BR102021009840A2 - Aperfeiçoamento em conjunto de spreader e containers basculantes para logística de granéis - Google Patents

Abstract

A presente invenção pertence ao setor de logística em transporte, armazenagem e transbordos de granéis, e se refere, mais especificamente, a um conjunto (1) composto de container basculante (12) dotado de dois semi-containers (12A)(12B) e “spreader” basculante (2), que possui um quadro vertical (2A) em cuja barra superior (2B) são fixados os olhais (3) com guias (4) preferentemente soldadas às bases (BS), cujas barras (4) são sustentadas por reforços (Q), formando uma estrutura rígida; e entre a barra superior (2B) e as bases (BS) dispõem-se de cilindros de haste simples de dupla ação (C). O “spreader” basculante (2) dispõe de quadro vertical (2A), em cuja barra superior (2B) são fixados ganchos de suspensão nos olhais (3), e por meio de membros de união (11A) acoplam as hastes (A), que acionam os quadros horizontais (2D) através das articulações (AR), fixadas às barras (6) dos quadros horizontais (2D) por membros de união (11B). Apresenta-se opcionalmente uma barra de reforço central (BR) montada nas peças de acoplamento para locker (9A) projetadas para engate e desengate, dispostas na parte central superior do container basculante (12), no ponto de movimentação dos dois semi-containers (12A)(12B). E os ditos quadros horizontais (2D) formados pelas quatro barras (6) e duas barras (7) dispostas horizontalmente, contém quatro pinos (AB) acoplados as peças (9A) e as bases (BS), dois de cada lado do container (12), em torno dos quais acontecem os movimentos basculantes dos dois quadros horizontais (2D).

Description

APERFEIÇOAMENTO EM CONJUNTO DE SPREADER E CONTAINERS BASCULANTES PARA LOGÍSTICA DE GRANÉIS Setor tecnológico da invenção

[001] De uma maneira geral, a presente invenção pertence ao setor de logística em transporte, armazenagem e transbordos de granéis, e se refere, mais especificamente, a um conjunto construído e operável em conformidade com o formato internacional de containers formado por um spreader basculante e por continentes metálicos basculantes que constam de duas metades que se articulam pela parte superior média do comprimento dos mesmos.

Estado da Técnica

[002] Os transbordos de granéis são operações logísticas multimodais nas quais granéis - abrigados ou não em containers - são carregados ou descarregados de pátios ou de um modal de transporte para outro.

[003] Operações de transbordos de granéis têm custos altos que impactam os custos finais das mercadorias. Granéis cujos valores e/ou que por suas características físico-químicas não suportam o intemperismo devem ser transportados em containers.

[004] Containers e seus “spreaders" e “lockers” são construídos em “formato container” conforme acordo internacional e, além de protegerem as cargas que contém, são intermodais e rastreáveis sendo que, no mundo todo, pátios de carga e descarga, terminais ferroviários, rodoviários e portuários são projetados para operarem com containers.

[005] Pode-se dizer que os containers são o passaporte para ingresso em mercados internacionais, pois, consistem em uma ferramenta logística que concentra grandes vantagens de economia de custos e de segurança; por serem universais, têm seus nomes e os nomes de suas partes tradicionalmente escritos em inglês, sem substitutos na língua portuguesa.

Crítica ao Estado da Técnica

[006] Containers possuem grandes vantagens logísticas, entretanto, o transbordo de granéis não foi objeto do projeto que deu origem ao “formato container”.

[007] O transbordo de granéis é uma operação que possui risco em relação à segurança do trabalho, gera grande custo de mão de obra, demanda muito tempo para ser realizado, além de mobilizar, por longos tempos, equipes de trabalhadores e equipamentos como guindastes, pórticos, navios, vagões e outros.

[008] Alguns documentos de patentes ilustram soluções técnicas para esses problemas como o BR 102016026494-4, intitulado “CONJUNTO DE PANTÓGRAFO E CAÇAMBA ARTICULADA PARA LOGÍSTICA DE GRANÉIS”, do mesmo inventor desta patente, se refere a um conjunto de “spreader e container basculantes” concebido fora do “formato container”, que opera através de ganchos e não utiliza trabalhos manualmente exercidos sobre o conjunto.

