ES2344401T3 - Procedimiento para detectar e identificar el grosor de alimentos en forma de lamina, procedimiento para producir alimentos en forma de lamina y aparato para ello. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para producir una alimento en forma de lámina, caracterizado por comprender: producir un apilamiento de alimento en forma de lámina de modo continuo; transportar el alimento en forma de lámina apilado de modo continuo; medir la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento ultrasónico, y regular el grosor del alimento en forma de lámina de modo tal que el valor medido se aproxime a un valor establecido predeterminado.
Description
Procedimiento para detectar e identificar el
grosor de alimentos en forma de lámina, procedimiento para producir
alimentos en forma de lámina y aparato para ello.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para medir y a un procedimiento para evaluar el grosor
de un alimento en forma de lámina que son adecuados para la gestión
de la producción de una variedad de alimentos en forma de lámina
tales como lonchas de queso, un procedimiento para la producción de
un alimento en forma de lámina en el cual se utiliza el
procedimiento de evaluación, y un aparato para lo mismo.
En años recientes, se han vendido en el mercado
una variedad de alimentos en forma de lámina y se están haciendo
populares. Las lonchas de queso pueden ser consideradas
representativas de tal tipo de alimento en forma de lámina.
Las lonchas de queso se convierten en un
sencillo desayuno cuando se colocan sobre pan y se calientan en un
horno, y también se utilizan ampliamente para emparedados. El
mercado está en expansión a medida que se extiende el uso de pan en
los hogares corrientes.
Los que siguen a continuación son ejemplos
típicos de procedimientos de producción de lonchas de queso. Esto
es, una técnica para obtener lonchas de queso en la cual se funde
queso fresco, el queso fresco fundido se moldea en frío, y los
bloques de queso obtenidos se cortan en lonchas de un grosor
adecuado mediante una cortadora, o una técnica para obtener lonchas
de queso en la cual queso fresco fundido se extrae como una placa
delgada para su solidificación por enfriamiento y se corta
adecuadamente. Además, existe otra técnica en la cual se vierte
queso fresco fundido de modo continuo en un tubo de película, el
tubo de película se prensa a una forma plana, y se solidifica por
enfriamiento. Aquí, en todas las técnicas, las lonchas de queso se
apilan habitualmente en forma de taco tras el moldeo.
En tales técnicas de producción, es posible
regular apropiadamente el grosor de las lonchas de queso que se van
a producir. Por ejemplo, en la técnica de cortar lonchas de bloques
de queso, la anchura se puede regular durante el cortado. Además,
en la técnica de extraer el queso fresco fundido como una placa
delgada se puede regular la holgura de la extracción.
A propósito, con respecto a la gestión de
producción en la producción de lonchas de queso, existe el problema
de determinar si el grosor de las lonchas de queso entra dentro de
un intervalo requerido o no. Es decir, en el caso en el que una
loncha de queso sea más delgada que el grosor requerido, es
considerada un producto no estándar y por lo tanto no puede ser
despachado. Por el contrario, en el caso en el que una loncha de
queso sea más gruesa del grosor requerido, el rendimiento se
deteriora, lo que provoca un aumento en el coste de producción.
Por consiguiente, en un proceso de producción de
lonchas de queso, es deseable medir el grosor de las lonchas de
queso durante la fabricación. Además, con relación a la gestión de
producción, es deseable evaluar si el grosor entra dentro de un
intervalo requerido o no.
En general, en el campo de los alimentos en
forma de lámina, no limitados a las lonchas de queso, existen las
siguientes técnicas convencionales para medir, o técnicas para
evaluar, el grosor de alimentos en forma de lámina:
- a)
- una técnica en la cual el grosor de un alimento en forma de lámina transportado se comprueba visualmente por un operario que utiliza una regla,
- b)
- una técnica en la cual un alimento en forma de lámina transportado pasa a lo largo de una balanza, y se mide el peso instantáneo del alimento en forma de lámina transportado,
- c)
- una técnica en la cual se evalúa por medio de una máquina de visión de imágenes (por ejemplo, la solicitud de patente japonesa sin examen, primera publicación nº 5-277.990).
Sin embargo, en la técnica a), existe un
problema ya que no es posible medir el grosor del alimento en forma
de lámina de modo continuo, y de aquí que se requiere una
complejidad adicional. Además, en la técnica b), la respuesta a la
medida del peso del alimento en forma de lámina es débil, y tiene
lugar una diferencia temporal de varios minutos. Particularmente,
en el caso en el que el alimento en forma de lámina es transportado
a alta velocidad, no es posible controlar automáticamente el
grosor.
Además, la instalación de una máquina de visión
en c) es cara, y dado que involucra un equipamiento mecánico de
precisión, no es adecuada para su instalación en una fábrica de
alimentos en la que para limpiar se utiliza predominantemente agua
o una solución antiséptica. Además, debido a que se necesita un
equipo de iluminación a gran escala, el espacio de instalación
crece, y de aquí que no sea un equipo adecuado generalmente para ser
utilizado en una fábrica de alimentos.
Los documentos DE 19604254,
EP-A-0449512, WO 93/24287 y
US-A-5229840 divulgan asimismo
procedimientos y aparatos para producir alimentos en forma de
lámina.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para medir el grosor de un alimento en
forma de lámina que no requiera de funcionamiento manual, sea capaz
de monitorizar de modo continuo, tenga una respuesta rápida, y
pueda contribuir a mejorar el rendimiento, la estabilidad de la
calidad, y a reducir costes.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para evaluar el grosor de un alimento
en forma de lámina, en el que se utiliza tal procedimiento de
medición.
