“Procedimiento y máquina para rellenar un envase con larvas de insectos”

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con un procedimiento y una máquina para rellenar un envase con larvas de insectos.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

El estado actual de la alimentación animal, sobre todo en lo referente a sectores tan importantes como la acuicultura o la avicultura, presenta graves problemas relacionados con la obtención de las proteínas necesarias para llevar a cabo una buena alimentación de los animales. En este ámbito, una alternativa para conseguir una nutrición saludable es utilizar insectos como base y/o complemento alimenticio. Además, el uso de insectos como alimento comporta un buen número de beneficios de carácter ambiental, sanitario y para los medios sociales y de vida, lo que también hace que la alimentación basada en insectos sea una solución adecuada para resolver problemas relacionados con la alimentación humana.

El proceso de metamorfosis de los insectos es una fase esencial en su ciclo vital. En esa fase los insectos pasan del estadio de larva, al estadio de pupa, en donde la larva se recubre de un caparazón protector y queda en un estado latente, para después de la metamorfosis alcanzar el estadio de adulto.

Durante el proceso de cría, las larvas, que van a pasar al estadio de pupa, se separan del resto de las larvas y se colocan en un nuevo envase en donde completan su paso al estadio de pupa y realizan la metamorfosis. En algunos casos, los nuevos adultos emergidos atacan las otras larvas que no han completado la metamorfosis, de forma que el número de larvas que se transforman en adultos puede verse reducido. Para evitar este problema, las larvas se separan manualmente y se colocan en envases individuales para que hagan la metamorfosis, de forma que los insectos adultos quedan aislados en su respectivo envase impidiendo que dañen al resto de larvas. Este proceso manual no resulta productivo, por lo que generalmente sólo se aplica en especies de insectos agresivos en donde la disminución de la población de insectos puede verse considerablemente afectada por el canibalismo, mientras que, en otras especies menos agresivas, la pérdida de población por canibalismo se considera aceptable, y todas las larvas se tratan de forma conjunta en un mismo envase sin existir una separación.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar un procedimiento y una máquina para rellenar un envase con larvas de insectos, según se define en las reivindicaciones.

Un aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para rellenar un envase con larvas de insectos, en donde el envase tiene una pluralidad de compartimentos distribuidos en filas para recibir una larva en cada compartimento, comprendiendo el procedimiento:

- suministrar las larvas a una tolva que está dispuesta adyacente a un rodillo que tiene unas hileras de orificios en su superficie exterior para adherir una larva en cada orificio,

- aplicar vacío en el interior del rodillo para adherir las larvas a los orificios,

- mover el envase en una dirección de avance hacia el rodillo, trasladándose el envase por una zona inferior al rodillo y estando dispuesto el rodillo en una posición transversal a la dirección de avance,

- rotar el rodillo de forma sincronizada con el avance del envase desde una posición de carga en la que las larvas de la tolva se adhieren a los orificios del rodillo hasta una posición de descarga en donde una de las hileras de orificios del rodillo queda enfrentada con los compartimientos de una de las filas del envase, y

- retirar el vacío de la hilera de orificios de la posición de descarga para liberar las larvas, quedando dispuesta una larva en cada compartimento de la fila del envase.

Otro aspecto de la invención se refiere a una máquina para rellenar un envase con larvas de insectos, en donde el envase tiene una pluralidad de compartimentos distribuidos en filas para recibir una larva en cada compartimento, comprendiendo la máquina una tolva para recibir las larvas, un rodillo que está dispuesto adyacente a la tolva y que tiene unas hileras de orificios en su superficie exterior para adherir una larva en cada orificio, una bomba de vacío para aplicar vacío en el interior del rodillo y adherir las larvas a los orificios, una cinta transportadora para mover el envase según una dirección de avance hacia el rodillo, trasladándose el envase por una zona inferior al rodillo y estando dispuesto el rodillo en una posición transversal a la dirección de avance del envase, y unos medios de rotación para rotar el rodillo de forma sincronizada con el avance del envase desde una posición de carga en la que las larvas de la tolva se adhieren a los orificios del rodillo hasta una posición de descarga en donde una de las hileras de orificios del rodillo queda enfrentada con los compartimientos de una de las filas del envase, tal que cuando se retira el vacío de la hilera de orificios de la posición de descarga se liberan las larvas, quedando dispuesta una larva en cada compartimento de la fila del envase.

