WO2020136293A1 - Disco pulverizador para sistemas de tratamiento de fruta - Google Patents

Disco pulverizador para sistemas de tratamiento de fruta Download PDF

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WO2020136293A1
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Inventor
Javier Olivares Vicente
José Ignacio SERRANO HERRERO
José Antonio CARRIÓ SOSPEDRA
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Tecnidex, Fruit Protection, S.A.
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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
    • A23N15/00—Machines or apparatus for other treatment of fruits or vegetables for human purposes; Machines or apparatus for topping or skinning flower bulbs
    • A23N15/06—Devices for other treatment of fruit, e.g. marking, maturing, polishing
    • 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
    • A23N12/00—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
    • A23N12/02—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for washing or blanching
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
    • A23P20/00—Coating of foodstuffs; Coatings therefor; Making laminated, multi-layered, stuffed or hollow foodstuffs
    • A23P20/10—Coating with edible coatings, e.g. with oils or fats
    • A23P20/15—Apparatus or processes for coating with liquid or semi-liquid products
    • A23P20/18—Apparatus or processes for coating with liquid or semi-liquid products by spray-coating, fluidised-bed coating or coating by casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/022—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements the rotating deflecting element being a ventilator or a fan
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/0081—Apparatus supplied with low pressure gas, e.g. "hvlp"-guns; air supplied by a fan
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    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0221—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0278—Arrangement or mounting of spray heads

Definitions

  • the spraying disc object of the invention is applicable in the treatment of fruits, vegetables and the like, which are transported by means of a translation line on which a product is sprayed.
  • the invention has for its object to improve the application efficiency in such a way that it is possible to take advantage of the quantity of product to be applied much better, with the corresponding economic savings.
  • the present invention relates to a spray disk for fruit processing systems.
  • the technical field of the invention is framed within the nozzles used by the fruit and vegetable treatment systems.
  • Nozzles for spraying liquids on elements such as fruits and vegetables are known in the state of the art.
  • nozzles of the state of the art use a large amount of liquid to achieve a homogeneous spray of the liquid on the product.
  • said product may be a fruit or a vegetable.
  • a spray disk for fruit treatment systems.
  • the spraying disc comprises a first ring, a second ring concentric with the first ring and of greater diameter than the first ring, a central body configured to be connected to a fruit treatment system, first blades that connect the central body with the first ring, and a few second blades that connect the first ring to the second ring.
  • the blades of the first ring propel the liquid and the blades of the second ring only propel air in a laminar regime. Therefore, the liquid receives the combined action of the blades of the first ring and the blades of the second ring with which a homogeneous and uniform spray is obtained.
  • the first blades and the second blades have an inclination of between 30 ° and 60 °.
  • first blades and the second blades have an inclination of 45 °.
  • the first blades have the same inclination as the second blades.
  • first blades have a different inclination than the second blades.
  • a fruit treatment system comprising the spray disc defined in the first aspect of the invention is disclosed for any one of the embodiments.
  • the fruit treatment system additionally comprises a rotor attached to the central body, where the rotor rotates the spray disk with a preset rotational speed.
  • the preset rotation speed is between 1,200 rpm. and 2,500 r.p.m.
  • the fruit treatment system additionally comprises a feeder that provides a liquid at a constant flow rate.
  • the liquid can be water, alcohol, or any other chemical product that is commonly used to treat fruits and vegetables.
  • the constant flow is between 0 liters / hour and 40 liters / hour. However, the constant flow can be more than 40 liters / hour.
  • the fruit treatment system comprises several spray discs located above a conveyor belt for fruit, vegetables, and the like.
  • the entire width of the conveyor belt can be covered.
  • Figure 1.- Shows the top view of the spraying disc of the present invention.
  • Figure 2.- Shows the bottom view of the spraying disc of the present invention.
  • Figure 3. Shows the spray obtained in the form of a circular ring obtained by means of the spray disc of the present invention.
  • Figure 4 shows the spray disk connected to the shaft of a rotor of a fruit treatment system. Parallel to the rotor axis is the liquid dispenser.
  • Figure 5. Shows the fruit treatment system that includes several discs sprayers covering the entire width of a conveyor belt for fruit, vegetables and the like.
  • FIGs 1 and 2 the top and bottom views of one embodiment of the spray disk 1 are shown.
  • the spray disk 1 is used in fruit processing systems. Therefore, the spray disk 1 is connected to the rotor 10 that the fruit treatment systems have, where the rotor rotates the spray disk with a pre-established angular speed.
  • the spraying disk 1 shown in Figures 1 and 2 comprises the first ring 2, the second ring 3 concentric with the first ring 2 and of greater diameter than the first ring 2, the central body 6 configured to be connected to the treatment system of fruit, the first blades 4 that connect the central body 6 with the first ring 2, and the second blades 5 that connect the first ring 2 with the second ring 3.
  • the spray disk 1 when a liquid 11 is poured onto the first blades 4 with a constant flow and the spray disk 1 rotates at a pre-established rotational speed, the liquid 11 is driven in the form of a circular ring 7 by the combined action of the first blades 4 and the laminar flow generated by the second blades 5.
  • the first blades 4 have the same inclination as the second blades 5, the inclination being 45 °.
  • FIG. 3 shows the circular ring-shaped spray 7 obtained by means of the spray disk 1.
  • FIG. 3 shows the spray disk 1 connected to the rotor 10 of a fruit treatment system. Parallel to the axis of the rotor, the liquid dispenser 11 is shown.
  • the liquid 11 is only poured on the first blades 4, which take air from the upper part of the disk and drive the air-liquid mixture .
  • the air-liquid mixture driven by the first blades receives the additional impulse from the air driven by the second blades 5 in a laminar regime (laminar air flow).
  • the combination of the impulses of the first 4 and second 5 blades causes the liquid to be uniformly distributed in the form of a circular ring 7 with the minimum liquid density (quantity of liquid per unit area of the circular ring).
  • Figure 5 shows the fruit treatment system that integrates several spray discs 1 located above a conveyor belt 12 for fruits, vegetables and the like.
  • the spraying discs 1 cover the entire width of the conveyor belt 12 and in addition, the spraying discs are connected to respective rotors 10.
  • Each of the rotors 10 is connected to an output shaft 13 of a motor 14 configured to transmit rotary motion to each spray disc 1 through the output shaft 13 and rotor 10.
  • the various motors 14 are attached to respective fixed supports fifteen.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)

