BR112018072546B1 - Dispositivo para soltar produtos frágeis, veículo e método para soltar insetos - Google Patents

Abstract

A invenção refere-se a um dispositivo (10) para soltar produtos frágeis (5) que compreende: - um meio de armazenamento (4) para armazenar os ditos produtos, que compreende um meio de descarga (4a) para descarregar os ditos produtos, - um meio para distribuir os produtos frágeis que compreende pelo menos uma cavidade (1a, 1b) fornecida na superfície de um suporte (2), sendo que o suporte tem capacidade para assumir pelo menos duas posições, uma primeira posição na qual a pelo menos uma cavidade está localizada em frente a e a uma distância do dito meio de descarga e pode ser preenchida com produtos frágeis, e uma segunda posição na qual a dita cavidade é separada do dito meio de descarga e pode ser esvaziada, sendo que o dito dispositivo compreende adicionalmente um meio flexível (3) para colocar o meio de descarga com a pelo menos uma cavidade em comunicação, de modo a preencher a dita cavidade com produtos frágeis.

Description

[001] A invenção refere-se a um dispositivo para soltar na atmosfera produtos frágeis tais como insetos sem causar dano aos mesmos e em quantidades controladas. A invenção também se refere a um método para soltura que implanta o dispositivo e um meio de transporte equipado com esse dispositivo.

[002] A soltura de insetos esterilizados por irradiação ou geneticamente modificados em um ambiente natural tem se tornado uma forma importante para combater certas doenças: malária e arbovírus (Chikungunya, Dengue, Zika) com mosquitos, Tripanossomíase africana (doença do sono em seres humanos e Nagana em animais) com a mosca tsé-tsé.

[003] Os insetos soltos têm sido esterilizados por irradiação ou modificados geneticamente para que sua prole não seja viável. Os mesmos entram em competição com insetos naturais e contribuem para sua erradicação. Isso permite evitar a difusão em larga escala de pesticidas. Em outras aplicações, parasitoides são soltos, por exemplo, Trichogrammae. Esses parasitoides se alimentam das larvas de insetos nocivos.

[004] A soltura deve ser realizada em quantidades determinadas com precisão visto que o dispositivo é destinado a soltar produtos dos quais se espera terem um efeito no ambiente, e a soltura deve permitir alcançar um efeito mensurável em uma área predefinida.

[005] Diversos dispositivos para soltar produtos frágeis em um ambiente natural e em quantidades medidas com precisão são conhecidos. Uma das formas consiste em usar uma rosca sem-fim. Esse sistema apresenta a desvantagem de causar dano a uma grande proporção dos produtos frágeis. Dispositivos que usam uma mesa vibratória também são conhecidos. A operação desses dispositivos é prejudicada pela vibração do meio de transporte (aeronave leve) no qual os mesmos são carregados, e, portanto, perde a precisão dos mesmos. Por fim, dispositivos que usam uma correia transportadora também são conhecidos, mas os mesmos não podem ser usados para soltar pequenas quantidades de insetos e os mesmos ferem os insetos (consultar, por exemplo, MXNL05000060).

[006] Para esse fim, a invenção propõe um dispositivo para a soltura de produtos frágeis que compreende: - um meio de armazenamento dos ditos produtos, que compreende um meio de descarga dos ditos produtos, - um meio de distribuição dos produtos frágeis que compreende pelo menos uma cavidade fornecida na superfície de um suporte, em que o suporte é capaz de assumir pelo menos duas posições, uma primeira posição em que a pelo menos uma cavidade é localizada voltada para e a uma distância do dito meio de descarga e pode ser preenchida com produtos frágeis, e uma segunda posição em que a dita cavidade é separada do dito meio de descarga e pode ser esvaziada, sendo que o dito dispositivo compreende adicionalmente um meio flexível para colocar o meio de descarga em comunicação com pelo menos uma cavidade a fim de preencher a dita cavidade com produtos frágeis.

[007] O dispositivo compreende, sobretudo, um meio para armazenar os produtos frágeis a serem soltos, tal como um alimentador, e um meio para distribuir os produtos frágeis. O alimentador convencionalmente compreende um meio de descarga, tal como um estreitamento e um orifício na seção inferior durante operações.

[008] O meio de distribuição compreende um suporte com cavidades na superfície, isto é, cavidades abertas que podem ser preenchidas e, em seguida, esvaziadas. O suporte pode ser animado com um movimento, tal como rotação ou para frente e para trás, como será descrito abaixo, que permite, na primeira posição, apresentar uma cavidade voltada para o orifício do meio de descarga do alimentador e, na segunda posição, mover essa cavidade para longe do alimentador. Na primeira posição, a cavidade é preenchida, por gravidade, com produtos frágeis, e na segunda posição a mesma é esvaziada.

