BRPI0806014B1

BRPI0806014B1 - Calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas implementadas em máquina para processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café e método para tal processamento

Info

Publication number: BRPI0806014B1
Application number: BRPI0806014-2A
Authority: BR
Inventors: Alvaro Ardila Duarte; Elias Ariza Villamil; Antonio María Silva Viviezca
Original assignee: Penagos Hermanos Y Cia Ltda; Alvaro Ardila Duarte
Priority date: 2008-12-22
Filing date: 2008-12-22
Publication date: 2019-03-12
Also published as: US9073090B2; CN102264248A; CN102264248B; US20110262607A1; WO2010073163A3; PE20120246A1; BRPI0806014A2; MX2011005338A; CO6361867A2; CR20110263A; WO2010073163A2

Abstract

calhas conicas helicoidais vibro-elásticas implantadas em máquinas despolpadoras para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café. a presente invenção pertence ao campo da mecânica e refere-se a um dispositivo para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café. dito dispositivo é uma calha cônica helicoidal que compreende insertos vibro-elásticos cuja flexibilidade permite que se desloquem proporcionalmente ao tamanho e à dureza dos diferentes frutos de café. adicionalmente, a presente invenção refere-se a uma máquina integral que compreende calhas cônicas helicoidais com insertos vibro-elásticos, não utiliza água e está desenhada para receber misturas de frutos maduros e verdes de café, despolpar os frutos maduros, separar os frutos verdes semi-despolpados mediante uma máquina separadora e separar a casca dos frutos maduros. finalmente, a presente invenção refere-se a um método para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café mediante o uso da máquina integral já mencionada.

Description

CALHAS CÔNICAS HELICOIDAIS VIBRO-ELÁSTICAS IMPLEMENTADAS EM MÁQUINA PARA PROCESSAMENTO SELETIVO DE MISTURAS DE FRUTOS VERDES E MADUROS DE CAFÉ E MÉTODO PARA TAL PROCESSAMENTO Resumo (001) A presente invenção pertence ao campo da mecânica e refere-se a um dispositivo para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café. Dito dispositivo é uma calha cônica helicoidal que compreende insertos vibro-elásticos cuja flexibilidade permite que se desloquem proporcionalmente ao tamanho e à dureza dos diferentes frutos de café. Adicionalmente, a presente invenção refere-se a uma máquina integral que compreende calhas cônicas helicoidais com insertos vibro-elásticos, não utiliza água e está desenhada para receber misturas de frutos maduros e verdes de café, despolpar os frutos maduros, separar os frutos verdes semi-despolpados mediante uma máquina separadora e separar a casca dos frutos maduros. Finalmente, a presente invenção refere-se a um método para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café mediante o uso da máquina integral já mencionada.

Antecedentes técnicos (002) A qualidade da bebida de café depende amplamente do tipo de fruto processado, pois enquanto que os frutos de café maduro permitem obter altas qualidades na xícara, os frutos de café verde produzem sabores adstringentes e desagradáveis que deterioram a qualidade da bebida. Portanto, é claro que resulta conveniente realizar separadamente o beneficiamento dos frutos maduros e dos frutos verdes do café.

(003) Apesar do anterior, a utilização de máquinas durante a fase de coleta de café em fruta, bem como a coleta manual não seletiva da colheita do café tem evidenciado um aumento da porcentagem de frutos verdes misturados com os frutos maduros coletados, fato que infelizmente implica na necessidade de realizar um processo de separação dos

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2/14 frutos verdes e maduros de café como passo prévio à fase de beneficiamento, processo que não resulta simples se se considera que, por exemplo, todos os frutos de café apresentam a mesma densidade e, portanto, a sua separação não pode ser feita por flutuação.

(004) Na atualidade existem diferentes mecanismos para a separação de misturas de frutos verdes e maduros de café. Assim, por exemplo, são conhecidas as máquinas eletrônicas que escolhem o fruto a partir da sua cor, tecnologia que se baseia no uso de lentes e de sensores para a detecção grão por grão das diferenças na reflexão da cor. Ainda que dito método não utilize água e o consumo de potência seja baixo, a sua aplicação é muito limitada pelo alto custo do equipamento e a sua baixa capacidade de processamento.

