ES2302734T3 - Dispositivo de atomizacion para aparato de revestimiento. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de atomización rotatorio, que incluye: (a) un primer y un segundo conjuntos de atomizador (10a, 10b, 10c) opuestos, sustancialmente idénticos, incluyendo cada uno un disco circular (12a, 12b) que tiene un perímetro (l8a, 18b), una superficie interna (14a. 14b), y una superficie externa (16a, 16b); (b) un eje (176a, 176b) que se extiende coaxialmente con los conjuntos del primer atomizador (10a) y el segundo atomizador (10b), de modo que el disco (l2a, 12b) de cada conjunto de atomizadores se dispone sustancialmente perpendicular al eje (176a, 176b), y el eje se dispone en la práctica sustancialmente perpendicular a la fuerza gravitacional de la tierra caracterizado porque: un reborde cilíndrico (36a, 36b), se une integralmente a la superficie interna de cada perímetro de disco (18a, 18b) y se extiende sustancialmente perpendicular desde el mismo; y donde el reborde (36a) del primer conjunto de atomizadores (10a) se extiende hacia el reborde (36b) del segundo conjunto de atomizadores (10b) y en estrecha proximidad al mismo.
Description
Dispositivo de atomización para aparato de
revestimiento.
\global\parskip0.930000\baselineskip
La presente invención se refiere a un método y a
un aparato para revestir y, particularmente, a un método y a un
aparato para revestir los productos alimenticios.
La industria alimentaria reviste los alimentos
según una variedad de maneras diferentes de aplicar revestimientos,
tales como pastas de rebozado, a los productos alimenticios.
Patentes representativas que muestran varias maneras de aplicar
pasta de rebozado al alimento incluyen la patente EEUU Nº 1.870.099
a Croan; la patente EEUU Nº 2.287.067 a Schmidt; la patente EEUU Nº
3.103.311 a Kempf; la patente EEUU Nº. 3.288.052. a Hough; la
patente EEUU Nº 3.459.586 a Kiwiet y otros; la patente EEUU Nº
3.606.099 a Benson; la patente EEUU Nº 3.961.755 a Morine y otros;
la patente EEUU Nº 4.018.367 a Morine y otros; la patente EEUU Nº
4.043.294 a Morine y otros; la patente EEUU Nº 4.058.083 a Miller;
la patente EEUU Nº 4.407.217 a Jackson; la patente EEUU Nº 5.328.509
a Essex; la patente EEUU Nº 5.463.938 a Sarukawa y otros; la
patente EEUU Nº 5.478.583 a Jarrett y otros; la patente EEUU Nº
5.575.848 a Chedville; y la patente EEUU Nº 5.865.890 a
Makujina.
El documento
US-A-2.876.736 describe un aparato
rociador centrífugo que incluye las propiedades del preámbulo de
las reivindicaciones 1 y 3.
Un método para aplicar un revestimiento al
alimento incluye la inmersión de los trozos de alimento en una
pasta para rebozar. Los métodos de inmersión son ventajosos porque
proporcionan un revestimiento sobre la totalidad de un trozo de
alimento. Sin embargo, el producto de inmersión se contamina
gradualmente por el residuo del producto alimenticio transferido
del alimento a la pasta para rebozar conforme se untan trozos
sucesivos de alimento. Eventualmente, la pasta para rebozar debe ser
desechada, dando por resultado que se pierda una cantidad
relativamente grande de pasta para rebozar no usada.
Otro método de revestir el alimento incluye
rociar una pasta para rebozar a través de una boquilla dirigida
hacia el alimento, que se transporta en una banda transportadora por
debajo de las boquillas. Los métodos de boquilla proporcionan
típicamente un revestimiento solamente en un lado del producto
alimenticio. Por otra parte, las boquillas se obstruyen con
frecuencia con pasta para rebozar, especialmente si la pasta para
rebozar incluye un producto en partículas. Así, la viscosidad de la
pasta para rebozar que se puede aplicar usando el método de la
boquilla debe ser reducida al mínimo a fin de aliviar la obstrucción
de las boquillas. Por otra parte, se debe también reducir al mínimo
el tamaño de cualquier producto en
\hbox{partículas contenido
en la pasta para rebozar para prevenir la obstrucción de los
boquillas.}
Otro método más de aplicar el revestimiento al
alimento incluye la aplicación de atomizadores rotatorios, o discos
giratorios. Revestir un alimento usando un atomizador rotatorio
incluye típicamente rociar la pasta para rebozar a través de una
boquilla sobre la superficie de un disco giratorio, desde el cual se
rocía la pasta para rebozar sobre producto alimenticio.
Típicamente, el producto alimenticio se transporta por la banda
transportadora, como en el método de la boquilla.
Lo que se necesita en la técnica es un
dispositivo y un aparato para encapsular o revestir uniformemente
todas las superficies de un producto alimenticio, con un fluido
relativamente de alta viscosidad que pueda incluir un producto en
partículas, mientras que se reduce al mínimo el residuo y la
contaminación.
