WO2001087710A1

WO2001087710A1 - Aparato dosificador volumetrico de materia pastosa perfeccionado

Info

Publication number: WO2001087710A1
Application number: PCT/ES2001/000174
Authority: WO
Inventors: Narcís LAGARES COROMINAS
Original assignee: Metalquimia, Sa
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2001-05-04
Publication date: 2001-11-22
Also published as: AU2001256366A1; ES2168065A1; ES2168065B1

Abstract

Incluye una cámara dosificadora (4) con un émbolo (5) susceptible de ser desplazado por una materia pastosa (M) introducida desde un primer extremo (4a) de dicha cámara desde una posición (5A) hasta una posición (5B) y de ser seguidamente accionado por un fluido presurizado (F) introducido desde un segundo extremo (4b) para retornar a dicha posición (5A) desplazando un volumen de materia (M) delimitado entre las posiciones (5A y 5B), expulsándolo a través del extremo (4a) adyacente a una abertura de un alojamiento que alberga un cuerpo de válvula (7) susceptible de girar y adoptar una primera posición comunicando una entrada (1) de materia con dicha cámara (4), y alternadamente, dicha cámara con una amplia escotadura el fluido (F) introducido por el segundo extremo (4b) de la cámara presionará el émbolo (5) que volverá nuevamente a la primera posición (5A) de salida (2), presentando dicha válvula un gran vaciado (70) que, en una segunda posición de la misma, deja una amplia porción del alojamiento (7) hueca y abierta hacia una línea de envasado (B) a través de aquella escotadura (2).

Description

AP AK ATO r-osTFTC.Ar.aR voτ J T F RTCO Γ>P. MATKPTA PASTOSA

La presente invención sE refiere a un aparato dosificador volumétrico de materia pastosa perfeccionado, y más concretamente a un aparato dosificador de carne para llenado de una línea de envasado por termoformación, que presenta notables ventajas de orden higiénico y de funcionamiento con respecto a otros aparatos similares actualmente conocidos.

En efecto, se conoce el documento PCT/ES 99/00164, del presente solicitante, que trata de un aparato dosificador de materia pastosa, tal como carne, queso o similares, para llenado de una línea de envasado por termoformación que incluye al menos una cámara de dosificación provista de un émbolo, cuya cámara tiene un primer extremo abierto asociado con cierre hermético a una abertura de un alojamiento que alberga un cuerpo de válvula conectado a medios para moverlo entre unas posiciones de carga y de descarga. En dicha posición de carga, el citado cuerpo de válvula comunica a su través una fuente de alimentación de materia pastosa a dosificar con dicho primer extremo abierto de dicha cámara, de manera que el citado émbolo es desplazado por dicha materia pastosa introducida desde el primer extremo de la cámara, desde una primera posición hasta una segunda posición. A continuación el cuerpo de válvula se cambia a la citada posición de descarga, en la que el primer extremo de la cámara queda comunicado a través de un orificio del cuerpo de válvula con salida, directamente enfrentada, hacia la mencionada línea de envasado. Con el cuerpo de válvula en esta posición de descarga, el émbolo es accionado en dirección contraria mediante un fluido a presión introducido desde un segundo extremo de la cámara para retornar a dicha primera posición, desplazando un volumen de aquella materia pastosa delimitado entre las citadas posiciones, y expulsándolo a través del cuerpo de válvula y de dicha salida. El aparato incluye además un empujador accionado a través de dicho émbolo que prolonga la carrera del mismo a través del cuerpo de válvula para vaciarlo completamente de materia pastosa. A continuación el empujador se retrae de nuevo y se repite el ciclo indefinidamente. Unos medios de regulación permiten regular dicha segunda posición del émbolo para determinar el volumen de dosificación.

En el aparato objeto de dicho documento, la comunicación de salida de la citada válvula está constituida por un conducto pasante, transversal al propio cuerpo de válvula, que en la posición de vaciado queda perfectamente alineado con una abertura del alojamiento contigua a dicho primer extremo abierto de la cámara y con el citado orificio de salida de ese mismo alojamiento hacia la línea de llenado. Todo ello como se explica en la memoria del citado documento PCT/ES 99/00164.

