ES2340685T3 - Dispositivo agitador y su utilizacion. - Google Patents

Abstract

Dispositivo agitador (1), con una superficie de agitación (12) que está dotada, como mínimo por zonas, con irregularidades (14), caracterizado porque en especial para un recipiente para cebada y/o mosto de cerveza (2) las irregularidades (14) comprenden una serie de salientes (14a) y/o rebajes (14b) separados entre sí, abombados en forma almohadillada.

Description

Dispositivo agitador y su utilización.

La invención se refiere a un dispositivo agitador para productos alimenticios que es especialmente adecuado para su utilización en recipientes para cebada y/o mosto de cerveza para la fabricación de cerveza.

El documento EP 1 363 098 describe un dispositivo agitador para tratamiento térmico de una masa que contiene grasa, por ejemplo, una masa parecida al chocolate o una masa de chocolate con manteca de cacao. El dispositivo agitador comprende una superficie de agitación dotada de una serie de salientes y/o rebajes separados entre sí. Los salientes adoptan la forma de puente o botones de guiado salientes verticalmente. Dichos puentes y botones están construidos de forma tal que actúan como obstáculos al movimiento de agitación y fraccionan la masa que debe ser agitada. Además, deben realizar una determinada función de guiado a efectos de favorecer los desplazamientos deseados de ascenso y retroceso de la masa y el vaciado del recipiente de agitación.

El documento WO02/12433 se refiere a un recipiente para la fabricación de cerveza que es utilizado tanto para cebada como también para la cocción del mosto de cerveza. En el recipiente está dispuesto un agitador, en cuya cara superior sobresalen unas superficies de agitación y en cuya cara inferior sobresale un elemento de agitación de desplazamiento libre. No obstante, no se describe en este documento la disposición constructiva específica de este elemento agitador.

El agitador en los recipientes para la industria alimenticia, en especial para cubas para la cebada o recipientes para el mosto de cerveza, tiene una especial importancia. Así, por ejemplo, las dimensiones del agitador deben ser determinadas de manera cuidadosa según las características específicas durante el funcionamiento para el caso de utilización con cebada, a efectos de que la velocidad periférica del dispositivo agitador no supere un valor máximo determinado (máximo 3 m/s), puesto que de lo contrario se producen esfuerzos de cizallamiento en la cebada que pueden variar las materias contenidas en la cebada. Por otra parte, disminuye, naturalmente, el efecto de agitación y/o se alarga el tiempo de agitación cuando la velocidad periférica se reduce por debajo del valor aceptable. Además se reduce el flujo calorífico y aumenta el ensuciamiento de las superficies de calentamiento.

La presente invención se plantea el objetivo de dar a conocer un dispositivo agitador que permite un efecto mejorado de agitación.

El objetivo es solucionado mediante las características indicadas en la reivindicación 1.

Mediante la construcción prevista en la invención, se consigue una superficie de agitación que por medio de sus irregularidades, que se caracterizan por salientes y rebajes, genera turbulencias incluso a velocidades relativamente limitadas y, por lo tanto, mejora el efecto de agitación. Además, en funciones de agitación que simultáneamente llevan a cabo una transformación del material, tal como ocurre, por ejemplo, en las cubas o recipientes para cebada, se mejora sustancialmente la transformación del material.

Otras características ventajosas de la invención se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

Cuando las irregularidades están distribuidas de manera sustancialmente uniforme sobre la superficie de agitación, el efecto de agitación se puede prever de forma mejorada y se puede reproducir mejor. Esto es válido en especial cuando todos los salientes y/o rebajes son sustancialmente idénticos.

Un desarrollo continuo de los salientes y/o rebajes y una transcripción continua entre salientes y rebajes adyacentes mejora adicionalmente el efecto de agitación.

La superficie de agitación está dotada preferentemente de una pieza constructiva en forma de pared doble que está construida a base de una primera y una segunda placas o chapas. Las placas están unidas entre sí con intermedio de puntos de unión separados y finalmente, como mínimo, una placa es curvada mediante la aplicación de una presión entre las placas en los puntos sin unión. De esta manera se puede controlar de manera precisa la disposición, la dimensión y la separación en oposición de los salientes y/o rebajes.

