PT2465780E - Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento - Google Patents

Description

ΕΡ2465780Β1

DESCRIÇÃO

INSTALAÇÃO MÓVEL DE DOSEAMENTO, MISTURA E EMBALAMENTO 0 principal objectivo desta invenção é uma instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos, granulares ou outro tipo equivalente, que se caracteriza por ser composta por uma estrutura de suporte e várias zonas dentro desta estrutura que são denominadas de recepção e de pesagem, de carregamento, de mistura, de ensacamento, de cosedura e de rotulagem, de detecção de metais, de paletização e de limpeza. Esta invenção inclui-se no sector técnico de instalações industriais de fabrico e mistura de produtos pulverulentos, tais como os utilizados na indústria agro-alimentar, sem limitar a sua aplicação a produtos com caracteristicas semelhantes noutros sectores.

Estado da arte anterior

Tradicionalmente, as máquinas e instalações misturadoras de produtos pulverulentos são compostas por diferentes fases para o produto a ser misturado, que funcionam num sentido vertical; por outras palavras, a transição de uma fase para a outra ocorre de cima para baixo, ajudada pela gravidade.

Um exemplo disso é uma patente espanhola com o número de pedido P0381423, "Máquina para o tratamento ou mistura de produtos pulverulentos, granulares ou pastosos" ("Máquina para el tratamiento o mezcla de productos 1 ΕΡ2465780Β1 pulverulentos, granulados o pastosos") e caracterizada por incluir uma cuba com a sua parte inferior alargada e a parte superior estreitando progressivamente, a altura da parte que estreita progressivamente sendo igual a pelo menos à parte alargada, e por um dispositivo localizado perto do fundo da cuba que empurra para cima as partículas ou grãos localizados dentro desta cuba. 0 requerente, que é um especialista no ramo, não conhece qualquer instalação móvel que inclua as características aqui descritas e que são reivindicadas neste relatório descritivo.

Descrição da invenção

Um objectivo da presente invenção é uma instalação móvel que seja capaz de dosear, misturar e embalar produtos pulverulentos, granulares ou outros semelhantes, e transportá-los num contentor certificado de 12.192m (40 pés) e que funcione numa superfície horizontal padrão, usando todos os equipamentos, itens e ferramentas auxiliares necessários.

Um objectivo desta invenção é uma instalação móvel cujo funcionamento seja controlado remotamente, garantindo um total controlo do produto e a sua rastreabilidade, incluindo uma ligação em tempo real a um centro de controlo projectado para esta finalidade, num local que seja diferente da localização da própria instalação móvel. 2 ΕΡ2465780Β1

Um objectivo desta invenção é a optimização de custos associados à produção e a optimização do tempo de entrega dos produtos (time to market) , assegurando o cumprimento da legislação vigente e o fácil funcionamento da instalação, garantindo assim o cumprimento da legislação actual de cada pais de destino da linha de produção do produto que está a ser fabricado.

Outro objectivo da presente invenção é a possibilidade de desenvolver as fórmulas iniciais para os produtos finais utilizando matérias-primas do local onde a instalação foi montada; de tal forma que, para o fabrico de produtos em cada destino, se podem usar as caracteristicas e funcionalidades das matérias-primas locais de cada pais.

Finalmente, um objectivo da presente invenção consiste em conceber uma instalação de produção rápida e eficiente que inclua um processo de montagem optimizado, que permita iniciar a operação e transportar a instalação de uma forma completamente segura. A instalação móvel descrita nesta invenção inclui uma estrutura de suporte que é configurada para ser colocada num contentor marítimo normal que não tenha deformações, com uma forma de tubo paralelo e configurado para alojar todos os itens que compõem a instalação dentro dele, e dispostos horizontalmente. Estes itens são constituídos por: (i) uma primeira zona de recepção e de pesagem manual dos diferentes componentes do produto final que fazem 3 ΕΡ2465780Β1 parte da fórmula do produto que vai ser misturado para ser colocado dentro de sacos, e subsequentemente transportado para a zona de carga, por meio de um empilhador de matéria-prima pesada; (ii) uma segunda zona que inclui uma zona de carga de material (3) que está configurada para introduzir o material pulverulento que já foi pesado na primeira zona num contentor de volume total (100); inserindo os produtos de acordo com a fórmula, utilizando um empilhador que irá descarregar os sacos recebidos na primeira zona para uma tremonha, e depois passando por um peneiro, para um contentor previamente identificado; (iii) uma terceira zona de mistura, onde o contentor carregado na segunda zona é transportado e colocado sob o misturador de produtos pulverulentos para executar a mistura; onde, para o realizar, o misturador agarra o contentor por meio de um conjunto de garras e coloca o contentor de cabeça para baixo e numa posição vertical, colocando-o de novo na posição inicial logo que o produto tenha sido misturado, separando o contentor indicado acima do misturador indicado acima; (iv) uma quarta zona de ensacamento, configurada para a posição do contentor, que é agarrado por um conjunto de garras e colocado de novo na posição vertical, por cima da máquina de ensacamento, prosseguindo com o 4 ΕΡ2465780Β1 enchimento e a pesagem dos sacos, sua cosedura e rotulagem posteriores, e (v) uma quinta zona de detecção de metais, configurada para impedir a possibilidade de os sacos poderem transportar qualquer partícula metálica, paletização manual dos sacos e limpeza do contentor para que possa ser usado novamente. A estrutura de suporte tem uma forma de tubo paralelo e consegue conter dentro dela todos os itens que compõem a instalação. É composta por vários tipos de tubos quadrados, apoiados em vários pontos de apoio, que lhe confere rigidez. Na sua forma de realização preferida, um dos seus lados pode ser desmontado em três partes que constituem a zona de trabalho. A estrutura também tem uma escada de acesso à parte superior numa extremidade da plataforma para se aceder à zona de carga do produto. 0 conjunto de estrutura com os seus lados dobrados pode ser introduzido num contentor com tamanho padrão para transporte marítimo, como foi mencionado antes, de preferência num contentor de transporte marítimo de 12.192m (40 pés).