Abstract

Se divulga un disco pulverizador (1) para sistemas de tratamiento de fruta. El disco comprende:un primer anillo (2); un segundo anillo (3) concéntrico con el primer anillo (2) y de mayor diámetro que el primer anillo (2);un cuerpo central (6) configurado para ser conectado a un sistema de tratamiento de fruta; unos primeros álabes (4) que conectan el cuerpo central (6) con el primer anillo (2); y,unos segundos álabes (5) que conectan el primer anillo (2) con el segundo anillo (3).Cuando se vierte un líquido sobre los primeros álabes (4) con un caudal constante y el disco pulverizador gira a una velocidad de rotación preestablecida, el líquido es impulsado en forma de anillo circular (7) por la acción combinada de los primeros álabes (4) y del flujo laminar generado por los segundos álabes (5).

Description

DISCO PULVERIZADOR PARA SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE FRUTA
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El disco pulverizador objeto de la invención es de aplicación en el tratamiento de frutas, hortalizas y similares, que se transportan mediante una línea de traslación sobre las que se pulveriza un producto.
La invención tiene por objeto mejorar la eficacia de aplicación de tal forma que es posible aprovechar bastante mejor la cantidad de producto a aplicar, con el correspondiente ahorro económico.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un disco pulverizador para sistemas de tratamiento de fruta.
El campo técnico de la invención se enmarca dentro de las boquillas utilizadas por los sistemas de tratamiento de frutas y hortalizas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el estado de la técnica se conocen las boquillas para pulverizar líquidos sobre elementos tales como las frutas y hortalizas.
Un ejemplo de boquilla de pulverización se divulga en la solicitud de patente con número de publicación ES0477881A1. Esta solicitud de patente divulga un dispositivo de tobera de pulverización para uso con un aparato atomizador destinado a rociar y pulverizar hidráulicamente líquidos, teniendo el aparato atomizador medios con conducto que comunican con una fuente de líquido a presión.
El problema con las boquillas del estado de la técnica es que utilizan una gran cantidad de líquido para conseguir una pulverización homogénea del líquido sobre el producto a ser tratado, que dentro del campo de la presente invención, dicho producto puede ser una fruta o una hortaliza.
Por tanto, se emplea un exceso de líquido para el tratamiento de las frutas y hortalizas que genera un gasto innecesario del líquido así como una mayor contaminación del medio ambiente ya que el líquido de tratamiento en la mayoría de los casos es un producto químico.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En un primer aspecto de la invención, se propone un disco pulverizador para sistemas de tratamiento de fruta. El disco pulverizador comprende un primer anillo, un segundo anillo concéntrico con el primer anillo y de mayor diámetro que el primer anillo, un cuerpo central configurado para ser conectado a un sistema de tratamiento de fruta, unos primeros álabes que conectan el cuerpo central con el primer anillo, y unos segundos álabes que conectan el primer anillo con el segundo anillo. Con esta configuración, cuando se vierte un líquido sobre los primeros álabes con un caudal constante y el disco pulverizador gira a una velocidad de rotación preestablecida, el líquido es impulsado en forma de anillo circular por la acción combinada de los primeros álabes y del flujo laminar generado por los segundos álabes. Es decir, los álabes del primer anillo impulsan el líquido y los álabes del segundo anillo sólo impulsan aire en régimen laminar. Por tanto, el líquido recibe la acción combinada de los álabes del primer anillo y los álabes del segundo anillo con la que se obtiene una pulverización homogénea y uniforme.
En una forma de realización, los primeros álabes y los segundos álabes tienen una inclinación comprendida entre 30° y 60°.
En otra forma de realización, los primeros álabes y los segundos álabes tienen una inclinación de 45°.
