BR112018002804B1

BR112018002804B1 - Aparelho congelador de placas, método de operar o referido aparelho e sistema de limpeza

Info

Publication number: BR112018002804B1
Application number: BR112018002804-5A
Authority: BR
Inventors: Simon Staughton
Original assignee: Cool Off Pty Ltd
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2016-08-15
Publication date: 2023-01-17
Also published as: CN108351161A; AU2016305488B2; MY191921A; BR112018002804A2; ZA201801288B; EP3334990A1; CA2995396C; BR112018002804A8; EA201800150A1; JP6847947B2; CL2018000389A1; NZ740208A; JP2018529073A; MX2018001845A; EP3334990B1; EA037994B1; WO2017024339A1; US10551116B2; US20180238615A1; EP3334990A4

Abstract

APARELHO DE CONGELADOR DE PLACAS, MÉTODO DE OPERAR O APARELHO DE CONGELADOR DE PLACAS E SISTEMA DE LIMPEZA. É divulgado um aparelho de congelador de placas. O aparelho de congelador de placas compreende um primeiro membro de armação configurado para oferecer suporte a uma pluralidade de membros de placa de congelamento, em que o sistema de piso é configurado para ser elevado, de modo a elevar qualquer material congelado presente nas cavidades de congelamento para fora das cavidades de congelamento; e um segundo membro de armação é montado acima de dito primeiro membro de armação, de modo a estender substancialmente o comprimento do primeiro membro de armação, e um eixo vertical, em que os membros de pá se estendem do segundo membro de armação, para serem recebidos entre o material congelado elevado das cavidades de congelamento; o primeiro membro de armação compreende adicionalmente um mecanismo de elevação adjacente a uma extremidade proximal de si, o mecanismo de elevação sendo atuável para elevar a extremidade proximal do primeiro membro de armação, de modo a inclinar o primeiro membro de armação em direção a uma extremidade distal e em que os membros de pá são atuáveis para facilitar a liberação controlada do (...).

Description

PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica prioridade do pedido provisório de patente australiano num. 2015903257 depositado em 13 de agosto de 2015 pelo requerente, cujo conteúdo integral está incorporado neste documento por referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0002] Esta invenção está relacionada, em termos gerais, a um sistema para o tratamento e congelamento de produtos de proteína animal, e, em particular, um sistema para congelamento contínuo de tais produtos e remoção dos produtos congelados do sistema de congelamento.

FUNDAMENTOS

[0003] Congeladores de placas são bem conhecidos na indústria de processamento de alimentos, particularmente na produção de alimentos de animais de estimação, tais como miudezas de carne vermelha para animais de estimação, peixes para alimentos de animais de estimação, polpas de frutas e vegetais, água (bloco de gelo) e refugo de produto orgânico que precise ser congelado antes de descartado.

[0004] Congeladores de placa geralmente compreendem uma pluralidade de placas refrigeradas montadas dentro de uma armação para definir um espaço enre elas, nas quais o material é entregue para ser congelado. Refrigerante é entregue para as placas para fornecer forma tal que as placas agem como evaporadores para absorver a energia térmica do produto, congelando rapidamente o produto. Uma vez congelado, o circuito refrigerante é capaz de ser revertido para prover gás quente para as placas para descongelar a zona de contato entre o produto congelado e a superfície da placa para facilitar a remoção do produto congelado das placas. Na maioria dos dispositivos de congeladores de placas comercialmente disponíveis, é desejável que o material a ser congelado possa ser rapidamente carregado no espaço formado entre as placas e que o material congelado possa ser rapidamente removido, conforme necessário.

[0005] Por esta razão, uma variedade de diferentes tipos de congeladores de placa têm sido propostos para melhorar a automação de tais dispositivos, de modo a reduzir a quantidade de trabalho necessária para operar os dispositivos e minimizar o manuseio do produto, tanto pré quanto pós-congelamento. Tais sistemas incluem tremonhas para encher os congeladores de placa, bem como vários meios para automaticamente liberar os blocos congelados em um sistema de transporte, todos com vários graus de sucesso.

[0006] Normalmente, a maioria dos congeladores de placas comercialmente disponíveis empregam um sistema de elevador vertical que, após o produto ter sido congelado e a interface entre o produto e as placas descongelada, as placas são separadas e o piso do sistema é elevado para levantar os blocos congelados acima do topo das placas para remoção. O piso de cada uma das placas é geralmente conectado a um trilho em comum que é ativado por um cilindro vertical para elevar os blocos acima da borda superior das placas para remoção. A remoção é normalmente obtida por transferência manual dos blocos congelados a um palete ou transportador, que se estende em paralelo ao congelador de placas, e em alguns casos, um deslizador móvel pode auxiliar na transferência manual dos blocos. O transportador, em seguida, é capaz de transferir o bloco congelado a uma estação de paletização, onde pode ser guilhotinado, paletizado e embrulhado, conforme desejado.

[0007] Um problema com tais congeladores de placas existentes no mercado é que eles requerem trabalho intensivo, pois podem levar até 10 minutos para descarregar cada congelador de placas, dependendo do número de placas empregadas. Além disso, como os blocos são congelados a -15°C e pode pesar até 70 Kgs, a manipulação manual desses blocos pode apresentar riscos significativos à segurança e requer muita habilidade e esforço. Além disso, a manipulação dos blocos envolve risco de contaminação bacteriana do produto. Além disso, a maioria das aplicações comerciais empregam uma transportadora que se estende paralela à unidade congelador de placas, sendo um uso ineficiente do espaço.