El agitador, según la invención, contiene preferentemente una primera y una segunda superficies de agitación que están separadas entre sí con intermedio de un intersticio por el que puede pasar el material a agitar. Como mínimo, una de las superficies de agitación está dotada de irregularidades.

Las ventajas de las superficies de agitación realizadas según la invención se consiguen de manera especial cuando la superficie de agitación está dispuesta sobre una aleta agitadora, curvada en forma de pala que está unida mediante un brazo con el eje de giro.

A continuación se explicarán ejemplos de realización de la invención en base a los dibujos. En los que se muestran:

La figura 1, una representación esquemática de un recipiente de agitación con un dispositivo agitador realizado según la invención.

La figura 2, la sección (II-II) de la figura 1.

La figura 3, una vista en perspectiva a mayor escala de una aleta del agitador.

La figura 4, una vista en perspectiva de una aleta del agitador desde la parte baja.

La figura 5, una representación esquemática en perspectiva de una superficie agitadora del dispositivo agitador, según la invención.

La figura 6, la sección IV-IV de la figura 2.

La figura 7, una vista en planta de un primer modelo o dibujo de las irregularidades.

La figura 8, una vista en planta de un segundo modelo de las irregularidades, y

La figura 9, una vista en planta de un tercer modelo de las irregularidades.

En la figura 1 se ha mostrado una representación esquemática, en perspectiva, de un ejemplo de realización de un dispositivo agitador (1), según la invención, que está dispuesto en un recipiente agitador (2). El dispositivo agitador (1), según la invención está constituido, en el ejemplo de realización mostrado, en forma de dispositivo agitador para un recipiente para un material a agitar que contiene componentes sólidos y líquidos, en especial para la fabricación de cerveza, es decir, previsto para recipientes de cebada y/o mosto de cerveza, en especial un caldero o cuba para cebada. La invención, no obstante, es también utilizable para mezclas de sólidos/líquidos o medios viscosos en las técnicas de los productos alimenticios de manera general.

El recipiente agitador (2) del ejemplo de realización que se ha mostrado, presenta una pared lateral (2a) esencialmente cilíndrica y un fondo cónico (2b), que en la zona del eje medio (2') del recipiente agitador (2) presenta su punto más bajo.

En el ejemplo de realización que se ha mostrado, el dispositivo agitador (1) contiene elementos agitadores (1a), es decir, dos aletas agitadoras (3) que están constituidas sustancialmente idénticas y están unidas mediante un brazo (4) y un cubo conjunto (5) con un dispositivo de accionamiento en giro, de forma que pueden ser accionadas en giro según la dirección de la flecha (A) alrededor del eje medio (2').

En dirección radial con respecto al recipiente agitador (2), las aletas agitadoras (3) son más cortas que el diámetro (D) del recipiente agitador (2). Ambos brazos (4) con sus aletas agitadoras (3) están dispuestos en oposición entre sí con respecto al eje medio (2') y se extienden en una longitud preferentemente de 0,5 D a 0,95 D, preferentemente 0,8 D.

Ambas aletas agitadoras (3) son esencialmente idénticas, de manera que a continuación se describirá una de dichas aletas agitadoras (3). Tal como se puede apreciar con respecto a las figuras 2 a 4, la aleta agitadora (3) está constituida de forma esencialmente trapecial, de manera que presenta su dimensión mínima en la dirección de giro (A) en la proximidad de la fijación en el brazo (4) y su mayor dimensión en la dirección de giro (A) en su extremo libre dirigido hacia la pared (2a).

