Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta v Lednici Perspektivní dopravní systémy a příjmová zařízení využívaná ve vinohradnictví a vinařství Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce Vypracoval doc. Ing. Pavel Zemánek, Ph. D. Pavel Janás Lednice 2013

2

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Perspektivní dopravní systémy a příjmová zařízení využívaná ve vinohradnictví a vinařství vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici, dne Pavel Janás

4 Poděkování Chtěl bych vyjádřit svůj dík doc. Ing. Pavlu Zemánkovi, Ph.D, vedoucímu mé bakalářské práce, za pomoc a cenné rady. V Lednici dne

5 OBSAH 1.Úvod Cíl Bakalářské Práce Literární přehled Způsoby sklizně Ruční sklizeň Částečně mechanizovaná sklizeň Mechanizovaná sklizeň Doprava materiálu Plastové bedny Kontejnery Sběrné vany Nesené a výklopné kontejnery Přepravní kontejnery Příjem hroznů Drtící odstopkovací a separační zařízení Drtiče hroznů Mlýnkoodstopkovače Vibrační stoly Separátory Vypracování Přehled využívaných zařízení pro sklizeň a příjem hroznů Firma FURHMANN Typ LWS Firma FURHMANN Typ MW Firma BRANTNER Firma ENOVENETA Firma LUIGI SARZOLA Modelové výpočty výkonnosti pro vybrané sklizňové návěsy Komentář k modelovým výpočtům Závěr Abstrakt Summary Přehled použité literatury a zdrojů Přílohy

6 1. Úvod Víno a hrozny se staly součástí zdravé výživy člověka od nejstarších dob. Chléb a víno jsou věčné symboly lidského žití. Réva vinná doprovázela lidská obydlí všude tam, kde byly pro její růst alespoň ty nejzákladnější přírodní podmínky, a lidem bylo s touto vytrvalou a dlouhověkou rostlinou vždy dobře. Rozmnožovali ji, zušlechťovali, zakládali vinice a kochali se pohledem na krajinu ozdobenou na jižních stráních pravidelnými řadami keřů révy. Práce kolem keřů révy i při tvorbě vína byla vždy namáhavá a její výsledky až příliš závislé na průběhu počasí a rozmarech přírody. (KRAUS, 2012) Snahy o ulehčení práce ve vinici vedly k používání specializovaného nářadí a přípravků, postupem času i k využití jednodušších či složitějších strojů. Vývoj šel od vinohradnických srpů, rýčů a pilek až po potažní stroje. S rozvojem mechanizace se začaly vyvíjet traktorové a samojízdné stroje určené zejména pro obdělávání vinic. Jednou z cest, jak zabezpečit udržitelný rozvoj vinohradnictví, hlavně v tradičních vinohradnických oblastech, je neustálé zvyšování podílu mechanizovaných prací v technologickém postupu. Tato skutečnost nutně vede k postupnému budování strojního parku každého vinohradnického podniku. Uživatel farmář, který pořizuje nové stroje, nutně naráží na řadu překážek. Nejvýznamnější z nich je nedostatek finančních prostředků na pořízení strojů, neboť náklady na mechanizaci tvoří významnou položku přímých nákladů i ve vinohradnické výrobě. Proto by pořízení a následné využívání mechanizačních prostředků měla předcházet důkladná rozvaha podložená objektivními údaji. (ABRHAM, 2001) Současné legislativní poměry pro pěstování révy vinné a pro výrobu a prodej vína upravuje s platností od zákon č. 256/2011 Sb., kterým se mění zákon č. 321/2004 Sb., o vinohradnictví a vinařství. Jeho další úpravy budou následovat tak, aby bylo dosaženo úplného souladu s nařízeními platnými v EU. (KRAUS, 2012) 6

7 2. Cíl Bakalářské Práce Cílem této bakalářské práce je uvést rozličné druhy technologických procesů a postupů při přepravě a manipulaci s hrozny s důrazem na perspektivní mechanizační dopravní systémy, které jsou schopny mnohonásobně snížit pracnost při výrobě. Součástí práce bude i vypracování modelových výpočtů pro přepravní časy v průběhu částečně mechanizované sklizně 7

8 3. Literární přehled 3.1. Způsoby sklizně Ruční sklizeň Představuje časově nejnáročnější operaci s požadavkem na větší množství poučených pracovníků. Na hektar vinice se musí počítat se 250 až 300 pracovními hodinami v závislosti na množství sběračů. Hrozny jsou sklízeny do kbelíku a poté do beden, kontejnerů a přívěsů Částečně mechanizovaná sklizeň Představuje alternativu mezi sklizní ruční a sklizní mechanizovanou. Hrozny jsou sklízeny buďto do beden nebo do ložných prostorů použité techniky, využíváme zde traktorové přívěsy s vanovou nadstavbou, jednonápravové traktorové návěsy, návěsné jednonápravové vozíky s kladkovými drahami, traktorové nástavby s vidlemi, vozíky vlakového systému (PLUK TRAIN), traktorové kontejnery (nesené, návěsné), sklízecí vany (šnekové, sklopné, s pásovým dopravníkem), polní lisy Mechanizovaná sklizeň V důsledku zvyšujících se nákladů za pracovníky, ale také z důvodu rychlejší sklizně a s tím související kvality výsledného produktu se stále více podniků zaměřuje na sklizeň mechanizovanou, ať už vlastními sklízeči anebo formou služeb. Tím se doba sklizně sníží na 3-4 hodiny na hektar, odpadají problémy s pracovníky a snižují se náklady na sklizeň. Hrozny jsou sklízeči šetrně setřásány, listy a třapiny jsou odstraněny proudem vzduchu. Při správně nastavených parametrech sklízeče je kvalita sklizně srovnatelná s ruční. Pro mechanizovanou sklizeň je nutné mít připravenou vinici. Využívají se samojízdné a návěsné sklízeče. Samojízdný sklízeč může být coby multifunkční zařízení být využit i na jiné práce (ochrana rostlin, osečkování, apod.) Pro mechanizovanou sklizeň musí být k dispozici adekvátní příjmová linka schopna pojmout objem sklizených hroznů. Pro vyšší příjem tekutého materiálu je vhodné využívat separačních roštu umožňujících rychlé oddělení moštu a hroznů Doprava materiálu U hroznů je velice důležitá opatrnost z hlediska mechanického poškození. Za optimální se počítá doprava využívající gravitačního pádu, kde jsou hrozny 8

