BRPI0707624A2

BRPI0707624A2 - sistema de preenchimento para preencher substÂncia em recipientes

Info

Publication number: BRPI0707624A2
Application number: BRPI0707624-0A
Authority: BR
Inventors: Erik Jensen
Original assignee: Cosan Crisplant As
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2011-05-10
Also published as: EP1987283B1; CN101379340B; WO2007090398A1; SA07280033B1; MY149213A; BRPI0707624B1; EP1987283A1; ES2733019T3; BRPI0707624B8; EA200801803A1; CN101379340A; TR201910234T4; EA014677B1; JP2009525926A; JP4886795B2; PL1987283T3

Abstract

SISTEMA DE PREENCHIMENTO PARA PREENCHER SUBSTÂNCIA EM RECIPIENTES. A presente invenção refere-se a um sistema de preenchimento. Um objetivo da invenção é proporcionar um sistema de preenchimento com um número reduzido de balanças incluídas para fornecer entrada para controlar a operação de preenchimento. O sistema tem uma balança eletrônica incorporada em pelo menos duas seções de pesagem separadas sendo dispostas para pesar individualmente as unidades de transporte que seguram recipientes a ser preenchidos, enquanto as unidades de transporte passam pelas seções de pesagem. A operação do sistema de preenchimento inclui operações em relação a informações de pesagem obtidas das seções de pesagem. O sistema de preenchimento, de acordo com a invenção, pode incluir apenas duas balanças, o que é significativamente menos do que os sistemas conhecidos, que incluem uma balança individual para cada unidade de transporte.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEPREENCHIMENTO PARA PREENCHER SUBSTÂNCIA EM RECIPIENTES".

A presente invenção refere-se a um sistema de preenchimentopara encher um recipiente com uma substância. A invenção refere-se aindaa um método de operação de tal sistema de preenchimento.

O preenchimento de recipientes com uma ou mais substâncias éum trabalho comum de acondicionar substância, por exemplo, para fins detransporte ou de armazenamento. No campo de preenchimento de contêine-res com gás, como gás liqüefeito de petróleo - também conhecido como,usa-se com freqüência plataformas giratórias e carrosséis. Os contêineressão transportados e transferidos para a plataforma giratória ou carrossel,onde eles são recebidos por unidades de preenchimento e cada um é conti-nuamente pesado em uma balança eletrônica. As balanças são conectadasa um sistema de controle, que controla o preenchimento dos recipientes emresposta a sinais oriundos das balanças, sendo que os sinais são proporcio-nais à quantidade de substância preenchida nos recipientes. Este tipo depreenchimento é usado para preencher diversas centenas ou mesmo milha-res de recipientes por hora com LPG. Para obter tal alta capacidade de pre-enchimento, as plataformas giratórias ou carrosséis são equipados com múl-tiplas, normalmente, pelo menos uma dúzia, de unidades de preenchimento,cada uma tendo uma balança incluída para o preenchimento de muitos reci-pientes de uma vez, o que é realizado em um ciclo onde os recipientes sãorecebidos em uma primeira posição, são preenchidos durante a rotação dasplataformas giratórias ou carrosséis, para levar os recipientes preenchidospara uma segunda posição onde eles são descarregados. Embora este mé-todo conhecido de preenchimento de recipientes funcione muito bem, elerequer, no entanto, um grande número de balanças e equipamento de con-trole correspondente. Um sistema deste tipo é conhecido, por exemplo, daWO 9939130 A2.

Um objetivo da invenção é proporcionar um sistema de preen-chimento com um número reduzido de balanças incluídas, assim como ummétodo correspondente de operar tais sistemas. Um outro objetivo é propor-cionar um sistema de preenchimento tendo ao menos uma capacidade queseja igual ao tipo conhecido de sistemas de preenchimento, assim como ummétodo de operar o sistema para obter tal capacidade. Outros objetivos apa-recerão a partir da descrição, das reivindicações e das figuras anexas.

Um primeiro aspecto da invenção envolve um sistema de preen-chimento que compreende:

- uma pluralidade de unidades de transporte, cada uma sendoequipada para receber e transportar ao menos um recipiente,

- um sistema de distribuição de substância compreendendo ummeio de preenchimento disposto com relação às unidades de transporte pa-ra o preenchimento de substância em pelo menos um recipiente, enquanto odito ao menos um recipiente é transportado por uma unidade de transporte,

- um meio de acionamento disposto para mover as unidades detransporte,

- um caminho ao longo do qual as unidades de transporte sãomovidas pelo meio de acionamento, o dito caminho sendo proporcionadopara suportar as ditas unidades de transporte enquanto estão sendo movi-das,

- um sistema de controle para controlar a operação do sistemade preenchimento, e

- ao menos uma balança eletrônica incorporada em cada uma deao menos duas seções separadas e substancialmente horizontais do cami-nho, onde as ditas seções são adaptadas para proporcionar seções de pe-sagem distribuídas no caminho, as ditas seções de pesagem sendo dispos-tas para pesar as unidades de transporte individualmente, incluindo qualquerrecipiente e substância presente, enquanto as unidades de transporte estãopassando pelas seções de pesagem ao serem movidas pelo meio de acio-namento e onde a operação do sistema de preenchimento inclui operaçõesem relação à informação de pesagem obtida pelas seções de pesagem.

