BR102019006458A2 - Máquina extratora de suco de cana de açúcar totalmente automatizada - Google Patents

Abstract

máquina extratora de suco de cana de açúcar totalmente automatizada, o qual compreende uma estrutura metálica (1), contendo uma série de módulos, sendo o primeiro deles o recipiente das canas (2), o qual armazena as canas (3) que serão utilizadas na máquina extratora (1) propriamente dita, possui ainda o sistema de moendas (16), o qual triturará as canas, e encaminhará o suco para a câmara de extração e seus componentes periféricos como: peneira tremulante (26), rodinho automático (28), funil (29) e seletor (31); ainda possui uma tela de comando de touch screen (36) onde os clientes fazem suas escolhas e efetuam o pagamento pela bebida, podendo ser feito em dinheiro (cédulas ou moedas) ou cartões de crédito ou débito; também possui um sistema gela caldos (32), um sistema de lavagem automática e seus periféricos (34), uma guilhotina (42), um depósito de bagaços (30), adicionadores de sabores e vitaminas (41), dispenser automático de copos (37), seladora de copos (40), sensor de nível de copos (39) e bica (33), todos comandados por um clp (13).

Description

MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA

[001] Trata a presente Patente de Invenção a uma Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, cujas características apresentadas contemplam num único equipamento a produção de suco de cana de açúcar (garapa) totalmente automatizada, oferendo aos clientes um produto de extrema qualidade, com a máxima higiene , pois, a mesma contém um sistema de pagamento integrado, que facilita demais às necessidades das pessoas hoje em dia, podendo ser instaladas em shopping center, locais de conveniências e etc, além da adição, no próprio suco de vitaminas hidrossolúveis e de vários sabores de frutas, tornando o suco de cana ainda mais saboroso, também há um sistema que mantém as canas refrigeradas hermeticamente, mantendo-as numa temperatura constante entre 5 a 8°C, proporcionando desta forma, uma série de vantagens inerentes a sua aplicabilidade, sendo suas características inovadoras no gênero.

[002] Este projeto difere em muito dos existentes no mercado atual, pois, nos equipamentos convencionais manuais as canas de açúcar ficam suscetíveis à temperaturas inadequadas, ficando expostas a contaminantes tais como: poluição, poeira ou qualquer outro que possa estar no ar, também atrai insetos pelo fato que a bebida é muito doce, por mais que se queira obter uma higiene adequada é muito difícil conseguir. Os componentes da Máquina ficam também expostos ao tempo, trazendo riscos eminentes à saúde, podendo isso ser muito perigoso. Essas máquinas exigem sempre a necessidade de um operador para fazer a extração do suco, normalmente ficam expostas em lugares movimentados e poluídos.

[003] Pensando nisso é que o requerente, após vários estudos e pesquisas desenvolveu de maneira inteligente e inovadora a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, capaz de proporcionar inteira satisfação para seus usuários, pois, de forma prática e rápida poderá preparar um suco de cana de açúcar, gelada ou sem gelo, puro ou com sabores e com vitaminas que são diluídas à bebida, ou seja a bebida sempre será vitaminada, com inteira higiene, sendo um equipamento inteiramente assistido por um CLP que o integra onde o cliente efetua as escolhas e faz o pagamento das mesmas, tudo isso numa tela de “touch screen”.

[004] A Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, objeto do pedido, possui sistemas que a integram que a tornam um equipamento sofisticado e muito moderno, sendo eles:

• • Recipiente das canas;
• • Sistema das moendas;
• • Câmara de extração do suco da cana e seus componentes periféricos;
• • Tela de comandos;
• • Sistema “gela caldo” - (torna o suco da cana gelado);
• • Sistema de lavagem automática e seus periféricos;
• • Guilhotina;
• • Depósito de bagaços;
• • Bica;
• • Adicionadores de sabores e vitaminas;
• • Dispenser automático de copos;
• • Seladora dos copos; e
• • Sensor de nível do copo.