Antes da pesagem, toda a matéria-prima será identificada quando chega ao armazém usando rótulos de código de barras, de acordo com as especificações do fabricante, para identificação durante a fase de pesagem. As zonas de recepção e de pesagem estão configuradas exactamente para pesagem do produto, que é executada separadamente na superfície articulada da estrutura onde o operador vai pesar os diferentes itens utilizados para 5 ΕΡ2465780Β1 conceber a fórmula, introduzindo-os num saco. Logo que o saco seja pesado e fechado, será colocado na palete com o resto dos sacos que constituem o lote. Tudo dirigido e controlado pelo PLC da instalação, que irá direccionar o trabalho para a operador enquanto este grava tudo o que foi realizado e irá fornecer os rótulos a serem colocados nos sacos, garantindo a rastreabilidade.

Os rótulos acima mencionados, correspondentes ao lote de ingredientes pesado para a sua identificação durante o carregamento, serão colocados nos sacos. Estes rótulos incluem os quilos exactos pesadas, e irão identificar o lote da fórmula à qual o ingrediente a ser fabricado pertence. Logo que a palete esteja completa, será armazenada por ordem, ou será levantada até à zona de carga por meio de um empilhador, para continuar o processo de fabrico.

Logo que os sacos estejam prontos na plataforma, o contentor pedido será colocado na plataforma de carga. Se o contentor for o correcto, tal como lido por um medidor de frequência, o contentor será levantado e será fechado por um conjunto de garras para se proceder à carga. Na zona de carga, um ingrediente de cada vez será solicitado: o código de barras do ingrediente será lido e se for o correcto ordenado pelo sistema, irá solicitar a carga do referido ingrediente e a carga será activada (válvula rotativa e peneiro) e o saco será cortado pelo operador, utilizando uma lâmina ligada a uma corrente que impedirá a lâmina de cair lá dentro com o produto, e o operador irá despejar todo o conteúdo do saco dentro da tremonha, colocando o 6 ΕΡ2465780Β1 saco vazio de lado. A referida tremonha de descarga terá uma grelha e um orifício de sucção para evitar que o escape do material poeirento. 0 conteúdo da tremonha cairá num peneiro, através da válvula rotativa. Este processo é desenvolvido e concebido para eliminar qualquer produto indesejado que possa ter sido incluído com a matéria-prima do resto do processo. 0 peneiro estará localizado à altura apropriada de modo a extrair horizontalmente o rotor para inspecção e/ou limpeza. Uma vez peneirada, a quantidade adequada de produto segundo a fórmula vai cair dentro do contentor localizado por baixo do peneiro. 0 contentor de volume total será ligado hermeticamente ao peneiro para evitar o escape do produto poeirento quando o contentor está a ser cheio. 0 contentor será identificado para acompanhamento e rastreabilidade.

Logo que o contentor esteja cheio, é transportado para a zona de mistura, colocado sob o misturador e, logo que esteja ligado de forma segura ao misturador, o contentor será voltado de cabeça para baixo e o processo de mistura será iniciada, o que irá homogeneizar o produto. Esta etapa é essencial para se conseguir um produto de qualidade. Para o conseguir, foi projectado um misturador com três braços que suaviza o processo, um intensificador que é perpendicular à geratriz do misturador, e ambos com variadores de frequência que programam a sua velocidade, tempo e o modo de funcionamento; tudo isto fornecendo energia ao processo. 0 fecho hermético do misturador é conseguido usando modelos de estanqueidade especiais com durabilidade longa e estanqueidade garantida. Depois de um certo tempo decorrido e a mistura estar completa, o 7 ΕΡ2465780Β1 contentor volta à sua posição inicial onde é separado do misturador e transportadas para o local de embalamento.

Logo que os conteúdos do contentor tenham sido misturados e homogeneizados, são transportados para a zona de ensacamento ou embalamento, onde, usando o sistema de despejo de contentores, se posiciona o contentor na parte superior da máquina de ensacamento onde produto é ensacado e os sacos são então pesados. Haverá um ponto de sucção no cone que está localizado na parte superior da máquina de ensacamento que é utilizado para aspirar qualquer produto pulverulento que possa ser gerada durante o processo de ensacamento. Os sacos cheios são enviados para a zona de cosedura e rotulagem, onde os sacos são cosidos utilizando uma máquina de coser que está pendurada num guincho.

Todos os sacos que foram previamente cosidos passarão pela zona de detecção de metais, colocando-os num tapete transportador que se move longitudinalmente através de um detector de forma a evitar a possibilidade de os sacos poderem conter quaisquer partículas metálicas. Em seguida, os sacos que saem do detector de metais serão paletizados e rotulados manualmente para identificar o lote a que pertencem. Logo que o contentor seja esvaziado, será lavado manualmente usando um aspirador. 0 operador estará localizado numa plataforma, para executar confortavelmente esta tarefa e o contentor será rotulado, indicando que está limpo e pronto para ser reutilizado.

Com a instalação tal como foi descrita, pode ser colocada e transportada no interior de um contentor padrão 8 ΕΡ2465780Β1 de 12.192m (40 pés) em conjunto com toda a necessária maquinaria, itens auxiliares e ferramentas. Também é projectada para ser instalada dentro de casa, protegida do tempo, numa zona ventilada, e colocada num nivelado e capaz de suportar as cargas acima mencionadas.

