ES2586330T3 - Dispositivo y método para preparar pasta de aceituna para la extracción de aceite - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de molido (100) para procesar un material agregado que comprende: un alojamiento (20) que tiene una entrada (22) para recibir el material agregado, tendiendo el alojamiento un eje longitudinal central y una pared interior; un árbol de accionamiento (25) que tiene un eje de rotación que coincide con dicho eje longitudinal central, comprendiendo el árbol de accionamiento un segmento excéntrico (52), un tambor de machaqueo (55) montado en dicho segmento excéntrico dentro de dicho alojamiento, en el que el tambor tiene una pared periférica dimensionada para dejar un volumen libre entre dicha pared periférica y dicha pared interior de dicho alojamiento; caracterizado por que un molinillo final (80) situado aguas abajo de dicho tambor de machaqueo, comprendiendo el molinillo final una placa perforada (90) que tiene al menos una abertura (92) y al menos una hoja o aleta (85) rígidamente conectada a dicho árbol de accionamiento aguas arriba de dicha placa perforada.

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo y metodo para preparar pasta de aceituna para la extraccion de aceite Campo de la Invencion

La presente invencion se refiere a generalmente a la produccion de aceite de oliva y mas concretamente a un dispositivo y metodo para preparar pasta de aceituna a partir de aceitunas enteras.

Antecedentes de la invencion

La produccion de aceite de oliva es una industria tradicional que tiene su origen en el Mediterraneo y se conoce desde hace 3.000 anos a.c. En los ultimos anos, el mercado del aceite de oliva ha crecido espectacularmente. El interes creciente del aceite de oliva es producto tanto de su rico sabor unico como de sus beneficios para la salud y coincide con el crecimiento de la conciencia respecto a la comida saludable, asf como con el interes creciente en la comida de gourmet. Efectivamente, el aceite de oliva es considerado por muchos superior a otros aceites vegetales. Sin embargo, el aceite de oliva tambien es uno de los productos agncolas mas adulterados. Los consumidores estan cada vez mas concienciados de la posibilidad que del aceite distribuido como aceite de oliva de alta calidad sea realmente aceite adulterado con, o compuesto por, casi toralmente, aceites inferiores de bajo coste. La preocupacion por los productos de comida saludable, asf como sui frescor y autenticidad, ha originado una nueva tendencia de produccion de pequena escala de productos de alimentacion (por ejemplo pan) para el consumo propio en casa o en pequenos establecimientos de comida, tales como restaurantes, tiendas de delicatesen y tiendas especializadas. De acuerdo con esta tendencia, los electrodomesticos de pequena escala, dimensionados para estar colocados en un mostrador de cocina, tales como maquina de pan, dispositivo de tueste de cafe de uso domestico, etc. han ganado popularidad. Con respecto al aceite de oliva, los ultimos anos muestran un numero creciente de boutiques de aceite de oliva que se han especializado en la produccion de aceite de alta calidad mediante la seleccion cuidadosa de aceitunas y un ferreo control sobre la produccion. Una maquina de presion en fno de encimera domestica para producir pequenas cantidades de aceite de oliva disenada por los inventores de la presente invencion se describe en la publicacion internacional WO2010/007610. Dispositivos de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 se conocen del documento EP 1908524 A1 y GB 2022124 A.

El aceite de las aceitunas se acumula en las celulas mesocarpianas, principalmente en las vacuolas, y en una cantidad menor en el citoplasma. La primera etapa del proceso de extraccion de aceite de oliva de las aceitunas enteras es aplastar o moler las aceitunas para obtener una pasta de aceituna (pure), que contiene, tanto huesos de aceituna rotos (piedras) como pulpa hecha pure. Tfpicamente, el aplastamiento o molido es seguido por la malaxacion (mezcla lenta) de la pasta para facilitar la rotura de las celulas que contienen aceite para liberar el aceite y permitir la coalescencia de las gotas de aceite y la separacion de los lfquidos de los solidos. Las partfculas de huesos afiladas presentes en la pasta facilitan la rotura del material celular. El lfquido que contiene tanto aceite como agua de vegetacion, es entonces extrafdo de la pasta aplicando presion o centrifugacion. Dependiendo del metodo y del equipo espedfico, la separacion de la pasta en lfquido y solido y la separacion del lfquido en aceite y agua se puede realizar secuencialmente (separacion en dos fases) o concurrentemente (separacion en tres fases).

La presente invencion se concentra en la primera etapa de la produccion de aceite de oliva, a saber, la preparacion de la pasta de oliva procedente de las aceitunas enteras.

El hueso de aceituna (pepita) tiene una estructura excepcionalmente ngida. El colapso/rotura inicial del hueso requiere una cierta fuerza ffsica, aunque la rotura adicional de los fragmentos iniciales en fragmentos mas pequenos requiere fuerzas de un orden de magnitud mas pequena. La fuerza cntica puede ser de hasta, o incluso superior a, aproximadamente 40 Kg, dependiendo del tamano del hueso.

Tradicionalmente, la pasta de aceituna se preparaba mediante piedras de molino. Actualmente, las modernas plantas de aceite de oliva normalmente utilizan un moledor de martillo que funciona a elevada velocidad para impactar las aceitunas, rasgar su pulpa y romper sus huesos. Aunque el uso de los moledores de martillo es ventajoso sobre las piedras de molino tradicionales respecto a la capacidad, eficiencia y costes, afecta a la calidad del aceite de oliva. Debido a la elevada velocidad de rotacion de los martillos, el impacto da lugar al sobrecalentamiento de las aceitunas procesadas e incluso, de manera mas significativa, a un incremento elevado transitorio de la temperatura local en la zona de impacto, que podna incluso alcanzar una temperatura tan elevada como la temperatura de ebullicion. El sobrecalentamiento tiene ciertas desventajas con respecto a la calidad del aceite y podna comprometer sus beneficios saludables o propiedades organolepticas. De hecho, se cree que el aceite de oliva preparado mediante la moderna tecnologfa es algo inferior al aceite producido mediante tecnicas tradicionales en las que el procesado es mucho mas lento.

