IT201600124877A1 - Miscelatore con albero di miscelazione - Google Patents

Description

“Miscelatore con albero di miscelazione”

La presente invenzione ha per oggetto un miscelatore di una porzione solida granulare e/o polverulenta e di una porzione liquida per l’ottenimento di un prodotto alimentare.

Sono noti miscelatori centrifughi comprendenti una coclea di alimentazione di farina che determina l’introduzione della farina in una camera cilindrica di miscelazione in cui è presente un albero palettato (che aziona anche la coclea). L’introduzione della farina nella camera di miscelazione avviene attraverso un foro in cui transita la coclea.

Nella camera di miscelazione è presente un condotto di ingresso di una sostanza liquida (acqua e/o uovo) che fronteggia una girante palettata; tale girante è solidale all’albero e intercettando il getto liquido ne determina la nebulizzazione. L’introduzione del getto liquido avviene lungo una direzione parallela a quella dell’albero di rotazione in una zona interposta tra l’albero e la parete cilindrica esterna della camera.

Lungo l’albero è presente un divergente conico che determina l’espansione radiale delle farine provenienti dalla coclea e che avanzano assialmente in modo da permettere una espansione radiale delle farine e favorire il contatto con il liquido. Più a valle sono poi poste le palette dell’albero che permettono di amalgamare la farina e le particelle liquide.

A questo proposito l’albero è saldato con la coclea e con le palette per amalgamare farina e particelle liquide. Esso definisce quindi un pezzo unico con coclea e palette.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un miscelatore per la produzione di un impasto alimentare in grado di agevolare la manutenzione, la pulizia e offrire la massima flessibilità di funzionamento al variare della diversa tipologia di ingredienti da miscelare.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un miscelatore comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un miscelatore, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- figura 1 mostra una vista in sezione di un miscelatore secondo la presente invenzione;

- figura 2 mostra un particolare ingrandito di figura 1;

- figura 3 mostra un componente del miscelatore di figura 1;

- figure 4 e 5 mostrano ulteriori dettagli ingranditi di figura 1.

Nelle unite figure con il numero di riferimento 1 si è indicato un miscelatore, tipicamente di tipo centrifugo. Esso permette la miscelazione almeno di una porzione solida granulare e/o polverulenta (ad esempio una o più farine) e di una porzione liquida (ad esempio uovo e/o acqua). Il miscelatore 1 è finalizzato alla produzione di un impasto per prodotto alimentare, tipicamente pasta, in particolare pasta fresca.

Il miscelatore 1 comprende una camera 2 di miscelazione della porzione solida e della porzione liquida.

Il miscelatore 1 comprende un ingresso 21 della porzione solida nella camera 2.

A questo proposito il miscelatore 1 comprende anche un sistema di alimentazione della porzione solida nella camera 2. In particolare esso comprende un condotto 7 di alimentazione in cui è ricavato un sistema di avanzamento della porzione solida. Ad esempio il sistema di avanzamento comprende una coclea 32. Tale coclea 32 è ad almeno un principio.

Il miscelatore 1 comprende un ingresso 22 della porzione liquida nella camera 2. L’ingresso 22 della porzione liquida è posto a valle dell’ingresso 21 della porzione solida. Valle e monte sono da valutarsi con riferimento al verso di avanzamento della porzione solida nella camera 2. Preferibilmente la camera 2 è sostanzialmente cilindrica.

Opportunamente il miscelatore 1 comprende un albero 3 avente un asse 300 di rotazione. L’albero 3 aziona anche la coclea 32 (che preferibilmente è ad esso coassiale). L’albero 3 è azionato tipicamente da un motore 31 elettrico.

L’albero 3 comprende una pluralità di elementi 9 modulari che sono posizionabili amovibilmente uno rispetto all’altro lungo l’asse 300 di rotazione.

Gli elementi 9 modulari comprendono mezzi 30 di miscelazione della porzione solida e della porzione liquida.

Opportunamente il miscelatore 1 comprende mezzi 901 di connessione che vincolano radialmente e girevolmente coppie degli elementi 9 modulari.

