7.7 Maşini pentru zdrobire şi desciorchinare 7.7.1. Generalităţi

Operaţia tehnologică iniţială din cadrul prelucrării primare a strugurilor este zdrobirea bobiţelor şi separarea ciorchinilor (desciorchinarea).

Zdrobirea constă în distrugerea integrităţii boabelor în vederea eliberării sucului pe care îl conţin, fără a fărâmiţa pieliţele, seminţele şi ciorchinii. În urma acestei operaţii microflora existentă pe struguri este dispersată în întreaga masă de mustuială. Dacă strugurii nu sunt zdrobiţi, sucul nu se poate transforma în vin, deoarece levurile, prezente în principal pe suprafaţa boabelor, nu-şi pot exercita acţiunea lor asupra sucului închis în boabe.

Acţiunea produsă în timpul zdrobirii favorizează înmulţirea levurilor care, la rândul lor, determină o fermentaţie rapidă şi uşoară a mustului.

După zdrobire, materialul recoltat poate fi uşor vehiculat prin pompare, sulfitat omogen, iar maceraţia boştinei pentru vinurile roşii şi aromate are loc în condiţii optime, deoarece suprafaţa dintre faza lichidă şi solidă este mult mărită. Când însă prelucrarea strugurilor pentru producerea acestor vinuri de maceraţie începe cu desciorchinarea, zdrobirea nu mai este o operaţie obligatorie, deoarece integritatea boabelor este suficient de distrusă cu ocazia desciorchinării.

În diferite procedee de vinificaţie, ca de exemplu în tehnologia producerii vinurilor roşii, prin maceraţie carbonică nu se efectuează separarea mustului ci a vinului brut. La obţinerea vinurilor care constituie materie primă pentru procesul de şampanizare, nu se efectuază operaţia de zdrobire. În asemenea situaţii, zdrobirea boabelor se efectuează în timp, datorită procesului de maceraţie, sau direct prin presare, ca în tehnologia vinurilor spumante.

Desciorchinarea strugurilor, numită şi dezbrobonire, constă în separarea boabelor de ciorchine şi eliberarea separată a sucului şi boabelor pe de o parte şi a ciorchinelor şi a resturilor vegetale pe de altă parte.

Particularităţile executării acestei operaţii depind de numeroşi factori, dintre care un rol principal îl are tipul de vin care se urmăreşte a se obţine.

Pentru vinurile albe, desciorchinarea s-a dovedit mai puţin necesară, întrucât influenţa pe care o exercită prezenţa ciorchinelui asupra calităţii vinului este neînsemnată. Atunci când recolta este nedesciorchinată, scurgerea mustului şi presarea boştinei se face cu mai multă uşurinţă, deoarece mustuială are un grad de elasticitate mai ridicat, iar ciorchinii joacă rolul unor căi de drenaj. Mustul obţinut are mai puţină burbă şi un gust mai bun decât cel rezultat dintr-o mustuială desciorchinată.

Desciorchinarea devine obligatorie atunci când produsul zdrobit stagnează pe parcursul fluxului tehnologic un timp oarecare în stadiul de mustuială, sau

când în schema tehnologică este, prevăzută şi operaţia de macerare în vederea ridicării conţinutului vinului în extract. În astfel de situaţii se impune desciorchinarea, deoarece ciorchinii din mustuială influenţează negativ calitatea viitorului vin. Desciorchinarea este recomandată şi atunci când ciorchinii nu sunt lignificaţi, deoarece prezenţa lor în mustuială face să crească conţinutul mustului în compuşi fenolici, în special în acei oxidabili precum şi în unele săruri de calciu, potasiu etc.

Pentru vinurile roşii şi aromate, desciorchinarea este o operaţie tehnologică indispensabilă. În acest caz vinurile se îmbunătăţesc din punct de vedere calitativ, au un grad alcoolic mai ridicat cu circa 0,5 %vol, sunt mai intens colorate, ceva mai acide, se limpezesc uşor şi nu sunt lipsite de o anumită supleţe şi fineţe.

Macerarea - fermentarea mustului fără desciorchinare determină obţinerea de vinuri cu gust intens de ciorchine, bogate în substanţe astringente şi cu o duritate pronunţată atunci când sunt tinere.

Prezenţa ciorchinelui în mustuială contribuie într-o anumită măsură şi la poluarea vinului cu diferite pesticide reţinute în asperităţile acestuia cu ocazia tratamentelor de combatere a bolilor şi dăunătorilor viţei de vie.

În concluzie, desciorchinarea, ca operaţie tehnologică, este utilă pentru producerea vinurilor aromate şi a celor roşii superioare, facultativă pentru vinurile roşii de consum curent şi obligatorie atunci când strugurii, prin natura soiului din care provin, dau vinuri aspre, astringente, precum şi în cazul unui cules timpuriu când ciorchinii sunt mai ierbacei. Desciorchinarea, parţială sau totală, trebuie să se aplice în funcţie de condiţiile concrete în care se prezintă produsul recoltat, cu luarea în considerare a tipului de vin urmărit pentru a se obţine.

7.7.2. Cerinţe tehnice şi tehnologice ale maşinilor zdrobitoare-desciorchinătoare. Clasificare

Maşinile zdrobitoare - desciorchinătoare moderne pot fi clasificate în două tipuri de bază: zdrobitoare cu valţuri şi centrifugale cu şoc. Se întâlnesc, de asemenea, combinaţii dintre aceste tipuri. În funcţie de destinaţia tehnologică şi de modul în care sunt cuplate, în linia tehnologică, cu alte maşini, zdrobitoarele - desciorchinătoare pot fi clasificate în:

- zdrobitoare: zdrobitor - cântar, zdrobitor – elevator, zdrobitor -scurgător;

-desciorchinătoare: zdrobitor - desciorchinător, zdrobitor -

desciorchinător - pompă, zdrobitor - desciorchinător - elevator; desciorchinător - zdrobitor (care se deosebesc în funcţie de ordinea operaţiilor de zdrobire - desciorchinare).

