PT89348B

PT89348B - Aparelho para fornecimento de um liquido e respectivo processo de calibracao

Info

Publication number: PT89348B
Application number: PT89348A
Authority: PT
Inventors: David Charles Gill
Original assignee: Nomix Mfg Co Ltd
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1993-11-30
Also published as: EP0323205B1; DE3879446D1; PT89348A; CA1316506C; NO885835L; AU2754088A; IL88815A0; ES2040875T3; AU607835B2; NZ227406A; JPH01215367A; DK731088D0; JPH0679692B2; US4925096A; DE3879446T2; DK731088A; NO885835D0; BR8806984A; EP0323205A1

Description

MEMORIÀ descritiva

Este invento refere-se a um aparelho para fornecimento de um líquido, e refere-se, particularmente, se bem que não exclusivamente, a aparelhos para fornecimento de herbicidas e pesticidas, e outros produtos similares sobre o solo ou sobre colhei tas.

Os modernos herbicidas são altamente efectivos e, consequentemente, são requeridos apenas quantidades muito pequenas para se conseguir o resultado desejado. Estas pequenas dosagens são obtidas quer por deluição do ingrediente activo, por exemplo com água, quer por aplicação do ingrediente activo, numa forma concentrada, com gotículas com relação de dosagem baixa. Os herbicidas e produtos similares são muitas vezes bastante perigosos e deve ser tomado grande cuidado para se evitar o contacto desnecessário com os operadores. Uma operação particularmente perigosa é a mistura do produto concentrado com a água. Esta operação está também sujeita a erro que pode resultar na aplicação de uma formulação de potência errada. Estes problemas podem ser resolvidos através do fornecimento do produto concentrado e o diluente a partir de recipientes separados *

no aparelho, e misturando-os continuamente a medida que passam para os meios de fornecimento para distribuição da mistura sobre o solo. Se o produto for diluído desta maneira ou for aplicado com grande concentração sem diluição no aparelho, o débito do produto, a partir do seu recipiente para os meios de fornecimento, é muito baixo. Onde for utilizada numa bomba para transportar o produto, as variações nas características da bomba, por exemplo como um resultado do desgaste, podem afectar significativamente o débito do produto, alterando assim a dosagem do produto que é aplicado ao solo. E além disso, necessário ajustar a bomba para compensar as variações das suas características e para compensar outras variações que podem aparecer, por exemplo variações na consistência do produto que es tá a ser aplicado. Rara se obter este ajustamento é necessário ter um conhecimento preciso do débito efectivo do produto.

De acordo com um aspecto do presente invento, é proporcio

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S JW/JBAMC/1ÍL352O7/015 nado uma aparelho para o fornecimento de um líquido, sendo o aparelho adaptado para se deslocar sobre uma superfície a qual o líquido é para ser fornecido, compreendendo o aparelho uma fonte de líquido, uma bomba reversível de saída variável, meios de fornecimento aos quais o líquido é abastecido pela bomba a partir da fonte, meios de controlo para o ajustamento da saída da bomba, e um sensor de velocidade de deslocamento para transmitir um sinal de velocidade de deslocamento aos meios de controlo, sendo proporcionada uma conduta para dirigir o líquido a partir da bomba para a região inferior de um vaso de calibração , para a determinação volumétrica da saída da bomba, provocando a inversão da bomba que o Líquido seja devolvido do vaso de calibração para a fonte.

vaso de calibração pode ser munido com um detector de nível, tal como um interruptor operado por flutuador, para gerar um sinal quando um volume predeterminado de líquido tenha passado para o vaso. Isto reduz a dependência da leitura do nível a utilização de graduações.

De acordo com um segundo aspecto do presente invento é proporcionado um processo de calibração do aparelho de fornecimento de um líquido, compreendendo o processo os passos de dirigir um fluxo regulado do líquido a partir de uma bomba reversível para um vaso de calibração durante um intervalo de tempo predeterminado, determinar o volume do líquido abastecido ao vaso de calibração durante o intervalo de tempo predeter minado, comparar o volume do líquido com o volume do líquido correspondente a um débito desejado e ajustar o débito do líqui do se necessário, para aproximar o volume efectivo de líquido recebido no vaso de calibração com o volume correspondendo ao débito desejado e subsequentemente inverter a bomba para retirar o líquido do vaso de calibração.