Tradicionalmente, em instalações de mistura de produtos pulverulentos, as diferentes fases do produto a ser misturado funcionam num sentido vertical: por outras palavras, as transições de uma fase para a outra ocorrem de cima para baixo, ajudadas pela gravidade. Nesta linha, o conceito é diferente, as diferentes fases deslocam-se horizontalmente, o que facilita o trabalho, o transporte e operacionalidade, através da simplificação do processo sem comprometer a segurança e rastreabilidade, com o objectivo de minimizar os erros que possam ser cometidos por pessoal que trabalha na instalação e para facilitar o acompanhamento da sequência de fabrico que foi projectada, e para implementar as necessárias medidas de acompanhamento e de controle a partir da estação central. A limpeza das instalações da instalação é excelente, graças a um design atractivo das instalações e medidas de protecção ambiental, exercendo uma fiscalização adequada dos resíduos gerados pela instalação, que são sacos que serão prensados a cada turno de trabalho para serem devidamente eliminadas posteriormente. Não haverá outros perigos ambientais, uma vez que a avaliação da instalação durante o comissionamento será levada em conta, estudando e cumprindo com os requisitos ambientais, tais como: poluição do ar, resíduos líquidos, resíduos sólidos, ruído e odores. 9 ΕΡ2465780Β1

Outra vantagem adicional da instalação é que permite a monitorização da maquinaria instalada, a gestão de peças de sobressalentes e as manutenções preventiva, preditiva e correctiva, para lidar com eventuais falhas que possam ocorrer, garantindo que o processo continua remotamente, sem paragens para produção, calibração e manutenção de máquinas. A instalação descrita permite a identificação de cada produto através de um sistema de rastreabilidade ao longo de todo o processo da cadeia alimentar, resultando numa garantia redundante de segurança de todos os produtos fabricados, e implementando a garantia de qualidade nos processos e no produto final. Desta forma, pode exercer-se o controle de qualidade dos produtos fabricados no local e em linha com uma estação de controlo.

Ao longo da descrição e reivindicações, a palavra "conter" e seus sinónimos não pretende excluir outras características técnicas, acréscimos, componentes ou passos. Para os especialistas na matéria, outros objectivos, vantagens e características da presente invenção derivarão, em parte, da descrição e, em parte, da colocação em prática da invenção. Os exemplos e desenhos seguintes proporcionam uma ilustração e não se destinam a limitar a presente invenção. Além disso, a presente invenção abrange todas as combinações possíveis de apresentações particulares e preferidas aqui indicadas. 10 ΕΡ2465780Β1

Breve descrição dos desenhos A figura 1 é uma vista em perspectiva da instalação móvel de mistura de produtos pulverulentos, e da sua estrutura de suporte, propósito desta invenção. A figura 2 é uma vista em perspectiva da instalação móvel de mistura de produtos pulverulentos, e da sua estrutura de suporte, propósito desta invenção, na posição de transporte. A figura 3 é uma figura esquemática da primeira zona de recepção e de pesagem, que são parte integrante da instalação, propósito desta invenção. A figura 4 uma figura esquemática da segunda zona de carga, que é uma parte integrante da instalação, propósito desta invenção. A figura 5 é uma figura esquemática da zona de mistura, que é uma parte integrante da instalação, propósito desta invenção. A figura 6 é uma figura esquemática das zonas de colocação em sacos, cosedura e rotulagem, que são parte integrante da instalação, propósito desta invenção. A figura 7 é uma figura esquemática da quinta zona de detecção de metais, paletização e limpeza zona, que 11 ΕΡ2465780Β1 são parte integrante da instalaçao, propósito desta invenção.

Descrição pormenorizada da forma de realização e exemplo de uma forma de realização prática

Como se pode ver nas figuras anexas, a instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos é caracterizada por ser constituída por uma estrutura de suporte (1) e várias zonas de: recepção e pesagem (2) , carga (3), mistura (4), ensacamento (5) , cosedura e rotulagem (6 ) , detecção de metais Π) , paletização (8) e limpeza (9).

Como se pode ver na figura 1, a estrutura de suporte (1) é composta por vários tubos quadrados (11) apoiados em vários pontos de apoio (12) com uma altura ajustável, várias charneiras (13) e uma escada (14) com um corrimão de segurança (15). As dimensões desta estrutura não serão maiores do que um contentor de 12.1S2m (40 pés) padrão, pelo que na posição de transporte (Figura 2), o seu tamanho total permite que seja transportado num contentor com tamanho padrão.

Num exemplo de uma forma de realização prática, a estrutura (1) será construída usando tubos quadrados em aço inoxidável. 0 piso da estrutura será constituído por perfis laminados de aço carbono. Os perfis e vigas da estrutura serão feita em tubo quadrado de aço inoxidável. A estrutura (1) será apoiada por seis pontos de apoio com altura ajustável sobre os quais a chapa metálica em losango 12 ΕΡ2465780Β1 assenta, sobre a qual os objectos e pessoal se deslocam. Um lado (16) irá dobrar-se em três seções e também será construído usando tubo quadrado e chapa metálica em losango. As charneiras acima mencionadas irão dobrar os lados acima mencionados através de um número de cabrestantes, para fácil instalação e posicionamento. A escada de acesso (14) irão ser construída em aço inoxidável, com excepção dos degraus, que serão também feitas em chapa de aço inoxidável anti-derrapagem. Um rectângulo estará localizado no final da escada para proporcionar o acesso à parte superior da plataforma. A parte superior e a escada de acesso incluem um corrimão de segurança (15) para proteger todo o perímetro, que é feito em tubo quadrado de aço inoxidável.