A informação de pesagem obtida ao passar pelas seções de pe-sagem fornece informação suficiente de modo a, dentro de uma tolerânciaaceitável, prever quando uma quantidade predeterminada de substância foipreenchida em um recipiente. Sendo assim, o sistema de preenchimento, deacordo com a invenção, pode incluir apenas duas balanças, isto é, uma paracada uma das duas seções de pesagem, embora possa haver qualquer nú-mero de unidades de transporte. Isso é significativamente menos do que ossistemas conhecidos, que incluem uma balança para cada unidade de trans-porte e assim, normalmente, pelo menos doze balanças para um sistemaque tenha doze unidades de transporte. O sistema de preenchimento, deacordo com a invenção, pode incluir qualquer número de unidades de trans-porte, como de 6 a 36, tal como 6, 12, 24 ou 36, ou qualquer outro númeroentre os números mencionados ou um número mais alto e ser operado u-sando apenas duas balanças. Balanças adicionais podem ser usadas paraaumentar a precisão, realizar outras operações, verificar a pesagem etc.

As balanças são incorporadas em seções de pesagem do cami-nho separadas, as ditas seções estando posicionadas com uma distância nadireção do caminho. As seções de pesagem são dispostas para pesar asunidades de transporte individualmente, inclusive qualquer recipiente e subs-tância presentes, enquanto as unidades de transporte estão passando pelasseções de pesagem. A informação, no que diz respeito à quantidade desubstância preenchida em pelo menos dois casos na seqüência de preen-chimento, pode ser obtida. Esta informação de pesagem forma uma basepara operar o sistema de preenchimento, como permitir o cálculo de umtempo total de preenchimento, que é necessário para preencher, de maneiraapropriada, os recipientes, assim como operar o meio de preenchimento. Ascaracterísticas do sistema de preenchimento, de acordo com a invenção,podem ser implementadas em um sistema de carrossel ou plataforma girató-ria, onde a capacidade de preenchimento, isto é, o número de recipientesque pode ser preenchido por unidade de tempo, pode corresponder às ca-pacidades dos sistemas conhecidos.

O caminho pode ser circular e o sistema de preenchimento serimplementado como um carrossel ou ele pode ser oval ou ter um formatotipo polígono, onde as unidades de transporte são transportadas em um cir-cuito fechado e onde o preenchimento pode acontecer durante a maior partedeste circuito fechado. Ou a parte do caminho onde acontece o preenchi-mento pode ter qualquer formato. Isso pode incluir uma parte linear onde osrecipientes são transportados em uma direção linear apenas. O caminhopode ser elevado, por exemplo, em uma posição suspensa onde as unida-des de transporte ficam penduradas nos caminhos. Além disso, as unidadesde transporte e o meio de preenchimento podem ser integrados. Isso podeincluir uma modalidade onde os recipientes são engatados apenas em suasaberturas de preenchimento, por exemplo, um gargalo, pelas unidades detransporte/meio de preenchimento e são transportados também, desta ma-neira, pelo menos durante a operação de preenchimento.

Uma modalidade preferida do sistema de preenchimento envolvecolocar ao menos duas seções de pesagem, em posições a jusante de umaposição do caminho onde o preenchimento deve ser iniciado e a montantede uma posição onde o preenchimento deve ser completado. O termo "a ju-sante" indica uma posição posicionada na direção em que as unidades detransporte são movidas e o termo "a montante" indica uma posição posicio-nada em uma direção que é oposta à direção em que as unidades de trans-porte são movidas. Uma primeira seção de pesagem colocada após umaposição do caminho onde o preenchimento deve ser iniciado pode propor-cionar uma primeira indicação de uma quantidade preenchida no recipiente,quantidade esta que pode ser usada para calcular uma taxa de preenchi-mento, isto é, a quantidade de substância preenchida por unidade de tempo.A taxa de preenchimento pode então ser usada para calcular o tempo depreenchimento para atingir um primeiro nível de preenchimento predetermi-nado. Uma segunda seção de pesagem colocada antes de uma posição on-de o preenchimento deve ser completado, pode proporcionar uma segundaindicação de uma quantidade preenchida no recipiente, por exemplo, paraverificar se o primeiro nível predeterminado foi obtido e/ou para calcular ataxa de preenchimento novamente com base em um período de tempo maiordo que a primeira taxa de preenchimento calculada. A segunda indicação dequantidade preenchida também pode ser usada para calcular uma quantida-de remanescente ainda a ser preenchida no recipiente assim como um tem-po de preenchimento remanescente para uma operação de preenchimentoaté o topo.

Uma outra modalidade preferida do sistema inclui que ao menosuma seção de pesagem seja colocada em uma posição a jusante de umaposição do caminho onde os recipientes preenchidos são descarregados dasunidades de transporte e uma posição a montante de uma posição onde osrecipientes a serem preenchidos são recebidos pelas unidades de transpor-te. Tal seção de pesagem pode ser usada para obter um peso de tara daunidade de transporte. Qualquer substância derramada ou outro materialgeralmente indesejado que esteja presente aleatoriamente na unidade detransporte comprometeria, de outra maneira, a precisão da operação de pre-enchimento, por exemplo, levaria ao preenchimento de menos substância norecipiente do que o pretendido.

