BR112021007176A2 - sistema de trilhos guia suspenso e carro de suporte - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO E CARRO DE SUPORTE. Um sistema de trilhos guia suspenso para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, em que pelo menos uma unidade de transferência é suspensa a partir de carros que viajam ao longo do sistema de trilhos, e em que o sistema de trilhos inclui uma pluralidade de primeira e segunda vigas em T invertido sendo montadas em uma maneira X-Y de modo que a primeira e a segunda vigas de suporte se cruzem uma com a outra em relação perpendicular e em que cada uma dentre a primeira e a segunda vigas em T invertido inclui flanges horizontais conectados a uma alma vertical central, e em que pelo menos uma extremidade de uma pluralidade das almas verticais da primeira e segunda vigas em T invertido é conectada a pedestais orientados verticalmente em uma pluralidade de intersecções da primeira e segunda vigas em T invertido e cujos pedestais têm placas de transferência sobre as quais os carros passam e através de vãos abertos entre os flanges horizontais nas intersecções e nas placas de transferência.

Description

“SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO E CARRO DE SUPORTE” ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção é direcionada, de modo geral, a sistemas automatizados de manuseio de materiais multidirecionais que podem ser usados para recuperar e descarregar seletivamente contêineres, suprimentos, carga, veículos, armamentos, caixas de armazenamento e semelhantes, dentro ou sem instalações de armazenamento, instalações de estacionamento automatizado, armazéns, embarcações no mar e similares. Os sistemas incluem trilhos de vigas em “T” invertido com intersecção suspensos rigorosos e econômicos, ao longo dos quais unidades de transferência ou veículos são operados em direções transversais para mover materiais e artigos para espaços de armazenamento ou transferir esses materiais e artigos de espaços de armazenamento para e entre diferentes modos de transporte associados a armazéns, pátios de abastecimento, depósitos ferroviários e/ ou porto e outras instalações de transporte.

BREVE DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

[002] Sistemas ferroviários suspensos para suportar veículos motorizados e não motorizados ou unidades de transferência, para mover ou transportar itens físicos ou grupos de itens dentro de armazéns, estruturas de armazenamento, estacionamento de veículos ou instalações de armazenamento, instalações de armazenamento de barcos, transporte ou manutenção portuária e instalações de transferência, são conhecidos na técnica. Tais sistemas podem incluir vigas de caixa aberta suspensas, tal como descrito, a título de exemplo, nas Patentes US 7.753.637, 7.850.412, 7.909.558 e 8.408.863 de Benedict et al., cujo conteúdo total é aqui incorporado por referência.

[003] Esses sistemas transportadores suspensos incluem transferência de carga ou transportadores de contêineres, comumente chamados de unidades de transferência, ou TUs, que são suspensos a partir de carros que são suportadas em vigas de caixa aberta. As unidades de transferência são suspensas por eixos ou balancins que se estendem através de canais abertos ou fendas em superfícies inferiores das vigas de caixa oca.

Conforme descrito nas patentes norte-americanas anteriores, uma das maneiras mais eficientes e econômicas de enviar mercadorias por terra e por vias navegáveis é o uso de cargas padronizadas ou contêineres de transporte.

Os contêineres são fabricados em tamanhos padrão, que geralmente têm de vinte a quarenta pés de comprimento. Os contêineres são especificamente projetados para que possam ser carregados nos porões abaixo do convés das embarcações oceânicas, empilhados e armazenados abertamente ou armazenados em armazéns terrestres e/ou movidos das embarcações ou armazéns por uso de guindastes a bordo ou em terra que colocam os contêineres diretamente em veículos de transporte terrestre, tais como vagões e caminhões. Navios de contêineres convencionais, armazéns, áreas de armazenamento abertas e semelhantes incluem um ou mais porões ou espaços de armazenamento que, em algumas estruturas, podem ser divididos em uma pluralidade de células em fileiras verticalmente por vigas verticais que atuam como guias para os cantos dos contêineres que devem ser empilhados uns sobre os outros dentro de cada célula. As células verticais típicas podem reter tantos quanto seis a dez ou mais contêineres empilhados. Em outras estruturas, os espaços de armazenamento podem ser mais abertos, de modo que os contêineres possam ser empilhados uns sobre os outros sem as vigas guias verticais.

[004] O mesmo tipo de estruturas de células de armazenamento verticais, com e sem as guias verticais, pode ser usado em outros ambientes, tais como em cidades para instalações de estacionamentos automatizadas de alta densidade para veículos, em áreas de ancoragem para armazenamento de alta densidade de barcos e para o armazenamento geral de qualquer tipo de mercadorias e materiais em armazéns e outras instalações de armazenamento em que os contêineres padronizados podem não ser apropriados.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[005] A presente invenção é direcionada a um sistema de manuseio de recuperação e armazenamento de materiais automatizado para uso na manipulação e armazenamento padronizado e outros tipos de contêineres de carga, caixas de suporte, bandejas, contêineres de veículos ou suportes e semelhantes dentro de células orientadas verticalmente de um navio, armazém e outras instalações de armazenamento abertas ou fechadas, tais como as usadas para veículos, incluindo carros, caminhões e ônibus, barcos e embarcações de transporte e outros produtos. Além disso, os sistemas incluem estruturas de trilhos de grade suspensas que são montadas de forma segura acima das células de armazenamento e áreas de carga e descarga e que definem pistas ou trilhos de intersecção e geralmente orientados perpendicularmente nos quais as unidades de transferência de contêiner se deslocam. Cada unidade de transferência é montada por uma pluralidade de carros ou conjuntos de rolos que são suportados pelos trilhos de modo que as unidades de transferência sejam suspensas a partir dos trilhos suspensos e sejam móveis de uma maneira X-Y de modo a serem posicionadas para colocar ou retirar contêineres ou outros artigos ou itens relativos às células ou outros espaços de armazenamento.

[006] As unidades de transferência são convencionalmente acionadas por motores que acionam engrenagens de acionamento ou sistemas de roda que podem ser engatados nos trilhos de grade do sistema. Os motores de acionamento possuem recursos anti-retrocesso (anti-backdrive) de forma que, quando não estão energizados, os motores atuam como travas para impedir o movimento das unidades de transferência.

[007] Os sistemas da invenção são projetados para fornecer um espaço acima de uma fileira superior de cada célula de armazenamento vertical que é grande o suficiente para as unidades de transferência manobrarem enquanto suspendem uma linha de guindaste, viga afastadora ou semelhante, a partir das mesmas, de modo que contêineres ou outros objetos podem ser manipulados em todo o sistema de trilhos e movidos de uma área de célula para outra abaixo do sistema de trilhos suspenso, mas acima das células de armazenamento.

[008] Os sistemas da invenção também reduzem a quantidade de esforço e trabalho manual que é necessária para acessar contêineres de armazenamento, veículos, suprimentos, componentes e semelhantes e permitem o movimento de vários contêineres dentro de uma área aberta ou uma área abaixo de um convés ou teto de uma estrutura, mas acima das estruturas de células, de modo que os contêineres ou outros objetos podem ser manipulados de forma intercambiável de um espaço para outro ou de uma célula para outra.

[009] Um objetivo principal da presente invenção é fornecer um sistema automatizado de manuseio, recuperação e armazenamento de materiais para armazéns, edifícios de estacionamento e de armazenamento de barcos e navios porta-contêineres e semelhantes, que permite que tais estruturas operem em uma capacidade ideal para uma determinada pegada (“foot print”) de área de modo que um número máximo de artigos ou contêineres possam ser armazenados e/ou recuperados de tal sistema de armazenamento.

[010] É também um objetivo da presente invenção fornecer sistemas de manuseio, recuperação e armazenamento de materiais para contêineres de transporte de carga padronizados e outros locais e internacionais que permitem que contêineres específicos sejam recuperados de qualquer nível de estruturas de células verticais de várias fileiras e manobrados ao longo das estruturas em trajetórias X-Y, de modo que uma pluralidade de unidades de transferência possa operar simultaneamente dentro de um determinado sistema.

[011] É ainda um outro objetivo da presente invenção fornecer um sistema de trilhos de grade suspenso para suportar unidades de transferência de carga motorizadas e não motorizadas que são fornecidas com sistemas de elevação e abaixamento de carga, tais como estruturas semelhantes a vigas afastadoras, guindastes, guinchos e outros elevadores que são suspensos de guindastes ou dispositivos de cabo e em que, geralmente, os trilhos de intersecção perpendicular do sistema são formados por vigas em “T” invertido de aço que são unidas por soldagem e, às vezes, aparafusadas ou de outra forma fixadas umas às outras, para formar os trilhos de intersecção sobre os quais as unidades de transferência se deslocam.