Na figura 3, pode ver-se que as zonas de recepção e de pesagem (2) são constituídas por uma base rectangular (21), uma variedade de elementos de elevação, um número de perfis (23), um guarda-corpo de segurança (24), um empilhador de paletes pesadas (25) e uma balança. Numa forma de realização prática, a pesagem é realizada utilizando, para este fim, uma balança comercial. Esta balança será ligada ao sistema de rotulagem e ao sistema de medição e controle. 0 produto já pesado será transportado para a secção de carga por meio de um empilhador de carga até uma altura máxima variável com uma carga máxima que será também variável. 13 ΕΡ2465780Β1 A figura 4 mostra que a zona de carga (3) é composta por uma tremonha de carga (31), uma válvula rotativa (32) e um peneiro (33). A alimentação do produto será realizada no tanque de tremonha (31), construído em aço inoxidável, que terá uma abertura num lado e um tabuleiro em toda a superfície desta tremonha (31), que é usado para colocação dos sacos, a sua abertura e descarga do seu conteúdo. Terá uma grelha no seu interior para reter partículas indesejadas. Esta grelha terá uma amplitude de 8 mm numa forma de realização particular, embora possa ser alterada para uma maior ou menor amplitude, dependendo das especificações específicas de cada instalação, utilizador ou cliente.

Na parte inferior do referido depósito de tremonha (31) haverá uma válvula rotativa (32) que irá alimentar o peneiro (33). Na parte superior, terá um dispositivo móvel de aspiração de pó. A válvula rotativa (32) será construída em aço inoxidável em que todas as partes que estejam em contacto com o produto e que estejam localizadas entre a tremonha de carga (31) e o peneiro (33). Esta válvula será composta por oito pás rotativas, impulsionada por um moto redutor de engrenagem sem fim. A estanqueidade do veio é conseguida através da injecção de ar comprimido próximo do retentor. A velocidade de rotação da válvula será fixa, garantindo uma alimentação uniforme e contínua do peneiro (33). A construção da válvula rotativa permite uma desmontagem rápida e uma limpeza fácil, uma vez que não tem quaisquer 14 ΕΡ2465780Β1 cantos de difícil acesso, e também devido ao acabamento interior da superfície. 0 peneiro (33), por meio do seu efeito centrífugo, faz com que as substâncias de tamanho diferente passem através do peneiro, de acordo com a especificação do cliente-utilizador e do produto que atravessará o peneiro. Este peneiro (33) irá incluir uma tremonha adicional, onde o produto é descarregado, que permite o acoplamento com o contentor (100). A tremonha efectuará a transição a partir da saída rectangular do peneiro para a abertura circular do contentor. Essa zona circular terá um anel com uma junta flexível para realizar uma vedação estanque, e terá um número de grampos vedantes actuados pneumaticamente que segurarão o contentor enquanto está a ser carregado.

Esta zona terá uma abertura de ventilação com um filtro de manga. A função desta abertura de ventilação é a de ventilar o excesso de ar criado durante a carga do produto. A mesa de elevação actuada pneumaticamente estará localizada no chão onde o contentor (100) irá ser colocado, cuja função será a de elevar o contentor (100) e aplicar pressão sobre a junta de vedação até que os grampos fechem. O sistema de retenção do contentor (100) na zona de carga (3) terá a seguinte sequência: 15 ΕΡ2465780Β1 1. Colocação do contentor na zona até à posição indicada. Para o conseguir isso, serão colocados guias no chão sobre a mesa de elevação. 2. Elevação da mesa até que o contentor aplique pressão na junta da tremonha do dispositivo de enchimento. 3. Operação dos grampos de vedação. A fixação do contentor (100) enquanto é carregado será realizada usando um número de grampos actuados pneumaticamente. Estes grampos são irreversíveis, com um sistema de travamento mecânico. O travamento mecânico é um sistema de segurança que, uma vez alcançada a posição de travamento, permanecerá fechado, não obstante as quedas na pressão do ar. Logo que a posição de travamento seja alcançada, o cilindro não se retrai quando forças externas actuam no braço de suporte. 0 grampo só pode ser aberto através da activação da câmara de avanço do cilindro.

Os grampos terão detectores indutivos para indicar a sua posição, aberta ou fechada. Os grampos de vedação terão garras de apoio onde estarão localizados os reguladores de altura para ajustar a força de aperto da junta. A mesa de elevação (101) do contentor (100), neste exemplo prático não limitativo, é constituído por uma chapa de aço inoxidável. Na sua parte inferior terá dois cilindros pneumáticos com detectores indutivos para indicar a sua posição, aberta ou fechada. Esta plataforma irá 16 ΕΡ2465780Β1 incluir células de carga para controlar o peso quando o enchimento está completo por lote de produto e para detectar erros, se aplicável, no que diz respeito a ingredientes em falha durante a monitorização da sequência de enchimento. Também para detectar se o contentor posicionado está completamente vazio antes do enchimento do contentor.

Na figura 5, vê-se que a zona de mistura (4) é constituída por um misturador (41) constituído por um contentor cilíndrico (42), um agitador central lento (43), um intensificador lateral (44), vários grampos, um anel que aloja uma junta de estanqueidade (46), uma mesa de elevação (47), dois semieixos soldadas, dois suportes de chumaceiras e uma engrenagem planetária actuada por um motor hidráulico, assim como um sistema de ventilação de misturador, por meio de um filtro lateral que é activado automaticamente no momento antes de libertar o contentor misturado para ventilar o produto e não provocar uma sobrepressão no interior do misturador (41). 0 misturador (41) é construído, de preferência, em aço inoxidável e neste exemplo prático será composto por um contentor cilíndrico (42). 0 misturador incluirá um agitador central lento (43) na sua parte inferior, formado por um rotor de três pás, actuado por um moto redutor com variador de frequência.

Além disso, este misturador (41) incluirá um intensificador lateral (44), composto por um eixo com 17 ΕΡ2465780Β1 várias lâminas e onde cada lâmina terá duas pás e será actuado por um motor com variador de frequência.