De acordo com um terceiro aspecto do presente invento é proporcionado um processo de calibração do aparelho para o fornecimento de um líquido, sendo o aparelho adaptado para se deslocar soore uma superfície à qual o líquido é para ser fornecido e incluindo uma bomba reversível cuja saída é controlada em

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resposta a velocidade de deslocação do aparelho, compreendendo o processo os passos de dirigir o fluxo da bomba para um vaso de calibração enquanto que o aparelho se desloca de uma distância predeterminada, determinar o volume do líquido abastecido ao vaso de calibração durante tal deslocação, comparar o volume do líquido com o volume do líquido correspondendo ao débito desejado, ajustar o controlo da bomba, se necessário, para aproximar o volume efectivo do líquido com o volume correspondeu te ao débito derivado e subsequentemente inverter a bomba para retirar o líquido do vaso de calibração.

No final de um teste, o líquido no vaso de calibração é retirado novamente pela bomba e regressa à fonte. Esta fonte pode ser um recipiente colapsável selado, tal como é descrito em GB 2136321.

Quando o líquido compreende produto concentrado como, por exemplo, um herbicida ou outro agro-químico, ele pode ser misturado com um segundo líquido, por exemplo um aditivo ou diluente (como por exemplo, água) antes de ser fornecido aos meios de fornecimento. Assim, o aparelho pode ter uma segunda fonte de líquido e uma bomba para abastecer o segundo líquido. Os dois fluxos juntam-se depois num ponto a jusante do vaso de calibração, e podem ser alimentados conjuntamente aos meios de fornecimento passando possivelmente através de um contactor para assegurar a mistura completa. Para manter as proporções requeridas dos dois líquidos, podem haver meios para o ajustamento do débito do segundo líquido. Por exemplo pode haver um limitador variável na saída da segunda bomba ou a segunda bomba pode ter ela própria uma saída volumétrica ajustável.

Para assegurar que o vaso de calibração dá uma leitura ver dadeira do débito correspondente durante a operação normal devera ser tomados medidas para assegurar que a resistência ao fluxo no vaso de calibração é genericamente a mesma que a resis tência ao fluxo para os meios de fornecimento. Na prática isto pode ser obtido por pressurização do vaso de calibração durante o ciclo de teste p^ra proporcionar a mesma queda de pressão como ocorre durante o funcionamento normal. Alternativamente,

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-5pode ser proporcionada um limitador na entrada do vaso de calibração .

vaso de calibração pode ser proporcionado em 'série entre a bomba e os meios de fornecimento, sendo assim o vaso de calibração cheio durante o funcionamento normal do aparelho. Alternativamente o vaso de calibração pode ser posto em derivação na linha entre a bomba e os meios de fornecimento, sendo propor cionada uma válvula de derivação para dirigir selectivamente o fluxo para o vaso de calibração ou meios de fornecimento.

yuando os meios de fornecimento compreendem várias cabeças de pulverização, podem ser proporcionados vasos de calibração separados para as cabeças individuais ou grupos de cabeças.

Para melhor compreensão do presente invento e para mostrar como o mesmo pode ser realizado, será feita referência, por meio de exemplo, aos desenhos, anexos, em que:

a fig. 1 é uma vista em diagrama do aparelho para fornecimento de um herbicida;

a fig. 2 é uma vista em corte de um vaso de calibração do aparelho mostrado na fig. 1; e a fig. 3 corresponde à fig. 1, mas mostra uma concretização alternativa.

aparelho mostrado na fig. 1 compreende um mastro de pulverização 2 tendo uma fila de injectores de pulverização 4. Em utilização um herbicida diluido é conduzido para o mastro 2 ao longo de uma linha 6. A mistura diluída é obtida pela mistura do produto concentrado, retirado de um recipiente 8, com água tomada a partir de um tanque 10. A água é alimentada por uma bomba 12 ao longo de uma linha 14 para um contactor 16 contendo deflectores para se assegurarem a completa mistura da água e do herbicida. 0 herbicida é alimentado a partir do recipiente 8 por uma bomba 18 através de uma linha 20 para a linha 14.