[009] Essa disposição, por si só, permite controlar a soltura de produtos frágeis, uma vez que o volume das cavidades e a frequência em que as mesmas apresentam a si próprias na frente do orifício do alimentador pode ser ajustada pelo usuário.

[010] A dificuldade consiste em, por um lado, evitar a dispersão dos produtos frágeis na primeira posição do suporte, quando os produtos passarem do alimentador para dentro da cavidade, e, por outro lado, evitar danos aos produtos frágeis quando passar da primeira para a segunda posição do suporte.

[011] Para esse fim: - por um lado, o suporte é localizado a uma distância do meio de descarga: isso permite evitar que os produtos frágeis sejam danificados por efeito de corte entre o meio de descarga e os lados da cavidade. - por outro lado, o dispositivo compreende um meio de comunicação flexível para os produtos frágeis que se estende entre o meio de descarga e o suporte; esse meio de comunicação canaliza os produtos frágeis do orifício do alimentador em direção a uma cavidade localizada voltada para o dito orifício.

[012] De acordo com as características da invenção, as quais podem ser tomadas individualmente ou em combinação: - o meio de comunicação pode se estender a partir da periferia do meio de descarga, - o meio de comunicação pode definir um volume que conecta o meio de descarga e o suporte, - o meio de comunicação pode compreender componentes flexíveis fornecidos para assegurar a condução dos produtos quando os mesmos caem em uma cavidade localizada voltada para o meio de descarga; em outra modalidade, o meio de comunicação é simplesmente um tubo flexível, - a extremidade livre dos componentes flexíveis fica em contato com a superfície do suporte, particularmente com a periferia de uma cavidade quando essa cavidade está voltada para o meio de descarga; os meios de comunicação são, portanto, fornecidos para varrer a superfície do suporte conforme a última está em movimento reduzindo, desse modo, o efeito de corte nos produtos frágeis, - os componentes flexíveis são fios, filamentos, pelos ou tiras finas, - o suporte pode ser uma esfera montada rotativamente ou um cilindro montado rotativamente em torno de um eixo geométrico, - a pelo menos uma cavidade pode ser de um formato hemisférico, - o dispositivo pode compreender um meio de ejeção capaz de coletar os produtos que saíram de uma cavidade e guiar os mesmos em direção ao exterior do dispositivo, - o dispositivo pode compreender um invólucro que forma uma barreira térmica, em que o dito invólucro circunda o meio de armazenamento, - o dispositivo pode compreender adicionalmente um meio de controle fornecido particularmente para ajustar a velocidade de movimento do suporte.

[013] A invenção também se refere a um veículo, tal como uma aeronave, que compreende um dispositivo de acordo com a invenção.

[014] A invenção também se refere a um método para soltar insetos com o uso de um dispositivo de acordo com a invenção, que compreende etapas que consistem em: - Preencher o meio de armazenamento com insetos, - Ativar o suporte de modo a soltar os insetos.

[015] O método pode compreender adicionalmente uma etapa anterior que consiste em resfriar o meio de armazenamento, de modo a tornar ou manter os insetos letárgicos.

[016] O mesmo também pode compreender uma etapa anterior que consiste em carregar o dispositivo em um veículo tal como uma aeronave de modo a soltar os insetos em voo.

[017] Vantajosamente, os insetos são esterilizados por irradiação ou modificados geneticamente para que a prole dos mesmos não seja viável.

[018] Modalidades e variantes diferentes são descritas abaixo, como exemplos não limitantes, com referência aos desenhos anexos, em que: - A Figura 1 representa esquematicamente um dispositivo em elevação, - A Figura 2 representa uma vista ampliada da área de captura dos produtos, - As Figuras 3A e 3B representam esquematicamente uma vista em corte transversal de outra modalidade da invenção.

[019] As Figuras 1 e 2 representam um dispositivo 10 para soltar produtos frágeis 5, por exemplo, insetos. O dispositivo 10 é representado na posição de operação do mesmo, as noções de topo e fundo, inferior e superior, doravante serão feitas com referência a essa posição.

