WO2018117796A1 - Sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café - Google Patents
Sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café Download PDFInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A23F—COFFEE; TEA; THEIR SUBSTITUTES; MANUFACTURE, PREPARATION, OR INFUSION THEREOF
- A23F5/00—Coffee; Coffee substitutes; Preparations thereof
- A23F5/02—Treating green coffee; Preparations produced thereby
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- 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
- A23N5/00—Machines for hulling, husking or cracking nuts
Definitions
- the present invention relates to the technical field of mechanics, dynamics, materials science, thermodynamics, renewable energies and ecological systems, since it provides a system for pulping and desmucilaginar coffee cherry.
- Coffee is one of the main generic products that are marketed in the world market, its production is usually carried out in tropical areas.
- the world coffee production is made up of three basic types: the soft ones, the Arabic-Brazilian ones, and the robust ones, the first ones are processed by means of the washing method (pulping, washing and drying immediately after being collected) / the second they are generally not washed (the collected grain is dried and stored with its pulp or outer shell, and it is subsequently pulped before being delivered to the buyer) and its quality is lower than that of the soft ones; finally, those of the third type, are the least quoted in the market both for their quality and for their price.
- the coffee transformation chain consists in changing the form of coffee, that is, converting coffee cherry to parchment, coffee parchment to gold coffee and gold coffee to roasted and ground.
- the mature grains are submerged in water to remove the lighter ones and the garbage, then they are processed in pulping machines to remove the outer layer and part of the mucilage that is underneath it.
- the pulping machine must be calibrated according to the size of the grain to prevent the coffee from being damaged in the process.
- the so-called "baba coffee” is obtained on the one hand, which is the grain covered by the parchment and part of the mucilage and pulp, which can be used as compost.
- the coffee now called “parchment” is dried in the sun or artificially. Then, the coffee is husked to remove the silver and vellum layer, producing the "clean” or “green” coffee beans that are marketed internationally. Waste from this process can be used as fertilizer, as fuel for drying coffee or for generating combustible gas.
- the aforementioned document lacks a single engine which is ecological since it is steam, and said engine gives movement to all the equipment, another of the disadvantages that it presents is that it does not mention the filtering of water for desmucilaginado, therefore, the operation costs are high by the electrical consumption, as well as the water consumption.
- Patent application number US13578455A of August 10, 2012, of title "APPARATUS AND METHOD FOR DEMUCILATING, CLEANING AND WASHING DEPÜLPED COFEE (apparatus and method to demucilate, clean and wash pulped coffee)", was also found, where, which describes an apparatus that allows to carry out the processes of desmucilaginado, cleaning and washing of previously pulped coffee boxes using low water and energy consumption.
- Said apparatus includes a mechanical feeding system for pulping grains, as well as a system for removing the mucilage and an additional washing of the grains that is constituted by a vertical rotor provided with metallic fingers that generate friction between the grains to be demulished, also two boxes metallic, the first one is conical in shape where an area of variable pressure is generated between the grains, making possible an efficient detachment of the mucilage, and the second, in a cylindrical shape it is an area of greater agitation between the grains and less pressure between them and where a minimum amount of water is used for the final wash, which is constructed with square rods that form a continuous spiral, which allows an easy evacuation of the mucilage and other impurities through the horizontal grooves due to the centrifugal force produced by the Rotation of a rotor.
- the aforementioned documents lack the integration of two processes of different machines in one, where, the operation of the two machines is by a single engine which is ecological and works with the disposal of pulping and desmucilaginado among other fuels organic as they serve to operate a boiler that produces steam, to generate the movement of an engine; which allows to reduce operating costs, pollution to the environment and process times.
- Figure 1 shows a perspective view of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 2 shows a front view of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 3 shows a left side view of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 4 shows a right side view of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 5 shows a top right perspective view of the pulping of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 6 shows a front view of the pulper of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 7 shows a left side view of the pulper of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 8 shows a top right perspective view of the pulper without the chest of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 9 shows a front perspective view of the pulp of the pulp of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 10 shows a rear perspective view of the pulp of the pulper of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 11 shows a perspective view of the pulp drum of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 12 shows a perspective view of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 13 shows a rear view of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 14 shows a perspective view of the explosion of parts of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 15 shows a perspective view of the arrow of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 16 shows a rear view of the arrow of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 17 shows a perspective view of the demyelinating tube of the desmucilaginador of the system to pulp and desmucilaginar coffee cherry.
