BRPI0609247B1

BRPI0609247B1 - METHOD FOR COOLING A CONCRETE MIX

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Publication number: BRPI0609247B1
Authority: BR
Publication date: 2018-10-02

Description

(54) Título: MÉTODO PARA RESFRIAMENTO DE UMA MISTURA DE CONCRETO (73) Titular: L'AIR LIQUIDE, SOCIÉTÉ ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE, Sociedade Francesa. Endereço: 75 QUAI DORSAY 75007 PARIS, FRANÇA(FR) (72) Inventor: ERIC P. KLEIN; DINO TEAS; ANDREW M. GARNETT(54) Title: METHOD FOR COOLING A CONCRETE MIXTURE (73) Holder: L'AIR LIQUIDE, SOCIÉTÉ ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE, French Society. Address: 75 QUAI DORSAY 75007 PARIS, FRANCE (FR) (72) Inventor: ERIC P. KLEIN; DINO TEAS; ANDREW M. GARNETT

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 02/10/2018, observadas as condições legaisValidity Term: 10 (ten) years from 10/02/2018, subject to legal conditions

Expedida em: 02/10/2018Issued on: 10/02/2018

Assinado digitalmente por:Digitally signed by:

Liane Elizabeth Caldeira LageLiane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos IntegradosDirector of Patents, Computer Programs and Topographies of Integrated Circuits

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MÉTODO PARA RESFRIAMENTO DE UMA MISTURA DE CONCRETOMETHOD FOR COOLING A CONCRETE MIXTURE

AntecedentesBackground

Campo da Invenção [001] As modalidades da presente invenção geralmente se referem a um aparelho e a um método para resfriamento de concreto. Particularmente, a presente invenção se refere a um aparelho e a um método para a injeção de um líquido criogênico.Field of the Invention [001] The modalities of the present invention generally refer to an apparatus and a method for cooling concrete. In particular, the present invention relates to an apparatus and method for injecting a cryogenic liquid.

Descrição da Técnica Relacionada [002] Na preparação de concreto, freqüentemente é necessário resfriar a mistura de concreto. A integridade estrutural do concreto é dependente da natureza na qual o concreto é fixado. Em geral, quanto mais frio o concreto quando vazado, mais forte ele será uma vez fixado. Se vazado a altas temperaturas, o concreto fixado freqüentemente não se adequará às exigências de resistência mínima. Isto é especialmente verdadeiro em climas quentes (por exemplo, vazamentos feitos no verão).Description of Related Technique [002] When preparing concrete, it is often necessary to cool the concrete mixture. The structural integrity of the concrete is dependent on the nature in which the concrete is fixed. In general, the colder the concrete when poured, the stronger it will be once fixed. If poured at high temperatures, the fixed concrete will often not meet the minimum strength requirements. This is especially true in hot climates (for example, leaks made in the summer).

[003] Tradicionalmente, este problema foi eliminado pelo resfriamento da água usada na mistura do concreto ou pela adição de gelo como uma substituição parcial para a água. A água foi resfriada usando-se uma unidade de refrigeração, gelo ou um líquido criogênico, o qual foi misturado com a água, antes da mistura do concreto. Estes métodos são dispendiosos, consomem tempo e são de trabalho intensivo. O equipamento extensivo e o trabalho requeridos para as abordagens convencionais impõem várias outras preocupações, tais como danos às costas da elevação do gelo, perda de membros da operação de trituradores de gelo, etc.[003] Traditionally, this problem has been eliminated by cooling the water used in the concrete mix or by adding ice as a partial replacement for water. The water was cooled using a refrigeration unit, ice or a cryogenic liquid, which was mixed with the water, before mixing the concrete. These methods are expensive, time consuming and labor intensive. The extensive equipment and work required for conventional approaches raises several other concerns, such as damage to the back of the ice rise, loss of limbs from the operation of ice crushers, etc.

Ainda, o uso de gelo pode ter um impacto negativo nasStill, the use of ice can have a negative impact on

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2/26 características do concreto, tal como a medição de abatimento.2/26 characteristics of concrete, such as slump measurement.

[004] Uma outra abordagem é injetar um líquido criogênico diretamente em um tambor misturador de concreto de um caminhão, enquanto ele estiver sendo misturado em um mistura rotativo convencional. Contudo, os processos de injeção usados percentagem de recuperação eram trabalhosos e dispendiosos. Os sistemas de injeção anteriores eram injetores estacionários, os quais requeriam ajustes estruturais que consumiam tempo, de modo a se adequar às exigências de misturadores de tamanho diferente. Ainda, os sistemas de injeção atuais são projetados de uma maneira que aumenta o dano em potencial ao tambor misturador do caminhão.[004] Another approach is to inject a cryogenic liquid directly into a concrete mixing drum of a truck, while it is being mixed in a conventional rotary mixture. However, the injection processes used percentage recovery were laborious and expensive. Previous injection systems were stationary injectors, which required time-consuming structural adjustments to suit the requirements of different sized mixers. In addition, current injection systems are designed in a way that increases the potential damage to the truck's mixing drum.

[005] Um primeiro sistema de injeção conhecido é descrito no documento JP-A-06270128. Sistemas de injeção mais avançados tendo uma lança de injeção axialmente reciprocante são conhecidos dos documentos JP-A-61229506 e[005] A first known injection system is described in JP-A-06270128. More advanced injection systems having an axially reciprocating injection lance are known from JP-A-61229506 and

GB-A-2106887.GB-A-2106887.

[006] Portanto, há uma necessidade de um aparelho eficiente e economicamente praticável e de um método para resfriamento de concreto. Há uma necessidade adicional de um aparelho que seja ajustável de modo a se adequar rapidamente às exigências da câmara de mistura. Há uma necessidade adicional para um método e um aparelho para operação do sistema de resfriamento remotamente.[006] Therefore, there is a need for an efficient and economically feasible device and a method for cooling concrete. There is an additional need for an apparatus that is adjustable to suit the requirements of the mixing chamber quickly. There is an additional need for a method and apparatus for operating the cooling system remotely.

Sumário [007] A presente invenção geralmente provê um aparelho e um método para injeção de fluido em um recipiente. Em uma modalidade, o aparelho tem uma estrutura de suporte com uma ou mais estruturas de perna e um conjunto de suporteSummary [007] The present invention generally provides an apparatus and method for injecting fluid into a container. In one embodiment, the apparatus has a support structure with one or more leg structures and a support set

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3/25 de lança acoplado de forma pivotante ao conjunto de perna e uma lança. A lança é configurada para um curso axial alternativo, de modo que a lança tenha uma posição estendida e uma retraída para injeção de fluido no recipiente de mistura. A lança tem um percurso de fluxo para escoamento de um fluido de resfriamento através dali, e um bocal de injeção acoplado ao percurso de fluxo, para injeção do fluido de resfriamento no recipiente. Em uma modalidade, o recipiente é um recipiente de mistura de concreto.3/25 boom pivotally coupled to the leg assembly and a boom. The boom is configured for an alternate axial stroke, so that the boom has an extended and a retracted position for injection of fluid into the mixing vessel. The lance has a flow path for the flow of cooling fluid through there, and an injection nozzle coupled to the flow path for injection of the cooling fluid into the container. In one embodiment, the container is a concrete mixing container.

[008] Um sistema de injeção para injeção de um fluido de resfriamento em uma mistura localizada em um recipiente tem um elemento tubular com um bocal de entrada e um bocal de saída e definindo um percurso de fluxo central acoplado em termos de fluido ao bocal de entrada e ao bocal de saída. 0 elemento tubular é adaptado para o escoamento do fluido de resfriamento através dali. 0 sistema de injeção também tem um carrinho de suporte para suporte do elemento tubular, o elemento tubular sendo móvel longitudinalmente em relação ao carrinho de suporte. 0 sistema de injeção ainda inclui um conjunto de suporte para suporte do carrinho, o carrinho de suporte sendo móvel em relação ao conjunto de suporte. 0 sistema de injeção ainda inclui um mecanismo de elevação que tem o conjunto de suporte afixado de forma pivotante a ele e configurado para atuação vertical do conjunto de suporte. 0 sistema de injeção ainda inclui uma ou mais pernas suportando o mecanismo de elevação. 0 sistema de injeção ainda inclui um controlador para atuação do elemento tubular, o carrinho de suporte e o mecanismo de elevação. 0 controlador é programado com uma seqüência de injeção de fluido de resfriamento para se fazer com que o[008] An injection system for injecting a cooling fluid into a mixture located in a container has a tubular element with an inlet and an outlet nozzle and defining a central flow path coupled in terms of fluid to the nozzle inlet and outlet nozzle. The tubular element is adapted for the flow of the cooling fluid through there. The injection system also has a support cart for supporting the tubular element, the tubular element being movable longitudinally in relation to the support cart. The injection system also includes a support set for supporting the cart, the support cart being movable in relation to the support set. The injection system also includes a lifting mechanism that has the support set pivotally attached to it and configured for vertical actuation of the support set. The injection system further includes one or more legs supporting the lifting mechanism. The injection system also includes a controller for actuation of the tubular element, the support cart and the lifting mechanism. The controller is programmed with a cooling fluid injection sequence to make the

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4/25 fluido de resfriamento seja fluído através do percurso de fluxo central do elemento tubular e para contato com a mistura.4/25 cooling fluid is flowed through the central flow path of the tubular element and for contact with the mixture.

