BR102018017142A2 - Equipamento portátil com sistema de tratamento de água para a produção automática de detergentes, shampoos e similares, bem como o fornecimento desses produtos, de forma avulsa - Google Patents

Abstract

utilizando-se de água da rede pública do próprio local de instalação (remoto ou de difícil acesso) para a produção e fornecimento de detergentes, shampoos e similares, sendo o equipamento, após instalado e em uso, abastecido periodicamente apenas com os reagentes químicos, trazendo facilidade no frete e na logística. para tanto, o equipamento possui um sistema de tratamento de água (4) por osmose reversa ligado a um reservatório de água tratada (15) e a um tanque de mistura (36) com entrada (13) para acoplamento do bocal dos vasilhames dos reagentes químicos. após instalado, o equipamento atua automaticamente, estando abastecido com água local para receber o reconhecimento pela entrada (13) dos bocais dos vasilhames dos reagentes químicos, que são adicionados à água com homogeneização controlada para a formação do detergente, shampoo e similares. o usuário leva próprio seu vasilhame (10) que tem seu tamanho reconhecido pelo equipamento e preenchido com o produto, em volume predefinido.

Description

“EQUIPAMENTO PORTÁTIL COM SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA A PRODUÇÃO AUTOMÁTICA DE DETERGENTES, SHAMPOOS E SIMILARES, BEM COMO O FORNECIMENTO DESSES PRODUTOS, DE FORMA AVULSA” [001] Refere-se o presente relatório descritivo, ao pedido de patente de invenção para um equipamento portátil capaz de produzir detergentes, shampoos e similares como uma mini fábrica compacta, para ser instalada em locais remotos, possibilitando o acesso pelo usuário que, assim, adquire o produto final com seu próprio vasilhame, de forma avulsa (semelhante a um autoatendimento).

[002] O equipamento, após instalado, fara uso de água local da rede pública, que é tratada para a retirada de impurezas, o que é feito através de um sistema de tratamento por osmose contido no próprio equipamento. Em seguida ocorre a adição dos reagentes químicos no tanque misturador do equipamento, obtendo-se detergentes, shampoos e similares, em processo totalmente automatizado.

[003] Com o uso da água do local o equipamento adquire grande vantagem em termos de logística pois, para a continuidade da produção basta ao fabricante transportar ao local, conforme a demanda, apenas os reagentes químicos, obtendo-se menor custo para o consumidor final.

Comentários da técnica [004] A questão da produção geralmente é problemática no país, em termos econômicos, por causa da grande incidência de tributos, porém, talvez o maior empecilho realmente esteja na logística. O caminho percorrido desde o envase exige cálculos precisos para que haja diluição de custos em cada unidade produzida, o que nem sempre é alcançado, ocasionando aumento do preço do produto final. Assim, alguns produtos têm, na embalagem e no transporte, as

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2/9 etapas mais caras dependendo da área de envio para a comercialização, especialmente se forem regiões remotas e de difícil acesso. Uma possível solução é a construção de fábricas “in loco” que produzam e atendam a demanda, o que é igualmente questionável quanto ao seu real custo/benefício.

[005] Diante das questões econômicas expostas restam aos fabricantes, quando se trata de produtos químicos em que a base é água, enviar grandes quantidades armazenadas em galões, tonéis e etc., transportados em caminhões e, no local serem reenvasados em forma de vasilhames menores, para a distribuição, minimizando assim alguns custos.

[006] Outras empresas montam pequenas “fábricas” no local, para a diluição e homogeneização do concentrado do produto, que depois é distribuído. Esse é o caso do documento de patente PI 0409457-3, citado apenas a título exemplificativo, o qual trata de um equipamento que propõe uma solução para a questão de logística na distribuição de detergentes em locais remotos. O equipamento possibilita, a partir de detergente superconcentrado, a sua diluição utilizando-se reagentes especiais, em abastecimento por conjuntos de válvulas e outros aparatos até atingir a condição necessária para o fornecimento ao consumidor.

