MX2013010397A - Aparato para distribuir material. - Google Patents

Aparato para distribuir material.

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MX2013010397A
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Mark Savarese
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Mark Savarese
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Abstract

Un aparato para distribuir material incluye una abertura de salida con una cubierta perforada. Un aplicador giratorio distribuye material a través de la cubierta perforada y puede incluir escobillas que barren y penetran las aberturas de la cubierta perforada. El alojamiento también puede contener un rodillo de alimentación para regular el flujo del material y uno o más conmutadores para fraccionar el material.

Description

APARATO PARA DISTRIBUIR MATERIAL DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente descripción tiene que ver con modalidades de un aparato para distribuir material, tal como para distribuir un producto alimenticio en un secador de alimentos .
La Patente de los Estados Unidos No. 6,539,645 describe un aparato de secado para secar productos los cuales se encuentran en la forma de líquidos o semi- líquidos tales como suspensiones coloidales y similares. El aparato de secado descrito en la patente '645 comprende una banda transportadora y una pluralidad de fuentes de calor radiante, tales como calentadores infrarrojos, que remueven la humedad de productos que se transportan a lo largo de la banda transportadora. La eficacia de secado y la consistencia en la cual el producto puede secarse depende en gran parte de la capacidad para aplicar una capa de producto uniforme y consistente que tiene un espesor predeterminado sobre la superficie transportadora. Cuando el producto de secado que contiene piezas relativamente grandes de material y/o piezas que tienden a aglomerarse o adherirse juntas cuando se manejan, tal como pulpa de fruta, algunas veces es difícil de distribuir producto en un forma que se aplique una capa de material uniforme y consistente sobre la superficie transportadora. Por consiguiente, existe la necesidad de un aparato de distribución mejorado, de manera que pueda utilizarse para distribuir producto sobre una superficie transportadora para secar.
De acuerdo con una modalidad, un aparato para distribuir material incluye un alojamiento con aberturas de entrada y de salida y una trayectoria que se extiende desde la abertura de entrada hasta la abertura de salida a través de la cual viaja el material que va a distribuirse. Una cubierta perforada fija al menos parcialmente cubre la abertura de salida, y un aplicador giratorio dentro del alojamiento distribuye material a través de la cubierta perforada .
De acuerdo con otra modalidad, el material se introduce en un aparato de distribución que comprende un alojamiento. El material se distribuye a través de una cubierta perforada del alojamiento por un aplicador giratorio que cepilla el material contra la cubierta perforada.
De acuerdo con otra modalidad, un sistema para secar material incluye un aparato de distribución que comprende un alojamiento con aberturas de entrada y salida, un aplicador giratorio dentro del alojamiento, y una cubierta perforada sobre la abertura de salida. El aparato de distribución distribuye material a través de la cubierta perforada. Un aparato de transporte recibe material distribuido desde el aparato de distribución, y un aparato de secado remueve la humedad del material sobre el aparato de transporte .
De acuerdo con otra modalidad, un aparato para distribuir material comprende un alojamiento que comprende aberturas de entrada y salida y una trayectoria de flujo que se extiende desde la abertura de entrada hasta la abertura de salida a través de la cual viaja el material que se va a distribuir. Adicionalmente , una malla fija por lo menos parcialmente cubre la abertura de salida. Adicionalmente, un aplicador giratorio dentro del alojamiento y que comprende una pluralidad de escobillas, cada una con una pluralidad de cerdas flexibles, se configura y se coloca para barrer el material a través y/o para distribuir el material a través de la malla. Por lo menos una porción de las cerdas puede extenderse a través de las aberturas en la malla cuando el aplicador se gira en relación con la malla, y por lo menos una porción de las cerdas que se extiende a través de la malla comprende porciones extremas que pueden extenderse más allá de la malla. Adicionalmente, el alojamiento tambié comprende un rodillo de alimentación, para regular la cantidad de material que fluye a través del alojamiento, y un conmutador giratorio, por debajo del rodillo de alimentación, y arriba del aplicador, para fraccionar el material. Adicionalmente, el alojamiento puede comprender una porción de alojamiento superior y una porción de alojamiento inferior como partes del alojamiento. La porción de alojamiento superior puede definir la abertura de entrada, y la porción de alojamiento inferior puede definir la abertura de salida. Una abertura de transferencia puede definirse entre el espacio interno de la porción de alojamiento superior y el espacio interno de la porción de alojamiento inferior. La abertura de transferencia se coloca deseablemente en o cerca de extremo inferior del alojamiento superior y se abre en el alojamiento inferior. La trayectoria de flujo se extiende desde la abertura de entrada a través de la abertura de transferencia y hasta la abertura de salida.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista en perspectiva frontal de un aparato de distribución soportado sobre un dispositivo de elevación, de acuerdo con una modalidad.
La FIGURA 2 es una vista en sección transversal del aparato de distribución de la FIGURA 1.
La FIGURA 2A es una vista agrandada de una porción de la FIGURA 2.
La FIGURA 3 es una vista en elevación posterior del aparato de distribución de la FIGURA 1.
La FIGURA 4 es una vista en perspectiva posterior del aparato de distribución de la FIGURA 1.
La FIGURA 5 es una vista agrandada de dos motores y ensambles de transmisión respectivos del aparato de distribución de la FIGURA 1.
La FIGURA 6 muestra el interior del aparato de distribución, como se ve a través de la abertura de entrada en la parte superior del aparato de distribución.
La FIGURA 7 es una vista en perspectiva agrandada que muestra una porción del rodillo de alimentación y conmutador del aparato de distribución, como se ve a través de la abertura de entrada del aparato de distribución.
