés-szögét jelöljük β - val. A „k” mérettel jellemzett legmagasabb pontból a ferde dobban a szemcse függőleges irányban hull le. Ez a függőleges vonal a dob metszés-vonalával – ebben az irányban mozgott a szemcse „C” hatására – ugyancsak β szöget zár be. Felírhatjuk tehát a szemcse által megtett út-szakasz hosszát:

m = k tg β

A legmagasabb pont: k = h + r. Onnan egy körülforgáskor kétszer, illetve annál többször jut előbbre az anyag. Fél fordulat alatt ugyanis a dob nem fél körívet tesz meg, csak a „h” pontig jut. Még bejárja a „h” pont és a dob legfelső pontja közötti ívhosszt is. Az ívhossz α-szögnek felel meg. Egy fordulat alatt az ívhossz: 2.α-val arányos. Az egy fordulatnak megfelelő 360˚-ot 2.α-val kell csökkenteni. Azt, hogy egy körülforduláskor kettőnél mennyivel többször jut előre az anyag, pontosan ki lehet számítani. Kis hatása miatt ettől eltekintenek. Ezek után a dob-átmérővel kifejezett összefüggések:

h = D/2 . sin γ és γ = 90 –α.

A hengerben az anyag-részecske legmagasabb pontjának, „k”- nak értékét így D-vel is kifejezhetjük:

k = D/2 + D/2 sin γ

k = D/2 / 1 + sin γ /

A palást irányában megtett egységnyi út:

m = k. tg β, ahol β a dob dőlésszöge.

Ha a henger hossza L, akkor a részecske áthaladási ideje /közelítőleg!/:

t = L / 2. n. m,

ahol n a dob fordulatszáma.

A szemcse mozgás-viszonyait tehát – az anyag-jellemzőkön túl – a henger fordulatszáma; átmérője és dőlésszöge határozza meg. A mozgás-jellemzők fizikai összefüggések alapján számszerűen leírhatók.

Kritikus fordulatszám

A köpülőgépek üzemi viszonyait illetően értelmezik, de bármely technológiai célra szolgáló forgó henger esetében figyelembe kell venni. A szemcse akkor nem forog együtt a hengerrel, ha

m. r. ω2 < mg,

vagyis a centrifugális erő kisebb, mint a gravitáció hatása. A szemcse csak ekkor hagyja el a palástot fordulatonként kétszer, létrejön a mechanikus hatás, a mag megszárad, a tejszínből vaj lesz.

Ha behelyettesítjük a megfelelő értékeket, azt kapjuk, hogy a fordulatszám szélső értéke:

n max = 30/ az r gyöke.

Biztonsággal számolva 30 helyett 18 – 24 közé teszik a kritikus értékeket. A fordulatszám-tartomány így a szokásos köpülő-átmérőknél 20 – 40 /min.

Hajalógép

A verőléces hajalógép / 31. ábra/ feladata az olajos mag bélrészének és héjának a felbontása. A hántoláshoz hasonlóan a hajalógépben a bélen és a héjon kívül feltöretlen mag és törmelék is keletkezik. A hajalógép által felbontott anyagrészeket tömegkülönbség elvén működő gépekkel választják szét.

A hajalógépben a garaton beömlő magokra a forgó verőlécek ütést mérnek. Ennek hatására a magok a bordázott falhoz ütköznek. A mag felbontásában az ütközésnek is jelentős szerepe van. / Az ütés-ütközés kinematikáját lásd a kalapácsos zúzónál./ A héj felreped és a béllel, törmelékkel együtt hullik ki a gépből.

A hengeralkotó irányában 16 db, 100 mm széles verőléc helyezkedik el. A lécek a sugár-irányhoz viszonyítva 45˚-kal hátra / a sugár-irányhoz képest / hajlanak. A verőléceket tartó dob fordulatszáma 500 – 600/min.

A lécekkel szemben a gép belső falát acélrudakkal bordázzák. A bordák bontókosarat képeznek. A kosár és a verőléc távolsága 8 – 80 mm között változtatható. A gép alsó részén terelőlap akadályozza meg, hogy a már felbontott mag visszakerülhessen a verőlécek alá.

Pörkölő-gép

Sajtolás előtt a magot melegítik, pörkölik. A művelet olyan kémiai, fiziológiai változásokat okoz a magban, aminek következtében – nyomás hatására- az olaj kifolyik. A pörkölést általában két lépcsőben végzik: először az anyagot nedvesítik, melegítik, majd pedig szárítják.

A korábbi pörkölők hevítő-lapos, az újabbak kettős csöves szerkezetűek.

A kettős csöves magpörkölő / 208. ábra/ két egymás alatt elhelyezett, gőzzel fűtött vízszintes tengelyű henger. A felső, főző-hengerbe adagolócsiga szállítja az anyagot. A henger átmérője 900 mm. Az alsó, szárítóhenger 350 – 450 mm átmérőjű. A két hengert függőleges tengelyű átvezető-cső köti össze. Az anyagot csiga-szalag továbbítja a hengerben. A csöves pörkölő közvetlenül a csigás préshez csatlakoztatható. A préstől távolabbi pörkölőből fűtött csövön kell az anyagot a préshez szállítani.

A hevítő-lapos berendezést emeletes pörkölőnek is nevezik. Az elv hasonló az utcai gesztenye-sütőéhez. A lapok mérete és száma a gép kapacitásától függ. A lapok kettős falúak, a belső térben helyezkedik el a gőz-fűtő cső. A torony közép-vonalában keverőtengely található. Minden lapon egy-egy keverőkar forog. A keverő nemcsak a túlpörkölést gátolja, hanem az anyagot az átömlő nyílás felé tereli. A pörkölés hőmérséklete a gőznyomás változtatásával állítható.

A 900 mm-es lapokon a fordulatszám 20, a 2000 mm-esnél 15 percenként. A mag rétegvastagságát ívelt lapos, billegő adagoló szabályozza. Az ívelt lap helyzete a rétegvastagságtól függ, illetve annak megfelelően billeg. Így nyitja vagy csukja a felül levő nyílást, ahol a mag beömlik. Mint említettük, a szintek között a mag átömlik, alul pedig kaparólapos szerkezettel ürítik a pörkölőt.

Csigás prés

Főbb szerkezeti egységei: a hengeres, palástján nyílásokkal ellátott préstér; a benne forgó csiga; a töltő-, ürítő szerkezet; nyomás-szabályozó; hajtómű.

A csigalevelek közötti anyagra a levél felülete fejt ki nyomást. A forgó levél az anyagot tolja a préstérben. Az anyag és a csiga együttforgásakor préselés nem valósul meg.

A folyadék a préstér nyílásain, a maradék a csiga anyag-feladási oldalával ellentétes oldalon, a torló-szerkezeten keresztül lép ki.

A préselés feltétele a présnyomás növekedése, illetve meghatározott mértékű változtatása. Feltétel továbbá az anyag rostszerkezete. Ennek teljes roncsolásakor pép /”folyadék”/ keletkezik, ami összenyomhatatlan. A nyomás a csiga-levelek közötti térben jön létre. A nyomás a következő módokon növelhető:

az átömlési keresztmetszetnek az anyag haladási irányába való csökkenésével / a csiga-tengely átmérőjének növelése révén/;

a csiga menetemelkedésének csökkenésével;

a torló-szerkezet nyílásának csökkentésével /”fojtás”/.

A géptípustól függően a préstér perforált henger vagy kosaras szerkezetű; a gép elrendezése pedig vízszintes vagy függőleges tengelyű.

A csigás prést többek között a növényolaj-gyártásban; a borászatban; első fokozatban gyümölcslé préselésére; szeparátor-hús előállítására használják.

Az olajsajtó / 124. ábra/ vízszintes elrendezésű kosaras prés. A kosár közép-tengelyében forog a csiga. A csiga közös tengelyre erősített menet-elemekből csigalevél/ és a közöttük elhelyezett közdarabokból áll. Átmérője – ennek megfelelően a kosár belső átmérője – különböző méretű lehet. A kosár és a csiga így szakaszokra oszlik.

A csigát körülvevő kosár /125. ábra/ trapéz-keresztmetszetű lécekből / ún. normál-léc/ van összeállítva. A léceket kengyel, a kengyeleket kosár-rúd fogja össze. A lécek belső kerülete – a lécek kialakítása következtében- fűrész-fogazású. A fogak megakadályozzák azt, hogy a csiga és a sajtolt anyag együtt forogjon.

A normál-lécek közé kaparólécet iktatnak. Ez töri, keveri a sajtolt anyagot és az együtt-forgást is akadályozza. Szerelési okokból fedő- és záróléc is részei a kosárnak.

A trapéz keresztmetszetű lécek / 126. ábra/ oldala ívelt, bordázott. A lécek egymáshoz illeszkedésekor a bordák / a bemélyedések/ képezik a préstér nyílásait. A nyílásokon keresztül folyik ki az olaj. A kosár alá szűrővel ellátott vályút szerelnek.

Az olajprés torló-szerkezete kúpos, kónusznak nevezik.

Az olajsajtó tájékoztató műszaki adatai: a csiga átmérője – a préselési szakaszoknak megfelelően – 176 – 187 mm, a tengely /mag/ átmérője 120 – 170 mm. Elősajtoláskor a csiga fordulatszáma 15 – 20/min, végsajtoláskor 5 – 9/min. Hajalt magból 150 t/d, préselvényből 10 – 20 t/d a prés teljesítőképessége. Az elektromos teljesítmény-igény 100 kW-nál nagyobb.

Extraktőrök

Az olajos magból , illetve a préselvényből oldószerrel vonják ki / extrahálják/ a préselés után az anyagban maradt olajat. A magbél, a benne levő olaj és az oldószer három komponensből álló rendszert alkot. A szilárd fázisból / a magból/ az egyik folyadék-fázis / olaj/ a másik folyadék-fázisba / oldószer/ megy át. Ez az „átmenet”, részecske-mozgás a diffúzió. Hajtóereje a fázisok határrétegén fennálló koncentráció-különbség. A növényolaj és a cukor diffúziója hasonló. Lényeges eltérés az, hogy az olaj vízben nem oldódik, ezért kedvezőtlen tulajdonságú oldószert kell alkalmazni.

Az extraktorban a növényolaj kinyerése több lépcsőben megy végbe. Az extrahálandó anyagot egységekre, adagokra osztják. Az egységeken vezetik keresztül az oldószert, egyikről a másikra. A kioldott anyagban az oldószer folyamatosan dúsul. Az extrahálandó anyagnak folyamatosan csökken az olajtartalma.

A extrahálandó anyag egységekre osztásának módja/ és az oldószernek az egységekre való vezetése/ szerint a következő szerkezeteket különböztetjük meg:

az anyag sodronyheveder felületén terül el / de Smeet/;

az anyag perforált fenekű forgó rekeszekben van megosztva /Rotocell/;

csigalevelek osztják részekre az anyagot / Hildebrand, DC-típusú csigás extraktör/;

az anyag perforált fenekű serlegekben helyezkedik el, a serlegek végtelenített láncra vannak függesztve /Bollmann/.

A berendezések a következő anyagok / összesen ötféle/ megfelelő árama alapján valósítják meg az olaj kivonását a préselvényből:

a présmaradék vagy dara /1/. Olajtartalma 6 – 8 %. Ezt az olaj-mennyiséget kell kioldani;

a folyamatba friss oldószer /2/ lép be /hexan benzin-származék/;

a darán több lépcsőben átvezetett oldószer olajtartalma nő, oldó-képessége csökken. Az olajtartalmú oldószer – a folyamat közbenső szakaszában – a félmiszcella/3/;

a kivonási folyamat utolsó szakaszában elvezetett, olajban dús oldószer a miszcella/4/ / keverékoldat/, az extrakció főterméke. Étolajat finomítás után nyernek a miszcellából;

a folyamat mellékterméke a 0,5 – 1,0 % olajtartalmú extrakciós maradék/5/.

Az extraktör két fő szerkezeti egysége az oldószer-áramoltató rendszer és az anyagmozgató berendezés. Az oldószer áramoltatás és az anyagmozgatás iránya szerint megkülönböztetünk:

ellenáramú és

vegyes áramú extraktört.

A sodronyhevederes de Smeet extraktör / 249. ábra/

ellenáramú olaj-kinyerést valósít meg. A szalag felületén kiterített présmaradékra ellenáramban permetezik az oldószert, ami a dara-rétegen átömlik. A szalag végén – mielőtt az extrakciós maradék kilép a folyamatból – permetezik a darára a friss oldószert. A szalag alatt oldószer-gyűjtő tartályok helyezkednek el. A tartályból szivattyú szállítja a félmiszcellát a dara-réteg fölé. A dara-réteg permetezése annyiszor ismétlődik, ahányszor azt a szalag hossza – a berendezés kapacitása – lehetővé teszi.

Az olaj-kivonási folyamat végén, a szalag elején lévő szalag alatti tartályból vezetik el a miszcellát.

A szalag szélessége 1 m, sebessége 3 – 4 m/h. A berendezés teljesítőképessége 40 – 400 t/h. Korábban szalagos extraktört cukor-diffúzióra is alkalmaztak. A sok szivattyú a lében habképződést váltott ki, ami az anyag-minőség szempontjából kedvezőtlen.

A Rotocell / forgó cellás/ extraktőr / 250. ábra./

forgó rekeszekre osztott henger. Felső övezetében a dara, az alsóban az oldószer / fél-miszcella, miszcella/ található. A rekesz feneke perforált billenő-lap. A lap nyílásain folyik ki a dara-rétegen átömlő oldószer. Az alsó oldószer-gyűjtő tartályból szivattyú nyomja a folyadékot a kamra felső részén levő permetező-fejbe. Mindegyik rekesz alatt folyadék-gyűjtő tartály található. A miszcellát az extrakciós maradék ürítése előtti tartályból vezetik el. A következő rekesz ugyanis ürítésre kerül.

A billenő-lap segítségével az extrakció végén, kihordó csiga garatjába ürítik a rekeszt. A friss oldószert az ürítés előtti rekesz-állásnál juttatják a darára. A rekesz forgása és az oldószer iránya a hígtól / friss/ a tömény felé ellentétes. A berendezés ellenáramú.

