BR112021001679A2

BR112021001679A2 - terminal de contêineres

Info

Publication number: BR112021001679A2
Application number: BR112021001679-1A
Authority: BR
Inventors: Thomas Schweizer
Original assignee: Thomas Schweizer
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-05-04
Also published as: US11518628B2; EP3774612A1; EP3774612B1; CA3144149A1; US20210316953A1; WO2020024069A1

Abstract

Terminal de contêineres compreendendo pelo menos um guindaste (9) de navio para carregar e descarregar um navio (21) de contêineres, pelo menos um guindaste (11) de manejo para carregar e descarregar um veículo de terra como um caminhão ou vagão ferroviário e um circuito (1) de contêineres como um anel de circuito para veículos (13) automatizados guiados posicionados em pelo menos dois níveis diferentes de elevação, de modo que na área do guindaste (9) de navio uma rodovia (15) pode ser disposta abaixo e em paralelo ao circuito (1) de contêineres e não há cruzamentos entre a entrada e a saída da rodovia (15) e o circuito (1) de contêineres.

Description

TERMINAL DE CONTÊINERES CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção pertence ao campo dos terminais de contêineres de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Os terminais de contêineres conhecidos utilizam diferentes tipos de Veículos Guiados Automatizados (VGA) (ou AGVs - Automated Guided Vehicles), que cobrem longas distâncias sobre uma superfície a fim de transportar contêineres entre navios e veículos de terra. Isto emprega muita energia (óleo diesel ou energia elétrica) para transportar os contêineres. Já que todos os outros transportes operam sobre a mesma superfície que estes VGAs, há muitos pontos de contato onde as rotas de transporte são usadas simultaneamente por diferentes tipos de tráfego ou se entrecruzam.

[0003] Portanto, os terminais de contêineres convencionais são intensivos em energia, perigosos e difíceis para andar a pé. Há muitos dispositivos de transporte sobre uma superfície, grande perigo de colisão com veículos de manutenção e operação bem como com pessoal e, como resultado, buzinas e campainhas dos vários dispositivos (funções de alerta).

[0004] O documento de patente europeia EP 2641856 A2 descreve VGAs para uso em um terminal de contêineres. O documento mostra com detalhes o uso e as possibilidades atuais dos VGAs. A fim de que possam operar em outras áreas, é adicionada uma cabine para um condutor e controle manual é igualmente providenciado. Além disso, o gasto com a energia que deve ser proporcionada aos veículos automatizados é elevada.

[0005] O documento de patente publicado norte-americano US

2006/0182527 A1 descreve um método para automatizar um terminal de contêineres com veículos automatizados e para controlar a cadeia logística no terminal. Com esta solução, também não há desembaraço das rotas de transporte. Além disso, os veículos automatizados devem neste caso também serem providos de energia sob altos custos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] O objeto da invenção é aperfeiçoar um terminal de contêineres do tipo mencionado acima no presente relatório de modo que as vantagens dos terminais de contêineres conhecidos são conservadas, o terminal desembaraça as rotas de transporte dos vários transportes, a energia consumida é reduzida, as emissões de ruído e luz são reduzidas, as atividades de manipulação e armazenamento são otimizadas e o espaço necessário para o terminal é reduzido.

[0007] Este objetivo é alcançado por um terminal de contêineres com as características da reivindicação 1. Características adicionais e exemplos de modalidades se tornarão claras a partir das reivindicações dependentes e as vantagens das mesmas estão explicadas na descrição a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A FIGURA 1 é uma vista superior de uma modalidade básica possível do ciclo do contêiner e dos vários dispositivos de transporte conectados ao mesmo.

[0009] A FIGURA 2 é uma seção transversal esquemática do sistema total a partir do navio para o terminal de trilhos com o anel de circuito como plano inclinado, bem como um desenho detalhado do nível de carregamento.

[00010] A FIGURA 3 é uma representação esquemática dos módulos adicionais para combate ao fogo e transporte de passageiros.

[00011] A FIGURA 4 é um exemplo de um circuito de contêineres conforme a invenção em uma área urbana, usando Basiléia na Suíça como exemplo.

[00012] A FIGURA 5 é uma vista superior e em seção transversal para a aplicação em uma área costeira com insuficiente profundidade de água para os navios de atracação.