[020] Os produtos 5 são armazenados em um alimentador 4 que segue o eixo geométrico vertical Z-Z', na posição de operação, que tem, tal como representado, o formato de um funil e que compreende um meio de descarga 4a na forma de um orifício parcialmente inferior, e uma tampa 4b na porção superior. Esse alimentador 4 é contido em um invólucro 8, vantajosamente um invólucro fornecido para manter uma temperatura de ponto de ajuste, como será explicado em detalhes adicionais abaixo. O orifício 4a abre para a face inferior 8a do invólucro, o que permite que os produtos fluam a partir do alimentador 4 e para fora do invólucro 8.

[021] Um suporte cilíndrico 2 é colocado a uma distância d sob a face inferior 8a do invólucro. Esse cilindro é montado rotativamente em torno de um eixo geométrico A-A' ortogonal ao eixo geométrico Z-Z' do alimentador. O suporte poderia ter um formato diferente de cilíndrico; o mesmo poderia, por exemplo, ser esférico. Dependendo do uso a que se destina, a distância d é entre 1 e 3 cm, embora não seja limitada a isso.

[022] Da face inferior 8a do invólucro e na periferia do orifício 4a, na direção do cilindro 2, se estende um conjunto de componentes flexíveis (por exemplo, fios, filamentos, pelos, tiras finas, embora não limitados aos mesmos) que formam uma escova 3. Os componentes da escova 3 formam uma parede macia que define um volume em que os produtos 5 presentes no alimentador 4 podem cair por gravidade em uma cavidade do suporte 2: esse volume, portanto, coloca a abertura 4a do alimentador em comunicação com a cavidade. O volume pode ser qualquer tipo de formato: cilíndrico, cônico, etc. Essa escova 3 é, portanto, diferente de outras escovas conhecidas, pelo fato de que a mesma é substancialmente “oca” e forma um canal flexível através do qual os produtos podem fluir a partir do orifício 4a do alimentador 4 em direção a uma cavidade 1a, 1b, sem serem dispersos.

[023] Tal como representado, o cilindro 2 compreende duas cavidades 1a, 1b na superfície do mesmo, a cavidade 1b que é oculta pela escova 3. As cavidades 1a, 1b podem ser de qualquer formato, mas, preferencialmente, um formato esférico; para um volume maior, as mesmas podem se estender ao longo de um gerador do cilindro 2. O número de cavidades na superfície do suporte poderia ser diferente de dois.

[024] A escova 3 tem dois propósitos: - Graças ao volume que define, a mesma guia os produtos frágeis 5 do orifício 4a em direção a uma cavidade 1a, 1b quando a cavidade está localizada voltada para o orifício 4a; desse modo, a mesma impede a dispersão dos produtos frágeis entre o alimentador 4 e o suporte 2, - A mesma reduz a tensão de cisalhamento aplicada aos produtos frágeis quando o cilindro 2 gira reduzindo, desse modo, o risco de os ditos produtos frágeis serem danificados.

[025] O comprimento dos componentes da escova 3 é tal que as extremidades livres desses componentes ficam em contato permanente com a superfície do suporte 2 e escovam a dita superfície conforme a mesma gira. Os componentes da escova 3 não são necessariamente todos do mesmo comprimento. As extremidades livres desses componentes formam uma curva que reproduz o formato da interseção do volume definido pela escova 3 e do suporte 2 a fim de garantir uma boa vedação entre a escova 3 e o suporte 2, e, por outro lado, limitar a tensão de atrito nos produtos frágeis. Assim, no caso em que a escova 3 define um volume com um formato cilíndrico com uma base circular: - No caso em que o suporte 2 é um cilindro, as extremidades livres dos componentes da escova 3 formam uma curva à esquerda que é aquela da interseção de ambos os cilindros, e consequentemente os componentes da escova 3 não são todos do mesmo comprimento. - No caso em que o suporte 2 é uma esfera, as extremidades livres dos componentes da escova 3 formam uma curva que é aquela da interseção de um cilindro e uma esfera, isto é, um círculo (até onde o eixo geométrico do cilindro passa através do centro da esfera), em que nesse caso os componentes da escova 3 são todos do mesmo comprimento.

[026] Além disso, a disposição desses componentes é de modo que, quando a abertura 4a está localizada voltada para uma cavidade 1a, 1b, as extremidades livres dos mesmos circundem a periferia da cavidade, de modo a impedir a dispersão de produtos frágeis entre a escova e o suporte 2.

[027] Quando o suporte 2 continua a sua rotação, os produtos 5 que haviam caído em uma cavidade 1a, 1b são varridos pela escova 3 e podem escapar da cavidade. Na Figura 2, o suporte 2 começou a rotação do mesmo e a fração de produtos 5a que caiu na cavidade pode começar a escapar da mesma (seta F).