A folyamat kör-kerület vonalán zajlik le. A berendezés fajlagos terület-igénye kedvező. Az utóbbi időben létesített hazai üzemekben Rotocell-extraktört szereltek fel.

A Hildebrand extraktőr

U-alakban kapcsolt három csigából áll. A csigákat hengeres köpeny veszi körül. Az U egyik felső pontján a darát, a másikon a friss oldószert vezetik be. Szivattyú a dara haladási irányával szemben áramoltatja az oldószert.

A csigalevél perforált az oldószer kedvező áramlása miatt. A csigák a dara kilépésének irányában növekvő fordulatszám szerint forognak. Így a dara tömörödik. A csiga jellemzői és a folyadék áramlási sebessége alapján a folyamat viszonylag jól szabályozható. Az oldószer a berendezés nagy részében ellepi a darát /”fürdős extraktör”/, a kioldás jó hatásfokú. A szerkezet viszonylag egyszerű.

A berendezés hátránya az, hogy a csiga töri a darát, törmelék keletkezik. A miszcellát a dara belépési pontjánál szűrőszerkezeten keresztül szivattyúzzák ki a berendezésből.

A Hildebrand extraktör cukorgyári változata a már említett DC-típusú, ferde elrendezésű csigás extraktőr.

A Bollmann-extraktőr

páternoszter-rendszerű. A kettős végtelenített lánc csapjaira perforált serlegeket szereltek. Az egyik felső serlegnél a töltő- a másikon az ürítő-állomás található. Az oldószer az egymás alatti serlegek dara-rétegén és a serleg perforált fenekén átömlik. Alul kettős tartályban gyűjtik a folyadékot. A tartályból szivattyúzzák a félmiszcellát a töltési szalag-ág legfelső serlegébe. A tartály elkülönített részéből a miszcellát vezetik el.

A friss oldószert – miként az előbbi berendezéseknél – az ürítés előtti serlegben levő darára permetezik. Az oldószer a felső serlegtől függőlegesen végig folyik. Miután a végtelenített lánc alul visszafordul / mozgás-iránya ellenkezőre vált/ és a lánc mindkét ágában serlegek vannak, a berendezés vegyes-áramú. Egyik lánc-ágban egyen-, a másikban ellenáram valósul meg.

A vegyes-áramon kívül a berendezés hátránya a nehézkes szerkezet.

Szuperkritikus extraktőr

A benzines extrakció hátránya az oldószer robbanásveszélye, valamint az, hogy a hexan nem élelmiszer-alapanyag. Az extrakciós üzemben szigorú biztonsági előírásokat kell betartani. Pl. az extraktőrt a többi üzemtől védőtávolságra kell telepíteni; az elektromos berendezéseket szikramentes kivitelben kell gyártani, mivel az oldószer-gőz könnyen robban.

A nagy nyomású gázok oldási tulajdonságai ismertek. Az ipari gyakorlatban újabban kezdik alkalmazni ezeket a gázokat / pl. a CO₂ / extrakció céljára.

Fábry szerint a szuperkritikus extrakció egyszerűsített folyamata:

kompresszió – kivonatolás az oldó gázzal – expanzió – az extraktum és az oldó gáz szétválasztása.

Kávé és tea koffein-mentesítésére kifejlesztett szuperkritikus extrakció folyamatábráját a Die Ernährungsindustrie 2002. 11. száma közli / 251. ábra/. A kioldás körfolyamatban /mint pl. a kompresszoros hűtőberendezés/ valósul meg. Hasonló folyamatábra látható az ábragyűjteményben. A folyamat: 1. folyékony CO2; 2. szivattyú; 3. szuperkritikus CO2 /nyomás+ hő/; 4. extraktor; 5. CO2 + extrahálandó anyag; 6. extraktum; 7. CO2 vissza

A kritikus értékre, 350 bar-ra membránszivattyú sűríti a gázt. A nyomás-növelést hőközlés / >31ºC/ követi. Az oldószerként viselkedő CO₂ az extraktőrben kivonja a koffeint. Közbenső hőcserélő után a szétválasztó egységben expandáltatják a közeget, ami oldószerre / gázra/ és a kivont anyagra válik szét. A gázt kondenzálják, majd a folyamat ismétlődik.

A berendezésben megvalósítható legnagyobb nyomás 700 bar. A koffein-csökkentésen kívül koleszterin-tartalom csökkentésre, dohány nikotin-mentesítésére is alkalmazható az eljárás. A szuperkritikus extrakció a növényolaj-gyártásban még nem gazdaságos.

Miscella-bepárló

Feladata a miscellából az oldószer elpárologtatása. A párahő-hasznosító berendezésben a bepárlást három fokozatban végzik, ennek megfelelően a bepárló-test magas oszlop. Az alsó rész töltetes oszlop, ide vezetik be a gőzt. A felső rész két, ferde fallal elválasztott csőköteget tartalmaz.

A gőz az alsó töltetes oszlopon áthaladva a felvett benzin-gőzzel együtt az alsó /I. jelű/ csőkötegbe kerül. Ott kondenzálódik és – az I. fűtőtest alatt levő - benzin-víz elválasztóba jut. Forraláskor ebben a testben keletkezett benzingőz a ferde fal sarkában levő nyíláson át a felső /II. jelű/ csőkötegbe kerül. Kondenzálás után a gőz az elválasztóba jut. Az alsó töltetes oszlopba bevezetett gőz a bepárlás teljes hőigényét fedezi, miután a további fokozatokban a pára a hő-átadó közeg.

A miszcellát a II. fűtőtest alatt vezetik be. Innen a fűtött csövek belsejében felfele halad a miszcella és túlfolyón távozik. Közben az I. testből érkező oldószer-gőz forraló hatására belőle oldószer távozik, amit a kondenzátorba vezetnek. A II. testből a miscella – a túlfolyón keresztül - az I. test felső részébe elosztó vezetéken át jut a test fűtőterébe, ahonnan az oszlopra folyik.

A tisztított olaj alul, a benzingőz – a kondenzátor felé – felül távozik.

Szagtalanító

A szagtalanítás célja az, hogy az olajból a benne levő kis mennyiségű illékony íz- és szag-anyagot eltávolítsák. Ahhoz, hogy az olajban levő illó anyagok gőz-fázisba kerüljenek, az anyagot fel kell melegíteni.

A Lurgi-gőzölő szerkezete a lepárló oszlopéra emlékeztet. Az oszlopban négy, egymástól elválasztott folyadék-szint helyezkedik el. A II. és III. szintet átvezető /”kémény”/ cső köti össze. Így a szintek között azonos a nyomás. Az I.-III.szint közepén gőzt vezetnek be, a gőz vízgőz-desztillációt végez. Az alsó, IV. szinten – mielőtt kifolyna az oszlopból – az olajat hűtik.

Az oszlop tetején és az I. szint alsó részén levő vákuum-csatlakozáson keresztül vákuumot állítanak elő. Ennek hatására a felül betáplált olajból a víz, a levegő, valamint a bevezetett gőz eltávozik. A szagtalanított olaj az oszlop alsó részén távozik.

Malomipari gépek

Gabona-feldolgozás. Alapanyag: szemes termények. Táplálkozási szempontból a búza és a rizs jelentős. Termékek: lisztek, dara, hántolt rizs. A gabona- és egyéb ágazatok / cukor, állat, szesz/ melléktermékei feldolgozására a keverék-takarmány gyártás szakosodott.

A gabona-feldolgozás / vagy malomipar/ folyamatának első szakasza – a magtisztítás és szárítás – az olajos-magéhoz hasonló. A búza hengerszékben történő őrlése eredményeképpen nyert őrleményből szitálással kapjuk a különböző minőségű liszteket. A rizst nem őrlik, hanem hántolják, csiszolják és fényesítik.

Hengeres aprítógépek

Jellemző szerkezetük a forgó, vízszintes tengelyű henger. A forgó henger vele szemben forgó hengerrel, a henger alatti sík vagy ívelt felülettel párosítható. Az aprítandó anyag a két felület közé kerül. A felületek között fellépő nyomóerő hatására méretcsökkenés, felületnövekedés következik be. A különböző sebességgel forgó hengerek / malmi hengerszék/ között az anyagra súrlódó-erő is hat.

A forgó henger elrendezése: a malmi, valamint a cukorőrlő hengerszékben a hengerek párosával, páronként különböző változatokban /vízszintes, átlós/ helyezkednek el;

az édes- és a növényolaj-iparban alkalmazott ötös hengerszékben az öt henger függőlegesen egymás alatt helyezkedik el;

A csokoládé-massza aprító, finomító gép hengerét sík, illetve ívelt felülettel párosítják. A görgős járat forgó hengerei alatt sík felületű korong forog. A kons vagy hosszfinomító ívelt felületű tányérja rögzített. Ennek felületén gördülő henger tengelyét lengő karra szerelik. Az anyag a henger és az alatta levő felület közé jut.

A henger felülete: az őrlő-henger érdes felületű, lisztet állítanak elő őrléssel;

a törető-henger felülete rovátkolt, alkalmazás: takarmány-gyártás;

sima a lapítóhenger. Felületnövelésre alkalmazzák, pl. az anyag extrahálása előtt.

Őrléskor a hengerek kerületi sebessége eltérő, lapításkor azonos.

Hengerszék.

A hengerszékben két, egymással szemben forgó, párhuzamos tengelyű, azonos átmérőjű és hosszúságú henger aprítja az anyagot. A hengerek közötti résbe kerülő gabonaszem a hengerek nyomása következtében összeroppan.

A hengerek aprító-munkáját a henger átmérője; a hengerek kerületi sebessége; egymástól való távolsága / az őrlőrés/ és a henger felületének kialakítása határozza meg.

A henger-párra adagolt szemcse a hengerek egymástól való távolságától függően háromféleképpen viselkedik:

nagy hengertávolság esetén a szemcse átesik;

a szemcse nem jut be a hengerek közé;

a hengerek a szemcsét behúzzák.

Aprítás akkor következik be a hengerek között, ha azok az anyagot behúzzák. A behúzás állapotát a behúzási szöggel /φ/ jellemzik. A behúzási szöget / 83. KF ábra/ a szemcsének a hengerekkel való érintkezési pontjához húzott érintők alkotják. Az érintő merőleges a szemcse középpontját és a henger tengely-középpontját összekötő egyenesre.

A nagyobb átmérőjű henger jobban aprít, mint a kisebb átmérőjű. Hosszabb hengeríven ugyanis hosszabb idejű az aprítás. A nagyobb átmérőjű henger kisebb behúzási szöggel jellemezhető és hosszabb az őrlési út. Az őrlési út a szemcsének a hengert érintő pontja és az őrlőrés közötti / az ábra jelölésével : AB/ szakasz. Ezen a szakaszon érintkezik az anyag a hengerekkel, megy végbe az aprítás.

A henger-párok elhelyezkedhetnek egy síkban / horizontális/ és átlósan /diagonális/. Az utóbbinak kisebb a szélességi mérete.

Az őrlő-teljesítőképesség a henger hosszával arányos. Az elméleti teljesítőképesség Farkas szerint:

Q = 3600. a. v. t. L. γ kg/h

ahol a = a hengerre adagolt „anyagfüggöny” szélessége, m

v = az anyag áthaladási sebessége az őrlőzónán, m/s

t = kitöltési tényező

L = a henger hossza,

γ = az anyag fajlagos tömege, kg/m³

Az őrlőhengerek fordulatszáma különböző / ez egyébként az őrlés feltétele/. A képletben a két érték átlagával kell számolni. A gyorsan forgó henger kerületi sebessége 2,4…4,5 m/s; a hengerek közötti áttétel: búzánál 1,15…1,25; rozs: 3; zúzáskor 1. A kitöltési tényező átlag o,5. A gabona fajlagos tömege 1,35 kg/dm^{3 .}

Az elméleti és a tényleges teljesítmény között nagy a különbség. Ennek az is az oka, hogy az anyagfüggöny tömörítését gátolja a hengerek forgása következtében keletkező légörvény, az ún. „hengerszél”.

A hengerszék adatait az egységnyi hengerhosszra szokták vonatkoztatni. Pl. a búza őrlésének energia-igénye: 4 – 6 kW / 1 m hengerhossz.

Az őrlőhenger átmérője 220 – 350 mm. Hossza 500 – 1500 mm. Többnyire a gyorsan forgó hengert hajtják meg, erről áttétel segítségével a lassút.

A Bühler MDDL típusú, számítógép-vezérlésű, nyolc hengeres hengerszék teljesítőképessége 320 t/d. A horizontális henger-párok – kettő-kettő egymás alatt – szimmetrikusan helyezkednek el. A hengerek átmérője 250 mm, hosszuk 800, 1000 és 1250 mm.

Átlós /diagonális/ elrendezésű henger-párokkal felszerelt hengerszéket a 84. ábra szemléltet. A garatból egy-irányba forgó táphengerekre hull a szemcse. Az őrlőhengerek közé a táphenger röpíti az anyagot. Az őrlőrés szabályozó szerkezet segítségével állítható. A lassan forgó henger tengelye elmozdítható csuklós karon függ, helyzete menetes orsó segítségével rögzíthető.

A hengerszék meghatározó jellemzője az őrlőrés. Csak tiszta felületű hengerek őrlőrése állandó. A hengerek alsó felületére kefék szorulnak, a henger tisztítása / az őrlőrés állandósága/ céljából.

Szabadon lengő síkszita

A malmi szita mozgásviszonyait illetően megkülönböztetjük a szita mozgását és a szemcse mozgását. Szélső esetben a szemcse együtt mozoghat a szitával. Ekkor a szita nyílásán nem hullik át anyag, vagyis a szétválasztás nem jön létre. A szita mozgását abszolút mozgásnak nevezzük. Szétválasztás akkor valósul meg, ha a szemcse a szitafelületen a szitához viszonyítva mozog: relatív mozgást végez. Együttmozgáskor a súrlódó erő tartja a szemcsét a szitafelületen. Relatív mozgáshoz létre kell hozni a súrlódó erőt legyőző erőt. Ez többnyire a centrifugális erő. / Lejtéssel kialakított, forgattyús hajtómű nélküli kaszkád osztályozóban a gravitáció hatására fellépő tömegerő is kiválthat relatív mozgást./

A szitálás feltétele tehát: a szemcse és a szitafelület közötti súrlódó erő / S / kisebb legyen, mint a centrifugális erő / C /:

S < C

A fizikából ismert összefüggés alapján:

C = m r ω²

S = m g μ

Behelyettesítve és egyszerűsítve:

g μ < r ω²

Tájékoztatásul: μ = 0,8 – 1,2 és r = 450 mm.