[012] É outro objetivo da presente invenção fornecer um trilho de grade estrutural ou estrutura ferroviária que é economicamente construída a partir de estruturas de viga em “T” invertido de aço em um sistema de grade X- Y e fornecendo unidades de transferência de carga que são capazes de se mover através de intersecções abertas formadas em cada área onde as vigas em “T” invertido em X e Y se cruzam.

[013] É outro objetivo da presente invenção reduzir os custos associados à construção e manutenção de sistemas de trilhos de grade suspensos usando vigas em “T” invertido de aço mais econômicas e mais leves para formar grades X-Y nas quais os veículos de transferência podem ser movidos e em que as vigas em “T” invertido fornecem maior resistência e menos deflexão e menos problemas de fadiga quando comparadas às estruturas de vigas de caixa oca mais convencionais pelo uso de placas de desgaste de reforço substituíveis ou trilhos endurecidos fixados em flanges horizontais existentes das vigas em “T” invertido dos sistemas de trilhos de grade.

[014] Um objetivo adicional da invenção é facilitar a combinação do sistema de trilhos de grade em e parte de uma estrutura de suporte real, de modo que todos os trilhos de grade ocos do sistema do estado da técnica sejam eliminados, o que reduz drasticamente o peso geral e, assim, reduz o custo do sistema de trilhos de grade.

[015] É também um objetivo da invenção facilitar a manutenção de carros que suportam unidades de transferência a partir de sistemas de trilhos de grade suspensos, permitindo o acesso imediato aos carros e seus componentes, tais como motores, rolamentos, rolos, suportes esféricos, bem como permitindo a inspeção aberta dos membros do sistema de trilhos de grade e carros para detectar e prevenir danos e possíveis falhas da estrutura de trilhos de grade e carros ao longo do tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[016] Uma melhor compreensão da invenção será obtida com referência aos desenhos anexos.

[017] A Figura 1 é uma vista em perspectiva superior de um sistema de trilhos de grade suspenso do estado da técnica mostrado montado acima de uma pluralidade de células de armazenamento orientadas verticalmente que são horizontalmente abertas em direção às ilhas entre as filas espaçadas das células de armazenamento e em que uma ou mais unidades de transferência são montadas para se deslocar ao longo de vigas de caixa aberta de intersecção acima das ilhas e em que as unidades de transferência elevam e abaixam transportadores ou elevadores que suportam mercadorias a serem colocadas e/ou removidas das células de armazenamento.

[018] A Figura 2 é uma vista em perspectiva superior de outro sistema de trilhos de grade de viga de caixa aberta suspenso do estado da técnica, semelhante à Figura 1, mostrado montado acima de uma pluralidade de células de armazenamento orientadas verticalmente que são abertas verticalmente para receber contêineres, paletes e outros compartimentos para armazenar mercadorias e produtos e em que uma ou mais unidades de transferência são montadas para se deslocar ao longo de vigas de caixa aberta de intersecção e em que as unidades de transferência elevam e abaixam os contêineres retendo mercadorias a serem colocadas e/ou removidas das células de armazenamento.

[019] A Figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada da unidade de transferência do estado da técnica mostrada na Figura 1 suspensa por pinos que se estendem através de fendas centrais de quatro carros montados dentro das vigas de caixa aberta do sistema de trilhos de grade suspenso.

[020] A Figura 4 é uma vista em corte transversal através de duas vigas de caixa aberta de intersecção do sistema de trilhos de grade suspenso mostrado na Figura 3 e mostrando um carro de suporte do estado da técnica montado dentro de uma das vigas de caixa aberta de intersecção e mostrando ainda fendas nas vigas de caixa aberta de intersecção do sistema de trilhos de grade.

[021] A Figura 5 é uma vista em corte transversal superior que mostra o carro do estado da técnica da Figura 4 montado dentro de uma viga de caixa aberta do sistema de trilhos de grade do estado da técnica.

[022] A Figura 6A é uma vista em perspectiva parcial de uma primeira forma de realização de uma das vigas em “T” invertido da presente invenção tendo ambas as extremidades da viga modificadas para formar intersecções de um sistema de trilhos de grade suspenso da invenção. A viga em “T” invertido inclui pares de flanges horizontais opostamente orientados que formam trilhos ou superfícies de suporte do carro em lados opostos de uma alma vertical central da viga. A alma vertical da viga em “T” invertido é configurada para terminar em uma intersecção do sistema de trilhos de grade e inclui partes de extremidade opostas salientes que se estendem a partir dos flanges horizontais em relação a um eixo alongado A-A da viga.

[023] A Figura 6B é uma vista em perspectiva parcial de uma variação da forma de realização de viga em “T” invertido da Figura 6A tendo apenas uma extremidade da viga modificada para formar uma intersecção do sistema de trilhos de grade suspenso da presente invenção de modo que a extremidade modificada da alma central se estende para fora além do par de flanges horizontais opostamente orientados que formam os trilhos de suporte do carro em lados opostos da alma vertical.

[024] A Figura 6C é uma vista semelhante à Figura 6A, em que a superfície superior da alma vertical da viga em “T” invertido é geralmente plana.

[025] A Figura 6D é uma vista semelhante à Figura 6B, em que a superfície superior da alma vertical da viga em “T” invertido é geralmente plana.

[026] A Figura 7A é uma vista de extremidade da viga em “T” invertido da Figura 6A tomada ao longo da linha 7A-7A da Figura 6A.

[027] A Figura 7B é uma vista de extremidade da viga em “T” invertido da Figura 6C tomada ao longo da linha 7B-7B.

[028] A Figura 8A é uma vista em perspectiva de um suporte de pedestal para conectar as extremidades de dois pares de vigas em “T” invertido orientadas opostamente que se estendem nas direções perpendiculares X e Y, a fim de criar intersecções abertas em um sistema de trilhos de grade suspenso usando várias vigas em “T” invertido em X e Y conectadas de acordo com os ensinamentos da presente invenção e usando as estruturas de viga modificadas mostradas nas Figuras 6A - 6D.

[029] A Figura 8B é uma vista ilustrativa em perspectiva semelhante à Figura 8A mostrando a parte de extremidade saliente da alma de uma das vigas em “T” invertido da Figura 6A ou 6B montada e fixada a um pedestal de suporte.

[030] A Figura 8C é uma vista ilustrativa em perspectiva semelhante à Figura 8A mostrando a parte de extremidade saliente da alma de uma das vigas em “T” invertido da Figura 6C ou 6D montada e fixada a um pedestal de suporte.

[031] A Figura 9A é uma vista em corte transversal mostrando o suporte de pedestal da Figura 8B soldado entre as almas de vigas em “T” invertido opostas da estrutura de trilhos de grade da invenção e mostrando um carro com rolos esféricos e rolos bidirecionais para suportar uma unidade de transferência de carga das estruturas de trilhos em uma intersecção das vigas em X e Y.

[032] A Figura 9B é uma vista em corte transversal mostrando o suporte de pedestal da Figura 8C soldado entre as almas de vigas em “T” invertido opostas da estrutura de trilhos de grade da invenção, mostrando um carro com rolos esféricos e bidirecionais para suportar uma unidade de transferência de carga das estruturas de trilhos em uma intersecção das vigas em X e Y.

[033] A Figura 10 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha 10-10 das Figuras 9A e 9B mostrando os rolos esféricos e bidirecionais para suportar um carro nas superfícies superiores dos flanges horizontais das vigas em “T” invertido que formam a estrutura de trilhos de grade suspensa da invenção.

[034] A Figura 11 é uma vista de plano superior do carro da Figura 10, mostrando as partes superiores do carro.

[035] A Figura 12 é uma vista lateral do carro da Figura 11,

tomada ao longo da linha 12-12 da Figura 11.

[036] A Figura 13 é uma vista em corte transversal tomada ao longo da linha 13-13 da Figura 11.

[037] A Figura 14A é uma vista em corte transversal parcial, semelhante às Figuras 7A e 7B, mostrando uma adição de placas de desgaste geralmente planas fixadas às superfícies superiores dos dois flanges opostamente orientados de uma das vigas em “T” invertido.

[038] A Figura 14B é uma vista em corte transversal parcial, semelhante às Figuras 7A e 7B, mostrando trilhos endurecidos orientados verticalmente montados nas superfícies superiores dos dois flanges orientados opostamente de uma das vigas em “T” invertido.

