[001 ] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, por exemplo, produtos comestíveis embalados em caixas de papelão ou plástico, onde referido sistema é aplicado em instalações frigoríficas para congelamento, sendo este congelamento realizado em dois estágios e de modo dinâmico entre cada um dos estágios de congelamento.

ESTADO DA ARTE

[002] O congelador de tempo de retenção variável (VRT) é usado para refrigerar ou congelar alimentos em caixas / caixas ou bandejas, por exemplo, US 7178356. Sua principal vantagem é que ele pode congelar diversos produtos diferentes, cada um com diferentes tempos de congelamento e de tamanho diferente de pacotes usando um computador programável que controla o seu funcionamento. O VRT tem uma série de independente bandejas que podem ser carregados em qualquer guia da bandeja em qualquer nível. Um computador industrial programável controla a VRT (ASHRAE Journal - 2002).

[003] O ciclo da máquina começa quando um novo produto é enviado a partir da área de processamento para o VRT. Um sistema transportador de acumulação recebe e mantém o produto embalado até que um número suficiente de caixas seja recebido para encher uma bandeja de congelador.

[004] Quando uma carga completa está pronta, as caixas são automaticamente transferidas para o transportador de entrada e carrega-se uma bandeja vazia. Os elevadores de carga verticais levantam a bandeja carregada para o nível designado, Â bandeja é então inserida nas guias da bandeja. Como uma nova bandeja é colocada em posição, ele avança todas as bandejas para frente, A última bandeja sobre o nível carregado é transferida sobre o elevador traseiro e é abaixada. Uma vez que a bandeja congelada atinge o fundo, o produto é descarregado e removido para o transportador de saída. Bandejas vazias são devolvidas para a frente do congelador para receber novo produto.

[005] Novas bandejas que entram no congelador são eietronicamente

carimbadas com um tempo de entrada. Como bandejas avançam através do freezer, o seu tempo de permanência decorrido é rastreado, Periodicamente, o tempo de permanência de cada bandeja é atualizado e exibido na teia de status no VRT. Através deste método, decorrido o tempo de permanência de cada bandeja pode ser revisto num relance.

[006] Se o produto congelado tem de ser removido do congelador, mas nenhum novo produto precisa ser carregado, o processo de descarregamento é usado. Bandejas vazias são devolvidas a partir da área de descarga e inseridas em níveis selecionados para o descarregamento. Estes ciclos esvaziam bandejas através do congelador e transfere bandejas com produto congelado para o elevador traseiro para a descarga.

[007] No modo automático, o computador é usado para tomar a decisão de descarga, como no US 8549866. Em todas as bandejas com produtos reunidos ou excedentes o tempo de espera necessário é automaticamente repetido fora do congelador.

[008] A maioria dos VRTs pode ser operado em modo semiautomático ou modo de controlo manual. Típicas aplicações industriais incluem o congelamento de carne, alimentos pré-cozidos e sucos de frutas em caixas ou bandejas e congelamento de sorvete em bandejas ou invólucros.

[009] Congeladores VTR são concebidos para trocador de calor em contracorrente. Dirigindo o ar mais frio contra o produto garante congelamento do produto completo. Os pacotes são arranjados com espaçamento mínimo para permitir a eficiente expulsão de calor de ambos os lados.

[010] A bandejas perfuradas de aço são desenhadas para permitir uniforme expulsão de calor do fundo da embalagem. As embalagens são carregadas em bandejas, de modo que o lado comprido está alinhado com o fluxo de ar. Este, juntamente com as bandejas perfuradas, expõe a área máxima da embalagem para o ar frio, minimizando assim o tempo de congelamento.

[01 1 ] Depois de passar sobre o produto, o ar refrigerado é devolvido para baixo dos lados do túnel e entre os evaporadores. Cuidadosa atenção é colocado sobre a criação de um fluxo de ar turbulento eficiente através do produto, enquanto minimiza a potência do ventilador. Este projeto reduz quantidades de ar em até 50% em relação ao convencional sistemas que utilizam um sistema de distribuição de ar que distribui ar a partir dos lados do VRT, Freezers VRT ter controlado o fluxo de ar com congelamento tempos de 20% a 40% menos do que túneis de congelação.

