MX2009001958A - Metodo para medir el peso de material liquido voluminoso dentro de un remolque. - Google Patents

Abstract

Se describe un método para medir el peso del material líquido voluminoso dentro de un contenedor de una combinación de remolque tractor (1) en donde se detecta la presión de bolsa de aire (16) de un sistema de suspensión neumático (60) y se correlaciona al peso del material líquido voluminoso dentro del contenedor. De acuerdo al método, se detiene el motor de tractor (36) y el aire presurizado complementario se introduce en un circuito neumático (2) que alimenta el aire comprimido a las bolsas de aire (16) y mientras no se aplica los frenos del remolque.

Description

METODO PARA MEDIR EL PESO DE MATERIAL LIQUIDO VOLUMINOSO DENTRO DE UN REMOLQUE Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para medir el peso de un material líquido voluminoso dentro de un remolque de un remolque tractor en donde la presión de aire dentro de las bolsas de aire de un sistema de suspensión neumático, se mide y correlaciona al peso del material líquido voluminoso ubicado dentro del remolque. Antecedentes de la Invención El material líquido voluminoso es transportado por las combinaciones del remolque tractor en donde el material líquido voluminoso se carga en un contenedor del remolque. Por ejemplo, el contenedor puede ser un tanque incorporado al remolque que se llena con un material líquido voluminoso. Se deben tomar precauciones especiales cuando la carga de los materiales líquidos voluminosos que son materiales y sustancias peligrosos tales como líquidos inflamables, corrosivos, o una sustancia criogénica tal como oxígeno líquido, nitrógeno líquido u otros gases licuados. En los remolques que tienen una suspensión neumática, el tanque u otro contenedor del remolque es soportado por un sistema de suspensión neumática que tiene bolsas de aire para soportar el contenedor en los ejes del remolque. Las bolsas de aire se suministran con el aire comprimido que es generado por un compresor accionado por un motor de combustión interna del tractor, comúnmente un motor diesel. El sistema de suspensión neumático tiene un circuito neumático que suministra el aire del compresor a las bolsas de aire entre otras características conocidas de tal circuito neumático que son válvulas autonivelantes que se proporcionan para cada conjunto de bolsas de aire para asegurar que el contenedor sea mantenido a una posición llana y a una altura de carrocería predeterminada. A este respecto, en un remolque que tiene dos ejes, habría cuatro bolsas de aire, dos sobre cada eje y en cualquier lado del chasis del remolque. Es una preocupación de seguridad que el peso de los materiales peligrosos voluminosos que son cargados en el remolque no exceda un peso predeterminado que sobrecargaría el remolque. Las balanzas, mientras sean más exactas para los materiales líquidos voluminoso de carga en los remolques, son dispositivos costosos para adquirir y mantener y en todo caso, no están siempre disponible durante las operaciones de carga. Por lo tanto, los remolques de carga para un peso deseado, en una base constante, cuando una balanza no está disponible, es un desafío continuo. Cuando el producto se carga de manera inconsistente en el remolque, pueden presentarse ineficacias de distribución que dan lugar a una pérdida de ingresos, producto desperdiciado y costos relacionados vinculados a remolques infra- o sobrecargados durante el proceso de llenado. Ya se ha conocido que el peso de un remolque puede igualar la presión dentro de bolsas de aire de un sistema de suspensión neumático. Por ejemplo, en la Patente Estadounidense No. 4,832,141, la presión se mide dentro de una bolsa de aire de un sistema de suspensión