ES2400553A2 - Machine for emptying drums automatically and hygienically - Google Patents
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Abstract
Description
Máquina para el vaciado de bidones de forma automática e higiénica. Machine for emptying drums automatically and hygienically.
Es objeto de la presente invención, tal y como el título de la invención establece, una máquina para el vaciado de bidones de forma automática e higiénica donde los bidones contienen productos concentrados, pulpas, trozos de fruta o cualquier otro producto. It is the object of the present invention, as the title of the invention establishes, a machine for emptying drums automatically and hygienically where the drums contain concentrated products, pulps, fruit pieces or any other product.
Caracteriza a la presente invención los elementos que forman parte de la máquina, el especial diseño dichos elementos, consiguiendo un resultado sinérgico de modo que se obtiene una máquina que permite el vaciado de bidones que tienen en su interior productos que precisan ser extraídos y diluidos para su empleo en la industria, realizando todo el proceso con la mínima intervención humana, es decir de manera automática, y de manera higiénica. It characterizes the present invention the elements that are part of the machine, the special design said elements, achieving a synergistic result so that a machine is obtained that allows the emptying of drums that have inside products that need to be extracted and diluted to its employment in the industry, carrying out the whole process with the minimum human intervention, that is to say automatically, and in a hygienic way.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los medios y máquinas empleadas para la extracción y dilución de productos más o menos viscosos. Therefore, the present invention is within the scope of the means and machines used for the extraction and dilution of more or less viscous products.
En la industria en general, y en la industria alimentaria en particular, es frecuente el empleo de productos más o menos viscosos, que son distribuidos a las industrias para la elaboración de productos alimentarios. In the industry in general, and in the food industry in particular, the use of more or less viscous products, which are distributed to the industries for the production of food products, is frequent.
Un caso habitual, es el de los zumos de frutas, siendo distribuido el concentrado del zumo de fruta desde los países de origen, hasta las industrias transformadoras que se encargan de la dilución, y preparación de los zumos finales a partir de los concentrados enviados o agregando preparados que incluyen trozos de frutas. A common case is that of fruit juices, the fruit juice concentrate being distributed from the countries of origin, to the processing industries that are responsible for dilution, and preparation of the final juices from the concentrates sent or adding preparations that include fruit pieces.
Dichos productos son enviados en bidones, en cuyo interior hay un bolsa herméticamente cerrada, con objeto de evitar deterioro alguno del producto contenido en el interior, siendo necesaria la extracción de dicho producto para la posterior dilución y preparación del producto final. Said products are sent in drums, inside which there is a hermetically sealed bag, in order to avoid any deterioration of the product contained inside, the extraction of said product being necessary for the subsequent dilution and preparation of the final product.
Los procesos de extracción se realizan mediante una lanza de extracción, tras la apertura de la bolsa contenedora del producto e introducción en el interior de la bolsa de la lanza extractora. La lanza es manipulada manualmente, moviéndola convenientemente por un operario. Cuando el proceso de vaciado de la bolsa ha casi finalizado, el operario, mueve la lanza hacia todas aquellas zonas o pliegues de la bolsa donde quedan residuos con objeto de asegurar una mejor aspiración de la mayor parte del producto.. The extraction processes are carried out by means of an extraction lance, after the opening of the bag containing the product and introduction into the bag of the extractor lance. The lance is manipulated manually, moving it conveniently by an operator. When the process of emptying the bag has almost finished, the operator moves the lance to all those areas or folds of the bag where there are residues in order to ensure a better aspiration of most of the product.
Como puede apreciarse, con los medios hasta el momento empleados, el proceso presenta algunos inconvenientes y aspectos susceptibles de mejora. Por un lado, uno de los inconvenientes del proceso de vaciado, es que el producto está en contacto con el aire, por lo que no se garantiza la higiene en el proceso de vaciado. Por otro lado, exige al operario su presencia de manera continua, además de ir dirigiendo la lanza hacia aquellas zonas donde han quedado resto del producto. Adicionalmente, con los medios hasta ahora empleados no se tiene control alguno sobre el proceso de vaciado, en cuanto a las cantidades vaciadas. As can be seen, with the means so far used, the process has some drawbacks and aspects that can be improved. On the one hand, one of the drawbacks of the emptying process is that the product is in contact with the air, so hygiene in the emptying process is not guaranteed. On the other hand, it requires the operator his presence continuously, in addition to directing the lance towards those areas where the rest of the product has been left. Additionally, with the means so far used, there is no control over the emptying process, as regards the quantities emptied.
Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar una máquina y procedimiento de vaciado de bidones de productos que supere los inconvenientes anteriormente apuntados, es decir, una máquina que realice el proceso de vaciado de manera automática, además de asegurar la máxima higiene en el proceso de vaciado, y que permita un vaciado controlado. Therefore, it is the object of the present invention to develop a machine and procedure for emptying drums of products that overcomes the aforementioned drawbacks, that is, a machine that performs the emptying process automatically, in addition to ensuring maximum hygiene in the emptying process, and that allows controlled emptying.
El objeto de la invención es una máquina para el vaciado de bidones de manera automática e higiénica, donde los bidones contienen en su interior unas bolsas cerradas llenas de productos The object of the invention is a machine for emptying drums automatically and hygienically, where the drums contain inside closed bags full of products
La máquina comprende una lanza extractora que se desplaza verticalmente sobre un soporte de la lanza por medio de un motor paso a paso, estando dicho soporte montado sobre un extensor (5) al que están además asociados unos medios de soporte y cierre de la bolsa, donde el extensor junto con los medios de soporte y cierre de la bolsa están unidos a un segundo soporte de ambos por los que se desplaza de manera precisa. Dicho segundo soporte, en una posible forma de realización, puede contar con una base giratoria. The machine comprises an extractor lance that moves vertically on a support of the lance by means of a stepper motor, said support being mounted on an extender (5) to which are also associated support and closure means of the bag, where the extender together with the support and closure means of the bag are connected to a second support of both of which it moves precisely. Said second support, in a possible embodiment, can have a rotating base.
La lanza extractora como se explicará más en detalle en la realización preferente de la invención, cuenta con un conducto central de vaciado, que en su extremo tiene un cono de apertura y cierre desplazable por medio de un vástago que discurre por el interior del conducto de vaciado, además del conducto de vaciado la lanza extractora cuenta con dos camisas una camisa interior y otra camisa exterior, ambas dispuestas de manera concéntrica. The extraction lance, as will be explained in more detail in the preferred embodiment of the invention, has a central emptying duct, which at its end has a movable opening and closing cone by means of a rod that runs through the inside of the duct duct. In addition to the emptying duct, the extractor lance has two shirts, one inner shirt and another outer jacket, both arranged concentrically.
La camisa interior permite la inyección de agua únicamente en el interior del conducto de vaciado, en ningún caso hacia el exterior de la lanza. La proyección del agua se realiza sobre la corriente de producto ascendente, lo que produce una fina película que lubrica el paso del producto, lo que facilita su extracción y dilución del producto sin afectar a la concentración del producto contenido en el interior de la bolsa. The inner jacket allows the injection of water only inside the emptying duct, in no case towards the outside of the lance. The projection of the water is carried out on the ascending product stream, which produces a thin film that lubricates the passage of the product, which facilitates its extraction and dilution of the product without affecting the concentration of the product contained inside the bag.
La camisa exterior, permite la proyección del agua fuera de la lanza, lógicamente en el interior de la bolsa contenida en el bidón, lo que produce la dilución de la concentración y facilita su posterior extracción. The outer jacket allows the projection of water out of the lance, logically inside the bag contained in the drum, which produces the dilution of the concentration and facilitates its subsequent extraction.
