HILERA DE EXTRUSION.(ES2189921)

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OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
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kInt. Cl. : A21C 3/04
11 Número de publicación:
2 189 921
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ESPAÑA
A23P 1/12
A21C 11/16
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
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kNúmero de solicitud europea: 97202715.5
kFecha de presentación: 31.08.1997
kNúmero de publicación de la solicitud: 0 898 890
kFecha de publicación de la solicitud: 03.03.1999
T3
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54 Tı́tulo: Hilera de extrusión.
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73 Titular/es:
SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.
Case Postale 353
1800 Vevey, CH
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72 Inventor/es: Deutsch, Roman;
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74 Agente: Isern Jara, Jorge
45 Fecha de la publicación de la mención BOPI:
16.07.2003
45 Fecha de la publicación del folleto de patente:
ES 2 189 921 T3
16.07.2003
Aviso:
k
Heck, Ernst y
Horisberger, Jean
k
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes,
de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina
Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar
motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de
oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
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ES 2 189 921 T3
DESCRIPCION
Hilera de extrusión.
La presente invención tiene por objeto una hilera de extrusión, un extrusor que comprende por
lo menos una tal hilera y un producto susceptible de obtenerse por extrusión a través de una tal
hilera.
EP 0.169.126 (CLEXTRAL) describe un procedimiento y una instalación para la fabricación
de un producto alimenticio compuesto a partir
de una caldera-extrusor monotornillo o bitornillo, en la cual se trata un flujo de material en
una primera zona de tratamiento tradicional de
la caldera-extrusor, ese flujo se divide en dos en
una segunda zona que comprende dos cámaras
de tratamiento paralelas y distintas, se tratan los
flujos, principalmente coloreados de manera diferente en sus cámaras de tratamiento respectivas y
los flujos se reunen a raiz de su extrusión a través
de una hilera con orificio de salida único o una
hilera de coextrusión.
WO 94 14324 A describe una hilera de coextrusión que comprende una placa frontal amovible que presenta un vaciado circular que rodea el
extremo de un tubo de extrusión concéntrico, ensanchándose el vaciado circular hacia el interior y
definiendo con relación a la superficie exterior del
tubo un orificio de extrusión anular generalmente
cónico convergente.
EP-A-0.434.983 describe una hilera de coextrusión en la cual dos conductos de extrusión respectivamente axial y coaxial, alimentados por medio de cámaras de distribución adecuadas, desembocan en un paso tubular único que termina en
un orificio de extrusión circular único, del cual
puede desembocar un producto tubular lleno de
una guarnición central.
La presente invención tiene por objeto proponer una hilera de extrusión que permite producir, por extrusión de un material unitario, un
producto que presenta una forma tridimensional
particularmente atractiva, a saber, una forma general de núcleo rodeado por un anillo.
A este efecto, la hilera de extrusión según la
presente invención, que comprende un diafragma
de alimentación que se abre sobre una cámara de
distribución que comunica, por una parte, con
un conducto de extrusión central generalmente
cónico convergente, por medio de un diafragma
central circular de preexpansión y/o deceleración,
y que comunica, por otra parte, con por lo menos
un conducto de extrusión tubular coaxial generalmente cónico convergente, por medio de por lo
menos un diafragma anular de preexpansión y/o
deceleración, presentando los conductos de extrusión central y tubular coaxial respectivos orificios de salida central y anular concéntricos, es
destacable por el hecho de que la abertura de los
diafragmas de preexpansión y/o deceleración y/o
de los orificios de salida, y/o la distancia entre los
planos de los orificios de salida son ajustables de
modo que el recorte simultáneo de una mecha central que desemboca del orificio de salida central y
de una mecha tubular coaxial que desemboca de
salida anular produzca un núcleo rodeado de un
anillo solidario de su contorno.
Asimismo, el extrusor según la presente inven2
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ción comprende un manguito alargado que encierra uno o dos tornillos de tratamiento y por lo
menos una tal hilera de extrusión.
Finalmente, el producto según la presente invención, susceptible de obtenerse por extrusión a
través de una tal hilera, presenta la forma general
de un núcleo rodeado de un anillo.
En la presente exposición, el término “diafragma” debe entenderse como un elemento de
conducto cuyo diámetro se proyecta sobre un orificio de abertura reducida, realizable principalmente bajo la forma de un inserto en el que está
provisto un orificio en el cual converge una pared
generalmente cónica hacia arriba y del cual diverge una pared generalmente cónica hacia abajo.
