BR102019023784A2

BR102019023784A2 - Aparelho de abertura de porta de grão de tampa de batelão

Info

Publication number: BR102019023784A2
Application number: BR102019023784-8A
Authority: BR
Inventors: Michael Bakalyar
Original assignee: Bakalyar Enterprises, LLC
Priority date: 2018-11-10
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2020-09-15
Also published as: US11598138B2; US20200149338A1

Abstract

aparelho de abertura de porta de grão de tampa de batelão. trata-se de um aparelho para abrir e fechar uma porta de grão ou de acesso em uma tampa ou cobertura de batelão, em que a porta de grão tem uma trava que conecta a porta de grão à tampa de batelão, em que o aparelho é sustentável por um sistema de elevação suspenso. o aparelho pode incluir uma base que é sustentável pelo sistema de elevação suspenso e um conjunto de braço mecânico conectado à base, em que o conjunto de braço mecânico inclui um primeiro braço conectado de modo rotatório á base, um segundo braço conectado ao primeiro braço, um membro de engate de trava conectado ao segundo braço; e um atuador conectado entre o primeiro braço e o segundo braço, em que o atuador é operável para mover p segundo braço em relação ao primeiro braço para desengatar o trava na porta de grão da tampa de batelão por meio do membro de engate de trava e oscilar a porta de grão de uma posição fechada para uma posição aberta.

Description

APARELHO DE ABERTURA DE PORTA DE GRÃO DE TAMPA DE BATELÃO

[0001] Uma porção da revelação deste documento de patente contém material que é sujeito à proteção de direitos autorais. O proprietário dos direitos autorais não se opõe à reprodução do documento de patente ou da revelação de patente, como aparecem nos registros ou arquivo de patente do Instituto de Patente e Marca Registrada dos EUA, porém, de outro modo, no entanto, reserva todos dos direitos autorais.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção se refere de modo geral à abertura e ao fechamento de portas de grão ou outras portas de acesso posicionadas em tampas de batelão ou coberturas de batelão.

[0003] Os batelões convencionais incluem múltiplas tampas ou coberturas de batelão posicionadas em sequência sobre um grande recipiente de um batelão. As tampas ou coberturas de batelão podem ser equipadas com aberturas de acesso de grão ou material através das quais grão ou outros materiais podem ser carregados em um recipiente de batelão enquanto a tampa ou coberturas de batelão são presas ao recipiente de batelão. As tampas ou coberturas de batelão podem incluir portas de grão que podem ser conectadas de modo pivotante à tampa de batelão e móveis entre uma posição aberta e uma posição fechada sobre o acesso de grão ou material na tampa ou cobertura de batelão. A porta de grão pode ser aberta para facilitar o carregamento ou preenchimento do recipiente de batelão e subsequentemente fechada para proteger os materiais carregados dos elementos ou outra contaminação.

[0004] A prática atual de carregamento de batelões com material inclui colocar as tampas ou coberturas de batelão sobre o recipiente, e preencher o recipiente de batelão através de acessos subsequentes de grão ou material nas tampas de batelão para distribuir uniformemente a carga dentro do recipiente de batelão. O carregamento através de acessos subsequentes de grão ou material em tampas ou coberturas de batelão exige que os funcionários sejam disponibilizados no batelão e no topo das tampas ou coberturas de batelão para destravar manualmente e abrir as portas de grão em sequência à medida que o recipiente é preenchido, veja o material ser empilhado para direcionar o preenchimento, feche e trave a porta de grão, remova poeira e detritos da cobertura e se mova para a próxima porta de grão.

[0005] Fazer com que o funcionário escale no topo de uma tampa de batelão pode ser perigoso e representa um risco de segurança, visto que o funcionário pode estar propenso a cair ou escorregar na cobertura de batelão, particularmente em condições de umidade e congelamento. Em alguns casos, o funcionário pode cair da cobertura de batelão em águas adjacentes, o que representa um risco de afogamento. As portas de grão também podem ser pesadas e trabalhosas para abrir, e um processo manual pode ser demorado, visto que o funcionário pode escalar para fora e para cima das tampas ou coberturas de batelão subsequentes repetidamente entre os procedimentos de abertura e fechamento, para não interferir com o movimento de uma bomba de grão ou outro material sendo movido para a posição sobre uma cobertura de batelão para preencher o recipiente de batelão. Tanto o risco de segurança quanto as ineficiências associadas a um processo de abertura e fechamento manual são indesejáveis.

[0006] Portanto, são necessários aprimoramentos nos métodos e sistemas para abrir e fechar portas de grão ou de acesso em tampas ou coberturas de batelão.

SUMÁRIO

[0007] Este Breve Sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos em uma forma simplificada que são adicionalmente descritos abaixo na Descrição Detalhada. Este Sumário não se destina a identificar recursos-chave ou recursos essenciais da matéria reivindicada nem se destina a ser usado como um auxílio na determinação do escopo da matéria reivindicada.