Las ventajas proporcionadas por el presente
sistema y dispositivo incluyen un método para encapsular o
proporcionar un revestimiento sustancialmente uniforme por todos
los lados del producto alimenticio. El dispositivo y el método
proporcionan un revestimiento sustancialmente uniforme de elementos
sin importar su posición en una banda transportadora. El método
proporciona también una contaminación mínima de la pasta para
rebozar, permitiendo así el reciclado y la reutilización de la
pasta para rebozar previamente distribuida del proceso de rociado.
Los dispositivos y los métodos de la presente descripción permiten
también que se apliquen fluidos con una amplia gama de
viscosidades a los productos alimenticios. Además, el diseño de los
presentes dispositivos de atomización rotatorios permite que se
agregue una amplia gama de tamaños de partículas al fluido y sean
distribuidas desde el dispositivo sin obstruir las boquillas de
distribución del fluido.
La invención se define en las reivindicaciones
independientes 1 y 3. En las reivindicaciones subordinadas se
describen otras características de la invención.
En una realización, se dirige la presente
descripción a un dispositivo de atomización rotatorio que incluye
dos discos opuestos espaciados, teniendo cada uno un perímetro y una
superficie interior. Se dispone un cubo central en medio de los
mismos y conecta cada disco. Un taladro se extiende coaxialmente con
el primer disco, el cubo central, y el segundo disco. Un reborde se
extiende sustancialmente de manera perpendicular desde la
superficie interior de cada disco por el perímetro de cada
disco.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En otra realización, la presente descripción se
dirige a un dispositivo de atomización rotatorio que incluye un
disco que tiene un perímetro y unas superficies externas opuestas.
Un tronco de cono se extiende desde cada superficie externa
opuesta. Cada tronco de cono tiene una superficie externa y una cara
paralelas a disco. Un taladro se extiende coaxialmente a través del
disco. Un reborde se extiende sustancialmente de manera
perpendicular desde cada superficie externa opuesta del disco por
el perímetro del disco.
Debería entenderse que se proporciona los
dibujos sólo con fines de ilustración y no se destinan a definir
los límites de la invención. El precedente y otros objetos y
ventajas de las realizaciones descritas a continuación resultarán
evidentes haciendo referencia a la descripción detallada siguiente
cuando se considere en relación con los dibujos ilustrativos
anexos, en los cuales:
la Fig. 1 es una vista isométrica de una
realización de un dispositivo de atomización rotatorio según la
presente descripción;
la Fig. 2 es una vista en corte del dispositivo
de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista en corte del dispositivo
de la Fig. 1 mostrando el encaje con un casquillo y un eje de
accionamiento;
la Fig. 4 es una vista lateral del cubo central
del dispositivo de la Fig. 1;
la Fig. 5 es una vista superior del dispositivo
de la Fig. 1;
la Fig. 6 es una vista isométrica de otra
realización de un dispositivo de atomización rotatorio según la
presente descripción;
la Fig. 7 es una vista isométrica de un disco
del dispositivo de la Fig. 6;
la Fig. 8 es una vista en corte del dispositivo
de la Fig. 7;
la Fig. 9 es una vista isométrica de un disco
que de encapsulado del dispositivo de la Fig. 6;
la Fig. 10 es una vista en corte del disco de
encapsulado de la Fig. 9;
la Fig. 11 es una vista isométrica de una
realización de un aparato para aplicar el fluido a una superficie,
con la tapa en una posición cerrada;
la Fig. 12 es una vista isométrica del aparato
de la Fig. 11 con la tapa en una posición abierta;
la Fig. 13 es una vista en corte del aparato de
la Fig. 11;
la Fig. 14 es una vista isométrica del cajón del
aparato de la Fig. 11;
la Fig. 15 es una vista lateral del dispositivo
de la Fig. 1 mostrando el encaje relativo con un tubo de
distribución de fluido;
la Fig. 16 es una vista frontal de otra
realización del aparato para aplicar el fluido a una superficie;
La Fig. 17 es una vista por detrás del aparato
de la Fig. 16;
la Fig. 18 es una vista isométrica de la parte
de la tapa del aparato de la Fig. 16;
la Fig. 19 es una vista isométrica desde arriba
de la parte de la tapa del aparato de la Fig. 16;
la Fig. 20 es una vista isométrica de un
accesorio para su uso con los dispositivos de atomización rotatorios
de la presente descripción;
la Fig. 21 es un corte del accesorio de la Fig.
20;
la Fig. 22 muestra el accesorio de la Fig. 20 a
lo largo de la línea 22-22;
la Fig. 23 muestra el accesorio de la Fig. 20 a
lo largo de la línea 23-23;
la Fig. 24 muestra una vista en corte del
accesorio de la Fig. 20 en encaje cooperativo con una realización
de un atomizador rotatorio según la presente descripción; y
la Fig. 25 muestra una vista en corte del
accesorio de la Fig. 20 en encaje cooperativo con unos atomizadores
rotatorios adicionales según la presente descripción.
