WO2016093709A1 - Aparato exprimidor de frutos cítricos - Google Patents

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WO2016093709A1
WO2016093709A1 PCT/PE2015/000026 PE2015000026W WO2016093709A1 WO 2016093709 A1 WO2016093709 A1 WO 2016093709A1 PE 2015000026 W PE2015000026 W PE 2015000026W WO 2016093709 A1 WO2016093709 A1 WO 2016093709A1
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WO
WIPO (PCT)
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citrus
drums
movement
blade
fruit
Prior art date
Application number
PCT/PE2015/000026
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English (en)
French (fr)
Inventor
Victor Manuel Murray Herrera
Emir Augusto Vela Saavedra
Julien Georges André NOEL
Original Assignee
Universidad De Ingeniería Y Tecnología
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Filing date
Publication date
Application filed by Universidad De Ingeniería Y Tecnología filed Critical Universidad De Ingeniería Y Tecnología
Publication of WO2016093709A1 publication Critical patent/WO2016093709A1/es

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N1/00—Machines or apparatus for extracting juice
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N1/00—Machines or apparatus for extracting juice
    • A23N1/02—Machines or apparatus for extracting juice combined with disintegrating or cutting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J19/00—Household machines for straining foodstuffs; Household implements for mashing or straining foodstuffs
    • A47J19/02—Citrus fruit squeezers; Other fruit juice extracting devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/20—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using rotary pressing members, other than worms or screws, e.g. rollers, rings, discs

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus capable of squeezing large quantities of citrus fruits continuously without having to cut them previously, manually, by means of a lever, or semi-automatic, with an electric motor.
  • the juicer makes a precise cut, cutting it transversely to the central axis through a mobile knife that allows to squeeze the fruit without pressing the peel too much.
  • the most used citrus juicers are similar to scissors with perforated blades at their ends.
  • the fruits are placed in the central part of these pallets and then extract the juice exerting pressure on the scissors.
  • the fruits must be cut manually, in the direction transverse to the central axis, before placing them in the juicer one half at a time.
  • the related antecedent is a mechanical food compression system that has the advantage of exerting relatively high compressive forces to mold, break and crush the food (patent US8322277 B2), the proposed system differentiates us because the support of a External blade to cut citrus fruits and you do not need to manually place half the fruit in the scissors.
  • the equipment that most closely resembles the proposed invention is the automatic citrus juice squeezer.
  • a small fruit juicer machine (patent GB2216784) was developed in which a system was automated to put whole fruits in two drums with hemispherical cavities that allow fruits to be transferred into the system. At one time the fruit is cut in two halves by pressing on a fixed blade and after that the cut fruits are compressed with the support of a hemispherical head drum, that is, a pair of complementary drums, at that time the juice of The fruit, including the juice of the pressure on the peels, passes through a tube to be finally collected. In order to prevent the juice from splashing, a transparent material was put in order to observe the process.
  • This design from 1989, has a fixed knife compared to the proposed model with a moving knife that emulates the cutting of people.
  • this design is not optimized for citrus fruits. Some people use it for this purpose but citrus fruits come in a group to occupy the volume of an orange, making the juice that is obtained from the pressure of fruit and peel, without even cutting all.
  • Our model is optimized for the design to work with citrus fruits with a diameter of less than 4cm, obtaining a quality juice.
  • the fruit is cut in the central axis, so the juice extracted is minimal and can produce bitterness.
  • the design presented makes a cut in the area transverse to the central axis, just as people do it manually with a knife.
  • the citrus juicer machine presents a citrus receiving tank that dispenses them through drums with concave cavities towards a complementary drum of convex heads where they are squeezed exerting pressure between both female and male drums.
  • This system is able to cut citrus fruits in halves, in the direction they fall, before being squeezed with a fixed blade next to the female drum, in addition the male drums have perforations for the collection of the juice which is sucked.
  • the difference between this invention and the one presented is that we have a gear system and not a hopper to perform the rotary movement to obtain the juice.
  • the citrus squeezing machine provides a concept in which the machine allows juices without contamination of oils and peels while the separation of juice and fruit residues is handled independently.
  • This apparatus consists of a citrus receiving tank that dispenses it one by one towards a rotating blade in the form of a disk. The blade slices the fruit into several parts, in the direction they fall, before being squeezed by two gear type rollers.
  • This design has a horizontal blade from which we differentiate our with a vertical blade guided by an axis and support, in addition the movement of the blade is made with the axes of the drums and with the same set of gears, and the cut made by the cross section to the central axis of the citrus.
  • a compact system for squeezing citrus fruits, especially oranges, is filed in WO2005041695 A1. Its main feature is the reduction in the number of rotating drums, as it uses a female drum and a male drum to squeeze the fruit. It also contains a fixed blade next to the female drum to cut the fruit in half, as well as a turning system and a retaining pendulum to return the cut half to the female drum and thus be squeezed. In this system the two halves of a fruit are squeezed sequentially but not in parallel as in GB2216784.
  • the design presented differs from these inventions because the ones described above have a single drum to minimize space, it does not work for small citrus fruits such as lemons, and they are not able to cut the citrus tree by axis transverse to the central axis of the fruit.
  • Another system developed comprises a fruit feeder, a socket system to receive the fruits from the feeder, a fixed blade to cut the fruit into two halves, a pair of pineapples where the fruit is pressed with the alveoli, Sliding tracks to drop the fruit peel. In this way, the juice is collected in a lower tray and served through a pipe. Being the entire automated process.
  • the difference between the two inventions is that the system presented has a blade that moves with the axes of the female and male drums, and also makes the cut through the area transverse to the central axis of the citrus.
  • ES1007814 refers to a citrus juicer device, which cuts the citrus fruit in two halves, in any direction, which presses with curved-convex parts to extract the juice.