De esta forma, las larvas se disponen de forma automática en los compartimentos del envase, en donde realizan la metamorfosis individualmente, quedando por tanto los nuevos adultos emergidos aislados del resto de larvas. Así, se evita el canibalismo y se consigue incrementar de una forma eficiente el porcentaje de larvas que alcanza el estado adulto.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de una máquina para rellenar envases con larvas de insectos según un ejemplo de la invención.

La Figura 2 muestra una vista en planta esquemática de la máquina para rellenar envases con larvas de insectos.

La Figura 3 muestra una vista en alzado esquemática de la máquina para rellenar envases con larvas de insectos.

La Figura 4 muestra una vista en perspectiva de la tolva de carga y del rodillo que se emplea para disponer individualmente las larvas en los compartimentos del envase.

La Figura 5 muestra una vista en perspectiva del rodillo de la figura anterior en donde se observan las hileras de orificios.

La Figura 6 muestra una vista en perspectiva del colector fijo en donde se conecta un extremo del rodillo para aplicar un vacío en el interior del rodillo que permite adherir las larvas a los orificios del rodillo.

Las Figuras 7a-7d muestran el procedimiento para adherir las larvas al rodillo y disponer una larva en cada compartimento del envase.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un procedimiento y una máquina para rellenar un envase 1 con larvas 2 de insectos, más particularmente larvas de tenebrio molitor (comúnmente denominado gusano de la harina).

Como se observa en detalle en las Figuras 2 y 3, el envase 1 tiene una pluralidad de compartimentos 3 distribuidos en filas 4 para recibir una larva 2 en cada compartimento 3.

Como se muestra en el ejemplo de las Figuras 1 y 2, la máquina comprende una tolva 5 para recibir las larvas 2, un rodillo 6 que está dispuesto adyacente a la tolva 5 y que tiene unas hileras 7 de orificios 8 en su superficie exterior para adherir una larva 2 en cada orificio 8, una bomba de vacío (no representada) para aplicar vacío en el interior del rodillo 6 y adherir las larvas 2 a los orificios 8, una cinta transportadora 9 para mover el envase 1 según una dirección de avance A hacia el rodillo 6, trasladándose el envase 1 por una zona inferior al rodillo 6 y estando dispuesto el rodillo 6 en una posición transversal a la dirección de avance A del envase 1 , y unos medios de rotación (no representados) para rotar el rodillo 6 de forma sincronizada con el avance del envase 1 desde una posición de carga en la que las larvas 2 de la tolva 5 se adhieren a los orificios 8 del rodillo 6 hasta una posición de descarga en donde una de las hileras 7 de orificios 8 del rodillo 6 queda enfrentada con los compartimientos 3 de una de las filas 4 del envase 1 , tal que cuando se retira el vacío de la hilera 7 de orificios 8 de la posición de descarga se liberan las larvas 2, quedando dispuesta una larva 2 en cada compartimento 3 de la fila 4 del envase 1.

Preferentemente, el número de compartimentos 3 de una fila 4 del envase 1 coindice con el número de orificios 8 de una hilera 7 del rodillo 6. En función de las necesidades de producción se pueden emplear envases 1 con diferente número de compartimentos 3. El rodillo 6 tiene en el interior unos canales 10, cada canal 10 está en comunicación fluida con una de las hileras 7 de orificios 8, y uno de los extremos del rodillo 6 está unido de forma rotativa con un colector fijo 11 que tiene un primer sector 12 que está en comunicación fluida con la bomba de vacío, tal que durante la rotación del rodillo 6 se aplica vacío a los orificios 8 de los canales 10 que están conectados con el primer sector 12, quedando el resto de orificios 8 en ausencia de vacío. Ver Figura 6.

Los canales 10 están dispuestos en la periferia radial del rodillo 6 y se extienden paralelos al eje axial 16 del rodillo 6. Los canales 10 están alineados con las hileras 7 de orificios 8, y están equiespaciados entre sí. Preferentemente el rodillo 6 tiene el mismo número de hileras

7 que de canales 10, y preferentemente el número de orificios 8 de cada hilera 7 del rodillo 6 se corresponde con el número de compartimentos 3 de cada fila 4 del envase 1.

El primer sector 12 tiene una distribución angular y se extiende entre la posición de carga, en donde las larvas 2 se cargan en la tolva 5, y una posición inmediatamente anterior a la posición de descarga, en donde se liberan las larvas 2. De esta forma, durante el giro del rodillo 6 se aplica vacío a los orificios 8 del rodillo 6 entre la posición de carga y la posición inmediatamente anterior a la posición de descarga, dejándose de aplicar vacío a los orificios

8 en la posición de descarga.