[012] A maioria dos freezers VRT usam o sistema hidráulico para o seu funcionamento. Água descongelada muitas vezes é usada para a bobina de congelador. Gás quente também é usado.

[013] O formato de um VRT normalmente é retangular, com as bandejas dispostas em uma estrutura similar transportadas peias esteiras rolantes, No entanto, este formato não é estanque. O documento US 2014/0345302 revela um VRT contendo uma esteira que transporta os produtos a serem congelados nas respectivas bandejas em disposição em espiral numa formação cilíndrica.

[014] Outro conceito importante envolvendo sistemas de congelamento é o túnel de retenção múltipla (MRT - Multiple Retention Tunne). O MRT é projetado para acomodar diferentes tipos de produtos e tamanhos de caixa que requerem diferentes tempos de resfriamento e congelamento.

[015] O sistema é completamente automático. É um sistema baseado em jato de ar que proporciona flexibilidade de aplicar diferentes regimes de refrigeração para grupos de produto. Dependendo do condicionamento desejado para um produto, seja para refrigerar ou congelar, será atribuída uma prateleira dentro do sistema que tem um tempo de retenção predefinido. A prateleira alocada, então, move os grupos de produtos, através do sistema a um ritmo acelerado ou lento e entrega as caixas na extremidade de saída do túnel.

[016] Os controles integrados e automação projetados para cada aplicação do sistema permite mudanças de operador para os tempos de retenção definidas. Os controles também proporcionam um rastreamento completo e de todos os produtos dentro do sistema que auxilia a gestão de outros processos pós refrigeração ou congelamento, como paietização e distribuição. O MRT é adequado para a menor taxa de transferência de produtos dentro de operações de processamento de alimentos que exigem condicionado diferente e seguem para cargas de distribuição personalizadas.

DISCUSSÃO

[017] Independentemente de se estar tratando com o VRT ou MRT sempre se tem uma grande unidade de resfriamento ou congelamento, onde as embalagens a serem resfriadas ou congeladas são dispostas em bandejas para receberem o ar frio em contracorrente da melhor maneira possível. Em um túnel de retenção variável o processamento de dá mais ou menos da seguinte maneira:

[018] - Os produtos armazenados em caixas são acumulados fora ou dentro do VRT em lote por produto especificado e/ou por tempo de retenção, ou seja, o tempo que ficará dentro do congelador;

[019] - As caixas são movidas e selecionadas para a entrada no VRT através de algum sistema transportador selecionador;

[020] - O transportador selecionador alimenta o transportador alimentador interno ao VRT, que através de um braço transfere as caixas para a bandeja.

[021 ] - Cada bandeja é então transportada ou deixada em um dos patamares programados, através do elevador de carga e assim inserida dentro dos níveis;

[022] - As caixas são deslocadas no interior do VRT, através dos níveis, enquanto os ventiladores provêem uma vazão de ar e velocidade exigida sobre o produto, assegurando uma eficiente transferência de calor.

[023] - Ao mesmo tempo que uma bandeja é inserida através do elevador de carga no nível desejado, é descarregada uma bandeja no elevador de descarga, o qual move a bandeja ao nível de retorno e a encaminha para o transportador de saída.

[024] - A bandeja vazia então retorna para o nível de carga, dando assim início a um novo ciclo.