[0008] Um aparelho é revelado para abrir e fechar uma porta de grão ou de acesso em uma tampa ou cobertura de batelão, em que a porta de grão tem uma trava que conecta a porta de grão à tampa de batelão, em que o aparelho é sustentável por um sistema de elevação suspenso. O aparelho pode incluir uma base sustentável pelo sistema de elevação suspenso e um conjunto de braço mecânico conectado à base, em que o conjunto de braço mecânico inclui um primeiro braço conectado de modo rotatório à base, um segundo braço conectado ao primeiro braço, um membro de engate de trava conectado ao segundo braço; e um atuador conectado entre o primeiro braço e o segundo braço, em que o atuador é operável para mover o segundo braço em relação ao primeiro braço para desengatar a trava na porta de grão da tampa de batelão por meio do membro de engate de trava e oscilar a porta de grão de uma posição fechada para uma posição aberta.

[0009] Em algumas modalidades, o primeiro braço pode ser conectado de modo rotatório à base de modo que o primeiro braço e, portanto, o segundo braço, possam ser rotacionados como desejado para alternar a posição do conjunto de braço mecânico acima da porta de grão entre uma posição adequada para abrir a porta de grão e uma segunda posição adequada para fechar a porta de grão. Em algumas modalidades, a base pode ser conectável de modo rotatório à grua, içamento, de outro sistema de elevação suspenso, e o conjunto de braço mecânico pode ser espaçado lateralmente de um ponto de conexão entre a base e o sistema de elevação suspenso, de modo que o conjunto de braço mecânico possa ser rotacionado por meio da base para lados opostos do ponto de conexão entre o sistema de elevação suspenso e a base. Em aplicações com tampas ou coberturas de batelão que têm múltiplas portas de grão em qualquer um dos lados da tampa ou cobertura de batelão, a base pode ser rotacionada em relação ao sistema de elevação suspenso para posicionar o conjunto de braço mecânico sobre uma porta de grão ou a outra, conforme for necessário.

[0010] Em algumas modalidades, um arranjo de soprador pode ser montada na base ou em vários componentes do conjunto de braço mecânico e orientado para forçar o ar em uma direção descendente sobre a tampa de batelão para limpar a tampa de batelão quando o processo de carregamento for concluído e a porta de grão for fechada. Em outras modalidades, um sistema de limpeza de água pode ser montado ao aparelho, ao invés de um arranjo de soprador, sendo que o sistema de limpeza de água é configurado para forçar a água sobre a tampa ou cobertura de batelão para a remoção de qualquer grão ou outros debris da tampa ou cobertura de batelão 14. Em algumas modalidades, uma ou mais câmeras de guia podem ser posicionadas no aparelho e orientadas em direção ao segundo braço do conjunto de braço mecânico para ajudar um operador a engatar uma trava da porta de grão com o conjunto de braço mecânico.

[0011] O aparelho da presente revelação pode ajudar a eliminar a necessidade de que o funcionário escale manualmente uma tampa ou cobertura de batelão e, então, abra e feche as portas de grão ou portas de acesso durante uma operação de carregamento ou preenchimento.

[0012] Inúmeros outros objetos, vantagens e recursos da presente revelação serão prontamente evidentes àqueles versados na técnica mediante uma revisão dos seguintes desenhos e descrição de uma modalidade preferencial.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão de tampa de batelão.

[0014] A Figura 2 é uma vista em perspectiva detalhada de um conjunto de vagonete do aparelho da Figura 1.

[0015] A Figura 3 é uma vista lateral do aparelho da Figura 1 que mostra um segundo atuador retraído para elevar um primeiro braço de um conjunto de braço mecânico do aparelho.

[0016] A Figura 4 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão de tampa de batelão incluindo uma base com um sistema de trilho de telescopagem.

[0017] A Figura 5 é uma vista superior do aparelho da Figura 4.

[0018] A Figura 6 é uma vista lateral do aparelho da Figura 2 posicionado sobre uma porta de grão tampa de batelão em posição para abrir a porta de grão.

[0019] A Figura 7 é uma vista lateral detalhada do membro de engate de trava do aparelho da Figura 6 com uma trava engatada na porta de grão.

[0020] A Figura 8 é uma vista em perspectiva lateral do membro de engate de trava da Figura 8 que desliza sob uma trava de uma porta de grão durante uma operação de abertura.

[0021] A Figura 9 é uma vista lateral do aparelho da Figura 6 com um primeiro atuador retraído para desengatar a trava da porta de grão da tampa de batelão e oscilar para abrir a porta de grão por meio do conjunto de braço mecânico do aparelho.

[0022] A Figura 10 é uma vista em perspectiva que mostra o aparelho da Figura 9 que oscila uma porta de grão para abrir.

[0023] A Figura 11 é uma vista lateral do aparelho da Figura 9 com o conjunto de braço mecânico rotacionado para uma posição adequada para engatar e fechar a porta de grão.

[0024] A Figura 12 é uma vista lateral do aparelho da Figura 11 à medida que o primeiro atuador é retraído para oscilar a porta de grão para uma posição fechada.

[0025] A Figura 13 é uma vista em perspectiva do aparelho da Figura 5 com o conjunto de braço mecânico posicionado sobre uma primeira porta de grão lateral em uma tampa de batelão.

[0026] A Figura 14 é uma vista em perspectiva do aparelho da Figura 13 com um sistema de trilho de uma base do aparelho rotacionado para uma posição com o conjunto do braço mecânico localizado sobre e adequada para engatar uma porta de grão lateral oposta na tampa de batelão.