[028] A Figura 1 representa grupos de tais produtos 5a, coletados em um meio de ejeção 7, que, nesse caso, é conformado semelhante a um funil. O funil compreende um duto de saída 7a que guia os grupos 5a de produtos em direção ao lado de fora do dispositivo 10. Esse meio de ejeção 7 e o duto de saída 7a do mesmo são vantajosos no caso em que o dispositivo é carregado em um meio de transporte, tal como uma aeronave, para assegurar que os produtos passem por uma transição “suave” entre o interior do dispositivo e o lado de fora. A Figura 1 também representa um grupo 5b de tais produtos que saíram do dispositivo 10.

[029] O dispositivo 10, portanto, permite soltar com precisão quantidades medidas de produtos frágeis no ambiente sem causar dano aos mesmos. É compreendido que é fácil ajustar as quantidades medidas mudando-se o formato e/ou o número de cavidades 1a, 1b, bem como a velocidade de rotação do suporte 2. Além disso, essa velocidade de rotação não é necessariamente constante, sendo possível a progressão etapa a etapa.

[030] Os produtos frágeis a serem soltos são, por exemplo, sementes, biocidas, esporos bacterianos (tal como esporulação como cristal de proteína tóxica para os insetos de, por exemplo, Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) e Bacillus sphaericus (Bs)), mas o dispositivo é usado vantajosamente para soltar, de uma maneira precisamente calibrada, insetos que foram esterilizados por irradiação ou modificados geneticamente para combater certas doenças tais como malária e arbovírus ou Tripanossomíase africana transmitida por glossina (mosca tsé-tsé). Os insetos soltos começam a competir com insetos “naturais”, mas não produzem prole. Os mesmos também podem ser parasitoides.

[031] Nesse caso, é útil que os insetos sejam mantidos em uma temperatura relativamente baixa, de entre 8 °C e 10 °C, e, portanto, letárgicos, dentro do alimentador 4. Nesse caso, o invólucro 8 forma uma barreira térmica e o dispositivo 10 compreende um meio para fornecer frio ou, alternativamente, é adequado para receber corpos frios tais como pacotes congeladores que mudam de fase a uma dada temperatura e/ou gelo seco.

[032] Os insetos não têm todos a mesma fragilidade, e os componentes da escova 3 são, vantajosamente, adaptados para o tipo de inseto a soltar. Por exemplo, glossina é uma mosca relativamente resistente e os pelos ou os fios da escova 3 podem ser relativamente rígidos. Por outro lado, mosquitos são frágeis e os “pelos” da escova 3 terão que ser bem mais macios para não ferirem os mesmos. Os componentes da escova 3 podem ser escolhidos dentre fibras naturais (cerdas de javali, etc.) ou fibras artificiais. Os mesmos também podem ser tiras finas flexíveis. Uma pessoa versada na técnica saberá como selecionar o tipo de fibra ou tiras finas adequadas para qualquer inseto.

[033] As Figuras 3A e 3B ilustram outra modalidade do dispositivo. A seção a montante inteira do dispositivo é idêntica ao exemplo das Figuras 1 e 2: alimentador 4, invólucro 8 e escova 3. No entanto, nessa modalidade, o suporte não é movido rotativamente, mas por um movimento de translação e o mesmo é feito de uma placa 20.

[034] No exemplo ilustrado, a placa 20 compreende duas cavidades transversais 10a, 10b. A placa 20 é movida em um movimento para frente e para trás de modo a apresentar voltada para o orifício 4a do alimentador 4, algumas vezes a primeira cavidade 10a, e algumas vezes a segunda cavidade 10b. Quando a cavidade 10a está voltada para o orifício 4a (Figura 3A), a mesma é preenchida com produtos frágeis e a segunda cavidade 10b é esvaziada. A placa 20 em seguida se move em direção à esquerda (seta F1) para se encontrar na posição da Figura 3B, em que a cavidade 10a está esvaziando e a cavidade 10b está sendo preenchida. Em seguida, a placa 20 retorna para a posição da Figura 1 movendo-se em direção à direita (seta F2).

[035] Para a cavidade localizada voltada para o orifício 4a preencher sem esvaziar ao mesmo tempo, e para guiar os produtos para fora da cavidade que é para ser esvaziada, a placa desliza entre duas guias fixas, uma guia superior 11a e uma guia inferior 11b. A guia superior 11a compreende uma abertura transversal localizada voltada para o orifício 4a, de modo a permitir o preenchimento da cavidade localizada voltada para o orifício 4a, e se estende substancialmente em qualquer lado dessa abertura. Pelo contrário, a guia inferior 11b compreende uma parte completa localizada voltada para o orifício 4a.