(005) Outros tipos de mecanismos para a separação de misturas de frutos verdes e maduros de café atualmente conhecidos estão diretamente ligados com o processo de despolpe. Assim, por exemplo, foram desenhadas máquinas separadoras de misturas de frutos verdes e maduros de café cujo princípio de funcionamento radica na compressão inicial da mistura sobre as paredes de uma cesta metálica perfurada, de maneira que a pressão exercida permita unicamente o rompimento da casca dos frutos maduros e da sua passagem posterior (casca e grãos de café separados) através das perfurações da cesta metálica. Por sua parte, o fruto verde inteiro não passa através das perfurações da cesta devido ao seu tamanho e dureza e, portanto, sai por um extremo desta.

(006) Porém, o funcionamento de tais equipamentos representa certo tipo de inconvenientes, entre os quais estão: 1) precisa da utilização de abundante água para manter limpas as perfurações da cesta e, além disso, para regular o consumo de potência; 2) precisa de uma fase posterior para separar a casca e os grãos do fruto maduro, o que geralmente é feito mediante métodos como flutuação ou mediante telas

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3/14 metálicos e, portanto, também precisa de alto consumo de água e de potência; 3) a água que entra em contato com a casca e a mucilagem do café se contamina e a sua recuperação implica altos custos de tratamento; e 4) os frutos maduros que não são despolpados são misturados com os frutos verdes e os frutos verdes de menor tamanho passam através das perfurações da cesta metálica junto com a casca e com os grãos maduros despolpados, por isso são necessários processos posteriores para a sua recuperação.

(007) De outro lado, no documento de patente US 3,139,919 é mostrada uma máquina desenhada para despolpar, lavar e classificar café, a qual envolve uma despolpadora de discos, uma lavadora de café por fricção e uma peneira que classifica os grãos de café por tamanhos. Neste documento destaca-se que dita máquina permite despolpar seletivamente os frutos maduros como resultado da posição dos discos da despolpadora e das diferenças em tamanhos que existem entre os frutos maduros e verdes de café. Porém, dito princípio de funcionamento não considera a existência dentro da colheita de frutos maduros e frutos verdes pequenos, assim como a existência de frutos maduros e frutos verdes grandes, é por isso que dito sistema evidentemente não é efetivo para realizar um processo de despolpe seletivo eficiente. Adicionalmente, a despolpadora descrita no documento US 3,139,919 precisa de abundante água para o seu funcionamento, tecnologia que atualmente está em desuso por razões evidentes.

(008) Por outra parte, atualmente também são conhecidas as despolpadoras verticais que utilizam calhas rígidos, assim como as despolpadoras de cilindro horizontal que utilizam calhas com fundo de oleado de alta dureza e baixa elasticidade, e que funcionam em conjunto com peneiras ou telas circulares como mecanismos de separação de frutos verdes e maduros de café. Porém, devido à necessidade de evitar o despolpe dos frutos verdes, a estrutura e a posição das calhas em tais máquinas devem

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4/14 ser calculadas para que a profundidade do canal seja maior que o tamanho do fruto verde, algo que evidentemente leva a uma alta ineficiência de processo, devido que os frutos maduros pequenos também são capazes de passar inteiros junto com os frutos verdes, obrigando a um processo adicional para recuperar tais frutos maduros.

(009) Por sua vez, as peneiras são máquinas em forma de bandeja plana cujo fundo é uma lâmina com ranhuras que se move lateralmente de maneira cíclica por ação excêntrica, o que provoca que os materiais de tamanho menor às dimensões das ranhuras sejam capazes de atravessá-las, enquanto que o material remanescente (ou seja, de tamanho maior) é finalmente retirado separadamente. Infelizmente, ditas máquinas se caracterizam pela sua baixa capacidade de processamento, pela sua instabilidade e pelo excessivo barulho que geram.

(0010)De outro lado, as telas circulares são cilindros giratórios de grande tamanho que estão unidos a um eixo de giro por meio de braços metálicos e que estão parcialmente cobertos mediante uma lâmina com ranhuras ou mediante varas espaçadas entre si. Dita disposição permite que o movimento giratório da tela induza a passagem dos materiais de menor tamanho através das ranhuras ou das separações, e confine no seu interior o material maior, conseguindo, portanto, a separação de materiais com base no seu tamanho. Entretanto, ditos aparelhos também não são adequados para realizar processos de separação como consequência do seu excessivo tamanho e do seu alto custo.