[025] Em qualquer sistema de congelamento que emprega retenção variável se tem uma etapa de congelamento ou resfriamento, onde o produto fica dentro do túnel por determinado tempo de retenção. Este conceito de congelamento demanda um grande consumo de energia, pois o congelamento deve ser feito em uma única etapa com o produto estático. As caixas ficam retidas dentro do túnel pelo tempo variável, de acordo com o volume contido em cada uma das caixas. Isto faz sentido, por exemplo, uma caixa que contenha 20 quilos de determinado produto deve ter mais tempo de retenção do que uma caixa com 5 quilos do produto. Tempo de retenção variável que dizer que o produto é colocado dentro do túnel até atingir a temperatura ideal em uma única etapa. Claro que em um VTR ou MTR a caixa de 5 quilos vai sair antes da caixa de 20 quilos. A mudança de paradigma que se está propondo é deixar de ser de retenção variável para ser dinâmico e integrado para congelamento em dois estágios.

SUMÁRIO

[026] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido, é um dos objetivos da presente invenção o desenvolvimento de um sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis.

[027] A mudança de paradigma ocorre porque não vai mais se deixar o produto a ser congelado em uma única etapa de congelamento, como ocorre em qualquer túnel de retenção variável. O sistema passa a ser dinâmico e integrado, ou seja, os produtos entram no 1 ^Q estágio de congelamento em embalagens adequadas em volumes diversos. Estes produtos são previamente separados antes de entrarem neste congelamento de 1 ^Q estágio. Isto se dá na primeira unidade de acumulação, antes de entrar na unidade de congelamento. Dentro da primeira unidade de congelamento (1 ^Q estágio) os produtos separados por peso e dimensão das caixas sofrem o primeiro resfriamento e congelamento, estando dispostos em sistema do tipo prateleiras modulares. Este primeiro resfriamento e congelamento é dinâmico, de modo que o produto, mesmo não estando integralmente congelado passa para a segunda unidade de acumulação e depois para o segregador de SKUs. No segregador as caixas com os produtos congelados são classificadas por código de produto, até formarem uma carga suficiente para ser estocada em uma prateleira previamente definida para aquele produto, no 2- estágio. Assim como na unidade de congelamento de 1 ^Q estágio, o 2- estágio se trata de um sistema do tipo prateleiras modulares para congelamento de produtos em caixas de papelão ou plástico que estão armazenadas em níveis predeterminados em uma estrutura modular de armazenamento. No 2- estágio as embalagens poderão ser congeladas em temperaturas menores do que -18 ^Q C, de modo que são transferidas já segregadas para uma terceira unidade de acumulação para depois passarem para a unidade de plastificação das embalagens, onde as caixas são embaladas em filme plástico, sendo então transferidas para uma célula de paletização robotizada ou manual. Ao lado da estrutura de congelamento de 2- estágio, fica o depósito de paletes que são demandados para a paletização robotizada. Os paletes já embalados no filme plástico seguem para as docas ou, no caso de haver demora no despacho, vão para uma câmara pulmão de paletes acabados à espera do embarque. Como as embalagens estão congeladas a uma temperatura menor que -18 ^Q C, isto permite substituir motores à combustão por motores elétricos no baú frigorífico, permitindo o emprego de energia limpa para a manutenção da temperatura dos produtos congelados.

[028] O sistema dinâmico e integrado possibilita uma redução em torno de 50% do consumo de energia, onde a maior redução ocorre na unidade de refrigeração. DESCRIÇÃO

[029] A caracterização do presente documento para invenção é feita por meio de desenhos representativos do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, de tal modo que a sistema possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[030] A partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde a mesma esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada, de modo a determinar claramente a proteção ora pretendida.

[031 ] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado.

[032] Neste caso se tem que:

[0331 - A FIGURA 1 mostra um diagrama geral do sistema dinâmico de congelamento em duplo estágio;

[0341 - A FIGURA 2 mostra um desenho esquemático da primeira unidade de acumulação;

[035] - A FIGURA 3 mostra um gráfico da evolução transiente da temperatura;

[036] - A FIGURA 4 mostram a tabela com as características gerais (A), tabela do sistema frigorífico (B) e gráficos (C) que demonstram o ganho energético;

[0371 - A FIGURA 5 mostra um desenho esquemático da distribuição interna dos produtos no sistema dinâmico e integrado para o 1 ^Q estágio de congelamento;