[0008] Assim, há uma necessidade de prover um aparelho de congelador de placas que é uma melhoria sobre os dispositivos existentes e que resolve pelo menos algumas das desvantagens dos sistemas existentes.

[0009] As referências acima e as descrições de propostas ou produtos anteriores não se destinam a ser, e não devem ser interpretadas como declarações ou admissões de conhecimento geral comum na técnica. Em particular, a discussão de arte prévia discussão acima não se relaciona com o que é comumente ou bem conhecido pelo versado na técnica, mas auxilia na compreensão da atividade inventiva da presente invenção, sendo que a identificação do estado da técnica é apenas uma parte da invenção.

RESUMO DA INVENÇÃO

[0010] Assim, em um aspecto da invenção é provido um aparelho de congelador de placas compreendendo: um primeiro membro de armação configurado para oferecer suporte a uma pluralidade de membros de placa de congelamento verticalmente dispostas organizadas para definir uma cavidade de congelamento entre elas e um sistema de piso configurado para estender-se abaixo dos membros de placa de congelamento para formar uma base para as cavidades de congelamento, em que o sistema de piso é configurado para ser elevado, de modo a elevar qualquer material congelado presente nas cavidades de congelamento para fora das cavidades de congelamento, de modo que o material congelado estende-se das cavidades de congelamento para projetarem-se acima de uma borda superior dos membros de placa de congelamento; e um segundo membro de armação montado acima de dito primeiro membro de armação, de modo a estender substancialmente o comprimento do primeiro membro de armação, o segundo membro de armação, tendo uma pluralidade de membros de pá montados em si que são individualmente atuáveis para se estenderem entre um eixo horizontal em que os membros de pá se estendem substancialmente paralelos com o segundo membro de armação, e um eixo vertical, em que os membros de pá se estendem do segundo membro de armação, para serem recebidos entre o material congelado elevado das cavidades de congelamento; em que o primeiro membro de armação compreende adicionalmente um mecanismo de elevação adjacente a uma extremidade proximal de si, o mecanismo de elevação sendo atuável para elevar a extremidade proximal do primeiro membro de armação, de modo a inclinar o primeiro membro de armação em direção a uma extremidade distal e em que os membros de pá são atuáveis para facilitar a liberação controlada do material congelado, de modo que após liberação, o material congelado é capaz de deslizar ao longo das bordas superiores das placas e para fora da extremidade distal do primeiro membro de armação para a coleta.

[0011] Os membros de pá podem ser montados em um terceiro membro de armação que é montado de forma móvel no segundo membro de armação. um atuador linear é montado no segundo membro de armação para aplicar uma força linear de deslizamento ao terceiro membro de armação para aplicar um movimento de deslizamento ao movimento do terceiro membro de armação dentro do plano do segundo membro de armação. a força de deslizamento linear pode ser aplicada ao terceiro membro de armação pelo atuador linear após a ativação do mecanismo de elevação do primeiro membro de armação e quando o material congelado é elevado acima da superfície superior dos membros de placa de congelador e os membros de pá são posicionados entre o material congelado, de modo fazer com que o material congelado desacople do sistema de piso.

[0012] Após a aplicação da força de deslizamento linear de força ao terceiro membro de armação, cada um dos membros de pá são individualmente atuáveis para serem movidos para uma posição horizontal, de modo a sequencialmente liberar o material congelado para deslizar em direção e sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação para a coleta.

[0013] O material congelado pode ser coletado por um transportador de colheita ou um palete, para posterior processamento.

[0014] De acordo com ainda um outro aspecto, a presente invenção provê um método de operação do aparelho de congelador de placas de acordo com a presente invenção, compreendendo: formar a cavidade de congelamento ao se mover pares de membros de placa de congelamento em conjunto; entregar o material a ser congelado para a cavidade de congelamento; fornecer material refrigerante para as placas de congelador para fazer com que o material a ser congelado na cavidade de congelamento forme um bloco de material congelado; abrir a cavidade de congelamento e elevar o bloco de material congelado, de forma que se estenda acima da superfície superior de placas de congelamento, de forma que blocos de material congelado próximos como um membro de pá localizado entre eles; elevar a extremidade proximal do primeiro membro de armação para fazer com que o primeiro membro de armação incline-se em direção à extremidade distal; aplicar o movimento de deslizamento ao terceiro membro de armação para fazer com que os blocos de material congelado para quebrem o contato com a superfície de piso; ativar individualmente cada um dos membros de pá para liberar sequencialmente os blocos de material congelado, de forma que os blocos de material congelado podem deslizar em direção e sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação; e coletar os blocos de material congelado conforme eles forem causados a deslizar sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação.