La presente descripción se trata de un sistema y
un método para aplicar un producto fluido a un elemento usando una
distribución de fluido o un dispositivo de atomización rotatorio, y
de un aparato que incluye el dispositivo, y de un método de
utilización del dispositivo y del aparato. El dispositivo de
atomización rotatoria permite que se apliquen fluidos de
viscosidades variables a una superficie. Con independencia de la
viscosidad del fluido, el dispositivo de atomización rotatorio es
también útil para aplicar fluidos que pueden incluir cantidades
relativamente grandes de producto en partículas. El dispositivo
tiene una utilidad particular para aplicar la pasta para rebozar
los alimentos, especialmente pasta para rebozar relativamente
viscosa, hasta al menos un contenido de sólidos de aproximadamente
un 50 por ciento.
En una realización preferida, se pueden utilizar
el dispositivo y el método para distribuir una pasta para rebozar
sobre productos alimenticios a fin de revestir los productos
alimenticios. El dispositivo y el método permiten aplicar una gama
inesperadamente amplia de viscosidades de pasta para rebozar a los
productos alimenticios, así como pastas para rebozar que incluyan
partículas relativamente grandes, sin obstruir el aparato y
reduciendo al mínimo la contaminación de la pasta para rebozar.
Haciendo referencia a las figs.
1-5 se ilustra una realización de un dispositivo de
atomización rotatorio 10 según la presente descripción. La Fig. 1
ilustra el dispositivo 10 en una vista en perspectiva que incluye
dos discos opuestos 12a, b espaciados entre sí. Como se muestra en
las Figs. 2 y 3, los discos opuestos 12a, b espaciados entre sí son
sustancialmente simétricos respecto a un plano "P_{1}" y cada
uno incluye una superficie interna 14a, b, una superficie externa
16a, b, y un perímetro 18a, b. En el presente la realización, el
espaciamiento S_{1} entre los discos 12a, b es preferiblemente de
unos 5 cm (aproximadamente 2 pulgadas), y cada disco 12a, b tiene
preferiblemente un diámetro D_{1} de unos 17,5 cm (aproximadamente
7 pulgadas).
Un cubo 20 centralmente dispuesto que tiene una
superficie externa 22 conecta las superficies internas 14a, b de
los discos 12a, b. Un taladro axial 24 se extiende a través del cubo
20 en alineación coaxial con el eje "a", el cuál es
sustancialmente perpendicular al plano P_{1}. Preferiblemente, el
taladro 24 incluye las etapas 24a y 24b, para su encaje con el
casquillo 26 y con el eje de accionamiento 30, como muestra la Fig.
3, cuyo propósito se explicará con más detalle a continuación. El
casquillo 26 es preferiblemente un casquillo sin chaveta de
conjunto rápido o casquillo de transmisión de par. Se puede disponer
una pluralidad de aberturas 32 preferiblemente de manera radial
sobre el taladro 24 del cubo central 20 para permitir el encaje del
cubo central 20 con cada disco 12a, b por los sujetadores 34, que se
ilustran aquí como tornillos.
Según se muestra en las Figs.
2-4 tomadas conjuntamente, la superficie externo 22
del cubo central 20 incluye dos superficies 22a, b que se cortan en
el plano P_{1}. Las superficies externas 22a, b son
sustancialmente simétricas con respecto al plano P_{1}, y se
extienden desde el plano P_{1} hacia el perímetro 18a, b,
respectivamente, para definir un ángulo \theta_{1}, que es
preferiblemente menor de unos 90 grados, más preferiblemente de
unos 30 grados a unos 60 grados. Así, las superficies externas 22a,
b proporcionan al cubo central 22 sustancialmente una superficie
externa 22en forma de uve, o en forma de reloj de arena. El ángulo
\theta_{1}, de la superficie externa 22 con el cubo 20 puede ser
importante para maximizar la cantidad de fluido que puede ser
distribuida desde el dispositivo 10, como se explicará con mayor
detalle a continuación. Según se muestra en la Fig. 5, en la
presente realización, el cubo central 22 tiene preferiblemente un
diámetro D_{2} de unos 6,5 cm (unas 2,5 pulgadas).
Haciendo referencia de nuevo a las Figs. 2 y 3,
los rebordes 36a, b se extiende sustancialmente de manera
perpendicular desde cada superficie interna 14a, b a lo largo del
perímetro 18a, b. Los rebordes 36a, b pueden tener una anchura
W_{1} que va de aproximadamente 0,6 cm a unos 5 cm
(aproximadamente 1/4 pulgadas a unas 2 pulgadas), preferiblemente
de unos 1,2 cm a unos 3,8 cm (aproximadamente 1/2 pulgadas a
aproximadamente 1½ pulgadas). En la presente realización, la
anchura W_{1} es de aproximadamente 1,2 cm (aproximadamente 1½
pulgadas). Para facilidad de mecanizado, la intersección de la
superficie interna de cada disco 12a, b con los rebordes 36a, b
tiene preferiblemente un radio de aproximadamente 0,6 cm
(aproximadamente ¼ de pulgada). Se piensa que el radio mejora el
movimiento de fluido hacia el extremo del reborde, donde se atomiza.
Sin embargo, también es posible una intersección perpendicular de
la superficie interna de cada disco 12a, b con los rebordes 36a,
b.
En algunas realizaciones, la superficie interna
14a, b de cada disco 12a, b puede incluir una hendidura 38a, b en
la cual se puede recibir un resalto 39a, b del cubo central 20.
