CORVINUS EGYETEM

Élelmiszer-tudományi kar

Élelmiszer-ipari műveletek és gépek tanszék

ÚJDONSÁGOK AZ ÉLELMISZER-GÉPÉSZETBEN

Novelties in the food machinery

2008. 06. 27.

08. 14. 32 web o, 55 ábra

Összeállította: Berszán Gábor

Bevezetés

Az élelmiszer-előállító ágazatok gépeire intenzív gyártás-és gyártmány-fejlesztés jellemző. A hozzáférhető nyomtatott irodalomban és a gyártók kínálatában található géptípusok száma közötti különbség egyre nagyobb. A szakgéptan tárgyak korlátozott óraterjedelme az alap-típusok ismertetésére sem ad megfelelő terjedelemben lehetőséget.

Hazai és külföldi üzemekben, nemzetközi szakvásárokon szerzett tapasztalatok, valamint a gyártók honlapjain, a közzétett publikációkban található információk alapján készült ez a jegyzet. Az előadások teljes anyagát nem tartalmazza, inkább emlékeztető, néhány jellemző irány és álláspont kiemelése. A hallgató némi leleménnyel a példatárat a háló elérhető „végtelen” kínálatából önállóan bővítheti. Az eredeti szövegeket a „hitelesítés” és nyelvgyakorlás céljából tartottuk meg.

Tartalom

a tantárgyi programot követi.

A tantárgy tananyagának leírása:

1. hét: Alapozó ismeretek. Műszaki fejlesztés, gépfejlesztés, logisztika, beruházás. Termelési kapacitás, kapacitásszámítás.

2. hét: Nyersanyag előkészítés, átvétel. Cukorrépa úsztatásos és száraz átvétele. Automatikus sertésminősítő berendezés.

3. hét: Mosógép,. –gépsor. CIP-tisztító rendszer szerkezeti egységei. Idegen-anyag kiválasztó berendezések /detektorok/

4. hét: Mechanikus műveletek gépei A centrifugális erő a művelet-intenzifikálásban, aprító- és finomító-gépek. Forgó hengerek szerkezeti és kinematikai jellemzői

5. hét: A vákuum szerepe az élelmiszer-előállításban. Vákuumszivattyúk, központi vákuum-szolgáltató berendezés

6. hét: Koextrúziós töltőgépek. Töltött termék /pl. gombóc/ formázása diafragma és kettős menetes henger segítségével. Gyártmányfejlesztési lehetőségek

7. hét: Folyamatos üzemű gépsorok az állatitermék-gyártásban: alvadék, sajt, vaj, töltelékes készítmény gyártó gépek

8. hét: Hő-és anyagátadás gépei folyamatos cukorfőző, -kristályosító, hőkezelő alagút, folyamatos konzerv-sterilező

9. hét: Függőleges és vízszintes anyagáramú cukor-diffuzőr. A répa- és a nádcukor gyártó gépek összehasonlítása

10. hét: A cigarettagyártás automatizálása. Robottechnika egyéb alkalmazási lehetőségei: csomagolás, árukezelés

11. hét: Fogyasztói, gyűjtő és szállítói csomagolás új gépei. Hulladékhasznosítás, környezetvédelem

12. hét: A logisztika berendezései. Beszerzési /hűtőkamion, állatszállító/ termelési /magas-pályák/, értékesítési /tárolási rendszerek/ logisztika

13. hét: Az üzem és fejlesztése I.

Az élelmiszer-előállító üzem jellemzői, követelmények

A létesítés folyamata

Tervtípusok: engedélyezési, technológiai, szakági, teljes kiviteli

Engedélyeztetési eljárások

14. hét Az üzem és fejlesztése II

Az ágazati sajátosságok hatása a tervezésre /egy szintes, több szintes/

Kivitelezés

Az üzem továbbfejlesztése, bővítése

Az üzem bezárása, felszámolása, az eszközök értékesítése

* * *

1. Alapfogalmak

FORD: A fejlődés /progress/ nem egy kitűzött határvonal elérése, hanem

magatartás

készenlét

légkör /Márai 1949 Napló/

A fenntartható fejlődés (sustainable development) olyan fejlődési folyamat (földeké, városoké, üzleteké, társadalmaké stb.), ami „kielégíti a jelen igényeit anélkül, hogy csökkentené a jövendő generációk képességét, hogy kielégítsék a saját igényeiket. Az egyik tényező a környezet elhasználódása.

Fejlettségi, korszerűségi kritériumok:

Példák a gyártók honlapjairól

Productivité /termelékenység /

Un déroulement du cycle rapide grâce à des circuits de refroidissement conçus spécialement

Des capteurs d'éjection des pièces qui surveillent le transfert des préformes à la plaque de système de tirage, réduisant ainsi le temps de cycle

Des composants standard de moule interchangeables ; pièces de rechange disponibles sous 24 heures

Fiabilité /megbízhatóság/

Une conception robuste pour une longévité maximale

Cônes auxiliaires qui permettent de réduire l'usure du moule en pré-alignant les moitiés du moule avant l'intervention des cônes des cols de bouteille

La qualité des pièces /termékminőség/

Un poids réduit d'une empreinte à l'autre et une variation de dimension limitée sont les résultats obtenus par des moyens et process de fabrication parmi les meilleurs du marché

Des tuyaux d'eau distribués au fond du moule éliminent les risques de marques d'eau sur les préformes

Sécurité, qualité, durabilité, tolérance aux fautes

biztonság, minőség, tartósság, hibatűrés

Ajánlott irodalom: B.G. Húsipari gépek III. Dinasztia 1991

195-205. oldalak Műszaki fejlesztés c. fejezet

Dr. Lakatos Dénes /egyetemi tanár/:

5.1. A műszaki fejlesztés a mezőgazdaságban

A műszaki fejlesztés alapja a tudományos-technikai forradalom. A műszaki fejlesztés tudományos megalapozásának feltételei a kutatásban teremtődnek meg, majd ezt követi a tudományos eredmények gyakorlati elterjesztése.

