BR112013012465B1 - sistema e método compacto automatizado de envasamento de gás - Google Patents

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Flávio Camilotti
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Abstract

SISTEMA E MÉTODO COMPACTO AUTOMATlZADO DE ENVASAMENTO DE GAS. A presente invenção refere-se a um sistema (1) e método de envasamento de botijões de gás (3) que pode ser instalado em estabelecimentos de vendas a varejo ou em veículos para permitir ao consumidor ou usuário envazar diretamente um botijão vazio (3) em áreas residenciais ou áreas próximas que sejam convenientes ao consumidor. O sistema (1) inclui um acoplador retrátil (9) que se conecta automaticamente com uma válvula de envasamento (7) de um botijão (3) e uma linha de abastecimento (15) que se estende entre um reservatório (2) e um acoplador retrátil (9) para a transferência de fluido para o botijão (3). Durante uma operação de envasamento, o botijão (3) está localizado dentro de um compartimento fechado (4) para impedir o acesso do usuário. Um painel de controle (5) permite ao consumidor selecionar uma quantidade pré-determinada de fluido a ser entregue.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um sistema e método compacto automatizado de envasamento de gás que pode ser instalado em qualquer estabelecimento de vendas a varejo para envazar botijões de gás, de maneira automática e segura, para o consumidor ou outro usuário, ou pode ser instalado em veículos que podem se locomover a locais convenientes para o consumidor, tal como áreas residenciais, a fim de permitir que o consumidor ou outro usuário envase automaticamente os botijões evitando, portanto, a troca do botijão ou o seu transporte até a empresa fornecedora e os seus custos associados.
Histórico da invenção
[002] São conhecidos do homem da técnica sistemas canalizados para o abastecimento de gás em residências cuja rede de distribuição ainda não alcançou todas as regiões metropolitanas, tornando-se necessário o uso de botijões em locais não abrangidos por tal rede de distribuição.
[003] Os consumidores trocam os botijões assim que termina o seu conteúdo, sendo que esta troca pode ser feita diretamente em pontos comerciais que envazam os botijões, ou esperar a passagem de um caminhão do fornecedor que, em datas previstas, faz a sua venda realizando a troca dos botijões no local.
[004] Estes sistemas de troca de botijões possuem algumas desvantagens, tais como o custo de transporte dos botijões entre a empresa e as residências, sejam eles cheios ou vazios, o que aumenta o custo do produto. Além disso, os botijões sofrem desgaste neste transporte ou no seu armazenamento, exigindo manutenção e pintura, o que também aumenta o custo do produto.
[005] Outra desvantagem é a troca de botijões sem a exaustão completa do seu conteúdo. Isto ocorre porque, pelo receio de que o gás possa terminar no meio do cozimento, o consumidor troca o botijão antes que o mesmo esteja vazio. Isto agrega um custo adicional e desnecessário ao consumidor, já que ele não recebe qualquer tipo de reembolso para o gás contido no botijão.
[006] Com o propósito de possibilitar a venda de uma determinada quantidade de gás, evitando não apenas um envasamento excessivo de gás nos botijões, como também permitir ao consumidor pagar somente pelo gás envazado, existem sistemas de envasamento que incluem dispositivos de dosagem que auxiliam no cálculo da quantidade de gás a ser envasado. Estes sistemas permitem determinar a densidade do gás contido no tanque de gás, selecionar a densidade do gás no botijão, calcular uma quantidade pré-determinada de gás a ser adicionado ao botijão, controlar o fluxo de gás, etc.
[007] Um exemplo de sistema de envasamento do estado da técnica é revelado pelo documento de patente US2003051766, depositado em 21/08/2002, onde uma estação móvel e econômica de preenchimento para cilindros de propano e cilindros de gás GLP, que realiza a medição do seu peso por uma balança e seu volume por medidores de vazão. A estação pode compreender até três compartimentos do sistema de envasamento de gás, incluindo uma balança com um dispositivo de encerramento automático de preenchimento a partir de um valor em dinheiro ou um volume pré- determinado. Para um dos tipos de compartimento, o qual inclui um medidor de vazão, o enchimento do cilindro é interrompido quando o operador visualiza a quantidade no medidor e para manualmente o fluxo de gás.
[008] Um exemplo de um sistema de nivelamento de um caminhão contendo uma carga líquida é revelado pelo documento de patente JPH09132076 depositado em 20/05/1997, onde um caminhão compreende um sistema para impedir que o nível do líquido se incline em relação a um tanque, mesmo em um terreno inclinado, fornecendo um corpo principal de um tanque o qual é apoiado rotativamente em torno do eixo de rotação na direção longitudinal e / ou na direção lateral, que compreende um peso que equilibra o tanque para posição nivelada em relação à inclinação da rua.
[009] De maneira desvantajosa, apesar de serem eficientes, tais sistemas de envasamento são pesados, muito complexos e incluem muitas peças. Além do mais, incluem também muitos dispositivos de medição e cálculo e, no caso de falha de qualquer um deles, há o comprometimento do envasamento que pode se tornar até mesmo impossível.
[0010] Outra desvantagem destes dispositivos de dosagem se deve ao fato de que eles não possuem qualquer disposição construtiva que possibilite o seu uso em veículos para o envasamento de botijões de gás.
[0011] Com o propósito de solucionar esses inconvenientes, a presente invenção apresenta um sistema compacto automatizado de envasamento de gás que pode ser instalado em qualquer local ou em veículos. Desta maneira, o presente sistema pode ser instalado em estabelecimentos de venda a varejo, tais como postos de combustíveis, permitindo que o próprio usuário leve o botijão até o local e o envaze. Ou ainda, pode ser instalado em veículos que se deslocam até as residências, envazando o gás diretamente no local do seu uso e na frente do consumidor.
Breve descrição da invenção
[0012] A presente invenção trata de um sistema compacto automatizado de envasamento de gás com uma quantidade de fluido pré- selecionada para suprir as necessidades de energia de um usuário. Esse sistema compreende um reservatório para fornecer um volume de fluido pressurizado, um compartimento para receber o botijão de gás e uma linha de abastecimento que se estende entre o reservatório e o compartimento para o fornecimento do fluido pressurizado para o botijão de gás. O compartimento pode estar instalado em um veículo, de maneira a realizar um movimento de inclinação sobre um primeiro eixo em relação ao veículo, de modo que o compartimento assuma uma orientação nivelada quando o veículo está situado sobre uma superfície inclinada.
[0013] Referido sistema compacto automatizado de envasamento de gás compreende as etapas a seguir: determinação de um ângulo de inclinação de um ou de cada compartimento; finalização do método se o ângulo de inclinação for maior do que ou igual a um ângulo pré- determinado; e permissão de acesso ao compartimento se o ângulo de inclinação for menor do que o ângulo pré-determinado; posicionamento de um botijão de gás no compartimento; detecção de uma posição fechada da porta do compartimento; travamento automático da porta do compartimento para evitar o acesso por um usuário; programação de uma quantidade de fluido pré-selecionada a ser transferida do reservatório para o botijão de gás; movimentação do acoplador retrátil em direção à válvula de envasamento no botijão de gás para, deste modo, conectar o acoplador à válvula de envasamento; determinação da ocorrência de uma conexão adequada entre o acoplador e a válvula de envasamento; direcionamento do fluido do reservatório para o botijão de gás por meio de uma linha de abastecimento; interrompimento do fluxo do fluido do reservatório quando for determinado que a quantidade pré-determinada de fluido foi transferida; retração do acoplador da válvula de envasamento; e destravamento da porta do compartimento para permitir o acesso por um usuário para a remoção do botijão de gás do compartimento.
[0014] A fim de melhor elucidar o presente sistema compacto automatizado de envasamento de gás, são apresentadas a seguir figuras esquemáticas de uma realização particular da invenção, cujas dimensões e proporções não são necessariamente as reais, pois as figuras têm apenas a finalidade de apresentar didaticamente seus diversos aspectos, cuja abrangência de proteção está determinada apenas pelo escopo das reivindicações anexas.