- Figure 18 shows a perspective view of the steam engine of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 19 shows a right side view of the steam engine of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 20 shows a perspective view of the explosion of steam engine parts of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 21 shows a diagram of the steam engine traction system of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 22 shows a detailed perspective view of the boiler for the steam engine of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 23 shows a perspective view of the explosion of parts of the boiler for the steam engine of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- Figure 24 shows a perspective view of the sieve of the seed separator of the coffee cherry pulping and desmucilaginar system.
- the system for pulping and desmucilaginating coffee cherry is formed by a pulper (1), which has a hopper (6) on the top, which is preferably made of polyethylene;
- a pulper (1) which has a hopper (6) on the top, which is preferably made of polyethylene;
- This configuration allows the product to be pulsed to be fed, to subsequently pass through a jacket (19) that is located under the hopper (6), said jacket is preferably made of copper and cylindrical in shape characterized by having convex shapes with holes throughout the surface;
- the jacket (19) is assembled on the surface of a drum (49), which gives support and resistance to the jacket (19);
- saying Drum (49) is cylindrical / and preferably of ABS material (acrylonitrile butadiene styrene).
- a puller pulley (14) is installed on the side of the puller (1), which is assembled on a traction arrow (not illustrated), this configuration allows to transmit traction to a drum gear (18) that is it is installed at the other end of the traction arrow (not shown) on the opposite side of the puller (1) where the pulley pulley (14) is located;
- a feeder frame gear (17) is arranged in the upper part of the drum gear (18), in such a way that it allows the transmission of rotation with better traction performance for the pulping process, avoiding leaps or stops of the system.
- a gutter (50) is installed in the lower front part of the pulper (1), which on the inside has an auger screw (8), which, at its Once a separator pulley (12) is assembled at one end and at the opposite end, a separator screen (47) is placed in a cylindrical shape, which is configured to separate coffee seeds of a predetermined size, and is located inside a separator (2), and is configured to allow the movement of torque of the components.
- a demucilager (5) arranged horizontally is interconnected to the separator (2) by means of a feed flange (4) to feed it from coffee seed and thereby obtain parchment coffee.
- the desmucilaginador (5) is formed by a vessel (28) that is assembled at one end of the feed flange (4), which is configured to receive the coffee seed, subsequently, said seed passes through a cylindrical tube (21) in a cylindrical shape with grooves on its surface and configured to support the internal parts of the demucilager (5) and separate the seed from the water mixture, where, by means of an endless conveyor (22) disposed in the center inside the de-icing tube (21), and which is rotated by means of a demucilager pulley (13) installed at one end of an arrow with bolts (23); the conveyor screw (22) pushes the seeds so that friction is generated between the seeds and by means of a water feeder (11) driven by a pump (10) water is supplied to the desmucilagator (5) to remove the mucilage with a minimum consumption of water, and finally the seed leaves by means of a discharge (20) installed in the desmucilaginador (5) in the opposite end to the feeding flange (4).
- a discharge (20) installed in the
- a cover (24) configured to make a tight seal between the vessel (28) and the de-icing tube (21), where, this configuration allows the positioning of the conveyor auger (22) and the arrow with bolts (23); on the inside of the cover (24) a mechanical seal (26) is configured to prevent water leaks.
- the desmucilaginador has at least two bearings (25) one is placed at one end of the arrow with bolts (23) and the other at the end of the conveyor auger (22).
- a housing (27) is installed on the outside of the demyeling tube (21).
- a steam engine (9) is formed by a motor base (34) and a motor cover (35), configured to accommodate a rotor (33), a valve inlet (31), a shut-off valve (29) and a control valve (30).
- the rotor (33) is preferably elliptical and symmetrical.
- the steam engine (9) has an inlet valve (31) characterized by allowing the entry of steam preventing its exit, a shut-off valve (29) configured to contain the steam prior to its expansion and which determines the amount of useful steam; and, a control valve (30) characterized by controlling the amount of steam that enters the steam engine (9) and regulates the power thereof, where, by means of clamping means (36) a hermetic seal of the motor base (34) and the motor cover (35).