Cerinţele tehnice de bază, impuse maşinilor zdrobitoare -desciorchinătoare, sunt următoarele :

- piesele care se află în contact cu produsul trebuie să fie fabricate din oţel, inoxidabil sau din alte materiale corespunzătoare din punct de vedere igienico - sanitar;

- piesele fabricate din oţel inoxidabil trebuie să fie tratate termic în scopul ridicării stabilităţii, rezistenţei la coroziune;

- suprafaţa valţurilor, a zdrobitoarelor - desciorchinătoare trebuie să fie acoperită cu cauciuc în conformitate cu standardele în vigoare;

- zdrooitoarele - desciorchinătoare cu valţuri trebuie să fie unite cu un dispozitiv, care permite reglarea jocului între valţuri, de 3-5 mm;

- bătaia radială a lanţului nu trebuie să depăşească 0,005 din diametrul valţului;

- ovalitatea cilindrului perforat al zdrobitorului - desciorchinător nu trebuie să depăşească 2,0 mm;

- sistemul de ungere a zdrobitoarelor trebuie să evite posibilitatea pătrunderii materialelor de ungere pe produs sau în produs şi pe suprafaţa pieselor care se află în contact.cu produsul;

- zdrobitoarele - desciorchinătoare trebuie să fie echipate cu undispozitiv special de protecţie contra supraîncărcării;

- zdrobitoarele - desciorchinătoare cu valţuri trebuie să fie echipate, de asemenea, cu dispozitive care permit antrenarea boştinei atât cu antrenarea cât şi cu înlăturarea ciorchinilor;

- pompa pentru pomparea boştinei poate fi inclusă în componenţa construcţiei agregatului sau poate fi considerată maşină de sine stătătoare cu mecanism de acţionare independent; - nivelul zgomotului nu trebuie să depăşească 75 dB la distanţa de 1 m.

7.7.3. Construcţia şi funcţionarea zdrobitoarelor- desciorchinătoare

7.7.3.1. Zdrobitoare - desciorchinătoare cu valţuri

Organele de lucru, de care depinde eficienţa activităţii zdrobitorului

desciorchinător, sunt valţurile şi desciorchinătorul. Dar, problemele legate de caracteristicile mecanice şi energetice ale zdrobitoarelor cu valţuri nu sunt suficient studiate, de aici rezultând marea diversitate a tipurilor şi a formelor geometrice ale valţurilor, utilizate în vinificaţie.

Forma geometrică şi starea suprafeţelor de , lucru ale valţurilor influenţează procesul de mărunţire a strugurilor, calitatea mustului obţinut, productivitatea zdrobitorului şi consumul specific de energie. Strierea suprafeţei de lucru a valturilor zdrobitoare (fără a ţine cont de proprietăţile structural -mecanice ale boabelor) a fost introdusă în vinificaţie din industria moraritului.

Valţurile canelate (striate) care lucrează în perechi atât în industria morăritului cât şi în industria de vinificaţie au viteze de rotaţie diferite. În majoritatea zdrobitoarelor de struguri, raportul vitezelor axiale ale valturilor după unele surse bibliografice este 4:3, iar după altele 1:2.

Realizarea pe suprafaţa valturilor a canelurilor şi viteza de rotaţie diferită îmbunătăţesc condiţiile de prindere şi antrenare a produsului şi asigură o distrugere mai bună a pieliţei bobitelor, ceea ce uşurează ieşirea mustului.

Viteza de deplasare a particulelor de produs în zona de distrugere nu este egală cu viteza axială a valturilor.

Deplasarea strugurelui cu o oarecare viteză în raport cu valţurile duce la distrugerea pieliţelor de pe suprafaţa bobitelor şi a ciorchinilor. Prin urmare, diferenţa vitezei periferice a valturilor zdrobitoare, dorită într-un şir de ramuri ale industriei, în vinificaţie, mai ales la prepararea vinurilor albe, este nedorită.

În ultimul tip se observă tot mai mare trecere de la valţurile cilindrice cu caneluri la cele profilate (fig.7.7)

Fig7.7. Tipuri de valţuri: a- cilindrice; b,c,d- profilate (patru şi opt caneluri)

Geometria şi condiţiile cinematice ale acţiunii valturilor profilate contribuie la o aplicare raţională a forţelor exterioare asupra strugurilor prelucraţi. La distrugerea lor între vârfurile şi adânciturile valturilor, strugurii capătă viteze considerabil mai mici şi sunt supuşi strivirii mai slabe.

Procesul de zdrobire se apropie mult de varianta optimă când fărâmiţarea strugurelui este rezultatul apropierii suprafeţelor paralele, fără ca acestea să aibă o mişcare relativă una faţă de alta. Majoritatea firmelor străine fabrică valţurile profilate cu 4, 6, 8 palete. În literatura de specialitate sunt prezentate anumite recomandări pentru alegerea formelor optime şi a metodelor de calcul.

Referitor la cele prezentate anterior, este importantă constatarea lui G. Troost că între valţurile cu 4 palete ciorchinii se îndoaie într-o mai mică măsură decât între valţurile cu 6 şi 8 palete.