[009] Outro documento de patente, BR 102012031119-4, intitulado “EQUIPAMENTO AUTOMATIZADO DE ABERTURA E FECHAMENTO DE CAIXAS METÁLICAS DE TRANSPORTE DE PRODUTOS PARA ACONDICIONAMENTO EM NAVIOS”, agregou ao sistema de logística de granéis um equipamento semiautomatizado como ferramenta auxiliar de transbordo de conteúdos e continentes ao utilizar um recurso conhecido, que é o uso de um continente metálico, em forma de paralelepípedo, cujos recursos para torna-lo basculante são instalados na metade superior do comprimento do continente, sendo empregados operadores para colocar – manualmente – os ganchos terminais de correntes, ou de cintas, usados para fechá-los, elevá-los, abaixá-los e abri-los para serem esvaziados, mas que não pertencem ao “formato containers”, pois, não possuem acoplamentos conforme a interface do conjunto operacional de “spreaders com “lockers” e “corner casting”, compatíveis com containers, diferentemente do objeto desta Patente.

[010] Ainda assim, tem-se a patente BR 102017012884-9 – “CONJUNTO DE "SPREADER" E "CONTAINERS" BASCULANTES PARA LOGÍSTICA DE GRANÉIS”, do mesmo inventor, que apresentou um par de “lockers” à parte central do “spreader” e do correspondente par de “corner casting” à parte superior central dos containers, além de pinos mantenedores dos “corner casting” centrais dos containers e de ressaltos limitadores dos quadros basculantes do spreader à posição horizontal, sendo os quadros basculantes do spreader movimentados por cilindros hidráulicos, ou por qualquer modo adequado, acionados à distância, por rádio emissores portáteis. Porém, analisando BR102017012884-9 e os conhecimentos antecipados no estado da técnica, viu-se uma lacuna e possibilidade de aperfeiçoamento da tecnologia empregada que teve grande aceite do mercado, podendo-se aprimorar o conjunto promovendo avanços substanciais para aplicação no setor.

Novidades e avanços da invenção

[011] Com a invenção se obteve avanços nos dois equipamentos operacionais fundamentais do formato container - “spreader com lockers” e containers com “corner casting” - e fundamentam uma operação logística integral que se inicia na fonte geradora dos granéis, promovendo economias em mão de obra, segurança do trabalho e redução dos tempos de operações de enchimento, esvaziamento, armazenamento e transbordo de granéis

[012] Uma das inovações se dá no volume de carga no container, pois tanto as estradas de ferro, quanto as rodovias, determina-se a altura máxima para os veículos trafegarem; uma maior altura útil proporciona maior volume de carga, consequentemente uma logística mais econômica.

[013] Os containers, tanto na versão anterior, como na invenção proposta, têm obrigatoriamente eixos da articulação central coincidentes e paralelos aos eixos de articulação do spreader pantográfico que os aciona, mantendo a correta geometria nos movimentos de abertura e fechamento do container. Na versão anterior, com articulação unitária, a acomodação do pino central de travamento do spreader utiliza uma caixa sobreposta ao eixo de articulação do container. Todos os seis pontos de atracação dos pinos de travamento do spreader, que obrigatoriamente são complanares, ficam mais altos que a borda superior do container, reduzindo o volume de carga. Na invenção, a articulação dupla permite que o pino central de travamento do spreader fique acomodado entre os dois eixos de articulação. Neste caso, os seis pontos de atracação dos pinos de travamento do spreader ficam no mesmo nível da borda do container, com aproveitamento total da altura e consequentemente maior volume de carga.

[014] Outra inovação se dá na atuação dos cilindros hidráulicos, que tanto na versão anterior, como na invenção, são empregados no spreader cilindros de pistão de haste simples de dupla ação, atuando nos movimentos de abertura e fechamento dos containers. Nos cilindros de pistão de dupla ação, o fluido sob pressão pode ser aplicado em qualquer lado do pistão e assim empregar força a fim de fornecer movimento tanto para abertura, como para fechamento dos containers.

[015] A força máxima de um cilindro hidráulico é função da área efetiva do êmbolo e da pressão máxima admissível. Nos cilindros de haste simples de dupla ação, a força de extensão da haste é maior que a de retração, já que a área efetiva do lado do êmbolo é maior que a área efetiva do lado da haste. Isto porque a área efetiva do lado da haste é a área do êmbolo, subtraída a área da seção circular da haste.