[009] Uma outra modalidade provê um método para resfriamento de uma mistura de concreto. O método consiste na provisão de um sistema de injeção. O sistema de injeção tem uma estrutura de suporte compreendendo um conjunto de pernas tendo pelo menos duas pernas e um conjunto de suporte de lança montado de forma pivotantemente suspensa entre as duas pernas, uma lança e uma fonte de fluido. A lança tem um percurso de fluxo e um bocal de injeção acoplado em termos de fluido ao percurso de fluxo. A lança é disposta no conjunto de suporte de lança e capaz de um movimento em relação à estrutura de suporte em pelo menos uma direção. A fonte de fluido é acoplada em termos de fluido ao percurso de fluxo da lança. O método ainda consiste no ajuste de uma altura da lança em relação a um misturador de concreto. O método ainda consiste notificação de abertura juste de um alinhamento do bocal de injeção em relação a uma abertura do misturador de concreto. Então, estender a lança para inserção pelo menos do bocal de injeção no misturador de concreto, e fluir um fluido de resfriamento a partir da fonte de fluido através do percurso de fluxo e para fora do bocal de injeção, por meio do que o fluido de resfriamento é injetado no misturador de concreto.[009] Another modality provides a method for cooling a concrete mixture. The method consists of providing an injection system. The injection system has a support structure comprising a set of legs having at least two legs and a set of boom support pivotally suspended between the two legs, a boom and a source of fluid. The boom has a flow path and an injection nozzle fluidly coupled to the flow path. The boom is arranged in the boom support assembly and capable of movement in relation to the support structure in at least one direction. The fluid source is fluidly coupled to the boom flow path. The method also consists of adjusting a boom height in relation to a concrete mixer. The method still consists of notification of just opening of an alignment of the injection nozzle in relation to an opening of the concrete mixer. Then, extend the boom to insert at least the injection nozzle into the concrete mixer, and flow a cooling fluid from the fluid source through the flow path and out of the injection nozzle, whereby the cooling is injected into the concrete mixer.

[010] De acordo com a invenção, o dito ajuste de elinhamento do bocal de injeção relativo à abertura do misturador de concreto compreende pivotar o conjunto de suporte de lança para atingir uma orientação angular desejada da lança em relação à abertura do misturador de concreto e[010] According to the invention, said alignment adjustment of the injection nozzle relative to the opening of the concrete mixer comprises pivoting the boom support assembly to achieve a desired angular orientation of the boom in relation to the opening of the concrete mixer and

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5/25 ajustar o dito alinhamento e altura da lança relativa ao misturador de concreto fornecendo os respectivos sinais de comando a partir de um controlador.5/25 adjust said alignment and height of the boom relative to the concrete mixer by providing the respective command signals from a controller.

[011] Uma outra modalidade provê um método para resfriamento de uma mistura de concreto. O método consiste na provisão de um sistema de injeção. Então, no ajuste de uma orientação da lança em relação a um misturador de concreto. Então, a extensão da lança para inserção pelo menos do bocal de injeção no misturador de concreto. O método ainda consiste na iniciação de um processo de resfriamento de concreto compreendendo o fluxo de um fluido de resfriamento a partir da fonte de fluido através do percurso de fluxo e para fora do bocal de injeção, por meio do que o fluido de resfriamento é injetado no misturador de concreto. Pelo menos uma característica do processo de resfriamento de concreto é monitorada para a detecção de um ponto final do processo de resfriamento de concreto. O método ainda inclui a retração da lança do misturador de concreto quando da detecção do ponto final. O sistema de injeção tem uma estrutura de[011] Another modality provides a method for cooling a concrete mixture. The method consists of providing an injection system. Then, in adjusting a boom orientation in relation to a concrete mixer. Then, the boom extension for inserting at least the injection nozzle into the concrete mixer. The method also consists of initiating a concrete cooling process comprising the flow of a cooling fluid from the fluid source through the flow path and out of the injection nozzle, whereby the cooling fluid is injected. in the concrete mixer. At least one feature of the concrete cooling process is monitored for the detection of an end point in the concrete cooling process. The method also includes retracting the boom from the concrete mixer when detecting the end point. The injection system has a structure of

0 suporte, uma lança e uma fonte de fluido. A lança tem um percurso de fluxo e um bocal de injeção acoplado em termos de fluido ao percurso de fluxo. A lança é disposta de forma móvel na estrutura d suporte e é capaz de um movimento em relação à estrutura de suporte pelo menos em uma direção. A fonte de fluido é acoplada em termos de fluido ao percurso de fluxo da lança.The support, a lance and a fluid source. The boom has a flow path and an injection nozzle fluidly coupled to the flow path. The boom is movably arranged on the support structure and is capable of movement in relation to the support structure in at least one direction. The fluid source is fluidly coupled to the boom flow path.

Breve Descrição dos Desenhos [012] Para uma compreensão adicional da natureza e dos objetivos da presente invenção, uma referência deve ser feita à descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto comBrief Description of the Drawings [012] For further understanding of the nature and objectives of the present invention, a reference should be made to the detailed description below, taken in conjunction with

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6/25 os desenhos associados, nos quais elementos iguais recebem os mesmos números de referência ou análogos, e onde:6/25 the associated drawings, in which the same elements receive the same reference or similar numbers, and where:

[013] a Figura 1 é uma vista lateral de uma modalidade do sistema de injeção.[013] Figure 1 is a side view of an injection system modality.

[014] A Figura 2 é uma vista frontal do sistema de injeção, de acordo com uma modalidade da invenção.[014] Figure 2 is a front view of the injection system, according to an embodiment of the invention.

[015] A Figura 3 é uma vista de topo da estrutura de suporte para o injetor, de acordo com uma modalidade da invenção.[015] Figure 3 is a top view of the support structure for the injector, according to an embodiment of the invention.

[016] A Figura 3a é uma vista lateral do mancai de rolamento para afixação do carrinho ao suporte de lança, de[016] Figure 3a is a side view of the roller bearing for attaching the cart to the boom support, in order

acordo com uma according to a modalidade da invenção. embodiment of the invention. 15 15 [017] A Figura 4 é uma vista de topo do injetor, de acordo com uma modalidade da invenção. [018] A Figura 5 é uma vista lateral do injetor, de acordo com uma modalidade da invenção. [019] As Figuras 6A e 6B são uma vista lateral de um sistema de elevação vertical, de acordo com uma modalidade [017] Figure 4 is a top view of the injector, from according to an embodiment of the invention. [018] Figure 5 is a side view of the injector, from according to an embodiment of the invention. [019] Figures 6A and 6B are a side view of a vertical lifting system, according to a modality 20 20 da invenção. [020] of the invention. [020] As Figuras 7A e 7B são vistas posteriores do Figures 7A and 7B are rear views of the

misturador com o sistema de injeções, de acordo com uma modalidade da invenção.mixer with the injection system, according to an embodiment of the invention.

[021] A Figura 8A é uma vista de topo do misturador com o sistema de injeções, de acordo com uma modalidade da invenção.[021] Figure 8A is a top view of the mixer with the injection system, according to an embodiment of the invention.

[022] A Figura 8B é uma vista lateral do misturador com o sistema de injeções, de acordo com uma modalidade da invenção.[022] Figure 8B is a side view of the mixer with the injection system, according to an embodiment of the invention.

[023] A Figura 9 é uma vista em seção transversal do misturador e do sistema de injeção com o sistema de[023] Figure 9 is a cross-sectional view of the mixer and the injection system with the

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7/25 injeção desativado, de acordo com uma modalidade da invenção.7/25 injection deactivated, according to an embodiment of the invention.

[024] A Figura 10 é uma vista em seção transversal do misturador e do sistema de injeção com o sistema de injeção ativado e dentro do misturador, de acordo com uma modalidade da invenção.[024] Figure 10 is a cross-sectional view of the mixer and the injection system with the injection system activated and inside the mixer, according to an embodiment of the invention.

[025] A Figura 11 é um esquema de um controlador, do sistema de injeção e de uma fonte de fluido, de acordo com uma modalidade da invenção.[025] Figure 11 is a diagram of a controller, the injection system and a fluid source, according to an embodiment of the invention.

[026] A Figura 12 é um fluxograma, de acordo com uma modalidade da invenção.[026] Figure 12 is a flow chart, according to an embodiment of the invention.