Preferiblemente, el entrante 38a, b puede tener un diámetro
suficiente para permitir el ajuste por fricción del cubo central 20
en el mismo.
Los discos 12a, b y el cubo central 22 pueden
ser unitarios o de una pieza, dependiendo del material de
construcción y del método de construir los discos. Preferiblemente,
cuando se utiliza en la industria alimentaria, se mecaniza o moldea
el dispositivo 10 a partir de un material de calidad alimentaria que
incluye los plásticos tales como el Delrin® o el polietileno de
peso molecular ultraelevado (UMHW-PE) y metales
tales como el acero inoxidable de grado 304/316. Los expertos en la
técnica reconocerán que las dimensiones del dispositivo 10 pueden
variar según sea necesaria dependiendo de la aplicación particular
en la cual se utiliza. Todas las superficies del dispositivo 10, en
la presente realización, son sustancialmente lisas y planas. Los
expertos en la técnica también reconocen que es posible que
cualquiera o todas las superficies del dispositivo 10 incluyan
patrones o surcos mecanizados en las mismas, como se sabe conoce en
la técnica de la atomización rotatoria, si esto mejora el
funcionamiento de los dispositivos.
A continuación se presentará otra realización de
un dispositivo de atomización rotatorio 100 según la presente
descripción haciendo referencia a las Figs. 6-10. El
dispositivo 100 incluye una pluralidad de discos secuencialmente
dispuestos 102. En la realización preferida, los discos que de
encapsulado 104 puede ser colocados en los extremos opuestos de la
secuencia de discos 102. La estructura de los discos 102 permite que
se acoplen entre sí en una disposición secuencial, lo cual aumenta
la cantidad de fluido que se puede aplicar a una superficie o
permite la aplicación de fluido a una superficie mayor que de la que
puede ser posible con el dispositivo 10.
A continuación se describirá un único disco 102
haciendo referencia a las Figs.7-8. Como se muestra,
el disco 102 es sustancialmente simétrico en su construcción
respecto al plano "P2". Cada disco 102 incluye unas superficies
laterales opuestas 106a, b que tienen un perímetro 108. Un tronco
de cono 108a, b centralmente dispuesto, puede ser colocado en cada
superficie lateral 106a, b. Los troncos de cono 108a, b tienen cada
uno una superficie superior 110a, b y una superficie externa 112a,
b. Un taladro axial 114 se extiende a través de los troncos de cono
108a, b en alineación coaxial con el eje; "a_{2}", el cuál es
sustancialmente perpendicular al plano P_{2}. Los rebordes 116a,
b se extienden sustancialmente de manera perpendicular desde cada
superficie lateral 106a, b a lo largo del perímetro 108.
Preferiblemente, se forma una pluralidad de aberturas 118 en las
superficies superiores 110a, b de cada tronco de cono 108a, b para
recibir los pasadores 120, según se explica con mayor detalle a
continuación.
A continuación se ilustrará un único disco de
encapsulado 104 haciendo referencia a las Figs.
9-10. Como se muestra, el disco 104 incluye un
perímetro 108 y dos lados opuestos 120a, b. El lado 120a es
sustancialmente similar en construcción a la superficie lateral
106a del disco 102, mientras que el lado 120b es sustancialmente
plano. Así, el lado 120a incluye un tronco de cono 108a centralmente
dispuesto que tiene una superficie superior 110a y una superficie
externa 112a. Un taladro axial 114 se extiende a través del tronco
108a en alineación coaxial con el eje "a_{3}" el cuál es
sustancialmente perpendicular al plano P_{3}. El taladro 114
incluye un escalón 122 para recibir un casquillo de par de
transmisión. Preferiblemente se forma una pluralidad de aberturas
118 en la superficie superior 110a del tronco de cono 108a para
recibir los pasadores 120.
Como en la realización anterior, las dimensiones
de los discos 102 y de los discos de encapsulado 104 pueden variar
dependiendo de la aplicación particular en la cual se utilizan. En
la presente realización, cada disco 102 y 104 tiene un diámetro
externo D_{1} de aproximadamente 17,5 cm (aproximadamente 7
pulgadas). El diámetro D_{2} del cubo central es preferiblemente
de unos 6,5 cm (unas 2,5 pulgadas), y el espaciamiento S_{1}
entre cada disco secuencial 102 y entre el disco 102 y el disco de
encapsulado 04 es preferiblemente de unos 5 cm (unas 2
pulgadas).
Como en la realización anterior, los discos 102
y 104 pueden tener una construcción unitaria o de una pieza,
dependiendo del material de construcción y del método de construir
los discos. Preferiblemente, cuando se usa en la industria
alimentaria, el dispositivo 100 es mecanizado o moldeado de un
material de categoría alimenticia que incluye los plásticos tales
como el Delrin® o el polietileno de peso molecular ultraelevado
(UMHW-PE) y metales tales como los aceros
inoxidables de grados 304/316. Los expertos en la técnica
reconocerán que las dimensiones del dispositivo 100 pueden variar
según se necesite dependiendo de la aplicación concreta en la cual
se utilicen.