9 dopravovány pouze vlastní hmotností. Vždy to však není možné a pro tento účel užíváme transportní čerpadla. Nutno podotknout, že každé vůči hroznům sebešetrnější čerpadlo zvyšuje obsah kalů o 0.5-1% Přijímají se buďto celé hrozny, a to buď po malých dávkách v bednách anebo ve velkém množství z kontejnerů a přívěsů, nebo se přijímají již nadrcené hrozny a rmut ze sklízečů, sklizňových návěsů a návěsů s mlýnkoodzrňovači. Je možné přijímat pouze čistý mošt s využitím polních lisů (STEIDL, 2002) Při příjmu beden je možnost, při lisování celých hroznů, vysypávat bedny rovnou do lisu, případně celou činnost zautomatizovat. Pro automatizaci můžeme využít pásový dopravník, na kterém můžeme hrozny současně i vytřídit od nečistot, je však zapotřebí dalších pracovníků k tomuto úkonu, proto je nejefektivnější tuto operaci provádět již ve vinici před nakládkou. Bedny a dopravník je potřeba udržovat v čistotě. U ostatních druhů příjmu není zpravidla ruční třídění možné vzhledem k přijímanému množství materiálu, proto bývá využíván vyrovnávací zásobník, který plynule reguluje množství hroznů dávkovaných na linku k dalšímu zpracování Při příjmu hroznů z mlýnkoodzrňovacího návěsu nebo sklízeče musí být brán ohled na to, že obsahují velký podíl moštu, který vytéká z přepravních nádob nejdříve a teprve pak následují pevné částice, toto je potřeba zohlednit a využít separačních roštů Plastové bedny Sortiment plastových beden od různých výrobců je značný. Bedny se především liší nosností, váhou a také tvarem. Při sklizni se používají bedny od nosností 15 kg, například pro výrobu vysoce přívlastkových vín nebo vín slámových, kde je požadavek na co nejmenší poškození hroznů, přes běžné kilogramové bedny až po velké plastové bedny kontejnery s nosností od 400 do 900 kilogramů, zpravidla stohovatelné. Jsou kompromisem mezi šetrnou dopravou a využitím dopravního objemu. Možnost použití datového čipu zjednodušuje při příjmu ve velkých podnicích získávání údajů o přijímaném materiálu. Předností je možnost vysypáváním pomocí vysokozdvižného vozíku s výklopným zařízením, traktorové nástavby s vidlemi nebo automatickou linkou. Jednotlivé kontejnery lze také vytřídit (odrůda, kvalita) a krátkodobě skladovat před zpracováním 9

10 Ručně se sklízí do kbelíků, které jsou vyprazdňovány do beden případně do velkoobjemových beden V současné době výrobci vyrábí bedny s kónickým tvarem s ohledem na co nejlepší skladovatelnost. Firma SCHOELLER ARCA SYSTEMS Všechny přepravky této firmy jsou vyráběny z recyklovatelného polypropylenu schváleného pro využití v potravinářském průmyslu. Tyto vysoce odolné plastové bedny jsou schopné odolávat škodlivým vlivům prostředí a jejich lehká a robustní konstrukce zajišťuje vynikající výkony v dopravníkových systémech. Stohovatelné zasouvací přepravky se snadno čistí a vyznačují se nízkou hmotností. Jsou dodávány buďto s plnými nebo perforovanými stěnami a dnem a ve velikostech od 18 až do 87 litrů. Provedení rukojetí zajišťuje snadnou manipulaci, přepravky jsou dodávány v různé škále barev. Volitelně perforované stěny umožňují cirkulaci vzduchu a přispívají k rychlejšímu ochlazování přepravovaných hroznů. INTEGRA CLASSIC Přepravky jsou určeny jak ruční tak i pro automatizovanou manipulaci. Zasunutí přepravek do sebe umožňuje až 70% úsporu prostoru při zpětné dopravě. Rozměry : 600x400x300mm Obr. 1 : Bedna Integra classic 600x400x350mm 10

11 Obr. 2 : Bedna Integra classic JUPITER Tato řada přepravek se vyznačuje kompatibilitou s většinou ostatních evropských stohovatelných zasouvacích přepravek. Přepravky jsou dodávány v plném i perforovaném provedení. Rukojeti jsou u těchto přepravek otevřené. Jsou dodávána tři různá víka. Rozměry : 600x400x300 mm 600x400x400 mm Obr. 3 : Bedna Jupiter TELLUS Tyto kompaktní děrované přepravky se vyznačují zejména velkým vnitřním prostorem a hladkými stěnami. Hladké provedení dna zaručuje tichý a bezpečný transport pomocí dopravníků. Tvar rukojetí zajišťuje snadnou a pohodlnou ruční manipulaci. Všechny přepravky mohou být doplněny držáky etiket nebo identifikačními 11

12 kódy pro automatické směrování. Dodávány jsou tři různé víka, včetně víka skládacího, které je možné umístit uvnitř přepravek a zajistit tím úsporu místa. Některé verze přepravek jsou z recyklovatelného materiálu. Rozměry : 600x400x270 mm 600x400x240 mm Obr. 4 : Bedna Tellus Kontejnery BIG BOX Pevné paletové kontejnery poskytují robustní balící systém, který může být neustále používán. Sortiment řady BIG BOX má rovné, hladké, z obou stran stěny ošetřené povrchovou úpravou, které poskytují velký vnitřní využitelný rozměr. Tyto pevné paletové kontejnery se zaoblenými okraji a rohy se snadno udržují a současně je umožněno maximální užitné zatížení a je zajištěna ochrana hroznů. Příslušenstvím jsou ližiny s víkem, dvířka, řiditelná kolečka, výpustné zátky a kohouty. Kontejner může být dodáván s perforovanými stěnami a dnem. BIG BOX lze převážet na speciálních návěsech. Rozměry : 1200x1000x760 mm 4 nohy 1200x1000x790 mm 3 ližiny 1200x800x760 4 nohy 1200x800x790 3 ližiny 12