La expresión “preexpansión y/o deceleración”
significa una expansión preliminar y/o una deceleración de una masa de material tratada en un
extrusor que se produce en un estado intermedio,
antes de la salida de la hilera de extrusión. Una
tal preexpansión y/o una tal desaceleración puede
provocarse por el paso de la masa a través del diafragma que desemboca en un espacio o cámara de
preexpansión y/o deceleración definido por una
pared divergente tal como la mencionada anteriormente o en un espacio todavı́a mayor previsto
inmediatamente abajo del diafragma, por ejemplo.
La expresión “orificios de salida central y anular concéntrico” significa un orificio de salida central, situado en un plano generalmente perpendicular al eje de la hilera y centrado sobre ese eje,
y por lo menos un orificio anular, situado igualmente en un plano generalmente perpendicular al
eje de la hilera y centrado también sobre ese eje.
Estos orificios pueden presentar formas variadas,
tales como cı́rculo, óvalo, elipse, corazón, triángulo, ocho, pétalos de flores y sus combinaciones,
tal como una margarita con un orificio central circular y un orificio anular en forma de pétalos, por
ejemplo.
La expresión “tornillos de tratamiento” debe
entenderse como el o los tornillos del extrusor movidos en rotación en el interior de una abertura
o de dos aberturas secantes previstas en el manguito y sobre el cual o los cuales se fijan órganos
de tratamiento, tales como hilillos enrollados en
hélice alrededor de su eje. La configuración, el
paso, la profundidad y el sentido de tales hilillos
pueden preverse de diversas maneras a lo largo del
eje, de manera que defina zonas de tratamiento
diversas, tales como transporte, humidificación,
mezcla, cizallamiento, compresión y/o cocción,
por ejemplo. Tales tornillos pueden realizarse de
una sola pieza o por acoplamiento de elementos
montados sucesivamente sobre un eje, por ejemplo.
En una forma de realización de la presente
hilera que comprende un conducto de extrusión
tubular coaxial, la abertura de los diafragmas de
preexpansión y/o deceleración y/o de los orificios
de salida, y/o la distancia entre los planos de los
orificios de salida son ajustables de manera que el
recorte simultáneo de una mecha central que desemboca del orificio de salida central y de una mecha tubular coaxial que desemboca de un orificio
de salida anular concéntrica produzca un núcleo
rodeado de un anillo solidario de su contorno.
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En otra forma de realización preferida de la hilera que comprende varios conductos de extrusión
tubulares coaxiales, la abertura de los diafragmas
de preexpansión y/o deceleración y/o de los orificios de salida, y/o la distancia entre los planos de los orificios de salida son ajustables de
manera que el recorte simultáneo de un cordón
central que desemboca del orificio de salida central y de varios cordones tubulares coaxiales que
desembocan de varios orificios de salida anulares concéntricos produzca un núcleo rodeado de
varios anillos concéntricos solidarios progresivamente.
La ajustabilidad de esas aberturas y distancias
puede permitir igualmente influenciar la textura
del producto, en particular el grado de expansión
de un producto cocido-extruı́do, por ejemplo.
Se puede suponer que un ajuste adecuado de
esas aberturas y distancias que permite producir un núcleo rodeado de un anillo solidario de
su contorno o un núcleo rodeado de varios anillos concéntricos solidarios progresivamente es un
ajuste que confiere a los cordones salientes del orificio central y del orificio anular concéntrico unas
velocidades respectivas notablemente diferentes,
por ejemplo.
En la presente hilera, el conducto de extrusión
central puede delimitarse por la pared interior de
un tubo interior y un conducto de extrusión tubular coaxial puede estar delimitado por la pared
interior de un tubo exterior y por la pared exterior de un tubo interior, por ejemplo.
El orificio de salida central puede estar delimitado por el extremo de un tubo interior y un
orificio de salida anular puede estar delimitado
por los extremos de tubos interior y exterior.
La abertura de los diafragmas de preexpansión y/o deceleración puede ajustarse por substitución de insertos en los cuales se forman dichos
diafragmas.
La abertura de los orificios de salida puede
ajustarse por substitución de tubos de conducción
interior y exterior.
Finalmente, la distancia entre los planos de
los orificios de salida puede ajustarse por desplazamiento axual relativo de tubos de conducción
interior y exterior.