Breve descrição dos desenhos
[0015] O sistema compacto automatizado de envasamento de gás será descrito a seguir com base nos desenhos em anexo, nos quais:
[0016] A figura 1 representa uma vista em perspectiva esquemática do sistema (1) da presente invenção;
[0017] A figura 2 representa uma vista em perspectiva esquemática de um compartimento (4) da presente invenção;
[0018] A figura 3 representa uma vista em perspectiva frontal do interior do compartimento (4) com o botijão de gás (3);
[0019] A figura 4 representa outra vista em perspectiva frontal do interior do compartimento (4) sem o botijão (3);
[0020] A figura 5 representa uma vista em perspectiva do sistema (1), em um exemplo de aplicação, que é um veículo de quatro rodas (C);
[0021] A figura 6 representa outro exemplo de aplicação do presente sistema (1), onde o compartimento (4) está equipado com uma estrutura base na forma de hastes verticais (41), que o mantém afastado do solo onde está fixado;
[0022] A figura 7 representa uma vista lateral em seção transversal parcial de um dispositivo de dosagem de gás (D) acoplado ao presente sistema (1), onde o dispositivo de dosagem (D) está localizado no lado externo do reservatório de gás (2) de um caminhão (C);
[0023] A figura 7A representa uma vista ampliada do detalhe A da figura 7;
[0024] A figura 8 representa uma vista em seção transversal do dispositivo de dosagem de gás (D);
[0025] A figura 9 representa uma vista em seção transversal de uma variação construtiva do dispositivo de dosagem de gás (D);
[0026] A figura 10 representa uma vista em perspectiva do dispositivo de dosagem (D) da Figura 9;
[0027] A figura 11 representa uma vista lateral em corte transversal parcial do dispositivo de dosagem (D) localizado no lado interno do reservatório de gás (2);
[0028] A figura 11A representa uma vista ampliada do detalhe B da figura 11;
[0029] A figura 12 representa um diagrama em bloco do método compacto de envasamento de gás;
[0030] A figura 13 representa uma vista em perspectiva de um veículo (102) de envasamento de acordo com outro exemplo de realização da invenção, estacionado em uma rua inclinada;
[0031] A figura 14 representa uma vista lateral da característica de inclinação traseira do sistema de envasamento (100), em um eixo X;
[0032] A figura 15 representa uma vista posterior da característica de inclinação lateral do sistema de envasamento (100), em um eixo Y;
[0033] A figura 16 representa uma vista em perspectiva posterior ampliada de uma parte do veículo (102) e sistema de envasamento (100) com partes do sistema removidas para ilustrar o mecanismo de inclinação e a maneira na qual os botijões de gás (3) são posicionados no sistema e envazados;
[0034] A figura 17 representa um diagrama esquemático de um circuito de controle pressurizado para a operação do sistema de envasamento (100) da presente invenção; e
[0035] A figura 18 representa um diagrama de fluxo que representa um método preferido de operação do sistema de envasamento (100).
Descrição detalhada da invenção
[0036] Como ilustrado nos desenhos em anexo, a presente invenção refere-se a um sistema (1) de envasamento de botijões de gás (3) portáteis, tanques e outros recipientes. O sistema (1) pode ser instalado em estabelecimentos de venda a varejo (vide figura 6), ou em veículos (vide figuras 5, 7 e 11). A presente invenção pode ser utilizada para qualquer operação de envasamento onde um consumidor traz um botijão (3) ou tanque, vazio ou parcialmente cheio, até uma estação de envasamento, como uma estação estacionária em um estabelecimento de varejo, ou uma estação de envasamento móvel instalada sobre um veículo, tal como um caminhão bobtail, van, motocicleta com sidecar, e assim por diante.
[0037] O fluido a ser envazado no botijão (3) ou outro recipiente pode incluir, mas não está limitado a, gás propano líquido, gás metano, gás butano, gás natural, GLP, e outros gases liquefeitos ou combinações dos mesmos, ou outros fluidos que podem ser utilizados para suprir as necessidades de energia do usuário final. Será compreendido que os termos “fluido” e “gás” como utilizados no presente documento podem se referir a um estado líquido e/ou um estado gasoso do produto a ser dispensado no botijão (3) ou outro recipiente. Será também compreendido que o botijão (3) como descrito no presente documento está, preferivelmente, na forma de um equipamento sob pressão de modo que o fluido recebido no botijão (3) está pressurizado para manter tanto o estado líquido quanto o estado gasoso para fornecer combustível de uma maneira bem conhecida a um eletrodoméstico, como fogões, aquecedores de água, geladeiras, secadoras de roupas, e assim por diante.
[0038] Será compreendido que a presente invenção pode ser utilizada para envasar botijões (3) ou recipientes despressurizados, enquanto isola o usuário final do recipiente e dos conteúdos sendo transferidos para o botijão (3) ou recipiente, mas permitindo que o usuário final pré-selecione uma quantidade de fluido a ser transferida ao recipiente.
[0039] O sistema (1) compreende, preferivelmente, um reservatório de gás (2) para envasar botijões de gás (3), e pelo menos um compartimento (4) equipado com um berço (13), definido de maneira não limitante como um rebaixo, na base do compartimento (4) para acomodar os botijões de gás (3). O berço (13) é, preferivelmente, apoiado sobre um sistema de medição de peso (12), disposto sobre a base do compartimento (4), o qual é fechado por uma porta (6). Cada compartimento (4) compreende um suporte (10) de um acoplador retrátil (9) e uma mangueira de gás (15), a qual conecta o reservatório (2) ao acoplador (9). Referido acoplador retrátil (9) pode ser acoplado a uma válvula de envasamento (7) com uma válvula de segurança já incorporada nos botijões (3) a serem envasados. Uma válvula de segurança adequada inclui, preferivelmente, um conjunto da válvula de retenção ou semelhante que permite que o fluido saia do reservatório (2) para entrar no botijão de gás (3) quando o acoplador retrátil (9) está acoplado a válvula de envasamento (7), porém evita que o gás escape do botijão (3) quando o acoplador retrátil (9) é dissociado da válvula de envasamento (7).
[0040] Uma válvula de envasamento adequada com válvula de segurança está descrita no pedido de patente brasileiro, de número PI0703145-9, publicado em 19 de maio de 2009, incluindo aperfeiçoamentos que foram objeto de outro pedido de patente de certificado de adição, de número C10703145-9, publicado em 01 de janeiro de 2011, cujos documentos foram citados ao presente relatório por referência.
[0041] A válvula de segurança da válvula de envasamento (7) também está, preferivelmente, associada a um mecanismo de controle de sobrecarga (não ilustrado), disposto internamente ao botijão (3) para travar a válvula de segurança e interromper a entrada de gás no botijão (3) quando o conteúdo interno do botijão (3) alcançar um nível de volume ou de pressão pré-determinados. Dita válvula de envasamento (7) do botijão (3) permite tanto seu acoplamento a um acoplador retrátil (9) para envasar o botijão (3) com fluido, como também o acoplamento a um eletrodoméstico externo como um fogão a gás, geladeira, aquecedor de água e assim por diante (não ilustrados). Dito acoplador retrátil (9) pode incluir qualquer dispositivo adequado para ser acoplado a válvula de envasamento (7) do botijão de gás (3).
[0042] Embora o compartimento (4) esteja mostrado com paredes sólidas e uma porta sólida, será compreendido que o compartimento (4) não está limitado a tal, podendo estar na forma de uma gaiola ou outra configuração sem fugir do escopo de proteção da invenção, contanto que o compartimento (4) seja capaz de impedir o acesso ao botijão (3) e outros componentes dentro do compartimento (4) durante o procedimento de envasamento.
[0043] Preferivelmente, um primeiro sensor de pressão (não ilustrado) está localizado entre a saída do reservatório (2) e o acoplador (9) para monitorar a pressão do sistema (1). Especificamente, o sensor de pressão (não ilustrado) está, preferivelmente, localizado no acoplador (9), para monitorar a pressão interna do botijão (3). Desta maneira, quando a pressão interna do botijão (3) ultrapassar um valor máximo da sua capacidade, o envasamento do botijão (3) pode ser interrompido. No caso do botijão (3) atingir sua capacidade de carga máxima, o mecanismo de controle de sobrecarga (não ilustrado) trava automaticamente a válvula de segurança da válvula de envasamento (7). Assim que a válvula de segurança estiver travada, a pressão do gás do sistema de envasamento (1) aumentará e será detectada pelo sensor de pressão, interrompendo a operação de envasamento do botijão (3).
[0044] A transferência do fluido do reservatório (2) para o botijão (3) pode ser realizada por qualquer dispositivo do estado anterior da técnica, como bombas, dispositivos de dosagem, e assim por diante.