13 Obr. 5 : Kontejner BIG BOX x800x760 4 nohy Obr. 6 : Kontejner BIG BOX x800x790 3 ližiny Obr. 7 - : Kontejner BIG BOX x1000x760 mm 4 nohy 13

14 Obr. 8 : Kontejner BIG BOX x1000x790 mm 3 ližiny MAGNUM Skládací paletové kontejnery MAGNUM zajišťují objem litrů. Kontejnery jsou skládatelné, takže po jejich vyprázdnění a složení dojde k úspoře prostoru od 57 až do 67% při zpáteční cestě. Rozměry : 1200x800x950 mm 3 ližiny 1200x1000x1200 mm 3 ližiny Obr. 9 : Kontejner MAGNUM x800x950 mm 3 ližiny 14

15 Obr. 10: Kontejner MAGNUM x1000x1200 mm 3 ližiny Sběrné vany Výroba a konstrukční řešení sběrné vany na hrozny je stále více podřízeno požadavkům koncového zákazníka, tak aby došlo k uspokojení jeho potřeb. Dřívější kovové vany natřené úponovou barvou jsou vytlačovány sběrnými cel nerezovými vanami, které jsou uzpůsobeny tak, že mohou překonat výškové rozdíly díky hydraulickému zvedání vany, popřípadě mohou být vyprázdněny pomocí zabudovaného čerpadla s odzrňovačem. Pracovní orgány sběrných van mohou být jako poháněné (aktivní) nebo nepoháněné (pasivní). Pohony aktivních orgánů jsou zpravidla řešeny buďto od vývodového hřídele nebo pomocí hydromotoru. (WALG, 2007; ZEMÁNEK, BURG 2010) Firma FUHRMANN Vysokozdvižná korba Je konstrukčně řešena jako vysokozdvižná korba na jednonápravovém traktorovém návěsu. V důsledku nízké výšky je usnadněno vyprazdňování kbelíků. Sklápění zajišťuje hydraulický válec s kardanovým kloubem uchyceným na rámu a připojeným na hydraulický okruh traktoru. Vyklápění je řešeno jak bočním, tak i zadním sklápěním korby. Technické provedení je ve dvou typech Muldenhochkipper 2600 a Muldenhochkipper 3900 Muldenhochkipper

16 užitné zatížení 2000 kg vlastní váha 850 kg velikost korby (dxšxh) v mm 3500x1500x800 doporučené pneumatiky 10,0/75-15,3 AM rozchod kol v mm 1150 Muldenhochkipper 3900 užitné zatížení 3000 kg vlastní váha 1000 kg velikost korby (dxšxh) v mm 4000x1500x800 doporučené pneumatiky 10,0/75-15,3 AM rozchod kol v mm 1350 Univerzální návěs TYP LWS Jednonápravový nerezový návěs s nerezovou vanovou korbou s objemem od 1200 do 4000 litrů, je opatřen podélně uloženým šnekovým dopravníkem poháněným přes kloubový hřídel od vývodového hřídele traktoru. Šnek ústí do rmutového čerpadla různé konstrukce. Rmutové čerpadlo částečně nahrazuje funkci drtiče. Tento typ návěsu muže být uložen na hydraulické plošině. Tyto konstrukční typy bývají vybaveny drtičem a rmutovým čerpadlem, ze kterého je rmut pomocí hadice dopraven přímo do nanášecí nádoby nebo lisu. Obr. 11 : Univerzální návěs Typ LWS 16

17 Obr. 12 : Univerzální návěs Typ LWS Obr. 13 : Univerzální návěs Typ LWS Obr. 14 : Univerzální návěs Typ LWS Univerzální návěs TYP LWR Na rozdíl od typu LWS není na tomto návěsu rmutové excentrické čerpadlo. Ostatní konstrukční prvky jsou naprosto shodné s jednotlivými typy LWS. Univerzální návěs TYP MW Jedná se o uzavřenou nádobu se vstupním otvorem 400 mm, na jednonápravovém podvozku. Sběrná nádoba je vyrobena z nerezavějící oceli. V zadní části vozu je umístěn kolmý nerezový mlýnkoodzrňovač s násypkou. Dno nádrže se zužuje do žlabu, ve kterém je umístěn šnek s čerpadlem pro vyprazdňování. Všechny typy jsou vybaveny boční tažnou brzdou. Pracovní proces sběru probíhá tak, že plné sběrné nádoby (kýbly) se sypou do násypky návěsu a odtud jsou hrozny dopraveny krátkým šnekovým dopravníkem do horizontálního odzrňovače. Tento šnek je uložen na dně násypky, kolmo k nápravě vozu a zároveň tento šnekový dopravník plní funkci drtiče bobulí. V odzrňovači dojde k oddělení třapin, které vypadávají horním otvorem. Rmut směřuje do zásobní nádrže. 17

18 Vyprázdnění nádrže zajišťuje podélně uložený šnekový dopravník s čerpadlem, na němž je nasazena hadice o průměru 80 mm. Pohon všech mechanismů zajišťuje kloubový hřídel poháněný od vývodového hřídele traktoru. Převod cyklu mezi příjmem a vyprazdňováním se děje zapojením hnacího hřídele na dané hnané hřídele. Pracovní režim mletí a vyprazdňování se dá snadno měnit přestavením kloubového hřídele. (TRÉŠEK, 2007) Obr. 15 : Univerzální návěs Typ MW Obr. 16 : Univerzální návěs Typ MW 18

19 Firma BRANTNER Univerzální návěs je konstrukčně řešený stejně jako vysokozdvižná korba firmy FUHRMANN. Firma ENOVENETA Konstrukční řešení je shodné s univerzálním návěsem firmy FUHRMANN typu LWS. Významný krok ke zkvalitnění sběru je přídavný vertikální mlýnkoodzrňovač. Před vyprazdňováním se na vývod spodního šnekového dopravníku se namontuje tento přídavný nerezový mlýnkoodzrňovač a hrozny jsou při transportu z návěsu nejen drceny šnekem, ale dochází i k oddělení bobulí od třapin. Obr. 17 : Univerzální návěs firmy ENOVENETA Nesené a výklopné kontejnery Při sběru se používá veliké množství kontejnerů, buďto vysokozdvižné výklopné kontejnery nesené na tříbodovém návěsu traktoru nebo běžné přepravní kontejnery, které jsou využity k transportu hroznů ke zpracovateli. 19