La aleta agitadora (3) contiene dos elementos agitadores (6, 7) esencialmente en forma de placas que están unidos entre sí con una separación (a) uno por encima del otro con ayuda de testeros de fijación (8), estando también unidos con el brazo (4). Cada uno de los elementos agitadores (6, 7) contiene en su extremo inferior, es decir, más cercano al fondo, un borde (9) ó (10) que discurre en la dirección de giro (A) que discurre esencialmente de forma radial con respecto al eje medio (2') y esencialmente paralelo al fondo (2b). El borde delantero (9) del elemento agitador superior (6) está dirigido hacia atrás en la dirección de giro (A) detrás del borde delantero (10) del elemento agitador inferior (7). El elemento agitador inferior (7) comprende dos zonas (7a, 7b), de manera que la zona (7a) está dotada del borde delantero (10) que discurre desde aproximadamente paralelo hasta ligeramente inclinado ascendente (hasta 10º) con respecto al fondo (2b) y la zona (7b) se eleva hacia atrás, es decir, en contra de la dirección de giro (A) de manera más acentuada.

El borde libre (9) del elemento agitador superior (6) se encuentra esencialmente con una separación (a) por encima de la transición entre la zona (7a) y la zona (7b) del elemento agitador inferior (7).

El elemento agitador inferior (6) es en la dirección de giro (A) más largo que el elemento agitador inferior (7), y esencialmente está acodado en forma de pala. La zona (6a) que se une al borde libre (9) del elemento agitador (6) discurre, como mínimo, según la longitud de la zona (7b), y preferentemente a toda la longitud de la zona (7b), del elemento agitador interior (7) de manera sustancialmente paralela a la zona (7b). De manera preferente, el borde libre (9) tiene la mayor separación (a) con respecto a la zona (7b), y las zonas (6a) y (7b) se aproximan entre sí hacia detrás, según un ángulo de unos 4º. Entre el elemento agitador superior (6) y el elemento agitador inferior (7) se extiende un intersticio (11) que une el lado delantero, según la dirección de giro (A) de la aleta agitadora (3), con la cara de atrás, y que está dimensionado de forma tal que puede pasar el material a agitar a través del mismo. A continuación, se curva el elemento agitador superior (6) hacia arriba y hacia atrás, lo que se puede conseguir o bien mediante una curvatura correspondiente o, tal como en el ejemplo de realización que se ha mostrado, mediante la alineación de múltiples segmentos dispuestos en ángulo entre sí.

La superficie (12) (elemento agitador superior (6)) o bien (13) (elemento agitador inferior (7)) que en el giro de la aleta agitadora (3) en la dirección de giro (A) trabaja contra el material a agitar se designará a continuación de manera correspondiente como superficie agitadora. Como mínimo, la superficie agitadora (12) del elemento agitador (6), más largo, es decir, la del elemento agitador superior, está dotada con múltiples irregularidades designadas de manera conjunta con el numeral (14), mientras que la superficie agitadora (13) del elemento agitador inferior (7) es preferentemente plana. No obstante, también es posible realizar ambas superficies agitadoras (12) y (13) así como, según las circunstancias, también uno o ambos lados posteriores de los elementos agitadores (6) y (7), con las mencionadas irregularidades. Las irregularidades (14) están constituidas de manera tal que provocan microturbulencias en la corriente del material a agitar y, por lo tanto, mejoran la mezcla del material a agitar. Con este objetivo, las irregularidades interrumpen una superficie lisa y plana, de manera preferente en una extensión según la que las superficies agitadoras (12) no presentan zonas planas irregulares; las irregularidades (14) recubren, por lo tanto, de manera preferente la superficie agitadora (12) por completo. Las irregularidades (14) contienen salientes (14a) o bien rebajes (14b) de manera que, no obstante, con los conceptos "salientes" y "rebajes" se designa, independientemente de la forma de su fabricación, una separación mayor o menor con respecto a un plano de referencia determinado, tal como se explica de manera más detallada en las figuras 5 y 6. Se prevén múltiples salientes y rebajes, de manera que el número y las dimensiones de la superficie agitadora (12) y/o el resultado de agitación deseado se ajustará para cada material específico a agitar. El número es mayor de 2 y puede llegar a 10 o hasta 50, o incluso 100 o más. Tal como se ha mostrado en las figuras 5 y 6, los salientes (14a) están curvados en forma de almohadillas y discurren de forma continua a los rebajes (14b). En el dibujo mostrado en la figura 5 de las irregularidades (14), los rebajes (14b) están realizados de forma esencialmente puntual y dispuestos de manera regular en líneas paralelas horizontales y verticales, de manera que tanto las líneas como también los rebajes (14b) están separados dentro de las líneas mencionadas entre sí. Las separaciones son preferentemente iguales, de manera que se consigue un dibujo regular de los saliente (14a), de manera que en la figura 5 se ha mostrado el recorrido de las líneas o líneas de vértice con inversión de la curvatura. Las irregularidades (14), según el dibujo de la figura 5, están dispuestas sobre la superficie agitadora (12), de manera tal que el borde libre (9) discurre por los salientes (14a) dispuestos adyacentes en los vértices, tal como se muestra en la figura 6.