[0045] Opcionalmente, o referido berço (13) é incorporado a uma caixa (40), fixada ao compartimento (4), que pode ser utilizada para sustentar o suporte (10) na sua superfície superior. O suporte (10) está, preferivelmente, localizado em uma posição central em relação ao berço (13), de modo a permitir o alinhamento preciso entre o acoplador (9) e a válvula de envasamento (7) do botijão (3). Desta maneira, o botijão (3) é apoiado sobre o berço (13) da caixa (40) que, por sua vez, está localizada sobre o sistema de medição (12), enquanto que o acoplador (9) está precisamente acoplado a válvula de envasamento (7).
[0046] Será compreendido que a caixa (40) pode ser eliminada, enquanto que uma prateleira (não ilustrada) ou outra estrutura de suporte pode ser conectada ao compartimento (4) para sustentar o suporte (10) sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[0047] Preferivelmente, o sistema de medição (12) é configurado por uma balança equipada com um ou mais sensores, tais como células de carga, para monitorar e controlar o peso do botijão de gás (3) durante a operação de envasamento. Porém, será compreendido que o sistema de medição (12) pode compreender outros dispositivos bem conhecidos para a monitoração e controle do peso do botijão de gás (3).
[0048] O sistema (1) também compreende uma válvula de contra fluxo ou válvula de retenção (não ilustrada) a qual é, preferivelmente, disposta na linha de abastecimento ou mangueira (15), a qual é conectada ao reservatório (2), para evitar o retorno do fluido do botijão (3) para o reservatório (2), caso a pressão dentro do botijão (3) seja maior do que a pressão dentro do reservatório (2).
[0049] O sistema (1) também compreende um painel de controle (5) com uma unidade de gerenciamento e processamento acoplada que, por meio de um programa de computador embarcado, gerencia a operação do sistema (1). O programa de computador gerencia as diversas funções do sistema (1) tais como: o movimento de acoplamento/desacoplamento do acoplador (9) na válvula de envasamento (7), o recebimento das informações da medição do peso do botijão (3) localizado no berço (13) do compartimento (4), tanto antes como depois do envasamento; a permissão ao usuário final para pré-selecionar uma quantidade de gás a ser envazado, e a notificação quando o limite de pressão ou limite de peso do gás no botijão (3) forem atingidos, e a monitoração da data de validade do botijão (3). A unidade de gerenciamento e processamento é, preferencialmente, configurado por um microprocessador ou semelhante para executar as diversas funções descritas.
[0050] O sistema de medição (12) é utilizado para verificar o peso do botijão (3) além da quantidade de gás transferido para envazar o botijão (3) ou a quantidade pré-definida pelo usuário, de acordo com um valor de pagamento pré-selecionado. Desta maneira, o sistema de medição (12) comunica-se com o programa embarcado na unidade de gerenciamento e processamento, relatando quando a quantidade de gás pré-determinada foi envasada, ou quando um peso máximo pré-determinado do botijão (3) cheio foi atingido, por meio da medição do peso do botijão (3), mais o peso do gás envasado, concluindo, portanto, o envasamento.
[0051] Preferivelmente, o sistema (1) também compreende um dispositivo de leitura (não ilustrado), que identifica e interpreta as informações especificadas pelo fabricante, tais como a data de validade (vencimento) do botijão (3). Outras informações podem incluir, mas não estão limitadas a, especificações do governo, número de série do botijão (3), o nome do distribuidor ou fornecedor, além de outras informações importantes ao distribuidor ou condição do botijão (3). Por exemplo, as informações relacionadas ao número de vezes em que o botijão (3) foi envazado, tensões indesejáveis que possam ser detectadas na parede do botijão (3) e/ou emendas por sensores adicionais (não ilustrados).
[0052] Caso as informações desejadas sejam meramente estáticas, isto é, somente informações relacionadas à data de vencimento, especificações, número de série e assim por diante, então o microship pode ser do tipo que é utilizado apenas para leitura, o qual é pré-programado na fábrica durante a fabricação do botijão (3). Se, no entanto, as informações desejadas forem dinâmicas, isto é, número de envasamentos, tensões no botijão e assim por diante, então o microship ou semelhante pode compreender um dispositivo reutilizável que pode, dinamicamente, receber e registrar informações. Um chip adequado pode incluir tecnologia de identificação de rádio frequência (RFID), dispositivos de memória programáveis de leitura, e assim por diante.
[0053] Alternativamente, as informações estáticas podem ser armazenadas como um código de barras unidimensional ou bidimensional para a leitura por leitor ótico durante a operação de envasamento. É previsto que qualquer outro dispositivo que assegure a leitura da data de validade do botijão (3) e outras informações pode ser utilizado. Caso a data de validade seja atingida, o programa de computador informa a unidade de gerenciamento e processamento para cancelar a operação de envasamento.
[0054] O compartimento (4) está fechado por uma porta (6) que está, preferivelmente, equipada com um par de mecanismos de travamento (8), para impedir a abertura da porta (6) durante a operação de envasamento e, portanto, evitar que o botijão (3) seja indevidamente removido. O mecanismo de travamento (8) é, preferencialmente, configurado por um atuador pneumático (figura 17), o qual é ativado na presença de ar pressurizado para travar a porta (6) e é desativado quando o ar pressurizado é removido. Uma mola de retorno (não ilustrada) pode formar parte do atuador pneumático de maneira bem conhecida, de modo que o mecanismo de travamento (8) retorne a uma posição normalmente destravada na ausência de ar pressurizado.
[0055] Será compreendido que o mecanismo de travamento (8) não está limitado a atuadores pneumáticos, mas pode incluir qualquer atuador adequado como atuadores hidráulicos, atuadores solenóides com operação elétrica, mecanismos de travamento motorizado e assim por diante, sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[0056] Os mecanismos de travamento (8) são ativados no momento do fechamento da porta (6) e são destravados na conclusão ou cancelamento da operação de envasamento, conforme comandos provenientes da unidade de gerenciamento e processamento.
[0057] O compartimento (4) também compreende orifícios de ventilação (14) que permitem o escape de gás, caso o mesmo seja descarregado para fora do botijão (3) durante o envasamento, prevenindo, portanto, a coleta e o confinamento de gás dentro do compartimento (4).
[0058] Para facilitar as diversas etapas de envasamento de botijões (3), o presente sistema (1) compreende, preferivelmente, um teclado (5a) e um display digital (50) localizados no painel de controle (5) (figuras 2, 5 e 6). O teclado (5a) é útil para registrar as informações exigidas antes do início do procedimento de envasamento, tais como a quantidade de envasamento, um valor de pagamento desejado, códigos de segurança associados a um cartão de crédito ou transação bancária, informações de identificação, e assim por diante. O display (50) é útil para visualizar as informações relacionadas ao procedimento de envasamento, tais como, mas não limitadas a, os dados iniciais de peso do botijão (3) quando este é colocado pela primeira vez no berço (13), uma quantidade de envasamento selecionada, uma indicação de que o procedimento de envasamento foi concluído, uma indicação de que o limite de pressão foi atingido; uma indicação de que o peso máximo foi atingido, uma indicação de que o procedimento de envasamento foi cancelado, e assim por diante. O display (50) está, preferivelmente, localizado acima do compartimento (4).
[0059] Como mostrado na figura 5, um display (50) e um teclado (5a) individual estão associados a cada compartimento (4). Porém, será compreendido que um único teclado (5a) e display (50) podem estar associados a todos os compartimentos (4). O pagamento para a operação de envasamento, incluindo o fluido entregue, pode ser realizado por qualquer meio, tal como cartão de crédito ou débito, dinheiro, vale combustível e assim por diante.
[0060] Preferivelmente, o sistema (1) também compreende um sensor (não ilustrado) para detectar se o acoplador retrátil (9) foi completamente acoplado ou parcialmente acoplado a válvula de envasamento (7) do botijão (3), enviando um sinal para a unidade de gerenciamento e processamento para cancelar a operação de envasamento, no caso de ser detectado um acoplamento parcial ou um não acoplamento. O sensor pode ser um sensor ótico, um sensor de efeito de campo magnético, um interruptor limite, ou outro dispositivo para detectar a posição relativa entre o acoplador retrátil (9) e a válvula de envasamento (7).
