ES2296076T3 - Dispositivo de procesamiento de alimentos. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (1) para formar artículos individuales a partir de un suministro de pasta, comprendiendo el dispositivo: una boquilla de suministro de pasta (18); un dispositivo de suministro de pasta (12) para suministrar pasta a la boquilla de suministro de pasta; un par de cuchillas (20, 22); un mecanismo (28) para mover periódicamente las cuchillas a través de la boquilla para cortar el suministro de pasta y para formar un artículo individual; y caracterizado por un controlador (30) para controlar selectivamente la forma de los artículos formados controlando el simultáneo suministro de pasta y movimiento de las cuchillas.
Description
Dispositivo de procesamiento de alimentos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para procesamiento de alimentos, en particular para el
procesamiento de alimentos en pasta con el fin de formar artículos
conformados tales como bolas, salchichas o similares. La invención
engloba también métodos de formación de artículos conformados de
manera individual de alimentos en pasta de este tipo.
Se conoce en la técnica anterior producir bolas
de carne a partir de un suministro continuo de pasta de carne. La
pasta de carne puede suministrarse mediante una bomba de
dosificación convencional, que alimenta el producto a una o más
cabezas de dispensación. En la cabeza, una válvula o cuchilla corta
periódicamente el flujo de pasta en longitudes individuales, que
pueden caer entonces en agua caliente para cocinarse o pueden
someterse a cualquier otro tratamiento adicional según sea
necesario. Se conoce un dispositivo de este tipo que utiliza una
válvula de diafragma de tipo iris para cortar la pasta. La
construcción de la válvula es compleja necesitando un gran número
de partes móviles. Para su uso en la industria alimentaria una
construcción de este tipo es particularmente inconveniente ya que
la limpieza de la válvula es complicada especialmente para personal
no técnico. La válvula es asimismo voluminosa, haciendo el uso de
combinaciones de válvula/salida múltiple prácticamente
imposible.
Se conocen otros dispositivos que tienen una
lámina con una salida a través de la que puede forzarse la pasta.
Una segunda lámina que tiene una abertura complementaria a la salida
se mueve a través de la primera lámina para abrir y cerrar
periódicamente la salida y cortar el suministro de pasta. Estos
dispositivos cortan eficazmente la pasta en longitudes individuales
pero no están diseñados para darle una forma deseada. Tales
dispositivos sufren también un número de inconvenientes; en
particular, la acción de corte de las láminas no está optimizada y
provoca el sesgado de la bola de carne antes de su caída. Tales
dispositivos tampoco están adaptados para su uso con un número de
salidas, ya que la variación en la presión de entrega entre las
salidas puede dar lugar a una variación de producto considerable.
Se conoce un dispositivo del documento US3797069 en el que
productos alimenticios de forma esférica se extruden sobre un
transportador móvil. El dispositivo comprende láminas con aberturas
que se hace que tengan movimiento alternativo mediante levas que
están conformadas para proporcionar un periodo de permanencia
durante la extrusión y periodos controlados de apertura y
cierre.
Los estándares de la industria alimentaria cada
vez son más altos y los productores de alimentos necesitan máquinas
de procesamiento que entreguen productos bien formados de
dimensiones uniformes. Existe también una necesidad de una
disposición mejorada de funcionamiento fácil e higiénico y que pueda
montarse rápida y correctamente incluso por personal no
especializado.
Según la presente invención se proporciona un
dispositivo para formar artículos individuales a partir de un
suministro de pasta, que comprende una boquilla de suministro de
pasta, un par de cuchillas, un mecanismo para mover periódicamente
las cuchillas a través de la boquilla para cortar el suministro de
pasta y para formar un artículo individual y un controlador para
controlar la forma de los artículos formados controlando el
suministro de pasta respecto al movimiento de las cuchillas. De este
modo la formación cuidadosa de los artículos individuales se
consigue haciendo coincidir el movimiento de las cuchillas con la
entrega de la pasta. Para conseguir esto, el controlador puede
controlar el movimiento, por ejemplo la velocidad, de las cuchillas
para producir los artículos formados manteniendo una entrega de
pasta constante. El controlador puede controlar el dispositivo de
suministro de pasta que suministra la boquilla o boquillas o puede
de otro modo controlar la tasa de entrega de pasta variando la
velocidad de un suministro de pasta o acumulando o liberando pasta.
En todos los casos, se ha descubierto que es importante evitar que
la presión aumente durante el periodo de cierre de cuchillas, lo
que puede dar lugar a que salga un chorro de pasta una vez que la
abertura vuelve a abrirse.