- a shaft (32) is installed in the center of the rotor (33) which is configured to install at least one bearing (37) at each of its ends; at the end of the shaft (32) opposite to where the engine cover (35) is placed a motor pulley (15), this configuration allows the transmission of torque from the steam engine (9) to the separator pulley (12 ), the desmucilaginador pulley (13) and the pulper pulley (14) by means of at least one traction band (16) as shown in the traction system of Figure 21, which allows the integration of the pulper (1), separator (2) and demucilager (5) in a single system operated by only one motor.
- a bearing (38) is placed on top of the steam engine (9), which, together with a bearing cover (39) that is fixed with the clamping means (36), allow the seal and gasket retention of the shut-off valve (29), the control valve (30) and the inlet valve (31).
- a boiler (40) is placed next to the steam engine (9) to provide steam and said steam engine (9) operates.
- the boiler (40) works with organic fuels, be it wood, leaves, the coffee cherry pulp and / or the mucilage, so that the steam engine (9) operates.
- the boiler (40) is formed by a lower lid (45) that is arranged to contain the fuel and control the oxidizer for heat generation, at the bottom a grill (43 ) elliptically configured to hold the fuel and dispose of it, and, on one side of the lower cover (45) a secondary intake pipe (46) is assembled that allows manual control of incoming oxygen to achieve a second combustion efficiently.
- An upper cover (42) is installed on the lower cover (45) and is configured to direct heat and prevent uncontrolled entry of oxidizer, as well as to install an intake pipe (41) on top, which is arranged to deposit the fuel, and an exhaust pipe (44) characterized by having inside a heat exchanger (not illustrated) for steam generation.
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Abstract
La presente invención se refiere a un sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café con motor a vapor, el cual tiene la ventaja de contar con la integración de tres procesos diferentes en un solo sistema, donde una de las principales ventajas es que opera con solo un motor a vapor lo cual además de ser ecológico y de menor contaminación al medio ambiente, permite la operación del mismo en lugares donde se carece del suministro de energía eléctrica, haciendo funcionar el sistema a través del vapor generado por una caldera que se coloca junto al motor de vapor. Otra de las ventajas de la presente invención es el sistema de camisa de cobre en el tambor, ya que al ser un material de menos dureza que los convencionales de acero inoxidable maltratan menos la semilla de café, aunado al sistema de pechero con cuatro venas de alimentación mejora la productividad obteniendo mayor cantidad de semillas de café en buen estado.
Description
SISTEMA. PARA DESPULPAR Y DESMCJCILA6IMAR CEREZA DE
CAFÉ
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se relaciona con el campo técnico de la mecánica, la dinámica, la ciencia de los materiales, la termodinámica, las energías renovables y los sistemas ecológicos, ya que aporta un sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El café es uno de los principales productos genéricos que se comercializan en el mercado mundial, su producción se realiza por lo regular en las zonas tropicales. La producción mundial de café se integra por tres tipos básicos: los suaves, los arábigos - brasileños, y los robusta, los primeros son procesados por medio del método de lavado (despulpado, lavado y secado inmediatamente después de haber sido recolectado) / los segundos generalmente no son lavados (el grano recolectado se seca y almacena con su pulpa o cáscara exterior, y se despulpa con posterioridad antes de ser entregado al comprador) y su calidad es inferior a la de los suaves; finalmente, los del tercer tipo, son los menos cotizados en el mercado tanto por su calidad como por su precio.
La cadena de transformación del café consiste en cambiar la forma que tiene el café, es decir, convertir la cereza de café a pergamino, el café pergamino a café oro y de café oro a tostado y molido.
Una vez cosechados los frutos, también llamados "café cereza", deben procesarse para retirar pulpa y mucílago y así obtener el grano recubierto por el pergamino, denominado wcafé
pergamino" o "café verde". Inicialmente los granos de café recién cosechados se procesan, ya sea mediante el método seco, o el húmedo y se deben tratar el mismo dia de su cosecha a riesgo de que comience la fermentación y los granos se manchen.
En el proceso húmedo, los granos maduros se sumergen en agua para eliminar los más livianos y la basura, luego se procesan en máquinas despulpadoras para quitar la capa exterior y parte del mucilago que se encuentra debajo de ésta. La despulpadora debe estar calibrada de acuerdo al tamaño del grano para evitar que el café resulte dañado en proceso. Se obtiene por una parte el llamado "café baba" que es el grano recubierto por el pergamino y parte del mucilago y la pulpa, que puede usarse como composta.
Enseguida, es necesario fermentar el café baba en los tanques respectivos. Este proceso enzimático descompone las capas remanentes de mucilago y toma típicamente veinticuatro horas, dependiendo de la temperatura ambiental .
