ES2290218T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento continuo de masa para dulces. - Google Patents
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Abstract
Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador de tornillo sin fin (M) con un rotor helicoidal (3, 11) para el transporte continuo de una masa para caramelos y con una carcasa de estátor (4, 12) equipada con calentamiento, carcasa que tiene una zona de entrada y una zona de descarga (10, 20) de diseño cónico y coaxial al rotor (3, 11) y un rotor (3, 11) que se apoya solamente en el lado de entrada sobre un muñón de árbol (6a, 13a), caracterizado porque el rotor (3, 11) está construido de forma calentable mediante una alimentación de vapor (7, 15) al espacio interior del rotor y porque la alimentación de vapor (7, 15) y la evacuación del condensado (8, 16) desde el espacio interior del rotor se produce en cada caso en el muñón de árbol (61, 13a) apoyado.
Description
Procedimiento y dispositivo para el transporte
continuo de masa para dulces.
En la producción industrial de dulces se
utilizan ampliamente instalaciones que trabajan en régimen continuo.
Estas instalaciones comprenden, generalmente, un cocedor en el que
se produce una masa de dulces (por ejemplo para caramelos)
compuesta de acuerdo con una receta predeterminada, para que en una
línea de procesamiento postconectada, en la que eventualmente se
mezcla la masa con ingredientes, enfriarla y, finalmente,
conformarla en caramelos individuales.
El transporte continuo de la masa, especialmente
desde el cocedor o bien desde un espacio de evaporación
postconectado al cocedor hasta una cinta de refrigeración, se
realiza muy frecuentemente por medio de un tornillo sin fin de
descarga que tiene la forma de un rotor helicoidal que gira en una
carcasa de estátor. En las instalaciones conocidas hasta la fecha,
el rotor se apoya en ambos extremos de la carcasa del estátor, es
decir por ambos lados, y para la descarga de la masa al final del
rotor se ha previsto en la carcasa del estátor una tubuladura de
descarga a través de la cual la masa sale aproximadamente de forma
perpendicular al eje del rotor.
Después del tornillo sin fin de descarga se han
conectado, con frecuencia, todavía uno o varios mezcladores en
forma de mezcladores de tornillo sin fin que comprenden también un
rotor helicoidal que gira en una carcasa de estátor, rotor
helicoidal que también se apoya por ambos lados y tiene una
tubuladura de descarga aproximadamente perpendicular al eje del
rotor. La carcasa de estátor está provista aquí, además, de
tubuladuras de alimentación a través de las cuales se pueden
dosificar de forma continua eventuales ingredientes como, por
ejemplo, soluciones colorantes o principios activos médicos que
pueden ser gaseosos, líquidos, pastosos, granulados o en forma de
polvo.
La GB 1 050 549 revela una rosca transportadora
cuyo estátor se templa de forma diferente por segmentos para cocer
una solución de azúcar de forma escalonada en capa delgada y obtener
rápidamente una masa de caramelo y, finalmente, someterla a
evaporación, al vacío y a la refrigeración. La masa de caramelo
terminada refrigerada es descargada por la tobera de extrusionadora
dispuesta en dirección del eje del rotor.
La GB 1 275 477 muestra un tornillo sin fin de
descarga, apoyado por ambos lados, para el transporte de masas de
caramelo, que puede estar montado a continuación de un espacio bajo
vacío y que tiene una carcasa calentable.
La EP 0 820 701 se refiere a una extrusionadora
para la producción de una masa pastosa de componentes para
chocolate. La D 2 se refiere, por lo tanto, a una extrusionadora
para la combinación clásica de aporte de calor mediante fricción y
mezcla para la producción de una masa pastosa a partir de material
granulado sólido o semisólido, teniendo que mantener una
temperatura de 0 a 28ºC por la refrigeración del rotor y del estátor
de acuerdo con la termosensibilidad del producto.
La US 4 839 193 revela una rosca transportadora
multietapa para la producción de una pasta de almendras a partir de
almendras enteras cuyo rotor está subdividido en varias secciones
que sirven para la trituración, el tratamiento térmico y la adición
de azúcar.