In una particolare soluzione costruttiva i mezzi 901 di connessione comprendono almeno una spina 902 (preferibilmente una pluralità di spine 902) che si innestano in due elementi 9 modulari adiacenti. Tali spine 902 si sviluppano parallelamente all’asse 300 di rotazione.

Preferibilmente almeno una coppia di detti elementi 9 modulari comprende:

-un primo elemento 91 modulare comprendente una sporgenza 910 assiale;

-un secondo elemento 92 modulare comprendente un alloggiamento 920 destinato a ricevere la sporgenza 910 assiale di detto primo elemento 91 modulare. Opportunamente sporgenza 910 e alloggiamento 920 agevolano il reciproco posizionamento di due elementi modulari affiancati. Gli elementi 9 modulari sono anulari. L’albero 3 comprende una anima 35 interna che attraversa assialmente gli elementi 9 modulari. Gli elementi anulari 9 avvolgono quindi un tratto di detta anima 35.

Anche la sporgenza 910 e l’alloggiamento 920 sono anulari. In particolare contribuiscono a definire una sede 930 di alloggiamento di detta spina 902. La spina 902 rimane interposta e a contatto tra l’anima 35 e la sporgenza 910.

La coclea 32 è esterna e si trova a monte della camera 2.

La coclea 32 è anulare e definisce un passaggio assiale per il transito dell’anima 35 dell’albero 3.

La coclea 32 è solidale all’anima 35 dell’albero 3.

I mezzi 30 di miscelazione, in almeno un primo gruppo degli elementi 9 modulari, comprendono una pala 301 di miscelazione che si sviluppa a sbalzo allontanandosi radialmente dall’asse 300 di rotazione dell’albero 3. Opportunamente l’ingresso 21 di detta porzione solida in detta camera 2 è anulare e l’ingresso 21 circonda un tratto assiale dell’albero 3.

L’introduzione della porzione solida avviene lungo una direzione assiale (lungo la direzione dell’asse dell’albero 3).

L’ingresso 22 della porzione liquida è posto in corrispondenza di una zona 203 radialmente più esterna di detta camera 2.

Uno di detti elementi modulari 9 comprende una girante 41 centrifuga che fronteggia detto ingresso 21 anulare della porzione solida ed espande radialmente il materiale solido granulare/polverulento proveniente da detto ingresso 21 indirizzandolo verso detto ingresso 22 della porzione liquida. Il miscelatore 1 comprende una uscita 8 dell’impasto da detta camera 2. Almeno una parte degli elementi 9 modulari del primo gruppo sono interposti tra detta girante 41 centrifuga e detta uscita 8.

Vantaggiosamente il miscelatore 1 comprende mezzi 94 di connessione del motore 31 con una prima estremità 351 dell’anima 35. I mezzi 94 di connessione si innestono internamente alla prima estremità 351.

Analogamente il miscelatore 1 comprende un cuscinetto 95 e un supporto 96 che è libero di ruotare in detto cuscinetto 95 e si innesta in una seconda estremità 352 dell’anima 35.

Opportunamente gli elementi 9 modulari sono impaccati tra la coclea 32 e detto supporto 96. La coclea 32 e gli elementi 9 modulari sono interposti tra il supporto 96 e i mezzi 94 di connessione. Detto cuscinetto 95 è innestato in detta seconda estremità 220 della camera 2.

I mezzi 30 di miscelazione comprendono anche un piatto 97 con pale 98 radiali che si sviluppano dal piatto 97, detto piatto 97 e dette pale 98 radiali essendo posti internamente alla camera 2 in corrispondenza della uscita 8.

Opportunamente il miscelatore 1 comprende almeno un ugello 6 nebulizzatore (o più specificamente atomizzatore) che definisce l’ingresso 22 nella camera 2 di detta porzione liquida nebulizzata.

L’ugello 6 nebulizzatore definisce un asse di introduzione del liquido che è inclinato rispetto all’asse 300 di rotazione dell’albero 3 preferibilmente di un angolo compreso tra 45° e 80°. Tale asse di introduzione è l’asse di un cono di spruzzaggio (in una situazione ipotetica di assenza di materiale solido granulare/polverulento che modifichi la traiettoria delle particelle liquide distruggendo il cono). L’ugello 6 nebulizzatore conferisce quindi al liquido introdotto una componente di spostamento da monte a valle.