Según una ventaja adicional de la invención se
ha descubierto que mediante el uso de un par de cuchillas en lugar
de una única cuchilla, el artículo puede formarse con un perfil
longitudinal deseado. Además, el uso de un par de cuchillas permite
que las cuchillas se solapen completamente garantizando el corte
completo de la pasta. Las configuraciones conocidas iris no pueden
solaparse en el punto central y puede dar lugar al corte incompleto
de la pasta, especialmente en el caso de que tenga una consistencia
fibrosa.
Según una realización preferida de la invención
cada cuchilla comprende una lámina generalmente plana, generalmente
alineada perpendicular a un eje de la boquilla y dotada de una
abertura para alineación con la boquilla. Las cuchillas pueden
montarse para movimiento alternativo transversal una respecto a la
otra desde una posición abierta en la que las aberturas son
generalmente coaxiales con la boquilla, a una posición cerrada en la
que las aberturas están desalineadas y cada una cierra parcialmente
la boquilla. Las cuchillas pueden moverse cada una desde una
posición cerrada a una posición abierta y después volver a la
posición cerrada original. Las cuchillas pueden ser también de
doble acción y moverse desde una posición cerrada a una posición
abierta y entonces continuar hasta una nueva posición cerrada. Como
alternativa, el movimiento puede ser desde una posición abierta
pasando por una posición cerrada y de nuevo a una segunda posición
abierta.
Particularmente para el uso con pasta que puede
contener inclusiones tales como fibras, cartílago o huesos, las
cuchillas pueden dotarse de un borde de corte situado sobre un
primer lado de la abertura. El borde de corte puede por ejemplo ser
asimétrico con respecto al resto de la abertura por la que con el
movimiento alternativo de las cuchillas, se mejora la acción de
corte de las cuchillas. De este modo, puede conseguirse un
movimiento de corte en lonchas, especialmente en la última parte de
la carrera de corte. Preferiblemente, el borde o bordes de corte
pueden ser afilados o de sierra según el funcionamiento requerido.
Para cuchillas de doble acción, pueden preverse dos bordes de
corte.
Según una ventaja particular de la presente
invención, el dispositivo puede comprender una pluralidad de
boquillas. Dotando a cada cuchilla de una pluralidad de aberturas
correspondientes a la pluralidad de boquillas, pueden formarse un
número de artículos en cada actuación de las cuchillas. El uso de
boquillas individuales permite controlar el suministro de pasta a
cada boquilla, garantizando la homogeneidad entre todos los
artículos formados. El control del suministro de pasta puede
conseguirse utilizando dispositivos divisores de flujo conocidos
que garantizan la división en partes iguales de un suministro de
pasta entre un número de salidas. En el presente contexto se
entiende por "divisor de flujo" un dispositivo que garantiza
activamente una división correcta entre las diferentes trayectorias
de flujo a diferencia de un distribuidor que es susceptible a
variación. El divisor de flujo puede ser propulsado o no
propulsado. En el caso de una pluralidad de boquillas, todas las
boquillas pueden abrirse y cerrarse a la vez. Sin embargo, puede ser
preferible disponer las boquillas y las cuchillas en pares por lo
que una boquilla de un par se abre mientras que la otra se cierra.
Una disposición de este tipo puede ser ventajosa en combinación con
una tasa de flujo de pasta uniforme al par de boquillas.
Para un dispositivo de múltiples salidas,
preferiblemente los ejes de las boquillas están generalmente
paralelos entre sí y alineados con una dirección de movimiento de
las cuchillas. Otras configuraciones pueden utilizarse también
cumpliendo con el principio de solapamiento de cuchillas según la
invención. Por tanto, las boquillas pueden alinearse en una primera
dirección, por ejemplo, de izquierda a derecha, mientras que el
movimiento de las cuchillas puede ser perpendicular a esta
dirección, por ejemplo, hacia arriba y hacia abajo. En una
realización alternativa más compacta, las boquillas pueden
disponerse en una configuración circular y las cuchillas pueden
realizarse como un par de discos que tienen cada uno aberturas
alineadas con las boquillas. Los discos pueden tener movimiento
alternativo como en realizaciones anteriores pero también pueden
girar continuamente en sentidos opuestos.
También se ha descubierto que es ventajoso
proporcionar un montaje elástico para las cuchillas. Según esta
característica de la invención, las cuchillas pueden montarse para
moverse separándose de la boquilla si aumentara un exceso de
presión en la boquilla de suministro de pasta, por lo que puede
escaparse lateralmente pasta de entre la boquilla y las cuchillas.
El montaje puede proporcionarse mediante una disposición de resorte
que desvía las cuchillas contra la boquilla con una tensión dada,
que puede ser ajustable.
