CALIENTE CON FLOTACION HELICOIDAL

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Siendo el café una bebida natural, universal y de amplio consumo con grandes atributos benéficos para la salud y con una antigua historia, que nos remonta al pasado junto con sus procesos artesanales de preparación del tueste en sartenes rústicos con carbón y moliendas en tamices de piedra, he desarrollado en ese sentido una contribución tecnológica, de la cual se solicita su patente, para mejorar el proceso de torrefacción y expandir su consumo aun mas cuidando detalles de diseño en eficiencia energética y su viabilidad sanitaria.

Actualmente el proceso de torrefacción del café se realiza por diversos procesos que abarcan básicamente los tostadores de barril con engranajes, motor reductores y uso de gas, los tostadores de turbina sin barril con aire caliente a . gas o los diversos tostadores eléctricos sin aire caliente totalmente mecánicos con barriles giratorios y gran cantidad de resistencias con un alto consumo eléctrico de watts o altos amperajes, también existen tostadores manuales en su mayoría y otros de gran automatización, estos se usan para prueba de 250 gramos o en la masificación del tueste en producciones de 500 kilogramos en tiempos relativamente cortos, la gran mayoría de los tostadores actuales requieren el uso obligatorio de combustibles fósiles y con sofisticados sistemas mecánicos que hacen girar los tambos rotatorios que alojan en su interior los granos de café pero que muestran altos costos en el consumo energético de gas y energía eléctrica.

Con el fin de mejorar estos procesos y básicamente suprimir el uso de combustibles que emiten directamente hacia el horno emanaciones de la combustión, gases de NOx, SOx y C02 de los que se tiene referencia del daño y efectos colaterales hacia la salud humana, la atmosfera y la vida, se ha diseñado la presente invención de la cual se reitera la solicitud de protección.

DESCRIPCION DE LA INVENSION

Se indica como nueva invención industrial un tostador de café de granos crudos o en verde, tipo electrodoméstico con capacidad de 1 kg cada 20 minutos, que funciona en su totalidad con energía eléctrica a 110 o 220 volts, que evita el uso de gas LP o cualquier otro combustible fósil que emita directamente humos o emanaciones de gases NOx, SOx Este sistema está caracterizado por la aplicación combinada de sistemas aerodinámicos simples que convierten a esta invención a una de alta eficiencia en el uso de la corriente eléctrica y la energía calorífica y con la cero emisión de humo blanco, negro o tizné. En la presente descripción se incluyen dos figuras las cuales se cita:

La figura 1 se refiere a una descripción frontal mejorada del exterior y algunos elementos del interior del tostador de café de esta invención que describen de abajo hacia arriba:

Una carcasa con recubrimiento térmico(8) la cual sirve de base para el núcleo de calor(24) con una cubierta térmica de fibra de cerámica (6) , contenida en un recubrimiento de acero inoxidable (7) que en su parte superior soporta de la misma forma a la cámara de convección y cocción(23) que incluye un termócople (19) y en su base inferior el sensor del control de procesos (18) y la tolva desmontable cónica con una rejilla multiperforadora al centro con salida de café tostado(lO) salida que en su interior aloja un maneral de descarga de café tostado(25).

La carcasa con recubrimiento térmico(8) a su vez alberga en su interior la turbina sopladora(3) y el motor compacto de altas revoluciones(2) y el motor extra plano de enfriamiento del sistema(l) y de la misma forma soporta la carátula de controles(9) integrado por un control de procesos de temperatura(18), un control de tiempo de corte eléctrico(20), un control de resistencia variable (21) y una apagador de encendido general del sistema (22). En la misma figura sobre todo el sistema se incluye una compuerta abatible por una bisagra(28) soportando dos bridas circulares (14) que contienen a su vez una cúpula de cristal plana y circular (15), y en la base tenemos un contenedor enfriador para café tostado(27) accionado por una compuerta de entrada de aire frio(26). La figura 2 muestra los detalles que diferencian y caracterizan a este equipo con base a la utilización de la energía calorífica generada por un núcleo calefactor(24), el cual consiste en una resistencia eléctrica en espiral (5)alojada al centro de un tubo de un sistema venturi (4) que es alimentado a su vez en su parte inferior por una turbina sopladora centrifuga(3), impulsada por un motor compacto de altas revoluciones por minuto(2), a su vez este sistema venturi (4) en su parte superior presuriza la combinación del aire a presión y el calor de la resistencia hacia una cámara de convección (23) que recibe este aire caliente de la cámara mencionada y consiste en su base de una tolva cónica desmontable con una rejilla multiperforadora al centro(lO) que permite el paso de aire caliente y evita el retorno dé los granos hacia el núcleo de calor(24). En el cuerpo de esta cámara de convección (23) se contiene una tolva alimentadora de acero inoxidable (10) que permite la circulación perimetral lenta de arriba hacia abajo de cada uno de los granos de café hacia el centro de la tolva alimentadora que incluye un tubular difusor (11) de acero inoxidable sujeto por dos ejes, que en su base incluye dos laminas en forma de espiral que generan un torbellino de aire en el interior que facilita la levitación de los granos para expulsarlos hacia las paredes internas de la tolva alimentadora cónica (10) de esta forma en la parte central los granos de café verde inician su proceso de cocción y avance de abajo hacia arriba en proceso de flotación hasta que los granos, uno a uno, alcanzan su tueste en la parte superior y reingresan al ciclo de cocción en la tolva alimentadora (10), en la parte superior se localizan dos bridas (14) que integran un recipiente térmico de vidrio de forma circular (15) el cual funciona como tapa de ingreso de café crudo y esta misma da retorno al aire caliente hacia la tolva alimentadora (10) y a los granos, que a su vez funciona de iluminación para la observación directa del proceso de tueste.