  • ES1007814 refers to a citrus juicer device, which cuts the citrus fruit in two halves, in any direction, which presses with curved-convex parts to extract the juice.
  • To cut citrus fruits in two halves use a rectangular rectangular static blade.
  • the difference between the two inventions is that the presented system has a movable blade that has a triangular shape.
  • This system completely emulates the cutting of the fruit manually and allows a cut without destroying the peel.
  • This fine cut of the fruit produces a quality juice, without bitterness, also due to the correct cutting along the axis transverse to the central axis of the fruit.
  • ES2178609 refers to a citrus juicer machine, which extracts the juice from them through discs that squeeze the citrus halves.
  • the invention presented differs by having a triangular blade that moves with the gear set that displaces the drums. In addition, it has female and male drums to squeeze fruits and not discs as in the aforementioned invention.
  • the technical advantages of the equipment presented in this document are in the fine cutting of the citrus produced by the movable blade, emulating the cutting of the people, including the cutting by the direction transverse to the axis of the citrus, thus reducing the production of bitter juices from the pressure on the peels, and having male and female drums makes the flow of citrus fruits to be squeezed faster (1 citrus per time-hole of the proposal versus 1 citrus for every 2 times-holes of the patent in mention) and its more natural pressure since the volume of the male drum increases the pressure on the fruit linearly according to the circular surface in contact.
  • MXPA01001395 A application number MX2001 PA01395 20010108, with international filing date 2001-01-08, and publication date 2004-09-10) refers to a machine with different mechanisms that causes the shell to be cut in a small distance and space, in addition to a system of cutting and compression of the fruit that reduces the pressure on the peel of the fruit.
  • This document only has the summary but not the patent, so there is no information about its real mechanism. From the point of view of its summary, this product does not have a moving knife to produce a fine citrus cut that reduces the production of the peel juice produced by the cut. The summary only mentions the reduction of the juice at the time of the pressure but not that produced by the cut, nor the direction in which this cut occurs.
  • the invention presented in this document differs from the background because it is an apparatus intended to extract the juice of large quantities of fruits continuously and also obtain it with various degrees of bitterness depending on the product to be made such as ceviches, pisco sour, lemonades, etc.
  • the invention consists of a triangular blade that moves vertically, thus emulating the manual cutting of citrus fruits from a person, which avoids destroying the citrus peel or pressing it too much.
  • the degree of bitterness of the juice varies according to the dimensions of the set of manually interchangeable pressing drums that can extract citrus juice without oil from the peel (degree of bitterness).
  • This invention also solves the direction of the citrus cut, which occurs in the direction transverse to the central axis of the citrus, just as people do. Description of the invention
  • the invention presented offers a solution for extracting citrus fruit juice up to 4cm in diameter, in large quantities, in an efficient and fast way to, among others, prepare ceviches, pisco sours, lemonades, etc.
  • the invention consists of a mechanical system for the extraction of juice from large quantities of citrus fruits continuously and considering the degree of bitterness of the juice flavor, that is, without destroying or pressing too much the peel that is the one that influences the flavor, adding oils to the juice, giving it a bitter taste.
  • the system consists of a feeder container (1) in which the whole fruits are deposited in large quantities continuously in the upper part, these are directed by gravity to female drums (4) with concave cavities, being a cavity by fruit citric.
  • the shape of the gravity fall causes the fruits to fall from the feeder (1) through a groove (30) to a guide channel (2) in a position ready to be cut in the direction transverse to the central axis of the fruit.
  • the rotating female drums (4) are operated with a transmission unit (17), either lever or by an electric motor (27), through a set of gears (18) as a transmission system of the juicer apparatus.
  • the citrus initially in a cavity, is transported by a system that catches the citrus by means of a second female drum counterclockwise which presses the citrus on a moving blade (5).
  • the blade is triangular in shape and with vertical movement, in such a way that it emulates the manual cutting of a citrus fruit, that is when the citrus is lowered by the female drums, the blade rises increasing the pressure on the citrus, facilitating the cutting , and avoiding damage to the peel that could produce oils from it and thus change the flavor of the juice extracted.
  • each half is transported by a female drum (4) to a male drum (7) composed of three convex heads.
  • the blade holder has a profile that guides them (23) over the male drums (7).
  • the halves of citrus fruits are squeezed by exerting pressure on them by a pair of female (4) and male (7) drums.
  • the shells After being squeezed, the shells are guided by wedges (9) towards lateral containers (8) for collecting them.
  • the juice is collected, after passing through a sifter (11) of seeds, in a lower container that can be jug or glass (12) ready to be used.
  • the whole process is carried out by rotating the transmission unit (17) manually or with the possibility of using an electric motor (27) that is activated by a button (28).
  • the shell shells (8) are full, they can be emptied manually as they are moving parts.
  • the sifter (11) can be removed to remove the accumulated seeds.
  • the parts of the juicer system are modular and easy to maintain, can be easily removed and replaced, using screws, manually.
  • the invention can be adapted through a set of male drums (7) of different caliber, for example for a ceviche the juice should not be anything bitter instead for a pisco sour or Lemonade this is not relevant.
  • the set of male drums (7) can be changed to produce the juice as required.
  • the proposed invention unlike existing systems in the market, has been adapted and optimized for small citrus spaces.
  • the blade system (5) Mainly through the blade (5) used in the invention which cuts the fruits diagonally, and by axis transverse to the central axis of the citrus, to facilitate cutting and emulates the movement that people make when cutting citrus fruits with knives which does not tear apart or press the shell much.
  • the blade system (5) is mobile, moving vertically and in the opposite direction to the downward movement of the fruits. When the citrus fruit descends the blade rises exerting additional cutting force and thus facilitating it.