El extrusor según la presente invención comprende, pues, un manguito alargado que encierra
uno o dos tornillos de tratamiento, y por lo menos
una hilera de extrusión según la presente invención. Con preferencia, comprende además medios
de recorte que pueden realizarse en forma de un
cuchillo rotativo que gire contra los orificios de
salida, por ejemplo.
En una forma de realización preferida del extrusor que comprende varias hileras, una parte
situada en la zona inferior del manguito que encierra un extremo inferior del o de los tornillo/s
de tratamiento termina en una placa frontal solidaria del manguito en la cual se prevé un orificio
de predistribución que se abre sobre una cámara
de predistribución que comunica con las cámaras
de distribución de las hileras por medio de los
diafragmas de alimentación.
El orificio de predistribución puede abrirse sobre la cámara de predistribución por medio de un
diafragma de predistribución que puede ser ajus-
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table por susbtitución de un inserto en el cual se
forma, por ejemplo.
El producto según la presente invención susceptible de obtenerse por extrusión a través de la
presente hilera presenta, pues, la forma general
de un núcleo rodeado de un anillo.
Con preferencia, el producto se obtiene por extrusión de un material destinado a la alimentación
humana o animal tratado de manera adecuada
por los tornillos de tratamiento de un extrusor
que proporcionan además la energı́a mecánica necesaria para hacerlo pasar a través de la hilera.
Se pueden prever diversas formas de realizaciones particulares del presente producto, tales
como cereales cocidos-extruidos, pastas alimenticias, croquetas para animales de compañı́a o
gránulos para animales de crı́a, como reses de ganado, aves de corral o pescado, por ejemplo.
En una forma de realización preferida, el presente producto es un cereal expandido para desayunos susceptible de obtenerse por cocciónextrusión de una mezcla a base de harina de cereal y de agua en una caldera-extrusora que comprende una o varias hileras según la presente invención.
Una mezcla de esta clase a base de harina y
de agua puede comprender de 7 a 20 % de agua,
hasta un 70 % de harina de maı́z, hasta un 70 %
de harina de trigo, hasta un 12 % de sacarosa,
hasta un 10 % de aceite, ası́ como sal, especias
y oligoelementos, por ejemplo. Se puede utilizar
también harina de arroz, de avena, de cebada y/o
de patata y agregarle otros ingredientes como almidones, glucosa, malta, grasas, agentes colorantes y/o agentes aromatizantes, por ejemplo.
La cocción-extrusión puede realizarse en una
caldera-extrusor que presente una relación longitud/diámetro de los tornillos de 10/14 aproximadamente, con una velocidad de rotación de los
tornillos de 140-250 rpm, bajo una presión de 40180 bar, a 105-180◦C y con un contenido de agua
en el producto a la salida de la hilera comprendido
entre 5 y 12 %, por ejemplo.
La hilera, el extrusor y el producto según la
presente invención se describen a continuación
con referencia a los dibujos adjuntos, que se citan a tı́tulo de ejemplo y en los cuales:
Las figuras 1 y 2 son dos vistas en sección
axial de una misma forma de realización de la
hilera, correspondientes a dos posiciones relativas
diferentes de los orificios de salida.
La figura 3 es una vista en sección axial parcial
de una forma de realización de un extrusor que
comprende varias hileras.
La figura 4 es una vista delantera de una forma
de realización del producto.
La figura 5 es una vista lateral de la forma de
realización del producto representada en la figura
4.
La figura 6 es una vista delantera de diferentes
formas de realización del producto.
Las figuras 7 y 8 son una vista en sección según
la lı́nea VI-VI de dos formas de realización particulares del producto en forma de triángulo representado en la figura 6, y
La figura 9 es una vista frontal de otra forma
de realización del producto.
En la forma de realización representada en las
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figuras 1 y 2, la hilera de extrusión comprende un
diafragma de alimentación 6 que se abre sobre una
cámara de distribución 1 que comunica por una
parte con un conducto de extrusión central 3 generalmente cónico convergente, por medio de un
diafragma central circular 2 de preexpansión y/o
de deceleración, y que comunica por otra parte
con un conducto de extrusión tubular coaxial 5
generalmente cónico convergente, por medio de
un diafragma anular 4 de preexpansión y/o deceleración, presentando los conductos de extrusión
central 3 y tubular coaxial 5 unos orificios de salida respectivos central 7 y anular 9, concéntricos.
El conducto de extrusión central 3 está delimitado por la pared interior de un tubo de conducción interior 70. El conducto de extrusión tubular coaxial 5 está delimitado por la pared interior de un tubo de conducción exterior 90 y por
la pared exterior del tubo de conducción interior
70.