Um grampo foi colocado em frente a este intensificador (44) no caso de o sistema de intensif icador ter de ser duplicado no futuro. 0 cilindro do corpo terá um anel na extremidade oposta do agitador central que alojará uma junta de vedação para vedar o contentor. Do mesmo modo, terá uma pluralidade de grampos de fixação, idênticos aos descritos na zona de carga (2); terá também uma mesa de elevação (47) com a mesma função da descrita para a mesa de elevação (101) da zona de carga (2). A rotação deste misturador será realizada por meio de dois semieixos na parte cilíndrica vertical estando um deles suportado num suporte de chumaceiras e o outro numa engrenagem planetária actuada por um motor.

Para rodar este moto redutor, que na forma de realização preferida é hidráulico, mas poderia ser eléctrico ou de qualquer outro tipo equivalente, serão dispostos no interior da sua coluna numa coluna hidráulico, que é constituída basicamente por um depósito com junta e uma cobertura para o depósito. Incluirá uma bomba de engrenagem com um casquilho e acoplamento a um motor eléctrico. Também incluirá uma chapa de base, com uma válvula de segurança ajustável e três válvulas operadas por ar para o funcionamento do motor hidráulico. Também incluirá um regulador de fluxo na linha para regular a 18 ΕΡ2465780Β1 velocidade de rotação, parando em qualquer ponto de rotação, dependendo se a mistura é ou não óptima. 0 motor hidráulico actua como um travão no caso da bomba de engrenagem ser parada voluntariamente ou devido a uma falha de energia, evitando que o misturador se desloque. Também incluirá detectores de posição na posição de travamento do contentor, assim a posição de rotação de 180°. Esta coluna hidráulica será ligada à coluna hidráulica localizada na zona de ensacamento, operando simultaneamente, ou apenas uma delas. A figura 6 mostra que a zona de ensacamento (5) é composta por uma tremonha de descarga (51) e uma enchedora de sacos (52). O contentor proveniente da zona de mistura descrita no passo anterior será introduzido no sistema de elevação da máquina enchedora de sacos, consistindo numa tremonha cónica feita em aço inoxidável, que gira em torno de um eixo suportado numa manivela em forma de L. A tremonha (51) terá um anel com uma junta flexível para realizar uma vedação estanque ao ar e terá um número de grampos de vedação actuados pneumaticamente que prenderão o contentor enquanto este está a ser descarregado. Esta zona terá um orifício de ventilação com um filtro de manga com 50 mm de diâmetro. A função deste furo de ventilação será o de ventilar o excesso de ar criado durante a descarga do produto. 19 ΕΡ2465780Β1

Uma mesa de elevação actuada pneumaticamente estará localizada no chão onde o contentor será colocado, cuja função será a de elevar o contentor e aplicar pressão sobre a junta de vedação até que os grampos se aproximem. 0 sistema de fixação do contentor na zona de descarga terá a seguinte sequência: 1. Colocação do contentor na zona até à posição indicada. Para o conseguir isso, serão colocados guias no chão sobre a mesa de elevação. 2. Elevação da mesa até que o contentor aplique pressão na junta da tremonha da enchedora. 3. Operação dos grampos de vedação. A parte superior da tremonha (51) incluirá uma válvula de borboleta que estará fechada durante toda a sequência de levantamento e abrirá durante a descarga. A válvula será actuada pneumaticamente. Um aparelho de descarga será colocado no interior da tremonha, que será actuada por um moto redutor externo. A tremonha (51) também incluirá um eixo central com saídas de ar regulares, dependendo do produto, para facilitar o despejo do referido produto e também incluirá um martelo e um vibrador para realizar essas mesmas funções. 20 ΕΡ2465780Β1 A elevação e rotação da tremonha de despejo será realizada em torno de um eixo, com uma das suas extremidades apoiadas numa engrenagem planetário operada por um moto redutor. A rotação será de aproximadamente 155°. 0 moto redutor estará alojado num lado da manivela em forma de L e será actuado por uma coluna hidráulica idêntica à descrito na zona de mistura, na forma de realização preferida com o motor hidráulico.

Esta secção irá incluir um vibrador actuado pneumaticamente que será usado para lidar com quaisquer possíveis obstruções encontradas durante o processo de enchimento do produto. A fixação do contentor enquanto está a ser descarregado será realizada utilizando uma série de grampos actuados pneumaticamente. Estes grampos são irreversíveis, com um sistema de travamento mecânico. 0 travamento mecânico é um sistema de segurança que, uma vez alcançada a posição de bloqueio, permanecerá fechado, não obstante as quedas na pressão de ar. Logo que a posição de travamento seja alcançada, o cilindro não se retrai quando forças externas actuam no braço de retenção. 0 grampo só pode ser aberto através da activação da câmara de avanço do cilindro. 0 grampo terá um cilindro pneumático que garante uma determinada força que é apropriada para fixar o contentor. Os grampos terão detectores indutivos para indicar a sua posição, aberta ou fechada. 21 ΕΡ2465780Β1

Os grampos de vedação terá garras de apoio onde os reguladores de altura estarão localizados para ajustar a força de aperto do vedante. A figura 6 indica que a zona de cosedura e rotulagem (6) é composto por um guincho (61) do qual pende ligado a uma máquina de coser (62). A máquina de enchimento de sacos será uma máquina de pesagem-embalamento comercial com o seu próprio equipamento electrónico, fácil de usar e com uma grande capacidade de informação. Entre as suas funções operacionais, de destacar a indicação do peso actual, indicação do peso prévio, indicação das unidades pesadas, indicação do peso total embalado; regulação do fluxo espesso; regulação do fluxo fino, regulação automática do doseador de fluxo espesso, auto-ajuste para zero no inicio do ciclo; selecção de arranque manual; cancelar a selecção de doseamento, peso nominal, funções de programação de doseamento espesso e doseamento fino; programação do atraso inicial; programação do atraso final; programação do número de embalagens, programação do peso a ser embalado, carga de vibração, adaptador para sacos com abertura a pedido e carga com eixo sem fim.