  • the blade has a triangular shape to emulate the movement of diagonal and manual cutting of people avoiding destroying the shell or that it produces oils or bitter flavors (case of existing systems). This does not happen with static blades where the cutting force is only reflected by the downward movement of the citrus which puts pressure on the static blade, but it does not add any additional force.
  • the same transmission unit (17) that rotates the female (4) and male (7) drums also displaces the blade (5) that cuts the citrus fruits in halves.
  • the blade thus, moves vertically through an eccentric part (19) and a movable arm (21) so as to guarantee the vertical sway of the blade.
  • the blade is on a support (6) that has a vertical rectangular guide rail (22) that guarantees its vertical displacement (ascending-descending).
  • the invention presented has the following characteristics: 1) reduced dimensions of less than 300 mm, 350 mm, 400 mm in width, length and height, respectively and light weight by the polymeric materials used in its components to facilitate portability; 2) obtaining citrus fruit juice in large volumes, without having to previously cut citrus fruits, with only manually generated rotation movements with a single movement transmission unit (17), be it a lever or electric motor (27) activated by a push button (28); 3) the blade (5) that cuts the citrus fruits has a triangular finish to facilitate cutting; 4) citrus fruit juice is extracted according to the application that will be given, including juice without any bitterness produced by the peels
  • the equipment presented has five moving parts, 2 female drums (4) and 2 male drums (7) and a blade (5), which move simultaneously and at different speeds only by rotating a lever or a motor in one direction.
  • This machine can be operated manually with a lever as a movement transmission unit (17) or semi-automatically with an electric motor (27) that is activated by a button (28);
  • the change from manual to semi-automatic mode can be done quickly and simply by the same user.
  • Figure 1 is a perspective view of the citrus fruit juicer where its main parts are shown in which the transparent front protector has been separated for better visibility of the system and its components.
  • Figure 2 shows an exploded view of the citrus fruit juicer where you can see the main components of the system.
  • Figure 3 shows the mechanism of mechanical power transmission or movement of the system by manually operating a lever. This is located on the back of the citrus fruit juicer (a); is made up of seven gears (b) that allow rotating the female and male drums as well as moving the blade vertically, all with the rotating movement of the lever or electric motor.
  • Figure 4 is a front view (a) of the juicer showing a sectional view on the plane B (b), where the system of citrus fruit fall by gravity is observed from the feeder container (1) to the female drums (4). ), ensuring that the blade (5) cuts the citrus fruits one at a time transversely to the central axis.
  • Figure 5 shows the mechanism of vertical movement of the triangular blade (5) by means of an eccentric part (19) integral with the axis of the lever.
  • FIG. 6 shows in perspective the citrus fruit cutting system, the axis of the lever (20) that has a horn (16) integral to the support structure of the juicer, the eccentric part of the blade, the arm of the blade, the blade holder where the rectangular guide rail is observed, as well as the triangle-shaped blade.
  • Figure 7 shows an exploded view of the citrus fruit cutting system.
  • Figure 8 shows a sectional view of the citrus fruit juicer where the position of the engine (27) as a movement transmission unit of the juicer apparatus (17) is observed, the engine is attached to the juicer through a support (29) Detachable and operated with a push button (28).
  • the citrus fruit juicer system consists of a feeder container (1) in the upper part of the system in which a large number of citrus fruits are placed that are going to move by gravity to a groove (30) and then to a guide channel (2) that has an elbow (3) at the end of it to ensure the entry of citrus fruits individually into the concave cavities of the female drums (4 ), the design of the guide channel (2), of the elbow (3) At the end of the channel and the female drums (4) together causes the citrus fruits to be placed in the correct position to be cut transversely to the central axis.
  • the female drum (4) takes a citrus fruit for each cavity which transports the citrus to a knife, moving, triangular in shape (5) to be cut in halves.
  • the citrus fruit is trapped by the cavities of two female drums (4) that rotate in the opposite direction.
  • the blade (5) is supported by a support (6), with a stop (26), which has a rectangular guide part (22) that allows the vertical movement of the blade.
  • a stop (26) which has a rectangular guide part (22) that allows the vertical movement of the blade.
  • each half is directed by the respective female drum (4) towards a male drum with three convex heads (7) to be pressed and thus extract the juice.
  • an iron (24) fixed to the front support (13) separates the pressing and cutting mechanism from the transmission system.
  • the male drum set (7) can be changed according to the quantity and bitterness of the citrus juice that is desired to be produced.
  • the central support (6) of the blade (5) guides the citrus halves towards the male drums because it has two concave guides in its upper part (23). After the halves are pressed between the pairs of female (4) - male (7) drums, the shells are thrown into two lateral containers (8) by means of guide wedges (9). To prevent the juice from splashing and being wasted, a transparent front protector (10) is used to observe the pressing process, in this one a sieve (11) serves to guarantee the obtaining of seedless juice.
  • the juice is accumulated in a jug container (12), movable manually located at the bottom of the system where the juice falls by gravity.
  • the entire process is carried out by operating a single movement transmission unit (17) that transmits the movements to the drums and blade system through a set of gears (seven in total) (18).
  • the single movement transmission unit has the advantage of being replaced by a lever or an electric motor (27) for a semi-automatic system version. Describing in more detail the blade system, it is directly driven by the movement of the movement unit (17), an eccentric part (19), also integral with the main axis of movement (20), displaces an arm (21) which in turn holds the blade holder (25).
  • an electric motor (27) is the movement transmission unit (17) which is operated by means of a button (28) and subject to the rear structure of the juicer with a stand (29) easy to disassemble by the user. Most of the moving parts of the citrus juicer are easily disassembled manually and without tools for easy and proper maintenance.