(0011)Por último, é de grande importância destacar que o processo conhecido atualmente para realizar o despolpe dos frutos maduros de café nas despolpadoras horizontais, verticais ou de disco está composto por quatro (4) etapas fundamentais:

1. Dosagem da quantidade de café a ser despolpado por meio de um elemento mecânico giratório;

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2. Ingresso dos frutos à zona de despolpe que está formada pela camisa ou grade dentado e a calha;

3. Aprisionamento dos frutos de café entre o fundo rígido da calha em forma de canal e a camisa ou grade dentado até o ponto que a pressão exercida rompe a resistência à ruptura da casca e faz que os dois grãos de café (formados por endosperma, tegumento, endocarpo e camada de pectina) se separem; e

4. Evacuação da zona de despolpe das cascas que ficaram fixadas nos dentes da camisa ou grade dentado e saída dos grãos despolpados por uma abertura diferente localizada no final do canal da calha.

(0012)O processo acima descrito deixa claro que dito mecanismo de despolpe implica o aprisionamento dos frutos de café entre duas paredes rígidas (o fundo da calha e da camisa ou grade dentada), por isso a pressão a qual são submetidos os frutos verdes que são processados desta maneira, não apenas é capaz de gerar o seu despolpe (favorecendo, portanto, a sua mistura com os grãos maduros também despolpados), mas também implica a geração de danos mecânicos no grão. Assim, por exemplo, é conhecido que o processo de despolpe que é realizado entre superfícies rígidas e abrasivas produz uma ruptura de uma quantidade equivalente a entre 5% e 15% do pergaminho dos grãos verdes, e a entre 0,2% e 1% dos grãos maduros que são despolpados.

Características básicas da invenção (0013)Considerando os ensinamentos do estado da técnica anterior e com base no funcionamento dos distintos tipos de despolpadoras conhecidas até agora, o solicitante da invenção em questão considerou que uma maneira eficiente de realizar o beneficiamento de misturas de frutos verdes e maduros de café, independentemente da porcentagem de frutos verdes dentro da mistura, era fazendo mudanças fundamentais

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6/14 na estrutura das calhas cônicas helicoidais que fazem parte das máquinas despolpadoras de café cônicas verticais, de maneira que fosse possível despolpar os frutos maduros de café sem importar o seu tamanho, separar a casca mecanicamente sem utilizar água e semi-despolpar os frutos verdes, deixando-os inteiros para facilitar a sua separação por tamanho.

(0014)Neste sentido, e considerando que a resistência à compressão e a resistência à ruptura da casca (mesocarpo e pericarpo) são maiores para os frutos de café verde em relação com os frutos de café maduro, o inventor incorporou ao corpo da calha cônica helicoidal uma série de insertos elásticos cuja flexibilidade permite-lhes terem um deslocamento proporcional ao tamanho e à dureza dos diferentes tipos de frutos de café, de tal maneira que a pressão diferencial exercida por ditos insertos elásticos permite romper a casca dos frutos maduros e apenas semi-despolpar a casca dos frutos verdes e, sem causar a ruptura do pergaminho dos grãos maduros despolpados.

(0015)Como consequência do anterior, isto é, devido a que o desenho geométrico e a localização dos insertos elásticos dentro do corpo da calha cônico helicoidal permite que os frutos verdes passem ao longo do canal metálico do corpo da calha sem serem completamente despolpados, a separação posterior por tamanhos dos grãos maduros despolpados e dos frutos verdes semi-despolpados é conseguida facilmente.

(0016)Adicionalmente, o contato momentâneo entre cada fruto verde de café alimentado à máquina despolpadora e os insertos elásticos localizados ao longo do canal da calha gera um breve deslocamento de ditos insertos em direção perpendicular à trajetória do canal, de maneira que a passagem contínua de frutos verdes cria um movimento repetido ou vibração dos insertos elásticos que obriga a todos os frutos, sem importar o seu tamanho, a entrarem em contato com a camisa ou grade dentado da despolpadora, favorecendo que a casca dos frutos maduros despolpados se fixe nos dentes da camisa,

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7/14 a sua extração posterior da calha vibro-elástica, e, portanto, a sua separação da massa de café, ficando esta última formada unicamente pelos grãos de café maduro despolpado e pelos frutos verdes semi-despolpados, seja conseguida facilmente.