A szabadon lengő síkszitát / 59. ábra/ a födémre függesztett kettős szitakeretből

alakították ki. Működésének a relatív mozgás megvalósításán kívül az is a feltétele, hogy a födémet csak a szita statikai tömege terhelje. A dinamikus erőhatások ne a szerkezet rázására, hanem a szitálásra, a relatív mozgás megvalósítására fordítódjanak. Ez a feltétel a lengő szerkezetbe beépített ellensúly révén valósítható meg.

Az ábra szerint a szitakeret G tömege r, az ellensúly G_e tömege pedig R sugarú kört ír le. A szögsebesség ω. Az előbbi összefüggés alapján a kiegyensúlyozás feltétele:

G/g. r ω² = G_e / g . R ω²

G_e = G. r/R

Az ellensúly és a szitakeret tömegének aránya egyezik a forgattyú-karok sugarának arányával.

A szabadon lengő síkszita főkeretét négy ponton fém rudakkal függesztik fel / 60. ábra/. Az ellensúlyokat tartó szerkezet száltengelyen függ, önbeálló gömbcsuklós felső csapágyazással. A száltengelyt a födémhez közel esőpontján ékszíjhajtással forgatják. A motort a födémre függesztik.

Az egymással szemben elhelyezett két főkeret szitakereteket és gyűjtőkereteket fog össze. Az egymás alatti szitakeretek az őrlemény osztályozását, a gyűjtőkeretek pedig a nyert anyagok gyűjtését végzik. A függőleges irányú anyagforgalmat a 61. ábra szemlélteti. A szitára ömlő anyag a ráfolyás. A szitán áthulló szemcse az átesés. A szitafelületen fennmaradó nagyobb szemcse az átmenet.

A liszt szitálásakor az egymás alatti sziták lyukbősége:

csökkenő, vagy

növekvő.

A csökkenő lyukbőség a töret, derce és a liszt szétválasztására jellemző. A liszt-szitálás kezdetén a „beszitálás” vagyis az apró korpaszemcsék átejtése nem következik be. Az alsóbb szinteken viszont csökken a liszt-tartalom, megnő a beszitálás lehetősége. Ez ellen csökkenő lyukbőséggel lehet védekezni.

A molnár szitálás, illetve próbaszitálás közben - érzékelve a szétválasztást - módosíthatja a szitanyílást a megfelelő szinten.

A növekvő lyukbőség finom lisztet eredményező szitálási rendszerre jellemző. Ha a lyukbőség csökkenő lenne, akkor a felső, nagy nyílású szitán az összes finom liszt átesne.

A szitakeret belső elrendezését a 62. ábra mutatja. A keretet csatornákra osztják. A csatornákban a szemcsék köröző pályán mozognak. A leírt körök mindig távolabbi helyre kerülnek, míg a szemcse végig halad a csatornán.

A lengő szitakeretbe vászonból készült, hajlékony tömlőn vezetik az őrleményt. Alul hasonló tömlőn távozik az osztályozott liszt és egyéb szitálási termék.

Hántológépek

Rizs hántolásakor a mag és a héj is áthalad a – gumibevonatú, különböző fordulatszámú - hengerek között /23. ábra/. A magvak felületére ható húzóerő a héjat elválasztja a magtól. A hengereket a következő anyagok hagyják el:

hántolt és hántolatlan mag;

törmelék, liszt;

héj.

Ezeket az anyagokat további gépeken /szélszekrény, triör/ kell szétválasztani

A héjlehúzó erő a gumihengerek különböző fordulatszáma következtében érvényesül. A lassan forgó henger a saját sebességével igyekszik a magvat továbbítani. Eközben a gyorsan forgó henger lepattintja a héjat a magról.

A hengerek közötti távolság 0,8 - 1,2 mm. A hengerek tengelytávolságának változtatásával ez az érték változtatható. A hengerek fordulatszám-viszonya: 1 : 1,3 – 1,5. A teljesítőképesség arányos a hengerek kerületi sebességével. Nagy fordulatszám mellett a gépre dinamikus hatások /rezgés/ érvényesülnek. Ez a gép munkájára, élettartamára kedvezőtlen.

A gumiszalagos hántológépben /24. ábra/ a gumihengernél ellenállóbb bordázott acélhenger érintkezik a szalaggal. A hántoló hatás a henger és a szalag között valósul meg. A szalagra adagolt mag a szalag végén az acélhenger alá fut. A henger kerületi sebessége nagyobb, mint a szalag sebessége. Az arány 1:4. A gumihengeres hántolóhoz hasonló erőhatások érvényesülnek. A szétválasztásban szerepet játszik a borda éle és a szalag visszatartó ereje – mint nyíróerő – között fellépő hatás. A gyakorlati tapasztalatok szerint a szalagos hántoló hatásfoka 92-95 %, jobb, mint a gumihengeresé. A hengerborda alá szoruló mag a gumiszalag felületébe nyomódik, kisebb mértékű a mag törése. A szalag enyhe rezgése következtében egyengeti, egyenletesen eloszlatja a magréteget. A bordás henger és a szalag közötti távolság változtatható.

A szalag és a henger szélessége 800 mm, a bordás henger átmérője 150 mm, kerületi sebessége 7,5 m/s.

A hántolt rizsfelülete érdes, ezért csiszolni kell. Csiszoláskor függőleges álló és érdes felületű forgó kúp között vezetik át az anyagot. A gépből csiszolt rizs és rizspor lép ki. A fényezés bevonatképzést jelent. A rizs felületére fényező oldatot visznek fel, amit hővel rögzítenek. A művelet eszköze forgó henger.

A kúpos csiszológép /38. ábra/

szerkezete kettős csonka-kúp. A belső kúp forog, a külső áll. A kettő között halad végig a mag. A forgó kúp érdes felületű, az álló pedig nyílásokkal /szitával/ van ellátva a lecsiszolt por elválasztása miatt. A forgó kúp tengelye saját irányába elmozdítható. A kúpok felülete közötti távolság – azaz a csiszolás mértéke – szabályozható ezzel. A résméret átlag 15 mm. A centrifugális- és a tömeg-erő hatására a magvak csavarvonal mentén haladnak át a dobok felülete között.

A csiszolókúp legnagyobb átmérőjén a kerületi sebesség v_k= 10 m/s. Ha a v_k értéke nő, a csiszoló hatás – a mag méretének csökkenése – is fokozódik. Az üzemmódot – amint ezt eddig is láthattuk – optimális értékre kell beállítani. Szélső esetek: csiszolatlan mag; illetve nagy mennyiségű liszt és a törött magvak arányának növekedése.

A csiszolási művelet több fokozatú, a rizst 3-5-ször engedik át a gépen.

A zöldség-gyümölcs feldolgozás gépei

A zöldség-gyümölcs feldolgozó ágazatot konzerviparnak is szokták nevezni, ami pontatlan: konzervet egyéb ágazat /hús, tej/ is előállít.

Tscheuschner a zöldség-gyümölcs gyűjtőfogalmat használja és növénytani jellemzők alapján csoportosítja a nyersanyagokat: leveles, magvas, gyökér, bogyó, kemény termékek. Zsigóné termékek szerint csoportosít: főzelék-konzerv; savanyúság; gyümölcs befőtt; gyümölcslé; szörp; szárítmányok; levesporok; sűrítmények; ételízesítők. A nyersanyag előkészítése / mosás, osztályozás, ballaszt-eltávolítás/ után a terméket hőkezeléssel, szárítással, illetve hűtéssel tartósítják. A gépeket műveleti rendszerben tárgyaljuk.

Mosógépek

Az élelmiszer-előállító üzembe érkező nyersanyag a termőföldön és a szállításkor szennyeződhet. A gépek, segédeszközök ugyancsak szennyeződnek. A nyersanyagot feldolgozás előtt, az eszközt ismételt használatkor meg kell tisztítani. A vízzel végzett tisztítást mosásnak, a műveletet végző gépet mosógépnek nevezzük.

A tisztítás célját tekintve megkülönböztetünk nyersanyag- és eszközmosó gépeket. A víz tisztító hatása általában mechanikus szenny-leválasztással párosul. Eszközmosáskor vegyszereket is alkalmaznak.

A mosógépek vízigényesek, ezért nagy gondot kell fordítani a víztakarékos eljárások alkalmazására.

A zöldség-gyümölcs félék a termőföld- és a szállítás-eredetű anyagokon kívül

kórokozókkal, a permetezőszerek maradványaival is szennyeződnek.

A mosógép szerkezetét a nyersanyag alakja, mérete, fizikai jellemzői /”állomány”/ és szennyezettsége határozza meg. Kemény húsú termékekre /uborka, burgonya, alma/ kefés, lágy termékre /málna, paradicsom/ levegőt befúvó mosógépet alkalmaznak.

A kefés mosó tisztítószerkezetét kettős kúpos, valamint egymást követő kefehengerekből alakítják ki.

A kúpos-kefés mosógép / 6. ábra./

álló és forgó kefe-felülete között halad végig a gép garatjába töltött termék. A kefék közé vizet vezetnek. A termék mozgására a gravitáció és a kefe forgásakor fellépő súrlódó-erő van hatással: a kúppaláston csavarvonal mentén halad végig az anyag. A tisztítás hatásfoka a csavarvonal hosszával arányos.

A belső kúp forog, a külső függesztve áll. A függesztési hossz változtatható /pl. szemes lánc segítségével, amikor is a szem-osztás a hossz-változtatás egysége/ a termék vastagságának megfelelően. A forgó és álló kefe kis távolsága esetén a termék roncsolódhat, nagy távolság mellett nem érvényesül a mechanikus tisztítási hatás. A kefék közül az anyag gyűjtő-vályúba, onnan kihordó szalagra kerül.

Uborka mosásakor a gép teljesítőképessége 5-7 t/h; a vízfogyasztás 3-4 m³/h

A hengeres kefesoros mosógép / 7. ábra. / vízszintes elrendezésű kádból és a kád hossza mentén elhelyezett forgó kefékből áll. A forgó kefék alatt – a kefehenger átmérőjének megfelelően – ívelt álló kefék helyezkednek el, ezek között halad át a termék, a forgó kefe továbbító hatása következtében. Ez a hatás „dörzshajtás”. A hajtáson kívül a dörzsölés a termék tisztítását eredményezi.

A kádat vízzel töltik fel. A kefesoros gépben a termék vízbe merül, így hatékonyabb a tisztítás.

A gép teljesítőképessége hosszmérete és a kefék száma alapján változtatható. Átlagosan 3,0 t/h teljesítőképesség és 1,5 – 2,0 m³/h vízfogyasztás jellemzi a gépet. A tisztított terméket szalag hordja ki a gépből. A szalagon haladó termék zuhanyozása javítja a tisztítás hatásfokát.

A gép fenéklapjának – amire az álló keféket szerelik – és a forgó keféknek a távolsága a termék méretének megfelelően csavarorsó segítségével változtatható.

Kiválasztási szempontok. A kúpos-kefés mosó kis-, közép-üzemű gép. Teljesítőképessége a kúpok méretének megfelelően kötött. A kefesoros gép teljesítőképessége a kefék számának, illetve a gép hosszának növelésével fokozható. Tisztítási hatásfoka a kúpos gépénél jobb. Az áztatóvíz visszaforgatásával mérsékelhető a vízfogyasztás és a szennyvíz-kibocsátás. Ezzel az előnnyel párosul a vízszűrő rendszer költsége. Miután az ivóvíz korlátozott forrás, a döntés egyértelműen a víztakarékosság mellett szól.

A kefés mosónál egyszerűbb a forgó hengeres mosó. A rövid élettartamú kefét a dobban megvalósuló ütő-, súrlódó erő helyettesíti.

A lágytermék

nem viseli el az erős felületi tisztító hatást. A mozgatásnak is kíméletesnek kell lennie. A mosógépben /8. ábra/ lengő tálca mozgatja a gyümölcsöt. A kefét légáram helyettesíti. A gyümölcsöt a kád vizébe merülő perforált fenekű lengő tálcára adagolják. A forgattyús hajtóművel keltett lengő mozgásnak emelkedő és süllyedő szakasza van. Az emelkedő szakaszban a tálca felemeli a vízzel fedett gyümölcsöt. Egyidejűleg a forgattyú-kar által leírt kör átmérőjének megfelelő hosszban előre lendíti a felemelt gyümölcsöt. A tálca süllyedésekor – miután a termék a vízben úszik – a gyümölcs fenn marad a következő ütemig, amikor ismét egy átmérőnyit halad előre.

A tálca alá perforált csövön át fújja a levegőt a ventilátor. Az áramló levegő a víz tisztító hatását fokozza. A gép teljesítőképessége a tálca méreteitől, a forgattyúkar hosszától és fordulatszámától függ. Ez utóbbit korlátozza az, hogy ha a fordulatszám kicsi, a gyümölcs nem emelkedik fel a tálcáról. Túl nagy fordulatnál a tálca örvénylést kelt a vízben, a gyümölcs előbbiekben leírt mozgása nem valósul meg.

A hazai középüzemekben alkalmazott gép teljesítőképessége málnára 2-3 t/h, vízfogyasztása 2-3 m³/h.

Osztályozógépek

Az egyenletes minőségű termék és a gépesített feldolgozás megköveteli a nyersanyag osztályozását. Az osztályozás anyagtömeg szétválasztása valamely jellemző alapján. Válogatásunkban az

alak, méret;

tömegkülönbség;

elektromos jellemző

alapján működő osztályozó berendezéseket mutatjuk be.

A minősítéskor

több jellemző alapján különítik el az alapanyagot. A hús minősítésekor pl. a zsírtartalom, tömeg, méret, szín, mikrobiológiai állapot vizsgálata alapján csoportosítják a anyagot. A minősítés eszközei túlnyomórészt műszerek. Automatikus – a feldolgozó vonalba iktatott on line – műszerek segéd-berendezésekkel egészülnek ki. Ilyen pl. az anyagmozgató-, rögzítő-szerkezet. Ezek részletezése nem a szakgéptan tárgya.