[039] A Figura 15 é uma vista em seção transversal semelhante à da Figura 10, mostrando rolos esféricos e bidirecionais do tipo roldana para suportar o carro da Figura 16 nos trilhos endurecidos mostrados na Figura 14B montados nas superfícies superiores dos flanges horizontais da viga em “T” invertido formando a estrutura de trilhos de grade suspensa da invenção.

[040] A Figura 16 é uma vista através da seção transversal 15-15 da Figura 15, mostrando o suporte de pedestal da Figura 8B soldado entre as almas de vigas em “T” invertido opostas da estrutura de trilhos de grade da invenção e mostrando um carro com rolos esféricos e rolos de roldana bidirecionais da Figura 15 para suportar uma unidade de transferência de carga das estruturas de pistas e trilhos em uma intersecção das vigas em “T” invertido em X e Y da invenção.

[041] As Figuras 17A -17D mostram vistas em corte transversal de formas de realização adicionais de vigas em “T” invertido que podem ser usadas de acordo com os ensinamentos da presente invenção.

[042] A Figura 18 é uma vista em perspectiva superior de um sistema de trilhos de grade suspenso de duas fileiras usando as vigas em “T”

invertido e os pedestais de suporte da presente invenção ilustrados acima de uma área de ancoragem de navio e se estendendo a partir da mesma sobre uma área de carga e descarga de caminhão, um armazém de armazenamento tendo células de armazenamento verticalmente empilhadas e uma área de carga e descarga ferroviária, em que a vista inclui uma parte de quebra mostrando uma intersecção típica do sistema de trilhos de grade da invenção.

[043] A Figura 19 é uma vista em perspectiva superior de um sistema de trilhos de grade suspenso de fileira única usando as vigas em “T” invertido e pedestais de suporte da presente invenção ilustrados acima de uma área de ancoragem de navio e se estendendo a partir da mesma sobre uma área de carga e descarga de caminhão, um armazém de armazenamento tendo células de armazenamento empilhadas verticalmente e uma área de carga e descarga ferroviária, em que a vista inclui uma parte de quebra mostrando uma intersecção típica do sistema de trilhos de grade da invenção.

Nesta forma de realização da invenção, em que a plataforma de transferência elevada não é usada, mas sim o sistema de trilhos de grade da invenção está sobre a área de ancoradouro para um navio porta-contêineres de modo que os veículos ou unidades de transferência de contêineres suspensos da invenção sejam usados para contêineres de carga e sem carga em relação a um navio porta-contêineres, bem como para mover contêineres de e para transportadores terrestres, tais como vagões e caminhões.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

[044] Com referência específica à Figura 1 das figuras dos desenhos, o sistema da presente invenção será descrito em associação, ou uso, com um armazém de armazenamento ou edifício (20) do estado da técnica. Deve-se observar que o sistema pode ser utilizado em outros ambientes, tais como armazéns de autoarmazenamento, armazéns de distribuição, garagens, instalações de armazenamento de barcos, terminais portuários de contêineres, a bordo de navios e similares. O edifício (20) está dividido em uma pluralidade de filas (23) de células em fileiras verticalmente (24). As células são definidas por vigas de aço que se estendem vertical e horizontalmente. Nesta forma de realização, as células são abertas horizontalmente, tal como em (28), para receber mercadorias ou contêineres “C” apoiados em paletes “P” que são transportados por dispositivos de elevação, tais como elevadores e semelhantes (29), conectados por cabos (32) para carregar veículos ou unidades de transferência (30) que são móveis linearmente nas direções X e Y ao longo de um sistema de trilhos de grade suspenso (22) formado por vigas de caixa aberta oca como ensinado no estado da técnica. A grade inclui vigas de caixa aberta (25) se estendendo em uma direção X e intersectando vigas de caixa aberta (26) que se estendem em uma direção Y. Por causa do sistema de grade aberta, uma pluralidade de unidades de transferência (30) pode operar simultaneamente dentro do sistema, ver por exemplo os dois veículos ou unidades de transferência modificados mostrados em (40) da Figura 2, embora apenas uma única unidade de transferência (30) seja mostrada na Figura 1.

[045] Com referência à Figura 2, o sistema de armazenamento e transferência da presente invenção também pode ser usado com um sistema de trilhos de grade suspenso do estado da técnica (22’) ligeiramente diferente que opera acima de uma pluralidade de células de armazenamento abertas verticalmente (34), em oposição às células abertas horizontalmente da Figura

1. Uma pluralidade de contêineres “C1-C7” podem ser empilhados uns sobre os outros em cada uma das células verticais com as células em uma relação lado a lado estreitamente espaçadas para maximizar a capacidade de armazenamento de um edifício, embarcação, uma área de armazenamento aberta, tal como um terminal portuário de contêineres, ou similar. Tal como acontece com o sistema da Figura 1, os contêineres são transportados ao longo do sistema de trilhos de grade suspenso (22’) formado por vigas de caixa aberta oca orientadas em X e Y de intersecção (25’) e (26’), que são semelhantes àquelas descritas em relação à forma de realização da Figura 1, por veículos ou unidades de transferência de carga (40). Nesta forma de realização, as unidades (40) podem ser de um tamanho que permita que a carga convencional e padronizada ou contêineres de transporte internacional “C1-C7” sejam transferidos de e para cada célula. Em alguns casos, as células serão dimensionadas para acomodar outros tamanhos de itens a serem armazenados ou alojados temporariamente, tais como bandejas e semelhantes sobre as quais veículos ou barcos podem ser apoiados, como, por exemplo, em garagens de estacionamento de veículos automotivos de alta densidade e instalações de armazenamento de barco. O sistema de trilhos de grade (22’), que é usado para suportar as unidades de transferência móveis (40), é fornecido acima das células e é espaçado acima da parte superior das células a uma distância suficiente para permitir a passagem das unidades de transferência (40) e qualquer objeto suportado por elas para se mover sobre as células. Cada unidade de transferência inclui guindastes (41) para elevar e abaixar uma estrutura de engate de contêiner, tal como uma viga afastadora convencional (42) que suporta um dos contêineres “C1-C7” conforme é abaixado ou levantado em relação às células (34).

[046] Com referência à Figura 3, uma unidade ou veículo de transferência (30), semelhante ao mostrado na Figura 1, é suspensa a partir de pares de vigas de caixa paralelas e de intersecção (25) ou (26) por pinos ou fusos (27) que se estendem através das fendas abertas (31) nas superfícies inferiores das vigas de caixa (25) e (26). Os fusos são montados em carros (35), ver Figuras 4 e 5, que são móveis dentro das vigas de caixa. Geralmente, quatro carros são conectados a cada unidade de transferência (30) de modo que a unidade de transferência seja suportada em duas vigas em X adjacentes

(25) ou duas vigas em Y adjacentes (26) que são orientadas de modo a se cruzarem em uma relação geralmente perpendicular nas intersecções abertas (37). Cada uma unidade de transferência (30), ver Figura 3, inclui guindastes (38), para controlar os cabos (32) que são usados para levantar e abaixar paletes ou objetos transportados nos elevadores (29) que devem ser alinhados com as células (24), a fim de transferir artigos ou objetos para e a partir das unidades de transferência e das células.

[047] As unidades ou veículos de transferência (40) da Figura 2 são suspensos a partir de pares de vigas de caixa aberta paralelas e adjacentes (25’) e (26’) do sistema de trilhos de grade suspenso por pinos ou fusos que se estendem através de fendas abertas nas superfícies inferiores das vigas de caixa semelhantes aos fusos (27) e às fendas (31) mostradas na Figura 3. Os fusos são montados nos carros (35), ver as Figuras 4 e 5, que são móveis dentro das vigas de caixa. As unidades de transferência (40) incluem engrenagens ou rodas de acionamento (33), ver Figura 3, acionadas por motores a bordo para mover as unidades ao longo das vigas de caixa.

[048] Com referência específica às Figuras 4 e 5, é mostrada uma parte de um sistema de trilhos de grade de caixa oca convencional. O sistema de trilhos de grade inclui a intersecção X e Y das vigas de caixa aberta formando trilhos guia (25) e (26), respectivamente. A pelo menos uma unidade de transferência móvel (30) ou (40) é montada para se mover em um movimento X-Y ao longo do sistema de trilhos e é suportada por carros (35) que se movem ao longo das superfícies superiores de flanges horizontais inferiores (45) das vigas de caixa por rolos bidirecionais (46) e rolos esféricos (47).

