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Title:
COMPACT, SELF-ADJUSTING NOPAL DETHORNING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/011941
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a compact, self-adjustable nopal dethorning machine which can also be used to dethorn other products. Said machine has an improved cutting system, a compact and efficient compression friction system, a weeding system, a system for evacuating residues, a power unit, an electrical control system and a general safety electric cutoff system for emergencies.

Inventors:
FERNANDEZ FLORES OFELIA (MX)
CASTILLO OCAMPO ROBERTO (MX)
ALBA RANGEL ABIEL (MX)
Application Number:
PCT/MX2004/000056
Publication Date:
February 10, 2005
Filing Date:
July 30, 2004
Export Citation:
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Assignee:
CT DE INVESTIGACION Y ASISTENC (MX)
FERNANDEZ FLORES OFELIA (MX)
CASTILLO OCAMPO ROBERTO (MX)
ALBA RANGEL ABIEL (MX)
International Classes:
A23N7/00; A01G5/00; (IPC1-7): B27L1/00; A23N7/00
Foreign References:
US6016626A2000-01-25
US5454300A1995-10-03
US4549479A1985-10-29
Attorney, Agent or Firm:
Fernandez Flores, Ofelia (Colinas de la Normal, Guadalajara, MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES : Habiendo descrito suficientemente la invención, la cual es novedosa y por lo tanto reclamamos como de nuestra propiedad exclusiva lo contenido en las siguientes cláusulas : 1. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable caracterizada porque esta integrada en una sola estructura, conformada por uno o más módulos desespinadores compactos, donde el nopal es alimentado manualmente al primer módulo desespinador ubicado en la parte superior, desespinando una de las caras del nopal y lo transfiere por caída libre volteándose el nopal 180° hasta un segundo módulo desespinador con tolva guía, ubicado en la parte inferior, para eliminar las espinas de la otra cara, a la salida del segundo módulo se encuentra un sistema desorillador que desespina el contorno de la penca de nopal a su paso por é
1. l. Los residuos generados por el desespínado de ambos módulos son desalojados mediante un sistema de residuos.
2. Además cuenta con una unidad de potencia, un sistema eléctrico de control y un paro general eléctrico de emergencia.
3. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque cada módulo desespinador compacto esta conformado por un sistema de corte mejorado y un sistema de tracción compresión compacto ubicado por encima del sistema de corte.
4. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1, y 2 donde el sistema de corte mejorado esta conformado por un transportador de banda donde se alimenta manualmente el nopal y lo transporta hasta el área de corte para el desespinado de su cara y es recibido por una banda para transportarlo a la salida del módulo, caracterizada porque todo el sistema esta instalado sobre una estructura compacta con tope interior, un área de corte mejorada, motopolea, un rodillo tensor auto ajustable, charolas y un sensor de proximidad.
5. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3 caracterizada porque toda el área de corte mejorada esta montada sobre dos placas insertadas con baleros donde la distancias de la platina, las cuchillas y los rodillos es fijas y optimas entre lrnrn y 50 mm.
6. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3 caracterizada porque bajo cada transportador esta instalada en la estructura una charola (24) para la recolección del agua de lavado.
7. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1, 2 y 3 donde el sistema de traccion compresión compacto y efficiente esta conformado por una cubierta del sistema, una estrucura, un rodillo tensor, un rodillo motriz y rodillos libres, una banda sin fin, todo el sistema esta localizado por encima de la platina ranurada caracterizada porque la estructura tiene guías, deslizadores, seguro con resorte, es compacta y se fija a la estructura del sistema de corte mejorado, tiene una motopolea, un rodillo tensor auto ajustable, dos o más rodillos libres que funciona desplazando al nopal a la vez que lo presiona por medio de los rodillos libres haciéndolos deslizar a través de las cuchillas del sistema de corte mejorado para efectuar el desespinado de la pencas.
8. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 6 caracterizada porque los rodillos libres se acoplan al nopal en forma independiente mediante un novedoso mecanismo en los extremos de cada rodillo que consiste en unas correderas las cuales se desplazan en la ranura de la estructura del sistema, sobre la correderas se ejerce una presión mediante unos resortes y tornillos de ajuste para regular la presión del resorte dependiendo de la profundidad del corte deseado en el nopal.
9. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3 y 6 caracterizada porque el sistema de fjación de la estructura para evitar que se desplace hacia arriba es con las guias de la estructura del sistema de tracción compresión compacto y eficiente que topan en el tope interior de la estructura del sistema de corte mejorado y para el deslizamiento horizontal es por medio del seguro (38) y resorte (39).
10. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3 y 6 caracterizada porque los transportadores de banda de ambos sistemas están accionados por motopoleas donde la unidad de potencia esta dentro de la motopolea en forma compacta y sellada.
11. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3 y 9 donde la banda de alimentación (10) y descarga (11) se encuentran instaladas sobre un rodillo central y otro tensor caracterizada porque, uno de los rodillos tensores indistintamente es la motopolea, siendo ambas bandas la de alimentación y descarga accionadas mediante la misma motopolea y elements de transmisión adecuados.
12. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 3,6 Caracterizada porque los rodillos tensores del sistema de corte mejorado y el sistema de tracción compresión compacto y eficiente, en sus extremos tienen un novedoso sistema de auto tensión con corredera, resorte y tornillo de ajuste.
13. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 2,3 y 6 caracterizada porque cuenta con un sensor de proximidad para que al momento que se deslice el sistema de tracción compresión compacto y efficiente se detenga el rotor.
14. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque cuenta con un paro general eléctrico de emergencia.
15. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque el sistema de control se encuentra por arriba de todos los sistemas.
16. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1, 2, y 3 además caracterizada porque el sistema de desalojo de residuos esta conformado por dos nsportadores helicoidales cada uno con artesa y tolva de alimentación, ubicado por debajo de cada módulo desespinador y más específicamente por debajo del área de corte, donde se reciben los residuos del desespinado, transportándose de cada uno de los transportadores a un ducto para desalojo en común de los residuos. Cada transportador helicoidal es accionado con la misma motopolea del sistema de corte mejorado, utilizando elementos de transmisión adecuados.
17. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1,2 y 7 caracterizada porque el sistema desorillador esta coI£ormado por dos mecanismos idénticos uno frente al otro ubicados a la salida de cualquier módulo desespinador cada uno formado por un brazos de palanca articulado en uno de sus extremos y en el otro extremo del brazo esta en contacto con el contorno de la penca por medio de navajas con seguidor, las cuales pueden ajustarse para la profundidad de corte, la fuerza de presión que los brazos ejercen sobre la penca se logra mediante dos resortes de torsión ubicados en cada extremo del brazo. Cuando la penca es expulsada del sistema de tracción compresión, compacto y efficiente es forzada a avanzar entre los dos brazos articulados, los cuales se abren al paso de la penca logrando el corte de las espinas cuando entra en contacto directo la navaja guiada por el seguider y el contorno de la penca.
18. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque el número de módulos puede varia dependiendo de la capacidad requerida y el espacio disponible manteniendo sus características de operación sin que ello afecte la esencia de la invención.
19. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque se puede ajustar para desespinar otros producto similares de origen vegetal.
20. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque se puede ajustar para descamar pescado.
21. Desespinadora de nopales compacta auto ajustable tal como se reivindico en la cláusula 1 caracterizada porque puede operarse con un solo módulo desespinador y dejando que el proceso de volteo sea manual, adaptándose a requerimientos industriales domésticos y de autoserivico.
Description:
"DESESPINADORA DE NOPALES COMPACTA AUTO AJUSTABLE" Maquinaria para la industria alimenticia en el campo de las hortalizas, en el campo de la industria electromecánica.

ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN : En el aprovechamiento del nopal, la operación de desespinado es una de la etapas indispensables dentro de su procesamiento, esta operación generalmente se realiza en forma manual, lo cual la convierte en el principal cuello de botella, para la industrialización del nopal.

Actualmente existen varios aparatos US5196036 y US6401341 que buscan mejorar el desespinado manual del nopal, sin embargo no resuelven el problema de la contaminación por el manejo del producto y son para procesar cantidades pequeñas A nivel industrial, se conocen varios procesos para pelar hortalizas que utílizan diferentes técnicas como sistemas al vació MX141431, utilizando químicos MX172764 o sistemas mecánicos MX141140, MX158420 que no funcionan para el nopal debido a las-características variables físicas y de firmeza del producto.

Existe una máquina que utiliza cuchillas que pueden procesar el nopal Ex185320, sin embargo presenta varias limitaciones, ya que esta máquina peladora picadora de nopal al quitar la cutícula deja expuesta al aire la pulpa del nopal y se oxida muy fácilmente característica no deseada por el consumidor. Otra desventaja que tiene esta máquina es que la profundidad de corte en la penca del nopal queda fija, no se ajusta automáticamente a la variación de espesor que presenta una penca de nopal y más aun a la variaciones de espesor entre una penca y otra, dando como resultado que en la parte delgada de la penca de nopal quita solo la espina y en la gruesa espina y pulpa, esto ocasiona que el pelado que realiza esta máquina no sea uniforme y además genera un gran desperdicio de producto.

Otra desventaja que se tiene en la peladora picadora de nopal MX 185320 es el desalojo deficient de los residuos de pulpa generados en el corte los cuales tienen características de adherencia y aglutinación que nos les permite fluir con facilidad. Puesto que la descarga de este equipo es horizontal el residuo se atasca continuamente dando problemas a la operación del pelado.

Existe una máquina desespinadora de nopales MX000895 constituida por dos módulos independientes conectados mediante una banda inclinada, toda la máquina requiere de mucho espacio debido a su gran tamaño. Esta máquina cuenta con un sistema de corte poco eficaz debido a que requiere de ajustes continuos en el rotor para la alineación de las cuchillas con respecto a la platina, en los topes y en el sistema de tracción- compresión cada vez que se utiliza una variedad de nopal de diferente forma o tamaño.

Además el sistema de corte esta constituido por elementos de ajuste independientes susceptibles a error en el ensamble, lo que ocasiona fallas y deterioro-en-sus componentes.

Otra desventaja que presenta la desespinadora de nopales MX000895 actualmente es en el sistema de tracción-compresión cuyo principio de compresión es por balanceo de un brazo de palanca con contrapesos ; lo que requiere de mucho espacio y ocasiona que su peso sea considerable. Así mismo esta forma de compresión por balanceo ocasiona una oscilación al paso de la parte más gruesa del nopal, teniendo como consecuencia la desestabilización en su operación. Por o'tro lado la banda del sistema de tracción- compresión es asistida por un rodillo central que hace tracción y presión en las pencas del nopal en sus paso por el sistema de corte, sin embargo la posición óptima de este rodillo para cumplir con ambas funciones no es la misma por lo que no es posible hacer el ajuste para que realice ambas funciones eficientemente.

Estas razones afirman que las máquinas y equipos disponibles hasta el momento no cumplen con los requerimientos necesarios para desespinar los nopales a nivel industrial con óptimos resultados.

Es por esta razón que se diseño la presente máquina desespinadora de nopales compacta y auto ajustable, la cual pretendemos proteger mediante la presente solicitud.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN : Con la finalidad de ayudar a la mejor comprensión de la invención, la presente descripción se acompaña de dibujos con carácter ilustrativos y no limitativos, los cuales representan lo siguiente : La figura 1 Muestra el isométrico la desespinadora de nopales compacta auto ajustable.

La figura 2. Muestra el isométrico del sistema de corte mejorado y transporte.

La figura 3. Muestra el isométrico del sistema de tracción compresión compacto y enciente.

La figura 4. Muestra el isométrico del sistema de residuos.

La figura 5. Muestra el isométrico del sistema desorillador.

La figura 6. Muestra el isométrico de la desespinadora de nopales compacta auto ajustable con un solo módulo desespinador.

La desespinadora de nopales compacta auto ajustable como se muestra en la figura 1 esta integrada en una sola estructu (l) compuesta por uno o más módulos desespinadores compactos, el primer módulo desespinador ubicado en la parte superior (2) desespina una de las caras del nopal y lo transfiere por caída libre volteándose el nopal 180° hasta un segundo módulo desespinador ubicado en la parte inferior (3) con una tolva guía (5), para eliminar las espinas de la otra cara, a la salida del segundo modulo se encuentra un sistema desorillador (6) que retira el contorno de la penca a su paso por el. Los residuos generados por el desespinado de ambos modes son desalojados mediante un sistema de residuos (4). Cuenta con una unidad de potencía (7),

un sistema eléctrico de control (8) y un paro general eléctrico de emergencia (9), la capacidad de la máquina es de 10-600 kg/h.