Luego de un lavado final, el café ahora llamado "pergamino", se seca al sol o artificialmente. Luego, el café se descascara para quitar la capa plateada y la de vitela, produciendo el café en grano "limpio" o "verde" que se comercializa internacionalmente . Los desechos de este proceso pueden aprovecharse como abono, como combustible para el secado del café o para generar gas combustible.
Para agilizar los procesos de transformación del café se han desarrollado diferentes tipos de máquinas para realizar un desmucilaginado mecánico, el cual proporciona una manera para eliminar el mucilago del grano en forma continua, lo que significa que se reduce el tiempo que conlleva fermentar naturalmente .
Se realizó una búsqueda técnica de patentes para máquina para despulpar y desmucilaginar cereza de café, donde se encontró que se han desarrollado diferentes tipos de equipos con ese fin, como se menciona en la solicitud de patente número US1961129164A, publicada el 03 de agosto de 1961, que tiene como titulo "COMBINATION COFFEE PÜLPER, WASHING AND SELECTING MACINE (Combinación de máquina cortadora, lavadora y seleccionadora de café) " que describe, una máquina para procesar un cultivo de café o similar que comprende, medios de entrada operativos para restringir de forma controlada el paso del material a granular con un tamaño de grano máximo predeterminado, el despulpado es por medio del desplazamiento en respuesta de la recepción en la alimentación del material a granular que remueve las cubiertas del material a granular de un tamaño mínimo de grano separando las piezas de tamaño reducido, el lavado es el método operativo para recibir todo el material granular de los medios de despulpado para retirar los revestimientos de los mismos y un medio de separación sensibles a las dimensiones que recibe todo el material granular del sistema de lavado, y separa los granos lavados que son de un tamaño menor al mínimo predeterminado de los que son de mayor tamaño.
Como podemos observar, el documento antes mencionado carece de un único motor el cual, es ecológico ya que es a vapor, y dicho motor da movimiento a todo el equipo, otra de las desventajas que presenta es que no menciona el filtrado de agua para el desmucilaginado, por lo tanto, los costos de operación son elevados por el consumo eléctrico, así como el consumo de agua.
También se encontró la solicitud de patente número US13578455A, del 10 de agosto del 2012, de título "APPARATUS AND METHOD FOR DEMUCILATING, CLEANING AND WASHING DEPÜLPED COFEE (aparato y método para demucilar, limpiar y lavar café despulpado)", donde, la cual describe un aparato que permite llevar a cabo los procesos de desmucilaginado, limpieza y
lavado de las cajas de café previamente despulpadas usando un bajo consumo de agua y energía. Dicho aparato incluye un sistema de alimentación mecánica para despulpar granos, así como un sistema para eliminar el mucílago y un lavado adicional de los granos que está constituido por un rotor vertical provisto de dedos metálicos que generan fricción entre los granos a desmucilaginar, también dos cajas metálicas, la primera es de forma cónica donde se genera una zona de presión variable entre los granos, haciendo posible un desprendimiento eficiente del mucílago, y la segunda, de forma cilindrica es una zona de mayor agitación entre los granos y menor presión entre ellos y donde se utiliza una cantidad mínima de agua para el lavado final, la cual se construyen con varillas cuadradas que forman una espiral continuo, que permite una fácil evacuación del mucílago y otras impurezas a través de las ranuras horizontales debido a la fuerza centrífuga producida por el giro de un rotor. Por último, se refiere a un método para desmucilaginar, limpiar y lavar café despulpado utilizando la máquina integral mencionada anteriormente. El documento antes citado, carece de un motor único para la realización del proceso, que, además es a vapor lo cual, lo hace de un consumo eléctrico de alto costo en su operación además de generar contaminación en su uso. Por último, se encontró la solicitud de patente mexicana número PA/a/1996/003756, publicada el 30 de agosto de 1996, que tiene como título "EQUIPO Y PROCESO PARA EL BENEFICIO ECOLÓGICO DEL CAFÉ Y DE LOS SUBPRODUCTOS", donde, se describe un equipo mecánico compacto y un proceso de beneficio del café para la transformación del café cereza a café pergamino mediante el lavado, que incluye el despulpado sin agua, el desmucilaginado, lavado y limpiado del café pergamino y la mezcla del mucilago con la pulpa, el equipo mecánico consta de un desmucilaginador vertical de flujo ascendente, una despulpadora, un tornillo sinfín para transportar pulpa y mucílago y un sistema de transmisión de potencia y movimiento
desde un solo motor a cada uno de la despulpadora, el desmucilaginador y el tornillo sinfín integrado en una solo estructura metálica. Este documento describe un equipo que tiene la ventaja de ser integral, pues cuenta con las etapas requeridas para la obtención de la semilla de café, además de que hace mención de operar con un solo motor, aun así, cabe mencionar que carece de un motor que sea ecológico, donde el motor es a vapor y además se puede aprovechar la pulpa y el mucilago como combustible reduciendo de esta manera la contaminación y por ende los costos de operación.