Además, otro objeto de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para producir un alimento en forma de
lámina, en el que se utiliza tal procedimiento de medición.
Además, otro objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato de medida, un aparato de evaluación y un
aparato de producción para realizar tal procedimiento de medición,
procedimiento de evaluación y procedimiento de producción,
respectivamente. La presente invención se define mediante un
procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, y por un aparato
de acuerdo con la reivindicación 2.
Un primer aspecto de la presente invención para
resolver los problemas descritos anteriormente es un procedimiento
de medición del grosor de un alimento en forma de lámina, en el que
un alimento en forma de lámina se transporta, y la posición de la
superficie del alimento en forma de lámina transportado se mide
mediante un medidor de desplazamiento sin contacto, midiéndose así
el grosor de alimento en forma de lámina. Además, un modo de
realización preferido de este primer aspecto de la invención
consiste en que el transporte del alimento en forma de lámina y la
medición de la posición de la superficie se realizan de modo
continuo.
Un segundo aspecto de la presente invención para
resolver los problemas anteriormente descritos es un procedimiento
para evaluar el grosor del alimento en forma de lámina en el que el
grosor del alimento en forma de lámina se mide mediante un
procedimiento de medición del primer aspecto de la invención, el
valor medido y/o la diferencia entre el valor medido y un valor de
referencia preestablecido se compara con un umbral preestablecido, y
se evalúa si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro
de un intervalo requerido o no.
Un tercer aspecto de la presente invención para
resolver los problemas anteriormente descritos es un procedimiento
para producir un alimento en forma de lámina en el que se produce
continuamente un alimento en forma de lámina, el alimento en forma
de lámina producido se transporta de modo continuo, la posición de
la superficie del alimento en forma de lámina transportado se mide
de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento sin
contacto, y el grosor del alimento en forma de lámina se regula de
modo tal que el valor de la medición se aproxima a un valor
preestablecido.
Un cuarto aspecto de la presente invención para
resolver los problemas anteriormente descritos es un aparato para
medir el grosor de un alimento en forma de lámina que tiene: un
transportador que transporta de modo continuo un alimento en forma
de lámina; un medidor de desplazamiento sin contacto que se sitúa a
una altura predeterminada por encima del transportador y mide la
posición de la superficie del alimento en forma de lámina
transportado; y una unidad de amplificación que está conectada al
medidor de desplazamiento sin contacto y convierte como salida el
valor medido por el medidor de desplazamiento sin contacto en una
señal de salida.
Un quinto aspecto de la presente invención para
resolver los problemas anteriormente mencionados es un aparato para
evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina, en el que se
proporciona: un transportador que transporta un alimento en forma
de lámina de modo continuo; un medidor de desplazamiento sin
contacto que se sitúa a una altura predeterminada por encima del
transportador y mide la posición de la superficie del alimento en
forma de lámina transportado; y una unidad de amplificación que está
conectada al medidor de desplazamiento sin contacto y convierte el
valor medido por el medidor de desplazamiento sin contacto en una
señal de salida; y un procesador de señal que está conectado a la
unidad de amplificación y compara el valor de salida que sale de la
unidad amplificación y/o la diferencia entre el valor de salida y un
valor estándar preestablecido con un umbral preestablecido, evalúa
si el grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un
intervalo requerido o no, y saca un resultado de la evaluación como
una señal de evaluación.
Un sexto aspecto de la presente invención para
resolver los problemas anteriormente descritos es un aparato para
producir alimentos en forma de lámina que tiene un cuerpo principal
de un aparato de producción que produce alimento en forma de
lámina, y un regulador de grosor que se instala en el cuerpo del
aparato de producción y regula el grosor de un alimento en forma de
lámina, en el que se proporciona: un transportador que transporta
un alimento en forma de lámina producido por el aparato de
producción de modo continuo; un medidor de desplazamiento sin
contacto que se sitúa a una altura predeterminada por encima del
transportador y mide la posición de la superficie del alimento en
forma de lámina transportado; una unidad de amplificación que está
conectada al medidor de desplazamiento sin contacto y convierte el
valor de salida del medidor de desplazamiento sin contacto en una
señal de medición para su salida; y un controlador que se conecta en
el lado de salida de la unidad de amplificación, y calcula un valor
modulado por el cual la entrada de la señal de medición procedente
de la unidad de amplificación se aproxima a un valor establecido
con antelación y la saca hacia el regulador de grosor, y se produce
un alimento en forma de lámina bajo control de modo tal que el
grosor del alimento en forma de lámina se mantiene a un grosor
predeterminado.
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático
que muestra un modo de realización de un aparato de la presente
invención.
La fig. 2 es un diagrama de dispersión que
muestra una relación entre el desplazamiento del grosor de tacos de
lonchas de queso y un valor medido del peso, medido mediante un
aparato de medida.
Un primer aspecto de la presente invención es un
procedimiento para medir la posición de la superficie de un
alimento en forma de lámina. En el procedimiento de medición de la
presente invención, se transporta en primer lugar un alimento en
forma de lámina. El transporte puede ser realizado utilizando
dispositivos de transporte bien conocidos, por ejemplo un rodillo en
frío, un transportador de cadena, un descargador, un transportador
de cinta, etc.
El alimento en forma de lámina que va ser
transportado puede estar en un estado continuo (en forma similar a
una banda). Sin embargo, se puede cortar adecuadamente a un estado
individual (en forma similar a un papel).