A kutatáson alapul a fejlesztés, melynek során – gépfejlesztéskor - elkészül a prototípus, majd a nullszéria. Ennek tesztelése után megkezdődhet a sorozatgyártás, az új fejlesztés eredményeként létrejött termelőeszközök üzemi elterjesztése, alkalmazása.

A 90-es évtized társadalmi-gazdasági átalakulása visszavetette a hazai kutató-fejlesztő tevékenységet. Az iparvállalatok új, külföldi tulajdonosai többnyire felszámolták a magyar cégek fejlesztő részlegeit.

A K+F tevékenységet az adaptáció folyamatának kell kiegészítenie, hiszen a termelőeszközök rendkívül eltérő felhasználási paraméterekkel rendelkeznek, továbbá bekerülési és üzemeltetési költségeik is számottevően különböznek. Ezért rendszerbe állításuk és technológiába illesztésük során mérlegelni szükséges, hogy a termelés milyen szintjéhez kapcsolhatók, milyen nagyságrendű kibocsátáshoz és várható profittömeghez illeszkednek.

A kutatásfejlesztési ráfordítások 1990 és 1996 között folyóáron mintegy 35 %-kal növekedtek, reálértéken kifejezve azonban az 1990-es bázishoz képest több mint 40 %-kal csökkentek. Ezzel párhuzamosan mintegy kétharmadára csökkent a kutatás-fejlesztéssel foglalkozó személyi állomány, és felére-egyharmadára esett vissza a kutatásokat támogató segédszemélyzet létszáma.

A kutatás-fejlesztési ráfordítások regionális megoszlására a Budapest központúság jellemző.Az egy lakosra jutó kutatási-fejlesztési ráfordítások tekintetében a különböző országok között igen számottevő eltérés mutatkozik. Ennek értéke az Egyesült Államok esetében mintegy 650 dollár, Svédország és Japán mintegy 580-590 dollárt költött kutatásfejlesztésre egy lakosra vonatkozóan, addig Magyarországon ez az érték alig haladta meg a 30 dollárt fejenként. Az Európai Unió országai közül a kutatás-fejlesztés ráfordításai a bruttó nemzeti termék százalékában kifejezve 1995-ben legkedvezőbben Svédországban alakultak, ahol 2,9%, legkedvezőtlenebbül Portugáliában, ahol 0,6 % jutott erre a célra. A Közép-Kelet-Európai térség országai ebben a vonatkozásban is igen hátrányos helyzetbe kerültek, s különösen Magyarország, ahol mindössze 0,7 % ez az érték.

A kutatás, fejlesztés és az adaptáció az agrár innovációs folyamat összetevői. Az alapkutatás és alkalmazott kutatások nyomán új eljárások, illetve új fajták kerülnek kifejlesztésre, amelyek a műszaki fejlesztésben integrálódnak. A műszaki fejlesztés ugyancsak magába foglalja a felhasznált anyagokat, tapasztalatokat és információkat, összességében a tudást, az ismereteket, valamint az eszközöket, a piackutatás és piacelemzés tapasztalatait összegezve a piaci igényeket és lehetőségeket. Ezen alapul és erre építkezik a termelés, a feldolgozás és a forgalmazás vertikális rendszere.

A műszaki fejlesztés két fő irányzata a gyártmány- illetve a gyártásfejlesztés. A mezőgazdaságra elsősorban a gyártásfejlesztés, tehát a termék előállítás technológiai rendszerének, illetve a rendszer elemeinek a fejlesztése jellemző. A mezőgazdaság - lévén, hogy alapanyagok, nyersanyagok előállításával foglalkozik - a gyártmányfejlesztésben viszonylag csekély előrehaladást ér el, termékei többnyire tradicionálisak, termelésük és felhasználásuk a távoli történelmi múltba nyúlik vissza. /A gyártmányfejlesztés az élelmiszer-feldolgozó ágazatokra jellemző, ezen belül is elsősorban a tej-, hús, édes, tartósító ágazatokra./

A műszaki fejlesztés tényezőit a technikai, biológiai, humán, összefoglalóan a technológiai tényezők körébe soroljuk.

A műszaki fejlesztés gazdasági célrendszere meglehetősen összetett. Napjainkban az elsődleges törekvés az elért profit tömegének és színvonalának növelése. Az ehhez kapcsolódó járulékos célkitűzések között szerepel a munka termelékenységének fokozása, a munkafeltételek javítása, az önköltség csökkentése, a hozamok, illetve a termelési érték növelése, a minőség javítása, továbbá a választék bővítése.

A műszaki fejlesztés fogalmának, célrendszerének, a korszerűség tartalmi meghatározásának kérdése Magyarországon a szakmai viták homlokterében áll. Ebben a tekintetben Dimény Imre akadémikus munkássága érdemel kiemelést, aki a korszerűség és a világszínvonal fogalmának értelmezése során tanulmányaiban részletesen kifejtette, hogy ezek a fogalmak nem jellemezhetők az alkalmazott technikával, vagy technológiai színvonallal, mivel csakis az tekinthető korszerűbbnek, ami gazdasági értelemben hatékonyabb. Így tehát értelmezése szerint a műszaki fejlettség gazdasági kategória.