[0015] De acordo com outro aspecto da invenção, é divulgado um sistema de limpeza para limpar o aparelho de congelador de placas de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 6, compreendendo: um primeiro par de barras de pulverização, cada um do primeiro par de barras de pulverização sendo montado a uma superfície superior do primeiro membro de armação, de modo a ser localizado acima da borda superior dos membros de placa de congelamento para se estender ao longo de lados opostos das cavidades de congelamento; um segundo par de barras de pulverização, montado adjacente à borda superior de membros de placa de congelamento, de modo a se estender ao longo de lados opostos das cavidades de congelamento; e uma pluralidade de bolas de pulverização, as bolas de pulverização sendo dispostas em pares e montadas em uma perna sistema de piso móvel, de modo a serem localizadas abaixo do piso do sistema de piso, de modo que conforme o sistema de piso é elevado e abaixado dentro das cavidades de congelamento, o par de bolas de pulverização são também são elevadas e abaixados no interior das cavidades; em que cada um dentre o primeiro par de barras de pulverização, o segundo par de barras de pulverização e os pares de bolas de pulverização são conectáveis a uma fonte de fluido para pulverizarem fluído a partir de si para lavar o aparelho de congelador de placas quando o aparelho de congelador de placas é submetido a um ciclo de limpeza dedicado.

[0016] O sistema de limpeza desse aspecto da invenção ainda inclui um controlador para controlar o funcionamento dos aparelhos e primeiro par de barras de pulverização, segundo par de barras de pulverização e pares de bolas de pulverização para facilitar a limpeza do aparelho. O controlador pode ser um controlador lógico programável que também é provido para controlar o aparelho durante o uso.

[0017] Cada uma dentre as primeiras barras de pulverização e segundas barras de pulverização pode ter uma pluralidade de furos em sua extensão para pulverizar fluidos a partir de si em um arco predeterminado. Os furos podem ser cortados na primeira e segunda barras de pulverização por meio de um processo de corte a laser de tal forma que o fluido pulverizado a partir destas é direcionado a uma área predeterminada definida pelo arco predeterminado. Os furos nas primeiras barras de pulverização podem lançam fluido em cada uma das cavidades de congelamento. Os furos nas segundas barras de pulverização lançam fluido a uma superfície superior e respectiva superfície lateral de cada uma das placas das cavidades de congelador.

[0018] As bolas de pulverização estão configuradas para lançar uma pulverização de fluido em um arco de substancialmente 360°, de modo a limpar as paredes das placas conforme as bolas de pulverização são elevadas e abaixadas dentro das cavidades de congelamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0019] A invenção pode ser melhor compreendida a partir da seguinte descrição não-limitante de modalidades preferidas, em que:

[0020] Fig. 1 é uma vista lateral de um aparelho de congelador de placas de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0021] Fig. 2 é uma vista superior do aparelho de congelador de placas da Fig. 1;

[0022] Fig. 3 é uma vista superior do aparelho de congelador de placas da Fig. 1 com o membro de armação superior removido;

[0023] Fig. 4 é uma vista de extremidade direita do aparelho de congelador de placas da Fig. 1;

[0024] Fig. 5 é uma vista de extremidade esquerda do aparelho de congelador de placas da Fig. 1;

[0025] Fig. 6 é uma vista lateral do aparelho de congelador de placas da Fig. 1 com os blocos na posição elevada;

[0026] Fig. 7 é uma vista lateral do aparelho de congelador de placas da Fig. 1 na posição elevada para a disposição de blocos em conformidade com uma modalidade da presente invenção;

[0027] Fig. 8 é uma vista de extremidade simplificada do aparelho de congelador de placas mostrando um sistema de limpeza instalado para uso; e

[0028] Figs. 9 - 12 mostra quatro etapas de limpeza diferentes para operação do sistema de limpeza da Fig. 8.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA MODALIDADE DA INVENÇÃO

[0029] A presente invenção será descrita abaixo em relação à sua aplicação para uso na criação de blocos congelados de material de proteína animal, tal como miudezas de carnes vermelhas para alimentação de animais de estimação. No entanto, será apreciado que a presente invenção pode ser igualmente empregada na formação de uma variedade de blocos congelados de materiais tais como peixes para alimentos para animais, vegetais e frutas de polpa, água (bloco de gelo), bem como resíduos de produtos orgânicos, que exige o congelamento antes de seu descarte.

[0030] Referindo-se à Fig. 1, um aparelho de congelador de placas 10 é representado, compreendendo uma armação do corpo principal 12, dentro da qual uma pluralidade de placas de congelamento 13 verticalmente alinhadas são organizadas para o uso de forma convencional. As placas de congelamento 13 são organizadas em pares, e em conjunto definem um espaço vertical no qual o produto alimentar pode ser recebido para congelamento. Cada placa 13, é feita a partir de alumínio oco e é configurada para receber um líquido refrigerante bombeado a partir de um circuito de refrigeração que absorve a energia de calor do produto alimentar localizado entre as placas 13, dessa forma fazendo com que o produto alimentar congele em um bloco.

[0031] Cada chapa 13 está vinculada a outras placas, por meio de um parafuso de tração 13a e um cilindro de abertura de placa 21 é fixado à última placa para facilitar a abertura e fechamento das placas. Neste sentido, com ativação do cilindro de abertura de placa 21, as placas 13 são capazes de serem afastadas por cerca de 10 mm para facilitar a remoção dos blocos congelados, como será discutido em mais detalhes abaixo.