[0027] A Figura 15 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um aparelho da presente revelação que mostra uma base do aparelho rigidamente conectada à lança do sistema de elevação de grua tradicional.

[0028] A Figura 16 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão em uma tampa de batelão que inclui um sistema de estabilização entre uma base do aparelho e o sistema de elevação suspenso.

[0029] A Figura 17 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão em uma tampa de batelão que inclui um sistema de estabilização entre uma base do aparelho e o sistema de elevação suspenso, o sistema de estabilização incluindo um conjunto de braço tipo tesoura.

[0030] A Figura 18 é uma vista em perspectiva do aparelho da Figura 17 que mostra o conjunto de braço tipo tesoura em uma orientação retraída ou dobrada.

[0031] A Figura 19 é uma vista lateral de outra modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão em uma tampa de batelão que inclui um conjunto de soprador e uma ou mais câmeras para visualizar o engate do aparelho com a porta de grão.

[0032] A Figura 20 é uma vista traseira de outra modalidade de um aparelho da presente revelação para abrir uma porta de grão em uma tampa de batelão incluindo uma combinação de câmera e sistema LIDAR para visualizar o engate do aparelho com a porta de grão e para monitorar níveis de altura do aparelho e/ou a carga sendo preenchida no batelão.

[0033] A Figura 21 é uma vista plana exemplificativa de um controlador para o aparelho de abertura de porta de grão de tampa de batelão da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0034] Embora a produção e o uso de várias modalidades da presente invenção sejam discutidos em detalhes abaixo, deve ser observado que a presente invenção fornece muitos conceitos inventivos aplicáveis que são incorporados em uma ampla variedade de contextos específicos. As modalidades específicas discutidas no presente documento são meramente ilustrativas de formas específicas para produzir e usar a invenção e não delimitam o escopo da invenção. Aqueles de habilidade comum na técnica irão reconhecer inúmeros equivalentes ao aparelho e métodos específicos descritos no presente documento. Tais equivalentes são considerados abrangidos pelo escopo desta invenção e são cobertos pelas reivindicações.

[0035] Nos desenhos, nem todos os números de referência são incluídos em cada desenho, visando a clareza. Além disso, os termos posicionais como “superior”, “inferior”, "lateral”, “topo”, “fundo”, etc. se referem ao aparelho quando na orientação mostrada no desenho. Uma pessoa versada na técnica irá reconhecer que o aparelho pode assumir diferentes orientações quando em uso.

[0036] Um aspecto da presente revelação é um aparelho 10 para ajudar a fornecer abertura e fechamento automatizados da porta de grão de cobertura de batelão e, em algumas modalidades, o monitoramento do carregamento de material e limpeza da cobertura de batelão após o preenchimento ser concluído. O aparelho 10 pode ser suspenso ou sustentado por um sistema de elevação suspenso como um sistema de grua ou içamento para acomodar as exigências de localização e permitir que o aparelho seja movido para e de uma posição desejada sobre uma porta de grão em uma tampa ou cobertura de batelão como desejado. Em algumas modalidades, os sistemas de içamento podem ser montados a estruturas suspensas fixas, como em uma instalação de plataforma fechada.

[0037] Várias modalidades de um aparelho 10 para abrir e fechar uma porta de grão 12 em uma tampa de batelão 14 são mostradas nas Figuras 1 a 20. Uma porta de grão ou porta de acesso 12 em uma tampa de batelão 14 pode ter uma trava 16 que conecta a porta de grão 12 à tampa de batelão 14. A trava 16 pode ser uma trava pivotante simples com uma alça de trava 18 que pode ser presa ou engatada para rotacionar a trava 16 ao redor de um ponto pivô para engatar e desengatar a trava 16 com um rebordo 20 ao redor de uma abertura de acesso de grão ou material 22 definida na tampa ou cobertura de batelão 14.

[0038] O aparelho pode incluir uma base 24 conectável ou sustentável por um sistema de elevação suspenso como uma grua ou içamento. Em algumas modalidades, a base 24 pode incluir um laço de gancho 26 que pode ser engatado por um gancho em uma grua ou içamento para elevar o aparelho 10 por meio da grua ou içamento pelo laço da grua 26 na base 24. Em outras modalidades, a base 24 pode ser conectada de modo rígido ou fixo a uma lança de uma grua ou içamento, ou outro componente de um sistema de elevação suspenso 28, como mostrado na Figura 15. Em algumas modalidades, como em plataformas de batelão fechadas, um içamento pode ser preso a uma estrutura suspensa fixa como um telhado do fechamento da plataforma. O sistema de elevação pode ser utilizado para mover o aparelho 10 em uma direção vertical e/ou horizontal para posicionar o aparelho de uma porta desejada de grão ou de acesso 12 em uma tampa ou cobertura de batelão 14. Em outras modalidades, o aparelho 10 pode ser mantido em uma posição geralmente fixa horizontal e lateral e o batelão em si pode ser movido sob o aparelho 10 para posicionar o aparelho 10 sobre as portas de grão 12 em sequência durante uma operação de preenchimento. O posicionamento vertical do aparelho 10 pode precisar ser ajustado periodicamente considerando-se as dimensões gerais variáveis de diferentes batelões, alterações nos níveis de água ou a alteração na altura de um batelão acima do nível de água à medida que o batelão é carregado.

