MAQUINA PARA PROCESAMIENTO DE PIEZAS CÁRNICAS
Campo de la Invención
La presente invención concierne a una máquina para el procesamiento de piezas cárnicas, en particular para el macerado y tratamiento de bloques o pedazos de carne tales como jamón curado, carne fresca u otros productos cárnicos que en muchos casos han sido inyectados previamente con salmuera u otro producto conservante o mejorador, cuyo procesamiento comprende unas actuaciones de masaje por frotación entre sí y con las paredes de las piezas cárnicas y alternativamente un fuerte golpeteo de las mismas que a tal efecto son elevadas y dejadas caer desde una cierta altura contra el resto de la masa cárnica.
Antecedentes de la Invención
La máquina en cuestión es del tipo que comprende un gran tambor de cualquier sección adecuada, en general cilindrico, que tiene una pared lateral, un extremo trasero, cerrado, y un extremo delantero, abierto, para alimentación de piezas cárnicas que lo llenan hasta aproximadamente el 40% de su capacidad, y para descarga de las mismas, cuyo tambor presenta medios para su rotación en doble sentido, alrededor de su eje geométrico, estando orientado éste horizon taimen te, durante la fase de tratamiento y estando provisto de una tapa con medios de cierre hermético que dispone de un dispositivo mecánico de gobierno. Preferentemente el citado tambor tiene integrados, rodeando su pared lateral, unos medios tales como una camisa de acondicionamiento térmico, que permiten realizar una regulación de la temperatura de la masa cárnica a voluntad, durante la etapa de maceración, así como otros medios de acceso al interior del tambor, para efectuar unas fases alternativas de vacío e insuflado de aire u oxígeno a presión (sobrepresión), de duración variable, en el seno del tambor, cuyos estados de vacío y presión consecutivos coadyuvan muy eficazmente en la maceración del producto, estando acoplado mecánicamente dicho tambor con un motor que le confiere un par de accionamiento en giro en uno u otro sentido, en los diferentes períodos del ciclo de tratamiento.
En una estructura convencional dicho tambor, cilindrico, descansa por su parte delantera (que incluye una porción troncocónica que integra la boca de carga/descarga) sobre unos rodillos, montados en una estructura de soporte, que
apoyan contra una banda circunferencial de su pared lateral, y por su parte trasera el tambor está acoplado a unos medios, ligados a dicha estructura, para su accionamiento en giro, guiado, alrededor de un eje de revolución, en ambos sentidos, estando la estructura articulada respecto a una bancada, y asociada a unos medios, tales como unos cilindros fluidodinámicos, para hacerla bascular, de manera que dicho movimiento rotativo del tambor se puede llevar a cabo en distintas posiciones de inclinación de dicho eje.
Además, el citado tambor integra sobre su cara interior, una pluralidad de palas que definen una serie de receptáculos alargados, abiertos, orientados a modo de generatrices a lo largo del tambor, cuyos receptáculos se llenan con la carne, actuando a modo de cucharas en uno de los sentidos de giro, lo cual provoca que la carne, durante dicha fase, sea alzada y dejada caer por gravedad sobre el resto de la masa cárnica que ocupa la cavidad interior del tambor, desde la parte más alta del mismo, en tanto que en el sentido de rotación opuesto, resbala sobre la superficie inclinada que forma la pared externa de dichos receptáculos, siendo masajeada suavemente. Es decir, durante el tratamiento se combina la acción de un fuerte golpeteo de la carne con la de un suave masaje, todo ello bajo unas condiciones de temperatura, presión
(ciclos de vacío y presión ) y ambiente interno de la cámara controladas a voluntad.
Ejemplos de esta clase de máquinas aparecen descritos en las patentes españolas n° 406.947 y 435.711, así como en la patente US. 4.791.705, todas ellas propiedad del titular de la presente solicitud de patente.
Otras máquinas del tipo referido se encuentran descritas en las patentes EP-A- 0455611 , SU-835973, WO-A-89/08982 y WO-A-92/ 18011.