Preferentemente, como se observa en el ejemplo de la Figura 6, el colector fijo 11 tiene un segundo sector 13 dispuesto en la posición de descarga que está en comunicación fluida con unos medios de inyección de aire (no representados), tal que durante la rotación del rodillo 6 se inyecta aire a los orificios 8 del canal 10 que están conectados con el segundo sector 13. De esta forma, mediante una corriente de aire se obliga a las larvas 2 a desprenderse del rodillo 6, lo cual es preferible, ya que las larvas 2 tienden a adherirse a la superficie del rodillo 6.

Alternativamente el segundo sector 13 no está conectado con unos medios de inyección de aire, de forma que durante la rotación del rodillo 6, no se aplica vacío en el segundo sector 13, dejando de estar adheridas las larvas 2 a los orificios 8 del rodillo 6, y descargándose las larvas 2 por gravedad.

Como se muestra en la Figura 6, una primera manguera 14 conecta el primer sector 12 del colector fijo 11 con la bomba de vacío, y una segunda manguera 15 conecta el segundo sector 13 con los medios de inyección de aire, preferentemente con una toma de aire comprimido.

Los orificios 8 del rodillo tienen un diámetro de entre 0,5 mm y 2 mm y la bomba de vacío está configurada para aplicar un vacío a través de los orificios 8 de entre 0,2 bares y 0,7 bares. De esta manera, se adhieren las larvas 2 a los orificios 8 pero sin llegar a succionarlas a través de los orificios 8.

La cinta transportadora 9 está dispuesta en una posición inferior al rodillo 6, y el rodillo 6 está unido al bastidor 17 de la máquina, quedando dispuesto el rodillo 6 en una posición superior a la cinta transportadora 9. El rodillo 6 está dispuesto en voladizo sobre la cinta transportadora 9.

El eje axial 16 del rodillo 6 está accionado en giro por los medios de rotación, que son un motor que acciona en rotación el eje axial 16. La cinta transportadora 9 está accionada por otro motor, y mediante una unidad de control se regula la velocidad de avance de la cinta transportadora 9 y la rotación del rodillo 6 para ir alineando secuencialmente las hileras 7 de orificios 8 del rodillo 6 con las filas 4 de compartimentos 3 del envase 1 , e ir depositando una larva 2 en cada compartimento 3.

La máquina adicionalmente comprende una primera bandeja de recogida 18 que está dispuesta adyacente al rodillo 6 en una posición que se encuentra entre la posición de carga y una posición inmediatamente anterior a la posición de descarga, según el giro de rotación del rodillo 6, para recoger por gravedad larvas 2 que se adhieren sobre la superficie exterior del rodillo 2 sin estar adheridas a los orificios 8.

La máquina adicionalmente también comprende una segunda bandeja de recogida 19 que está dispuesta adyacente al rodillo 6 en una posición inferior a la tolva 5 y alineada verticalmente con la tolva 5, para recoger larvas 2 que se cuelan por un espacio entre la tolva 5 y el rodillo 6.

La tolva 5 y las bandejas de recogida 18 y 19 están dispuestas adyacentes al rodillo 6 y separadas una distancia, dicha distancia tiene aproximadamente el grosor de una larva para permitir la rotación del rodillo con respecto a la tolva 5 y las bandejas 18 y 19 sin dañar las larvas 2. La tolva 5 está dispuesta sobre un eje móvil 20 para trasladar la tolva 5 con respecto al rodillo 6 según un movimiento de vaivén en una dirección transversal T a la dirección de avance A (ver Figura 3 y 5), y distribuir las larvas 2 sobre el rodillo 6. Así, la tolva 5 oscila con respecto al rodillo 6 permitiendo que las larvas 2 de la tolva 5 se distribuyan a lo largo de la superficie exterior del rodillo 6. El eje móvil 20 está unido al bastidor 17 y soporta la tolva 5 mientras que permite el movimiento de vaivén. La tolva 5 está dispuesta en voladizo sobre una parte de la superficie exterior del rodillo 6.

La primera bandeja de recogida 18 está soportada sobre una primera viga 21 que está unida al bastidor 17. La primera bandeja de recogida 18 está dispuesta en voladizo sobre la cinta transportadora 9 y en una posición inferior a una parte del rodillo 6. La segunda bandeja de recogida 19 está soportada sobre una segunda viga 22 que está unida al bastidor 17. La segunda bandeja de recogida 19 está dispuesta en voladizo sobre la cinta transportadora 9 y en una posición inferior a una parte del rodillo 6 y en una posición inferior a la tolva 5 y alineada verticalmente con la tolva 5.