Además, el alimento en forma de lámina puede ser
transportado en una pieza. Sin embargo, puede ser transportado en un
estado apilado en el cual se apilan una pluralidad de alimentos en
forma de lámina.
Un medidor de desplazamiento sin contacto mide
la posición de la superficie del alimento en forma de lámina
transportado de este modo.
Es deseable utilizar un medidor de
desplazamiento óptico o un medidor de desplazamiento ultrasónico
como el medidor de desplazamiento sin contacto.
Es preferible utilizar radiación láser para el
medidor de desplazamiento óptico. Sin embargo, en el caso en el que
el alimento en forma de lámina sea transmisor (por ejemplo, en el
caso de algunos tipos de lonchas de queso y similares), es
preferible utilizar un medidor ultrasónico.
Como un medidor ultrasónico puede medir una
distancia más larga en comparación con un medidor óptico, existe
una ventaja ya que la superficie de un transportador puede ser
fácilmente ajustada como un punto cero en el estado en el que no
hay un alimento forma de lámina. Además, existen menos errores de
funcionamiento provocados por suciedad y similar, y la fiabilidad
en funcionamiento es alta. Además, como se pueden medir valores
medios en una región de medición comparativamente ancha, es posible
extender los objetivos de medición no sólo a la posición vertical
de la superficie del alimento en forma de lámina, sino asimismo en
la dirección horizontal. En otras palabras, se miden valores medios
en un estado "superficial", de aquí la alta fiabilidad de la
medición. Además, destaca asimismo porque no existen fallos de
funcionamiento incluso con objetos del tipo de lonchas de queso que
son transmisoras de
luz.
luz.
Aquí, "medir la posición de la superficie del
alimento en forma de lámina" significa simplemente, en el caso
en el que se instale un medidor de desplazamiento sin contacto,
medir una distancia (por conveniencia, esta distancia se designa
como X) desde la posición de la superficie del alimento en forma de
lámina a la posición del medidor de desplazamiento sin contacto. En
este caso, como una distancia (esta distancia se designa como Y)
desde la posición de la superficie del transportador a lo largo del
cual se transporta el alimento en forma de lámina a la posición del
medidor de desplazamiento sin contacto es constante, el resultado de
restar la distancia X de la distancia Y representa el grosor del
alimento en forma de lámina.
Por consiguiente, al medir la posición de la
superficie del alimento en forma de lámina, es posible medir el
grosor del alimento en forma de lámina.
De este modo, es posible visualizar el resultado
de la medición del grosor del alimento en forma de lámina
mostrándolo en diversas unidades de visualización. Además, puede ser
grabado y monitorizar de modo continuo el cambio en grosor.
En general, el tiempo de respuesta de un medidor
de desplazamiento sin contacto es corto, de modo que comparado con
la técnica de medir el peso del alimento en forma de lámina como se
describió el estado de la técnica anterior, la respuesta es más
rápida, la precisión es mejor, y el tiempo de retraso es menor. Por
lo tanto, es posible medir el grosor del alimento en forma de lámina
de modo preciso.
No hay necesidad de decir aquí que en tal
procedimiento de medición es deseable que el alimento en forma de
lámina sea transportado de modo continuo, y que el grosor sea medido
de modo continuo.
\newpage
Un segundo aspecto de la presente invención es
un procedimiento para evaluar el grosor del alimento en forma de
lámina. En el procedimiento de evaluación, se mide en primer lugar
el grosor de un alimento en forma de lámina de modo similar al
primer aspecto de la invención.
Si el valor de la medición se compara con un
umbral preestablecido, es posible evaluar si el grosor del alimento
en forma de lámina está dentro de un intervalo requerido o no. Por
ejemplo, se fijan dos umbrales, un límite superior y un límite
inferior, y en el caso en el que el valor de la medición esté fuera
del intervalo entre el límite superior y el límite inferior, se
evalúa que el grosor del alimento en forma de lámina no está en el
intervalo requerido.
De este modo, "evaluación" significa
evaluar si el valor de la medición está dentro de un intervalo
requerido o no.
En este caso, se puede fijar sólo un umbral, y
se puede evaluar si el valor de la medición es superior o inferior
al umbral. Sin embargo, es preferible que se fijen una pluralidad de
umbrales, y que se evalúe en cuál de una pluralidad e intervalos de
umbrales se encuentra el valor de la medición.
Además, es posible asimismo que el valor de la
medición no sea comparado con el umbral directamente, sino que se
calcule la diferencia entre el valor de la medición y un valor
estándar preestablecido, y que el valor así calculado se compare con
el umbral.
En tal procedimiento, es posible evaluar si el
grosor del alimento en forma de lámina está dentro de un intervalo
requerido o no. Por supuesto, de modo similar al primer aspecto de
la invención, es deseable transportar el alimento en forma de lámina
de modo continuo y evaluar el grosor de modo continuo.
Es posible utilizar el resultado de la
evaluación en una diversidad de maneras, tales como una salida a una
alarma y similar. Es decir, por ejemplo en el caso en el que el
grosor del alimento en forma de lámina esté fuera del intervalo
requerido, se puede disparar una alarma para llamar la atención de
un operador, o se puede detener automáticamente la línea de
producción.
En el procedimiento de evaluación, utilizando un
medidor de desplazamiento sin contacto, la respuesta a la medición
es rápida, permitiendo así una evaluación fiable de alta precisión.
Además, como es posible evaluar sin contacto con el alimento en
forma de lámina, es higiénico y, por lo tanto, puede ser un
procedimiento especialmente adecuado para el control de calidad.