Valţurile zdrobitoare, de obicei, sunt realizate din fontă cenuşie şi sunt protejate prin acoperire anticorosivă.

Unele firme străine utilizează în acest scop esenţe de lemn tare. Firma franceză “Guy et Mital - Marmonier" fabrică valţurile din silumin. În ultimul timp pentru protecţia anticorosivă a valţurilor este folosit cauciucul alimentar datorită avantajelor pe care le prezintă: elasticitate înaltă, stabilitate la acţiunile factorilor fizici şi chimici şi preţul relativ scăzut. Firme renumite din străinătate, specializate în producerea utilajului pentru vinificaţie, folosesc valţuri cauciucate sau chiar valţuri din cauciuc.

La toate zdrobitoarele este prevăzut un mecanism care permite reglarea jocului între valţuri, iar pentru evitarea avariilor este prevăzut un dispozitiv de blocare, sub forma unui cuplaj cu fricţiune sau cu came, care întrerupe lanţul cinematic al mecanismului de acţionare a valţurilor.

Cel de-al doilea organ de lucru principal al zdrobitorului este desciorchinătorul care, la utilajele moderne, este reprezentat de un cilindru orizontal perforat, pe axa căruia, în interiorul său, este montat un rotor cu palete. Avantajele acestui organ de lucru sunt: eficienţa tehnologică mare, simplitatea constructivă, fiabilitate.

Alături de aceste avantaje trebuie amintită şi particularitatea sa constructivă de a permite, pentru separarea ciorchinilor, folosirea unor viteze relativ reduse, ceea ce îmbunătăţeşte calitatea mustului.

La studierea soluţiilor constructive ale desciorchinătoarelor se poate constata o mare varietate a parametrilor lor constructivi şi cinematici.

Referitor la problema prezentată, V.D.Emeleanov face următoarele precizări: numărul paletelor pe o spiră a rotorului de-a lungul unui pas, în eventualitatea-aranjării paletelor pe o suprafaţă elicoidală simplă (cu un singur început), este de 8, 12, 16 sau 20; distanţa între palete în acest caz variază în intervalul 25-31 mm, iar pasul spirei este cuprins între 200 şi 570 mm. Trebuie făcută

însă precizarea că din punct de vedere tehnologic este mai raţional de utilizat două intrări ale paletelor.

Turaţia rotorului variază într-un interval destul de larg (120 - 200 rot/min), iar în unele cazuri atinge şi valori mai mari.

Construcţia desciorchinătorului este o problemă de mare importanţă căreia trebuie să i se acorde o atenţie deosebită. în acest sens un loc important îl ocupă construcţia cilindrului în care, după posibilităţi, este realizată distrugerea mecanică a ciorchinilor, asigurându-se o antrenare mai intensă a lor şi deci o îmbunătăţire a calităţii procesului.

Tabelul 7.1 . Cerinţe impuse din punct de vedere tehnologic utilajului

Indicatori Norme pentru zdrobitoare

Cu valţuri Centifugale cu şoc

Conţinutul maxim de suspensie în must răvac g/dm

Îmbogăţirea maximă a mustului-răvac cu substanţe tanante, g/dm

Îmbogăţirea maximă a mustului-răvac cu fier mg/dm

Conţinutul maxim din mustuială al bobiţelor nestivite, ٪, raportat la masa bobiţelor din strugurii iniţiali

Conţinutul maxim din masa de ciorchini a bobiţelor nestrivite, ٪, raportat la masa bobiţelor din strugurii iniţiali

Conţinutul maxim de ciorchini fărâmiţaţi în mustuială, ٪, raportat la masa iniţială a strugurilor

Pierderea maximă a produsului cu ciorchini,٪, raportată la masa bobiţelor de struguri iniţiali

75

0,15

5

5

0.10

1

2

120

0,25

5

2

0.05

0.05

1

În fig.7.8.a este prezentată schiţa ,de principiu a desciorchinătorului tip VDG-20, şi schema cinematici a acestei maşini în fig.7.8.b. Schema principială a zdrobitorului-desciorchinător cu valţuri rămâne neschimbată aproape pentru toate variantele de maşini din această grupă.

Fig.7.8. Desciorchinătorul VDG-20: a – schiţă de principiu; b – schemă cinematică; 1-buncăr; 2 –valţuri; 3 –cilindrul desciorchinătorului; 4 –capacul; 5- arborele desciorchinătorului; 6 – palete; 7 –dispozitiv; 8 –transportor elicoidal; 9 –cadrul maşinii desciorchinătorului; 10 –gură de evacuare boştină; 11 –gură de evacuare ciorchini; 12 –clapetă obturatoare.

Principiul de funcţionare al desciorchinătorului tip VDG-20 este următorul: recolta este descărcată în buncărul de alimentare de unde trece printre valţurile 2 şi

se zdrobeşte. Trecând printre valţuri, toată masa de struguri se îndreaptă spre desciorchinător, boştina este supusă loviturilor paletelor în urma cărora bobitele se desprind de ciorchine. Bobitele trec prin orificiile cilindrului perforat ajungând în recipientul de boştină, iar ciorchinele deplasându-se sub acţiunea paletelor se îndreaptă spre ieşire. În partea inferioară a recipientului pentru boştină se află şnecul care transportă boştina la pompă.

Utilajul poate lucra şi ca zdrobitor, fără a înlătura ciorchinele şi ca zdrobitor-desciorchinător. Pentru aceasta există clapeta obturatoare care, ocupând o poziţie sau alta, conduce strugurii zdrobiţi către desciorchinător sau către recipient.