Es un objetivo de la invencion proporcionar un metodo y dispositivo para procesar aceitunas para convertirlas en una pasta que supere las desventajas y que se pueda implementar en, pero no se limite a, un electrodomestico de encimera de pequena escala.

Es otro objeto de la invencion proporcionar un metodo y dispositivo para machacar/moler un material agregado, tal como aceitunas, que tenga menos velocidad y menos par, evitando por tanto el sobrecalentamiento y manteniendo

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las bajas temperaturas durante todo el proceso del aceite de oliva.

Otras ventajas de la presente invencion se haran evidentes de la siguiente descripcion.

Sumario de la invencion

Un aspecto de la presente invencion es un pequeno dispositivo para procesar material agregado. El dispositivo es especialmente adecuado para la preparacion de pasta de aceituna procedente de aceitunas enteras para la extraccion de aceite de oliva. El dispositivo comprende un alojamiento que tiene una entrada para recibir material agregado, un eje de accionamiento provisto de un segmento excentrico, un tambor de machaqueo montado en el segmento excentrico dentro de alojamiento y un molinillo final situado aguas abajo del tambor de machaqueo. El eje rotacional del arbol de accionamiento coincide con el eje longitudinal central del alojamiento. El tambor de machaqueo tiene una pared periferica dimensionada para dejar un volumen libre entre el tambor y la pared interior del alojamiento. El molinillo final comprende una placa perforada que tiene al menos una abertura y al menos una hoja o aleta ngidamente conectada al arbol de accionamiento aguas arriba de la placa perforada. El tambor de machaqueo esta montado de forma no ngida en el segmento excentrico y es libre para girar alrededor del eje central del tambor, un cojinete antifriccion puede estar dispuesto entre el tambor y el segmento excentrico. El eje longitudinal central del alojamiento y el eje central del tambor son preferiblemente paralelos entre sf El alojamiento esta provisto de al menos una abertura lateral situada aguas abajo de la placa perforada para desviar el material procesado fuera de dicho alojamiento.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el dispositivo de molido puede comprender ademas una barrena de suministro montada concentricamente y ngidamente en el arbol de accionamiento aguas arriba del tambor de machaquero y/o una barrena inferior montada concentricamente y ngidamente en el arbol de accionamiento entre el tambor de machaqueo y el molinillo final.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, la pared periferica del tambor de machaqueo comprende al menos dos secciones verticales de diametros crecientes en la direccion aguas abajo.

Otro aspecto de la invencion es un dispositivo extractor de aceite de oliva que comprende el dispositivo de molido de la invencion. El dispositivo extractor de aceite de oliva puede comprender tambien un bol de malaxacion. De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el dispositivo de molido esta montado dentro del bol de malaxacion y las paletas de malaxacion pueden estar acopladas al arbol de accionamiento del dispositivo de molido. Tambien de acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el dispositivo extractor puede comprender ademas un manguito que rodea el alojamiento del dispositivo de molido a un distancia separada del mismo, definiendo un espacio entre el manguito y el alojamiento, en donde el manguito comprende una malla configurada para permitir que los lfquidos pasen a traves de dicho espacio y para retener los solidos.

Todavfa otro aspecto de la invencion es un metodo para preparar pasta de aceituna a partir de aceitunas enteras que comprende: suministrar las aceitunas a un machacador excentrico configurado para romper los huesos de aceituna, para obtener una masa de aceituna que contiene trozos de hueso rotos, y moler la masa de aceituna obtenida. El machacador excentrico comprende un tambor de machaqueo montado en un segmento excentrico de un arbol de accionamiento dentro de un alojamiento, en donde el tambor esta libre para girar alrededor del eje central del tambor y en donde el tambor esta dimensionado para dejar un volumen libre entre su pared periferica y el alojamiento. La etapa de molido puede comprender presurizar la masa de aceitunas obtenida a traves de una placa perforada en una primera direccion y hacer girar una hoja o dientes a traves de dicha masa de aceitunas presurizada en una segunda direccion trasversal a la primera direccion. El metodo comprende ademas una etapa de extraer aceite de dicha pasta de aceitunas.

En el contexto de la presente invencion, las expresiones “pure de aceituna” y “pasta de aceituna” se utilizan indistintamente para describir una pasta “a modo de tapenade” de aceitunas molidas enteras que contiene pulpa de aceituna en pure y piezas rotas de huesos de aceitunas, preferiblemente de un diametro comprendido entre 1 y 3 mm. En tal pasta, las piezas rotas de los huesos facilitan la liberacion del aceite en la siguiente etapa de malaxacion.

En el contexto de la presente invencion, las expresiones “aguas arriba” y “aguas abajo” se refieren al flujo del material procesado. Un elemento situado aguas arriba de un segundo elemento significa que el material procesado encuentra este elemento antes de encontrar el segundo elemento. Aunque el dispositivo de la invencion es preferiblemente de configuracion vertical, de manera que su eje longitudinal principal coincide con la gravedad, son posibles tambien otras configuraciones con orientaciones diferentes. Por consiguiente, en la siguiente descripcion detallada, los terminos “superior”, “inferior”, “altura”, “parte superior”, “parte inferior” etc. no estan limitados a una orientacion vertical sino que se deben entender como relacionados con la direccion del proceso.