La FIGURA 8 es una vista en perspectiva agrandada que muestra una porción de la parte inferior del aparato de distribución que incluye una cubierta perforada que comprende una malla.
La FIGURA 9 es una vista en perspectiva que muestra el aplicador del aparato de distribución.
La FIGURA 10 es una vista similar a la FIGURA 8 que muestra una cubierta perforada que comprende una pluralidad de barras alargadas .
La presente descripción tiene que ver con las modalidades de un aparato para distribuir material. Las modalidades descritas son particularmente adecuadas para distribuir producto que contiene piezas de material relativamente grandes y/o un material húmedo que tiende a aglomerarse o adherirse juntos, tal como pulpa de fruta o vegetal, sobre una banda transportadora o dispositivo similar para procesamiento adicional. Por ejemplo, las modalidades descritas son adecuadas particularmente para aplicar una capa de material húmedo que tiene un espesor predeterminado sobre la banda transportadora de un aparato de secado que seca el material. Sin embargo, se apreciará que las modalidades descritas pueden utilizarse para manejar y distribuir otros tipos de material, que incluyen líquidos, suspensiones coloidales, soluciones, pastas, material granular, polvos, y combinaciones de los mismos. El aparato es particularmente adecuado para distribuir pulpas de fruta y vegetales y piezas de fruta, vegetales, y materia de la planta. Algunos ejemplos específicos de material que pueden manejarse y distribuirse con el aparato incluyen pulpa de zanahoria, pulpa de manzana, pulpa de cítricos (por ejemplo, limón, naranja, etc.), y material vegetal, tal como hojas o raíces.
La FIGURA 1 muestra un aparato 10 de distribución, de acuerdo con una modalidad. El aparato 10 de distribución se muestra soportado por un dispositivo 12 elevador, que puede utilizarse para soportar el aparato de distribución en una ubicación particular para su uso o almacenamiento. Por ejemplo, el dispositivo 12 elevador puede utilizarse para soporta el aparato de distribución arriba del transportador de un aparato de secado que seca el material distribuido del aparato de distribución sobre el transportador.
La FIGURA 2 es una vista en sección transversal esquemática del aparato 10 de distribución soportado arriba de un transportador 14 de un aparato 8 de secado. El transportador 14 puede ser, por ejemplo, el transportador de un aparato de secado que utiliza fuentes de calor radiante infrarrojas para remover la humedad del material que se transporta a través del aparato de secado. El aparato 8 de secado también puede utilizarse para esterilizar material, tal como hojas de plantas o raíces. Tal aparato de secado se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 6,539,645, la cual se incorpora en la presente para referencia. El aparato 10 de distribución incluye un alojamiento 16, que puede incluir una porción 18 de alojamiento superior y una porción 20 de alojamiento inferior. Las porciones de alojamiento superior e inferior pueden ser componentes que físicamente se pueden unir y separar, o pueden ser porciones de un componente de alojamiento contiguo, en cuyo caso las dos porciones se encuentran demarcadas como el sub-volumen del alojamiento arriba del aplicador 28 giratorio y el sub-volumen que contiene el aplicador 28. La parte superior del alojamiento 16 incluye una abertura 22 de entrada para introducir material en el aparato de distribución. Por ejemplo, el material que se distribuye en el transportador 14 (por ejemplo, pulpa de fruta) puede alimentarse desde un tornillo sinfín o bombearse desde un contenedor de almacenamiento hacia la porción 18 de alojamiento superior.
En una modalidad, la porción 18 de alojamiento superior puede alojar componentes giratorios tal como un rodillo 24 de alimentación y un conmutador, o agitador, 26 montado debajo del rodillo 24 de alimentación. El rodillo 24 de alimentación divide en compartimientos, regula el flujo de y desplaza el material a través del aparato de distribución, mientras que el conmutador 26 ayuda en fraccionar o desintegrar el material que tiende a aglomerarse a medida que se empuja a través del aparato de distribución por el rodillo de alimentación.
En una modalidad, el material se mueve a lo largo de una trayectoria a través del alojamiento 16 que se extiende desde la abertura 22 de entrada hasta la abertura 62 de salida como se muestra en la FIGURA 2. En una modalidad, el alojamiento 16 y la trayectoria se encuentran más cercanos a la vertical que a la horizontal, y el material se mueve desde una posición superior en la abertura de entrada hasta una posición inferior en la abertura de salida.
El concepto de una sección transversal puede utilizarse para definir un área en un plano aproximadamente perpendicular a la trayectoria de flujo. En cada ubicación a lo largo de la trayectoria, existe una sección transversal de alojamiento que define un área a través del interior del alojamiento 16, 18, ó 20 en esa altura, el plano de la sección transversal de alojamiento que se encuentra más cercana a la horizontal que a la vertical. En la FIGURA 2, indica el ancho de esta sección transversal de alojamiento en una altura ejemplar. También en cada ubicación a lo largo de la trayectoria, existe una sección transversal de flujo definida como la sección transversal de alojamiento en una altura determinada menor a la sección transversal mínima de cualesquier componentes en la trayectoria de flujo a esa altura. La "sección transversal mínima" se refiere a la sección transversal horizontal de un componente giratorio cuando el alojamiento 16 es vertical y ese componente giratorio se gira para presentar el menor flujo de bloqueo de sección transversal. Por ejemplo, en el caso del rodillo 24 de alimentación, esto puede ser la sección transversal del rodillo que tiene un diámetro D y puede no incluir la extensión de las cuchillas 42. Por lo tanto, la sección transversal de flujo define la sección transversal máxima de la trayectoria de flujo a una altura determinada dentro del alojamiento. En una modalidad, el rodillo 24 de alimentación es un componente dentro del alojamiento cuya área en sección transversal se sustrae de la sección transversal de alojamiento para calcular la sección transversal de flujo a una altura que contiene una porción del rodillo de alimentación. En la FIGURA 2, D indica el diámetro externo de la sección transversal del rodillo de alimentación, dejando de lado las cuchillas del rodillo de alimentación. En modalidades particulares, el diámetro D del rodillo de alimentación es al menos 70% de la sección transversal de alojamiento o ancho a la misma altura, por lo menos 80% en algunas modalidades, o por lo menos 90% en algunas modalidades .