Esta agua proyectada desde la camisa exterior, puede ser utilizada para varios fines. Por un lado, permite la dilución del producto interior, en caso de que quiera o sea preciso una dilución para una mejor extracción. Por otro lado, permite una vez casi vaciado por completo el envase plástico, inyectar agua, de manera que los restos del producto se disuelvan y facilitar la limpieza y extracción de la totalidad del producto contenido en su interior. Finalmente simplemente puede servir para la limpieza del conducto de vaciado, haciendo pasar las soluciones de limpieza por su interior.. This water projected from the outer jacket can be used for various purposes. On the one hand, it allows the dilution of the inner product, in case you want or need a dilution for a better extraction. On the other hand, it allows once almost completely emptied the plastic container, to inject water, so that the remains of the product dissolve and facilitate the cleaning and extraction of the entire product contained inside. Finally, it can simply be used for cleaning the emptying duct, by passing the cleaning solutions inside.
Las características particulares de la lanza, con objeto de conseguir un mejor funcionamiento del conjunto se pueden emplear en combinación con otros elementos. The particular characteristics of the lance, in order to achieve a better functioning of the set can be used in combination with other elements.
Por un lado, la máquina puede contar en el lugar donde se posiciona un bidón con una célula de carga, que en todo momento está leyendo el peso del bidón, de manera que en combinación con unos medios de control se podría llevar a cabo un vaciado controlado del producto, controlando el peso vaciado por diferencia con la medida de peso inicial. On the one hand, the machine can count on the place where a drum with a load cell is positioned, which at all times is reading the weight of the drum, so that in combination with some control means a emptying could be carried out controlled of the product, controlling the weight emptied by difference with the initial weight measurement.
Otro aspecto importante, que mejora el rendimiento y la funcionalidad de la máquina, es que la máquina cuenta con unos medios de soporte y cierre de la bolsa una vez introducida la lanza extractora en su interior. Dichos medios de soporte y cierre pueden ser unas pinzas o cualquier otro medio que realice una funcionalidad similar. Another important aspect, which improves the performance and functionality of the machine, is that the machine has support and closure means for the bag once the extractor lance has been introduced inside. Said support and closing means may be tweezers or any other means that performs similar functionality.
Así, cuando el contenido de la bolsa está próximo a acabar su extracción, dado que la bolsa contenida en el interior del bidón tiene unas dimensiones mayores que las del bidón, la bolsa cuenta con unos pliegues en los que se depositan restos de producto, por lo que se hace necesario la elevación de la bolsa para una mejor limpieza de la misma. Por lo que gracias a los medios de soporte y cierre de la bolsa, se consigue por un lado cerrar la bolsa y evitar que el producto esté en contacto con el medio ambiente, y por otro lado, poder elevar la bolsa y así proceder a un mejor vaciado y aprovechamiento del producto. Thus, when the contents of the bag are close to finishing its extraction, since the bag contained inside the drum has dimensions larger than those of the drum, the bag has some folds in which product remains are deposited, by what is necessary to lift the bag for a better cleaning of it. Therefore, thanks to the support and closing means of the bag, it is possible to close the bag on the one hand and prevent the product from being in contact with the environment, and on the other hand, to be able to raise the bag and thus proceed to a better emptying and use of the product.
Para poder elevar la bolsa, la máquina cuenta con unos medios de elevación de los elementos de sujeción y cierre de la bolsa. En general el completo vaciado de la bolsa tiene lugar cuando una vez elevada la bolsa se procede a la inyección de agua en su interior, y posterior aspiración de dicha agua, asegurándonos una completa recuperación del producto que hay en el interior de la bolsa. In order to lift the bag, the machine has means for lifting the fasteners and closing the bag. In general, the complete emptying of the bag takes place when, once the bag is raised, the water is injected into the interior, and subsequent aspiration of the water, ensuring a complete recovery of the product inside the bag.
Otro aspecto constructivo de la máquina que mejora la mejora las prestaciones de la máquina es la disposición sobre el soporte de la lanza extractora de unos medios de desplazamiento mediante un motor paso a paso que permite un posicionamiento correcto en el fondo de la bolsa, ya que interesa que no esté ni muy pegado al fondo, ni muy separado, y todo esto en función de la viscosidad del producto. Another constructive aspect of the machine that improves the improvement of the performance of the machine is the provision on the support of the extractor lance of means of displacement by means of a stepper motor that allows a correct positioning in the bottom of the bag, since It is interesting that it is neither too close to the bottom, nor too far apart, and all this depending on the viscosity of the product.