Az osztályozó berendezéseket

több szerző az aprítógépek után tárgyalja. Hengerszék-szita viszonylatában ez indokolt is. Több ágazatban /zöldség-gyümölcs, édes/ viszont az osztályozás megelőzi az aprítást. Az osztályozókat az előkészítő gépek közé soroljuk. Az aprítás a klasszikus művelettan első fejezete.

Alak, méret szerinti osztályozók Működésük azon alapul, hogy az anyaghalmazt változó méretű nyílásokon engedik át. Az anyagrészek méretüknek megfelelő ponton hagyják el az osztályozó berendezést.

Egymást követően előbb a kisebb szemek esnek át, a nagyobbak fennmaradnak. Ezek fokozatosan a következő nyíláson esnek át. A nyílásméret-változatok / az osztályozás „élessége” / az anyag tulajdonságai és a minőségi követelmények alapján határozhatók meg.

A nyílás kialakítható pl. hengeres vagy sík felületen, egymás mellett vezetett széttartó huzalok között. Közös jellemzőjük, hogy a szétválasztó elemek és az anyag is mozognak. A henger forog; a sík felület lejtős, alternáló mozgású. Függőleges elrendezésű, több fokozatú berendezésben jelentős a gravitáció szerepe.

A hengeres zöldborsó osztályozó /55. ábra/

palástja különböző méretű nyílásokkal van ellátva. A henger lejtése 2 – 3˚-os. Az első szakasz nyílásainak mérete 40 x 5 mm, itt a kisebb méretű szennyező anyag esik ki. A további – növekvő – nyílások négyzet alakúak, borsónál 7 – 12 mm oldal-hosszúsággal. Cseresznye, meggy osztályozásakor a méret 15 – 30 mm. A henger szétválasztási szakaszaiban a nyílásméretnél kisebb szem gyűjtő-tartályba hull. A henger belsejébe perforált csövet szerelnek, ezen keresztül vizet permeteznek.

A berendezés teljesítőképessége – a henger méreteitől függően – 1,0 – 1,5 t/h.

A henger töltési szintjét az korlátozza, hogy az anyagnak a nyílások felületén kell elterülnie, anélkül, hogy a nyílások eltömődnének. Emiatt az aktív osztályozó-felület a dob felületének 15 – 20 %-a. A kis töltési arányt a gép méreteinek növelése ellensúlyozza. Ez viszont szerkezeti-anyag költséggel jár. Előfordul, hogy a kisebb szemre szánt nyílást nagyobb szem fedi. Ilyenkor a kisebb szem tovább gurul és a nagyobb méretű csoportba kerül. Ha a szem a nyílásba szorul és egy része a henger külső palástján kiáll, azt a szemet a palástra nehezedő görgővel lehet a hengerbe vissza juttatni / 56. ábra/. A dobot dörzshajtással forgatják.

A borsószemek a belső palást-felületen gördülnek. Mozgásuk nem azonos a magszárító hengerben megvalósuló szemcse-mozgással.

A sörgyártásban alkalmazott árpa osztályozó henger lejtése 8 – 10 %, a henger kerületi sebessége 0,6 – 0,9 m/s. A nyílás mérete 2,2; 2,5; 2,8 mm x 25 mm. A rés eltömődését a henger külső palástját érintő és a henger forgásával ellentétes irányban forgó kefe igyekszik megakadályozni. / A nyílásban maradó és a szétválasztás „élességét” rontó szemek a gép rendszeres tisztítása alkalmával távolítandók el./

A huzalos osztályozógép / 57. ábra/

szétválasztó felülete egyetlen végtelenített huzalból alakítható ki. A huzal csavarvonalban tekeredik a dobokra. A széttartó huzalokat háztető profilú lemezek vezetik. A huzalok egymástól való távolságát a felöntött uborka, meggy, cseresznye, szilva, barack méretének megfelelően állítják be. A fokozat nélküli beállítás mértéke 10 – 30 mm. A beállítás után az adott anyagnak megfelelő osztályozás valósul meg.

A huzal alsó ágát két függőleges tengelyű dob / fordítókorong / felületén vezetik át. A gép teljesítőképessége 0,8 – 1,0 t/h.

A kaszkád-rendszerű / cascade = vízesés/ zöldborsó osztályozó többszintes síkszita. A szita eredetileg kis lyukméretű szövetből készült malmi berendezés és az őrlemény osztályozására szolgál. A nagyobb nyílásméretű, többnyire perforált fém lemez a rosta.

A kaszkád osztályozó / 58. ábra/

legfelső szitájának nyílásméretén a legnagyobb méretű szem nem esik át. Az a szita lejtése következtében a szitamozgás-irányú végén gyűjtőedénybe kerül. A legnagyobb méretű szemek után maradó anyag átesik a legfelső szitán. A következőkben a legfelső szitára leírt folyamat ismétlődik. Annyiszor, ahány szintes a szita, illetve amilyen mértékű az osztályozás.

A merev perforált lemez eltömődése miatt célszerű fém huzalból kialakítani a rugalmas szitafelületet. A hárfaszita hosszanti vízszintes huzalai közé ívelt szálakat szőnek. A rugalmas anyag, a szita alternáló mozgása következtében fellépő rezgés, valamint a nem szabályos alakú nyílás az eltömődést kizárja. További előny a csaknem teljes aktív szitafelület.

A régebbi gépek téglatest-, az újabbak henger alakúak.

Ballasztanyag-eltávolító gépek

A szennyezésen kívül a nyersanyagnak olyan összetevője is van, amely a nyersanyag része, élelmiszer általában nem készül belőle, értéktelen vagy kicsi az értéke. Az ilyen anyagot ballasztnak nevezzük. Ballaszt a gyümölcs szára, magja, a tojás héja.

A melléktermék nem elsődleges gyártási céllal készül, hanem más – értékesebb – termék előállítása közben jelenik meg, önálló gazdasági értéke van. Melléktermék pl. a húságazatban a vér, a csont; a tejfeldolgozásban az író, a savó; a cukorgyártásban a préselt szelet, a melasz. A műveleti rendszerezésű szakgéptan nem tartalmaz „Melléktermék-feldolgozó gépek” című fejezetet. Ezek a gépek együtt az ágazati szakgéptan könyvekben találhatók.

A hulladék többnyire nem nyersanyag-eredetű, a gyártás vagy a fogyasztás során feleslegessé váló anyag. A csomagolóanyag, a nem visszatérő műanyag palack hulladék. Hasznosításával a Környezetgazdálkodás c. tárgy keretében foglalkozunk.

A selejt eredetileg értékesítésre szánt termék. Gyártási vagy tárolási hiba következtében nem vagy csökkent értékben értékesíthető.

A ballasztanyag-eltávolító gépek szűkebb értelemben szétválasztó gépek. Csoportosításuk alapja a szétválasztó hatás: erő; fizikai tulajdonság /alak, fajlagos tömeg, halmazállapot/; hő.

Erőhatás alapján szétválasztók Húzóerő. A gyümölcs / cseresznye, meggy/ szára egymással szemben forgó tépőhengerekkel vagy hevederes-dobos tépőgéppel távolítható el.

A hengeres szártépő gép /18. ábra/

gumival bevont hengerei páronként egymással szemben forognak. A hengerek száma és mérete a gép teljesítőképességétől függ. Az egymás melletti hengerek tépőasztalt képeznek, az asztalon marad a szár nélküli gyümölcs. A szár az asztal alatt gyűlik össze. Az asztalt 5-8˚-os szögben döntik, hogy felületén a garat és az ürítő-oldal között a gyümölcs mozgása – a gravitáció hatására – megvalósuljon. A gyümölcs nemcsak gurul az asztalon, hanem a lejtés és a hengerek forgása következtében eloszlik a tépőfelületen.

A hengerek ellentétes irányú forgását lánc-, fogaskerékhajtás és segédtengely segítségével valósítják meg / 19. ábra/. A páratlan hengerek tengelye pl. az óramutató járásával egyező irányban forog. Fogaskerék-hajtással ellenkező irányban forgatott segédtengely hajtja a páros hengerek lánckerekeit. A hengerek fordulatszáma 750/min. Az átlagos méretű tépőasztal teljesítőképessége 600-800 kg/h.

A hevederes-dobos szártépő gépben /20. ábra/

a gyümölcs eloszlása az előbbinél egyenletesebb, mivel a hevederen fészkek vannak. A fészekbe ül be a gyümölcs, kefehenger tereli oda. A heveder szélessége – a fészkek száma a mozgásirányra merőleges vonalban – a gép teljesítőképességével arányos.

A heveder fölött egy – a fészek nyílásával egyező méretű nyílásokkal /perforációval/ ellátott felső heveder halad. Ennek a nyílásán túlnyúlik a gyümölcs szára. A kinyúló szárat a szögben elhajló felső hevederre feszülő tépődob és a heveder között fellépő erő /nyomó-, súrlódó-erő/ tépi ki. A szár a tépődob felületén, a szár nélküli gyümölcs pedig a fészekben marad. A szárat kefe szedi le, a gyümölcs a szalag elfordulásakor kihullik a fészekből /21. ábra/. A súrlódási tényező növelése érdekében a tépődob felülete rovátkolt.

Ha a gép két hevedere párhuzamosan futna /ahogy a figyelmetlen hallgatók rajzolni szokták/, nem lépne fel a dob és a felső szalag között szorítóerő és a szár a gyümölcsben maradna.

Átlagos teljesítőképesség 1,5 – 3,0 t/h, ami a gép méretein kívül függ a szalag sebességétől. A sebesség növelését a gyümölcsnek a fészkes heveder felületén történő egyenletes kiterítésének időigénye korlátozza.

A paradicsom passzírozására használatos

verőléces áttörő-gépnek /33. ábra/

nemcsak a neve, hanem a szerkezete is hasonló a hajaló-gépéhez. A passzírozóban szilárd anyagon kívül folyadék is /paradicsomlé, mag, héj/ szétválasztásra kerül.

Az előaprított, zúzott anyagot vízszintes tengelyű henger belső terébe adagolják. A hengerbe szitahengert és forgó verőléceket szerelnek. A folyadék a szita nyílásain átjut, a szilárd anyag a szita felületén marad és a garattal ellentétes oldalon üríthető a gépből.

A verőlécek nemcsak ütést mérnek az anyagra, hanem a lécek forgása / 200 – 500/min / az anyagot is forgásban tartja. A zuzalékra a centrifugális erő is hat.

A verőlécek a forgástengelyhez viszonyítva 2 - 3˚-os szöget zárnak be. Ez lehetővé teszi a zuzaléknak az ürítőnyílás felé haladását. A léc hajlásszöge következtében tolóerő lép fel.

Az anyag folyamatos táplálása és ürítése esetén a lécek hajlása nélkül is áramlás következik be a gépben. A lécek hajlás-szögének változtatásával szabályozható az anyagáram. Ez azért fontos, mert gyors áthaladáskor csökken a szétválasztás hatásfoka. Ellenkező esetben pedig csökken a gép teljesítőképessége.

A verőlécnek a szitahengertől való távolsága 3 – 5 mm. A szita nyílásainak mérete 0,4 – 5,0 / paradicsomra 3 és 5 / mm.

A paradicsom áttörése többnyire több / kettő, három/ fokozatú. Először a nagyobb lyukméretű szitabetéten a nagyobb szilárd részeket, majd fokozatosan kisebb lyukméretű szitával a kisebb méretű részeket választják le.

Tolóerő segítségével távolítja el a

fészkes hevederes magozó-gép / 34. ábra/

a meggy, cseresznye magját. A fészekben a szár nélküli gyümölcs helyezkedik el. A szalagon haladó gyümölcsből a magot a szalag síkjára merőleges síkban, alternáló mozgású tüske tolja ki. Amíg a tüske a gyümölcsbe mélyed, addig a szalag áll. Ellenkező esetben a mozgó szalag eltörné a rideg fém tüskét. A tüske süllyedésekor megálló szalag a tüske felemelkedésekor tovább halad: a szalag megáll, lép egyet…Ezt a mozgást léptető mozgásnak nevezzük. /Több élelmiszer-előállító gépnél alkalmazzák: többtűs pácoló, kettős fóliás csomagoló./

A léptető mozgás

- máltai kereszt,

- ovál-tárcsa vagy

- elektronikus szerkezet segítségével valósítható meg.

A magozó-gép szerkezeti részletei/ 35. ábra/: a kiszúró-tüskére szerelt letoló-lap, melyet rugó támaszt. A lap a gyümölcsbe mélyedő tüskét vezeti. A maglehúzó betét a tüskére tapadt magot választja le. A heveder alsó ágába kitoló tüskéket illesztenek. Ezek esetlegesen a fészekben maradt gyümölcs eltávolítására szolgálnak. A garatot követő – a szalag haladási irányára merőleges tengelyű kefesor – a fészkekbe tereli a gyümölcsöt. A kimagozott gyümölcs a szalag átfordulásakor kifordul a fészekből. A kiszúrt mag kihordó csigára hullik.

A tüskék üteme 22 – 28/min.

A gép teljesítőképessége:

Q = 60. n. z. g. φ kg/h,

ahol: n = az alternáló mozgást megvalósító forgattyús tengely fordulatszáma, 1/min;

z = a tüskék száma /pl. 3 x 5 = 15/;

g = a gyümölcs átlagos tömege: 0,0045 – 0,0095 kg/db;

φ = kitöltési tényező: 0,75 – 0,85.

A surlódó-erő érvényesül a dörzshámozó gépekben. A művelet alapja: a koptató anyaggal / karborundum/ bevont belső felületű gépben a zöldséget mozgatják. Eközben a gép felülete, a mozgató szerkezet és a zöldség felülete között súrlódó-erő lép fel. A felület dörzsölése következik be, a héj a zöldségről lekopik. A dörzshámozót gyökér-zöldség és burgonya hámozására használják.

A szakaszos üzemű dörzshámozó / 36. ábra/

függőleges tengelyű henger. Felül nyitott, alul pedig forgó koptató-tárcsa van a gépbe szerelve. A forgó tárcsára öntött burgonyára ható centrifugális erő a burgonyát a dob érdes palástjához szorítja. A forgó tárcsa is érdes felületű. Koptatás közben vizet vezetnek a dobba, a víz a héjat lemossa.