La máquina adicionalmente comprende un sensor 23 dispuesto aguas abajo del rodillo 6 según la dirección de avance A del envase 1 , manteniéndose la rotación del rodillo 6 mientras el sensor 23 está activo. Preferentemente, el sensor 23 es un final de carrera que está dispuesto en un lateral de la cinta transportadora 9 y que está configurado para contactar el envase 1. Ver Figura 6.

La cinta transportadora 9 tiene unas guías 24 en ambos lados que guían los envases 1 en la dirección de avance A. El sensor 23 está dispuesto sobre una guía 24, o ambas guías 24, y aguas abajo del rodillo 6.

La máquina adicionalmente comprende un cajón de recogida 25 que está dispuesto aguas arriba del rodillo 6 en un extremo de la máquina y en una posición inferior a la cinta transportadora 9. El cajón 25 permite recuperar larvas 2 que hayan podido caer fuera del envase 1 sobre la cinta transportadora 9. Ver Figuras 1 y 2.

Las larvas 2 se suministran a la tolva 5 de forma automática a través de un cinta transportadora 26 que está dispuesta en una posición superior a la tolva 5. Ver Figura 2.

Con todo ello así, como se muestra en las Figuras 7a-7d, el procedimiento para rellenar un envase 1 con larvas 2 de insectos comprende las siguientes fases:

- Suministrar las larvas 2 a una tolva 5 que está dispuesta adyacente a un rodillo 6 que tiene unas hileras 7 de orificios 8 en su superficie exterior para adherir una larva 2 en cada orificio 8.

- Aplicar vacío en el interior del rodillo 6 para adherir las larvas 2 a los orificios 8. Ver Figura 7a.

- Mover el envase 1 en una dirección de avance A hacia el rodillo 6, trasladándose el envase 1 por una zona inferior al rodillo 6 y estando dispuesto el rodillo 6 en una posición transversal a la dirección de avance A, y rotar el rodillo 6 de forma sincronizada con el avance del envase 1 desde una posición de carga en la que las larvas 2 de la tolva 5 se adhieren a los orificios 8 del rodillo 6 hasta una posición de descarga en donde una de las hileras 7 de orificios 8 del rodillo 6 queda enfrentada con los compartimientos 3 de una de las filas 4 del envase 1. Ver Figura 7b.

- Retirar el vacío de la hilera 7 de orificios 8 de la posición de descarga para liberar las larvas 2, quedando dispuesta una larva 2 en cada compartimento 3 de la fila 4 del envase 1. Ver Figura 7c.

Preferentemente, se retira el vacío de la hilera 7 de orificios 8 de la posición de descarga y se aplica una corriente de aire a través de esos orificios 8 de la posición de descarga expulsando las larvas 2 hacia los compartimentos 3 del envase 1.

Como se muestra en la Figura 7b, las larvas 2 de la tolva 5 se van adhiriendo a los orificios 8 de las hileras 7 durante la rotación del rodillo 6 desde la posición de carga hasta una posición inmediatamente anterior a la posición de descarga. Durante ese recorrido del rodillo 6, desde la posición de carga hasta la de descarga, unos de los canales 10 están en comunicación fluida con el primer sector 12 del colector fijo 11, de forma que todos los orificios 8 asociados a dichos canales 10 tienen adherida una larva 2. Cuando un canal 10 alcanza la posición de descarga, deja de estar sometido a vacío, y entra en comunicación fluida con el segundo sector 13 del colector fijo 11, aplicándose una corriente de aire a través de dicho canal 10 para expulsar las larvas 2 adheridas a los orificios 8 de dicho canal 10 que se encuentra en la posición de descarga, como se muestra en la Figura 7c. El envase 1 activa el sensor 23 que está dispuesto aguas abajo del rodillo 6 según la dirección de avance A de los envases 1, manteniéndose la rotación del rodillo 6 mientras el sensor 23 está activo. De esta forma, el avance del envase 1 provoca que el rodillo 6 continúe rotando y que las hileras 7 de orificios 8 vayan alcanzando secuencialmente la posición de descarga, y se vayan alineando con las filas 4 de compartimentos 3 del envase 1. La rotación del rodillo 6 se mantiene mientras el sensor 23 detecte la presencia del envase 1 , y por tanto hasta que todos los compartimentos 3 del envase 1 estén rellenos con una larva 2. Cuando el envase 1 deja de contactar el sensor 23, se detiene la rotación del rodillo 6, y continua el avance del envase 1 sobre la cinta transportadora 9 hasta su evacuación fuera de la máquina. Ver Figura 7d.