Breve descripcion de los dibujos

La presente invencion se entendera y se apreciara mejor a partir de la siguiente descripcion detallada tomada en combinacion con los dibujos, que debenan ser considerados como no limitativos y/o no vinculantes con respecto al concepto de la invencion en el que esta basada la invencion:

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la Fig. 1 es una ilustracion esquematica que muestra el funcionamiento del machacador excentrico de la invencion,

las Figs. 2A y 2B son dos vistas isometricas seccionadas de un conjunto de machacador/molinillo de acuerdo con una realizacion de la invencion;

la Fig. 3A es una vista isometrica despiezada de las partes internas montadas del conjunto machacador/molinillo de la Fig. 2;

la Fig. 3B es una vista isometrica despiezada de las partes internas desmontadas de la Fig. 3A;

la Fig. 4A es una vista isometrica despiezada del alojamiento desmontado;

la Fig. 4B es una vista isometrica seccionada del alojamiento montado;

la Fig. 4C es una vista isometrica seccionada del alojamiento montado, el arbol y el alojamiento del arbol de

accionamiento;

la Fig. 5 es una vista isometrica despiezada de una realizacion de un alojamiento de arbol de accionamiento para el conjunto machacador/molinillo;

la Fig. 6 es una vista simetrica de una realizacion de un manguito de malla de separacion de lfquido/solido;

la Fig. 7 es una vista lateral en planta del conjunto machacador/molinillo situado dentro del manguito de malla de separacion de lfquido/solido;

la Fig. 7A es una vista en seccion trasversal tomada a lo largo de la lmea A - A de la Fig. 7;

la Fig. 8 es una ilustracion esquematica simplificada de una realizacion de un dispositivo extractor de aceite de oliva que comprende un conjunto machacador/molinillo de la invencion.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion proporciona un dispositivo y metodo novedosos para la preparacion de pasta de aceituna a partir de aceitunas para el posterior procesamiento de la pasta para extraer aceite de oliva. El dispositivo y metodo de la invencion estan particularmente dirigidos a un dispositivo para preparar pasta de aceituna que se puede utilizar en combinacion con, o como parte de, un electrodomestico de encimera de pequena escala, tal como el dispositivo de extraccion de aceite de oliva descrito en el documento WO2010/007610. Sin embargo, el dispositivo y metodo novedosos de la invencion no se limitan a la produccion a pequena escala o a una configuracion espedfica de un apartado de extraccion de aceite de oliva sino que se pueden aprovechar tambien para la produccion a media y gran escala. De manera similar, aunque la invencion se describe en un contexto de produccion de aceite de oliva, el dispositivo y metodo de la invencion no se limitan a este fin sino que se pueden utilizar para machacar/moler otras sustancias en partfculas, incluyendo plantas y semillas, tales como granos de cafe, garbanzos, frutos secos, etc.

Como se ha descrito anteriormente, el colapso/rotura inicial del hueso de aceituna requiere una fuerza cntica de aproximadamente 40kg para los huesos grandes. Dependiendo del enfoque/solucion mecanica de la rotura del hueso, esta fuerza se pueda inducir mediante:

a. Impacto de una masa de inercia que gira a alta velocidad, tal como el moledor de martillo que se utiliza tfpicamente en la primera etapa de la moderna industria del aceite de oliva; o

b. Momento, en donde la velocidad rotacional es relativamente baja y el par en el motor es el producto de la fuerza multiplicada por la armadura a la placa donde la fuerza es inducida, tal como un molinillo de fresa conica o picadora de carne; o

c. Momentos “parciales”, en donde la velocidad es relativamente baja y la armadura sobre el arbol motor es menor que la distancia real a la que la fuerza esta siendo aplicada.

La presente invencion esta basada en la tercera opcion, como se explicara con detalle en lo que sigue.

Como se ha mencionado anteriormente, la aplicacion de la fuerza mediante una masa de inercia que gira a elevada velocidad, como el moledor de martillo, implica un sobrecalentamiento que tiene efectos adversos sobre la calidad del aceite. Tambien se observara que la velocidad y el par estan relacionados con la potencia y el tamano del motor. Un motor grande de elevada potencia no es adecuado para un electrodomestico de encimera en donde el espacio es limitado.

La presente invencion tiene como objetivo proporcionar un proceso de baja velocidad y bajo par para la rotura de los huesos de aceituna. El proceso de baja velocidad evita el sobrecalentamiento durante el procesado de la aceituna. El mantenimiento de las bajas temperaturas durante todo el procesado del aceite de oliva es cntico para los beneficios de calidad y saludables del aceite producido. Adicionalmente, el bajo par y la baja velocidad dan lugar a un motor ligero y de bajo consumo de energfa que es adecuado para un electrodomestico. La baja velocidad

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tambien reduce ruidos y hace posible compartir la misma velocidad rotacional de diferentes fases del proceso.

El dispositivo y metodo de la invencion estan basados en una primera etapa de machacar las aceitunas enteras mediante un machacador excentrico. El machacador excentrico comprende un tambor que esta montado excentricamente dentro de un alojamiento cilmdrico, de manera que la separacion entre el tambor y la pared del alojamiento vana con la rotacion alrededor del eje longitudinal de alojamiento. Las aceitunas, atrapadas entre el tambor y el alojamiento, son gradualmente apretadas y deformadas hasta que la fuerza aplicada alcanza el valor cntico y sus huesos con aplastados por el tambor contra la pared interna del alojamiento. De acuerdo con la invencion, el tambor esta montado en unos medios excentricos, tales como un manguito excentrico, que esta ngidamente unido al arbol principal y gira con el mismo. Sin embargo, el propio tambor no esta ngidamente fijado al manguito excentrico sino que es libre para girar alrededor de su propio centro.