[005] Recipiente das canas: é um local de armazenamento das canas as quais serão utilizadas na máquina, o mesmo é transparente e serve como um expositor das canas para os clientes saberem que se trata de uma máquina de suco de cana. Ao todo, ele comporta 288 pedaços de canas com tamanhos que variam de 50 cm até 60 cm. O diâmetro das canas varia de 2 cm até 5 cm. O recipiente é uma caixa refrigerada hermética que mantém as canas numa temperatura constante e propícia, utilizando para isso um termostato, cuja função é anti-embaçante, isto evita que as canas fiquem expostas a insetos, poeira, poluição e outros contaminantes que possam estar no ar. Além das características descritas, o recipiente das canas é responsável por levar as canas até as moendas. Internamente, o recipiente das canas é dividido em duas partes iguais, onde cada uma dessas partes desempenham a mesma função de forma sincronizada, pois, elas possuem um pente principal, as quais alimentam as moendas por duas canas de cada vez, sendo cada cana encaixada numa das 24 espirais e mantém um ângulo de 90 graus que se encaixam em seus respectivos dentes. O processo utiliza sensores infravermelho para acionar o moto-redutor que pertence ao Sistema das moendas, fazendo os pentes principais avançarem e depositarem mais um par de canas nas moendas, quando for solicitado o suco. Também há pentes secundários que abastecem os pentes principais quando esses não possuírem mais canas, isto acontece quando todas as 24 canas já estiverem empurradas e moídas, os sensores acionam o moto-redutor, que tracionará os pentes de abastecimento, abastecendo os pentes principais de uma só vez. Quando todas às 5 fileiras de pentes de abastecimento estiverem vazias, os sensores posicionados nos canais terão contado 120 movimentos do pente principal. Quando isso acontecer, o sensor envia um sinal para o CLP da máquina que por sua vez acionará um SMS ou um e-mail para o responsável do abastecimento, o qual levará fisicamente mais canas cortadas até a máquina, para dar continuidade ao processo consecutivamente.

[006] Sistema das moendas: consiste de um moto-redutor, dois conjuntos de moendas e um conversor que se situa entre esses dois conjuntos. Cada conjunto de moendas é formado por três rolos em formato triangular, extraindo o suco primário das canas que entram aos pares. Depois as canas passam por um conversor que faz com que as mesmas saiam na posição sobreposta, as quais passarão depois pelo segundo conjunto de moendas, que são formados agora por dois rolos sobrepostos, que extrairão o remanescente do suco nos bagaços das canas (creme).

[007] Câmara de extração do suco da cana e seus componentes periféricos: É um local totalmente hermético com vários componentes internos e alguns periféricos onde o suco de cana é extraído. A câmara é composta dos seguintes componentes:

• • Invólucro: É uma caixa metálica que envolve os componentes internos, foi projetada para que nenhum corpo estranho possa entrar em seu interior, proporcionando maior segurança na extração do suco. Ele também não permite que o suco espirre para fora ou tenha vazamentos, externamente a máquina fica totalmente seca.
• • Primeiro e segundo conjunto de moendas e conversor: Dentro do invólucro temos dois conjuntos de moendas como já ditos. O primeiro conjunto é formado por 3 rolos em formato triangular, ele serve para extrair o suco primário das canas, depois as canas passam pelo conversor que faz com que essas canas paralelas assumam uma posição sobreposta, em seguida passa pelo segundo conjunto de moendas formado por dois rolo sobrepostos, esse sistema extrai o remanescente do suco nos bagaços das canas.
• • Peneira tremulante (componente periférico): É um dispositivo projetado para a não retenção do creme da cana nos resíduos que possam estar nela. O Sistema simula o movimento manual, já que sem esses movimentos de “chacoalhar” a peneira, o suco se torna ralo, fino e sem consistência. Conforme a máquina vai moendo as canas, o suco vai passando pela peneira tremulante; o creme extraído no segundo conjunto de moendas, escoa juntamente com o suco, tornando-o mais saboroso e cremoso. Este sistema está interligado nas engrenagens dos rolos e é acelerada por meio de uma outra engrenagem a qual faz girar um eixo que transfere a um came que efetua esses movimentos, de vai e vem.
• • Rodinho automático: É outro dispositivo periférico desenvolvido para empurrar os resíduos que ficam na peneira tremulante até o depósito de bagaços. Está alojado do lado esquerdo da peneira, quando requisitado, ele avança para a direita, deslizando sobre a peneira e empurrando todos os resíduos até o depósito dos bagaços.
• • Funil: Todo suco extraído cai no funil, depois de ter passado pela peneira.

[008] Tela de comando: Local onde os clientes acessarão a máquina. Será utilizada uma tela “touch screen” que conterá as informações referentes aos pedidos tais como: sabores, com ou sem gelo, quantidade de copos, telemetria e todas as informações técnicas concernentes ao projeto. Isto permite ao usuário escolher uma quantidade de copos que irá tomar e assim que concluir suas escolhas e efetuar o pagamento, a máquina irá extrair os copos de acordo com a ordem escolhida pelo cliente, inclusive descriminando o sabor que acabou de processar. Através da tela também o responsável de abastecer a máquina com as canas, faz a interface homem-máquina, deixando-a em condições de operação novamente.