De manera ventajosa, el dispositivo según la
presente invención comprende componentes fácilmente intercambiables
que garantizan simplicidad y versatilidad de funcionamiento. En
particular, tanto las cuchillas como la boquilla o boquillas pueden
ser intercambiables. Estos componentes pueden por tanto sustituirse
fácilmente en caso de daño o desgaste o pueden intercambiarse en
caso de diferentes parámetros de producción. Tal intercambio de
componentes es particularmente efectivo en combinación con un
controlador, programable para proporcionar diferentes parámetros de
control según el tipo de boquilla o cuchilla que esté
utilizándose.
Según otro aspecto de la presente invención, la
cuchilla comprende una abertura para alineación con una boquilla de
suministro de pasta y un elemento de conexión para acoplarse con un
mecanismo de actuación, por lo que la cuchilla puede accionarse
para tener movimiento alternativo a través de la salida de una
boquilla. Las cuchillas pueden proporcionarse individualmente o en
pares y con el fin de garantizar la alineación correcta con la
boquilla, mecanismo de actuación o entre sí, pueden dotarse de una
muesca de graduación.
Según la presente invención se prevé también un
método de formación de artículos individuales conformados a partir
de un suministro de producto en pasta que comprende extrudir el
producto en pasta a través de una boquilla, proporcionar un par de
cuchillas situadas a ambos lados de la boquilla, y mover
periódicamente las cuchillas a través de la boquilla para cortar el
suministro y formar los artículos individuales. El método comprende
además extrudir simultáneamente el producto en pasta y mover las
cuchillas y controlar selectivamente la velocidad de extrusión de
la pasta con respecto al movimiento de las cuchillas con el fin de
determinar un perfil longitudinal de los artículos individuales
formados. Preferiblemente, las cuchillas se disponen para deslizar
una sobre la otra y pueden dotarse de aberturas perfiladas para
realizar formas específicas.
Otras características y ventajas de la presente
invención se harán evidentes a la luz de la descripción y figuras
adjuntas en las que se describen un número de realizaciones de la
presente invención, únicamente a modo de ejemplo:
La figura 1 es una vista esquemática de un
dispositivo de formación de bolas de carne según la presente
invención;
la figura 2 es una vista esquemática en tres
dimensiones de las cuchillas y boquillas del dispositivo de
formación de bolas de carne de la figura 1;
la figura 3 es una vista detallada del mecanismo
de actuación de la figura 2;
las figuras 4A, 4B y 4C son vistas de las
cuchillas de la figura 2 en diversas posiciones de
funcionamiento;
la figura 5 es un cronograma de la posición de
la cuchilla respecto al flujo de producto;
la figura 6 es una vista en sección transversal
del bloque de boquilla según una realización de la invención; y
las figuras 7A a J son vistas esquemáticas de
disposiciones alternativas de cuchillas.
La figura 1 muestra una vista esquemática de los
principales componentes de un dispositivo de formación de bolas de
carne 1 según un aspecto de la presente invención. El dispositivo 1
comprende un depósito de pasta 10, una bomba de alimentación 12 y
un divisor de flujo 14. La bomba de alimentación 12 puede ser
cualquier bomba convencional adecuada para proporcionar una
corriente constante de pasta de carne desde el depósito 10 al
divisor de flujo 14. El divisor de flujo 14 es preferiblemente un
divisor de flujo giratorio tal como un dispositivo de tipo de
paleta no propulsado conocido de la publicación PCT número
WO98/22206. También pueden utilizarse otras formas de distribución
para dividir el flujo de pasta desde la bomba 12 a una pluralidad
de líneas de suministro 16. El divisor de flujo 14 está dotado de
salidas a cuatro líneas de suministro 16 que reciben todas un
suministro sustancialmente igual de pasta como resultado del
funcionamiento del divisor de flujo 14. Cada una de las salidas 16
está conectada a una boquilla 18. Un par de cuchillas 20, 22 están
situadas por delante de las boquillas 18, estando cada una dotada de
cuatro aberturas 24, 26. Las cuchillas 20, 22 están dotadas de un
mecanismo de actuación generalmente designado mediante el número de
referencia 28 en la figura 1. El dispositivo 1 también está dotado
de un controlador 30, cuyo funcionamiento se describirá
adicionalmente más adelante. El controlador 30 registra y controla
el funcionamiento del dispositivo de formación de bolas de carne 1
y está conectado eléctricamente a la bomba de alimentación 12, a un
servomotor 32 y a un encóder de eje 34. La figura 1 indica también
una posición de cero 36.