Exposición de la Invención Respecto a los citados antecedentes la invención propone una estructura de soporte simplificada, reduciendo a un mínimo los elementos constitutivos de la misma y sus secciones respectivas, habiéndose optimizado los repartos de las cargas respecto a los miembros estructurales de sustentación tanto al girar el tambor, con desplazamientos más o menos bruscos de masa cárnica que generan desequilibrios en el conjunto de dicho tambor, como en situación de reposo. Se han analizado asimismo, al proyectar la citada estructura de soporte las fases de carga y descarga de piezas cárnicas con inclinaciones del tambor oblicuas y nuevo desplazamiento de
masa cárnica, para atenuar sus efectos. Además se han previsto unos medios de sustentación y acoplamiento del tambor a dicha estructura de soporte que determinan una minimización de los efectos que tienden a repercutir en los enlaces tambor- estructura portante, derivados de posibles excentricidades en la periferia del tambor (inevitables dado su gran diámetro).
Por lo demás los medios de accionamiento para producir la basculación del tambor se hallan dispuestos en relación a la citada estructura de soporte de modo que se consigue un máximo aprovechamiento de sus prestaciones.
Asimismo las palas interiores del tambor presentan una configuración que favorece el tratamiento de maceración explicado y facilita asimismo una limpieza eficaz del interior del tambor.
Así, la citada estructura de soporte está articulada a la parte delantera de una bancada o base constituida por un marco sustancialmente horizontal, de muy poca altura, apoyado sobre el suelo, sobre unas patas con medios de naturaleza elástica para absorción de vibraciones, de manera que se definen unas articulaciones con dicha bancada, alineadas según un eje que denominaremos B, horizontal, próximo al suelo y ortogonal al eje de revolución del tambor, y por su parte trasera la estructura está unida a una placa portadora de unos medios de accionamiento y guiado del movimiento rotativo del tambor, realizándose dicha unión con intercalación de unos elementos elásticos, alineados según un eje, designado como C, horizontal, ortogonal y secante, o sustancialmente próximo, al citado eje de revolución A, por detrás del extremo cerrado del tambor, existiendo a cada lado del tambor, un cilindro fluidodinámico vinculado mediante una primera articulación a la parte trasera de dicha bancada y por una segunda articulación al extremo trasero de la estructura en un punto próximo a dicho eje C, quedando dichas primeras articulaciones alineadas según un eje D horizontal, próximo al suelo y ortogonal a dicho eje de revolución A, siendo la distancia entre los ejes B y C sensiblemente mayor que la distancia entre los ejes B y D, lo que permite que los cilindros adopten una posición inclinada, con lo que se puede conseguir una mayor eficacia de los mismos con una menor carrera del vastago del cilindro fluidodinámico, respecto a la posible con otra disposición de montaje.
En cuanto a las palas del tambor, éstas se extienden, regularmente espaciadas, siguiendo una generatriz a lo largo una porción sustancial de la cara interna de la
pared lateral de dicho tambor y están constituidas por un perfil transversal asimétrico, inclinado hacia un lado, con una arista o borde libre, longitudinal, redondeada, delimitada por sendos flancos formativo uno de ellos de una cavidad a modo de cuchara y el otro de una rampa de pendiente suave. Tal disposición determina que cuando dicho tambor gira en el sentido que presenta la citada cavidad por delante, la carne es atrapada por la misma y elevada hasta la parte alta de dicho tambor, desde cuya altura cae otra vez al fondo para iniciar de nuevo el ciclo, y cuando el tambor gira en el sentido contrario, las piezas de carne resbalan suavemente sobre dicha rampa y arista redondeada, ocasionando una fricción de masaje entre las piezas cárnicas sin elevarlas.
Otras características de la invención aparecerán con mayor claridad en la explicación detallada de un ejemplo de ejecución de la misma que se describe a continuación con referencia a unos dibujos en los cuales se ha representado lo siguiente:
Breve descripción de los dibujos
- la Fig. 1 muestra en una vista en perspectiva, esquemática la estructura de soporte según la invención, habiéndose indicado en línea de puntos la disposición sobre la misma del tambor;
- las Figs. 2 a 4 son sendas vistas esquemáticas, en alzado lateral del tambor dispuesto sobre la estructura de soporte de la Fig. 1 , en tres posiciones: trabajo, carga y descarga, respectivamente;
- la Fig. 5 es una vista en alzado por la parte trasera del tambor, en donde se acopla a los medios de sustentación, accionamiento en giro y conducción al interior de dicho tambor y a su camisa envolvente de fluidos diversos; - la Fig. 6 es una vista en alzado parcial, seccionada, del extremo trasero del tambor con indicación de dichos medios de accionamiento en giro y conducción de fluidos, además de detallarse una sonda de toma de temperatura;
- la Fig. 6a es un detalle, a mayor escala, del mecanismo de accionamiento y guiado en giro del tambor, ilustrado en la Fig. 6; y - la Fig. 7 es una vista parcial, en perspectiva, de las palas interiores del tambor, apreciándose en un detalle ampliado su configuración y funcionalidad según la explicación que sigue.
