CAMPO DA INVENÇÃO

[01] O presente modelo de utilidade descreve um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes. Mais especificamente compreende um equipamento dotado por um sistema de regulagem digital que possui uma tela touch screen de fácil navegação, onde é possível acionar as configurações salvas para cada tipo de cereal, realizar modificações nas configurações de acordo com a sua necessidade, medição da temperatura e umidade, entre tantas outras facilidades, de forma ágil e simples.

[02] Esta nova forma construtiva permite facilitar o trabalho dos operadores, com o auxílio da automação, devido a possuir maior precisão e controle de operação. Todo sistema de ar é controlado através de uma interação do operador com o equipamento através uma placa central. O equipamento é dotado por sensores que reconhecem os pontos de parada e indicam as devidas posições, o que permite controlar de forma simples as regulagens de toda a operação.

[03] O equipamento é dotado por um conjunto de peneiras que possibilitam a separação do produto em três tamanhos padronizados em uma única passagem, permitindo que o produto percorra uma área maior no interior da máquina, aumentando desta forma a uniformidade de classificação dos grãos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[04] O beneficiamento de grãos e sementes, em uma unidade moderna, é realizado por máquinas projetadas com base em uma ou mais diferenças nas características físicas do produto e dos contaminantes a serem retirados, ou seja, os grãos e as sementes devem passar pelas etapas de pré-limpeza, secagem, limpeza, processamento, classificação e embalagem.

[05] A pré-limpeza, padronização e classificação de sementes são etapas essenciais no beneficiamento, pois permitem determinar a qualidade e separar de forma eficiente as sementes, por tamanhos específicos, de suas impurezas.

[06] Assim, os grãos e as sementes exigem uniformidade em forma, tamanho e peso, para maior eficiência e realização de algumas operações, como o tratamento químico, plantio e processamento. Para isso, é necessário que se faça uma rigorosa operação de classificação quanto às características desejadas dos grãos e sementes. A operação de classificação é feita por máquinas separadoras, como as de peneiras, de cilindro, de disco, entre outras.

[07] No entanto, os atuais equipamentos do mercado apresentam uma construtividade complexa dotada por diversos componentes controlados e gerenciados de forma manual pelo operador, o que dificulta um perfeito tratamento de pré-limpeza, padronização e classificação das sementes.

[08] Assim, o presente inventor buscando resolver os inconvenientes de mercado, desenvolveu um equipamento dotado por uma construtividade simples e de baixo custo que apresenta um sistema de automação com controle de acionamento através de uma tela touch ue permite maior controle e gerenciamento do operador nas funções de pré-limpeza, padronização, classificação e ensaque.

[09] E m pesquisa realizada no estado da técnica identificamos diversos documentos que reivindicam formas construtivas em equipamentos de classificação e beneficiamento de sementes e grãos, onde podemos destacar os seguintes documentos: [010] O documento CN1 10465495 (Nanjing. 2019) descreve um separador de sementes eficiente dotado por uma cremalheira fornecida com um funil de alimentação e o centro é fornecido com uma abertura de sucção de ar. A porção abaixo do funil de alimentação é oposta a uma abertura de alimentação de uma peça de tela. A parte de triagem contém cinco camadas de peneiras separadoras de sementes eficientes.

[011] O documento RU189228 (Peptid. 2018) descreve um equipamento de limpeza de grãos e sementes dotado por um canal localizado na área de saída da descarga do material, na rede superior de grandes e pequenas impurezas, com a semente sendo removida do lado pelo segundo canal, o terceiro canal sendo localizado na área da descarga do dispositivo de descarga da semente limpa na rede inferior das impurezas grandes e menores de fundo, neste caso, o material de semente após a liberação do terceiro canal é removido do veículo por baixo.

[012] O documento CN208004333 (Shijjazhuang. 2017) descreve um separador de gravidade específica de dupla entrada, incluindo entrada na tremonha, sistema de classificação de ar, passando pelo tanque graneleiro e indo até a caixa da peneira em que a tremonha está interligada e selecione o dispositivo com proporção que a extremidade de descarga a caixa da peneira é ligada entre si.