La figura 2 muestra en una vista en tres
dimensiones, que detalla adicionalmente la disposición de las
cuchillas 20, 22 y las líneas de suministro 16. Las líneas de
suministro 16 se muestran en forma de un distribuidor 38 que
conduce desde la placa de entrada 40 para conexión al divisor de
flujo 14 a las boquillas 18. Tal como puede verse a partir de la
figura 2, las líneas de suministro 16 pueden formarse con una forma
geométrica compleja con el fin de conectar el divisor de flujo 14
que tiene una primera orientación y configuración con las boquillas
18 que pueden tener una segunda orientación y configuración
diferentes. En el presente ejemplo, el distribuidor 38 sale
generalmente hacia arriba desde la placa 40, pero está orientado en
general verticalmente hacia abajo para la conexión con las
boquillas 18. La orientación hacia abajo de las boquillas 18 se
prefiere para permitir que las bolas de carne formadas caigan
directamente en un recipiente de cocinado. En la realización
ilustrada, las líneas de suministro 16 están en una disposición
lineal tanto en la placa 40 como en las boquillas 18. La separación
entre las mismas sin embargo ha aumentado. Sin embargo, también es
posible que la separación pueda disminuir o que la orientación
pueda cambiar de por ejemplo una disposición lineal en la placa 40 a
una disposición circular más compacta en las boquillas 18. El uso
de un divisor de flujo 14 que proporciona un flujo uniforme entre
las diferentes líneas de suministro 16 se ha descubierto que es
importante en el caso de geometrías de distribuidores complejas. De
este modo, el suministro de pasta a cada una de las boquillas 18
puede mantenerse sustancialmente igual.
La figura 2 muestra también la disposición de
las cuchillas 20, 22 y su conexión 42 al mecanismo de actuación 28.
Las cuchillas 20, 22 están dispuestas una por encima de la otra en
contacto con las boquillas 18. Para mayor claridad, no se han
mostrado en esta vista otros elementos del conjunto de boquilla para
soportar las boquillas y cuchillas. En la figura 2, las cuchillas
20, 22 y el mecanismo de actuación 28 están en la posición de cero.
En esta posición, las aberturas 24 en la cuchilla 20 y las aberturas
26 en la cuchilla 22 están parcialmente alineadas.
La conexión de las cuchillas 20, 22 al mecanismo
de actuación 28 se describirá ahora con mayor detalle con
referencia a la figura 3. En referencia a la figura 3, el mecanismo
de actuación comprende un par de soportes de cuchillas 44, 46.
Debido a que las cuchillas 20, 22 y los soportes 44, 46 son
sustancialmente idénticos, sólo se describirá adicionalmente el
soporte de cuchilla 44. Se dota a un primer extremo distal del
soporte de cuchilla 44 de una ranura alargada 48 que forma un par
de brazos 50, 52. Las extremidades distales de los brazos 50, 52
están conformadas para formar un casquillo de conexión 54
generalmente cilíndrico. Un orificio parcialmente roscado 56 pasa a
través de los brazos 50, 52 por lo que puede insertarse un perno 58
en el orificio roscado 56 para fijar los brazos entre sí. Los
extremos proximales de las cuchillas 20, 22 se dotan también de
juntas 60 en general conformadas cilíndricamente, que pueden
capturarse y fijarse en el casquillo 54 para garantizar una
conexión segura entre el mecanismo de actuación 28 y las cuchillas
20, 22.
En referencia de nuevo a la figura 3, en un lado
del soporte de cuchilla 44 enfrentado hacia el soporte de cuchilla
46, se prevé una cremallera dentada 62. Una cremallera dentada 64
similar se prevé sobre la superficie enfrentada del soporte de
cuchilla 46. Las cremalleras dentadas 62, 64 están acopladas con un
piñón 66 montado sobre el eje del servomotor 32. Los soportes de
cuchillas 44, 46 están dotados también de un par de marcas de
graduación 68, 70 que se alinean cuando el mecanismo de actuación 28
está en la posición de cero.
El funcionamiento de las cuchillas 20, 22 y del
mecanismo de actuación 28 se describirán ahora con referencia a las
figuras 4A a 4C. En estas figuras, el piñón 66 y las boquillas 18 no
se muestran para mayor claridad.
La figura 4A muestra la posición de cero del
mecanismo de actuación 28 en el que las marcas de graduación 68, 70
están alineadas entre sí. En esta posición, las cuchillas 20, 22 se
superponen sustancialmente entre sí pero las aperturas 24, 26 están
parcialmente desalineadas. La abertura efectiva a través de las
cuchillas se proporciona mediante el área elíptica de intersección
72. La figura 4A muestra también un par de muescas 74, 76 en las
cuchillas 20, 24, que también están alineadas en la posición de
cero.