[0032] Referindo-se à Fig. 3 a armação do corpo principal 12 do aparelho de congelador de placas é retratado mostrando as placas 13 em modo separado. Nesta posição, o piso 14 do sistema pode ser facilmente visto, o que define a base da cavidade na qual o alimento será depositado. Como será discutido em mais detalhes abaixo, o piso 14 de cada cavidade é anexado a um trilho em comum 15, que se estende ao longo da base da armação do corpo principal 12. Um par de cilindros de elevação vertical 30, 31 são montados em cada extremidade da armação do corpo principal 12 e estão ligados ao "trilho em comum" 15 para elevar o trilho e elevar cada piso para o nível da borda superior das placas 13, elevando, assim, os blocos congelados, de forma que eles são expostos acima do topo das placas, como será discutido em mais detalhes abaixo.

[0033] A armação do corpo principal 12 é apoiada sobre uma superfície de piso numa extremidade pelo cilindro de elevação 16. O cilindro de elevação 16 tem um pé de pivô 17 que interage com a superfície de piso e se conecta com a armação do corpo principal 12, em um ponto de elevação 18 provido na extremidade da armação do corpo principal 12. A outra extremidade da armação do corpo principal 12 tem um par de pernas pivô 19 providas em ambos os lados desta, que interagem com a superfície de piso e que são capazes de girar para acomodar a extremidade oposta sendo elevada e abaixada pelo cilindro de elevação 16, de uma maneira que será discutida em mais detalhes abaixo. Um suporte adicional 20, será provido em um lado inferior da armação do corpo principal 12, para suportar o aparelho de congelador de placas 10 em uma posição estável na superfície de piso. Em uma modalidade preferida o aparelho de congelador de placas 10, está montado permanentemente na superfície de piso com uma inclinação para frente de cerca de 5°.

[0034] Referindo-se à Fig. 1, um membro de armação superior 22 é montado acima da armação do corpo principal 12 do aparelho de congelador de placas por meio de um par de suportes de extremidade 23. Em uma modalidade preferida, o membro de armação superior 22 é montado em torno de 560 mm acima do topo das placas 13 da armação do corpo principal 12 e compreende um membro de armação interno 24, conforme mais claramente representado na Fig. 2. O membro de armação interno 24 é configurado para ser móvel e deslizante dentro do membro de armação superior 22 sob a ação do cilindro de pressão 25. O cilindro de pressão, de preferência tem um curso de 80 mm para definir o grau de movimento de deslizamento que o membro de armação interno 24 executa sob a ação do cilindro de pressão 25.

[0035] O membro de armação interno 24 tem uma pluralidade de pás independentes, de acionamento pneumático 26 montadas em si. As pás 26 são configuradas para estarem penduradas verticalmente para baixo no membro de armação interno 24 voltadas para a armação do corpo principal 12 e se estendem em duas linhas com pás em linhas adjacentes sendo deslocadas entre si. Cada pá 26 tem cerca de 220 mm de comprimento e é atuada para se deslocar entre uma posição vertical e horizontal por meio de atuadores pneumáticos individuais 27. Como será discutido em mais detalhes abaixo, quando as pás 26 estão na posição vertical, cada pá é espaçada de modo a ser localizada entre os blocos congelados quando os blocos são elevados para o descarregamento. Será apreciado que cada pá tem o seu próprio controlador que é, individualmente, dirigido e atuado por meio de um PLC (Controlador Lógico Programável) programado ou manualmente, conforme necessário.

[0036] Referindo-se à Fig. 1, o aparelho de congelador de placas 10 é posicionado de modo a receber o material de alimento dentro da cavidade formada entre as placas 13 e o piso 14 da cavidade. Antes do preenchimento das cavidades, as pás 26 são acionadas de modo que são posicionadas em uma armação horizontal para garantir que existe espaço livre suficiente acima das placas 13 para facilitar o enchimento das cavidades com o material de alimento. Neste sentido, as cavidades do aparelho de congelador de placas 10 podem ser preenchidas por uma mangueira e bico de entrega convencionais movendo-se sobre a parte superior das placas 13. Em alguns casos, o membro de armação superior 22 pode ser configurado para ser movido a partir de uma posição horizontal para a posição vertical, para prover acesso livre para as cavidades das placas se o preenchimento será realizado por uma tremonha ou de empilhadeira de ponta articulada. Será apreciado que durante a etapa de enchimento, o cilindro de abertura de placa 21 será fechado para garantir que as placas 13 encaixem em conjunto para fornecer uma cavidade selada.

[0037] Uma vez que as cavidades das placas foram preenchidas com produto alimentar, o refrigerante é fornecido para as placas 13 para congelar o material de alimento, de modo a formar blocos congelados 40 de material de alimento dentro de cada cavidade. Após congelamento e formação dos blocos congelados, um gás quente pode ser fornecido para as placas 13 para descongelar a superfície das placas, para facilitar a abertura das placas ao ativar-se o cilindro de abertura de placas 21. Uma vez que o cilindro de abertura de placas 21 é ativado e as placas 13 são separadas, a próxima fase de remoção de bloco é iniciada.

[0038] Na fase de remoção de bloco do aparelho de congelador de placas 10, as pás 26 agem de tal forma que os atuadores pneumáticos 27 movem as pás 26 da posição horizontal para preenchimento das cavidades das placas, para a posição vertical para remoção de blocos das cavidades das placas.