neumático vía un transductor que se conecta a un dispositivo de lectura ubicado en el vehículo para exhibir el peso de la carga. Similarmente, la Patente Estadounidense No. 6,025,563 describe un aparato que utiliza la presión dentro de una bolsa de aire para determinar el peso de la carga del remolque en donde una señal de la calibración representada de los niveles límite de peso de carga predeterminados almacenados dentro de una memoria digital y utilizados para que la base de comparación compare las señales de presión de señal de calibración preferibles con la presión de la bolsa de aire. Los indicadores entonces se utilizan para indicar cuando el peso de la carga está por encima o por debajo de los niveles límite de peso de carga predeterminados. El problema con tales métodos es que dependen del motor de tractor que opera para accionar el compresor para suministrar aire comprimido al sistema de suspensión neumático. Esto por supuesto representa un peligro de seguridad cuando se deben llevar sustancias tales como gasolina u oxígeno líquido. Sin embargo, si se apaga la ignición y por lo tanto el compresor se apaga, mientras el contenedor del remolque se carga con el material líquido voluminoso, el aire almacenado dentro de un depósito del sistema neumático se agotará, dando por resultado un retraso en el proceso de elevación de bolsa de aire y lecturas inexactas y potencialmente una alteración del material líquido voluminoso dentro del contenedor para prevenir el mantenimiento del contenedor en una posición de nivel al cargar o incluso después, cuando se vuelve a encender el motor de tractor. Para superar estos problemas, la presente invención proporciona un proceso para medir el peso del contenedor durante su llenado con el material líquido voluminoso que permite que el motor de tractor se apague. Breve Descripción de la Invención La presente invención proporciona un método para medir el peso de material líquido voluminoso dentro de un contenedor de un remolque tractor. El contenedor es soportado por el sistema de suspensión neumático del remolque que se suministra con aire comprimido por un compresor accionado por un motor de combustión interna del tractor. De acuerdo al método, se detiene el motor de combustión interna a modo que el aire comprimido no se esté reabasteciendo a la suspensión neumática del tractor. También los frenos de remolque del remolque se liberan para permitir que el remolque se flexione libremente. El aire presurizado complementario se introduce en un circuito neumático del sistema de suspensión neumático a una presión por encima de la presión requerida para soportar el contenedor a una altura de carrocería después de que e ha llenado con una carga predeterminada de material líquido voluminoso. La presión de bolsa de aire de las bolsas de aire se mide dentro del sistema de suspensión neumático. Las bolsas de aire están conectadas al circuito neumático para recibir el aire presurizado complementario. La presión de la bolsa de aire entonces se correlaciona al peso del material líquido voluminoso ubicado dentro del contenedor. La medición del peso se puede utilizar durante las operaciones de llenado. En tal caso, las mediciones del peso se toman durante la carga del contenedor para asegurar que una cantidad predeterminada de material líquido voluminoso se cargue en el contenedor o para asegurar que el remolque no esté sobrecargado con el material líquido voluminoso. Alternativamente, las mediciones del peso se pueden tomar durante las operaciones de descarga para distribuir una cantidad requerida de material voluminoso a un cliente. Por ejemplo, el peso se puede observar antes de la operación de descarga o suministro y cuando se alcanza un peso predeterminado, se