[0061] Com referência às figuras de 7 à 11, a presente invenção apresenta também um dispositivo de dosagem de gás associado ao sistema (1) para envasar um botijão de gás (3) ou outro recipiente para a entrega de uma determinada quantidade de fluido para o botijão (3), sendo tal dispositivo de dosagem formado por uma construção simples, a qual funciona de maneira semelhante a uma seringa, cujo corpo está equipado com uma entrada e uma saída de gás, com o seu êmbolo sendo movido entre uma posição retraída e uma posição estendida ao longo do corpo, permitindo que o corpo seja preenchido com gás no momento do movimento do êmbolo em direção à posição retraída, e possa expelir gás no botijão de gás (3) quando o êmbolo se move em direção à posição estendida no corpo.
[0062] O presente sistema (1) e dispositivo de dosagem também compreende uma unidade de gerenciamento e processamento, além de sensores de temperatura que, integrados em um programa de computador, calculam com exatidão o volume de gás de acordo com as informações recebidas dos sensores de temperatura. O programa calcula a massa ou peso do gás, de acordo com o seu volume e temperatura, determinando até que ponto o êmbolo deve ser movimentado. A posição desse êmbolo é medida por um sensor de posição, de modo que a quantidade desejada de gás entre no dispositivo de dosagem para ser, então, entregue ao botijão (3) quando o êmbolo é movido para frente, em direção à posição estendida.
[0063] Em uma configuração particular da presente invenção, o presente sistema (1) compreende, preferivelmente, um dispositivo de dosagem de gás (D) para injetar gás no botijão (3). O dispositivo de dosagem (D) é, preferivelmente, conectado à mangueira (15) da saída de gás do reservatório (2), para injetar gás no botijão (3) por meio do acoplador (9).
[0064] O dispositivo de dosagem (D) possui, preferivelmente, uma forma semelhante a uma seringa e está equipado com um corpo oco (D2), um êmbolo (D3) inserido no corpo (D2), sendo dito êmbolo (D3) móvel ao longo do corpo entre as posições retraída e estendida. O corpo (D2) está equipado com uma entrada de gás (D4) e uma saída de gás (D5), de modo que, no momento do movimento do êmbolo (D3) na direção oposta à entrada (D4) do corpo (D2), em direção à posição retraída, uma câmara interna (D6) é formada e preenchida com o gás passa pela entrada (D4). Esta câmara (D6) é esvaziada no momento do movimento do êmbolo (D3) na direção da entrada (D4) do corpo (D2), em direção à posição estendida, para expelir o gás através da saída (D5).
[0065] O dispositivo de dosagem (D) compreende, preferivelmente, sensores de temperatura (não ilustrados), dispostos no corpo (D2) e/ou na mangueira (15), e um sensor de posição (D1) associado ao êmbolo (D3). Os sensores de temperatura e o sensor de posição (D1) estão em comunicação com o programa embarcado na unidade de gerenciamento e processamento do painel (5) do sistema (1), que recebe e processa as informações dos sensores mencionados.
[0066] Já que muitos fluidos, como o gás GLP, sofrem variações volumétricas devido à influência da temperatura, os sensores de temperatura permitem que a unidade de gerenciamento e processamento compense as variações de temperatura, calculando uma média das leituras obtidas por meio dos sensores e determinando o avanço proporcional do êmbolo (D3), para definir com precisão a quantidade de gás a ser envazada, com o movimento do êmbolo (D3) sendo monitorado pelo sensor de posição (D1).
[0067] O corpo (D2) é internamente dividido em duas câmaras (D6, D7) pelo êmbolo (D3), sendo que a primeira câmara (D6) é um reservatório de gás temporário que supre o botijão (3), enquanto que a segunda câmara (D7) é utilizada para auxiliar no movimento do êmbolo (D3) ao injetar fluidos através da sua abertura (D11), provocando o avanço do êmbolo (D3) em direção à posição estendida na câmara (D6). A entrada de gás (D4) está conectada ao reservatório (2) via uma mangueira (D10), enquanto que a saída (D5) está conectada à mangueira (15) que direciona o gás para o botijão (3) (ver figuras 7 e 11).
[0068] Também preferivelmente, o dispositivo de dosagem (D) compreende duas válvulas anti-retorno ou válvulas de retenção (D8, D9), as quais estão instaladas na entrada (D4) e na saída (D5) de gás, respectivamente. A válvula (D8) permite a passagem de gás do reservatório (2) para a câmara (D6), no momento do movimento do êmbolo (D3) do corpo (D2) na direção oposta da entrada (D4) do corpo (D2), porém impede a passagem na direção oposta, enquanto que a válvula (D9) permite a saída do gás da câmara (D6), porém impede a sua passagem na direção oposta quando o êmbolo (D3) é deslocado para a direção da entrada (D4) do corpo (D2), para o envasamento do botijão (3).
[0069] O êmbolo (D3) pode ser movimentado por qualquer meio conhecido, por exemplo, por uma bomba hidráulica (não ilustrada) que injeta e/ou retira fluido por meio da abertura (D11) da câmara (D7) do corpo (D2), oposta à câmara (D6) em relação ao êmbolo (D3). Desta maneira, ao injetar fluido na câmara (D7), o êmbolo (D3) empurra o gás da câmara (D6), expelindo-o para fora do corpo (D2) através da saída (D5).
[0070] Após a retirada do fluido hidráulico, sob pressão ou não, ou cessando sua injeção, o êmbolo (D3) é retirado, devido à pressão do gás contido na câmara (D6) e também devido à pressão negativa na câmara (D7) com a retirada do fluido. O dispositivo de dosagem (D) também pode incluir uma mola (não ilustrada) disposta na câmara (D6), que empurra o êmbolo (D3) e o força constantemente na direção oposta à entrada (D4), permitindo que a câmara (D6) permaneça cheia de gás, o qual é expelido através da saída (D5), quando a bomba hidráulica (não ilustrada) atua sobre o êmbolo (D3).
[0071] De acordo com um outro exemplo de realização da invenção, o dispositivo de dosagem (D) pode alternativamente conter um atuador (D12) cuja haste (D13) está conectada ao êmbolo (D3), promovendo seu movimento para frente e para trás dentro do corpo (D2). Nesta situação específica, a abertura (D11) da câmara (D7) permite a entrada ou saída de gás, de acordo com o movimento do êmbolo (D3), impedindo a formação de vácuo na câmara (D7). Quando o dispositivo de dosagem (D) é preenchido com gás, a haste (D13) do atuador (D12) retrai, retirando o êmbolo (D3) e permitindo que o gás entre na câmara (D6). O sensor de posição (D1) pode ser instalado no êmbolo (D3) ou na haste (D13) do atuador (D12), ou no corpo (D2).
[0072] O dispositivo de dosagem (D) é conectado com ao reservatório (2) do caminhão de fornecimento de gás (C) que, especificamente, compreende uma parte inferior no formato de um funil (21), de modo a direcionar o gás liquefeito para a entrada (D4) do dispositivo de dosagem (D). Com esta disposição, a mangueira (15) estende-se entre a saída (D5) e o compartimento (4) para a conexão dos botijões de gás (3) por meio do acoplador retrátil (9).
[0073] O dispositivo de dosagem (D) pode ser instalado dentro ou fora do reservatório de gás (2). Quando instalado dentro do reservatório (2) (vide figuras 11 e 11a), como está em um ambiente com gás, a entrada ou saída de gás ocorre através da abertura (D11), evitando o vácuo na câmara (D7). Nesta situação específica, a parte inferior (21) do reservatório (2) está fechada por uma tampa (T), onde o dispositivo de dosagem (D) está apoiado.
[0074] De acordo com um outro exemplo de realização da invenção, quando o dispositivo de dosagem (D) está instalado fora do reservatório (2) (vide figuras 7 e 7A), a mangueira (D10) pode compreender uma bobina (não ilustrada) para auxiliar na estabilização primária da temperatura do gás que entra na câmara (D6).
[0075] Em uso, o gás entra no dispositivo de dosagem (D) através da mangueira (D10), passa através da válvula (D8), procede para a câmara (D6) através da entrada (D4), e neste momento a sua temperatura é medida para o início do processo de envasamento. Depois que uma quantidade de gás por peso é selecionada pelo usuário por meio do painel (5), o êmbolo (D3) é ativado, levando o gás a sair do dispositivo de dosagem (D) através da mangueira (15) que, por sua vez, o direciona para o botijão (3) por meio do acoplador retrátil (9) e da válvula de envasamento (7) do botijão (3).