În tabelul7.2. sunt prezentate unele caracteristici tehnice pentru diferite tipuri de utilaje din această categorie.

Tabelul7.2. Caracteristicile tehnice ale zdrobitoarelor-desciorchinătoare cu valţuri

Tipul VDG-10 VDG-20 VDG-30/50 VDV-20Productivitatea, t/h 10 20 30-50 20Valţurile:-numărul-diametrul, mm-turaţia, rot/min

231762,5

231762,5

231765-70

231765

Turaţia arborelui desciorchinătorului, rot/min

185 200 145;160;175 -

Puterea mecanică de acţionare, kW 3 4 3 2,2Dimensiunile de gabarit L x b x h

2244x1277x1800

2840x1270x1995

300x1500x1980

1190x875X850

Masa , kg 863 1425 1700 450

În continuare vor fi prezentate unele tipuri de zdrobitoare-desciorchinătoare care se deosebesc parţial prin construcţia lor, de maşinile analizate anterior.

Institutul Ştiinţific de Cercetări din Armenia pentru Viticultură şi Vinificaţie a realizat un model de dispozitiv pentru recepţia şi prelucrarea strugurilor cu productivitatea de 20 t/h /VPPV-20/.

Utilajul (fig.7.9.) este alcătuit din buncărul de recepţie 1, pe fundul căruia sunt instalate două transportoare 2 cu plăci, care se mişcă unul în întâmpinarea altuia. Fiecare transportor este executat sub formă de bandă infinită care este înfăşurată pe roţile dinţate 6, 7, 8. Plăcile alunecă liber de-a lungul ghidajelor 10. Plăcile suprapuse una peste alta prezintă vârfuri şi goluri

realizate astfel încât vârful de la placa superioară să corespundă cu golul de la placa inferioară.

Sub transportoare este instalat desciorchinătorul 3, sub care se află sita de scurgere 4. Boştina, trecând prin sita de scurgere, ajunge în scurgătorul 9, unde sucul o transportă spre prese. Transportoarele şi desciorchinăţoarele şnecului sunt acţionate de la motorul electric prin transmisie cu curea.

Principiul de funcţionare al maşinii tip VPPV-20 constă în următoarele: masa de struguri ajunge în buncăr, care are în partea inferioară douătransportoare cu plăci înclinate. Riflurile de pe plăcile transportoare apucăstrugurii şi-i îndreaptă spre orificiul conic care se îngustează şi unde are loczdrobirea de mai multe ori a strugurilor şi apoi prin sita de scurgere ajung înscurgătorul cu şnec. Mustul răvac din scurgător este strâns în rezervorul pentrurnust iar hoştinâ este trimisă la presare.

Fig.7.9. Schema maşinii tip VPPV-20: 1 –buncărul de recepţie; 2 –transportoare cu plăci; 3 –desciorchinător; 4 – sita de scurgere; 5 –şnec; 6-7-8-roţi dinţate; 9 –scurgător cu şnec; 10 – ghidaje.

Pentru stabilirea relaţiilor de calcul necesare determinării dimensiunilor de.

bază ale dispozitivului de închidere au fost efectuate cercetări experimentale pe instalaţia de model geometric asemănătoare scurgătorului de tip VSSS-20/30M.

Cercetările au fost efectuate cu struguri de soiul Riesling şi Acaţeleli, care sunt prevăzute de normative pentru determinarea parametrilor ţehnico-tehnologici ai scurgătoarelor.

Au fost realizate încercări comparative ale buncărului de recepţie cu zdrobitoare după metoda clasică /Jdanovici G.A. 1967/. Productivitatea liniei experimentale a fost 50 t/h. Pentru comparaţie a fost folosit buncărul de recepţie cu şnecul dozator şi zdrobitoare de tip VD-30 din linia de prelucrare a strugurilor cu productivitatea de 30 t/h.

Rezultatul cercetărilor a stabilit că, în cazul folosirii echipamentului de încercare, conţinutul în must al substanţelor absolut uscate se micşora cu 0.2%, conţinutul rămăşiţelor ciorchinilor cu 1,7%, substanţe fenolice cu 77,5 mg/dm3, fier cu 6,0 mg/dm3 în comparaţie cu variantă controlată. Ceilalţi indici ai calităţii zdrobirii strugurilor au fost aceiaşi.

Datele obţinute demonstrează că mustul obţinut pe modelul de încercare are o calitate superioară faţă de cel controlat şi productivitatea este mai mare.

Construcţia unui zdrobitor cu valţuri profilate şi cu role este următoarea (fig.7.10.): pe fundul buncărului de recepţie 1 sunt instalate dispozitive de zdrobire. Între acestea, fixată pe pereţii buncărului, este instalată placa de separare 2.

Fig.7.10. Schema tehnologică a maşinii: 1 –buncărul de recepţie; 2 –placa de separare; 3- valţuri ; 4 –role; 5,6 – axele de rotire; 7,8 – degajările valţurilor; 9 –urechile barelor de montare a rolelor.

Dispozitivele de zdrobire constau din două valţuri cuplate 3, cu vârfuri şi degajări cu acelaşi profil. Pe vârfurile fiecărui valţ sunt montate rolele 4, care au posibilitatea de a se roti. Axele acestor role sunt paralele cu axele 6 de rotire a valţurilor. Rolele sunt fixate în degajările 7 ale valţurilor. Axele rolelor sunt fixate în urechile barelor de montare fixate pe părţile frontale ale valţurilor, iar suprafeţele rolelor şi ale valţurilor sunt cauciucate.