La figura 4B muestra la posición cerrada de las
cuchillas. Mediante el funcionamiento del servomotor 32, el piñón
66 (no mostrado en estas vistas) puede girarse un ángulo dado en una
dirección según las agujas del reloj. Por la interacción de las
cremalleras 62, 64 con el piñón 66, se provoca que la cuchilla 20 se
mueva una distancia en una primera dirección (hacia la derecha en
la figura 4B) mientras que se provoca que la cuchilla 22 se mueva
una distancia igual en la dirección opuesta. El ángulo de rotación
dado del piñón 66 se elige de modo que no haya área de intersección
de las aberturas 24, 26 y las boquillas 18 de suministro de pasta
estén completamente cerradas. Puede preverse un ligero solape de las
aberturas 24, 26 para garantizar el corte efectivo de la pasta. La
cantidad de solape puede ajustarse según las condiciones de uso.
La figura 4C muestra la posición abierta de las
cuchillas. Mediante el funcionamiento del servomotor 32, el piñón
66 puede hacerse girar en una dirección contraria a las agujas del
reloj. Mediante la interacción de las cremalleras 62, 64 con el
piñón 66, se provoca que la cuchilla 20 pase de nuevo por la
posición de cero (hacia la izquierda en la figura 4B) mientras se
provoca que la cuchilla 22 se mueva ahora una distancia igual en la
primera dirección. El movimiento continúa hasta que las aberturas
24, 26 están completamente alineadas. En esta posición están
también alineadas con las boquillas 18 y puede conseguirse un flujo
de pasta por orificio completo.
La figura 5 muestra un cronograma que ilustra
cómo el movimiento de las cuchillas 20, 22 puede correlacionarse
con la acción de la bomba de alimentación 12 para formar una bola de
carne generalmente esférica. Según la presente invención, esta
correlación se consigue mediante programación de software del
controlador 30. Se comprende sin embargo que pueden utilizarse
también disposiciones mecánicas para conseguir un efecto similar.
La figura 5 representa el movimiento de las cuchillas con respecto a
la posición de cero sobre el eje vertical y el movimiento del
producto sobre el eje horizontal. En el caso actual, las unidades de
medición no están indicadas y son irrelevantes para la presente
descripción, ya que es la variación relativa de estos valores la
que determina la forma del producto.
La curva 78 en la figura 5 comienza en la
posición B1 que corresponde a la posición cerrada de las cuchillas
de la figura 4B. El funcionamiento del servomotor 32 en la dirección
contraria a las agujas del reloj provoca que las aberturas 24, 26
se muevan una hacia la otra y se intersequen. Las boquillas 18 se
abren y la pasta comienza a fluir. La forma de la curva 78 está
determinada por el controlador 30 y puede programarse según la
forma de producto necesaria. El controlador 30 está dotado de
retroalimentación de la posición del servomotor 32 desde el encóder
de eje 34. Según la figura 5, las cuchillas alcanzan la posición de
cero A1, correspondiente a la figura 4A, en el punto en el que se
han entregado 30 de un total de 200 unidades de pasta. La pendiente
empinada de la curva 78 en el punto A indica que las cuchillas están
moviéndose rápidamente en este punto a medida que se forma el borde
delantero de la bola de carne. El punto C corresponde a la posición
totalmente abierta de las cuchillas según la figura 4C. En este
punto las boquillas 18 están totalmente abiertas y se ha entregado
la mitad de la pasta necesaria para una única bola de carne.
Una vez que se ha formado la sección más ancha
de la bola de carne, el servomotor 32 comienza a girar en una
dirección según las agujas del reloj y las aberturas efectivas a
través de las cuchillas comienzan a cerrarse. En el punto A2, las
cuchillas están de nuevo en la posición de cero. En este punto,
aproximadamente 170 de las 200 unidades se han entregado y las
cuchillas están cerrándose rápidamente, conformando de ese modo el
borde de salida de la bola de carne.
El giro según las agujas del reloj del
servomotor 32 y el movimiento de las cuchillas continúa hasta que la
curva 78 alcanza el punto B2. En el punto B2, las cuchillas están
de nuevo en la posición completamente cerrada según la figura 4B y
se ha completado la formación de la bola de carne. Durante el
periodo inicial del ciclo de funcionamiento en B1 y en las fases
finales del cierre B2, la cantidad de pasta entregada es pequeña. Si
la bomba de alimentación 12 fuera a continuar funcionando a
velocidad constante, habría peligro de aumento de presión en la
boquilla que daría lugar a que saliera un chorro de pasta. Con el
fin de conseguir contornos de apertura y cierre óptimos de la bola
de carne, la velocidad de funcionamiento de la bomba de alimentación
12 se reduce en estos puntos y se adapta al grado de abertura de
las cuchillas.
