ITTO20120037A1 - Apparato per la macinazione di frutti in guscio - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Apparato per la macinazione di frutti in guscio"

Il presente trovato riguarda un apparato per la macinazione di frutti in guscio quali nocciole, mandorle, pistacchi, e simili, generalmente destinati all'uso nell'industria dolciaria e pasticcera.

E' noto che i frutti in guscio sono diffusamente impiegati nell'industria pasticcera, spesso in scaglie di dimensione variabile mescolate con un impasto di cioccolato od altro impasto dolce. Per tritare il prodotto sono noti mescolatori centrifughi a lame rotanti che rompono i frutti scagliandoli contro la parete del contenitore.

Questo tipo di tritatura produce scaglie di dimensioni ampiamente variabili, da particelle polverizzate a scaglie di dimensioni considerevoli, mentre generalmente si desidera una granulometria il più uniforme possibile. Inoltre, il mescolatore centrifugo tende a surriscaldare il prodotto in lavorazione per effetto delle ripetute collisioni a cui i frutti sono soggetti. Tale circostanza pregiudica le proprietà organolettiche dei frutti, spesso provocando addirittura la separazione del loro contenuto oleoso dal contenuto solido.

Per risolvere i suddetti inconvenienti, EP 0 380 055 descrive una macchina tritatrice munita di due rulli cilindrici contro-rotanti affiancati con assi paralleli, presentanti una molteplicità di costole anulari con bordi affilati e tacche periferiche. I frutti sgusciati vegono versati in una tramoggia e cadono tra i rulli, dove vengono agganciati dalle tacche e frantumati dai bordi affilati delle costole, dopodiché cadono tra i solchi definiti tra le costole. Due estrattori a pettine aventi i denti inseriti obliquamente nei solchi in direzione contraria al senso di rotazione dei rulli, dal lato di uscita del prodotto, raschiano le costole garantendo che i solchi siano sempre liberi, senza rischio di ostruzione da parte di residui di prodotto.

La macchina descritta in EP 0 380 055 è effettivamente in grado di frantumare i frutti in scaglie di diametro uniforme di 1-1,5 mm, senza surriscaldarli o maltrattarli, così da conservare le proprietà organolettiche del prodotto e non provocare la separazione dell'olio.

Tuttavia, per la preparazione di certuni prodotti, quali creme di nocciole, i frutti devono essere polverizzati in particelle uniformi di dimensioni notevolmente inferiori, dell'ordine di alcune decine di micron, il ché rende ancora più difficile lavorare il prodotto senza surriscaldarlo o comprometterne le proprietà organolettiche, come purtroppo può capitare, p.es., nei trituratoli a sfere spesso utilizzati a questo scopo, che peraltro hanno l'ulteriore inconveniente di essere molto rumorosi.

Pertanto, lo scopo principale del presente trovato è quello di realizzare un apparato che sia in grado di macinare frutti in guscio in particelle uniformi di dimensioni dell'ordine di alcune decine di micron, senza separare la frazione oleosa dalla frazione solida e più in generale senza sottoporre il prodotto a surriscaldamenti 0 maltrattamenti che possano comprometterne le proprietà organolettiche, così da restituire un'amalgama omogenea a granulometria fine di elevata qualità e adatta alla preparazione di prodotti quali creme di nocciole e simili.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un apparato che abbia una resa elevata e un ridottissimo scarto anche quando opera con piccole quantità di materiale, in modo da essere adatto anche ad un impiego sporadico e/o a produzioni di bassa portata.

Ancora uno scopo è quello di realizzare un apparato che permetta di regolare con semplicità la granulometria del prodotto restituito.

Non ultimo scopo è quello di realizzare un apparato che sia di facile pulizia.

1 suddetti scopi ed altri vantaggi, quali risulteranno più chiaramente dal seguito della descrizione, sono raggiunti da un apparato per la macinazione di frutti in guscio avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 1, mentre le rivendicazioni dipendenti definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, ancorché secondarie.

Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato con riferimento ad alcune realizzazioni preferite ma non esclusive, illustrate a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

- la Fig. 1 è una vista prospettica di un apparato per la macinazione di frutti in guscio secondo il trovato;

- la Fig. 2 è una vista in elevazione laterale dell'apparato di Fig. 1;

- la Fig. 3 è una vista in sezione di Fig. 2 lungo l'asse ΙΙΙ-Ι , in scala ingrandita;

- la Fig. 4 è una vista simile alla Fig. 1 illustrante l'apparato secondo il trovato in una diversa configurazione;

- la Fig. 5 illustra in pianta un componente dell'apparato secondo una variante del trovato.