Principiul de.funcţionare al utilajului este următorul: strugurii se toarnăîn buncărul de recepţie. Pereţii înclinaţi ai buncărului şi placa de separare afluxului 2, datorită masei proprii a strugurilor, îi dirijează spre dispozitivul dezdrobire. Ca urmare a rotirii valţurilor 3 în sensuri opuse, strugurii sunt atraşiîn spaţiul dintre rolele 4 şi degajările 8. Rotindu-se în jurul axei sale îndegajare, rola se rostogoleşte pe masa de struguri şi compensează completdiferenţa vitezelor de rotaţie ale suprafeţelor tangenţiale ale valţurilor şi excludemişcarea şi frecarea strugurilor.

Altă maşină tipîzdrobitor-desciorchinător este cea cu dispozitiv de prelevare a mustului şi a fost realizată în România (fig.7.11.)

Fig.7.11. Schema tehnologică a maşinii tip zdrobitor-desciorchinător cu dispozitiv de prelevare a mustului: 1 –buncăr; 2 – valţurile; 3 –obturator; 4 – palete; 5 –clindru perforat; 6 –arborele

desciorchinătorului; 7 –jgheab pentru evacuare; 8 –şnec; 9,10 –ciur; 11 –şnec.

Strugurii din buncărul 1 cad pe valţurile 2, de unde prin obturatorul 3 ajung pe arborele 6 al desciorchinătorului cu paletele 4, ciorchinele evacuându-se prin

jgheabul 7, iar bobiţele zdrobite prin perforaţiile cilindrului 5 ajungând la şnecul 8.Această maşină se deosebeşte de celelalte utilaje, de acelaşi tip,, prin faptul

că pentru evacuarea boştinei se utilizează două şnecuri 8 şi 11. Ultimul este montat sub un unghi de 45°. Sub ambele şnecuri sunt instalate două ciururi 9, 10 prin care la mişcarea boştinei se elimină mustul.

Avantajele acestei maşini constau în: posibilitatea obţinerii unui mustde diferite fracţii; încetinirea procesului de oxidare boştinei (datoritămicşorării timpului ei de prelucrare), micşorarea suprafeţei necesare producţiei(prin scoaterea din linie a scurgătorului) şi în universalitatea utilizării (datorităobturatorului 3 pot fi prelucraţi struguri cu separarea şi fără separareaciorchinilor).

La fabricile de vin şi de sucuri, pentru mărunţirea fructelor şi bobitelor sunt folosite zdrobitoare de fruncte şi legume tip CDP-4 sau maşina de tăiat rădăcinoase tip CPI-4. Există întreprinderi unde fructele cu sâmburi se prelucrează în vederea obţinerii sucului pe liniile de prelucrare a strugurilor, în care, pentru mărunţirea fructelor se folosesc maşini de tip centrifuge.Utilizarea maşinilor de mărunţire prezentate nu permite obţinerea unei boştine destul de omogene din punct de vedere al compoziţiei şi cu proprietăţi extractive destul de bune. În boştină este conţinută o cantitate anumită de particule destul de mici (până la 1 mm), ca urmare a acestui fapt la presare şi scurgere sucul se îmbogăţeşte cu particule în suspensie. În afară de aceasta, valorile înalte ale vitezelor liniare ale organelor de lucru accelerează oxidarea boştinei şi sucului. La ICSIA din Crimeea (filiala din Simferopol), au fost realizate zdrobitoare cu valţuri tip VDV-5 pentru mărunţirea fructelor, înainte de a extrage din ele sucul prin scurgător şi presă.

Zdrobirea se realizează prin două valţuri antrenate prin transmisie dinţată sincronă şi montate în buncărul de încărcare. Valţul conducător este antrenat în mişcare de rotaţie de motorul electric prin cuplajul de siguranţă şi reductorul cu melc. Toate piesele şi subansamblurile care se află în contact cu materia primă şi cu boştina sunt executate din materiale speciale.

Variaţia jocului dintre valţuri permite evitarea zdrobirii seminţelor.Încercări experimentale pe zdrobitoare tip VDV-5 au fost efectuate la

fabricarea de vin din Simferopol şi la fabricarea de vinuri din fructe din Minsk.Au fost obţinute următoarerele productivităţi tehnice: 5-7; 5-6; 3,2-3,5 şi 5,8-6 t/h, pentru diferite tipuri de vinuri.

Consumul specific de energie electrică a fost 0,25-0,5 kW • h/t.Au fost realizate valţuri cu aripioare cu profil variat, dintre care, cele cu

profil triunghiular sunt cel mai des utilizate.

În urma experienţelor efectuate, s-a constat că sucul de vişine obţinutla presa de struguri tip VPND-10 conţine 15-17% suspensie, atunci când s-arealizat prin zdrobire.

După schimbarea acestui zdrobitor cu cel de tip VDV-5, conţinutul suspensiilor în suc s-a micşorat până la 7-8,5%. Zdrobitorul tip ŢDG-20 separă până la 90% din codiţe şi 1-20% din sâmburi, ceea ce înrăutăţeşte considerabil condiţiile de separare a primei fracţii de suc de celelalte fracţii. Umiditatea tescovinei la utilizarea zdrobitorului tip VDV-5 ş-a micşorat cu 3%.

În urma rezultatelor încercărilor experimentale au fost recomandate, pentru fabricare, zdrobitoarele de tip VDV-5.

7.7.3.2. Zdrobitoare-deseiorchinătoare centrifuge cu şocuri

Particularitatea specifică a principiului de funcţionare a zdrobitoarelor desciorchinătoare centrifuge cu şocuri este realizarea simultană a operaţiilor de zdrobire şi desciorchinare efectuate de către rotorul maşinii. Aceste maşini sunt caracterizate de o turaţie mare a rotorului (până la 450-500 rot/min).