El rodillo 24 de alimentación puede girar en la dirección mostrada en la FIGURA 2, o puede girar en la dirección opuesta. La dirección de rotación del rodillo 24 de alimentación puede invertirse para desalojar el material del rodillo de alimentación. El conmutador 26 puede girar en la dirección mostrada en la FIGURA 2, o puede girar en la dirección opuesta. El rodillo 24 de alimentación y el conmutador 26 pueden girar en las mismas direcciones u opuestas .
La porción 20 de alojamiento inferior aloja un aplicador 28 que se configura para barrer el material a través de la cubierta 30 perforada, la cual en una modalidad puede ser un malla como en la FIGURA 8 o en otra modalidad puede ser una pluralidad de elementos alargados, por ejemplo barras, que forman una rejilla como en la FIGURA 10, cubre al menos parcialmente una abertura 62 de salida en la parte inferior del alojamiento 16. El término "cubierta perforada" como se utiliza en la presente incluye una cubierta que comprende una pluralidad de aberturas o aperturas, tal como en la forma de una malla (por e emplo, una malla de alambre) , una lámina de material formada con una pluralidad de aberturas (por ejemplo, una lámina de metal con aberturas formadas en la misma), o una pieza de enrejado (por ejemplo, una sección de metal expandido) . La cubierta perforada también puede comprender una pluralidad de ranuras alargadas, tal como en una rejilla. En cualquier caso, la configuración de la cubierta perforada puede comprenderse de alambre como en una malla o adaptaciones de una malla o puede estar comprendida de barras como en una rejilla o adaptaciones de una rejilla. El material de estos alambres o barras puede ser de metal o de plástico u otro material capaz de soportar el flujo a través del aparato de distribución y comprende deseablemente un material de grado alimenticio adecuado si el aparato de distribución se utiliza para distribuir material alimenticio. Adicionalmente, en el caso de ranuras alargadas, el eje largo de las ranuras puede estar paralelo al eje largo de la abertura de salida (perpendicular al ancho W del alojamiento) , como en la FIGURA 10, ranuras más cortas en cambio pueden estar paralelas al eje corto de la abertura de salida (paralela al ancho W del alojamiento) . La acción del aplicador 28 que barre el material a través de la cubierta 30 perforada se integra además el material y provoca aglomerados de un tamaño predeterminado para desplazarse a través de la cubierta 30 perforada, fuera de la abertura 62 de salida, y distribuida uniformemente a través de la superficie transportadora .
El aplicador 28 puede girar en la dirección mostrada en la FIGURA 2, o puede girar en la dirección opuesta. El aplicador 28 y el conmutador 26 pueden girar en las mismas direcciones u opuestas.
Haciendo referencia nuevamente a la FIGURA 1, el alojamiento 18 superior puede realizarse a partir de un plástico adecuado, tal como HDPE (polietileno de alta densidad) o UHMW (polietileno de ultra alto peso molecular) , o un metal adecuado, tal como acero inoxidable. El alojamiento 20 inferior puede realizarse a partir de una sección de tubería de PVC. En modalidades alternativas, el alojamiento 16 completo, que incluye las porciones de alojamiento superior e inferior, puede fabricarse de acero inoxidable .
Como mejor se muestra en las FIGURAS 3 y 4, cada uno de los rodillos 24 de alimentación, el conmutador 26, y el aplicador 28 pueden accionarse por un motor respectivo u otra fuente de energía. En la modalidad ilustrada, por ejemplo, el rodillo 24 de alimentación se conecta operativamente a un primer motor 32, el conmutador 26 se conecta operativamente a un segundo motor 34, y el aplicador 28 se conecta operativamente a un tercer motor 36. El rodillo 24 de alimentación se gira a una velocidad predeterminada para lograr un espesor deseado del producto distribuido en el transportador 14. El conmutador 26 se gira deseablemente a una tasa mucho más rápida que el rodillo de alimentación para asegurar que los aglomerados se desintegren adecuadamente o de otra forma se separen en piezas mucho más pequeñas antes de pasar hacia el compartimiento de alojamiento inferior que contiene el aplicador. Deseablemente, el aplicador 28 también se hace girar a una tasa mucho más rápida que el rodillo 24 de alimentación.
Pueden utilizarse varias técnicas o mecanismos para transmitir el movimiento rotacional de los motores al rodillo de alimentación, conmutador, y aplicador y para controlar la velocidad de los motores. Como se muestra en la FIGURA 5, por ejemplo, pueden utilizarse mecanismos de cadena y piñón para transmitir movimiento rotacional de los motores a los ejes respectivos del rodillo de alimentación, conmutador, y aplicador. Los motores 32, 34, 36 pueden estar en comunicación con un controlador (no mostrado) que es operable para incrementar y disminuir la velocidad de cada uno de los motores. Por ejemplo, para incrementar el espesor de la capa de material distribuido sobre el transportador 14, el controlador puede operarse para incrementar la velocidad de los motores y por lo tanto el rendimiento del aparato de distribución.