(0017)Depois que tal massa de café sai das calhas vibro-elásticas, é conduzida a uma máquina separadora de frutos verdes na qual, por meio das hélices de um rotor giratório, dita massa é introduzida em uma cesta semicircular que contém ranhuras separadas adequadamente para permitir a passagem dos grãos de café maduro despolpado, sem permitir a passagem dos frutos verdes semi-despolpados, que têm um maior tamanho, os quais, portanto, saem separados da massa ao final da cesta semicircular.

(0018)Finalmente, os grãos de café maduro que atravessam as ranhuras da cesta semicircular são conduzidos pela tolva e pelas guardas de proteção de dita cesta semicircular para uma rosca sem fim transportador de dupla rosca, que os transporta para fora da máquina. Por sua parte, a casca do fruto maduro que foi arrastada previamente pela camisa ou grade dentado, também é conduzida a rosca sem fim transportador, que a entrega fora da máquina através de um conduto diferente.

(0019)Como se pode ver os equipamentos previamente mencionados, ou seja, as calhas cônicas helicoidais com insertos vibro-elásticos, a máquina separadora de frutos verdes, assim como a máquina integral que os compreende, permitem, sem a utilização de água, receber misturas de frutos maduros e verdes de café, despolpar os frutos maduros, separar os frutos verdes semi-despolpados e separar a casca dos frutos maduros, tudo sem causar dano aos grãos de café maduros despolpados e aos frutos verdes semi-despolpados.

Descrição detalhada da invenção (0020)Adicionalmente ao proposto previamente, o objeto do presente pedido e das surpreendentes vantagens técnicas conseguidas pelo inventor poderão ser apreciadas

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8/14 em detalhe mediante a descrição da estrutura e do funcionamento do calha cônica helicoidal vibro-elástica, da máquina separadora de frutos verdes, e da máquina integral que os inclui, fazendo referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

A FIGURA 1a é uma fotografia de um calha cônica helicoidal vibro-elástica;

A FIGURA 1b é uma fotografia de um inserto elástico individual;

A FIGURA 1c é uma fotografia do corpo de calha;

A FIGURA 1d é uma fotografia de uma estrutura porta insertos com insertos elásticos;

A FIGURA 2 é uma vista geral e em corte de uma despolpadora cônica vertical com calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas;

A FIGURA 3a é uma vista esquemática da máquina separadora de frutos verdes;

A FIGURA 3b é uma vista esquemática da cesta semicircular da máquina separadora de frutos verdes;

A FIGURA 3c é uma vista esquemática seccional da máquina separadora de frutos verdes;

A FIGURA 4 é uma vista geral da rosca sem fim transportador;

A FIGURA 5 mostra a montagem geral de uma máquina integral para o processamento seletivo de misturas de frutos maduros e verdes de café;

A FIGURA 6 é uma vista geral da estrutura metálica sobre a qual repousa a máquina integral da figura 5; e,

A FIGURA 7 mostra um diagrama esquemático da máquina integral da figura 5.

(0021)Em relação à figura 1, a calha cônica helicoidal vibro-elástica (40) está formada por uma peça em forma de canal ou corpo de calha (82), insertos elásticos (83) cuja base está sujeitada por pressão a uma estrutura porta-insertos (84), e parafusos (85) que permitem a união entre o corpo da calha (82) e a estrutura porta-insertos (84).

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9/14 (0022)Ditos insertos elásticos (83) são peças de borracha ou de qualquer outro material flexível natural ou sintético, entre os quais estão, por exemplo, teflon, náilon, uretanos, poliuretanos, poliamidas e/ou misturas de elastômeros ou qualquer material plástico.

(0023)Por sua parte, tanto o corpo de calha (82) como a estrutura porta-insertos (84) são elementos metálicos ou de qualquer outro material que não altere o seu correto funcionamento.

(0024)Mesmo assim, em outra modalidade da invenção, ditos insertos elásticos (83) podem estar sujeitados às estruturas porta-insertos (84) mediante colas, parafusos, vulcanização ou por qualquer outro material ou processo que permita imobilizar a sua base e manter livre o seu extremo ou lingueta, de forma que esta última possa deslocarse e vibrar logo depois de entrar em contato com os frutos verdes e maduros de café que estejam sendo processados.

