Sistema automático de medida del rendimiento graso de aceitunas.
Sector de la técnica
La presente invención está relacionada con la medida del rendimiento graso de las aceitunas, proponiendo un sistema que, aunando distintos tipos de tecnologías: neumática, electricidad, automática y secaderos, permite la estimación, de una forma totalmente automática, del porcentaje de aceite que contiene una muestra de aceitunas enteras; pudiéndose realizar a la vez, también, la medición de la acidez de la muestra.
El sistema se basa en una linea industrial automática, compuesta de una sucesión de estaciones, que permite optimizar el tiempo de ejecución del proceso de estimación del rendimiento graso de las aceitunas.
Estado de la técnica
Los sistemas existentes que se utilizan para la medida del rendimiento graso de las aceitunas, no son autónomos, ya que en distintas etapas del proceso requieren de la intervención humana para completar la estimación del rendimiento graso de las aceitunas, lo que conlleva un aumento en el tiempo de realización del proceso y la continua asistencia de un operario para que dicho proceso se complete.
Este inconveniente supone también que los sistemas no sean continuos, disminuyendo la cadencia de la producción.
Objeto de la invención
De acuerdo con la invención se propone un sistema basado en la disposición sucesiva de una serie de estaciones, con el cual se puede realizar automáticamente en proceso continuo la medida del rendimiento graso de muestras de aceitunas y, opcionalmente, la medida de la acidez de las muestras, aunando para ello, distintos tipos de tecnologías como la neumática, eléctrica, automática y secaderos.
El sistema objeto de la invención se compone de una sucesión de estaciones que desempeñan funciones parciales del proceso necesario para llevar a cabo la medición del rendimiento graso de las aceitunas, comprendiendo las estaciones siguientes:
1. Recepción y codificación de muestras de las aceitunas a procesar.
2. Transporte de las muestras.
3. Pesado de las muestras.
4. Desecación de las muestras.
5. Compactación de las muestras secas.
6. Pesado de las muestras secas y compactadas.
7. Medida y vaciado de las muestras.
Para el desarrollo del proceso operativo del sistema las muestras de aceitunas a procesar se colocan en recipientes contenedores de plástico, los cuales se colocan a su vez en unos palets portadores que son los que se transportan pasando por las distintas etapas del proceso del sistema.
Para el transporte de los palets portadores de los recipientes que contienen las muestras de las aceitunas, se dispone una cinta transportadora, con elementos anti-vuelco que impiden que los palets portadores de los recipientes de las muestras puedan volcar debido a sus dimensiones, determinando un transporte que permite optimizar los tiempos del proceso operativo del sistema.
Para la desecación de las muestras se utiliza un horno tipo túnel, en el que, mediante resistencias eléctricas, quemadores de gas, u otro tipo de calefactores, se aplica calor a las muestras de aceitunas, hasta que éstas alcanzan un nivel de secado adecuado, yendo asociada a este horno una fase de enfriamiento, cuya misión es la de estabilizar las temperaturas de las aceitunas en torno a unas temperaturas de calibración.
Para el pesado de las muestras de las aceitunas, tanto antes como después de la fase de secado, se pueden utilizar medios de diferentes tipos, como básculas estáticas, básculas dinámicas, sensores de peso, o galgas extensiométricas.
La compactación de las muestras se hace por prensado de las aceitunas dentro de los recipientes contenedores, realizándose esta operación mediante cilindros neumáticos o hidráulicos.
La medida para determinar el rendimiento graso de las muestras se realiza por resonancia magnética, aprovechando las propiedades magnéticas que poseen los núcleos atómicos, de manera que se alinean los campos magnéticos de diferentes núcleos en la dirección de un campo magnético externo, y en función de la respuesta de los diferentes núcleos, frente a dicho campo magnético externo, se obtiene la información que se desea sobre las muestras.
Descripción de las figuras
La figura 1 muestra una vista esquemática en planta de la instalación del sistema para la medida del rendimiento graso de aceitunas según la invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques de la operatividad del sistema.
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de un palet de alojamiento de los recipientes contenedores de las muestras de aceitunas a procesar.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un recipiente contenedor para alojar una muestra de aceitunas en el proceso del sistema de medición.