En conclusión, los documentos antes mencionados carecen de la integración de dos procesos de diferentes máquinas en una misma, donde, la operación de las dos máquinas sea por un motor único el cual es ecológico y funciona con el deshecho del despulpado y desmucilaginado entre otros combustibles orgánicos ya que sirven para hacer funcionar una caldera que produce vapor, para generar el movimiento de un motor; lo que permite reducir los costos de operación, la contaminación al medio ambiente y los tiempos del proceso.
OBJETO DE LA INVENCIÓN
Es, por lo tanto, objeto de la presente invención, proporcionar un sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café, que resuelve los problemas anteriormente mencionados.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Los detalles característicos de esta novedosa máquina para despulpar y desmucilaginar cereza de café se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera
de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 2 muestra una vista frontal del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 3 muestra una vista lateral izquierda del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café. La figura 4 muestra una vista lateral derecha del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva superior derecha del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 6 muestra una vista frontal del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 7 muestra una vista lateral izquierda del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva superior derecha del despulpador sin el pechero del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 9 muestra una vista en perspectiva frontal del pechero del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 10 muestra una vista en perspectiva posterior del pechero del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 11 muestra una vista en perspectiva del tambor del despulpador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 12 muestra una vista en perspectiva del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 13 muestra una vista posterior del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 14 muestra una vista en perspectiva de la explosión de partes del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 15 muestra una vista en perspectiva de la flecha del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café .
La figura 16 muestra una vista posterior de la flecha del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 17 muestra una vista en perspectiva del tubo desmielador del desmucilaginador del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 18 muestra una vista en perspectiva del motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 19 muestra una vista lateral derecha del motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 20 muestra una vista en perspectiva de la explosión de partes del motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 21 muestra un diagrama del sistema de tracción del motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 22 muestra una vista en perspectiva a detalle de la caldera para el motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café.
La figura 23 muestra una vista en perspectiva de la explosión de partes de la caldera para el motor a vapor del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café .
La figura 24 muestra una vista en perspectiva de la criba del separador de semillas del sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen el sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café con motor a vapor:
1. Despulpador
2. Separador
3. Perillas de ajuste
4. Brida de alimentación
5. Desmucilaginador
6. Tolva
7. Pechero
8. Tornillo sinfín
9. Motor a vapor
10. Bomba
11. Alimentador de agua
12. Polea de separador
13. Polea de desmucilaginador
14. Polea de despulpador
15. Polea de motor
16. Banda de tracción
17. Engrane de cuadro alimentador
18. Engrane de tambor
19. Camisa
20. Descarga
21. Tubo desmielador
22. Sinfín transportador
23. Flecha con pernos
24. Tapa
25. Rodamiento
26. Sello mecánico
27. Carcasa
28. Vaso
29. Válvula de cierre
30. Válvula de control
31. Válvula de ingreso
32. Eje
33. Rotor
34. Base de motor
35. Tapa de motor
36. Medios de sujeción
37. Balero
38. Cojinete
39. Tapa cojinete
40. Caldera
41. Tubo de admisión
42. Tapa superior
43. Parrilla
44. Tubo de escape
45. Tapa inferior
46. Tubo de admisión secundaria
47. Criba de separador
48. Correderas
49. Tambor
50. Canaleta
Con referencia a las figuras, el sistema para despulpar y desmucilaginar cereza de café, está conformado por un despulpador (1), el cual cuenta en la parte superior con una tolva (6), que preferentemente es de polietileno; está configuración permite alimentar el producto a despulpar, para posteriormente pasar a través de una camisa (19) que se encuentra debajo de la tolva (6), dicha camisa es preferentemente de cobre y de forma cilindrica caracterizada por tener formas convexas con orificios en toda la superficie; la camisa (19) se ensambla en la superficie de un tambor (49), el cual le da soporte y resistencia a la camisa (19); dicho
tambor (49) es de forma cilindrica/ y preferentemente de material ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) .