La US 4 666 730 muestra un procedimiento y un
dispositivo para la producción continua de una masa cocida de
caramelo. El tornillo sin fin de descarga mostrado se apoya por
ambos lados y la masa de caramelo sale por la zona de descarga a
través de una tubuladura de descarga dispuesta perpendicularmente al
rotor y es conducida directamente en otra rosca transportadora de
la cual una parte está construida como sistema de mezcla. El
extremo de descarga del sistema de mezcla se compone de una
tubuladura de descarga dispuesta perpendicularmente a su eje.
La DE 313 09 68 revela un mecanismo de impacto
para producir masas de azúcar aireadas, mecanismo que tiene un
tambor que gira dentro de una carcasa rotacionalmente simétrica, del
cual una sección final tiene forma de cono. La superficie del
tambor que gira y la superficie interior de la carcasa que lo
encierra están equipadas con herramientas de mezcla y de impacto
que se mueven pasando la una por el lado de la otra al girar el
tambor en su carcasa y mezclan aire entre la masa dulce debido a un
efecto intensivo de cizallamiento.
La GB 1 271 725 muestra una representación
esquemática de un tornillo sin fin por debajo de un espacio bajo
vacío con un mecanismo de impacto postconectado y otra rosca
transportadora esquemática pero sin zona de descarga cónica y
configurada coaxialmente al rotor y sin calentamiento por vapor del
rotor y de la carcasa.
La US 5 167 981 se refiere a la cocción de
caramelos sin azúcar al vacío. Los tornillos sin fin de salida para
la descarga de la masa desde el recipiente bajo vacío están
representados solamente de forma esquemática.
La extrusionadora calentable de la FR 2 733 122
con dos rotores que engranan sirve para la producción de caramelo
líquido. La carcasa es calentable y está representada solamente de
forma esquemática.
La EP 0418106 revela un procedimiento para la
producción de dulces a partir de un sustitutivo polímero de azúcar
que se obtiene por la polimerización de unidades de glucosa en
presencia de ácido cítrico y sorbitol. Este sustitutivo del azúcar
se llama polidextrosa y se caracteriza porque no cristaliza. Se
utilizan de preferencia dos rotores paralelos que engranan entre
sí. La rosca transportadora descrita se utiliza para conseguir
tiempos de permanencia lo más cortos posibles de la masa durante la
cocción al vacío. Es decir, la utilización del tornillo sin fin
para la cocción permite la utilización de menos cantidades de agua y
el calentamiento de la masa del caramelo hasta la fusión controlada
por el aporte de energía mecánica debido a la rotación del tornillo
sin fin.
En las instalaciones existentes hasta la fecha
se ha visto que no siempre se podía garantizar el tratamiento
necesario de cuidado uniforme de la masa. Esto ha sido debido al
hecho de que partes de la masa, especialmente en el extremo de los
rotores helicoidales, pueden tener un tiempo de permanencia de
diferente duración y que la masa sufre, en cualquier caso, durante
la descarga, una desviación abrupta debido a lo cual se producen
diferencias de temperatura y viscosidad en la masa u otras
desventajas, por ejemplo se produce una recristalización no deseada
de la masa.
Aquí, la invención proporciona medidas de
subsanación. Su objetivo es garantizar un tratamiento cuidadoso
uniforme de la masa también en su recorrido desde el cocedor hasta
la cinta de refrigeración y alcanza este objetivo por las
características identificativas de las reivindicaciones 1 y 9.
Este objetivo se alcanza, de acuerdo con el
sistema, debido a que el tornillo sin fin de descarga y/o los
mezcladores solamente están equipados con rotores helicoidales
alojados del lado de entrada y a que las tubuladuras de descarga de
estos dispositivos están dispuestas esencialmente en dirección del
eje de los rotores helicoidales. Así se evita de manera sencilla y
muy elegante que se produzcan en el extremo de descarga de los
rotores helicoidales tiempos de permanencia no controlados o
desviaciones abruptas que se oponen a un tratamiento cuidadoso
uniforme de la masa.
La invención también proporciona otras ventajas
que se explican más en detalle en la siguiente descripción de un
ejemplo de ejecución con ayuda del dibujo. El dibujo representa:
de forma esquemática, una parte diseñada según
la invención de una instalación continua para la producción de
dulces.