[009] Sistema gela caldo: É o sistema que tornará o suco da cana gelado ou não. Uma vez o suco extraído e de acordo com o gosto do cliente, esse irá ser direcionado para dentro ou para fora do sistema gela caldo. O sistema consiste de uma caixa metálica preenchida com um fluído de teor alcoólico e uma serpentina. Nas laterais da caixa pelo lado de fora há pastilhas “peltier” com aletas que estarão em contato com a caixa, resfriando o fluído e respectivamente a serpentina. O suco extraído ao passar pelo interior da serpentina fará a troca térmica, tornando o suco gelado imediatamente. Este sistema visa o não armazenamento do suco, fazendo com que o mesmo mantenha suas propriedades gustativas intactas, já que uma das principais características desse equipamento é extrair e servir o suco da cana na hora.

[010] Sistema de lavagem automática e seus periféricos: O sistema foi desenvolvido para lavagem da câmara de extração do suco de forma paliativa com lavagens programáveis. Consiste de um tanque de água limpa com produtos propícios à lavagem da câmara, um tanque de descartes de fluídos, duas bombas d’água, mangueiras, sensor, esguichos e canaletas direcionadoras da água, seletor magnético e um rodinho. O ciclo de limpeza se dá, quando se atingir 12 movimentos que o pente principal que alimenta os rolos das moendas faz. Quando o ciclo de 12 vezes terminar, o pente principal irá ser parado pelo controlador (CLP), então não haverá mais canas até que as últimas se encaminhem para fora da câmara de extração. Quando isso ocorrer, haverá um desbloqueio do infravermelho do sensor, iniciando o processo de limpeza propriamente dito. Após 5 segundos o caldo de cana remanescente que acabou de ser extraído, escoará o máximo possível em direção ao copo, após isso a bica é levantada e as bombas d’água são ativadas, as quais por meio de mangueiras e esguichos direcionarão a água para as canaletas. Toda a câmara de extração, rolos e etc, serão lavados, (por volta de) 500 ml por vez de água. Após o desligamento das bombas o rodo é acionado, onde o mesmo com movimentos de ir e vir, deslize sobre a peneira tremulante retirando os resíduos para fora da câmara e escoando para o depósito de bagaços. Após mais 3 segundos a bica se abaixa, a máquina é ligada pelo controlador (CLP) e o pente principal recomeça a alimentar os rolos das moendas e o processo de extração de suco continua até o próximo ciclo de limpeza.

[011] Guilhotina: O sistema da guilhotina tem como objetivo reduzir o tamanho do bagaço resultante do processo de moagem da cana, afim de otimizar a estocagem no depósito de bagaço. A guilhotina fica localizada do lado externo da câmara de extração e é constituída basicamente por duas lâminas que normalmente se encontram abertas, para permitir a passagem das canas, e a cada clico se fecham permitindo um corte do bagaço em pequenos pedaços. Possue uma lâmina inferior fixa e uma lâmina superior móvel, todo o conjunto se mantém aberto por meio da ação de duas molas que sustentam o peso do conjunto de lâmina superior, o acionamento para a realização do corte se dá a partir do movimento provido do segundo conjunto de moendas, por meio de engrenagens que aproveitam a rotação para movimentar um came que por sua vez transforma os movimentos rotativos em lineares, acionando uma alavanca que permite que a lâmina superior desça de encontro a lâmina inferior, ocasionando o corte do bagaço como esperado. Posteriormente ao sistema há uma rampa que direciona ao depósito de bagaços.

[012] Depósito de bagaços: É o local para onde todos os resíduos sólidos serão destinados. Consiste de um espaço com capacidade de 300 litros e um carrinho para se prender o saco plástico para remoção dos resíduos. O carrinho é formado por quatro rodas, uma plataforma, um arco metálico e um puxador. Na plataforma estão acopladas as rodas que deslizam em dois trilhos na base. O saco plástico é preso ao arco por meio de presilhas, posicionado sobre a plataforma. Quando se puxa, toda essa estrutura vem para fora e retira-se o saco agora cheio e se prende um novo saco plástico no lugar.

[013] Bica: É o componente que direciona o suco de cana até o copo quando em sua posição normal (horizontal). Quando está levantada faz com que todos os líquidos (suco remanescente e água do processo de lavagem) sejam direcionados para o tanque de descartes de fluídos. Ainda, um servo-motor será responsável por levantar e abaixar a bica por meio dos comandos do controlador (CLP) nos momentos pré-estabelecidos.

[014] Adicionadores de sabores e de vitaminas: Com o intuito de agregar mais valor nutritivo ao suco de cana, esse dispositivo possui um sistema para agregar sabores e vitaminas ao suco de cana. Ao todo são sete opções de sabores, porém pode-se agregar mais sabores, de acordo com a demanda de mercado. Quanto às vitaminas, foi agregado um recipiente a parte para adição das mesmas. Esse sistema consiste de recipientes com válvulas solenoides, garrafas e mangueiras. O cliente, ao acionar o sabor desejado, a válvula nesse recipiente abre-se, liberando a quantidade exata do sabor escolhido. Essa polpa de sabor desce pelas mangueiras, indo direto para a bica bem próxima ao copo. Portanto, não há como haver mistura de um sabor com outro nos diferentes pedidos. Quanto às vitaminas, o processo é o mesmo, porém em todos os pedidos elas serão adicionadas.