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Abstract

La invención es un aparato destinado a la extracción de zumo de frutos cítricos de manera continua con diferente grado de amargura según su utilización. El aparato exprime frutos cítricos por mitades cortándolos previamente de manera limpia, así emulando el corte tradicional de frutos cítricos con un cuchillo evitando destrozar la cáscara. Este corte limpio se debe a una cuchilla móvil que se desplaza transversalmente al eje central del fruto cítrico. La transmisión de movimiento del aparato es generado por una unidad única de transmisión que puede ser una palanca o un motor eléctrico según necesidad. El zumo obtenido es colectado en un recipiente tipo vaso libre de semillas.

Description

APARATO EXPRIMIDOR DE FRUTOS CITRICOS
Campo Técnico La presente invención se refiere a un aparato capaz de exprimir grandes cantidades de frutos cítricos de forma continua sin necesidad de cortarlos previamente, de forma manual, mediante una palanca, o semiautomática, con un motor eléctrico. El exprimidor realiza un corte preciso, cortándolo transversalmente al eje central a través de un cuchillo móvil que permite exprimir el fruto sin presionar demasiado la cáscara.
Estado de la técnica (o antecedente de la invención)
Los exprimidores de frutos cítricos actuales que más se usan son del tipo similar a unas tijeras con paletas agujereadas en sus extremos. Los frutos son colocados en la parte central de estas paletas para luego extraer el zumo ejerciendo presión sobre las tijeras. Los frutos hay que cortarlos manualmente, en la dirección transversal al eje central, antes de colocarlos en el exprimidor una mitad a la vez. El antecedente relacionado es un sistema mecánico de compresión de comida que tiene como ventaja de ejercer fuerzas compresivas relativamente alta para moldar, romper y aplastar la comida (patente US8322277 B2), el sistema propuesto nos diferencia debido a que no se necesita el apoyo de una cuchilla externa para cortar los frutos cítricos y tampoco se necesita colocar manualmente la mitad del fruto en las tijeras. Anteriormente, en el año 1966, se diseñó y se desarrolló un aparato para presionar frutos para bebidas, aparato simple en donde se mantiene el fruto cítrico entre dos soportes y que comprime el fruto para que el zumo vaya directamente en la bebida o sobre comida (patente US3244089). Otra invención de ese tipo fue de una bandeja en forma de V que contiene un fruto para transportarlo de manera fácil y que contiene un exprimidor manual asociado a un resorte para exprimir el jugo (patente US3515057), de igual manera el producto desarrollado no necesita la asistencia de objetos externos para obtener el zumo. A comparación de los anteriores, nuestro diseño tiene una cuchilla móvil que emula el corte fino de la cáscara del fruto cítrico, y que además se en la zona transversal al eje central, tal como lo realizan las personas manualmente con un cuchillo.
i El equipo que más se asemeja a la invención propuesta es la máquina automática de exprimir jugos Cítricos. Se desarrolló una máquina exprimidora de frutos pequeños (patente GB2216784) en el cual se automatizó un sistema para poner las frutas enteras en dos tambores con cavidades semiesféricas que permiten trasladar las frutas en el sistema. En un momento se corta la fruta en dos mitades ejerciendo presión sobre una cuchilla fija y luego de eso se comprimen las frutas cortadas con el apoyo de un tambor de cabeza semiesférica, es decir, un par de tambores complementarios, en dicho momento el zumo de la fruta, incluyendo el jugo de la presión sobre las cáscaras, pasa por un tubo para ser finalmente recolectado. A fin de evitar que el zumo salpique, se puso un material transparente para poder observar el proceso. Este diseño, de 1989, tiene un cuchillo fijo comparado al modelo propuesto con un cuchillo en movimiento que emula el corte de las personas. Además, este diseño no está optimizado para frutos cítricos. Algunas personas lo usan para este fin pero los frutos cítricos entran en grupo para ocupar el volumen de una naranja, haciendo que el jugo que se obtiene sea de la presión de fruto y cáscara, sin incluso cortar todos. Nuestro modelo está optimizado para que el diseño trabaje con frutos cítricos de diámetro menor a 4cm, obteniendo un zumo de calidad. Además, en este modelo el corte del fruto se hace en el eje central, por lo que el zumo extraído es mínimo y puede producir amargos. El diseño presentado realiza un corte en la zona transversal al eje central, tal como lo realizan las personas manualmente con un cuchillo.
En otro sistema, las naranjas se colocan en la parte superior, enteras, y un sistema electromecánico se encarga del proceso de trasladar las naranjas, exprimirlas, retirar las cáscaras y extraer el zumo. Este antecedente es presentado en la patente WO2012053881 A2 (publicada el 26 de abril de 2012) que presenta un extractor de jugos con una tapa y un motor eléctrico que causa la caída del zumo en la base del equipo para ser recolectado en una jarra. Éste tiene como ventaja ser compacto, tener micro-interruptores que controlan el ensamblaje de la rampas de entrada y salida, y tener un engrane helicoidal para proteger contra daños en casos de atasco de las frutas. Del mismo inventor también está el sistema similar al anterior según patente MX2010011417 A, el cual presenta un sistema de embrague que permite patinar al engranaje helicoidal cuando el sistema experimenta mucha presión. Este sistema consta de varias rampas ajustables con un perno que al ensamblar accionan un interruptor de seguridad para dar el accesos a toronjas, naranjas y limones, el punto débil de esta invención es que el engranaje y dispositivos de exprimido se arman sobre las caras de la carcasa intermedia. Nos diferenciamos de estas invenciones debido a que este diseño tiene dos tambores hembra y macho y que no exprime la cáscara de la fruta. Además, estos diseños no presentan un cuchillo en movimiento que ayude al corte fino del cítrico, evitando la producción de aceites de la cáscara, y así un jugo amargo, y tampoco presentan la ventaja de cortar el fruto por la zona transversal al eje central.