En modalidades particulares, el rodillo 24 de alimentación puede operarse a una velocidad en un margen de alrededor de 0.3 rpm a alrededor de 0.9 rpm, con 0.6 rpm siendo un ejemplo específico. El conmutador 26 puede operarse a una velocidad en el margen de alrededor de 500 rpm a alrededor de 1000 rpm, con alrededor de 750 rpm siendo un ejemplo específico. El aplicador 28 puede operarse a una velocidad en el margen de alrededor de 120 rpm a alrededor de 215 rpm, con alrededor de 180 rpm siendo un ejemplo específico. Las velocidades del rodillo de alimentación, conmutador, y/o el aplicador pueden ser mayores o menores que los márgenes especificados, dependiendo de la aplicación particular.
Haciendo referencia a las FIGURAS 2 y 6-7, el rodillo 24 de alimentación comprende .un eje 46 (FIGURA 2) , los extremos opuestos del cual se montan para el movimiento rotacional en las paredes 38 extremas de la porción 18 de alojamiento superior (FIGURA 6) . Un extremo del eje 46 se acopla al primer motor 32. El rodillo 24 de alimentación puede comprender una pluralidad de tablillas 40 que se extienden axialmente que se aseguran al eje y una pluralidad de aletas separadas angularmente , o cuchillas, 42 colocadas entre las tablillas 40 adyacentes y que se extienden radialmente hacia afuera de las mismas. En la modalidad ilustrada, las tablillas 40 se forman de secciones de tubería de PVC que se aseguran al eje, y las cuchillas 42 se fabrican de acero inoxidable .
En una modalidad, las cuchillas 42 se extienden deseablemente ininterrumpidas en la dirección axial sustancialmente toda la longitud del rodillo de alimentación y radialmente una distancia que forma un espacio libre estrecho con respecto a las paredes 44 laterales de la porción 18 de alojamiento superior. En una modalidad, las cuchillas 42 se dimensionan de tal manera que deseablemente no tienen contacto con las paredes 44 laterales aunque impiden o minimizan que el producto fluya en forma no regulada entre los extremos de las cuchillas y las superficies interiores de las paredes laterales. El material a distribuirse que se introduce en la porción 18 de alojamiento superior se recolecta en la parte superior del rodillo 24 de alimentación, el cual cuando se gira permite que el material pase a la porción inferior del alojamiento superior en una forma controlada a una tasa predeterminada.
En otra modalidad, las cuchillas 42 pueden configurarse para ser flexibles y de longitud suficiente para hacer contacto y raspar la superficie interior del alojamiento 18 superior. Las cuchillas por lo tanto limpian el material pasado y fuera de esta superficie interior. En tal modalidad, las cuchillas 42 pueden fabricarse de un plástico de grado alimenticio flexible, caucho o cualquier material adecuado o elastómero sintético.
El material que contiene humedad tiende a aglomerarse entre las cuchillas 42 del rodillo de alimentación y contra las superficies adyacentes del alojamiento. El conmutador 26 ayuda en la desintegración de aglomerados antes de pasar hacia la porción 20 de alojamiento inferior .
El conmutador 26 puede comprender un eje 46 y una pluralidad de cuchillas 48 que se extienden radialmente hacia afuera del eje 46. Los extremos opuestos del eje 46 se montan para el movimiento rotacional a las paredes 38 extremas de la porción 18 de alojamiento superior. Un extremo del eje 46 se acopla al segundo motor 34. Como mejor se muestra en las FIGURAS 2 y 7, las cuchillas 48 deseablemente se disponen en las hileras múltiples que se extienden a lo largo de la longitud del eje. Cada hilera incluye una pluralidad de cuchillas 48 que se separan entre sí a lo largo de la longitud del eje. Cada hilera de cuchillas se separa angularmente (se desplaza rotacionalmente) desde una hilera adyacente de cuchillas. Además, cada cuchilla 48 puede desplazarse en la dirección axial con respecto a las cuchillas más cercanas en las hileras adyacentes. El eje 46 y las cuchillas 48 pueden fabricarse de acero inoxidable, plástico, caucho u otros materiales adecuados. Como se representa en la FIGURA 2, el conmutador 26 se coloca deseablemente de tal manera que las cuchillas 48 pueden extenderse justo por debajo sin entrar en contacto con las cuchillas 42 del rodillo de alimentación para ayudar a remover el material del rodillo de alimentación.
En modalidades alternativas, el conmutador 26 puede colocarse más cercano al rodillo 24 de alimentación para entrar en contacto con las cuchillas 42 y/o tablillas 40 del rodillo de alimentación durante la operación. En tales modalidades, el conmutador 26 puede tener cuchillas 48 fabricadas de plástico de grado alimenticio o caucho o las cuchillas pueden remplazarse con cerdas flexibles que se colocan para barrer el material fuera de la superficie del rodillo 24 de alimentación. Además, un dispositivo de vibración opcional puede montarse sobre el alojamiento próximo a la ubicación del conmutador para ayudar a desplazar el material que se adhiere al rodillo 24 de alimentación o las superficies interiores de las paredes 44 laterales de alojamiento.
Diversos factores pueden afectar el material que se adhiere al rodillo 24 de alimentación y el desplazamiento subsecuente de ese material. Se otorgan algunos factores relacionados con las propiedades del material. Estos factores relacionados con el material incluyen pero no se limitan a ya sea que el material esté húmedo, seco, sea fino, grueso, caliente, frío, oleoso, no oleoso, que tenga una composición viscosa o de otro adhesivo o no, y además incluyendo matices entre estas descripciones opuestas inter-relacionadas .