[0039] Novamente com referência às Figuras 1 a 12, um conjunto de braço mecânico 30 pode ser conectado à base 24. Em algumas modalidades, o conjunto de braço mecânico 30 pode ser conectado de modo rotatório à base 24 de modo que a base 24 possa permanecer geralmente em uma posição consistente sobre uma porta de grão 12 e o conjunto de braço mecânico 30 possa ser rotacionado na base 24 para variar o conjunto de braço mecânico 30 entre uma primeira posição adequada para abrir a porta de grão 12 como mostrado nas Figuras 6 e 9, e uma segunda posição adequada para fechar a porta de grão 12 como mostrado nas Figuras 11 a 12, sem precisar mover substancialmente a base 24 por meio da grua, içamento ou outro dispositivo de elevação suspenso.

[0040] Agora com referência às Figuras 1 a 6, o conjunto de braço mecânico 30 pode incluir um primeiro braço 34 conectado de modo rotatório à base 24. Um segundo braço 36 pode ter uma extremidade proximal 38 e uma extremidade distal 40, em que a extremidade proximal 38 é conectada de modo pivotante ao primeiro braço 34. Um membro de engate de trava 42 pode ser conectado a e se estender a partir da extremidade distal 40 do segundo braço 36. Um atuador 44 pode ser conectado entre o primeiro braço 34 e o segundo braço 36, o atuador 44 operável para mover o segundo braço 36 em relação ao primeiro braço 34 quando o aparelho 10 for posicionado sobre a porta de grão 12 para desengatar a trava 16 na porta de grão 12 a partir da tampa de batelão 14 por meio do membro de engate de trava 42 e oscilar a porta de grão 12 de uma posição fechada para uma posição aberta.

[0041] Em algumas modalidades, quando o aparelho 10 é sustentado pela estrutura de elevação suspensa, o primeiro braço 34 pode ser rotatório ao redor da base 24 ao longo de um plano horizontal 32, e o segundo braço 36 pode se estender em uma direção descendente a partir do primeiro braço 34. Assim, o primeiro braço 34 pode se estender de modo radial ou longitudinal para fora da base 24 e ser rotatório para variar para a posição do segundo braço 36 sobre a porta de grão dependendo da possibilidade de a porta de grão precisar ser aberta ou fechada, e o segundo braço 36 pode se estender de modo descendente para engatar a trava 16 da porta de grão 12 com o membro de engate de trava 42. Em algumas modalidades, o primeiro braço 34 pode ser rotatório em relação à base 24 através de pelo menos 180 graus de rotação. Em outras modalidades, o primeiro braço 34 pode ser rotatório em relação à base 24 através de 360 graus de rotação.

[0042] Em algumas modalidades, o primeiro braço 34 pode ser conectado à base 24 por meio de um primeiro rolamento de giro 46 de modo que o primeiro braço 34 seja rotatório em relação à base 24 por meio do primeiro rolamento de giro 46. O primeiro rolamento de giro 46 pode incluir um primeiro anel ou anel interno conectado à base 24 e um segundo anel ou anel externo que é conectado ao conjunto de braço mecânico 30 e rotatório em relação ao anel interno para rotacionar o conjunto de braço mecânico 30 em relação à base 24. Em algumas modalidades, o primeiro rolamento de giro 46 pode ser motorizado de modo que a rotação do conjunto de braço mecânico 30 em relação à base 24 possa ser realizada de modo mecânico ou elétrico em vez de manualmente. Em algumas modalidades, um anel externo do rolamento de giro 46 pode ser um anel dentado de engrenagem que pode ser engatado por um motor de parafuso 48 para rotacionar o anel externo e, assim, o conjunto de braço mecânico 30 em relação à base 24. Embora um rolamento de giro 46 tenha sido revelado para permitir a rotação do conjunto de braço mecânico 30 em relação à base 24, qualquer sistema de habilitação de rotação adequado pode ser implementado para permitir a rotação do conjunto de braço mecânico 30 em relação à base 24 e pode ser opcionalmente motorizado.

[0043] Em algumas modalidades, como mostrado nas Figuras 1 e 3, o conjunto de braço mecânico 30 pode incluir um apoio de montagem 60 conectado de modo rotatório à base 24, o primeiro braço 34 conectado ao apoio de montagem 60 de modo que o primeiro braço 34 seja conectado de modo rotatório à base 24 por meio do apoio de montagem 60. O apoio de montagem 60 pode ser conectado ao primeiro rolamento de giro 46 em tais modalidades para permitir a rotação do apoio de montagem 60 e, portanto, o primeiro braço 34, por meio do rolamento de giro 46. Em algumas modalidades, o primeiro braço 34 pode ser conectado de modo pivotante ao apoio de montagem 60, e o conjunto de braço mecânico 30 pode incluir adicionalmente um segundo atuador 62 conectado entre o apoio de montagem 60 e o primeiro braço 34, o segundo atuador 62 operável para rotacionar o primeiro braço 34 em relação ao apoio de montagem 60 em uma direção vertical ou ao longo de um plano vertical. A rotação do primeiro braço 34 pode permitir menores ajustes verticais do segundo braço 36 conforme for necessário para engatar a trava na tampa de batelão sem precisar mover a posição vertical geral do aparelho 10 por meio do sistema de elevação suspenso.