Dimény /2002/: a műszaki fejlesztés a gazdasági mutatókat a termelés eszközeinek és eljárásainak tökéletesítése útján előnyösen befolyásoló tevékenység. Pillérei:

biológia /alapkutatás/

kémia / gyárt.fejl./

technika /gép/

emberi

Buday-Sántha Attila (2002) a korszerűség fogalmi meghatározása során hangsúlyozza a piaci, humán- és állategészségügyi, higiéniai, környezet- és természetvédelmi, állatvédelmi követelményeket, s a technológia folyamat egészére kiterjedő ellenőrzés fontosságát is.

Husti István (1996) ugyancsak hangsúlyozza a mezőgazdaság műszaki fejlesztésének összetett jellegét. Olyan folyamatos, komplett és következetes innovációs tevékenységi rendszerként határozza meg, melynek elemei mennyiségi és minőségi változásokat okozva kihatnak a mezőgazdálkodás alapelemeire (a termőföldre, munkaerőre, termelési információkra és eszközökre) s e hatások eredményeként a termelési célokat korszerűbb módon, gazdaságilag hatékonyabban tudjuk megvalósítani. A gyakorlati gazdálkodásban a műszaki fejlesztés eredményei leginkább a technológiákban ismerhetők fel: a biológiai, kémiai, technikai és humán tényezők harmonikus illeszkedése elsődlegesen azokban nyilvánul meg.

Az innováció kreatív ötletből születő folyamatot jelöl, amely a későbbiekben megvalósítja az ötletet.

„A szakmai fejlesztés megjelölésére ma már széles körben használatos innováció kifejezést 1910-ben a német Schumpeter írta le egyik cikkében a gazdasági fejlődéssel összefüggésben. Később átkerült más tudományterületekre, így a pedagógia szakterületére is, ahol a gyakorlatban megvalósult pedagógiai újítások létrehozásának, elterjesztésének gyakorlatára utal már hosszú évek óta. A kreativitástól annyiban különbözik, hogy olyan folyamatot jelöl, amelynek egyik első állomása maga a kreativitás, vagyis az alkotóerő, új ötlet, elképzelés, koncepció, amely alapja minden fejlesztésnek.

Legtöbben idézik az OECD Frascati Kézikönyve szerinti meghatározást:

„A technológiai innováció: minden olyan tudományos, műszaki, szervezeti, pénzügyi és kereskedelmi jellegű tevékenység, beleértve az új ismeretanyagba történő befektetéseket is, amely ténylegesen, vagy szándék szerint műszakilag új vagy továbbfejlesztett termékek, eljárások és szolgáltatások megvalósításához vezet.”

Hol lehet megismerni az újdonságokat?

Egyik lehetőség a nemzetközi vásárok látogatása. A vásári katalógus tartalmazza az összes kiállítót. Annak alapján elérhetők a kiállítók honlapjai.

Az IFFA-t háromévenként rendezik, a legutóbbi:

IFFA Frankfurt

May 05-10, 2007 - Frankfurt, Germany

IFFA, the trade show for the global meat industry, is also the meeting place for butchers and meat cutters worldwide, as it offers them a comprehensive overview of the latest technology, new marketing and sales strategies, and even makes it possible to share and exchange expertise with colleagues from around the globe.

Seit über 50 Jahren ist die IFFA die bedeutendste Leitmesse ihrer Art für fleischwirtschaftliche Investitionsgüter. Weltweit. Alle drei Jahre beweist sie aufs neue ihre Führung in der Branche. Aufgrund ihrer einzigartigen Angebotstiefe und -breite aller Produkt- und Branchenbereiche und wegen des hohen Internationalitätsgrades auf Aussteller- und Besucherseite.

Im Jahr 2007 kamen 61.478 Besucher, um sich auf der IFFA über die neuesten Trends und Produkte zu informieren, Meinungen auszutauschen oder Geschäftsbeziehungen zu pflegen.

IPA /kétévente és a következő:/ 2008 se tiendra du 17 au 20 novembre à Paris Nord Villepinte.

Fort du succès de l'édition 2006, IPA 2008 s'inscrit dans la continuité pour permettre à ses exposants de valoriser leur image et de faire connaitre leurs produits et services auprès d'un visitorat National et International toujours plus qualifié et à la recherche d'une offre exhaustive.

Avec une offre présentée sur deux zones IPA Matic et IPA Multifilière, nous vous offrons la possibilité d'optimiser votre participation afin de toucher au mieux votre clientèle.

A l'intersection de l'offre et de la demande, IPA 2008 sera un lieu d'échange et de convivialité. Ses animations mettront l'accent sur les grandes tendances en R&D pour les IAA. L'Évènement Food regroupant IPA et le salon International de l'EMBALLAGE vous permettra également de toucher un public plus large et de vous positionner comme un acteur incontournable de cette industrie.

N'attendez plus, réservez dès maintenant votre stand et bénéficiez d'une remise de 20€ HT / m² nu pour toute inscription avant le 07 décembre.

Az Észak-Párizsi kiállítási terület elrendezése: /A De Gaulle repülőtérről az RER helyiérdekűvel percek alatt elérhető/

1. ábra. IPA párizsi gépkiállítás elrendezési rajza

A gyártók honlapjáról néhány példa:

Die neue Generation von Multivac-
Tiefziehmaschinen ist komplett!

Machines

Every machine Urschel manufactures is an original Urschel design that is simple to use, reduces waste, increases production, provides precision, and improves end product in some outstanding way. Urschel machinery is known for longstanding reliability, providing clean, gentle cutting with easy cleanup, and proven moneysaving efficiency.