[007] De qualquer forma, o usual é que esses produtos líquidos como detergentes, shampoos e outros, obtidos pela adição de reagentes químicos, após produzidos sejam envasados e transportados em caminhões, armazenados em recipientes de grande volume e, no local, reenvasados em vasilhames menores para a distribuição. Esse grande volume transportado acarreta peso e toma espaço nos caminhões, provocando, portanto, problemas de logística quando os locais de venda são remotos.

Objetivo da patente

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3/9 [008] Na busca de uma solução economicamente viável para o fornecimento desses produtos a áreas remotas foi projetado e construído o equipamento em questão, motivo desse pedido de patente. Por ser portátil, pode ser levado em regiões remotas e após instalado, utilizando-se da água da rede pública após tratada para retirada de substancias minerais e outras, será abastecido com os reagentes químicos para a produção automática do produto. Assim, com o equipamento já instalado e funcionando, basta ao fabricante apenas enviar ao local pequenas embalagens contendo os reagentes químicos, em um transporte com menor peso e volume, para que lá sejam adicionados ao tanque misturador contendo água devidamente tratada.

[009] Essa mini fábrica é adaptada para permitir sua portabilidade, instalação e funcionamento através de reduzido conjunto de componentes, mecanismos, sensores, medidores, reservatórios e o sistema de tratamento da água, a fim de alcançar-se a formulação correta e de qualidade para o produto a ser fornecido ao consumidor. A produção é automática, através de programação lógica dedicada, com adição dos reagentes químicos na água tratada e monitoração de todos parâmetros como temperatura, viscosidade e o próprio fornecimento, que é feito em recipientes trazidos pelos próprios consumidores.

[010] Explicado resumidamente, passa o equipamento e o sistema que o envolve a serem melhor compreendidos pelas figuras abaixo relacionadas:

[011] Figura 1 - vista da estrutura exterior do equipamento montado, no local de uso, mostrado a partir da face frontal, com o compartimento receptor do vasilhame a ser envasado, e o painel de controle, bem como a entrada no tanque misturador superiormente para os reagentes químicos e, na face lateral, o painel de comando

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4/9 do tratamento de água por osmose, e a tampa de acesso para inspeção do sistema de tratamento de água, possibilitando manutenção para substituições periódicas de seus filtros e componentes do equipamento;

[012] Figura 2 - vista de um diagrama geral do equipamento, mostrando o reservatório da água tratada interligado ao sistema independente de tratamento por osmose da água e, ao tanque de mistura, com suas pás de agitação movida pelo moto-redutor, uma bomba peristáltica, tubulações internas, eletroválvula, válvulas de três vias, sensores e medidores tipo hidrômetro, compartimento de recepção do vasilhame, dentre outros. No detalhe A é mostrado um recipiente contendo os reagentes, tendo o encaixe do seu gargalo reconhecido pelo sistema para o acoplamento e a adição no tanque de mistura. Dessa forma pode ser feita a diluição e homogeneização na água tratada, controlada por previa programação dependo do produto a ser produzido;

[013] Figura 3 - diagrama básico do sistema de tratamento da água (pelo sistema de osmose reversa) composto basicamente por, seu painel de comando, bomba, registro, válvula, sensor, pressostato, controlador de fluxo e os filtros em linha.

[014] De acordo com as figuras anexas, o “EQUIPAMENTO PORTÁTIL COM SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA A PRODUÇÃO AUTOMÁTICA DE DETERGENTES, SHAMPOOS E SIMILARES, BEM COMO O FORNECIMENTO DESSES PRODUTOS, DE FORMA AVULSA”, constitui-se inicialmente de uma estrutura externa (1) contendo, em sua face lateral, uma porta de acesso de manutenção (2) e um painel de comando (3) da bomba peristáltica (43), em sua lateral oposta, uma porta de acesso (P) de um sistema interno de tratamento de água (4), por osmose. Em sua face frontal o equipamento conta com um visor digital (5), um botão

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5/9 (6) de acionamento, painel de comando e monitoramento do equipamento (7). No vértice dessas faces - lateral/frontal, a estrutura (1) sofre um recorte formando um compartimento externo (9) receptor de vasilhame (10) com suporte pneumático (11) e bandeja de respingo (12). No seu topo a estrutura (1) possui um tanque de mistura (36) lateralmente um medidor de nível (8), e em sua superfície superior uma entrada de reagente químico (13), inferiormente a estrutura (1) é sustentada e deslocável por quatro rodízios (14).