Las irregularidades (14) son fabricadas, preferentemente, de manera que se coloca una encima de otras dos chapas o placas (15a, 15b) que tienen preferentemente diferente resistencia y que están unidas en los puntos de los posteriores rebajes. En el ejemplo de realización que se ha mostrado, la diferencia de resistencia se consigue mediante un grosor más reducido (d2) de la placa (15a) con respecto a un grosor superior (d1) de la placa (15b). En el ejemplo de realización de las figuras 5 y 6, estos puntos de unión (16) tienen esencialmente forma de puntos, o forma lenticular o anular. Además, ambas placas (15a) y (15b) están unidas en sus zonas de bordes entre sí de forma estanca a la presión. Si entonces se introduce un medio a presión entre ambas placas (15a, 15b), se curva la placa con la menor resistencia, que a igualdad de material es la placa (15a) con el menor grosor (d2), entre los puntos de unión (16) mediante deformación permanente hacia fuera, con lo que se constituyen espacios huecos (17) que definen los salientes (14a). La presión será definida de forma tal que la segunda placa (15b) que tiene el mayor grosor (d1) permanezca sustancialmente plana y, por lo tanto, constituye la cara posterior plana del elemento agitador (6). No obstante, es también posible escoger de manera tal las placas (15a, 15b) y/o la presión aplicada de forma que ambas placas (15a, 15b) se curvan de la misma manera o de forma distinta.

Ambas placas (15a, 15b) están realizadas con un material que por un lado es resistente con respecto al material a agitar y que presenta la suficiente resistencia para la agitación y asimismo en el caso de utilización para la agitación de productos alimenticios es apropiado para la manipulación de alimentos. Un material preferente para ambas placas (15a, 15b) es un acero inoxidable, en especial un acero cromo-níquel. Los puntos de unión (16) se consiguen preferentemente por soldadura.

Con la suficiente resistencia, el elemento agitador (6) puede estar constituido solamente por ambas placas (15a, 15b) (figura 6). El grosor (d1) de la placa (15b) puede ascender de 0,5 a 10,5 mm mientras que el menor espesor (d2) de la placa (15a) puede ascender a un valor entre 0,5 y 10 mm.

El dibujo de las irregularidades (14) puede ser variado en cuanto a las dimensiones y disposición y también la regularidad de la distribución de los salientes (14a) o de los rebajes (14b). También la forma de los puntos de unión (16) puede ser variada. Así pues, los puntos de unión (16) pueden estar constituidos por puntos de unión (16a) de forma puntual o anular y pueden comprender puntos de unión (16b) de forma lineal, tal como se ha mostrado en las figuras 7 a 9. De esta forma, el dibujo de las irregularidades (14), tal como muestra la figura 7, puede presentar alineaciones de punto de unión (16) en los que los puntos de unión (16) dispuestos de forma oblicua/lineal, se cambian con puntos de unión (16a) de forma puntual o anular y las líneas son desplazadas de manera regular o irregular entre sí.

Las irregularidades (14) pueden estar también dispuestas de forma deseada, de manera que se favorezca una determinada dirección de corriente (S), tal como se ha mostrado, por ejemplo, en la figura 8. En este caso, los puntos de unión lineales (16b) están dispuestos en la dirección prevista de corriente (S) en alineaciones dispuestas en espiral con separación entre sí.

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La figura 9 muestra un dibujo de irregularidades (14) que conduce a una distribución muy regular de los salientes (14a) sin favorecer una dirección de corriente determinada. En este caso, los puntos de unión (16a) de forma puntual o anular rodean en forma de estrella mediante cuatro formas lineales los puntos de unión (16b).