A saída volumétrica da boinba 18 é ajustável. Por exemplo, a bomba 18 pode ser uma bomba peristáltica que funciona a velocidade variável para ajustar a saída. A saída da bomba 18 é controlada por meios de controlo, incluindo uma unidade de controlo electrónica 22. A unidade de controlo 22 recebe sinais a

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-6partir de um dispositivo de controlo remoto 24 e de um sensor de velocidade de deslocamento 26. Assim como controlo da bomba 18, a unidade de controlo 22 controla também um limitador variável 28 no lado do fornecimento da bomba 12.

Uma válvula de derivação 30 é proporcionada no lado de for necimento da bomba 18 e é operável para conduzir o herbicida do recipiente 8 quer para a linha 20 e depois para a linha 14, quer para um vaso de calibração 32.

vaso de calibração 32 é mostrado em maior detalhe na fig. 2. E constituído por um corpo principal 34 munido com uma tampa 36. 0 corpo principal 34 é feito de um material transparente (ou, pelo menos, uma sua parte é transparente) e é munido com graduações 38. A tampa inclui um conjunto de purga 40 operado por um flutuador 42. 0 flutuador inclui um elemento de válvula 44 que pode cooperar com um assento de válvula 46 na tampa 36. A tampa também tem um tubo mergulhado 48 que se prolonga para o fundo do corpo 34 e é ligado por um tubo 50 a uma válvula de derivação 30.

aparelho que está mostrado em diagrama na fig. 1 é montado de modo a ser móvel. Por exemplo, pode ser montado num chas sis munido com rodas de modo que pode ser arrastado atrás de um veículo ou empurrado ou puxado por um operador a pé. Alternativamente, o aparelho pode ser montado numa armação munida com empurrador para ligação ao elevador de três pontos de um tractor.

Em funcionamento normal, o aparelho é controlado a partir do controlo remoto 24 que será posicionado perto do operador. 0 operador digitará no dispositivo de controlo remoto 24 a largura do mastro 2 (por exemplo, em metros) e a velocidade de aplicação para o herbicida (ou outro produto) no recipiente 8 (por exemplo em litros por hectare). Esta informação passará pela unidade de controlo 22 que receberá também sinais do sensor de velocidade de deslocação 26. À medida que o aparelho se move no solo, o sensor 26 gerará sinais correspondendo à velocidade de deslocamento dianteiro do aparelho e estes sinais serão passados para a unidade de controlo 22. A unidade de con

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trolo 22 transmitirá sinais à bomba 18 para provocar que a bomba 18 funcione a uma velocidade correspondente a saída volumétrica do herbicida que corresponde a velocidade de aplicação desejada.

A unidade de controlo 22 também transmite um sinal relacionado com a velocidade para o limitador variável 28. 0 débito de água do tanque 10 para o mastro de pulverização é, assim, ajustado de acordo com a velocidade de deslocação. Por exemplo, a velocidades normais, variações ligeiras na velocidade de deslocação afectarão a saída da bomba 18, mas não afectarão a saída da bomba 12. Assim, o fluxo de água do mastro 2 permanecerá a mesma, mas a concentração do herbicida na mistura variará de modo que a densidade de área do herbicida aplicado ao solo permanecerá substancialmente a mesma. No entanto, se a velocidade de deslocamento variar significativamente, a concentração do herbicida na mistura transmitida a partir destes injectores de pulverização 4 pode atingir níveis indesejados e então, nestas circunstâncias a unidade de controlo 22, provocará o ajustamento do limitador 28 para ajustar o fluxo de água para o mastro 2.