pueden finalizar la descarga o suministro. El aire presurizado complementario se puede introducir en el circuito neumático de una fuente de aire comprimido que es externa al remolque tractor. Alternativamente, un tanque de almacenamiento de aire comprimido se puede llenar con aire presurizado complementario. El tanque de almacenamiento de aire comprimido se puede ubicar en el remolque y conectar al circuito neumático. En tal caso, el aire presurizado complementario se suministra al circuito neumático desde el tanque de almacenamiento de aire comprimido. La presión de la bolsa de aire es medida preferiblemente por un transductor de presión en comunicación con una de las bolsas de aire, y el transductor de presión genera una señal eléctrica relacionada a la presión de bolsa de aire. El contenedor puede ser un tanque de remolque para contener el material líquido voluminoso como un líquido. La presente invención tiene una aplicabilidad particular en el transporte de líquidos, por ejemplo, un gas atmosférico licuado, que puede ser oxígeno líquido. Breve Descripción de los dibujos Aunque la especificación concluye con las reivindicaciones que precisan de manera diferente la materia objeto que los Solicitantes consideran su invención, se cree que la invención será entendida mejor cuando se tome con referencia a los dibujos anexos en donde: La figura 1 es una vista elevada de un remolque modificado de acuerdo a la presente invención; y La figura 2 es una ilustración esquemática de un circuito neumático y de las bolsas de aire utilizadas dentro del remolque ilustrado en la figura 1. Descripción Detallada de la Invención Con referencia a la figura 1, se ilustra un remolque 1 que contiene un tanque 10 que se diseña para contener un gas atmosférico licuado tal como oxígeno líquido. Se entiende que éste es para propósitos ejemplares solamente y la presente invención tiene aplicación para que otros materiales líquidos voluminoso sean transportados tal como gasolina, aceite combustible así como otros gases atmosféricos licuados tales como argón, nitrógeno y etc. El remolque se diseña para conectarse a un tractor, no ilustrado. El contenedor 10 del remolque 1 es soportado por un sistema de suspensión de aire que es bien conocido en la técnica. El sistema de suspensión de aire soporta el contenedor 10 desde los ejes 17 unidos a las ruedas 12 y 14. El sistema de suspensión de aire incluye cuatro bolsas de aire 16, cada una colocada sobre los ejes 17 y en cualquier lado del chasis (mostrado en la figura 2), entre un brazo reactor 18 y una estructura 20 del remolque 1. El brazo tractor se une a un hangar 22 de una forma que permite que el brazo tractor 18 gire mientras las ruedas 12 y 14 pasan sobre las obstrucciones dentro de un camino 24. A través de la inflación de las bolsas de aire 16, el contenedor 10 se mantiene a una altura de carrocería sobre los ejes 17 cuando el contenedor 10 se llena con una carga predeterminada de material líquido voluminoso. A este respecto, la altura de carrocería es la altura en donde el sistema de suspensión neumático se diseña para soportar el contenedor 10 y el chasis relacionado sobre los ejes 17. Las bolsas de aire 16 se llenan con aire comprimido que es dirigido a las bolsas de aire 16 por un circuito neumático 2, ilustrado en la figura 2, que incluye una válvula de nivelación 26, válvula de tres vías, discutida generalmente anteriormente. Según lo indicado anteriormente, la válvula de nivelación 26 se asegura que el contenedor 10 sea soportado sobre los ejes 17 a la altura de carrocería. La válvula de nivelación 26 es activada por un brazo accionador de válvula 28 que es colocado por una barra de acoplamiento 30 conectada al eje 17 por un soporte 32.