[015] Dispenser automático de copos: Com esse dispositivo o cliente não terá a preocupação em inserir o copo no local para preenchimento do suco, pois assim que concluir o processo do pedido, a máquina extratora faz essa operação automaticamente. O processo consiste de um porta-copos, dois atuadores, dois cilindros de nylon com um fio de rosca cada, um direcionador de copos para o bocal. Assim que se faz o pedido e o sistema acusa o pagamento, os atuadores serão acionados simultaneamente, girando os cilindros de nylon com fio de rosca de uma extremidade a outra. A borda saliente da boca do copo estará encaixada no fio de rosca, que ao girar a rosca por meio dos atuadores, esse encaixe faz com que a borda do copo seja forçada a percorrer o fio de rosca, fazendo o copo se desprender dos demais copos. Quando a borda do copo percorrer todo o fio de rosca até embaixo, ela caí sobre o bocal, pela força da gravidade, assim o direcionador faz com que o copo não saia do seu curso, incidindo perfeitamente no encaixe do bocal.

[016] Seladora dos copos: A máquina contará também com uma seladora automática de copos que fará o selamento dos copos após o preenchimento do mesmo. O selo (tampa) é preferencialmente em plástico ou folha de alumínio), podendo ser também em outro material, contará com informações tais como: logomarca, prazo de validade, informações nutricionais, etc. O intuito do selo foi criar uma oportunidade para o cliente levar a bebida com segurança, pois o selo evitará acidentes e contaminação da bebida.

[017] Sensor de nível do copo: Esse sensor irá verificar se o copo já foi preenchido com suco, assim ele indicará se o fluído já atingiu aquela determinada altura. O objetivo dele é indicar ao micro-controlador quando interromper a moagem das canas (parar a máquina) e movimentar o motor acionador da bica, levando-a para direcionar o suco remanescente para o tanque de descarte, para evitar que o copo fique com os respingos desse suco.

[018] Para que se tenha uma clara visualização sobre a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, acompanham os desenhos ilustrativos anexos, aos quais se faz referências, a fim de melhor elucidar a descrição detalhada que se segue, onde:

[019] As FIGURAS 1, FIGURA 2 e FIGURA 3 representam vistas em perspectivas do Sistema de Recipiente das Canas, mostrando os componentes internos móveis e de abastecimento das mesmas, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[020] A FIGURA 4 representa vista em planta do Sistema de Recipiente das Canas, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[021] A FIGURA 5 representa vista frontal do Sistema de Recipiente das Canas, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[022] A FIGURA 6 representa vista em planta detalhada do Sistema de Recipiente das Canas, mostrando o posicionamento vertical das canas no recipiente, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[023] A Figura 7 representa vista em perspectiva do Sistema de Recipiente das Canas, mostrando as portas abertas para acesso ao sistema, pertencente Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[024] A FIGURA 8 representa outra vista em planta do Sistema de Recipiente das Canas, também com as portas abertas para acesso ao sistema, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[025] A FIGURA 9 representa vista em perspectiva do Sistema de Moendas, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[026] A FIGURA 10 representa vista em perspectiva dos Sistemas de Moendas, Gela Caldos e Câmara de Extração, todos pertencentes a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[027] A FIGURA 11 representa vista detalhada do seletor do Sistema Gela Caldos, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[028] A FIGURA 12 representa vista em perspectiva inferior do Sistema de Moendas, mostrando o Sistema Gela Caldos e Câmara de Extração até a Bica, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[029] A FIGURA 13 representa vista em perspectiva do Sistema de Lavagem Automática da Câmara de Extração, mostrando os tanques de água limpa e o tanque de descartes de fluídos pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[030] A FIGURA 14 representa vista em perspectiva do Sistema de Lavagem Automática da Câmara de Extração, mostrando o tanque de descarte de fluídos, bombas e mangueira, pertencentes à Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[031] A FIGURA 15 representa vista em perspectiva do Depósito de Bagaços, pertencente a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[032] A FIGURA 16 representa vista em perspectiva da Tela de Comando, Dispenser de Copos e Sistema de Sabores e Bica, pertencentes à Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, mostrando todos os sistemas que a compõem;

[033] As FIGURAS 17 e FIGURA 18 representam vistas em perspectiva mostrando em detalhe o Dispenser de Copos, Sistema de Sabores e a Bica, pertencentes à Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada;

[034] A FIGURA 19 representa vista da Guilhotina, mostrando as lâminas superior e inferior, bem como o Came e a engrenagem de seu acionamento, pertencentes à Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada; e

[035] A FIGURA 20 representa vista geral em perspectiva da Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, mostrando todos os seus módulos.