[013] O documento BR20201 5031 149 (Masami Fujiwara. 2015) descreve um sistema composto para grãos e sementes descrita como uma provisão construtiva em uma densidade de grãos e sementes compreendendo equipamento com um par de vibrações doado por uma variedade de segmentos, tamanhos e formatos variados, que realizam a classificação dos grãos e sementes por meio da combinação da vibração, através da motocicleta, inclina-se com o fluxo de ar, permitindo que grãos e sementes sejam classificados de acordo com sua densidade / peso em três categorias.

[014] O documento CN105214954 (Chongqing. 2015) descreve uma tabela de classificação para uma máquina de seleção de sementes e visa resolver o problema de uma peneira de uma tabela de classificação existente estar sujeita a deformação após ser usada por um longo tempo. A parte superior do corpo da tabela de classificação é fornecida com uma tampa de vedação superior comunicada com um tubo de sucção de ar. Uma pluralidade de ranhuras de saída de sementes é formada na direção lateral do corpo da tabela de classificação.

[015] O documento US5024334 (lowa. 1989) descreve um sistema para separação de mesa de gravidade incluindo uma mesa de gravidade para separar materiais e um detector operativamente associado à mesa de gravidade para detectar o movimento das partículas de controle em relação à mesa de gravidade durante sua operação.

[016] Estes documentos citados no estado da técnica descrevem equipamentos de pré-limpeza e classificação de grãos e sementes dotados por construtividade complexa e que apresentam um gerenciamento manual das informações de processamento o que dificulta a eficiência de classificação, de modo que nenhum destes documentos descreve uma construtividade simplificada, compacta e de baixo custo que garante maior eficiência e gerenciamento no sistema de pré-limpeza, padronização e classificação de grãos e sementes.

[017] Portanto, o presente inventor buscando melhorar e resolver os inconvenientes do mercado e do estado da técnica, desenvolveu um equipamento dotado por um sistema de automação através de uma tela touch que permite melhorar a interação entre o operador e o equipamento, de modo a facilitar o controle e gerenciamento do sistema de pré-limpeza, classificação e padronização das sementes.

[018] Desta forma, é objeto da presente invenção, um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que compreende um equipamento dotado por um sistema de regulagem digital que possui uma tela touch screen de fácil navegação, onde é possível acionar as configurações salvas para cada tipo de cereal, realizar modificações nas configurações de acordo com a sua necessidade, medição da temperatura e umidade, entre tantas outras facilidades, de forma ágil e simples. Esta nova forma construtiva permite facilitar o trabalho dos operadores, com o auxílio da automação, devido a possuir maior precisão e controle de operação. Todo sistema de ar é controlado através de uma interação do operador com o equipamento através uma placa central. O equipamento é dotado por sensores que reconhecem os pontos de parada e indicam as devidas posições, o que permite controlar de forma simples as regulagens de toda a operação. O equipamento é dotado por um conjunto de peneiras que possibilitam a separação do produto em três tamanhos padronizados em uma única passagem, permitindo que o produto percorra uma área maior no interior da máquina, aumentando desta forma a uniformidade de classificação dos grãos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[019] Tais características promovem maior eficiência e gerenciamento do sistema de classificação, padronização e pré-limpeza de grãos e sementes, quando comparado com os documentos do estado da técnica. [020] É característica da presente invenção um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que provê de 6 (seis) camadas de peneiras e um sistema de controle de fluxo de semente, fluxo de ar, direção e vazão de ar automatizadas.

[021] É característica da presente invenção um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que provê um equipamento gerenciado e controlado por um painel externo dotado por uma tela touch screen com uma Interface Homem-Máquina (IHM).

[022] É característica da presente invenção um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que provê um sistema de controle e gerenciamento do equipamento é dotado por 10 (dez) receitas padrões predeterminadas e 10 (dez) receitas editáveis de acordo com a necessidade.