În funcţie de poziţia organelor de execuţie,. zdrobitoarele-desciorehinătoare centrifuge cu şocuri se subîmpart în utilaje verticale şiutilaje orizontale.

În cazul celor orizontale, în boştină rămâne o cantitate oarecare de boabe nezdrobite şi, prin urmare, este necesară introducerea unui dispozitiv suplimentar de zdrobire.

Din punct de vedere tehnologic, existenţa vitezelor mari ale organului de execuţie în zdrobitoarele centrifuge cu şocuri se reflectă negativ asupra calităţii mustului, în comparaţie cu zdrobitoarele cu valţuri.

În fig.7.12 sunt prezentate schemele principale ale zdrobitoarelor-desciorchinatoare cu şocuri. Principalul organ de lucru al maşinii este rotorul, care este reprezentat de un arbore vertical 1 (în cazul al doilea-arbore tubular) cu braţele 2. La extremitatea de jos a arborelui este instalat un suport cruce 7. Fiecare pereche de braţe este fixată pe arbore sub un unghi de 90˚ faţă de cea vecină. Pe suportul 7 sunt instalate paletele verticale 3, care sunt încovoiate pe spirală în spaţiul inelar dintre doi cilindri. Cilindrul exterior 6 este perforat şi comunică cu recipientul pentru boştină al maşinii. Arborele cu braţe se află în cilindrii 4 şi 5 care, la rândul lor, se află în interiorul cilindrului 6.

Suprafaţa laterală interioară a cilindrului mic 5, în primul caz, este ondulată, pentru mărirea rezistenţei la lovirea strugurilor de pereţii

cilindrului. La varianta b, 8 reprezintă un arbore vertical pentru paletele înclinate. Paletele elicoidale sunt destinate separării cât mai exacte a resturilor de coajă a bobiţelor, separării bobiţelor de ciorchinii pătrunşi în spaţiul inelar dintre cilindrii, precum şi transportului ciorchinilor către orificiul de evacuare şi înlaturarea lor din zdrobitor.

Schema prezentată (varianta a ) corespunde zdrobitoarelor tip ŢDG-20, ŢDG-30 din R. Moldova şi sistemului BLACHERE (Franţa, Algeria).

Firma „Blachere” produce, de asemenea, zdrobitoare în patru variante ale căror caracteristici tehnice sunt prezentate în tabelul 7.3.

Tabelul 7.3. Caracteristicile tehnice ale zdrobitoarelor produse de firma „Blachere”Productivitatea, t-h

Turaţia rotorului, rot/min

Puterea electromotorului, kW

Dimensiunile de gabarit, mm-lungimea-lăţimea-înălţimeaMasa, kg

8

550

4,416

160010001600400

18

450

5,888

180011001700600

30

450

7,36

210012001800700

40

420

8,832

230013001900800

Fig.7.12. Schema tehnologică a zdrobitorului-desciorchinător centrifug cu şocuri: a –cu arbore comun, cu braţe şi palete; b –cu arbori de acţionare, separaţi; 1,8 –arbori; 2 –braţe; 3 –palete elicoidale; 4 –cilindri interiori netezi; 5 –cilindru interior ondulat; 6 –cilindru exterior perforat; 7 –suport în cruce.

Firma „Garolla” (Italia) produce zdrobitoare cu productivitatea de 30 şi 40 t/h (staţionare) şi de 10 t/h (mobile). Asemenea tipuri de zdrobitoare sunt produse şi de firma „Gianazza” (Italia).

Analizându-se procesul de lucru al acestor maşini, s-a stabilit că, după lovirea cu braţul, strugurele primeşte o viteză considerabilă şi poate să iasă din camera de zdrobire, trecând nu mai mult de 1-2 lovituri ale braţelor pe fiecare strugure.

Zdrobitoarele-desciorchinătoare cu braţe, cu dispunerea verticală a organelor de lucru, prezintă o eficienţă tehnologică scăzută. Un rol important în distrugerea bobiţelor şi în desciorchinare îl are procesul de transport al strugurilor cu ajutorul bobiţelor şi în desciorchinare îl are procesul de transport al strugurilor cu ajutorul paletelor elicoidale către orificiul de ieşire pentru ciorchini, proces care este însoţit de o frecare intensă a strugurilor pe suprafaţa cilindrului perforat.

Sunt posibile mai multe metode de înlăturare parţială a acestor neajunsuri. Astfel, în Franţa, Italia precum şi în alte ţări sunt patentate utilajele tip zdrobitor-desciorchinătoare verticale cu aşa-numita alimentare cu stuguri „de jos”, dintre asemenea construcţii deosebindu-se zdrobitoarele „Blachere” fără braţe. Pentru zdrobitoarele-desciorchinătoare cu alimentare „de jos” nu este necesarăinstalarea receptorului de boştină.

O metodă de mărire a gradului de uniformitate al zdrobirii strugurilor este folosirea mecanismelor de acţionare separată a arborelui cu braţe de cel cu palete elicoidale.

Un asemenea tip de utilajeste cel reprezentat în fig.4.12.b care este realizat dint-un corp cilindric, pe a căruiparte dorsală este instalată fereastra pentru evacuarea ciorchinilor.