[016] A velocidade de deslocamento da haste é função da vazão do fluido e da área efetiva do êmbolo. A velocidade é inversamente proporcional à área, ou seja, quanto maior área, menor velocidade. Nos cilindros de haste simples de dupla ação, como a área efetiva do lado da haste é menor, a velocidade de retração é maior que a de extensão. Este cilindro é conhecido como um cilindro atuador desbalanceado, pois existe uma diferença entre as áreas efetivas de trabalho em ambos os lados do pistão. Assim sendo, este tipo de cilindro é normalmente instalado a fim de que o lado de extensão do pistão carregue a carga maior.

[017] O movimento de abertura do container exige maior força, pois este movimento é executado com o container carregado. Já o movimento de fechamento é executado com o container vazio. É conveniente que o movimento de abertura do container seja executado em velocidade menor, de forma a minimizar o impacto da queda protegendo o produto de degradação. Já o movimento de fechamento deve ser o mais rápido possível, minimizando o tempo do ciclo total da operação. Na versão anterior, o movimento de abertura do container, que exige maior força, é executado a partir da retração da haste, produzindo menor força com maior velocidade, enquanto o movimento de fechamento é executado a partir da extensão da haste, produzindo maior força com menor velocidade.

[018] Na invenção, o movimento de abertura do container, que exige maior força, é executado a partir da extensão da haste, produzindo maior força, com menor velocidade; enquanto o movimento de fechamento é executado a partir da retração da haste, produzindo menor força com mais velocidade. A versão anterior apresenta cilindros telescópicos, que contam com duas ou mais hastes, uma dentro da outra; sendo mais caros e exigindo manutenções mais frequentes, com custos maiores.

Descrição dos desenhos anexos

[017] A fim de que o presente invento seja plenamente compreendido e levado à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, será descrito de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que o ilustram e subsidiam abaixo listados:

• Figura 1 representa uma vista em perspectiva do container basculante na posição fechada com o spreader basculante acoplado;
• Figura 2 representa uma vista lateral do container basculante na posição fechada com o spreader basculante acoplado;
• Figura 3 representa uma vista frontal do container basculante na posição fechada com o spreader basculante acoplado;
• Figura 4 representa uma vista em perspectiva do container basculante com o spreader basculante acoplado, na posição de abertura dos dois semi-containers para descarga;
• Figura 5 representa uma vista lateral do container basculante com o spreader basculante acoplado, na posição de abertura dos dois semi-containers para descarga;
• Figura 6 representa uma vista em perspectiva do container basculante na posição fechada;
• Figura 7 representa uma vista em perspectiva do container basculante na posição de abertura dos dois semi-containers para descarga;
• Figura 8 representa uma vista em perspectiva do spreader basculante com seus quadros na posição horizontal, para se acoplar ao container basculante;
• Figura 9 representa uma vista em perspectiva do spreader basculante com seus dois braços horizontais suspensos ou recolhidos, o que acontece quando o mesmo é suspendido para abrir o container basculante;
• Figura 10 representa uma vista lateral da articulação central dos semi-containers.

Descrição detalhada da invenção

[019] De forma geral, a invenção compreende um conjunto (1) de SPREADER E CONTAINERS basculantes para logística de granéis que é composta de container basculante (12) dotado de dois semi-containers (12A)(12B) e “spreader” basculante (2), que possui um quadro vertical (2A) em cuja barra superior (2B) são fixados os olhais (3) e as guias de deslizamento (4) preferentemente soldadas às bases (BS), cujas guias (4) são sustentadas por reforços (Q), formando uma estrutura rígida reforçada por chapas e tubos de aço que interligam as duas guias de deslizamento (4); e entre a barra superior (2B) e as bases (BS) dispõem-se de cilindros verticais de haste simples de dupla ação (C).

[020] Apresenta-se opcionalmente uma barra de reforço central (BR) montada nas peças de acoplamento para “locker” (9A) projetadas para engate e desengate, dispostas na parte central superior do container basculante (12), no ponto de movimentação dos dois semi-containers (12A)(12B).