Con riferimento alle Figure sopra elencate, un apparato 10 per la macinazione di frutti in guscio comprende un telaio 12 presentante una parte fissa 12a e una parte mobile 12b.

La parte fissa 12a del telaio presenta una base rettangolare 13 provvista di due longheroni laterali 14, 16, di una traversa anteriore 18 e di una traversa posteriore 20 delimitanti rispettivamente l'estremità anteriore e l'estremità posteriore della base 13, e di una traversa intermedia 22. Sulla base 13 sono saldati due montanti posteriori 24, 26 e due montanti anteriori 28, 30 ergentisi rispettivamente dai due vertici posteriori della base e da rispettivi punti intermedi dei longheroni 14, 16. Le estremità superiori di ogni coppia di montanti sullo stesso lato sono interconnesse da altri due longheroni 32, 34, tra i quali si estendono una traversa posteriore 36, una traversa anteriore 38 ed una traversa intermedia 40. Quest'ultima è allineata sopra la traversa intermedia 22 della base 13, alla quale è collegata da due pilastri 4 la, 41b, ed è distanziata longitudinalmente dalla traversa anteriore 38 solo di alcuni centimetri. Il telaio fisso 12 è montato su rotelle quali 42.

La parte mobile 12b del telaio 12 è montata sopra la parte fissa 12a e presenta profilo rettangolare con una base inferiore 46 ed una base superiore 48 unite ai vertici da due colonne anteriori 50, 51 e due colonne posteriori 52, 53. Alle due colonne anteriori 50, 51 della parte mobile 12b sono fissate rispettive barre di guida verticali 54, 56 che sono inserite scorrevolmente in rispettivi manicotti di guida verticali 58, 60 fissati ai due montanti anteriori 28, 30 del telaio fisso 12. La parte mobile 12b del telaio può traslare verticalmente rispetto alla parte fissa, guidata dall'impegno delle barre verticali 54, 56 nei rispettivi manicotti 58, 60, su comando di una coppia di attuatoli verticali elettrici quale 64 operativamente collegati tra i longheroni superiori 32, 34 della parte fissa 12a e la base inferiore 46 della parte mobile 12b. A seconda delle dimensioni delle pietre, gli attuatori elettrici potrebbero essere sostituiti da dispositivi di sollevamento manuali, p.es., dispositivi a vite azionabili tramite manovella.

La base superiore 48 della parte mobile 12b del telaio supporta orizzontalmente una piastra di supporto discoidale 66 poggiante, tramite spessori quali 67, su due longheroni laterali 48a, 48b e su due travi diagonali quale 48c estendentisi tra i longheroni laterali 48a, 48b ed una traversa posteriore 48f. Sulla piastra di supporto 66 è montata una macchina tritatrice 68 del tipo noto descritto in EP 0 380055.

La macchina tritatrice 68 comprende una struttura 70 che supporta girevolmente una prima coppia di rulli 72 paralleli tra loro, sopra i quali può essere disposta una tramoggia (non illustrata). I rulli 72 presentano costole anulari 76 sulle loro superfici laterali, tutte di eguale larghezza ed altezza, e presentano i bordi affilati. Gli intervalli tra costole adiacenti lungo la direzione longitudinale dei rulli sono uguali tra loro ed uguali allo spessore della costola. Su ogni rullo sono pertanto definiti una serie di solchi complementari alle costole.

La distanza tra gli assi dei rulli è sostanzialmente pari alla somma dei raggi dei rulli in corrispondenza delle cime delle costole, e le costole di un rullo sono sfalsate longitudinalmente di una distanza pari allo spessore di una costola rispetto alle costole dell'altro rullo.

Allo scopo di garantire una presa più stabile del prodotto, ogni costola ha diverse tacche 78 sulla periferia, ognuna delimitata da un lato sostanzialmente radiale alla costola e da un altro lato sostanzialmente tangenziale ad essa. Le tacche 78 sono allineate tra loro longitudinalmente ma i due rulli sono disposti in modo che le tacche su un rullo siano angolarmente sfalsate rispetto alle tacche sull'altro rullo.

I due rulli 72 sono azionati per ruotare in sensi opposti alla medesima velocità da un motoriduttore 80, tramite ingranaggi di trasmissione di uso convenzionale, complessivamente indicati con 82.

La struttura 70 supporta inoltre una prima coppia di pettini 84 provvisti di denti che sono inseriti obliquamente nei solchi dei rulli per agire da raschiatori del prodotto macinato che potrebbe attaccarsi al fondo ed alle pareti dei solchi.