Un pechero (7) de forma concéntrica en su exterior y de forma excéntrica en el interior en relación al tambor (4) , caracterizado por tener cuatro venas de alimentación en su interior, permitiendo un mejor rendimiento de la despulpadora (1), se ensambla en forma paralela a la camisa (19) por medio de, al menos, dos correderas (48) y se asegura con, por lo menos, dos perillas de ajuste (3) lo cual permite un ensamble alineado de forma perpendicular al tambor (49) y reduce el tiempo de ajuste del pechero (7) .
Una polea de despulpador (14) se encuentra instalada en un costado de la despulpadora (1), la cual, se ensambla en una flecha de tracción (no ilustrada) , esta configuración permite transmitir tracción a un engrane de tambor (18) que se encuentra instalado en el otro extremo de la flecha de tracción (no ilustrada) en el costado opuesto de la despulpadora (1) donde se encuentra la polea despulpadora (14) ; un engrane de cuadro alimentador (17) está dispuesto en la parte superior del engrane de tambor (18), de tal manera que permite la transmisión de giro con mejor desempeño en la tracción para el proceso de despulpado, evitando brincos o paros del sistema.
Como se ilustra en las figuras 1 y 2, una canaleta (50) se encuentra instalada en la parte frontal inferior de la despulpadora (1), la cual en la parte interna tiene dispuesto un tornillo sinfín (8), el cual, a su vez tiene ensamblado en un extremo una polea de separador (12) y en el extremo opuesto, está colocada una criba de separador (47) de forma cilindrica, la cual está configurada para separar las semillas de café de un tamaño predeterminado, y se encuentra dentro de un separador (2), y está configurada para permitir el movimiento de torque de los componentes.
Un desmucilaginador (5) dispuesto en forma horizontal se interconecta al separador (2) por medio de una brida de alimentación (4) para alimentarlo de semilla de café y de este modo obtener café pergamino.
El desmucilaginador (5) está conformado por un vaso (28) que se encuentra ensamblado en un extremo de la brida de alimentación (4) , el cual, está configurado para recibir la semilla de café, posteriormente, dicha semilla pasa a través de un tubo desmielador (21) de forma cilindrica con ranuras en su superficie y configurado para dar soporte a las partes internas del desmucilaginador (5) y separar la semilla de la mezcla agua, donde, por medio de un sinfín transportador (22) que se encuentra dispuesto en el centro dentro del tubo desmielador (21) , y el cual es girado por medio de una polea de desmucilaginador (13) instalada en un extremo de una flecha con pernos (23); el tornillo sinfín transportador (22) empuja las semillas de manera que se genera fricción entre las semillas y por medio de un alimentador de agua (11) impulsado por una bomba (10) se suministra agua al desmucilaginador (5) para remover el mucilago con un mínimo consumo de agua, y finalmente la semilla sale por medio de una descarga (20) instalada en el desmucilaginador (5) en el extremo opuesto a la brida de alimentación (4) . Mediante el desmucilaginado, se reducen considerablemente los tiempos del proceso de secado, optimizando los rendimientos de producción.
Una tapa (24) configurada para realizar un cierre hermético entre el vaso (28) y el tubo desmielador (21), donde, esta configuración permite el posicionamiento del sinfín transportador (22) y la flecha con pernos (23); en la parte interna de la tapa (24) se coloca un sello mecánico (26) configurado para evitar fugas de agua. El desmucilaginador cuenta con, al menos, dos rodamientos (25) uno se coloca en un extremo de la flecha con pernos (23) y el otro en el extremo
del sinfín transportador (22) . Una carcasa (27) se instala en la parte externa del tubo desmielador (21) .