A gép egyszeri befogadóképessége 10 – 12 kg, teljesítő-képessége max. 400 kg/h, víz-szükséglet 1,2 m³/h. A teljesítőképesség az egyszeri befogadóképesség és a műveleti idő /hasznos- és mellékidő/ hányadosa. A műveleti időt optimális értékre kell beállítani. Hosszabb idő alatt a zöldség húsa is leválik. Rövid műveleti idő esetén a héj egy része a zöldségen marad.

A folyamatos üzemű dörzshámozó / 37. ábra/

anyagtere vízszintes elrendezésű vályú. Ebben szállítócsiga továbbítja az anyagot. A vályú fenék-részét a csiga tengelyével párhuzamos tengelyű koptatóhengerek alkotják. A henger és a csiga forgásiránya ellentétes, a dörzsölő hatás fokozása érdekében. A termékre permetezett víz a koptató-hengerek közötti résen át folyik ki.

A folyamatos dörzshámozó teljesítőképessége / 2 – 4 t/h/ a csiga méreteitől, a vályú töltésének mértékétől és a csiga fordulatszámától függ. Ez utóbbi változtatásával szabályozható a gép teljesítőképessége. A hámozó-berendezésben a burgonya, sárgarépa, cékla, zeller héja távolítható el.

A gőz-hámozógép / 52. ábra/

két fő szerkezeti egysége. A nyomásálló gőzölő- és az expanziós-tartály. Működése: a nyitott fedelű gőzölő-tartályt megtöltik a zöldséggel, majd a fedelet automatikusan zárják. Ezután a tartályba vezetik a nagy nyomású / 8 – 15 bar / gőzt. A gőzölés / 1 – 5 s/ után a gőzt az expanziós-tartályba vezetik. A gőzölő-tartályban a nyomás megszűnik. A hírtelen nyomás-különbség hatására a héj megroppan. A tartályt elbillentik, a fedelet nyitják és a hámozott zöldséget a héjjal együtt kiürítik a tartályból. Ezután a gőzölési ciklus ismételhető: függőleges tartály-helyzet; töltés; fedél-zárás; gőzölés; expanzió; billentés; fedél-nyitás; ürítés.

A hazai gyártású hámozó gőztartálya 0,7 m³, a töltet 300 kg, teljesítőképessége 10 – 15 t/h. A ciklusidő 70 s. A holland Gouda gőzhámozó teljesítőképessége eléri a 40 t/h értéket. A gőzölő-tartály űrtartalma 100 – 1100 liter. A gőzölési idő 1 – 5 s. A gőz nyomása 11 – 16 bar.

A gőzölőből héjjal együtt távozik a zöldség. A Gouda hámozógéphez héj-eltávolító gép /53. ábra/ csatlakozik. Az anyag vízzel permetezett kefehengerek között halad át, így a héj leválik a burgonyáról. A héj leválasztás után mosótartályba kerül. A dörzshámozó alapgépe a sültburgonya-gyártó vonalnak /lásd a folyamatábrák között./

Aprító-gépek

Az almamaró gép / 76. ábra/

függőleges elrendezésű. Garatjából az anyag a késtartó csészébe jut, ahol 1400/min fordulatú fogas kések tárják fel a torló-lapok által megtámasztott almát. Az aprított anyag a kések közötti résen, a csésze burkolata alatt ömlik ki.

A szeletelő-kockázó gép

háromféle késes vágószerkezettel van felszerelve. Ezek számától, mozgásviszonyaiktól függően zöldségből, húsból szelet, hasáb és kocka állítható elő. Hullámos lapkés-betéttel hullámos peremű burgonyacsík is képezhető a géppel.

A zöldség szeletelő-kockázó gépben / 79. ábra/ az első művelet a forgó dobba adagolt anyag szeletelése, amit lapkés végez. A vízszintes tengelyű dobba, a dob tengelyéhez viszonyítva derékszögben elhelyezett garatba adagolják az aprítandó anyagot. A centrifugális erő az anyagot a dob palástjához szorítja. Ekkor támasztólap ellenében rögzített lapkés szeletet vág az anyagból, a késél helyzetének megfelelő vastagságban. A kés helyzete – ennek megfelelően a szelet vastagsága – változtatható.

A szelet forgó tárcsára szerelt lapkések alá kerül. A lapkések – ráfordulva a szeletre – csíkokat képeznek. Időegység alatt vágott csíkok száma / a csíkok szélességi mérete/ a kések számától, fordulatszámától és a szelet mozgási sebességétől függ.

A csík hasáb alakú. Élével párhuzamos tengelyű körkések kockára vágják. A késtárcsák közé leszedő fésű nyúlik be. A kocka mérete a vágószerkezet elemeinek állításával, cseréjével – meglehetősen körülményesen – változtatható. Egy, illetve két vágótárcsa kiiktatásáéval szelet, illetve csík állítható elő.

Az újabb szeletelő-kockázó gépben a vágószerkezet lapkéses és körkéses tárcsáját felcserélték. Ekkor a lapkéses tárcsától nem a mozgás irányára merőlegesen haladnak a csíkok. A középre helyezett tárcsás kés után a csíkok a mozgás irányába esnek.

Rostos gyümölcslé alapanyagának aprítására

korund-tárcsás kolloidmalmot / 92. ábra/

alkalmaznak. A forgórész fordulatszáma 3000/min. A korund-szemcsék élei fejtik ki azt a hatást, amit az előbbi gépben a fogak. Az álló- és forgórész között turbulens áramlással haladó gyümölcsöt a tárcsa kötőanyagába ágyazott korund-szemcsék aprítják. Az állórész tengely irányban mikrométerrel kiegészített szerkezet segítségével mozgatható. Elérhető a 0,005 – 0,010 mm szemcseméret.

Mivel a gyümölcsléhez – szemben a pépgyártással - nem kell vizet adni, itt nem az anyagot, hanem a tárcsát hűtik / 93. ábra/. A tárcsa anyagába hűtőközeg-csatornákat alakítanak ki. A forgórészbe csőtengelyen keresztül vezetik a hűtőközeget. Viszkózus anyag aprításakor fűtő-közeget vezetnek a tárcsa csatornáiba.

Prések

A dugattyús prés vízszintes vagy függőleges elrendezésű. A csomagprés függőleges elrendezésű. A gépben a présteret a „csomagot” burkoló préskendő helyettesíti. A kendő nyílásain lép ki a nyomás hatására a lé. A törköly a kendőben marad, onnan minden munka-ciklus végén azt ki kell üríteni. Elavult, legfeljebb kisüzemben indokolt alkalmazása.

A szalagprés / 132. ábra/

a csomagprés folyamatos üzemű változata. A szűrőszövet heveder a vízszintes tengelyű dobról függőleges helyzetű görgők közé fut be. A két oldalt elhelyezkedő nyomó-görgők U-alakú vályút képeznek. Ez a vályú a préstér. A zuzalékot a szalag görgők közé futó szakaszánál vezetik be. A lé a szövet nyílásain át lép ki és tálcára csorog. A szalag a második vízszintes tengelyű dobra futás előtt újra szétnyílik és síkba terülve a dobra fut.

A kipréselt törköly a szalagról elhordó-szalagra hullik. A szalag, alsó visszatérő ágába támasztó-görgőket és a szalagot tisztító kefehengert szerelnek.

Teljesítőképessége 1,5 - 3,0 t zuzalék/h; almalé-kihozatal 70 – 75 %; a hajtó-dobot forgató motor 3,0 kW-os.

Szilárdanyag-töltő gépek

Az állati-termék feldolgozó ágazatokra a massza-töltö / hús, sajt/; az ital-gyártásra a folyadék-töltő, a zöldség-gyümölcs feldolgozásra a szilárdanyag töltő jellemző.

A töltendő szilárd anyag szemcsés /kristálycukor/, por-alakú /paprika/ vagy „darabos” /uborka/. A szemcsésanyag, a por ömlesztett, tulajdonságai a folyadékéhez hasonlóak, tömlő-, vagy zacskó-formázó géppel tölthetők. Ez utóbbiakat a csomagológépek közé soroljuk.

Jellegzetes szilárdanyag-töltő

a teleszkópos körasztalos gép / 171. ábra/. Uborka töltésére használják. A körasztal – hasonlóan a palacktöltő gépekhez – az öblös üvegek adagolására szolgál.

A körasztal függőleges tengelye a gép négy szintjének a középvonalába esik:

- a legfelső szintre, a peremes asztalra adagolják az uborkát. Az asztalon csőtoldatos nyílások találhatók;

- a következő szinten a csőtoldathoz mérőedény csatlakozik. A toldat és az edény egymáshoz közelíthető, illetve távolítható /miként a teleszkóp elemei/, az üvegbe adagolt termék térfogatának megfelelően;

- felülről a harmadik szinten helyezkednek el az üvegek, szájuk a töltőnyíláshoz illeszkedik. A mérőedény töltésekor a nyílás zárt. Az adag mérése után a záró-lap nyit és az uborka az üvegbe ömlik. A töltött üveg a záró-géphez vezethető;

- az alsó szinten az üvegbe nem kerülő uborka gyűlik össze. A maradék uborkát terelőlap hordja ki a gépből. A maradék mennyisége a kapacitás-kihasználás csökkentő tényezője.

A mérőedény térfogata az üveg méretének megfelelően változtatható: 0,5 – 5,0 kg. A teljesítőképesség 60 – 700 db üveg/min. A körasztalt forgató motor 1,5 kW-os.

Tubus töltő-záró gép

A tubust alumínium csőből előre gyártják. Darabolás után a tömlő egyik végére menetes száj-részt formálnak. A menetes száj – külön gyártott – műanyag kupakkal /sapkával/ zárható-nyitható. A cső másik vége a töltésig nyitva marad. Belső felületét védő-lakkozással, a külső felületet pedig színes nyomattal látják el. Pépes élelmiszert /hús-, sajtkrém, majonéz, mustár, stb./, kozmetikai szert, vegyipari terméket egyaránt töltenek tubusba.

A tubustöltő-záró gép egy egységet képez. A töltés-zárás folyamatát a 178. ábra szemlélteti. Az előre-gyártott, sapkával ellátott üres tubusokat körasztalra / karusszelre/ adagolják. Az adagolás-töltés hasonló elv szerint valósul meg, mint a palacktöltő gépeknél. A karusszel 6 vagy 8 tubust fogad be. A befogó fejbe kézzel vagy automatikusan rakják be a tubusokat. A sapkával lefelé álló felül nyitott tubusba dugattyús-váltócsapos adagoló juttatja a masszát. A tubus nyitott száját lapítják, a lapított lemezt hajlítják, majd a zárási felületet egyenesre vágják, sorjázzák.

A 179. ábra a KX 100 típusú gép szerkezeti vázlatát mutatja. Működése: a kupakkal ellátott nyitott tubusokat fektetve a tárolóba adagolják. A tárolóból sűrített levegővel működtetett szerkezet segítségével billentik a tubusokat – nyitott szájukkal felfele - a körasztalon elhelyezkedő töltőformákba. A körasztalon a tubus a töltőfej alá kerül. A dugattyús töltő a tubust megtölti. Töltés után a tubus peremét összeszorítják /lapítják/, majd sorjázzák. A töltött, zárt tubust a gépből kivezetik.

A termék védelme miatt a zárókupak alatt a menetes csonk felületén vékony záró-réteget alakítanak ki. A záró-lap a kupak ellenkező oldalán levő kúp benyomásával – a kupak csavarásával - nyitható.

A KX típusú gép adatai: töltőtérfogat 3 – 350 ml, a tubus átmérője 13 – 47 mm, hossza 60 – 250 mm.

Az FP 1000 típusú gép adatai: adag-nagyság 10, 50, 100, 200 g; átmérő 15 – 50 mm, hossz 60 – 200 mm. Teljesítőképesség 600 – 1800 db/min. A sűrített levegő nyomása 6 bar, mennyisége 200 l/min, a motor 1,0 kW-os.

Fém doboz záró gép

A fém dobozba hús- és étel-konzervet, sört és többféle italt is töltenek. A fém doboz viszonylag kis tömegű, visszaforgatható, a fém jó hővezető, ami hűtött italoknál jelentős szempont.

A doboz alakja és mérete többféle. Az italok doboza henger-alakú, térfogata 1/3, 1/2 liter. A sonkásdoboz alakja hasáb, mandolin. Méretére a Töltőgépek c. fejezetben láttunk példát. A különböző alakú dobozok elemei és a doboz gyártási, majd zárási módja megegyeznek.

A doboz anyaga ónozott acéllemez. Belső felületét védőbevonattal látják el. A korrózió elleni védelem módja a lakkozás /vernírozás/. A folyékony lakkot vékony rétegben a fém felületére viszik és a réteget a felületre égetik. A doboz palástjára régebben címkét ragasztottak, újabban a dobozt nyomattal látják el /litografálás/.

A doboz méretétől függően megkülönböztetünk kétrészes és háromrészes dobozt / 180. ábra/. A kétrészes doboz palástja és feneke ugyanabból a fém-darabból készül, mélyhúzásos eljárással. Töltés után fedéllel zárják a dobozt. A doboz mértének a mélyhúzás mértéke szab határt. A kétrészes dobozt májkrém, sűrített paradicsom burkolataként használják.

A háromrészes doboz palástból, fenék- és tető-lapból áll. A fenékkel ellátott ún. üres doboz és a fedél segédanyag, a dobozgyárban készítik. Az élelmiszer-előállító üzemben az üres doboz töltőgéppel történő töltése után záró-géppel zárják a fedelet a töltött dobozra.

A doboz zárásakor / 181. ábra/

a töltött, nyitott dobozra ráhelyezik a fedelet. A palást és a fedél peremét záró görgő-pár segítségével összekapcsolják, korcolják. A zárás két szakaszban megy végbe, két görgő-pár segítségével. Az előzáró görgő palást profilja nagyobb ívű, a görgő rányomódva az előhajlított fedél peremére, laza kapcsolódást létesít.

A végzáró görgő palástja henger-felületű. A görgő a kapcsolódó lemezeket tömören szorítja össze. Záráskor öt lemezréteg szorul egymáshoz. Ezek egymáshoz viszonyított mérete alapján ítélhető meg a zárás minősége. Zárás-ellenőrzéskor a minta-dobozból kivágnak egy zárási szeletet. A metszés-felületen műszerrel mérik a zárás jellemző méreteit.