El sistema de control cuenta con la posibilidad de parametrizar recetas correspondientes a cada producto y a cada tipo de contenedor, de forma a optimizar el tiempo de vaciado. The control system has the possibility of parameterizing corresponding recipes for each product and each type of container, in order to optimize the emptying time.
Gracias a los medios descritos se consiguen las siguientes ventajas frente a las máquinas que hasta el momento se emplean en el estado de la técnica. Thanks to the means described, the following advantages are achieved over machines that have been used in the prior art.
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- La operación de vaciado se realiza de una manera sencilla The emptying operation is performed in a simple way
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- La operación de vaciado se realiza de manera automática The emptying operation is performed automatically
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- Aumento de la capacidad de vaciado optimizada para cada producto y tipo de contenedor Increased emptying capacity optimized for each product and type of container
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- Permite cambios instantáneos del producto tras vaciado completo de un bidón. Allows instant product changes after complete emptying of a drum.
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- Vacía todo tipo de productos, no importa su viscosidad o grado de concentración. Empty all kinds of products, no matter their viscosity or concentration.
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- Permite su uso para todo tipo de contenedores. Allows its use for all types of containers.
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- El vaciado se realiza de forma higiénica, sin contacto de las superficies expuestas al producto con las manos del operario, y en un entorno de protección del producto por la bolsa, donde se evita la caída de objetos extraños. El conjunto es completamente lavable: para ello se introduce al finalizar la producción la lanza (1) en una carcasa de lavado, por la que se hacen circular las soluciones de limpieza (CIP) que consiguen el lavado de las superficies que han quedado ensuciadas por el producto, tanto en el exterior como en el interior de la lanza. The emptying is carried out in a hygienic way, without contact of the surfaces exposed to the product with the hands of the operator, and in an environment of protection of the product by the bag, where the fall of foreign objects is avoided. The set is completely washable: for this, the lance (1) is introduced at the end of the production in a washing housing, through which the cleaning solutions (CIP) circulating that achieve the washing of the surfaces that have been soiled by the product, both outside and inside the lance.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, una serie de figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado: To complement the description that is being made and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to a preferred example of practical implementation thereof, a series of figures are attached as an integral part of said description. In an illustrative and non-limiting manner, it has been represented:
En la figura 1, se muestra una representación simplificada de la máquina de vaciado objeto de la invención, donde se pueden apreciar las principales características de la misma. In figure 1, a simplified representation of the emptying machine object of the invention is shown, where the main features thereof can be appreciated.
En la figura 2, se muestra una representación de la máquina donde se aprecia cómo se ha producido una elevación de la bolsa. In figure 2, a representation of the machine is shown where you can see how a bag lift has occurred.
En la figura 3, se muestra un detalle de la boca final de la lanza extractora con objeto de poder apreciar mejor los detalles constructivos. In figure 3, a detail of the final mouth of the extraction lance is shown in order to better appreciate the construction details.
En las figuras 4 a 9 se pueden observar las características constructivas de la lanza extractora y las diferentes operaciones que se pueden llevar a cabo con la lanza extractora. Así en la figura 4, se observa el proceso de cebado de la bomba. En la figura 5, el inicio de la aspiración del producto, en la figura 6, la aspiración del producto solamente, en la figura 7 la aspiración del producto en combinación con otro fluido que discurre por la camisa interior, en la figura 8, la aspiración de productos densos, mientras que en la figura 9, el proceso de aclarado de la bolsa contenida en el interior del bidón. Figures 4 to 9 show the construction characteristics of the extractor lance and the different operations that can be carried out with the extractor lance. Thus in Figure 4, the priming process of the pump is observed. In figure 5, the start of the product aspiration, in figure 6, the aspiration of the product only, in figure 7 the aspiration of the product in combination with another fluid that runs through the inner jacket, in figure 8, the suction of dense products, while in figure 9, the process of rinsing the bag contained inside the drum.
A la vista de las mencionadas figuras, se procede a exponer un modo de realización preferente de la invención, pero en ningún caso limitativo. In view of the aforementioned figures, a preferred embodiment of the invention is set forth, but in no case limiting.
