Процессы и аппараты производства шампанских вин

Машины отличаются в основном числом и конструкцией разливочных  приборов (дозаторов). От электродвигателя через клиноременную передачу и  червячный редуктор, расположенные  в нижней части станины, движение передается через пару зубчатых колес  на главный вал, от которого при помощи зубчатого колеса приводится в действие вал загрузочной звездочки, а  через зубчатое колесо – вал разгрузочной звездочки. Зубчатое колесо, посаженное на вал звездочки, передает вращение звездочке-отсекателю, которая выполняет  роль шагомера. На валу червячного вала редуктора имеется предохранительная  фрикционная муфта. На входе и  выходе машины имеются блокировочные  устройства в виде шарнирных планок с пружинами, которые при падении  или заклинивании бутылок нажимают на конечные выключатели и обесточивают машину. Жидкость поступает в расходный  резервуар, снабженный указателем уровня и спускным краном, через трубопровод, на конце которого установлен поплавковый  регулятор для поддержания постоянного  уровня в расходном резервуаре. Дно  резервуара представляет собой полый  коллектор, через который жидкость поступает в разливочно-дозировочные устройства. Резервуар с поплавковым  устройством и дозаторами установлен на телескопической стойке, при помощи которой производится их подъем или  опускание в зависимости от высоты бутылки. Нижний конец стойки прикреплен к карусели, на которой соосно с  дозаторами смонтированы подъемные  столики, снабженные роликами. Последние, обкатываясь по неподвижным копирам, укрепленным на станине автомата, перемещают столики вверх и вниз. Станина устанавливается на 4 регулируемых по высоте стойках (ножках). Пластинчатым транспортером бутылки подаются к отсекателю-шагомеру, который устанавливает  их на равные расстояния. Звездочка  снимает бутылки с транспортера и подает их на подъемные столики. При движении карусели бутылки подаются к дозаторам и заполняются  жидкостью. При опускании столиков запорные устройства закрываются, заполненные  бутылки снимаются звездочкой и  подаются на транспортер. Производительность разливочных машин (бут/с) определяется по формуле

Q = m*n,

 

где m – количество дозаторов; п – частота вращения карусели (с^-1).

Разливочная изобарическая  машина, разливочная машина для розлива вин, насыщенных углекислотой при избыточном давлении в дозаторе (расходном резервуаре) и в наполняемой таре. Так как давление в дозаторе и в бутылке одинаковое (0,4–0,5 МПа), истечение вина происходит под действием гравитационных сил. Машина может осуществлять розлив по уровню и по объему. Наиболее распространены машины с дозировкой по уровню. Они аналогичны машинам для розлива в гравитационных условиях и отличаются в основном конструкцией запорных устройств и разливочного прибора. Выполняют следующие операции: продувку порожней бутылки углекислым газом для вытеснения воздуха через дроссельный клапан, наполнение бутылки шампанским с вытеснением углекислого газа в расходный резервуар. Для предотвращения нагрева шампанского, приводящего к дешампанизации, машина должна обеспечить розлив вина при низкой температуре (–5°С). С этой целью расходный резервуар изолируется, а бутылки предварительно охлаждаются. В России используются машины фирмы «Зейц», «Ивеста» и др. Фирма «Зейц» выпускает автомат «Вента» для розлива шампанского производительностью от 2 до 8 тыс. бутылок в час. [3,7]

5.12 Укупорочные  и мюзлевочные машины. Общие сведения

Выбор укупорочных средств  обусловливается технологическими требованиями и экономическими соображениями.

Натуральная корковая пробка – наиболее удачный вид укупоривания бутылок с винами, в том числе  и шампанским, она обеспечивает не только сохранение характеристик и  качества вина, но и его естественное старение.

Натуральные корковые пробки цилиндрической формы изготавливаются  из коры пробкового дерева. Сейчас натуральную  корковую пробку используют в основном для укупоривания бутылок с марочными  винами и винами, расфасованными в  горячем состоянии.

Полиэтиленовые пробки различных  форм, в том числе и комбинированные  пробки-колпачки, изготовляются методом  литья под давлением.

Металлические колпачки в  виде кронен-пробок изготовляются из белой или лакированной жести  или из алюминия толщиной от 0,23 до 0,31 мм (жестяные) или 0,3 мм (алюминиевые).

Кронен-пробками укупоривают  бутылки с соками или, что чаще, напитками, содержащими диоксид  углерода.

Большая номенклатура укупорочных  материалов, используемых в пищевых  производствах для укупоривания бутылок, требует применения различных  видов укупорочных машин (или, по меньшей мере, укупорочных устройств).