[049] Conforme descrito anteriormente, de acordo com os ensinamentos da invenção, muitas unidades de transferência podem operar dentro do sistema de trilhos de grade da presente invenção, permitindo assim que os contêineres sejam misturados simultaneamente dentro das áreas abertas definidas acima do nível da fileira superior das células verticais dentro de um edifício ou outra estrutura ou fora de tal edifício ou outra estrutura.

[050] O sistema da presente invenção pode ser totalmente automatizado e interfaceado com um sistema de controle de estoque de modo que cada unidade de transferência seja direcionada para uma determinada célula e para um determinado local de contêiner dentro da área de armazenamento, multiplexando um sinal de comando do sistema de controle de estoque através de uma fiação de grade da pista de alimentação ou por controle remoto. Utilizando tal sistema, um contêiner designado pode ser localizado automaticamente e os contêineres acima do contêiner designado podem ser movidos apropriadamente e, posteriormente, realocados uma vez que o contêiner designado tenha sido recuperado utilizando as unidades de transferência e seus mecanismos de guindaste.

[051] Como observado anteriormente, existem problemas em sistemas de trilhos de grade suspensos de viga de caixa aberta para suportar veículos de transferência, tais como (30) e (40), em relação às células de armazenamento e áreas de carga e descarga como mostrado nas Figuras 1 a

5. Em primeiro lugar, as vigas de caixa aberta são caras de formar e são difíceis de inspecionar para garantir que as vigas de caixa aberta não estejam fatigadas ou rachadas, o que pode resultar em uma falha no sistema de armazenamento. Frequentemente, rachaduras ou defeitos ocorrem dentro das estruturas da caixa e, portanto, não são facilmente evidentes para os técnicos, mecânicos ou fiscais. Também para manter os carros de suporte (35) dentro das vigas de caixa, os carros devem ser removidos, o que aumenta consideravelmente as despesas de manutenção.

[052] Com referência particular às Figuras 6A a 13, as condições específicas de várias formas de realização do sistema de trilhos de grade suspenso da presente invenção serão descritas em detalhes. Ao contrário das estruturas de trilhos de grade suspensas do estado da técnica mostradas nas Figuras 1 a 5, que usam vigas de caixa oca abertas para formar o sistema de trilhos de grade, com a presente invenção, o sistema de trilhos de grade é formado por vigas em “T” invertido de aço que são conectadas umas às outras em padrões X-Y de intersecção. A este respeito, com referência particular às Figuras 6A, 6B, 6C, 6D e 7A, 7B, duas formas de realização variadas e preferidas de vigas em “T” invertido da invenção são mostradas. Cada viga em “T” invertido (50) e (50’) inclui flanges horizontais (53) e (53’) que se estendem para fora em ângulos retos de e em lados opostos de uma alma vertical central (54) e (54’) das Figuras 6A, B, C e D. Os carros para suportar as unidades de transferência, tais como (30) ou (40) que podem ser usadas com a invenção, são projetados para serem suportados nas superfícies superiores dos flanges (53) e (53’) das vigas em “T” invertido (50) ou (50’) em lados opostos das almas verticais (54) e (54’) das Figuras 6A, 6B, 6C e 6D. Os carros serão descritos em maior detalhe em relação às Figuras 9A, 9B e 10.

[053] O uso de vigas em “T” invertido flangeadas horizontalmente para formar uma estrutura de trilhos de grade suspensa “G”, ver Figura 10, melhora a acessibilidade de um mecânico aos carros (80) associados a cada unidade de transferência, tal como (30) ou (40), e, portanto, torna a manutenção e a reparação dos carros muito mais fácil e mais eficiente e menos dispendiosa do que é possível usando as estruturas de viga de caixa oca fechadas do estado da técnica. Além disso, o uso de vigas em “T” invertido flangeadas horizontalmente reduz os custos associados à construção e manutenção dos sistemas de trilhos de grade suspensos, usando vigas de aço mais econômicas e leves para formar as grades X-Y sobre as quais as unidades ou veículos de transferência viajam. As vigas em “T” invertido flangeadas horizontalmente fornecem maior resistência e menos deflexão,

enquanto exibem menos problemas de fadiga quando comparadas às vigas de caixa oca mais convencionais usadas no estado da técnica discutido acima. Ao ter as estruturas de viga abertas para inspeção facilmente visível, qualquer rachadura ou indicação de falha ou fadiga das vigas em “T” invertido pode ser rapidamente determinada para que uma ação corretiva ou reparo possa ser tomada antes de uma falha completa de uma viga, resultando assim em um sistema de trilhos mais seguro e confiável para suportar as unidades ou veículos de transferência que serão usados com os sistemas de trilhos de grade da presente invenção.

[054] Para permitir a passagem dos carros (80) que suportam as unidades ou veículos de transferência que viajam ao longo das vigas em “T” invertido da invenção, a estrutura das vigas em “T” invertido (50) e (50’) deve ser alterada. Em cada forma de realização, veja as Figuras 6A-6D, uma parte de corte inferior (60) e (60’) é fornecida em pelo menos uma extremidade de cada viga em “T” invertido, de modo que cada um dos flanges horizontais (53) e (53’) inclua uma borda dianteira (53A) e (53A’) que termina perto de uma extremidade saliente (62) e (62’) de pelo menos uma parte de extremidade superior da alma vertical (54) e (54’).

[055] A viga em “T” invertido (50) da Figura 6A, inclui um par de flanges horizontais opostamente orientados (53) que formam trilhos de suporte de carro ou superfícies em lados opostos da alma vertical (54) da viga. A alma vertical da viga é configurada para terminar em uma intersecção do sistema de trilhos de grade e inclui partes de extremidade opostas salientes (62) que se estendem a partir das bordas frontal e traseira (53A) dos flanges horizontais em relação a um eixo alongado A-A da viga. As partes salientes são configuradas para serem assentadas cooperativamente em, e são fixadas a, pedestais de suporte (70), ver Figura 8B e 8C, que são suspensos a partir de treliças suspensas ou membros estruturais “S”, ver Figuras 9A e 9B, de um edifício,

navio ou outra estrutura na qual os sistemas de trilhos de grade da presente invenção são erguidos.

[056] As partes de extremidade salientes opostas (62) da viga em “T” invertido (50) da Figura 6A são entalhadas em (60) em relação às bordas frontal e traseira (53A) dos flanges horizontais (53). Os entalhes ou áreas abertas (60) da alma vertical (54) são fornecidos para permitir espaço para a passagem dos carros (80) em relação aos pedestais de suporte (70).

Além disso, quando as vigas são conectadas em relação montada em um padrão X-Y, os entalhes ou áreas abertas (60) serão fornecidos em ambas as direções X e Y de modo que os carros podem mover-se linearmente ao longo das vigas em “T” invertido (50) em todas as intersecções (59) das mesmas.

[057] Para conectar com segurança as vigas em “T” invertido de intersecção (50) umas às outras no padrão de grade X-Y desejado, a alma (54) de cada viga deve ser pelo menos fixada à alma (54) das outras vigas de intersecção. Na forma de realização mostrada na Figura 6A, as extremidades opostas (62) de cada alma vertical central também incluem uma parte de extremidade livre inferior moldada de forma côncava ou entalhada (63) para fins de facilitar o assentamento da viga em “T” invertido contra o suporte de ressaltos de suporte arqueados de forma convexa (74) dos pedestais de suporte (70), ver Figuras 8A e 8B. As almas verticais (54) de cada viga em “T” invertido orientada em X e Y (50) serão soldadas aos pedestais de suporte. Os pedestais são configurados para serem fixados, tal como por soldagem ou parafusos e semelhantes, aos componentes estruturais suspensos “S” de áreas de armazenamento abertas ou fechadas, edifícios, navios e semelhantes, em que os sistemas da presente invenção são instalados, veja as Figuras 9A e 9B.

Nesta forma de realização, uma ou ambas as extremidades da superfície superior da alma vertical (54) têm entalhes (66) formados nas mesmas para receber os braços (77) das placas de montagem (76) dos pedestais de suporte

(70), como será descrito a seguir.