[023] É característica da presente invenção um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que provê um sistema onde o operador pode determinar a vazão de ar e semente necessária para o seu processo, sendo que as receitas editáveis podem ser salvas e utilizadas em futuras operações. [024] É característica da presente invenção um sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes que provê um equipamento dotado por um conjunto de motores, sensores e turbina que permitem o funcionamento de pré- limpeza, padronização e classificação de sementes.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[025] A figura 1 apresenta a vista em perspectiva do equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes. [026] A figura 2 apresenta a vista lateral do equipamento de pré- limpeza, padronização e classificação de sementes.

[027] A figura 3 apresenta a vista lateral em corte do equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes, detalhando sua construtividade

[028] A figura 4 apresenta a vista lateral esquerda do equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes.

[029] As figuras 5 e 5A descrevem as vistas laterais do equipamento detalhando o posicionamento dos motores de acionamento das portinholas e ventiladores. As figuras 5B e 5C descrevem os conjuntos acoplados aos motores, detalhando sua construtividade. A figura 5D descreve o conjunto motor disposto junto a escotilha, detalhando sua construtividade.

[030] A figura 6 apresenta a vista lateral do equipamento de pré- limpeza, padronização e classificação de sementes, detalhando os motores de acionamento dos componentes. A figura 6A descreve o conjunto que gerencia a chapa defletora e a figura 6B descreve o detalhamento construtivo do conjunto motor responsável pelo fluxo de ar da turbina.

[031] A figura 7 apresenta a vista em corte lateral do equipamento, detalhando o conjunto de peneiras e as bicas de saída.

[032] A figura 8 apresenta a vista em perspectiva do equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes, detalhando sua construtividade e conjunto de bicas de saída.

[033] A figura 9 apresenta a vista frontal do equipamento de pré- limpeza, padronização e classificação de sementes, a figura 9A apresenta o detalhamento da portinhola de restrição da passagem de ar da turbina e a figura 9B apresenta o detalhando dos motores de controle de portinhola.

[034] A figura 10 apresenta a vista superior do equipamento de pré- limpeza, padronização e classificação de sementes.

[035] As figuras 1 1 , 1 1 A, 1 1 B e 1 1 C descrevem as telas da interface (IHM) do equipamento, detalhando a forma de interação do usuário com a operação do equipamento.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[036] O sistema e equipamento de pré-limpeza, padronização e classificação de sementes, objeto da presente invenção, compreende um equipamento dotado por um conjunto de 6 (seis) camadas de peneiras e um sistema de controle de fluxo de semente, fluxo de ar, direção e vazão de ar automatizadas que são gerenciadas e controladas por um painel externo (60) dotado por uma tela touch screen com uma Interface Homem-Máquina (IHM).

[037] O sistema de controle e gerenciamento do equipamento é dotado por 10 (dez) receitas padrões predeterminadas e 10 (dez) receitas editáveis de acordo com a necessidade, de modo que cada operador pode determinar a vazão de ar e semente necessária para o seu processo, sendo que as receitas editáveis podem ser salvas e utilizadas em futuras operações.

[038] O equipamento é dotado em sua porção superior por uma caixa de deposição (10) que permite direcionar as sementes até a primeira peneira (20), dita caixa (10) que é dotada por uma estrutura central (1 1 ) que permite direcionar as sementes sobre chapas defletoras (12) que restringem a saída dos grãos até o ponto de saída (13) sobre a primeira peneira (20). [039] Junto a peneira (20) é disposto um ventilador (200) que atua sobre esta primeira peneira através de um canal (201 ) de ar construído no interior do equipamento que direciona o ar por baixo da peneira permitindo a primeira etapa de separação.

[040] O ventilador (200) é dotado por motores (202) e (203) que tem como função aumentar ou restringir a vazão de ar do ventilador, sendo que estes são motores são gerenciamentos pelo equipamento e monitorados pelo operador através da tela (60).

[041] Os conjuntos acoplados aos motores, esquerdo e direito, (202) e (203), estão conectados ao eixo roscado (500), a rotação dos eixos regular a posição da escotilha (501 ), a qual é responsável pelo controle da vazão de ar, ambos os conjuntos são controlados por dois sensores fixo (502) e (503), que informa a IHM (60). O sensor (502) informa a quantidade de giros que o eixo executou informando assim e posição da escotilha. (503) informa o momento ou posição de escotilha fechada. Portanto este sistema e capaz de informar com precisão a vazão de ar que a ventilador (200) está coletando para o funcionamento da máquina, conforme descrito nas figuras 5B e 5C.