[0381 - A FIGURA 6 mostra um desenho esquemático da segunda unidade de acumulação;

[0391 - A FIGURA 7 mostra um desenho esquemático da distribuição interna do segregador de SKU (Stook Keeping Unit - Unidade de Manutenção de Estoque) ;

[0401 - A FIGURA 8 mostra um desenho esquemático da distribuição interna dos produtos no sistema integrado e dinâmico para o 2- estágio de congelamento;

[0411 - A FIGURA 9 mostra um desenho esquemático da terceira unidade de acumulação;

[042] - A FIGURA 1 0 mostra a unidade plastificadora;

[0431 - A FIGURA 1 1 mostra a célula de paletização robotizada;

[0441 - A FIGURA 1 2 mostra a câmara pulmão de paletes acabados;

[045] - A FIGURA 1 3 mostra diversas modularidades possíveis para se montar as unidades de refrigeração de 1 ^Q e 2- estágios e;

[0461 - A FIGURA 1 4 mostra a unidade de refrigeração em perspectiva (A) e em planta baixa (B).

[047] De um modo geral, o sistema dinâmico e integrado de congelamento em duplo estágio compreende as seguintes características:

[048] - É aplicado em instalações frigoríficas para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis, embalados em caixas de papelão ou plástico.

[049] - As caixas de produtos devem estar em movimento no congelamento de 1 ^Q estágio e de 2- estágio, configurando um sistema dinâmico, possibilitando a passagem do ar em toda a superfície da caixa para facilitar o congelamento do produto. Para isto, estas unidades de congelamento são compostas por um sistema do tipo prateleiras modulares para congelamento de produtos em caixas de papelão ou plástica que estão armazenadas em níveis predeterminados em uma estrutura modular de armazenamento.

[050] - O sistema permite segregação dos diversos SKUs conforme a variedade de produtos da produção. Isto é fundamental em uma produção que pode conter mais de uma centena de códigos diferentes para os produtos.

[051 ] - Devido ao sistema de congelamento de duplo estágio e a paletização robotizada, elimina-se completamente a paletização manual. Com isso também se elimina a perda de energia com a paletização manual e os movimentos repetitivos usados para formar os paletes, cumprindo as normas de segurança e ergonomia vigentes.

[052] - O sistema dinâmico e integrado permite que se use o congelamento do 2- estágio para atingir a temperatura final de congelamento, sendo que depois de se atingir esta temperatura final, se pode realizar a paletização dos produtos. Se os produtos não estiverem na temperatura final de congelamento e forem paletizados, vai ocorrer o isolamento térmico das caixas que estejam mais no meio do palete, deixando o produto em uma temperatura mais alta do que recomenda a norma. Com isto o produto deixa de estar adequado ao consumo.

[053] Como o 2- estágio de congelamento permite o armazenamento dos produtos congelados, em decorrência do sistema dinâmico e integrado aplicam-se aos produtos ali armazenados a sistemática FIFO.

[054] - Por conta do sistema de congelamento em dois estágios, a formação dos paletes somente ocorre no momento da expedição do pedido ao consumidor final.

[055] - O sistema dinâmico de congelamento em duplo estágio permite uma redução no consumo de energia em torno de 50% (conforme tabelas e gráficos) , além de eliminar o uso da amónia no primeiro e segundo estágios. Como o congelamento se dá em dois estágios e na linha do tempo de congelamento, se necessita em torno de 50% menos de carga térmica, conseguindo com isto a redução da perda de carga no circuito dos evaporadores e também no diâmetro das tubulações em geral entre os evaporadores e a unidade de refrigeração.

[056] - O sistema é integrado com software para rastreabilidade e inventário dos produtos dentro do primeiro e do segundo estágio de congelamento, sendo que este sistema pode estar integrado a outros sistemas de gestão da empresa.