Aquí, cuando el procedimiento de medición del
primer aspecto de la invención y el procedimiento de evaluación del
segundo aspecto de la invención se ponen en práctica, no se requiere
remodelar o reemplazar el equipo existente (por ejemplo, los
dispositivos de transporte y similares). Por lo tanto existe
asimismo una ventaja ya que el coste inicial de la inversión es
bajo.
Tal procedimiento de medición o procedimiento de
evaluación puede ser aplicado a alimentos en forma de lámina de una
variedad de formas, tales como alimento en forma de lámina en forma
de banda larga, alimento en forma de lámina adecuadamente cortado,
alimento en forma de lámina apilado como material laminado tras su
corte, y similar.
Aquí, es preferible que el procedimiento de
medición o el procedimiento de evaluación sean usados en un estado
en el que el alimento en forma de lámina está apilado. Es decir,
esto es debido a que, si está apilado, como el grosor puede
evaluarse en un estado con una pluralidad de alimentos en forma de
lámina apilados, aumentando, como resultado, la precisión de la
evaluación.
Un tercer aspecto de la presente invención es un
procedimiento para producir un alimento en forma de lámina, en el
que se utiliza el primer aspecto de la invención.
En el procedimiento de producción de la presente
invención, el alimento en forma de lámina se produce en primer lugar
de modo continuo utilizando un procedimiento convencional. A
continuación, el procedimiento de medición del primer aspecto de la
invención se aplica al alimento en forma de lámina producido, y se
mide el grosor. Como se describió anteriormente, el momento para
medir puede ser tras la formación del alimento en forma de lámina,
puede ser tras cortarlo adecuadamente, o puede ser tras apilarlo
como material laminado. Además, puede ser tras aplicar una película
al alimento en forma de lámina para su venta. Es posible elegir el
momento adecuado dependiendo de la naturaleza del procedimiento de
producción.
A continuación, tras haber medido el grosor por
el primer aspecto de la invención, el grosor del alimento en forma
de lámina se regula de modo tal que el valor de la medición se
aproxima a un valor preestablecido. Esto es, en el caso en el que el
grosor sea superior a un intervalo requerido, se reduce el grosor
del alimento en forma de lámina, y en el caso en el que el grosor
sea inferior al intervalo requerido se aumenta el grosor del
alimento en forma de lámina.
Por ejemplo, en el caso de que el procedimiento
de producción en el cual se cortan bloques de queso hasta un grosor
adecuado, el grosor puede regularse do cuando se corta mediante una
cortadora. Además, en el caso del procedimiento de producción en el
cual se extrae queso fresco fundido como una placa delgada sobre una
cinta o tambor de acero inoxidable en movimiento para su
solidificación por enfriamiento, puede regularse el grosor al que se
extrae como placa delgada.
Utilizando tal procedimiento, es posible
producir alimentos en forma de lámina a la vez que se controla el
grosor dentro de un intervalo predeterminado.
A continuación se describe un aparato de la
presente invención. En la siguiente descripción del aparato, cada
elemento de la presente invención se designa mediante el mismo
símbolo en corchetes que en un modo de realización descrito
posteriormente. Se asignan los mismos símbolos a elementos en la
presente invención y en el modo de realización descrito
posteriormente con el fin de facilitar la comprensión de la presente
invención, aunque no se limita el ámbito de la presente invención al
modo de realización descrito posteriormente.
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático
que muestra un modo de realización de un aparato de la presente
invención.
Un cuarto aspecto de la presente invención es un
aparato para medir el grosor de un alimento en forma de lámina. El
aparato de medida de la presente invención está provisto de un
transportador (1) que transporta un alimento (C) en forma de lámina
de modo continuo. Tal transportador (1) puede ser un dispositivo de
transporte bien conocido.
Además, el aparato de medida está provisto de un
medidor (2) de desplazamiento sin contacto que mide la posición (C1)
de la superficie del alimento (C) en forma de lámina transportado
por el transportador (1), y una unidad (3) de amplificación que está
conectada al medidor (2) de desplazamiento sin contacto.
Se puede utilizar para tal medidor (2) de
desplazamiento sin contacto un medidor de desplazamiento óptico (no
mostrado en la figura), o un medidor ultrasónico (2) de
desplazamiento. Sin embargo, este último es más deseable.
El amplificador (3), que está conectado a tal
medidor (2) de desplazamiento sin contacto tiene las funciones de
amplificar el valor medido por el medidor (2) de desplazamiento sin
contacto, y sacar éste como una señal eléctrica. Por ejemplo, puede
ser un aparato que convierta a una señal de salida cuya forma es
fácilmente utilizable por máquinas estándar, tales como señales
eléctricas de 4 a 20 mA, 0 a 10 V y similares. Un amplificador es un
ejemplo de tal unidad (3) de amplificación.
Aquí, el medidor (2) de desplazamiento sin
contacto y la unidad (3) de amplificación puede ser unidades
individuales. Sin embargo, pueden estar construidas como una única
unidad.
De acuerdo con aparato de medida anterior, es
posible medir de modo continuo el grosor del alimento (C) en forma
de lámina transportado de modo continuo por el transportador (1).
Esto es, el medidor (2) de desplazamiento sin contacto mide la
posición (C1) de la superficie del alimento (C) en forma de lámina,
y la unidad (3) de amplificación amplifica el valor de la medición y
lo convierte a una señal de salida, y la señal de salida se puede
utilizar como una señal que muestra el grosor del alimento (C) en
forma de lámina.
