Műszaki Élet, 1983. július-december (38. évfolyam, 14-26. szám)

1983-07-07 / 14. szám

MÉ Terjedőben a mikrohullámú fűtés Háztartás után az iparban Míg a villamos háztartási sütőkben a mikrohullámú fűtés már több mint egy évtizede elterjedt, érdekes módon az iparban ez a fűtési módszer csak most van elterjedőben, de máris több iparágban jelentős energia- és időmegtaka­rítást, valamint minőségjavulást hozott. Az alábbiakban a gumi- és élelmiszeriparból mutatunk be egy-egy példát. A mikrohullámú hőkeltés tel­jesen eltérő a hagyományos hő­közlési módszerektől, tehát a hővezetéssel, sugárzással vagy konvekcióval történő hevítéstől. A mikrohullámú fűtés révén a molekulákban keletkező hő a fűtendő tömeget teljes anyagá­ban egyszerre fűti. Ezt a mód­szert ezért volumetrikus, tér­fogati fűtésnek is nevezik. A háztartásban használt mikrohul­lámú sütő egyszerű feladatot lát el, a sütőben elhelyezett ételt felmelegíti. Az ipari felhaszná­lás ennél sokkal bonyolultabb. A fűtést rendszerint úgy kell elvégezni, hogy közben a mele­gítendő anyag folyamatosan mo­zog. A késés okai A korszerű fűtési módszer lassú ipari terjedésének oka el­sősorban, hogy kevés olyan szak­ember volt, akik mind a mikro­hullámú technikával, mind a fűtendő termékek gyártástech­nológiájával egyaránt tisztában voltak. Ehhez még hozzájárult az is, hogy a mikrohullámú fű­tési rendszer egyes elemei csak az utóbbi években lettek olyan üzembiztosak, hogy nagy értékű folyamatos gyártó berendezések­be beépíthessék ezeket. Kétség­telen, hogy a klasszikus hőköz­lési módszerek alkalmazása sok­kal könnyebben megoldható a folyamatos gyártásban, mint a mikrohullámú fűtés, mégis ér­demes ez utóbbit alkalmazni a bevezetésben említett műszaki és gazdasági előnyök miatt. Gumivulkanizálás A mikrohullámú hőkeltést legáltalánosabban az extrudált gumiprofilok folyamatos vulka­­nizálásához alkalmazzák. Ilyen extrudált gumiból készült pro­­filanyagokat a gépkocsiiparban, a háztartásikészülék-iparban (pl. hűtőszekrényajtókhoz), az építőiparban ajtók, ablakok szi­geteléséhez és még számos más területen használnak. A még nem vulkanizált gumit kb. 80 Celsius-fok hőmérsékleten húzó­szerszámon sajtolják keresztül. Ezt követően a profil hőmér­sékletét kb. 200 Celsius-fokra kell emelni, hogy a gumi vulka­­nizálása, az anyag térfiálósodá­­sa bekövetkezzék. Ennél a fo­lyamatnál a kénnel és egyéb adalékanyagokkal kevert nyers­gumi, rendszerint nyomás alatt polimerizációs folyamaton megy keresztül. Ez az átalakulás a gumiprofil keresztmetszetétől, a falvastag­ságoktól és rajzolattól függően 20-100 mp alatt megy végbe. Az optimális technológiához fontos a vulkanizálás sebességének pontos meghatározása, ugyanis túl nagy sebesség megválasztá­sával a vulkanizáció már az extrudáló gépben végbemegy, túl kis vulkanizálási sebesség esetén rendkívül hosszú vulka­nizálógépet kell alkalmazni. A hagyományos eljárásnál eh­hez a hevítéshez meleg levegőt, meleg sóoldatot vagy felmelegí­tett apró üveggyöngyöket hasz­nálnak. A maximális hőmér­sékletet és ezzel a hő beáram­lásának a mértékét behatárolja az anyag felületi beégetésének veszélye. A hőátadás másik meg­határozója a gumi hővezetőké­­pessége, amely a profil rajzola­tán kívül függ még a gumi anyagának belső szerkezetétől is. (Szilárd guminál nagyobb, mint a szivacsosnál.) Ezek a té­nyezők behatárolják a hagyo­mányos gépek gyártási sebessé­gét, ezeknél ugyanis nem lehet a minden tényezőre optimalizált sebességet elérni. Az ábrán látható mikrohul­lámú folyamatos vulkanizálógép 23 kW teljesítményű, 896 MHz frekvenciával működik. Ezzel a berendezéssel jól meg lehet kö­zelíteni az egyes profilokhoz ideálisan szükséges hőmérsékle­tet, biztosítani le­het a vulkani­zálási térben a gyors hőmérsék­let-növekedést, valamint az adott hőmérsékleten tartást. A profilt először egy mikrohullámú hő­­közlőkamrába vezetik. Itt a mikrohullámú teret úgy alakít­ják ki, hogy a hullámvezető spirál alakban veszi körül a raj­ta áthaladó profilt. Ebben a fá­zisban történik