[042] A entrada de grãos na máquina é controlada por um conjunto composto pelo motor (34), que está acoplado ao eixo roscado (510), que move uma alavanca (51 1 ) que desenvolve o movimento da escotilha (512) em um ângulo para abertura. O sensor (513) é responsável por informa a posição fechada da escolinha pois a alavanca (51 1 ) esta alinha com o sensor (513). O movimento da escotilha é controlado pelo sensor (514) que captura a quantidade de rotações do eixo, esta leitura informa a IHM (60) a posição da escotilha, conforme descrito na figura 5D. [043] A caixa de deposição (10) é dotada por uma caixa (14) dotada por motor (141 ) e com um sensor de umidade que permite analisar o grau de umidade dos grãos inseridos na caixa (10) antes de seu processamento pelo equipamento. Esta análise é controlada e gerenciada pelo sistema de automação da máquina e informada ao operador na tela externa.

[044] O sensor de umidade, disposto na caixa (14), tem como objetivo avaliar a umidade em que o produto está sendo colhido e chegando ao equipamento, como o padronizador tem como função retirar impurezas do processo de beneficiamento, ao retirar a semente padronizada o operador através de um medidor de umidade independente da máquina pode fazer a análise dos benefícios que o padronizador está lhe apresentando, ou seja, ele colhe a 18% de umidade e ao processar retirou as impurezas e os grãos mais verdes, logo terá uma umidade menor no produto processado.

[045] Os grãos e sementes recebidos pela primeira peneira (20) são processados em conjunto com uma turbina (30) dotado por motor (31 ) e o ventilador (200), de modo que o material expelido da peneira (20) pela ação do ventilador (200) é aspirado pelo ventilador (30) que tem como objetivo de sugar as impurezas e direcionar para um filtro tipo ciclone, que é opcional ao equipamento.

[046] A turbina (30) dotada por um motor (31 ) promove o acionamento do ar para processamento das impurezas, de modo que a turbina (30) é dotada por uma chapa defletor (32) que restringe a passagem de ar de forma que esta chapa (32) é acionada por um motor (321 ) que permite aumentar ou diminuir a passagem de ar, sendo que este dispositivo é gerenciamento pelo comando da tela touch conforme a necessidade de utilização do equipamento. O controle de ar do sistema de turbina (30) é dotado por conjunto de peças que gerenciam a chapa defletora (32). O Motor (321 ) acoplado ao eixo roscado (530) gera um rotacional que movimenta a alavanca de regulagem (531 ), esta regulagem posiciona a chapa defletora (32) que por sua vez é controlada pela IHM (60), que recebe as informações dos sensores. O sensor (532) registra as rotações do eixo roscado (530) que posiciona a alavanca (531 ), já o sensor (533) é responsável por informar o posicionamento inicial da escotilha, conforme figura 6A.

[047] O equipamento apresenta um motor (33) que restringe a vazão de ar e realiza a abertura e o fechamento de uma portinhola onde a turbina (30) aspira impurezas na caída das sementes. O motor (34) realiza o acionamento de vazão da semente para o equipamento e demais peneiras.

O conjunto acoplado ao motor (33), responsável pelo fluxo de ar da turbina (30), está conectado a um eixo com rosca (520) o qual possui uma alavanca deslizante (521 ) que conforme seu movimento regula a abertura e fechamento da escotilha (522), este movimento da escotilha é controlada pela IHM (60) que monitora os 2 dois sensores (523), responsável pelo controle da quantidade de rotações do eixo indicando a posição da alavanca, já o (524) informa a posição aberta da escotilha, conforme descrito na figura 6B.