En la instalación representada en el dibujo la
masa para dulces, por ejemplo una masa para caramelos B, es
conducida de manera continua desde un cocedor (no representado en
detalle) hasta un espacio de evaporación 1 y desde éste hasta un
espacio bajo vacío 2. Desde este espacio bajo vacío se descarga la
masa por medio de un tornillo sin fin de descarga A, compuesto por
un rotor helicoidal 3 y una carcasa de estátor 4. Tanto el rotor 3
como también el estátor 4 y, eventualmente, la línea helicoidal del
rotor 9 están equipados con calentamiento.
El rotor 3 se apoya sobre un cojinete 6
solamente en el lado de entrada y es accionado en este punto por un
motor 5. La alimentación de vapor 7 y la evacuación del condensado 8
desde el espacio interior y, eventualmente, de la línea helicoidal
9 del rotor se realizan a través del muñón de árbol 6a del rotor del
lado del cojinete. Esta línea helicoidal puede ser de un filete de
una entrada o varias entradas y estar realizada con una altura de
paso constante o no constante, lo que depende principalmente del
tipo y de la naturaleza de la masa B a transportar y tiene en
cuenta una eventual modificación del volumen de la masa al abandonar
la zona de presión negativa 2. Lo mismo es aplicable para el
diámetro del árbol del rotor 3, que puede tener un diseño constante,
escalonado o de inclinación continua. La zona de descarga 10 del
tornillo sin fin de descarga A está configurada de forma cónica en
la representación del dibujo y coaxial al rotor 3, siendo este el
tipo de ejecución preferido. La zona de descarga, sin embargo,
también puede estar configurada de manera
excéntrica-cónica, es decir desplazada frente al
eje del rotor 3, en caso dado también con un ligero ángulo con
referencia al mismo. Solamente tendría que garantizarse que en el
extremo de descarga del rotor 3 no se produzca ninguna
desviación abrupta de la masa.
desviación abrupta de la masa.
Postconectado/s al tornillo sin fin de descarga
A se encuentra/n uno o varios mezcladores de tornillo sin fin, de
los cuales se ha representado en el dibujo un mezclador M. Este
mezclador (y también cualquiera de los demás mezcladores si se han
previsto varios) comprende una carcasa de estátor 12 y un rotor 11.
También este rotor 11 se apoya en un cojinete 13 solamente del lado
de la entrada y es accionado en este punto por un motor 14. Además,
el espacio interior del rotor 11 y, eventualmente, de su línea
helicoidal 19, lo mismo que el rotor, están construidos con
calentamiento, realizándose también aquí la alimentación de vapor 15
y la evacuación del condensado 16 desde el espacio interior y de la
línea helicoidal 19, eventualmente calentada, a través del muñón de
árbol 13a en el lado del cojinete. El mezclador tiene, además,
tubuladuras de dosificación 17 y 18.1 - 18.4 para los ingredientes
a añadir por dosificación, teniendo que señalarse especialmente que
el rotor 11 puede generar una zona 17a libre de sobrepresión, lo que
permite la adición por gravedad de, por ejemplo, ingredientes
granulados o en forma de polvo. Por lo demás, también aquí la zona
de descarga 20 del mezclador M está diseñada preferiblemente de
forma coaxial-cónica, pero sin embargo también puede
tener un diseño excéntrico-cónico como ya se ha
descrito para el tornillo sin fin de descarga A. Desde esta zona de
descarga 20 se lleva la masa a través de un segmento curvado de tubo
21, que puede tener, por ejemplo, la misma superficie transversal
que la zona cónica adyacente de descarga 10, 20 hasta su siguiente
procesamiento que ya no se explica aquí.
El apoyo unilateral, es decir en voladizo, de
los rotores helicoidales del tornillo sin fin de descarga A y del
mezclador M permiten, lo que se ha señalado ya en varias ocasiones,
un diseño de las zonas de descarga 10 y 20 libre de desviaciones
abruptas. Otra ventaja importante ha de verse en que ningún apoyo se
encuentra bajo sobrepresión y se evitan así fugas producidas, por
ejemplo, por una carga por compresión permanente debido a la masa
dulce a transportar. Esto tiene importancia especialmente en el caso
de masas abrasivas y/o en el caso de temperaturas mayores. Además,
la falta de una desviación abrupta de la masa conduce muy
ventajosamente a una solicitación mecánica reducida de los
aparatos.