La Fig. 1 es una ilustracion esquematica demostrando el funcionamiento del machacador excentrico de la invencion. Un tambor de machaqueo D esta excentricamente montado alrededor de un arbol giratorio S que gira alrededor del eje central del alojamiento H, por medio de un segmento excentrico E, que esta ngidamente conectado al arbol S. Los ejes longitudinales S del alojamiento H y el tambor D son paralelos entre sn La separacion entre el tambor y el alojamiento, en cualquier punto a lo largo de la circunferencia del alojamiento, cambia aunque el arbol gire, variando de una “Separacion” minima a una maxima “Separacion + 2.e”, siendo e la cantidad de excentricidad, es decir, la distancia entre los centros del alojamiento y el tambor (indicada por los drculos izquierdo y derecho oscuros, respectivamente). Cuando el arbol S gira, las aceitunas de diferentes tamanos de hueso, por ejemplo O1, O2, O3 quedan atrapadas entre el tambor D y el alojamiento H en diferentes angulos de aproximacion Alfa (a) con referenda al eje entre el centro de rotacion y el centro de excentricidad y son sometidas a las fuerzas cuando la separacion entre el tambor excentrico y el alojamiento disminuye. Una vez que la separacion es menor que el obstaculo (el hueso de aceituna) el arbol de rotacion es sometido a un momento de una magnitud de la fuerza multiplicada por la excentricidad e y cos(p), p = a - 90 (siendo (e*cosp) la armadura equivalente). Este enfoque permite reducir los momentos requeridos del sistema de accionamiento. Debido a que el arbol es libre para girar alrededor de su propio centro, las fuerzas de friccion no son transferidas al arbol. Tambien se observara, que a diferencia de un moledor de martillo o un molinillo conico, en donde el machaqueo se consigue a traves de las fuerzas de friccion y/o cortes/abrasion, de acuerdo con la presente invencion, el machaqueo del hueso de aceituna se consigue mediante presion en lugar de mediante friccion.

En este contexto se ha de observar que dependiendo del acoplamiento entre el tambor D y la excentrica E, y siempre que el tambor no este ngidamente conectado a la excentrica sino que este libre para girar alrededor de su propio centro, se pueden disenar otras formas de machacadores en las que el tambor no sigue el movimiento circular total de la excentrica E. Por ejemplo, el acoplamiento entre el tambor y la excentrica se puede disenar de tal manera que solo permita que el tambor se mueva a lo largo de una lmea, por ejemplo, montando el tambor en la excentrica por medio de una ranura rectangular. De manera similar, el acoplamiento entre el tambor y las excentricas se puede disenar para que permita que el tambor siga una ruta poligonal.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, el tambor de machaqueo puede comprender varias secciones verticales de diferentes diametros, o etapas, de tamano creciente en la direccion del flujo, para generar separaciones mas pequenas y para permitir el machaqueo del material procesado en pequenos segmentos. Un tambor de perfil en etapas tambien permite “atrapar” aceitunas en diferentes tamanos. Cada variedad cultivada de aceitunas tiene diferente tamano tfpico/medio total y diferente tamano de hueso tfpico/medio. Un tambor de machaqueo con varias etapas agrietara un hueso de aceituna solo cuando el hueso este atrapado entre el tambor y el alojamiento en la separacion intermitente mas grande que la separacion minima. El hueso de aceituna no presenta flexibilidad y se rompe justo por encima de su punto de “presion/esfuerzo cntico”. En esta etapa el hueso se rompe en varios segmentos arbitrarios que tienen bordes afilados que son beneficiosos para la posterior fase de malaxacion.

De manera alternativa, el machacador puede comprender una serie de tambores en cascada independientes, de diametro creciente. Adicionalmente, la superficie del tambor puede estar construida con una superficie rugosa o serrada para cerrar una mejor friccion/agarre con el material procesado.

Haciendo referencia a las Figs. 2 a 5 y 7, se muestra un conjunto machacador/molinillo, generalmente designado con 100, de acuerdo con una realizacion de la invencion. El conjunto 100 comprende un alojamiento cilmdrico 10, un machacador excentrico, generalmente designado con 50, y un molinillo final, generalmente designado con 80. De acuerdo con la realizacion mostrada aqrn, el conjunto 100 comprende ademas una barrena superior (de suministro) 30 situada aguas arriba del machacador excentrico 50 y una barrena inferior 70 situada entre el machacador excentrico 50 y el molinillo final 80. Sin embargo, de acuerdo con otra realizacion de la invencion, el conjunto machacador/molinillo no incluye una barrena superior y/o barrena inferior.

Un arbol de accionamiento 15, acoplado con un motor (no mostrado), se extiende a lo largo del eje longitudinal central 10 girando alrededor del mismo. El conjunto 100 tiene una configuracion general de rotor-estator en donde el arbol 15 y las partes montadas en el mismo constituyen el motor mientras que el alojamiento 10 constituye el estator.

El alojamiento 10 tiene una abertura superior 12 a traves de la cual las aceitunas son suministradas para ser procesadas. Como se muestra mejor en las Figs. 4b y 4c, el alojamiento 10 se distingue por cinco secciones

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diferentes en donde cada seccion hereda caractensticas que cumplen con el proceso llevado en esa seccion, como se explicara mas adelante con mas detalle. El alojamiento 10 puede estar construido a partir de varias partes que se pueden fundir en un unico segmento o ser segmentos adicionales. Las Figs. 4a y 4b muestran el alojamiento 10 hecho de dos partes cilmdricas 13 y 14 configuradas para ser conectadas mediante fijacion por salto elastico u otros medios adecuados. Un anillo extremo superior 16 esta situado sobre el alojamiento 10 para asegurar el conjunto y soportar el arbol 15 por medio del anillo central 17. La parte inferior de la parte inferior 14 esta provista de aberturas 65 a traves de las cuales la pasta de aceituna sale del conjunto machacador/molinillo para el procesamiento adicional.

La barrena superior 30, situada debajo de la abertura 12, sirve para suministrar las aceitunas al machacador excentrico a un regimen volumetrico espedfico y a un angulo relativo predeterminado espedfico, mientras que el angulo relativo es con referencia a la excentricidad del machacador. La barrena tiene forma de bomba helicoidal o de tornillo. Ademas, la barrena 30 facilita la compresion de las aceitunas aguas abajo. Opcionalmente, la barrena 30 deforma la aceitunas en “ciertos” “paquetes” dimensionales, mientras que el “paquete” se refiere al hecho de que la aceituna se puede deformar mientras se comprime, de manera que la pulpa de aceituna es el elemento distorsionado. Opcionalmente, la barrena comprende un borde afilado en la rafz de la barrena (no mostrada) para facilitar el corte de la pulpa de aceituna. La barrena comprime la aceituna hasta que el hueso emerge parcialmente o totalmente de la pulpa de aceituna.