En otra forma de realización, los primeros álabes tienen la misma inclinación que los segundos álabes.
En otra forma de realización, los primeros álabes tienen distinta inclinación que los segundos álabes. En un segundo aspecto de la invención, se divulga un sistema de tratamiento de fruta que comprende el disco pulverizador definido en el primer aspecto de la invención para una cualesquiera de las formas de realización.
En una forma de realización, el sistema de tratamiento de fruta adicionalmente comprende un rotor unido al cuerpo central, donde el rotor hace girar el disco pulverizador con una velocidad de rotación preestablecida. De forma particular, la velocidad de rotación preestablecida está entre 1.200 r.p.m. y 2.500 r.p.m.
En otra forma de realización, el sistema de tratamiento de fruta adicionalmente comprende un alimentador que proporciona un líquido a un caudal constante. El líquido puede ser agua, alcohol, o cualquier otro producto químico de los que se usa comúnmente para el tratamiento de las frutas y hortalizas. De forma particular, el caudal constante está entre 0 litros/hora y 40 litros/hora. No obstante, el caudal constante puede ser mayor de 40 litros/hora.
De forma preferida, el sistema de tratamiento de fruta comprende varios discos pulverizadores ubicados por encima de una cinta transportadora de frutas, hortalizas y similares. Por acción combinada de varios discos pulverizadores se puede cubrir toda la anchura de la cinta transportadora.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Figura 1.- Muestra la vista superior del disco pulverizador de la presente invención.
Figura 2.- Muestra la vista inferior del disco pulverizador de la presente invención.
Figura 3.- Muestra la pulverización obtenida en forma de anillo circular que se obtiene mediante el disco pulverizador de la presente invención.
Figura 4 Muestra el disco pulverizador conectado al eje de un rotor de un sistema de tratamiento de fruta. Paralelo al eje del rotor se muestra el dispensador de líquido.
Figura 5.- Muestra el sistema de tratamiento de fruta que comprende varios discos pulverizadores cubriendo todo el ancho de una cinta transportadora de frutas, hortalizas y similares.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación con carácter ilustrativo y no limitativo se describe un ejemplo de realización de la invención.
En las Figuras 1 y 2 se muestran las vistas superior e inferior de una forma de realización del disco pulverizador 1. El disco pulverizador 1 se usa en sistemas de tratamiento de fruta. Por tanto, el disco pulverizador 1 se conecta al rotor 10 que tienen los sistemas de tratamiento de fruta, donde el rotor hace girar al disco pulverizador con una velocidad angular preestablecida.
El disco pulverizador 1 mostrado en las Figuras 1 y 2 comprende el primer anillo 2, el segundo anillo 3 concéntrico con el primer anillo 2 y de mayor diámetro que el primer anillo 2, el cuerpo central 6 configurado para ser conectado al sistema de tratamiento de fruta, los primeros álabes 4 que conectan el cuerpo central 6 con el primer anillo 2, y los segundos álabes 5 que conectan el primer anillo 2 con el segundo anillo 3. Con esta configuración del disco pulverizador 1 , cuando se vierte un líquido 11 sobre los primeros álabes 4 con un caudal constante y el disco pulverizador 1 gira a una velocidad de rotación preestablecida, el líquido 11 es impulsado en forma de anillo circular 7 por la acción combinada de los primeros álabes 4 y del flujo laminar generado por los segundos álabes 5. Los primeros álabes 4 tienen la misma inclinación que los segundos álabes 5, siendo la inclinación de 45°.
La figura 3 muestra la pulverización en forma de anillo circular 7 que se obtiene mediante el disco pulverizador 1.