Uma outra modalidade preferida do sistema inclui que ao menosuma seção de pesagem seja colocada em uma posição a jusante de umaposição do caminho onde os recipientes a serem preenchidos são recebidospelas unidades de transporte e a montante de uma posição onde o preen-chimento deve ser iniciado. Tal seção de pesagem pode ser usada para ob-ter um peso de tara da unidade de transporte, incluindo um recipiente.

Ainda uma outra modalidade preferida do sistema de preenchi-mento inclui que ao menos uma seção de pesagem seja colocada em umaposição a jusante de uma posição do caminho onde o preenchimento deveser completado e a montante de uma posição onde os recipientes preenchi-dos são descarregados das unidades de transporte. Tal seção de pesagempode ser usada para verificar o peso da unidade de transporte, o recipiente ea substância preenchidos no recipiente. Quando o peso da tara da unidadede transporte e do recipiente é conhecido, isso pode fornecer informaçõesreferentes à quantidade de substância que já foi realmente preenchida norecipiente, tal que, por exemplo, a quantidade preenchida possa ser verifica-da com relação a uma quantidade desejada, um intervalo de aceitação, umaquantidade máxima, uma quantidade mínima, etc.Uma outra modalidade preferida do sistema de preenchimentoinclui que ao menos uma roda ou rolo seja disposto entre cada unidade detransporte e o caminho para proporcionar suporte móvel à unidade de trans-porte. Alternativamente, ao menos uma sapata deslizante pode ser dispostade uma maneira similar. Isso proporciona um contato direto adequado entrea unidade de transporte via roda, rolo ou sapata deslizante com o caminho eassim, também com as seções de pesagem incorporadas no caminho. Pre-fere-se uma roda, porque ela proporciona oportunidade de pesar a unidadede transporte etc., em todo o comprimento da seção de pesagem e, assim,proporciona tempo máximo para realizar a operação de pesagem. Isso évantajoso, desde que o comprimento da seção de pesagem tem que sermenor do que a largura da unidade de transporte, aqui, a distância centro acentro entre as rodas de duas unidades de transporte adjacentes, já que a-penas uma unidade de transporte pode estar presente na seção de pesagemde cada vez para realizar uma pesagem individual. Isso aumenta bastante acapacidade do sistema de preenchimento, já que as unidades de transportepodem ser movidas mais rápido e as operações de pesagem ainda podemser feitas com precisão suficiente.

Uma outra modalidade preferida do sistema de preenchimentoinclui que o caminho seja feito em seções feitas de trilhos ou perfis de metaltipo trilho. Trilhos e perfis de metal proporcionam uma sólida estrutura durá-vel a um custo razoável.

Uma modalidade preferida adicional do sistema de preenchimen-to inclui cada unidade de transporte tendo ao menos dois braços de suporte,os ditos braços de suporte sendo articulados com relação às unidades detransporte em uma extremidade e articulados com relação a uma seção cen-tral do meio de acionamento em uma extremidade oposta, onde cada unida-de de transporte, um conjunto de dois braços e a dita seção central são dis-postos para formar, estruturalmente, um paralelogramo que suporta a ditaunidade de transporte. Os dois braços de suporte, articulados à unidade detransporte e dispostos de modo a formar um paralelogramo em combinaçãocom os outros componentes, proporcionam a função que, quando o recipien-te carregando parte da unidade de transporte é horizontal quando a unidadede transporte é instalada, então ele é mantido na horizontal em todos osmomentos a despeito de qualquer variação mínima no caminho, como umpequeno desvio a partir de um plano horizontal comum do caminho. Se orecipiente que carrega parte da unidade de transporte não for horizontal, acarga do recipiente será introduzida nos braços de suporte, onde a cargatotal não é transferida para as seções de pesagem. Isso é evitado pelo para-lelogramo e a precisão na pesagem é mantida.

O sistema de preenchimento, de acordo com a invenção, podeser usado para qualquer substância, por exemplo, um pó, um gás, um fluidoou um líquido, ou uma combinação de tais substâncias, ou ela pode estarem grânulos ou uma pluralidade de pedaços com diferentes tamanhos,mesmo pedaços maiores, por exemplo, vegetais como cenouras, batatasetc. Um uso preferido do sistema é para o preenchimento de recipientes comum gás liqüefeito, em particular, um gás liqüefeito de petróleo (LPG).

Algumas ou todas as modalidades mencionadas anteriormentedo sistema de preenchimento, de acordo com a invenção, podem ser combi-nadas e incluídas em um sistema de preenchimento.

Um outro aspecto da invenção refere-se a um método de opera-ção de um sistema de preenchimento para o preenchimento de substânciaem recipientes, onde a operação do sistema de preenchimento para preen-cher um recipiente inclui as etapas de:

a) ter uma unidade de transporte recebendo um recipiente,

b) iniciar o preenchimento da substância no recipiente e registrara hora de início de preenchimento,

c) continuar o preenchimento por um período de tempo prede-terminado t1,

d) enquanto a unidade de transporte está passando por umaprimeira seção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidadede transporte, do recipiente e da substância preenchida no recipiente,

e) calcular uma quantidade de substância A1 preenchida duranteo período de tempo t1 subtraindo-se anteriormente massas determinadas daunidade de transporte e recipiente da massa total obtida na etapa d),