Descrição das Modalidades preferidas [027] As Figuras 1 e 2 ilustram uma vista lateral e uma vista frontal, respectivamente, de um sistema de injeção 100, de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema de injeção 100 inclui uma lança 102 configurada para a injeção de um fluido em um recipiente (por exemplo, um misturador de concreto 702, tal como aquele mostrado na Figura 7). A lança 102 é montada em um carrinho 200, mostrado na Figura 2. 0 carrinho 200 é disposto em um conjunto de suporte de lançaDescription of Preferred Modalities [027] Figures 1 and 2 illustrate a side view and a front view, respectively, of an injection system 100, according to an embodiment of the invention. The injection system 100 includes a boom 102 configured to inject a fluid into a container (for example, a concrete mixer 702, such as that shown in Figure 7). The boom 102 is mounted on a cart 200, shown in Figure 2. The cart 200 is arranged on a boom support set

104. 0 conjunto de suporte de lança 104 é suportado por uma estrutura de suporte 106. Conforme mostrado, a estrutura de suporte 106 consiste em dois conjuntos de pernas 108. De forma ilustrativa, há três pernas 108 para cada estrutura de suporte 106, embora deva ser apreciado que qualquer número de pernas de suporte 108 possa ser usado. Ainda, pode haver qualquer número de estruturas de suporte 106, incluindo uma perna. Ainda, conforme mostrado na Figura 2, os dois conjuntos de pernas 108 da estrutura de suporte 106 definem uma abertura 210 tendo uma altura H e uma largura W. Em uma modalidade, o tamanho da abertura 210 é ajustável em pelo104. The boom support assembly 104 is supported by a support structure 106. As shown, support structure 106 consists of two sets of legs 108. Illustratively, there are three legs 108 for each support structure 106, although it should be appreciated that any number of support legs 108 can be used. In addition, there may be any number of support structures 106, including a leg. Also, as shown in Figure 2, the two sets of legs 108 of the support structure 106 define an opening 210 having a height H and a width W. In one embodiment, the size of opening 210 is adjustable by at least

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8/25 menos uma dimensão (H e/ou W).8/25 minus one dimension (H and / or W).

[028] A Figura 1 mostra um suprimento de fluido 118.[028] Figure 1 shows a fluid supply 118.

De forma ilustrativa, o suprimento de fluido está remotamente localizado, mas, em uma outra modalidade, o suprimento de fluido 118 está montado no sistema de injeção 100. A fonte de fluido 118 é acoplada em termos de fluido ao sistema de injeção 100 com uma linha de fluido 120, por meio do que um fluido de resfriamento é suprido para injeção em um recipiente (não mostrado), através da lança 102. Em uma modalidade, a fonte de fluido 118 pode ser ligada e desligada usando-se uma válvula 124 afixada ao conjunto de suporte de lança 104, conforme mostrado na Figura 2. Embora a válvula 124 seja mostrada localizada no conjunto de suporte de lança, deve ser apreciado que a válvula 124 pode estar localizada em qualquer lugar entre a fonte de fluido 118 e a lança 102, desde que o fluido de resfriamento seja suprido para injeção no recipiente. Na modalidade ilustrativa, a lança 102 inclui um bocal de saida 112 para liberação do fluido. O bocal de saida 112, conforme mostrado na Figura 1, se projeta a partir da lança 102 em um ângulo Θ. Em uma modalidade, o ângulo Θ é um ângulo de aproximadamente 45° substancialmente no plano Y-Y. O ângulo Θ permite que o fluido de resfriamento entre no recipiente em uma direção que impede um contato e danos às paredes do recipiente. Embora o ângulo Θ seja mostrado como de 45°, deve ser apreciado que qualquer ângulo ou orientação angular em relação à lança 102 pode ser usado. Em uma modalidade, o bocal é destacável, para se permitir que bocais de ângulos e tamanhos diferentes sejam rapidamente afixados, conforme for apropriado para uma aplicação em particular. Em uma outra modalidade, o ângulo ΘIllustratively, the fluid supply is remotely located, but in another embodiment, the fluid supply 118 is mounted on the injection system 100. Fluid source 118 is coupled in terms of fluid to the injection system 100 with a fluid line 120, whereby a cooling fluid is supplied for injection into a container (not shown), through lance 102. In one embodiment, fluid source 118 can be turned on and off using a valve 124 affixed to the boom support assembly 104, as shown in Figure 2. Although valve 124 is shown located on the boom support assembly, it should be appreciated that valve 124 can be located anywhere between the fluid source 118 and the launches 102, as long as the cooling fluid is supplied for injection into the container. In the illustrative embodiment, the lance 102 includes an outlet nozzle 112 for releasing the fluid. The outlet nozzle 112, as shown in Figure 1, projects from the boom 102 at an angle Θ. In one embodiment, the angle Θ is an angle of approximately 45 ° substantially in the Y-Y plane. The Θ angle allows the cooling fluid to enter the container in a direction that prevents contact and damage to the walls of the container. Although angle Θ is shown to be 45 °, it should be appreciated that any angle or angular orientation in relation to boom 102 can be used. In one embodiment, the nozzle is detachable, to allow nozzles of different angles and sizes to be quickly attached, as appropriate for a particular application. In another mode, the angle Θ

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9/25 automaticamente se ajusta para qualquer ângulo e orientação em relação à lança 102, dependendo das exigências do recipiente. Em uma modalidade, a lança 102 e o bocal 112 são de metal (por exemplo, aço-carbono, liga). O fluido de resfriamento pode ser de qualquer tipo conhecido na técnica, tal como nitrogênio liquido, argônio, oxigênio, água resfriada ou dióxido de carbono.9/25 automatically adjusts to any angle and orientation in relation to boom 102, depending on the requirements of the container. In one embodiment, boom 102 and nozzle 112 are metal (for example, carbon steel, alloy). The cooling fluid can be of any type known in the art, such as liquid nitrogen, argon, oxygen, chilled water or carbon dioxide.

[029] Assim, em uma modalidade, a lança 102 é um elemento tubular que inclui um conduto central que define o percurso de fluxo para o fluido de resfriamento, e o qual é acoplado em termos de fluido ao bocal 112. Contudo, em uma outra modalidade, o percurso de fluxo é disposto externamente na lança 102. Por exemplo, uma linha de fluido pode ser presa à superfície externa da lança 102 e alimentada para o bocal[029] Thus, in one embodiment, the boom 102 is a tubular element that includes a central duct that defines the flow path for the cooling fluid, and which is coupled in terms of fluid to the nozzle 112. However, in a in another embodiment, the flow path is arranged externally on boom 102. For example, a fluid line can be attached to the outer surface of boom 102 and fed to the nozzle

112. Neste caso, a lança 102 meramente provê a rigidez requisitada, mas não o percurso de fluxo em si. Em uma outra modalidade, múltiplos percursos de fluxo podem ser providos, e cada percurso de fluxo pode ser acoplado em termos de fluido a seu próprio bocal de injeção (alternativamente,112. In this case, boom 102 merely provides the required stiffness, but not the flow path itself. In another embodiment, multiple flow paths can be provided, and each flow path can be coupled in terms of fluid to its own injection nozzle (alternatively,

0 cada percurso de fluxo pode ser alimentado para o mesmo bocal) . Os respectivos bocais podem ter, cada um, uma orientação angular diferente. Neste caso, é adicionalmente contemplado que cada percurso de fluxo pode ser acoplado a uma fonte de fluido diferente 118. Cada fonte de fluido pode prover um respectivo fluido de um tipo, uma temperatura, uma vazão, uma pressão diferente, etc.0 each flow path can be fed to the same nozzle). The respective nozzles can each have a different angular orientation. In this case, it is further contemplated that each flow path can be coupled to a different fluid source 118. Each fluid source can provide a respective fluid of a different type, temperature, flow, pressure, etc.

[030] De acordo com várias modalidades da presente invenção, a lança 102 é capaz de um movimento com múltiplos graus de liberação. O movimento da lança pode ser realizado de forma manual, de forma elétrica, com uma pressão[030] In accordance with various embodiments of the present invention, boom 102 is capable of movement with multiple degrees of release. The movement of the boom can be performed manually, electrically, with a pressure

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10/25 hidráulica, ou uma pressão pneumática provida pelas linhas 126 mostradas na Figura 2. Ainda, deve ser apreciado que qualquer combinação de métodos pode ser usada para se mover a lança. Esta liberdade de movimento permite um fácil ajuste da lança 102, apesar do ângulo, da altura e das dimensões do recipiente (por exemplo, o misturador de concreto) em relação ao sistema de injeção 100. Por exemplo, a lança 102 pode ser capaz de um movimento axial ao longo do eixo geométrico XX, um movimento de rotação em torno de um eixo geométrico ΥΙΟ Y e/ou um movimento vertical ao longo de um eixo geométrico Z-Z, tudo mostrado na Figura 1. É adicionalmente contemplado que a lança 102 é configurada para um movimento de rotação em torno de um eixo geométrico A-A (o eixo geométrico A-A sendo ortogonal ao eixo geométrico Y-Y), mostrado na Figura10/25 hydraulic, or pneumatic pressure provided by lines 126 shown in Figure 2. Still, it should be appreciated that any combination of methods can be used to move the boom. This freedom of movement allows for easy adjustment of the boom 102, despite the angle, height and dimensions of the container (for example, the concrete mixer) in relation to the injection system 100. For example, the boom 102 may be able to an axial movement along the geometric axis XX, a rotation movement around a geometric axis ΥΙΟ Y and / or a vertical movement along a geometric axis ZZ, all shown in Figure 1. It is additionally contemplated that the boom 102 is configured for a rotational movement around a geometric axis AA (the geometric axis AA being orthogonal to the geometric axis YY), shown in Figure

2. Esta liberdade axial e de rotação de movimento pode ser obtida de qualquer número de formas. As modalidades ilustrativas são descritas abaixo. Contudo, é compreendido que as modalidades descritas aqui com referência ao movimento da lança 102 em relação aos componentes do sistema de injeção2. This axial and rotational freedom of movement can be obtained in any number of ways. The illustrative modalities are described below. However, it is understood that the modalities described here with reference to the movement of the boom 102 in relation to the components of the injection system

100 são meramente ilustrativas, e outras modalidades estão no escopo da invenção.100 are merely illustrative, and other modalities are within the scope of the invention.