Explicación en detalle de un ejemplo de ejecución preferido
Con referencia a estos dibujos, la máquina para procesamiento de piezas cárnicas referida hasta este punto comprende un tambor (10), cilindrico, que tiene una pared lateral (11), un extremo trasero (13), cerrado, y un extremo delantero (14), abierto (delimitado por una porción troncocónica) para alimentación de piezas cárnicas y para descarga de las mismas, integrando en dicho extremo delantero (14) una tapa (40) con medios de cierre hermético, cuyo tambor (10) descansa por su parte delantera sobre unos rodillos (21), montados en una estructura de soporte (20), que apoyan contra una banda circunferencial de dicha pared (11) y por su parte trasera el tambor (10) está acoplado a unos medios, ligados a dicha estructura (20), para su accionamiento en giro, guiado, alrededor de un eje de revolución (A), en ambos sentidos, estando articulada la estructura (20) respecto a una bancada (30), y asociada a unos medios, tales como unos cilindros fluidodinámicos (32), para hacerla bascular, de manera que dicho movimiento rotativo del tambor (10) se puede llevar a cabo en distintas posiciones de inclinación de dicho eje (A).
El citado tambor (10) integra sobre su cara interior, una pluralidad de palas (12) para el arrastre y volteo de la carne y comprende sobre la cara externa de la pared (11) del tambor (10), una camisa envolvente (15), de acondicionamiento térmico y unos medios para alimentación de un fluido caloportador al interior de dicha camisa (15).
Conforme a la invención y según puede verse con claridad en las Figs. 1 a 5, la citada bancada o base (30) está formada por un marco sustancialmente horizontal, de muy poca altura, apoyado sobre el suelo, y dicha estructura de soporte (20) tiene en su parte delantera unas articulaciones (22) con la bancada (30), alineadas según un eje (B) horizontal, próximo al suelo y ortogonal a dicho eje de revolución (A), y por su parte trasera la estructura (20) está unida a una placa (50) portadora de dichos medios de accionamiento y guiado del movimiento rotativo del tambor (10), realizándose la unión con intercalación de unos elementos elásticos (58), alineados según un eje (C) horizontal, ortogonal y secante, o sustancialmente próximo al eje de revolución (A), por detrás del extremo cerrado del tambor (10). A cada lado de dicho tambor (10), un cilindro fluidodinámico (32) se halla vinculado mediante una articulación (33) a la parte trasera de dicha bancada (30) y mediante una articulación (23) al extremo trasero de la estructura (20) en un punto próximo a dicho eje (C),
pudiendo apreciar que las articulaciones (33) quedan alineadas según un eje (D) horizontal, próximo al suelo y ortogonal a dicho eje de revolución (A), siendo la distancia entre los ejes (B) y (C) sensiblemente mayor que la distancia entre los ejes (B) y (D) , de manera que los cilindros (32) adoptan una posición inclinada. La citada estructura (20) es simétrica (ver Fig. 1) respecto a un plano vertical contenedor del eje de revolución (A), y comprende dos laterales, cada uno de los cuales tiene una configuración sustancialmente triangular, con un larguero (24) paralelo a dicho eje de revolución (A) con su extremo trasero próximo al eje (C), una barra (25) diagonal que se extiende desde un punto próximo a dicho eje (C) hasta un punto próximo al eje (B), y un puntal (26) que se extiende desde un punto próximo a dicho eje (B) hasta dicho larguero (24) sustancialmente perpendicular al mismo, estando ambos laterales unidos mediante al menos unos travesanos delantero (27) y trasero (28).