По принципу укупоривания эти машины могут быть:

-  ударно-забивными;

-  ударно-обжимными;

-  обжимными;

-  обкатывающими;

-  завинчивающими (предназначенными для укупоривания тары, например, ПЭТ-бутылок, завинчивающимися пробками; в винодельческой промышленности почти не применяются);

-  напрессовывающими.

Обжимные машины можно, в  свою очередь, разделить на машины с  механическим обжимом и машины, в  которых для обжима металлических  колпачков используются электромагнитные импульсы.

По конструктивным признакам  укупорочные машины делятся на одно позиционные (производительностью  не более 3000 бут./ч) и многопозиционные. Последние, как правило, карусельного типа (кроме некоторых напрессовывающих, относящихся к линейным).

Несмотря на разнообразие укупорочных средств, укупорочные  машины, особенно карусельные, имеют  общие принципы построения кинематики и сходные по конструкции механизмы: станины, карусели с укупорочными устройствами и столиками, загрузочные и разгрузочные механизмы, делители потока бутылок, приводы, устройства для подачи укупорочных  средств (бункера, пробководы, ориентирующие  механизмы) и др.

Модуль всех укупорочных  машин (многопозиционных) 35 мм, количество укупорочных устройств в них – 4, 6, 8, 10, 12.

По степени механизации  труда операторов укупорочные машины бывают ручными (все операции, даже укупоривание, производят вручную); неавтоматического  действия (с ручной подачей и съемом бутылок, эти машины малой производительности – до 1000 бут./ч) и автоматизированные (с механизированными подачей  и отводом бутылок; как правило, это машины с большей производительностью).

Деление укупорочных машин  по производительности, как и других машин, в определенной степени имеет  условный характер.

Основные технические  требования, предъявляемые к укупорочным  машинам, сводятся к следующим:

1.  Бесступенчатое регулирование производительности, особенно машин большой производительности.

2.  Наличие световой или звуковой сигнализации о сокращении запаса укупорочных средств до минимально допустимого.

3.  Наличие блокировок; «нет бутылки – нет пробки» и «заклинивание пробки – отключение привода».

Ресурс работы укупорочной  машины до первого капитального ремонта  должен составить не менее 6000 ч.

В последнее время имеет  место тенденция объединения  фасовочных и укупорочных машин. Там же описаны некоторые конструкции  фасовочно-укупорочных агрегатов.

В зависимости от конкретных условий производства (производительности линии, вида укупорочных средств, оснащенности предприятия и пр.) в блоке с  укупорочными машинами могут работать машины для изготовления алюминиевых  колпачков (штамповочные машины), устройства для подачи пробок, дополнительные ориентирующие механизмы и др. Как правило, все они используются в линиях большой производительности.

При фасовании шампанского  и вин, содержащих диоксид углерода, пробки во избежание выброса их из бутылок закрепляют проволочной  уздечкой – мюзле. [3]

5.12.1 Укупорочный  автомат

Автомат может быть предназначен для укупоривания как одним типом  пробок, так и двумя – пятью  видами на одном автомате. При необходимости, по индивидуальному заказу, производиться  поставка укупорочных автоматов  от 5 видов пробок и более.

Конструктивные особенности:

-  Основание укупорочного автомата представляет собой сварную конструкцию, сверху покрытую листами из пищевой нержавеющей стали;

-  Питатель для пробок вибрационного типа (вибробункер) изготовлен из нержавеющей стали;

-  Канал спуска для колпачков, выполненный из нержавеющей стали, оснащен устройством индикации отсутствия колпачка на спуске, имеющий фотоэлемент в конце канала;

-  Защитные устройства, блокирующие автомат в случае застрявания бутылки, предотвращают поломку оборудования;

-  Электрическое устройство регулировки высоты подъема башни укупорочного автомата позволяет осуществлять быструю смену формата бутылки;

-  Все основания и валы, установленные на платформе, а так же части, которые могут вступать в контакт с продуктом выполнены из нержавеющей стали;

-  Автомат соответствует требованиям безопасности СЕ;

-  Производительность от 3000 бут/час до 60000 бут/час (в зависимости от вида бутылок, типа пробок и количества укупорочных голов автомата.

5.12.2 Мюзлевочные  машины

Мюзле – это проволочка специальной формы, оплетённая вокруг пробки и горлышка (венчика) бутылки с шампанским или другим игристым вином, удерживающая пробку от «выстрела». Мюзле является неизменным и обязательным атрибутом оригинальных шампанских вин.

Мюзлевочные автоматы используются как отдельно, так и в составе  технологических линий розлива  и упаковки шампанских и игристых вин.