[0044] O primeiro e segundo atuadores 44 e 62 são mostrados como sistemas de pistão ou cilindro que podem ser retraídos ou estendidos para ajustar as rotações do segundo braço 36 em relação ao primeiro braço 34 e do primeiro braço 34 para o apoio de montagem 60, respectivamente. Os sistemas de pistão ou cilindro podem ser acionados pneumaticamente, hidraulicamente ou por meio de sistemas de atuador linear motorizado em diferentes modalidades. Em outras modalidades, vários outros mecanismos para fornecer movimento rotatório entre o primeiro e segundo braços 34 e 36 e o primeiro braço e o apoio de montagem 60 podem ser utilizados.

[0045] Em algumas modalidades, como mostrado nas Figuras 1 e 4 a 5, pelo menos uma porção das base 24 pode ser rotatória em relação à estrutura de elevação suspensa por meio de um segundo rolamento de giro 50 de modo que a base 24 possa rotacionar em relação à grua ou içamento além do primeiro braço 34 que é rotatório em relação à base 24. O segundo rolamento de giro 50 pode operar de modo geralmente similar ao primeiro rolamento de giro 46 discutido no presente documento. Em algumas modalidades, a estrutura de elevação suspensa pode ser conectada a um anel fixo 54 do segundo rolamento de giro 50, e um anel rotatório 56 pode ser conectado à base 24 de modo que a base 24 possa rotacionar em relação ao sistema de elevação suspenso. Em outras modalidades, uma primeira porção da base 24 pode ser fixadamente conectada ao sistema de elevação e uma segunda porção da base 24 pode ser rotatória em relação à primeira porção da base 24 e o sistema de elevação. Em algumas modalidades, a base 24 pode ser rotatória em relação ao sistema de elevação suspenso por pelo menos 180 graus de rotação. Em outras modalidades, a base 24 pode ser rotatória em relação ao sistema de elevação suspenso por 360 graus de rotação.

[0046] Como mostrado nas Figuras 1 a 6, em algumas modalidades, a base 24 pode incluir um sistema de trilho 66 conectável a ou sustentável pelo sistema de elevação suspenso, e o conjunto de braço mecânico 30 pode ser conectado ao sistema de trilho 66 de modo que o conjunto de braço mecânico 30 possa ser lateralmente espaçado do sistema de elevação suspenso ou um ponto de conexão entre o sistema de elevação suspenso e o sistema de trilho 66 quando o sistema de trilho 66 for conectado ao sistema de elevação suspenso. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, em que o sistema de trilho é conectável de modo rotatório ao sistema de elevação suspenso, de modo que o conjunto de braço mecânico possa ser seletivamente rotacionado para uma posição no lado oposto do sistema de elevação suspenso por meio do sistema de trilho 66, como mostrado nas Figuras. 13 a 14.

[0047] Em algumas modalidades, como mostrado nas Figuras 1 e 2, o conjunto de braço mecânico 30 pode ser passível de translação no sistema de trilho 66. O sistema de trilho 66 pode incluir um membro de trilho único 68 e um conjunto de vagonete 70 que pode deslizar ao longo do membro de trilho 68. O primeiro braço 34 e/ou o apoio de montagem 60 pode ser conectado de modo rotatório ao conjunto de vagonete 70 de modo que o primeiro braço 34 e/ou apoio de montagem 60 possa ser rotatório em relação à base 24 por meio do conjunto de vagonete 70. O conjunto de vagonete 70 pode incluir uma pluralidade de cilindros 72 que podem permitir o conjunto de vagonete 70 para rolar ao longo do trilho 68. O conjunto de vagonete 70 também pode incluir cilindros horizontalmente orientados 74 posicionados nos lados do trilho 68 para estabilizar o conjunto de vagonete 70 e, assim, o conjunto de braço mecânico 30 no trilho 68.

[0048] Um ou mais atuadores de vagonete 76 podem ser montados no trilho 68 e acoplados ao conjunto de vagonete 70 e/ou um ao outro para controlar o movimento do conjunto de vagonete 70 no trilho 68. Como mostrado na Figura 1, quando múltiplos atuadores de vagonete 76 são usados, um atuador de vagonete 76a pode ser conectado de modo fixo ao trilho 68, e um segundo atuador de vagonete 76b pode ser montado em seu próprio conjunto de vagonete 78 para transladar juntamente com o conjunto de vagonete 70 quando o atuador de vagonete fixo 76a for atuado. O segundo atuador de vagonete 76b pode ser subsequentemente atuado se o movimento adicional do conjunto de vagonete 70 for desejado. O movimento translacional do conjunto de braço mecânico 30 no trilho 68 pode permitir que uma posição lateral do conjunto de braço mecânico 30 em relação ao recipiente de batelão ou à tampa de batelão seja ajustada sem ajustar a posição geral do aparelho 10 por meio do sistema de elevação suspenso.