[036] Dessa maneira: - Conforme ilustrado na Figura 3A, a primeira cavidade 10a é preenchida com produtos frágeis, os quais não podem escapar uma vez que a cavidade está fechada na parte inferior da mesma pela guia inferior 11b, enquanto que a segunda cavidade 10b está sendo esvaziada, os produtos são impedidos de escapar a partir da parte superior da cavidade pela asa direita da guia 11b, - A Figura 3B ilustra a situação espelhada, em que a segunda cavidade 10b está sendo preenchida com produtos frágeis, os quais não podem escapar uma vez que a cavidade está fechada na parte inferior da mesma pela guia inferior 11b, enquanto que a primeira cavidade 10a está sendo esvaziada, os produtos são impedidos de escapar a partir da parte superior da cavidade pela asa esquerda da guia 11b.

[037] Para evitar ferir os produtos frágeis durante movimentos da gaveta do suporte 20, a periferia das aberturas 10a, 10b é, vantajosamente, equipada com pequenas escovas 30.

[038] Em outra versão dessa modalidade, o suporte 20 poderia ser circular e acionado rotativamente em torno de um eixo geométrico paralelo ao eixo geométrico Z-Z' do alimentador.

Claims (15)

1. Dispositivo (10) para soltar produtos frágeis (5) que compreende: - um meio de armazenamento (4) dos ditos produtos que compreende um meio de descarga (4a) dos ditos produtos, - um meio de distribuição dos produtos frágeis que compreende pelo menos uma cavidade (1a, 1b, 10a, 10b) fornecida na superfície de um suporte (2, 20), sendo que o suporte tem capacidade para assumir pelo menos duas posições, uma primeira posição em que a pelo menos uma cavidade está localizada voltada para e a uma distância do dito meio de descarga (4a) e pode ser preenchida com produtos frágeis, e uma segunda posição em que a dita cavidade está separada do dito meio de descarga (4a) e pode ser esvaziada, - um meio de comunicação (3) flexível do meio de descarga (4a) com a dita pelo menos uma cavidade do suporte (2), de modo a preencher a dita cavidade com produtos frágeis, caracterizado por o meio de comunicação (3) flexível definir um volume que conecta o meio de descarga (4a) e o suporte (2).

2. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o meio de comunicação (3) flexível se estender a partir da periferia do meio de descarga (4a).

3. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o meio de comunicação (3) flexível compreender componentes flexíveis fornecidos para assegurar a orientação dos produtos (5) quando os mesmos caem em uma cavidade (1a, 1b, 10a, 10b) localizada voltada para o meio de descarga (4a).

4. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a extremidade livre dos componentes flexíveis estar em contato com a superfície do suporte (2), particularmente com a periferia de uma cavidade (1a, 1b, 10a, 10b) quando essa cavidade está voltada para o meio de descarga (4a).

5. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por os componentes flexíveis serem fios, filamentos, cabelos ou tiras finas.

6. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o suporte (2) ser uma esfera montada de modo giratório ou um cilindro montado de modo giratório em torno de um eixo geométrico (A-A').

7. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a pelo menos uma cavidade (1a, 1b) ser de um formato hemisférico.

8. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender um meio de ejeção (7) que tem capacidade para coletar os produtos (5) que saíram de uma cavidade (1a, 1b, 10a, 10b) e para guiar os mesmos em direção ao exterior do dispositivo.

9. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender um invólucro (8) que forma uma barreira térmica, sendo que o dito invólucro envolve o meio de armazenamento (4).

10. Dispositivo para soltar produtos frágeis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por compreender adicionalmente um meio de controle fornecido particularmente para ajustar a velocidade de movimento do suporte (2).

11. Veículo, tal como uma aeronave, caracterizado por compreender um dispositivo (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. Método para soltar insetos com o uso de um dispositivo (10), conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por compreender as etapas que consistem em: - preencher o meio de armazenamento (4) com insetos, - ativar o suporte (2) de modo a soltar os insetos.

13. Método para soltar insetos, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender uma etapa anterior que consiste em resfriar o meio de armazenamento (4) de modo a tornar ou manter os insetos letárgicos.

14. Método para soltar insetos, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por compreender uma etapa anterior que consiste em carregar o dispositivo em um veículo, tal como uma aeronave, de modo a realizar a soltura de inseto durante o voo.

15. Método para soltar insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado por os insetos serem esterilizados através de irradiação ou geneticamente modificados, de modo que a prole dos mesmos não seja viável.

Images