La figura 5 es una vista seccionada en alzado del recipiente de la figura anterior.
La figura 6 muestra una vista en planta del recipiente.
Descripción detallada de la invención
El objeto de la invención se refiere a un sistema que, aunando distintos tipos de tecnologías: neumática, electricidad, automática y secaderos, permite la estimación, de forma automática y en proceso continuo del porcentaje graso de muestras de aceitunas enteras, permitiendo medir también la acidez de las muestras.
El sistema preconizado se basa en la disposición sucesiva de una serie de estaciones operativas, a través de las cuales las muestras de aceitunas son llevadas en transporte continuo, comprendiendo el conjunto operativo, como representan las figuras 1 y 2, las estaciones siguientes:
Una estación (1) , de recepción y codificación de las muestras de aceitunas, en donde las muestras de aceitunas, procedentes de las partidas de aceitunas a analizar, se codifican con un código, el cual se introduce en el sistema para la identificación de cada muestra, de manera que todos los datos e informaciones que se generen en el proceso operativo del sistema se referencien en relación con dicho código. Para la identificación en este sentido se pueden utilizar códigos de barras, o cualquier otro tipo de códigos de identificación, como los de radiofrecuencia, etc., sin que ello altere el concepto del sistema.
Para el procesado en el sistema las muestras de aceitunas se introducen en recipientes contenedores de plástico, los cuales a su vez se disponen en palets, que son los que se transportan a lo largo de la instalación del sistema.
En esta estación (1) se realiza por lo tanto, como indica el esquema de bloques de la figura 3, una fase (1.1) de carga de los recipientes contenedores en el palet de transporte, realizándose esta operación mediante un manipulador o manualmente, y una fase (1.2) de introducción de las muestras de aceitunas a procesar, en los recipientes contenedores dispuestos en el palet de transporte, realizándose esta operación manualmente.
Una estación (2) , de pesado de las muestras de aceitunas, donde se realiza un primer pesado de las muestras de aceitunas según proceden de las partidas de aceitunas a analizar.
Para esta operación se pueden utilizar distintos medios de pesado, considerándose como ejemplos, pero sin carácter limitativo, las posibilidades siguientes:
- Básculas estándar estáticas, hasta las que las muestras de aceitunas son transportadas desde el transporte de recorrido por la instalación del sistema, mediante un manipulador.
- Básculas dinámicas, que se integran en el propio transporte de traslación de las muestras por la instalación del sistema.
- Sensores de peso, que se disponen también sobre el transporte de traslación de las muestras por la instalación del sistema.
- Galgas extensiométricas, que integradas en el transporte de traslación, permiten medir el peso de cada una de las muestras de forma individual.
Una estación (3) , de desecación de las muestras de aceitunas, en donde las muestras pasan por un horno túnel, donde mediante resistencias eléctricas, quemadores de gas, u otro tipo de calefactores, se aplica calor hasta que las aceitunas de las muestras alcanzan un nivel de secado adecuado para la utilización de un sistema de resonancia magnética sobre ellas.
Tras el secado las muestras de aceitunas pasan por una fase de enfriamiento, la cual va integrada en el mismo horno de secado, comprendiendo dicha fase de enfriamiento una serie de ventiladores que determinan una ventilación forzada, para estabilizar la temperatura de las muestras de aceitunas en torno a unas temperaturas de calibración.
Alcanzar dicha temperatura de calibración y estabilizarse en ella resulta de gran importancia, pues la medida del rendimiento graso de las muestras de aceitunas depende mucho de la temperatura de las mismas.
Una estación (4) , de prensado de las muestras de aceitunas secas, en donde las muestras de aceitunas son compactadas, para poder aplicar sobre ellas un método de medida mediante resonancia magnética nuclear; utilizándose para realizar el prensado, cilindros neumáticos o hidráulicos, que actúan sobre las muestras de aceitunas.
Una estación (5) , de pesado de las muestras compactadas, donde se sigue la misma metodología que en la estación (2) de pesado de las muestras de aceitunas antes de la desecación.