	How to get here

	Accommodation

	Weather forecast


	Management

	Sales Department

	Operations Department

	Engineering Department

	Technology Departament

	Intelligence Departament

	Parts & Service Department

	Financial Departament

2. ábra METALQUIMIA sonka töltő gépsor

A közgazdaságtanban a beruházás fogalma alatt termelőeszköz előállítását vagy vásárlását (néha magát az előállított vagy vásárolt termelőeszközt is) értjük. A beruházás lényege tehát, hogy a gazdaság egy szereplője – többnyire, de nem minden esetben egy üzleti vállalkozás – olyan javakhoz jut, amelyek más javak termelését segítik elő. Ezért a beruházás – egy adott időszakra vizsgálva – nem más, mint egy vállalkozás tőkeállományának (vagyis a termelőeszközök állományának) növekedése.

Tágabb értelemben beruházásnak tekinthető a szellemi tőke „előállítása”, tehát az oktatási tevékenység is.

Termelési kapacitás fogalma

A termelő berendezések teljesítőképességének felső értéke, amely gazdaságos működtetés és korszerű termelő irányítás mellett érhető el.
Befolyásoló tényezők a termelő berendezések száma, a kapacitás norma és a termelő berendezések időalapja.

/Bővebben B. G. : Műszaki fejlesztési ismeretek, vagy: Húsipari gépek III. 1981. középfokú tankönyv/

2. Nyersanyag előkészítés, átvétel

Köztudott, hogy a termék minősége a nyersanyag előállítása, átvétele alkalmával dől el. Ezt a minőséget a feldolgozás során „csak” rontani, optimális esetben megőrizni lehet.

Egy növény i- cukor - és egy állati – sertés - példát emelünk ki.

A cukorgyártásban átvételkor – a minőség megőrzésén túl - figyelemmel kell lenni a kampány-jellegre, aminek jelentős tárolási következményei vannak.

A vízigényes, úsztatásos /”nedves”/ eljárás megtalálható a nyomtatott szakirodalomban és az A-tárgy tananyagát képezi. Nemcsak nagy mennyiségű vizet igényel, hanem – az úsztató-csatornák elrendezése folytán – alapterülete is jelentős. Előny viszont a répa alapos előtisztítása, a vízben ugyanis nemcsak úszik, hanem tisztul is az alapanyag.

3. ábra Répaszállító szalag 4. ábra A répa « száraz « tárolása

A száraz átvétel eszköze a szállítószalag. Tárolásra nem az úszatócsatorna, hanem tároló-terek szolgálnak. Szalag alkalmazásakor nagyobb mértékű a karbantartás-igény, több a cserélésre szoruló alkatrész/ görgő, csapágyak, hajtóművek/. Az ivóvíz értékének folyamatos növekedése egyértelművé teszi a döntést a kétféle eljáráés között.

Sertés automatikus minősítése a vágóvonalon, 1250 db félsertés óránként. /Ez 625db/h sertés, a legnagyobb hazai vágóvonal 100-200 db/h/ Ismertetése a Meat Science alább jelzett számában található meg.

Meat Science
Volume 52, Issue 3, July 1999, Pages 307-314

Determination of lean meat in pig carcasses with the Autofom classification system

Danish Meat Research Institute, Maglegaardsvej 2, DK-4000 Roskilde, Denmark

Fig. 5. U-shaped frame with transducers.

View Within Article

Fig. 6. Outline of the measurement system at the abattoir.

A fully automatic classification equipment called Autofom for use at pig abattoirs has been developed and tested. It measures fat- and meat depth in carcasses by use of ultrasound. Measurement with Autofom is very fast measuring up to 1250 carcasses per hour.

On a normal carcass this means that for each transducer there are about 200 measuring positions. The result is that for the whole carcass there will be about 16×200=3200 measuring positions. On the basis of these measurements it is possible to construct a three-dimensional image of the body.

I total, 127 measurements have been extracted per carcass.

Az 5. ábra szerint illesztik a testhez az ultrahangos érzékelőket. Ezek számítógéppel vannak kapcsolatban. Az érzékelés alapján minőségi tényezőket /hústartalom/ állapítanak meg. Az első generációs berendezésben szúró-szondához illeszkedő fotoelektromos érzékelőt használtak. A szúrószonda a test roncsolásával jár, ami ultrahang alkalmazásakor elmarad.

A 6. ábra a féltestek /carcasses/ konvejorral vonszolását szemlélteti.

3. Mosógépek

A mosás, a termék, eszközök tisztítása alapvető higiéniai követelmény. A mosás : tisztítás vizzel, azzal az anyaggal, melynek mennyisége korlátozott, fogy, az igény pedig óriási méretekben növekszik. A pazarló felhasználás nagyon lassan kezd jó irányba változni.

- a fejlesztés elsődleges célja a víztakarékosság ;

- a mosás többnyire mechanikus tisztítással párosul, ennek hagyományos eszköze a kefe. Higiéniai kifogás is érheti, amellett, hogy « kopó alkatrész ». A kefét pl. Forgó henger helyettesítheti ;

- a több művelettel végtett tisztítás kombinált gépet, vagy gápsort igényel. A kombinált gép nagy méretű és meghibáésodáskor az egész gépleáll.A gépsor több kis egységből áll, egy hibája még – legfeljebb kisebb hatásfokkal – lehetővé teszi a további üzemelést.

A továbbiakban a felasorolt fejlesztési irányokra mutatunk be példákat. A víztakarékosságra példa a répa száraz átvétele. Általános megoldás az elfolyó víz visszaforgatása, ami szűrőt igényel. Ekkor a megtakított víz és a szűrő költsége állítható szembe egymással.

7. ábra Forgó hengeres burgonyamosó

-gépben a kedvezőtlen keféket / lásd nyomtatott irodalom/ a forgó henger mechanikus hatása helyettesíti: az anyag ütése, ütközése.

8. ábra. A répa tisztítása kombinált hengerben és gépsor alkalmazásával.

A gépsornak is része a henger, de lényegesenkisebb méretben.