Con referencia a las figuras 1, 4 y 19 a 20, un motor a vapor (9) está conformado por una base de motor (34) y una tapa de motor (35), configurados para alojar un rotor (33), una válvula de ingreso (31), una válvula de cierre (29) y una válvula de control (30) . El rotor (33) preferentemente es de forma elíptica y simétrica. El motor a vapor (9) tiene una válvula de ingreso (31) caracterizada por permitir el ingreso de vapor impidiendo la salida del mismo, una válvula de cierre (29) configurada para contener el vapor previo a su expansión y que determina la cantidad de vapor útil; y, una válvula de control (30) que se caracteriza por controlar la cantidad de vapor que ingresa al motor a vapor (9) y regula la potencia del mismo, donde, por unos medios de sujeción (36) se obtiene un cierre hermético de la base de motor (34) y la tapa de motor (35) . Un eje (32) se instala en el centro del rotor (33) el cual está configurado para instalar en cada uno de sus extremos, al menos, un balero (37); en el extremo del eje (32) opuesto a donde está la tapa de motor (35) se coloca una polea de motor (15), esta configuración permite la transmisión de torque del motor a vapor (9) a la polea de separador (12), la polea de desmucilaginador (13) y la polea de despulpador (14) por medio de, al menos, una banda de tracción (16) como se muestra en el sistema de tracción de la figura 21, lo cual permite la integración del despulpador (1), el separador (2) y el desmucilaginador (5) en un solo sistema operado por solo un motor.
Un cojinete (38) se coloca en la parte superior del motor a vapor (9), que, junto con una tapa de cojinete (39) que se fija con los medios de sujeción (36) , permiten el sello y
retención de empaques de la válvula de cierre (29), la válvula de control (30) y la válvula de ingreso (31) .
Una caldera (40) se coloca junto al motor de vapor (9) para proporcionar vapor y dicho motor a vapor (9) opere. La caldera (40) funciona con combustibles orgánicos, sea madera, hojas, la pulpa de la cereza del café y/o el mucilago, para que el motor a vapor (9) opere. De acuerdo a las figuras 22 y 23, la caldera (40) está conformada por una tapa inferior (45) que está dispuesta para contener el combustible y controlar el comburente para la generación de calor, en la parte inferior se coloca una parrilla (43) de forma elíptica configurada para sostener el combustible y el deshecho del mismo, y, en un costado de la tapa inferior (45) se ensambla un tubo de admisión secundaria (46) que permite el control manual de oxigeno entrante para lograr una segunda combustión de manera eficiente. Una tapa superior (42) se instala sobre la tapa inferior (45) y está configurada para dirigir el calor y evitar la entrada no controlada de comburente, así como para instalar en la parte superior un tubo de admisión (41) , el cual está dispuesto para depositar el combustible, y un tubo de escape (44) caracterizado por tener en su interior un intercambiador de calor (no ilustrado) para la generación de vapor.
Claims
REIVINDICACIONES
Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías .
1. Un sistema para despulpar y desraucilaginar cereza de café con motor a vapor, que comprende:
i . un despulpador (1) ;
ii. una tolva se coloca en la parte superior del despulpador (1);
iii. una camisa (19) con orificios en su superficie se ensambla en la superficie de un tambor (49) debajo de la tolva (6) ;
iv. un pechero ( 7 ) se ensambla en forma paralela a la camisa (19) por medio de, al menos, dos correderas (48) y se asegura con, por lo menos, dos perillas de ajuste (3) ;
v. una polea de despulpador (14) se encuentra instalada en un costado de la despulpadora (1) la cual se ensambla en una flecha de tambor (no ilustrada) ; vi. un engrane de tambor (18) se encuentra instalado en el extremo de la flecha de tracción en la despulpadora (1), en el extremo opuesto a la polea de despulpador (14);
vii. un engrane de cuadro alimentador (17) está dispuesto en la parte superior del engrane de tambor (18); viii. una canaleta (50) se encuentra instalada en la parte frontal inferior de la despulpadora (1) la cual en la parte interna tiene dispuesto un tornillo sinfín (8);
ix. una polea de separador (12) se encuentra instalada en un extremo del tornillo sinfín (8), y una criba de separador (47) alojada dentro de un separador (2), está ensamblada en el tornillo sinfín (8) en el extremo opuesto donde se encuentra la polea de separador (12);
x. un desmucilaginador (5) dispuesto en forma horizontal se interconecta al separador (2) por medio de una brida de alimentación (4);