Como casos particularmente óptimos de pulverización uniforme, cuando el disco pulverizador 1 gira a 1.500 r.p.m. con un caudal del líquido de 10 litros/hora, se obtiene una pulverización en forma de anillo circular de radio (fig. 3, 8) 50 cm y espesor (fig. 3, 8) 10 cm. Adicionalmente, cuando el disco pulverizador 1 gira a 2.000 r.p.m. con un caudal del líquido de 10 litros/hora, se obtiene una pulverización en forma de anillo circular de radio (fig. 3, 8) 60 cm y espesor (fig. 3, 8) 20 cm. La figura 4 muestra el disco pulverizador 1 conectado al rotor 10 de un sistema de tratamiento de fruta. Paralelo al eje del rotor se muestra el dispensador de líquido 11. Como se observa en la figura 4, el líquido 11 sólo se vierte sobre los primeros álabes 4, los cuales toman aire de la parte superior del disco e impulsan la mezcla aire-líquido. La mezcla aire-líquido impulsada por los primeros álabes recibe el impulso adicional del aire impulsado por los segundos álabes 5 en régimen de laminar (flujo de aire laminar). La combinación de los impulsos de los primeros 4 y segundos 5 álabes hace que el líquido quede uniformemente distribuido en forma de anillo circular 7 con la mínima densidad de líquido (cantidad de líquido por unidad de área del anillo circular).
La figura 5 muestra el sistema de tratamiento de fruta que integra varios discos pulverizadores 1 ubicados por encima de una cinta transportadora 12 de frutas, hortalizas y similares. Los discos pulverizadores 1 cubren toda la anchura de la cinta transportadora 12 y además, los discos pulverizadores están conectados a sendos rotores 10.
Cada uno de los rotores 10 está conectado a un eje de salida 13 de un motor 14 configurado para transmitir movimiento giratorio a cada disco pulverizador 1 por mediación del eje de salida 13 y el rotor 10. Los diversos motores 14 están unidos a respectivos soportes fijos 15.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Disco pulverizador (1) para sistemas de tratamiento de fruta, caracterizado porque comprende:
• un primer anillo (2);
• un segundo anillo (3) concéntrico con el primer anillo (2) y de mayor
diámetro que el primer anillo (2);
• un cuerpo central (6) configurado para ser conectado a un sistema de
tratamiento de fruta;
• unos primeros álabes (4) que conectan el cuerpo central (6) con el primer anillo (2); y,
• unos segundos álabes (5) que conectan el primer anillo (2) con el segundo anillo (3);
de tal forma que cuando se vierte un líquido sobre los primeros álabes (4) con un caudal constante y el disco pulverizador gira a una velocidad de rotación preestablecida, el líquido es impulsado en forma de anillo circular (7) por la acción combinada de los primeros álabes (4) y del flujo laminar generado por los segundos álabes (5).
2. Disco pulverizador según la reivindicación 1 , caracterizado porque los primeros álabes (4) y los segundos álabes (5) tienen una inclinación comprendida entre 30° y 60°.
3. Disco pulverizador según la reivindicación 1 , caracterizado porque los primeros álabes (4) y los segundos álabes (5) tienen una inclinación de 45°.
4. Disco pulverizador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los primeros álabes (4) tienen la misma inclinación que los segundos álabes (5).
5. Disco pulverizador según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los primeros álabes (4) tienen distinta inclinación que los segundos álabes (5).
6. Sistema de tratamiento de fruta, caracterizado porque comprende el disco pulverizador (1) definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
7. Sistema de tratamiento de fruta según la reivindicación 6, caracterizado porque adicionalmente comprende un rotor unido al cuerpo central (6), donde el rotor hace girar el disco pulverizador (1) con una velocidad de rotación preestablecida.
8. Sistema de tratamiento de fruta según la reivindicación 7, caracterizado porque la velocidad de rotación preestablecida está entre 1.200 r.p.m. y 2.500 r.p.m.
9. Sistema de tratamiento de fruta según la reivindicación 6, caracterizado porque adicionalmente comprende un alimentador que proporciona un líquido a un caudal constante.
10. Sistema de tratamiento de fruta según la reivindicación 9, caracterizado porque adicionalmente comprende el caudal constante está entre 0 litros/hora y 40 litros/hora.
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