Los detalles de las partes que integran el módulo desespinador, se puede apreciar en las figuras 2 y 3, el cual esta conformado por un sistema de corte mejorado fig. 2 y un sistema de tracción compresión compacto y eficiente integrados.

El sistema de corte mejorado fig. 2 esta conformado por dos transportadores de banda uno de carga (10) y otro de descarga (11), una motopolea (17), un sensor de proximidad (20), charolas (24), un área de corte conformada por, dos placas inserkias con baleros (13), una flecha giratoria o rotor (14), cuchillas intercambiables con doble filo (15), una platina ranurada con faldones (16), soportado todo el sistema en una estructura compacta con tope interior (12). Donde el tope interior recibe la estructura del sistema de tracción compresión compacto y eficiente para evitar que tenlla movimiento hacia arriba.

El diseño que esta invención propone en el nuevo sistema de corte mejorado, es utilizar dos placas insertadas con balms con distancias fijas y precisas donde se ensamblan el rotor (14), los rodillos libres (18) y (19) y la platina, permitiendo esto que la distancia entre las cuchillas (15), los rodillos libres y la altura de la platina se mantengan fijas en la posición óptima entre 1 y 50 mm lo cual garantiza el corte efectivo y continuo, sin necesidad de ajuste durante la operación de la máquina independientemente de las variaciones en el tamaño, forma y firmeza del producto_ Además este diseño permite mantener el claro entre la platina y las bandas, evitando con ello que la penca se atore a su paso y logrando que se alargue la vida útil de las bandas al no tener la superficie exterior de la banda fricción con partes metálicas, como en otras máquinas conocidas en el mercado.

En este sistema las bandas de alimentación y descarga están soportadas en un rodillo libre y un rodillo tensor auto ajustable mediaste un novedoso mecanismo en sus extremos de corredera (21), resorte (z) y tomillo de ajuste@3) La motopolea (17) en cada módulo desespinador también cumple la función de rodillo tensor auto ajustable en

uno de los transportadores de banda. Las charolas (24) por su parte están ubicadas por debajo de cada transportador de banda para recolectar el agua de lavado de la máquina y desembocarla en el sistema de residuos correspondiente.

Por su parte el sistema de tracción compresión compacto y eficiente fig. 3 consiste en una estructura con guías (25), con deslizadores de plástico (26) y cubierta (40), que soporta un transportador de banda, compuesto por una motopolea (27), un rodillo tensor (28), una banda (29) y dos o más rodillos centrales libres (30) y (3 l), a los cuales w les puede regular la presión que ejercen sobre el nopal mediante un resorte (32), apoyados en corredera (33) en los extremo de cada rodillo, a su vez la presión que ejercen los resortes se regula mediante un tornillo (34).

La separación entre la banda de este sistema y la platina del sistema de corte mejorado se adapta al espesor del nopal por el efecto de los rodillos libres los cuales se desplazan verticalmente, mediante correderas (35) ubicadas en las ranuras de la estructura (25). El diseño novedoso en el sistema de tracción-compresión que esta invención propone, permite que cada rodillo ejerza una presión independíente sobre la penca, ya que de manera auto ajustable se colocan en la posición conveniente según el tamaño, espesor y firmeza de la penca de nopal, para obtener óptimos acabados en el desespinado para cualquier variedad, tamaño o forma de la misma.

Como la banda se destensa por el movimiento de los rodillos libres, el rodillo tensor tiene un sistema de auto tensión con corredera (35) la cual desplazan horizontalmente, resorte (36) que ejerce la presión y tomillo de ajuste (37) ubicado el conjunto corredera, resorte y tornillo en cada extremos del rodillo tensor.

Además cuenta con un seguro (38) con resorte (39) para fijar el sistema de tracción compresión compacto y efficiente a la estructura del sistema de corte mejorado y evitar con ello el desilizamiento del sistema cuando esta operando. A su vez se fija también a la misma estructura mediante las guias de su estructura para evitar que se desplace hacia arriba.