[0039] Como mostrado nas Figs 4 e 5, a fim de elevar o piso 14 entre as placas separadas 13, os cilindros de elevação 30 e 31 localizados em cada extremidade da armação do corpo principal 12 são ativados. Como tal, os pisos 14 de cada cavidade são elevados, elevando assim os blocos congelados das cavidades de tal forma que a parte inferior de cada bloco 14 é suportado pelo piso 14, cerca de 5 mm abaixo da borda superior das placas 13. Este arranjo é representado na Fig. 6, na qual é mostrado que, quando os blocos 40 estão nesta posição, cada pá 26 encontra-se entre os blocos 40 e estende-se aproximadamente cerca de 200mm para a lacuna formada entre os blocos 40.

[0040] Nesta posição, o cilindro de elevação 16 é ativado para elevar a extremidade da armação do corpo principal 12, conforme representado na Fig. 7. O curso do cilindro de elevação 16 é determinado de forma a elevar a extremidade do aparelho de congelador de placas 10 para criar um ângulo adequado ao longo do comprimento do aparelho para ser suficiente para permitir que os blocos congelados 40 deslizem ao longo da superfície da borda superior das placas 13 com a força da gravidade. Será apreciado que o diâmetro do cilindro de elevação 16, será suficiente também para elevar o peso combinado do aparelho de congelador de placas 10 e os blocos de congelador 40. Com o acionamento do cilindro de elevação 16, o aparelho de congelador de placas 10 move-se em direção à extremidade abaixo da qual um transportador será fornecido. Como isso faz com que o aparelho de congelador de placas 10 seja inclinado, será apreciado que as mangueiras de refrigeração ligando o sistema de refrigeração aos cabeçalhos de placa será flexível para permitir tal movimento de inclinação e manter ainda sim a integridade dos selos de refrigeração.

[0041] A fim de facilitar movimento de deslizamento controlado dos blocos 40 ao longo da superfície de inclinação das bordas superiores das placas 13 em direção ao transportador, conforme representado na Fig. 7, o cilindro de pressão 25 conectando o membro de armação interno 24 ao membro de armação superior 22 é ativado. Isso faz com que o membro de armação interno no qual as pás 26 são montados mova-se para a frente de tal forma que as pás 26 entram em funcionamento para empurrar em uníssono contra a superfície de trás de cada bloco 40. A força desse empurrão combinado 40 é suficiente para quebrar a ligação entre o fundo congelado do bloco 40 e o piso de cavidade 14. Apesar da ação deste movimento de empurrão, os blocos 4 são impedidos de cair e deslizarem em massa de forma descontrolada devido à força de imobilização combinada da pá 26 anterior no lado em declive do bloco 40 e a base de 5 mm entre o piso de cavidade e o topo da placa 13, que garante que o fundo do bloco não pode deslizar inclinação abaixo.

[0042] Nesta fase, a transportadora de coleta localizada imediatamente abaixo da extremidade inferior do aparelho de congelador de placas 10 é ativada. Cada pá 26 a partir da extremidade mais próxima da transportadora, em seguida, é atuada de forma independente e sequencialmente por atuadores 27 para retornar à posição horizontal. Ao fazer isso, o movimento da pá a partir da posição vertical para a posição horizontal permite que os blocos individuais transfiram para o topo das placas 13 e deslizem em direção e para a transportadora para serem transportados para paletização de maneira convencional. Será apreciado que a extremidade inferior do aparelho de congelador de placas 10 será provida de trilhos para ajudar a prevenir que os blocos 40 caiam para fora da extremidade e alinhar os blocos na direção de, e para, o transportador.

[0043] Será apreciado que o sistema e o processo da presente invenção têm um número de vantagens sobre o os sistemas do estado da técnica. Neste sentido, não é necessária mão de obra para descarregar as placas e, por extensão, não há custos de mão de obra ou problemas ocupacionais e de segurança de trabalho associados à manipulação manual. A velocidade de descarregamento dos blocos é limitada apenas pela velocidade de paletização, que pode ser menor do que uma velocidade de descarregamento de 1 minuto por tonelada (2,5 segundos por cavidade) com medição de bloco e paletização robóticas. Além disso, não há nenhuma chance de contaminação bacteriana pela manipulação manual dos blocos. Estes benefícios são alcançados através de um sistema que pode ser simplesmente modificado de forma a não interferir com o processo de enchimento, seja por enchimento com bomba de cavidades individuais bomba ou em massa através de preenchimento a granel. Tal sistema como descrito acima pode ser simplesmente retro-equipado a unidades de congelador de placas existentes e pode ser facilmente adaptado para uma variedade de locais. O sistema é fácil de limpar e trabalhar, já que usa peças comuns e provê uso eficiente do espaço disponível por utilizar um posicionamento diagonal com relação à transportadora, em vez do posicionamento paralelo anterior.

[0044] Para facilitar a limpeza do aparelho 10, o aparelho de 10 de maio de ser equipado com um sistema de limpeza, como representado na Fig. 8.

