ES2235761T3 - Deposito mezclador para fluidos que contienen cuerpos solidos en suspension, particularmente mostos con uvas que deben ser maceradas. - Google Patents

Abstract

Depósito para fluidos, particularmente para líquidos en los que hay cuerpos sólidos en suspensión, que comprende una caja cilíndrica (2) con un eje horizontal, una o más válvulas (6, 7) para el desagüe del fluido, un eje giratorio (20) coaxial con la caja en el que unos elementos (23) diseñados para provocar el mezclado continuo del fluido como consecuencia del giro del eje en que están montados, unos medios (8, 24) para retirar los cuerpos sólidos que hay depositados en el fondo del depósito después de la evacuación del fluido, caracterizado porque los elementos mezcladores (23) están configurados en forma de tiras que se doblan fijadas al eje (20) de tal modo que son capaces de doblarse a su alrededor y porque los medios para extraer los cuerpos sólidos comprenden también unos elementos de rascado (24) formados por una barra (24a) que se extiende transversalmente con respecto al eje en oposición al respectivo elemento mezclador, en el extremo libre del cual está montado un soporte curvado(24b) para un cepillo (24c), estando inclinado dicho cepillo con respecto a las generatrices de caja cilíndrica y que hace contacto deslizante con ésta.

Description

Depósito mezclador para fluidos que contienen cuerpos sólidos en suspensión, particularmente mostos con uvas que deben ser maceradas.

La invención se refiere en general a aquellos depósitos en el interior de los cuales se mantienen en agitación unos fluidos que contienen cuerpos sólidos en suspensión de tal modo que se proporciona a éstos unas propiedades más uniformes.

Más particularmente, la invención se refiere a depósitos utilizados en el sector de la fabricación de vino para la producción de vino.

En estos depósitos las pieles de las uvas prensadas se dejan para que maceren junto con su mosto de manera que proporcione a éste último las propiedades organolépticas deseadas: como es conocido, efectivamente, las pieles maceradas liberan en el mosto sustancias que ayudan a determinar el color, el aroma, el bouquet y otras propiedades del vino.

Además, los depósitos mencionados anteriormente también permiten controlar la fermentación del mosto que se tiene que obtener porque pueden asegurar una temperatura uniforme de éste y distribuir de una manera homogénea la levadura en el interior de la masa líquida.

En el sector de fabricación del vino, se hace referencia a los depósitos mencionados anteriormente mediante diferentes nombres (por ejemplo, fermentadores, maceradores, tanques de fermentación, cuba de vinificación, etc.); en el resto de esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, en aras de la simplicidad, únicamente se utilizará el término "fermentador", sin que implique por ello ninguna limitación.

Habiéndose hecho constar lo anterior, se debe de decir que los fermentadores, actualmente utilizados comprenden esencialmente un contenedor cilíndrico de eje horizontal en el interior del cual se alojan unos medios para el mezclado del mosto y de las pieles de la uva: de este modo se asegura un contacto más homogéneo entre ellos y al mismo tiempo se impide que las pieles se vayan acumulando en la superficie libre del mosto, flotando en éste, de modo que forma el llamado orujo.

Desde un punto de vista funcional, los fermentadores deberían ser capaces de llevar a cabo algunas funciones importantes, que incluyen la agitación del mosto referido anteriormente, y la evacuación de éste con la consiguiente extracción del orujo.

Por lo que se refiere a la primera función, es importante que los medios de mezclado considerados previamente tengan una acción que sea uniforme a lo largo de la masa contenida en el interior del fermentador y también de modo que no dañen el orujo; en efecto, si la acción de estos medios provocase la disgregación de las pieles, estas últimas podrían liberar en el mosto sustancias capaces de alterar las propiedades organolépticas del mosto de una manera no predecible.

Por lo que se refiere a la segunda función, está relacionada con la descarga del mosto y del orujo; mediante la realización de estas dos operaciones por separado, el líquido se puede extraer sin ningún cuerpo sólido en él, mientras que cuando se limpia el fermentador posteriormente se hace de modo que se extraen las pieles y las pepitas de la uva.