f) calcular uma taxa de preenchimento durante o período detempo t1,

g) calcular um tempo de preenchimento remanescente t2 combase na taxa de preenchimento calculada durante o período de tempo t1para atingir uma primeira quantidade preenchida predeterminada A2,

h) continuar o preenchimento no período de tempo calculado t2,

i) enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-gunda seção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade detransporte, do recipiente e substância preenchida no recipiente,

j) calcular uma quantidade de substância A2 preenchida duranteo período de tempo t2 subtraindo-se massas determinadas anteriormente daunidade de transporte, do recipiente e quantidade preenchida anteriormentede substância A1 da massa total obtida na etapa i),

k) calcular uma taxa de preenchimento durante o período detempo t2,

l) calcular um tempo de preenchimento remanescente t3 combase na taxa de preenchimento calculada durante o período de tempo t2para alcançar uma segunda quantidade preenchida A3 predeterminada,

m) continuar o preenchimento no período de tempo calculado t3.

Por este método, o sistema de preenchimento pode ser operadocom base na entrada de apenas duas balanças. Operando o preenchimentopara alcançar uma primeira quantidade predeterminada primeiro e, depoisdisso, preencher até alcançar a segunda quantidade predeterminada, o riscode que muita ou pouca substância seja preenchida no recipiente é reduzido,isto é, um alto grau de precisão é obtido no preenchimento embora apenasduas balanças sejam usadas. O preenchimento pode ser continuado ou des-continuado enquanto a pesagem é realizada, isto é, pode haver ou não umatraso entre os períodos de tempo t2 e t1, assim como t3 e t2.

Uma outra operação do sistema de preenchimento inclui que asetapas a) a m) sejam seguidas pelas etapas de:

n) enquanto a unidade de transporte está passando por umaoutra seção de pesagem N do caminho, pesar uma massa total da unidadede transporte, do recipiente e da substância preenchida no recipiente,

o) calcular uma quantidade de substância A(N-I) preenchidadurante um período de tempo anterior t(N-1) subtraindo-se massas determi-nadas anteriormente da unidade de transporte, do recipiente e uma quanti-dade precedente de substância A(N-2), que foi preenchida no recipiente emum período de tempo t(N-2) antes do dito período de tempo anterior t(N-1),da massa total obtida na etapa n),

p) calcular uma taxa de preenchimento durante o dito período detempo anterior t(N-1),

q) calcular um período de tempo de preenchimento remanescen-te t(N) com base na taxa de preenchimento calculada durante o dito períodode tempo anterior t(N-1) para alcançar uma outra quantidade preenchidapredeterminada A(N),

r) continuar o preenchimento durante o período de tempo rema-nescente calculado t(N), e

s) enquanto a quantidade preenchida for menor do que umaquantidade final predeterminada, repetir as etapas n) - r) até a dita quantida-de final ser obtida.

Ao empregar uma outra seção de pesagem, o que significa quetrês ou mais balanças são empregadas, é possível obter um grau de preci-são mais alto do preenchimento. Ao usar mais balanças, o processo de pre-enchimento pode ser dividido em múltiplas seqüências, cada uma usada pa-ra alcançar sucessivamente uma quantidade preenchida mais alta. Destemodo, o preenchimento pode ser realizado gradualmente de modo a alcan-çar a quantidade final com um grau de precisão muito alto.

Uma operação preferida do sistema de preenchimento inclui queas etapa a) a k) ou etapas n) a s) sejam seguidas pelas etapas de:

- enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-ção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade de trans-porte, do recipiente e da substância preenchida e

- calcular a quantidade total de substância presente no recipienteao subtrair massas de tara determinadas anteriormente da unidade detransporte e do recipiente da massa total.

Deste modo, a quantidade total preenchida é encontrada e podeentão ser comparada com uma quantidade mínima predeterminada, quanti-dade máxima etc.

Uma outra operação preferida do sistema de preenchimento in-clui que uma razão entre as quantidades predeterminadas A2 e A3, definidacomo (A3-A2)/A3, seja menor do que 0,25, de preferência, menor que 0,1 e,mais preferido, entre 0,001 e 0,1. Deste modo, a primeira quantidade prede-terminada A2 está muito próxima da segunda quantidade predeterminadaA3, onde o preenchimento até a quantidade A2 é alcançado é um preenchi-mento até o topo. Alcançar A2 pode trazer o preenchimento para perto deuma quantidade final desejada e uma pequena quantidade até o topo é cal-culada e preenchida, a qual proporciona um método preciso de alcançar adita quantidade final desejada.

Uma outra operação preferida do sistema de preenchimento in-clui, enquanto a unidade de transporte está passando por uma seção de pe-sagem do caminho, uma etapa anterior de pesagem da unidade de transpor-te para obter uma massa de tara da unidade de transporte. Qualquer subs-tância derramada ou outra matéria genericamente indesejada presente alea-toriamente na unidade de transporte pode ser compensada, assim, na ope-ração de preenchimento.

Ainda uma outra operação preferida do sistema de preenchimen-to inclui, entre as etapas a) e b), etapas intermediárias de:

- enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-ção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade de trans-porte e um recipiente recebido, e

- calcular uma quantidade potencial de substância residual pre-sente no recipiente subtraindo-se as massas de tara determinadas anterior-mente da unidade de transporte e do recipiente da massa total.