Sotto la prima coppia di rulli 72 è supportata una seconda coppia di rulli 86, differenti dai primi per il fatto che le costole sono più sottili e corrispondentemente più ravvicinate tra loro, e le tacche sono meno profonde.

Anche i rulli di questa seconda coppia sono vincolati a ruotare in sensi opposti dal motoriduttore 80 tramite gli ingranaggi di trasmissione 82. Inoltre, è disposta una seconda coppia di pettini 88 per raschiare la seconda coppia di rulli 86.

L'apparato secondo il trovato comprende un dispositivo di macinazione 90 che è alloggiato all'interno del telaio 12 ed è destinato a ricevere il prodotto frantumato in uscita dalla macchina tritatrice 22.

A tale scopo, sotto la coppia di rulli inferiori 86 è disposto uno scivolo 92 che convoglia il materiale in uscita dalla macchina tritatrice 68 in un condotto verticale 94 sfociante in un foro 96 praticato al centro della piastra 66, alla quale il condotto verticale 94 è saldato. Nel condotto verticale 94 è ricevuta una coclea 98 trascinata da un secondo motoriduttore 100. Il secondo motoriduttore 100 è staffato alla struttura 70 che supporta la macchina tritatrice 68 ma, per semplicità d'illustrazione, nelle Figure non è illustrato lo staffaggio che rientra nella normale pratica del tecnico del ramo. Il condotto verticale 94 e la coclea 98 sono dimensionati in modo che il primo riceva la seconda con accoppiamento preciso.

Il dispositivo di macinazione 90 comprende due blocchi cilindrici di pietra appiattiti in forma di dischi 102, 104, sovrapposti coassialmente con asse verticale. Il disco superiore 104 è imbullonato alla piastra discoidale 66 e presenta un foro centrale 106 allineato al foro 96 sulla piastra, nel quale foro 106 si protende la coclea 98. Il disco inferiore 102 è imbullonato ad una piattaforma discoidale rotante 108, che è saldata all'estremità superiore flangiata 109 di un albero motorizzato verticale 110 inserito tra le due traverse intermedie superiori 38, 40 della parte fissa 12a del telaio 12. L'albero verticale 110 è girevolmente supportato da una ralla 112, su cui poggia la sua estremità superiore flangiata 109, e da due cuscinetti radiali 114, 116 impenganti l'albero 110 rispettivamente alla sua estremità inferiore ed in un punto intermedio. La ralla 112 è montata su una tavola 118 fissata a ponte tra le due traverse intermedie superiori 38, 40 e presentante un foro 120 in cui si inserisce l'albero 110. L'albero 110 è trascinato in rotazione da un terzo motori duttore 122 tramite una trasmissione a cinghia 124 che impegna l'albero tra i due cuscinetti 114, 116. Preferibilmente, la coclea 98 e il disco inferiore 102 ruotano in sensi opposti

Vantaggiosamente, la superficie inferiore del disco superiore 104 presenta una depressione centrale 126 estendentesi su un'area circolare di diametro preferibilmente compreso tra 1/5 e 4/5 del diametro del disco, più preferibilmente circa 3/5. La depressione 126 presenta un profilo conico avente una profondità massima di circa 10 mm in corrispondenza del foro centrale 120 del disco, al quale si collega tramite un bordo arrotondato 127, la quale profondità si riduce progressivamente fino a raccordarsi ad una superficie anulare piana 128 esterna alla depressione 126. La superficie anulare piana 128 è a contatto con la superficie superiore 129 del disco inferiore 102 ad essa contrapposta, in modo da strisciare tangenzialmente contro di essa quando il disco inferiore viene messo in rotazione. Pertanto, tra i dischi 102, 104 è definita un intercapedine G che ha un'altezza di circa 10 mm in corrispondenza del foro centrale e si riduce progressivamente verso l'esterno fino ad annullarsi, a meno delle naturali irregolarità presenti sulle superfici contrapposte delle pietre, nella zona di contatto tra i dischi.

La piastra discoidale 66 supporta una lama 130 che è premuta obliquamente, in direzione opposta al senso di rotazione della lastra inferiore 102, contro le pareti perimetrali cilindriche dei dischi nella zona di contatto tra essi, in modo da raschiare il prodotto in uscita facendolo cadere, p.es., in una vasca di raccolta (non illustrata).

Preferibilmente, i dischi 102, 104 sono realizzati in diorite.