Inclui um aspirador manual para a extracção do produto pulverulento durante a fase de enchimento e limpeza manual da zona de enchimento. Deve também incluir uma balança para garantir que os sacos estão cheios com o peso adequado. 22 ΕΡ2465780Β1 A figura 7 mostra a zona de detecção de metais (7), que é constituída por uma tapete transportador (71) actuado por um moto redutor (72) e um detector de metais (73).

Logo que os sacos estejam fechados e rotuladas, serão colocados num tapete transportador actuado por um moto redutor, onde um detector de metais será colocado no centro da referida correia, instalado de tal maneira que o toda a largura do tapete passa pelo detector de metais. 0 detector de metais é de um tipo comercial e tem uma saída de dados que pode ser ligado ao sistema informático. Haverá um leitor de código de barras ao lado do detector de metais que vai ler todos os sacos que passam através do detector e determinará se qualquer saco tem de ser rejeitado por conter algum tipo de metal. A zona de paletização (8) é constituída por uma variedade de paletes e uma balança utilizada para pesar as paletes. Logo que os sacos tenham passado pelo detector de metais, serão empilhados em paletes até um valor de peso máximo. Estas paletes serão pesadas utilizando uma balança para determinar o peso de cada unidade. A zona de limpeza (9) é constituída por um aspirador (91) e vários contentores (92).

Uma cânula estará disponível na zona de limpeza para aspirar todos os recipientes que utilizam o aspirador. A cânula estará pendurada num guincho para facilitar a sua movimentação e manuseamento. 23 ΕΡ2465780Β1 0 aspirador é de um tipo manual, monofásico por questões de segurança, certificado para zonas à prova de explosão, para a recolha de líquidos e/ou materiais pulverulentos, do tipo comercial, cujas características podem variar.

Os contentores (100) têm uma forma cilíndrica vertical com capacidade suficiente para a produção a ser alcançada e todos os elementos necessários para esta finalidade, tais como o anel e a tampa com pega superior, e os quatro suportes inferiores onde rodas do tipo giratório estão instaladas, permitindo o deslize fácil do contentor.

Serviços e equipamento auxiliares necessários para o funcionamento normal da instalação

Incluirá um compressor de ar isento de óleo, que irá fornecer ar a todos os equipamentos da instalação através de uma linha que correrá da câmara do compressor, via uma linha de metal, através de toda a estrutura que contém o equipamento, ramificando-se a cada seção, com um conector de separação rápida e uma válvula de corte. A pressão de alimentação será no máximo de 8 bar e os redutores de pressão correspondentes serão colocados em cada ponto de utilização. O compressor a ar será de um tipo comercial, sobre um depósito horizontal, insonorizados e isento de óleo. Obviamente, se a zona onde a instalação será instalada tiver o seu próprio sistema de ar comprimido, esta parte será eliminada da instalação final. 24 ΕΡ2465780Β1

Comando da instalação e sistema de controle.

As operações de produção são dirigidas a partir de um PLC central, que responde basicamente a uma fiabilidade da dosagem, à rastreabilidade ao longo das diferentes etapas do processo e a uma lista que contém cada um dos parâmetros importantes do processo que afectam o produto. Tudo isso vai ser interligado num sistema de comunicações para aceder a todos os dados da estação central do grupo e para operar a partir da estação central.

Para isso, uma série de estações, com um software que é adequado para exigências de entrada/saida, que permitem que o processo seja rastreado, enquanto que o PLC irá monitorizar estas entradas/saidas utilizando um programa e um processo padrão que tem de acompanhar o produto. A mesma informação será apresentada em cada uma das estações de ecrã, que é a mesma informação que é vista em tempo real a partir de qualquer ponto através da internet, com a diferença de que o operador correspondente apenas será capaz de operar a parte correspondente à instalação onde ele está. A informação que irá aparecer nos ecrãs será a seguinte: - Lista de ordens de produção agendadas para um dia. Estas ordens de produção serão diferenciados por cores, dependendo do estado em que estão: não padrão, ingredientes preparados, carga no misturador, 25 ΕΡ2465780Β1 descarregado no contentor, descarregado na máquina de enchimento de sacos, e terminado. A data, hora e número do operador que executou a acção serão guardados em cada uma das etapas de cada uma das fases. Quando uma ordem de produção tiver terminado no processo de enchimento de sacos, todos estes dados serão guardados numa base de dados (diferente da base de dados do planeamento). Os dados nesta base de dados terão uma forma não limitante, nem que exclui, pelo menos o seguinte: - Número de fabrico. - Nome do produto. - Data e hora em que os ingredientes foram preparados. - Número do operador que preparou os ingredientes. - Data e hora de inicio de carga do misturador. - Número do operador que encheu o misturador. - Número do contentor que foi cheio. - Data e hora de fim de carga do misturador. - Número do operador que terminou a carga do misturador. - Data e hora de descarga do misturador. - Número do operador que começou a descarga do misturador. - Data e hora de fim de descarga do misturador. - Número do operador que descarregou o misturador. - Data e hora em que o contentor foi esvaziada na máquina de enchimento de sacos. - Número do operador que descarregou o contentor. - Data e hora de fim do embalamento. 26 ΕΡ2465780Β1 - Número do operador que terminou o embalamento.

As ordens de produção serão introduzidas diariamente a partir do centro de operações por meio de um sistema SCADA. Por todo o exposto acima, a operação por fases é definida: - Pesagem: No processo de pesagem, ligado ao painel eléctrico geral, chamado CDS1.2, que está localizado perto do guarda-corpo de segurança e onde o equipamento seguinte será localizado: - Leitor de rótulos - Rotuladora - Ecrã - Ligação de dados com a balança.