20 Výklopné kontejnery firmy LUIGI SARZOLA Zvedací mechanismus je připojen k zadnímu tříbodovému závěsu traktoru. Na tomto zařízení je umístěna nerezová kontejnerová vana, která je nesena i vyklápěna pomocí hydrauliky do předem připravených nádob nebo přepravních kontejnerů. Obr. 18 : Výklopný kontejner firmy LUIGI SARZOLA Obr. 19 : Výklopný kontejner firmy LUIGI SARZOLA Obr. 20 : Výklopný kontejner firmy LUIGI SARZOLA Vysokozdvižné zařízení s kontejnerem ND Toto zařízení bylo vyráběno v STS Velký Krtíš na Slovensku, přesto je stále využíváno množstvím vinohradnických firem. Vlastní zařízení je montováno na tříbodový závěs traktoru a celý systém je poháněn pomocí hydrauliky, kdy je kontejner zvedán a celý objem kontejneru je vysypán do připravených velkoobjemových kontejnerů. 20

21 Parametry vysokozdvižného zařízení s kontejnerem ND Rozměry kontejneru (dxšxh) 1200x1160x800 0,98 cm 3 Vysokozdvižné zařízení - max. přepravní hmotnost 700kg - max. zdvihací síla 800 kg - hmotnost 420 kg - svahová dostupnost Přepravní kontejnery Jedná se o velkoobjemové kontejnery, které slouží pouze k přepravě hroznů z vinic ke zpracovateli. Kontejnery jsou většinou sejmuty buďto z návěsu traktoru, popřípadě z podvozku nákladního vozu TATRA u kraje vinice kde jsou kontejnery naplněny například traktorově nesenými kontejnery. Kontejnery musí být před plněním řádně utěsněny a natřeny potravinářskou barvou, vhodné je využití plachty. Nosnost kontejnerů bývá od kg. Doprava rmutu, moštu a vína by měla probíhat co nejšetrněji, aby se vyloučilo poškození konečného produktu. Také kvalita přepravy rmutu má velký vliv na pozdější kvalitu vína. Nejlepší řešení je dopravovat pouhým samospádem. Ideální příklad bohužel není možné praktikovat všude a nevyhneme se užití čerpadel pokud je užíváme tak zejména pro dopravu do větších výšek a na větší vzdálenosti. (STEIDL, 2002) 3.3. Příjem hroznů K hlavním aspektům pří příjmu hroznů patří především denní příjmová kapacita, celkové množství zpracovávaných hroznů (za sezónu), poměr zastoupení bílých a modrých hroznů, podíl hroznů sklizených částečně a plně mechanizovaně, zastoupení odrůd, kvalita hroznů (cukernatost, kyseliny, ph, zdravotní stav), způsob zpracování (lisování celých hroznů, drcení s odstopkováním aj.), dostupnost servisu s ohledem na využívaná technologická zařízení, nároky na údržbu a čištění zařízení a pořizovací a provozní náklady zařízení. S ohledem na charakter přijímané suroviny (celé hrozny, rmut) a šetrný způsob příjmu by ve vinařském provozu měly být co nejkratší dopravní cesty. U některých provozů je využíván samospádový princip zpracování odshora dolů. V ostatních 21

22 případech jsou využívány pásové nebo šnekové dopravníky v kombinaci s vhodnými typy čerpadel (rmutová nebo peristaltická), která jsou doplněna o hadice nebo potrubí s velkým průměrem. Z technického hlediska může být příjem hroznů realizován pomocí příjmových van, překlápěcích stolů na plastové velkoobjemové bedny, vibrační dávkovacích násypek nebo transportních pásů. Zejména u menších vinařských provozů, které při sklizni hroznů využívají sklízecí vany, může být příjem řešen jejích přímým vyprazdňováním do násypek drtiče, mlýnkoodstopkovače nebo přímo do koše lisu. Příjmové vany jsou svými rozměry a tvarem uzpůsobeny pro příjem rmutu a hroznů. Představují jednu z nejčastějších vstupních části zpracovatelských linek u středních a velkých vinařských provozů. Bývají vyrobeny z oceli s ochranným nátěrem nebo z legované oceli. Jejich objem se běžně pohybuje od do litrů. Bývají umístěny nad úrovní okolního terénu, nebo jsou z důvodů snadného vyprazdňování dopravních prostředků zapuštěny v zemi. Ve spodní části jsou vany kónicky zúženy a doplněny šnekovým dopravníkem pro transport suroviny. Pohyb dopravníku bývá řešen od elektromotoru s výkonem 2-8 kw, který může být doplněn o frekvenční měnič, který usměrňuje počet otáček. Samonosná vana může být usazena na tenzometrických snímačích, které určují hmotnost naplněných hroznů. Údaj o hmotnosti následně zobrazuje vyhodnocovací jednotka. Vhodným příkladem mohou být vany pro příjem sklizených hroznů V300 a V400 od společnosti MONOS TECHNOLOGY. Jedná se o velkoobjemovou vanu pro příjem sklizených hroznů, která může být jak nad terénem, tak může být i zapuštěna pod terénem. Rozměr násypky je 2000(š)x4000(d)x (v) Rozměry jsou upravitelné dle přání zákazníka. O pohon šnekového dopravníku ve spodní části se stará elektromotor o výkonu 2,2 kw, volitelný je mechanický měnič rychlosti. 22