Si descriverà ora il funzionamento dell'apparato secondo il trovato con riferimento alla lavorazione di nocciole, benché l'apparato possa essere utilizzato altrettanto efficacemente per macinare anche altra frutta in guscio quali mandorle, pistacchi, e simili.

Le nocciole sgusciate passano prima tra i due rulli superiori 72, dai quali ricevono una tritatura grossolana secondo quanto descritto nel succitato brevetto anteriore EP 0 380 055, e poi tra i due rulli inferiori 86, che sminuzzano ulteriormente le scaglie uscenti dai due rulli superiori 72 riducendole ad un diametro di circa 1-1,5 mm. Il materiale in uscita dalla macchina tritatrice 22 cade nello scivolo 92 ed entra nel condotto verticale 94, dove viene spinto verso il basso dalla coclea 98. Una volta attraversato il condotto verticale 94, il foro 96 sulla piastra 66 ed il foro centrale 106 sul disco superiore 104, il materiale è forzato ad inserirsi nell'intercapedine G definita tra la depressione 126 sul disco superiore 104 e la superficie superiore 129 del disco inferiore 102 e, soggetto anche alla forza centrifuga, segue un percorso uscente pressoché spiraliforme fino a sfociare in corrispondenza delle pareti perimetrali dei dischi. Lungo il percorso, il materiale viene ridotto in particelle di diametro sempre più piccolo fino ad essere sostanzialmente polverizzato nel passare tra la superficie anulare esterna 128 del disco superiore 104 e la superficie superiore 129 del disco inferiore 102, le quali superfici strisciano tangenzialmente l'una sull'altra. Il prodotto uscente, che ha la consistenza di un'amalgama umida e pertanto resta attaccato alle pareti esterne delle lastre, viene raschiato via dalla lama 130 per essere raccolto.

Grazie alla riduzione progressiva dell'altezza dell'intercapedine definita tra i dischi 102, 104, lungo il percorso il materiale viene frantumato in modo graduale e dolce senza subire maltrattamenti o traumi che possono comprometterne le proprietà organolettiche, salvaguardando così la qualità del prodotto.

Per la pulizia dei dischi, si azionano gli attuatori 62, 64 in modo da sollevare la parte mobile 12b del telaio, che porta solidale il disco superiore 104, e quindi si puliscono le superfici operative dei dischi, p.es., con un getto d'acqua.

Il prodotto in uscita dall'apparato secondo il trovato si presenta come un'amalgama umida e omogenea, con una granulometria generalmente fine che è regolabile variando la velocità di rotazione della coclea 98. Per esempio, si è riscontrato in pratica che in una macchina munita di due dischi da 1 m di diametro, un aumento del 20% circa nella velocità della coclea, p.es., da 46 giri/min a 56 giri/min, può causare un aumento anche del 700% e più nel diametro delle particelle, p.es., da 20 μιη a 150 μιη.

Inoltre, l'apparato descritto presenta un'altissima resa anche quando vengono introdotte poche manciate di frutti, risultando particolarmente adatto anche ad un impiego sporadico e/o a produzioni di bassa portata.

Non da ultimo, l'apparato secondo il trovato presenta una ridotta rumorosità, dell'ordine 50 dB.

In una variante del trovato illustrata in Fig. 5, per agevolare la fuoriuscita del materiale, la superficie superiore 229 della lastra inferiore 202 presenta una raggiera di solchi S estendentisi sostanzialmente dal centro della pietra fino ad alcuni centimetri, p.es., 5 cm nel caso di una lastra di 1 metro di diametro, oltre l'inizio della zona anulare di contatto tra le pietre. I solchi sono equidistanziati angolarmente tra loro, presentano un profilo arcuato con concavità rivolta nella direzione di rotazione, indicata dalla freccia in Fig. 5, ed hanno preferibilmente una profondità di circa 2 mm.

Si sono descritte alcune realizzazioni preferite del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare diverse modifiche e varianti nell'ambito delle rivendicazioni. In particolare, è sottinteso che la macchina che esegue la tritatura preliminare non è oggetto della presente invenzione e potrebbe anche costituire un dispositivo a se' stante esterno all'apparato ed eventualmente di tipo diverso dalla macchina tritatrice descritta in EP 0 380 055, p.es. un trituratore a lame rotanti. Inoltre, benché nella realizzazione descritta la macchina tritatrice 22, la coclea 98 e la lastra inferiore 102 siano azionati da rispettivi motoriduttori, essi potrebbero anche essere azionati da un unico motore, tramite organi di trasmissione e riduzioni di uso convenzionale quali potranno facilmente essere escogitati dal normale tecnico del ramo. Inoltre, su un apparato di piccole dimensioni, la coclea e il disco rotante potrebbero anche essere azionati manualmente, p.es., tramite un meccanismo a manovella di tipo convenzionale. Ancora, i blocchi di pietra, a seconda delle circostanze, potrebbero essere più o meno spessi e presentare spessori anche diversi tra loro. Inoltre, i due blocchi di pietra potrebbero essere entrambi trascinati in rotazione in sensi opposti.