Devido às tolerâncias de fabrico, as bombas individuais 18 não fornecerão todas a mesma saída volumétrica a mesma velocidade. Além disso, à medida que a bomba 18 se desgasta, a sua característica saída/velocidade variará. Adicionalmente, diferentes composições de herbicida no recipiente 8, terão diferentes caracteristicas de fluxo, e estas, novamente, variarão a característica de saída/velocidade da bomba 18. hm vista destes factores, é importante para assegurar que o débito do herbicida fornecido pela bomba 18 corresponde, o mais próximo possível ao débito desejado em quaisquer circunstâncias particulares. E, além disso, necessário para calibrar a bomba 18 não apenas quando é primeiro usada, mas também através da sua vida e quan do a natureza do produto no recipiente 8 é mudado.

Isto é feito com a ajuda do vaso de calibração 32. A válvula 30 é posicionada de modo a dirigir a saída da-bomba 18 para o vaso de calibração 32 através do tubo mergulhado 48. A unidade de controlo 22 tem uma tecla de operação de arranque,

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que quando premida provocará que o herbicida do recipiente 8 seja alimentado para o tubo 50 e o tubo mergulhado 48 até atingir o fundo do vaso de calibração 32. A unidade de controlo 22 também inclui uma tecla de operação de teste que, quan do actuada, provocará que a unidade de controlo 22 abasteça, para a bomba 18, um sinal correspondendo à velocidade de deslocação efectiva como detectada pelo sensor 26, e pré-regule o comprimento do mastroe a distribuição de densidade de área requerida do herbicida. 0 comprimento do mastro e a densidade de área podem ser ajustados, se desejado no dispositivo de controlo 22. Durante um ciclo de teste a bomba 12 não é actuada Durante um teste o aparelho é movido sobre o solo de uma distância predeterminada, tal como 20 metros, durante a qual o her bicida do recipiente 8 é alimentado para o vaso de calibração 32 e o nível do herbicida no vaso 32 por isso sobe. 0 ar no vaso de calibração é evacuado através do conjunto de purga 40,

Em circunstâncias anormais, o herbicida pode passar suficientemente rápido para atingir a posição mais inferior do flutuador 42 durante o teste, caso eia que o flutuador se elevará até que eventualmente, a válvula 44 entre em contacto com o assento 46, para fechar o conjunto de purga 40. Isto evitará que o herbicida seja descarregado do vaso 32.

Quando o ciclo de teste está completo, o operador pode determinar a posição, ao lor.go das graduações 38, que a superfície do herbicida tenha atingido no vaso 32. Isto proporciona uma leitura do volume de herbicida que foi fornecida pela bomba 18 durante o teste. Devido à largura de pulverização que pode ser determinada a partir do comprimento do mastro, é possível determinar por calculo exactamente a quantidade de herbicida que deve ser fornecida na distância de deslocação predeterminada para dar a requerida densidade de área.

A informação derivada de tais cálculos pode ser apresentado na forma de um gráfico ou tabela. 0 volume efectivo obtido por leitura pode assim ser comparado com o volume desejado, obtido a partir do gráfico ou tabela de calibração e o operador pode estabelecer se a saída da bomba 18 é aproximadamente, correcta na unidade de controlo 22, para aumentar ou diminui a ve

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SJW/JRALIC/HL35207/015 locidade da bomba 18. 0 teste de calibração pode depois ser repetido para verificar se o facto de correcçâo teve o efeito desejado. Adicionalmente as correcçOes e testes podem ser realiza dos como necessário até a saída da bomba 18 ser satisfátoria. Após cada teste, a bomba 18 pode ser invertida para retornar o herbicida do vaso 32 para o recipiente 8. Isto pode ser feito, por exemplo, movendo o aparelho para trás.

IMo fim dos testes, a válvula de derivação 30 pode voltar a sua posição normal, na qual a saída da bomba 18 é passada para a linha 20 e depois para a linha 14 para ser misturada com a água do tanque 10.