23 Obr. 21 : Příjmová vana V400 Příjmová vana může být zvolena taktéž od společnosti WOTTLE v podobě zachytávacího žlabu vybaveného šnekovým dopravníkem s převodovým motorem o výkonu od 1,5 do 4 kw. Zařízení je zhotoveno z ušlechtilé nerezové oceli. Může být volitelně vybavena monočerpadlem a nebo odstopkovacím zařízením. Obr. 22 : Záchytný žlab firmy WOTTLE Obr. 23 : Záchytný žlab firmy WOTTLE Transportní pásy představují progresivní typy zařízení využívané v provozech, kde jsou hrozny transportovány v plastových přepravkách. Celé zařízení sestává z rozšířené násypky, pásového dopravníku s příčnými lištami, z hydraulického pístu pro zvedání dopravníku do šikmé polohy a kolového podvozku. Nejnovější typy mohou mít v koncové části i drtič hroznů. Transportní pásy dodává několik druhů výrobců (například VITOKONEX, SOCMA, MONOS TECHNOLOGY, BIOPRO, WOTTLE aj.) Dopravníky jsou 23

24 vyrobeny z nerezové oceli, dopravní pásy jsou zhotoveny ze zdravotně nezávadných materiálů. Naklonění pásu bývá zpravidla prováděno hydraulicky. Zařízení bývají vyrobena v rozměrech od 2,5 metrů. Obr. 24 : Transportní pás firmy MONOS TECHNOLOGY Obr. 25 : Transportní pás firmy BIOPRO Obr. 26 : : Transportní pás NTA firmy VITOKONEX 24

25 Obr. 27 : Pohled na transportní pás firmy WOTTLE Další možnost představuje šnekový dopravník od společnosti MAUTING. Šnekové dopravníky se vyrábějí z chromniklové oceli třídy 17, čímž je zajištěna korozivní odolnost. Dopravníky jsou žlabové konstrukce se šnekovicí se středovou hřídelí uloženou v ložiscích a v těsnění Gufero. Přepravovaný materiál je vsypán do násypky odkud se o jeho další posun stará rotující šnekovice, posunující materiál dále k dalšímu zpracování. Pohon šnekovice je zajištěn elektropřevodovkou na přírubovém víku žlabu dopravníku. Standardně lze těmito šnekovými dopravníky v přímé linii dopravovat materiál do vzdálenosti 2,7 m, 7 a 9 metrů. Doplňkové vybavení jako nosné konstrukce, různé tvary násypek, schody, lávky a podpěry lávek jsou dodávány na základě projektové dokumentace. Obr. 28 : Příjmová linka se šnekovými dopravníky firmy MAUTING 25

26 3.4. Drtící odstopkovací a separační zařízení Drtiče hroznů Tato zařízení jsou tvořena násypkou, která přivádí hrozny k drtícím válcům vyrobeným z pryže, hliníku, případně jiného materiálu odolného vůči korozi s potravinářským atestem. Podle charakteru produktu lze vzdálenost drtících válců regulovat, tak aby docházelo k šetrnému narušení drcených bobulí bez porušení jader. Moderní konstrukce drtičů jsou doplněny o elektronické mikrospínače pro okamžité zastavení stroje v případě vniknutí nežádoucího předmětu do mlecí části. Pohon válců je řešen od elektromotorů doplněných o invertor s příslušným potenciometrem na seřízení rychlosti jejich pohybu. Drtiče běžně dosahují výkonnosti od 2 do 20 (až 100) tun za hodinu Mlýnkoodstopkovače Mlýnkoodstopkovače představují standardní zařízení slučující oba typy pracovních ústrojí drtič a odstopkovač. Odstopkování je prováděno nejčastěji pevně uchyceným nebo rotujícím válcovým sítem vyrobeným z nerezové oceli nebo odolného plastu. Plocha síta je pokryta otvory, které umožňují propad oddělených bobulí. Účinek oddělení bobulí od třapin je zvýšen rotující hřídelí umístěnou souběžně s podélnou osou poloválcového síta nebo ve středové části rotujícího válcového koše. Hřídel je po obvodu opatřena lopatkami (ocelové s násypkou podrcená surovina postupuje dále do odstopkovací části. U nových konstrukcí dochází nejdříve k oddělení třapin a až potom k šetrnému podrcení bobulí. Ve vyspělých vinařských státech je v posledních letech stále častěji věnována pozornost progresivním zpracovatelským technologiím. V nejmodernějších technologických linkách jsou proto postupně zaváděny stroje nové konstrukce pro šetrné odstopkování hroznů a stroje pro separaci nežádoucích příměsí obsažených ve sklizeném produktu (úlomky listů, letorostů, mechanicky poškozené bobule, bobule napadené plísní apod.). Neustálý vývoj a zdokonalování těchto moderních zpracovatelských zařízení přispívá ve vinařských provozech k produkci vín špičkové kvality. Vedle separačních zařízení standardní konstrukce jsou tak do provozní praxe postupně zaváděny novější typy odstopkovačích zařízení. Jejich hlavní úlohou je co nejšetrnější oddělení bobulí od třapin, bez jakéhokoliv mechanického narušení. Tato odstopkovací 26