La barrena superior 30 se caracteriza por la abertura o area de seccion de entrada, el numero de inicios, la rafz y los diametros externos, el paso a lo largo de su eje longitudinal, la abertura o area de seccion de salida y el numero de inicios y el perfil del diente o nervio 22 en la pared de alojamiento interna. Una barrena con un conjunto espedfico de parametros hereda las caractensticas volumetricas espedficas respecto a su geometna, su velocidad rotacional y su regimen de flujo alrededor de ellas. La produccion volumetrica de la barrena esta sometida a sus caractensticas geometricas y el metodo de su union al arbol. De acuerdo con realizaciones diferentes de la invencion, la barrena 30 puede estar acoplada al arbol 15 o bien de forma continua o bien de forma intermitente. Acoplando y desacoplando de forma intermitente la barrena al motor, es posible controlar el caudal del suministro. El acoplamiento intermitente se puede conseguir por medio de un embrague montado entre el arbol y la barrena. Por ejemplo, la barrena puede estar montada en el arbol y estar cargada por un muelle, con una ranura en la barrena que este acoplada a una muesca en el arbol. La barrena es acoplada una vez que el muelle esta en la longitud de trabajo y es desacoplada cuando el muelle es comprimido, haciendo posible desacoplar la ranura de barrena de la muescas del arbol. La presion que se induce en la superficie de salida de barrena debido a la “sobrealimentacion” se puede utilizar para accionar el acoplador, controlando de este modo la cantidad de aceitunas procesadas en la barrena haciendo posible controlar el regimen de masa de la barrena.

El machacador excentrico 50 comprende un tambor de machaqueo 55 acoplado al arbol 15 por medio de un manguito excentrico 52 que es excentrico con el eje de rotacion del arbol 15. Preferiblemente, la excentricidad esta comprendida entre 0,5 y 3 mm. Un cojinete 54 esta situado entre el manguito excentrico 52 y el tambor de machaqueo 54 (vease la Fig. 3b) para facilitar la libre rotacion del tambor 55 alrededor de su propio eje protegido por la cubierta de escudo de cojinete 56. Todavfa, de acuerdo con otra realizacion de la invencion, los medios excentricos pueden ser un segmento excentrico formado integralmente en el arbol. De acuerdo con tal realizacion, el alojamiento puede estar hecho de dos mitades longitudinales que se unen la una a la otra despues de que las partes internas sean montadas en el arbol.

De acuerdo con la realizacion mostrada aqrn, el tambor de machaqueo 55 comprende cuatro secciones verticales 55a a 55d de diametros crecientes desde la parte superior a la inferior. Sin embargo, se entendera facilmente que de acuerdo con otras realizaciones de la invencion, el tambor puede comprender solo una seccion o puede comprender cualquier numero de secciones verticales. Secciones 55a a 55d, caracterizada cada una tanto por su diametros como por su altura, son concentricas una respecto a la otra, formando una separacion diferente con el alojamiento. Preferiblemente el tambor 55 tiene una superficie serrada para aumentar el agarre del material procesado.

La placa de orificios 59 esta situada en la parte inferior del machacador excentrico 50 con el objetivo de determinar el maximo tamano de las partfculas que salen del machacador excentrico a la siguiente fase. La placa de orificios 59 esta dimensionada para formar un orificio de un tamano predeterminado entre el alojamiento y la placa y gira en fase con el tambor de machaqueo 55.

La barrena inferior 70 para controlar el suministro de las aceitunas y los huesos machacados al molinillo final 80 esta situada debajo del machacador excentrico 50. Las consideraciones de diseno para la barrena 70 son similares a las descritas anteriormente en asociacion con la barrena superior 30 con respecto al caudal volumetrico deseado. Se observara que la barrena inferior 70 podna ser innecesaria en los casos en los que la barrena superior 30 genere suficiente presion de suministro para empujar el material a traves de la camara de cizalla del molinillo final 80.

El molinillo final 80 comprende una camara de cizalla presurizada 10d (vease la Fig. 4C) para el procesamiento adicional de la pulpa de aceituna y la piel de aceituna con el fin de hacerlas mas adecuadas/faciles para la malaxacion e inducir la rotura adicional de los segmentos rotos de los huesos de aceituna. Preferiblemente los segmentos de hueso en la pasta de aceituna final son de dimensiones comprendidas entre 1 y 3 mm.

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La camara de cizalla presurizada 10d esta definida entre la barrena inferior 70 y la placa perforada 90 y comprende un conjunto giratorio de dientes u hojas 85 que estan acoplados para girar el arbol 15. La placa perforada 90 es una placa metalica provista de una disposicion de rendijas u orificios 92. El medio presurizado se mueve a la camara y es presionado por la barrena 70 en contra del giro de los dientes/hojas 85 cizallando/moliendo mas la pasta de aceituna comprimida. La placa 90 ejerce un efecto de cizalla adicional en las aceitunas molidas que salen a traves de las rendijas 92. Los dientes/hojas giratorios de cizalla 85 estan caracterizados por su numero, seccion transversal de la hoja, y relacion entre el volumen que ocupan y el volumen de la camara presurizada y por su distancia por encima de la placa 90. Preferiblemente, los dientes/hojas 85 estan situados a una distancia predeterminada 94 (vease la Fig. 7) por encima de la placa 90 con el fin de reducir el ruido de funcionamiento. Sin embargo, las hojas 85 pueden estar situadas en contacto directo con la placa 90. En tal configuracion de “picadora”, la cizalla es inducida en el medio entre las rendijas 92 y los dientes giratorios 85. La placa 90 esta caracterizada por la relacion de area abierta/area cerrada (malla), la forma de las aberturas, su espesor. Se entendera que una malla inferior y una placa mas gruesa induciran un aumento en la resistencia del flujo a traves de la placa que aumentara la presion y reducira el caudal y viceversa. Las caractensticas de la placa 90 asf como las de los dientes/hojas 85 son seleccionadas de acuerdo con la textura deseada y el regimen de produccion deseado del producto final, sometidos a las restricciones geometricas y de potencia del dispositivo deseado.