Neste terminal, o PLC inclui as seguintes funções: 1. 0 operador lê no ecrã a fórmula que irá executar. Os conteúdos dos sacos têm de ser conhecidos: peso e produto. 2. 0 operador irá fabricar o produto tal como indicado no ecrã. Então, se este produto tiver um código de barras, este código será lido com o leitor, se o leitor não o ler devido a um problema com o rótulo ou uma falha, o operador digita o código de barras usando o teclado. 3. Em resposta, a impressora imprime uma etiqueta adesiva que o operador colará no saco cheio. Quando 27 ΕΡ2465780Β1 não for necessário um saco completo, não é necessário, o procedimento será o mesmo, excepto que o peso desejado surgirá no ecrã. 0 operador abrirá cuidadosamente o saco com a matéria-prima e colocará um saco vazio na balança; usará então uma pá para adicionar produto até atingir o valor no ecrã. Logo que este peso tenha sido atingido, a impressora imprime uma etiqueta que será colocada no saco com a fórmula logo que tenha sido fechado. Posteriormente, será impressa uma segunda etiqueta que será colocada no resto do saco com a matéria-prima. Os sacos cheios, bem como os sacos com fórmula que são pesados, serão colocados pelo operador numa palete separada, que se chamará "palete de fórmula". 4. Estes procedimentos são repetidos para cada um dos componentes que surgiram no ecrã, até que a fórmula tenha sido concluída. Como resultado destes procedimentos, haverá uma palete de chamados "palete de fórmula" e o resto das matérias-primas de onde os ingredientes foram retirados. 5. 0 PLC manteve registos do seguinte: ingredientes, código de lote, quantidade dentro da tolerância e momento em que foi feito. - Dosagem: a "palete de fórmula" é transportada por meios de um empilhador até à zona de carga, quando o operador remove os sacos da palete, um de cada vez. Um 28 ΕΡ2465780Β1 painel de controlo está localizado perto da zona de carga, sendo composto por: - Leitor de etiqueta - Ecrã táctil - Botões de premir 0 procedimento utilizado pelo PLC central desta instalação é o seguinte: 1. 0 operador introduz o número do contentor a ser carregado. 2. 0 operador coloca o saco na parte horizontal da carga e lê o rótulo de dosagem com o leitor. Uma vez processado pelo PLC, o componente listado no ecrã é apresentado a verde e o operador abre o saco e esvazia-o na zona de carga. 3. O peneiro, a válvula rotativa e o aspirador começarão automaticamente a trabalhar desde que haja uma indicação de que o contentor está perfeitamente colocado no lugar na parte inferior. 4. 0 PLC começará a adicionar os diferentes componentes da fórmula até completá-la. - Mistura: 0 objectivo desta parte do processo é a homogeneização dos diversos componentes da fórmula, inserindo-os no processo de doseamento do contentor. Com a finalidade de controlar esse 29 ΕΡ2465780Β1 processo, existe um painel de controlo ligado ao PLC central com os seguintes itens: - Ecrã. 0 procedimento nesta fase é o seguinte: o operador irá verificar que a fórmula surge no ecrã quando o número do contentor é introduzido. Se o contentor estiver correcto, o processo continuará nas seguintes fases: 1. Ligar o contentor ao misturador e, logo que o procedimento esteja concluído, irá surgir no ecrã uma indicação "pronto para misturar". 2. A partir deste momento, o PLC central controlará os seguintes parâmetros. (a) Velocidade do agitador rápida e tempos de ligação, assim como o agitador lento. (b) Inclinação, se aplicável. Três ângulos de 30° 3. Por outras palavras, o PLC iniciará um programa de mistura usando os diferentes parâmetros do misturador, dependendo do produto a ser homogeneizada, gravando os tempos e o momento em que foi executado. 4. Logo que o programa de mistura tenha terminado, o misturador irá separar o contentor da cabeça de mistura, e, em seguida, irá indicar este facto no ecrã 30 ΕΡ2465780Β1 e, por meio de um aviso sonoro, se aplicável. Nesta fase, o PLC irá gravar a total monitorização de cada uma das fases em tempo real, até que o misturador seja aberto e separado do contentor. - Enchimento de saco: o objectivo deste procedimento é que, logo que o produto esteja homogeneizado, colocá-lo dentro de sacos pesados individualmente, verificando que não existem partículas metálicas e rotulá-los para incluir todos os parâmetros utilizados no processo de fabrico. Nesta fase, o painel de controle inclui os seguintes equipamentos:

Rotuladora

Ecrã táctil

Botões de premir balança com ligação de dados.

Todo o conjunto será ligado ao PLC central, que incluirá o mesmo processo que pode ser definido nos parágrafos seguintes: 1. 0 contentor é colocado perto do basculador e introduz-se o seu número no ecrã; se estiver correcto, o processo começa. 2. Logo que o contentor seja ligado à tremonha de despejo, o mecanismo hidráulico irá rodar o contentor de cabeça para baixo. 31 ΕΡ2465780Β1 3. Nesse momento o ensacamento começará assim que o operador colocar um saco na abertura. 4. A máquina de enchimento de sacos vai encher o saco com o valor pré-estabelecido, que será controlado pelo PLC. 5. Tendo chegado a este ponto, o doseador interrompe o doseamento. 0 operador transporta o saco para a balança ligada ao PLC e adiciona/remove o produto com uma pá até que o valor pré-determinado pelo PLC seja atingido e apresentada no ecrã. 6. Nesta altura, a rotuladora imprime uma etiqueta com os dados do produto, sendo visíveis a empresa comercializadora e os dados de produção no código de barras. 7. 0 operador usa a máquina de coser para realizar esta tarefa e fecha o saco. 8. 0 saco processado e cosido é transportado no tapete transportadora com um leitor de código de barras integrado, e esta informação é enviada para o PLC, registando que o saco passou pelo detector com/sem quaisquer problemas. Se houver um problema recorrente, o saco é rejeitado. 32 ΕΡ2465780Β1 9. Depois de sair do detector, o operador pode ver no ecrã como paletizar e que quantidade tem de colocar na palete. 10. Logo que este valor tenha sido completado, o operador confirma e a rotuladora imprime o rótulo da palete. Todas essas operações são registadas nos registos PLC, incluindo os tempos. Também nesta fase, quando o contentor é esvaziado, a tremonha de despejo volta para a posição vertical e, nesse momento, remove a tremonha do contentor e o ecrã irá mostrar se deve ser enviado para a zona de limpeza. 11. Zona de limpeza: o contentor a ser limpo, tal como indicado pelo PLC, vai ser inserido num ecrã localizado próximo da zona de limpeza, onde a pessoa que efectua a limpeza e o tempo de limpeza serão controlados. que controlará

Estes registos permanecerão no PLC, simultaneamente o processo em linha.