Es evidente que mediante una distribución y formas distintas de los puntos de unión (16) se pueden conseguir más dibujos distintos, incluyendo dibujos muy irregulares de las irregularidades (14). Así pues, los salientes pueden tener forma de ondas o de burbujas. Además, es también posible constituir los salientes (14a) y/o los rebajes (14b) en diferentes lugares de la superficie agitadora (12) con diferentes dimensiones o diferente conformación. También es posible mediante la apropiada disposición de los rebajes y/o salientes con respecto al borde libre (9) variar de la manera deseada el efecto de agitación.

Superficies dotadas de irregularidades para realizar el fondo o base y/o paredes de un recipiente para un agitador se han descrito ya en el documento no publicado con anterioridad EP 05 002 298 7, cuya materia se incorpora a la actual descripción a título de referencia. En dicho documento se utilizan los recintos huecos (17) constituidos para generar los salientes (14a) simultáneamente para una distribución de vapor en el interior de las paredes.

Para las superficies agitadoras de la presente invención se pueden utilizar todas las superficies dotadas de irregularidades previstas en aquel documento.

La presente invención es especialmente adecuada para la construcción de un agitador para un recipiente de agitación, cuyas caras internas están dotadas de manera correspondiente con irregularidades, en especial en un recipiente agitador, tal como se ha descrito en el documento no publicado con anterioridad EP 05 002 298 7, de manera que, no obstante, los recintos huecos (17) de la superficie agitadora no se utilizan preferentemente para el calentamiento. Con esta combinación se consigue una agitación y mezcla especialmente efectivas y para el material a agitar destinado a ello, en especial en la cebada, también una mejor transformación del material. En este caso, la superficie agitadora puede estar dotada de iguales irregularidades, tales como en el fondo o piso y/o en las paredes del recipiente agitador (2), o bien pueden estar dotadas de irregularidades de diferentes formas y/o disposición y/o dimensiones.

Tal como se desprende de las figuras 1 a 4, el agitador (1) está dotado de un dispositivo (20) para el guiado de fluidos. Con el dispositivo (20) se pueden introducir aditivos fluidos durante la agitación en el material a agitar. Así, por ejemplo, se puede introducir agua a una temperatura determinada para el calentamiento o refrigeración del material a agitar. Es posible además la aplicación de otros medios o materiales adicionales que deben ser distribuidos de forma fina en el material a agitar mediante el dispositivo (20), de acuerdo con la invención. Así, por ejemplo, en especial en la fabricación de cerveza, se pueden utilizar enzimas o ácidos lácticos, técnicos o naturales, que se utilizan, por ejemplo, para la reducción del valor de pH, o bien se pueden introducir otros materiales que son distribuidos de manera fina. Cuando se suministra agua caliente, se puede tratar en la fabricación de cerveza, por ejemplo, de agua caliente obtenida procedente de vapores recuperados.

El dispositivo de alimentación (20) contiene, como mínimo, una conducción distribuidora (21) rotativa alrededor del eje de giro (2'), que une un dispositivo de alimentación (22) con, como mínimo, una abertura de salida (23). La abertura de salida (23) gira alrededor del eje de giro (2'). De manera preferente, la abertura de salida (23) está unida con el brazo (4) y es arrastrada en el giro de dicho brazo (4). En el ejemplo de realización que se ha mostrado, la abertura de salida está prevista directamente en la conducción de distribución (21). La abertura de salida (23) está dirigida hacia abajo. El dispositivo de alimentación (22) contiene una cámara distribuidora que está construida en el interior del cubo (5) y que recibe, con intermedio de la tubería de alimentación (24), desde el exterior del recipiente agitador (2), el fluido a distribuir.

En el ejemplo de realización que se ha mostrado de manera preferente, ambos elemento o útiles de agitación (1a) están dotados de manera correspondiente con un conducto de distribución (21), de manera que a continuación solamente se describirá el dispositivo (20) de un elemento agitador (1a), de forma que el otro elemento agitador está construido de forma idéntica. El conducto de distribución (21) está fijado preferentemente en la cara inferior del brazo (4) y se extiende preferentemente hasta la zona situada por debajo de la aleta agitadora (3). La conducción distribuidora (21) presenta una unión con la conducción de alimentación (24) que preferentemente discurre a través de la cámara distribuidora (22) del cubo (5).