Todas las superficies del dispositivo 100, en la
presente realización, son sustancialmente lisas y planas. Los
expertos en la técnica también reconocerán que es posible que
cualquiera o todas las superficies del dispositivo 10 incluyan
patrones o surcos mecanizados en las mismas, como se conoce en la
técnica de la atomización rotatoria, si esto mejora el
funcionamiento de los dispositivos.
Las figs.as 11-14 ilustran otro
aspecto de la presente descripción, que corresponde a un aparato 150
para el revestimiento de elementos con un material fluido,
preferiblemente para revestir artículos alimenticios con una pasta
de rebozar. Se muestra un aparato 150 a título de ejemplo en una
vista en perspectiva en las Figs. 11 y 12. Como se muestra, el
aparato 150 incluye un bastidor 152 que da soporte a un
compartimiento 154 que tienen un extremo 156 de entrada y un
extremo 158 de salida. El compartimiento 154 incluye una base 160
conectada a una tapa 162. La base 160 tiene preferiblemente unos
lados inclinados hacia abajo 160a, b que se intersectan en el
extremo inferior 162 de la base 160 por encima de un depósito 64 de
fluido. La tapa 162 puede ser conectada mediante bisagra a la base
l60 en las realizaciones preferidas. Se puede disponer un panel de
control 166 convenientemente en la tapa 162 para permitir a un
operador hacer funcionar diversos controles. Se puede alimentar de
potencia al aparato 150 por cualquier medio adecuado.
Se dispone una pluralidad de los dispositivos
rotatorios de atomización previamente descritos dentro de la tapa
162 y de la base 160. Aunque se ilustra aquí con diversos
dispositivos de atomización rotatorios, los expertos en la técnica
reconocerán que solamente puede ser necesario uno, dependiendo de la
aplicación particular. De manera semejante, se puede incluir en un
aparato cualquier número de dispositivos 10, si se necesita o se
desea. Como se muestra mejor en la Fig. 13, se disponen en la tapa
162 dos dispositivos 10a, b. Cada dispositivo 10a, b se apoya en
los ejes de accionamiento 168a, b que extienden a través de la tapa
162 para conectar el motor 170a, b con los ejes de accionamiento
168a, b.
La base 160 incluye un miembro de soporte 172
para dar apoyo a varios de los dispositivos de atomización
rotatorios precedentes. Como se muestra mejor en las Figs. 13 y 14
cuando se toman conjuntamente, el miembro 172 de la de soporte
tiene una construcción en forma de cajón la cual permite que sea
retirada de forma desmontable de base 160 usando, por ejemplo, una
manija 174. Se dispone dos dispositivos 10a y dos dispositivos 10b
en los lados opuestos del cajón 172. Cada uno de los cuatro
dispositivos 10a, b se apoyan sobre los ejes de accionamiento 176a,
b extendiéndose por la pared del cajón 172 para conectarse a los
motores 178a, b, los cuales accionan rotativamente los ejes 176a,
b. Se puede disponer un tubo de distribución de fluido 180 (no
mostrado en cada dibujo) dentro de cada dispositivo 10a, b próximo
a la superficie externa del cubo central. El tubo de distribución
180 puede tener un diámetro que va desde aproximadamente 0,3 cm a
aproximadamente 2,5 cm (aproximadamente 1/8 de pulgada a
aproximadamente 1 pulgada), de manera preferible aproximadamente 0,6
cm a aproximadamente 1,9 cm (aproximadamente ¼ pulgadas a
aproximadamente ¾ pulgadas). En la presente realización, el diámetro
del tubo de distribución 180 es de aproximadamente 1,2 cm
(aproximadamente ½ pulgada). En la Fig. 15 se ilustra una
disposición a título de ejemplo de un tubo de distribución 180 de
fluido entre los discos 12a, b.
El tubo de distribución de fluido 180 puede
distribuir un fluido extraído del depósito de 164 fluido que
contiene una fuente de fluido a distribuir por una variedad de
líneas de distribución de fluido adecuadamente conectadas. Según lo
ilustrado en las Figs. 11-13, dos bombas accionadas
por motor 182, 184 se apoyan en el bastidor 152. La bomba 182
extrae el fluido del depósito 164 a través de la línea 186 y
distribuye el fluido a través de las líneas 188 que se extienden a
través de la cara del cajón 172 para conectar en fluido los
dispositivos 10a, b, como se muestra mejor en la Fig. 14. De manera
semejante, la bomba 184 extrae fluido del depósito 164 a través de
la línea 190 (véase la Fig. 13) y distribuye el fluido a través de
las líneas 192a, b que están conectadas en fluido con los
dispositivos 10a, b dentro tapa 162. Las líneas de distribución
precedentes pueden tener un diámetro que va desde aproximadamente
1,2 cm a aproximadamente 5 cm (aproximadamente ½ pulgada a
aproximadamente 2 pulgadas), más preferiblemente de aproximadamente
1,9 cm a aproximadamente 3,8 cm (unos ¾ de pulgada a
aproximadamente 1½ pulgadas). En la presente realización, el
diámetro de las líneas de distribución es de aproximadamente 1,2 cm
(aproximadamente 1½ pulgadas).