[00013] As Figuras mostram modalidades possíveis que são explicadas na descrição a seguir.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[00014] Um circuito (1) de contêineres é provido no terminal de contêineres no qual somente os VGAs se movimentam, Figura 1. O circuito (1) de contêineres é um circuito circular no qual todos os VGAs se movem no mesmo sentido pelo que o circuito de contêineres pode ser multi-pistas em áreas individuais ou ao longo de toda a rodovia. Este circuito de contêineres permite que os VGAs capturem os contêineres do guindaste (9) do navio e entreguem os mesmos ao guindaste de manobra, ou vice-versa, sem afetar outros usuários.

[00015] Conforme a invenção, o circuito (1) de contêineres é disposto em pelo menos dois níveis de elevação. Isto torna possível organizar uma faixa de rodagem (15) adicional em outro nível na área do guindaste (9) do navio, Figura

2. A faixa de rodagem (15) é paralela ao circuito (1) de contêineres nesta área e assim permite que pessoas e veículos atinjam o navio sem levar em conta a operação dos VGAs. Como vantagem adicional, igualmente a entrada e saída da faixa de rodagem (15) não estão dispostas no nível do circuito (1) de contêineres de modo que não há cruzamentos entre a faixa de rodagem (15) e o circuito (1) de contêineres. As rotas de tráfego são portanto completamente desembaraçadas.

[00016] O nível (3) de carga é a área abaixo do circuito (1) de contêineres próximo ao guindaste (9) do navio e é alcançado via a faixa de rodagem (15). O nível (3) de carga está portanto fora da área de segurança na qual são usados os VGAs, de modo que pessoas e veículos podem atingir pontos chave ali de modo seguro e direto, independentemente das operações de manobra. Idealmente, o circuito (1) de contêineres não é um plano completo, sendo parcialmente formado como uma ponte, de modo que o guindaste (9) do navio pode igualmente pinçar cargas ou contêineres diretamente do nível (3) de carga ou descarregar os mesmos ali. A vantagem desta disposição é que todas as áreas importantes sob os guindastes do contêiner podem ser atingidas sob a proteção das pontes. Os empregados e operadores (4) do navio podem assim atingir com segurança as locações desejadas, não sendo obstruídos por operações de manejo de carregamento. Os ruídos e buzinas altas dos AVGs são totalmente eliminados, de modo que emissões de ruído do terminal de contêineres são substancialmente reduzidas. Graças a esta disposição, mesmo um contêiner caindo do guindaste apresenta pouco perigo para a tripulação que opera em baixo.

[00017] Outra vantagem deste posicionamento do nível (3) de carga abaixo do circuito (1) de contêineres é que os VGAs estão mais próximos do guincho do guindaste, de modo que os contêineres não precisam ser carregados muito longe, o que ajuda a reduzir os movimentos de oscilação dos contêineres que estão pendentes do guindaste durante a carga e descarga do navio, de modo que a deposição dos contêineres nos VGAs pode ser completada mais rapidamente, e o trabalho também pode ser efetuado mais eficientemente e com mais segurança no modo inverso.

[00018] Graças ao desembaraço dos outros veículos e das pessoas, e já que todos os VGAs se deslocam na mesma direção, a velocidade e densidade dos VGAs pode ser otimizada de modo que a frequência de manuseio do contêiner pode ser consideravelmente aumentada em comparação com um terminal convencional de contêineres. Dependendo do estado de desenvolvimento dos VGAs, velocidades de deslocamento de até 50 km/h podem ser atingidas. Com várias pistas, os VGAs podem operar a distâncias e velocidades de segurança ótimas adaptadas à necessidade do momento. Do mesmo modo, o número de VGAs em operação no circuito (1) de contêineres é ajustado conforme a necessidade e pode idealmente ser controlado por um computador central.

[00019] Os VGAs podem ser equipados com sensores que determinam a distância para assegurar que um VGA seguinte não colida com o VGA precedente quando o mesmo reduz a velocidade. Estes sensores de distância podem operar com infravermelho, por exemplo, de modo que não se torna necessário luz do dia ou mesmo luz artificial. Isto tem a vantagem considerável de que aquelas áreas nas quais somente os VGAs se deslocam podem ficar sem iluminação. Deste modo, as emissões de luz do terminal de contêineres são reduzidas e completamente evitadas em pelo menos algumas áreas do circuito de contêineres.

[00020] Em uma modalidade preferida, na área de um ou mais guindastes (11) de manejo, um terminal (10) ferroviário com uma via férrea é posicionado no mesmo nível do circuito (1) de contêineres. Isto permite que os VGAs no circuito (1) de contêineres sejam trazidos diretamente ao lado dos VGAões (10) ferroviários. Deste modo, a totalidade do comprimento de um trem ferroviário pode ser carregado rapidamente sem manobras. São necessários somente um ou mais guindastes (11) que podem se deslocar longitudinalmente acima do trem para carregar os contêineres.