Una estación (6) , de medida de las muestras, en donde se utiliza un método de resonancia magnética nuclear, que consiste en un fenómeno físico basado en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. Dicho fenómeno, hace que, alineando los campos magnéticos de diferentes núcleos en la dirección de un campo magnético externo, la respuesta frente a ese campo dependa del tipo de los núcleos atómicos, lo que se puede utilizar para obtener información sobre las muestras de aceitunas.
Para la resonancia magnética se utiliza una máquina que crea un fuerte campo magnético alrededor de las muestras de aceitunas, de modo que dicho campo magnético, junto con una radiofrecuencia, altera el alineamiento natural de los átomos de hidrógeno en las aceitunas, a partir de lo cual, mediante un computador se cuantifica la actividad de los átomos de hidrógeno de las aceitunas, permitiendo obtener el porcentaje de aceite que contiene la muestra.
Para alojar las muestras de aceitunas se prevén unos recipientes contenedores (8) , como el representado en las figuras 4 a 6, que consiste en un cuerpo de plástico con una forma tubular ligeramente troncocónica, cerrada por la parte inferior. Esta realización se ha deducido a partir de pruebas experimentales, pero no es limitativa, pudiendo ser los recipientes contenedores (8) según cualquier otra realización que cumpla con las especificaciones siguientes:
- Debe mantener la masa de las muestras de aceitunas desde el comienzo de la manipulación de las muestras hasta su desecho al final del proceso, después de pasar por las fases de carga, secado, compactación y medida.
- En la fase de secado de las muestras de aceitunas, debe soportar elevadas temperaturas sin que se degrade el material constructivo.
- Durante la fase de prensado de las muestras de aceitunas, debe soportar elevadas presiones internas sin que se produzcan fisuras.
- En la fase de medición de las muestras de aceitunas, el material constructivo debe ser transparente a las ondas electromagnéticas.
- Debe ser manipulable de forma automática durante todo el proceso de medida del rendimiento graso.
- Debe ser desechable y reciclable al final del proceso de medida del rendimiento graso.
- Debe tener un precio que permita que la realización de ensayos sea competitiva.
Las características por las que el recipiente contenedor (8) de las figuras 4 a 6 resulta idóneo para satisfacer las especificaciones anteriores, son las siguientes:
- Geometría de la configuración constructiva, de modo que la forma de la base y espesor de las paredes, permiten que se puedan soportar elevadas presiones internas.
- Longitud del cuerpo, que hace posible la manipulación automática.
- Ligera forma troncocónica, que facilita el desmoldeo en la fabricación mediante moldeo por inyección.
La formación de dichos recipientes contenedores (8) se prevé de Polipropileno con un 40% de Talco, ya que con este material se obtienen de forma satisfactoria los requisitos térmicos, mecánicos y de transparencia a las ondas electromagnéticas, así como las especificaciones en cuanto a precio y recicla- bilidad.
Para el transporte de los recipientes contenedores (8) , estos se disponen en palets (9) provistos con una serie de alojamientos (9.1) , de forma que en cada palet (9) se pueden colocar múltiples recipientes contenedores (8) con diversas muestras de aceitunas.
Para controlar las variables del proceso se disponen sensores conectados a un bus de campo, el cual permite comunicar cada una de las estaciones del sistema con un computador central, o bien un PLC, que será el encargado de realizar las tareas de control del proceso del sistema.
Para registrar los datos de medida de las muestras de aceitunas que se procesan, se utiliza uno o varios PCs conectados entre sí y con el sistema de medida.
En el recorrido por la instalación del sistema, los recipientes contenedores (8) en los que van las muestras de aceitunas a procesar son llevados por los palets (9) correspondientes, los cuales se trasladan en ese recorrido por la instalación del sistema mediante una cinta transportadora, en la cual se hallan previstos elementos anti-vuelco para evitar que los palets (9) puedan volcar.
Tras realizarse la medida del rendimiento graso de las muestras de aceitunas, es necesario eliminar dichas muestras, o bien recogerlas en un recipiente para ser post-procesadas y convertirlas en aceite. Para ello, en una estación (7) posterior a la estación (6) de medida de las muestras de aceitunas, unos actuadores neumáticos vacían los recipientes contenedores (8) y los retiran, mientras que las aceitunas de las muestras se recogen en un recipiente, para un post-procesado de conversión en aceite.