Lisboa, 23 de Agosto de 2013 33

Claims (13)

1. ΕΡ2465780Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos, granulares ou outro tipo equivalente, que é controlada remotamente a partir de uma estação central de operações e que inclui uma primeira estrutura de suporte (1) configurada para ser introduzida num contentor de transporte marítimo padrão sem deformações, rectangular e configurado para alojar todos os itens que compõem a instalação e dispostos num plano horizontal, caracterizada por compreender: (1) uma primeira zona de recepção e de pesagem manual (2) dos diferentes componentes do produto final que fazem parte da fórmula do produto que vai ser misturado para ser colocado dentro de sacos, e subsequentemente transportado para a zona de carga, por meio de um empilhador de matéria-prima pesada; (ii) uma segunda zona que inclui uma zona de carga de material (3) que está configurada para introduzir o material pulverulento que já foi pesado na primeira zona num contentor de volume total (100); inserindo os produtos de acordo com a fórmula, utilizando um empilhador que irá descarregar os sacos recebidos na primeira zona para uma tremonha, e depois passando por um peneiro, para um contentor, previamente identificado; (iii) uma terceira zona de mistura (4), onde o contentor carregado na segunda zona é transportado e 1 ΕΡ2465780Β1 colocado sob o misturador de produtos pulverulentos para executar a mistura; onde, para o realizar, o misturador (41) agarra o contentor (100) por meio de um conjunto de garras e coloca o contentor (100) de cabeça para baixo e numa posição vertical, colocando-o de novo na posição inicial logo que o produto tenha sido misturado, separando o contentor indicado acima do misturador indicado acima; (iv) uma quarta zona de ensacamento (5), configurada para a posição do contentor, que é agarrado por um conjunto de garras e colocado de novo na posição vertical, por cima da máquina de ensacamento, prosseguindo com o enchimento e a pesagem dos sacos, sua cosedura e rotulagem (6) posteriores, e (v) uma quinta zona de detecção de metais (7), configurada para impedir a possibilidade de os sacos poderem transportar qualquer partícula metálica, paletização manual (8) dos sacos e limpeza (9) do contentor para que possa ser usado novamente.
2. 2. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a estrutura de suporte (1) ser composta por vários tubos quadrados (11) apoiados em vários pontos de apoio (12) com uma altura ajustável, vários charneiras (13) e uma escada (14) com um corrimão de segurança (15).
3. 3. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, 2 ΕΡ2465780Β1 caracterizada por as zonas de recepção e de pesagem (2) serem constituída por uma base rectangular (21), uma variedade de elementos de elevação, um número de perfis (23), um guarda-corpo de segurança (24), um empilhador de paletes pesadas (21) e por uma balança (26).
4. 4. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a zona de carga (3) ser constituído por uma tremonha de carga (31), uma válvula rotativa (32) e um peneiro (33) .
5. 5. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada porque a zona de mistura (4) ser constituída por um misturador (41) constituído por um contentor cilíndrico (42), um agitador central lento (43), um intensificador lateral (44), vários grampos (45), um anel que aloja uma junta de estanqueidade (46), uma mesa de elevação (47), dois semieixos soldadas (48), dois suportes (49) de chumaceiras (49a) e uma engrenagem planetária actuada por um motor hidráulico (49b).
6. 6. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a zona de ensacamento (5) ser composta por uma tremonha de despejo (51) e por uma enchedora de sacos (52) .
7. 7. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, 3 ΕΡ2465780Β1 caracterizada por a zona de cosedura e de rotulagem (6) ser composta por um guincho (61) ligado a uma máquina de coser (62) .
8. 8. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a zona de detecção de metais (7), ser composta por uma correia transportadora (71) actuada por um motor redutor (72) e um detector de metais (73).
9. 9. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a zona de paletização (8) ser composta por uma variedade de paletes (81) e uma balança (82) utilizada para a pesagem das paletes.
10. 10. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a zona de limpeza (9) ser composta por um aspirador (91), uma máquina de lavar com água (92) e vários contentores (93).
11. 11. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a tremonha de carga (31) irá dispor de uma abertura lateral (311), de um tabuleiro (312), de uma grelha (313), de um extractor de poeiras (314), e por a sua parte inferior será unida a uma válvula rotativa (32).
12. 12. Instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 4, 4 ΕΡ2465780Β1 caracterizada por a válvula rotativa (32) irá incluir oito lâminas rotativas (321), accionadas por um motor-redutor (322) de engrenagem sem-fim.
13. 13. Processo de controlo de uma instalação móvel de doseamento, mistura e embalamento de produtos pulverulentos de acordo com a reivindicação 1, que inclui o controlo remoto da referida instalação a partir de uma estação central de operações através de uma rede de comunicações e que é caracterizado por incluir as zonas de recepção e de pesagem; carregamento do produto; mistura do produto, colocação do produto em sacos, cosedura, rotulagem e detecção de metais; paletização e limpeza; e em que as referidas fases são controladas por um PLC ligado remotamente a um servidor central que fornece as instruções e os comandos para misturar e configurar o produto final. Lisboa, 23 de Agosto de 2013 5