Una copa divergente radial 60, situada debajo de la placa 90 y que tiene una superficie concava (que se ve mejor en la Fig. 7), recibe el material procesado que sale de la camara de cizalla presurizada a traves de la placa 90 y desvfa el material procesado en la direccion radial para salir del alojamiento 10 a traves de las aberturas 65.

De acuerdo con ciertas realizaciones de la invencion, todos los elementos redondos/giratorios que interactuan con el arbol se pueden agrupar en un modulo voluminoso o un arbol “compuesto” que incluye el arbol 15 con la barrena superior 30, el segmento excentrico 54 (peros in el tambor de machaqueo 55), la placa de rendijas y la barrena inferior 70. Esto a su vez da lugar a un producto producido de masa mas ngida y facil y facilita el desmontaje, limpieza y mantenimiento, En este contexto, una forma de desmontar el tambor de machaqueo es separando en dos elementos simetricos que se pueden montar sobre el arbol “compuesto”.

Como se ha mencionado anteriormente, el alojamiento 10 comprende cinco secciones diferentes cada una de las cuales incluyen caractensticas que cumplen con los procesos llevados en esa seccion. Haciendo de nuevo referencia a las Figs. 4b y 4c, la seccion mas superior 10a, debajo del anillo 16, es donde esta alojada la barrena superior 30. En esta seccion, la pared interna del alojamiento 10 esta provista de un conjunto de nervios curvados helicoidales 22 compatibles con la forma helicoidal de la barrena superior 30 y distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia interna. Debajo de esto esta camara machacadora excentrica 10b, en donde esta montado el tambor machacador 55 al arbol 15. En esta seccion, la superficie interna del alojamiento esta grabada longitudinalmente a lo largo de esa seccion para aumentar la rugosidad/friccion superficial para formar un conjunto de nervios verticales 24. Todavfa, de acuerdo con otras realizaciones de la invencion, los nervios verticales se pueden sustituir por un conjunto de nervios helicoidales uniformemente distribuidos alrededor de la circunferencia de alojamiento. Justo por debajo de la camara de machacador excentrico esta la seccion de alojamiento 10c que aloja la barrena inferior 70. En esta seccion, la pared interior del alojamiento 10 esta provista de un conjunto de nervios helicoidalmente curvados 26 distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia interior y compatibles con la forma helicoidal de la barrena inferior 70. Los nervios 26 pueden continuar mas hacia abajo hasta la camara de cizalla presurizada 10d del molinillo final 80 situado junto debajo. La parte inferior de la camara de cizalla presurizada 10d esta definida por la placa perforada 90 que esta unida al alojamiento por medio del anillo 18 (mostrado en la Fig., 3B). La camara de cizalla presurizada esta caracterizada por su altura o volumen, Finalmente la seccion mas inferior 10e del alojamiento 10 comprende aberturas 65 a traves de las cuales el material procesado sale del conjunto 100.

Preferiblemente, todas las partes del conjunto machacador/molinillo 100 esta hechas de material no corrosivo, compatible con los alimentos, preferiblemente un metal tal como acero inoxidable. La velocidad rotacional del arbol 15 depende de la capacidad deseada y regimen de procesamiento. La velocidad rotacional esta preferiblemente comprendida en el rango de 50 a 1000 rpm. Para un dispositivo electrodomestico la velocidad rotacion esta preferiblemente comprendida entre 50-250 rpm. Para un medio o produccion de gran escala, la velocidad puse ser de hasta 1000 rpm o incluso mayor, pero sera significativamente menor que la velocidad de un moledor de martillo de la misma capacidad.

La Fig. 5 muestra las partes del alojamiento de arbol de accionamiento 110 en el que esta montado el machacador/molinillo 100, que hacen posible el acoplamiento del arbol de accionamiento 15 a un arbol de motor. El alojamiento del arbol de accionamiento 110 comprende una parte de base 112, configurada para recibir el acoplador 114, una cubierta 116 que tiene una abertura 115 a traves de la cual la parte superior del acoplador 114 se extiende hacia arriba, y un anillo de sujecion de refuerzo 118. El extremo superior 114a del acoplador 114 recibe el extremo 15a del arbol 15 mientras su extremo inferior 114b se conecta con un arbol de motor. La cubierta 116 obtura el extremo inferior del alojamiento 10 que define la parte inferior de la tapa de desviacion radial 60.

En el funcionamiento, la aceituna entre en la puerta superior del anillo superior 12 vuelto hacia la entrada giratoria de la barrena superior 30 que se caracteriza por una tamano de area de seccion que permitira que entre una aceituna completa. La barrena 30 fuerza a la aceituna a moverse hacia abajo. Debido a los parametros espedficos de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

barrena, una aceituna de tipo “A” sera tambien deformada cuando salga de la barrena mientras que una aceituna de tipo “B” no necesariamente. La deformacion de la aceituna depende de la relacion entre el tipo de aceituna y la puerta de salida o seccion trasversal de la barrena, mientras que el “tipo” se refiere solo a las proporciones geometricas de la aceituna. La puerta de salida de barrena superior esta situada en una posicion angular espedfica con respecto al machacador excentrico, referida en los que sigue como “fase de introduccion”.