Concentric corpului este aşezat un cilindru interior 4, deasupra căruia este instalat buncărul de alimentare. În interiorul corpului, concenric cu acesta, se află şi cilindrul perforat 6. pe axa corpului cilindric vertical este instalat arborele 8, care în partea de jos, cu ajutorul unui suport de tip cruce orizontal 7, are fixatepaletele elicoidale 3. Pe arborele tubular 1 sunt instalate braţele 2.

Strugurii se răstoarnă în buncărul zdrobitorului, de unde trec în

cilindrul mic unde, cu ajutorul braţelor care se rotesc, se realizează zdrobirea strugurilor şi desciorchinare. În partea inferioară a corpului, strugurii sunt aruncaţi datorită forţei centrifuge pe paletele elicoidale. Bobiţele zdrobite cad prin găurile cilindrului perforat şi sunt evacuate prin fereastra specială.

Tabelul 7.4. Caracteristici tehnice ale zdrobitoarelor-desciorchinătoare centrifuge cu şocuri

Tipul ŢDG-20 ŢDG-30 ŢDG-30AProductivitatea 20 30 30

Turaţia arborelui cu braţe, rot/min

275;350;425;500

250;300;350;400

125;175;

Turaţia paletelor elicoidale, rot/min

275;350;425;500

250;300;350;400

400

Puterea mecanică de acţionare,kW

7,5 10 10

Dimensiuni de gabarit, mm-lungimea-lăţimea-înălţimea-masa

189013001000600

1960196618001080

1960180021001080

Fig.7.13. Zdrobitorul-desciorchinător centrifug cu şocuri tip ŢDG-50: 1 –corpul cilindric; 2 –cilindrul interior; 3 –buncărul de alimentare; 4 –cilindrul perforat exterior; 5 –arborele pentru desciorchinător; 6 -suport în cruce; 7 –palete elicoidale; 8 –arbore pentru acţionarea zdrobitorului; 9 –braţe orizontale (ale zdrobitorului).

Această schemă funcţională stă la baza construcţiilor utilajelor ŢDG-20,

ŢDG-30A şi ŢDG-50 care au productivitatea de 20, 30 şi respectiv 50 t/h. În fig.7.13. este prezentată schema tehnologică a zdrobitorului ŢDG-50.

7.7.3.3 Zdrobitor-scurgător Zdrobitoarele scurgătoare au fost construite din necesitatea simplificării prelucrării strugurilor, prin realizarea scurgerii mustului liber, concomitent cu zdrobirea strugurilor. Este format dintr-un zdrobitor cuvalţuri canelate 2 (fig. 7.14) turnate din aramă, având la partea inferioară un transportor de mustuială cu melc 3, cu ajutorul căruia se realizează scurgerea mustului liber. Turaţia melcului este 24 rot/min iar distanţa dintre valţuri 2,25-9,75 mm.

Fig 7.14. Zdrrobitor scurgător: 1- pâlnie de alimentare; 2-valţuri canelate; 3-

transportor melc; 4- racord evacuare must; 5- pâlnie evacuare mustuială scursă; 6- cilindru perforat.

Mustuiala zdrobită de cele două valţuri ale zdrobitorului cade într-un jgheab de tablă perforat montat la partea inferioară a carcasei.

În acest jgheab este montat un melc transportor înclinat la 20-25˚, care vehiculează mustuiala de-a lungul său şi a unui cilindruperforat montat în prelungirea jgheabului de mustuială. Mustul liber se scurge prin orificiile jgheabului şi cilindrului perforat, iar mustuiala scursă este eliminată prin gura de evacuare 5. Mustul scurs se colectează într-un bazin plasat sub jgheabul perforat, de unde prin racordul 4 se scurge spre cisternele de colectare ale cramei. Din cauza lipsei desciorchinării şi a comprimării mustuielii în dispozitivul de scurgere, mustul obţinutcu acest utilajeste foarte bogat în substanţe tanante. Totodată, prin frecarea mustuielii de pereţii cilindrului perforat, are loc o mărunţire a componentelor solide, care duce la mărirea procentului de burbă din must. Folosirea zdrobitoarelor-scurgătoare de acest tip nu este recomandabilă decât în situaţia în care strugurii care trebuie prelucraţi sunt de calitate inferioară, astfel încât o prelucrare complexă nu ar fi rentabilă. Caracteristici tehnice : capacitatea de prelucrare: 5-6 t/h; puterea electromotorului 2,8 kW; capacitatea coşului de alimentare 80 l; turaţia valţurilor 120 rot/min; turaţia melcului 24 rot/min; distanţă între valţuri 2,25-9,75 mm.