[031] Por exemplo, uma liberdade de rotação em torno do eixo Y-Y pode ser obtida pela provisão de uma conexão de canhão giratório (não mostrada) entre a lança 102 e o carrinho 200. A conexão de canhão giratório permite que a lança 102 gire em torno do eixo geométrico Y-Y, conforme mostrado na Figura 1.[031] For example, freedom of rotation around the YY axis can be achieved by providing a rotating gun connection (not shown) between boom 102 and cart 200. The rotating gun connection allows boom 102 to rotate around the YY geometric axis, as shown in Figure 1.

[032] Uma rotação em torno do eixo geométrico A-A pode ser obtida, por exemplo, pela afixação de forma pivotante do conjunto de suporte de lança 104 à estrutura de[032] Rotation around the geometric axis A-A can be achieved, for example, by pivoting the boom support assembly 104 to the

Petição 870170080553, de 23/10/2017, pág. 15/49Petition 870170080553, of 10/23/2017, p. 15/49

11/25 suporte 106, para se permitir uma rotação do conjunto de suporte de lança 104 em torno do eixo geométrico A-A. Com referência brevemente à Figura 3, uma vista de topo do conjunto de suporte de lança 104 é mostrada. De forma ilustrativa, o conjunto de suporte de lança 104 inclui um par de pinos de suporte 300 formados em lados opostos do conjunto de suporte de lança 104. Com referência de novo à Figura 2, os pinos 300 são recebidos por aberturas (não mostradas) formadas em um sistema de elevação vertical 110.11/25 support 106, to allow rotation of the boom support assembly 104 about the geometric axis A-A. With brief reference to Figure 3, a top view of the boom support assembly 104 is shown. Illustratively, the boom support assembly 104 includes a pair of support pins 300 formed on opposite sides of the boom support assembly 104. Referring again to Figure 2, pins 300 are received through openings (not shown) formed in a vertical lifting system 110.

Assim sendo, o conjunto de suporte de lança 104 é suspenso de forma pivotante entre os dois conjuntos de pernas 108 da estrutura de suporte 106, por meio do que o conjunto de suporte de lança inteiro 104 é rotativo livremente para qualquer ângulo desejado por um operador, usando automação ou por uma operação manual. Em uma modalidade, um motor 206 (mostrado esquematicamente) gira o conjunto de suporte de lança 104. O motor 206 se afixa de forma fixa à estrutura de suporte 106, enquanto um eixo de acionamento (não mostrado) se conecta ao pino 300. O eixo de acionamento então transfere uma rotação diretamente para o conjunto de suporte de lança 104 através do pino 300. Em uma modalidade, o motor 206 é um servomotor, mas, mais geralmente, pode ser qualquer tipo de motor capaz de prover a atuação de rotação desejada do conjunto de suporte de lança 104. Em uma outra modalidade, um atuador hidráulico ou pneumático (não mostrado) poderia ser usado, ou qualquer outro atuador conhecido na técnica. Pela operação do motor 206, o ângulo do conjunto de suporte de lança 104 é ajustado e, assim, se ajusta o ângulo da lança 102, a qual é afixada ao conjunto de suporte de lança 104.Thus, the boom support assembly 104 is pivotally suspended between the two sets of legs 108 of the support structure 106, whereby the entire boom support assembly 104 is freely rotatable to any angle desired by an operator. , using automation or by manual operation. In one embodiment, a motor 206 (shown schematically) rotates the boom support assembly 104. Motor 206 is fixedly attached to the support structure 106, while a drive shaft (not shown) connects to pin 300. The The drive shaft then transfers a rotation directly to the boom support assembly 104 via pin 300. In one embodiment, motor 206 is a servomotor, but more generally, it can be any type of motor capable of providing the rotation actuation of the boom support assembly 104. In another embodiment, a hydraulic or pneumatic actuator (not shown) could be used, or any other actuator known in the art. By operating the engine 206, the angle of the boom support assembly 104 is adjusted and thus the angle of the boom 102 is adjusted, which is attached to the boom support assembly 104.

Desta maneira, a lança 102 pode ser posicionada para entrarIn this way, boom 102 can be positioned to enter

Petição 870170080553, de 23/10/2017, pág. 16/49Petition 870170080553, of 10/23/2017, p. 16/49

12/25 em um compartimento (por exemplo, um misturador de concreto) em um ângulo desejado, por exemplo, de modo a não entrar em contato com as paredes laterais do compartimento. Embora mostrado como pivotando em torno de pinos 300, deve ser apreciado que o conjunto de suporte de lança 104 poderia ser estacionário, com a lança 102 sendo adaptada para pivotar separadamente em relação ao conjunto de suporte de lança 104. Ainda em uma outra modalidade, ambos a lança 102 e o conjunto de suporte de lança 104 poderiam ser montados de forma rotativa, desse modo se permitindo que a lança 102 e o conjunto de suporte de lança 104 fossem ajustados um em relação ao outro, bem como em relação ao restante do sistema de injeção 100.12/25 in a compartment (for example, a concrete mixer) at a desired angle, for example, so as not to come into contact with the side walls of the compartment. Although shown as pivoting around pins 300, it should be appreciated that the boom support set 104 could be stationary, with the boom 102 being adapted to pivot separately from the boom support set 104. In yet another embodiment, both boom 102 and boom support set 104 could be rotatably mounted, thereby allowing boom 102 and boom support set 104 to be adjusted relative to each other, as well as to the rest of the injection system 100.

[033] Em uma modalidade, o carrinho 200 é disposto de forma móvel no conjunto de suporte de lança 104, de modo que o carrinho 2 00 seja móvel em (ou paralelo a) um plano definido pelo conjunto de suporte de lança 104. Com referência novamente à Figura 3, o carrinho 200 é mostrado montado de forma deslizante no conjunto de suporte de lança[033] In one embodiment, the cart 200 is movably arranged on the boom support set 104, so that the cart 2 00 is movable on (or parallel to) a plane defined by the boom support set 104. With reference again to Figure 3, the cart 200 is shown slidably mounted on the boom support assembly

104 em um ou mais mancais de rolamento 306 (detalhes mostrados na Figura 3a) . De forma ilustrativa, quatro mancais de rolamento 306 são mostrados. Cada mancai de rolamento 306 é disposto em ou viaja sobre um trilho 310 formado em uma superfície interna de um trilho de guia 308 do conjunto de suporte de lança 104 . Um movimento lateral bidirecional (ilustrado pela seta 304) do carrinho 200 é obtido dessa forma. Em uma modalidade, o carrinho 2 00 é atuado por um atuador 202, mostrado na Figura 2. De forma ilustrativa, o atuador 2 02 é um atuador do tipo de pistão montado no conjunto de suporte de lança 104 e acoplado ao carrinho 200104 on one or more bearing bearings 306 (details shown in Figure 3a). Illustratively, four bearing bearings 306 are shown. Each roller bearing 306 is arranged on or travels on a rail 310 formed on an internal surface of a guide rail 308 of the boom support assembly 104. A bidirectional lateral movement (illustrated by arrow 304) of the cart 200 is obtained in this way. In one embodiment, the cart 2 00 is actuated by an actuator 202, shown in Figure 2. Illustratively, actuator 2 02 is a piston type actuator mounted on the boom support assembly 104 and coupled to the cart 200

Petição 870170080553, de 23/10/2017, pág. 17/49Petition 870170080553, of 10/23/2017, p. 17/49

13/25 por uma haste de pistão 204. Na alternativa, é contemplado que um dispositivo de acionamento, tal como um motor 302 (mostrado na Figura 3) conectado ao mancai de rolamento 306, um braço mecânico ou um operador poderia controlar o carrinho13/25 by a piston rod 204. In the alternative, it is contemplated that a drive device, such as a motor 302 (shown in Figure 3) connected to the bearing housing 306, a mechanical arm or an operator could control the cart

200. Assim, conforme o carrinho 200 se move ao longo do200. Thus, as cart 200 moves along the

conjunto de suporte de lança 104, a lança 102 se move com o boom support assembly 104, boom 102 moves with the carrinho 200, cart 200, de modo so que a lança 102 se that the 102 boom is alinhe com align with o O misturador 702 mixer 702 • • [034] [034] Conforme According declarado acima, stated above, também also é is

contemplado que a lança 102 se mova ao longo de seu próprio eixo geométrico, X-X, conforme mostrado na Figura 1. Assim sendo, a lança 102 tem uma posição retraída e uma posição estendida (conforme mostrado nas Figuras 9 e 10, ambas as quais sendo descritas em maiores detalhes abaixo). Para esta finalidade, a lança 102 se estende de forma deslizante através de um par de guias de rolete 500A-B, conforme mostrado na Figura 5 (mostrando uma vista lateral do injetor) . Em uma modalidade, cada guia de rolete 500A-B inclui um par de roletes 400 dispostos em linha um em relação ao outro. Os roletes 400 de cada par definem uma abertura através da qual a lança 102 se estende. Em uma modalidade, um ou mais dos roletes 400 inclui uma ranhura 402 (uma mostrada na Figura 4) dimensionada para receber pelo menos uma porção da lança 102. Em um arranjo como esse, as guiascontemplated that boom 102 moves along its own geometric axis, XX, as shown in Figure 1. Therefore, boom 102 has a retracted position and an extended position (as shown in Figures 9 and 10, both of which are described in more detail below). For this purpose, the boom 102 extends sliding through a pair of roller guides 500A-B, as shown in Figure 5 (showing a side view of the injector). In one embodiment, each roller guide 500A-B includes a pair of rollers 400 arranged in line with one another. The rollers 400 of each pair define an opening through which the boom 102 extends. In one embodiment, one or more of the rollers 400 includes a groove 402 (one shown in Figure 4) sized to receive at least a portion of the boom 102. In such an arrangement, the guides