[048] A turbina (30) é dotada também por um par de motores (35) e

(36) que tem como função restringir a aspiração de impurezas pelo ventilador (30) através da movimentação de uma portinhola que se movimenta sobre a primeira peneira (20), de modo que esta portinhola

(37) faz com que o ventilador (30) aspire as impurezas no início ou mais para o final da primeira peneira. Assim, este ajuste é realizado pelo sistema de gerenciamento que identifica se as sementes são miúdas ou graúdas e restringe a passagem de acordo com a necessidade, sendo que no caso das sementes miúdas o sistema direciona a portinhola para fechar a aspiração no início da primeira peneira e para semente graúdas direcionada a portinhola para o final da primeira peneira.

[049] O sistema de turbina (30) possui um controle de portinhola (37) conectado com o ventilador (30), este aspera as impurezas. Este conjunto é composto pelos motores (35) e (36) que estão interligados. Ambos possuem barra roscada (540), que produzem o deslocamento da escotilha (37) aumentando ou diminuindo a vazao de ar. Este movimento é controlado pela IHM (60) pelo auxilio dos sensores. O sensor (541 ) informa a possição da escotinha fechada e o sensor (542) informa as rotações do eixo roscado (540) para o possicionamento da escotinha, conforme figura 9B.

[050] As impurezas graúdas e pesadas são removidas pela primeira peneira (20) e retiradas do equipamento através dos pontos de saída (40) e (41 ).

[051] Após a passagem pela primeira peneira (20) os grãos/sementes são direcionados sobre a segunda peneira (21 ) que tem como objetivo retirar os grãos desbiltolados dos grãos bons, onde os bons continuam no processo e os desbiltolados são descartados para lateral do equipamento, junto aos pontos (40) e (41 ). A retirada dos grãos da segunda peneira (21 ) ocorre pelo direcionamento até a bica (21 1 ).

[052] A terceira peneira (22) recebe os grãos/sementes da segunda peneira (21 ) e promove a retira de todas as impurezas quebrada e miúdas do processamento que são direcionadas para a quarta peneira (23), o grão bom continua em processamento sendo direcionado para a caixa de peneiras inferior (24) e (25) através do ponto de saída (221 ). [053] A quarta peneira (23) recebe os grãos oriundos da terceira peneira (22) e promove a separação de grãos quebrados de resíduos miúdos (farelo, terra, entre outros) sendo direcionado lateralmente para ensaque em bicas separadas (231 ) e (232), sendo que o produto que sai pela bica (231 ) é o que passa pela peneira (23) e o que sai pela bica (232) é o que fica sobre a quarta peneira (23).

[054] Assim, os grãos desbitolados da segunda peneira (21 ) são direcionadas para saída pela bica (21 1 ), os resíduos que passam pela quarta peneira (23) são direcionados para saída pela bica (231 ) e os grãos quebrados que ficam sobre a quarta peneira (23) são retirados pela bica (232).

[055] Os grãos/sementes que passaram pelo primeiro conjunto de peneiras (20), (21 ), (22) e que continuaram no processamento são direcionados sobre a quinta peneira (24) através de uma bica direcionadora (221 ) da caixa de peneiras superior para caixa de peneiras inferior. Esta quinta peneira (24) tem como função separa o grão graúdo do grão médio, logo este é o grão padronizado tipo 1 , sendo que o grão graúdo que fica sobre a peneira é direcionado para saída da bica (241 ).

[056] O produto que passa pela quinta peneira (24), grãos médios e miúdos, são direcionados sobre a sexta peneira (25) que realiza a separação destes grãos, sendo que o grão médio que fica sobre a sexta peneira (25) é denominado grão padronizado tipo 2 e é direcionado para saída na bica (251 ) e o grão miúdo que passa pela quinta peneira (25) é denominado de grão padronizado tipo 3 e é direcionado para saída na bica (252).

[057] O acionamento principal do equipamento ocorre através do motor (50) de 3CV com 4 polos 60hz que transmite o movimento para o eixo (50A) que permite a movimentação de trepidação das peneiras e a polia (51 ) dotado por correia (51 A) aciona a o ventilador (200).