[0076] Como uma medida de segurança adicional, quando o dispositivo de dosagem (D) é utilizado, o sistema de medição de peso (12) garante que o peso máximo do botijão (3) não seja ultrapassado. Portanto, se ocorrer uma falha no monitoramento da pressão no sistema, ou uma falha do mecanismo de controle de sobrecarga associado à válvula de segurança da válvula de envasamento (7), o sistema de medição de peso (12) identifica o excesso de peso e comunica-o ao sistema de monitoramento para cancelar o envasamento.
[0077] De acordo com o exemplo de aplicação do presente sistema (1) ilustrado na figura 5, três compartimentos (4) estão, preferivelmente, localizados em um caminhão (C) com um único reservatório de gás (2), para permitir que o sistema (1) percorra as áreas residenciais e semelhantes para envazar os botijões (3) diretamente em um local conveniente para o consumidor. Será compreendido que a presente invenção não está limitada a três compartimentos (4) ou a um único reservatório (2), mas pode apresentar mais ou menos compartimentos (4) e mais de um reservatório (2) sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[0078] De acordo com um outro exemplo de realização da invenção, o presente sistema (1) com o compartimento (4), como ilustrado na figura 6, está instalado em uma posição fixa em um estabelecimento de venda a varejo, como um posto de combustíveis, um supermercado, o estacionamento de um shopping center, e assim por diante. Com esta disposição, o compartimento (4) está, preferivelmente, localizado sobre uma estrutura base, especificamente na forma de suportes verticais (41) que mantêm o compartimento (4) elevado acima do solo.
[0079] Preferencialmente, a operação de envasamento é realizada automaticamente e, portanto, a presente invenção inclui um método de envasamento de gás que está compreendido pelas etapas a seguir, como mostrado na figura 12:
[0080] Posicionamento de um botijão (3) no compartimento de envasamento (4) no bloco 51;
[0081] Medição do peso do botijão (3) no bloco 52;
[0082] Fechamento da porta (6) e ativação automática de um ou mais mecanismos de travamento (8) do compartimento (4) no bloco 53;
[0083] Leitura das informações especificadas pelo fabricante relativas à data de validade do botijão (3) no bloco 54;
[0084] Conclusão da operação de envasamento se a data de validade do botijão (3) for detectada no bloco 53;
[0085] Seleção de uma quantidade de gás para ser envazado por meio do painel de controle (5) no bloco 56, se o botijão (3) não atingiu a sua data de validade;
[0086] Acoplamento do acoplador retrátil (9) com a válvula de envasamento (7) do botijão (3) no bloco 57;
[0087] Conclusão da operação de envasamento se o acoplador retrátil (9) e a válvula de envasamento (7) estiverem acoplados de maneira incorreta no bloco 58;
[0088] Transferência da quantidade de gás pré-selecionada escolhida no bloco 56 do reservatório (2) para o botijão (3) no bloco 59;
[0089] Determinação do movimento e pressão do êmbolo (D3) (quando for utilizado o dispositivo de dosagem do tipo êmbolo (D) como descrito anteriormente) no bloco 60;
[0090] Conclusão da operação de envasamento no bloco 62 quando for determinado que o limite de pressão do botijão (3), limite do peso do botijão (3) ou avanço do êmbolo (D3) forem atingidos no bloco 61;
[0091] Desacoplamento do acoplador retrátil (9) da válvula de envasamento (7) do botijão (3);
[0092] Desativação do mecanismo de travamento (8) da porta (6) do compartimento (4); e
[0093] Retirada do botijão (3) do compartimento (4).
[0094] Como indicado na Etapa 1 acima, o botijão (3) está localizado no berço (13) dentro da caixa (40), a qual está localizada sobre o sistema de medição (12), onde o seu peso é medido. O berço (13) mantém a válvula de envasamento (7) do botijão (3) alinhada com o acoplador retrátil (9), permitindo o acoplamento automático do acoplador (9) com a válvula de envasamento (7).
[0095] Na Etapa 3, a porta de segurança (6) do compartimento (4) está fechada para isolar o botijão (3) do usuário ou de outras pessoas durante a operação de envasamento. No momento do fechamento da porta (6), o mecanismo de travamento (8) é ativado. Simultaneamente, o suporte (10) é ativado para, então, mover o acoplador retrátil (9) para uma posição estendida, para se acoplar com a válvula de envasamento (7) do botijão (3). Uma quantidade de gás é, então, selecionada pelo usuário pressionando as teclas apropriadas no teclado (5a) do painel de controle (5).
[0096] Assim que é selecionada, a quantidade de gás é transferida do reservatório (2) para o botijão (3) enquanto o sistema de medição (12) mede a mudança de peso do botijão (3). Esta transferência pode ser realizada com o auxílio de uma bomba hidráulica ou pneumática (não ilustradas) ou com um dispositivo de dosagem (D).
[0097] A pressão interna do botijão (3) é monitorada pelo sensor de pressão (não ilustrado), localizado na mangueira (15) ou no acoplador retrátil (9) para interromper o fluxo de gás ao alcançar o limite de capacidade do botijão (3). Desta maneira, a transferência de gás pode ser interrompida, não apenas quando a quantidade de gás pré-selecionada for alcançada, como também quando a pressão interna do botijão (3) exceder um valor máximo pré-determinado para o botijão (3).
[0098] Quando a quantidade de gás pré-selecionada ou o limite de pressão do botijão (3) é alcançado, o envasamento é concluído, interrompendo o fluxo de gás do reservatório (2) para o botijão (3). Nesta situação, o acoplador retrátil (9) é desacoplado da válvula de envasamento (7) movimentando o suporte (10) da sua posição retraída que, por sua vez, libera o mecanismo de travamento (8) da porta de segurança (6). O display (50) do painel de controle (5) indica o preço final a ser cobrado do consumidor. Como descrito acima, o mecanismo de travamento (8) é, preferivelmente, automatizado e, portanto, preferivelmente equipado com um sensor (não ilustrado) que indica se a porta está fechada ou aberta para impedir ou concluir a operação de envasamento.
[0099] De acordo com um outro exemplo de realização da invenção, parte do sistema (1) pode ser operado manualmente. Neste caso, o acoplamento do acoplador retrátil (9) com a válvula de envasamento (7) do botijão (3) é realizado manualmente pelo operador, antes de fechar o compartimento (4). Depois de fechar o compartimento (4), o gás é liberado do recipiente (2) para o botijão (3), até que seu peso alcance o valor desejado ou seu limite de pressão seja atingido.
[00100] Quando um dispositivo de dosagem (D) é utilizado, o presente método também compreende as etapas a seguir, após o acoplamento do acoplador (9) na válvula de envasamento (7):
[00101] Ativar o dispositivo de dosagem (D) com verificação da temperatura da câmara (D6) e a posição do êmbolo (D3), para envazar o volume total da câmara (D6);
[00102] Calcular a densidade do gás, a quantidade de gás na câmara (D6) por massa, e o movimento necessário do êmbolo (D3), a partir dos valores de temperatura da câmara (D6), a posição inicial do êmbolo (D3) e a quantidade de gás selecionada na Etapa 6 acima;
[00103] Avançar o êmbolo (D3) em direção à posição estendida próxima da saída de gás para a linha de abastecimento ou mangueira (15); e
[00104] Interromper o avanço do êmbolo (D3) se o limite de pressão ou limite de peso do botijão (3) for alcançado, ou se a posição do êmbolo (D3) definida na Etapa B for atingida.
[00105] Nesta situação específica, o dispositivo de dosagem (D) é ativado após o acoplamento do acoplador (9) com a válvula de envasamento (7), quando as leituras da temperatura da câmara (D6) e a posição do êmbolo (D3) são realizadas pelos sensores de temperatura (não ilustrados) e o sensor de posição (D1). Depois de receber estas leituras, o programa da unidade de gerenciamento e processamento do painel (5) do sistema (1) calcula a densidade do gás, a quantidade de gás por massa contido na câmara (D6) e o avanço do êmbolo (D3), para que a quantidade de gás pré-selecionada pelo operador seja envazada no botijão (3).
[00106] Se o valor da massa contida na câmara (D6) for menor do que aquele selecionado para envazar o botijão (3), o êmbolo (D3) é ativado para a entrada de mais gás na citada câmara (D6), promovendo a sua retirada do corpo (D2). Se o valor da massa contida na câmara (D6) for maior do que aquele selecionado para envazar o botijão (3), o movimento do êmbolo (D3) é ativado para envazar o botijão (3). Este movimento do êmbolo (D3) para fornecer o gás para o botijão (3) é interrompido depois que a quantidade selecionada de gás for fornecida para o botijão (3). No caso da pressão no botijão (3) ser ultrapassada, ou o peso escolhido ser atingido, o programa da unidade de gerenciamento e processamento interrompe o movimento do êmbolo (D3), interrompendo também o fornecimento de gás.
