ES2834149B2

ES2834149B2 - Apparatus for germinating seeds

Info

Publication number: ES2834149B2
Application number: ES201900183A
Authority: ES
Inventors: Castillo José Luis Castillo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2022-10-07
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: ES2834149A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Aparato para germinar semillasApparatus for germinating seeds

Sector de la técnicaTechnical sector

La invención es aplicable a la producción de semillas germinadas para alimentación de animales, para la alimentación humana y para la industria de la malta.The invention is applicable to the production of germinated seeds for animal feed, for human food and for the malt industry.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Son bien conocidas las máquinas para germinar propias de la industria de la malta. Mediante estas máquinas se obtienen grandes cantidades de una vez, más que a la producción continua o diaria. Si bien es cierto que dichas máquinas se pueden adaptar para una producción continua o diaria, resultan relativamente complejas y costosas, comparadas con la propuesta de esta invención. Básicamente son de dos tipos. Uno consiste en un recipiente fijo conteniendo el grano, provisto de dispositivos helicoidales removedores. Otro tipo es un cilindro giratorio de un solo compartimento.Germination machines from the malt industry are well known. Through these machines, large quantities are obtained at once, rather than continuous or daily production. Although it is true that said machines can be adapted for continuous or daily production, they are relatively complex and expensive, compared to the proposal of this invention. They are basically of two types. One consists of a fixed container containing the grain, provided with helical stirring devices. Another type is a single compartment rotating cylinder.

Derivado de este segundo tipo existen máquinas destinadas a la producción diaria de grano germinado. Consisten en emplear varios cilindros giratorios, o bien un cilindro dividido en tantos compartimentos como días se extiende la germinación.Derived from this second type, there are machines for the daily production of germinated grain. They consist of using several rotating cylinders, or a cylinder divided into as many compartments as days germination extends.

Explicación de la invenciónExplanation of the invention

El proceso de germinación de una masa de grano se basa fundamentalmente en el cumplimiento de dos condiciones:The germination process of a grain mass is fundamentally based on the fulfillment of two conditions:

-- Mantenimiento de cierto nivel de humedad.-- Maintenance of a certain level of humidity.

-- Intercambio de oxígeno y anhídrido carbónico con el ambiente.-- Exchange of oxygen and carbon dioxide with the environment.

Estas condiciones se realizan añadiendo agua y removiendo el grano periódicamente en un recipiente abierto al entorno atmosférico.These conditions are achieved by adding water and stirring the grain periodically in a container open to the atmospheric environment.

Los recursos empleados en provocar la remoción son la característica fundamental de la invención: la masa de grano a germinar está contenida en recipientes deformables, realizados con láminas o tejidos. Se entiende tejido como lámina deformable. El desplazamiento relativo entre las partes de una lámina, o su deformación, provoca la remoción del grano por arrastre y volteo. Estas acciones se producen con medios mecánicos que no actúan directamente sobre el grano, sino sobre la lámina que lo contiene.The resources used to cause the removal are the fundamental characteristic of the invention: the grain mass to germinate is contained in deformable containers, made with sheets or fabrics. Fabric is understood as a deformable sheet. The relative displacement between the parts of a sheet, or its deformation, causes the removal of the grain by dragging and turning. These actions are produced by mechanical means that do not act directly on the grain, but rather on the layer that contains it.

En principio dichas láminas pueden ser permeables para evacuar el agua sobrante. También es posible el uso de láminas impermeables, con una zona permeable en la zona más baja de un recipiente.In principle, these sheets can be permeable to evacuate excess water. The use of impermeable sheets is also possible, with a permeable area in the lower part of a container.

Los tejidos o láminas son preferentemente de calidad alimentaria.The fabrics or sheets are preferably food grade.

Las operaciones de humidificación y remoción pueden automatizarse mediante un dispositivo programable o generador de intervalos. Se prevé la posibilidad de realizar estas operaciones manualmente para el caso de no existir corriente eléctrica disponible o si se pretende simplificar el aparato al máximo para disminuir el coste.The humidification and removal operations can be automated by means of a programmable device or interval generator. It is possible to carry out these operations manually in case there is no electrical current available or if the aim is to simplify the device as much as possible to reduce cost.