El aparato descrito, si bien se ha mostrado en la práctica plenamente efectivo, es susceptible de algunas mejoras, por ejemplo, en lo referente al inconveniente de orden constructivo y funcional que comporta ese tipo de válvula, ya que los citados orificios de entrada y salida al alojamiento del cuerpo de válvula deben estar perfectamente alineados entre sí, y los movimientos del cuerpo de válvula han de ser suficientemente precisos para que en la posición de vaciado el referido conducto del cuerpo de válvula quede perfectamente alineado con dichos orificios de entrada y salida al alojamiento, para que se pueda efectuar sin problemas el paso del empujador a través del citado conducto y orificios; una obstrucción de tal empujador debida a una mala alineación de aquellos orificios y conducto causaría gran estropicio. Esta disposición exige grandes precisiones de fabricación y montaje, así como una gran exigencia en el mantenimiento.

Además, dada la importancia que tiene la higiene en un aparato o máquina que trata con productos alimenticios, la existencia de dicho conducto en el cuerpo de válvula y dichos orificios en su alojamiento supone un cierto inconveniente para la perfecta limpieza del cuerpo de válvula. Teniendo en cuenta la existencia de una normativa legal que preceptúa el cumplimiento diario de tal limpieza para las máquinas que manipulan dicho tipo de productos, la relativa complejidad del citado aparato hace que los tiempos de limpieza sean considerablemente largos. Con los perfeccionamientos introducidos en el aparato en cuestión se solucionan los inconvenientes antes citados. En efecto, los perfeccionamientos objeto de la presente invención se centran, principalmente, en la modificación del cuerpo de válvula citado en el sentido de que, aún manteniendo el pasaje para entrada de la materia pastosa hacia la cámara, se prescinde del conducto de salida de la misma materia hacia la línea de envasado perfectamente alineado con los orificios de entrada y salida, previendo en su lugar una gran abertura o vaciado que, en la posición de descarga, dejará el primer extremo abierto de la cámara totalmente libre y expedito frente a la línea de envasado, haciendo innecesaria la existencia del citado empujador y de sus medios de accionamiento a través del émbolo.

Resulta evidente que al no existir tal conducto, ni orificios afines en el cuerpo de válvula, ni el citado empujador, las exigencias en cuanto a precisión de movimientos y de posicionamientos de las piezas móviles disminuye drásticamente, al tiempo que disminuye el riesgo de mal funcionamiento. Por otro lado, el desmontaje del cuerpo de válvula se simplifica, y las formas menos complejas del mismo posibilitan una limpieza diaria más fácil, completa y eficaz del mismo y de su alojamiento.

Con el fin de facilitar la comprensión de dicha descripción se adjuntan cuatro láminas de dibujos a título de ejemplo no limitativo, en las que: La Fig. 1 ilustra una vista general, en perspectiva, del aparato en cuestión aplicado a una línea de envasado.

La Fig. 2 es una vista en alzado parcialmente seccionada del presente aparato, en la que se ha omitido aquella línea de envasado, con la válvula en posición para iniciar la carga de los cilindros dosificadores. La Fig. 3 corresponde a una vista lateral y parcial del mismo aparato que muestra los órganos accionadores de la válvula.

La Fig. 4 es una vista en perspectiva que representa parte del alojamiento donde se ubica la válvula de entrada y salida de materia pastosa, y esa misma válvula fuera de tal alojamiento. Y las Figs. 5 y 6 corresponden a sendas vistas en alzado seccionado que muestran la cámara del aparato y el movimiento alternativo del empujador de la materia con el correspondiente giro de la repetida válvula respectivamente.