Claims (13)

1. "Apparato per la macinazione di frutti in guscio" Rivendicazioni 1. Apparato per la macinazione di frutti in guscio, caratterizzato dal fatto di comprendere un telaio (12) supportante due blocchi cilindrici di pietra (102, 104) ad asse verticale sovrapposti coassialmente e con rispettive superfici contrapposte (128, 129) sostanzialmente in contatto tra loro, almeno uno di detti blocchi (102) essendo trascinato in rotazione attorno al proprio asse in rapporto di strisciamento tangenziale sull'altro blocco (104) da primi mezzi di azionamento (122, 124), e dal fatto che almeno uno di detti blocchi (104) presenta un foro (106) per l'inserimento di frutti in guscio precedentemente sgusciati tra dette superfici contrapposte (128, 129), detti frutti essendo destinati ad essere polverizzati per attrito contro dette superfici contrapposte (128, 129) e a fuoriuscire in corrispondenza delle pareti perimetrali cilindriche dei blocchi (102, 104) nella zona di contatto tra essi.
2. 2. Apparato secondo la riendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette superfici contrapposte presenta una depressione circolare (126) avente una profondità che si riduce progressivamente dal centro della superficie fino a raccordarsi ad un'area circostante anulare piana (128).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta depressione (126) ha un diametro compreso tra 1/5 e 4/5 del diametro del blocco.
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta depressione (126) ha un diametro sostanzialmente pari a 3/5 del diametro del blocco.
5. 5. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di alimentazione (98) atti a forzare l'inserimento dei frutti tra dette superfici contrapposte (128, 129).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di alimentazione comprendono una coclea (98) supportata girevolmente in un condotto (94) sfociante in detto foro (96) e trascinata in rotazione da secondi mezzi di azionamento (100).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che solo uno di detti blocchi (102) è rotante e detta coclea (98) è trascinata in rotazione in senso opposto rispetto a detto blocco rotante (102).
8. 8. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-7, caratterizzato dal fatto che detti blocchi (102, 104) sono supportati da rispettive parti (12a, 12b) del telaio (12) guidate da mezzi di guida (54, 56, 58, 60) ad allontanarsi assialmente l'una dall'altra a scopo d'ispezione/pulizia di dette superfìci contrapposte.
9. 9. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-8, caratterizzato dal fatto di comprendere una lama (130) premuta contro le pareti perimetrali cilindriche di detti blocchi (102, 104) nella zona di contatto tra essi per raschiare il prodotto in uscita.
10. 10. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-9, caratterizzato dal fatto di comprendere una macchina tritatrice (22) disposta operativamente a monte di detti blocchi (102, 104) per alimentare frutti sminuzzati in detto foro (106), e munita di almeno una coppia di rulli paralleli contro-rotanti (72, 86) muniti di costole anulari con bordi affilati tra le quali sono definite scanalature anulari, la distanza tra gli assi dei rulli essendo sostanzialmente pari alla somma dei raggi dei rulli in corrispondenza delle cime delle costole, e le costole di un rullo essendo disposte di fronte alle scanalature sull'altro rullo.
11. 11. Apparato secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta macchina tritatrice comprende due di dette coppie di rulli paralleli controrotanti (72, 86) operativamente disposte in serie, le costole e le scanalature dei rulli a valle (86) avendo uno spessore inferiore rispetto alle costole e alle scanalature dei rulli a monte (72).
12. 12. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-11, caratterizzato dal fatto che almeno una di dette superfìci contrapposte presenta una raggiera di solchi (S) equidistanziati angolarmente.
13. 13. Apparato secondo una delle rivendicazioni 2-12, caratterizzato dal fatto che detta depressione circolare è ricavata solo su uno di detti blocchi (104), e dal fatto che detti solchi (S) sono praticati sull'altro di detti blocchi (102), hanno profilo arcuato con concavità rivolta nella direzione di rotazione, e si estendono sostanzialmente dal centro del rispettivo blocco (102) alla zona di contatto con detta zona anulare piana (128) dell'altro blocco (104), nella quale si estendono per un breve tratto.