El proceso de germinación se considera finalizado cuando los brotes alcanzan aproximadamente dos tercios del tamaño del grano. Hay una dependencia del tipo de semilla y de la temperatura ambiente.The germination process is considered complete when the sprouts reach approximately two-thirds the size of the grain. There is a dependence on the type of seed and the ambient temperature.

Las ventajas respecto al estado de la técnica son fundamentalmente:The advantages with respect to the state of the art are fundamentally:

-- La simplicidad del aparato, con un bajo coste de adquisición.-- The simplicity of the device, with a low acquisition cost.

-- La facilidad para introducir y retirar el grano.-- The facility to insert and remove the grain.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La figura 1 muestra una vista general de la primera realización de la invención.Figure 1 shows a general view of the first embodiment of the invention.

La figura 2 representa una vista general de la de la invención con recipientes múltiples.Figure 2 represents a general view of the invention with multiple containers.

Las figuras 3, 4 y 5 representan diversos mecanismos de remoción.Figures 3, 4 and 5 represent various removal mechanisms.

La figura 6 representa un elemento del mecanismo de remoción para un aparato de varios recipientes.Figure 6 represents an element of the removal mechanism for a multi-container apparatus.

Las figuras 7 y 8 muestran otro modo de realización de la invención, para producción continua.Figures 7 and 8 show another embodiment of the invention, for continuous production.

Primera realización de la invenciónFirst embodiment of the invention

El aparato objeto de la invención, según figura 1, consta de un recipiente constituido por un marco rectangular (1), colocado horizontalmente, del que cuelga una lámina deformable o tejido (2), que soporta la masa de grano (3). El aspecto de dicha lámina (2) es similar a una bóveda invertida, con los extremos elevados para impedir la salida del grano. En dicho marco (1) se definen una dimensión longitudinal y una dimensión transversal, y en principio tienen valores independientes.The apparatus object of the invention, according to figure 1, consists of a container constituted by a rectangular frame (1), placed horizontally, from which hangs a deformable sheet or fabric (2), which supports the grain mass (3). The appearance of said sheet (2) is similar to an inverted vault, with raised ends to prevent the grain from escaping. In said frame (1) a longitudinal dimension and a transverse dimension are defined, and in principle they have independent values.

En la parte inferior del recipiente de grano hay una estructura móvil (4) que comprende, entre otros elementos, un mecanismo que actúa sobre dicha lámina (2) removiendo el grano (3). Dicha estructura móvil (4) se puede desplazar a lo largo de unas guías (5), paralelas a la dimensión longitudinal del marco (1) y solidarias con la estructura fija del aparato. La remoción completa de toda la masa de grano (3) se realiza después de varios movimientos continuados de ida y vuelta de la estructura móvil (4).In the lower part of the grain container there is a mobile structure (4) that includes, among other elements, a mechanism that acts on said sheet (2) removing the grain (3). Said mobile structure (4) can move along guides (5), parallel to the longitudinal dimension of the frame (1) and integral with the fixed structure of the apparatus. The complete removal of the entire grain mass (3) is carried out after several continuous back and forth movements of the mobile structure (4).

Estos movimientos se repiten periódicamente, preferentemente controlados por un sistema de control programable, aunque también se prevé la posibilidad de un accionamiento manual. El sistema de humidificación consiste en un depósito (6) que descarga el agua por gravedad a través de una válvula (manual o controlada) y de unos agujeros múltiples o pulverizadores (7), situados sobre la masa de grano (3). Dicho sistema está montado sobre la estructura móvil (4). Se prevé la posibilidad de recibir el agua desde una tubería de presión exterior. These movements are repeated periodically, preferably controlled by a programmable control system, although the possibility of manual actuation is also envisaged. The humidification system consists of a tank (6) that discharges the water by gravity through a valve (manual or controlled) and multiple holes or sprayers (7), located on the mass of grain (3). Said system is mounted on the mobile structure (4). The possibility of receiving the water from an external pressure pipe is foreseen.

En tal caso el sistema comprende una electroválvula, una tubería de distribución extensible y unos pulverizadores o agujeros de descarga. Dichos pulverizadores pueden montarse sobre la estructura móvil (4).In such a case, the system comprises a solenoid valve, an extensible distribution pipe and discharge nozzles or holes. Said sprayers can be mounted on the mobile structure (4).