Notar-se-a que, para assegurar que o débito da bomba 18 durante os testes, proporciona uma indicação adequada do débito da bomba 18 durante o funcionamento normal, a resistência ao fluxo no vaso de calibração 32 deve ser a mesma que a resis tência ao fluxo na linha 14. Uma vez que a queda de pressão na linha 20 será gerada pelo funcionamento da bomba 12 e através da resistência ao fluxo do condutor 16, da linha 6 e do mastro 2, deve ser feita alguma compensação na queda de pressão na linha de fluxo para o vaso de calibração 32. Um modo de se con seguir isto é pressurizar o vaso de calibração 32, possivelmen te por meio de uma purga da bomba 12, mas um processo preferido é incluir um limitador no tubo 50.

processo de calibração pode ser verificado através da carga do recipiente 8 com a mesma quantidade do líquido à medida que entra no vaso de calibração 32 durante um teste e depois fazendo funcionar o aparelho para descarregar o líquido dos injectores 34. 0 recipiente 8 devia ser esvaziado durante exactamente a mesma distância como durante o teste de calibra ção. Se isto não acontecer pode ser feito o ajustamento apropriado para, por exemplo, o limitador do tubo 50.

Fara evitar, tanto quanto possível, qualquer perigo do operador entrar em contacto com o herbicida (ou outro produto) no recipiente 8, o recipiente 8 têm, de preferência a forma de um saco colapsável selado como é descrito em Gtí 2 136 321.

A concretização mostrada na fig. 3 é similar , em muitos

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SJW/JRAMC/HL35207/0lõ aspectos, à mostrada na fig. 1 e os mesmos números de referência são utilizados para designar os mesmos componentes. A diferença entre as duas concretizações consiste no modo como o vaso de calibração é ligado entre a bomba 18 e a linha 14.

Na fig. 3 a bomba 18 descarrega para uma linha 52 que se abre na região inferior do vaso de calibração 32. Uma conduta 54 adicional liga a região superior do vaso de calibração 32 para a linha 14. 0 vaso de calibração pode ser similar ao mostrado na fig. 2 (com o tubo 50 correspondendo à conduta 52), apesar da conduta 52 poder ser ligada ao vaso na sua região su perior, por exemplo, na tampa 36.

Em funcionamento normal do aparelho mostrado na fig. 3, o líquido abastecido a partir da fonte 8 pela bomba 18 passa através do vaso de calibração 32 para a linha 14, onde é misturado com água do tanque 10. A mistura passa depois através do contactor 16 para os injectores de pulverização 4.

A calibração do fluxo de líquido da bomba 18 para a linha 14 seria normalmente, realizada antes da utilização do equipamento, quando o vaso de calibração 32 está vazio. Se não, o vaso de calibração 32 pode ser esvaziado fazendo funcionar a bomba 18 no sentido inverso. Depois, com a bomba 12 desligada, a bomba 18 é accionada na direcção normal de funcionamento até que o nível do líquido no vaso de calibração 32 atinja uma marca de 0, e subsequentemente o aparelho é movido de uma distância predeterminada, após o que o aparelho é parado e o nível do líquido no vaso de calibração 32 é determinado para proporcionar uma indicação do débito do líquido da bomba 18.

Como uma alternativa ao funcionamento da bomba de uma di£ tância de deslocação predeterminada do aparelho durante o ciclo de teste, a bomba 18 podia ser operada por um intervalo de tempo predeterminado, por exemplo 1 minuto a uma velocidade correspondendo à velocidade de deslocação normalmente utiliza da, após o que o nível no vaso de calibração 32, podia ser de terminado para proporcionar uma indicação do volume de herbici da distribuído por unidade de área. Alternativamente, a bomba 18 podia ser operada até que um volume de líquido predetermina

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-lido tivesse atingido o vaso de calibração 32, sendo o débito depois determinado na base do tempo gasto.

Se o volume lido, obtido do vaso de calibração 32, está aceitavelmente perto do valor desejado, então a bomba 12 pode ser arrancada, e o aparelho pode ser utilizado para forne cer a mistura líquido/água sem trabalho adicional. No entanto , se o ciclo de teste revelar que a saída da, boinDa 18 está fora dos limites aceitáveis, então o vaso de calibração 32 po de ser esvaziado operando a bomba 18 em sentido inverso (por exemplo, movendo o aparelho para trás) até o nível no vaso de calibração 32 voltar a marca 0. 0 ajustamento apropriado po de então ser feito na unidade de controlo 22 e o teste pode ser repetido quantas vezes seja necessário para se obter um débito aceitável da bomba 18.