A konzervdobozokat szerszámmal, az italos dobozokat tépőzár segítségével nyitják. A nyitott doboz nem visszazárható, ez a fém burkolat egyik hátránya.

A teljes konzervet atmoszférikus közegben, a félkonzervet vákuum-térben zárják. A fedél légmentes tömítését úgy oldják meg, hogy a fedél gyártásakor peremébe folyékony gumit öntenek. A gumi a záráskor kapcsolódó peremek réseit kitölti. Záráskor tehát az öt lemez-rétegen kívül a gumi-réteg is része a zárási metszés-felületnek.

Záráskor a záró-görgő nyomása és forgása valósítja meg a doboz-peremek kapcsolódását. A forgás megvalósulhat a doboz és a görgő révén. Forgódobozos gépeken a záró-tányérra helyezett doboz saját tengelye körül forog. A görgők sugár irányban mozdulnak el és csapjukon szabadon forognak.

Az álló dobozos gépeken a doboz a tányéron áll, körülötte forognak a görgők, miközben sugár irányban elmozdulnak, nyomóerőt kifejtve a lemezre. A zárógépek többsége álló dobozos rendszerű.

A vákuumzáró gép / 182. ábra/

zárószerkezete légmentes kamrában helyezkedik el. A zárószerkezeten kívül a gép tartozéka a vákuumszivattyú, a légtartály és a levegő-szűrő. A henger alakú kamra alsó peremébe tömítőgyűrűt szerelnek. A töltött dobozt fedelével együtt a záró-tányérra helyezik. A tányért pneumatikus dugattyú emeli a záró-fejet körülvevő hengerhez. Felemelés után a tömítőgyűrű légmentesen zárja a kamrát. A záró-görgők működésbe lépése előtt a kamrából és a dobozból a vákuum hatására eltávozik a levegő.

A záró-gép jellemzője a doboz átmérője, magassága és teljesítőképessége. A Clemens Vogl VAN 381 típusú záró-gépen zárható doboz átmérője 56 – 113 mm, magassága 40- 210 mm, a gép teljesítőképessége 3000 db/h.

Öblös-üveg záró gépek

Az öblös vagy széles szájú üveget a konzerviparban jelző nélkül „üveg”-nek nevezik. Az üvegszáj átmérője 48 – 110 mm, űrtartalma eléri az 5 litert.

A konzerv-ipari termékek nagy részét / kb. 60 %-át/ üvegbe töltik. Az üveg előnye a fém dobozzal szemben: az üvegben a termék látható; az üveg a benne levő termékre semmilyen hatást nem gyakorol, jól mosható és ismételten felhasználható. Hátrányai: nagyobb fajlagos tömeg; törékeny, a szilánk a terméket veszélyezteti; rossz hővezető és fény ellen nem véd; a hőkezelés folyamán fellépő hő-és nyomás-viszonyokat nehezebben viseli, mint a fém.

A hagyományos üvegzárási mód szerint alkalmazott zárószerkezet / 183. ábra/ három részből áll, többrészes szerkezetnek is nevezik:

- maga a fedél, a záró-lapka, középső része bemélyed;

- a lapka és a száj pereme között elhelyezett gumigyűrű;

- az előbbi két elemet rögzítő és a zárást megvalósító záró-gyűrű. A záró-gép görgője – hasonlóan a fém doboz zárásához – a gyűrűnek a száj pereme alá nyúló részét körkörösen az üveg pereme alá hajlítja.

A zárási eljárás nehézkes, mind a mechanikus szerkezet, mind a hőkezelés szempontjából. Hőkezeléskor a belső túlnyomás a lapkát kissé megemeli, a gumigyűrű – mint szelep – kissé kinyílik. Hűtéskor légritkítás alakul ki az üvegben, ami a lapkát szorosan ráfeszíti az üvegszájra. /Ez a jelenség menetes fedélnél is tapasztalható, a következmény: a fedél nehezen csavarható le./

Amíg a fém doboz zárási módja gyakorlatilag azonos elven valósul meg, addig üvegzárásra – különböző fantázia-neveken - sokféle eljárást fejlesztettek ki.

Az egyrészes zárószerkezet jellemzője, hogy a lapka anyaga ónozott acéllemez, peremébe tömítőanyagot öntenek /hasonlóan a fém doboz vákuum-zárásához/. Az üvegszáj peremén bordákat alakítanak ki. A lapka peremén befelé hajló körmök találhatók. A körmök az üveg peremén kialakított bordákba szorulnak. Az üvegszáj és lapka pereme csavarmenetes zárást tesz lehetővé.

A zárás műveletét a 184. ábra szemlélteti. A záró-gép szállító hevedere az üveget oldalrögzítő hevederek / ékszíjak/ közé viszi. A lapka-leszedőből és – vezetékből az üveg szájára kerül a fedél. A fedélre a zárószerkezet fejt ki csavaró-nyomatékot. Elfordulás ellen az üveget az oldal-rögzítő heveder biztosítja.

A rögzített üvegek lapkával együtt a kettős záró-szalag alá kerülnek. A hevederek a lapkára nyomást fejtenek ki. Mozgásirányuk azonos, sebességük viszont eltérő. A sebesség-különbség és a súrlódó erő hatására a szalagok a lapkára csavaró-nyomatékot fejtenek ki. A hevederek a lapkát az üveg szájára csavarják. A csavaró-nyomaték a szalagok – üveg-szállító, oldalrögzítő, gyors és lassú záró-szalag – sebességének összehangolása alapján szabályozható.

Sterilező berendezések

Az autokláv nyomás alatti hőkezelő tartály. Konzerv hőkezelésére / sterilezésére/ használják elsősorban. Helyzete szerint megkülönböztetünk álló / függőleges tengelyű/ és fekvő / vízszintes tengelyű/ autoklávot.

Az álló autokláv / 209. ábra /

dobozos vagy üvegbe töltött termékek 100ºC alatti és fölötti hőkezelésére alkalmas. Szerkezete: acéllemezből készített hengeres tartály. Feneke és nyitható fedele domborított. Űrtartalma 1000 – 1400 liter.

A hengeres köpeny fedéllel illeszkedő peremén horony található. A horonyba zömítik a légmentes tömítést biztosító gumikötésű grafitos zsinórt. A fedél a köpenyhez csuklósan kapcsolt 6 – 8 csavarral zárható.

Hőkezeléskor a tartályt 1/3 részig feltöltik vízzel, majd az autokláv-kosárba rakott terméket helyezik be. Emeléshez az autokláv/ok/ fölé magaspályát szerelnek, erre futómacskát és emelődobot helyeznek el. Több autokláv üzemeltetésekor a töltés/ hőkezelés/ ürítés műveletét a legkisebb veszteség-idő figyelembe vételével kell összehangolni.

A kosár behelyezése után a tartályt pereméig töltik fel vízzel. A fedél zárása után bekapcsolják a gőzfűtést. A vizet a tartály fenék-részén levő csöves hőcserélővel melegítik. A hőkezelés befejezése után hűtővizet engednek a tartályba. Meghatározott túlnyomás / ún. ellennyomás/ tartása mellett kell csökkenteni a hőmérsékletet. Egyensúlyt kell tartani az autokláv terében és az üvegben, illetve a dobozban levő nyomás között.

A fenék középvonalában leeresztő szelep vagy tolózár található, a főzővíz ürítésére. A tartály a palásthoz hegesztett lábakon áll. Az autokláv tartozéka a biztonsági szelep, valamint a nyomásmérő, amelynek az érzékelő csöve a köpeny felső részébe illeszkedik.

A fedélen légtelenítő-szelep található. Ezt addig nyitva kell tartani, amíg a szelepen a gőz nem kezd kifújni. Az autoklávban rekedt levegő ugyanis rontja a hőátadást. A légtelenítő-szelep zárásával a tartályban nő a hőmérséklet és a nyomás.

Az autokláv fajlagos gőzigénye Kerényi szerint 0,4 – 0,6 kg gőz/ kg termék. Főzővíz-igény 4 – 8 kg víz / kg termék. Az 1400 l űrtartalmú berendezésbe 5/4-es üvegből egyidejűleg 480 db helyezhető.

Fekvő víztárolós autokláv / 210. ábra /

neve arra utal, hogy a hőkezelő tartály fölött víztároló tartály helyezkedik el. Energiagazdálkodási megfontolásból a hőkezelési művelet befejezése után és a tartály töltése előtt a vizet, a hőkezelési folyamat megkezdéséig a tároló-tartályba szivattyúzzák.

Üzembe helyezéskor a tárolótartályban a vizet a hőkezelés hőmérsékletére fűtik. Ebből a célból a tartály alsó részébe csöves hőcserélőt szerelnek. A tartály vizének melegítésével egyidejűleg a kerekeken gördülő autokláv-kosarakba rakott terméket a nyitott autokávba gördítik. A kerekek a tartály köpenyéhez hegesztett vezetősínen gördülnek. A kosarak száma / többnyire három/ az autokláv teljesítőképességétől függ.

Töltés után a tartály ajtaját zárják. Az autokláv műszaki színvonalának egyik jellemzője a gyors és biztonságos zár-szerkezet.

Zárás után a víztartályból az előmelegített vizet az autoklávba engedik. A dobozolt vagy üveges termék a vízbe merül. A vizet szivattyúval áramoltatják /cirkuláltatják/. Az előmelegített vízen kívül közvetlen gőzt vezetnek a tartályba. A gőz kondenzál, hasznosul a kondenzációs hő. Gőzön kívül levegő is vezethető a tartályba / a Lagarde autoklávban ezt az eljárást alkalmazzák./

A főzés /sterilezés/ befejezése után a vizet a tárolótartályba szivattyúzzák. Helyét a hűtővíz foglalja el. Hűtés után a hűtővizet is a tárolótartályba engedik. Amikor az autokávból a víz eltávozik, a kosarakat kihúzzák. Két ajtó felszerelése átmenő forgalmú autoklávot eredményez. Az anyagmozgatás egyszerűsítésével az ajtó költsége áll szemben.

Levet tartalmazó konzerv hőkezelésekor a hőátadás fokozása, a műveleti idő csökkentése céljából a kosarakat forgatják. A tartályba forgató-szerkezetet szerelnek be, ehhez rögzítik a kosarakat.

A veszteségidő tovább csökkenthető akkor, ha két hőkezelő /I., II./ és egy víztároló tartályt a háromszög csúcspontjaiban helyezik el és a műveleti időket célszerűen összehangolják.

Háromtartályos autokláv

egyszerűsített / rész-műveleteket mellőző/ munkafolyamata:

- a főzővizet a tárolótartályba engedik és előmelegítik. Egyidejűleg feltöltik az I. tartályt;

- hőkezelés az I. tartályban, közben a II. előkészítése, töltése;

- az I. hőkezelő tartályból a víz tárolóba szivattyúzása, hőkezelés a II. tartályban;

- az I. ürítése, közben a II. előkészítése ürítésre;

- az üres I. tartállyal a ciklus ismétlődik.

Az álló és a fekvő autokláv egybevetése alapján megállapítható, mind energiagazdálkodás, mind hatékonyság szempontjából az utóbbi kedvezőbb. Az álló autokláv kisüzemben lehet gazdaságos, jelentős élőmunka felhasználásával.

A háromtartályos autokláv üzemeltetésekor két kedvezőtlen körülmény marad: a tartály ajtajának nyitása-zárása, valamint ugyanabban a térben a hőkezelést követő hűtés. Az utóbbi – energia-pazarló – eljárás külön hőkezelő és külön hűtő alkalmazásával kiküszöbölhető. / Erre volt is üzemi példa dobozolt sonka hőkezelésére./ A külön térben folytatott hőkezeléskor viszont a hűtőtartály többlet-költsége merül fel.

Mindkét kedvezőtlen körülmény elhárítására megoldás

a hidrosztatikus sterilező.

Működése a közlekedő edény tulajdonságain alapszik. A teljesítőképességnek megfelelő méretű tornyot építenek. Ennek belsejében – több szakaszban – vízoszlopok helyezkednek el. A kisebb magasságú oszlop a nagyobbal úgy tart egyensúlyt, hogy az alacsonyabb oszlop felületére nyomást gyakorolnak. A vízzár szükségtelenné teszi az ajtót. Az egymást követő oszlopok lehetővé teszik a sterilező és a hűtő szakasz szétválasztását. A tornyokban végtelenített lánc halad végig. A lánc serlegeibe helyezik a terméket. A berendezés kapacitása viszonylag nagy, viszont egyidejűleg többféle termék nem sterilezhető.

Dohányipari gépek

Dohányipar. A dohánylevelek letörése, betakarítása után azokat vágat-előállításra készítik elő A műveletek:

szárítás, kondicionálás, pácolás.

Az eltérő minőségű vágat-adagokat keverő-silóban elegyítik. A vágat a cigaretta alapanyaga. Előbb törzset formálnak a vágatból, ezt burkolják be az előre nyomott papírral. Ekkor hosszú rudat nyernek, amit a cigaretta-szál méretére darabolnak. A szálak futnak le a cigaretta-gyártó gépről. A szálak filterező-gépre kerülnek. A cigaretta-gyártás rendkívül csomagoló-anyag igényes.

A dohánypácoló működési elvét lásd az Élelmiszer-ipari géptan Forgó hengerek c. fejezetben. Ábrát az internetes gyűjteményben találunk. A hengeren áthaladó levelekre meleg páclevet porlasztanak. A keletkezett párát a hengerből elvezetik.

A pácoló-kondicionáló hengeren kívül fluid-ágyas megoldást is alkalmaznak. A Dickinson kettős koncentrikus kondicionáló hengere növeli a dohány hengerben tartózkodási idejét. Hasonló elvet alkalmaznak a cukor-szárítóban. /Lásd az internet-ábra gyűjteményben/.

Szalagos dohánykeverő

A keverőgépet keverő-silónak is nevezik, utalva arra, hogy a berendezés keverésen kívül az anyag tárolására is szolgál.

A gép feladata: a dohány-félék / dohány levelek / összekeverése a technológiai előírás szerint. A keverés után a levelekből vágat készül. A vágattal szemben követelmény a törmelék-mentesség. Az anyag tulajdonságai meghatározzák a keverő-szerkezetet.