27 zařízení nahrazují běžné typy drtičů a mlýnkoodstopkovačů, které jsou dnes běžným vybavením všech vinařských provozů. Odstopkovač EUROSELECT Přestavitelem odstopkovačích zařízení nové generace je EUROSELECT firmy SCHAFENBERGER. Zařízení umožňuje vytřídit bobule v závislosti na stupni jejich vyzrálosti, což je klíčový předpoklad pro tvorbu vysoce kvalitního vína. Z konstrukčního hlediska je zařízení tvořena vibračním dopravníkem, na který navazuje sítový pásový dopravník z plastu. Hrozny přiváděné přes násypku jsou na ploše dopravníku účinkem vibrací rozprostřeny do tenké vrstvy a jsou posouvány dále na sítový dopravník. Nad ním jsou ve středové části za sebou umístěny dvě dvojice rotorů osazených hvězdicovitými elementy s prohnutými prsty. Zahnuté konce prstů umožňují šetrné oddělení bobulí od třapin. Každá z dvojice rotorů má jiné otáčky a umožňuje tak selektivně oddělit bobule v závislosti na jejich vyzrálosti (rozdílná velikost poutací síly) v příslušném sektoru. Oddělené bobule pak propadávají přes otvory v dopravníku na šikmé skluzy a odtud na dva pásové dopravníky, které je přivádí k lisu nebo do nakvášecích nádob. Třapiny jsou včetně ostatních příměsí unášeny dopravníkem dále a vypadávají v jeho horní části. Kvalitu a účinnost separace lze ovlivnit správným seřízením stroje především v závislosti na odrůdě, vyzrálosti bobulí apod. V pracovním režimu lze nastavit rychlost pohybu dopravníku a rychlost otáček rotorů. Perforované síťové dopravníky jsou vyráběny v šířkových modulech, což uživatelům umožní výběr vhodného typu s odpovídající výkonností. Výkonnost zařízení se pohybuje od 5 do 10 tun za hodinu. Odstopkovač SELECTIV PROCESS WINERY Jiným konstrukčně odlišným typem je odstopkovací zařízení SELECTIV PROCESS WINERY firmy PELLENC. Celý systém je tvořen dvěma vibračními prutovitými ústrojími umístěnými nad roštovým dopravníkem. Pruty mají kapkovitý tvar a tvoří zmenšenou obdobu pracovního ústrojí sklízeče hroznů. Mezi pruty jsou pomocí roštového dopravníku přiváděny sklizené hrozny. Jejich lepšímu posunu napomáhají plastové prsty uchycené na řemeni vedeném ve dvojici kladek nad dopravníkem. Prutová ústrojí působením vibrací oddělují jednotlivé bobule od třapin, bobule propadávají otvory v dopravníku a dopadají na systém aktivního roštu tvořeného několika horizontálně uloženými souhlasně rotujícími hřídelemi. Plastové segmenty 27

28 aktivních roštů vytvářejí systém mezer, které umožňují propad bobulí na vynášecí pásový dopravník. Zbývající příměsi jsou pak odvalovány po pracovních plochách válců a vyhazovány tak na samostatný dopravník. Účinnost odstopkování je téměř absolutní, účinnost separace dosahuje až 95%. Výkonnost se pohybuje v rozmezí od 8 do 12 tun za hodinu. S ohledem na celosvětově rostoucí podíl mechanizovaně sklízených hroznů a požadavek na jejich vysokou kvalitu při zpracování, jsou rovněž vyvíjena zařízení umožňující separaci nečistot obsažených ve sklizeném produktu, separací poškozených nebo nevhodně vybarvených bobulí. Podle účelu a konstrukce jsou označovány jako vibrační stoly nebo separační zařízení. Konstrukčně jednodušší zařízení využívají nejčastěji princip mechanických vibrací. U náročnějších typů se používají systémy pneumatické, optoelektrické nebo jejich vzájemné kombinace Vibrační stoly Vibrační stoly jsou určeny pro příjem celých hroznů nebo bobulí získaných při sklizni pomocí sklízečů. Jejich význam spočívá především v rychlém rozdělení produktu do tenké vrstvy bez mechanického poškození a jeho dopravě k dalším zařízením příjmové linky nejčastěji odstopkovacímu a separačnímu zařízení. Vibrační stoly mohou být rovněž využívány jako inspekční pásy, podél nichž stojí pracovníci a provádějí vizuální hodnocení produktu s jeho následným vytříděním od nečistot a nežádoucích příměsí. Mezi hlavní nevýhody tohoto způsobu separace patří v současnosti vysoký podíl lidské práce a s ním spojené vysoké náklady. V porovnání s automatickými systémy pro separaci navíc dosahují nižší výkonnosti. Vibrační stoly jsou tvořeny násypkou o různém objemu, běžně hl. Pod násypkou je umístěn rošt umožňující částečné scezení moštu z přiváděného produktu. Hlavní konstrukční část pak tvoří pryžový pásový dopravník nebo deska pracovního stolu s vibračním pohybem, díky němuž jsou hrozny nebo bobule plošně rozděleny do tenké vrstvy. Šířka dopravníku nebo stolu se pohybuje mezi 0,7 až 1 metrem, délka mezi 1,5 až 5 metry. Výkonnost vibračních stolů je regulovatelná a závisí především na rychlosti pohybu dopravníkového pásu. U vibračních stolů s pásy standardní konstrukce se pohybuje 28

29 v rozmezí 2 až 10 tun za hodinu. Celé zařízení má plastové nebo nerezové provedení, které umožňuje snadnou údržbu. Spojením vibračního stolu se separačním ústrojím různých typů, vznikají konstrukčně a investičně náročnější varianty separačních zařízení, jejichž společným znakem je snaha o co nejšetrnější dosažení čistého produktu Separátory Automatické třídící zařízení TOMMY Příkladem může být automatické zařízení TOMMY firmy CMA, které je určeno k separaci drobných nečistot, jako jsou například zbytky třapin a listů v produktu po mechanizované sklizni, nebo u bobulí oddělených v odstopkovači. Vstupní část zařízení tvoří pouhé vibrační síto s podélnými štěrbinami, díky nimž dochází při pohybu tříděného produktu ke scezení šťávy uvolněné z narušených bobulí. V koncové části je nad sítem příčně umístěno hradítko, které napomáhá rozhrnutí produktu do tenké vrstvy. Pod dopravníkem je umístěn kartáč, který zabezpečuje průběžné čištění. Zařízení dosahuje výkonnosti 2-6 tun za hodinu, podle charakteru produktu. Automatické třídící zařízení VINICLEAN Automatické třídící zařízení VINICLEAN firmy SOCMA. je určeno především pro separaci nečistot obsažených v produktu získávaném při plně mechanizované sklizni hroznů. Zařízení je tvořeno násypkou, přes kterou je tříděný produkt přiváděn na plochu vibračního síta kde dochází nejprve ke scezení moštu z narušených bobulí. Po vibračním stole jsou tříděné bobule postupně posouvány až ke koncové části, kde je uložen horizontální rotor s prsty, které vytvářejí mezery, mezi nimiž jednotlivé bobule propadávají do násypky a dále na dopravník. Příměsi v podobě úlomků třapin, řapíků, listů aj. jsou odseparovány a dopravovány k vynášecímu šnekovému dopravníku. Účinnost separace dosahuje až 95%. Výkonnost zařízení se pohybuje v rozmezí od 5 do 10 tun za hodinu. Pneumatické separační zařízení MISTRAL Mezi separační zařízení, využívající pneumatické prvky patří MISTRAL firmy VAUCHER BEQUET nebo firmy BUCHER VASLIN. Obdobně jako u předcházejících typů, jsou tato automatická separační zařízení určena pro čištění produktu získaného při plně mechanizované sklizni. 29