[00107] O sistema compacto automatizado de envasamento de gás da presente invenção, como descrito acima e como ilustrado nos desenhos em anexo, representa uma redução considerável no custo de transporte e preservação dos botijões de gás, permitindo, portanto, uma redução no preço final do produto vendido ao consumidor.
[00108] Utilizando os mesmos caminhões que atualmente servem para a troca de botijões de gás, há, vantajosamente, uma redução nos custos associados com a condução do veículo, porque somente o peso do gás no reservatório (2) deve ser transportado ao invés do peso maior do grande número de botijões de gás pré-envasados (3), tornado possível, portanto, uma melhor exploração da sua capacidade de carga.
[00109] O presente sistema pode, adicionalmente ou alternativamente, ser utilizado em caminhões leves, vans, motocicletas com sidecars, etc., o que possibilita o envasamento em locais que são, em geral, de difícil acesso, onde os caminhões normalmente não podem ir. Além do mais, a instalação do presente sistema em estabelecimentos de varejo reduz o número de recipientes pré-envasados que devem ser mantidos em estoque e também economiza o custo do produto, uma vez que os custos de transporte de combustível são substancialmente reduzidos já que o consumidor transporta o botijão de gás para envasamento.
[00110] Com referência às figuras de 13 à 16, é ilustrado um sistema (100) de envasamento de botijões de gás portáteis, tanques e outros recipientes, de acordo com um outro exemplo de realização da invenção. Partes do sistema (100) foram removidas na figura 16 para ilustrar o mecanismo de inclinação e a maneira na qual os botijões de gás (3) são posicionados no sistema e envasados. O sistema (100) é, de alguma maneira, semelhante em construção ao sistema (1) anteriormente descrito e, preferivelmente, inclui um mecanismo de inclinação (101) para conectar, articuladamente, a peça de envasamento (103) do sistema (100) a um veículo motorizado, por meio de um conector multi-articulado (116), de modo que o dito veículo motorizado seja tal como um caminhão bobtail (102) com um grande tanque ou reservatório (104). Embora um tanque ou reservatório (104) esteja apresentado, será compreendido que uma série de reservatórios menores podem ser instalados no caminhão (102) sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[00111] A peça de envasamento (103) gira, preferivelmente, sobre dois eixos mutuamente ortogonais (106) e (108), como mostrado na figura 16, de modo que a peça de envasamento (103) esteja sempre nivelada durante as operações de envasamento quando o veículo está estacionado.
[00112] Como mostrado na figura 13, o veículo (102) está estacionado sobre uma rua inclinada (110) próximo ao meio-fio (112) e calçada (114). Há a possibilidade de que a rua (110) ou outra superfície esteja em declive para baixo em um primeiro ângulo (X) (vide figura 14) e em um segundo ângulo (Y) (vide figura 15), quando o veículo está estacionado e pronto para iniciar a operação de envasamento. O conector multi-articulado (116) permite que a peça de envasamento (3) do sistema (100) permaneça nivelada independentemente do ângulo ou inclinação da superfície. Desta maneira, a medição do peso dos botijões de gás (3) tanto antes quanto depois da operação de envasamento serão mais precisas.
[00113] O conector articulado (116) inclui, preferivelmente, um primeiro rolamento (118) conectado a um segundo rolamento (119) que, por sua vez, é rigidamente conectado a uma estrutura (120) que suporta cada compartimento ou módulo de envasamento (121) que compreende um conjunto de compartimentos (121), o berço (122) em cada compartimento (121), o sistema de medição (124) debaixo do berço (122), o botijão de gás (3) localizado nos compartimentos (121) sobre o berço (122), além de outros componentes como previamente descritos. Um primeiro eixo do rolamento (126) estende-se ao longo do eixo (106) através do primeiro rolamento (118) e está conectado de maneira fixa a um suporte (128) que, por sua vez, está rigidamente instalado ao veículo (102) para permitir o movimento de inclinação do sistema (100) sobre o primeiro eixo (106). De maneira semelhante, um segundo eixo do rolamento (130) estende-se ao longo do eixo (108) através do segundo rolamento (119) para permitir o movimento de inclinação do sistema (100) sobre o segundo eixo (108).
[00114] Como no exemplo de realização anterior, cada compartimento (121) está, preferivelmente, fechado por um painel superior (132), que se estende sobre os compartimentos (121), e uma porta (134) que fecha cada compartimento (121) e permite o acesso ao mesmo para introduzir ou remover um botijão de gás (3).
[00115] Um par de mecanismos de travamento (8), como anteriormente descrito é, preferivelmente, associado a cada porta (134) para travá-la automaticamente durante uma operação de envasamento, e automaticamente destravar a porta (134) quando a operação de envasamento for concluída. Embora estejam apresentados três compartimentos (121), mais ou menos compartimentos (121) podem ser proporcionados sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[00116] Uma estrutura de contenção (não ilustrada), de maneira opcional, poderá ser utilizada para impedir o movimento do sistema (100) sobre os eixos (106) e (108) durante o movimento do veículo (102). É previsto que um sensor de inclinação de duplo-eixo (não ilustrado), ou semelhante, pode ser providenciado para determinar se a peça de envasamento (103) está em um nível aceitável dentro de uma pequena janela de inclinação aceitável sobre os eixos (106, 108), antes que a operação de envasamento seja permitida, incluindo o destravamento das portas (134).
[00117] Com referência à figura 17, é ilustrado um diagrama de um sistema de controle (140) para garantir operações de envasamento seguras. O sistema de controle (140) é mostrado para dois compartimentos de envasamento (121) a fim de facilitar a sua descrição. Será compreendido que o sistema de controle (140) pode estar compreendido por apenas um compartimento de envasamento (121) ou por mais de dois compartimentos de envasamento (121) sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[00118] O sistema de controle (140) é, preferivelmente, configurado por um sistema pneumático e, portanto, será descrito neste contexto. Porém, será compreendido que a presente invenção não está limitada apenas a um sistema pneumático, mas pode incluir ou ser substituído por outros sistemas de controle, tais como solenóides elétricas que não exigem ar pressurizado, ou uma combinação de controles elétricos e pneumáticos.
[00119] O sistema de controle (140) inclui uma válvula (142), a qual pode ser elétrica ou pneumaticamente operada para oscilar entre os estados fechado e aberto para, consequentemente, controlar a distribuição de ar pressurizado de um compressor de ar (não ilustrado), tanque de ar (não ilustrado) ou outra fonte de ar pressurizado. Quando a válvula (142) está no estado aberto, o ar pressurizado está livre para circular para quatro módulos de controle diferentes (144, 146, 148 e 150) via um módulo de manutenção de ar (151) que, preferivelmente, inclui um ou mais filtros de ar (153), um secador (155) e um regulador de pressão (157).
[00120] Como mostrado, o primeiro módulo de controle (144) inclui, preferivelmente, um sistema de pulverização (152) e uma válvula pulverizadora (154) para cada compartimento de envasamento (121), para fazer funcionar uma bomba (não ilustrada) ou dispositivo de dosagem (D) quando a válvula pulverizadora (154) estiver em um estado aberto, para fornecer fluido para o botijão (3).
[00121] O segundo módulo de controle (146) é, preferivelmente, configurado por um controlador de fechadura que inclui um par de mecanismos de travamento (8), como previamente descrito, e uma válvula de travamento (156) para ativar o mecanismo de travamento (8), quando a válvula de travamento (156) estiver aberta. Cada mecanismo de travamento (8) inclui, preferivelmente, uma carcaça do botijão de ar (158), uma cabeça do êmbolo (160) localizado no botijão (158), uma haste do êmbolo (162) que se estende da cabeça do êmbolo (160) e para fora do botijão (158), e uma mola de retorno (165) para retornar automaticamente a cabeça do êmbolo (160) e sua haste (162) para um estado retraído, quando a pressão de ar é retirada. Durante a operação, quando a válvula de travamento (156) está aberta, o ar sob pressão atuará contra a cabeça do êmbolo (160) para forçar a haste (162) para a posição estendida, para fora da carcaça do botijão (158) para engatar na estrutura de travamento (164), como ilustrado pela figura 16, para, consequentemente, travar a porta (134) na posição fechada.