XI , un vaso (28) se encuentra ensamblado en un extremo de la brida de alimentación (4) ;
Xll. un tubo desmielador (21) está configurado para dar soporte a las partes internas del desmucilaginador (5);
Xlll . un sinfín transportador (22) y una flecha con pernos
(23) se encuentra dispuesto en el centro del tubo desmielador (21);
XIV. una polea de desmucilaginador (13) está instalada en un extremo de la flecha con pernos (23);
XV. un alimentador de agua (11) impulsado por una bomba
(10) suministra agua al desmucilaginador (5);
XVI . una descarga (20) se encuentra instalada en el desmucilaginador (5) en el extremo opuesto a la brida de alimentación (4);
XVII. Una tapa (24) está configurada para el cierre hermético entre el vaso (28) y el tubo desmielador (21);
XVI11. un sello mecánico (26) se coloca en la parte interna de la tapa (24) ;
XIX . al menos, dos rodamientos (25) uno se coloca en un extremo de la flecha con pernos (23) y el otro en el extremo del sinfín transportador (22);
XX. una carcasa (27) se instala en la parte externa del tubo desmielador (21) ;
XXI . un motor a vapor (9) conformado por una base de motor (34) y una tapa de motor (35);
XXII . una polea de motor (15) se coloca en la tapa de motor (35);
XX111. al menos, una banda de tracción (16) colocada en la polea de motor (15) transmite un torque a la polea de separador (12) , la polea de desmucilaginador (13) y la polea de despulpador (14) ;
xxiv. un rotor (33), una válvula de ingreso (31), una válvula de cierre (29) y una válvula de control (30) se alojan en la base de motor (34) y la tapa de motor (35) ;
xxv. unos medios de sujeción (36) se utilizan para el cierre hermético de la base de motor (34) y la tapa de motor (35) ;
xxvi. un eje (32) se instala en el centro del rotor (33); xxvii. al menos, un balero (37) se instala en cada uno de los extremos del eje (32);
xxviii. una polea de motor (15) se coloca en el extremo del eje (32) opuesto a donde está la tapa de motor (35); xxix. un cojinete (38) se coloca en la parte superior del motor a vapor (9);
xxx. una tapa de cojinete (39) se instala sobre el cojinete (38) y se fija con los medios de sujeción (36); y,
xxxi. una caldera (40) se coloca junto al motor de vapor
(9) .
2. El sistema de la reivindicación anterior, donde, la tolva
(6) es preferentemente de polietileno.
3. El sistema de la reivindicación 1, donde, la camisa (19) preferentemente es de cobre y de forma cilindrica.
4. El sistema de la reivindicación 1 y 3, donde, la camisa (19) tiene forma convexa y con orificios en su superficie.
5. El sistema de la reivindicación 1, donde, el tambor (49) es de forma cilindrica.
6. El sistema de la reivindicación 1 y 5, donde, el tambor (49) preferentemente es de ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) .
7. El sistema de la reivindicación 1, donde, el pechero (7) es de forma concéntrica en su exterior y de forma excéntrica en el interior.
8. El sistema de la reivindicación 1 y 7, donde, el pechero
(7) tiene cuatro venas de alimentación.
9. El sistema de la reivindicación 1, donde, la criba de separador (47) es de forma cilindrica.
10. El sistema de la reivindicación 1 y 10, donde, la criba de separador (47) está configurada para separar las semillas de café de un tamaño predeterminado.
11. El sistema de la reivindicación 1, donde, el tubo desmielador (21) es de forma cilindrica con ranuras en su superficie.
12. El sistema de la reivindicación 1, donde, el rotor (33) es de forma eliptica y simétrica.
13. El sistema de la reivindicación 1, donde, el cojinete (38) y la tapa de cojinete (39) retienen los empaques de la válvula de cierre (29), la válvula de control (30) y la válvula de ingreso (31) .
14. El sistema de la reivindicación 1, donde, la caldera (40) está conformada por:
i. una tapa inferior (45), y una parrilla (43) en su parte inferior;
ii. un tubo de admisión secundaria (46) en el costado de la caldera;
iii. una tapa superior (42) se instala sobre la tapa inferior (45) ;
iv. un tubo de admisión (41) y un tubo de escape (44) se instalan en la sobre la tapa superior (42); y, v. un intercambiador de calor (no ilustrado) se instala en el interior del tubo de escape (44) .
15. El sistema de la reivindicación 17, donde, la caldera (40) trabaja con combustibles orgánicos.
16. El sistema de la reivindicación 17, donde, la parrilla (43) es de forma eliptica.
17. El sistema de la reivindicación 1, donde el tubo de admisión secundaria (46) está configurada para el control manual de oxígeno.
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