Otros factores relacionados con la interacción del material con el aparato de distribución, sus componentes, y especialmente el rodillo de alimentación y el alojamiento. Estos factores relacionados con el aparato incluyen la velocidad de rotación del rodillo de alimentación, la composición de las superficies del rodillo de alimentación, por ejemplo si se presenta un caucho de grado alimenticio, plástico o superficie de metal. También las dimensiones y proporciones del aparato 10 de distribución juegan un papel. Estas dimensiones y proporciones incluyen el tamaño del espacio libre por arriba y por debajo del rodillo de alimentación dentro del alojamiento 18 superior, a través del cual se mueve el material, y, especialmente el tamaño de los espacios intermitentes definidos por el paso de las cuchillas 42 del rodillo de alimentación adyacente cerca de la superficie interior del alojamiento 16. Tales espacios se encierran intermitentemente en dos lados entre el alojamiento y la superficie cilindrica exterior del rodillo de alimentación (del diámetro D, que excluye las cuchillas) y en dos lados por las superficies de las cuchillas adyacentes. Estos espacios son más pequeños en una dirección circunferencial cuando las cuchillas se encuentran en proximidad cercana alrededor de la circunferencia del rodillo de alimentación. Y estos espacios son especialmente más pequeños cuando las cuchillas son más cortas a lo largo de la dimensión radial del rodillo de alimentación, y la superficie exterior del rodillo de alimentación, que excluye las cuchillas, es mayor en diámetro D y en proximidad cercana al alojamiento del ancho W. Es decir que estos espacios son más pequeños cuando D se encuentra cercano en tamaño a W en la FIGURA 2. El volumen de estos espacios se relaciona directamente con la sección transversal de flujo descrita en lo anterior. El diámetro D del rodillo de alimentación puede variarse, dependiendo del material a distribuirse, al agregar tablillas 40 adicionales entre las cuchillas 42 adyacentes para incrementar el diámetro D y disminuir el tamaño de los "compartimientos de alimentación" (los espacios definidos entre los pares adyacentes de cuchillas 42, la superficie interior del alojamiento, y las superficies exteriores de las tablillas 40) . Por el contrario, las tablillas 40 pueden removerse, o remplazarse con tablillas 40 más delgadas para incrementar el tamaño de los compartimientos de alimentación.
Normalmente, los extremos exteriores de las cuchillas, en el radio máximo del rodillo de alimentación, se diseñan para pasar en proximidad cercana al alojamiento. Dependiendo entonces del volumen de estos espacios, las velocidades de rotación y configuración de los diversos componentes del aparato de distribución, las propiedades para el material que se distribuye y la tasa de introducción del material en el aparato, el material puede atraparse más estrechamente en estos espacios y/o puede tender a adherirse más al rodillo de alimentación, incluyendo después de que las cuchillas se muevan lejos del alojamiento.
En una modalidad, el aparato puede no ser simétrico de izquierda a derecha a través de la FIGURA 2. El rodillo de alimentación puede no estar centrado exactamente, o el ángulo de los lados del alojamiento puede no ser el mismo en ambos lados de la FIGURA 2. En tal modalidad, los espacios descritos en lo anterior pueden ser más largos en un lado en relación con el otro lado debido a que los tamaños y proximidades descritos en lo anterior son diferentes en un lado en relación con el otro lado. En tal modalidad, o por otras razones que crean la simetría, que operan el rodillo de alimentación con una dirección de rotación o el otro puede incrementar o disminuir ventajosamente la extensión a la cual el material se adhiere al rodillo de alimentación cuando el material fluye a través de un lado asimétrico o el otro.
Por otra parte, cambiar la dirección de la rotación de cualquiera de los componentes giratorios durante la operación puede incrementar o disminuir dinámica y ventajosamente la extensión a la cual el material se adhiere a ese componente u otros componentes, a medida que el material fluye a través del aparato. Esto simplemente puede ser debido al choque mecánico de cambiar la dirección de rotación, o esto puede ser debido a la inversión de cualquier patrón o distribución del material que resultó de la dirección de rotación precedente.
En una modalidad, un modo ventajoso de operación del conmutador puede ser la alimentación regulada en la cual los tamaños, proximidades, direcciones y velocidades de los componentes del aparato se ajustan de modo que el material llega a grupos intermitentes o agrupaciones en el conmutador, permitiendo que el conmutador se fraccione y transporte el material durante un periodo de tiempo y después gire relativamente limpio o descargado durante un periodo de tiempo, no obstante resultando en una distribución de material final desde el aparato.
Las paredes 44 laterales de la porción 18 de alojamiento superior pueden tener porciones 66 inferiores que se curvan hacia adentro uno hacia el otro y definen una abertura de salida, o se transfiere la abertura 68 por debajo del conmutador 26. Las porciones 66 de pared lateral curvada ayudan a dirigir el material a través de la abertura 68 hacia la porción 20 de alojamiento inferior.
En otra modalidad, el conmutador 26 puede colocarse por debajo de la abertura 62 de transferencia de modo que la abertura de transferencia sale por arriba y dirige el flujo de material al conmutador. Esto puede ser ventajoso cuando el material es menos adherente al rodillo 24 de alimentación aunque aún requiere fraccionamiento. En esta modalidad, el alojamiento 20 inferior puede alargarse en la dirección vertical para acomodar el conmutador.
En otra modalidad, el aparato 10 de distribución puede comprender dos conmutadores. Un primer conmutador 26 se configura y se coloca como se muestra en las FIGURAS 2 y 7. Un segundo conmutador se configura como se describe previamente para el conmutador solo aunque se coloca por debajo de la abertura de transferencia como se describe en lo anterior. Esto puede ser ventajoso cuando el material se adhiere parcialmente al rodillo 24 de alimentación y aún requiere fraccionamiento. En esta modalidad, el alojamiento 20 inferior puede agrandarse en la dirección vertical para acomodar el conmutador adicional . El segundo conmutador puede accionarse por el mismo motor a medida que el primer conmutador o puede accionarse por un motor dedicado a las mismas o diferentes velocidades y/o direcciones que el primer conmutador. El mecanismo para enlazar el segundo conmutador a su motor de transmisión y la velocidad y dirección de rotación puede ser similar a aquella descrita para el primer par motor-conmutador.
