Dispositivo y procedimiento para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible.

Dispositivo para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible,

en particular para tostar granos de café, con un recipiente tostador (1) formado por una cubeta de rotor (2) y un dispositivo de tapa (3), un equipo propulsor (M) para hacer girar la cubeta de rotor (2) con respecto al dispositivo de tapa (3) alrededor de un eje (A), y

un generador de aire caliente (5) conectado a través de un canal de alimentación (5a) con el recipiente tostador (1), caracterizado por que

el generador de aire caliente (5) así como el canal de alimentación (5a) son componentes del dispositivo de tapa (3) y el generador de aire caliente (5) está dispuesto por encima de la cubeta de rotor (2).

Dispositivo y procedimiento para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible

La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para el tratamiento con calor de un producto vertible, en particular para tostar y refrigerar un producto vegetal fluido.

Por productos vegetales vertibles se entienden judías, granos y semillas, que pueden mezclarse mediante fuerza centrífuga en una circulación radial-periférica. El tratamiento con calor del producto es una transmisión de calor principalmente mediante convección de aire caliente en circulación. El tratamiento con calor tiene lugar preferentemente con temperatura regulada automáticamente y flujo de masas regulado automáticamente. La velocidad relativa necesaria para la convección se produce preferentemente mediante las partículas de producto que se mueven rápidamente por la acción de la fuerza centrífuga con respecto al aire caliente que fluye más lentamente.

De acuerdo con el estado de la técnica se conocen distintos dispositivos para el tratamiento con calor, frío y/o sustancias.

En el documento DE 21 3 281 C3 se describe un dispositivo para el tratamiento con calor, frío y/o sustancias de un producto fluido en grano, en particular para tostar granos de café o granos de cacao, en el que el producto se impulsa hacia fuera bajo la acción de la fuerza centrífuga por encima del borde de un recipiente. El recipiente tiene al menos aproximadamente la forma de un paraboloide de revolución. A este respecto, por encima del recipiente a una pequeña distancia, con respecto a las dimensiones del producto, desde el borde del recipiente, está dispuesta una tapa que gira relativamente en sentido contrario con respecto al recipiente con paletas directrices o aletas en forma de arco, que se extienden hasta cerca del centro de la tapa. El recipiente y la tapa circunferencial están rodeados por una carcasa, que recoge los granos de café que salen al vaciarse el recipiente por la ranura entre el borde de recipiente y la tapa.

En el documento DE 23 41 99 C2 se describe un dispositivo para el tratamiento con calor, frío y/o sustancias de un producto en grano, fluido, en particular para tostar granos de café o de cacao, con un recipiente que se estrecha hacia abajo dispuesto con eje perpendicular, en el que el producto se expone a una corriente de tratamiento dirigida esencialmente hacia arriba. El producto se impulsa hacia fuera a este respecto bajo la acción de la fuerza centrífuga por encima del borde del recipiente y se desvía por encima del recipiente de paletas directrices o aletas en forma de arco, con alabeo ligeramente angular de una tapa que gira en sentido contrario al recipiente. La corriente de tratamiento se alimenta a este respecto a través de un tubo que se extiende a través de la tapa hacia el recipiente, que discurre de forma coaxial con respecto al recipiente. El tubo puede ajustarse con su canto de desviación con respecto a la base del recipiente y con ello hace controlable la corriente de tratamiento. A través del tubo se alimentan también los granos de café que van a tostarse.

La corriente de tratamiento es una mezcla de aire de escape caliente y aire fresco calentado en un generador de aire caliente, que se alimenta al tubo mencionado anteriormente a partir de una estación de mezclado. Aguas arriba antes de la estación de mezclado están dispuestas una conducción y una cámara de postcombustión, que se compone de un quemador y una cámara de combustión.

Las soluciones de acuerdo con el estado de la técnica presentan con frecuencia un gran espacio necesario para los dispositivos adicionales de la instalación, tales como el generador de aire caliente. A este respecto son necesarias conducciones de tubo largas y aisladas de forma costosa. La recuperación de calor por un lado y el control de proceso por otro lado, son difíciles de controlar y, con frecuencia, no pueden llevarse a cabo de forma reproducible. En el caso de una variación de la masa del producto vertible, el movimiento de circulación puede optimizarse sólo en un entorno limitado.

El documento US 2.326.94 describe un dispositivo de tostación de café con una cámara tostadora, en la que está dispuesto un elemento calentador eléctrico, que emite calor radiante. En la parte inferior de la cámara tostadora está dispuesta una cubeta de rotor.

El documento US 2.279.362 describe un dispositivo, por ejemplo para tostar granos de cacao. Está previsto un tambor tostador, que puede hacerse rotar alrededor un eje que discurre en sentido horizontal. A través del tambor tostador se conduce aire caliente. El generador de aire caliente está dispuesto en este caso lateralmente junto al tambor tostador.

La invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible, que pueda construirse de manera muy compacta. Asimismo, la invención se basa en el objetivo de presentar un procedimiento para hacer funcionar un dispositivo para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible de forma más efectiva.

La solución del objetivo tiene lugar de acuerdo con la invención mediante un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9.

Por productos que van a tratarse en el sentido de la invención se entienden en principio todos los productos vegetales vertibles y fluidos. Para simplificar la representación adicional de la invención, por tratamiento con calor de un producto se entiende en adelante tostar y enfriar granos de café, que se introducen en el dispositivo.

