ES2335804T3 - Mezclador con herramientas de mezcla accionadas por la rotacion de la cuba. - Google Patents
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Abstract
Mezclador (1) que comprende por lo menos dos herramientas (6a, 6b) de mezcla, un bastidor (2) que soporta por una parte una cuba (5) para contener el material a mezclar y por otra parte unos medios (4, 8) de motorización para arrastrar en rotación la cuba (5) y las herramientas de mezcla (6a, 6b), caracterizado porque el fondo de dicha cuba (5) es solidario de un árbol (7) unido a los medios (4, 8) de motorización para arrastrar la cuba (5) en rotación, comprendiendo cada herramienta (6a, 6b) de mezcla un árbol montado en rotación en el fondo de la cuba (5) y que coopera con los medios de motorización (4, 8) para que la rotación de la cuba (5) provoque la rotación de dichas herramientas (6a, 6b) de mezcla.
Description
Mezclador con herramientas de mezcla accionadas
por la rotación de la cuba.
La presente invención se refiere a un mezclador,
en particular una amasadora, provista de varias herramientas de
mezcla así como a una instalación que comprende dicho mezclador.
Unos ejemplos de dichos mezcladores se exponen en los documentos
FR-A-322914,
US-A-3169493,
DE-B-1160801,
DE-A-56989 y
DE-B-1018846.
Dichos mezcladores pueden ser utilizados en
todos los campos de la mezcla industrial como por ejemplo la
realización de pasta para la panadería o la mezcla de polvos, de
carnes, de ensaladas.
Para asegurar un buen amasado de la pasta
alimenticia, en particular de panadería, las amasadoras deben estar
dispuestas para hacer sufrir a la pasta una sucesión de cizalladuras
y de estiramientos en el interior de la cuba.
En la técnica anterior, se conocen tres tipos de
mezcladores destinados a estas aplicaciones:
- -
- las amasadoras de eje oblicuo, que comprenden una cuba de revolución giratoria y unas herramientas de mezcla rotativas (cuyo eje es oblicuo) que se sumergen en la cuba;
- -
- las amasadoras con espirales, que comprenden asimismo una cuba de revolución giratoria y unas herramientas de mezcla rotativas que se sumergen en la cuba;
- -
- los batidores, que comprenden una cuba fija y unas herramientas de mezcla rotativas que se sumergen en la cuba y cuyo eje de rotación describe un círculo en el interior de la cuba.
\vskip1.000000\baselineskip
Estos mezcladores de la técnica anterior
adolecen principalmente de unos inconvenientes ligados a la
presencia de herramientas que se sumergen por la parte superior de
la cuba, dificultando el acceso a ésta cuando tiene lugar la carga
y la descarga del material a mezclar.
Algunos de estos mezcladores disponen de
cabezales portadores de herramientas elevables que liberan la
herramienta de la cuba pero no ofrecen un acceso completamente
libre.
Por otra parte, la configuración con
herramientas sumergidas y cuba giratoria de las amasadoras de eje
oblicuo y de las amasadoras con espirales no permite hacer la cuba
estanca durante la mezcla, haciendo así imposibles las mezclas bajo
vacío o bajo presión.
Por otra parte, las partes mecánicas que
aseguran las transmisiones y la rotación de las herramientas de los
mezcladores del tipo batidor son complejas y de un coste de
fabricación elevado.
El objetivo de la invención es evitar estos
inconvenientes de la técnica anterior, asegurando al mismo tiempo
una sucesión de estiramiento-cizalladura de la pasta
que sea óptima para el amasado de una pasta alimenticia a base de
harina y de agua.
Con este fin, la invención tiene como primer
objeto un mezclador que comprende por lo menos dos herramientas de
mezcla, un bastidor que soporta por una parte una cuba para contener
el material a mezclar y por otra parte unos medios de motorización
para arrastrar en rotación las herramientas de mezcla, caracterizado
porque cada herramienta de mezcla comprende un árbol montado en
rotación en el fondo de la cuba y que coopera con los medios de
motorización que provocan la rotación de dichas herramientas de
mezcla.
Estando las herramientas de mezcla fijadas sobre
el fondo de la cuba, la parte superior de ésta está completamente
liberada para las operaciones de carga y de descarga así como para
la adición de ingredientes durante la preparación.
Según una forma de realización, los medios de
motorización arrastran además la cuba en rotación y el fondo de la
cuba es solidario de un árbol unido a los medios de motorización
para arrastrar la cuba en rotación, de manera que la rotación de la
cuba provoca la rotación de dichas herramientas de mezcla.