Como se puede ver en la figura 1, la máquina para el vaciado de bidones de forma automática e higiénica comprende una lanza extractora (1), asociada a un soporte (6) de la lanza sobre el que se desplaza, dicho soporte As can be seen in figure 1, the machine for emptying drums automatically and hygienically comprises an extractor lance (1), associated with a support (6) of the lance on which it moves, said support
(6) está asociado a un extensor (5) montando en un soporte (8) sobre el que se puede desplazar verticalmente y horizontalmente; cuenta también la máquina con unos medios de sujeción y cierre (4) de una bolsa, estando asociados al extensor (5) y desplazándose conjuntamente con él. (6) is associated with an extender (5) mounted on a support (8) on which it can be moved vertically and horizontally; The machine also has means for holding and closing (4) a bag, being associated with the extender (5) and moving together with it.
El extensor (5) permite acercar o alejar el soporte (6), y todos los elementos montados en dicho soporte (6), del soporte (8). Por otra parte, la base del soporte 8 es giratoria. Ambos desplazamientos, el giro del soporte (8) y el acercamiento o alejamiento del soporte (6), permiten acceder con la lanza a cualquier posición: en nuestro caso se usa para acceder a cualquieras de los 4 bidones que en ocasiones hay sobre un palet, o para acceder a una carcasa en la que se mete la lanza para limpiar The extender (5) allows the support (6), and all the elements mounted on said support (6), of the support (8) to be moved closer or further away. On the other hand, the base of the support 8 is rotatable. Both movements, the rotation of the support (8) and the approach or distance of the support (6), allow access with the lance to any position: in our case it is used to access any of the 4 drums that are sometimes on a pallet , or to access a housing in which the lance is inserted to clean
En la figura 1, se puede observar cómo la lanza extractora (1) ha sido introducida en la bolsa (3), que a su vez están dentro de un bidón (2). In figure 1, it can be seen how the extractor lance (1) has been introduced into the bag (3), which in turn are inside a drum (2).
La bolsa (3) una vez abierta e introducida la lanza extractora (1) se cierra quedando soportada y cerrada por medio de unos medios de soporte y cierre, que básicamente consistirían en unas pinzas (13) montadas sobre un elemento The bag (3) once the extractor lance (1) is opened and introduced, is closed and supported and closed by means of support and closing means, which basically consist of tweezers (13) mounted on an element
(14) que soporta ambas pinzas y que es susceptible de ser desplazado verticalmente de manera conjunta con el extensor (5). (14) that supports both clamps and is capable of being displaced vertically together with the extender (5).
El desplazamiento de la lanza extractora (1) sobre el soporte (6) de la lanza se realiza de manera precisa, permitiendo posicionar del modo más preciso posible el extremo de la lanza con relación al fondo, hecho que se consigue por medio de un motor (7) paso a paso. The displacement of the extractor lance (1) on the support (6) of the lance is carried out precisely, allowing the spear end to be positioned as precisely as possible in relation to the bottom, which is achieved by means of a motor (7) step by step.
De hecho, en la figura 2 puede observarse cómo el conjunto formado por los medios de soporte y cierre (4) se han desplazado verticalmente de manera conjunta con el extensor (5), produciendo la elevación de la bolsa (3), lo que permitiría una inyección de agua y posterior absorción, diluyendo cualquier resto que pudiera quedar en cualquier pliegue que se formaría si la bolsa no estuviera estirada o levantada, como se muestra en la figura 2. In fact, in figure 2 it can be seen how the assembly formed by the support and closing means (4) has been displaced vertically together with the extender (5), producing the elevation of the bag (3), which would allow a water injection and subsequent absorption, diluting any remaining that could remain in any fold that would form if the bag was not stretched or lifted, as shown in Figure 2.
En la figura 3, se pueden apreciar las características constructivas que presenta la lanza extractora (1), que cuenta con un conducto de vaciado (10), que discurre por el centro de la lanza extractora, en cuyo extremo libre tiene un cono desplazable (9), que encaja sobre la boca de la lanza extractora. El cono desplazable está asociado a un vástago (15) de desplazamiento que discurre por el interior del conducto de vaciado. In figure 3, you can see the constructive characteristics of the extractor lance (1), which has a drain duct (10), which runs through the center of the extractor lance, whose free end has a movable cone ( 9), which fits over the mouth of the extractor lance. The movable cone is associated with a displacement rod (15) that runs through the interior of the drain duct.