[057] - Uma característica importante do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio proposto é a eliminação da câmara de estocagem dos produtos congelados. Este aspecto é inovador, pois ao se dispensar a estocagem com paletes evita-se que pessoas trabalhem em temperaturas extremamente baixas, como é recorrente na técnica atual . A exposição dos trabalhadores às temperaturas fortemente negativas requer EPI específicos, treinamento, jornada reduzida de trabalho entre outras necessidades. Ao se eliminar a câmara de estocagem, todas as dificuldades inerentes a uma operação em baixa temperatura são superadas. [058] Uma forma preferencial de construção do sistema dinâmico e integrado para congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis compreende a unidade de congelamento de 1 ^Q estágio (1 ) que recebe os produtos a serem congelados, sendo que estes produtos são previamente separados na primeira unidade de acumulação (2) antes de entrarem neste congelamento de 1 ^Q estágio (1 ), onde esta unidade de congelamento (1 ) é composta por prateleiras (3) que são dispostas em uma estrutura modular de armazenamento que pode apresentar diversos módulos internos (4, 5 e 6), onde os produtos a serem congelados ficam acondicionados nas múltiplas prateleiras (3) arranjados de acordo com seu peso e dimensão (por exemplo, produtos A, B e C), sendo que nesta unidade (1 ) os referidos produtos (A, B e C) ficam sob congelamento intenso por um período não variável, fixo para a unidade inteira, por exemplo, uma temperatura em torno do ponto de congelamento (P) de cada produto a ser congelado, independentemente da massa de cada uma das caixas (10) que estão dispostas nas prateleiras (3).

[059] Como o método adotado nesta invenção é o sistema dinâmico e integrado com congelamento em duplo estágio, os produtos (A, B e C) colocados na unidade de congelamento de 1 ^Q estágio (1 ) não precisam ficar retidos nesta unidade até seu congelamento integral, pois estes produtos (A, B e C) ainda passarão pelo congelamento de 2- estágio, onde a temperatura será abaixada até o seu congelamento integral. Esta disposição permite que se obtenha economia de energia, pois não irá ocorrer o congelamento integral até a temperatura de congelamento ideal em uma única etapa, como nos túneis de retenção variáveis.

[060] Um melhor entendimento do que acontece aos produtos perecíveis que serão submetidos ao sistema dinâmico e integrado de congelamento em duplo estágio pode ser visto através do gráfico da evolução da transiente da temperatura (fig. 03).

[061 ] O gráfico explica o sistema de congelamento em duplo estágio, onde se tem a evolução da temperatura pelo tempo de congelamento. Os produtos entram na unidade de congelamento de 1 ^Q estágio a uma temperatura inicial (Ti), por exemplo, de 10 ^Q C e são submetidos a um congelamento contínuo por um tempo ti , até chegarem à temperatura próxima ao ponto de congelamento para cada produto, por exemplo, ponto P, sendo esta temperatura a que permite manter os produtos perecíveis estáveis, para que sejam transferidos à unidade de congelamento de 2- estágio. Nesta unidade de 2- estágio, os produtos ficarão, por exemplo, por um período tempo t2 até atingirem a temperatura final requerida (Tf). A parte reta do gráfico mostra que a temperatura fica constante até que todos os produtos tenham atingido a temperatura indicada no ponto P. Após isto, ocorre a inflexão (Mi). A partir da mudança de inflexão (Mi) a temperatura é novamente abaixada de modo lento até chegar a temperatura final (Tf) que corresponde à temperatura requerida de congelamento para produtos perecíveis.

[062] Após os produtos saírem da unidade de congelamento de 1 ^Q estágio, são transferidos para a segunda unidade de acumulação (7). Esta unidade de acumulação é composta por esteira de entrada (47), esteira aceleradora (48), esteira travadora (49) e esteira acumuladora (50), onde dita unidade de acumulação (7) apenas serve como um meio de transferência dos produtos, que estão na temperatura (P) proposta pela unidade de congelamento de 1 ^Q estágio, para o segregador de SKUs (8).