Una serie de aberturas de salida (23) están previstas preferentemente solo en la zona de la aleta agitadora (3). Las aberturas de salida (23) están construidas preferentemente en forma de toberas. La solución con sentido más sencilla son simples aberturas en forma de tobera en el conducto de distribución (21). Las aberturas de salida (23) están dirigidas preferentemente verticalmente hacia abajo en la dirección del piso o fondo (2b), sin embargo, pueden estar dirigidas en cualquier otra dirección o pueden ser aberturas de salida que están dirigidas en el mismo elemento agitador (1a) en direcciones distintas.

En una investigación práctica se dosificaron en el agitador (1), según la invención, con las aletas dotadas de irregularidades y el dispositivo (20) para la alimentación de fluidos, enzimas en la cebada. Se comprobó que las enzimas podrían ser distribuidas en el material a agitar en unos pocos segundos. Normalmente, una mezcla óptima dura hasta unos 15 minutos.

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A diferencia del ejemplo de realización descrito y mostrado, los salientes y/o rebajes de la superficie agitadora pueden estar realizadas también de otra manera, por ejemplo, conformados o fabricados mediante conformación con o sin esfuerzo, u otros similares. La forma y la disposición constructiva del dispositivo agitador pueden ser adecuados a la función específica del dispositivo agitador. Es posible además dotar la superficie agitadora inferior de irregularidades. Finalmente, la invención es también utilizable para recipientes agitadores construidos de otra forma. El dispositivo de alimentación para fluidos puede estar dispuesto además solamente en un dispositivo agitador. Las aberturas de salida pueden quedar dispuestas en toda la extensión radial del útil agitador o bien en puntos determinados, también dispuestos de forma concentrada por fuera de las aletas agitadoras. En vez de aberturas en forma de toberas adecuadas para la inyección, se pueden utilizar también aberturas mayores, de las cuales sale el fluido. Ciertamente, para la función específica solamente se puede utilizar una abertura de salida, no obstante, es preferible prever múltiples aberturas de salida.

Claims (9)

1. Dispositivo agitador (1), con una superficie de agitación (12) que está dotada, como mínimo por zonas, con irregularidades (14), caracterizado porque en especial para un recipiente para cebada y/o mosto de cerveza (2) las irregularidades (14) comprenden una serie de salientes (14a) y/o rebajes (14b) separados entre sí, abombados en forma almohadillada.

2. Dispositivo agitador según la reivindicación 1, caracterizado porque las irregularidades (14) están distribuidas sustancialmente de forma regular sobre la superficie agitadora (12).

3. Dispositivo agitador según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque todos los salientes (14a) y/o todos los rebajes (14b) son sustancialmente idénticos.

4. Dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie agitadora (12) está recubierta de modo completo con salientes (14a) y rebajes (14b).

5. Dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los salientes (14a) y los rebajes (14b) se unen entre sí de manera continuada.

6. Dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la superficie agitadora (12) está constituida mediante una primera y una segunda placas (15a, 15b), de manera que las placas (15a, 15b) están unidas entre sí con intermedio de puntos de unión (16) separados, y para la constitución de las irregularidades (14), como mínimo una de las placas (15a) está abombada entre los puntos de unión (16).

7. Dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se prevén una primera y una segunda superficie agitadora (12, 13) que están separadas mediante un intersticio (11) para el paso del material a agitar, de manera que, como mínimo, una de las superficies agitadoras (12) está dotada de las irregularidades (14).

8. Dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la superficie agitadora (12) está dispuesta sobre una aleta agitadora (3) abombada en forma de pala, que está unida con intermedio de un brazo (4) a un eje de giro (2').

9. Utilización de un dispositivo agitador según una de las reivindicaciones 1 a 8, para un recipiente agitador (2) con una superficie de fondo dotada de irregularidades (14) y/o una superficie interna de pared dotada de irregularidades (14).