El dispositivo de acuerdo con la invención para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible, que esta adecuado en particular para tostar granos de café, presenta un recipiente tostador, en el que se introducen los granos de café. El recipiente tostador comprende una cubeta de rotor y un dispositivo de tapa. La cubeta de rotor y/o el dispositivo de tapa están conectados con un equipo propulsor para hacer girar la cubeta de rotor con respecto al dispositivo de tapa. Preferentemente tiene lugar un giro de la cubeta de rotor, siendo en particular estacionario el dispositivo de tapa. El giro tiene lugar en este caso alrededor de un eje vertical. Mediante el giro de la cubeta de rotor actúan sobre los granos de café fuerzas centrífugas, de modo que estos se transportan en la cubeta, a lo largo de la pared interna de la cubeta, hacia arriba en dirección de un lado interior de tapa de una tapa del dispositivo de tapa. Desde la tapa, que presenta placas de desviación preferentemente que discurren esencialmente en sentido radial, opcionalmente curvadas, se transportan de vuelta hacia dentro los granos en la dirección del eje de rotación y llegan por lo tanto de nuevo a una zona de base o inferior de la cubeta de rotor. Asimismo el dispositivo de acuerdo con la invención presenta un generador de aire caliente para calentar el aire alimentado. El generador de aire caliente está conectado a través de un tubo de alimentación con el recipiente tostador. De acuerdo con la invención, el generador de aire caliente así como el canal de alimentación es parte componente del dispositivo de tapa preferentemente estacionario. Con ello es posible un modo de construcción extraordinariamente compacto. Por lo tanto, no es necesario prever conducciones de tubo largas, en particular que deban aislarse, que conecten el generador de aire caliente con el recipiente tostador. Con ello no sólo es posible un modo de construcción compacto sino también una configuración económica del equipo tostador de acuerdo con la invención.

Mediante la disposición y la configuración novedosas del generador de aire caliente se realiza por un lado un modo de construcción especialmente compacto del dispositivo y, por otro lado, se minimiza la pérdida de calor y se mejora la recuperación de calor. Ha resultado ser muy ventajoso que el dispositivo de acuerdo con la invención, al comenzar en cada caso después de un tiempo de calentamiento especialmente corto, pueda ponerse en funcionamiento. La regulación de la temperatura y de la cantidad del aire caliente no se ve afectada de manera desventajosa por conducciones de alimentación de diferentes longitudes, tal como se usan de acuerdo con el estado de la técnica.

El generador de aire caliente está dispuesto por encima de la cubeta de rotor. El peso del generador de aire caliente se soporta en este caso por el dispositivo de tapa. En este caso se prefiere especialmente prever el generador de aire caliente de forma simétrica con respecto al eje de rotación de la cubeta de rotor. En este caso se prefiere disponer en sentido vertical el canal de alimentación al menos en la zona de una abertura de tapa, a través de la que el aire... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible, en particular para tostar granos de café, con

un recipiente tostador (1) formado por una cubeta de rotor (2) y un dispositivo de tapa (3),

un equipo propulsor (M) para hacer girar la cubeta de rotor (2) con respecto al dispositivo de tapa (3) alrededor de un eje (A), y

un generador de aire caliente (5) conectado a través de un canal de alimentación (5a) con el recipiente tostador (1), caracterizado por que

el generador de aire caliente (5) así como el canal de alimentación (5a) son componentes del dispositivo de tapa (3)

y

el generador de aire caliente (5) está dispuesto por encima de la cubeta de rotor (2).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de tapa (3) es estacionario y/o el eje es vertical.

3. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 - 2, caracterizado por que el canal de alimentación (5a) está dispuesto en sentido vertical al menos en la zona de una abertura de tapa, a través de la que el aire caliente entra en el recipiente tostador (1).

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 - 3, caracterizado por que el canal de alimentación (5a) está dispuesto de forma centrada, en particular de forma axisimétrica con respecto al eje de rotor (A) de la cubeta de rotor (2).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado por al menos un canal adicional (6, 7) que rodea el canal de alimentación (5a), a través del que o a través de los que se conducen en particular corrientes de aire de escape.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que el al menos un canal adicional (6, 7) rodea de forma anular el canal de alimentación (5a).

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 - 6, caracterizado por que el dispositivo de tapa (3) presenta una abertura de salida, que está dispuesta en particular en la zona de las paletas directrices (4).

8. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que la abertura de salida está conectada a través de un canal de salida con un equipo de refrigeración, en particular un refrigerador de lecho fluidizado (17).

9. Procedimiento para hacer funcionar un dispositivo para el tratamiento con calor de un producto vegetal vertible, en particular para tostar granos de café, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 - 8, en el que durante el funcionamiento se conduce una corriente de aire caliente que circula a través de un recipiente tostador (1) con interposición de un separador de sólidos (21), en el que la corriente de aire caliente se divide en corrientes parciales (23, 24, 25), haciéndose circular una primera corriente parcial (23), es decir, alimentándose de nuevo al recipiente tostador (1).

1. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la corriente de aire caliente se conduce circulando a través del recipiente tostador con interposición de un separador de sólidos.

11. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 9 o 1, caracterizado por que la primera corriente parcial (23) se alimenta al generador de aire caliente (5).

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9-11, caracterizado por que la segunda corriente parcial (24) se evacúa a través de un equipo de purificación de gas de escape (26).

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9-12, caracterizado por que, con respecto al generador de aire caliente (5) y el recipiente tostador (1), la tercera corriente parcial (25) se alimenta como corriente de derivación directamente al separador de sólidos (21).

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 - 13, en el que los volúmenes de las corrientes parciales (23, 24, 25) se regulan en particular automáticamente en función de una presión en el recipiente tostador (D-