[015] À estrutura (1), é ligado um reservatório externo de água tratada (15) contendo termostato (16) e uma válvula de três vias (17) com uma via de dreno e outra de saída de água para o tanque de mistura (36) e uma entrada de agua provinda do sistema de tratamento de água (4) de osmose reversa instalado ao interior da estrutura (1) o qual é independente e contém uma entrada de água bruta (22) provinda da rede pública, sendo composto por um filtro de sedimentação (18) ligado em linha a um filtro de carvão ativo (19), um filtro de leito misto (20) e uma membrana de osmose reversa (21), em fluxo por ação de uma bomba (23) com botão de acionamento (24). O sistema de tratamento de água (4) conta ainda com uma válvula corta fluxo (25) de auto-limpeza, um registro de saída de água de rejeito (26), um pressostato (27), um sensor condutivímetro (28) do circuito de água tratada, um registro de saída de água tratada (29), saída de água de rejeito (30) e um dreno de rejeitos (31), controlados pelo seu painel de comando (PM).

[016] A saída de água tratada (29) para o reservatório (15) passa inicialmente por uma válvula de retenção (32), um hidrômetro eletrônico (33), válvula eletromagnética (34) e um medidor de PH (35).

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6/9 [017] Como aparatos de produção o equipamento conta com o tanque de mistura (36) contendo pás agitadoras (37) ligadas a um motoredutor (38), dito tanque (36) contendo, ainda, um controlador de PH com sensor viscosímetro (39), além de sensor de temperatura (40), termostato (41) e, inferiormente, uma válvula de três vias (42) ligada a uma bomba peristáltica (43), está por sua vez, ligada por tubulação a um hidrômetro eletrônico (44) monitorado a partir do visor digital (5) externo e, ainda, uma válvula axial eletromagnética (45).

[018] Para o funcionamento do equipamento, a água bruta (provinda da rede pública), devido a impurezas, como minerais e outras substâncias nela contidas que podem reagir com a matéria prima, é tratada para poder ser utilizada na produção dos produtos desejados (detergente ou shampoo). Para isso a água penetra pela entrada de água bruta (22) do sistema de tratamento água (4) de osmose reversa, passando então pelo elemento de sedimentação (18) (que retém partículas suspensas), pelo filtro de carvão ativado (19) (que remove o cloro, odores e possíveis patógenos) até atingir a membrana de osmose reversa (21) (que remove também partículas e excesso de íons (cálcio e magnésio)) evitando assim possíveis precipitações sobre o princípio ativo da formulação que se deseja produzir, o que é garantido pela qualidade da água. Essa água assim quase totalmente tratada será encaminhada ao filtro de leito misto (20) para uma purificação total e em seguida analisada pelo sensor condutivímetro (28) para verificar a condição adequada de remoção de íons, servindo também para determinar a troca da membrana de osmose reversa (21) quando saturada. A troca de outros elementos filtrantes será feita de acordo com especificações do fabricante ou de tempo e volume de água tratada.

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7/9 [019] A água assim tratada é então encaminhada pela bomba (23) deste sistema de tratamento (4) para o reservatório de água tratada (15) (preferencialmente de 50 litros) através da saída de água tratada (29), passando antes pelo medidor de PH digital (35) para determinar o valor de PH, pela válvula eletromagnética (34) de fechamento automático, pelo hidrômetro eletrônico (33) para a medição do volume de água enviado, e também uma válvula de retenção (32) que impede o retorno da água do reservatório (15) que está acima do equipamento.