El principio de accionamiento de las
herramientas por la rotación de la cuba permite emplear una sola
motorización asociada a una transmisión muy simple y compacta que
participa así en una máquina simple; fiable y de un coste de
fabricación muy inferior a las formas de realización de la técnica
anterior.
Asimismo, el bastidor, que ya no tiene que
asegurar unas funciones complejas de soporte de las diferentes
motorizaciones, de la cuba y de las herramientas, se reduce a un
simple soporte del conjunto
cuba-motorización-transmi-
sión.
sión.
La cuba, destinada girar sobre sí misma durante
la mezcla, es preferentemente un volumen de revolución, por ejemplo
un cilindro, pero puede adoptar asimismo otras formas, por ejemplo
sustancialmente oblonga.
Una forma de realización en la cual la cuba es
sustancialmente oblonga permite mejorar la cizalladura y el
estiramiento de la pasta.
Según un modo de realización, los medios de
motorización del mezclador comprenden un motorreductor conectado al
árbol solidario de la cuba, una corona dentada atravesada por dicho
árbol, libre con respecto a este árbol y solidaria del
motorreductor, porque cada árbol de las herramientas de mezcla
soporta un piñón en acoplamiento directo con dicha corona
dentada.
La corona dentada puede estar provista de un
dentado exterior, engranando los piñones soportados por los ejes de
las herramientas de mezcla sobre el perímetro externo de la corona
dentada, o bien, como variante, puede estar provista de un dentado
interior, engranando los piñones entonces sobre el perímetro interno
de la corona dentada.
En una variante de este modo de realización,
dichos piñones y dicha corona dentada están situados sustancialmente
en el mismo plano y, más bien que estar en acoplamiento directo,
están en acoplamiento por medio de un medio de transmisión síncrono
tal como una correa dentada o una cadena. En este caso, la corona
dentada presenta tantos pisos de dentado como piñones que
arrastrar, y una cadena o correa une cada piñón con el piso dentado
correspondiente de la corona.
Con fin de mejorar la eficacia de la fase de
mezcla, puede estar previsto otro modo de realización en el cual la
cuba de mezcla está montada sobre un dispositivo de basculación que
permite formar un ángulo \alpha entre el eje de rotación de la
cuba y la vertical.
Esta disposición tiene la ventaja de permitir la
inclinación de la cuba durante la mezcla de manera que se ayude de
la gravedad para favorecer la circulación del material a mezclar en
la cuba.
La capacidad de inclinación del mezclador puede
ser utilizada asimismo para facilitar la carga y la descarga del
material.
En esta óptica, el bastidor puede comprender, en
sus partes en contacto con el suelo, unas tomas destinadas a
cooperar con las horquillas de un carro elevador con el fin de
desplazar el mezclador hacia una zona de descarga, eventualmente en
altitud, y proceder a la descarga haciendo bascular la cuba.
Se puede prever asimismo dotar el mezclador de
características suplementarias para unas mezclas particulares.
La cuba de mezcla puede comprender por ejemplo
una tapa elevable que permite la mezcla en un recinto cerrado por
razones de seguridad.
Además, dicha tapa puede estar dispuesta para,
cuando está en posición cerrada, formar con la cuba un recinto
estanco que comprende un dispositivo de inyección o de bombeo de gas
destinado a crear en dicho recinto estanco una atmósfera de mezcla
o amasado controlada. En particular, en función del procedimiento de
amasado deseado, se puede prever un amasado bajo vacío parcial o
bajo presión de gas neutro o de gas enriquecido con oxígeno.
Asimismo, la cuba de mezcla puede comprender, en
el espesor de sus paredes, un dispositivo de circulación de fluidos
de calentamiento o de enfriado con el fin de proceder a unas mezclas
a temperatura controlada.
La invención se aplica más particularmente a una
amasadora para pasta alimenticia a base de harina y de agua, en la
cual las herramientas de mezcla son unas herramientas de
amasado.
La invención tiene asimismo por objeto una
instalación que comprende un mezclador tal como el descrito
anteriormente así como un dispositivo de descarga del material
mezclado.
Una instalación de este tipo comprende un
mezclador de cuba basculante, una tolva y un dispositivo de
conducción del material mezclado, estando estos tres elementos
dispuestos de tal manera que, al final de la mezcla, la basculación
de la cuba del mezclador provoca la caída del material mezclado en
la tolva, orientando ésta dicho material mezclado hacia el
dispositivo de transporte.