[0045] A limpeza dos sistemas tradicionais de congelador de placas de blocos simples geralmente se baseiam em lavagem manual com mangueira das cavidades livres do congelador e das áreas circundantes depois que os blocos congelados foram removidos do aparelho. Para conseguir isso de forma satisfatória, o processo de limpeza pode levar um tempo considerável - cerca de 30 segundos por cavidade ou cerca de 20 minutos para um aparelho de 36 cavidades, com duas toneladas. Para aplicações de alimentos para animais de estimação, embora desejável, não é um requisito limpar as cavidades do aparelho entre os ciclos de congelação ao usar produtos à base de carne do mesmo tipo e espécie. No entanto, para consumo humano e aplicações de alimentos para animais de estimação nas quais diferentes tipos / espécies de produtos de carne devem ser utilizados, é necessário lavar completamente as cavidades após cada ciclo de congelamento, o que é um grande inconveniente para o empenho de congeladores de blocos simples para tais aplicações .

[0046] Para um aparelho 10 tal como o descrito acima, a prestação de um aparelho automatizado que é controlado por um sistema de controle eletrônico fornece uma base para automatizar o sistema de limpeza e limpar o aparelho 10 durante o processo. Isto é conseguido através da montagem do sistema de limpeza 50 no aparelho 10 da seguinte forma.

[0047] O sistema de limpeza de 50 compreende duas barras de pulverização 52 montadas para estenderem-se ao longo de lados opostos da superfície superior da armação do corpo principal 12. De preferência, cada uma dessas barras de pulverização tem cerca de 50 mm de diâmetro e tem 72 furos cortados a laser formados em si para pulverizar fluido a partir de si em um arco como representado pelas setas A. À medida que as barras de pulverização 52 se prolongam ao longo dos lados opostos do aparelho 10, elas também podem funcionar como trilhos de guia para ajudar a guiar os blocos deslizando para a transportadora durante a fase de descarregamento. As barras de pulverização também são de preferência alimentadas com fluido de limpeza a partir de um tubo de alimentação de 50 mm controlado através de uma válvula de esfera programada para lançar o fluido sob pressão.

[0048] O sistema de limpeza 50 também compreende um segundo par de barras de pulverização 54 que também se prolongam ao longo do comprimento da armação do corpo principal 12 ao longo de um lado de baixo de um ângulo 53 provido ao longo da borda superior da armação do corpo principal 12. As barras de pulverização 54 preferencialmente têm um diâmetro de cerca de 32 mm e têm 36 furos cortados a laser formados em si para direcionar a pulverização para o lado de baixo do ângulo 53 e o topo das placas 13 que são cobertas pelo ângulo 53. Os furos cortados a laser estão localizados ao longo das barras de pulverização também para direcionar água ao longo das paredes laterais da placa 13. Cada uma das barras de pulverização 54 é de preferência fornecida com fluido através de um acoplamento direto à extremidade das barras de pulverização 52.

[0049] A parte final do sistema de limpeza 50 compreende uma pluralidade de bolas de pulverização 56 montadas em cada perna 14a diretamente abaixo do piso 14. De preferência, são setenta e duas bolas de pulverização 56 dispostas em pares para a limpeza de cada cavidade. As bolas de pulverização 56 são montadas na extremidade dos tubos 57, que são, de preferência, soldados em cada lado da perna 14a. Cada perna 14a é alimentada com fluido de lavagem por um tubo de distribuição formado na parte inferior da base da armação do corpo principal 12 através de uma mangueira flexível de modo que o fluido de lavagem possa ser pulverizado a partir do par de bolas de pulverização 56 sob pressão. Será apreciado que, à medida que o piso 14 é levantado e abaixado dentro da cavidade, as bolas de pulverização 56 irão estender para dentro da cavidade para facilitar a limpeza da cavidade de uma maneira descrita com mais detalhes abaixo.

[0050] Embora não mostrado, o sistema de limpeza 50 pode também incluir uma bomba de alta pressão / alto volume para abastecer o sistema com 50 fluido de lavagem a uma capacidade de cerca de 400 litros/minuto e pressão de cerca de 4 bar. O sistema pode incluir um sistema de injeção de detergente em linha para auxiliar na limpeza, bem como uma unidade de controle PLC e software associado para coordenar o sistema de limpeza de uma maneira que será descrita abaixo.

[0051] As várias fases de limpeza do aparelho 10 com o sistema de limpeza 50 serão descritas abaixo em relação às Figs. 9 - 12.

[0052] Fig. 9 representa uma primeira fase de limpeza e é representativa do aparelho 10 em um estado não descarregado, em que o piso 14 está na sua posição mais alta entre as placas 13 para empurrar os blocos para fora da cavidade. Uma vez que os blocos foram removidos do aparelho 10, o piso 14 é mantido em seu estado superior e as barras de pulverização 52 são ativadas para fornecer fluido de lavagem para limpar a superfície superior do piso 14 como mostrado. Ao mesmo tempo, as barras de pulverização 54 são ativadas para fornecer fluido de lavagem ao lado inferior do ângulo 53. Isso faz com que o fluido de lavagem seja dirigido para baixo pelos lados externos das placas 13. Devido à ação de lavagem não requerer nenhum envolvimento do operador, o fluido de lavagem pode ser entregue a uma temperatura de cerca de 80 graus Celsius e pode incluir um detergente adequado.