[036] De acordo com as ilustrações apresentadas e seus pormenores, a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, é constituída de uma estrutura metálica (1), contendo uma série de módulos, sendo o primeiro deles o recipiente das canas (2), o qual armazena as canas (3) que serão utilizadas na máquina extratora (1) propriamente dita, o recipiente é transparente e possui um sistema anti-embaçante para os clientes possam observar seu interior, o qual é refrigerado mantendo as canas (3) numa temperatura constante e propícia. No seu interior há um pente principal (4) que é o responsável por levar as canas até as moendas (7), as quais são formadas por um par de espirais (5) contendo 48 espaços em sua base (24 de cada lado) e por pequenos dentes (6) na parte de cima; as espirais (5) juntamente com os dentes (6) trabalham com movimentos sincronizados e estão localizadas no centro do recipiente das canas (3). Um par de canas (3) se encaixam nos espaços das espirais e formam um ângulo de 90 graus; um moto-redutor (8) do pente principal localizado na parte posterior do recipiente (2), traciona as espirais (5) e os dentes (6) e os encaminha até as moendas (7). O movimento do pente principal (4) é em sentido horário, empurrando os pares de canas (3) para dentro das moendas (7) , quando o último par de canas assume os últimos dentes (6) do pente principal (4), estes caem por gravidade em canais (9) das canas, levando-as para as moendas (7), gastando em média 7 segundos para tritura-las, assim que isso ocorrer um sensor infravermelho (10) dá sinal para outro moto-redutor (12) de abastecimento operar e com ele o pente principal (4) gira e empurra outro par de canas para as moendas (7), isso ocorre até completar o pedido do suco pelo cliente. Há também no sistema um pente secundário (11) que abastece o pente principal (4), a medida que as canas forem sido utilizadas, o sensor (10) contará 120 movimentos do pente principal (4) e através do CLP (13) da máquina, enviará um SMS ou um e-mail para o responsável do abastecimento que reabastecerá a máquina (1) com uma outra carga de canas, isto através de duas portas laterais (15). O recipiente (2) possui ainda, um botão de “start” manual (14) que libera os componentes do sistema deixando em posição de operação novamente.

[037] O segundo módulo trata-se do sistema de moendas (16), que consiste de mais outro moto-redutor (17), dois conjuntos de moendas (7) e um conversor (18), que situa entre esses dois conjuntos; o moto-redutor (17) é acoplado por meio de um eixo (19) às engrenagens (20) do primeiro conjunto (7a); ainda no eixo (19) está acoplado uma coroa (21) que ao girar traciona o segundo conjunto (7b), onde por meio de uma corrente (22) se interliga a outra coroa (23), a força motriz é a mesma para ambos os conjuntos (7a e 7b). O primeiro conjunto de moendas (7a) é formado por três rolos em formato triangular, serve para extrair o suco primário das canas, que após essa moagem passa pelo conversor (18) e se direcionam para o segundo conjunto de moendas (7b), formado por dois rolos sobrepostos, o qual extrai o remanescente do suco nos bagaços das canas.

[038] O terceiro módulo a ser apresentado é a câmara de extração do suco da cana e seus periféricos (24) totalmente hermético, onde o suco da cana (3) é extraído, formado internamente pelo Invólucro (25), conjunto de moendas (7a e 7b) e conversor (18), projetados para que nenhum corpo estranho possa entrar em seu interior, também não permite que o suco espirre para fora, mantendo a máquina (1) sempre seca, possui ainda componentes periféricos tais como: peneira tremulante ( 26) projetada para a não retenção do creme da cana nos resíduos que possam estar nela, ela simula o movimento manual de "chacoalhar" , sendo interligada no sistema das engrenagens dos rolos (20) e acelerada por meio de uma outra engrenagem (27), rodinho automático (28) que é um dispositivo desenvolvido para empurrar os resíduos que ficam na peneira tremulante (26) até o depósito de bagaços (30), no momento da limpeza automática, seu local de repouso é o lado esquerdo da peneira (26) e quando requisitado, ele avança para a direita, empurrando todos os resíduos até o depósito dos bagaços (30). Ele ainda abrange toda a largura da peneira (26) e avança um pouco mais além do fim peneira (26). O suco extraído cai no funil (29), depois desse ter passado pela peneira (26), onde o mesmo centraliza o suco para o seletor (31), o qual faz com que esse passe ou não pelo sistema gela-caldo (32) de acordo com a escolha do cliente, por fim cai na bica (33) que direciona o suco até o copo quando em sua posição normal ou deitada (33a), quando está levantada (33b) faz com que todos os líquidos (suco remanescente e água do processo de lavagem) sejam direcionados para o tanque de descartes de fluidos (34b). Depois um servo motor (35) será responsável por levantar e abaixar a bica (33) por meio dos comandos do CLP (13) nos momentos específicos.