Por ejemplo, si es sacado a una parte (8) de
grabación e indicación, es posible monitorizar el grosor del
alimento (C) en forma de lámina de modo continuo, permitiendo así
una grabación continua.
Un grabador de lápiz, la memoria de un ordenador
personal, la memoria de un panel táctil y similar son ejemplos de
tal parte (8) de grabación e indicación. Son preferibles aquéllos
con una función de alarma.
Un quinto aspecto de la presente invención es un
aparato para evaluar el grosor de un alimento en forma de lámina
utilizando el aparato de medida del cuarto aspecto de la invención.
Este aparato de evaluación está provisto de un procesador (5) de
señal que está conectado a la unidad (3) de amplificación. Un
controlador de lógica programable, un ordenador personal, un
controlador, un procesador de señal, un medidor de panel digital y
similares son ejemplos de tal procesador (5) de señal.
Este procesador (5) de señal tiene una función
de comparación del valor de salida que sale de la unidad (3) de
amplificación y/o la diferencia entre el valor de salida y un valor
estándar preestablecido con un umbral preestablecido, y evaluar si
el grosor del alimento (C) en forma de lámina se encuentra dentro de
un intervalo requerido o no.
Tal procesador (5) de señal saca un resultado de
evaluación. Un intervalo de alarmas, unidades de visualización,
grabadores y similares son ejemplos de unidades de salida.
Por ejemplo, en el caso de una alarma, en el
caso de que el grosor del alimento (C) en forma de lámina esté fuera
del intervalo requerido, la alarma puede ser disparada con el fin de
atraer la atención de un operario.
Además, en el caso en el que se utilice una
parte (8) de grabación e indicación que incluya una función de
alarma, esta parte (8) de grabación e indicación puede disparar
asimismo la alarma en el caso en el que el grosor esté fuera del
intervalo requerido, a la vez que se monitoriza el grosor del
alimento (C) en forma de lámina de modo continuo y se graba de modo
continuo.
Aquí, el procesador (5) de señal en la fig. 1
tiene una función de enviar una salida para indicar y grabar el
valor de la medición a la parte (8) de grabación e indicación, así
como tal función de evaluación. Tiene asimismo una función como un
tipo de transductor analógico digital.
Un sexto aspecto de la presente invención es un
aparato para producir un alimento en forma de lámina. El aparato de
producción de la presente invención está provisto de un cuerpo
principal de un aparato de producción (no mostrado en la figura),
que produce un alimento en forma de lámina, y un regulador de grosor
(no mostrado en la figura), que está instalado en el cuerpo del
aparato de producción y regula el grosor del alimento en forma de
lámina.
Como ejemplo de tal regulador de grosor (no
mostrado en la figura) que regula el grosor del alimento en forma de
lámina, en el caso de un aparato de producción que corte bloques de
queso a un grosor adecuado, está unido un aparato que regula la
anchura de una loncha. Además, en un aparato de producción que
extrae queso fresco fundido en una forma de lámina, está unido un
aparato que regula el grosor cuando se extrae en una forma de
lámina.
El aparato de medida del cuarto aspecto de la
invención está instalado en tal aparato de producción. Es decir,
están instalados un transportador (1), un medidor (2) sin contacto,
y una unidad (3) de amplificación.
A continuación, se conecta un controlador (5) a
la unidad (3) de amplificación, y se conecta además una línea de
salida para un valor modulado de este controlador (5) a un regulador
de grosor (no mostrado en la figura) que está instalado en el
aparato de producción.
Aquí, el controlador (5) está designado mediante
el mismo símbolo que el procesador (5) de señal. Esto es así ya que
el procesador (5) de señal de la fig. 1 funciona asimismo como el
controlador (5).
El controlador (5) puede comprender un ordenador
personal bien conocido, un controlador o similar. Además, puede
estar incorporado en la unidad (3) de amplificación o en la parte
(8) de grabación e indicación.
En tal aparato de producción, la posición (C1)
de la superficie del alimento (C) en forma de lámina transportando
se mide en primer lugar mediante el medidor (3) de desplazamiento
sin contacto, el valor de la medición obtenido se convierte a una
señal de salida que es sacada por la unidad (3) de amplificación, el
controlador (5) calcula un valor modulado tal que la entrada de
señal de salida desde la unidad (3) de amplificación se aproxima a
un valor preestablecido y lo saca al regulador de grosor (no
mostrado en la figura). Como resultado, es posible producir un
alimento en forma de lámina bajo control de modo tal que el grosor
del alimento en forma de lámina sea mantenido a un valor
predeterminado.
La presente invención descrita anteriormente
puede ser aplicada a una variedad de alimentos en forma de lámina.
Tales alimentos en forma de lámina incluyen todos los alimentos en
forma de placa delgada. Por ejemplo calamar desecado, papel de
arroz, fideos de trigo japoneses, fideos de trigo sarraceno y
similar. Sin embargo, es ideal para su aplicación al corte de queso
en lonchas. Las lonchas de queso pueden recibir el máximo beneficio
de la presente invención.
A continuación se ofrece una descripción de la
presente invención con un ejemplo experimental.
\vskip1.000000\baselineskip
Este experimento fue realizado con el fin de
asegurar la precisión de las mediciones de grosor de la presente
invención.
Se utilizó como muestra material laminado de
lonchas de queso, como se menciona en el modo de realización 5
descrito posteriormente.
Se utilizó un aparato como en un modo de
realización 1 descrito posteriormente (en referencia a la fig. 1.