Assim, o preenchimento pode ser compensado, de acordo com asubstância residual calculada, que com freqüência está presente quando doreabastecimento de recipientes para LPG e outros gases, em que a subs-tância residual pode ter uma qualidade aceitável.

A invenção é descrita abaixo com mais detalhes e com referên-cia às figuras anexas. As figuras exibem exemplos de modalidades da in-venção e são incluídas apenas para fins informativos.

- A figura 1 mostra um esboço de um sistema de preenchimentode acordo com a invenção, conforme visto a partir de cima, onde são incluí-dos meios para carregar e descarregar os recipientes. A seta R indica a di-reção de movimento.

- A figura 2 mostra uma vista lateral de uma unidade de transpor-te, um recipiente e um meio de preenchimento.

- A figura 3 mostra uma vista frontal de uma unidade de trans-porte, um recipiente e um meio de preenchimento.

- A figura 4 mostra um sistema, de acordo com a invenção, exi-bido sem unidades de transporte e tendo um caminho que inclui duas se-ções de pesagem colocadas entre uma posição onde o preenchimento deveser iniciado e uma posição onde o preenchimento deve ser completado.

- A figura 5 mostra um sistema, como na Figura 4, onde o siste-ma está incluindo cinco seções de pesagem.

A figura 1 mostra elementos de um sistema de preenchimentopara preencher substâncias nos recipientes 1. Os recipientes 1 são avança-dos por um transportador 14 até uma posição 9, onde os recipientes 1 a se-rem preenchidos são recebidos por uma pluralidade de unidades de trans-porte 2, cada uma estando disposta para receber e transportar pelo menosum recipiente. O preenchimento da substância é realizado enquanto as uni-dades de transporte 2 são movidas na direção R indicada por uma seta nadireção de uma posição 8 onde os recipientes preenchidos 1 são descarre-gados para o transportador 14. Um sistema de distribuição de substância,compreendendo meios de preenchimento 3, é disposto com relação às uni-dades de transporte 2 para preencher a substância nos recipientes 1, en-quanto é transportada pelas unidades de transporte 2, conforme figuras 2 e3. Novamente com referência à figura 1, o meio de acionamento 4 é dispostopara proporcionar movimento, aqui rotação, das unidades de transporte 2,aqui mostradas como uma seção central 12 disposta no centro de rotação.

Os meios de acionamento 4, 12 são conectados às unidades de transportepor braços de suporte 11. Conforme o sistema é mostrado na figura 1, a par-tir de cima, um caminho 5 substancialmente horizontal e circular, ao longo doqual as unidades de transporte 2 são movidas enquanto são acionadas pelomeio de acionamento 4, só é visível na figura 1 entre as unidades de trans-porte. O caminho 5 é proporcionado para suportar as ditas unidades detransporte. Detalhes adicionais do caminho 5 são mostrados nas outras figu-ras. Um sistema de controle para controlar a operação do sistema de preen-chimento não é mostrado. Detalhes específicos referentes ao sistema dedistribuição de substância, ao meio de preenchimento, ao sistema de contro-le e ao meio de acionamento para o preenchimento, por exemplo, de gásLPG, são bem-conhecidos daqueles que são versados na técnica. No entan-to, a invenção pode ser empregada também em outras aplicações.

As figuras 2 e 3 exibem um recipiente 1 suportado por um recipi-ente que carrega parte de uma unidade de transporte 1 e meio de preenchi-mento 3 proporcionado para o preenchimento de uma substância no recipi-ente 1. É disposta uma roda entre a unidade de transporte 2 e o caminho 5para proporcionar um suporte móvel 10 à unidade de transporte, tal que opeso da unidade de transporte 2, do recipiente 1, do meio de preenchimento3 e qualquer substância presente, seja suportado principalmente pelo supor-te 10 e transmitido diretamente para o caminho 5 e a partir daí para uma ba-lança eletrônica 6 (figuras 4 e 5), que compreende uma célula de pesagem16. Duas ou mais rodas ou uma sapata deslizante ou roletes ou qualqueroutro meio similar, podem ser usados como o suporte móvel 10. A figura 2mostra que dois braços de suporte 11 são articulados por meio de articula-ções 15 à unidade de transporte 2 em uma extremidade e articulados a umaseção central 12 do meio de acionamento em uma extremidade oposta, on-de a unidade de transporte 2, um conjunto de dois braços 11 e a seção cen-tral 12 formam, estruturalmente, um paralelogramo que suporta a unidade detransporte 2.As figuras 4 e 5 exibem o sistema de preenchimento sem unida-des de transporte 2 e o meio de preenchimento 3 para mostrar informaçõesreferentes às balanças eletrônicas 6 e seções de pesagem 7 do caminho 5.