[00021] A fim de que os VGAs atinjam os níveis de diferentes alturas do circuito (1) de contêineres eles são conectados por um plano (2) inclinado. A fim de obter economia de energia otimizada, a diferença de altura dos níveis e a extensão das distâncias de transporte entre os níveis pode ser ajustada. É particularmente vantajoso quando a energia da altura trazida pela elevação do guindaste é convertida em energia cinética ao se deslocar para baixo no plano (2) inclinado. O plano (2) inclinado pode ser construído como uma barragem ou uma ponte. Já que em um porto de importação a maioria dos contêineres está carregada, a energia pode ser ganha até mesmo via o plano inclinado quando se desloca para baixo desde o nível próximo ao guindaste do navio para o nível próximo ao guindaste de manobra, de modo que a bateria um VGA movido a eletricidade pode ser carregada. Por um lado, sistemas de recuperação de energia podem deste modo ser usados de modo otimizado, por exemplo, quando um contêiner de 40 pés carregado com 40 toneladas é deslocado para baixo e depois somente um contêiner de 40 pés vazio de 4 toneladas deve ser deslocado para cima novamente. Deste modo, VGAs com baterias menores podem igualmente ser usados e reduções em C02 também são obtidas.

[00022] Conforme uma modalidade preferida, o terminal de contêineres é controlado via um ponto (8) central de registro. Ali, os tempos de chegada dos navios e contêineres são registrados e coordenados com os diversos provedores de serviço. Após o registro, uma solução de software adequada é usada para calcular o número de VGAs e sua velocidade ótima a fim de ser capaz de proporcionar ao navio e ao guindaste de manejo contêineres a uma frequência ótima.

[00023] Outra configuração vantajosa do terminal para contêineres inclui a possibilidade de acesso não discriminatório ao circuito de contêineres por diversas companhias (12) posicionadas no sítio. Para esta finalidade, o circuito de contêineres pode ser dotado de vários circuitos e ramificações em certas áreas do terminal. Dependendo da demanda, os contêineres são então entregues a estas companhias via esses circuitos adicionais com os VGAs ou coletados ali pelos VGAs. Não importa se uma companhia provê um contêiner por dia ou vários milhares. Cada contêiner a ser transportado é registrado e coletado ou entregue “a tempo” pelo VGA controlado pelo ponto (8) de registro.

[00024] De preferência, o circuito de contêineres deve ser adaptado de modo otimizado às condições locais com acesso por rodovia e ferrovia.

[00025] Uma vantagem particular do circuito de contêineres é que os contêineres entregues por rodovia ou ferrovia podem ser transportados pelos VGAs para o guindaste de carga e/ou para uma instalação de armazenamento intermediária mesmo antes de um barco atracar. A partir do armazenamento (14) intermediário, os contêineres podem então ser rapidamente carregados quando o navio chega. Deste modo, tempos vazios podem ser otimizados e reduzidos para todos os meios de transporte.

[00026] Em uma modalidade adicional do terminal para contêineres de acordo com a invenção, vários módulos (5) de contêineres são disponibilizados (Figura 3), os quais também podem ser colocados nos VGAs. Esses incluem contêineres de 20 ou 40 polegadas como módulos para combate ao fogo, como módulos (5) para passageiros e/ou para transporte de material. Esses módulos podem ser introduzidos no tráfego no circuito de contêineres a qualquer tempo. Idealmente eles ficam no aguardo em uma ou mais áreas dedicadas do circuito (1) de contêineres. Se um contêiner com produtos perigosos é transportado, também é possível, além de uma distância de segurança aumentada entre os VGAs no circuito, acompanhar o contêiner com produtos perigosos para segurança com um segundo VGA com um módulo de combate a fogo.

[00027] Em uma modalidade possível, estes módulos de contêiner são armazenados na estação (6) central de carregamento, onde os VGAs podem igualmente ser carregados. Dependendo do tamanho e da disposição do terminal para contêineres, faria sentido dispor essas estações de carregamento em diferentes locações do circuito (1) de contêineres. Em áreas costeiras com muito vento, uma dessas estações de carregamento poderia igualmente ser dotada de uma ou mais turbinas (7) eólicas de modo que a eletricidade para carregar as baterias dos VGAs é igualmente produzida com as menores emissões de CO2 possíveis.