500A-B de uma vez estabilizam a orientação axial da lança e permitem que a lança 102 viaje axialmente ao longo do eixo geométrico X-X. Os roletes 400 são montados no carrinho 200, para suporte da lança 102. Em uma modalidade, o rolete superior dos roletes 400 é destacável. Assim, se o caminhão se mover antes de a lança 102 ser retraída, o rolete superior500A-B at once stabilizes the axial orientation of the boom and allows boom 102 to travel axially along the X-X geometry axis. Rollers 400 are mounted on cart 200 to support boom 102. In one embodiment, the upper roller on rollers 400 is detachable. Thus, if the truck moves before boom 102 is retracted, the upper roller

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14/25 se destacará, permitindo que a lança 102 se mova, garantindo que a lança 102, o caminhão ou o sistema de injeção 100 não seja danificado.14/25 will stand out, allowing boom 102 to move, ensuring boom 102, truck or injection system 100 is not damaged.

[035] Na modalidade ilustrativa, a movimentação axial da lança 102 é obtida pela provisão de um conjunto atuador montado no carrinho 200 e acoplado à lança 102. Com referência, agora, à Figura 5, uma vista lateral do atuador 502 é mostrada de acordo com uma modalidade. O conjunto atuador 502 inclui um cilindro de pistão 504 afixado de forma fixa ao carrinho de suporte 200 e uma haste de pistão móvel 506. A haste de pistão 506 é conectada em uma extremidade à lança 102 por um acoplador 508. Em uma modalidade, o acoplador 508 é preso à haste de pistão 506 e à lança 102 por prendedores, tais como parafusos, desse modo se permitindo que o acoplador 508 seja prontamente ajustado a um comprimento desejado da haste de pistão 506 e/ou da lança 102. Em operação, o cilindro de pistão 504 aciona de forma alternativa a haste de pistão 506 axialmente, desse modo se movendo a lança 102 ao longo de seu eixo geométrico X-X.[035] In the illustrative modality, the axial movement of the boom 102 is obtained by providing an actuator assembly mounted on the cart 200 and coupled to the boom 102. Referring now to Figure 5, a side view of the actuator 502 is shown according with a modality. The actuator set 502 includes a piston cylinder 504 fixedly attached to the support cart 200 and a movable piston rod 506. The piston rod 506 is connected at one end to the boom 102 by a coupler 508. In one embodiment, the coupler 508 is attached to piston rod 506 and boom 102 by fasteners, such as screws, thereby allowing coupler 508 to be readily adjusted to a desired length of piston rod 506 and / or boom 102. In operation, the piston cylinder 504 alternatively drives the piston rod 506 axially, thereby moving the boom 102 along its geometric axis XX.

Embora a lança seja mostrada montada em roletes 400 com um conjunto de pistão afixado para se mover axialmente a lança, deve ser apreciado que qualquer método de extensão axial da lança 102 pode ser usado. Por exemplo, uma lança telescópica, um sistema de cremalheira e pinhão, ou roletes motorizados são todos contemplados como modalidades alternativas. As combinações dessas modalidades também são contempladas. Por exemplo, a lança pode incluir ambas as guias de rolete permitindo o movimento axial deslizante, além de um recurso telescópico.Although the boom is shown mounted on rollers 400 with a piston assembly attached to move the boom axially, it should be appreciated that any method of axial extension of the boom 102 can be used. For example, a telescopic boom, a rack and pinion system, or motorized rollers are all contemplated as alternative modalities. The combinations of these modalities are also contemplated. For example, the boom may include both roller guides allowing axial sliding movement, in addition to a telescopic feature.

[036] Também é mostrado na Figura 5 um bocal de[036] Also shown in Figure 5 is a

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15/25 entrada 404 para conexão à fonte de fluido 118. O bocal de entrada 404 provê uma abertura para o percurso de fluxo formado na lança 102, e o qual finalmente termina no bocal 112. Preferencialmente, o bocal de entrada é adaptado com uma conexão de engate rápido, por meio do que a linha de fluido a partir do bocal de fluido 118 pode ser rapidamente afixada e destacada. O bocal de entrada 404 pode incluir mais de um bocal de entrada para aumento da acessibilidade em uma direção múltipla. Por exemplo, os bocais de entrada15/25 inlet 404 for connection to fluid source 118. Inlet nozzle 404 provides an opening for the flow path formed in boom 102, and which finally ends at nozzle 112. Preferably, the inlet nozzle is adapted with a quick coupling connection, whereby the fluid line from the fluid nozzle 118 can be quickly attached and detached. Inlet nozzle 404 may include more than one inlet nozzle for increased accessibility in a multiple direction. For example, inlet nozzles

404 poderiam estar em qualquer lado da lança 102, conforme mostrado na Figura 4.404 could be on either side of boom 102, as shown in Figure 4.

[037] Em uma modalidade, a estrutura de suporte 106 inclui um sistema de elevação vertical 110 o qual conecta a estrutura de suporte 106 ao conjunto de suporte de lança[037] In one embodiment, support structure 106 includes a vertical lifting system 110 which connects support structure 106 to the boom support assembly

104. O sistema de elevação vertical 110 permite que o conjunto de suporte de lança 104 seja elevado ou abaixado, ao longo do eixo geométrico Z-Z (Figuras 6A e 6B).104. The vertical lift system 110 allows the boom support assembly 104 to be raised or lowered along the Z-Z geometry axis (Figures 6A and 6B).

[038] As Figuras 6A e 6B mostram o sistema de elevação vertical 110 em maiores detalhes. O sistema de elevação vertical 110 inclui um ou mais pistões de elevação 600 acoplados aos pinos 300. O sistema de elevação vertical 110 também pode ser equipado com um ou mais trilhos de guia 602 para estabilidade. Embora mostrado como um conjunto de elevação de pistão, qualquer mecanismo para elevação do conjunto de suporte de lança 104 poderia ser usado. Por[038] Figures 6A and 6B show the vertical lifting system 110 in greater detail. The vertical lift system 110 includes one or more lift pistons 600 coupled to pins 300. The vertical lift system 110 can also be equipped with one or more guide rails 602 for stability. Although shown as a piston lift assembly, any mechanism for raising the boom support assembly 104 could be used. Per

exemplo, em uma outra modalidade, um acionamento de example, in another modality, a sem fim without end é usado como is used as o mecanismo de the mechanism of atuação. performance. [039] [039] A operação The operation do sistema de the system inj eção injection 100 é 100 is geralmente usually contemplada contemplated por meios by means manuais, manuals, meios means automatizados automated ou por uma or by a combinação dos combination of mesmos. themselves. Em uma In a

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16/25 modalidade, um controlador é acoplado de forma comunicativa a um ou mais atuadores dispostos no sistema de injeção 100. Em uma modalidade em particular, um controlador é montado no sistema de injeção 100. Por exemplo, as Figuras 1 e 2 mostram um controlador 116 (mostrado esquematicamente) montado na estrutura de suporte 106; contudo, também é contemplado que o controlador 116 pode estar remotamente localizado em relação ao sistema de injeção 100. Por exemplo, as Figuras 8A e 8B mostram uma vista de topo e uma lateral do sistema de injeção 100, do controlador 116 e de um caminhão 704, no qual o controlador 116 está remotamente localizado em relação ao sistema de injeção 100. Preferencialmente, o controlador 116 é posicionado para se permitir que um motorista do caminhão 704 alcance fora da janela da cabine do caminhão e introduza comandos no controlador 116, enquanto ainda está próximo o bastante do sistema de injeção 100 para se permitir que a lança 102 entre no misturador 702 e injete um fluido de resfriamento, conforme será descrito em maiores detalhes abaixo. Em uma modalidade, o controlador 116 é um dispositivo portátil que está em comunicação sem fio (por exemplo, por infravermelho, RF, Bluetooth, etc.) com o sistema de injeção 100. O dispositivo portátil pode ser operado a partir de qualquer localização, incluindo da cabine do caminhão 704.16/25 modality, a controller is communicatively coupled to one or more actuators arranged in the injection system 100. In a particular modality, a controller is mounted in the injection system 100. For example, Figures 1 and 2 show a controller 116 (shown schematically) mounted on support structure 106; however, it is also contemplated that controller 116 may be remotely located in relation to injection system 100. For example, Figures 8A and 8B show a top and side view of injection system 100, controller 116 and a truck. 704, in which controller 116 is remotely located in relation to injection system 100. Preferably, controller 116 is positioned to allow a truck driver 704 to reach outside the truck cab window and enter commands into controller 116, while it is still close enough to the injection system 100 to allow the lance 102 to enter the mixer 702 and inject a coolant, as will be described in greater detail below. In one embodiment, controller 116 is a portable device that is in wireless communication (for example, via infrared, RF, Bluetooth, etc.) with the injection system 100. The portable device can be operated from any location, including truck cab 704.