(0025)De igual maneira, em outra modalidade da invenção, o corpo da calha (82) e a estrutura porta-insertos (84) podem estar unidos mediante rebites, colas, solda ou por qualquer outro material ou processo que permita uma sujeição estável entre estes dois componentes.

(0026)Finalmente, a presente invenção abrange a implantação de insertos elásticos (83) no interior de uma calha cônica helicoidal sem limitação no seu número, no seu tamanho e sem que estejam restritos a uma disposição ou forma geométrica específica.

(0027)No que se refere à disposição física da máquina integral para o processamento de misturas de frutos verdes e maduros de café que compreende calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas, e fazendo referência específica à figura 5, tem-se que uma estrutura metálica (A) suporta uma despolpadora cônica vertical (B), uma máquina separadora de frutos verdes (C), uma rosca sem fim transportador de polpa e grãos despolpados (D), um motor (E) e umas guardas de proteção (F e G).

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10/14 (0028)Por sua parte, no que se refere ao mecanismo de funcionamento da máquina integral antes mencionada e fazendo referência às figuras 2 a 4 do presente pedido, a mistura de frutos verdes e maduros de café chega à despolpadora cônica vertical que inclui as calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40) previamente descritas, e é depositada na tolva (1). A faca da tolva (2) junto com a calha giratória (3), formam o sistema de regulação da alimentação de frutos à despolpadora, de maneira que o café (verde e maduro) já dosado passa para uma segunda câmara formada pelo bastidor (10) e pelo fundo de bastidor (11), na qual está o agitador (8), que gira à mesma velocidade da calha giratória (3), e cuja função radica em distribuir e colocar por pressão os frutos de café no interior dos calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40). Em ditas calhas vibro-elásticas (40) são despolpadas unicamente os frutos maduros, cuja casca já separada é, então, arrastada pela camisa ou grade dentada (16) que está montada sobre o cone despolpador (14), de maneira que ambos giram solidários à velocidade de um eixo vertical (34), que atua como suporte do cone despolpador (14). Posteriormente, os grãos de café maduro e os frutos verdes semi-despolpados continuam através do calha vibro-elástica (40), atravessam a estrela (38) e caem no tubo bastidor (61) da máquina separadora de frutos verdes. Uma vez dentro, as hélices do rotor (59) transportam a massa de café e a introduzem na cesta semicircular (58), onde, por meio de pás, é gerado um processo de agitação de dita massa de café, de maneira que, por meio do movimento e da força centrífuga originada pelo rotor (59), os grãos de café maduro despolpados passam através das ranhuras da cesta semicircular (58), enquanto que os frutos verdes semi-despolpados, pelo seu tamanho maior, são mantidos dentro da cesta semicircular 58 até que finalmente são retirados através de um conduto especialmente desenhado para tal fim.

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11/14 (0029)Finalmente, e fazendo referência específica à figura 4 os grãos de café maduro que atravessam as ranhuras da cesta semicircular (58) são conduzidos pela tolva (69) e pelas guardas de proteção (68) da cesta semicircular (58) para uma rosca sem fim transportador (77) de rosca dupla (esquerda em um extremo e direita no outro), o qual os transporta para fora da máquina. Por sua parte, as cascas do fruto maduro que foram arrastadas previamente pela camisa ou grade dentado (16), também são conduzidas a rosca sem fim transportador (77), que as entrega fora da máquina através de um conduto diferente. O giro de dito rosca sem fim transportador (77) é acionado pela roda dentada ou engrenagem (74), enquanto que o giro da despolpadora cônica vertical é acionado pela roda dentada ou engrenagem (17). No entanto, ambos, roda dentada ou engrenagem (74) e (17) são acionados pelo roda dentada ou engrenagem dupla (64).

(0030)Dita cesta semicircular (58) pode ser fabricado com uma lâmina perfurada de metal ou de plástico ou com varas metálicas redondas ou quadradas.