Como com o aparelho da fig.l, podem ser tomadas medidas para assegurar que a resistência ao fluxo no vaso de calibração 32 durante um ciclo de teste é comparável à que ocorre durante o funcionamento normal do aparelho.

Nas concretizações das figs. 1 a 3, o aparelho compreende um único vaso de calibração 32 que é utilizado para monitorizar o débito do herbicida para todos os injectores de pulverização do mastro 2. Como uma alternativa, seria possível ter vários va sos de calibração, cada servindo um injector de pulverização 4 ou um grupo de injectores de pulverização 4. Este arranjo torna possível monitorizar os débitos de herbicida para injectores 4 diferentes, ou grupos de injectores, de modo a assegurar que todos os Injectores de pulverização 4 estão a fornecer apro ximadamente a mesma potência de mistura.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1-. - Aparelho para fornecimento de um líquido, caracterizado por estar adaptado para ser deslocado numa superfície à qual o líquido é para ser fornecido, por compreender uma fonte de líquido, uma bomba reversível de saída variável, meios de fornecimento aos quais o líquido é abastecido pela bomba a par tir da fonte, meios de controlo para ajustarem a saída da bomba e um sensor de velocidade de deslocação para transmitir um sinal de velocidade de deslocação aos meios de controlo, sendo proporcionada uma conduta para dirigir o líquido da bomba para a região inferior de um vaso de calibração para determinação da saída volumétrica da bomba, provocando a inversão da bomba que o líquido volte do vaso de calibração para a fonte.
2-, - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o líquido ser misturado com um segundo líquido numa região entre o vaso de calibração e os meios de fornecimento.

. - Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o segundo líquido ser alimentado aos meios de fornecimento a partir de uma segunda fonte por uma segunda bomba.

4^. - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por ser proporcionado um limitador variável no lado de fornecimento da segunda bomba.

5^. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o limitador variável ser controlado pelos meios de controlo.

6^ã. - Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser proporcionada uma válvula de derivação para ligar selectivamente a bomba ao vaso de calibração.ou aos meios de fornecimento.

7^â . - Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracteri68 607
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zado por serem proporcionados meios para igualarem a queda de pressão aplicada à válvula de derivação, a partir dos meios de fornecimento e a partir do vaso de calibração.
8- . - Processo de calibração do aparelho para fornecimento de um líquido, caracterizado por compreender os passos de dirigir um fluxo regulado do líquido de uma bomba reversível para um vaso de calibração durante um intervalo de tempo predeterminado, determinar o volume de líquido abastecido ao vaso de calibração durante o intervalo de tempo predeterminado, comparar esse volume de líquido com o volume de líquido corres pondendo a um débito desejado, e ajustar o débito do líquido, se necessário, para aproximar o volume efectivo de líquido recebido no vaso de calibração com o volume correspondendo ao débito desejado e subsequentemente inverter a bomba para retirar o líquido do vaso de calibração.
9- . - Processo de calibração do aparelho para fornecimento de um líquido, sendo o aparelho adaptado para se deslocar numa superfície à qual o líquido é para ser fornecido e incluin do uma bomba reversível cuja saída é controlada em resposta à velocidade de deslocação do aparelho, caracterizado por compreender os passos de dirigir o fluxo da bomba para um vaso de calibração enquanto o aparelho se desloca de uma distância pre determinada, determinar o volume de líquido abastecido ao vaso de calibração durante esse deslocamento, comparar o volume de líquido com o volume de líquido correspondendo a um débito desejado, ajustar o controlo da bomba, se necessário, para aproximar o volume efectivo do líquido com o volume correspondendo ao débito desejado e subsequentemente inverter a bomba para retirar o líquido do vaso de calibração.

103, _ Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a bomba ser invertida provocando que o aparelho se desloque em marcha atrás.