a profil teljes keresztmetszetében a gyors fel­­melegedés. Ezt követően egy hagyományosan fűtött pihen­tetőcsatornában végzik a kb. 30 mp-ig tartó hőkezelést. Az így elérhető haladási sebesség 17-20 méter percenként. Átlagos pro­filra vonatkozóan ezzel a gyár­tási teljesítmény 500 kilogramm óránként. A berendezéssel ötször na­gyobb sebesség és 30 százalék primerenergia-megtakarítás ér­hető el, szemben a fajlagosan azonos energiát fogyasztó ha­gyományos berendezéssel. Mi­után, ehhez az eljáráshoz nincs szükség költséges sóoldatra vagy üveggyöngyre, a termelési költ­ségek is csökkennek. Ezen anya­gok hiánya csökkenti a gép ko­pását, ezért kevesebb a karban­tartási költség, végül pedig je­lentősen csökken a beruházási költség. Míg egy azonos gyártá­si teljesítményű sóoldatos vul­kanizálóberendezés hossza 25 méter, a mikrohullámúé mind­össze 12 méter. Élelmiszeripar A mikrohullámú fűtéssel könnyen lehet felmelegíteni a nedves makrorészecskéket tar­talmazó élelmiszereket 90-100 Celsius-fok közötti hőmérsék­letre anélkül, hogy jelentős ned­vességet veszítenének. A beren­dezésben az élelmiszert szállító konveyor alatt és fölött helye­zik el a mikrohullámokat ger­jesztő magnetronokat A felüle­ti hőveszteséget úgy akadályoz­zák meg, hogy azt a csatornát, amelyben az élelmiszer tovaha­lad, 110 Celsius fokra hevített visszacirkuláltatott meleg leve­gővel külön fűtik. A vízveszte­séget pedig úgy lehet a mini­mumra csökkenteni, hogy a konveyort körülvevő csatorna légmentesen zárt, és a mikro­hullámokat áteresztő szigetelő anyagból készül. Az ilyen berendezések rendkí­vül alkalmasak sterilizáláshoz, pasztörizáláshoz, elősütéshez (blansírozáshoz). A mikrohullámú fűtés fontos felhasználási területe a vákuum alatti forralás. Olyan anyagok forralása, amelyek 40 Celsius­­fok fölött károsodnak, csak vá­kuum alatt történhet. A hagyo­mányos fűtéssel az anyagot na­gyon nehéz felmelegíteni, mert a vákuum nem hővezető. Mik­rohullámú energiával a hőát­adást a hagyományos módsze­rekhez képest meg lehet tízsze­­rezni. SZEPESSY SÁNDOR Gumivulkanizálás mikrohullámú fűtéssel Festékmegtakarítás turboporlasztóval Gyors színváltás A festék- és lakkbevonat-rendszerekkel, valamint berende­zéseikkel szembeni követelmények állandóan nőnek: nagy megbízhatóság, gyors színváltás, pontos vezérlés, valamint kis anyag- és energiafelhasználás. A konzerváló anyagok, az alapozók és a töltőanyagok turbóporlasztós felvitelével szerzett kedvező tapasztalatok után a módszer most a fe­dőlakkozásnál is terjed. A hatvanas években még szó­rással vitték fel a védőlakk-be­vonatot a személygépkocsi ka­rosszériákra és a haszongépjár­mű vezetőfülkékre. Később je­lentek meg az olyan szóróbe­rendezések, mint amilyen példá­ul a gyűrűs porlasztó. Ez álló fúvókából elektrosztatikus úton juttatta a lakkot a kívánt felü­letre. Újabb fejlődési lépcsőt je­lentett a 4—25-féle szín szórá­sára alkalmas gyűrűs porlasz­tók bevezetése. Megtartva az alapelvet, sike­rült közben gazdaságosabb szó­rószerkezetet is létrehozni, a turbóporlasztót. Míg azonban a hagyományos, gyűrűs porlasz­tóban a festéket, a lakkot sű­rített levegő porlasztja, a turbó­porlasztóban a sűrített levegő az igen nagy fordulatszám létre­hozására és a szórófej vezérlé­sére szolgál. Számos iparágban — gépjár­műipar, edénygyártó ipar, vegy­ipari gépgyártás, háztartási ké­szülékeket gyártó ipar stb. —, igénylik, hogy ugyanazzal a berendezéssel, de igen gyors át­állással és jó felületminőségben lehessen festeni különböző geo­metriai méretű és alakú alkat­részeket különböző festék- és lakkfajtákkal. E feladatoknak nagyszerűen megfelelnek a tur­bóporlasztók. A turbóporlasztóban 17—35 ezer/perc fordulatságú harang porlasztja a bevonóanyagot, elektronikus vezérlés tartja +3 százalék eltéréssel a beállított fordulatszámot. A harang töme­ge — így tehetetlenségi nyoma­­téka is — igen csekély. Ar­ról, hogy a festék- és lakkhoz­­závezetés kezdésekor, illetve a mennyiségek növelésekor vagy a hozzávezetés megszüntetése­kor