30 Produkt je rozvrstven a poté prochází vzduchovou clonou, ve které se vyfiltrují nečistoty. Výkonnost u pneumatických separačních zařízení dosahuje od 2 do 18 tun za hodinu. Pneumatický a optoelektronický separátor SELECTIV PROCESS VISION K nejnovějším separátorům v této oblasti potom patří zařízení SELECTIV PROCESS VISION od firmy PELLENC, využívající pneumatické a optoelektronické prvky. Celé zařízení je určeno především k separaci třapin a dalších nečistot obsažených ve sklizeném produktu a k separaci poškozených, nebo nevhodně vybarvených bobulí u modrých moštových odrůd. Reakční doba od naskenování až po odstřelení bobule proudem tlakového vzduchu je kratší než 30 milisekund. Účinnost separace dosahuje až 99%, výkonnost se pohybuje od 6 do 12 tun za hodinu, podle charakteru tříděného produktu. (ZEMÁNEK, BURG, 2011) 30

31 4. Vypracování 4.1. Přehled využívaných zařízení pro sklizeň a příjem hroznů V následujících tabulkách se nachází výčet zařízení využívaných pro příjem hroznů a jejich dopravu k příjmu. Tab. 1.: Přehled zařízení pro příjem a transport hroznů Firma Typ Výkon motoru Výkonnost/Kapacita Funkce Doplňky MONOS Příjem TECHNOLOGY V300 2,2kW 3600 kg hroznů MONOS TECHNOLOGY V400 2,2kW 4800 kg Příjem hroznů WOTTLE zachytávací žlab 1,5-4 kw Příjem hroznů Monočerpadlo nebo odstopkovač SOCMA pásový dopravník - - Transport hroznů Přídavný drtič hroznů VITOKONEX NTA 0,75kW 10-20t/hod Transport hroznů BIOPRO pásový dopravník t/hod Transport hroznů Přídavný drtič hroznů šnekový Transport Možnost modulární MAUNTING dopravník - - hroznů skladby dopravníku Následující tabulky představují přehled mezi sklizňovými návěsy a nesenými kontejnery. Firma FURHMANN Typ LWS Tab. 2.: Přehled návěsů LWS firmy FURHMANN Typ Velikost korby Objem korby (v kg) Výška LWS x LWS x LWS x LWS x LWS x LWS x LWS x

32 Firma FURHMANN Typ MW Tab. 3.: Přehled návěsů MW firmy FURHMANN Typ Velikost korby Objem korby (v kg) MW x MW x MW x MW x Firma BRANTNER Tab. 4.: Přehled návěsů firmy BRANTNER TYP Velikost korby Objem korby (v kg) Výška x x x Firma ENOVENETA Tab. 5.: Přehled návěsů firmy ENOVENETA Typ Velikost korby Velikost návěsu Objem korby (v kg) Váha MODEL x 1500 x x 1500 x MODEL x 1500 x x 1500 x MODEL x 1800 x x 1800 x MODEL x 1800 x x 1800 x Firma LUIGI SARZOLA Tab. 6.: Přehled kontejnerů firmy LUIGI SARZOLA Typ Rozměry (mm) Nosnost (kg) MODEL x MODEL x MODEL x Jak je z tabulek patrné, nejčastější rozměr sběrných van se pohybuje od 1200 do 4000 kg. U výklopných-nesených traktorových kontejnerů se nejčastější rozměr pohybuje od 400 do 800 kg. 32

33 4.2 Modelové výpočty výkonnosti pro vybrané sklizňové návěsy V následujících tabulkách jsou zváženy modelové situace pro případ sklizně pomocí 8 pracovníků a sklizňového návěsu. U pracovníka počítáme výkonnost 600kg sklizených hroznů za směnu. (ZEMANEK, BURG, 2003) Modelové případy jsou vypracovány pro návěsy pro 1500, 2000, 3000 a 4000 kg přepravovaných hroznů. Modelové cesty jsou ve vzdálenosti od 1 do 5 km. Při cestě s hrozny je počítána maximální rychlost 20 km za hodinu. Při zpáteční cestě se počítá s rychlostí 25 km za hodinu. Vykládková doba byla určena na 24 minut. Tab. 7.: Modelové výpočty pro návěs o nosnosti 1500 kg kg 1 km 2 km 3 km 4 km 5 km Tp (min) 112,5 112,5 112,5 112,5 112,5 TD1 (min) TD2 (min) 2,4 4,8 7,2 9,6 12 Tv (min) T (min) 141,9 147,3 152,7 158,1 163,5 Hrozny sklizené za 634, , , ,26 550,4587 hodinu (kg) Tab. 8.: Modelové výpočty pro návěs o nosnosti 2000 kg kg 1 km 2 km 3 km 4 km 5 km Tp (v min.) TD1 (v min.) TD2 (v min.) 2,4 4,8 7,2 9,6 12 Tv (v min.) T (v min.) 179,4 184,8 190,2 195,6 201 Hrozny sklizené za 668, , , , ,0149 hodinu (kg) Tab. 9.: Modelové výpočty pro návěs o nosnosti 3000 kg kg 1 km 2 km 3 km 4 km 5 km Tp (v min.) TD1 (v min.) TD2 (v min.) 2,4 4,8 7,2 9,6 12 Tv (v min.) T (v min.) 254,4 259,8 265,2 270,6 276 Hrozny sklizené za 707, , , , ,1739 hodinu (kg) 33