Ya que el contenedor 10 se carga con un líquido, el brazo accionador 28 tenderá a moverse de manera ascendente haciendo que el aire comprimido entre en la bolsa de aire 16. Esto es debido al movimiento descendente del remolque 1 inducido por el peso creciente del contenido del contenedor 10. El aumento de la presión de aire actuará para elevar el contenedor 10 a y así, mantener el contenedor 10 a, la altura de carrocería. Con referencia a la figura 2, según lo indicado anteriormente, el aire comprimido se suministra a un circuito neumático 2 del sistema de suspensión neumático por medio de un compresor montado en el tractor 34 que es accionado por el motor de combustión interna 36 del tractor. Se debe observar aquí que el circuito neumático 2 se ha simplificado para indicar las partes del circuito neumático que existen en las combinaciones del remolque tractor que son relevantes para una discusión de la presente invención. Por ejemplo, el circuito de frenado no se ilustra. Además, también se entiende que tales circuitos son diferentes en base a los requisitos particulares del fabricante y cliente. En el circuito neumático 2, el aire comprimido carga continuamente un depósito de tractor 38 montado en el tractor y después fluye a través de una válvula de descarga de suministro de aire de freno de remolque manual 39 que se introducirá en el circuito neumático 2 del remolque 1 a través de un acoplamiento de remolque 40. El aire comprimido entonces fluye a una válvula de tres vías anti-llenado 41 para cargar un depósito de remolque 42 montado en el remolque 2. El aire, después pasa a través de una válvula de verificación 43, fluye a través de la válvula de nivelación 26 y entonces, dependiendo de la altura del contenedor 10 sobre los ejes, a las bolsas de aire 16 a través de las líneas neumáticas 44, 46 y 47. Mientras el contenedor 10 se llena con el líquido, el movimiento descendente del contenedor 10 hará que la válvula de nivelación 26 se abra para introducir el aire comprimido en todas las bolsas de aire 16 a través de las líneas neumáticas 44, 46 y 47. De acuerdo a la presente invención, el aire presurizado complementario se puede introducir en un accesorio de conexión rápida y la línea 50 se proporciona a la sección de descarga de aire de la válvula de tres vías anti-lleando 41. Durante las operaciones de llenado, la válvula de descarga de suministro de aire de freno de remolque manual 39 se fija para descargar el aire del circuito neumático 2 dentro del remolque 2 y para fijar así los frenos de remolque. Esto actúa también para aislar el circuito neumático del tractor de remolque. Se apaga la combustión interna de tractor 36. La válvula de tres vías anti-llenado 41 es fijada abriendo las puertas del remolque en la parte trasera del remolque 2 desde la cual el remolque se llena con líquido y actúa para descargar el aire presurizado desde abajo de tal válvula. Esto fija los frenos de remolque con el propósito de evitar que el remolque 2 sea movido con las puertas abiertas. El aire presurizado complementario se suministra al circuito neumático 2 a través del accesorio de conexión rápida 50. Este actúa para liberar los frenos de remolque 2 y para suministrar la presión a la válvula de nivelación 26 con el objeto de presurizar las bolsas de aire. La presión de suministro del aire presurizado complementario debe ser mayor que la presión que se requiere para mantener el contenedor 10 en la altura de carrocería. Esta presión mayor ayudará a prevenir un retraso en mediciones de presión. La presión máxima usada debe ser una presión que, sin embargo, no cause daño al sistema neumático 2. Tal presión puede ser la presión de suministro del compresor montado al tractor 34, por ejemplo, 130 psi. La presión puede ser menor que la presión de suministro del compresor montado al tractor 34 si se transportará menos que a carga completa. Se debe observar que mientras el contenedor 10 se llena, él y el remolque 1 tenderán a plegarse. Si los frenos fueron dejados en una posición fija, tal flexión será inhibida para hacer que el proceso de elevación se aplique y de tal modo se aumente artificialmente la presión dentro de las bolsas de aire 16. Esto dará lugar a una medición errónea del peso. El aire presurizado complementario se puede suministrar alternativamente desde un tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 que sea cargado con el aire presurizado complementario antes de introducir el material líquido voluminoso en el contenedor 10 por el compresor montado al tractor 38. La válvula de verificación 43 previene el re-flujo de aire comprimido del tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 nuevamente al depósito de remolque 42. Según lo ilustrado en la figura 1, el tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 está conectado al chasis de remolque 1 vía los soportes 54. Una línea neumática 56, permite que el aire comprimido fluya desde el tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 al circuito neumático 2. Por lo tanto, en las situaciones donde no existe el aire de taller, el aire comprimido complementario se puede suministrar a través de la línea neumática 56. Se debe mencionar que el tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 se puede utilizar solo sin la necesidad de ningún suministro de aire externo y como tal, cuando el tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 se utiliza no se proporcionaría