Despues, la aceituna es introducida a la camara de machacador excentrico 10b. El tambor machacador 55 esta caracterizado por cuatro secciones verticales 61 a 64 de diametros crecientes distribuidas a lo largo de la altura del tambor, cada una de las cuales esta defendida por una respectiva separacion y esta ademas caracterizada por su altura. Las diferentes separaciones permiten una cascada de parametros de deformacion y machaqueo sobre un unico tambor machacador. La aceituna es introducida a una camara machacadora excentrica 10b en una fase de introduccion, mientras que las dimensiones en la puerta de salida de barrena corresponden a una separacion que es ligeramente mayor que el tamano medio de hueso de la variedad cultivada de aceitunas mas grande. La pulpa y el hueso de aceituna son empujados o se dejan caer en la fase de introduccion entre el tambor machacador giratorio 55 y el alojamiento 10. A medida que el arbol 15 gira, la separacion se hace mas pequena y en consecuencia la aceituna se deforma mas. Una vez que la aceituna esta deformada tiene una dimension inferior y por tanto pasa a la siguiente seccion vertical del machacador. La aceituna avanza hacia abajo con relacion al tambor machacador hasta el punto en el que el hueso queda acunado en una separacion de “machaqueo”. Una fuerza de 40 kg a 10 kg (dependiendo del tamano del hueso de aceituna que esta relacionado con los diferentes variedades cultivadas de aceituna) se ejercida sobre el hueso hasta el punto en el que el hueso se agrieta. El medio aceitoso y mojado tambien se obstruye entre el grabado de la superficie exterior del tambor machacador 55 y la pared interna del alojamiento 10 y es machacado. La placa de orificios 59 permite solo que un cierto tamano de medio procesado la atraviese, evitando de este modo que las aceitunas simplemente atraviesen la tambor de machaqueo sin ser machacadas ni fisuradas.

La barrena 70 recibe el medio procesado que sale de la placa de orificios 59. Acoplado al arbol principal, la barrena inferior actua como una bomba de tornillo, presurizando las aceitunas procesadas contra la placa de cizalla 90. La barrena incorporada con un diente de helice o conjunto de dientes (mas de un inicio), junto con el correspondiente conjunto de alojamiento de nervios, transforma las aceitunas procesadas a traves de los dientes/hojas de cizalla giratorias 85.

Los dientes de cizalla estan acoplados al arbol y cortan a traves de la pasta de aceituna comprimida situada dentro de la camara presurizada. Preferiblemente, los dientes de cizalla 85 estan situados entre la barrena inferior 70 y la placa de cizalla 90 sin tocarse, sosteniendose entre los mismos. Cuando la presion aumenta y aunque la cizalla tiene lugar el medios procesado a un tamano inferior al de las rendijas 92 sale de la camara comprimida hacia la copa de desviacion radial 60 que desvfa el medio procesado en la direccion radial a traves de las aberturas 65. La cizalla y la presion agrietan los segmentos de hueso grandes hasta hacerlos mas pequenos de manera que finalmente salen de la placa de cizalla.

Se observarla que el conjunto de machacador/molinillo de la invencion puede ser un dispositivo autonomo para preparar la pasta de aceite a partir de aceitunas enteras. La pasta de aceituna dispuesta a traves de las aberturas 65 puede ser procesada adicionalmente para la extraccion del aceite mediante cualquier tecnica y/o aparato conocido. Todavfa de acuerdo con algunas realizaciones de la invencion, el conjunto machacador/molinillo se pueden incorporar en un dispositivo extractor de aceite de oliva de encimera, tal como por ejemplo el dispositivo extractor de aceite descrito en el documento W02010/007610.

Otra realizacion de un dispositivo extractor de aceite de oliva se describira con mas detalle con referencia a las Figs. 6 a 8, de acuerdo con las cuales, el conjunto machacador/molinillo 100 esta coaxialmente situado dentro de un bol de malaxacion de manera que la pasta de aceituna que sale del conjunto 100 fluye directamente al bol de malaxacion para ser procesada adicionalmente para la extraccion de aceite. De acuerdo con esta realizacion, tanto la fase de machaqueo/molido como la fase de malaxacion son realizadas por el mismo motor. Ademas, de acuerdo con esta realizacion, el conjunto 100 esta concentricamente alojado dentro de un manguito de malla de separacion lfquido/solido cilmdrico 120 que esta hecho casi totalmente de un filtro configurado para permitir que los lfquidos pasen a su traves mientras retiene los solidos. El filtro puede estar hecho de acero inoxidable, malla de polfmero o de cualquier otro material compatible con los alimentos.

Haciendo referencia la Fig. 6, el manguito 120 comprende un bastidor cilmdrico 122 que enmarca la secciones de malla de filtro superior e inferior 123 y 124, respetivamente. Entre la malla 123 y la malla 124, el bastidor 122 comprende una seccion solida 126 provista de aberturas 125. Las aberturas 125 son sustancialmente las mismas dimensiones que las aberturas 65 del alojamiento 10 y estan disenadas para encajar de forma ajustada en las aberturas 65 cuando el alojamiento 10 esta situado dentro del manguito 120 para permitir que la pasta de aceituna salga del alojamiento 10 para entrar en el bol de malaxacion. El manguito 120 esta separado del alojamiento 10 por una distancia predeterminada (vease la Fig. 7) que forma un espacio anular 128 alrededor del alojamiento 10, en el que los lfquidos extrafdos de la pasta de aceituna en el bol de malaxacion entra a traves de las mallas de filtro 123 y 124. El espacio anular 128 esta interrumpido alrededor de las aberturas 65, 125, que estan obturadas una con la otra, para separar entre la pasta de aceituna que sale a traves de las aberturas y los lfquidos que llenan el espacio 128.