[021] Tem-se dois quadros horizontais (2D) formados pelas quatro barras (6) e duas barras (7) dispostas horizontalmente, que contém quatro pinos (AB) acoplados as bases (BS), dois de cada lado do container (12), em torno dos quais acontecem os movimentos basculantes dos dois quadros horizontais (2D).

[022] As barras horizontais (6) se conectam na parte frontal dos quadros horizontais (2D) com as duas barras frontais horizontais (7) que contém, em suas quatro extremidades, dois pares de “lockers” (8) do formato container, os quais podem se engatar e desengatar dos respectivos “corner casting” (13) colocados nas quatro barras verticais e frontais (13A) do container basculante (12).

[023] Apresenta-se ainda os dois semi-containers (12A)(12B) suspensos e abertos para descarga pela ação dos cilindros (C) do “spreader” basculante (2), tendo em destaque a atuação das barras (6), articuladas pelos pinos (AB), necessárias para conectar a parte central do spreader às barras (7); este abaixamento do centro de gravidade, conjugado com a ação dos cilindros hidráulicos (C) e as hastes de articulação (A), impede deslocamentos horizontais entre as peças do referido conjunto, essenciais para o perfeito funcionamento do conjunto.

[024] O “spreader” basculante (2) dispõe de quadro vertical (2A), em cuja barra superior (2B) são fixados ganchos de suspensão nos olhais (3), e por meio de membros de união (11A) acoplam as hastes (A), que acionam os quadros horizontais (2D) através das articulações (AR), fixadas às barras (6) dos quadros horizontais (2D) por membros de união (11B).

[025] O “spreader” basculante (2) é composto de bases (BS) nas laterais, onde as barras (6) são acopladas por pinos (AB), de tal forma que possam efetuar a movimentação de fechamento, e abertura dos quadros (2D) na posição horizontal. E o par de peças de acoplamento (9A), acopladas pelos pinos (AB), atua juntamente com as articulações (AR) fazendo com que se dispense o uso de trabalho manual para o acoplamento entre “spreader” basculante (2) e containers basculantes (12), com economia de tempo operacional e eliminação de operação manual de grande risco de acidentes de trabalho.

[026] É importante salientar que as figuras e descrição realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta solução. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado na solução proposta.

Claims (2)

1. APERFEIÇOAMENTO EM CONJUNTO DE SPREADER E CONTAINERS BASCULANTES PARA LOGÍSTICA DE GRANÉIS, com container basculante (12) composto por dois semi-containers (12A)(12B) e “spreader” basculante (2), que possui um quadro vertical (2A) em cuja barra superior (2B) são fixados os olhais (3) e os guias de deslizamento (4), dispondo de dois quadros horizontais (2D) formados pelas quatro barras (6) de engate e soldadas às barras frontais (7), que contém “lockers” (8); quatro “corner casting” (13) colocados nas extremidades dos topos de suas quatro barras verticais (13A) destinados a alojar os referidos “lockers” (8); e peças de acoplamento (9A) dispostas na parte central superior do container basculante (12); e ainda caracterizado por as guias (4) serem preferentemente soldadas às bases (BS) e sustentadas por reforços (Q), e entre a barra superior (2B) e as bases (BS) dispor de cilindros verticais de haste simples de dupla ação (C); nas quatro barras (6) conter quatro pinos (AB) acoplados as peças (9A) e as bases (BS), dois de cada lado do container (12), em torno dos quais acontecem os movimentos basculantes dos dois quadros horizontais (2D); o “spreader” basculante (2) dispor de quadro vertical (2A), em cuja barra superior (2B) são fixados por membros de união (11A) acoplados as hastes (A), que acionam os quadros horizontais (2D) através das articulações (AR), fixadas às barras (6) dos quadros horizontais (2D) pelos membros de união (11B).
2. APERFEIÇOAMENTO EM CONJUNTO DE SPREADER E CONTAINERS BASCULANTES PARA LOGÍSTICA DE GRANÉIS, de acordo com a reivindicação 1, e caracterizado por opcionalmente dispor de barra de reforço (BR) montada nas peças de acoplamento (9A) dispostas na parte central superior do container basculante (12), no ponto de movimentação dos dois semi-containers (12A)(12B).

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