[020] Assim, a água contida no reservatório (15), devidamente lacrado para evitar contaminações e contendo um termostato (16) para manter a temperatura nos parâmetros necessários, passa pela válvula de três vias (17) de controle de fluxo e drenagem quando da ação de limpeza e é conduzida ao tanque de mistura (36). Simultaneamente ocorre o abastecimento com a matéria-prima para shampoo ou detergente acondicionados em frascos hermeticamente fechados e padronizados com encaixes e lacre exclusivos, que somente poderão ser abertos quando reconhecidos por um sistema de validação contido na entrada (13), receptora do seu acoplamento. Com isso são evitadas possíveis fraudes na qualidade desta matériaprima como também diluição incorreta, matéria-prima incompatível dentre outros problemas que podem afetar a qualidade do produto final, o operador também monitorara tais dados em observação aos dados apresentados pelo painel de controle (7).

[021] Assim, estando o tanque de mistura (36) devidamente abastecido de água tratada, o equipamento é acionado pelo botão (6) e a matéria-prima introduzida na proporção correta ao tanque de mistura (36) é homogeneizada através do agitador mecânico de pás (37) com rotação variável através de seu moto-redutor (38). De acordo com a programação inicial e o tipo de produto (detergente ou

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8/9 shampoo) o tempo de agitação, predefinido, pode variar entre 1 ou 2 duas horas, em produção sempre no limite máximo da capacidade do tanque de mistura (36), com parâmetros químicos monitorados por sensores de temperatura (40) e pelo viscosímetro (39), que controlam a adição de reagentes neutralizantes para manter PH neutro, além de um termostato (41) para manter a temperatura necessária da mistura e alcançar a viscosidade estabelecida pelo químico responsável, sendo tais situações visto pelo painel (7).

[022] Assim, após o tempo decorrido para a homogeneização, o equipamento desliga automaticamente, estando o produto pronto no interior do tanque de mistura (36).

[023] Para a venda, o usuário introduz seu próprio vasilhame (10) no compartimento receptor (9) e seleciona o volume desejado pelo visor digital (5), acionando o sistema de abastecimento. Após analisada pelo sistema a dimensão do vasilhame (10) automaticamente o mesmo é posicionado pelo suporte pneumático (11) com o gargalo de modo a receber a inserção do bico da válvula axial eletromagnética (45) para que a bomba peristáltica (43) puxe o produto do interior do tanque de mistura (36) passando pela válvula de três vias (42), a qual utiliza sua via de saída conduzindo o produto para o hidrômetro eletrônico (44) para a dosagem exata, sendo o término do enchimento no tanque de mistura (36) monitorado pelo visor de nível (8).

[024] Quando o produto no interior do tanque de mistura (36) é totalmente utilizado, para uma nova produção o sistema deve ser limpo utilizando-se, para isso, a válvula de três vias (42) o tanque de mistura (36) recebe uma quantidade de água suficiente para o processo de limpeza é então acionado as pás (37) para agitar a água, que após determinado tempo é descartada pela via de saída correspondente da válvula de três vias (42) fazendo com que seja

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9/9 conduzida e descartada esta água de rejeito no interior do tanque de mistura (36) diretamente para o sistema de esgoto. Pode-se assim iniciar uma nova produção, seja de detergente ou shampoo. O equipamento é monitorado e controlado pelo painel de controle (7) ligado à uma central eletrônica, que também apresenta todos os parâmetros analisados da mistura do produto, e de acordo com isto controla automaticamente a qualidade do produto produzido no interior do tanque de mistura (36).

[025] O sistema de tratamento água (4) por osmose reversa deve também ser limpo após determinado período de uso do equipamento, sendo essa limpeza controlada pelo seu painel de comando (PM), efetuando-se a auto-limpeza através da válvula corta-fluxo (25), abrindo-se o registro de água de rejeito (26) e acionando a bomba (23) para encaminhar a água usada para o ralo (R) após a abertura da válvula de dreno de rejeitos (31).