La máquina exprimidora de cítricos, según la patente ES1043255 U, presenta un depósito receptor de cítricos que los dispensa a través de tambores con cavidades cóncavas hacia un tambor complementario de cabezas convexas donde son exprimidos ejerciendo presión entre ambos tambores hembra y macho. Este sistema es capaz de cortar los cítricos en mitades, por la dirección en que caigan, antes de ser exprimidos con una cuchilla fija próxima al tambor hembra, además los tambores machos presentan perforaciones para la recolección del zumo el cual es succionado. La diferencia entre esta invención y la presentada es que tenemos un sistema de engranaje y no una tolva para realizar el movimiento giratorio para obtener el zumo. Además, también nos diferenciamos en la cuchilla movible mencionada en párrafos anteriores, y la solución de cortar los frutos cítricos por la zona transversal al eje central.
La máquina para el exprimido de cítricos (ver patente WO2009088275 A1) brinda un concepto en el cual la máquina permite tener jugos sin contaminación de aceites y de cáscaras mientras la separación del zumo y de los residuos de las frutas se maneja independientemente. Este aparato consiste en un depósito receptor de cítricos que la dispensa uno por uno hacia una cuchilla giratoria en forma de disco. La cuchilla rebana la fruta en varias partes, por la dirección en que caigan, antes de ser exprimida por dos rodillos tipo engranaje. Este diseño tiene una cuchilla horizontal de la cual nos diferenciamos con una cuchilla vertical guiada por un eje y soporte, además el movimiento de la cuchilla se realiza con los ejes de los tambores y con el mismo juego de engranajes, y el corte realizado por la zona transversal al eje central del cítrico. Un sistema compacto para exprimir cítricos, especialmente naranjas, es presentado en la patente WO2005041695 A1. Su principal característica es la reducción del número de tambores rotatorios, pues utiliza un tambor hembra y un tambor macho para exprimir la fruta. Igualmente, contiene una cuchilla fija al costado del tambor hembra para cortar la fruta por la mitad, así como un sistema volteador y un péndulo retenedor para devolver la mitad cortada hacia el tambor hembra y así ser exprimida. En este sistema las dos mitades de una fruta se exprimen de manera secuencial mas no paralela como en la patente GB2216784. El diseño presentado se diferencia de estas invenciones debido que las descritas anteriormente tienen un solo tambor para minimizar espacio, no funciona para cítricos pequeños tales como limones, y no son capaces de cortar el cítrico por eje transversal al eje central del fruto.
Otro sistema desarrollado (ver patente WO2013038039 A1) comprende un alimentador de frutos, un sistema de alveolos para recibir las frutas del alimentador, una cuchilla fija para cortar la fruta en dos mitades, un par de piñas donde se prensa la fruta con los alveolos, pistas de deslizamiento para botar la cáscara de la fruta. De esta forma, el zumo es recolectado en una bandeja inferior y ser servido a través de un caño. Siendo todo el proceso automatizado. La diferencia entre las dos invenciones es que el sistema presentado tiene una cuchilla que se mueve con los ejes de los tambores hembra y macho, y además, realiza el corte por la zona transversal al eje central del cítrico.
Otro artefacto es ES1007814 que refiere a un dispositivo exprimidor de cítricos, que corta los cítricos en dos mitades, en cualquier dirección, las cuales presiona con partes curvo-convexos para extraer el zumo. Para cortar los cítricos en dos mitades utiliza una cuchilla estática de forma rectangular. La diferencia entre las dos invenciones es que el sistema presentado tiene una cuchilla movible que tiene una forma triangular. Este sistema emula completamente el corte del fruto de manera manual y permite un corte sin destruir la cáscara. Este corte fino del fruto produce un zumo de calidad, sin amargura, debido además al corte correcto por el eje transversal al eje central del fruto. Otro sistema es ES2178609 que refiere a una máquina exprimidora de cítricos, que extrae el zumo de éstos a través de discos que exprimen a las mitades de los cítricos. Para cortar los cítricos en mitades utiliza una cuchilla estática que puede estar en posición vertical u horizontal dependiendo del modo de corte, dicho corte se hace en cualquier dirección según la caída del fruto cítrico. La invención presentada se diferencia por tener una cuchilla de forma triangular que se mueve con el juego de engranajes que desplaza a los tambores. Además, presenta tambores hembras y machos para exprimir frutos y no discos como en la invención antes mencionada. Las ventajas técnicas del equipo presentado en este documento son en el corte fino del cítrico producido por la cuchilla movible, emulando el corte de las personas, incluyendo el corte por la dirección transversal al eje del cítrico, reduciendo así la producción de zumos amargos provenientes por la presión sobre las cáscaras, y, el tener tambores machos y hembras hace que el flujo de frutos cítricos a ser exprimidos sea más rápido (1 cítrico por tiempo-agujero de la propuesta versus 1 cítrico por cada 2 tiempos- agujeros de la patente en mención) y su presión más natural ya que el volumen del tambor macho aumenta la presión sobre el fruto de forma lineal según la superficie circular en contacto.