Cada vez que se activa el sistema humidificador, se activa también el mecanismo de remoción. Para evitar la concentración excesiva de humedad en la zona inferior de la masa de grano se puede poner en marcha el sistema de remoción, con el sistema humidificador desactivado. El agua sobrante se recoge mediante una bandeja (8) situada en la zona baja de la estructura del aparato. Dicha bandeja (8) se comunica con una tubería de desagüe.Every time the humidifier system is activated, the removal mechanism is also activated. To avoid excessive moisture concentration in the lower area of the grain mass, the removal system can be started, with the humidifier system deactivated. The excess water is collected by means of a tray (8) located in the lower area of the apparatus structure. Said tray (8) communicates with a drainage pipe.

La estructura móvil (4) puede incorporar una batería (no representada) para el accionamiento del motorreductor, del sistema de humidificación y del sistema de control. Puesto que en los sistemas del aparato se accionan periódicamente, se elige un extremo de la dimensión longitudinal como posición de reposo. En dicha posición la batería queda conectada automáticamente con un sistema de alimentación, a través de unos terminales de contacto. Dicho sistema de alimentación está conectado a su vez a la red eléctrica.The mobile structure (4) can incorporate a battery (not shown) to drive the geared motor, the humidification system and the control system. Since the apparatus systems are actuated periodically, one end of the longitudinal dimension is chosen as the rest position. In this position, the battery is automatically connected to a power supply system, through contact terminals. This power supply system is in turn connected to the electrical network.

Se prevé la posibilidad de desprender verticalmente el marco (1) fuera del resto del aparato con objeto de facilitar el traslado de la masa de grano (3).The possibility of vertically detaching the frame (1) from the rest of the apparatus is provided in order to facilitate the transfer of the grain mass (3).

El aparato representado por la figura 1 tiene por objeto la obtención de grano germinado de una vez. Si se pretende obtener una producción diaria, es necesario emplear tantos recipientes como días se tarda en alcanzar el nivel de germinación deseado, que puede variar ampliamente. En principio, cuatro días se considera una opción razonable. Por tanto se agrupan cuatro recipientes formando un conjunto. La figura 2 representa un aparato formado por cuatro recipientes simples (según figura 1).The apparatus represented by Figure 1 is intended to obtain germinated grain at once. If the aim is to obtain a daily production, it is necessary to use as many containers as days it takes to reach the desired level of germination, which can vary widely. In principle, four days is considered a reasonable option. Therefore, four containers are grouped together to form a set. Figure 2 represents an apparatus formed by four simple containers (according to figure 1).

Según la figura 3, la estructura móvil (4) está formada por las placas (9), unidas por la placa (10), formando un conjunto rígido que se desplaza sobre los largueros guía (5) mediante unas ruedas (11), (12) y (13). Las ruedas (11) están unidas por un eje (14). Las ruedas (11) y (13) tienen un resalte en el borde con objeto de mantener la estructura móvil (4) en posición de rodadura sobre las guías (5).According to figure 3, the mobile structure (4) is formed by the plates (9), joined by the plate (10), forming a rigid assembly that moves on the guide beams (5) by means of wheels (11), ( 12) and (13). The wheels (11) are linked by an axle (14). The wheels (11) and (13) have a projection on the edge in order to keep the mobile structure (4) in the rolling position on the guides (5).

Los soportes (15) unen el eje (14) con el eje del rodillo giratorio (16) que rueda bajo la lámina (2) que soporta la masa de grano (3).The supports (15) join the axis (14) with the axis of the rotating roller (16) that rolls under the sheet (2) that supports the grain mass (3).

Los tornillos (17), roscados sobre las placas (9), aprietan las ruedas (13) contra las guías (5). La reacción sobre las placas (9), fuerza a las ruedas (11) así como a las ruedas (12) contra las guías (5). El propósito de este recurso es producir una presión considerable de las ruedas (11) sobre las guías correspondientes (5), para impedir el resbalamiento.The screws (17), threaded on the plates (9), tighten the wheels (13) against the guides (5). The reaction on the plates (9), forces the wheels (11) as well as the wheels (12) against the guides (5). The purpose of this resource is to produce a considerable pressure of the wheels (11) on the corresponding guides (5), to prevent slipping.