[0049] Em outra modalidade, como mostrado nas Figuras 4 e 5, o sistema de trilho 66 pode ser um sistema de trilho de telescopagem. O sistema de trilho 66 pode incluir dois ou mais membros de trilho 68a, 68b e 68c que podem ser dispostos de modo deslizante um em relação ao outro. Um primeiro membro de trilho 68a pode ser conectado de modo fixo ou rotatório ao sistema de elevação suspenso. Um segundo membro de trilho 68b pode ser disposto de modo deslizante no primeiro membro de trilho 68a, e em algumas modalidades, um terceiro membro de trilho 68c pode ser disposto de modo deslizante no segundo membro de trilho 68b. O conjunto de braço mecânico 30 pode ser montado no membro de trilho distal (68c nas Figuras 4 e 5) a partir do sistema de elevação suspenso e a posição do conjunto de braço mecânico 30 pode ser ajustada deslizando-se os dois ou mais membros de trilho 68a, 68b e 68c um em relação ao outro. Em algumas modalidades, um ou mais atuadores de telescopagem 77 podem ser acoplados entre membros de trilho subsequentes 68 e podem ser atuados para ajustar a posição lateral do conjunto de braço mecânico 30 em relação à tampa ou cobertura inferior de batelão. Por exemplo, o primeiro atuador de telescopagem 77a pode ser acoplado entre o primeiro membro de trilho 68a e 68b, e o segundo atuador de telescopagem 77b pode ser acoplado entre o segundo membro de trilho 68b e o terceiro membro de trilho 68c. O primeiro atuador de telescopagem 77a pode ser atuado para ajustar a posição do conjunto de braço mecânico 30, e o segundo atuador de telescopagem 77b pode ser atuado se ajuste/extensão adicional for necessária ou desejada.

[0050] Como pode ser mostrado nas Figuras 6 a 10, para abrir uma porta de grão ou de acesso 12 em uma tampa de batelão 14, o aparelho 10 pode ser movido para uma posição adequada sobre a porta de grão 12 com o membro de engate de trava 42 posicionado adjacente à trava 16. Em algumas modalidades, o membro de engate de trava 42 pode se estender de modo transversal da extremidade distal 40 do segundo braço 36 que, quando o atuador 44 é estendido e o segundo braço é orientado em uma direção descendente, o membro de engate de trava 42 pode ser orientado em uma orientação substancialmente horizontal, de modo que o membro de engate de trava 42 possa ser manobrado sob a trava 16 à medida que o atuador 44 é retraído e o segundo braço 36 é rotacionado em relação ao primeiro braço 34. Em algumas modalidades, o membro de engate de trava 42 pode ter uma seção transversal substancialmente em formato de V, em formato de U ou em formato de C, que pode permitir uma margem de erro no alinhamento do membro de engate de trava 42 com a trava 16. À medida que o membro de engate de trava 42 se move para a trava 16, a seção transversal em formato de V, em formato de U ou em formato de C do membro de trava 42 pode forçar o membro de engate de trava 42 a se alinhar com a trava 16, de modo que a trava 16 seja geralmente assentada em um centro do membro de engate de trava 42. A seção transversal em formato de V, em formato de U ou em formato de C do membro de engate de trava 42 também pode ajudar a manter o engate da trava 16 pelo membro de engate de trava 42 durante o processo de elevação, visto que o ângulo ascendente das paredes laterais do membro de engate de trava 42 pode ajudar a impedir que a trava 16 deslize para fora do membro de engate de trava 42.

[0051] Como pode ser visto nas Figuras 6 a 7, em algumas modalidades, o segundo braço 36 pode ter múltiplos segundos segmentos de braço 36a, 36b e 36c. Os segmentos de segundo braço 36a, 36b e 36c podem ser todos conectados de modo pivotante juntos. À medida que o atuador 44 é retraído, os vários segmentos de segundo braço 36a, 36b e 36b podem pivotar um em relação ao outro durante o processo de elevação para acomodar o movimento do segundo braço 36 em resposta à retração do atuador 44. A pivotação dos membros de segundo braço 36a, 36b e 36c, e particularmente o membro de segundo braço distal 36c, pode permitir que o membro de engate de trava 42 aplique uma força na trava 16 que é deslocada do ponto pivô da trava 16, de modo que a trava 16 possa ser gorada e desengatada da tampa de batelão 14 de modo que a porta de grão 12 possa ser oscilada para abrir pelo segundo braço 36 à medida que o atuador 44 continua a retrair e oscilar os segmentos de segundo braço 36a, 36b e 36c para uma posição retraída, como mostrado na Figura 9. Em algumas modalidades, embora os segmentos de segundo braço 36a, 36b, e 36c possam pivotar um em relação ao outro, a faixa de pivotação em uma direção para trás (sentido anti-horário nas Figuras 6 a 9) pode ser limitada de modo que os segmentos de segundo braço 36a, 36b e 36c não pivotem muito longe mediante o peso da porta de grão 12 e derrubem a porta de grão 12 durante a elevação.