Eddigi példáink a termék-mosás köréből valók. Eszközmosásra a szekrény és a mosóalagút számos változata található a kínálatban. Vegyszeres fertőtlenítés helyett alternatíva a gőz. Zárt berendezésre a CIP-rendszer alkalmazható. A hatékony tisztítást valósítja meg a

- szórófej kialakítása ;

- száma, elrendezése ;

- mozgatása.

Az idegen anyag érzékelése, kiválasztása tágabb értelemben tekinthető tisztításnak.

Metal detectors for food processing szövegre elsőnek jelenik meg a hálón az oklahomai egyetem összefoglaló publikációja.,

Tartalma: az érzékelés célja; a detektorok típusai; milyen anyagok érzékelhetők? Az anyag és az érzékelés összefüggése /pl. érzékelés elektromos vezetőképesség alapján/? Az idegen anyag kiválasztásának módjai; beszerzés és üzembe helyezés.

Az S+S gyártó honlapjáról:

„Hívószöveg”:

Food Processing Technology - S+S Separation and Sorting Technology ...

9. ábra. RAPID 5000 and 6000 metal separators are most effective at removing metal particles in free-fall applications. Ömlesztett anyag csőben

10. ábra. VARICON and UNICON metal detection systems are used for the examination of raw materials, such as meat. Szilárd anyag, csomagolt termék szalagon. Az érzékelő szerkezet a csövet, illetve a szalagot veszi körül.

4. Mechanikus műveletek gépei

A centrifugális erő hatását nemcsak a centrifugákban, hanem pl. az aprítógépek szerkezetében is kihasználják. A 4000/min késfordulattal jellemezhető kutter centrifuális aprítónak tekinthető. A kutter egyébként jó példa arra, hogy egy rossz hatásfokú gép miképpen képes piacon maradni, sőt egyre szélesebb körben alkalmazást nyerni gyártányfejlesztés révén. A sokrétű alkalmazás, kiegészítő szerkezetek géphez-csatolása ellensúlyozza a rossz hatásfokot és a szakaszos működést.

A hagyományos csokoládéfinomítót /kons/ gyors fordulatú keverő, a turbókons váltja fel. Ebben kiváló finomító hatású henger ugyan nincsen, a lapát-elrendezés és a nagy fordulatszám pótolja a hengerek hatását. /Továbbiak : Szakgéptan I. jegyzet/

A hagyományos répaszeletelő gépek gravitációs és centrifugális változatát alkalmazzák. A centrifugális répaszeletelő működési elvét alkalmazza a COMITROL univerzális aprítógép. A vágószerkezet álló késrács. Alatta korong forog, a korongra adagolják az aprítandó anyagot. A centrifugális erő hatására az anyag áthalad a késrácson és a rácsméretnek megfelelő aprítás következik be. A nagy fordulat nagy energiát igényel. A gép motorja csaknem akkora, mint maga az aprítógép.

11.ábra. Centrifugális aprítógép 12. ábra Aprítófej

Comitrol® Processor Model 1700
Accomodates All Three Reduction Heads for Maximum Versatility

Recommended for free-flowing dry and semi-dry applications.
Maximum input product, in general, should not exceed 2.5" (63.5 mm) for 3" cutting heads; 3/8" (9.5 mm) to a slurry for microcut heads (depending on specific microcut head and impeller used); and 1/4 to 1/2" (6.4 to 12.7 mm) in any dimension (depending on impeller) for slicing heads.
Available 15, 30, or 40 HP (11.2, 22.4, or 30 kW) motor.
Sealed enclosure deters escape of dust, vapor, and liquid when the Model 1700 is used in conjunction with a collection system.
Features continuous operation for uninterrupted production and simplified design to ease cleaning and maintenance.

With over 40 different models of size reduction equipment, Urschel offers high capacity slicers, dicers, shredders, Comitrol® Processor milling equipment, and other cutting machinery.

A gépfejlesztésben jellemző a gyártók szakosodása /jelen esetben aprítógép/ és a gyártott géptípuson belül a nagy választék /40 model/

A forgó hengerben - mely rendkívül széles körben nyer alkalmazást az élelmiszer-gyártásban - is a centrifugális erő hatása érvényesül /13. ábra/. A mosógépeknél említettük, hogy ez a hatás a hagyományos kefét helyettesíti.

.13.ábra Erőhatások és mozgásviszonyok forgó hengerben

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/. A továbbiakat – kinematikai viszonyok – lásd az Élip. Géptan jegyzetben.

5. A vákuum alkalmazása

Vákuum

Az atmoszféránál kisebb nyomás. A mértéke a nyomás higanymilliméterben, vagy újabban az SI-ben pascal-ban kifejezve. A higanymilliméter annak a higanyoszlopnak a magassága, amely a nyomással egyensúlyt tart.
1 higanymilliméter =1 Hgmm=1 torr= =13,59 kp/m²
1 pascal =l N/m² =7,5X 10^-3 torr.

Nyomás-értékek /Wikipédia/

Atmoszférikus nyomás 760 Torr 101 kPa

Elővákuum 760 – 25 Torr 100 – 3 kPa

Középvákuum 25 – 1·10⁻³ Torr 3 kPa – 100 mPa

Nagyvákuum 1·10⁻³ – 1·10⁻⁹ Torr 100 mPa – 1 µPa

Ultra nagy vákuum 1·10⁻⁹ – 1·10⁻¹² Torr 100 nPa – 100 pPa

Extrém nagy vákuum <1·10⁻¹² Torr <100 pPa

Világűr 1·10⁻⁶ – <3·10⁻¹⁷ Torr 100 µPa – < 3 fPa

Tökéletes vákuum 0 Torr 0 Pa

Vákuumszivattyúk. A vákuum alkalmazási köre.