El eje (14) está conectado al eje de un motorreductor (18), cuya carcasa está soportada por la estructura móvil (4).The shaft (14) is connected to the shaft of a geared motor (18), whose casing is supported by the mobile structure (4).

El motorreductor (18) actúa sobre el eje (14) y sobre las ruedas (11), desplazando la estructura (4). Simultáneamente, a cada vuelta del eje (14), el rodillo (16), actuando bajo la lámina (2), arrastra y voltea una porción de la masa de grano (3) en sentido contrario al movimiento de la estructura móvil (4). Cada vez que dicha estructura (4) alcanza el final de la dimensión longitudinal del marco (1), se cambia el sentido de giro del eje (14), mediante unos detectores de fin de carrera. También existe la posibilidad de accionar el eje (14) manualmente con una manivela. The gearmotor (18) acts on the shaft (14) and on the wheels (11), moving the structure (4). Simultaneously, at each turn of the shaft (14), the roller (16), acting under the blade (2), drags and turns a portion of the grain mass (3) in the opposite direction to the movement of the mobile structure (4) . Each time said structure (4) reaches the end of the longitudinal dimension of the frame (1), the direction of rotation of the axis (14) is changed, by means of end-of-run detectors. There is also the possibility of driving the shaft (14) manually with a crank.

En vez de un rodillo (16) único puede ser conveniente montar vahos rodillos distribuidos uniformemente alrededor del eje (14).Instead of a single roller (16) it may be convenient to mount several rollers evenly distributed around the axis (14).

En el mecanismo representado por la figura 4 se muestra una alternativa al mecanismo de la figura 3. En dicha figura 4, la estructura móvil (4) se desplaza a lo largo de las guías (5) mediante los elementos de rodadura (19). Sobre dicha estructura móvil (4) hay unas poleas (20) , (21), que conducen dos cables tensos (22), cuyos extremos están unidos a la estructura fija. Las poleas (20), tienen un montaje libre sobre su eje y su giro está condicionado por el arrastre producido por los cables correspondientes (22).An alternative to the mechanism of figure 3 is shown in the mechanism represented by figure 4. In said figure 4, the mobile structure (4) moves along the guides (5) by means of the rolling elements (19). On said mobile structure (4) there are pulleys (20), (21), which drive two taut cables (22), whose ends are attached to the fixed structure. The pulleys (20) are freely mounted on their axis and their rotation is conditioned by the drag produced by the corresponding cables (22).

Un eje (14) une las poleas (21), a cada lado de las placas (9). Sobre el eje (14) hay unos elementos (15), que en su extremo soportan el eje de un rodillo giratorio (16). Dicho rodillo (16) rueda bajo la lámina (2) que contiene el grano (3). El motorreductor (18) (no representado) tiene su carcasa unida a la estructura móvil (4) y su eje unido al eje (14).A shaft (14) joins the pulleys (21), on each side of the plates (9). On the axis (14) there are some elements (15), which at their end support the axis of a rotating roller (16). Said roller (16) rolls under the sheet (2) containing the grain (3). The gearmotor (18) (not shown) has its casing attached to the mobile structure (4) and its shaft attached to the shaft (14).

Cuando se acciona dicho motorreductor (18), el eje (14) provoca el movimiento de las poleas (21) . A la vez dicho eje (14) mueve el rodillo (16). A cada vuelta del eje (14) hay un desplazamiento de la estructura móvil (4) y, simultáneamente, una pequeña porción de la masa de grano (3) es arrastrada y volteada en sentido contrario al desplazamiento de la estructura móvil (4). También existe la posibilidad de accionar el eje (14) manualmente.When said gear motor (18) is activated, the shaft (14) causes the movement of the pulleys (21). At the same time said axis (14) moves the roller (16). At each turn of the shaft (14) there is a movement of the mobile structure (4) and, simultaneously, a small portion of the grain mass (3) is dragged and turned in the opposite direction to the movement of the mobile structure (4). There is also the possibility of activating the axis (14) manually.

El sistema de poleas (20), (21) con los cables (22) puede ser reemplazado por un sistema de piñones y cadenas con un montaje similar.The pulley system 20, 21 with the cables 22 can be replaced by a chain and sprocket system with a similar mounting.