Con referencia a la FIGURA 9, el aplicador 28 puede comprender un eje 50 sustancialmente cilindrico que soporta un alojamiento exterior, o cubo, 52, que crea una forma sustancialmente cilindrica. Los extremos opuestos del eje 50 se montan para el movimiento rotacional en las paredes extremas de la porción 20 de alojamiento inferior. Un extremo del eje 50 se acopla al tercer motor 36. El alojamiento 52 comprende una pluralidad de salientes 54. Las salientes 54 se extienden radialmente hacia afuera desde la superficie exterior del alojamiento 52 y axialmente a lo largo de la longitud del alojamiento 52. Los espacios se definen entre las salientes adyacentes para montar las escobillas 56 múltiples al alojamiento. Cada escobilla 56 puede comprender una pluralidad de cerdas 60 flexibles de grado alimenticio montadas en una chaveta 58. Para asegurar una escobilla 56 al alojamiento, la chaveta 58 se coloca entre dos salientes 54, que pueden entonces doblarse una hacia la otra para capturar la chaveta entre las dos salientes. La porción inferior de la porción 20 de alojamiento inferior puede curvarse de modo que las cerdas 60 pueden entrar en contacto con las superficies interiores adyacentes y barrer el material fuera de estas superficies y a través de la cubierta 30 perforada.
Como puede verse en la FIGURA 9 , las escobillas 56 pueden colocarse en diversas ubicaciones sobre el alojamiento 52. Aunque no se requiere, cada escobilla 56 en la modalidad ilustrada se extiende alrededor de 1/4 de la longitud del aplicador. Las escobillas 56 pueden disponerse en cuatro conjuntos de escobillas colocadas extremo a extremo a lo largo de la longitud del alojamiento 52. Cada conjunto puede comprender, por ejemplo, cuatro escobillas angularmente separadas. Las escobillas 56 de cada conjunto pueden desplazarse rotacionalmente a partir de las escobillas de un conjunto adyacente de escobillas. Las cerdas 60 pueden comprender hebras de plástico de grado alimenticio, tal como HDPE o UH W.
Con referencia ahora a la FIGURA 8, la porción 20 de alojamiento inferior puede formarse con una abertura 62 de salida que se extiende longitudinalmente a lo largo de la porción de alojamiento inferior en una ubicación por debajo del aplicador 28. La abertura 62 deseablemente se cubre con una cubierta 30 perforada que coopera con el aplicador 28 para romper los aglomerados a medida que pasan a través de la abertura 62. En la modalidad ilustrada, la abertura 62 no se extiende ininterrumpida a lo largo de la longitud de la porción de alojamiento inferior y en su lugar puede incluir aberturas múltiples separadas a lo largo de la longitud de la porción de alojamiento inferior, cada una de las cuales se cubre por una cubierta 30 perforada respectiva. Para propósitos de ilustración, una de las cubiertas 30 perforadas se remueve de la porción de alojamiento inferior en la vista mostrada en la FIGURA 8 para mostrar una escobilla 56 colocada cerca de una abertura 62 respectiva. Cada cubierta 30 perforada puede montarse sobre un soporte de cubierta perforada que comprende, por ejemplo, placas 64 que se configuran para montar la cubierta perforada directamente por debajo de una abertura 62 respectiva. Utilizando las cubiertas 30 perforadas múltiples colocadas bajo las aberturas 62 respectivas facilitan la limpieza y remoción de material que se atora en ubicaciones a lo largo de la longitud de la porción 20 de alojamiento inferior. En una modalidad alternativa, la porción 20 de alojamiento inferior puede formarse con una abertura 62 ininterrumpida simple por debajo del aplicador y una cubierta perforada simple colocada para cubrir la abertura 62.
Como se muestra en las FIGURAS 2 y 2A, las cerdas 60 deseablemente se dimensionan de tal manera que se extienden a través de las aberturas en la cubierta 30 perforada para asegurar que el producto se raspe o se barra contra la cubierta perforada a medida que el producto se distribuye a través de la abertura 62 de salida y para minimizar la acumulación de producto sobre la cubierta perforada. En modalidades particulares, por ejemplo, las cerdas 60 pueden dimensionarse de tal manera que sus porciones extremas se extiendan alrededor de 0.317 centímetros (1/8 de pulgada) a alrededor de 0.635 centímetros (1/4 de pulgada) más allá de la cubierta 30 perforada. En otras modalidades particulares, las cerdas 60 deseablemente se dimensionan de tal manera que se extienden solamente a la superficie superior de la cubierta 30 perforada.
Además de cargar la longitud de las cerdas 60, las modalidades adicionales particulares incluyen cambiar la posición del aplicador 28 en relación con la cubierta 30 perforada para controlar la interacción de las cerdas 60 con la cubierta 30 perforada mientras que independientemente controlan la longitud de las cerdas. Por lo tanto, puede ser deseable tener cerdas más cortas o más largas, independientemente de la interacción entre las cerdas 60 y la cubierta 30 perforada. Éste puede ser el caso por ejemplo al controlar adicional e independientemente las interacciones de las cerdas 60 con cualquiera de la superficie interior del alojamiento 20 inferior o con el conmutador 26.