La lanza extractora cuenta además con una camisa interior (11) y otra camisa dispuesta de manera exterior a la anterior, que denominaremos camisa exterior (12), dispuestas ambas de manera concéntrica, presentando como características constructiva el hecho de que en la camisa interior (11) el orificio anular de evacuación (16) está orientado hacia el interior del conducto de vaciado (10), de manera que aún estando el cono desplazable (9) situado de manera que cierra el conducto de vaciado, es posible que el agua o un fluido discurra por dicha camisa interior The extractor lance also has an inner shirt (11) and another shirt arranged outside the previous one, which we will call outer shirt (12), both arranged concentrically, presenting as constructive features the fact that in the inner shirt ( 11) the annular drain hole (16) is oriented towards the inside of the drain duct (10), so that even if the movable cone (9) is positioned so that it closes the drain duct, it is possible that the water or a fluid runs through said inner jacket
(11) hacia el interior del conducto de vaciado (10), sirviendo, tal y como se muestra en la figura 4, como medio de cebado de la bomba. (11) into the drain duct (10), serving, as shown in Figure 4, as a means of priming the pump.
Con un desplazamiento completo del cono desplazable (9) se permitiría el acceso del producto hacia el interior del conducto de vaciado (10). como se muestra en la figura 6. With a complete displacement of the movable cone (9), the access of the product into the emptying duct (10) would be allowed. as shown in figure 6.
En caso de que la viscosidad del producto fuera tal que dificultara su extracción o simplemente se quisiera diluir la In the event that the viscosity of the product is such that it hinders its extraction or simply wanted to dilute the
5 concentración se puede inyectar fluido por la camisa interior (11), tal y como se muestra en la figura 7. Gracias a esta camisa interior es posible facilitar la extracción de productos con alta viscosidad lubricando la película de contracto del producto con el tubo de vaciado (10). 5 concentration can be injected fluid through the inner jacket (11), as shown in figure 7. Thanks to this inner jacket it is possible to facilitate the extraction of products with high viscosity by lubricating the product contract film with the tube emptying (10).
Por otro lado, la camisa exterior (12), presenta como particularidad el hecho de que el orificio anular de evacuación 10 (17) evacúa o proyecta el agua hacia el exterior de la lanza extractora, tal y como se muestra en la figura 8, es decir, el orificio anular de evacuación (17) está abierto en la pared exterior de la lanza extractora sobre su extremo inferior. On the other hand, the outer jacket (12), presents as a particularity the fact that the annular evacuation hole 10 (17) evacuates or projects the water towards the outside of the extractor, as shown in Figure 8, that is, the annular evacuation hole (17) is open in the outer wall of the extractor lance on its lower end.
Gracias a esta camisa exterior, es posible diluir la concentración del producto contenido en el interior de la bolsa, como se muestra en la figura 8, y cuando la bolsa estuviera ya vacía es posible inyectar agua para un aclarado 15 completo de la bolsa y aprovechamiento del producto en su totalidad (Figura9). Thanks to this outer jacket, it is possible to dilute the concentration of the product contained inside the bag, as shown in Figure 8, and when the bag was already empty it is possible to inject water for a complete rinse of the bag and use of the product as a whole (Figure 9).
Para apurar el resto del aclarado, se dispone de una tercera posición del cono desplazable (9), que permite el acercamiento del conjunto de la lanza al fondo de la bolsa para que la extracción sea completa (Figura 5). To speed up the rest of the rinse, a third position of the movable cone (9) is available, which allows the lance assembly to be approached to the bottom of the bag so that the extraction is complete (Figure 5).
20 No altera la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para su reproducción por un experto. 20 It does not alter the essentiality of this invention variations in materials, shape, size and arrangement of the component elements, described in a non-limiting manner, this being sufficient for reproduction by an expert.
Claims (8)
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