Igen sok élelmiszer-ipari és vegyipari művelethez használnak vákuumot. A desztillálás, bepárlás, kristályosítás, szárítás, szűrés műveleténél nélkülözhetetlen. Az élelmiszer-iparban: csomagolás, aprítás /vákuum-kutter/, töltés. Ha a levegőnek vagy valamely gáznak nem a szállítása a cél, hanem az, hogy egy térben légritkítást hozzunk létre, akkor vákuumszivattyúkat alkalmazunk. Ezek a berendezések működési elvükben és szerkezetileg nem különböznek lényegesen a többi gázszállító berendezéstől, csak a rendeltetési céljuk más.

A vákuumszivattyúk ( vagy légszivattyúk) valamely készüléktérben a légnyomás csökkentésére, légritkításra szolgálnak, zárt edényből szívják ki a gázt, és ott nyomáscsökkenést okoznak (evakuálás), a beszívott gázt pedig a légkörinél valamivel nagyobb nyomásúra komprimálják, és úgy fújják ki a légkörbe.

A vegyipari vákuum berendezések zöme 101 300 Pa és 1 Pa abszolút nyomás közötti tartományban működik. Ez a "durva vákuum" fokozatnak felel meg.

A vákuum széles körű alkalmazása következtében nem az egyedi /minden vákuumot használó géphez vákuumszivattyú csatlakozik/, hanem a központi vákuum-szolgáltató rendszer a célszerű. Ekkor a vákuum-vezeték úgy hálózza be az üzemet, mint a víz, elektromos, gőz vagy gáz-vezeték. A gőz esetében kazán, vákuumnál nagy teljesítményű vákuumszivattyú és vákuumtartályok, csővezetékek, szerelvények alkotják a rendszert.

Vákuumrendszer A vákuumot előállító szivattyúkból /elővákuum, nagyvákuum/, a vákuumot mérő nyomásmérőkből a vákuum tisztaságát biztosító csapdákból, olajfogókból, kifagyasztókból, a leszivattyúzandó térből, ill. terekből, tartályokból, az összekötő vezetékekből és az elzáró-szabályozó csapokból. szelepekből stb. összeépített rendszer.

Vákuumszivattyúk csoportosítása:

Működési elv

Térfogat-kiszorítás Típus (szerkezet)

Lengődugattyús vákuumszivattyú

Membrán vákuumszivattyú

Vízgyűrüs vákuumszivattyú

Csúszólapátos vákuumszivattyú

Rotációs vákuumszivattyú

Áramlástani elv Turbó vákuumszivattyú

Injektor elv Víz- és gőzsugár vákuumszivattyú

14. ábra Vízgyűrűs vákuumszivattyú elve és a gép képe

Vízgyűrűs (folyadékgyűrűs)-vákuumszivattyúk Fekvő hengeralakú házban excentrikusan elhelyezett csillag alakú forgó lapátrendszer centrifugális erőteret hoz létre. A hengert kb. egyharmad részéig vízzel töltik meg, mivel a segédközege általában víz. (De lehet más folyadék is.) A folyadék nem nyelhet el gázt, és nem léphet vele reakcióba. A víz a centrifugális erőtér hatására a hengerrel koncentrikus gyűrű alakot vesz fel. A járókerék lapátjai és a vízgyűrű között forgás közben változó térfogatú kamrák jönnek létre. Ahol a kamrák növekednek, ott vákuum keletkezik, itt helyezkedik el a szívónyílás. A járókerék másik oldalán a kamrák térfogata csökken, itt helyezkedik el a nyomónyílás. (Térfogatkiszorítás elve.) A felesleges víz felül távozik. A víz a gáz hűtését és a tömszelence kenését is ellátja. A jó vákuum eléréséhez alacsony hőmérsékletű vízre van szükség.
Nagy előnye, hogy nedves vákuumszivattyúként is jól használható, ott ahol nemcsak száraz gázt kell elszívni, hanem nedvesség is kerül a gépbe. A lecsapódó vízgőz vagy oldószergőzök a lengődugattyús vákuumszivattyúknál komoly üzemzavarokat okoznak,ezért ott különleges szelepkialakításra van szükség.

A vákuumszivattyúk teljesítmény határai: 25 - 6000 m3/h légszállítás, 33 - 4500 mbar nyomás

A folyadékgyűrűs vákuumszivattyúk a leginkább elterjedt vákuumszivattyú típusok. Elsősorban nedves gázok esetén alkalmasak. Kedvező az áruk, A KINNEY KLRC típusú vákuumszivattyúk standard öntöttvas kivitel mellett rozsdamentes kivitelben is elérhetők, továbbá vákuumrendszerben is szállíthatók. Maximális szállítóteljesítmény Q=1683 m3/h, a maximálisan elérhető vákuumérték pedig folyadékgyűrűs vákuumszivattyúkra p=33 mbar

A száraz vákuumszivattyúk a hagyományos folyadékgyűrűs szivattyúkkal ellentétben segédközeg (víz, olaj, egyéb folyadék) hozzávezetése nélkül üzemelnek, képesek elérni az akár 1 mbar körüli vákuumértéket. Így segédközeg nem lép érinmtkezésbe a vákuumozott gázzal, és az üzemi közeg sem szennyez tömítő folyadékgyűrűt ami a környezetvédelem szempontjából rendkívül fontos. Mivel az évek során jelentős mennyiségű folyadékot használhat egy vákuumszivattyú, a száraz vákuumszivattyúk alkalmazása ebből a szempontból is előnyös.

. 15. ábra Northley száraz üzemű vákuumszivattyú

A száraz vákuumszivattyúban nem a vízgyűrű, hanem pl. – fogaskerék.szerűen - egymáshoz illeszkedő egyfogú kerekek zárják a különböző nyomású tereket.