[063] O segregador automático (8) é uma ferramenta inovadora para classificar e armazenar caixas de papelão ou plástica por códigos. Indicado para processos industriais, onde a linha de produção trabalha com caixas aleatórias e deseja-se segregação dos produtos iguais, otimizando o processo subsequente.

[064] Os produtos que passaram pela segunda unidade de acumulação (7) são transferidos para o segregador de SKU (8) por intermédio de esteiras de entrada (9), formada pelo conjunto de esteira travadora e aceleradora, sendo responsável pela dosagem de caixas (10) na entrada dos elevadores (1 1 ). Possui um leitor ótico de alto desempenho que identifica o código do produto impresso na caixa (SKU) e envia a informação ao sistema supervisório.

[065] O elevador de entrada (1 1 ) é do tipo orbital com duas entradas e número de saídas igual ao número de níveis do segregador. As caixas (10) entram no elevador (1 1 ) e sofrem a primeira classificação, sendo direcionadas automaticamente as esteiras acumuladoras (17).

[066] As esteiras classificadoras (14) são do tipo sistema de switch passivo formado por um leitor ótico, uma esteira transportadora com roletes a 45 graus e número de cancelas pneumáticas igual ao número de saídas por nível. As caixas (10) entram na esteira, têm seu código lido, transladam até a saída correspondente, onde a cancela pneumática baixa e a caixa é transferida perpendicularmente para a respectiva acumuladora.

[067] O elevador de retorno (15) também é do tipo orbital com número de entradas igual ao número de níveis do segregador e uma saída. Este elevador recebe as caixas (10) que não forem lidas pelos leitores das esteiras classificadoras e as direciona para a esteira de recirculação onde entrarão novamente no elevador de entrada (1 1 ).

[068] As esteiras de recirculação (16) são formadas pelo conjunto de esteiras acumuladora (17), travadora e aceleradora, direciona as caixas de recirculação para a esteira de entrada (9).

[069] As esteiras acumuladoras são formadas pelo conjunto de esteiras de roletes livre por gravidade, travadoras e aceleradoras, são responsáveis pela acumulação das caixas segregadas até que totalizem o número de caixas necessário para o processo subsequente, para forma uma carga de produto específico. Quando cheia, as caixas são liberadas em batelada.

[070] O segregador de SKU (8) é formado por uma estrutura de sustentação e passarelas (18) que compreende a estrutura metálica responsável pela sustentação das esteiras classificadoras, de recirculação e acumuladoras. Possui passarelas metálicas com escadas tipo marinheiro que possibilitam o acesso para higienização e manutenção dentro das normas de segurança e ergonomia vigentes.

[071 ] O segregador (8) pode ser instalado em ambientes refrigerados, reduzindo o aumento de temperatura em produtos congelados. Possui característica modular, ou seja, pode ser expandido ou diminuído conforme a demanda do cliente.

[072] Após os produtos terem passado pelo segregador de SKU (8) eles acumulam nas esteiras acumuladoras (17) do segregador (8) e são transferidos por intermédio das esteiras de alimentação (12, 13) para o sistema de congelamento de 2- estágio (19) para seguirem sendo congeladas, até atingirem a temperatura Tf prevista para seu congelamento.

[073] Na unidade de congelamento de 2- estágio (19) os produtos congelados e separados no segregador de SKUs (8) chegam até esta unidade por intermédio das esteiras de alimentação (12, 13) , onde são acumulados até encherem cada uma das esteiras de alimentação. Quanto uma carga da esteira estiver completa, os produtos congelados são transferidos e entram na unidade de congelamento de 2- estágio por uma das múltiplas entradas (51 ) , sendo acondicionados nos múltiplos níveis da estrutura, de modo automático e de acordo com a classificação por produto, por exemplo, A, B, C, D, E, F, G, H, I, J. Esta unidade de congelamento de 2- estágio pode ter tantos níveis quantos códigos de produtos perecíveis existirem para serem congelados. Esta unidade também é modular e pode ser modulada (conforme figura 13) para atender uma capacidade inicial e ampliada futuramente conforme aumento da capacidade de produção.