[058] Os motores (321 ), (33), (34), (202), (203), (35) e (36) são acionados para alimentar os fusos que exercem os movimentos para ajuste de sistemas de ar e dosagem de semente. Cada motor possui um sensor de posicionamento e um sensor onde indica o ponto zero do equipamento. O sensor de posicionamento através de um ciclo do eixo determina um ponto para o sistema de controle, logo a cada ciclo do motor que transmite para as janelas ou portinholas este avanço. De acordo com cada tipo de cereal a ser processado, determinamos o número de ciclos de cada motor desta forma é regulado o equipamento através do painel.

[059] O equipamento é dotado por um sistema de automação gerenciado por um painel externo (60) com tela touch screen que permite ao operador maior facilidade de ajuste e seleção do tipo de grão e semente que está sendo inserido no equipamento.

[060] Operador seleciona a receita (tipo de produto a ser processado) e automaticamente se regula todo o sistema de ar, sendo que a troca de peneiras por camada ocorre por processo manual. Após ter as peneiras de acordo no interior do equipamento é selecionada a receita para o produto e as regulagens de sistema de ar são automaticamente ajustadas.

[061] A figura 1 1 detalha a forma de apresentação da tela inicial disponibilizada ao usuário, de modo que o equipamento vem configurado para 10 receitas que são programas padronizados e 10 receitas que o usuário poderá editar conforme sua necessidade.

[062] A edição de receitas é demonstrada através da figura 1 1 A que demonstra os padrões e formas de edição das receitas desejadas. [063] Caso o usuário opte em editar a receita 1 , será direcionado para a tela de edição dos padrões, figura 1 1 B, onde será possível ajustar e acionar os motores do equipamento. Clicando no botão correspondente ao motor 01 , por exemplo, abrirá uma tela, figura 1 1 C, para ditar o valor correspondente ao deslocamento do motor, este deslocamento se dá por número de pulso. Cada motor terá um valor máximo de pulsos para deslocar, conforme demonstrado no padrão da figura 1 1 D.

[064] O motor 08 abrirá uma janela para definir on ou off, logo devemos manter selecionado on, onde o motor estará realizando ciclos de operações para monitorar temperatura e a umidade do grão que está sendo processado. A cada 10 minutos este motor abrirá uma comporta por onde escoará a semente armazenada e indicara os parâmetros referente a semente processada. Estes valores estarão listados na tela inicial.

[065] Após seleção dos valores correspondentes, selecionamos salvar para que as informações fiquem armazenadas. Em seguida clicamos em voltar na tela de Receita 01. Voltamos a tela EDIÇÃO DE RECEITAS, clicamos em painel de controle e voltará para tela INICIAL Desta forma temos os parâmetros definidos, na tela inicial clicamos em acionar receita 01 , os motores executarão a tarefa. Enquanto os motores estiverem executando a operação o ícone da receita 01 (exemplo) estará com o degrade deslocado para cima, ao finalizar esta operação o degrade do ícone ficara para baixo, indicando que o processo já está liberado para operar os demais motores de partida da máquina.

[066] Ao desligar o equipamento e o painel de controle todas as informações estarão armazenadas na placa, de modo que o operador para retomar o processo deverá: • Ligar o quadro de comando, onde abrirá a tela inicial da IHM;

• Clicar em retornar a home, onde todos os motores caso tenham sidos desligados no ponto de operação, retornam para o ponto de referência, ou denominado de ponto zero;

• Em seguida clicar em editar receitas, onde abrirá a tela de edição de receitas;

• Clicar na receita que corresponde a cultura que está processando;

• Ao clicar em receita 01 (como exemplo) abrirá a tela solicitando a edição de uma receita, logo o usuário deverá clicar em carregar e o IHM irá carregar as informações já armazenadas para esta operação;

• Após carregar a receita clicamos em voltar, após clicar no ícone painel de controle estaremos na tela inicial;

• Clicamos na receita correspondente ao item que configuramos, neste caso do exemplo, clicamos em acionar receita 01 e o sistema irá executar a tarefa. Verificamos que o degrade estará deslocado para cima, quando os motores estão em operação. Quando o degrade voltar para parte inferior, ligamos os demais motores para equipamento estar totalmente em operação.