[058] Na forma de realização da invenção mostrada na Figura 6B, apenas uma parte de extremidade saliente (62) da viga é entalhada em (63) e (66). A parte de extremidade saliente entalhada deve ser suportada por um pedestal de suporte (70) em cada intersecção (59) do sistema de grade X- Y. A extremidade oposta (64) da viga em “T” invertido (50) é configurada com a mesma seção transversal que a parte restante da viga onde não há nenhuma área de alma entalhada ou aberta (60). Assim, a extremidade (64) da viga pode ser unida a uma extremidade semelhante de outra viga por soldagem convencional ou aparafusamento. Esta estrutura permite a ligação direta de uma linha de vigas que não devem ser conectadas aos pedestais de suporte (70). Embora não mostrado nos desenhos, algumas das vigas em “T” invertido podem ter ambas as extremidades formadas como mostrado em (64) na Figura 6B.

[059] A forma de realização da viga em “T” invertido (50’) mostrada na Figura 6C é semelhante à forma de realização da viga (50) mostrada na Figura 6A, em que ambas as extremidades opostas da viga incluem partes salientes (62’) e são entalhadas ou abertas em (60’) em relação às bordas dianteiras (53A’) dos flanges (53’). As partes de extremidade salientes opostas (62’) da alma vertical também incluem uma parte de extremidade livre inferior moldada de forma côncava ou entalhada (63’) para fins de facilitar o assentamento da viga em “T” invertido (50’) contra o suporte de ressaltos de suporte arqueados de forma convexa (74) dos pedestais de suporte (70), ver Figuras 8B e 8C. As almas verticais (54’) de cada viga em “T” invertido orientada em X e Y (50’) serão soldadas aos pedestais de suporte. Os pedestais são configurados para serem fixados, tal como por soldagem ou parafusos e semelhantes, aos componentes estruturais suspensos “S” de áreas de armazenamento abertas ou fechadas, edifícios ou navios nos quais os sistemas da presente invenção estão instalados, ver Figuras 9A e 9B. Na forma de realização da Figura 9B, a superfície superior da parte de extremidade saliente (62) da alma vertical é plana e, portanto, não entalhada, conforme mostrado e descrito em (66) na forma de realização mostrada nas Figuras 6A e 6B.

[060] A forma de realização da invenção mostrada na Figura 6D é semelhante à viga em “T” invertido (50) da Figura 6B, em que uma extremidade (64’) da viga não deve ser suportada em uma intersecção de uma grade X-Y, de modo que apenas uma extremidade de cada uma das vigas em “T” invertido (50’) seja configurada para formar uma parte de extremidade saliente (62’) tendo uma parte de extremidade livre inferior entalhada de forma côncava ou configurada (63’) para facilitar o assentamento da viga em “T” invertido contra os ressaltos de suporte arqueados de forma convexa (74) de um dos pedestais de suporte (70). A extremidade oposta (64’) da viga sendo a mesma em seção transversal que a parte restante da viga onde não há área entalhada (63’) ou área de alma aberta (60’). Assim, a extremidade (64’) da viga pode ser unida a uma extremidade semelhante de outra viga por soldagem ou aparafusamento convencional. Novamente, embora não mostrado nos desenhos, algumas das vigas em “T” invertido (50’) podem ter ambas as extremidades formadas como mostrado em (64’) na Figura 6D.

[061] Com referência às Figuras 7A e 7B, as vigas em “T” invertido (50, 50’) da invenção podem ter dimensões de alma (T1) e dimensões de flange (T2) que irão variar dependendo das capacidades de carga previstas dos sistemas operacionais. Além disso, como mostrado nas Figuras 6A e 6B, uma dimensão de altura vertical das almas verticais (54, 54’) e dimensão de largura horizontal dos flanges (53, 53’) também podem variar.

[062] Com referência à Figura 9A, em cada intersecção (59) das vigas em “T” invertido em X-Y, dois pares de áreas abertas “A1” devem ser fornecidos para a passagem dos carros (80) que suportam as unidades de transferência mais convencionais, conforme discutido acima e conforme descrito no estado da técnica. As aberturas do carro são criadas alinhando as partes cortadas (60/60’) de cada viga (50/50’) em lados opostos de cada pedestal de suporte (70).

[063] Cada pedestal de suporte (70) é mostrado nas Figuras 8A- 8C como incluindo um corpo central orientado verticalmente (71) que é geralmente ampliado e esquadrado em uma extremidade inferior (72) do mesmo e que é integralmente formado com uma extremidade superior (73) de menor dimensão da seção transversal e em que, como descrito anteriormente, ressaltos arqueados para fora ou convexos (74) são formados como áreas de transição ao longo de cada um dos quatro lados (75) do pedestal. A curvatura dos ressaltos é fornecida para criar superfícies de assentamento de forma complementar para apoiar as extremidades livres ou entalhes arqueados (63, 63’), das partes salientes (62, 62’) das almas verticais centrais (54, 54’) de cada uma das quatro vigas em “T” invertido (50, 50’) que estão conectadas em cada intersecção (59) do sistema de trilhos de grade, ver Figura 9A.

[064] Cada pedestal de suporte (70) também inclui uma placa de montagem de aço suspensa (76) que é formada com quatro braços que se estendem para fora (77), como mostrado nas Figuras 8A-8C, e em que os braços são orientados em uma relação geralmente perpendicular que coincide com uma orientação de uma placa de transferência de aço inferior (78) que é formada integralmente ou soldada a um fundo da parte inferior (72) do corpo (71) de cada pedestal. Cada placa de transferência inferior (78) é geralmente quadrada tendo quatro lados e é de uma dimensão para caber dentro das áreas abertas “A1” definidas entre as partes de extremidade salientes opostas dos flanges inferiores (53, 53’) de cada uma das vigas em “T” invertido (50/50’) para, desse modo, criar quatro passagens abertas espaçadas (95) entre as extremidades dos flanges inferiores das vigas orientadas em X e Y e os quatro lados da placa de transferência para a passagem de uma estrutura de suporte dos carros (80), como será descrito abaixo. A placa de aço superior (76) de cada pedestal pode ser soldada ou formada integralmente com a parte superior (73) do corpo (71) de cada pedestal (70). Nas Figuras 9A e 9B, tanto a placa superior (76) como a placa de transferência inferior (78) são mostradas como sendo formadas integralmente com o corpo do pedestal. Deve-se notar que os tamanhos, larguras e formatos relativos dos elementos dos pedestais podem variar dependendo das capacidades de carga destinadas a serem colocadas sobre os pedestais durante o uso. Além disso, o corpo vertical (71) pode ser circular ou alguma outra configuração em seção transversal de modo a variar a maneira na qual as forças e tensões são distribuídas entre as vigas em “T” invertido e os pedestais de suporte durante a operação de um sistema de acordo com os ensinamentos da presente invenção. Além disso, a placa superior (76) pode ser formada em outras formas, tais como um quadrado, retângulo ou circular, em oposição a ter os braços (77).

[065] Com referência continuada à Figura 8C, as placas de montagem de aço suspensas (76) podem ter dimensões de largura “W1” e dimensões de espessura “T3” variadas dependendo dos requisitos operacionais dos sistemas durante o uso. Assim, as dimensões relativas entre as dimensões da alma de viga e do flange e as dimensões da placa de montagem suspensa serão variáveis e dentro dos ensinamentos da invenção.

[066] Com referência às Figuras 6A e 6B e 8B, na forma de realização da invenção em que pelo menos uma parte de extremidade saliente (62) da alma (54) é entalhada como mostrado em (66) para criar uma superfície de assentamento cooperativa para um braço (77) da placa de montagem suspensa (76), os braços (77) da placa de montagem são assentados dentro dos entalhes (66) da alma (54) e os entalhes (63) nas partes de extremidade salientes das almas (54) assentados nos ressaltos (74) do pedestal (70), como mostrado na Figura 9A. Os entalhes (63) da alma (54) são soldados nos ressaltos (74) do pedestal (70), as partes de extremidade salientes (62) soldadas à extremidade superior (73) do pedestal e os braços (77) da placa de montagem suspensa (76) também são soldados, nas linhas (65), dentro dos entalhes (66) das partes de extremidade salientes (62) da alma (54) da viga em “T” invertido (50).

[067] Com referência às formas de realização das Figuras 6C e 6D e como mostrado nas Figuras 8C e 9B, a superfície superior da parte de extremidade saliente (62’) da alma (54’) não é entalhada e os braços (77) da placa de montagem suspensa (76) são montados na superfície superior da parte de extremidade saliente da alma (54’), como mostrado. Quando a parte de extremidade saliente (62’) da viga (50’) é fixada ao pedestal (70), tal como mostrado pelas linhas de soldagem escuras em (65), os entalhes (63’) da alma (54’) são assentados e soldados nos ressaltos (74) do pedestal (70). Os braços (77) da placa de montagem suspensa (76) também são soldados nas linhas (65) à borda superior da parte de extremidade saliente (62’) da alma (54’) da viga em “T” invertido (50’).