[0053] Com referência à Fig. 10, após a conclusão do primeiro estágio, o piso 14 pode ser totalmente elevado de tal modo que o piso 14 e as bolas de pulverização 56 montadas embaixo do chão 14 estão localizados acima da borda superior das placas 13, como mostrado. Esta ação de elevação ocorre enquanto as barras de pulverização 52 permanecem ativadas de modo que a barra de pulverização 52 aplique o líquido de lavagem completamente ao longo do comprimento do piso e quaisquer sólidos residuais presentes sobre o mesmo podem passar facilmente pela lacuna proporcionada entre a borda superior das placas 13 e o piso elevado 14. Na posição totalmente levantada, as bolas de pulverização 56 podem ser accionadas e as barras de pulverização 52 desligadas para permitir que as bolas de pulverização 56 limpem a parte de baixo do piso 14 que dirige então a água de limpeza para a borda superior das placas 13. Esta ação das bolas de pulverização também limpa as superfícies externas das barras de pulverização 52 e 54 e a superfície do ângulo 53.

[0054] O terceiro estágio de limpeza é representado na Fig. 11, em que o piso 14 é abaixado, enquanto as bolas de pulverização 56 permanecem ativadas para pulverizar fluido de limpeza. Neste arranjo, à medida que o piso abaixa, as bolas de pulverização 56 funcionam para limpar as superfícies internas das cavidades. Este estágio pode incluir elevação e abaixamento repetidos do piso 14 entre as placas 13 para facilitar a limpeza completa da cavidade conforme necessário.

[0055] O quarto estágio de limpeza é representado na Fig. 12, em que o piso é abaixado para a posição mais baixa. Nesta posição, as bolas de pulverização 56 permanecem ativadas para fornecer uma pulverização de fluido de limpeza para limpar a estrutura de elevação de piso e a porção inferior da armação do corpo principal 12, sendo a única parte que é mostrada na Fig. 12. As bolas de pulverização permanecem ativas durante um período de tempo predeterminado após o qual são desligadas para completar o ciclo de limpeza e permitir a reutilização do aparelho 10.

[0056] Será apreciado que, ao se controlar o sistema de limpeza 50 da maneira descrita acima, o aparelho pode ser limpo de forma simples e efetiva sem envolvimento de um operador, permitindo temperaturas de fluido mais elevadas e tempos de limpeza mais rápidos. Os ciclos de limpeza podem ser rotineiramente programados dentro de um ciclo de produção para garantir a qualidade do processo, minimizando o tempo de inatividade do aparelho para limpeza. O uso das barras de pulverização também fornece um meio de guia simples para guiar o movimento deslizante dos blocos para o sistema de transportadora durante a utilização do aparelho

[0057] Assim, será apreciado que o aparelho de congelador de placas da presente invenção é único em sua maneira de elevar uma extremidade do aparelho para criar uma plataforma deslizante e usar pás individualmente atuáveis para facilitar sequencialmente o deslizamento controlado dos blocos em uma transportadora de coleta.

[0058] Ao longo da especificação e reivindicações, a palavra "compreender" e seus derivados destinam-se a ter um significado inclusivo e não exclusivo, a menos que o contrário seja expressamente declarado ou que o contexto exija o contrário. Ou seja, a palavra "compreende" e seus derivados serão tomadas como indicativas da inclusão não apenas dos componentes, etapas ou recursos listados a que se referem diretamente, mas também outros componentes, etapas ou recursos não especificamente listados, a menos que o contrário seja expressamente declarado ou o contexto exija o contrário.

[0059] Os termos de orientação utilizados no relatório e reivindicações, tais como vertical, horizontal, superiores, inferiores, superiores e inferiores, devem ser interpretados como relacionais e baseiam-se na premissa de que o componente, item, artigo, aparelho, dispositivo ou instrumento geralmente será considerado em uma orientação particular, tipicamente com o aparelho de congelador de placas por cima.

[0060] Será apreciado pelos versados na técnica que muitas modificações e variações podem ser feitas nos métodos da invenção aqui descritos sem se afastar do espírito e do escopo da invenção.

Claims

1. Aparelho congelador de placas (10), caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro membro de armação (12) configurado para oferecer suporte a uma pluralidade de membros de placa de congelamento (13) verticalmente dispostas organizadas para definir uma cavidade de congelamento entre elas e um sistema de piso (14) configurado para estender-se abaixo dos membros de placa de congelamento (13) para formar uma base para as cavidades de congelamento, em que o sistema de piso (14) é configurado para ser elevado, de modo a elevar qualquer material congelado presente nas cavidades de congelamento para fora das cavidades de congelamento, de modo que o material congelado estende-se das cavidades de congelamento para projetarem-se acima de uma borda superior dos membros de placa de congelamento (13); e um segundo membro de armação (24) montado acima de dito primeiro membro de armação (12), de modo a estender substancialmente o comprimento do primeiro membro de armação (12), o segundo membro de armação (24), tendo uma pluralidade de membros de pá (26) montados em si que são individualmente atuáveis para se estenderem entre um eixo horizontal em que os membros de pá (26) se estendem substancialmente paralelos com o segundo membro de armação (24), e um eixo vertical, em que os membros de pá (26) se estendem do segundo membro de armação (24), para serem recebidos entre o material congelado elevado das cavidades de congelamento; em que o primeiro membro de armação (12) compreende adicionalmente um mecanismo de elevação (16) adjacente a uma extremidade proximal de si, o mecanismo de elevação (16) sendo atuável para elevar a extremidade proximal do primeiro membro de armação (12), de modo a inclinar o primeiro membro de armação (12) em direção a uma extremidade distal e em que os membros de pá (26) são atuáveis para facilitar a liberação controlada do material congelado, de modo que após liberação, o material congelado é capaz de deslizar ao longo das bordas superiores dos membros da placa de congelamento (13) e para fora da extremidade distal do primeiro membro de armação (12) para a coleta.