(0031)Esta máquina integral pode ser construída em distintos tamanhos e capacidades e pode ser acionada com qualquer tipo de motor, seja elétrico ou de combustão interna. (0032)Por outra parte, é de grande importância destacar que durante os processos de beneficiamento do café atualmente conhecidos os frutos verdes são secos inteiros, fato que representa altos gastos de energia (são necessárias máquinas secadoras de maior capacidade) e, portanto de dinheiro. Porém, os autores da presente invenção conseguiram estabelecer que o contato físico durante um tempo superior a quatro (4) horas entre frutos verdes semi-despolpados (isto é, tal como saem da máquina integral previamente descrita) e a mucilagem dos grãos maduros despolpados permite conseguir uma maturação forçada de ditos frutos verdes facilitando, portanto, o seu processo de despolpe mediante a máquina integral do presente pedido, sem que sejam causados danos físicos aos grãos de café. Neste sentido, ao retirar a casca de ditos frutos verdes

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12/14 se diminuem drasticamente os tempos de secagem e, por conseguinte, os custos do processo.

(0033)Como resultado do anterior, a presente pedido compreende um método para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café, o qual inclui as seguintes etapas:

a) Alimentar uma despolpadora cônica vertical (B) que compreende calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40) com misturas de frutos verdes e maduros de café;

b) Despolpar os frutos maduros e semi-despolpar os frutos verdes mediante a passagem da mistura através das calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40) e sem adição de água;

c) Separar por tamanhos os frutos maduros despolpados e os frutos verdes semidespolpados mediante uma tela separadora (58) com rotor melhorado;

d) Recolher as cascas dos frutos maduros despolpados que foram arrastados pela camisa ou grade dentada (16) da despolpadora cônica vertical (B);

e) Permitir o contato dos frutos verdes semi-despolpados com a mucilagem dos frutos maduros despolpados; e,

f) Alimentar uma despolpadora cônica vertical (B) que compreende calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40), com os frutos verdes semi-despolpados que foram colocados em contato com a mucilagem dos frutos maduros despolpados.

(0034) Finalmente, a presente pedido abrange o uso das calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas, da máquina separadora de frutos verdes, assim como o uso da máquina integral previamente descrita, para o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café.

Exemplos comparativos

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13/14 (0035)Com o fim de avaliar o funcionamento dos calhas cônicas helicoidais vibroelásticas da presente invenção, foram realizadas provas de processamento de misturas de frutos verdes e maduros de café arábico (30% de frutos verdes e 70% de frutos maduros) utilizando uma máquina separadora convencional de frutos verdes (funcionamento por pressão), e máquinas despolpadoras com:

1) Calhas cônicas helicoidais de fundo metálico com diferentes profundidades de canal (6 mm, 7 mm e 10 mm); e,

2) Calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas.

Durante ditas provas de funcionamento foram avaliadas as seguintes variáveis:

• Deficiência de despolpe em fruto maduro, que equivale à porcentagem em peso da amostra de café maduro que não foi despolpada (porcentagem ótima: 0%);

• Eficiência de seletividade em fruto verde, que equivale à porcentagem em peso da amostra de café verde que não foi despolpada (porcentagem ótima: 30%);

• Dano mecânico no grão maduro, que equivale à porcentagem em peso da massa de grãos de café maduro que apresentaram perda parcial de pergaminho ou de amêndoa (porcentagem ótima: 0%, ainda que a norma Icontec 2090 aceite até 1%);

• Dano mecânico ao grão verde, que equivale à porcentagem em peso da massa de grãos verdes que apresentaram perda parcial de pergaminho ou de amêndoa (porcentagem ótima: 0%);

• Uso de água; e, • Potência necessária durante o processo.

Os resultados obtidos são resumidos na Tabela 1:

	Máquina separadora de frutos verdes convencional (por pressão)	Calha cônica helicoidal metálica (profundidade do canal: 6 mm)	Calha cônica helicoidal metálica (profundidade do canal: 7 mm)	Calha cônica helicoidal metálica (profundidade do canal: 10 mm)	Calha cônica helicoidal vibroelástica
Deficiência de despolpe em	5%	2%	5%	20%	1%

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fruto maduro
Eficiência de seletividade em fruto verde	25%	3%	10%	20%	27%
Dano mecânico ao grão maduro	0%	1%	0,5%	0,2%	0%
Dano mecânico ao grão verde	1%	15%	10%	5%	1%
Uso de água	SIM	NÃO	NÃO	NÃO	NÃO
Potência Kw/tonelada fruta	0,75	0,6	0,6	0,6	0,5

Tabela 1. Resultados obtidos durante o processamento seletivo de misturas de frutos verdes e maduros de café arábico (30% de frutos verdes e 70% de frutos maduros) utilizando diferentes máquinas e processos.