El sistema descrito en MXPA01001395 A (número de aplicación MX2001 PA01395 20010108, con fecha de presentación internacional 2001-01-08, y fecha de publicación 2004-09-10) hace referencia a una máquina con diferentes mecanismos que hace que la cáscara se corte en una pequeña distancia y espacio, además de un sistema de corte y compresión del fruto que reduce la presión sobre la cáscara del fruto. De este documento sólo tiene el resumen mas no la patente, de esta manera, no se tiene información de su mecanismo real. Desde el punto de vista de su resumen, este producto no cuenta con un cuchillo en movimiento para producir un corte fino del cítrico que reduzca la producción del jugo de la cáscara producido por el corte. El resumen solo menciona la reducción del jugo en el momento de la presión pero no del producido por el corte, ni la dirección en que se produce este corte. La invención presentada en este documento difiere de los antecedentes por ser un aparato destinado a extraer el zumo de grandes cantidades de frutos de manera continua y además obtenerlo con varios grados de amargura dependiendo del producto a elaborar como por ejemplo ceviches, pisco sour, limonadas, etc. Para esto la invención consta de una cuchilla de forma triangular y que se desplaza verticalmente, emulando así el corte manual de frutos cítricos de una persona, lo cual evita destrozar la cáscara del cítrico o presionarla demasiado. El grado de amargura del zumo varía según las dimensiones del juego de tambores prensadores intercambiables manualmente que pueden extraer el zumo de cítrico sin aceite de la cáscara (grado de amargura). Esta invención además soluciona la dirección del corte de cítrico, el cual se produce en la dirección transversal al eje central del cítrico, tal como lo realizan las personas. Descripción de la invención
La invención presentada ofrece una solución para extraer zumo de frutos cítricos de hasta 4cm de diámetro, en grandes cantidades, de una manera eficiente y rápida para, entre otros, preparar ceviches, pisco sours, limonadas, etc. La invención consiste en un sistema mecánico destinado a la extracción de zumo de grandes cantidades de frutos cítricos de manera continua y considerando el grado de amargura del sabor del zumo, es decir, sin destrozar o presionar demasiado la cáscara que es la que influye en el sabor, agregando aceites al zumo, pudiéndole dar un sabor amargo.
El sistema está conformado por un recipiente alimentador (1) en el cual se deposita los frutos enteros a grandes cantidades de manera continua en la parte superior, estos se dirigen por gravedad a tambores hembras (4) con cavidades cóncavas, siendo una cavidad por fruto cítrico. La forma de la caída por gravedad hace que los frutos caigan del alimentador (1) a través de una ranura (30) hacia una canal guía (2) en una posición lista para ser cortados en la dirección transversal al eje central del fruto. Los tambores hembras (4) giratorios son accionados con una unidad de transmisión (17), sea palanca o mediante un motor eléctrico (27), a través de un juego de engranajes (18) como sistema de transmisión del aparato exprimidor. Así el cítrico, ¡nicialmente en una cavidad, es transportado por un sistema que atrapa al cítrico mediante un segundo tambor hembra de giro antihorario los cuales presionan al cítrico sobre una cuchilla (5) en movimiento. La cuchilla es de forma triangular y con movimiento vertical, de tal manera que emula el corte manual de un fruto cítrico, es decir cuando el cítrico es descendido por los tambores hembras, la cuchilla sube aumentando así la presión sobre el cítrico, facilitando el corte, y evitando daños en la cáscara que podrían producir aceites de ésta y así cambiar el sabor del zumo extraído. Una vez que el cítrico está cortado en dos mitades, cada mitad es transportada por un tambor hembra (4) hacia un tambor macho (7) compuesto de tres cabezas convexas. Para evitar que las mitades caigan, el soporte de la cuchilla tiene un perfil que guía (23) a éstas sobre los tambores machos (7). Las mitades de los frutos cítricos son exprimidos ejerciendo presión sobre ellas por un par de tambores hembra (4) y macho (7). Después de ser exprimidos, las cáscaras son guiadas por unas cuñas (9) hacia unos recipientes laterales (8) de acopio de éstas. El zumo es colectado, después de pasar por un cernidor (11) de semillas, en un recipiente inferior que puede ser jarra o vaso (12) listo para ser utilizado. Todo el proceso se desarrolla girando la unidad de transmisión (17) manualmente o con la posibilidad de utilizar un motor eléctrico (27) que se activa por un pulsador (28). Cada vez que los depósitos de cáscaras (8) están llenos, éstos pueden ser vaciados de manera manual al ser partes móviles. De la misma forma, el cernidor (11) puede ser retirado para remover las semillas acumuladas. Las partes del sistema exprimidor son modulares y de fácil mantenimiento, pueden ser extraídos y remplazados fácilmente, a través de tornillos, de manera manual.
Según el grado de amargura del sabor de zumo necesario, la invención puede ser adaptada a través de un juego de tambores macho (7) de diferente calibre, por ejemplo para un ceviche el zumo no debe ser nada amargo en cambio para un pisco sour o limonada esto no es relevante. Según la cantidad de zumo que se quiere extraer de cada fruto cítrico, y los límites de amargura deseados, se puede cambiar el juego de tambores macho (7) para producir el zumo como es requerido. A nuestro conocimiento, hasta la fecha no existe un sistema extractor de zumo de frutos cítricos verdes capaz de extraer zumo de diferentes calidades de sabor, sobre todo zumo sin sabor amargo. Para solucionar este problema técnico, la invención propuesta, a diferencia de los sistemas existentes en el mercado, ha sido adaptada y optimizada en cuanto a espacios para cítricos pequeños. Principalmente a través de la cuchilla (5) utilizada en la invención la cual corta los frutos de forma diagonal, y por eje transversal al eje central del cítrico, para facilitar el corte y emula el movimiento que hacen las personas al cortar frutos cítricos con los cuchillos lo cual no destroza o presiona mucho la cáscara. Para lograr este corte complejo, el sistema de la cuchilla (5) es móvil, desplazándose de manera vertical y en dirección opuesta al movimiento descendente de los frutos. Cuando el fruto cítrico desciende la cuchilla sube ejerciendo fuerza de corte adicional y así facilitando el mismo. La cuchilla tiene forma triangular para emular el movimiento de corte en diagonal y manual de las personas evitando destrozar la cáscara o que ésta produzca aceites o sabores amargos (caso de sistemas existentes). Esto no ocurre con las cuchillas estáticas donde la fuerza de corte solo es reflejada por el movimiento descendente del cítrico el cual ejerce presión sobre la cuchilla estática, mas ésta no agrega ninguna fuerza adicional.