[0052] Uma vez que a porta de grão 12 é oscilada para abrir pelo aparelho 10, uma bomba para grão ou outro material pode ser posicionada sobre a porta de grão para preencher o batelão. Uma vez que o preenchimento é concluído, o conjunto de braço mecânico 30 pode ser rotacionado 180 graus por meio do primeiro rolamento de giro para uma posição adequada para fechar a porta de grão 12. O atuador 44 pode ser estendido e o membro de engate de trava 42 pode ser posicionado adjacente à porta de grão 12 como mostrado na Figura 11. O atuador 44 pode ser retraído novamente e o membro de engate de trava 42 pode engatar a porta de grão 12 e/ou a trava 16 para oscilar a porta de grão 12 como mostrado na Figura 12 até que a porta de grão 12 retorne a uma posição fechada com a trava 16 engatada com a tampa 14.

[0053] Em algumas modalidades, o aparelho 10 pode incluir adicionalmente um conjunto de soprador 80 montado na base, no primeiro braço ou no segundo braço, como mostrado na Figura 19, o soprador orientado para soprar ar forçado em uma direção descendente através da tampa de batelão durante o uso para soprar qualquer detrito ou grão na tampa após a operação de preenchimento ser concluída.

[0054] Em algumas modalidades, como mostrado nas Figuras 19 e 20, uma câmera 82 pode ser montada na base 24, no primeiro braço 34 ou no segundo braço 36 e orientada para o membro de engate de trava 42 para ajudar um operador, em uma sala de operação remota do batelão, a ver melhor o engate do membro de engate de trava 42 e a trava.

[0055] Em algumas modalidades, o aparelho 10 pode ser equipado com capacidades de varredura LIDAR 84 que podem ajudar um operador a determinar a altura do grão ou outros materiais dentro do batelão, ou a altura do aparelho 10 acima da tampa, de modo que o operador saiba se o aparelho 10 está a uma altura adequada acima da tampa para abrir e fechar a porta de grão. Em algumas modalidades, as leituras de LIDAR podem ser retroalimentadas ao sistema de elevação suspenso para controlar automaticamente a operação do sistema de elevação para ajustar a altura do aparelho 10 a uma altura apropriada acima da tampa.

[0056] Em algumas modalidades, a base 24 pode incluir um sistema de estabilização que pode ajudar a controlar a torção ou rotação indesejada do aparelho 10 durante uma atuação do conjunto de braço mecânico 30 durante operações de abertura ou fechamento de uma porta de grão. Em algumas modalidades, como mostrado na Figura 16, o sistema de estabilização pode incluir uma plataforma 88 conectada à base 24 ou ao segundo rolamento de giro 50 associado à base 24. Uma pluralidade de hastes de estabilização 90 pode se estender para cima a partir da plataforma 88 e ser recebida em orifícios ou fendas de guia definidos no sistema de elevação como um trilho de sustentação de içamento. As hastes de estabilização 90 podem deslizar através dos orifícios ou fendas de guia à medida que o aparelho 10 é elevado ou rebaixado pelo sistema de elevação. Portanto, o movimento vertical do aparelho 10 não é inibido. Porém, as hastes de estabilização 90 podem impedir a rotação ou balanço indesejado da base 24, por exemplo, devido ao movimento do conjunto de braço mecânico 30.

[0057] Em outras modalidades, como mostrado nas Figuras 17 e 18, o sistema de estabilização pode incluir braços tipo tesoura 92 conectados entre vários pontos da plataforma 88 e o sistema de elevação suspenso. Esse sistema de estabilização pode ser benéfico em estruturas suspensas fixas como em plataformas de batelão fechadas, visto que o espaço suspenso necessário associado às hastes de deslizamento da Figura 16 pode ser reduzido, visto que os braços tipo tesoura 92 podem ser colapsados sobre eles mesmos como mostrado na Figura 18 conforme o aparelho 10 é levantado enquanto ainda fornecem estabilização adequada.

[0058] O aparelho 10 da presente revelação pode ser implantado para abrir e fechar a porta de grão em uma estação singular ou pode ser implantado em pontos separados no processo (isto é, uma estação para abrir e a outra estação para fechar a porta). Quando não implantado, o aparelho pode ser movido ou indexado longe da porta que se abre, para permitir o acesso para o processo de preenchimento. Um braço robótico ou rígido pode ser configurado para desengatar uma trava na porta de grão da tampa de batelão e subsequentemente oscilar a porta de grão para abrir. Em outras modalidades, o arranjo de braço mecânico inclui um braço rígido que tem uma extremidade distal que se estende lateralmente que inclui um plano inclinado angulado em relação a um eixo geométrico de referência horizontal. O braço de abertura rígido pode aproveitar o movimento de um batelão, o plano inclinado que engata a trava na porta de grão e força a trava a se desengatar da tampa de batelão à medida que o batelão se move na água. À medida que o batelão continua a se mover, o braço pode forçar a porta de grão a oscilar para abrir. Em outras modalidades, a lança ou estrutura de içamento pode ser móvel acima da porta de grão para engatar o braço rígido com a trava e a porta de grão. Ainda em outras modalidades, o braço de abertura de porta pode ser posicionado em uma pista na estrutura de içamento ou lança de modo que o braço de abertura de porta possa ser passível de translação na estrutura de içamento ou lança. Em algumas modalidades, múltiplos braços rígidos podem ser montados à lança, um configurado para abrir a porta de grão e o outro para fechar, dependendo do movimento do batelão ou da lança. Em algumas modalidades, os braços rígidos podem ser verticalmente ajustáveis de modo que possam ser retraídos quando não estiverem em uso para evitar a interferência com o movimento da porta de grão.