En un modo de realización de la instalación, el
mezclador está montado sobre un elevador integrado que permite el
vertido del material mezclado en una tolva en altitud.
Otras particularidades y ventajas de la
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción siguiente haciendo referencia a los planos adjuntos,
dados a título de ejemplos no limitativos:
- la figura 1 es una vista lateral de un
mezclador según la invención, estando la cuba, la motorización y la
transmisión vistas en sección;
- la figura 2 es una vista por encima del
mezclador de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en perspectiva del
mezclador de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en perspectiva de un
mezclador según otro modo de realización de la invención;
- la figura 5 representa una instalación según
la invención;
- la figura 6 representa una instalación según
otro modo de realización de la invención;
- la figura 7 es una vista en perspectiva de una
amasadora con tres herramientas según la invención;
- la figura 8 es una vista lateral de una
variante de los modos de realización de las figuras 1 ó 7 en la
cual la cuba está provista de una tapa.
El mezclador 1 representado en las figuras 1 a 8
está constituido por un bastidor 2 que forma un zócalo en unión de
pivote según un eje horizontal con el soporte 3 de un motorreductor
4.
Una cuba 5, destinada a contener el material a
mezclar, y unas herramientas 6a, 6b de mezcla rotativas forman un
conjunto soportado por el motorreductor 4.
Más precisamente, el motorreductor 4 comprende
un árbol 7 de salida con plato sobre el cual está fijada la cuba 5
de mezcla de manera que la rotación de dicho árbol 7 provoca la
rotación de la cuba 5 según su dirección axial.
Una corona dentada 8 está fijada sobre el cuerpo
del motorreductor 4, entre el motor reductor 4 y el fondo de la
cuba 5 y que rodea el árbol 7 de salida del motorreductor 4, estando
la dirección axial de la rueda dentada 8 confundida con el eje de
rotación de la cuba 5 y del árbol 7 de salida del motorreductor.
Las dos herramientas de mezcla 6a, 6b, montadas
a ambos lados del eje de rotación de la cuba 5, están constituidas
cada una por dos brazos soldados sobre un árbol montado giratorio en
un cojinete estanco 9a, 9b solidario del fondo de la cuba 5. Cada
uno de estos árboles desemboca por la pared externa del fondo de la
cuba 5, por el lado del motorreductor 4, y comprende, fijado a este
extremo, un piñón 10a, 10b que engrana sobre la corona dentada
8.
Los brazos de cada una de las herramientas están
situados en unos planos perpendiculares entre sí y dichas
herramientas barren unos volúmenes que se imbrican uno en el
otro.
En el modo de realización de la figura 7, el
mezclador, que es una amasadora, comprende tres herramientas de
mezcla, unas herramientas de amasado, 6a-6c,
dispuestas a 120º unas de las otras alrededor del eje de rotación
de la cuba, barriendo estas herramientas unos volúmenes que se
imbrican unos en los otros.
En los dos modos de realización descritos, cada
herramienta de amasado está dispuesta de manera que barra un
volumen cuya envolvente es por una parte tangente a la periferia
interna de la cuba y por otra parte se extiende en la proximidad
del centro de la cuba.
Así, la amasadora según la invención permite,
cuando tiene lugar la rotación de las herramientas, obtener una
zona de cizalladura de la pasta en la proximidad del centro de la
cuba y unas zonas de estiramiento de dicha pasta entre la periferia
interna de la cuba y cada una de las herramientas. En particular,
con dos herramientas, la zona de cizalladura es doble puesto que
está formada por dos brazos de cada una de las herramientas que
giran en sentido inverso, mientras que con tres herramientas, la
zona de cizalladura es triple. Haciendo referencia a las zonas de
estiramiento, las mismas están realizadas de forma particularmente
eficaz debido a la rotación conjunta de la cuba y de las
herramientas.
Estas formas de realización permiten obtener una
sucesión de cizalladuras y de estiramientos de la pasta, lo que
resulta beneficioso para un buen amasado de una pasta alimenticia a
base de harina y de agua.
En otros modos de realización, se puede prever
un número de herramientas diferentes o de forma diferente de manera
que se modifique la naturaleza o el número de las zonas de
estiramiento-cizalladura de la pasta.