Os recipientes 1 são transportados até o local de preenchimento por umtransportador 14 e entram em uma posição 9 e saem em uma posição 8. Asbalanças eletrônicas 6 estão incorporadas, na figura 4, em suas seções se-paradas do caminho para proporcionar seções de pesagem individuais 7a e7b, que são distribuídas ao longo do caminho 5. Cada balança eletrônica 6compreende, de preferência, uma ou mais células eletrônicas de pesagem16, dependendo do tamanho e das dimensões da seção de pesagem. Asseções de pesagem 7a e 7b são dispostas de modo a pesarem as unidadesde transporte 2 individualmente, incluindo qualquer recipiente e substânciapresente, enquanto as unidades de transporte 2 estão passando pelas se-ções de pesagem 7a e 7b enquanto são movidas pelo meio de acionamento4, 12. A operação do sistema de preenchimento inclui operações em relaçãoà informação de pesagem obtida das seções de pesagem 7a e 7b. Uma uni-dade de transporte passará primeiro por uma primeira seção de pesagem7a, onde o peso de uma unidade de transporte é determinado individualmen-te, incluindo qualquer recipiente e substância presente, enquanto a unidadede transporte 2 está passando pela dita primeira seção 7a. Um pouco de-pois, a unidade de transporte passará pela segunda seção de pesagem 7b,onde é realizada uma outra determinação de peso. A partir das duas pesa-gens individuais, pode ser calculado, por exemplo, quanto o peso total au-mentou entre as duas pesagens, onde é obtida uma indicação com relação auma quantidade de substância preenchida entre as duas pesagens.

Na figura 5, o sistema envolve cinco balanças 6 e cinco seçõesde pesagem individuais 7a - 7e, que são incorporadas em seções separadasdo caminho 5 para proporcionar seções de pesagem individuais distribuídasao longo do caminho 5. Este sistema exibido na figura 5 é adaptado, de pre-ferência, para o preenchimento de LPG em botijões de gás reciclados. Cadabalança eletrônica 6 compreende, de preferência, uma ou mais células ele-trônicas de pesagem 16, dependendo do tamanho e das dimensões da se-ção de pesagem. As seções de pesagem 7a-7e são dispostas para pesar asunidades de transporte 2 individualmente, incluindo qualquer recipiente esubstância presente, enquanto as unidades de transporte 2 estão passandopelas seções de pesagem, enquanto são movidas pelos meios de aciona-mento 4, 12. A operação do sistema de preenchimento inclui operações emrelação à informação de pesagem obtida das seções de pesagem 7a-7e.

Uma unidade de transporte 2 em uma posição 9 recebe um recipiente 1 aser preenchido. Antes de o recipiente 1 ser recebido, o peso da tara da uni-dade de transporte vazia 2 é determinado em uma seção de pesagem 7e.

Isso é feito após um recipiente preenchido ter sido descarregado em umaposição de saída 8. A unidade de transporte 2 passará então por uma seçãode pesagem 7a, onde o peso da unidade de transporte 2 e do recipiente 1 édeterminado, incluindo qualquer substância residual presente no recipiente,enquanto a unidade de transporte 2 está passando pela dita seção 7a. Emuma ocasião anterior, os pesos de tara individuais dos recipientes foram de-terminados e a informação foi armazenada no sistema de controle que con-trola a operação de preenchimento. O peso obtido na seção 7a é comparadocom a informação armazenada no que diz respeito ao peso de tara do reci-piente 1 e ao peso de tara da unidade de transporte 2 determinado na seção7e, de modo a calcular a presença e a quantidade de qualquer substânciaresidual no recipiente 1. Esta informação é usada para determinar quantasubstância é necessária para preencher o recipiente até um nível predeter-minado. Agora o preenchimento é iniciado e o tempo inicial é registrado. Umpouco mais tarde a unidade de transporte 2 passa pela seção de pesagem7b, onde é realizada uma determinação de peso e o tempo decorrido desdeque o preenchimento começou é registrado. Uma taxa de fluxo do preenchi-mento é determinada a partir do tempo de preenchimento e da quantidadepreenchida. Isso é usado para extrapolar o tempo de preenchimento neces-sário para obter um primeiro nível de preenchimento a ser alcançado antesde uma outra pesagem ser realizada na seção 7c. O preenchimento é inicia-do novamente e o tempo de início é anotado. Quando o tempo de preenchi-mento extrapolado se esgota, o preenchimento é interrompido. O peso totalé determinado na seção 7c, onde uma taxa de fluxo é determinada para opreenchimento realizado entre as seções 7b e 7c. A quantidade de substân-cia preenchida até este ponto é comparada com um segundo nível de pre-enchimento predeterminado e um segundo cálculo, na forma de uma extra-polação, é feito para determinar um tempo de preenchimento necessáriopara alcançar o segundo nível de preenchimento com base na taxa de fluxo.O preenchimento é iniciado novamente e o tempo inicial é anotado. Quandoo segundo tempo de preenchimento extrapolado se esgota, o preenchimentoé interrompido. O peso total é verificado na seção 7d para ver se a quantida-de de substância presente no recipiente está dentro de um intervalo de tole-rância predeterminado. Se não, um outro preenchimento, de preferência cur-to, pode ser realizado adicionalmente antes do descarregamento, ou pode-se dar ao recipiente 1 um ciclo extra de preenchimento por meio da passa-gem pelas seções 7e e 7a-7d novamente para obter uma quantidade corretade substância. Neste último caso, nenhum peso de tara é obtido na seção7e, já que isso já foi obtido anteriormente. O recipiente preenchido 1 é des-carregado na posição 9 e a unidade de transporte 2 está pronta para receberum novo recipiente após seu peso de tara ter sido obtido na seção 7e.