Según muestran las Figs. 1 a 4, cada lateral de la citada estructura (20) comprende además, al menos un tirante (29) que une el vértice delantero en el que confluyen el puntal (26) y el larguero (24) con la barra diagonal (25) y los puntos de conexión con dicha barra (25) del extremo de cada tirante (29) están conectados por un travesano (29a), transversal, que se extiende por debajo del tambor (10) claramente visible en la Fig. 1. Por su parte, y según resulta aparente de las Figs 2 a 4, los rodillos (21) se hallan situados junto a los extremos del travesano (27) y prácticamente alineados siguiendo dicho puntal (26) con los puntos de articulación (22) de la estructura (20) a la parte delantera de la bancada (30).
Con referencia ahora a las Figs. 5, 6 y 6a, que describen los medios de accionamiento y guiado del movimiento rotativo del tambor (10), éstos consisten en un rodamiento (51) de gran diámetro, cuya pista interior (52) es solidaria a dicha placa soporte (50), y cuya pista exterior (53), tiene formada en su periferia una corona dentada (54), coaxialmente solidaria a dicho extremo cerrado (13) del tambor (10). Dicha placa soporte (50) incorpora, además, un orificio de anclaje (55) para un motor (60), cuyo árbol de salida (61) es portador de un piñón (62) de accionamiento de dicha corona dentada (54), y una abertura (56), en una porción central de dicha placa soporte (50), a cuyo través va dispuesta una junta rotativa (41) para introducción y/o extracción de uno o más fluidos al/del interior del tambor (10) o a/ de la citada
camisa (15). También están previstos unos bulones (57) para cooperar con dichos elementos elásticos (58) interpuestos, en la unión articulada de aquella placa (50) con unos laterales de la estructura (20).
La citada junta rotativa (41), según ilustra la Fig. 5 está montada coaxialmente al extremo cerrado (13) del tambor (10) y comprende (véase la Fig. 6) tres vías, dos de ellas comunicando con unos conductos (42) que enlazan con la citada camisa (15) y un tercer conducto central (43) de acceso al interior del depósito de manera que se hace posible a su través unos ciclos de presión/vacío o la inserción de un gas de tratamiento tal como oxígeno. Conforme a la invención se ha previsto además una sonda térmica (44) que alcanza el interior del tambor (10), para control en todo momento de la temperatura interna de la cámara de tratamiento, cuya sonda térmica (44) se dispone insertada a través del conducto central (43) de la citada junta rotativa (41).
En la Fig. 7 se aprecia que las palas (12) se extienden, regularmente espaciadas, siguiendo una generatriz a lo largo una porción sustancial de la cara interna de la pared lateral (11) del tambor (10) cilindrico y dichas palas tienen un perfil transversal asimétrico, inclinado hacia un lado, con una arista (15) o borde libre, longitudinal, redondeada, delimitada por sendos flancos formativo uno de ellos de una cavidad (16) a modo de cuchara y definiendo el otro una rampa (17) de pendiente suave, de manera que cuando dicho tambor gira en el sentido que presenta la citada cavidad (16) por delante, la carne es atrapada por la misma y elevada hasta la parte alta de dicho tambor (10), desde cuya altura cae otra vez al fondo para iniciar de nuevo el ciclo, y cuando el tambor (10) gira en el sentido contrario, las piezas de carne resbalan suavemente sobre dicha rampa (17) ocasionando una fricción/masaje entre las mismas, sin elevarse.
Tal como muestran los dibujos (Figs. 2 a 4) el citado tambor (10) termina en una porción troncónica por su extremo anterior (14) portador de una puerta de acceso (40) y aunque no se ha mostrado en detalle las palas (12), se extienden, alternadamente, hasta prácticamente la embocadura de acceso/salida del tambor, mediante una porción final alabeada.
Según sabrá reconocer un técnico del sector, la finalidad de la unión articulada de dicha placa 50 a la estructura (20) mediante los bulones (57) y los elementos elásticos (58) es la de liberar el rodamiento (51) de tensiones producidas por posibles
excentricidades en el camino de rodadura de la pared lateral (11) del tambor (10) sobre los rodillos (21), incrementando la vida útil de dicho rodamiento (51).
Por su parte al ser la distancia entre los ejes B y C sensiblemente mayor que la distancia entre los ejes B y D, ello permite que los cilindros (32) adopten una posición inclinada con lo que se optimiza la carrera de los mismos para lograr unas inclinaciones máxima y mínima.