(0036) Os resultados anteriores mostram claramente que a utilização dos calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas durante o beneficiamento de misturas de frutos verdes e maduros de café permite não apenas conseguir uma excelente seletividade durante o processo de despolpe, mas que adicionalmente permite diminuir radicalmente o dano mecânico gerado sobre os grãos de café despolpados.

(0037) Mesmo assim, é de grande importância destacar que o funcionamento da máquina integral para o processamento de misturas de frutos verdes e maduros de café de acordo com a presente invenção não precisa de água e a demanda de potência é baixa, características que evidenciam outro tipo de vantagens técnicas conquistadas com respeito ao funcionamento da máquina separadora convencional de frutos verdes.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. “CALHA CÔNICA HELICOIDAL VIBRO-ELÁSTICA (40)”, com estrutura formada por uma peça em forma de canal ou corpo de calha (82), caracterizada pelos insertos elásticos (83) presos em sua base a uma estrutura porta-insertos (84) por pressão ou mediante colas, parafusos, vulcanização ou qualquer outro material ou processo que permita imobilizar a sua base e manter livre o seu extremo ou a sua lingueta e um mecanismo de união entre dita estrutura porta-insertos (84) e o corpo da calha (82).
2. “CALHA CÔNICA HELICOIDAL VIBRO- ELÁSTICA (40)”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela peça em forma de canal ou corpo de calha (82) e a estrutura porta-insertos (84) serem metálicas.
3. “CALHA CÔNICA HELICOIDAL VIBRO- ELÁSTICA (40)”, de acordo com uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelos insertos elásticos (83) serem peças de borracha ou de qualquer outro material flexível natural ou sintético.
4. “CALHA CÔNICA HELICOIDAL VIBRO- ELÁSTICA (40)”, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pela estrutura porta-insertos (84) e o corpo de calha (82) estarem unidos mediante parafusos, rebites, colas, solda ou por qualquer outro material ou processo que permita uma fixação estável entre estes dois componentes.
5. MÁQUINA INTEGRAL PARA O PROCESSAMENTO SELETIVO DE MISTURAS DE FRUTOS VERDES E MADUROS DE CAFÉ” que compreende uma estrutura metálica (A) que suporta uma despolpadora cônica vertical (B), uma máquina separadora de frutos verdes (C) formada por um tubo bastidor (61), um rotor giratório (59) com hélices e pás sobre a sua superfície, uma cesta semicircular (58) com aberturas que permitem unicamente a passagem dos grãos de café maduro

Petição 870180149436, de 08/11/2018, pág. 19/20

2/2 despolpado e guardas de proteção de dita cesta semicircular, uma rosca sem fim transportador de polpa e grãos despolpados (D), um motor (E) e umas guardas de proteção (F e G), caracterizada pelas calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
6. “MÁQUINA INTEGRAL PARA O PROCESSAMENTO SELETIVO DE MISTURAS DE FRUTOS VERDES E MADUROS DE CAFÉ” de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo motor (E) poder ser elétrico ou de combustão interna.
7. “MÉTODO PARA O PROCESSAMENTO SELETIVO DE MISTURAS DE FRUTOS VERDES E MADUROS DE CAFÉ”, caracterizada por incluir as etapas de:

a. Alimentar a máquina integral conforme definida na reivindicação 5 com misturas de frutos verdes e maduros de café;

b. Despolpar os frutos maduros e semi-despolpar os frutos verdes mediante a passagem da mistura através das calhas cônicas helicoidais vibro-elásticas (40) e sem adição de água;

c. Separar por tamanhos os frutos maduros despolpados e os frutos verdes semi-despolpados mediante a máquina separadora (C);

d. Recolher as cascas dos frutos maduros despolpados que foram arrastados pela camisa ou grade dentado (16) da despolpadora cônica vertical (B);

e. Permitir o contato dos frutos verdes semi-despolpados com a mucilagem dos frutos maduros despolpados; e,

f. Alimentar a máquina integral conforme definida na reivindicação 5, com os frutos verdes semi-despolpados que foram colocados em contato com a mucilagem dos grãos maduros despolpados.