A dohány-keverőben / 156. ábra/ egymásra rétegezik a különböző tulajdonságú leveleket. Egy-egy rétegben egyféle dohány helyezkedik el. A rétegekből felületükre merőleges irányban mozgó leválasztó-szerkezettel / villás dob, bontószalag/ nyerik a keveréket. Így a rétegelt dohányból létre jön a keverék.

A keverő négyszög-keresztmetszetű vályú. A keverőszerkezet szállítószalag . A gép méretei viszonylag nagyok, lévén a cigaretta-gyártás központosított, nagyüzemi tevékenység. A vályú keresztmetszete 1,2 – 2,0 x 1,0 – 1,6 m. Hossza függ a teljesítőképességtől és a tárolási igénytől, általában 10 – 30 m.

A silóban három szállítószalag található:

alul helyezkedik el a fenékszalag. Feladata a keverék, vagyis a dohánylevelekből összeállított rétegeknek a leválasztó-szerkezet irányába való mozgatása. A siló ürítése;

a terítőszalag a fenékszalagra hordja a dohány-rétegeket. A szalag alternáló mozgású kocsira van szerelve. A siló függőleges középvonalától balra és jobbra mozog, miközben a leveleket a fenékszalagra hullajtja;

az adagolószalag táplálja a terítőszalagot. A szalag lefutó /ürítő/ dobjának külső függőleges érintője a siló függőleges középvonalába esik.

A keverő működése. Tételezzük fel, hogy a siló üres. Az első, alsó réteget a kitermelő villásdobtól kell kezdeni teríteni. Beindul a 3. és a 2. szalag. A 3. folyamatosan tölti a 2.-t, miközben a 2, a siló ellenkező oldala felé halad, kialakul az első réteg fele. A 2. szalag-kocsi mozgás- és a dob forgásiránya vált és a szalag leteríti az első réteg másik felét.

A dohány-rétegeket jelöljük A, B, C…-vel. Ha az A-dohányból egy réteg szükséges, az adagolószalag átvált a B-dohányra, illetve belép a B-dohányt adagoló szalag. A fenékszalagon ekkor – az előbbiekhez hasonlóan két szakaszban – kialakul a B-dohány réteg. Adott dohányféle rétegvastagsága az azonos dohányból rakott rétegek számától, illetve a szalag-sebességektől függ.

A leválasztó berendezések akkor lépnek üzembe, amikor a silóban a gyártási előírás szerinti minden réteg kialakult.

A keverő üzem-módja Kelemen példája nyomán szemléltethető. Egy 12 m hosszú silóban egy óra alatt egy tonna keveréket kell elkészíteni. A terítőszalag kocsijának a sebessége 15 m/min. Egy löket / a siló hosszának a fele/ ideje 12/15 = 0,8 min. Egy teljes hosszúságú réteg / a kocsi oda-vissza útja/ terítési ideje 2 x 0,8 = 1,6 min. Egy óra alatt 60/1,6 = 38 réteg teríthető.

A fajlagos tömeg / levélre 0,8 kg/dm³ / ismeretében számítható a rétegvastagság. Minél több vékonyabb réteget terítünk egy dohány-féléből, annál egyenletesebb a keverés.

A dohányvágó-gép

előkészített, préselt dohánylevelekből cigaretta gyártására alkalmas vágatot állít elő. Követelmény az, hogy a vágat szélessége legyen egyenletes; széle sima, nem hullámos; legyen törmelékmentes. A felsorolt követelmények éles késsel és a levelek préselésével teljesíthetők.

A leveleket lapkés vágja. A kés jellemzőit a 65. ábra szemlélteti. Az élességet az él-szög fejezi ki. A késlap dőlési vagy beállítási szögét az indokolja, hogy a kés ne érintse a gép szájnyílását, a kés a dohánylevelekbe mélyedjen. A harmadik kés-jellemző a döntési szög, a késélnek a dohánylevelek síkjával bezárt szöge. A vágás erőigénye kedvezőbb, ha a kés nem egyszerre vág bele a teljes szélességű anyagba, hanem a dohányt a kés fokozatosan éri el és vágja át. / A francia kivégző szerszám neve alapján a döntési szög alkalmazását guillotin-elvnek nevezik. Végül az él-szög és a beállítási szög összege a vágási szög.

A régebbi dohányvágó gépek alternáló, az újabbak forgó mozgással működnek. Az utóbbi, rotációs dohányvágó gép / 66. ábra/ szájnyílásához egymással szöget bezáró síkszalagok szállítják a dohányleveleket. A szemben levő szalagfelületek közötti távolság csökkenése következtében a szalagok az anyagra nyomást gyakorolnak. A nyomás értéke arányos a szalagok közötti távolság csökkenésével. A nyomás a szalag-távolság változtatásával szabályozható.

A szájnyíláson kilépő préselt levelekből vágatot állít elő a rotációs kés. A kések vágás-száma a késdob fordulatszámával és a dobra szerelt kések számával arányos.

A dohányt szállító szalagok sebességének / v_s / összhangban kell lennie a vágásszámmal és a vágat finomságát kifejező szélességi mérettel:

v_s = b. n. i / mm/min /

ahol b = a vágatszélesség mm

n = a dob fordulatszáma, l/min

i = a kések száma.

n. i = a vágás-szám

A vágatszélesség 0,1 – 3,0 mm; a kések száma 4-8; a dob fordulatszáma 150 – 450 /min. A kések száma a vágatszélességgel van összhangban. Minél kisebb a vágatszélesség, annál több a kés a dobon. A szájnyílás mérete – a nyíláson áthaladó levélréteg vastagsága – változtatható. A nyílás-méret csökkentésekor a szalagok sebessége – ezzel a gép teljesítőképessége / t/h / - is csökken és viszont.

A Dickinson háromféle méretben kínál vágógépet. Ezek teljesítőképessége 2700 - 9000 kg/h; a késdob fordulatszáma 200 – 500/min; kések száma 4 és 8.

A késdob szájnyílással ellentétes oldalán köszörülő szerkezetet szerelnek fel. Amíg a kés a szájnyílás oldalán vágatot készít, addig a másik oldalon – a késél érintve a köszörűt – élezik a kést. A köszörűt csavarorsós toló-szerkezettel illesztik a kés éléhez. Az élező előtoló mozgás-sebessége a dob fordulatszámával arányos: pl. 150/min dobfordulatnál a sebesség 0,7 mm/h; 450/min-nél 2,1 mm/h. Meghatározott számú után-élezést követően a kés már nem használható, ki kell cserélni. Késcseréhez a dobot le kell állítani.

Az újabb Dickinson vágógép köszörű-tárcsája a szájnyílás felett helyezkedik el. Nagy élettartamú gyémánt. A késdobbal szembe forog, karra van rögzítve. A köszörű felett található a távolság-állító szerkezet. Ez a kés kopásának megfelelően folyamatosan közelíti a köszörűt a kés éléhez. Az élezett kés a szájnyíláson kilépő levelekre fordul.

A leveleket rázócsatorna juttatja a gép garatjába. A vágat a késdob alatti nyíláson lép ki a gépből. Innen a vágatot a cigaretta-gyártó törzsformázó egységébe szállítják.

A késdob hajtóműve biztonsági okokból reteszelt. A burkolat nyitásakor /pl. késcsere esetén/ a dob leáll.

Cigaretta-gyártó gép

Cigaretta a dohányvágatból – mint félgyártmányból – papír-burkolattal előállított rúd. A filteres, füstszűrős cigaretta a papírral burkolt rúd és a filter együttese. A filteres cigaretta-rudat „szál”-nak is nevezik, megkülönböztetve a csomag-cigarettát.

A cigaretta részei:

dohány-törzs;

papírburkolat;

a papír átlapolási sávjában ragasztó;

a papíron márka-nyomat / nyomdafesték/;

az előre-gyártott filter-henger / benne: füstszűrő anyag és aktív szén/;

a filtert és a törzset összekapcsoló mandzsetta-papír;

a mandzsetta ragasztója.

/ Mintegy nyolcféle idegen anyag, ami egy szál cigarettát kísér!/

A törzs átmérője többnyire 8 mm, a burkolópapír szélessége 27 mm, a törzs hossza 60 mm.

A szálakat zsebcsomagba rakják. Tíz zsebcsomag alkot egy kartont, mely a szokásos gyűjtőcsomagolásban kerül forgalomba.

A múlt század elején a cigarettát is úgy gyártották, mint a kolbászt: előbb méretre vágott hüvelyt készítettek és azt töltötték meg dohánnyal. A század közepétől folyamatos törzs-gyártók /mely törzset papírba burkolnak /működtek. A filteres cigaretta megjelenésével a cigarettát két gépegység állítja elő: maga a cigaretta-gyártó, valamint a filterező /vagy filter-felrakó/ gép.

A cigaretta-gyártó gép / 259. ábra/

papírba burkolt „végtelen” dohány-törzset állít elő. A törzset körkés darabolja szálakra. A szálak és a filter-gyártó gépen előállított filter a filter-felrakó / filterező/ gép segítségével válnak filteres cigarettává.

A gép a formázó-kerékkel összekapcsolt két párhuzamos síkban alakítja ki a cigaretta papírral burkolt és darabokra vágott egységeit. Szerkezeti részei:

vágat adagoló;

törzsformázó;

papírszalag a nyomdagéppel;

törzsburkoló;

darabolókés és kihordó szalag.

A gép működése: a garatból a vágat a gép alsó síkjában vezetett végtelenített dohány-szalagra hull. A szalag a formázó-kerék fél körívére fut. Onnan a szalag – terelőgörgőkön áthaladva – jut vissza a garathoz. A ritka szövésű műanyag-szalagot perforált lemez támasztja alá. A lemez szívó-kamra fedőlapja. A szívás hatására a laza állományú vágat a szalag felületére szorul.

A formázókerék kerülete hornyolt. A horony /félkör/ mérete a dohány-törzs méretének felel meg. A kerék felső pontjáig a szalag a vágatot a horonyhoz szorítja. A horony perforált. A nyílásokon keresztül a kerék belső teréből – a formálódó törzsre - szívó-hatás érvényesül / lásd: vákuum-dobszűrő/. A szívás hatására a törzs tömörödik. A kerékről lefutó törzs formázó-kiegyenlítő tárcsa alatt halad át.

A gép felső síkjában elhelyezkedő forma-kamrában / 260. ábra/ a törzsre kerül a papírburkolat. A burkolás műveletei: a papír formába vezetése; a szegély kialakítása és ragasztása; a ragasztott szegély törzsre hajtása, vasalása / melegítés + nyomás/.

A formázókerék visszatérő ívén nyomást létesítenek. Ennek hatására a kerék hornyában maradt dohányt a levegő kifújja. A dohány a szalagra hullik, elegyedve a dohány-réteggel.

A papír útja a formázókerékig: papír-tekercs / bobina/; terelőgörgő; nyomda-szerkezet; húzógörgő-pár; a már említett formakamra, ahol a papír a törzsre kerül.

A burkolt törzset a papírszalag tartja. A szalag anyaga és szerkezete a dohányszalagéhoz hasonló. A papírszalag a törzset a daraboló körkéshez vezeti. A filter nélküli szálak a kihordó szalagra kerülnek.

A gép teljesítőképessége 60 mm törzshosszúságú szálból 2600/min; a szálak kilépési sebessége 2,6 m/s.

A darabolt törzset párosával egyesítik kettős filter-rúddal / 261. ábra/. A műveletet

a filterező gép

végzi. A két törzs közé helyezett kettős filtert közös – a szegélyen ragasztóval bevont – mandzsetta-papírral fogják össze. A kettőzött filteres cigarettát szétvágják. A filterezési műveleteket több, hornyokkal ellátott forgó dob segítségével valósítják meg. A műveletek közben a rudak és a filter a dob hornyában fekszenek.

Füstszűrő anyag a növelt felületű /krepp/ papír és az acetát-műszál. A szűrőhatás aktív felületű anyag /szén/ kombinációjával fokozható. Az elemi szálakra bontott anyag jellemzője a g/km szálhossz. Az aktív szén fajlagos felülete 1000 m²/g.

A filteres cigaretta olyan „gázszűrő”, amely szűrőrétegén a nyomáskülönbséget a dohányos tüdeje létesíti.

A filterező dobot vizsgáló- és lefúvó-dob követi. Az előbbi a cigaretta tömörségét, a szegély-ragasztást, a rúd esetleges sérülését / lyuk, szakadás/ érzékeli. A hibás terméket pneumatikus szerkezet kifújja a dobból.

A hibátlan cigaretta-szálak rendezőbe, keret-töltő gépbe, majd onnan csomagológépre kerülnek.

Függelék

A gabona tárolása, szállítása

Gabonasiló Agrároldal

nagy befogadóképességű tárolótér, amelyben a gabonát ömlesztve tárolják. A g. egységeit —egy-egy silótornyot — cellának nevezik, az egy rendszerbe épített cellák cellatömböt alkotnak. A 20—50 m magas cellák kör, négyzet, téglalap v. sokszög alapú hengerek 5—17 m átmérővel. Anyaga lehet tégla, vasbeton, kő, fa, acél, ötvözött alumínium v. műanyag, egy részük gyárilag előre gyártott elemekből készül. A cellatömb együttes befogadóképessége — a cellák méretétől és számától függően
— tág határok között mozog. A g.-kban megfelelő tisztaságú, legfeljebb 14,5% nedvességtartalmú gabona tárolható olyan kezeléssel, amely a gabona minőségét megóvja. Ilyen célból építenek a cellatömbhöz csatlakozóan géptornyot, amelybe a kezelési technológiai berendezéseket helyezik el. A cellák ürítése a silóhengerek alján kiképzett kúp, ill. gúla alakú kiömlőnyíláson át történik. A kezelési technológia szerint alapvetően három rendszert különböztetnek meg, amelyek a tárolt gabona légcserés szellőztetésének változatai. 1. A közönséges g.-kban időszakonként, gépi szállítóberendezéssel a tárolt gabonát egy üres cellába átszállítják, szaknyelven áthozhatják a kezelőcellába. 2. A szellőztetéses g.-ban hossz- és keresztirányban túlnyomásos légárammal oldják meg a szellőztetést. 3. A hermetikus g.-ban v. légmentesen lezárják a külső levegőt, v. oxigénmentes, közömbös hatású gázzal töltik ki a cella belsejét, de mindkét esetben kell a gabona légzése, és így a gabona minőségének megőrzéséhez a légcsere szükségtelen.