El tubo interior de conducción 70 es solidario de un disco de posicionado 71 perforado con
orificios 72 que aseguran la comunicación entre la
cámara de distribución 1 y el orificio anular 41
del diafragma anular 4.
El orificio de salida central 7 está delimitado
por el extremo del tubo de conducción interior 70.
El orificio de salida anular 9 está delimitado por
los extremos de los tubos de conducción interior
y exterior 70 y 90.
La distancia entre los planos de los orificios
de salida 7 y 9 es regulable por desplazamiento
axial relativo de los tubos de conducción interior
70 y exterior 90. En este caso, el desplazamiento
axial del tubo de conducción interior 70 respecto
al tubo exterior 90 es regulable por medio de un
anillo de compensación tal como el anillo 73, que
se puede situar detrás (figura 1) o delante (figura
2) del disco de posicionado.
Ası́, en la posición representada en la figura 1, los orificios de salida central 7 y anular
concéntrica 9 están situados en un mismo plano,
mientras que en la posición representada en la figura 2 el orificio de salida central 7 está situado en
retirada del orificio de salida anular concéntrico 9.
La abertura de los diafragmas de preexpansión y/o deceleración 2 y 4 es ajustable por substitución de insertos en los cuales se forman dichos
diafragmas.
La abertura de los orificios de salida es ajustable por substitución de tubos de conducción interior 70 y exterior 90.
En la forma de realización representada en la
figura 3, el extrusor comprende un manguito alargado (no representado) que encierra uno o dos
tornillos de tratamiento (no representados) y varias hileras de extrusión tales como las representadas en las figuras 1 y 2. La parte de la zona
de más abajo del manguito que encierra la parte
de la zona de más arriba del o de los tornillo/s
de tratamiento termina en una placa frontal 12
solidaria del manguito en la cual se prevé un orificio de predistribución 121 que se abre, por medio
de un diafragma de predistribución 10, sobre una
cámara de predistribución 11 que comunica con
las cámaras de distribución 1 de las hileras por
medio de los diafragmas de alimentación 6.
El extrusor comprende además medios de re4
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corte realizados en forma de un cuchillo rotativo
13 que gira contra los orificios de salida 7 y 9.
En las figuras 4 y 5 se ha representado una
forma de realización del producto susceptible de
obtenerse por extrusión a través de una hilera
como la representada en las figuras 1 y 2, en la
cual el núcleo presenta la forma de una esfera 14.
El anillo 15, solidario del contorno de la esfera 14,
comunica al producto un aspecto atractivo que
recuerda el del planeta Saturno con su anillo.
En la figura 6 se ha representado diferentes
formas de realización del producto susceptibles
de obtenerse por extrusión a través de una hilera
similar a la representada en las figuras 1 y 2, excepción hecha de la forma precisa de los orificios
de salida, en los cuales el núcleo presenta una
forma de corazón 141, de una esfera 142, de un
trébol de cinco 143, de un triángulo 144, de un
ocho 145 o de una elipse 146.
Los anillos solidarios del contorno de estos núcleos presentan formas respectivas correspondientes al corazón 151, trébol de cinco 153, triángulo
154, ocho 155 o elipse 156, con excepción de una
forma de corona de seis pétalos 152 solidaria del
contorno de una esfera 142 que da al cereal el
aspecto de una flor compuesta por seis pétalos.
Todos estos productos presentan un aspecto
particularmente atractivo gracias a la presencia
del anillo solidario del contorno del núcleo.
En las figuras 7 y 8 se ha representado dos
formas de realización particulares del producto
en forma de triángulo representada en la figura 6,
en las cuales el núcleo triangular 144 aparece en
relieve convexo (figura 7) o cóncavo (figura 8) en
el anillo triangular 154 solidario de su contorno.
Finalmente, en la figura 9 se ha representado
otra forma de realización del producto susceptible de obtenerse por extrusión a través de una
forma particular de realización de la hilera, que
comprende dos conductos de extrusión tubulares
coaxiales, en la cual el núcleo presenta la forma
de una esfera 14 rodeada de dos anillos 15 y 16
solidarios de diámetros crecientes.
El ejemplo que se presenta a continuación ilustra la posible obtención de una forma preferida
del presente producto, en este caso un cereal expandido para el desayuno, por cocción-extrusión
de una mezcla a base de harina y de agua en una
caldera-extrusor que comprende diversas hileras
según la presente invención. En este ejemplo, al
igual que en toda la presente descripción, los tantos por ciento y las partes se indican en peso.