Una conjunto de transporte indicado generalmente
por 194 incluye un motor 196 para accionar rotativamente una
pluralidad de rodillos 198 dispuestos en diversos emplazamientos
dentro de la base 160 y sobre la cual se sitúa un miembro 199 de
transportador, que es ilustrado aquí como una banda. La banda 199 se
dispone operativamente para un movimiento transversal dentro de la
base 160 desde el extremo de entrada 156 al extremo de salida 158.
Tales conjuntos de transporte son bien conocidos en la técnica y no
serán descritos aquí con detalle. Preferiblemente, los rodillos 198
se disponen de tal modo que el miembro 199 de transportador se
ajuste sustancialmente a los lados 160a, b de la base 160.
Preferiblemente, cuando se utilicen en la
industria alimentaria, los componentes de los aparatos 150 con los
cuales entre en contacto el alimento se pueden construir de un
producto de categoría alimenticia incluyendo los plásticos tales
como el Delrin® o polietileno de peso molecular ultraelevado
(UMHW-PE) y metales tales como los aceros
inoxidables de grados 304/316. Los expertos en la técnica
reconocerán que pueden variar las dimensiones de los aparatos 150
según se necesite dependiendo de la aplicación particular en la cual
se utilicen.
En funcionamiento, se proporciona la energía al
sistema, y los artículos a revestir, preferiblemente artículos
alimenticios, se colocan en la banda transportadora. Los
dispositivos de atomización rotatorios 10a, b se pueden establecer
para girar a una velocidad de aproximadamente 1500 RPM a
aproximadamente 2000 RPM, siendo óptimo aproximadamente 1723 RPM.
Generalmente, a velocidades más lentas de rotación, se distribuye
desde los discos gotitas grandes en vez de una niebla fina de pasta
para rebozar. Por otra parte, la dirección en la cual la pasta para
rebozar se distribuye es más estrecho, dando lugar a una acumulación
de revestimiento más densa, más desigual sobre el producto
alimenticio. También generalmente, a altas velocidades de rotación,
el tiempo de permanencia de la pasta para rebozar en el dispositivo
es escaso para permitir que adquiera el suficiente ímpetu para ser
atomizado y de este modo distribuido como una niebla fina.
Se puede entonces extraer la pasta para rebozar
del depósito y distribuirla a cada dispositivo de atomización
rotatorio que esté girando tanto en la tapa como en la base,
mientras que la banda transportadora comienza a moverse. Las
velocidades de línea típicas en la industria alimentaria se
extienden de aproximadamente 50 RPM a aproximadamente 100 RPM. Los
presentes métodos proporcionan líneas ampliadas con capacidades de
velocidad que van de aproximadamente 5 RPM hasta aproximadamente
200 RPM o más, en algunos casos. Las velocidades creciente de línea
que son posibles con el presente método se deben en parte a la
capacidad aumentada de los presentes dispositivos y sistemas
rotatorios de atomización, así como al tiempo creciente de
permanencia de la pasta para rebozar en los dispositivos de
atomización rotatorios. Los expertos en la técnica reconocerán que
pueden ser necesarias modificaciones para funcionar a una velocidad
de línea de este tipo. Por ejemplo, puede ser necesario utilizar
diversas bandas transportadoras, o cambiar la velocidad de rotación
de los atomizadores, cambiar el número y la posición de los
dispositivos de atomización rotatorios, cambiar el espaciamiento
entre los dispositivos de atomización rotatorios y la banda
transportadora. Tales modificaciones serán evidentes a los expertos
corrientes en la técnica y pueden ser logradas usando la
experimentación rutinaria.
La pasta para rebozar procedente de los tubos de
distribución de alimentos tanto de la tapa y como de la base se
rocía sobre el cubo central de cada dispositivo de atomización
rotatorio. Cuando la pasta para rebozar se pone en contacto con la
superficie externa del cubo central, la pasta para rebozar es
desviada de tal modo que afecta a los rebordes de los discos. Los
rebordes aumentan el tiempo de permanencia de la pasta para rebozar
en el disco, permitiendo que la pasta para rebozar gane el ímpetu
necesario para ser atomizada cuando la pasta para rebozar abandona
el disco. Así, la inclusión del reborde en el diseño del disco
permite que se distribuya una pasta para rebozar más viscosa. El
ímpetu creciente proporciona la energía necesaria para que la pasta
para rebozar se atomice en una niebla fina, dando como resultado un
revestimiento uniforme en los artículos a revestir. Los rebordes
previenen que pasta para rebozar sea distribuida demasiado
rápidamente desde el disco lo cual daría lugar, por ejemplo, a unas
gotitas grandes de pasta para rebozar, goteos de pasta para rebozar,
y en general a un revestimiento no uniforme. Típicamente, los
fluidos que tienen una viscosidad de hasta aproximadamente
12-14 segundos dentro de una taza Stein #3
(disponible en Stein/DSI, que es una filial de FMC Food TECH,
situada en Sandusky Ohio), y/o un contenido de sólidos de
aproximadamente un 50 por ciento se pueden distribuir usando los
presentes dispositivos y métodos.
Así, usando el presente método, se puede cubrir
los artículos alimenticios sustancialmente de manera uniforme por
todos los lados, con un fluido o una pasta para rebozar
relativamente viscoso, a una velocidad relativamente alta que es
compatible con la mayoría de las líneas de producción de alimentos.