[040] Com referência, agora, à Figura 11, um esquema é mostrado do controlador 116 e de vários componentes conectados ao controlador 116. Em várias modalidades, o controlador 116 pode estar em comunicação sem fio (por exemplo, por infravermelho, RF, Bluetooth, etc.) ou com fio com os componentes do sistema de injeção 100. De forma ilustrativa, o controlador 116 é acoplado de forma[040] With reference now to Figure 11, a schematic is shown of controller 116 and of various components connected to controller 116. In various modalities, controller 116 may be in wireless communication (for example, by infrared, RF, Bluetooth, etc.) or wired with the components of the injection system 100. Illustratively, controller 116 is

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17/25 comunicativa ao atuador de carrinho de suporte 202, ao atuador de conjunto de suporte de lança 206, ao atuador de lança 502, aos pistões de elevação 600, à fonte de fluido 118, a um sensor 114 e a uma câmera 208. O controlador 116 geralmente pode ser configurado para operar cada um dos respectivos componentes de uma forma automatizada (por exemplo, de acordo com uma seqüência pré-programada armazenada na memória) ou de acordo com uma entrada de usuário explicita.17/25 communicative to the support cart actuator 202, the boom support set actuator 206, the boom actuator 502, the lift pistons 600, the fluid source 118, a sensor 114 and a camera 208. Controller 116 can generally be configured to operate each of the respective components in an automated manner (for example, according to a pre-programmed sequence stored in memory) or according to an explicit user input.

[041] Embora não mostrado, o controlador 116 pode ser equipado com uma unidade de processamento central programável, uma memória, um dispositivo de armazenamento de massa e circuitos de suporte bem conhecidos, tais como suprimentos de potência, relógios, cache, circuitos de entrada / saida e similares. De forma ilustrativa, o controlador 116 também inclui um mecanismo de travamento operado por chave 1100, o qual pode ser usado para se habilitar o sistema de injeção 100. Uma vez habilitado, um operador pode controlar a operação do sistema de injeção pela introdução de comandos no controlador 116. Para esta finalidade, uma modalidade do controlador 116 inclui um painel de controle 1102. O painel de controle 1102 pode incluir um teclado, comutadores, botões, um touchpad, etc. Em uma modalidade, é requerido que o operador introduza uma senha de código no painel de controle 1102, de modo a operar o sistema de injeção 100. O controlador 116 também pode incluir ou ser conectado a uma leitora de cartão 1104. Os dados lidos a partir de um cartão pela leitora de cartão 1104 podem ser usados para se determinar se o detentor do cartão é um operador autorizado. Assim sendo, o controlador[041] Although not shown, controller 116 can be equipped with a programmable central processing unit, memory, mass storage device and well-known support circuits, such as power supplies, clocks, cache, input circuits / output and the like. Illustratively, controller 116 also includes a key operated locking mechanism 1100, which can be used to enable injection system 100. Once enabled, an operator can control the operation of the injection system by entering commands on controller 116. For this purpose, a mode of controller 116 includes a control panel 1102. Control panel 1102 may include a keyboard, switches, buttons, a touchpad, etc. In one embodiment, the operator is required to enter a code password on the control panel 1102 in order to operate the injection system 100. Controller 116 may also include or be connected to a card reader 1104. The data read from from a card by the card reader 1104 can be used to determine whether the cardholder is an authorized operator. Therefore, the controller

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18/2518/25

116 pode ter uma conexão de rede com um banco de dados 1106 acessado para se verificar a autorização do detentor do cartão pela comparação de uma informação lida a partir do cartão com uma informação armazenada no banco de dados. Em uma modalidade, o controlador 116 tem um receptor sem fio (por exemplo, um receptor de RF) , o qual pode detectar um sinal de um transmissor sem fio associado a um operador em particular. Com base no sinal sem fio, o controlador pode determinar se o operador em particular é um usuário autorizado. Assim sendo, qualquer número de dispositivos de controle de autenticação e de acesso é contemplado. 0 controlador 116 também pode ser configurado para acompanhamento de uma informação variada relacionada ao uso do sistema de injeção 100. Assim sendo, a identidade do operador ou uma outra informação de uso (por exemplo, hora e data, quantidade de fluido de resfriamento, temperaturas, etc.) podem ser acompanhadas. O controlador 116 mostrado na Figura 11 também inclui um dispositivo de saída 1108 (por exemplo, um visor e/ou um alto-falante) . O dispositivo de saída 1108 pode prover uma informação para o operador, incluindo, por exemplo, uma informação referente ao progresso do ciclo de injeção atual.116 may have a network connection to a database 1106 accessed to verify the authorization of the cardholder by comparing information read from the card with information stored in the database. In one embodiment, controller 116 has a wireless receiver (for example, an RF receiver), which can detect a signal from a wireless transmitter associated with a particular operator. Based on the wireless signal, the controller can determine whether the particular operator is an authorized user. Therefore, any number of authentication and access control devices are covered. Controller 116 can also be configured to monitor a variety of information related to the use of the injection system 100. Therefore, the identity of the operator or other usage information (for example, time and date, amount of cooling fluid, temperatures , etc.) can be accompanied. Controller 116 shown in Figure 11 also includes an output device 1108 (for example, a display and / or a speaker). Output device 1108 can provide information to the operator, including, for example, information regarding the progress of the current injection cycle.

[042] Em operação, o controlador 116 emite comandos para um ou mais componentes do sistema de injeção 100 e, em alguns casos, recebe um feedback dos componentes. Em particular, o controlador 116 emite sinais de controle para os vários atuadores para orientação da lança 102 em uma localização desejada, enquanto posiciona a lança 102 em um recipiente 702. Uma vez que a lança 102 esteja posicionada, o controlador 116 emite um comando para abertura de uma[042] In operation, controller 116 issues commands to one or more components of the injection system 100 and, in some cases, receives feedback from the components. In particular, controller 116 sends control signals to the various actuators to guide boom 102 in a desired location, while positioning boom 102 in a container 702. Once boom 102 is in place, controller 116 issues a command to opening a

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19/25 válvula apropriada da fonte de fluido 118, por meio do que é permitido que um fluido flua a partir da fonte de fluido 118 e, finalmente, para fora do bocal de injeção 112.19/25 appropriate valve of the fluid source 118, whereby a fluid is allowed to flow from the fluid source 118 and, finally, out of the injection nozzle 112.

[043] Em uma modalidade, o controlador 116 é acoplado de forma comunicativa a um equipamento de detecção configurado para facilitar a inserção da lança 102 no recipiente 702. Um equipamento de detecção ilustrativo mostrado na Figura 11 inclui o sensor 114 e a câmera 208. Embora mostrado como uma unidade singular, o sensor 114 pode ser representativo de qualquer número de sensores. O sensor 114 pode ser qualquer tipo de dispositivo de detecção ou sistema configurado para detectar a proximidade do recipiente 702. Os sensores ilustrativos incluem sensores acústicos e óticos (por exemplo, a laser) . Durante uma operação do sistema de injeção 100, o sensor 114 detecta uma distância relativa / localização do recipiente 702 e provê a informação de distância / localização detectada para o controlador 116. O controlador 116 então responde ao fazer ajustes apropriados para a orientação da lança 102 (por exemplo, ao emitir sinais para um ou mais dos atuadores) durante uma extensão continuada da lança para o recipiente 702. Desta forma, o controlador 116 e o sensor 114 definem um sistema de feedback de laço fechado configurado para garantir que a lança 102 evite contatar o recipiente 702, e termina em uma localização desejada no recipiente 702. De forma alternativa ou adicional (ao sensor 114), a câmera 208 pode ser provida para a captura e a transmissão de uma imagem (por exemplo, através de uma alimentação de video) para o dispositivo de saida 1108. O operador do sistema de injeção[043] In one embodiment, controller 116 is communicatively coupled to detection equipment configured to facilitate insertion of boom 102 into container 702. An illustrative detection equipment shown in Figure 11 includes sensor 114 and camera 208. Although shown as a single unit, sensor 114 can be representative of any number of sensors. The sensor 114 can be any type of detection device or system configured to detect the proximity of the container 702. The illustrative sensors include acoustic and optical sensors (for example, laser). During an injection system 100 operation, sensor 114 detects a relative distance / location of container 702 and provides the detected distance / location information to controller 116. Controller 116 then responds by making appropriate adjustments to boom orientation 102 (for example, when sending signals to one or more of the actuators) during a continuous extension of the boom to the container 702. In this way, controller 116 and sensor 114 define a closed loop feedback system configured to ensure that boom 102 avoid contacting container 702, and ends at a desired location in container 702. Alternatively or in addition (to sensor 114), camera 208 can be provided for capturing and transmitting an image (for example, via a feed video) to the output device 1108. The injection system operator

100 então pode observar a operação da lança 102 através do100 then you can observe the operation of boom 102 through the

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20/25 dispositivo de saída 1108.20/25 output device 1108.