[039] O quarto módulo é o sistema de lavagem (34), desenvolvido para a lavagem da câmara de extração (24) de forma periódica e programável, consiste de um tanque de água limpa (34a), um tanque de descartes de fluídos (34b), duas bombas d’água (34c), mangueiras (34d), sensor (34e), esguicho ou canaletas de direcionamento da água (34f) e rodo automático (28).

[040] A máquina extratora de suco de cana (1) ainda conta com o quinto módulo que é a Interface homem /máquina, tela touch screen (36) onde os clientes fazem suas escolhas e efetuam o pagamento pela bebida, podendo ser feito em dinheiro (cédulas ou moedas) ou cartões de crédito ou débito, na própria tela touch screen (36) conterá as informações referentes aos pedidos tais como: sabores, com/sem gelo, quantidade de copos, telemetria e todas as informações técnicas concernentes ao projeto.

[041] O sexto módulo é o sistema gela caldo (32), consiste de uma caixa metálica (32a) preenchida com um fluido de teor alcoólico e uma serpentina (32b), pelo lado de fora há aletas (32c), duas pastilhas “Peltier” (32d) estarão em contato com a caixa (32b), resfriando o fluido e consequentemente a serpentina (32b). Esse sistema visa o não armazenamento do suco, fazendo com que o mesmo mantenha suas propriedades gustativas intactas, já que uma das principais características desse equipamento é extrair e servir o suco da cana na hora; o depósito de bagaços (30) é o local para onde todos os resíduos sólidos serão destinados depois de triturados, contém um espaço com capacidade de 300 litros e um carro (30a) para se prender um saco para remoção dos resíduos; o carro (30a) é formado por 4 rodas (30b), uma plataforma (30c) um arco metálico (30d)), um puxador (30e), as rodas deslizam em dois trilhos na base (30f).

[042] O sétimo módulo é o dispenser automático de copos (37), oferece mais comodidade ao usuário, já que sua localização na máquina está no lado oposto da tela de comandos (36). O porta-copos (37a) possui dois atuadores (37b), dois cilindros de nylon com um fio de rosca cada (37c), um direcionador (37d) e um bocal (38). Quando a borda do copo percorre todo o fio de rosca até embaixo, ele cai sobre no bocal (38), por força da gravidade; o direcionador (37d) faz com que o copo não saia do seu curso, incidindo perfeitamente no encaixe do bocal (38); o sensor do nível do copo (39), irá verificar se o copo já foi preenchido com suco, ele indicará se o suco já atingiu o nível, indicando ao CLP (13) para interromper a moagem das canas, em seguida o excedente do suco remanescente vai para o tanque de descarte (34b) evitando que o copo fique com os respingos desse suco.

[043] O oitavo módulo é a Seladora automática de copos (40) que fará o velamento dos copos após o preenchimento do mesmo, este selo (tampa em plástico ou folha de alumínio) contará com informações tais como: logomarca, prazo de validade, informações nutricionais, etc.

[044] O nono módulo é o adicionadores de sabores e de vitaminas (41), este irá agregar sabores e vitaminas ao suco da cana, ao todo são 7 opções de sabores, porém pode-se agregar mais sabores, de acordo com a demanda de mercado; quanto às vitaminas, foi agregado um recipiente com as mesmas características a parte para adição das mesmas, que consiste de um recipientes com válvulas solenóides (41a), garrafas (41b) e mangueiras (41c). O cliente, ao acionar o sabor desejado, faz com que a válvula (40a) nesse recipiente abra-se, liberando a quantidade exata do sabor escolhido, essa polpa de sabor desce pelas mangueiras (40c), indo direto para a bica (33) bem próxima ao copo, assim não há como haver mistura de um sabor com outro nos diferentes pedidos; quanto às vitaminas, o processo é o mesmo, porém em todos os pedidos elas serão adicionadas.

[045] Ainda temos o décimo módulo do sistema de Guilhotina (42) é um dispositivo criado para otimizar o espaço no depósito de bagaços(30), consiste de uma lâmina fixa (42a) na base e outra móvel acima (42b) que é acionada por meio de um came (42c) que por sua vez é tracionada pelas engrenagens do segundo conjunto de moendas (7b), seu papel e picotar os bagaços a um tamanho bem reduzido assim que eles saem da câmara de extração (24).