Asimismo en referencia a la fig. 1 para los símbolos utilizados de
aquí en adelante), y un material laminado C de lonchas de queso,
transportado por un transportador 1 de cinta mientras que se medía
el grosor utilizando un medidor ultrasónico 2 de desplazamiento. El
valor medido se almacenó en un panel táctil 8.
Además, un aparato de medida de un modo de
realización 4 descrito posteriormente fue utilizado junto con el
aparato anterior, y se midió de modo similar el grosor del material
laminado C de lonchas de queso utilizando un medidor de
desplazamiento láser (no mostrado en la figura). El valor medido fue
almacenado de modo similar en la memoria del panel táctil 8.
Además, en un aparato (fig. 1) del modo de
realización 1 descrito a continuación, se instaló separadamente una
balanza (no mostrada en la figura) en el centro del transportador 1
de cinta, y se midió el peso del material laminado C de lonchas de
queso de modo continuo, y se almacenó de modo similar en la memoria
del panel táctil 8.
El resultado de este experimento se muestra en
la fig. 2. La fig. 2 es un diagrama de dispersión que muestra la
relación entre el desplazamiento de grosor del material laminado de
lonchas de queso medido por el aparato de medida de la presente
invención y el valor medido del peso.
En la fig. 2, el eje vertical representa el
grosor (desplazamiento) del material laminado de lonchas de queso.
Este eje vertical indica cuántos milímetros se desplaza el grosor
del material laminado C de lonchas de queso con respecto al punto
cero en direcciones positiva y negativa, con el punto cero como
origen. Además, el eje horizontal representa el valor medido
(medida completa) del peso, en gramos. Aquí, como la respuesta
medida de la balanza es lenta en el eje horizontal, tiene lugar una
diferencia temporal en las mediciones del medidor de desplazamiento
ultrasónico y láser sobre el eje vertical. Sin embargo, en la fig.
2, esta diferencia temporal ha sido corregida.
La línea A en la fig. 2 es una línea de
regresión para los datos del medidor de desplazamiento láser, y la
línea B es una línea de regresión para los datos del medidor de
desplazamiento ultrasónico.
En ambos resultados de medida, la precisión de
la medición estaba dentro de un intervalo de \pm0,2 mm, y el
coeficiente de correlación con el valor de medición del peso fue de
0,98.
Como demuestra la fig. 2, es claro que el valor
de la medición de acuerdo con la presente invención se correlaciona
bien con el valor de la medición del peso.
Como resultado de este experimento, se prueba
que el grosor del alimento en forma de lámina puede ser medido con
una precisión considerable.
A continuación, se describe detalladamente la
presente invención utilizando modos de realización. Sin embargo, la
presente invención no está limitada a los siguientes modos de
realización.
Modo de realización
1
La fig. 1 es un diagrama estructural esquemático
que muestra un modo de realización de un aparato de la presente
invención.
En la fig. 1, un material laminado C de lonchas
de queso C1 es transportado sobre un transportador 1 de cinta (esto
es, el transportador de las reivindicaciones).
Un medidor ultrasónico 2 de desplazamiento
(fabricado por Keynce Corporation, UD-020, esto es,
el medidor de desplazamiento sin contacto de las reivindicaciones)
se instala en una posición predeterminada por encima del
transportador 1 de cinta. Por consiguiente, la distancia entre el
medidor ultrasónico 2 de desplazamiento y la superficie 1a del
transportador 1 de cinta es siempre constante.
Aquí, este medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento es un tipo de medidor que mide promediando valores en
una región de prueba de 10 mm de diámetro, y de aquí la fiabilidad
de la medición es elevada.
El medidor ultrasónico 2 de desplazamiento está
conectado a un amplificador 3 de detección (esto es, la unidad de
amplificación de las reivindicaciones) por medio de un cable 2a. El
amplificador 3 de detección está provisto de una línea 4 de salida,
y sobre esta línea de salida se saca una señal analógica de 0 a 5V.
Aquí, la fig. 1 ilustra que el medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento y el amplificador 3 de detección se construyen
separadamente. Sin embargo, se pueden usar asimismo en una única
unidad de construcción.
Un aparato para medir el grosor de un alimento
en forma de lámina tiene el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento
y el amplificador 3 de detección descritos anteriormente.
A continuación se describe el funcionamiento del
aparato de medida construido como se expuso anteriormente.
El material laminado C de lonchas de queso se
sitúa sobre el transportador 1 de cinta y se transporta. El medidor
ultrasónico 2 de desplazamiento mide la posición de la superficie C1
del material laminado C de lonchas de queso. Como se describió
anteriormente, como la distancia entre el medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento y la superficie 1a del transportador 1 de cinta es
siempre constante, la posición de la superficie C1 del material
laminado C de lonchas de queso correlaciona con el grosor del
material laminado C de lonchas de queso.
Una señal medida por el medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento se introduce en el amplificador 3 de detección por
medio del cable 2a. El amplificador 3 de detección amplifica la
entrada de señal medida, y tras convertirla a una señal de 0 a 5V,
la saca sobre la línea 4 de salida. El aparato para medir el grosor
de un alimento en forma de lámina funciona de este modo.
\global\parskip0.930000\baselineskip
Aquí, el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento
está instalado de modo tal que puede ser acoplado y desacoplado, de
modo que pueda ser retirado cuando se limpia el transportador 1 de
cinta u otro equipo.