Silók azok a létesítmények, melyekben a gabonát, magvakat, egyéb szemcsés, por alakú anyagokat ömlesztett állapotban tárolnak. A siló az építészet körébe tartozik. A silóhoz technológiai berendezések / anyagmozgató/ kapcsolódnak.

A silót az jellemzi, hogy a benne tárolt anyag belülről kifele irányuló erőkkel terheli a szerkezetet. El kell kerülni az anyag beboltozódási veszélyét /bolygató szerkezet/, továbbá szigorú munkavédelmi előírásokat kell érvényesíteni. Pl. a silóba bemenni csak elkerülhetetlen esetben, vezetői engedéllyel szabad.

A siló befogadóképessége több ezer, sőt több tízezer tonna ömlesztett anyag. Szerkezete monolit vagy előre gyártott vasbeton. Vaslemezből és alumínium-lemezből fém-siló is készülhet.

Több egységből /cellákból álló/ siló elrendezése:

- alsó fogadógarat;

- serleges felvonó;

- a silókat felül összekötő szállítószalag, ide üríti az anyagot a felvonó, a szalagról pedig az anyag a silóba jut;

- alsó ürítő szállító-berendezés.

Egyedül álló siló építésére a kör keresztmetszet gazdaságos. A feszültség-eloszlás ekkor a legkedvezőbb. Több cellás siló metszete négyszög vagy sokszög, a kedvezőbb térkihasználás érdekében. A siló magassága többnyire a talaj teherbíró képességétől függ, mert gazdasági szempontból a magas siló építése indokolt.

A siló alsó részét úgy kell kialakítani, hogy a tárolt anyag az itt elhelyezett anyagmozgató gépekre csöveken keresztül eljuthasson. Az ürítésben a gravitációnak nagy szerepe van.

Anyagmozgató berendezések: serleges felvonó; láncos vályús szállító; szállítócsiga; szállítószalag; pneumatikus szállítóberendezés. /Lásd: Géptan /

Gabona-silójellemző méretei, átmérő: 4-8 m; magasság 10 – 25 m

A liszt tárolása, előkészítése feldolgozásra

A zsákos lisztet rakodólapon, az ömlesztett lisztet kisüzemben tartályban, nagyüzemben silóban tárolják.

A lisztet ömlesztve szállítják tartálykocsiban. A szállítótartályból levegő segítségével juttatják a lisztet a tárolóba. A kisüzemi, hasáb alakú tartályok épületen belül helyezkednek el. Felül textillel zárják. A töltés a tartály ablakán ellenőrizhető. A tartályba szint-érzékelőt is szerelnek. Ürítéskor bekapcsolják a lisztet lazító, fluidizáló levegő-vezetéket / melybe kompresszor nyomja a levegőt/, mind a szállító-rendszert. Cellás adagolón át mérleghez, majd szitához kerülő liszt végül a dagasztó-csészébe jut.

A siló szerkezete vasbeton, műanyag, vagy a gyorsabban szerelhető acéllemez. Ez utóbbi befogadóképessége 10 – 50 tonna, átmérője 2,8 m, magassága eléri a 18 métert. A siló kiszolgálása hasonló a tároló-tartályéhoz. A siló-cellákat egymás mellé telepítik. Egy cella oldalára létrát erősítenek, felül szerelőjárda köti össze a cellákat. A felső szinten a tisztító-nyílásokat, vezetékeket, szerelvényeket kell a karbantartónak elérnie.

Az ömlesztve tárolt liszt a tartályban tömörödik, kitároláskor gyakran fennakad, boltozódik. Ez úgy kerülhető el, ha kitároláskor a liszt-oszlop a silóból teljes keresztmetszetében, egyenletesen fogy. Ekkor ugyanis az oszlop lassan lefele csúszik, nem tud boltozódni.

Kitároláshoz, vagyis a siló ürítéséhez szállítócsigát vagy léglazításos szerkezetet alkalmaznak. Az utóbbi működése azon alapszik, hogy ha a lisztet levegővel fellazítjuk, akkor a liszt-levegő keverék folyadékként viselkedik: lejtőn, ferde síkon lecsúszik, lefolyik. A fellazítást fluid-állapotnak / fluid= folyékony/ nevezzük. A siló fenéklapját 15˚-os ferde perforált lap alkotja. Ez alá nyomott levegő behatol a liszt alsó rétegeibe, azt lazítja, „folyékonnyá” teszi.

A liszt előkészítésére az élelmiszer-ipari géptanban megismert szita szolgál. Adagolásra asztali, körszámlapos és elektronikus mérleget használnak.

Víz és só előkészítése

A vizet a gyártáshoz elő kell készíteni, majd a technológiai igények szerint a liszthez adagolni. Az előkészítés nemcsak a víz minőségére, hanem hőmérsékletére is vonatkozik. Hűteni kell a vizet, ha a technológia szerint tészta készítéshez hideg vizet kell felhasználni vagy ha vízzel akarjuk a kovászt vagy a tésztát hűteni.

A kristályos sót vízben oldják, az oldatot tisztítják, majd adagolják. A kisüzemi só-oldó egységei: tartály, szivattyú, csővezeték, légtelenítő. A szivattyút kb. 20 percig járatva oldjuk a sót, majd az oldatot ülepítéssel tisztítjuk. A tiszta oldatot a tároló-tartályba engedjük.

A nagyüzemi só-oldó egységei: oldó-tisztató tartály; tároló-tartály; üzemi előtároló tartály és mérőtartály. A kisüzemi berendezéstől eltérő: az oldás nem keveréssel megy végbe, hanem kellő idő alatt és nem ülepítéssel, hanem szűréssel tisztítjuk az oldatot. A só adagolása térfogat alapján történik. A sóoldat az átlagosnál agresszívabb közeg.

Az Ágazati szakgéptan értelmezése

Az alábbiakat az előadó a tárgy első óráján szokta elmondani.

Mi az ágazat és miben különbözik az ágazati szakgéptan az élip. géptantól?

A szakirodalom szerint az ágazat fogalma: a termelési szerkezet azon eleme, amely vállalati végterméket (terméket vagy szolgáltatást) állít elő. Az ipar szűkebb fogalom.

Az ipar: az az ágazat, amely kitermeli és feldolgozza a természetben található, a gazdasági termeléshez szükséges javakat és mezőgazdasági termékeket.

A szakgéptan szakterületek szerint tárgyalja a gépeket. Általánosságban pl. megkülönböztethetünk villamos-ipari, bányászati…, valamint élelmiszer-ipari gépeket. A szakgéptan rövid előadásban, enciklopédikus jelleggel általános ismeret-nyújtás. Ekkor műveleti rendszerben csoportosítjuk a gépeket. Tárgyalhatók a gépek bővebben, ágazatok szerint, technológiai sorrendben is.

Az ágazati szakgéptan az általános szakgéptanra épül, mely tárgy neve jelenleg Élelmiszer-ipari géptan. Az egyik A/, a másik B/ tárgy, vagyis alapozó és kiegészítő.

Az ágazati csoportosítás sokféle lehet.. Az ágazati tagozódású szervezeti formák közül példaként említjük: MÉTE-szakosztályokat, valamint a Terméktanácsokat.

Szakosztályok:

Baromfiipari
Borgazdasági
Cukoripari
Dohányipari
Édesipari
Húsipari
Hűtőipari
Konzerv-
Malomipari
Növényolaj-ipari
Söripari
Sütőipari
Szeszipari
Tejipari
Ásványvíz- és Üdítőital-ipari Szakosztály

Terméktanácsok: alma, ásványvíz, baromfi, bió, bor /Hegyközségek/, burgonya, cukor, dísznövény, erdészeti szaporítóanyag, éti csiga, fűszerpaprika, gabona, gyógynövény, hagyma, hal, hús, juh, konzerv-uborka, kertészet, méhészet, növényolaj, nyúl, szesz, tej, toll, vad, vetőmag, zöldség-gyümölcs

Egyetemünkön a következő ágazatok gépeit oktatjuk:

Növényi állati erjedésipari

cukor hús szesz

növényolaj baromfi sör

malom tej bor

sütő

zöldség-gyümölcs

édes

dohány

A csoportosításban meghatározó, hogy csak a termék /gazdasági cél/ vagy a kapcsolódó tudományágak is érvényesülnek /oktatás, tudományos munka/. Nem véletlen, hogy a MÉTE- és az egyetemi csoportosítás gyakorlatilag azonos.

Mit oktatunk ágazatonként?

Az ágazati szakgéptan az általánosra épül. Nem tartalmaz az Élip. géptan tárgyban megismert gépeket. Esetenként az előadó utal a már ismert gépekre.

A választott gépek bemutatása eltér az alapozó tárgyétól:

- lehetőleg alternatívákat mutatunk be /pl. gravitációs és centrifugális répaszeletelő/ és azokat összehasonlítjuk;

- nagyobb teret szentelünk üzemtani, energetikai kérdéseknek;

- több műszaki jellemzőt ismertetünk, mint az alapozó tárgynál;

- az ágazat nyitó témája: nyersanyagok, termékek, technológia /folyamatábra/, gépek. Záró téma: üzem-létesítés, az üzem jellemzői;

- ebben a tárgyban is alapvető a rajzok készítése.

Amikor indult az ágazati szakgéptan tárgy, az elméleti oktatás rajzfeladat készítésével egészült ki. Jelenleg zárthelyi pótolja a rajzfeladatot.

Irodalom

AMBRUS V. 1982. Tejipari gépek I.-II. Mezőgazdasági Kiadó

BALOGH J. – PÉNZES I. 1995. Termény-feldolgozó gépek szerkezettana I.-III. Dinasztia Kiadó

BALOGH J. – BÁTORI F. 1988. Dohányipari gépek I.- II. Mezőgazdasági Kiadó

BARDACH S. 1992. Tejipari gépek. Kertészeti Egyetem

BERSZÁN G.- KERÉNYI J. 1993, 1994. Tartósító- és húsipari gépek szerkezettana I.- III. Szaktudás Kiadó

BERSZÁN G. 1998. Húsipari szakgéptan. Kertészeti Egyetem

BERSZÁN G. 1999. Hús- és baromfi-ipari gépek I.-II. Agrár-szakoktatási Int.

BERSZÁN G. 2000. Húsipari géptani gyakorlat. Agrár-szakoktatási Int.

BERSZÁN G. –VÁRSZEGI T. 2000. Agrárgazdasági élelmiszer-előállító üzem. Agroinform Kiadó

DOBAY É. 1986. Cukoripari technológia, I.- III. Mezőgazdasági Kiadó

ÉCSY L.- SZERECZ L. 1967. Cukoripari szakgéptan Műszaki Kiadó

FÁBRY GY. 1995. Élelmiszer-ipari eljárások és berendezések. Mezőgazda Kiadó

FARKAS J. 1978. Malomipari géptani gyakorlat, Mezőgazdasági Kiadó

FERENCZI G. 1982. Söripari gépek I.- III. Mezőgazdasági Kiadó

FERENCZI G. 1993. Erjedésipari gépek és berendezések I.- III. Képzőművészeti Kiadó

GAZDAG L. 1982. Borászati technológia I. – II. Mezőgazdasági Kiadó

GYÖNGYÖSI J. 1999. Baromfi-ipari gépek és berendezések, Agrár-szakoktatási Intézet

GYŐRIVÁNYI B. 1983. A cigarettagyártás, Mezőgazdasági Kiadó

GYŐRIVÁNYI B. 1986. Dohányipari technológia, Mezőgazdasági Kiadó

HIDEGKUTI GY. 1985. Borászati és italipari gépek. Kertészeti Egyetem

HOFFER E. 1990. Tejipari gépek. Csermajor

HOLLÓSI S. –WALKÓ G. 1982. Édesipari gépek I.-III. Mezőgazdasági Kiadó

KARCH L. – PÉNZES I. 1986. Malomipari gépek I. –III. Mezőgazdasági Kiadó

KARSAI I-né 1984. Konzerv- és hűtőipari technológiai gyakorlat, Mezőgazdasági Kiadó

KELEMEN B. 1968. Dohányipari géptan Műszaki Kiadó

KERÉNYI J. 1998. Konzerv- és hűtőipari gépek, Agrár-szakoktatási Intézet

LÁSZLÓCZKY GY.- CHIKÁNY B. 1967. Növényolaj-, kozmetika-, háztartás-vegyipari technológia. Műszaki Kiadó

LENGYEL I.- TELEGDY K. 1968. Növényolaj-ipari technológia. Műszaki Kiadó

MERCZ Á. 1983. Borászati gépek I.- III. Mezőgazdasági Kiadó

PÁL A. 1967. Cukoripari géptan, Műszaki Kiadó

PORCSALMI Z. 1967. Növényolaj-ipari szakgéptan, Műszaki Kiadó

SAÁRY M. 1985. Szesz- és likőripari gépek, I.- III. Mezőgazdasági Kiadó

SZABÓ Z.- CSURI I. - HIDEGKUTI GY. 1988. Élelmiszer-ipari műveletek és gépek, Mezőgazdasági Kiadó

SEBESTYÉN GY. 1988. Baromfi-ipari gépek, Mezőgazdasági Kiadó

STRÁHL A. 1992. Söripari technológia, I.- III. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó

SZENES-né –OLÁH M. 1991. Konzervipari kézikönyv, Integra Kiadó

SZENES-né 1999. Kisüzemi élelmiszer-feldolgozás gépei, Cser Kiadó

TASNÁDI E. 1965. Sütőipari gépek, Műszaki Kiadó

TASNÁDI E. 1994. Sütőipari gépek, Dinasztia Kiadó

TOMAY T. 1989. Gabonaipari szakgéptan, Kertészeti Egyetem

VIGH A. 1967. Cukoripari technológia, I.-II. Műszaki Könyvkiadó

VIGH A. 1982. A cukorrépa ipari feldolgozása, Mezőgazdasági Kiadó

WERLI J. 1987. Kelesztők, sütőkemencék, Mezőgazdasági Kiadó