Ya se mencionó que el rotor 11 del mezclador M
puede generar una zona libre de sobrepresión. Esto es aplicable,
naturalmente, también para el rotor 3 del tornillo sin fin de
descarga A. Generalmente, ambos rotores pueden estar equipados y
pueden ser operados de manera que durante el transporte de la masa
se genere una presión diferencial que permita, por ejemplo, por el
lado de aspiración una presión negativa y por el lado de impulsión
una sobrepresión.
Claims (9)
1. Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador
de tornillo sin fin (M) con un rotor helicoidal (3, 11) para el
transporte continuo de una masa para caramelos y con una carcasa de
estátor (4, 12) equipada con calentamiento, carcasa que tiene una
zona de entrada y una zona de descarga (10, 20) de diseño cónico y
coaxial al rotor (3, 11) y un rotor (3, 11) que se apoya solamente
en el lado de entrada sobre un muñón de árbol (6a, 13a),
caracterizado porque
el rotor (3, 11) está construido de forma
calentable mediante una alimentación de vapor (7, 15) al espacio
interior del rotor y porque la alimentación de vapor (7, 15) y la
evacuación del condensado (8, 16) desde el espacio interior del
rotor se produce en cada caso en el muñón de árbol (61, 13a)
apoyado.
2. Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador
de tornillo sin fin (M) según la reivindicación 1,
caracterizado porque la zona de descarga (10, 20) de la
carcasa del estátor (4) tiene un diseño
excéntrico-cónico frente al eje del rotor (3,
11).
3. Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador
de tornillo sin fin (M) según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la línea helicoidal (9) del
rotor (3, 11) tiene un filete de una entrada o de varias
entradas.
4. Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador
de tornillo sin fin (M) según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la línea helicoidal (9) del
rotor (3, 11) tiene una altura de paso no constante.
5. Tornillo sin fin de descarga (A) o mezclador
de tornillo sin fin (M) según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el diámetro de la parte del
árbol del rotor (3, 11) que se encuentra en el espacio del producto
no es constante.
6. Mezclador de tornillo sin fin (M) según una
de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
mezclador de tornillo sin fin tiene tubuladuras de dosificación (17,
18.1-18.4) para la dosificación de ingredientes.
7. Disposición de un tornillo sin fin de
descarga (A) con mezcladores de tornillo sin fin (M)
caracterizada porque el tornillo sin fin de descarga (A) y
el mezclador de tornillo sin fin (M) están configurados según una
de las reivindicaciones anteriores y porque al tornillo sin fin de
descarga (A) siguen varios mezcladores de tornillo sin fin (M).
8. Sistema para el transporte continuo de una
masa para dulces, que comprende un cocedor, un espacio de
evaporación (2) postconectado al cocedor, un espacio bajo vacío con
un tornillo sin fin de descarga y una cinta de refrigeración,
caracterizado porque tiene un tornillo
sin fin de descarga (A) según una de las reivindicaciones 1 a 6.
9. Procedimiento para el transporte continuo de
una masa para caramelos que es conducida desde un cocedor y a
través de un espacio de evaporación (2) hasta un espacio bajo vacío,
desde el espacio bajo vacío,
caracterizado porque
se utiliza, como mínimo, un tornillo sin fin de
descarga (A) y/o un mezclador de tornillo sin fin (M) para el
transporte con una carcasa de estátor (12) que tiene una zona de
entrada y una zona cónica de descarga (10, 20), diseñada de forma
cónica y coaxial al rotor (3, 11), y un rotor (3, 11) que se apoya
sobre un muñón de árbol (6a, 13a) solamente en el lado de la
entrada, y porque el rotor (3, 11) está construido de forma
calentable mediante una alimentación de vapor (7, 15) al espacio
interior del rotor y la alimentación de vapor (7, 15) y la
evacuación del condensado (8, 16) desde el espacio interior del
rotor se realizan en cada caso en el muñón de árbol (6a, 13a)
apoyado y porque la carcasa del estátor (4) está equipada de
calentamiento.
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