[046] Como vimos, a Máquina Extratora de Suco de Cana de Açúcar Totalmente Automatizada, cumprem rigorosamente todos os requisitos relacionados à praticidade, qualidade e segurança, satisfazendo plenamente os objetivos propostos, realizando de maneira eficaz as funções pelas quais foi projetada, proporcionando uma série de vantagens técnicas e funcionais, revestindo-se portanto, de características próprias, inovadoras e dotadas com requisitos fundamentais de novidade.

Claims (10)

1. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, caracterizado por ser constituída de uma estrutura metálica (1), contendo uma série de módulos, sendo o primeiro deles o recipiente das canas (2), o qual armazena as canas (3) que serão utilizadas na máquina extratora (1) propriamente dita; o recipiente é transparente e possui um sistema anti-embaçante para os clientes possam observar seu interior, o qual é refrigerado mantendo as canas (3) numa temperatura constante e propícia; no seu interior há um pente principal (4) responsável por levar as canas até as moendas (7), as quais são formadas por um par de espirais (5) contendo 48 espaços em sua base (24 de cada lado) e por pequenos dentes (6) na parte de cima; as espirais (5) juntamente com os dentes (6) trabalham com movimentos sincronizados e estão localizadas no centro do recipiente das canas (3); um par de canas (3) se encaixam nos espaços das espirais e formam um ângulo de 90 graus; um moto-redutor (8) do pente principal localizado na parte posterior do recipiente (2), traciona as espirais (5) e os dentes (6) e os encaminha até as moendas (7); o movimento do pente principal (4) é em sentido horário, empurrando os pares de canas (3) para dentro das moendas (7), quando o último par de canas assume os últimos dentes (6) do pente principal (4), estes caem por gravidade em canais (9) das canas, levando-as para as moendas (7), gastando em média 7 segundos para tritura-las, assim que isso ocorrer um sensor infravermelho (10) dá sinal para outro moto-redutor (12) de abastecimento operar e com ele o pente principal (4) gira e empurra outro par de canas para as moendas (7), isso ocorre até completar o pedido do suco pelo cliente; há também no sistema um pente secundário (11) que abastece o pente principal (4), a medida que as canas forem sido utilizadas, o sensor (10) contará 120 movimentos do pente principal (4) e através do CLP (13) da máquina, enviará um SMS ou um e-mail para o responsável do abastecimento que reabastecerá a máquina (1) com uma outra carga de canas, isto através de duas portas laterais (15); o recipiente (2) possui ainda, um botão de “start” manual (14) que libera os componentes do sistema deixando em posição de operação novamente.
2. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo módulo trata-se do sistema de moendas (16), que consiste de mais outro moto-redutor (17), dois conjuntos de moendas (7) e um conversor (18), que situa entre esses dois conjuntos; o moto-redutor (17) é acoplado por meio de um eixo (19) às engrenagens (20) do primeiro conjunto (7a); ainda no eixo (19) está acoplado uma coroa (21) que ao girar traciona o segundo conjunto (7b), onde por meio de uma corrente (22) se interliga a outra coroa (23), a força motriz é a mesma para ambos os conjuntos (7a e 7b); o primeiro conjunto de moendas (7a) é formado por três rolos em formato triangular, serve para extrair o suco primário das canas, que após essa moagem passa pelo conversor (18) e se direcionam para o segundo conjunto de moendas (7b), formado por dois rolos sobrepostos, o qual extrai o remanescente do suco nos bagaços das canas.
3. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o terceiro módulo a ser apresentado é a câmara de extração do suco da cana e seus periféricos (24) totalmente hermético, onde o suco da cana (3) é extraído, formado internamente pelo Invólucro (25), conjunto de moendas (7a e 7b) e conversor (18), projetados para que nenhum corpo estranho possa entrar em seu interior, também não permite que o suco espirre para fora, mantendo a máquina (1) sempre seca, possui ainda componentes periféricos tais como: peneira tremulante ( 26) projetada para a não retenção do creme da cana nos resíduos que possam estar nela, ela simula o movimento manual de "chacoalhar" , sendo interligada no sistema das engrenagens dos rolos (20) e acelerada por meio de uma outra engrenagem (27), rodinho automático (28) que é um dispositivo desenvolvido para empurrar os resíduos que ficam na peneira tremulante (26) até o depósito de bagaços (30), no momento da limpeza automática, seu local de repouso é o lado esquerdo da peneira (26) e quando requisitado, ele avança para a direita, empurrando todos os resíduos até o depósito dos bagaços (30); ele ainda abrange toda a largura da peneira (26) e avança um pouco mais além do fim peneira (26); o suco extraído cai no funil (29), depois desse ter passado pela peneira (26), onde o mesmo centraliza o suco para o seletor (31), o qual faz com que esse passe ou não pelo sistema gela-caldo (32) de acordo com a escolha do cliente, por fim cai na bica (33) que direciona o suco até o copo quando em sua posição normal ou deitada (33a), quando está levantada (33b) faz com que todos os líquidos (suco remanescente e água do processo de lavagem) sejam direcionados para o tanque de descartes de fluidos (34b); depois um servo motor (35) será responsável por levantar e abaixar a bica (33) por meio dos comandos do CLP (13) nos momentos específicos.
4. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o quarto módulo é o sistema de lavagem (34), desenvolvido para a lavagem da câmara de extração (24) de forma periódica e programável, consiste de um tanque de água limpa (34a), um tanque de descartes de fluídos (34b), duas bombas d’água (34c), mangueiras (34d), sensor (34e), esguicho ou canaletas de direcionamento da água (34f) e rodo automático (28).
5. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o quinto módulo é a Interface homem /máquina, tela “touch screen” (36) onde os clientes fazem suas escolhas e efetuam o pagamento pela bebida, podendo ser feito em dinheiro (cédulas ou moedas) ou cartões de crédito ou débito, na própria tela touch screen (36) e conterá as informações referentes aos pedidos tais como: sabores, com/sem gelo, quantidade de copos, telemetria e todas as informações técnicas concernentes ao projeto.
6. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sexto módulo é o sistema gela caldo (32), consiste de uma caixa metálica (32a) preenchida com um fluido de teor alcoólico e uma serpentina (32b), pelo lado de fora há aletas (32c), duas pastilhas “Peltier” (32d) estarão em contato com a caixa (32b), resfriando o fluido e consequentemente a serpentina (32b); esse sistema visa o não armazenamento do suco, fazendo com que o mesmo mantenha suas propriedades gustativas intactas, já que uma das principais características desse equipamento é extrair e servir o suco da cana na hora; o depósito de bagaços (30) é o local para onde todos os resíduos sólidos serão destinados depois de triturados, contém um espaço com capacidade de 300 litros e um carro (30a) para se prender um saco para remoção dos resíduos; o carro (30a) é formado por 4 rodas (30b), uma plataforma (30c) um arco metálico (30d)), um puxador (30e), as rodas deslizam em dois trilhos na base (30f).
7. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sétimo módulo é o dispenser automático de copos (37), oferece mais comodidade ao usuário, já que sua localização na máquina está no lado oposto da tela de comandos (36); o porta-copos (37a) possui dois atuadores (37b), dois cilindros de nylon com um fio de rosca cada (37c), um direcionador (37d) e um bocal (38); quando a borda do copo percorre todo o fio de rosca até embaixo, ele cai sobre no bocal (38), por força da gravidade; o direcionador (37d) faz com que o copo não saia do seu curso, incidindo perfeitamente no encaixe do bocal (38); o sensor do nível do copo (39), irá verificar se o copo já foi preenchido com suco, ele indicará se o suco já atingiu o nível, indicando ao CLP (13) para interromper a moagem das canas, em seguida o excedente do suco remanescente vai para o tanque de descarte (34b) evitando que o copo fique com os respingos desse suco.
8. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o oitavo módulo é a Seladora automática de copos (40) que fará o velamento dos copos após o preenchimento do mesmo, este selo (tampa em plástico ou folha de alumínio) contará com informações tais como: logomarca, prazo de validade, informações nutricionais, etc.
9. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nono módulo é o adicionadores de sabores e de vitaminas (41), este irá agregar sabores e vitaminas ao suco da cana, ao todo são 7 opções de sabores, porém pode-se agregar mais sabores, de acordo com a demanda de mercado; quanto às vitaminas, foi agregado um recipiente com as mesmas características a parte para adição das mesmas, que consiste de um recipientes com válvulas solenoides (41a), garrafas (41b) e mangueiras (41c); o cliente, ao acionar o sabor desejado, faz com que a válvula (40a) nesse recipiente abra-se, liberando a quantidade exata do sabor escolhido, essa polpa de sabor desce pelas mangueiras (40c), indo direto para a bica (33) bem próxima ao copo, assim não há como haver mistura de um sabor com outro nos diferentes pedidos; quanto às vitaminas, o processo é o mesmo, porém em todos os pedidos elas serão adicionadas.
10. “MÁQUINA EXTRATORA DE SUCO DE CANA DE AÇÚCAR TOTALMENTE AUTOMATIZADA”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o décimo módulo do sistema de Guilhotina (42) é um dispositivo criado para otimizar o espaço no depósito de bagaços(30), consiste de uma lâmina fixa (42a) na base e outra móvel acima (42b) que é acionada por meio de um carne (42c) que por sua vez é tracionada pelas engrenagens do segundo conjunto de moendas (7b), seu papel e picotar os bagaços a um tamanho bem reduzido assim que eles saem da câmara de extração (24).

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