Exemplo 1:

Em um sistema de preenchimento, de acordo com a invenção,que inclui cinco seções de pesagem, as seguintes etapas são realizadaspara preencher 8.000 g (8 kg) de LPG em um botijão de gás:

- uma unidade de transporte é pesada em uma primeira seçãode pesagem e sua massa de tara de 40.000 g é obtida,

- um recipiente tendo uma massa de tara conhecida de 560 g érecebido pela unidade de transporte,

- a unidade de transporte e o recipiente são pesados juntos emuma segunda seção de pesagem e têm uma massa total de 40.570 g,

- 10 g de LPG residual são calculados (quantidade residual =massa total menos massa de tara da unidade de transporte menos massade tara do recipiente = 40.570 g - 40.000 g - 560 g = 10 g),

- o preenchimento com LPG é iniciado e continua por um primei-ro período de tempo de 3 segundos,

- a unidade de transporte, o recipiente e o teor de LPG são pe-sados juntos em uma terceira seção de pesagem e têm uma massa total de 42.050 g,

- a quantidade de LPG agora é 42,050 g - 40.000 g - 560 g = 1.490g,

- a taxa de preenchimento no primeiro período de tempo é calcu-lada para ser (1.490 g -10 g)/3 segundos = 493,3 g/segundo,

- o segundo período de tempo para alcançar 7.300 g de LPG,deixando assim 700 g para um preenchimento até o topo, é calculado comosendo (7.300 g - 1.490 g)/493,3 g/segundo = 11,777 segundos,

- o preenchimento continua no segundo período de tempo por11,777 segundos,

- a unidade de transporte, o recipiente e o teor de LPG são pe-sados juntos em uma quarta seção de pesagem e têm uma massa total de47.899 g,

- a quantidade de LPG agora é 47.899 g - 40.000 g - 560 g =7,339 g,

- a taxa de preenchimento no segundo período de tempo é cal-culada como sendo (7.339 g - 1.490 g)/ 11,777 segundos = 496,6g/segundo,

- um terceiro período de tempo para alcançar 8.000 g de LPG écalculado como sendo (8.000 g - 7.339 g)/ 496,6 g/segundo = 1,331 segun-do,

- o preenchimento continua no terceiro período de tempo por1,331 segundo,

- a unidade de transporte, o recipiente e o teor de LPG são pe-sados juntos em uma quinta seção de pesagem e têm uma massa total de48.549 g,

- a quantidade de LPG agora é 48.549 g - 40.000 g - 560 g =7.989 g, que está 11 g abaixo do peso líquido alvo de LPG de 8.000 g.

Deve-se entender que a invenção, conforme descrita no relatórioe nas figuras, pode ser modificada e mudada e ainda estar dentro do escopoda invenção, conforme reivindicada adiante.

Claims

1. Sistema de preenchimento para o preenchimento de substân-cia em recipientes, sendo que o dito sistema compreende:- uma pluralidade de unidades de transporte, cada uma estandodisposta para receber e transportar ao menos um recipiente,- um sistema de distribuição de substância compreendendo ummeio de preenchimento disposto com relação às unidades de transporte pa-ra o preenchimento de substância em pelo menos um recipiente, enquanto odito ao menos um recipiente é transportado por uma unidade de transporte,- um meio de acionamento disposto para mover as unidades detransporte,- um caminho ao longo do qual as unidades de transporte sãomovidas pelo meio de acionamento, o dito caminho sendo proporcionadopara suportar as ditas unidades de transporte enquanto são movidas,- um sistema de controle para controlar a operação do sistemade preenchimento, e- ao menos uma balança eletrônica incorporada em cada uma depelo menos duas seções separadas e substancialmente horizontais do ca-minho, onde as ditas seções são adaptadas para proporcionar seções depesagem individuais distribuídas no caminho, as ditas seções de pesagemsendo dispostas para pesar as unidades de transporte individualmente, in-cluindo qualquer recipiente e substância presente, enquanto as unidades detransporte estão passando pelas seções de pesagem enquanto são movidaspelo meio de acionamento, e onde a operação do sistema de preenchimentoinclui operações com relação a informações de pesagem obtidas das seçõesde pesagem.

2. Sistema de preenchimento, de acordo com a reivindicação 1,onde ao menos duas seções de pesagem são colocadas em posições a ju-sante de uma posição do caminho onde o preenchimento deve ser iniciado ea montante de uma posição onde o preenchimento deve ser completado.

3. Sistema de preenchimento, de acordo com a reivindicação 1ou 2, onde ao menos uma seção de pesagem é colocada em uma posição ajusante de uma posição do caminho onde os recipientes preenchidos sãodescarregados das unidades de transporte e a montante de uma posiçãoonde os recipientes a ser preenchidos são recebidos pelas unidades detransporte.

4. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, onde ao menos uma seção de pesagem é coloca-da em uma posição a jusante de uma posição do caminho onde os recipien-tes a serem preenchidos são recebidos pelas unidades de transporte e amontante de uma posição onde o preenchimento deve ser iniciado.

5. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, onde ao menos uma seção de pesagem é coloca-da em uma posição a jusante de uma posição do caminho onde o preenchi-mento deve ser completado e a montante de uma posição onde os recipien-tes preenchidos são descarregados das unidades de transporte.

6. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, onde ao menos uma roda ou rolo é disposto entrecada unidade de transporte e o caminho para proporcionar suporte móvel àunidade !de transporte.

7. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 6, onde ao menos uma sapata deslizante é disposta entrecada unidade de transporte e o caminho para proporcionar suporte móvel àunidade de transporte no caminho.

8. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, onde o caminho é feito em seções feitas de perfisde trilho ou de metal tipo trilho.

9. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, em que cada unidade de transporte inclui ao me-nos dois braços de suporte, os ditos braços de suporte sendo articulados àsunidades de transporte em uma extremidade e articulados a uma seção cen-trai do meio de acionamento em uma extremidade oposta, onde cada unida-de de transporte, um conjunto de dois braços e a dita seção central são dis-postos para formar estruturalmente um paralelogramo que suporta a ditaunidade de transporte.

10. Sistema de preenchimento, de acordo com qualquer umadas reivindicações anteriores, onde a substância é um pó, um gás, um fluidoou um líquido ou uma combinação de tais substâncias.

11. Sistema de preenchimento, de acordo com a reivindicação-10, onde a substância é um gás liqüefeito, em particular, um gás liqüefeitode petróleo (LPG).

12. Método de operação de um sistema de preenchimento parao preenchimento de substância em recipientes, como definido em qualqueruma das reivindicações 1 a 11, onde a operação do sistema de controle parao preenchimento de um recipiente inclui as etapas de:a) ter uma unidade de transporte recebendo um recipiente,b) iniciar o preenchimento da substância no recipiente e registrara hora de início de preenchimento,c) continuar o preenchimento por um período de tempo prede-terminado t1,d) enquanto a unidade de transporte está passando por umaprimeira seção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidadede transporte, do recipiente e da substância preenchida no recipiente,e) calcular uma quantidade de substância A1 preenchida duranteo período de tempo t1 subtraindo-se anteriormente massas determinadas daunidade de transporte e recipiente da massa total obtida na etapa d),f) calcular uma taxa de preenchimento durante o período detempo t1,g) calcular um tempo de preenchimento remanescente t2 combase na taxa de preenchimento calculada durante o período de tempo t1para atingir uma primeira quantidade preenchida predeterminada A2,h) continuar o preenchimento no período de tempo calculado t2,i) enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-gunda seção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade detransporte, do recipiente e substância preenchida no recipiente,j) calcular uma quantidade de substância A2 preenchida duranteo período de tempo t2 subtraindo-se massas determinadas anteriormente daunidade de transporte, do recipiente e quantidade preenchida anteriormentede substância A1 da massa total obtida na etapa i),k) calcular uma taxa de preenchimento durante o período detempo t2,l) calcular um tempo de preenchimento remanescente t3 combase na taxa de preenchimento calculada durante o período de tempo t2para alcançar uma segunda quantidade preenchida A3 predeterminada,m) continuar o preenchimento no período de tempo calculado t3.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, onde as etapasa) - m) são seguidas pelas etapas de:n) enquanto a unidade de transporte está passando por uma outra seção depesagem N do caminho, pesar uma massa total da unidade de transporte,do recipiente e da substância preenchida no recipiente,o) calcular uma quantidade de substância A(N-I) preenchidadurante um período de tempo anterior t(N-1) subtraindo-se massas determi-nadas anteriormente da unidade de transporte, do recipiente e uma quanti-dade precedente de substância A(N-2), que foi preenchida no recipiente emum período de tempo t(N-2) antes do dito período de tempo anterior t(N-1),da massa total obtida na etapa n),p) calcular uma taxa de preenchimento durante o dito período detempo anterior t(N-1),q) calcular um período de tempo de preenchimento remanescen-te t(N) com base na taxa de preenchimento calculada durante o dito períodode tempo anterior t(N-1) para alcançar uma outra quantidade preenchidapredeterminada A(N),r) continuar o preenchimento durante o período de tempo rema-nescente calculado t(N), es) enquanto a quantidade preenchida for menor do que umaquantidade final predeterminada, repetir as etapas n) - r) até a dita quantida-de final ser obtida.

14. Método onde a operação do sistema de preenchimento, deacordo com as etapas a) - k) da reivindicação 12 ou etapas n) - s) da reivin-dicação 13, são seguidas pelas etapas de:- enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-ção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade de trans-porte, do recipiente e da substância preenchida e- calcular a quantidade total de substância presente no recipienteao subtrair massas de tara determinadas anteriormente da unidade detransporte e do recipiente da massa total.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12a 14, onde uma razão entre as quantidades predeterminadas A2 e A3, defi-nida como (A3-A2)/A3, é menor do que 0,25, de preferência, menor que 0,1e, mais preferivelmente, entre 0,001 e 0,1.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12a 15, onde a operação do sistema de preenchimento inclui, enquanto a uni-dade de transporte está passando por uma seção de pesagem do caminho,uma etapa anterior de pesar a unidade de transporte para obter uma massade tara da unidade de transporte.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12a 16, onde a operação do sistema de preenchimento inclui, entre as etapasa) e b) da reivindicação 12, etapas intermediárias de:- enquanto a unidade de transporte está passando por uma se-ção de pesagem do caminho, pesar uma massa total da unidade de trans-porte e de um recipiente recebido, e- calcular uma quantidade potencial de substância residual pre-sente no recipiente subtraindo previamente massas de tara determinadas daunidade de transporte e do recipiente da massa total.