[0059] O aparelho pode limpar a cobertura de batelão de poeira e detritos mediante a conclusão do processo de preenchimento em cada estação. A limpeza pode ser fornecida como parte de uma operação de estação única, ou pode ser executada em uma estação secundária associada a uma operação de fechamento de cobertura. Vários meios podem ser utilizados para alcançar o processo de limpeza como adequado para o material que é carregado e capacidade de sítio.

[0060] O aparelho pode posicionar a instrumentação para monitorar e relatar a situação do material que é carregado no batelão, que poderia auxiliar na quantidade e distribuição da carga. As informações de carga também podem ser fornecidas por um método mais geral de monitoramento da posição geral e deslocamento do batelão à medida que é carregado. Essas informações também podem ser usadas para informar a documentação necessária para navegação sobre os sistemas navegáveis internos.

[0061] Todas as funções do aparelho podem ser controladas remotamente por um operador com linha de visão e/ou auxílio de câmera podem ser empregadas se o operador estiver fora da linha de visão. O controle remoto pode ser fornecido por meio de interface de rádio ou conexão com fio conforme for necessário para acomodar as condições específicas de sítio. Todo o controle e funções alimentadas podem ser fornecidos para acomodar as classificações de área para dispositivos elétricos e alimentados, assim como padrões de segurança. Um dispositivo de controle exemplificativo é mostrado na Figura 21.

[0062] Portanto, embora tenham sido descritas modalidades particulares da presente invenção de um APARELHO DE ABERTURA DE PORTA DE GRÃO DE TAMPA DE BATELÃO inovador e útil, não é pretendido que tais referências sejam interpretadas como limitações no escopo desta invenção.

Claims

Aparelho para abrir e fechar uma porta de grão em uma tampa de batelão, em que a porta de grão tem uma trava que conecta a porta de grão à tampa de batelão, em que o aparelho é sustentável por um sistema de elevação suspenso, em que o aparelho é caracterizado pelo fato de que compreende:
uma base sustentável pelo sistema de elevação suspenso;
um conjunto de braço mecânico conectado de modo rotatório à base, em que o conjunto de braço mecânico inclui:
um primeiro braço conectado de modo rotatório à base;
um segundo braço que tem uma extremidade proximal e uma extremidade distal, em que a extremidade proximal é conectada de modo pivotante ao primeiro braço;
um membro de engate de trava conectado à extremidade distal do segundo braço; e
um atuador conectado entre o primeiro braço e o segundo braço, em que o atuador é operável para mover o segundo braço em relação ao primeiro braço quando o aparelho for posicionado sobre a porta de grão para desengatar a trava na porta de grão da tampa de batelão por meio do membro de engate de trava e oscilar a porta de grão de uma posição fechada para uma posição aberta.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando o aparelho for sustentado pelo sistema de elevação suspenso, o primeiro braço é rotatório ao redor da base ao longo de um plano horizontal, e o segundo braço se estende em uma direção descendente a partir do primeiro braço.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro braço é conectado à base por meio de um primeiro rolamento de giro, de modo que o primeiro braço seja rotatório em relação à base por meio do rolamento de giro.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção da base é rotatório em relação ao sistema de elevação suspenso por meio de um segundo rolamento de giro de modo que pelo menos uma porção da base possa rotacionar em relação à grua ou içamento e o primeiro braço possa rotacionar em relação à base.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de engate de trava se estende de modo transversal à extremidade distal do segundo braço, e o membro de engate de trava tem uma seção transversal substancialmente em formato de V, em formato de U ou em formato de C.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de braço mecânico compreende adicionalmente um apoio de montagem conectado de modo rotatório à base, o primeiro braço conectado ao apoio de montagem de modo que o primeiro braço seja conectado de modo rotatório à base por meio do apoio de montagem.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que: o primeiro braço é conectado de modo pivotante ao apoio de montagem; e o conjunto de braço mecânico compreende adicionalmente um segundo atuador conectado entre o apoio de montagem e o primeiro braço, em que o segundo atuador é operável para rotacionar o primeiro braço em relação ao apoio de montagem em uma direção vertical.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a base é um sistema de trilho conectável ao sistema de elevação suspenso, e o conjunto de braço mecânico é conectado ao sistema de trilho de modo que o conjunto de braço mecânico seja lateralmente espaçado do sistema de elevação suspenso no sistema de trilho quando o sistema de trilho for conectado ao sistema de elevação suspenso.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de trilho é conectável de modo rotatório ao sistema de elevação suspenso, de modo que o conjunto de braço mecânico possa ser seletivamente rotacionado para uma posição no lado oposto do sistema de elevação suspenso por meio do sistema de trilho.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o sistema de trilho é um sistema de trilho de telescopagem.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto de braço mecânico é passível de translado no sistema de trilho.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro braço é rotatório na base através de pelo menos 180 graus de rotação.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um conjunto de soprador montado na base, no primeiro braço ou no segundo braço, em que o soprador é orientado para soprar ar forçado em uma direção descendente.