5

10

15

20

25

La Fig. 8 es un dibujo esquematico de una realizacion de un dispositivo de extraccion de aceite de oliva que comprende el conjunto de machacador/molinillo novedoso de la invencion. El dispositivo de extraccion de aceite, generalmente designado con 200, comprende un chasis 210, que incluye un motor 212, una caja de engranajes 214 y un contenedor de lfquidos 216, un una parte superior 220 que incluye el conjunto machacador/molinillo 100 (cuyos detalles no se muestran en la Fig. 8) y un manguito de malla separador de lfquido/solido 120 situado concentrico con el bol de malaxacion 230. El dispositivo extractor de aceite 200 incluye ademas una tolva abierta por arriba 240 para verter las aceitunas en el conjunto de machacador/molinillo 240 a traves de una salida inferior que se abre en la barrena de suministro superior o directamente en la camara de machacador excentrico (ninguno de ellos mostrado). Un arbol 215 (mostrado en lmeas discontinuas) acoplado con el eje del motor 212 por medio de un alojamiento de arbol de accionamiento 110 de la Fig. 5 se extiende a traves de y por encima del conjunto machacador/molinillo 100. Dos o mas palas de malaxacion 235 estan montadas en el extremo superior del arbol 215 colgando hacia abajo del mismo en un bol de malaxacion 230. De acuerdo con una realizacion mostrada aqrn, las palas de malaxacion 235 estan formadas como un bucle cerrado con un nervio de refuerzo 233. Sin embargo, la pasta que sale del conjunto machacador/molinillo 100 entra en el bol de malaxacion 230 en donde sufre la malaxacion por medio de las palas de malaxacion 235. Los lfquidos separados a partir del paso/filtrado a traves de los filtros 123 y 124 en el espacio anular 128 entre el alojamiento 10 (mostrado en lmea de trazos) y el manguito 120 y son drenados hacia abajo hacia el canal de drenaje de lfquidos 150, situado en la base del alojamiento de arbol de accionamiento 110, para ser recogidos en el recipiente de aceite 216. En la realizacion mostrada aqrn, el machaque/molido y los mecanismos de malaxacion son ambos realizadas por el arbol 215. Tfpicamente la malaxacion se realiza a una velocidad de giro inferior a la del proceso de macheo/molido. Por consiguiente las palas de malaxacion 235 estan preferiblemente acopladas al arbol 215 por medio de un engranaje de reduccion de velocidad (no mostrado) que reduce la velocidad de giro de las palas hasta preferiblemente aproximadamente 10 a 150 rpm.

Los expertos en la tecnica apreciaran que la presente invencion no se limita a lo mostrado y descrito particularmente aqrn. En su lugar, el campo de la presente invencion esta definido solo por las reivindicaciones siguientes.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo de molido (100) para procesar un material agregado que comprende:

   un alojamiento (20) que tiene una entrada (22) para recibir el material agregado, tendiendo el alojamiento un eje longitudinal central y una pared interior;

   un arbol de accionamiento (25) que tiene un eje de rotacion que coincide con dicho eje longitudinal central, comprendiendo el arbol de accionamiento un segmento excentrico (52),

   un tambor de machaqueo (55) montado en dicho segmento excentrico dentro de dicho alojamiento, en el que el tambor tiene una pared periferica dimensionada para dejar un volumen libre entre dicha pared periferica y dicha pared interior de dicho alojamiento;

   caracterizado por que un molinillo final (80) situado aguas abajo de dicho tambor de machaqueo, comprendiendo el molinillo final una placa perforada (90) que tiene al menos una abertura (92) y al menos una hoja o aleta (85) ngidamente conectada a dicho arbol de accionamiento aguas arriba de dicha placa perforada.
2. 2. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que dicho tambor tiene un eje de tambor central y en el que el tambor es libre para girar alrededor de dicho eje de tambor central.
3. 3. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas un cojinete anti-friccion (54) entre dicho tambor y dicho segmento excentrico.
4. 4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicacion 2, en el que el eje longitudinal central de dicho alojamiento y dicho tambor central son paralelos entre sf.
5. 5. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas una barrena de suministro (30) montada concentricamente y ngidamente en dicho arbol de accionamiento aguas arriba de dicho tambor de machaqueo.
6. 6. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que dicha pared periferica del tambor de machaqueo comprende al menos dos secciones verticales (55a-d) de diferentes dinametros.
7. 7. El dispositivo de la reivindicacion 6, en el que dichas al menos dos secciones verticales son de diametros crecientes en la direccion aguas abajo.
8. 8. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que el alojamiento comprende al menos una abertura lateral (65) situada aguas abajo de dicha placa perforada para desviar el material procesado fuera de dicho alojamiento.
9. 9. Un aparato extractor de aceite para extraer aceite de oliva a partir de aceitunas enteras que comprende el dispositivo de molido de la reivindicacion 1.
10. 10. El aparato extractor de aceite de la reivindicacion 9, que comprende ademas un bol de malaxacion, en donde el dispositivo de molido esta montado dentro del bol de malaxacion.
11. 11. El aparato extractor de aceite de la reivindicacion 10, que comprende ademas un manguito (220) que rodea el alojamiento de dicho dispositivo de molido separado una distancia del mismo, definiendo un espacio entre el manguito y el alojamiento, en donde dicho manguito comprende una malla (223, 224) configurada para permitir el paso de los lfquidos a traves de la misma a dicho espacio y retener los solidos.
12. 12. Un metodo para preparar pasta de aceituna a partir de aceitunas enteras, comprendiendo el metodo:

    suministrar aceitunas enteras en un machacador excentrico configurado para romper los huesos de aceituna para obtener una masa de aceituna que contiene segmentos de huesos rotos; caracterizado por que el metodo comprende ademas:

    moler la masa de aceitunas obtenida.
13. 13. El metodo de la reivindicacion 12, en el que dicho machacador excentrico comprende un tambor de machaqueo montado en un segmento excentrico de un arbol de accionamiento dentro de un alojamiento, tendiendo el tambor un eje de tambor central y una pared periferica, y en el que el tambor es libre para girar alrededor de dicho eje central y esta dimensionado para dejar un volumen libre entre dicha pared periferica y dicho alojamiento.
14. 14. El metodo de la reivindicacion 13, en el que dicho machaqueo comprende presurizar dicha masa de aceitunas a traves de una placa perforada en una primera direccion y girar la hoja o dientes a traves de dicha masa de aceitunas presurizada en una segunda direccion transversal a la primera direccion.
15. 15. El metodo de la reivindicacion 13, que comprende ademas una etapa de extraer aceite de dicha pasta de aceitunas.