En la actualidad existen varios fermentadores que llevan a cabo las funciones mencionadas anteriormente; por ejemplo, en algunos conocidos la caja cilíndrica externa es capaz de girar alrededor de su eje (de una forma similar a como lo hace un mezclador de hormigón) y presenta internamente un tornillo de Arquímedes con la función de alimentar el orujo depositado en el fondo del depósito vacío, hacia una abertura de salida.

Otra solución consiste en unos fermentadores que internamente presentan un eje giratorio provisto con unas hojas direccionables especiales; dependiendo del sentido de giro del eje, las hojas son dirigidas de forma que realizan el mezclado del mosto o la descarga del orujo.

En ambos casos los fermentadores son estructuralmente y/o funcionalmente bastante complejos y por lo tanto no resultan convenientes ya sea desde un punto de vista funcional o sea desde de un punto de vista de la relación del coste.

Los documentos EP nº 807 679, EP nº 56610 y DE 8 816 449U dan a conocer un fermentador similar.

La presente invención tiene como objetivo remediar esta situación; por lo tanto tiene el objetivo de proporcionar un depósito capaz de superar los inconvenientes del estado de la técnica mencionado anteriormente.

Este objetivo se alcanza mediante un depósito, cuyos rasgos característicos se reivindican al final de esta descripción.

En aras de la claridad, a continuación se describe una realización preferida y no limitativa de ésta y se ilustra en los dibujos adjuntos en los que respectivamente:

- la figura 1 ilustra una vista en perspectiva, con una parte extraída, de un fermentador según la invención;

- la figura 2 ilustra una vista seccionada longitudinalmente del mismo fermentador;

- la figura 3 ilustra un detalle del fermentador según las figuras anteriores;

- las figuras 4a, 4b, 4c, 4d ilustran una vista esquemática del interior del fermentador referido anteriormente, en las respectivas condiciones de funcionamiento.

A la luz de los dibujos considerados anteriormente, el ejemplo de un fermentador según la invención se presenta designado en su totalidad mediante el número de referencia 1.

Dicho fermentador comprende una caja cilíndrica de acero inoxidable 2, cerrado en sus extremos mediante una sección frontal 3 y una sección trasera 4, y soportado en posición horizontal mediante una serie de patas fijas 5.

El depósito 1 está provisto con dos válvulas 6 y 7 dispuestas a alturas respectivas a partir del suelo y destinadas a evacuar el mosto, la primera de las cuales está situada en oposición a un canal 8 para la recogida del orujo; este canal presenta en la parte frontal una abertura 9 que está cerrada mediante una compuerta 10.

La caja cilíndrica 2 presenta montado en su interior, giratorio y coaxialmente con éste, un eje 20 con una sección transversal poligonal, que en este caso es también cuadrada; el giro del eje se realiza mediante un motor 21 alojado en el exterior del fermentador.

Una serie de elementos mezcladores 23 y de elementos rascadores 24 están montados en el eje 20 y se consideran a continuación en detalle.

El primero comprende dos paneles 23a, 23b articulados entre sí de tal modo que forman una estructura articulada, en el que el primero de dichos paneles está a su vez montado de forma articulada en el lado exterior del eje 20, puesto que este último presenta una sección transversal cuadrada, el montaje de los elementos del mezclador es indudablemente mucho más fácil y más estable en comparación con el caso de un eje con una sección transversal circular.

Básicamente se puede decir que los paneles articulados en conjunto forman un tipo de paleta flexible que es capaz de girar alrededor del eje 20, tal como se verá más claramente a continuación.

También hay ubicado un respectivo elemento de rascado 24 en el lado opuesto de cada elemento de mezclado 23.

Dicho elemento de rascado comprende una barra 24a fijada al eje 20 tangencialmente con respecto a éste; en este caso también es posible destacar que la sección transversal cuadrangular del eje facilita el montaje tangencial de la barra a ése.

El extremo de la barra presenta, montado en ella, un soporte curvado 24b orientado de una manera inclinada con respecto a las generatrices de la caja cilíndrica 2 y en el que hay aplicado un cepillo de goma 24c; este último está en contacto con la superficie interna de la caja 2, de una forma similar al contacto entre la hoja del limpiaparabrisas y el parabrisas de un coche.