[068] Com referência às Figuras 9A-13, um dos carros (80) para suportar uma das unidades de transferência (30) e (40), ou outras unidades de transferência semelhantes, é mostrado em mais detalhes. A Figura 11 é uma vista de plano superior do carro (80) mostrando quatro placas de canto superior espaçadas (82), mostradas em linhas completas, que são montadas e fixadas a quatro pilares (83), ver Figura 12, que conectam as placas de canto superior a uma base geralmente sólida (84) tendo uma abertura central (90) na mesma para a passagem de um pino em forma de T (87), ver Figuras 9A e 9B, que conecta o carro (80) a uma unidade de transferência. A estrutura de cada carro formada pelas placas, pilares e base é preferencialmente formada de aço para fornecer resistência de suporte máxima. Os canais abertos (91) e (92), ver Figura 11, são formados entre as quatro placas de canto superior (82) que permitem a passagem do carro em torno dos pedestais de suporte (70) como mostrado nas Figuras 10 e 11. Conforme descrito anteriormente, normalmente quatro carros são usados para suportar ou suspender cada unidade de transferência, tal como (30) e (40), para dois pares de vigas em “T” invertido opostas e espaçadas (50).

[069] Montada na parte inferior de cada uma das placas de canto (82) está uma pluralidade de conexões (85), ver Figuras 9A e 9B, nas quais rolos esféricos (86) são transportados para suportar o carro (80) nas superfícies superiores dos flanges (53) de cada uma das vigas em “T” invertido (50) e nas placas de transferência (78) dos pedestais (70). Na Figura 10 e na Figura 11, nove rolos esféricos (86) são montados em cada placa (82), no entanto, o número pode ser variado. Veja, por exemplo, a forma de realização das Figuras 15 e 16, em que apenas quatro rolos esféricos (86) são usados devido a uma estrutura de trilho adicionada a cada parte de flange (53) das vigas em “T” invertido, como será descrito em mais detalhes. Os rolos esféricos são rolos industriais pesados, capazes de suportar um peso significativo, pois os carros podem suportar toneladas de peso durante o uso em um sistema de armazenamento. Também montados na superfície inferior das placas (82) estão conjuntos de rolos bidirecionais alongados espaçados (88, 88’). Com referência à Figura 11, os rolos bidirecionais (88) têm seus eixos alongados orientados de modo que os rolos sejam usados para suportar o carro em um X, enquanto os rolos bidirecionais (88’) têm seus eixos alongados orientados de modo a suportar os carros quando se move em uma direção Y conforme o carro se move ao longo das superfícies superiores dos flanges (53) das vigas em “T” invertido do sistema de trilhos de grade. Novamente, o número de rolos direcionais pode ser variado e permanecer dentro dos ensinamentos da presente invenção.

[070] Conforme mostrado nas Figuras 9A e 9B e 10 a 13, os conjuntos de rolos (88, 88’) usados para suportar o carro nas vigas em “T” invertido (50) passam através de espaços abertos (95) formados entre as placas de transferência (78) dos pedestais de suporte e as bordas (53A) das vigas em “T” espaçados conforme o carro se move ao longo do sistema de trilhos de grade. Os rolos esféricos (86) e os rolos direcionais (88) são mostrados em linha pontilhada na Figura 11.

[071] Deve-se notar que as vigas em “T” invertido (50’) podem ser usadas da mesma maneira como mostrado nas Figuras 9A-11 como as vigas em “T” invertido (50).

[072] Com referência às Figuras 14A e 14B, duas outras formas de realização da invenção são reveladas, as quais são direcionadas a modificações para reforçar os flanges (53) das vigas em “T” invertido (50).

Devido ao peso dos carros e às cargas transportadas pelos carros durante o uso do sistema da presente invenção, é vantajoso reforçar os flanges (53) das vigas em “T” para compensar o desgaste. Na Figura 14A, placas de desgaste substituíveis (100) são fixadas aos flanges opostos (53) ao longo de uma parte ou ao longo de todo o comprimento do sistema de grade suspenso. As placas (100) podem ser formadas de aço ou algum outro material forte que pode ser fixado de forma removível aos flanges. À medida que as placas de desgaste ficam gastas ou danificadas, elas podem ser fácil e prontamente substituídas, tal como usando parafusos ou semelhantes. Desta forma, a longevidade das vigas em “T” invertido pode ser estendida. As placas de desgaste também adicionam resistência adicional ao sistema de trilhos e também prolongam a vida útil das vigas em “T” invertido (50). O mesmo tipo de placas de desgaste também pode ser usado com as vigas em “T” invertido (50’).

[073] Com referência à Figura 14B, uma melhoria de redução de desgaste e de reforço adicional modificado pode ser feita fixando estruturas de trilho (102) a cada um dos flanges opostos (53) das vigas em “T” invertido (50).

Os trilhos podem ser formados do mesmo material que as placas de desgaste (100) ou as estruturas podem ter membros de placa semelhantes a (100) aos quais são montados membros de trilho que se estendem verticalmente (105) que podem ser ligeiramente curvados ou arredondados na extremidade superior dos mesmos. Tal como acontece com a forma de realização anterior, as estruturas de trilhos adicionais não apenas reforçam a resistência dos flanges (53) das vigas em “T” invertido, mas também prolongam a longevidade dos flanges compensando o desgaste e sendo substituíveis quando se desgastam. Ao usar a forma de realização da Figura 14B, os carros (80) devem ser modificados como descrito anteriormente para remover alguns dos rolos de bola de suporte (86), como mostrado nas Figuras 15 e 16. O mesmo tipo de estruturas de trilho também pode ser usado com as vigas em “T” invertido (50’).

[074] Ao usar as estruturas de trilhos modificadas (102) e (105), as filas intermediárias de rolos de bola (86) devem ser removidas dos carros de modo a não obstruir a passagem dos rolos de roldana (110) que têm flanges anulares (112) em lados opostos de um rolo central (115) que rola sobre a superfície superior dos trilhos (105). Como mostrado na Figura 15, dois pares de rolos de roldana (110) são fornecidos em lados opostos dos carros para suportar o movimento dos carros em uma direção X e dois pares adicionais de rolos de roldana são fornecidos em lados opostos dos carros para suportar o movimento dos carros em uma direção Y em relação às placas de transferência (78) dos pedestais de suporte do sistema de grade suspenso. Os rolos esféricos restantes são mostrados em (86) na Figura 15.

[075] A invenção considera, ainda, formas de realização adicionais de vigas em “T” invertido a serem usadas de acordo com os ensinamentos da invenção. Uma primeira forma de realização modificada de viga em “T” invertido (150) é mostrada na Figura 17A, em que flanges opostamente orientados (153) são mostrados como sendo fixados, tal como por solda, aparafusamento ou sendo formados integralmente com a alma vertical (154) ao longo de partes da alma espaçadas verticalmente tanto da borda superior (155) quanto da borda inferior (156) da viga. De preferência, os flanges (153) estão alinhados horizontalmente uns com os outros em lados opostos da alma.

[076] Outra forma de realização da viga em “T” invertido (250) é mostrada na Figura 17B como incluindo duas ou mais almas verticais (254A) e (254B) que são fixadas ou formadas com flanges orientados opostamente (253) que se estendem horizontalmente a partir dos mesmos a partir das partes inferiores das almas. Uma modificação da viga em “T” invertido da Figura 17B, 250A, é mostrado na Figura 17C, em que os flanges orientados opostamente (253A) e (253B) se estendem para fora em lados opostos das duas almas verticais (254A) e (254B) intermediárias às bordas superior e inferior (255) e (256) das almas verticais. Mais uma vez, os flanges são, de preferência, alinhados horizontalmente uns com os outros. Nesta forma de realização, um flange de conector (253C) pode ser soldado ou preso de outra forma entre as almas verticais espaçadas.

[077] Ainda outra forma de realização da viga em “T” invertido (350) é mostrada na Figura 17D, em que a viga inclui um par de almas verticais inferiores (354A) e (354B) a partir das quais flanges orientados opostamente (353) se estendem de lados opostos do par de almas. Outra alma vertical (354C) é soldada ou fixada de outra forma para se estender para cima a partir dos flanges orientados opostamente.