Según una variante de los modos de realización
de la amasadora según la invención, se puede prever que la cuba
comprenda una tapa 20 elevable. Según la representación de la figura
8, la tapa 20 está montada sobre la cuba 5 por medio de un brazo 21
articulado al bastidor 2 de manera que pueda cerrar la cuba 5 de
forma hermética. En particular, puede estar prevista una junta en
el contacto entre la cuba 5 y la tapa 20.
Además, la tapa comprende una trampilla
segurizada 22 de introducción de los ingredientes de la pasta a
amasar, lo que permite limitar los contactos entre el operario y el
polvo de dichos ingredientes cuando éstos son introducidos en la
cuba. La figura 8 muestra asimismo un racor giratorio 23 que está
dispuesto para ser asociado a la trampilla 22 de manera que permita
la inyección de un gas o el bombeo.
El conjunto cuba-herramientas de
mezcla-motorización-transmisión es
así soportado por el soporte 3 del motorreductor 4 y puede
inclinarse con respecto al bastidor 2.
El mezclador 1 que acaba de ser descrito
funciona de la forma indicada a continuación.
La cuba 5 es arrastrada en rotación por el
motorreductor 4. Este movimiento de revolución de la cuba 5 arrastra
los ejes de las herramientas de mezcla 6a, 6b para describir una
trayectoria circular, alrededor del eje de rotación de la cuba 5,
haciendo rodar los piñones 10a, 10b sobre la corona dentada fija 8,
provocando así la rotación de las herramientas 6a, 6b.
Según una realización, la cuba puede ser fija y
solamente las herramientas de mezcla 6a y 6b son arrastradas en
rotación por los medios de motorización.
La concepción general del mezclador es tal que
el conjunto que comprende la cuba 5, el motorreductor 4 y los
medios de transmisión está en unión de pivote con el zócalo 2 y
permite inclinar la cuba 5 de manera que el eje de rotación de la
cuba 5 forme un ángulo \alpha con la vertical (véase la figura
1).
Resulta posible así formar un ángulo \alpha
durante la mezcla, permitiendo esto aumentar la eficacia de la
mezcla con respecto a unas zonas muertas es decir unos volúmenes de
la cuba 5 que no son barridos por las herramientas 6a, 6b y en los
que el material mezclado tiene tendencia a estancarse.
Con una inclinación apropiada durante la fase de
mezcla, el material que se encuentra en las zonas muertas cae por
gravedad en los volúmenes barridos por las herramientas.
Resulta posible asimismo utilizar las
posibilidades de inclinación de la cuba 5, al final de la mezcla,
con fines de descarga del material mezclado.
Se puede prever una descarga muy simple
equipando el mezclador con tomas 11 para horquillas de carro
elevador y, en el momento de la descarga, llevar el mezclador al
lugar y a la altura deseada y después hacer bascular en gran manera
la cuba de manera que se vacíe. La figura 4 proporciona un ejemplo
de un mezclador de este tipo.
Unas instalaciones que permiten la descarga
están también representadas en las figuras 5 y 6.
En la figura 5, se trata de un mezclador fijado
a la altura del suelo, que vierte en una tolva 12 vertical.
La figura 6 describe un mezclador fijado sobre
una columna elevadora 14 y que vierte en una tolva 15 en
altitud.
La máquina descrita anteriormente presenta en
particular las ventajas de:
- -
- permitir un acceso total a la cuba 5 para la fase de carga o de descarga;
- -
- disponer de un mecanismo simple y robusto y por lo tanto fiable;
- -
- poder realizarse a un coste inferior al de las máquinas equivalentes gracias a la reducción del número y a la simplificación de las piezas en movimiento;
- -
- permitir un amasado bajo atmósfera controlada;
- -
- limitar los contactos entre el operario y los polvos procedentes de los ingredientes de la pasta a amasar;
- -
- proporcionar unas zonas de cizalladura y de estiramiento de la pasta que son modulables y cuya cinemática está adaptada para un amasado óptimo de una pasta alimenticia a base de harina y de agua.
Claims (20)
1. Mezclador (1) que comprende por lo menos dos
herramientas (6a, 6b) de mezcla, un bastidor (2) que soporta por
una parte una cuba (5) para contener el material a mezclar y por
otra parte unos medios (4, 8) de motorización para arrastrar en
rotación la cuba (5) y las herramientas de mezcla (6a, 6b),
caracterizado porque el fondo de dicha cuba (5) es solidario
de un árbol (7) unido a los medios (4, 8) de motorización para
arrastrar la cuba (5) en rotación, comprendiendo cada herramienta
(6a, 6b) de mezcla un árbol montado en rotación en el fondo de la
cuba (5) y que coopera con los medios de motorización (4, 8) para
que la rotación de la cuba (5) provoque la rotación de dichas
herramientas (6a, 6b) de mezcla.