[00028] Ao mesmo tempo, o circuito de contêineres pode ser usado para experimentos científicos e pesquisas com veículos autônomos. Isto pode trazer grandes benefícios e interesse, especialmente no contexto da eficiência de energia e otimização de baterias e outros componentes de veículos movidos a eletricidade. Deste modo, a taxa de utilização do circuito de contêineres pode igualmente ser significativamente aumentada.

[00029] Em outra modalidade preferida, espaços para estacionamento ou as assim chamadas rodovias expressas para entregas urgentes ou conjuntos de contêineres podem igualmente ser providenciados abaixo do nível (3) de carga. Estes são usualmente transportados por caminhão e registrados no portão de entrada no ponto de registro. Ali é decidido se é requerido manejo normal ou expresso. Manejo expresso pode ser efetuado por taxa especial (taxa de meio ambiente) a fim de regular o tráfego de caminhões no terminal. No entanto, entrega rápida e independente diretamente para o guindaste (9) do navio é possível em qualquer tempo, seja qual for o tráfego com VGAs no circuito (1) de contêineres.

[00030] Conforme outra modalidade, o circuito (1) de contêineres pode ser equipado com um scanner em dois ou mais pontos. Por exemplo, uma vez para a importação (17) e uma vez para a exportação (18). Assim, tem-se acesso desde o ponto (8) central de registro em qualquer tempo para o controle do conteúdo. Contêineres suspeitos podem então ser retirados do circuito e controlados no ponto (19) da alfândega.

[00031] O terminal para contêineres com o circuito de contêineres de acordo com a invenção pode ser adaptado para uma ampla variedade de portos e situações de terreno. Exemplos possíveis estão ilustrados na Figura 4 e Figura

5.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Terminal de contêineres, compreendendo: a) pelo menos um guindaste (9) de navio para carregar e descarregar um navio (21) de contêineres; b) pelo menos um guindaste (11) de manejo para carregar e descarregar um veículo de terra como um caminhão ou vagão ferroviário; e c) um circuito (1) de contêineres como um anel de circuito para veículos (13) automatizados guiados, dito terminal sendo caracterizado por: o circuito (1) de contêineres ser disposto em pelo menos dois níveis de elevação diferente, e na área do guindaste (9) de navio, uma rodovia (15) ser disposta abaixo e em paralelo ao circuito (1) de contêineres; e não haver interseções entre a entrada e a saída da rodovia (15) e o circuito (1) de contêineres.

2. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um terminal (10) ferroviário com trilhos e conexão direta ao circuito (1) de contêineres estar posicionado na área do guindaste (11) de manejo.

3. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os veículos automatizados serem dotados de motor elétrico e bateria e a bateria ser carregada durante a jornada para baixo a partir do nível mais alto para o nível mais baixo do circuito (1) de contêineres.

4. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito (1) de contêineres ser multi-pistas e dotado de vários circuitos e com ramificações.

5. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por em uma área do circuito (1) de contêineres os veículos guiados automatizados serem carregados com módulos (5) de contêineres para combate ao fogo, manutenção ou transporte de passageiros.

6. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por prover estações (6) de carregamento para os veículos guiados automatizados em uma ou mais locações do circuito (1) de contêineres.

7. Terminal de contêineres de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os veículos guiados automatizados serem equipados com sensores de distância, ditos sensores de distância operando sem luz ou somente com muito pouca luz.

8. Uso de um circuito (1) de contêineres sendo um circuito para veículos (13) guiados automatizados em um terminal de contêineres com um ponto (8) central de registro para contêineres, caracterizado por uma central de controle gravar todos os contêineres registrados para manejo pelo ponto de registro e determinar a partir daí o número ótimo e velocidade dos veículos guiados automatizados que se deslocam no circuito (1) de contêineres.

9. Uso do circuito (1) de contêineres de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por diferentes companhias ou armazéns poderem ser acessados pelos veículos guiados automatizados no circuito (1) de contêineres de modo que cada usuário tenha acesso aos serviços de transporte e às possibilidades de carregamento.

10. Uso do circuito (1) de contêineres de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por todo o equipamento permanente do terminal de contêineres, como veículos guiados automatizados e guindastes, ser operado com eletricidade e não serem usados veículos a combustão.

FIGURE 1 1

1 2 17

12

11

14 1 9

19

10 21

13 14

11 12

8 9

14 13 20 13 15

1 21

14 5 13

6 18

5

1

2

7 7

16

FIGURE 2 21 3

9 4

1 2 20

11 10

FIGURE 3 13

5 5 13

FIGURE 4 1 1

9 9 9

12 20 1

10

11

FIGURE 5

9

11

13

2 1 20 10

21

1 6

1

13

21

9

13

1