Modo de realización
2
A continuación se describe un modo de
realización de un aparato de evaluación basado en la fig. 1. En la
fig. 1, el amplificador 3 de detección está provisto de una línea 4
de salida, y sobre esta línea 4 de salida se saca una señal
analógica de 0 a 5V.
El final de esta línea 4 de salida está
conectado a un controlador 5 de lógica programable (esto es, un
procesador de señal en las reivindicaciones. Este sirve asimismo
como controlador en las reivindicaciones). El controlador 5 de
lógica programable está provisto asimismo con una línea 7 de salida
RS232C, y un panel táctil 8 (fabricado por Keyence Corporation,
VT-10T) se conecta al extremo de esta línea 7 de
salida RS232C. Este panel táctil 8 tiene las funciones de mostrar
los datos transmitidos desde la línea 7 de salida, monitorizarlos en
el tiempo para mostrarlos como un gráfico 9 de tendencia, y
almacenarlos en memoria (no mostrada en la figura). Además, el
panel táctil 8 está provisto de una luz 9a de alarma. En otras
palabras, este panel táctil 8 tiene funciones tales como regulación
del punto cero, visualización del gráfico 9 de tendencia,
visualización del valor actual, visualización de alarma,
visualización del historial de funcionamiento y similar.
Aquí, el amplificador 3 de detección, el
controlador 5 de lógica programable, y el panel táctil 8 están
montados sobre el mismo panel 10 de control.
El controlador 5 de lógica programable, en el
cual se introducen con antelación un umbral límite superior y un
umbral límite inferior, tiene las funciones de comparar la entrada
de señal analógica de 0 a 5V de la línea 4 de salida con el umbral
y, en el caso en el que la señal analógica supere el umbral límite
superior, o en el caso en el que caiga por debajo del umbral límite
inferior, hacer destellar la luz 9a de alarma instalada en el panel
táctil 8.
Un aparato para evaluar el grosor de un alimento
en forma de lámina de la presente invención tiene el medidor
ultrasónico 2 de desplazamiento, el amplificador 3 de detección, y
el controlador 5 de lógica programable descritos anteriormente.
El amplificador 3 de detección introduce una
señal de 0 a 5V en el controlador 5 de lógica programable por medio
de la línea 4 de salida, el controlador 5 de lógica programable
compara la señal de entrada con un umbral preestablecido y, en el
caso en el que la señal supere el umbral límite superior, o en el
caso en el que caiga por debajo del umbral límite inferior, acciona
la lámpara 9a de alarma del panel táctil 8. La luz 9a de alarma
destella y atrae la atención de un operario. El aparato de
evaluación del grosor del alimento en forma de lámina de la presente
invención funciona de este modo.
Aquí, como el controlador 5 de lógica
programable transmite datos al panel táctil 8 por medio de la línea
7 de salida RS232C, los datos del grosor se monitorizan en el tiempo
y se almacenan.
Modo de realización
3
A continuación se describe un modo de
realización de un aparato de producción basado en la fig. 1. En la
fig. 1, el controlador 5 de lógica programable está provisto de una
línea 6 de salida de valor modulado, y el final de esta línea 6 de
salida de valor modulado está conectado a un regulador (no mostrado
en la figura) que fija la anchura de una cortadora sobre un cuerpo
de un aparato de producción de queso (no mostrado en la figura, esto
es, un regulador de grosor en las reivindicaciones).
El controlador 5 de lógica programable, que
tiene un valor de entrada preestablecido en el mismo, compara este
valor fijado con la entrada de señal analógica de 0 a 5V de la línea
4 de salida, calcula una variable controlada tal que la entrada de
señal analógica se aproxima al valor fijado, y saca la variable de
control calculada al regulador descrito anteriormente que ajusta la
anchura de la loncha por medio de la línea 6 de salida.
De este modo, se producen lonchas de queso bajo
control automático de modo tal que el grosor de las lonchas de queso
se corresponde con el valor fijado.
Aquí, de modo similar al modo de realización 2
descrito anteriormente, un controlador 5 de lógica programable
transmite datos a un panel táctil 8 a través de una línea 7 de
salida RS232C, los datos son monitorizados en el tiempo y
almacenados, y además se acciona la luz de alarma.
Modo de realización
4
En el aparato del modo de realización 1, se
instaló un medidor de desplazamiento láser (no mostrado en la
figura, Keyence, LB080) en lugar del medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento y el amplificador 3 de detección.
En este aparato, de modo similar al modo de
realización 1, cuando la posición C1 de la superficie del material
laminado C de lonchas de queso fue medida por la luz láser, y los
datos monitorizados en el tiempo y almacenados, se pudo medir el
grosor sin problemas.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Especialmente en la gráfica 9 de tendencia, al
ajustar a una frecuencia de muestreo de 10 Hz y a una cantidad
promedio del lote de 10, se pudo mostrar una gráfica de tendencia
precisa.
Modo de realización
5
A continuación se describe un modo de
realización de un procedimiento para medir el grosor de un alimento
en forma de lámina, en el que se utiliza el aparato del modo de
realización 1.
Utilizando un procedimiento convencional, se
emulsionó queso en un emulsificador de tipo caldera con temperatura
en ascenso, y tras finalizar la emulsión a 85ºC se vertió en un tubo
de lámina hecho de polietileno-tereftalato de 6,5
cm de diámetro. La película se unió firmemente desde el exterior
para adoptar una forma plana de 2,3 mm, el queso y la película se
enfriaron inmediatamente después en agua helada durante 60 segundos,
y se cortaron para obtener lonchas de queso cuadradas de 10 cm.