Haciendo referencia en primer lugar a la Fig. 1, se ilustra un ejemplo de realización del aparato dosificador volumétrico de materia pastosa de la presente invención que comprende en esencia un dispositivo de dosificación provisto de dos cámaras de dosificación situadas en posición vertical, que se describirán más abajo con referencia a la Fig. 2, cuyas cámaras no son visibles en esta Fig. 1 por estar ocultas bajo una cubierta 46 de protección. Tales cámaras están vinculadas por su parte inferior a un bloque 9 que aloja un dispositivo de válvulas, el cual también será descrito con mayor detalle más abajo, fijado en voladizo a una primera porción 41b de una carcasa lateral 41, la cual dispone de una segunda porción 41a inferior, dotada de pies 42 con ruedas 43 para su eventual traslado.

El citado bloque 9 está conectado por un extremo libre a un conducto 1 para la entrada de materia a dosificar mientras que por la parte inferior dispone de una gran escotadura de salida 2 de materia dosificada. El aparato se dispone con el bloque 9 en voladizo sobre una línea o banda de envasado B, por ejemplo, de una termoformadora, provista de dos hileras de cavidades A y dotada de un desplazamiento de avance paso a paso, de manera que en las estaciones de parada, una salida de cada cámara de dosificación, a través del bloque 9, queda enfrentada a una de dichas cavidades A para proceder a su llenado con una cantidad de materia dosificada. Se han previsto unos medios convencionales 44 y 45 para regular la altura de dicha primera porción 41b, y por consiguiente la altura del bloque 9 respecto a la línea o banda de envasado B para que las salidas de las cámaras de dosificación queden lo más cerca posible de las cavidades A. Debe entenderse que, aunque en el ejemplo de realización ilustrado en las Figuras el aparato dispone de dos cámaras de dosificación, la invención sería igualmente aplicable a un aparato con una sola cámara de dosificación, o con más de dos.

Las citadas cámaras, visibles en sección transversal en la Fig.2, donde se ha omitido su cubierta, son de desarrollo axial, tal como un cilindro fluidodinámico 4, y en el interior de cada una se ha provisto de un émbolo 5 vinculado a un primer vastago 22 y susceptible de ser desplazado libremente hacia arriba por una materia pastosa M, por ejemplo carne picada, introducida por un primer extremo abierto 4a de dicha cámara 4 desde una primera posición 5A hasta una segunda posición 5B y de ser seguidamente accionado en dirección opuesta, mediante un fluido a presión F introducido desde un segundo extremo 4b de la misma cámara 4 para retornar a dicha primera posición, desplazando con ello un volumen dosificado de materia M delimitado entre las posiciones 5 A y 5B para expulsarlo a través del primer extremo 4a. Tal como se ha dicho anteriormente, el aparato del ejemplo ilustrado dispone de dos de dichas cámaras 4, las cuales son gemelas y están servidas al unísono por un único cuerpo de válvula 7 alojado en el bloque 9, tal como se explica más abajo. Los respectivos émbolos 5 de las dos cámaras gemelas 4 deben moverse al unísono en coordinación con los movimientos del cuerpo de válvula 7. Para ello, los citados vastagos 22 de los émbolos 5 están unidos solidariamente a una placa 24. La citada segunda posición 5B del émbolo 5 define el volumen de una dosis, por lo que se han previsto unos medios de tope 29, 33 regulables para limitar el desplazamiento de un segundo vastago 23 unido a dicha placa 24, para con ello fijar un límite en la carrera del émbolo 5, lo que permite establecer dicha segunda posición 5B, es decir, regular dicha dosis, según convenga. Los citados medios de tope comprenden un bloque 29 fijado en una posición predeterminada por unos medios regulables, a través de cuyo bloque 29 desliza dicho segundo vastago 23, en el extremo del cual se encuentra un tope 33 que al entrar en contacto con el bloque 29 limitará el desplazamiento del segundo vastago 23 y de los respectivos émbolos 5, determinando el volumen a dosificar. Los citados medios de regulación (no mostrados) de la posición del bloque 29 pueden ser, por ejemplo, un husillo accionado manualmente o por medio de un pequeño motor eléctrico. Por el contrario, también se podría cambiar la posición del tope 33 sobre el segundo vastago 23 manteniedo fija la posición del bloque 29.