La reglarea distanţei dintre valţuri, se ţine seama de: diametrul boabelor, starea recoltei de struguri, forma suprafeţei valţurilor. Întreţinerea constă în spălarea zilnică cu jet de apă, după încetarea activităţii. Se spală pâlnia de alimentare, valţurile zdrobitoare, gura de evacuare, părţile interioare, după scoaterea capacelor laterale şi demontarea sitei de fund din dreptul capacelor. Revizia maşinii se face o dată pe an, la sfârşitul sezonului, şi constă în demontarea maşinii, curăţirea organelor de lucru şi verificarea lor. 7.7.3.4 Zdrobitor-desciorchinător cu pompă Zdrobitorul-desciorchinător cu pompă este de fapt un agregat numit egrafulopompă, care prezintă o serie de avantaje: indici calitativi de lucru superiori, productivitate ridicată, utilizare largă, reglare simplă, ocupă un spaţiu restrâns. Cele mai răspândite tipuri de asemenea utilaje întâlnite în unităţile vinicole din România sunt zdrobitorul-desciorchinător cu pompă de tip” Independenţa” şi TZD-1. Egrafulopompa „Independenţa” Sibiu are productivitate redusă şi indici calitativi de lucru inferiori celor obţinuţi cu echipamentul TYD-1 produs de „Tehnofrig” –Cluj. Zdrobitorul-desciorchinător cu pompă TZD-1 are următoarele componente principale: valţurile zdrobitoare 2, cilindrul separator 4, arborele desciorchinător 6, pompa de mustuială 8 (fig.7.15.) Cadrul agregatului este o construţie metalică din profiluri U şi din cornier, sudate, pe care sunt montate, în şuruburi, diferitele organe ale maşinii. Aceste este fizatpe fundaţie prin şase şuruburi speciale. Zdrobitorul este format din patru valţuri canelate, îmbrăcate la ezterior cu o cămaşă de oţel inoxidabil. Valţurile extreme sunt montate pe bucşe excentrice de fontă care permit, prin rotirea lor, reglarea distanţei dintre ele şi valţurile fixe. Pentru evitarea deteriorării diferitelor orgne ale maşinii, în cazul intrării unor corpuri tari între valţuri, zdrobitorul este prevăzut cu con de fricţiune. În funcţionarea normală, cuplul motor primit de la roata de lanţ 3, montată pe butucul roţii dinţate 2, care se rotşte liber pe axul 1, se transmite axului 6 prin intermediul roţii dinţate libere 5 şi a conului de fricţiune 4 (fig. 7.16.)

Fig.7.15. Zdrobitor-desciorchinător cu pompă: 1-buncăr de alimentare; 2- valţ zdrobire; 3- perete înclinat; 4- cilindru separator; 5- segmente spiră; 6- arbore desciorchinător; 7- palete; 8- pompă de

mustuială cu piston; 9- jgheab evacuare ciorchini; 10- bazin colector mustuială; 11- gură de evacuare mustuială.

Fig.7.16. Dispozitiv de siguranţă cu con de fricţiune: 1- valţ; 2- roată dinţată; 3- roată de lanţ;

4- con de fricţiune; 5- roată dinţată; 6- ax valţ; 7- şaibă elastică; 8- piuliţă

Strângerea conului de fricţiune 4 în locaşul său de pe roata dinţată 5 se face cu ajutorul piuliţelor 8 şi al şaibei elastice 7. În cazul în care cuplul rezistent depăşeşte o anumită valoare, conul de fricţiune patinează în locaş, întreruând astfel transmiterea mişcării la valţuri. Buncărul de alimentare, montat pe cadrul zdrobitorului, este construit din tablă de oţel cu profiluri cornier sudate. Pentru evitarea contactului strungurilor cu fierul, în interior, buncărul este acoperit cu un strat de vopsea rezistentă la acţiunea acizilor din must. În partea opusă alimentării cu struguri acesta este prevazut cu un perete mai înalt pentru evitarea căderii strugurilor în afara buncărului. Cilindrul separator este un tambur din tabla de oţel inozidabil, perforată, pe care este nituită, la capătul anterior, o coroană dinţată de antrenare, iar la capătul posterior un inel de rulare. Turaţia cilindrului separator este de 14 rot/min. Pe corpul tamburului sunt montaţi în exterior opt segmenţi de spiră, care transportă spre carcasa inferioară a desciorchinătorului boabele căzute în jgheabul cilindrului separator, prin orificiile tamburului. Axul desciorchinătorului, plasat în interiorul cilindrului separator, se compune dintr-un valţ pe care sunt montate prin filetate şi piuliţe de siguranţă, o serie de palete dispuse în spirală. Turaţia axului desciorchinător este de 166 rot/min. Atât axul cât şi paletele sunt confecţionate din oţel inoxidabil. Axul se sprijină pe două lagăre cu rulmenţi, iar şa capătul anterior sunt montate două roţi de lanţ. Strugurii descărcaţi în buncărul 1 (vezi fig.7.15.) sunt antrenaţi prin rotirea valţurilor zdrobitorului 2 între acestea şi zdrobiţi, după care cad pe peretele înclinat 3. De aici strugurii alunecă spre cilindrul separator 4, de unde sunt preluaţi de

paletele axului separator 6, care îi antreneazăspre jgheabul de evacuare a circhinilor 9. Pentru prelungirea sau scurtarea timpului în care ciorchinii sunt supuşiacţiunii paletelor, acestea sunt prevazute cu posibilitatea de reglare a orientării lor, prin rotirea în jurul axei proprii. Boabele zdrobite, desprinse de pe ciorchini, cad prin orificiile practicate în pereţii cilindrului separator, de unde, prin rotirea acestuia (în sens invers sensului de rotire al axului desciorchinător, sunt împinse de către segmenţii elicoidali 5, spre carcasa inferioară a agregatului, în bazinul 10, de unde pompa 8 le evacuează spre scurgător. Caracteristici tehnice: capacitatea de prelucrare: 30-45 t/h; capacitatea buncărului de alimentare: 1,4 m3; debitul pompei: 40 000 l/h; înălţimea de refulare a pompei pe verticală: 14 m; puterea electromotorului: 10 kW; n: 1500 rot/min; dimensiuni de gabarit, în mm: 3160 x 2000 x 3670; masa: 3000 kg. Variaţia capacităţii de prelucrare a gregatului este limitată de productivitatea valţurilor zdrobitoare care este funcţie de indicele de zdrobire care depinde de calitatea materialului. Indicii calitativi ai agregatului, îmbogăţirea mustului în substanţe tanante şi fier sau vătămarea ciorchinilor şi seminţelor se încadrează în limitele valorice impuse de cerinţele tehnologice.