La figura 5 representa otra alternativa para la remoción del grano, con el objetivo de obtener la máxima simplicidad constructiva. En este caso no existe una estructura móvil (4) propiamente dicha.Figure 5 represents another alternative for grain removal, with the aim of obtaining maximum construction simplicity. In this case there is no actual mobile structure (4).

Según la figura 5, un eje (14) tiene sus extremos sobre unos cojinetes (23) que a su vez se apoyan y deslizan sobre las guías (5). El eje (14) tiene arrollados los cables tensos (22), al menos una vuelta. Dichos cables (22) sobresalen por la parte superior del eje (14) y tienen sus extremos unidos a la estructura fija del aparato.According to figure 5, a shaft (14) has its ends on bearings (23) which in turn rest and slide on the guides (5). The shaft (14) has the taut cables (22) wrapped around it for at least one turn. Said cables (22) protrude from the upper part of the shaft (14) and have their ends attached to the fixed structure of the device.

El posicionamiento del eje (14) queda determinado por los cables (22) y los cojinetes (23) que se deslizan sobre las guías (5).The positioning of the shaft (14) is determined by the cables (22) and the bearings (23) that slide on the guides (5).

El eje (14) tiene unos elementos (15) que soportan en sus extremos el eje del rodillo giratorio (16). Dicho rodillo (16) rueda bajo la lámina (2), que contiene el grano (3).The shaft (14) has elements (15) that support the rotating roller shaft (16) at its ends. Said roller (16) rolls under the sheet (2), which contains the grain (3).

Unos de los extremos del eje (14) está unido a una manivela (no representada), para su accionamiento manual. Alternativamente se pueden dimensionar el cojinete soporte (23) con la suficiente amplitud sobre la guía (5) como para montar una batería (no representada), así como la carcasa de un motorreductor (18) (no representado), cuyo eje se conecta al eje (14).One of the ends of the shaft (14) is attached to a crank (not shown) for manual actuation. Alternatively, the support bearing (23) can be dimensioned with sufficient width on the guide (5) to mount a battery (not shown), as well as the housing of a geared motor (18) (not shown), whose shaft is connected to the shaft (14).

A cada vuelta del eje (14) se produce el desplazamiento de dicho eje (14) y a la vez, el rodillo (16) remueve y desplaza una pequeña porción de grano (3) en sentido contrario.At each turn of the shaft (14) the displacement of said shaft (14) occurs and at the same time, the roller (16) removes and moves a small portion of grain (3) in the opposite direction.

Una simplificación mayor de este mecanismo consiste en montar los extremos del eje (14) directamente sobre las guías (5), prescindiendo de los cojinetes intermedios (23). A further simplification of this mechanism consists of mounting the ends of the shaft (14) directly on the guides (5), dispensing with the intermediate bearings (23).

Los mecanismos de remoción representados por las figuras 3, 4 y 5 tienen en común esencialmente un eje de remoción (14) y un elemento de rodadura (16) bajo la lámina (2) que contiene el grano (3).The removal mechanisms represented by figures 3, 4 and 5 essentially have a removal shaft (14) and a rolling element (16) under the blade (2) containing the grain (3) in common.

Los mecanismos de remoción representados por las figuras 3, 4 y 5 son aplicables a recipientes simples (figura 1), pero también se pueden aplicar a un aparato de recipientes múltiples (figura 2). En este caso es suficiente un solo eje de remoción (14) que se extienda transversalmente a lo ancho de todos los recipientes, con el resto de los componentes similares a los descritos para el caso de recipiente único: una sola estructura móvil (4) desplazándose bajo los cuatro recipientes, apoyada en dos guías extremas (5), con un solo motorreductor (18) o bien con una sola manivela en caso de accionamiento manual. La figura 6 representa un eje de remoción (14) con cuatro rodillos (16) uno para cada recipiente de grano. Dichos elementos (16) están desfasados 90 grados sobre el eje (14) con objeto de mejorar la uniformidad del par resistente. También existe la posibilidad de incorporar más de un elemento de remoción (16) para cada recipiente.The removal mechanisms represented by figures 3, 4 and 5 are applicable to single containers (figure 1), but can also be applied to a multi-container apparatus (figure 2). In this case, a single removal axis (14) that extends transversely across all the containers is sufficient, with the rest of the components similar to those described for the case of a single container: a single mobile structure (4) moving under the four containers, supported by two end guides (5), with a single geared motor (18) or with a single crank in the case of manual operation. Figure 6 represents a removal shaft (14) with four rollers (16), one for each grain container. Said elements (16) are offset by 90 degrees about the axis (14) in order to improve the uniformity of the resistant torque. There is also the possibility of incorporating more than one removal element (16) for each container.