El tamaño de las aberturas en la cubierta perforada puede depender de diversos factores, incluyendo el contenido de humedad del producto que se distribuye y el tamaño de aglomerado máximo deseado dentro del producto. En ciertas modalidades, la cubierta 30 perforada puede tener aberturas en el margen de alrededor de 0.317 centímetros (1/8 de pulgada) a alrededor de 1.27 centímetros (1/2 pulgada), con aberturas de cubierta perforada de alrededor de 0.317 centímetros (1/8 de pulgada), 0.635 centímetros (1/4 de pulgada), y 1.27 centímetros (1/2 pulgada) que son ejemplos específicos .
Un factor adicional en la selección de la longitud de cerda 60, y en colocar el conmutador 26 y el aplicador 28 en relación entre sí, es ya sea que se desee entrar en contacto entre el conmutador 26 y el aplicador 28. En una modalidad, el aplicador 28 no entra en contacto con el conmutador 26. Véase FIGURA 2. En otra modalidad, las cerdas 60 más largas o una posición más próxima del conmutador 26 y el aplicador 28, permite a las cerdas 60 del aplicador 28 hacer contacto con el conmutador 26 o sus cuchillas 48. Esto permite que el aplicador 28 ayude en desprender material del conmutador 26, y esto puede ser deseable en distribuir materiales que tienen una mayor tendencia a adherirse al conmutador 26.
Secar ciertos tipos de pulpa de fruta puede requerir que el producto se transporte a través del secador múltiples veces antes de que se seque adecuadamente . Con cada paso a través del secador, la pulpa de fruta se vuelve más pegajosa y similar a pasta en consistencia y menos capaz de formarse una capa uniforme sobre el transportador. Por lo tanto, a medida que el producto pierde humedad, puede ser deseable disminuir el tamaño de las aberturas en las cubiertas 30 perforadas para pasar subsecuentemente a través del secador para producir aglomerados más pequeños que se dispersen sobre el transportador.
En una implementación específica para secar pulpa de fruta, la pulpa de fruta primero se muele en piezas de alrededor de 1.27 centímetros (1/2 pulgada) o menos en tamaño, y de preferencia menos de alrededor de 0.635 centímetros (1/4 de pulgada) en tamaño. El producto molido se transfiere hacia el aparato 10 de distribución, tal como por un tornillo sinfín que empuja el producto hacia el aparato de distribución. El aparato de distribución se equipa inicialmente con mallas 30 que tienen aberturas de 3.22 centímetros cuadrados (1/2 pulgada cuadrada). El aparato 10 de distribución distribuye el producto sobre el transportador 14, el cual transporta el producto a través del secador. El producto puede someterse a múltiples pasos a través del secador hasta que toda o sustancialmente toda la humedad se remueva del producto. Después de cada paso a través del secador, el producto se transfiere de regreso hacia el aparato 10 de distribución, el cual nuevamente distribuye el producto hacia el transportador. Después de aproximadamente la segunda pasada a través del secador, las mallas 30 pueden remplazarse con mallas que tienen aberturas más pequeñas, tales como mallas con aberturas de 0.635 centímetros (1/4 de pulgada) .
Para distribuir partículas finas o polvos húmedos o secos (tales como polvos botánicos) , el aparato de distribución puede equiparse con cubiertas perforadas que comprenden mallas que tienen aberturas de 0.317 centímetros (1/8 de pulgada) . Para distribuir partículas relativamente grandes (por ejemplo, partículas mayores de 1.27 centímetros (1/2 pulgada) , tales como piezas de cebolla) , las cubiertas perforadas puede tener una o más barras o vastagos 70 alargados que se extienden a lo largo de la dimensión longitudinal de la porción de alojamiento inferior directamente por debajo de la abertura 62 de salida (como se muestra en la FIGURA 10) . Cuando existe una pluralidad de barras, pueden separarse entre sí una distancia predeterminada para permitir que las piezas de material caigan a través de los espacios libres entre las barras y sobre la superficie transportadora.
Como se observa en lo anterior, el aparato 8 de secado en algunas aplicaciones no es necesario utilizarlo para secar productos de humedad sino más bien funciona como un aparato de calentamiento que calienta el producto a una temperatura suficiente para esterilizar el producto. A este respecto, el aparato 10 de distribución también puede utilizarse para manejar y distribuir material relativamente seco sobre el transportador 14 para esterilización. Algunos ejemplos de tales materiales incluyen diferentes partes de una planta, tal como las hojas o raíces, las cuales pueden molerse en piezas más pequeñas o en un polvo antes de que se introduzcan en el aparato de distribución.
En vista de las muchas modalidades posibles a las cuales pueden aplicarse los principios de la invención descrita, se debe reconocer que las modalidades ilustradas son solamente ejemplos preferidos de la invención y no deben tomarse como limitantes del alcance de la invención. Se reclaman en esta invención todas las modificaciones y variaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes.

Claims (33)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato para distribuir material, el aparato caracterizado porque comprende: un alojamiento que comprende aberturas de entrada y salida y una trayectoria que se extiende desde la abertura de entrada hasta la abertura de salida a través de la cual el material para distribuirse puede viajar; un cubierta perforada fija que cubre por lo menos parcialmente la abertura de salida; y un aplicador giratorio dispuesto dentro del alojamiento y configurado para distribuir material a través de la cubierta perforada.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta perforada se extiende sobre toda la extensión de la abertura de salida.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aplicador se configura y se coloca para hacer contacto y barrer el material a través de la cubierta perforada.
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cubierta perforada es una malla.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aplicador comprende una o más escobillas, cada una comprende una pluralidad de cerdas flexibles.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos una porción de las cerdas se extiende a través de las aberturas en la cubierta perforada cuando el aplicador se gira en relación con la cubierta perforada.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque por lo menos una porción de las cerdas que se extienden a través de la cubierta perforada tienen porciones extremas que se extienden más allá de la cubierta perforada.