34 Tab. 10.: Modelové výpočty pro návěs o nosnosti 4000 kg kg 1 km 2 km 3 km 4 km 5 km Tp (v min.) TD1 (v min.) TD2 (v min.) 2,4 4,8 7,2 9,6 12 Tv (v min.) T (v min.) 329,4 334,8 340,2 345,6 351 Hrozny sklizené za 728, , , , ,7607 hodinu (kg) Graf. 1.: Graf s přehledem časů Čas (min) kg sklizňový návěs 2000 kg sklizňový návěs 3000 kg sklizňový návěs 4000 kg sklizňový návěs Vzdálenost (km) Graf. 2.: Graf s přehledem výkonností 800 Množství sklizených hroznů (kg/hod) kg sklizňový návěs 2000kg sklizňový návěs 3000kg sklizňový návěs 4000kg sklizňový návěs Vzdálenost (km) 34

35 4.3. Komentář k modelovým výpočtům Jak je z výpočtů, tabulek a grafu č. 1 patrné, pokud je sklizeň prováděna s nižším množstvím pracovníků, je vhodné sbírat do menších sklizňových návěsů, zejména máme-li k dispozici více sklizňových návěsů. Pokud je však pracovníků více, je mnohem vhodnější využití velkého sklizňového návěsu. Je to z toho důvodu že při sklizni, zvláště za slunečného počasí, může docházet k osvitu hroznů přímým slunečním světlem a tím také jejich nežádoucímu oteplování. Je proto nutné dobu nakládání ve vinici co nejvíce minimalizovat. Jak je patrné z grafu č. 2, nejvyšší výkonnosti dosáhneme pří využití největší přepravní vany, jelikož snížíme časy ztracené přepravou zvětšením množství přepravovaného produktu. Z tohoto důvodu je vhodné užívat střední velikosti přepravních van (2000 kg a 3000 kg), které nabízejí kompromis mezi krátkou nakládkou a velkým přepravním objemem. Je také nutné při volbě velikosti sklizňového návěsu uvážit jak dalekou cestu budou hrozny při transportu překonávat. Při přepravě na delší vzdálenost je nutno uvážit i kvalitu cesty a možné mechanické poškození hroznů při přepravě. To se dá eliminovat nižší rychlostí, která však opět prodlouží dobu přepravy. 35

36 5. Závěr Sklizeň hroznů a tím spíše jejich doprava do provozu a po něm, se již neobjede bez mechanizačních prostředků, které usnadňují práci. Vybírání nejvhodnější sklizňové mechanizace je pro každého vinaře, rok co rok, aktuální téma, ať se jedná o nové bedny nebo modernizaci příjmové linky. V současnosti je tlak na kvalitnější vína a ty si žádají více šetrné manipulace zvláště při sklizni a dopravě do provozu. Na delších vzdálenostech je možné využívat i chlazení suchým ledem. Při využívání sklizňových návěsů v kombinaci s nízkým počtem sběračů je vhodné využívat návěsy s nižším objemem, zejména kvůli jejich rychlejšímu plnění a z toho vyplývajícímu rychlejšímu zpracování. Výhodou je menší ohřev přepravovaných hroznů. Pokud máme k dispozici množství sběračů, můžeme využít větší sklizňové vany a tím dosáhnou vyšší sběrové výkonnosti. 36

37 6. Abstrakt Bakalářská práce je zaměřena na perspektivní dopravní a příjmová zařízení ve vinohradnictví a vinařství. Cílem této bakalářské práce bylo uvést rozličné druhy technologických procesů a postupů při přepravě a manipulaci s hrozny s důrazem na perspektivní mechanizační dopravní systémy, které jsou schopny mnohonásobně snížit pracnost při výrobě. Součástí práce bylo i vypracování modelových výpočtů pro přepravní časy v průběhu částečně mechanizované sklizně včetně přehledových tabulek sklizňových van od vybraných výrobců. Klíčová slova : příjmové zařízení, mechanizace, doprava, vinařství 37

38 7. Summary This bachleor thesis is oriented towards perspective mechanization systems and income devices in viticulture and winery. The aim of this work was show different kinds of technologic processes and procedures during transportation and manipulation with grapes, focused on perspective mechanization transport systems, which are able to greatly reduce elaborateness during the production. Part of the work was development of model calculating time of transport during partly mechanization harvest including survey table of harvest bath from selected manufacturers Keywords : income device, mechanization, transportation, viticulture 38

39 8. Přehled použité literatury a zdrojů BURG, P., ZEMÁNEK, P., 2011: Zařízení pro odstopkování hroznů a separaci bobulí (1.). Vinařský obzor. č.2., ročník 104/2011. s ISSN BURG, P., ZEMÁNEK, P., 2011: Zařízení pro odstopkování hroznů a separaci bobulí (2.). Vinařský obzor. č.3, ročník 104/2011. s ISSN KRAUS, Vilém. Pěstujeme révu vinnou. 2., aktualiz. a rozš. vyd. Praha: Grada, 2012, 111 s., [16] s. barev. obr. příl. Česká zahrada. ISBN STEIDL, R.: Sklepní hospodářství. V českém jazyce vyd. 1. Valtice: Národní salon vín, 2002, 307 s. ISBN TRÉŠEK, Z.:Řešení variant přepravy a manipulace při sklizňových operacích ve vinohradnictví, Bakalářská práce, MZLU Brno ZF Lednice, 2007 WALG, O. Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. vyd. Mainz: Fachverl. Fraund, s. ISBN ZEMÁNEK, P, BURG, P.: Speciální mechanizace: mechanizační prostředky pro vinohradnictví. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2003, 93 s. ISBN ZEMÁNEK, P, BURG, P.: Technika pro vinařství, MZLU Brno, ZF Lednice, 2011, skriptum, pracovní verze ZEMÁNEK, P., ABRHAM, Z.: Expertní systém pro využití mechanizačních prostředků ve vinohradnictví a ovocnictví. Referát z mezinárodní konference, VŠP Nitra, 18. říjen 2001, s , ISBN X ZEMÁNEK, Pavel a Patrik BURG. Vinohradnická mechanizace. Olomouc: Petr Baštan, c2010, 200 s. ISBN

40 9. Přílohy Příloha č. 1 Výklopné kontejnery LUIGI SARZOLA 40

41 Příloha č.2 Příjmové a separační zařízení firmy WOTTLE 41

42 Příloha č. 3 Dopravníky, třídící pásy a vibrační násypky firmy BIOPRO 42