Segunda realización de la invenciónSecond embodiment of the invention

Su finalidad es la obtención de una producción continua de grano germinado. El aparato correspondiente está basado en el aparato descrito según la primera realización de la invención, con ciertas modificaciones. Los mecanismos de remoción de grano, así como el sistema de humidificación son los mismos que se han descrito en la primera realización de la invención. El proceso de germinación se realiza en un recipiente único.Its purpose is to obtain a continuous production of germinated grain. The corresponding apparatus is based on the apparatus described according to the first embodiment of the invention, with certain modifications. The grain removal mechanisms, as well as the humidification system, are the same as those described in the first embodiment of the invention. The germination process takes place in a single container.

Cada vez que la estructura móvil (4) se desplaza en un movimiento de ida de un extremo al otro del aparato, la masa de grano (3), como conjunto, tiene un pequeño desplazamiento en sentido contrario. Dicho desplazamiento del grano (3) se neutraliza cuando dicha estructura móvil (4) hace el recorrido de vuelta. Pero se puede favorecer, con diversos recursos, el desplazamiento desde un lado de entrada hacia el lado opuesto de manera que, a la salida, dicho grano (3) presente el grado de germinación deseado. El recurso más simple consiste en inclinar el conjunto del aparato, quedando el lado de entrada quede más elevado que el lado de salida.Every time the mobile structure (4) moves in a forward movement from one end of the apparatus to the other, the mass of grain (3), as a whole, has a small displacement in the opposite direction. Said displacement of the grain (3) is neutralized when said mobile structure (4) travels back. But it is possible to favor, with various resources, the movement from an input side to the opposite side so that, at the output, said grain (3) presents the desired degree of germination. The simplest resource consists of tilting the entire apparatus, leaving the input side higher than the output side.

En la realización, representada por la figura 7, el grano a germinar (3) se introduce por el lado (24) y el producto germinado se desprende por el lado opuesto (25). En el lado de salida (25) la lámina (2) tiene el borde libre (26), sin unir al marco (1). Otra opción, según la figura 8, consiste en añadir a la lámina (2), una malla (27) de corte rectangular. Dicha malla (27) tiene un lado unido al borde (26) de la lámina (2) y los otros tres lados unidos al marco (1). Dicha malla (27) permite el paso a su través del grano germinado, que al caer es recogido en un recipiente (no representado) a través de una tolva (no representada). In the embodiment, represented by figure 7, the grain to be germinated (3) is introduced from the side (24) and the germinated product is released from the opposite side (25). On the exit side (25) the sheet (2) has a free edge (26), not attached to the frame (1). Another option, according to figure 8, consists of adding a mesh (27) with a rectangular cut to the sheet (2). Said mesh (27) has one side attached to the edge (26) of the sheet (2) and the other three sides attached to the frame (1). Said mesh (27) allows the germinated grain to pass through it, which, when falling, is collected in a container (not shown) through a hopper (not shown).

Claims

1. Apparatus for germinating seeds of cereals, legumes and grains in general, comprising:

-- at least one container containing the grain mass (3) formed by a horizontal frame (1) and by a deformable sheet (2);

-- a humidification system for discharge of water on the mass of grain (3);

-- a removal system to facilitate the exchange of oxygen and carbon dioxide with the environment and to evenly distribute the added water;

characterized in that said removal system has a mechanism outside the grain mass (3), which deforms the sheet (2) at its lower part, causing drag and turning in the grain mass (3).

2. Apparatus according to claim 1 characterized by a removal system whose mechanical part comprises:

-- An axis (14) that moves horizontally under the sheet (2).

-- At least one rotating element (16), mounted on said axis (14) by means of supports (15), which rolls under the sheet (2) and deforms it.