Debido a que tanto el funcionamiento de las
cuchillas como a que la bomba de alimentación puede controlarse
mediante el controlador 30, puede producirse una amplia variedad de
perfiles longitudinales. Por tanto manteniendo las boquillas
totalmente abiertas durante un periodo más largo, puede formarse
artículos de pasta con forma de salchicha. De manera similar,
deteniendo la bomba de alimentación durante el cierre de las
cuchillas, pueden formarse bordes delanteros y de salida abruptos.
Mientras que en muchos casos será deseable cortar completamente
cada artículo del suministro de pasta, en ciertos casos puede ser
deseable no cerrar completamente las aberturas de las cuchillas. De
esta manera puede mantenerse una red de conexión débil entre
artículos adyacentes, lo que puede ser ventajoso durante un
procesamiento adicional de la pasta.
El procedimiento para poner las cuchillas en la
posición de cero se explicará también ahora con referencia a la
figura 1 y a la figura 4A. Según un aspecto importante de la
presente invención, con el fin de conseguir un funcionamiento
preciso y uniforme del dispositivo de formación de bolas de carne 1,
es importante que las posiciones de las cuchillas 20, 22 puedan
ponerse en la posición de cero de manera fiable y que esto pueda
verificarse fácilmente. El controlador 30 está dotado de programas
de software que incluyen un número de subrutinas para llevar a cabo
funciones específicas, un número de las cuales se describirán
brevemente más adelante. En particular, el controlador 30 y su
software reconocen una posición de cero con el fin de calcular las
posiciones relativas de las cuchillas 20, 22. En la presente
realización, esta posición de cero corresponde a la posición de
abertura media de la figura 4A en la que los soportes de cuchillas
44, 46 están sustancialmente alineados. Esta posición puede
determinarse también mediante retroalimentación desde el encóder de
eje 34. Con el fin de establecer inicialmente la posición de cero,
un ingeniero de fábrica mueve los soportes de cuchillas hasta que
las marcas de graduación 68, 70 y las muescas 74, 76 están
respectivamente alineadas. Esta posición se establece entonces en
el controlador 30 como cero iniciando una subrutina "Cuchillas en
cero" en el software del controlador. Una vez que se establece
la posición de cero, un usuario no autorizado no puede cambiarla.
Con el fin de comprobar la correcta puesta en la posición de cero de
las cuchillas, un usuario puede iniciar una subrutina "Comprobar
cero". Esto provoca que el controlador 30 mueva el servomotor 32
a la posición que corresponde a la posición de cero. El usuario
puede entonces comprobar visualmente que las marcas de graduación
68, 70 y las muescas 74, 76 están correctamente alineadas y
solicitar la revisión del dispositivo si éste no es el caso.
En la presente realización, la subrutina
"Cuchillas en cero" se realiza manualmente durante la
instalación de fábrica o por un ingeniero de mantenimiento. En una
realización alternativa el dispositivo 1 puede disponerse para
ponerse en la posición de cero automáticamente o por el usuario cada
vez que, por ejemplo, se intercambian las cuchillas. El dispositivo
1 puede dotarse por tanto de un sensor automático para ubicar la
posición de cero de las cuchillas por ejemplo basándose en señales
desde el encóder de eje 34. Para disposiciones con cuchillas
intercambiables que tienen una variación entre la posición de cero,
puede ser necesario que el usuario siga la subrutina "Cuchillas
en cero" al intercambiar las cuchillas.
El controlador 30 incluye un número de otras
subrutinas que son accesibles a o bien ingenieros de mantenimiento
o bien usuarios. Por tanto una subrutina "Establecer solape"
puede iniciarse para ajustar el solape de cierre (o hueco) de las
cuchillas. Este solape puede establecerse según las características
de la pasta. Puede utilizarse también para mejorar el cambio de
sentido del mecanismo de actuación durante el periodo cerrado.
La figura 6 muestra en detalle una sección
transversal a través de una construcción práctica de un conjunto de
boquilla 80 según un aspecto de la presente invención. El conjunto
de boquilla 80 comprende un bloque de boquilla 82 formado de un
bloque generalmente sólido de polietilenterftalato (PETP). También
pueden utilizarse otros materiales estándar de higiene alimentaria
pero se ha descubierto que es preferible el uso del PETP en la
industria alimentaria tanto por razones de higiene alimentaria como
por su elasticidad y facilidad de limpieza. El bloque de boquilla
82 puede unirse a una placa de salida 41 del distribuidor 38
mediante tornillos, abrazaderas u otros dispositivos similares.
Está formada con un número de orificios o aberturas 84,
dimensionados para alojar las boquillas 18 en un ajuste deslizante.
