196698. lajstromszámú szabadalom • Berendezés ipari takarmányok és élelmiszeralapanyagok előállítására
1 2 A találmány ipari takarmányok és élelmiszeralapanyagok előállítására alkalmas berendezésre vonatkozik. Közelebbről a találmány tárgya berendezés ipari takarmányok és élelmiszcralapanyagok előállitására, elektromotorral, erőátviteli szervvel, tengellyel, meghajtó elektromotorral ellátott adagolóval, extruderházzal és abban elrendezett, csigalevéllel ellátott csigatengellyel, továbbá daraboló késsel. Ismeretes, hogy az ipari takarmányok porszerű komponensei az extruderek csigás présein keresztülhaladva a fokozódó súrlódás hatására felmelegszenek, és expandálódnak. így a keményítőtartalmú anyagok zsclatinizálódnak, a kristályszerkezettel rendelkező anyagok — mint a karbamid — elfolyósodnak, a gabonafélék héjrészei felrepednek, és a liszter felülete megnövekszik. Ez utóbbi esetben a megnövekedett felület 2-3-szor nagyobb abszorbcióra képes, azonban anyagonként eltérő módon és minőségben. Az ismert extruder berendezések, például a KMZ-2 típusú, extruderek alkalmazásakor úgy próbálnak a jelenlevő komponensek eltérő viselkedésén változtatni, hogy a nagyon tapadó anyagokat folyadékkal permetezik, zsírok rávitelével csúszósabbá teszik, esetenként pedig földpátokkal, például bentonittal csökkentik az anyag átfolyási sebességét, illetve késztetik az anyagot nagyobb súrlódásra, ezáltal előidézve a magasabb hőmérsékletet. Az ismert extruder berendezések alkalmazásakor sokszor nehezen érhetők el a komponensek optimális beltartalmi értékei, s előfordul, hogy nem kielégítő a feltárás mértéke, mivel az anyag nem éri el a kívánt hőmérsékletet. Közismert, hogy a kérődző állatok (szarvasmarhák, juhok) összetett gyomrában élő protozák egységnyi keményítő jelenlétében képesek a nem valódi fehérje nitrogénjét (NPN) baktériumfehéijévé átalakítani. Ahhoz azonban, hogy a takarmányokban lévő, nem fehérje jellegű nitrogéntartalmú anyag, például a karbamid ne okozzon mérgezést, a karbamid oldódását le kell lassítani. Ez a hatás elérhető az extruder présekkel, ahol a súrlódási hő hatására elfolyósodott karbamid elegyedik a magas hőmérsékletű, zselatinizálódott keményítővel, és együttesen expandálódnak. Az így expandálódott keverék a bendőben lassan oldódik, s a lassú oldódás lehetővé teszi a baktériumfehérjévé alakulást, azaz az anyag hasznosulását. Minél tökéletesebb az expandálódás, annál jobb a hasznosulás, ami a keményítők hasznosulásánál a 20—25%-ot is elérheti. Sok esetben azonban nem melegszik fel kellően az extruderben lévő anyag, és így nem kielégítő mértékű a feltáródása, például a keményítő csupán elcsrizesedik, a karbamid nem folyósodik el, és az extrudcrből kikerült termék komponensei szétosztályozódnak. Gyakran ezzel ellenkező hatás is előfordul: olyan nagy mértékű a súrlódás, hogy a létrejövő magas hőmérsékleten valósággal elég az anyag. Ilyenkor a porkeverékek elégnek, teljesen összeállnak. Az ilyen termék nem használható fel, sőt, a túlzott mértékű felmelegedés hatására az egyes komponensek szinte belekötnek a csigaprés járataiba, esetleg szétrepesztik a prés palástját. A különböző anyagok az extrudáló kezelésnél eltérő hőmérsékletet igényelnek. Például a körődző állatoknak adható talurmányok 120-140 °C-on expandálódnak optimálisan, ekkor a legmegfelelőbb a termék megjelenési formája, keménysége és íze. Az emberi fogyasztásra alkalmas gabonapelyhek, például a kukoricagrízből extrudált termék 130 °C- on a legkedvezőbb ízű, ekkor kellemes karamellizálódás jön létre. Ezek az előnyös tulajdonságok csak adott nyomáson és hőmérsékleten Végzett extrudálással érhetők el. Az ismert extrudáló berendezések nem alkalmasak a kényes extrudáló technológiák megvalósítására, ezért az előállított takarmányok vagy emberi fogyasztásra szolgáló készítmények csak részben rendelkeznek az extrudálással egyébként elérhető előnyös tulajdonságokkal. Az ismert berendezések további hátránya: nem alkalmasak nagyüzemi termelésre, mivel az extrudercsiga élettartma legfeljebb néhány hónap, az extruder tisztítása és szerelése nehézkes, a technológiai folyamat az extrudálandó anyag mennyiségével nem irányítható, a nyersanyag számára legkedvezőbb technológiához a gép nem állítható be. Az ismert berendezéseknél az extrudálandó keverék összetételével kell az alkalmazott berendezéshez és technológiához igazodni, s nincs mód ennek fordítottjára. A találmány célja az ismert berendezésekkel kapcsolatos hátrányok kiküszöbölése, és olyan berendezés biztosítása, amely alkalmas optimális minőségi jellemzőjű extrudált takarmányok és élelmiszeralapanyagok nagyüzemi előállítására. Azt találtuk, hogy a fenti célt elérjük egy olyan berendezéssel, amelynél az extruderház az extrudlási hőmérséklet beállítására — célszerűen kettősfalú — köpennyel van kialakítva, az extrudert működtető elektromotorral az erőátviteli szerven át összeköttetésben lévő tengely peremes tartószerven keresztül van kényszerkapcsolatban a csigatengely egyik végével, a csigalevelek menetemelkedése és horonymélysége a csigatengely mentén eltérő, célszerűen a csigatengelynek a daraboló késhez közeleső vége Irányába csökkenő. A találmány szerinti berendezést közelebbről az 1. ábra segítségével mutatjuk be, amely a berendezés egy példaképpen! kiviteli alakjának vázlatos felépítését szemlélteti. Amint az 1. ábrán látható, a találmány szerinti berendezés lényegében a 14 gépállványhoz rögzített 10 adagolóból és a 4 extruderházból áll. A 10 adagoló meghajtását a 15 elektromotor biztosítja a 4 extruderház 9 köpennyel van kialakítva, amely célszerűen két-, tősfalú. A 9 köpenyben hőátadó közeget áramoltatunk, s ezzel beállíthatjuk az extrudálás optimális hőmérsékletét. A 4 extruderházban elrendezett 5 csigatengely meghajtására az 1 extrudert működtető elektromotor szolgál, amellyel a 2 erőátviteli szerven, előnyösen tengelykapcsolón és a 3 fogaskerékpáron át összeköttetésben lévő 7 tengely közvetítésével a 6 hajtóműházban elhelyezkedő 8 peremes tartószerven keresztül van kényszerkapcsolatban az 5 csigatengely egyik vége. Az 5 csiga tengely meghajtását biztosító kényszerkapcsolat például ékkel vagy bordával történő meghajtás lehet, az 5 csigatengelynek külön csapágyazása nincs. Az 5 csigatengely a 13 csigalevelekkel van ellátva, amelyek menetemelkedése és horonymélysége az 5 csigatengely mentén eltérő, célszerűen a menetemelkedés az 5 csigatengelynek a 11 daraboló késhez közeleső vége irányába csökkenő. 196.698 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