El diseño del dispositivo de atomización rotatorio permite atomizar
fluidos relativamente viscosos, o pastas para rebozares. El diseño
del dispositivo de atomización rotatorio también permite cantidades
relativamente grandes de fluido o de pasta para rebozar sin que
goteen sobre el alimento.
Las Figs. 16-19 ilustran otra
realización a título de ejemplo de un aparato para revestir. Según
lo visto en las figuras, el aparato 250 se diferencia del aparato
150 en tamaño y forma, pero incluye por lo demás sustancialmente
los mismos componentes, a excepción de la inclusión de unos
dispositivos rotatorios 100 de atomización en vez de los
dispositivos 10. En la medida de lo posible, los números de
referencia que indican componentes iguales o similares que en la
realización anterior se han cambiado sustituyendo el número "1"
por el número "2". Así, 152 se convierte en 252, y así
sucesivamente.
La utilización de dispositivos de atomización
rotatorios 100 en el aparato 250 proporciona capacidad aumentada de
distribución de fluida, permitiendo revestir relativamente grandes
cantidades de artículos o alternativamente, revestir a una
velocidad mayor. Según se muestra en las Figs. 16 -20 cuando se
toman en conjunto, la tapa 262 de los aparatos 250 incluye una
pluralidad de dispositivos 100 montados para su rotación sobre los
ejes 268 de accionamiento que son accionados en rotación por el
motor 270. Los dispositivos 100 se pueden espaciar unos de otros
dentro de la tapa 262 (se ve mejor en la Fig. 18), y escalonar los
uno con respecto a los otros dentro de la tapa 262 para no
interferir con la distribución de fluido por los dispositivos
adyacentes 100 (se ve mejor en la Fig. 19). De manera semejante,
base 260 del aparato 250 incluye también una pluralidad de
dispositivos 100 de atomización rotatorios secuencialmente
dispuestos, los cuales se monten para su rotación sobre el eje de
accionamiento 276 accionado por el motor 278.
Como en el aparato anterior, los componentes del
aparato 250 que entra en contacto con el alimento pueden
construirse con un material de categoría alimenticia que incluye los
plásticos tales como el Delrin® o el polietileno de peso molecular
ultraelevado (UMHW-PE), y metales tales como los
aceros inoxidables de grado 304/316. Los expertos en la técnica
reconocerán que las dimensiones del aparato 250 pueden variar según
sea necesario dependiendo de la aplicación particular en la cual se
utiliza.
Las Figs. 20-25 ilustran otro
aspecto de la presente descripción que se enfoca en un accesorio 300
para su uso en cooperación con cualquiera de los dispositivos
10,100 y así como con los aparatos 150, 250. Según se muestra en la
Fig. 20, el accesorio 300 puede incluir una porción 302
sustancialmente de forma anular. Según se muestra en la vista
isométrica de la Fig. 21, la porción de forma de anillo 302 incluye
dos secciones 306, 308 conectadas por los sujetadores 310 que se
insertan en las aberturas 308. La sección 308 incluye una abertura
312 en la cual se puede fijar el tubo 180 de distribución de fluido.
Según se muestra en las Figs. 22-23, cada una de
las secciones 306, 308 tiene una superficie interna 314a
sustancialmente plana, desde la cual se extienden hacia el exterior
unas superficies inclinadas 316a, b y 318a, b. La sección 306 tiene
preferiblemente una superficie externa 320 sustancialmente curvada,
mientras que la sección 308 tiene un superficie externa 322
sustancialmente plana.
Las Figs. 24-25 ilustran una
disposición a título de ejemplo que usa una porción 302 de forma
anular en cooperación con el disco 102 y el disco de encapsulado
104. Como se muestra, los discos 102, 104 pueden ser montados en un
eje de accionamiento hueco rotativo 324, el cual se puede acoplar,
por ejemplo, a un distribuidor de fluido de para recibir el fluido
o la pasta para rebozar en el eje de accionamiento hueco 324. Los
discos 102, 104 se conectan por los pasadores insertados en las
aberturas de cada lado opuesto de los discos 102, 104. Antes de que
se inserten los pasadores, la porción 302 de forma anular debe ser
montada sobre la porción troncocónica. Por supuesto, aunque no se
ilustre aquí, el accesorio 300 puede ser dispuesto también entre
los discos 12a, b del dispositivo 10.
Durante el funcionamiento de un aparato, el
fluido se distribuye directamente desde el eje de accionamiento
hueco 324 a la porción 302de forma anular, que actúa como un canal
para recoger y distribuir el fluido a las superficies interiores de
los discos giratorios de los dispositivos 10, 100. Así, se recoge
cualquier fluido que se distribuya desde el eje de accionamiento
hueco 324 y que no sea inmediatamente arrojado sobre el cono o las
superficies internas de los discos. Esto previene que el fluido que
todavía no tenga el ímpetu requerido sea atomizado gotee sobre los
artículos a revestir. Así, el accesorio 302 aumenta con eficacia el
tiempo de permanencia dentro de los dispositivos 10, 100, del
fluido distribuido desde los tubos de distribución 180 de
fluido.