[078] A Figura 18 é uma vista em perspectiva superior de um sistema de armazenamento e distribuição de terminal portuário semelhante ao que é revelado na Patente US 7.753.637, de Benedict et al, que foi modificada para incorporar as vigas em “T” invertido da presente invenção na estrutura dos níveis separados de um sistema de trilhos de grade suspenso. O sistema portuário inclui um ou mais ancoradouros de ancoragem de navios (120) nos quais carga e outros navios de transporte de contêineres podem ser atracados para carga e descarga de carga, tais como contêineres de transporte (121).

Estruturas de doca (122) estendem-se ao longo dos ancoradouros e suportam plataformas de transferência de carga verticalmente elevadas (123). O sistema de armazenamento e distribuição portuário também inclui uma área de carga e descarga de transferência de carga ferroviária (124), uma área de carga e descarga de transferência de carga de veículo ou caminhão (125) e uma área de armazenamento de armazém aberta ou fechada (126). A área de armazenamento de armazém inclui uma pluralidade de células de armazenamento alinhadas verticalmente (127) que podem ser acessadas vertical ou horizontalmente para a transferência e/ou armazenamento de mercadorias e outras cargas.

[079] O sistema de armazenamento e distribuição de terminal de contêineres portuário inclui dois sistemas de trilhos de grade suspensos para uso por unidades ou veículos de transferência, como discutido neste documento, e dentro do estado da técnica, mas em que os trilhos de grade suspensos são formados usando as vigas em “T” invertido da presente invenção. Um primeiro sistema de trilhos de grade (128) é elevado acima da área de armazenamento (126), da área de transferência de caminhão (125) e da área de transferência ferroviária (124) e também se estende para fora sobre uma ou mais plataformas de transferência de carga (123). Um segundo sistema de trilhos de grade (129) se estende acima de uma altura do primeiro sistema (128) e sobre o ancoradouro de ancoragem de navio (120) de modo a ser elevado sobre o convés de armazenamento e/ou porão de um navio (130) e também sobre as uma ou mais plataformas de transferência (123).

[080] A ampliação da Figura 18 mostra uma intersecção típica de ambos o primeiro e segundo sistemas de trilhos de grade (128) e (129), em que o sistema de trilhos de grade da presente invenção usando vigas em “T” invertido e pedestais de suporte é mostrado. Cada pedestal (70) tem uma placa de montagem superior (76), que pode ser de configuração variável, conforme descrito anteriormente. Cada placa de montagem é projetada para ser fixada por soldagem, aparafusamento ou semelhante a uma estrutura de suporte suspensa (132) de um edifício ou outra estrutura elevada (135) que pode ser vigas de aço, tais como usadas em estruturas de telhado plano, ou treliças de telhado e semelhantes que são fixados em uma relação X-Y geralmente perpendicular entre si. Em algumas estruturas, um telhado, não mostrado, pode ser fornecido sobre a estrutura de suporte suspensa (132). Com a invenção, os pedestais (70) são fixados para depender da estrutura de suporte (132). Depois disso, as vigas em “T” invertido (50, 50’) são soldadas ou fixadas de outra forma em cada extremidade saliente (62, 62’) da mesma entre dois pedestais espaçados (70). As extremidades entalhadas (63, 63’) das extremidades salientes (62, 62’) ou as almas verticais (54, 54’) das vigas em “T” invertido repousam sobre as partes de ressalto (74) dos pedestais acima das bases ou placas de transferência (78) dos pedestais e são, portanto, rigidamente unidas à estrutura de suporte do edifício (132). Em cada intersecção dos sistemas de trilhos de grade, os pedestais asseguram que todos os flanges de suporte do carro das vigas em “T” invertido estejam alinhados horizontalmente. Além disso, as placas de transferência (78) associadas a cada pedestal serão alinhadas com os flanges das vigas em “T” invertido de modo que os carros associados às unidades ou veículos de transferência transitarão suavemente de uma viga em “T” invertido para outra através das placas de transferência em cada intersecção do sistema de trilhos de grade.

[081] A Figura 19 é uma vista em perspectiva superior de ainda outro sistema de armazenamento e distribuição de terminal portuário semelhante ao que é revelado na Patente US 7.753.637, de Benedict et al, que foi modificado para incorporar as vigas em “T” invertido da presente invenção na estrutura para um sistema de trilhos de grade suspenso de nível único para a transferência de contêineres diretamente do navio para a fila de armazenamento, área de transferência de caminhão e área de transferência ferroviária.

[082] O sistema de armazenamento e distribuição de terminal de contêineres portuário na Figura 19 inclui um sistema de trilhos de grade suspenso contínuo (160) para uso por unidades ou veículos de transferência, como discutido neste documento, e dentro do estado da técnica, mas em que os trilhos de grade suspensos são formados usando as vigas em “T” invertido da presente invenção. O sistema de trilhos de grade (160) é elevado acima da área de armazenamento (126), da área de transferência ferroviária (124), da área de transferência de caminhão (125) e também se estende para fora ao longo do ancoradouro de ancoragem de navio (120) de modo a ser elevado sobre o convés de armazenamento e/ ou porão de um navio (130).

[083] A ampliação da Figura 19 mostra uma intersecção típica dos sistemas de trilhos de grade (150) em que o sistema de trilhos de grade da presente invenção usando vigas em “T” invertido e pedestais de suporte é mostrado. Cada pedestal (70) tem uma placa de montagem superior (76), que pode ser de configuração variável, conforme descrito anteriormente. Cada placa de montagem é projetada para ser fixada por soldagem, aparafusamento ou semelhante a uma estrutura de suporte suspensa (132) de um edifício ou outra estrutura elevada (135) que pode ser vigas de aço, tais como usadas em estruturas de telhado plano, ou treliças de telhado e semelhantes, que são fixados em uma relação X-Y geralmente perpendicular entre si. Em algumas estruturas, um telhado, não mostrado, pode ser fornecido sobre a estrutura de suporte suspensa (132). Com a invenção, os pedestais (70) são fixados para depender da estrutura de suporte (132). Depois disso, as vigas em “T” invertido (50, 50’) são soldadas ou fixadas de outra forma em cada extremidade saliente (62, 62’) da mesma entre dois pedestais espaçados (70). As extremidades entalhadas (63, 63’) das extremidades salientes (62, 62’) ou as almas verticais (54, 54’) das vigas em “T” invertido repousam sobre as partes de ressalto (74) dos pedestais acima das bases ou placas de transferência (78) dos pedestais e são, portanto, rigidamente unidas à estrutura de suporte do edifício (132). Em cada intersecção dos sistemas de trilhos de grade, os pedestais asseguram que todos os flanges de suporte do carro das vigas em “T” invertido estejam alinhados horizontalmente. Além disso, as placas de transferência (78) associadas a cada pedestal serão alinhadas com os flanges das vigas em “T” invertido de modo que os carros associados às unidades ou veículos de transferência transitarão suavemente de uma viga em “T” invertido para outra através das placas de transferência em cada intersecção do sistema de trilhos de grade.

[084] No sistema de armazenamento e distribuição de terminal de contêineres portuário na Figura19, as unidades ou veículos de transferência viajam diretamente a partir do navio (130) para as áreas de transferência de armazenamento (126), carga de veículo ou caminhão (125) e ferroviária (124), portanto, eliminando a necessidade de plataformas de transferência (123).

[085] A partir do exposto, o sistema de trilhos de grade da presente invenção usa as vigas em “T” invertido de aço para formar as estruturas de trilhos suspensas sem perda de resistência e de tal maneira que a inspeção e manutenção do sistema de trilhos e unidades de transferência ou veículos viajando ao longo do sistema de trilhos são drasticamente aprimoradas em relação aos sistemas de viga de caixa suspensos do estado da técnica. Com a invenção, as vigas em “T” invertido são montadas para criar intersecções geralmente perpendiculares de trilhos ou pistas direcionais em X- Y de tal maneira que as intersecções são reforçadas por pedestais centrais (70) por soldagem ou fixando de outra forma as almas horizontais opostamente orientadas aos pedestais e placas de montagem suspensas dos pedestais, como mostrado nas Figuras 9A e 9B. As Figuras 9A e 9B também exemplificam como os carros para suportar unidades de transferência no sistema de trilhos de grade da invenção podem passar pelos pedestais de suporte de reforço centralizados. O uso do sistema de trilhos de grade da presente invenção pode reduzir significativamente os custos de instalação inicial e prolongar a utilidade do sistema, reduzindo os custos de manutenção e conservação.