[044] Em uma modalidade, o controlador 116 é adicionalmente acoplado de forma comunicativa ao equipamento de detecção de temperatura, também representado pelo sensor[044] In one embodiment, controller 116 is additionally communicatively coupled to the temperature detection equipment, also represented by the sensor

114. O sensor de temperatura 114 poderia ser qualquer tipo contemplado na técnica, tal como um dispositivo do tipo de contato ou sem contato. Em geral, um elemento de tipo de contato poderia estar dentro ou fora do misturador de concreto. A sonda de temperatura do tipo de contato poderia ser um elemento de medição de temperatura em contato com a superfície externa do tambor para a tomada de leituras de temperatura de película. Os elementos de contato ilustrativos incluem termopares e termistores. Independentemente do tipo de elemento de contato, ele pode ser construído de modo que um contato seja mantido durante uma rotação do tambor, isto é, ao ser carregado por mola ou usando-se uma sonda do tipo de escova tendo flexibilidade suficiente para se adaptar à superfície externa do tambor, conforme ele girar. Também é contemplado que o elemento de contato pode estar em contato direto com a mistura de concreto. Um exemplo de um dispositivo de medição de temperatura sem contato é um sensor de infravermelho. Os dispositivos de medição de infravermelho são bem conhecidos e são capazes de medirem a temperatura de um objeto (por exemplo, da mistura de concreto) a partir de uma distância. O sensor de infravermelho pode ser montado no sistema de injeção 100 (por exemplo, na lança) de uma maneira que a luz de infravermelho possa ser projetada na mistura, de modo a se tomar uma leitura de temperatura da mistura de concreto.114. The temperature sensor 114 could be any type contemplated in the art, such as a contact type or non-contact device. In general, a contact type element could be inside or outside the concrete mixer. The contact type temperature probe could be a temperature measurement element in contact with the outer surface of the drum for taking film temperature readings. Illustrative contact elements include thermocouples and thermistors. Regardless of the type of contact element, it can be constructed so that a contact is maintained during a rotation of the drum, that is, when being loaded by spring or using a brush-type probe having enough flexibility to adapt to the outer surface of the drum as it rotates. It is also contemplated that the contact element may be in direct contact with the concrete mixture. An example of a non-contact temperature measurement device is an infrared sensor. Infrared measurement devices are well known and are capable of measuring the temperature of an object (for example, of the concrete mix) from a distance. The infrared sensor can be mounted on the injection system 100 (for example, on the boom) in such a way that the infrared light can be projected into the mixture, in order to take a temperature reading of the concrete mixture.

Em uma modalidade, o dispositivo de medição de infravermelhoIn one embodiment, the infrared measuring device

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21/25 pode incluir uma mira a laser, para facilitar mirar a luz de infravermelho em um ponto desejado. Em operação, o sensor de temperatura 114 mede a temperatura da mistura (por exemplo, da mistura de concreto) contida no recipiente 702, durante uma operação de mistura. Se o misturador 702 ou a mistura de concreto estivesse para se tornar fria demais, o controlador 116 pararia o sistema de injeção 100. Em uma modalidade, o operador primeiramente introduz uma temperatura desejada (ponto de regulagem de temperatura) da mistura a ser resfriada, antes de a injeção de fluido de resfriamento começar. Uma vez que o ponto de regulagem de temperatura seja atingido, o controlador 116 pode emitir um comando para parada do fluxo de nitrogênio liquido e retração da lança 102 do recipiente 702. Também é contemplado que a temperatura do fluido sendo fluido através da lança 102 seja medida.21/25 can include a laser sight, to facilitate aiming the infrared light at a desired point. In operation, the temperature sensor 114 measures the temperature of the mixture (e.g., of the concrete mixture) contained in the container 702, during a mixing operation. If mixer 702 or concrete mix was to become too cold, controller 116 would stop injection system 100. In one embodiment, the operator first enters a desired temperature (temperature set point) of the mixture to be cooled, before the cooling fluid injection starts. Once the temperature set point is reached, controller 116 can issue a command to stop the flow of liquid nitrogen and retract boom 102 from container 702. It is also contemplated that the temperature of the fluid being fluid through boom 102 is measure.

[045] Os detalhes adicionais da operação do sistema de injeção 100 serão descritos agora, com referência às Figuras 7 a 11. Com referência primeiramente à Figura 7A, uma vista posterior do sistema de injeção 100 e de um caminhão de mistura de cimento 704 é mostrada. A Figura 7A mostra o sistema de injeção 100 em uma posição de espera, na qual o sistema de injeção 100 está elevado para uma posição provendo espaço suficiente para o caminhão 704 ser dirigido através da abertura 210 formada pelas pernas 108 e pelo conjunto de suporte de lança 104 do sistema de injeção 100. O caminhão 704 então prossegue para ser dirigido através da abertura 210 do sistema de injeção 100, até o caminhão 704 estar em uma posição desejada com respeito ao sistema de injeção 100. Mais particularmente, a posição desejada é definida por uma distância relativa do bocal de injeção 112[045] Additional details of the operation of the injection system 100 will now be described, with reference to Figures 7 to 11. With reference first to Figure 7A, a rear view of the injection system 100 and a cement mixing truck 704 is shown. Figure 7A shows the injection system 100 in a waiting position, in which the injection system 100 is raised to a position providing sufficient space for the truck 704 to be driven through the opening 210 formed by the legs 108 and the support assembly of boom 104 of the injection system 100. Truck 704 then proceeds to be driven through opening 210 of injection system 100, until truck 704 is in a desired position with respect to injection system 100. More particularly, the desired position is defined by a relative distance from the injection nozzle 112

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22/25 e da abertura 700 do misturador 702. Uma distância como essa pode ser qualquer distância a partir da qual a lança 102 possa ser suficientemente estendida para o misturador 702. Em uma modalidade, o motorista do caminhão 7 04 pode ser instruído para parar o caminhão 704 (na posição desejada) ao receber um sinal apropriado a partir do controlador 116. O controlador 116 pode emitir o sinal ao detectar (pelos sinais recebidos a partir do sensor 114) que a posição desejada foi atingida. Alternativamente, o motorista pode usar a imagem recebida a partir da câmera 208 para determinar quando a posição desejada foi atingida. Em uma outra modalidade, o caminhão 7 04 é equipado com um chip de computador e um sistema de comunicação (não mostrado) que envia para o controlador 116 as dimensões e a localização do caminhão22/25 and opening 700 of mixer 702. Such a distance can be any distance from which boom 102 can be sufficiently extended to mixer 702. In one embodiment, the driver of the 7 04 truck can be instructed to stop truck 704 (at the desired position) upon receiving an appropriate signal from controller 116. Controller 116 can emit the signal upon detecting (by the signals received from sensor 114) that the desired position has been reached. Alternatively, the driver can use the image received from camera 208 to determine when the desired position has been reached. In another embodiment, truck 7 04 is equipped with a computer chip and a communication system (not shown) that sends the dimensions and location of the truck to controller 116

704. Assim, conforme o caminhão 704 atinge a localização apropriada, o controlador atuará e inserirá a lança 102 no misturador 702 automaticamente.704. Thus, as truck 704 reaches the appropriate location, the controller will act and insert boom 102 into mixer 702 automatically.

[046] Em qualquer caso, uma vez que a posição desejada tenha sido atingida, o sistema de elevação vertical[046] In any case, once the desired position has been reached, the vertical lifting system

110 é atuado para abaixar o conjunto de suporte de lança 104 para uma altura de penetração, conforme mostrado na Figura 7B. Uma vista lateral do caminhão 7 04 (vista em corte mostrada) e do sistema de injeção 100 na altura de penetração é mostrada na Figura 9. O controlador 116 então emite um comando (por exemplo, de acordo com uma seqüência préprogramada ou uma entrada de usuário), fazendo com que a lança 102 seja estendida para o misturador, conforme visto na Figura 10. Em um ambiente plenamente automatizado, o controlador 116 emite o comando de extensão de lança mediante a detecção que o caminhão 704 está apropriadamente110 is actuated to lower the boom support assembly 104 to a penetration height, as shown in Figure 7B. A side view of the truck 07 04 (sectional view shown) and the injection system 100 at the penetration height is shown in Figure 9. Controller 116 then issues a command (for example, according to a preprogrammed sequence or input of user), causing boom 102 to be extended to the mixer, as seen in Figure 10. In a fully automated environment, controller 116 issues the boom extend command upon detection that truck 704 is properly

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23/25 posicionado guiada por controlador23/25 positioned guided by controller

Durante sua extensão, a lança 102 pode ser sinais de controle apropriados emitidos pelo 116, de modo a se evitar que a lança contate o misturador 702, conforme descrito acima. Assim, a inserção 5 da lança 102 no misturador 702 é possível, independentemente do tamanho e da posição da abertura de misturador 700. Ainda, a lança 102 é capaz de entrar no misturador 702, enquanto o misturador estiver girando ou quando estiver estacionário. Adicionalmente, ao motorista do caminhão é assegurada uma 10 tolerância maior na manobra do caminhão 101 para uma posição desej ada.During its extension, the boom 102 can be appropriate control signals emitted by the 116, in order to prevent the boom from contacting the mixer 702, as described above. Thus, insertion 5 of boom 102 into mixer 702 is possible, regardless of the size and position of mixer opening 700. Furthermore, boom 102 is able to enter mixer 702, while the mixer is rotating or when stationary. In addition, the truck driver is guaranteed a greater tolerance in maneuvering the truck 101 to a desired position.