6. Koextrúziós töltőgépek

Töltött, két összetevős /koextrúziós/ terméket régóta állítanak elő. Ilyen a cukrászatban a mákos kifli, a lekváros bukta, a rétes. Gépesített, nagy teljesítményű gyártás az édesiparra jellemző, pl. A töltőtt keménycukorka. A gyártás műveletei : elkészítik, formázzák a tölteléket, a pászmát, majd erre a dermedő cukoroldatot hengerekkel juttatják. A nyert « végtelen » töltött-cukor szalagot szemekre vágják.

Az 1970-80-as években a húsfeldolgozásban megjelent a töltőtt rúd, henger /pl. kecsöpös virsli/ és a töltött gombóc, gömb. Az előbbi az édesiparban is megjelent. A gömb : húsgombóc, tökltött sütemény, töltött desszert formájában vált ismertté. A termékek jelenős része a gyorsétel csoportba tartozik. Ezek népszerűsége fokozódó, miközben a kemény

cukorka gyakorlatilag kiszorul a fogyasztói körből.

A RHEON gépekből és a termékválaasztékból adunk ízelítőt.

RHEON AUTOMATIC MACHINERY

Néhány termék

16. ábra Példák a koextruziós-termék választékból

17. ábra. Termék-forma változatok

Néhány részlet a gépkínálatból:

18. ábra. Több töltőfejes gép elhordó szalaggal

19. ábra. Hat-és háromfejes gombóc-formázó

20. ábra. RHEON VM-típusú kombinált koextrúziós töltőgép

The Variety Bread Line came true with STRESS FREE® System.
Rheon "VM System" with STRESS FREE® system gives no damage to dough. This enabled to make the VM Line extremely compact. Because there will be no need for intermediate proofing process to recover damaged dough.
Accurate dough portioning is achieved under STRESS FREE® condition with Rheon's unique Gravimetric® method (Rheon's own weighing system).
Wide variety of product shapes can be produced from the square, roll or round shape that is automatically formed by the machine.

Forming Process (Dough FlowVM System Forming Process (Dough Flow))

M System Forming Process (Dough Flow)

VM formázási eljárások

21. ábra. A kombinált géppel végezhető műveletek

Formázás Szétválasztás Töltés „Supplying”

VM System orming Process (Doughw)

VM System Forming Process (Dough Flow)System Forming Process (Dough Flow)

22. ábra. V 4 típusú gépsor a formázáson kívül a kapcsolódó-kiegészítő műveleteket is elvégzi.

V4-STRESS FREE® Loaf Bread Line is specially designed for efficient production of high quality loaf/tin breads with compact space and easy sanitation.

7. Gépsorok

A koextrúziós töltőgépeket szemléltető ábrák utolsó tagja egy gépsort szemléltet. A gépfejlesztés egyik iránya : egyedi gépek helyett géprorok alkalmazása. A gépsor jellemzői :

- nagy teljesítőképesség ;

- több művelet összekapcsolása : alapanyag előkészítése, formázás, adagolás, csomagolás ;

- a gépegységek között nincs kézi anyagmozgatás, így a higiéniai feltételek kedvezőbbek / az ember fertőzési forrás !/ ;

- többféle termék előállítására a gépsor korlátozottan alkalmas.

A továbbiakban néhány példát mutatunk be a gépsorokra.

23. ábra Kenyértészta osztó, gömbölyítő, kelesztő gépsor. A gépek között mechanikus a kapcsolat. Az ábra a gépsor képét mutatja.

A gépsor, gyártási folyamat kapcsolási vázlat, folyamatábra segítségével is szemléltethető.

A kávé-kivonat /extraktum/ előállítását a 24., a tejpor-gyártást pedig a 25. ábra szemlélteti.

24. ábra kávé-kivonat /extraktum/ előállításának folyamatábrája.

Alulról felfelé : a jelképek jelentése ; szárítás ; többfokozatú koncentrálás ; extrakció ; silók

25. ábra . Fölözött tej porításának folyamatábrája.

Szűrés, fölözés, pasztőrözés /két fokozatban/; besűrítés ; porlasztva szárítás ; szemcse-képzés /granulálás/, hűtés

26. ábra. Porlasztófej

27. ábra. Részlet a konvejoros baromfivágó vonalból. A függesztett testek az elektromos kábítóba /vízbe/ merülnek.

8. Hőkezelők

A nagyszámú hőkezelő berendezés közül a konzerv-sterilezőt – autoklávot - választjuk ki a fejlesztés bemutatására.

Mozgások /és szerkezetek/ az autoklávban:

A hagyományos autokláv statikus : a művelet folyamán sem a termék, sem a készülék nem mozog. A terméket először autoklávkosárba rakják, majd a töltött kosarat emelőszerkezettel /demag/ juttatják a készülékbe.

- Az első generációs berendezés álló tartály /tartályok/ ;

- ezt követte a fekvő autokláv egyszerűbb anyagmozgatással ;

- a két tartályos berendezésben a felső tartály víztároló. A három tartályos tartrályai egyenő oldalú háromszög csűcsaiban helyezkednek el. A felső tároló, a két alsó tendem-rendszerben technológiai tartály, a mellékidő csökkentése miatt ;

- a Lagarde autoklávnak nem a szerkezete, hanem a fűtési rendszere újdonság : a fűtőtérben levegőt áramoltatnak.