L’ugello 6 nebulizzatore comprende un restringimento che agevola la nebulizzazione del liquido. L’ugello 6 comprende anche un ingresso di aria in pressione che agevola la nebulizzazione del liquido.

La nebulizzazione del liquido mettendo a disposizione particelle molto piccole agevola l’uniformità dell’idratazione della porzione solida.

Inoltre permette di avere una superficie di scambio porzione liquida/porzione solida molto ampia riducendo i tempi di produzione e permettendo una minore lunghezza assiale del miscelatore 1.

Opportunamente il liquido viene alimentato da un serbatoio liquido in pressione (preferibilmente senza l’impiego di pompe).

Il miscelatore 1 comprende mezzi 4 di incremento della turbolenza della porzione solida.

I mezzi 4 di incremento della turbolenza comprendono:

i) la girante 41 centrifuga sopradescritta che definisce un elemento rotante di aspirazione di aria esterna posto in detta camera 2 a monte di detti mezzi 30 di miscelazione; detta girante 41 determina una espansione radiale della porzione solida;

ii) almeno un foro 42 di aspirazione dell’aria esterna da parte di detta girante 41 centrifuga per generare un flusso di aria che incrementa la turbolenza della porzione solida; detto almeno un foro 42 di aspirazione è distinto dall’ingresso 21 della porzione solida.

Una maggior turbolenza della porzione solida farà sì che essa possa venire meglio in contatto con la porzione liquida nebulizzata. Si otterrà quindi una maggiore idratazione della porzione solida.

Il foro 42 è ricavato su una prima parete 201 della camera 2 ed è idoneo a porre in comunicazione di fluido la camera 2 con l’esterno.

La girante 41 centrifuga fronteggia l’ingresso 21 della porzione solida nella camera 2 ed esplica una aziona di aspirazione della porzione solida dal condotto 7 di alimentazione posto a monte di detta camera 2. Opportunamente la girante 41 trasmette alla porzione solida una componente centrifuga (che espande dunque il materiale solido granulare e/o polverulento verso la parte radialmente più esterna della camera 2). La girante 41 è coassiale con l’albero 3. In particolare la girante 41 è calettata sull’albero 3.

La girante 41 comprende una o più palette 410 idonee a transitare davanti a detto almeno un foro 42. Essa definisce inoltre un passaggio assiale per il transito di detta porzione solida.

Vantaggiosamente la girante 41 comprende un elemento 411 anulare da cui si protendono le palette 410. Opportunamente l’elemento 411 anulare si sviluppa parallelamente ad un piano ortogonale all’asse 300 di rotazione; una parte delle palette 410 si sviluppa da un lato di detto piano e l’altra parte si sviluppa dall’altra parte di detto piano.

Preferibilmente sono presenti una pluralità di nebulizzatori 6. Almeno un piano ortogonale all’asse 300 di rotazione interseca detti nebulizzatori 6 e detta girante 41.

Detto almeno un ugello 6 è ricavato in corrispondenza di una seconda parete 202 di detta camera 2. Tipicamente, la seconda parete 202 è sostanzialmente cilindrica o circonda un volume.

La porzione radialmente più esterna della girante 41 lambisce la seconda parete 202 della camera 2.

Preferibilmente i mezzi 4 di incremento della turbolenza della porzione solida comprendono una pluralità di fori 42 di aspirazione. Essi vantaggiosamente sono disposti anularmente. In particolare circondano l’ingresso 21 della porzione solida. I fori 42 sono ricavati nella prima parete 201.

Preferibilmente detto almeno un foro 42 di aspirazione è parzializzabile. In questo modo si può regolare l’ingresso di aria in funzione delle reali esigenze (maggiore o minore turbolenza della porzione solida). In particolare la parzializzazione è importante per avere le condizioni di funzionamento ottimali in funzione del tipo di farina impiegata, del tipo di impasto che si vuole realizzare, delle condizioni ambientali di lavoro (umidità, pressione, ecc).