[074] Nesta unidade de congelamento de 2- estágio (19) os referidos produtos (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J etc.) ficam congelados por um período Í2, conforme gráfico da figura 3, com a temperatura sendo abaixada de modo lento até chegar a temperatura final requerida (Tf).

[075] Após os produtos saírem da unidade de congelamento de 2- estágio (19), estes são transferidos para a terceira unidade de acumulação (24). Esta terceira unidade de acumulação é idêntica à segunda unidade de acumulação (7), servindo apenas como um meio de transferência dos produtos, que estão na temperatura Tf proposta pela unidade de congelamento de 2- estágio (19), para unidade plastificadora (25).

[076] Após as caixas de produtos perecíveis saírem da terceira unidade de acumulação (24) são transferidas para a unidade plastificadora (25).

[077] Da unidade plastificadora (25) as caixas já envoltas em filme plástico são transferidas para a célula de paletização robotizada (26).

[078] A célula de paletização (26) utiliza um robô industrial antropomórfico (31 ) para realizar o processo de formação dos paletes com caixas. Agrega uma série de benefícios, tais como melhora ergonómica, redução do tempo de processo e aumento da qualidade do palete formado, atendendo todos os requisitos de segurança vigentes.

[079] Na versão semiautomática, a entrada e saída de paletes é realizada de forma manual.

[080] As esteiras de entrada (32) são formadas pelo conjunto de esteira travadora e aceleradora, sendo responsável pela dosagem de caixas na entrada da esteira classificadora (33). Possui um leitor ótico de alto desempenho que identifica o código do produto impresso na caixa (SKU) e envia a informação ao sistema supervisório. Ditas esteiras classificadoras (33) empregam um sistema de switch passivo formado uma esteira transportadora com roletes a 45 graus e número de cancelas pneumáticas (36) igual ao número de infeeds (34) ou alimentação para paletização. Estes infeeds (34) são formados pelo conjunto de esteira transportadora/giradora, esteira acumuladora e esteira de roletes tracionados, sendo responsável por posicionar a caixa para a pega do robô. As caixas entram na esteira e transladam até o infeed (34) correspondente, onde a cancela pneumática baixa e a caixa é transferida perpendicularmente.

[081 ] As esteiras de recirculação (35) são formadas pelo conjunto de esteiras acumuladora, travadora e aceleradora, sendo responsável pela recirculação de caixas em caso de infeed (34) cheio ou robô parado. O referido robô industrial antropomórfico (31 ) é composto pela base do robô e garra pneumática para pega de múltiplas caixas. Este é o módulo efetivamente responsável pela manipulação das caixas dos infeeds (34) até o palete.

[082] A base de palete é uma base metálica para colocação de paletes vazios, paletização e retiradas de paletes cheios. Possui sensores de presença de peças e solução de segurança integrada que permite a entrada e saída de paletes manualmente sem a parada do robô.

[083] A esteira de paletização manual - Esteira acumuladora onde são disponibilizadas as caixas para paletização manual (37) é utilizada principalmente para produtos de muito baixo volume ou paradas técnicas dos robôs.

[084] O fechamento e segurança (38) é um módulo composto por gradis, postes, portas de aço, barreiras óticas, sensores de mutting, chaves e controlador de segurança. Torna o processo de paletização homologado pelas normas de segurança vigentes.

[085] A célula de paletização robotizada (26) apresenta um alimentador de paletes (39), por onde são introduzidos os estrados de madeira dentro do sistema. Os paletes são conduzidos por uma esteira transportadora de paletes até um espaço (40) para paletes vazios. Após, estes paletes vazios são colocados sobre a base de paletes que segue para receber as caixas demandadas pelo robô (31 ). Após os paletes estarem cheios com as caixas, uma esteira transportadora (41 ) os conduz até o girador de paletes (42) que os deixa na posição correta para à saída (44), sendo envoltos por uma máquina envolvedora (43) e etiquetados por uma etiquetadora (45) antes de saírem da célula robotizada (26) . Os paletes prontos para serem envolvidos e etiquetados podem ficar em espera em um espaço (46).