2. Mezclador según la reivindicación 1,
caracterizado porque los medios de motorización comprenden un
motorreductor (4) unido al árbol (7) solidario de la cuba (5), una
corona dentada (8) atravesada por dicho árbol (7), libre con
respecto a este árbol (7) y solidaria del motorreductor (4), y
porque cada árbol de las herramientas (6a, 6b) de mezcla soporta un
piñón (10a; 10b) en acoplamiento directo con dicha corona dentada
(8).
3. Mezclador según la reivindicación 2,
caracterizado porque la corona dentada (8) está provista de
un dentado exterior, engrananado dichos piñones (10a, 10b) sobre el
perímetro externo de la corona dentada (8).
4. Mezclador según la reivindicación 2,
caracterizado porque la corona dentada (8) está provista de
un dentado interior, engranando dichos piñones (10a, 10b) sobre el
perímetro interno de la corona dentada (8).
5. Mezclador según la reivindicación 2,
caracterizado porque los medios de motorización comprenden un
motorreductor unido al árbol solidario de la cuba, una corona
dentada atravesada por dicho árbol, libre con respecto a este árbol
y solidaria del motorreductor, y porque cada árbol de las
herramientas de mezcla soporta un piñón, estando dichos piñones y
dicha corona dentada situados sustancialmente en el mismo plano y
estando en acoplamiento por medio de un medio de transmisión
síncrono.
6. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada
herramienta de mezcla está dispuesta de manera que barra un volumen
cuya envolvente es por una parte tangente a la periferia interna de
la cuba y por otra parte se extiende en la proximidad del centro de
la cuba.
7. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
dos herramientas (6a, 6b) de mezcla, estando los brazos de cada una
de las herramientas situados en unos planos perpendiculares entre
sí, y porque dichas herramientas (6a, 6b) barren unos volúmenes que
se imbrican uno en el otro.
8. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende tres
herramientas de mezcla, dispuestas a 120º unas de otras alrededor
del eje de rotación de la cuba (5), y porque dichas herramientas
barren unos volúmenes que se imbrican unos en los otros.
9. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha cuba
(5) de mezcla es sustancialmente cilíndrica.
10. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicha cuba (5)
de mezcla es sustancialmente oblonga.
11. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha cuba
(5) está montada sobre un dispositivo de basculación que permite
formar un ángulo \alpha entre el eje de rotación de la cuba (5) y
la vertical.
12. Mezclador según la reivindicación 11,
caracterizado porque la cuba (5) y los medios (4, 8) de
motorización forman un conjunto unido al bastidor (2) por una unión
de pivote.
13. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha cuba
(5) comprende una tapa elevable (20).
14. Mezclador según la reivindicación 13,
caracterizado porque la tapa (20) comprende una trampilla
(22) de introducción de los ingredientes de la pasta a mezclar.
15. Mezclador según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque dicha tapa en posición cerrada forma con
la cuba (5) un recinto estanco que comprende un dispositivo de
inyección o de bombeo de gas destinado a crear en dicho recinto
estanco una atmósfera de mezcla controlada.
16. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha cuba
(5) comprende, en el espesor de sus paredes, un dispositivo de
circulación de fluidos de calentamiento o de enfriado.
\newpage
17. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
bastidor (2) comprende, en sus partes en contacto con el suelo,
unas tomas (11) destinadas a cooperar con las horquillas de un
carro elevador.
18. Mezclador según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
mezclador es una amasadora, siendo las herramientas de mezcla unas
herramientas de amasado.
19. Instalación industrial de mezcla,
caracterizada porque comprende un mezclador (1) según las
reivindicaciones 11 ó 12, una tolva (12; 15) y un dispositivo (13)
de transporte del material mezclado, estando estos tres elementos
dispuestos de tal manera que, al final de la mezcla, la basculación
de la cuba (5) del mezclador (1) provoca la caída del material
mezclado en la tolva (12; 15), orientando ésta dicho material
mezclado hacia el dispositivo (13) de transporte.
20. Instalación industrial de mezcla según la
reivindicación 19, caracterizada porque el mezclador está
montado sobre un elevador integrado (14) que permite el vertido del
material mezclado en una tolva (15) en altitud.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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