Tal como se ha observado a partir de los dibujos, las barras 24a de los elementos de rascado 24 están dispuestas a lo largo del eje 20 escalonadas a 90º cada una con respecto a las otras.

Finalmente, el fermentador de este ejemplo se completa mediante dos agujeros de hombre 26 y una unidad de control 27 que contiene los diversos controles para el funcionamiento de éste, lo que sucede de la manera que se describe más abajo.

El mosto con las uvas prensadas se introduce en el interior del fermentador 1 a través de los agujeros de hombre 26; a continuación de lo cual se gira el eje 20 mediante el ajuste de los parámetros de funcionamiento en la unidad de control 27. En conexión con esto se debe destacar que la velocidad de giro y la duración durante la cual se mantendrá dicha velocidad dependerá de las circunstancias individuales y también variará de acuerdo con el tipo de vino que se va a producir; en consecuencia la unidad de control también está provista con unos medios temporizadores de tal manera que se puede ajustar el ciclo de funcionamiento del fermentador.

La resistencia ofrecida por el mosto y el orujo durante el giro del eje 20 es tal que los elementos mezcladores 23 se balancean hacia atrás alrededor del eje del gozne del panel asociado 23a, hasta que se para contra el eje 24a del correspondiente elemento rascador 24; esta situación se ilustra en la figura 3 en la que una línea discontinua indica la posición asumida por un elemento mezclador 23, que queda contra el elemento rascador 24 adyacente debido a la resistencia a la que se ha referido.

Se puede entender fácilmente que en esta condición cada elemento mezclador 23 asume una configuración estable (que podría ser considerada rígida en oposición a la configuración flexible en las restantes condiciones), mientras que su acción de agitación en el mosto y en el orujo es muy efectiva debido a su forma plana que ofrece una amplia sección transversal resistente desde el punto de vista de la dinámica de los fluidos.

También se tiene que destacar que, durante esta etapa, los elementos de rascado 24 contribuyen, aunque en menor medida que los elementos mezcladores, a la agitación de la masa fluida presente en el fermentador.

Una vez que se ha completado la maceración de las pieles de la uva, se evacua el mosto; esta operación se lleva a cabo mediante la abertura de la válvula situada en un nivel más alto.

Es importante señalar que, durante esta etapa, las pepitas de la uva que no flotan en el mosto, así como el orujo, se acumulan en el canal de recogida 8; se pueden descargar en cualquier momento mediante la abertura de la válvula de fondo 6. La posibilidad de la extracción separada de las pepitas de la uva es una ventaja adicional del fermentador según la invención, evitando la contaminación del mosto con dichas pepitas con el riesgo de la modificación de su sabor.

Una vez se ha completado la evacuación del mosto, el orujo "seco" depositado en el fondo de la caja cilíndrica 2 se extrae mediante el giro del eje 20 (véanse las figuras 4a a 4d) en el sentido opuesto al que se ha llevado a cabo durante la precedente etapa de mezclado.

En el transcurso de esta operación los elementos mezcladores 23 no son empujados (por el mosto) contra los elementos rascadores 24, pero en lugar de eso tiende a doblarse de modo que los paneles 23a, 23b se disponen alrededor del eje como si lo estuvieran envolviendo; en consecuencia su acción resulta insignificante en comparación a la de los elementos rascadores que, con los pasos que siguen, limpian la superficie interna de la caja cilíndrica 2 transportando el orujo hacia el canal de recogida 8.

Estos efectos son debidos al hecho de que están inclinados, tal como se ha mencionado anteriormente, con respecto a las generatrices de la caja cilíndrica; también se debería señalar que el sentido de giro del eje debe estar coordinado con esta inclinación de modo que se obtenga el efecto deseado de empujar el orujo hacia la sección frontal extrema 3 del fermentador.

A continuación, se descarga el orujo mediante la abertura de la compuerta 10 que cierra la abertura 9.

A partir de lo que se ha descrito anteriormente se puede entender cómo la invención alcanza el objetivo subrayado.