2. Aparelho congelador de placas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os membros de pá (26) são montados em um terceiro membro de armação (22) que é montado de forma móvel no segundo membro de armação (24).

3. Aparelho congelador de placas, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que um atuador linear (25) é montado no segundo membro de armação (24) para aplicar uma força linear de deslizamento ao terceiro membro de armação (22) para aplicar um movimento de deslizamento ao membro do terceiro membro de armação (22) dentro do plano do segundo membro de armação (24).

4. Aparelho congelador de placas, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a força de deslizamento linear é aplicada ao terceiro membro de armação (22) pelo atuador linear (25) após a ativação do mecanismo de elevação (16) do primeiro membro de armação (12) e quando o material congelado é elevado acima da superfície superior dos membros de placa de congelamento (13) e os membros de pá (26) são posicionados entre o material congelado, de modo fazer com que o material congelado desacople do sistema de piso (14).

5. Aparelho congelador de placas, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que após a aplicação da força de deslizamento linear ao terceiro membro de armação (22), cada um dos membros de pá (26) é individualmente atuável para ser movido para uma posição horizontal, de modo a sequencialmente liberar o material congelado para deslizar em direção e sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação (12) para a coleta.

6. Aparelho congelador de placas, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material congelado é coletado por um transportador de colheita ou palete para processamento posterior.

7. Método de operar o aparelho congelador de placas conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende: formar a cavidade de congelamento ao se mover pares de membros de placa de congelamento (13) em conjunto; entregar o material a ser congelado na cavidade de congelamento; fornecer material refrigerante para os membros da placa de congelamento (13) para fazer com que o material a ser congelado na cavidade de congelamento forme um bloco de material congelado; abrir a cavidade de congelamento e elevar o bloco de material congelado, de forma que se estenda acima da superfície superior dos membros da placa de congelamento (13), de forma que os blocos de material congelado próximos tenham um membro de pá (26) localizado entre eles; elevar a extremidade proximal do primeiro membro de armação (12) para fazer com que o primeiro membro de armação (12) se incline em direção à extremidade distal; aplicar o movimento de deslizamento ao terceiro membro de armação (22) para fazer com que os blocos de material congelado quebrem o contato com a superfície de piso (14); ativar individualmente cada um dos membros de pá (26) para liberar sequencialmente os blocos de material congelado, de forma que os blocos de material congelado possam deslizar em direção e sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação (12); e coletar os blocos de material congelado conforme eles forem causados a deslizar sobre a extremidade distal do primeiro membro de armação (12).

8. Sistema de limpeza para limpar o aparelho congelador de placas, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro par de barras de pulverização (52), cada um do primeiro par de barras de pulverização (52) sendo montado a uma superfície superior do primeiro membro de armação (12), de modo a ser localizado acima da borda superior dos membros de placa de congelamento (13) para se estender ao longo de lados opostos das cavidades de congelamento; um segundo par de barras de pulverização (54), montado adjacente à borda superior de membros de placa de congelamento (13), de modo a se estender ao longo de lados opostos das cavidades de congelamento; e uma pluralidade de bolas de pulverização (56), as bolas de pulverização (56) sendo dispostas em pares e montadas em uma perna sistema de piso móvel, de modo a serem localizadas abaixo do piso do sistema de piso (14), de modo que conforme o sistema de piso (14) é elevado e abaixado dentro das cavidades de congelamento, o par de bolas de pulverização (56) são também são elevadas e abaixados no interior das cavidades; em que cada um dentre o primeiro par de barras de pulverização (54), o segundo par de barras de pulverização (54) e os pares de bolas de pulverização (56) são conectáveis a uma fonte de fluido para pulverizarem fluído a partir de si para lavar o aparelho congelador de placas quando o aparelho de congelador de placas é submetido a um ciclo de limpeza dedicado.

9. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema ainda inclui um controlador para controlar o funcionamento dos aparelhos e primeiro par de barras de pulverização (54), segundo par de barras de pulverização (54) e pares de bolas de pulverização (56) para facilitar a limpeza do aparelho.

10. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que cada uma dentre as primeiras barras de pulverização (54) e segundas barras de pulverização (54) têm uma pluralidade de furos em sua extensão para pulverizar fluidos a partir de si em um arco predeterminado.

11. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os furos são cortados na primeira e segunda barras de pulverização (54) por meio de um processo de corte a laser de tal forma que o fluido pulverizado a partir destas é direcionado a uma área predeterminada definida pelo arco predeterminado.

12. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os furos cortados nas primeiras barras de pulverização (54) lançam fluido a cada uma das cavidades de congelamento.

13. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os furos cortados nas segundas barras de pulverização (54) lançam fluido a uma superfície superior e respectiva superfície lateral de cada uma das placas das cavidades de congelador.

14. Sistema de limpeza, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as bolas de pulverização (56) estão configuradas para lançar uma pulverização de fluido em um arco de substancialmente 360°, de modo a limpar as paredes das placas conforme as bolas de pulverização (56) são elevadas e abaixadas dentro das cavidades de congelamento.