[00122] O terceiro módulo de controle (148) compreende, preferivelmente, um par de sensores da porta (166) para cada compartimento de envasamento (121) que estão fluidamente conectados a uma válvula pneumática (168) que, por sua vez, está conectada a um interruptor (170). Os sensores da porta (166), preferivelmente, são caracterizados por cada um possuir a forma de uma válvula de sensor pneumático com um rolo (172) localizado na extremidade de um eixo do êmbolo (174). A válvula do sensor possui construção semelhante ao mecanismo de travamento (8). Quando a porta (134) está em uma posição adequadamente fechada, os rolos (172) estarão em contato com uma parte da porta para mover a válvula do sensor em uma posição retraída, levando o ar pressurizado a mover a válvula (168) até uma posição determinada para ativar o interruptor (170), o qual é detectado pela unidade de gerenciamento e processamento descrita anteriormente, possibilitando o início da operação de envasamento em um compartimento de envasamento (121) específico, associado à porta (134) detectada.
[00123] O quarto módulo de controle (150), preferivelmente, compreende um equipamento pneumático (152) que pode ser necessário para a operação do sistema (100). Tal equipamento pode incluir, mas não está limitado a, freios a ar, bombas, travas, outros mecanismos de segurança e sensores, e assim por diante. Cada válvula (142, 154, 156 e 166) inclui, preferivelmente, um silenciador pneumático (171) para liberar a pressão de ar quando necessário.
[00124] Com referência à figura 18, é ilustrado um diagrama de bloco de um método ou procedimento exemplar preferido (180) para envasamento de um ou mais botijões (3) a partir de um veículo (102) (vide figura 13). No bloco 182, antes do início da operação de envasamento, o veículo (102) é dotado de um reservatório (104) e está estacionado. Com o motor em funcionamento, o freio de estacionamento está acionado e a bomba de fluido ou dispositivo de dosagem está livre para funcionar. Dessa forma, o método de envasamento ocorre de acordo com as seguintes etapas: a) determinar o ângulo de inclinação de um ou de cada compartimento (121); b) concluir o método se o ângulo de inclinação for maior do que ou igual a um ângulo pré-determinado; c) permitir o acesso ao compartimento se o ângulo de inclinação for menor do que um ângulo pré-determinado; d) posicionar o botijão de gás (3) no compartimento (121); e) detectar a posição fechada da porta (134) do compartimento (121); f) acionar o travamento automático da porta (134) do compartimento para impedir o acesso por um usuário; g) programar a quantidade pré-selecionada de fluido para ser transferida do reservatório (104) para o botijão de gás (3); h) movimentar o acoplador retrátil (9) em direção à válvula de envasamento (7) no botijão de gás (3) para conectar, assim, o acoplador (9) à válvula de envasamento (7); i) determinar a ocorrência de uma conexão adequada entre o acoplador (9) e a válvula de envasamento (7); j) direcionar o fluido do reservatório (104) para o botijão de gás (3) por meio da linha de abastecimento (15); k) interromper o fluxo de fluido do reservatório (104) quando constatar-se que a quantidade pré-determinada de fluido foi transferida; l) retrair o acoplador (9) da válvula de envasamento (7); e m) destravar a porta (134) do compartimento (121) para permitir o acesso por um usuário para retirar o botijão de gás (3) do compartimento (121).
[00125] No bloco 184, se for utilizada uma bomba ao invés do dispositivo de dosagem descrito anteriormente, o eixo da tomada de força (PTO) do veículo está engrenado para acionar a bomba. Ao mesmo tempo, o freio de estacionamento do veículo, que foi previamente acionado, está travado. Desta maneira, o freio de estacionamento não pode ser liberado em qualquer momento durante o procedimento de envasamento. Esta etapa garante que, enquanto o operador estiver ocupado com o procedimento de envasamento e os consumidores, o risco de alguém entrar na cabine para soltar os freios ou sair conduzindo o veículo está eliminado. Neste ponto, os módulos (121) e os seus diversos componentes, incluindo a peça de envasamento (103), estão livres ou desbloqueados.
[00126] No bloco 186, se tiver sido determinado que a inclinação da peça de envasamento (103) sobre um ou sobre os dois eixos (106, 108) for maior do que um ângulo ou número de graus pré-determinado, os módulos serão automaticamente travados para impedir o acesso e a operação do sistema. Se, no entanto, a peça de envasamento (103) estiver dentro dos limites de inclinação aceitáveis, então os mecanismos de travamento (8) serão automaticamente desbloqueados para permitir a abertura das portas (134) e o acesso aos compartimentos (121).
[00127] De acordo com um exemplo de realização da invenção, a inclinação máxima permitida é de aproximadamente cinco graus. Porém, será compreendido que a inclinação máxima permitida pode ser maior ou menor, sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[00128] No bloco 188, depois de ter sido detectado que o botijão (3) foi adequadamente carregado no compartimento (121) e que a porta (134) foi adequadamente fechada, os mecanismos de travamento (8) serão ativados para impedir a abertura da porta (134).
[00129] No bloco 190, um leitor associado à unidade de gerenciamento e processamento lê as informações do botijão (3) e determina se a data de validade do botijão (3) foi ou não alcançada. Se não foi, o botijão (3) é validado e o processo de envasamento continua. Porém, se a data de validade tiver sido atingida, o botijão (3) é invalidado, o processo de envasamento é interrompido e a porta (134) é destravada para retirar o botijão (3).
[00130] No bloco 192, um sensor de pré-pressão está associado a um acoplador retrátil (9), ou linha de abastecimento (15), sendo que esse sensor se aproxima da ponta da válvula e detecta se ocorreu ou está ocorrendo dano ou vazamento na válvula de envasamento (7) do botijão (3). Se o sensor de pré-pressão detectar uma pressão estável, a operação de envasamento continua. Se, no entanto, o sensor de pré-pressão detectar uma queda de pressão, então é determinada a existência de uma condição potencialmente insegura, e a operação de envasamento é interrompida e a porta (134) é destravada. Um sensor de vazamento de gás também pode ser utilizado para detectar o escape de gás enquanto o botijão (3) está sendo envasado, para interromper a operação.
[00131] No bloco 194, um sensor de oscilação de pressão detecta quando o aumento de pressão do botijão (3) ou da linha de abastecimento (15) alcança ou ultrapassa um valor ou porcentagem pré- determinada, sendo este um indicativo de que o botijão (3) está cheio, interrompendo a circulação de fluido para o botijão (3), destravando a porta (134) e ativando uma impressora (não ilustrada) para imprimir as informações relacionadas ao procedimento, que podem incluir o volume total de fluido transferido, custo total do fluido, quaisquer mensagens de erro, confirmação do pagamento, e assim por diante.
[00132] No bloco 196, o peso do botijão (3) é monitorado durante a transferência de fluido. Se for determinado que o peso total do botijão (3) é igual a ou maior do que um valor pré-determinado, a circulação de fluido para o botijão (3) é interrompida, um alarme sonoro é, preferivelmente, gerado e a porta (134) é destravada para que o botijão (3) envasado seja retirado.
[00133] No bloco 198, quando houver sido determinado que o botijão (3) foi envasado na sua capacidade máxima, ou até uma quantidade pré-selecionada, os alarmes sonoro e visual são ativados, a porta (134) é destravada e a impressora é ativada para imprimir as informações como descrito anteriormente.
[00134] No bloco 200, é determinado se um interruptor de emergência (não ilustrado) foi ou não ativado. Se houver sido ativado, todas as operações anteriores são imediatamente concluídas e a fonte de energia para o sistema (100) é cortada para impedir o risco de incêndio no caso de um vazamento. Preferivelmente, pelo menos três botões de emergência (não ilustrados) são providenciados no veículo (102), para fácil acesso pelo usuário ou consumidor, sendo dispostos um de cada lado do veículo (102) entre a cabine do veículo e o reservatório (104), e outro na parte traseira do veículo (102). Será compreendido que mais ou menos botões de emergência podem ser providenciados sem fugir do escopo de proteção da invenção.
[00135] Será compreendido que o termo “preferivelmente” como utilizado no decorrer da especificação se refere a um ou mais exemplos de realização da invenção e, consequentemente, não deve ser interpretado em qualquer sentido limitante.
[00136] Será também compreendido que o termo “conectar” e os seus derivados se referem a duas ou mais peças capazes de serem fixadas, direta ou indiretamente, por meio de um ou mais membros intermediários. Além disso, termos de orientação e/ou posição, como podem ser utilizados no decorrer da especificação, denotam orientações e/ou posições relativas ao invés de absolutas.