En caso de existir una sola cámara de dosificación, la placa 23 podría omitirse y los medios de tope podrían actuar directamente sobre una parte externa del vastago 22 del émbolo 5. En caso de existir más de dos cámaras de dosificación, dicha placa 23 estaría fijada a todos y cada uno de los vastagos de los respectivos émbolos. Asimismo, en caso de existir más de dos cámaras de dosificación, el pasaje 11 de entrada de materia M del cuerpo de válvula 7 será lo suficiente amplio para abarcar todos los orificios del bloque 9 donde desembocan los extremos inferiores 4a de cada cámara 4, y también el vaciado 70 del cuerpo de válvula 7 y la escotadura de salida 2 del bloque 9 serán lo suficientemente amplios como para abarcar las respectivas hileras de cavidades A de la banda de envasado B .

El bloque 9 define un alojamiento 6, ventajosamente tubular, ocupado por dicho cuerpo de válvula 7, el cual es giratorio dentro de dicho alojamiento mediante órganos de accionamiento (véase Fig.3) tales como un cilindro fluidodinámico 19 con un vastago 14 y una biela 15 susceptibles de otorgar a dicha válvula un movimiento alternativo entre una primera posición 7 A y una segunda posición 7B .

En la Fig.4 se muestra el cuerpo de válvula 7, el cual es cilindrico en general, y presenta, por un lado, un pasaje 11 definido por un cajeado 10 con una entrada extrema 10a, que en conjunto constituyen una vía de entrada de materia pastosa entre el conducto de entrada 1 y los primeros extremos 4a de las cámaras de dosificación 4 cuando el cuerpo de válvula está en dicha primera posición 7 A, tal como se explicará con mayor detalle con referencia a las Figs. 5 y 6. Por otro lado, el cuerpo de válvula 7 presenta un gran vaciado 70 limitado por un tabique 71 que lo separa del citado pasaje 11, por una base extrema 72 y por una porción ciega 73 de la otra base del propio cuerpo cilindrico de la válvula 7, cuyo vaciado 70 proporciona un paso libre para la materia pastosa dosificada expulsada a través de los primeros extremos 4a de las cámaras de dosificación 4 cuando el cuerpo de válvula está en dicha segunda posición 7B, tal como se explicará con mayor detalle con referencia a las Figs. 5 y 6.

El citado alojamiento 6 del bloque 9 presenta, por su parte, una gran escotadura de salida 2 en una porción del mismo opuesta a unos orificios donde desembocan los primeros extremos 4a de las cámaras 4. El alojamiento 6 del bloque 9 queda cerrado por una tapa 38

(que se puede ver mejor en las Figs. 1, 2 y 3) provista de una entrada donde se conecta el conducto 1 de entrada de materia pastosa M.

En las Figs. 5 y 6 se muestra el funcionamiento del dispositivo dosificador del aparato de la presente invención. Así, con el cuerpo de válvula 7 en la primera posición 7A (véase la Fig. 5 y también la Fig. 2) el cajeado 10 constitutivo del pasaje 11 comunica el conducto de entrada 1, a través de entrada extrema 10a, con los orificios de los primeros extremos 4a de las cámaras 4, constituyendo una vía de entrada por donde pasará la materia pastosa M procedente del conducto de entrada 1, la cual empujará los émbolos 5 desde la primera posición 5A hasta dicha segunda posición 5B (véase la Fig.6) limitada por los citados medios de tope regulables 29, 33 mostrados en la Fig. 2. Con los émbolo 5 en esta segunda posición 5B, el cuerpo de válvula 7 es girado hasta su segunda posición 7B (véase la Fig. 6) en la que el vaciado 70 del mismo cuerpo se enfrenta a los orificios del bloque 9 donde desembocan los primeros extremos 4a de las cámaras, los cuales queda totalmente abiertos sobre las cavidades A de la banda de envasado B a través de la abertura de salida 2 del alojamiento 6 del bloque 9. Entonces, un fluido F es introducido por los segundos extremos 4b de las cámaras 4 presionando los émbolos 5, los cuales regresan nuevamente a la primera posición 5A expulsando con ello la materia pastosa M a través del primer extremo abierto 4a para hacerla caer sobre las respectivas cavidades A de dicha banda B .