8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende medios para regular la cantidad de material que fluye a través de la trayectoria desde la abertura de entrada hasta el aplicador.
9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende medios para fraccionar el material a medida que fluye a través del alo amiento .
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende medios para fraccionar el material a medida que fluye a través del alojamiento .
11. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el medio para regular comprende un rodillo de alimentación giratorio dispuesto dentro del alojamiento.
12. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el medio para fraccionar comprende un conmutador giratorio dispuesto dentro del alojamiento.
13. El aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque comprende un conmutador giratorio dispuesto dentro del alojamiento y colocado por debajo del rodillo de alimentación y por arriba del aplicador.
14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el alojamiento comprende un alojamiento superior y un alojamiento inferior, el alojamiento superior que comprende la abertura de entrada, el alojamiento inferior que comprende la abertura de salida, el alojamiento superior adicionalmente comprende una abertura de transferencia en o cerca de un extremo inferior del mismo y que abre hacia el alojamiento inferior, y en donde la trayectoria se extiende desde la abertura de entrada a través de la abertura de transferencia y a la abertura de salida, y en donde la abertura de transferencia es más pequeña que el ancho del alojamiento inferior.
15. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el alojamiento comprende adicionalmente una sección transversal de flujo y una sección transversal de alojamiento, ambas en una misma altura dentro del alojamiento y en donde la sección transversal de flujo es sustancialmente más pequeña que la sección transversal de alojamiento .
16. Un método caracterizado porque comprende: introducir material en un aparato de distribución que comprende un alojamiento; distribuir el material desde el aparato de distribución a través de una cubierta perforada del aparato de distribución por un aplicador giratorio dentro del alojamiento que cepilla el material contra la cubierta perforad .
17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende regular la tasa de flujo del material que fluye a través del alojamiento con un rodillo de alimentación giratorio colocado arriba del aplicador.
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque comprende fraccionar el material a medida que fluye desde el rodillo de alimentación hasta el aplicador.
19. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la cubierta perforada se encuentra relativamente fija al alojamiento.
20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la cubierta perforada es una malla.
21. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porgue el aplicador comprende una pluralidad de cerdas flexibles que se extienden a través de la cubierta perforada a medida que el aplicador gira en relación con la cubierta perforada.
22. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el material comprende pulpa de fruta o vegetal .
23. El método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el material se distribuye sobre una superficie transportadora y se transporta a través del aparato de secado que provoca que la humedad se remueva del material .
24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque comprende remover el material del aparato de secado y reintroducir el material en el aparato de distribución para distribuir y transportar el material a través del aparato de secado al menos un tiempo adicional .
25. Un sistema para secar material, el sistema caracterizado porque comprende: un aparato de distribución que comprende un alojamiento, el alojamiento comprende aberturas de entrada y salida, un aplicador giratorio dispuesto dentro del alojamiento, y una cubierta perforada adyacente a la abertura de salida, el aparato de distribución se configura para distribuir material a través de la cubierta perforada; un aparato de transporte colocado para recibir material distribuido desde el aparato de distribución; y un aparato de secado configurado para remover humedad del material que se transporta sobre el aparato de transporte .
26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la cubierta perforada se encuentra relativamente fija al alojamiento y se dispone para cubrir la abertura de salida.
27. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el aplicador se configura y se coloca para barrer el material a través de la cubierta perforada.
28. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la cubierta perforada es una malla.
29. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el aplicador comprende una pluralidad de cerdas flexibles que pueden cepillar contra la cubierta perforada cuando se gira el aplicador.
30. El sistema de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque por lo menos parte de las cerdas se extienden a través de la cubierta perforada cuando se gira el aplicador.
31. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el aparato de distribución además comprende un rodillo de alimentación giratorio dispuesto dentro del alojamiento en una posición por arriba del aplicador.
32. El sistema de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el aparato de distribución además comprende un conmutador giratorio dispuesto dentro del alojamiento en una posición por debajo del rodillo de alimentación y por arriba del aplicador.
33. Un aparato para distribuir material, el aparato caracterizado porque comprende: un alojamiento que comprende aberturas de entrada y salida y una trayectoria que se extiende desde la abertura de entrada hasta la abertura de salida a través de la cual el material que se distribuye puede viajar; una malla se extiende sobre la abertura de salida; un aplicador giratorio dispuesto dentro del alojamiento y que comprende una pluralidad de escobillas, cada una con una pluralidad de cerdas flexibles, en donde el aplicador giratorio se configura y se coloca para barrer el material a través, distribuyendo por consiguiente el material a través de la malla; en donde por lo menos una porción de las cerdas se extiende a través de las aberturas en la malla cuando el aplicador se gira en relación con la malla; en donde por lo menos una porción de las cerdas que se extiende a través de la malla tiene porciones extremas que se extienden más allá de la malla; un rodillo de alimentación dispuesto dentro del alojamiento en una posición por arriba del aplicador para regular la cantidad de material que fluye desde el rodillo de alimentación hasta el aplicador; un conmutador giratorio dispuesto dentro del alojamiento, por debajo del rodillo de alimentación, y por arriba del aplicador, para fraccionar el material a medida que fluye a través del alojamiento; el alojamiento comprende un alojamiento superior y un alojamiento inferior, el alojamiento superior comprende la abertura de entrada, el alojamiento inferior comprende la abertura de salida, el alojamiento superior adicionalmente comprende una abertura de transferencia en o cerca del extremo inferior del mismo y que abre hacia el alojamiento inferior, y en donde la trayectoria se extiende desde la abertura de entrada a través de la abertura de transferencia y hasta la abertura de salida.
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