Las funciones de mezclado del mosto con el orujo y la consiguiente descarga de éste se realizan, de hecho, de tal forma que se superan los inconvenientes que se encontraban en el anterior estado de la técnica.

Tal como ya se ha mencionado, la acción de mezclado realizada por los elementos 23 es particularmente efectiva; esto es atribuible en primer lugar a su forma amplia y a su movimiento, que permite que se ejerza una fuerza en el fluido en una dirección principalmente tangencial con respecto al caja cilíndrica.

Asimismo, la disposición escalonada a 90º con la que estos elementos junto con los elementos de rascado 24 están montados en el eje 20, contribuye favorablemente a hacer uniforme la acción de mezclado de la masa fluida.

Se debe destacar que la forma de los elementos de mezclado 23 es tal que durante el mezclado del mosto, no presentan bordes cortantes o esquinas que puedan cortar o dañar de ninguna manera las pieles de las uvas con las que entran en contacto; esto no sucede en aquellos fermentadores conocidos en los que las cubas de agitación del mosto están configuradas de una forma similar a aquellas de tornillos en hélice.

Por lo que se refiere, además, a la descarga del orujo, esta operación no da como resultado más complicaciones estructurales y/o funcionales para el fermentador.

Se realiza efectivamente mediante los elementos de rascado 24 que están montados en el mismo eje 20 que los elementos mezcladores 23: la extracción del orujo por lo tanto no requiere de operaciones externas, excepto para la actuación del eje 20 que se realiza por el usuario a través de la unidad de control 27.

Como se ha visto, en el fermentador según la invención los cuerpos sólidos que no flotan se pueden expeler separadamente a través del canal de recogida 8.

Esta posibilidad también surge a partir del hecho de que durante la agitación del mosto, estos cuerpos (en particular las pepitas de la uva) se depositan en el fondo de la caja cilíndrica 2 y son empujadas por los elementos rascadores 24 hacia el canal de recogida 8, de modo similar a lo que sucede con el orujo durante la descarga desde el fermentador.

Tal como se ha observado con referencia al ejemplo anterior, los diversos componentes que contribuyen según la invención a la obtención de los resultados mencionados anteriormente, son de fabricación simple y por lo tanto de bajo coste.

En conexión con esto se tiene que destacar cómo la medida de diseñar el eje 20 con una sección transversal poligonal y particularmente cuadrada o rectangular favorece el montaje en éste de varios elementos mezcladores y rascadores; de hecho, las superficies que definen el eje forman unas superficies óptimas para la fijación, de forma permanente o desmontable (por medio de soldadura o de otros sistemas), de estos elementos en la superficie exterior de aquél. Se tiene que destacar que la posibilidad de presentar un eje con una sección transversal no circular depende también de que la velocidad de giro empleada en esta aplicación no es elevada.

Hay que destacar, además, que el montaje de los elementos mezcladores 23 y los elementos rascadores 24 en el exterior del eje 20 evita tener que proporcionar a éste último con unas aberturas para recibir estos elementos, que podrían debilitar la estructura de éste y podrían producir peligrosos intersticios que dan pie a infiltraciones perjudiciales. En otras palabras, se puede establecer que con la realización preferida sugerida en la presente memoria es posible disponer un eje hueco (por ejemplo de tipo tubular) sin ningún posible punto en el que el mosto se puede filtrar en el interior creando problemas que se pueden imaginar fácilmente.

Obviamente resultan también posibles variaciones de la invención con respecto a lo que se ha descrito hasta ahora.

Por ejemplo, es obvio que la sección transversal cuadrada o rectangular del eje 20 permite el escalonado a 90º, de los elementos mezcladores 23 y los elementos rascadores 24, tal como se ha mencionado; es obvio, sin embargo, que mediante el cambio de lo forma poligonal de la sección transversal del eje, el número y el escalonado de estos elementos también cambia.

Adicionalmente éste último adicionalmente se puede fijar al eje de la forma más adecuada dependiendo de las circunstancias; en consecuencia es posible prever variantes en las que los elementos se aseguran de una forma amovible (por ejemplo, por medio de juntas de bayoneta u otras similares) de tal modo que permite el cambio de éstas en el caso de rotura u otros casos en los que se fijan permanentemente por medio de soldaduras, remaches, etc.