Claims (3)

REIVINDICAÇÕES

1 - “EQUIPAMENTO PORTÁTIL”, desenvolvido para a produção em sistema automático, de detergentes, shampoo e similares, constituído por estrutura externa (1) sustentada por rodízios (14) e dotada, na face lateral, de painel de comando (3) da bomba (23) e porta de acesso (2) para manutenção interna e do sistema de tratamento de água (4) interno, composto, após a entrada de água bruta (22), por um filtro de sedimentação (18) ligado em linha a um filtro de carvão ativo (19), filtro de leito misto (20) e uma membrana de osmose reversa (21), dotada de bomba (23) com botão de acionamento (24) para uma válvula corta fluxo (25) de autolimpeza, um registro de saída de água de rejeito (26), um pressostato (27) um sensor condutivímetro (28) do circuito de água tratada, um registro de saída de água tratada (29), além de uma saída (30) e dreno de rejeitos (31), dito sistema de tratamento de água (4) caracterizado por ser ligado pelo registro (29) (dotado de conjunto composto por válvula de retenção (32), hidrômetro eletrônico (33), válvula eletromagnética (34) e medidor de PH (35), a um reservatório de água tratada (15) com termostato (16) e receptor de uma válvula de três vias (17) que, por uma de suas saídas é comunicante a um tanque de mistura (36), dotado de entrada de reagente químico (13) e internamente de pás agitadoras (37) movidas por um moto-redutor (38), dito tanque de mistura (36) contendo, ainda, um controlador de PH com sensor viscosímetro (39), além de sensor de temperatura (40), termostato (41) e, inferiormente, uma válvula de três vias (42) ligada a uma bomba peristáltica (43) a qual recebe, no seu circuito, um hidrômetro eletrônico (44) comandado por visor digital (5) e botão (6) de acionamento, além de visor de nível (8) contido no tanque de

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2 - “SISTEMA DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA A PRODUÇÃO AUTOMÁTICA DE DETERGENTE E/OU SHAMPOO”, de acordo com o equipamento descrito na reivindicação 1, após o tratamento da água bruta, transformada em água tratada e armazenada no tanque de água tratada (15), caracterizada por passar pela válvula de três vias (17) e ser conduzida ao tanque de mistura (36), sendo o acoplamento dos frascos de reagentes químicos feito pelos seus encaixes padronizados e lacres, para reconhecimento por sistema de validação contido na entrada de reagentes químicos (13), seguindose a introdução do referido reagente químico no tanque de mistura (36) para homogeneização (em conjunto com a água tratada) através do agitador mecânico de pás (37) com rotação variável através de seu moto-redutor (38), em tempo de agitação predefinido e parâmetros químicos monitorados pelos sensores de temperatura (40) pelo controlador PH e viscosímetro (39), sendo a manutenção da temperatura controlada pelo termostato (41).

3 - “FORNECIMENTO DOS PRODUTOS DE FORMA AVULSA”, de acordo com reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo vasilhame (10) ser introduzido no compartimento (9) pelo próprio usuário e o mesmo efetuar o acionamento do sistema de abastecimento.

4 - “FORNECIMENTO DOS PRODUTOS DE FORMA AVULSA”, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pela análise da dimensão do vasilhame (10) pelo suporte pneumático (11),

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2/3 mistura (36), a qual é dotada, ainda, no vértice das faces lateral/frontal, de recorte formando um compartimento externo (9) receptor de vasilhame (10) ligado a um sistema pneumático (11) interno instalado entre a pingadeira (12) e uma válvula axial eletromagnética (45) sendo o equipamento controlado a partir do painel de controle (7).

3/3 posicionando o gargalo junto ao bico da válvula axial eletromagnética (45) para a retirada do produto do tanque de mistura (36) pela bomba peristáltica (43), passando pela sua válvula de três vias (42), em controle de dosagem pelo painel digital (5) que efetuara o fornecimento através do hidrômetro eletrônico (44) que dosara o volume pedido.