Estas lonchas de queso se apilaron en lotes de 32 piezas para
fabricar un material laminado C (en referencia a la fig. 1, de aquí
en adelante el mismo).
Además, el medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento fue accionado con antelación y el punto cero se
ajustó a la posición de la superficie 1a del transportador 1 de
cinta. Aquí, este ajuste se realizó utilizando el panel táctil
8.
El material laminado C se transportó sobre el
transportador 1 de cinta. Al pasar bajo el medidor ultrasónico 2 de
desplazamiento, se midió la posición C1 de la superficie del
material laminado C.
El resultado de la medición se mostró en el
panel 8 de control como un valor en tiempo real, y el cambio con el
tiempo se mostró como una gráfica de tendencia.
En el procedimiento anterior, cuando el cambio
en el grosor del material laminado C fue monitorizado de modo
continuo durante 18 horas, fue posible mostrar el valor del grosor
de modo constante. Además, la gráfica de tendencia que muestra el
cambio de grosor en el tiempo se pudo mostrar sin problemas.
Modo de realización
6
A continuación se describe un modo de
realización de un procedimiento para evaluar el grosor de un
alimento en forma de lámina, en el que se utiliza el aparato del
modo de realización 1.
En el procedimiento del modo de realización 5,
el controlador 5 de lógica programable se ajustó de modo tal que el
resultado de la medición de la posición C1 de la superficie del
material laminado C por el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento
se comparó con los valores de límite superior y de límite inferior
que habían sido introducidos en el controlador 5 de lógica
programable con anterioridad, y en el caso en el que se desviara
fuera de los límites superior e inferior, la luz 9a de alarma del
panel táctil 8 destellaba.
De modo similar al modo de realización 5, cuando
la variación del grosor del material laminado C era monitorizada de
modo continuo durante 18 horas, tanto en el caso en el que el grosor
superara el valor del límite superior como en el caso en el que
cayera por debajo del valor de límite inferior, la luz 9a de alarma
destellaba sin problemas, haciendo posible así evaluar el
grosor.
Modo de realización
7
A continuación se describe un modo de
realización de un procedimiento para producir un alimento en forma
de lámina de la presente invención, en el que se utiliza el aparato
del modo de realización 1.
En el procedimiento del modo de realización 5,
la posición C1 de la superficie del material laminado C se midió
mediante el medidor ultrasónico 2 de desplazamiento, y se sacó sobre
la línea 4 de salida como una señal analógica de 0 a 5V.
Aquí, esta línea 4 de salida estaba conectada a
un controlador 5 de lógica programable. El controlador 5 de lógica
programable tiene una línea 6 de salida de valor modulado, y un
extremo de esta línea 6 de salida de valor modulado está conectado a
un servomotor (no mostrado en la figura) que regula la holgura al
unir el tubo de película relleno de queso fundido firmemente desde
el exterior (en referencia al modo de realización 5).
El controlador 5 de lógica programable, que
tenía una entrada de valor preestablecido, comparó este valor
establecido con la entrada de señal analógica de 0 a 5V de la línea
4 de salida, y calculó una variable controlada tal que la entrada
de señal analógica se aproximara al valor fijado.
La variable controlada calculada se sacó a
través de la línea 6 de salida de valor modulado, el servomotor (no
mostrado en la figura) fue accionado en base a esta variable
controlada, y la holgura al unir el tubo de película relleno de
queso fundido firmemente desde el exterior se reguló
adecuadamente.
Como resultado, se pudieron producir lonchas de
queso con un grosor predeterminado bajo control automático sin
problemas.
Un procedimiento para producir un alimento en
forma de lámina, y aparato para ello de la presente invención que no
requiere un funcionamiento manual, es capaz de una monitorización
continua, tiene una respuesta rápida, y puede contribuir a una
mejora del rendimiento, estabilidad de la calidad, y reducción de
costes.
Claims (2)
1. Un procedimiento para producir una alimento
en forma de lámina, caracterizado por comprender:
- producir un apilamiento de alimento en forma de lámina de modo continuo;
- transportar el alimento en forma de lámina apilado de modo continuo;
- medir la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado de modo continuo mediante un medidor de desplazamiento ultrasónico, y
- regular el grosor del alimento en forma de lámina de modo tal que el valor medido se aproxime a un valor establecido predeterminado.
2. Un aparato para producir un alimento en forma
de lámina que comprende:
- un cuerpo principal de un aparato de producción que produce un alimento en forma de lámina apilado, y
- un regulador de grosor que está instalado en el dicho cuerpo principal del aparato de producción y regula el grosor del alimento en forma de lámina,
- caracterizado porque el aparato comprende además:
- un transportador (1) que transporta el alimento en forma de lámina apilado producido por el aparato de producción de modo continuo;
- un medidor de desplazamiento ultrasónico (2) que se sitúa a una altura predeterminada por encima del transportador y mide la posición de una superficie del alimento en forma de lámina apilado transportado;
- una unidad (3) de amplificación que está conectada al medidor de desplazamiento ultrasónico y convierte un valor de salida del medidor de desplazamiento ultrasónico en una señal de medición para su salida; y
- un controlador (5) que está conectado al lado de salida de la unidad de amplificación y calcula un valor modulado mediante el cual la entrada de señal de medición de la unidad de amplificación se aproxima a un valor establecido, fijado con anterioridad, y saca el valor modulado al regulador de grosor, y se produce, bajo control, el alimento en forma de lámina apilado, de tal modo que el grosor del alimento en forma de lámina apilado se mantiene en un grosor predeterminado.
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