ne változhason nagymérték­ben a fordulatszám, külön elő­­vezérlő szerkezet gondoskodik. Ezenkívül az elektronika a sű­rített levegő nyomásának függ­vényében is ellenőrzi a fordu­latszámot és összehasonlítja a beállított megkívánt értékkel. Ha a különbség a megengedett határon túl eltér a megkívánt értéktől — ami kizárólag me­chanikai hibára vezethető vissza — a vezérlés optikai jelzést ad. Elengedhetetlen a turbópor­lasztón áthaladó festék, lakk stb. mennyiségének vezérlése is. Az alapmennyiséget és a tetszés szerint megnövelendő mennyisé­get az idő vagy az út függvé­nyében lehet előprogramozni. Így válik lehetővé, hogy pél­dául a karosszéria ablakkivá­gásánál a festékhozzávezetés, és ezzel a szórás a szükséges ideig vagy úton szünetel. Ez bevo­nóanyag-megtakarítással jár. Nyilvánvaló, hogy például a személygépkocsi karosszériákat csoportosítani­­ lehet a megkí­vánt festék- és lakkszínek sze­rint. Mindez persze nem teszi szükségtelenné, hogy az egyik színcsoportú munka után igen rövid időn belül ne kelljen át­állni másik színcsoportra. A turbóporlasztós festékszóró be­rendezésekben erre 6-8 perc is elegendő. A festék- vagy lakk­táplálás lekapcsolása után a harang mögött, de vele közös tengelyen ülő öblítőgyűrű a por­lasztóra szalad, majd megkez­dődik az oldószer beadagolása és a harang gyorsan és teljesen megtisztul. További előnye en­nek a megoldásnak, hogy az ol­dószer-festék, oldószer-lakk ke­veréket az öblözőgyűrű felfogja, így ezek nem vesznek kárba. Turbóporlasztóval dolgozva egy munkamenetben max. 60 ,k m rétegvastagság vihető fel, 60—120 kV feszültséggel. A tur­bóporlasztókat tető- vagy oldal­elrendezésben működtetik. A mozgó tetőelrendezésben egy­ berendezéshez általában három* turbóporlasztó tartozik. Ezzel szemben a gyakoribb álló ol­dalelrendezésű berendezésben 2x2 vagy 1x3 turbóporlasztó van. Követelmény, hogy a tető­berendezésnek és a benne lévő turbóporlasztóknak függőleges irányban mozgóképesnek kell lenniük, mert csak így követhe­tik a karosszéria és az egyéb bevonandó tárgyak alakját, kon­túrját, egyenletes rétegvastag­sággal. . Mivel a turbóporlasztók min­den fontos szórható bevonó­anyaghoz jól beállíthatók és al­kalmazhatók feltehetőleg hama­rosan széleskörűen elterjednek a különböző iparágakban. HATOS GÉZA 4 TECHNOLÓGIA Autógumik újrahasznosítása Hegyek helyett A motorizáció nagymértékű növekedésével egyre több gon­dot okoznak a használt autógumik. Ezért mind több új módszerrel kísérleteznek a probléma megoldására. Az egyik újrahasznosítási el­járás szerint a régi gumikat megőrlik (ha lehet, az abron­csok textil-hord hordozó részét is), az így nyert őrleményt az­után kötőanyaggal keverik, majd 50-120 Celsius fokon és 2-5 bar nyomáson kialakul az új ter­mék. A régi gumiabroncsokból ily módon sokfajta termékcsoport készíthető. A mezőgazdaságban például a használt autógumiból tehén- és disznóistállók igen hi­giénikusan kezelhető, rugalmas padlója készíthető, előnye az új technológiának, hogy a lapok könnyen hegeszthetők és jól összeilleszthetők. Disznóólakban gumigranulátumból válaszfalak­kal kísérleteznek, silókban pedig az anyagot szigetelőanyagként használják. Az építőiparban egyebek között panelházakban hangszigeteléshez alkalmazzák, nedvességtaszító tulajdonsága révén pedig épületalapozáshoz. A bútoriparban konyhabútorok homlokzati és oldal­lapjai ala­kíthatók ki rezopál lapokból, er­re paliszander vagy diófumor is rásajtolható, vagy márványszerű felülettel asztallapok alakítha­tók ki belőle. Az új eljárás nem igényel kü­lönösebb beruházást. Minden gumigyárban van vulkanizálás­­hoz alkalmas készülék, a kívánt nyomás és hőmérséklet elérhető. Az NSZK-beli feltaláló a talál­mány egész európai hasznosítá­sát — kizárólagos gyártási li­­cenccel — kívánja eladni. Ilyen irányú kezdeti — igen kedvező­nek ígérkező — tárgyalásai már Magyarországon is folynak. Reméljük, a tárgyalások sike­resek lesznek, és megszűnnek Magyarországon a használt gu­miabroncshegyek. FÖLDES JÁNOS Kelemen Pál rajza

Next