A hidrosztatikus autoklávban /28. ábra/ a lánc mozog a dobozzal együtt. A dobozok a lánc serlegeiben helyezkednek el. A berendezés alapelvében és szerkezetében egyaránt eltér az autoklávtól. A vízzár miatt nikncs szükség a körülményes fedélre. / A spirálpályás autóklávban a csillagkerék képezi a « zárt », fedélre itt sincs szükség./

A mechanikus folyamatos működésű autoklávban /29. ábra/ a doboz mozog spirálpályán. Mozgató- adagoló csillagkerék tolja a dobozokat a pályán /30. ábra/

A forgó kosarasban /31. ábra/ az egész kosár a dobozokkal együtt forog, forgatószerkezet /szorító, tengely, hajtómű/ segítségével. Maga az autokláv statikus, a mozgás /”keverés”/ a hő-közlést javítja.

28.ábra. Hidrosztatikus sterilező

29. ábra. A doboz mozgása a foyamatos működésű autoklávban.

30. ábra. Két folyamatos autokláv sorbakapcsolása. Az adagoló csillagkerék működése a malomiparban régóta alkalmazott cellás adagolóéhoz hasonló.

31. ábra. Forgó kosaras autokláv.

9. Cukor diffuzőr

A berendezés tervezésekor a következőket kell figyelembe venni:

- édes szelet be- és elvezetése;

- oldószer be-és elvezetése;;

- a cukorgyártás jellegéből adódóan nagy teljesítőképesség;

- hatékonyság-fokozó megoldások pl. kis alapterület > torony

diffuzió során ellenáram;

szeletforrázás

oldószer melegítése…

A nagyüzemi cukorgyártás az egykori Morvaországban indult. Robert nevéhez fűződik az első bepárló és az első generációs diffuzőr. Ez hasonló tartály mint a bepárló, belső csőköteg nélkül /Pál Aba: Cukoripari gépek, 1967. 49.oldal/. Később szalagos, illetve csigás berendezést használtak, akárcsak a növényolaj-gyártásban.

Hazai konstrukció a J-diffuzör /alakja szerint inkább U/ Rendszere a hidrosztatikus berendezésére emlékeztet hidrosztatikai nyomás nélkül Pál 54. ábra/.

Hosszú ideig a torony-diffuzőr /32. ábra/ jellemezte Európa cukorgyárait. Az ezredfordulót megelőzően kezdtek alkalmazni horizontális diffuzőröket, két változatban /33, 34. ábra/. A technológiai előny / szelet és oldószer jobb kölcsönhatása/ nagyobb alapterülettel párosul.

A nádcukor nemcsak műszaki alternatíva /35.ábra/, hanem más égöv és más alapanyag eredménye. Konkurenciája lehet a répacukornak. Ez ellen Európa egyelőre védekezik.. A cukornád forró égövi termesztése és az igen alacsony bér /olcsó napsugár, olcsó ember/ gazdaságilag jelenleg a nádcukor javára kedvez.

32. ábra Torony-diffuzőr szeletpréssel

33. ábra Horizontális diffuzőr, előtte forrázó. A berendezés az előbbi 90˚-os elforgatása

34. ábra. Horizontális diffuzőr : forgó henger /Oldalt fent centrifugák/

35. ábra. Nádcukor-diffuzőr. A cukornád rosttartalma miatt alkalmazható a hengerek közötti préselés, amit késes előaprítás előz meg. Más szerkezetű alapanyag: más gépszerkezet.

10. Cigaretta-gyártó gépek

A cigaretta-gyártás jellemzői:

- fogyasztása csaknem egyidős az emberrel,

- nagy teljesítőképesség /14 000 db/h/;

- a termék egyszerű, szabályos alakja;

- koncentrált gyártás*;

- automatizálás /pl. kés köszörülés/, robottechnika / pl. papírtekercs-csere/;

- fajlagosan sok a csomagoló**-, és vegyi anyag felhasználás /papír, fólia, ragasztó, nyomdafesték;

- a termék káros az egészségre. Konfliktus a gyártók és az egészség-védők között.

* kisüzem nem jellemző, viszont főleg Nyugat-Európában divat a kézi töltés, erre praktikus szerkezetet forgalmaznak

** néhány a teljesség igénye nélkül: törzs-burkoló papír, ragasztó, nyomat, filter-papír, filter-betét, zsebcsomag-karton, festék, fólia, tépőzár, védjegy, kis karton, nagy karton, újabb festék, övező fólia…

Az ábrák a következők Google-ba írása után tekinthetők meg a neten:

„Dickinson Cutting Drum”

„International Tobacco Machinery”

A cigaretta két főrésze : dohány- és filter. Ezen belül : cigaretta papír, filter papír és maga a szűrő.

36. ábra. A cigaretta részei és zsebcsomagok

37. ábra Automata köszörű

Műszaki jellemzők. Manufacturing cigarettes is a fast-paced, highly automated process; machines produce between 8,000 and 14,000 cigarettes every minute. Spools of cigarette paper up to 6,000 meters long are rolled out and tobacco is placed on it. The paper is closed over the tobacco, making one long cigarette known as a "rod".

The Ganimede is a free standing bobbin changer.
It works fully independently with a quick bobbin clamping mechanism and no change parts for different core diameters. It is Siemens S7 PLC controlled, with manually adjustable settings for optimized paper usage.

It is very flexible in configuration: 90 degree, 180 degree or 270 degree, and it can be installed vertically or horizontally.

Egy kisebb teljesítményű cigaretta-gyártó gép műszaki adatai:

MARK 8 SM
CIGARETTE MAKING MACHINE

TECHNICAL SPECIFICATIONS


OUTPUT	Tobacco Rod Speed	175 Mtr. Per Min
	70 mm Cigarettes	2500 cigarette per minute
Direction	Right to left
Product Range	Cigarette Length	46 - 85 mm
	Cigarette Diameter	6.4 - 9.5 mm
Machine Dimensions	Length	3.0 m
	Depth	1.8 m
	Height	1.8 m
Machine Weight	3000 Kg (Approx.)
POWER	7 KW