Мюзлёвочная машина, машина для закрепления пробки уздечкой (мюзле) на горлышке бутылки с шампанским. В России применяют мюзлевочные  машины типа ВМЕ и Dratomat фирмы «Отто  Зик» (OTTO SICK, Германия) производительностью  соответственно 500 и 3600 бутылок/час. Полуавтоматическая мюзлёвочная машина Dratomat позволяет  осуществлять укладку мюзле на пробку, его прижим и закручивание, пригибание колечка на горлышке бутылок емкостью 0,4 и 0,8 л. Мюзлёвочная машина Dratomat работает следующим образом: укупоренная пробкой бутылка посредством пластинчатого транспортера и ориентирующего устройства устанавливается на столики подъемного толкателя. За счет копира бутылка подается в центрирующий колокольчик, установленный на трех направляющих. В момент перехода бутылки на столик специальная магнитная головка снимает мюзле с подающего транспортера и укладывает его на горлышко бутылки во время ее подъема. Крючком производится натягивание и закручивание мюзле, после чего колечко мюзле отгибается вверх механизмом прижима. Опущенная толкателем бутылка выводится на пластинчатый транспортер. Между загрузочной и разгрузочной звездочками установлена промежуточная деталь. В России начат выпуск мюзлевочных машин карусельного типа Б2-ВРМ/3, снабженных цепным транспортером с гнездами, в которые мюзле укладываются вручную.

Необходимо отметить, что  в этих машинах могут быть использованы мюзле только машинного изготовления, собранные в стопки, из которых  возможен их поштучный съем машинным способом. [7]

Машина Dratomat-8000 работает она  следующим образом. Бутылки, укупоренные  полиэтиленовой или корковой пробкой, подаются шнеком 40 и звездочкой 50 на подъемные столики (12 шт.). При перемещении  столиков вверх бутылки горлышком  входят в конусное отверстие центрирующих устройств и конической своей  частью центрируются. Устойчивое положение  бутылки обеспечивается пружиной. При  дальнейшем перемещении вверх бутылка  надевает на себя мюзле, извлекая его  из гнезда цепного мюзленосителя, и  мюзле плотно прижимается к пробке головкой.

В этом положении, когда перемещение  бутылки вверх закончилось, крючок введен в кольцо мюзле, начинается вращение крючка (3 оборота), и мюзле закрепляется на бутылке. Затем бутылка опускается, а стержни отгибают скрученное кольцо мюзле. В нижнем положении столиков бутылка с них снимается выгрузочной  звездочкой 30 и устанавливается  на выгрузочный конвейер.

Мюзле из барабанного магазина выдается на цепной мюзленоситель с  помощью рычагов. Если мюзле уже  имеется в гнезде мюзленосителя, то блокирующее устройство дает сигнал и пневмоцилиндр отводит кулачок  в крайнее заднее положение, что  предотвращает сброс нового мюзле  в это гнездо мюзленосителя. При  свободном гнезде мюзленосителя  отделенное из стопки мюзле принимает  на себя мюзлесъемник и, опускаясь, укладывает его в строго определенном положении  в профильное гнездо цепного мюзленосителя.

Одним из наиболее важных элементов  машины Dratomat является механизм натягивания  и закручивания мюзле и отгибания  кольца.

Мюзле, надетое на бутылку, своей петлей попадает на крючок 7. Крючок укреплен в подшипниках, а его  хвостовая часть находится в  фибровой втулке, которая, в свою очередь, тоже закреплена во втулках, установленных  в направляющей, поворачиваемой рычагом. При повороте направляющей крючок натягивает мюзле. После натяжения происходит закручивание.

Крючок приводится во вращение через зубчатое колесо рейкой, направляемой роликом. Поднимается рейка за счет кольцевого копира через опорный  валик. Бутылка с закрученным  мюзле опускается подъемным толкателем так, чтобы образовавшееся кольцо мюзле  оказалось над прижимным зубом, который при движении стержня  в направляющих загибает его вверх. Стержень находится в обойме и  через ролик приводится в действие копиром, закрепленным на колонне машины.

Производительность описанной  машины 8000 бут./ч. [3,4]

5.13 Линия оформления  шампанского

Линия оформления шампанского  – это совокупность машин и  устройств для оформления горлышка бутылок фольгой, наклейки этикеток и кольереток с одновременным  отпечатыванием на обратной стороне  этикеток номера партии и даты выработки, визуального контроля качества внешнего оформления, завертывания бутылок в  бумагу. Все операции, кроме контроля качества, выполняются автоматически. Линия состоит из фольговочного  и этикетировочного автоматов, автомата для обертки бутылок и др. автоматов. Для межоперационной транспортировки  бутылок применяют пластинчатые транспортеры. Производительность линии 3–6 тыс. бутылок/ч, в зависимости  от производительности оборудования, входящего в ее состав. Проведены  испытания линии марки Б2-ВОБ  производительностью 6 тыс. бут/ч. [7]