Adicionalmente, la misma unidad de transmisión (17) que gira los tambores hembras (4) y machos (7) también desplaza a la cuchilla (5) que corta los frutos cítricos en mitades. La cuchilla, así, se desplaza de manera vertical a través de una pieza excéntrica (19) y de un brazo móvil (21) de manera que garantiza el vaivén vertical de la cuchilla. La cuchilla está sobre un soporte (6) que tiene un riel guía rectangular vertical (22) que garantiza su desplazamiento vertical (ascendente-descendente). Con esto el sistema es simple y de fácil fabricación capaz de realizar desplazamientos de diferentes partes en diferentes direcciones con solo el giro de una palanca.
La invención presentada tiene las siguientes características: 1) dimensiones reducidas inferiores a 300 mm, 350 mm, 400 mm de ancho, largo y altura, respectivamente y peso ligero por los materiales polímeros utilizados en sus componentes para facilitar su portabilidad; 2) obtención de zumo de fruto cítrico en grandes volúmenes, sin necesidad de cortar previamente los frutos cítricos, con solo movimientos de rotación generado manualmente con una sola unidad de transmisión de movimiento (17) sea palanca o motor eléctrico (27) activado por un pulsador (28); 3) la cuchilla (5) que corta a los frutos cítricos tiene terminación triangular para facilitar el corte; 4) el zumo de fruto cítrico es extraído según la aplicación que se le dará, incluyendo zumo sin ningún tipo de amargo producido por las cáscaras
El equipo presentado tiene cinco partes móviles, 2 tambores hembra (4) y 2 tambores macho (7) y una cuchilla (5), las cuales se desplazan en simultáneo y a diferentes velocidades solo haciendo girar una palanca o un motor en un solo sentido.
Esta máquina puede funcionar de manera manual con una palanca como unidad de transmisión de movimiento (17) o de manera semiautomática con un motor eléctrico (27) que se activa mediante un pulsador (28); el cambio de modo manual a semiautomático se puede realizar de una manera rápida y simple por el mismo usuario.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 es una vista en perspectiva del exprimidor de frutos cítricos donde se muestra sus principales partes en la cual se ha separado el protector frontal transparente para una mejor visibilidad del sistema y sus componentes. La figura 2 muestra una vista explosionada del exprimidor de frutos cítricos donde se puede ver los principales componentes del sistema.
La figura 3 muestra el mecanismo de transmisión de potencia mecánica o de movimiento del sistema mediante el accionamiento manual de una palanca. Este se ubica en la parte posterior del exprimidor de frutos cítricos (a); está conformado por siete engranajes (b) que permiten girar los tambores hembras y machos así como desplazar verticalmente la cuchilla, todo con el movimiento giratorio de la palanca o motor eléctrico. La figura 4 es una vista frontal (a) del exprimidor mostrando una vista de corte por el plano B (b), donde se observa el sistema de caída de frutos cítricos por gravedad desde el recipiente alimentador (1) hacia los tambores hembras (4), asegurando que la cuchilla (5) corte los frutos cítricos uno a la vez de manera transversal al eje central. La figura 5 muestra el mecanismo de movimiento vertical de la cuchilla triangular (5) mediante una pieza excéntrica (19) solidaria al eje de la palanca. Además este es conformado por un brazo (21) y un riel guía en forma rectangular (22) que garantiza el desplazamiento vertical de la cuchilla. En la figura 6 se muestra en perspectiva el sistema de corte de frutos cítricos, el eje de la palanca (20) que presenta una bocina (16) solidaria a la estructura de soporte del exprimidor, la pieza excéntrica de la cuchilla, el brazo de la cuchilla, el soporte de la cuchilla donde se observa el riel guía rectangular, así como la cuchilla en forma de triángulo.
La figura 7 muestra una vista explosionada del sistema de corte de frutos cítricos.
La figura 8 muestra una vista de corte del exprimidor de frutos cítricos donde se observa la posición del motor (27) como unidad de transmisión de movimiento del aparato exprimidor(17), el motor está sujeto al exprimidor a través de un soporte (29) desmontable y es accionado con un pulsador (28).
Ejemplos preferidos (o realización preferente de la invención) Según las figuras descritas anteriormente, el sistema exprimidor de frutos cítricos consta de un recipiente alimentador (1) en la parte superior del sistema en el cual se coloca una gran cantidad de frutos cítricos que van a desplazarse por gravedad hacia una ranura (30) y luego hacia un canal guía (2) que presenta un codo (3) al término de éste para asegurar la entrada de los frutos cítricos de manera individual en las cavidades cóncavas de los tambores hembras (4), el diseño del canal guía (2), del codo (3) ai final del canal y los tambores hembras (4) en conjunto hace que los frutos cítricos se coloquen en la posición correcta para ser cortados de forma transversal al eje central. El tambor hembra (4) toma un fruto cítrico por cada cavidad el cual transporta al cítrico hacia una cuchilla, en movimiento, de forma triangular (5) para ser cortado en mitades. Antes de llegar a la cuchilla, el fruto cítrico es atrapado por las cavidades de dos tambores hembras (4) que giran en sentido contrario. La cuchilla (5) es sostenida por un soporte (6), con un tope (26), que presenta una parte guía en forma rectangular (22) que permite el desplazamiento vertical de la cuchilla. Una vez el cítrico cortado, cada mitad es dirigida por el respectivo tambor hembra (4) hacia un tambor macho de tres cabezas convexas (7) para ser prensados y así extraer el zumo. Para evitar que el zumo pase hacia los mecanismos de transmisión, una plancha (24) fija al soporte frontal (13) separa el mecanismo de prensado y corte del sistema de transmisión. El juego de tambores macho (7) puede ser cambiado según la cantidad y amargura del zumo de fruto cítrico que se desea producir. El soporte central (6) de la cuchilla (5) guía las mitades del cítrico hacia los tambores machos porque presenta dos guías cóncavas en su parte superior (23). Después que las mitades son prensadas entre las parejas de tambores hembra (4) - macho (7), las cáscaras son botadas en dos recipientes laterales (8) mediante cuñas guías (9). Para evitar que el zumo salpique y se desperdicie, un protector frontal transparente (10) es utilizado que permite observar el proceso de prensado, en éste un cernidor (11) sirve para garantizar la obtención de zumo sin semillas. El zumo es acumulado en un envase colector tipo jarra (12), movible manualmente ubicado en la parte inferior del sistema donde el zumo cae por gravedad. Todas las partes antes mencionadas están sostenidas por una estructura rectangular, una frontal (13) y la otra posterior (14)* que sostienen los ejes (15) de los tambores a través de bocinas (16). El proceso completo se lleva a cabo accionando una unidad única de transmisión de movimiento (17) que transmite los movimientos a los tambores y sistema de cuchilla a través de un juego de engranajes (siete en total) (18). La una unidad única de transmisión de movimiento tiene la ventaja de poder ser remplazada por una palanca o un motor eléctrico (27) para una versión con sistema semiautomático. Describiendo con más detalles el sistema de la cuchilla, ésta es accionada directamente con el movimiento de la unidad de movimiento (17), una pieza excéntrica (19), también solidaria al eje principal de movimiento (20), desplaza un brazo (21) que a su vez sostiene el soporte de la cuchilla (25). En la opción sem ¡automática del exprimidor, un motor eléctrico (27) es la unidad de transmisión de movimiento (17) el cual es accionado a través de un pulsador (28) y sujeto a la estructura posterior del exprimidor con un soporte (29) fácil de desmontar por el usuario. La mayoría de las partes móviles del exprimidor de frutos cítricos se desmontan fácilmente de manera manual y sin herramientas para un fácil y adecuado mantenimiento.

Claims

Reivindicaciones
1. Un aparato para exprimir frutos cítricos que comprende: dos estructuras rectangulares conformadas por un soporte frontal (13) y soporte posterior (14) dispuestas verticalmente y opuestas entre sí; un recipiente alimentador (1) de frutos cítricos ubicado en la parte superior que contiene una ranura (30) por donde se dispensa los frutos cítricos secuéncialmente y por gravedad; un canal guía (2) ubicado debajo y a continuación del recipiente alimentador que dirige los frutos cítricos en forma descendente hacia un par de tambores hembra intercambiables (4), pasando previamente por un codo (3) al final del canal guía (2), en donde dichos tambores hembra intercambiables cuentan con una cavidad cóncava cada uno, que giran en sentido contrario, de modo que el fruto cítrico es atrapado por efecto del giro contrario de dichos tambores hembra intercambiables entre sus cavidades; una cuchilla de forma triangular (5) intercambiable, sostenida por un elemento de soporte (25) y montada dentro de un soporte central (6), que presenta un desplazamiento vertical en sentido opuesto al desplazamiento de los frutos cítricos y que corta transversalmente éstos frutos en su eje central, de modo que cada mitad del fruto es alojado en cada cavidad cóncava del tambor hembra intercambiable (4) y transportado hacia un tambor macho (7) cada uno; un riel (23) ubicado a ambos lados de la cuchilla triangular, que dirige las mitades hacia los pares de tambores hembra intercambiables (4) - macho (7), siendo que dichos tambores macho comprenden tres cabezas convexas (7) cada uno y en donde cada cabeza convexa en conjunto con cada cavidad cóncava de los tambores hembra intercambiables prensan y exprimen cada mitad de los frutos cítricos; dos cuñas (9) que sirven para guiar las cascaras de cada mitad del fruto prensado- exprimido hacia dos recipientes laterales (8) movibles de acopio de cáscaras; un cernidor de semillas (11) removible que filtra semillas de zumo; un envase colector tipo jarra con asa agarradera (12) movible manualmente ubicado en la parte inferior del aparato en donde se recolecta el zumo; una unidad de trasmisión del movimiento (17) que presenta un eje principal de movimiento (20) que en conjunto se caracteriza por accionar el movimiento de forma manual a través de una palanca manual o de forma semiautomática a través de un motor eléctrico; un juego de engranajes (18) que accionan el movimiento giratorio de los tambores desde la unidad de transmisión de movimiento, en donde la unidad de transmisión del movimiento transmite al mismo tiempo movimiento giratorio al juego de engranajes (18) y desplazamiento vertical a la cuchilla (5).
2. El aparato según la reivindicación 1 en donde el desplazamiento vertical de la cuchilla intercambiable es basada en el movimiento de una pieza excéntrica (19), ubicada en el eje principal de movimiento (20), que a su vez desplaza un brazo (21) el cual une dicha pieza excéntrica con el elemento de soporte (25) de la cuchilla, generándose un vaivén vertical de dicha cuchilla guiada a través de una guía o riel de forma rectangular (22) provista en el soporte central.
3. El aparato según la reivindicación 1 caracterizado porque la unidad de transmisión de movimiento (17) es una palanca manual, que transmite movimiento a través de un juego de engranajes (18) solidarios a los ejes de los tambores hembra y macho (15), así como al eje (20) que se acopla a la pieza excéntrica (19).
4. El aparato según la reivindicación 1 , 2 o 3, caracterizado porque los tambores hembra y macho comprenden ser piezas intercambiables con otros que presentan diferentes configuraciones, calibres y diámetros que se acoplan a dichos ejes (15) de dichos tambores, de modo que se calibra el grado de prensar-exprimir frutos para obtener diferentes grados de amargura del zumo.
5. El aparato según la reivindicación 4 caracterizado porque la unidad de transmisión de movimiento (17), es accionado por un pulsador (28) cuando se acciona el movimiento en forma semiautomática a través de dicho motor eléctrico.
6. El aparato según la reivindicación 5 caracterizado porque los componentes son de un material polimérico.
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