[086] A descrição anterior das formas de realização preferidas da invenção foi apresentada para ilustrar os princípios da invenção e não para limitar a invenção às formas de realização particulares ilustradas. Pretende-se que o escopo da invenção seja definido por todas as formas de realização englobadas nas seguintes reivindicações e seus equivalentes.

Claims (27)

REIVINDICAÇÕES

1. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, caracterizado por pelo menos uma unidade de transferência ser suspensa a partir de carros que viajam ao longo do sistema de trilhos de modo que a pelo menos uma unidade de transferência mova objetos de e para áreas de armazenamento orientadas verticalmente, o sistema de trilhos compreendendo uma pluralidade de primeira e segunda vigas em “T” invertido montadas de uma maneira X-Y de modo que a primeira e a segunda vigas em “T” invertido se cruzem uma com a outra em uma relação geralmente perpendicular em uma pluralidade de intersecções e em que cada uma dentre a primeira e a segunda viga em “T” invertido inclui pelo menos uma alma vertical a partir da qual flanges horizontais se estendem para fora em lados opostos da pelo menos uma alma vertical pelos quais os carros são suportados nas superfícies superiores dos flanges horizontais de cada uma da pluralidade de primeira e segunda vigas em “T” invertido, cada uma dentre a primeira e segunda vigas em “T” invertido possuindo extremidades opostas, um pedestal de suporte orientado verticalmente fornecido em cada uma da pluralidade de intersecções, pelo menos uma das extremidades opostas de uma pluralidade da primeira e segunda vigas em “T” invertido sendo conectada aos pedestais de suporte na pluralidade de intersecções de modo a fornecer espaço livre entre as extremidades opostas da primeira e segunda vigas em “T” invertido e os pedestais de suporte de um tamanho para permitir que partes dos carros passem entre eles conforme a pelo menos uma unidade de transferência se move ao longo do sistema de trilhos.

2. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos flanges horizontais serem coplanares e espaçados de uma superfície superior da pelo menos uma alma vertical.

3. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada um dos flanges horizontais da primeira e segunda vigas em “T” invertido incluir um trilho que se estende verticalmente para cima que se estende ao longo de um comprimento dos flanges para fins de suporte de rolos associados aos carros da pelo menos uma unidade de transferência.

4. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada um dos flanges horizontais da primeira e segunda vigas em “T” invertido incluir placas de desgaste que são montadas ao longo da superfície superior dos flanges.

5. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dita pelo menos uma alma vertical de pelo menos uma das extremidades opostas de uma pluralidade da primeira e segunda vigas em “T” invertido incluir uma parte estendida que se estende para fora além dos flanges horizontais em uma direção ao longo de um eixo longitudinal da primeira e segunda vigas em “T”.

6. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelas partes estendidas das almas verticais incluírem uma superfície contornada para assentar cooperativamente sobre uma superfície complementar de um pedestal.

7. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por cada pedestal incluir um corpo vertical possuindo a superfície complementar formada no mesmo e uma placa superior para montagem entre partes estendidas das almas verticais de cada par de primeira e segunda vigas em “T” invertido opostas a ser conectado a um pedestal comum.

8. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela placa superior ser formada tendo partes que se estendem para fora do pedestal nas direções X-Y que engatam nas almas verticais centrais.

9. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela placa superior de cada pedestal estar assentada dentro de um entalhe superior formado nas partes estendidas de cada uma das almas verticais centrais.

10. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela superfície contornada das partes de extremidade estendidas da alma vertical central ser moldada de forma côncava para engatar na superfície complementar dos pedestais que são moldados de forma convexa.

11. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma placa de transferência inferior ser conectada a uma parte inferior de um corpo vertical de cada pedestal e cuja placa de transferência inferior se estende em direção às bordas dos flanges horizontais adjacentes da primeira e segunda vigas em “T” invertido e sendo de um tamanho a ser espaçado deles para formar os espaços livres para a passagem das partes dos carros através deles.

12. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por dita pelo menos uma alma vertical em ambas as extremidades opostas de uma pluralidade da primeira e segunda vigas em “T” invertido incluir partes estendidas que se estendem para fora além os flanges horizontais em uma direção ao longo de um eixo longitudinal da primeira e segunda vigas em “T”.

13. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelas partes estendidas das almas verticais incluírem uma superfície contornada para assentar cooperativamente sobre uma superfície complementar de um pedestal.

14. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por cada pedestal incluir um corpo vertical possuindo a superfície complementar formada no mesmo e uma placa superior para montagem entre partes estendidas das almas verticais de cada par de primeira e segunda vigas em “T” invertido opostas a ser conectado a um pedestal comum.

15. SISTEMA DE TRILHOS GUIA SUSPENSO para instalações automatizadas de manuseio e armazenamento de materiais, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por uma placa de transferência inferior ser conectada a uma parte inferior de um corpo vertical de cada pedestal e cuja placa de transferência inferior se estende em direção às bordas dos flanges horizontais adjacentes da primeira e a segunda vigas em “T” invertido e sendo de um tamanho a ser espaçado deles para formar os espaços livres para a passagem das partes dos carros através deles.

16. CARRO DE SUPORTE para suportar uma unidade de transferência em um sistema de trilhos guia suspenso para manuseio automatizado de materiais, caracterizado pelo carro de suporte compreender quatro placas de canto superior espaçadas e quatro pilares, em que cada uma das quatro placas de canto superior espaçadas é montada em um pilar separado; uma base que suporta cada um dos quatro pilares e placas de canto superior montadas, cada um dos quatro pilares montados em um canto separado da base, a base tendo ainda uma abertura central na mesma para a passagem de um pino em forma de T conectável à unidade de transferência, as quatro placas de canto superior espaçadas definindo um primeiro canal aberto e um segundo canal aberto, em que o primeiro canal aberto é dividido em duas partes pelo segundo canal aberto, permitindo assim a passagem do carro de suporte em torno de um pedestal de uma maneira X-Y e um conjunto de rolos de bola esféricos e um conjunto de rolos bidirecionais montados em uma superfície inferior de cada uma das quatro placas de canto superior espaçadas.

17. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada conjunto de rolos bidirecionais compreender ainda um primeiro conjunto de pelo menos um rolo bidirecional e um segundo conjunto de pelo menos um rolo bidirecional, em que o primeiro conjunto de pelo menos um rolo bidirecional é orientado perpendicularmente em relação ao segundo conjunto de pelo menos um rolo bidirecional.

18. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada conjunto de rolos de bola esféricos compreender ainda nove rolos de bola esféricos.

19. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada conjunto de rolos de bola esféricos compreender ainda quatro rolos de bola esféricos.

20. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 16,

caracterizado por cada conjunto de rolos bidirecionais incluir rolos de roldana.

21. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada conjunto de rolos de bola esféricos e cada conjunto de rolos bidirecionais engatarem uma pluralidade de primeira e segunda vigas em “T” orientadas de uma maneira X-Y para permitir que o carro de suporte se desloque ao longo das superfícies superiores de flanges de cada uma da pluralidade de primeira e segunda vigas em “T” orientadas de uma maneira X- Y.

22. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por cada conjunto de rolos bidirecionais compreender ainda um primeiro conjunto de pelo menos um rolo bidirecional e um segundo conjunto de pelo menos um rolo bidirecional, em que o primeiro conjunto de pelo menos um rolo bidirecional é orientado perpendicularmente em relação ao segundo conjunto de pelo menos um rolo bidirecional.

23. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por cada um do primeiro conjunto de pelo menos um rolo bidirecional engatar nas superfícies superiores de flanges da pluralidade de primeiras vigas em “T” orientadas de uma maneira X enquanto o carro de suporte se desloca em uma direção X, e em que cada um do segundo conjunto de pelo menos um rolo bidirecional engata nas superfícies superiores de flanges da pluralidade de segundas vigas em “T” orientadas na maneira Y enquanto o carro de suporte se desloca em uma direção Y.

24. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por cada conjunto de rolos de bola esféricos compreender ainda nove rolos de bola esféricos.

25. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por cada conjunto de rolos de bola esféricos compreender ainda quatro rolos de bola esféricos.

26. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por cada conjunto de rolos bidirecionais incluir rolos de roldana.

27. CARRO DE SUPORTE, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por cada conjunto de nove rolos de bola esféricos engatar nas superfícies superiores de flanges de cada uma da pluralidade de primeira e segunda vigas em “T” orientadas em uma maneira X-Y quando o carro de suporte se desloca em uma direção X e quando o carro de suporte se desloca em uma direção Y.