De este modo, las boquillas pueden intercambiarse fácilmente. Las
aberturas 84 también están dotadas de una ranura de chaveta (no
mostrada) para garantizar la correcta orientación angular de la
boquilla 18. Esto por supuesto es importante para su uso con
boquillas no circulares. Una lámina de cuchilla 88 se superpone al
bloque de boquilla 82 y se sujeta de manera elástica contra el mismo
mediante un número de abrazaderas de resorte 90 que pueden
desviarse de manera ajustable mediante pernos 92 según la tensión
necesaria. Se limitan las cuchillas 20, 22 a deslizar entre el
bloque de boquilla 82 y la lámina de cuchilla 88. Si se
desarrollara exceso de presión en las boquillas 18, excediendo la
tensión previa de las abrazaderas de resorte 90, la lámina de
cuchilla 88 se levantará y perderá el contacto con el bloque de
boquilla 82 permitiendo que escape la pasta. El dispositivo de
formación de bolas de carne 1 según la invención puede dotarse
también de medios de señalización para señalizar tal sobrepresión,
por ejemplo, detectando el movimiento de la lámina de cuchilla
88.
Según las figuras 7A a 7G se muestran numerosas
realizaciones alternativas de la invención en las que números de
referencia similares se utilizan para designar elementos similares.
En particular, proporcionando boquillas y cuchillas intercambiables
pueden formarse diversos productos conformados diferentes y pueden
conseguirse diferentes características de corte.
La figura 7A muestra una cuchilla 20A que tiene
una abertura 24A con una superficie de corte elíptica 25A. La
superficie de corte elíptica 25A es ventajosa respecto a una
superficie redonda tanto para proporcionar acción de corte mejorada
como también porque se aproxima más a una abertura circular durante
el cierre de las cuchillas.
La figura 7B muestra una cuchilla 20B que tiene
una abertura 24B con una superficie de corte conformada asimétrica
25B, que en determinadas circunstancias proporciona corte o corte en
lonchas mejorado.
La figura 7C muestra una cuchilla 20C que tiene
una abertura 24C con una superficie de corte de sierra 25C.
La figura 7D muestra una cuchilla 20D que tiene
una abertura conformada generalmente rectangular 24D para su uso
con una boquilla conformada rectangular (no mostrada). Una
disposición de este tipo puede utilizarse, por ejemplo, para
producir artículos con forma de salchicha pequeña que tienen una
longitud correspondiente a la longitud de la abertura 24D y un
diámetro correspondiente a su ancho.
La figura 7E ilustra un par de cuchillas 20E,
22E que pueden hacerse funcionar en un movimiento de doble acción
entre posiciones de extremo cerradas. En cada ciclo, las cuchillas
20E, 22E se mueven desde una primera posición cerrada pasando por
la posición completamente abierta a una segunda posición cerrada
antes de volver pasando por la posición abierta a la primera
posición cerrada. En esta realización la posición de cero puede
proporcionarse en la posición completamente abierta.
Las figuras 7F y 7G ilustran esquemáticamente un
par de cuchillas 20F, 22F que pueden hacerse funcionar en
combinación con un par de boquillas 18F, 18G. Tal como puede verse,
ambas boquillas 18F y 18G se suministran desde una única salida
16F. La cuchilla 20F tiene una par de aberturas 24F, 24G y la
cuchilla 22F tiene un par de aberturas 26F, 26G. Puede observarse
que la separación de las aberturas 24F y 24G es más pequeña que la
separación de las aberturas 26F y 26G. En la posición mostrada en la
figura 7F, las aberturas 24G y 26G están alineadas con la boquilla
18G. En la posición mostrada en la figura 7G, las aberturas 24F y
26F están alineadas con la boquilla 18F y la boquilla 18G está
cerrada. En este modo de funcionamiento, o bien una u otra de las
boquillas 18F, 18G está siempre abierta y el flujo de pasta a través
de la salida 16F puede ser continuo.
La figura 7H ilustra el principio de la
invención en una configuración circular o cuadrada compacta. En esta
realización, las cuchillas 20H, 22H están formadas en una forma
anular y las boquillas 18H están alineadas alrededor de la
circunferencia en las cuatro esquinas de un cuadrado. El movimiento
alternativo de giro contrario de las cuchillas 20H, 22H bajo el
mismo control de velocidad tal como se ha descrito anteriormente
garantiza la formación cuidadosa de los artículos. Se observa en
este contexto, que si se hace caer a los artículos formados a un
líquido de cocinado en movimiento u otra forma de transportador,
debe tenerse cuidado para garantizar que los artículos de un ciclo
no caen sobre los de un ciclo previo. Según una característica
adicional de la presente invención, el controlador 30 puede también
controlar el funcionamiento de otros accesorios en el proceso de
producción tal como el movimiento posterior de los artículos
formados. Haciendo coincidir este movimiento con la caída de los
artículos formados, puede garantizarse que la totalidad de los
cuatro artículos de un ciclo previo han pasado antes de que caigan
los artículos del ciclo posterior. De manera alternativa, los
artículos posteriores pueden disponerse para intercalarse cayendo
después de que sólo hayan pasado los dos primeros de los
artículos
previos.
previos.