Il miscelatore 1 comprende un disco 5 parzializzatore di detto almeno un foro 42. Il disco 5 comprende un’apertura 50 passante che in una prima configurazione contraffaccia detto foro 42 e in una seconda configurazione è ruotato rispetto che nella prima configurazione in modo da ostruire almeno parzialmente detto foro 42 per parzializzarlo.

Vantaggiosamente il disco 5 può comprendere una pluralità di aperture che nella prima configurazione contraffacciano corrispondenti fori 42. Il disco 5 preferibilmente è interposto tra la girante 41 e detto almeno un foro 42. Durante il funzionamento il disco 5 rimane fermo. Esso viene ruotato per consentire la parzializzazione del flusso d’aria (ivi compresa la massima apertura o la completa chiusura).

La camera 2 si sviluppa tra una prima e una seconda estremità 210, 220. La camera 2 si sviluppa tra la prima e la seconda estremità 210, 220 lungo la direzione di sviluppo assiale dell’albero 3. La prima estremità 210 è maggiormente avvicinata a detto ingresso 21 della porzione solida rispetto che detta seconda estremità 220. La prima parete 201 in cui è ricavato detto almeno un foro 42 è posta in corrispondenza di detta prima estremità 210.

Come esemplificato nelle unite figure detto almeno un foro 42 comprende un asse di passaggio dell’aria orientato dalla prima verso la seconda estremità 210, 220. Preferibilmente l’asse di passaggio dell’aria è parallelo all’asse 300 di rotazione dell’albero 3.

Opportunamente il miscelatore 1 comprende un sistema di comando e regolazione della portata di impasto prodotta (esemplificativamente, ma non limitativamente la portata massima di impasto è pari a 90kg/h). Opportunamente il sistema di comando e regolazione comprende un sistema di preimpostazione della variazione nel tempo della portata di imposto prodotta. Si possono così creare dei profili di produzione variabili nel tempo in modo assolutamente automatico. A questo proposito il sistema di comando e regolazione interviene principalmente sulla velocità di rotazione dell’albero 3.

Oggetto della presente invenzione è inoltre un metodo di miscelazione di una porzione solida granulare e/o polverulenta (tipicamente farina) e di una porzione liquida (tipicamente uovo e/o acqua) per la produzione di un impasto per prodotto alimentare (tipicamente pasta fresca) mediante un miscelatore 1 presentante una o più delle caratteristiche indicate in precedenza.

Opportunamente il metodo comprende la fase di aspirare la porzione solida all’interno di detta camera 2 tramite detta girante 41. L’introduzione della porzione solida all’interno della camera 2 avviene anche mediante l’avanzamento della porzione solida lungo il condotto 7 di alimentazione. Opportunamente internamente al condotto 7 di alimentazione è presente la coclea 32 di avanzamento come già spiegato in precedenza.

Il metodo comprende inoltre la fase di introdurre la porzione liquida già in forma nebulizzata nella camera 2. L’introduzione della porzione liquida già in forma nebulizzata avviene in detta zona 203 radialmente più esterna della camera 2.

Il metodo comprende inoltre la fase di forzare la porzione solida verso una porzione 204 radialmente più esterna di detta camera 2.

La zona 203 radialmente più esterna e la porzione 204 radialmente più esterna sono valutate con riferimento all’asse 300 dell’albero 3. Eventualmente la zona 203 e la porzione 204 potrebbero anche coincidere.

Il metodo comprende inoltre la fase di incrementare la turbolenza della porzione solida aspirando aria esterna internamente alla camera 2 mediante detta girante 41 e facendola transitare attraverso detto almeno un foro 42 di aspirazione.

La fase di aspirare detta aria esterna prevede che la girante 41 sia posta in rotazione davanti a detto almeno un foro 42 di aspirazione.

Il metodo comprende inoltre la fase di miscelare in detta camera 2 la porzione liquida nebulizzata con la porzione solida sfruttando la turbolenza generata da detta girante 41 e mediante l’azione di omogeneizzazione determinata dai mezzi 30 di miscelazione solidali all’albero 3.