Aunque aquí se muestra y describe cierta
estructura específica que realiza la invención, será manifiesto para
los expertos en la técnica que se pueden hacer varias
modificaciones y cambios de las piezas sin salirse del alcance de
las reivindicaciones anexas.
Claims (9)
1. Un dispositivo de atomización rotatorio, que
incluye:
- (a)
- un primer y un segundo conjuntos de atomizador (10a, 10b, 10c) opuestos, sustancialmente idénticos, incluyendo cada uno un disco circular (12a, 12b) que tiene un perímetro (l8a, 18b), una superficie interna (14a. 14b), y una superficie externa (16a, 16b);
- (b)
- un eje (176a, 176b) que se extiende coaxialmente con los conjuntos del primer atomizador (10a) y el segundo atomizador (10b), de modo que el disco (l2a, 12b) de cada conjunto de atomizadores se dispone sustancialmente perpendicular al eje (176a, 176b), y el eje se dispone en la práctica sustancialmente perpendicular a la fuerza gravitacional de la tierra
caracterizado
porque:
- un reborde cilíndrico (36a, 36b), se une integralmente a la superficie interna de cada perímetro de disco (18a, 18b) y se extiende sustancialmente perpendicular desde el mismo; y donde el reborde (36a) del primer conjunto de atomizadores (10a) se extiende hacia el reborde (36b) del segundo conjunto de atomizadores (10b) y en estrecha proximidad al mismo.
2. Un atomizador como el de la reivindicación 1,
que incluye un cubo central (20), unido a los discos de los
conjuntos de atomizador, y en el que el eje pasa coaxialmente a
través el cubo central.
3. Un dispositivo rotatorio de atomización, que
incluye:
- (a)
- unos primer y segundo conjuntos de atomizador (104), incluyendo cada uno de ellos un disco circular (120a) que tiene un perímetro, una superficie interna, y una superficie externa;
- (b)
- una multiplicidad de conjuntos interiores de atomizadores (102) idénticos, incluyendo cada uno de ellos un disco circular (106a) que tiene un perímetro, una superficie interna, y una superficie externa; y
- (c)
- un eje (268) que se extiende coaxialmente a través del primer conjunto de atomizadores (104) de extremo, por lo tanto a través de todos los conjuntos interiores de atomizadores (102), y finalmente a través del segundo conjunto de atomizadores (104) de extremo, y de modo que el disco de cada conjunto de atomizadores se dispone sustancialmente perpendicular al eje (268), y el eje se dispone en la práctica sustancialmente perpendicular a la fuerza gravitacional de la tierra;
caracterizado
porque:
- cada uno de los primer y segundo conjuntos de atomizadores de extremo (104) incluye un reborde cilíndrico (116a), unido integralmente a la superficie interna en el perímetro del disco, y que se extiende sustancialmente de manera perpendicular a partir del mismo;
- cada uno de los conjuntos internos de atomizadores (102) incluye un reborde cilíndrico (116a), unido integralmente al perímetro del disco, y que se extiende sustancialmente de manera perpendicular tanto desde la superficie interna como desde la superficie externa;
- y donde los conjuntos de atomizadores (104, 102) están dispuestos sobre el eje (268) de manera que el reborde de cada conjunto de atomizadores se extiende hacia el reborde de un conjunto adyacente, y en estrecha proximidad al mismo.
4. Un atomizador como el de la reivindicación 3,
que incluye una multiplicidad de cubos centrales (110a, 112a), cada
uno unido coaxialmente a la placa posterior de un conjunto
correspondiente de atomizadores, y donde el eje (268) pasa
coaxialmente a través de todos los cubos centrales (110a, 112a).
5. Un atomizador como el de la reivindicación 2
ó 4, que incluye unos medios (182, 184) para dirigir un líquido a
atomizar en la proximidad de cada cubo de modo que, cuando se hace
girar al eje, el líquido se desplaza a la placa correspondiente y
entonces al par correspondientes de rebordes donde el líquido es
atomizado.
6. Un atomizador como el de la reivindicación 5,
en el que cada conjunto de atomizadores incluye un radio en una
intersección del perímetro de la placa posterior y el reborde
correspondiente.
7. Un atomizador como en la reivindicación 2 ó
4, en el que cada cubo central 15 tiene un mayor diámetro donde se
une a la placa posterior correspondiente, y un diámetro menor donde
se une a un cubo central próximo, proporcionando un ángulo \theta
entre el cubo central y la correspondencia placa posterior, donde
\theta está 6 comprendido entre 30 grados y 60 grados.
8. Un atomizador como el de la reivindicación 5,
en el que cada reborde tiene una anchura que se extiende desde
aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 5,1 cm, según se mide desde
la superficie de la placa posterior más cercana, y el espaciamiento
entre los discos es de aproximadamente 5 cm.
9. Un atomizador como el de la reivindicación 5,
en el que cada reborde tiene una anchura que se extiende desde
aproximadamente 0,6 cm a aproximadamente 5,1 cm, según se mide desde
la superficie de la placa posterior más cercana,
y el espaciamiento entre discos es
de aproximadamente 5
cm.
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