Toda la tolva alimentadora (10) siendo esta misma parte de la cámara de convección (23) se encuentra recubierta hacia afuera de un material aislante de vidrio (12) que permite la conservación interna de la temperatura y hacia el exterior después del anterior recubrimiento en todo el perímetro exterior se cuenta con un recipiente de acero inoxidable (13) que contiene todos estos elementos y que su función es proteger térmicamente a los usuarios.

En la parte posterior y superior de esta tolva se cuenta con una abertura de ventilación que permite exclusivamente el retorno del aire caliente en un proceso de reciclaje por un ducto de acero inoxidable rectangular(16), por fuera del sistema, reingresando este hacia la turbina sopladora(3), dentro de esta cámara de cocción de la tolva alimentadora (23) se cuenta con una rejilla o trampa de cascarilla (29) desmontable, a la par de la ventilación mencionada, esta trampa no permite el paso de los granos tostados al ducto térmico (16) el cual conduce este aire caliente hacia la turbina y este ducto en su interior contiene rejillas (17) que limpian el aire procesado de café de todo tipo de impurezas solidas o cascarillas.

Se indica que todo este sistema al no usar gas Ip u cualquier otro derivado para combustión, permite una producción libre de humo u otro derivado quemado, nocivo para el consumo de alimentos y a su vez permite tostados uniformes que conservan naturalmente todas las altas propiedades de calidad en el tueste, color y sabor.

La invención aquí presente se refiere a la torrefacción de café en grano crudo o verde, con una tecnología industrial 100% eléctrica no utilizada en la actualidad, este proceso permite el tueste del café con temperaturas adecuadas y tiempos perfectamente controlados en una cámara de convección y cocción de acero inoxidable (23) sin el uso de combustibles que contaminen el ambiente interno de la cámara de cocción con la liberación de gases dañinos o radicales libres producto de la combustión, de igual forma el control total de la temperatura de tueste y tiempo de cocción permiten conservar todas las cualidades organolépticas y antioxidantes del café.

El objetivo de este nuevo tostador de café grano a grano con capacidad de 1 kg cada 20 min es ofrecer mejoras en el consumo energético tanto de corriente eléctrica como de tiempo y control humano del tostado, mostrando eficiencia considerable por el hecho de integrar:

A) Un sistema de reciclaje de aire caliente anti humo (16).

B) Una cúpula de cristal que permite el ingreso de materia prima (15) y la iluminación natural junto con la observación directa del tueste.

C) Controles semiautomáticos de temperatura (control de procesos y temperatura) (18) conectados al encendido general (22) y a la resistencia (5), control de automático de tiempo regresivo(20) reloj de corte eléctrico hasta 100 minutos conectado al encendido general (22) y a la resistencia (5),y una resistencia variable (21) conectada a el motor de la turbina (3) (la cual controla el flujo de aire para la flotación y, enfriamiento del proceso).

Todos estos elementos permiten la semi automatización y control del proceso industrial de tueste de cafés de alta calidad en este caso en particular. Su simpleza en uso y eficiencia es reflejada en costos energéticos, que permiten sea utilizado por hogares o microindustrias independientes que requieran autoproducciones frescas de granos de café tostado en el momento.

Esta figura numero 2 esquematiza una vista lateral con los aspectos constructivos del interior y exterior del tostador con la circulación del aire y el proceso de cocción y en referencia a esta tenemos en el orden inferior a superior los siguientes elementos ordenados:

1) Un motor eléctrico ultraligero e independiente que enfría todo el sistema interno del área del motor soplador y resistencia.

2) En la base del sistema se indica un motor eléctrico compacto de altas revoluciones.

3) Una turbina sopladora de acero contenida en una carcasa circular.

4) Un tubo venturi con entrada inferior hacia la carcasa y con una reducción en su parte superior que presuriza el aire.

5) Una resistencia en espiral en el interior y al centro del tubo venturi. 6) Recubrimiento térmico para el núcleo calefactor.

7) Cuerpo exterior del núcleo calefactor.

8) Carcasa principal con recubrimiento térmico.

9) Panel frontal para controles eléctricos.

10) Una tolva cónica desmontable con rejilla multiperforadora al centro con salida del café tostado.

11) Difusor de granos en cocción con base laminar en forma de espiral.

12) Un recubrimiento aislante y térmico de cerámica.

13) Un recipiente de acero inoxidable en exterior que aloja la tolva inferior con rejilla, el material aislante y la tolva fija cónica de la cámara de cocción.

14) Doble brida soporte de cristal térmico y compuerta superior.

15) Cúpula de cristal térmico o tapa para ingreso de materia prima.

16) Ducto rectangular de acero reciclador de calor y limpieza de aire.

17) Filtro de aire externo y rejilla colectora de cascarilla.

18) Control de procesos y temperatura.

19) Termócople.

20) Control de tiempo regresivo con corte eléctrico. .

21) Control de flujo de aire con resistencia variable.

22) Encendido general.

23) Cámara de convección o cocción.

24) Núcleo calefactor.

25) Maneral de descarga de café tostado.

26) Válvula de entrada de aire frió.

27) Contenedor de café tostado.

28) Bisagra de apertura.

29) Trampa de cascarilla.