Ejemplo
Con ayuda de una caldera-extrusor bitornillo
que comprende varias hileras como la representada en la figura 3, se producen cereales expandidos que presentan la forma de una esfera rodeada
de un anillo como el representado en las figuras 4
y 5.
Para ello, se prepara una mezcla que presenta
la composición siguiente:
Agua
13 %
Harina de maiz 40 %
Harina de trigo 25 %
Azúcar
10 %
Aceite
5%
Sal/especias
7%
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Se cuece y extruye la mezcla en las condiciones
siguientes:
Configuración de las hileras
Diámetro del orificio circular del diafragma de
predistribución: 14 mm,
diámetro del orificio circular de los diafragmas
de alimentación: 8 mm,
diámetro del orificio circular de los diafragmas centrales de preexpansión y/o deceleración:
8 mm,
diámetros interior y exterior de los orificios
anulares de los diafragmas anulares de preexpansión y/o deceleración: 26/28 mm,
diámetro de los orificios de salida centrales: 8
mm,
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diámetros interior y exterior de los orificios de
salida anulares: 9/11 mm, y
distancia entre los planos de los orificios de
salida centrales y anulares: 1 mm.
Condiciones de extrusión:
Relación entre longitud y diámetro de los tornillos: 10,
velocidad de giro de los tornillos: 160 rpm,
presión: 120 bar,
temperatura: 150◦C, y
contenido de agua a la salida de la hilera: 7 %.
Se obtienen ası́ cereales expandidos en forma
de esfera rodeada de un anillo que presentan un
aspecto atractivo que recuerda el del planeta Saturno con su anillo.
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REIVINDICACIONES
1. Hilera de extrusión, del tipo que comprende
un diafragma de alimentación (6) que se abre sobre una cámara de distribución (1) comunicada
por una parte con un conducto de extrusión central (3) generalmente cónico convergente, por medio de un diafragma central circular (2) de preexpansión y/o deceleración y comunicada por otra
parte con por lo menos un conducto de extrusión
tubular coaxial (5) generalmente cónico convergente, por medio de por lo menos un diafragma
anular (4) de preexpansión y/o deceleración, presentando los conductos de extrusión central (3) y
tubular coaxial (5) orificios de salida respectivos
central (7) y anular (9) concéntricos, debiéndose
entender el término “diafragma” como un elemento de conducción cuyo diámetro se proyecta
sobre un orificio de abertura reducida, caracterizada por el hecho de que la abertura de los
diafragmas de preexpansión y/o deceleración y/o
de los orificios de salida, y/o la distancia entre
los planos de los orificios de salida son ajustables de manera que el recorte simultáneo de un
cordón central que desemboca del orificio de salida central y de un cordón tubular coaxial que
desemboca del orificio de salida anular produce
un núcleo rodeado de un anillo solidario de su
contorno.
2. Hilera según la reivindicación 1, caracteri-
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zada porque comprende varios conductos de extrusión tubulares coaxiales, en la que la abertura
de los diafragmas de preexpansión y/o deceleración y/o de los orificios de salida, y/o la distancia entre los planos de los orificios de salida son
ajustables, de manera que el recorte simultáneo
de un cordón central que desemboca del orificio
de salida central y de varios cordones tubulares
coaxiales que desembocan de varios orificios de salida anulares concéntricos produce un núcleo rodeado de varios anillos concéntricos solidarios
progresivamente.
3. Extrusor, caracterizado porque comprende un manguito alargado que encierra uno o dos
tornillos de tratamiento y por lo menos una hilera
de extrusión según una de las reivindicaciones 1
y 2.
4. Extrusor según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende varias hileras y un
cuchillo rotativo (13) que gira contra sus orificios
de salida, en el cual una parte situada más arriba
del manguito que encierra un extremo situado
más arriba del o de los tornillo/s de tratamiento
termina en una placa frontal (12) solidaria del
manguito en la cual está previsto un orificio de
predistribución (121) que se abre sobre una cámara de predistribución (11) que comunica con
las cámaras de distribución (1) de las hileras por
medio de los diafragmas de alimentación (6).
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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva
del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD
2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación
del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del
7-10-1992, no producirán ningún efecto en España
en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales.
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Esta información no prejuzga que la patente esté o
no incluı́da en la mencionada reserva.
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