[00137] Deve ser levado em consideração por especialistas na área que podem ser realizadas alterações aos exemplos de realização descritos acima sem se desviar do conceito inventivo geral dos mesmos. É compreendido, consequentemente, que esta invenção não está limitada aos exemplos de realização específicos aqui descritos, mas tem como objetivo abranger as modificações dentro do escopo de proteção da mesma, como definido nas reivindicações em anexo.

Claims (19)

1. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS contendo uma quantidade de fluido pré-selecionada para abastecimento das demandas de energia de um usuário, sendo que o sistema (100) é configurado por um veículo (102) dotado de um reservatório (104) de fornecimento de um volume de fluido; o sistema (100) compreende um compartimento (121) de recepção de um botijão de gás (3) e uma linha de abastecimento (15) que se estende entre o reservatório (104) e um compartimento (121) de entrega do fluido pressurizado para o botijão de gás (3), caracterizado pelo fato de que: um acoplador retrátil (9) está conectado à linha de abastecimento (15) e localizado no compartimento (121) sendo assim, automaticamente móvel em direção a uma válvula de envasamento (7) no botijão de gás (3) durante a operação de envasamento para conectar-se com a válvula de envasamento (7) e fornecer uma quantidade de fluido sob pressão ao botijão de gás (3) proveniente do reservatório (104); um primeiro sensor está posicionado para detectar a quantidade de fluido pré-selecionada que foi entregue para o botijão de gás (3); e um processador está operacionalmente associado ao painel de controle (5), ao primeiro sensor e ao acoplador retrátil (9) para interromper automaticamente a operação de envasamento e afastar o acoplador (9) da válvula (7) de envasamento quando o primeiro sensor detecta que a quantidade de fluido pré-selecionada foi entregue para o botijão de gás (3).
2. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do compartimento (121) ser disposto no veículo (102) para um movimento de inclinação sobre um primeiro eixo e um segundo eixo mutuamente perpendicular ao primeiro eixo em relação ao veículo (102), de modo que o compartimento (121) assume uma orientação nivelada quando o veículo estiver situado sobre uma superfície inclinada.
3. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que: o compartimento (121) é fechado e tem uma porta (134) com um mecanismo de travamento (8) de modo que o compartimento (121) está acessível somente por um usuário antes e depois da operação de envasamento para carregar ou descarregar o botijão de gás (3); um painel de controle (5) compreende uma interface de usuário para selecionar uma quantidade de fluido pressurizado para ser entregue ao botijão de gás (3).
4. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sensor de inclinação é fornecido para detectar um ângulo pivô do compartimento (121), sendo que o processador está operacionalmente associado ao sensor de inclinação para concluir a operação de envasamento quando o ângulo pivô ultrapassar um valor pré-determinado.
5. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor determina pelo menos um limite de pressão e ou limite de peso para o botijão de gás (3).
6. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o processador é operável para interromper a operação de envasamento antes da entrega da quantidade pré-selecionada de fluido ser concluída, quando o primeiro sensor detecta que foi atingido o limite do botijão de gás (3).
7. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor determina pelo menos um limite de peso e ou limite de volume do botijão de gás (3).
8. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender um segundo sensor para determinar um limite de pressão do botijão de gás (3).
9. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS , de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o processador é operável para interromper a operação de envasamento antes da entrega da quantidade pré-selecionada de fluido ser concluída quando pelo menos um dentre o primeiro e o segundo sensores detecta que pelo menos um dentre o limite de peso, limite de volume e limite de pressão do botijão de gás (3) foi atingido.
10. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro sensor compreende uma célula de carga para detectar o peso do botijão de gás (3).
11. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender um sensor adicional para determinar uma conexão correta entre o acoplador retrátil (9) e a válvula de envasamento (7) no botijão de gás (3), sendo o processador operável para cancelar a operação de envasamento e retrair o acoplador (9) quando ocorre uma conexão incorreta.
12. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor da porta (134) está localizado para monitorar as posições aberta e fechada da porta (134), sendo o processador operável para impedir ou cancelar a operação de envasamento quando pelo menos um sensor da porta (134) detectar uma condição de porta aberta.
13. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um display (50) é interligado ao processador para indicar uma quantidade selecionada de fluido a ser entregue para o botijão de gás (3) e indicar a conclusão da operação de envasamento.
14. SISTEMA COMPACTO AUTOMATIZADO DE ENVASAMENTO DE GÁS , de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um conjunto de compartimentos (121) são fornecidos, sendo que cada compartimento (121) compreende uma porta (134) separada e independentemente operável, um acoplador retrátil (9), um painel de controle (5) e um primeiro sensor conectado de maneira operável a pelo menos um controlador.
15. MÉTODO DE ENVASAMENTO DE GÁS que utiliza um sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas a seguir: a) determinar o ângulo de inclinação de um ou de cada compartimento (121); b) concluir o método de envasamento se o ângulo de inclinação for maior do que ou igual a um ângulo pré-determinado; e c) permitir o acesso ao compartimento (121) se o ângulo de inclinação for menor do que um ângulo pré-determinado.
16. MÉTODO DE ENVASAMENTO DE GÁS que utiliza um sistema de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas a seguir: a) determinar o ângulo de inclinação de um ou de cada compartimento (121); b) concluir o método se o ângulo de inclinação for maior do que ou igual a um ângulo pré-determinado; c) permitir o acesso ao compartimento se o ângulo de inclinação for menor do que um ângulo pré-determinado; d) posicionar o botijão de gás (3) no compartimento (121); e) detectar a posição fechada da porta (134) do compartimento (121); f) acionar o travamento automático da porta (134) do compartimento para impedir o acesso por um usuário; g) programar a quantidade pré-selecionada de fluido para ser transferida do reservatório (104) para o botijão de gás (3); h) movimentar o acoplador retrátil (9) em direção à válvula de envasamento (7) no botijão de gás (3) para conectar, assim, o acoplador (9) à válvula de envasamento (7); i) determinar a ocorrência de uma conexão adequada entre o acoplador (9) e a válvula de envasamento (7); j) direcionar o fluido do reservatório (104) para o botijão de gás (3) por meio da linha de abastecimento (15); k) interromper o fluxo de fluido do reservatório (104) quando constatar-se que a quantidade pré-determinada de fluido foi transferida; l) retrair o acoplador (9) da válvula de envasamento (7); e m) destravar a porta (134) do compartimento (121) para permitir o acesso por um usuário para retirar o botijão de gás (3) do compartimento (121).
17. MÉTODO DE ENVASAMENTO DE GÁS de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende também as etapas a seguir: a) determinar se um freio de emergência do veículo foi acionado; e b) iniciar o travamento do freio de emergência na posição ativada para, deste modo, impedir o movimento do veículo durante o método.
18. MÉTODO DE ENVASAMENTO DE GÁS de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a operação de envasamento é interrompida e a porta (134) do compartimento (121) é destravada antes que uma quantidade de fluido pré-determinada tenha sido transferida para o botijão de gás (3) quando pelo menos uma das condições a seguir tenha ocorrido: 1) um limite de pressão do botijão do gás (3) tenha sido alcançado; 2) um limite de peso do botijão de gás (3) tenha sido alcançado; e 3) a conexão incorreta entre o acoplador retrátil (9) e a válvula de envasamento (7).
19. MÉTODO DE ENVASAMENTO DE GÁS de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a) detectar uma data de vencimento válida do botijão de gás (3) antes de conectar o acoplador (9) à válvula de envasamento (7); b) destravar a porta (134) do compartimento (121) para permitir que o usuário retire o botijão de gás (3) sem transferir o fluido para o botijão de gás (3).
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B25C Requirement related to requested transfer of rights

Owner name: DANNA PARTICIPACOES EIRELI (BR/SC) ; FLAVIO CAMILOTTI (US)

Free format text: A FIM DE ATENDER A TRANSFERENCIA, REQUERIDA ATRAVES DA PETICAO NO 870210052078 DE 10/06/2021, E NECESSARIO APRESENTAR DOCUMENTO QUE COMPROVE QUE O REPRESENTANTE DA CEDENTE TEM PODERES PARA REALIZAR TAL ATO. ALEM DISSO, E PRECISO APRESENTAR A GUIA DE CUMPRIMENTO DE EXIGENCIA.

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: BRAZIL GAS LOGISTICS S/A (BR/SC)