L’impasto così ottenuto viene poi espulso dalla camera 2 mediante l’uscita 8, preferibilmente ricavata in corrispondenza della seconda estremità 220 della camera 2. Tale uscita 8 permette ad esempio di alimentare l’impasto per caduta nella macchina successiva.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

Innanzitutto consente di ottimizzare la manutenzione del miscelatore. Infatti in caso di usura o danneggiamento di una pala si potrà intervenire sostituendo solo l’elemento modulare danneggiato o comunque da sostituire. Questo consente un vantaggio di tempo oltre che di costo. Inoltre è possibile adattare le caratteristiche dell’albero adeguandole in funzione della tipologia di farina e/o della quantità da produrre.

Ulteriore importante vantaggio è la possibilità di rimuovere periodicamente gli elementi modulari dall’albero per eseguire una pulizia accurata degli stessi senza la necessità di eseguire il lavaggio di un corpo unico molto lungo.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.Miscelatore di una porzione solida granulare e/o polverulenta e di una porzione liquida per la produzione di un impasto per prodotto alimentare comprendente: -una camera (2) di miscelazione della porzione solida e della porzione liquida; -un albero (3) che può ruotare attorno ad un asse (300) di rotazione; caratterizzato dal fatto che detto albero (3) comprende una pluralità di elementi (9) modulari che: -sono posizionabili amovibilmente uno rispetto all’altro lungo l’asse (300) di rotazione; -comprendono mezzi (30) di miscelazione della porzione solida e della porzione liquida. 2.Miscelatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (901) di connessione che vincolano radialmente e girevolmente coppie di elementi (9) modulari. 3.Miscelatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi (901) di connessione comprendono spine (902) che si innestano in due elementi (9) modulari adiacenti. 4.Miscelatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno una coppia di detti elementi (9) modulari comprende: -un primo elemento (91) modulare comprendente una sporgenza (910) assiale; -un secondo elemento (92) modulare comprendente un alloggiamento (920) destinato a ricevere la sporgenza (910) assiale di detto primo elemento (91) modulare. 5. Miscelatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli elementi (9) modulari sono anulari, detto albero (3) comprendendo una anima (35) interna che attraversa assialmente detti elementi (9) modulari. 6. Miscelatore secondo la rivendicazione 5 quando dipende dalla rivendicazione 3 e 4, caratterizzato dal fatto che detta sporgenza (910) e detto alloggiamento (920) sono anulari e contribuiscono a definire una sede (930) di alloggiamento di detta spina (902) che rimane interposta e a contatto tra: -detta anima (35); e -detta sporgenza (910). 7. Miscelatore secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una coclea (32) di alimentazione di detta porzione solida a detta camera (2); detta coclea (32) essendo: - esterna e a monte di detta camera (2); - anulare e definendo un passaggio assiale per il transito dell’anima (35) dell’albero (3); - solidale all’anima (35) dell’albero (3). 8. Miscelatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi (30) di miscelazione, in almeno un primo gruppo degli elementi (9) modulari, comprendono una pala (301) di miscelazione che si sviluppa a sbalzo allontanandosi radialmente dall’asse (300) di rotazione dell’albero (3). 9. Miscelatore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un ingresso (21) anulare di detta porzione solida in detta camera (2), detto ingresso (21) circondando un tratto assiale di detto albero (3); - un ingresso (22) di detta porzione liquida posto in corrispondenza di una zona (203) radialmente più esterna di detta camera (2); detto ingresso della porzione (22) liquida comprendendo un nebulizzatore (6) della porzione liquida; uno di detti elementi modulari (9) comprendendo una girante (41) centrifuga che fronteggia detto ingresso (21) anulare della porzione solida ed espande radialmente la porzione solida proveniente da detto ingresso (21) indirizzandolo verso detto ingresso (22) della porzione liquida. 10. Miscelatore secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto di comprendere una uscita (8) dell’impasto da detta camera (2); almeno una parte degli elementi (9) modulari del primo gruppo sono interposti tra detta girante (41) centrifuga e detta uscita (8).