La figura 7J muestra una realización alternativa
en la que las cuchillas 20J, 22J están dispuestas para movimiento
alternativo lineal en una dirección perpendicular a la alineación de
las aberturas 24J, 26J. En esta realización también, se muestra
cómo la actuación de las cuchillas puede producirse también desde
lados opuestos. Esta realización ilustra también que para
funcionamiento de acción única, la abertura no necesita ser una
abertura completamente cerrada ya que sólo una única superficie de
corte 25J, 27J es operativa.
Mientras que los ejemplos anteriores ilustran
realizaciones preferidas de la presente invención se observa que
también pueden considerarse otras disposiciones diversas que entran
dentro del alcance de la invención tal como se expone en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (16)
1. Dispositivo (1) para formar artículos
individuales a partir de un suministro de pasta, comprendiendo el
dispositivo:
una boquilla de suministro de pasta (18);
un dispositivo de suministro de pasta (12) para
suministrar pasta a la boquilla de suministro de pasta;
un par de cuchillas (20, 22);
un mecanismo (28) para mover periódicamente las
cuchillas a través de la boquilla para cortar el suministro de
pasta y para formar un artículo individual; y caracterizado
por
un controlador (30) para controlar
selectivamente la forma de los artículos formados controlando el
simultáneo suministro de pasta y movimiento de las cuchillas.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
que cada cuchilla comprende una lámina generalmente plana alineada
generalmente perpendicular a un eje de la boquilla y dotada de una
abertura (24, 26) para alineación con la boquilla.
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
que las cuchillas están montadas para movimiento alternativo
transversal una respecto a la otra entre una posición abierta en la
que las aberturas son generalmente coaxiales con la boquilla, y una
posición cerrada en la que las aberturas están desalineadas y cada
cuchilla cierra parcialmente la boquilla.
4. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, que comprende una pluralidad de boquillas y en el que
cada cuchilla tiene una pluralidad de aberturas correspondientes a
la pluralidad de boquillas.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el
que las boquillas están generalmente paralelas entre sí y alineadas
con una dirección de movimiento de las cuchillas.
6. Dispositivo según la reivindicación 4 o la
reivindicación 5, que comprende además un divisor de flujo (14),
preferiblemente un divisor de flujo giratorio, situado entre el
dispositivo de suministro de pasta y las boquillas para dividir el
flujo de pasta de manera igual entre las boquillas.
7. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, en el que el mecanismo para mover periódicamente las
cuchillas a través de la boquilla comprende una disposición de
cremallera y piñón (62, 64, 66).
8. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, en el que el controlador puede hacerse funcionar para
colocar el mecanismo en una posición de cero y el mecanismo o las
cuchillas están dotados de una marca de graduación (68, 70) que
corresponde a la posición de cero.
9. Método de formación de artículos individuales
conformados a partir de un suministro de producto en pasta que
comprende:
extrudir el producto en pasta a través de una
boquilla (18);
proporcionar un par de cuchillas (20, 22)
situadas a cada lado de la boquilla;
mover periódicamente las cuchillas a través de
la boquilla para cortar el suministro y formar los artículos
individuales; y
simultáneamente extrudir el producto en pasta y
mover las cuchillas; caracterizado porque el método comprende
además controlar selectivamente la velocidad de extrusión de la
pasta con respecto al movimiento de las cuchillas con el fin de
determinar un perfil longitudinal de los artículos individuales
formados.
10. Método según la reivindicación 9 para su uso
con una pluralidad de boquillas, que comprende además dividir
activamente el suministro de pasta de manera igual entre la
pluralidad de boquillas.
11. Dispositivo o método según cualquier
reivindicación anterior, en el que cada cuchilla comprende un borde
de corte (25) situado sobre un primer lado de la abertura.
12. Dispositivo o método según la reivindicación
11, en el que el borde de corte es asimétrico con respecto al resto
de la abertura por lo que con el movimiento alternativo de las
cuchillas, se mejora la acción de corte de las cuchillas.
13. Dispositivo o método según la reivindicación
11 o la reivindicación 12, en el que el borde de corte es afilado o
de sierra.
14. Dispositivo o método según cualquier
reivindicación anterior, en el que la boquilla es
intercambiable.
15. Dispositivo o método según cualquier
reivindicación anterior, en el que las cuchillas son
intercambiables.
16. Método según la reivindicación 9, en el que
la velocidad de extrusión se controla acumulando una cantidad de
pasta antes de la extrusión a través de la boquilla.
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