Hay que destacar que, tal como se muestra en la Fig. 6, en la segunda posición 7B, el tabique 71 del cuerpo de válvula 7 queda retirado de la trayectoria de la materia pastosa M al caer, formando un cierto ángulo respecto al eje de la cámara 4, lo que evita cualquier contacto de la materia pastosa con la pared del vaciado 70 que podría perturbar dicha trayectoria. Finalmente cabe citar que en la carcasa 41 se incluyen unos elementos de circuitería eléctrica y de fluido dinámico con unos correspondientes órganos de control de los mismos de tipo convencional y conocidos en sí, por lo que no se muestran en las Figuras y su descripción se ha omitido.

A lo largo de la anterior explicación se habrá hecho evidente la simplificación que representa la existencia del vaciado 70 en el cuerpo de válvula 7, que evita la existencia de un empujador para cada cámara de dosificación 4, tanto para la construcción del mismo como para su funcionamiento, y también para la limpieza de dicha parte del aparato que es un requisito principal para la higiene en este tipo de dispositivos.

Habiéndose descrito e ilustrado ampliamente un ejemplo de realización práctica, se hace constar que el presente aparato podrá construirse con los materiales más convenientes, en el tamaño más adecuado y con los medios más oportunos, quedando todo ello comprendido en el espíritu de las siguientes reivindicaciones.

Claims

KT TNnTCACTONRS

1.- Aparato dosificador volumétrico de materia pastosa perfeccionado, y más concretamente un aparato dosificador para el llenado de una línea de envasado (B) por termoformación, del tipo que incluye al menos una cámara de dosificación (4) provista de un émbolo (5) susceptible de ser desplazado por una materia pastosa (M) introducida desde un primer extremo (4a) de dicha cámara hasta completar una dosis, estando previstos unos medios de tope (29, 33) de dicho émbolo (5) regulables para ajustar dicha dosis, expulsando a continuación la materia (M) dosificada a través del citado primer extremo (4a) el cual está asociado a un alojamiento (6) que alberga un cuerpo de válvula (7) susceptible de ser movido alternadamente entre una primera posición (7 A), en la que comunica una entrada exterior (1) de materia pastosa con dicha cámara (4), y una segunda posición (7B), en la que comunica, a través de un paso (70), dicha cámara (4) con una salida (2) de dicho alojamiento (6) directamente enfrentada a la mencionada línea de envasado (B), caracterizado porque dicha salida (2) del alojamiento (6) está constituida por una gran escotadura practicada en la parte del citado alojamiento opuesta al primer extremo (4a) de la cámara (4) y porque el citado paso (70) está definido por un vaciado del cuerpo de la válvula (7) que, en dicha segunda posición (7B) del cuerpo de válvula, deja una amplia porción del alojamiento (6) hueca y abierta hacia la línea de envasado (B) a través de la citada escotadura de salida (2).

2.- Aparato dosificador según la reivindicación 1, caracterizado porque en el cuerpo de la válvula (7) es sustancialmente cilindrico y su movimiento dentro del alojamiento (6) es pivotante, y porque dicho vaciado (70) está limitado por un tabique (71) común al fondo del cajeado del pasaje (11) y por las dos bases extremas (72, 73) del referido cuerpo (7).

3.- Aparato dosificador según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque cuando dicho aparato comprende más de una cámara dosificadora (4), cada una con su correspondiente primer extremo (4a) desembocando en un único alojamiento (6) en el que está dispuesto un único cuerpo de válvula (7) con un solo vaciado (70) de longitud suficiente para abarcar a la vez los primeros extremos (4a) de todas las cámaras (4).

4.- Aparato dosificador según las reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizado porque cuando dicho aparato comprende más de una cámara dosificadora (4), la escotadura (2) de salida de materia (M) dosificada tendrá, cuando menos, la misma longitud que el vaciado (70) del cuerpo de válvula (7).