[047] Uma vez que a lança 102 esteja apropriadamente posicionada no misturador 702, o controlador 116 emite um comando que faz com que o fluido criogênico seja injetado na mistura de concreto no misturador 702. Uma vez que a mistura de concreto seja resfriada para a temperatura desejada, o controlador 116 emite um sinal para parada da injeção do fluido. O controlador 116 então emite um sinal para retração da lança 102 a partir do misturador 702. Então, o operador está livre para mover o caminhão 704 ou derramar o concreto. É contemplado que para cada uma das etapas na operação do sistema de injeção 100, o controlador 116 proveja uma saída para o operador. Desta forma, o operador é tornado ciente de qual etapa do processo de injeção está sendo atualmente realizada. Por exemplo, quando a injeção está completa, o controlador 116 pode emitir um sinal audível (o qual pode ser uma voz humana gravada anunciando a conclusão do processo).[047] Once boom 102 is properly positioned in mixer 702, controller 116 issues a command that causes cryogenic fluid to be injected into the concrete mix in mixer 702. Once the concrete mix is cooled to desired temperature, controller 116 issues a signal to stop fluid injection. Controller 116 then emits a signal to retract boom 102 from mixer 702. Then, the operator is free to move truck 704 or pour concrete. It is contemplated that for each of the steps in the operation of the injection system 100, the controller 116 provides an output for the operator. In this way, the operator is made aware of which stage of the injection process is currently being carried out. For example, when the injection is complete, controller 116 can emit an audible signal (which can be a recorded human voice announcing the completion of the process).

[048] A seqüência precedente de operação é meramente ilustrativa, e as pessoas versadas na técnica[048] The preceding sequence of operation is purely illustrative, and people skilled in the art

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24/25 reconhecerão outras modalidades no escopo da invenção. Por exemplo, ao invés de ser dirigido através da abertura 210, um caminhão pode vir de marcha à ré para a posição desejada. Ainda, ao invés de se inserir a lança 102 na abertura de misturador 700, o misturador 702 pode incluir uma abertura em separado, para o recebimento da lança 102 ou do bocal de injeção 112.24/25 will recognize other modalities within the scope of the invention. For example, instead of being driven through opening 210, a truck can come in reverse to the desired position. In addition, instead of inserting the lance 102 into the mixer opening 700, the mixer 702 can include a separate opening for receiving the lance 102 or the injection nozzle 112.

[049] Durante um despejo de concreto, o sistema de injeção 100 pode ser levado para o local do despejo. Assim sendo, é contemplado que o sistema de injeção 100 é portátil. Para esta finalidade, o sistema de injeção 100 pode ser adaptado para ser uma parte integral de um caminhão ou de um reboque (não mostrado) , de modo que seja facilmente transportado para a localização de despejo. O transporte e a configuração podem ser adicionalmente facilitados pela configuração do sistema de injeção 100 para ser facilmente montado e desmontado. Por exemplo, o sistema de injeção 100 pode ser modularizado como uma porção de base (por exemplo, o conjunto de suporte 106) e uma porção montada / suspensa (por exemplo, o conjunto de suporte de lança 104 e o carrinho 200). De forma adicional ou alternativa, porções do sistema de injeção 100 podem ser colapsíveis (por exemplo, dobrandose ou telescópicas). De forma adicional ou alternativa, o sistema de injeção 100 pode ser adaptado com conexões de engate rápido para o acoplamento do suprimento de fluido 118. Assim, o suprimento de fluido pode ser transportado separadamente e, uma vez que um suprimento de fluido seja consumido, o suprimento de fluido vazio 118 pode ser rapidamente desconectado e um novo suprimento de fluido pode ser rapidamente conectado à injeção 100.[049] During a concrete dump, the injection system 100 can be taken to the dump site. Therefore, it is contemplated that the injection system 100 is portable. For this purpose, the injection system 100 can be adapted to be an integral part of a truck or trailer (not shown), so that it is easily transported to the dump location. Transport and configuration can be further facilitated by configuring the injection system 100 to be easily assembled and disassembled. For example, the injection system 100 can be modularized as a base portion (for example, the support assembly 106) and an mounted / suspended portion (for example, the boom support assembly 104 and the cart 200). In addition or alternatively, portions of the injection system 100 can be collapsible (for example, folding or telescopic). In addition or alternatively, the injection system 100 can be adapted with quick-connect connections for coupling the fluid supply 118. Thus, the fluid supply can be transported separately and, once a fluid supply is consumed, the empty fluid supply 118 can be quickly disconnected and a new fluid supply can be quickly connected to injection 100.

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25/25 [050] A Figura 12 descreve um fluxograma de etapas do processo de resfriamento de acordo com uma modalidade da presente invenção. Na primeira etapa 1200, uma orientação da lança 102 se ajusta em relação ao misturador de concreto25/25 [050] Figure 12 describes a flowchart of steps in the cooling process according to one embodiment of the present invention. In the first step 1200, an orientation of the boom 102 fits in relation to the concrete mixer

702. Na segunda etapa 1202, a lança 102 se estende para inserção do bocal de injeção 112 no misturador de concreto 702. Na terceira etapa 1204, a mistura de concreto resfria pelo fluxo de um fluido de resfriamento a partir da fonte de fluido 118 para fora do bocal de injeção e para o misturador de concreto. A quarta etapa 1206 monitora as características do resfriamento para detectar um ponto final do processo de resfriamento. Na quinta etapa 1208, a lança se retrai a partir do misturador de concreto quando da detecção do ponto final.702. In the second step 1202, the boom 102 extends to insert the injection nozzle 112 into the concrete mixer 702. In the third step 1204, the concrete mixture cools by the flow of a cooling fluid from the fluid source 118 to out of the injection nozzle and into the concrete mixer. The fourth step 1206 monitors the cooling characteristics to detect an end point of the cooling process. In the fifth stage 1208, the boom retracts from the concrete mixer when the end point is detected.

[051] Em outras modalidades, é contemplado que o sistema de injeção é usado para a injeção de água, produtos alimentícios e de bebida, produtos de hidrocarboneto, cascalho, areia, outros minerais, ou quaisquer outros produtos contemplados por alguém versado na técnica.[051] In other modalities, it is contemplated that the injection system is used for the injection of water, food and drink products, hydrocarbon products, gravel, sand, other minerals, or any other products contemplated by someone skilled in the art.

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1/41/4

Claims

1. Method for cooling a concrete mixture, comprising:

a) the provision of an injection system, which comprises:

i) a support structure (106) and a boom support assembly (104) pivotally suspended between the two legs;

ii) a lance (102) comprising a fluid path and an injection nozzle (112) fluidly coupled to the fluid path; the boom (102) being movably arranged on the support structure (104) and capable of movement in relation to the support structure in at least one direction; and

Iii) a fluid source (118) fluidly coupled to the fluid path of the boom (102);

b) the adjustment of a boom height in relation to a concrete mixer (702);

c) adjusting an injection nozzle alignment

20 (112) with respect to an opening of the concrete mixer (702);

d) the extension of the boom (102) to insert at least the injection nozzle (112) into the concrete mixer (702); and

E) the flow of a cooling fluid from the fluid source (118) through the fluid path and out of the injection nozzle (112), whereby the cooling fluid is injected into the concrete mixer (702 ) and the alignment adjustment comprises pivoting the

30 boom support assembly (104) to achieve a

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2/4 desired angular orientation of the boom (102) relative to the opening of the concrete mixer (702) the method characterized by the fact that the support structure (106) comprises a set of legs having at the

5 minus two legs (108), and the height adjustment and alignment adjustment comprise the emission of respective control signals from a controller (116).

2. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the height adjustment comprises the

10 issuing a command signal from a controller (116) to a lifting mechanism (110) coupled to the support structure (106).

3. Method, according to claim 1 or 2, characterized by the fact that the alignment adjustment

15 comprise at least one of the adjustment of an angular orientation of the boom (102) and the adjustment of a lateral orientation of the boom (102).

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the adjustment

20 of alignment occurs during boom extension (102).

Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the height adjustment comprises increasing the height of an opening (210) defined by the boom support assembly (104) and

25 by the two legs (108) for the accommodation of the concrete mixer (702).

Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mixer is a cement truck (704).

30

7. Method according to claim 6,

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3/4 characterized by the fact that the controller (116) is operated from a cement truck cabin (704).

8. Method, according to claim 1, characterized by the fact that the controller is activated

5 automatically by means of the mixer (702) being located in a pre-defined proximity to the injection system.

9. Method, according to claim 1, characterized by the fact that it additionally comprises:

A) the monitoring of at least one feature of the concrete cooling process to detect an end point of the concrete cooling process; and

b) retraction of the boom (112) from the concrete mixer (702) upon detection of the end point.

10. Method, according to claim 9, characterized by the fact that it also includes the detection of the conditions of the concrete mixture.

11. Method, according to claim 9 or 10, characterized by the fact that the monitoring comprises the

20 detection of a temperature of the concrete mixture.

12. Method, according to claim 11, characterized in that the temperature detection is made with a laser temperature sensor mounted on the boom (112).

13. Method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that the detection of the end point of the concrete cooling process comprises the detection of a desired temperature of the concrete mixture.

14. Method, according to any of the

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4/4 claims 9 to 13, characterized in that the adjustment of the orientation of the boom comprises:

i) the detection of a relative position of the boom (112) and the opening using detection equipment; and

Ii) in response, the movement of the boom (112) to a desired position in relation to the opening.

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1/13

THE

118