[086] Ao lado da célula de paletização se dispõe um depósito de paletes (27) para demandar os estrados para a paletização robotizada.

[087] Uma vez que as caixas plastificadas estejam prontas no paletes, elas são demandadas diretamente para as docas (28) ou para uma câmara pulmão (29) caso haja sobre carregamento das docas (28).

[088] O sistema dinâmico e integrado proposto nesta invenção conta com uma unidade de refrigeração (30) independente e montada sobre um chassi tipo contêiner, de modo que possa ser montada fora do complexo frigorífico e trazida para ser acoplada na hora do acionamento do sistema. Esta dinâmica permite mobilidade à unidade de refrigeração (30), de modo que não seja necessário mandar todas as partes mecânicas e eletrônicas para serem montadas juntamente com a planta do sistema dinâmico e integrado de refrigeração.

[089] Devido ao sistema proposto ser dinâmico e integrado com congelamento em duplo estágio de produtos perecíveis a unidade de refrigeração é menor, com menos compressores (52), vasos de pressão (53), condensadores (54) e tubulações (55) . Isto propicia uma economia em torno de 50% em relação à carga térmica requerida, a potência instalada e a potência consumida.

[090] Isto pode ser visto na tabela A e na tabela B ilustradas da figura 4, onde se pode comparar diversos parâmetros para comprovar a eficiência do sistema dinâmico e integrado em comparação com o sistema convencional de congelamento. De acordo com as tabelas, para uma produção de 24.000 Kg/h de aves a carga térmica requerida no sistema convencional é de 2.570 Mcal/h. No sistema dinâmico e integrado esta mesma carga térmica requerida é de 1 .300 Mcal/h, o que propicia uma economia de 49,4%. Para a mesma produção a potência necessária no sistema convencional é de 3.405,3 HP. No sistema dinâmico e integrado a potência necessária é 1 .569 HP, o que propicia uma economia de 53,9%. A potência consumida no sistema convencional é de 2.017 bkW, enquanto no sistema dinâmico e integrado a potência consumida é de 994,51 bkW, resultando em uma economia de 50,7%. Com isto o coeficiente de performance (COP) para o sistema convencional, para a mesma produção, fica em 1 ,482, enquanto para o sistema dinâmico fica em 1 ,520, resultando em uma melhor eficiência de 2,6%. Estes dados estão representados através dos gráficos presentes na figura 4.

[091 ] A unidade de congelamento do 1 ^Q estágio (1 ) e a unidade de congelamento do 2- estágio (19) são modulares (figura 13), ou seja, podem ser moduladas de acordo com a necessidade inicial e final de abate do frigorífico, por exemplo, se um frigorífico iniciar sua produção com 5 tons/h e a três ou quatro anos quer chegar a 30ton/h o sistema dinâmico e integrado pode ser configurado para atender a primeira etapa de produção e no decorrer de seu aumento de produção poderá ir agregando os módulos seguintes até chegar a sua produção total, projeto do sistema dinâmico e modular.

[092] Os produtos congelados e paletizados podem ser demandados para as docas (28) ou para a câmara pulmão (29). Nas docas (28) os produtos prontos são carregados em caminhões baú refrigerados. A temperatura final (Tf) de congelamento dos produtos que saem da unidade de congelamento de 2- estágio pode ser bem inferior a -18 ^Q C, com isto podem ser substituídos os equipamentos de refrigeração dos baús frigoríficos, que usam motores a combustão, por equipamentos que usam motorização elétrica na refrigeração. Deste modo se reduz a emissão de CO2 na atmosfera, através do emprego de uma tecnologia limpa.