el accesorio de conexión rápida 50 y su línea asociada a la válvula de tres vías anti-llenado 41. El volumen del tanque de almacenamiento de aire comprimido 48 se puede calcular para una instalación particular o determinar experimentalmente. Sin embargo, puesto que se encarga con aire presurizado suministrado originalmente desde el compresor de tractor 34, tal presión estaría por encima de la requerida para mantener el contenedor 10 a la altura de carrocería cuando se está cargando. Se debe observar que cuando se utiliza el tanque de almacenamiento de aire comprimido 48, no se fijaría la válvula de descarga de suministro de aire de freno de remolque manual 39. Cuando las puertas del remolque se abren para una operación de llenado, se fijarían los frenos en el remolque 2. Para eliminar esta característica, la válvula de tres vías anti-llenado 40 se manipula manualmente para reajustarla en una posición en donde el aire se pueda suministrar al sistema de frenos de remolque de aire residual en el depósito de remolque 42 para liberar los frenos. La presión de la bolsa de aire dentro de las bolsas de aire 16 es medida por un transductor de presión 60 que genera una señal analógica asociada a la presión que es medida. La señal analógica es transmitida por una conexión eléctrica 62 a una pantalla 64 que puede exhibir la presión o puede exhibir el peso del contenedor 10 directamente. Si solamente se exhibe la presión, una tabla de conversión se tendría que proporcionar para convertir la presión leída a peso. Se debe observar que las mediciones del peso serán exactas siempre y cuando el remolque 1 está en una posición nivelada. Éste puede no siempre ser el caso dado por el hecho de que ciertos sitios de carga no estarán nivelados. En tal caso, los factores de corrección determinados experimentalmente se pueden incorporar en la tabla de conversión o de otra manera corregir el peso determinado por las mediciones tomadas de la pantalla 64. Tales factores de corrección serían específicos para cada sitio en el que el contenedor 10 es cargado o descargado. En muchas instalaciones, el equipo actual que se utiliza para llenar el contenedor 10 incorpora un control lógico programable y la señal generada por el transductor de presión 60 podría actuar como una entrada en tal sistema de control para monitorear y finalizar el proceso de llenado. Según lo indicado anteriormente, el método actual se puede utilizar de manera inversa, es decir para descargar una cantidad deseada de contenido voluminoso del contenedor 10. En tal caso el peso sería medido antes y durante el suministro de líquido voluminoso a un cliente, a modo que una cantidad predeterminada de material voluminosos sea suministrada a un cliente. Como será apreciado por los expertos en la técnica, aunque la invención se ha descrito con referencia a una modalidad preferida, numerosos cambios y omisiones pueden realizarse sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención según lo establecido en las reivindicaciones anexas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un método para medir el peso de material líquido voluminoso dentro de un contenedor de un remolque de un remolque tractor, el contenedor es soportado por un sistema de suspensión neumático del remolque suministrado con aire comprimido por un compresor accionado por un motor de combustión interna del tractor, el método comprende: apagar el motor de combustión interna a modo que el aire comprimido no sea reabastecido llenando al sistema de suspensión neumático del tractor; liberar los frenos de remolque del remolque para permitir que el remolque se flexione libremente; Introducir el aire presurizado complementario en un circuito neumático del sistema de suspensión neumático a una presión por encima de una presión requerida para soportar el contenedor a una altura de carrocería después de que se ha llenado con una carga predeterminada de material líquido voluminoso; medir la presión de bolsa de aire de las bolsas de aire dentro del sistema de suspensión neumático, los bolsas de aire están conectadas al circuito neumático para recibir el aire presurizado complementario; y correlacionar la presión de bolsa de aire con el peso del material líquido voluminoso ubicado dentro del contenedor.

2. El método de la reivindicación 1, en donde el aire presurizado complementario se introduce en el circuito neumático de un suministro de aire comprimido que es externo al remolque tractor.

3. El método de la reivindicación 1, que adicionalmente comprende: llenar un tanque de almacenamiento de aire comprimido con aire presurizado complementario, el tanque de almacenamiento de aire comprimido está ubicado en el remolque y está conectado al circuito neumático; y suministrar el aire presurizado complementario al circuito neumático del tanque de almacenamiento de aire comprimido.

4. El método de la reivindicación 2 ó 3, en donde la presión de bolsa de aire es medida por un transductor de presión en comunicación con una de los bolsas de aire y el transductor de presión genera una señal eléctrica asociada a la presión de bolsa de aire.

5. El método de la reivindicación 4, en donde el contenedor es un tanque de remolque para transportar material líquido voluminoso.

6. El método de la reivindicación 5, en donde el líquido es un gas atmosférico licuado.

7. El método de la reivindicación 6, en donde el gas atmosférico licuado es oxígeno líquido.