Una variación adicional de la invención que debe ser tenida en consideración es la de no realizar la construcción de los elementos mezcladores 23 en forma de paneles rígidos articulados entre sí, sino con tiras de material flexible de adecuada rigidez; es posible imaginar, por ejemplo, tiras de goma del espesor adecuado suficientemente fuertes como para mezclar la masa fluida en el fermentador y a la vez suficientemente flexible para que no afecte la descarga del orujo.

También se debe de destacar que el depósito formado por la caja cilíndrica y por las secciones de los extremos 3 y 4 también puede estar provisto con unos medios para la regulación de la temperatura del fluido en su interior.

Se puede entender fácilmente que es posible imaginar la más amplia variación de soluciones para este propósito; uno de estos es el de proporcionar un espacio intermedio alrededor de la caja cilíndrica o de una parte de ésta en el interior del cual hay circulando un fluido a la temperatura requerida (caliente o frío dependiendo de las circunstancias). No obstante también son posibles la aplicación de resistencias eléctricas, aislamiento del depósito y otras alternativas de este tipo.

Finalmente, se tiene que recordar cómo también la utilización del depósito según la invención, que en esta descripción se refiere principalmente al sector de fabricación del vino, también puede ser de naturaleza diferente; en consecuencia también es posible que se puedan realizar algunas modificaciones de adaptación dependiendo de la utilización del depósito en otras áreas, tales como por ejemplo para aceite, zumo de frutas u otros líquidos alimentarios.

Todas estas variaciones, sin embargo, están dentro de alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims (8)

1. Depósito para fluidos, particularmente para líquidos en los que hay cuerpos sólidos en suspensión, que comprende una caja cilíndrica (2) con un eje horizontal, una o más válvulas (6, 7) para el desagüe del fluido, un eje giratorio (20) coaxial con la caja en el que unos elementos (23) diseñados para provocar el mezclado continuo del fluido como consecuencia del giro del eje en que están montados, unos medios (8, 24) para retirar los cuerpos sólidos que hay depositados en el fondo del depósito después de la evacuación del fluido, caracterizado porque los elementos mezcladores (23) están configurados en forma de tiras que se doblan fijadas al eje (20) de tal modo que son capaces de doblarse a su alrededor y porque los medios para extraer los cuerpos sólidos comprenden también unos elementos de rascado (24) formados por una barra (24a) que se extiende transversalmente con respecto al eje en oposición al respectivo elemento mezclador, en el extremo libre del cual está montado un soporte curvado (24b) para un cepillo (24c), estando inclinado dicho cepillo con respecto a las generatrices de caja cilíndrica y que hace contacto deslizante con ésta.

2. Depósito según la reivindicación 1, en el que los elementos mezcladores (23) están formados por una pluralidad de paneles (23a, 23b) que están alineados y articulados entre sí de tal modo que forman las tiras que se doblan anteriormente mencionadas.

3. Depósito según las reivindicaciones 1 y 2, en el que los medios para la extracción de los cuerpos sólidos comprenden un canal de recogida (8) que está dispuesto debajo de la caja cilíndrica (2) y hacia el que son transportados estos cuerpos mediante los elementos de rascado (24) que siguen el giro del eje (20).

4. Depósito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el eje (20) presenta una sección transversal poligonal y en el que los pares de elementos mezcladores (23) y elementos rascadores (24) asociados están fijados al mismo a lo largo de las superficies planas definidas por su sección transversal poligonal.

5. Depósito según la reivindicación 4, en el que la sección transversal poligonal del eje (20) es cuadrada o rectangular y en el que las barras (24a) de los elementos de rascado (24) están dispuestas escalonadamente a 90º unas con respecto a las otras.

6. Depósito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que alrededor de la caja cilíndrica (2) o por lo menos en parte de ésta, está previsto un espacio intermedio para el paso de fluidos para calentar o enfriar el depósito.

7. Depósito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la caja cilíndrica (2) está aislada.

8. Fermentador de uva que comprende un depósito según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.