Los sistemas innovadores de corte mejorado y tracción-compresión compacto y efficiente se integran de manera que el sistema de tracción-compresión compacto y eEciente quei apoyado sobre 1a estructura compacta (12) del siSstema de corte mejorado y sobre los deslizadores de plástico (26), lo que permite deslizar la unidad de tracción-compresión en forma horizontal sobre la estructura del sistema de corte mejorado con el fin de darle limpieza o mantenimiento a las cuchillas, rotor y platina del sistema de corte mejorado. A su vez se implemento un sistema de seguridad a través de un sensor de proximidad (20) al rotor (14) para que cuando se retire de su posición-el sistema de tracción-compresión compacto y eficiente detenga el rotor y evitar con ello posibles accidentes con las cuchillas en movimiento.

Adicionalmente en la estructura (12) del sistema de corte mejorado del primer modulo desespinador, se tiene un para de emergencia (9) que detiene por completo todo el sistema eléctrico.

El sistema de control (8) se encuentra ubicado en la estructura (1) por encima de todos los sistemas que componen la máquina por razones ergonómicas y para facilitar la limpieza de la máquina a chorro de agua.

El sistema de desalojo de residuos fig. 4 esta conformado por un transportador helicoidal de cerdas superior (4 con artesa (42) y tolva de alimentación (43) el cual recibe los residuos del sistema de corte mejorado del primer módulo desespinador y otro transportador helicoidal de cerdas inferior (44) con artesa (45) y tolva de alimentación (46) el cual recibe los residuos del sistema de corte mejorado del segundo módulo desespinador, ambos residuos se reciben en un ducto (47) para el desalojo en común de los msmos, cuenta con juntas clamp para desarmar fácilmente el sistema y hacerle limpieza y mantenimiento, ambos transportadores helicoidales se accionan mediante la motopolea del sistema de corte mejorado de cada módulo desespinador respectivamente y elementos de transmisión adecuados.

El sistema desorillador fig. 5 esta conformado por dos sistemas idénticos, colocado uno frente al otro ubicados a los costados de la banda de descarga de cualquier módulo desespinador y el presente es un diseño simple y económico que garantiza el corte de

los bordes sin necesidad de motores o unidades de potencia adícionales, pues se aprovecha el impulso de la penca por parte de las bandas y consiste en un brazo de palanca articulado (48), el centro de rotación para este brazo es un perno (49) ubicados en un extremo del brazo y se encuentran apoyados en la estructura de soporte de las bandas de descarga, cada brazo rota en un plano paralelo al de la banda, el otro extremo del brazo esta en contacto con el contorno de la penca por medio de una navaja (50) con un seguidor (51), la navaja esta fija al brazo mediante una unión atornillada que permite ajustar la profundidad de corte. La fuerza de presión que los brazos ejercen sobre la penca se logra mediante dos resortes de torsión, uno de los resortes (52) esta anclado a un eje, el cuál a su vez esta rígidamente sujeto a la estructura de la banda de descarga, el otro extremo del resorte esta sujeto al brazo mediante una unión atornillada que permite el ajuste de la fuerza ejercida, el segundo resorte de torsión (53) está ubicado en el eje con respecto al cual oscila una mordaza (54) que sujeta la navaja (50) y el seguidor (51), uno de sus extremos del resorte está rígidamente sujeto al brazo y el otro extremos esta sujeto a la mordaza mediante un unión atornillada que permite el ajuste de la fuerza ejercida.

Cuando la penca es expulsada del sistema de tracción compresión compacto y eficiente es forzada a avanæar entre los dos brazos articulados, los cuales se abren al paso de la penca logrando el corte de las espinas cuando entra en contacto directo lanavaja guiada por el seguidor y el contorno de la penca.

Otra alternativa de uso de la máquina desespinadora compacta auto ajustable es simplificar la combinación de los sistemas que conforman la desespinadora auto ajustable fig. 6 incluyendo un solo módulo desespinador de nopales compacto de manera que el operador tome la penca al salir del módulo, la gire y la pase de nuevo para desespinar por ambas caras, la capacídad de un módulo desespinador es de 10 a 250 kgah.