WO2013170324A1 - "combinação de equipamentos e método para transporte ferroviáro de containers". - Google Patents
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- WO2013170324A1 WO2013170324A1 PCT/BR2012/000144 BR2012000144W WO2013170324A1 WO 2013170324 A1 WO2013170324 A1 WO 2013170324A1 BR 2012000144 W BR2012000144 W BR 2012000144W WO 2013170324 A1 WO2013170324 A1 WO 2013170324A1
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- B61D15/00—Other railway vehicles, e.g. scaffold cars; Adaptations of vehicles for use on railways
Definitions
- the aim of the present invention is the combination of equipment and method for rail freight previously packed in containers, in order to reduce the cost of transportation, reduce the emission of pollutants, make transportation times more flexible and the volume of goods transported by the compared to similar ones.
- the container was consecrated worldwide as a way of unitization of loads, mainly by the uniform characteristics of packaging and handling.
- the methods and equipment for the handling, packaging and transport of containers were also consecrated, and the growth in the flow of goods induced the system to operate on a large scale.
- locomotive manufacturers offer successively larger and more powerful models. Also successively bigger models of wagons, with greater capacity of load.
- the railway structure was induced to operate on a large scale, eliminating the small terminals in favor of large container concentrating structures, ie the large railway terminals.
- Container train compositions mimic railway compositions for grain transportation, with many dozens of wagons and several locomotives of the largest type, which claim scalar gains by increasing the size of the composition.
- rail train compositions are integrated into the freight transport system of a conventional rail network, efficiently and effectively, assuming a rail transport activity that mimics the proposed intercontinental and does not undertake a rail transport activity that imitates the individualization and flexibility proposed by road vehicles.
- the previous accumulation of large quantity of containers with similar destinations and that cross great distances are the premises of efficiency of this system of rail transport.
- This combination of equipment operationalized with this method, proposes a previous accumulation of several containers for later formation of a composition to justify the costs of deceleration, coupling and acceleration of a train composition passing through the route in question.
- This prior accumulation consumes a large portion of transportation time.
- Several methodologies seek to minimize the time factor, but the state of the art is limited by the paradigm that grounds it, large scale with low scalability. This paradigm induces the transport system to a great use of the road modal for the concentration of containers, which is knowingly less economical and more polluting than the modal rail.
- the invention combining equipment and method presented in this document aims at transporting containers on the railways, long or short distances, of a small number of containers or dozens of them, along a railway route, without the need for large hub terminals and large equipment there interned for loading and unloading containers. It still intends to reduce the time for the accumulation of containers and subsequent shipment.
- a novelty of this invention is that the system predicts the accumulation of energy in the locomotive and not the accumulation of goods at the terminals as a balancing mechanism.
- the object of the combination of equipment is a railway composition with a hybrid type locomotive, a set of rail wagons of the container type and a machine for handling containers.
- the method of operation of these objects is to program the quantity and size of train compositions, in a predetermined railway route, contemplating the moments of acceleration, traction, deceleration and inactivity of the locomotive and thus determine the activities of recharge of the accumulators of energy that compose the locomotive.
- the hybrid type locomotives consisting of a chassis, powertrain and regenerative power engines, installed on conventional rail trucks, a set of energy accumulators and power generator, are used by the invention in the main railway tracks, assuming a leading role in the traction of railway loads. And not only as equipment for maneuvers.
- the container handling machine has dimensions compatible with the railway track, and is still shipped, connected or coupled in the train composition, being disembarked, disconnected or uncoupled to carry out container transfers whenever necessary, assuming a dynamic posture throughout of the railroad and no longer static, interned in the great railway terminal.
- the machine to handle containers can draw the composition in substitution or aid to the hybrid locomotive.
- the invention may use small rail diversions, equipped with minimal structure for the reception and clearance of containers.
- Figure 1 presents, in profile, the train composition with hybrid locomotive, container wagons and a machine for handling containers.
- Figure 2 presents, in profile, the hybrid type locomotive, detailing traction and regeneration motors, accumulators and power generators.
- Figure 3 presents, in profile, a model of container handling machine.
- Figure 4 shows, in top view, the train composition in running order, in the transit configuration by rail.
- Figure 5 shows, in top view, the railway composition in container handling and recharging of the energy storage.
- the railway composition assumes the configuration to be a container rail transport equipment capable of loading and unloading its own container cargo.
- the railway composition is an autonomous transport production unit, and the number of container wagons (2), the size of a hybrid locomotive (1) and the number of containers handling machines (3) is previously defined by the system programming the route, deviations, time windows and quantity of containers to be transported in a given time interval.
- the operating system interrelates the demand for transport of containers with the autonomous compositions of railway transport (fig.l), considering the composition (fig.l) indivisible element after previously configured.
- Figure 2 shows the details of a hybrid type locomotive with energy accumulators (4) which may be of the kinetic, electrochemical or biochemical type, energy generator (5) which may be of the exploded type, aeronautical turbine or with fuel cell and traction and regeneration motors (6) capable of transforming energy into motion and movement into energy as required.
- the container wagon (2) is that of the conventional type, produced by the state of the art.
- the machine for loading and unloading containers (3) is that of the conventional type, produced by the state of the art, without adaptations, except in cases where it is coupled in the composition and uses a conventional road-rail implement (7) produced by the state of the art, or using a road-rail implement of the type that enables the container handling machine (7) to draw the composition. It is not limitative the model of figure 3, being such a machine, any one that fulfills the requirements for the movement of containers and portability in the composition, according to parameters of the railway.
- the container handling machine (3) in the railway composition, used in this example of application, is the telescopic forklift type, combustion, with tires and 33 tons of lifting capacity.
- Figure 4 illustrates the moment when the composition travels along the predetermined route, recharging the battery bank (4) through the regenerative motors (6) as it travels downhill.
- the composition consumes energy from the battery bank (4) as it travels along the slopes.
- the operating schedule of the generator (5) depends on the optimum result between consumption, production and storage of energy in the railway section traveled and time for loading and unloading the container at the next terminal. All this programmed in specific software.
- Figure 5 shows the moment of transport in which the composition is parked at the terminal, the machine loader (3) disconnects from the composition and initiates predetermined containers handling processes. Simultaneously with the container handling process, the generator (5) promotes recharging of the battery bank (4). Once the container handling process is completed, the loader (4) connects to the composition. The transport process shown in figure (4) is resumed. All this programmed in specific software.
- This process also comprises the plural of composite compositions according to figure 1, scheduling the shipments and landings of containers, according to the operational capacity of each composition of said system.
- the invention combining equipment and method presented in this document is a rail transport system which preferably operates in a complementary manner to the rail passenger and other rail freight transport systems. Especially for its flexibility and small dimensions. Where the invention is embodied in mature and active railway routes, it provides additional financial revenue to the system operator and better utilization of the old railway stations and railways.
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Abstract
Patente de invenção: "COMBINAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E MÉTODO PARA TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CONTAINERS". Combinação de equipamentos e método para transporte de mercadorias previamente acondicionadas em containers, sendo essa combinação constituída por locomotiva híbrida (1), vagões porta containers (2), máquina para manipulação de containers (3) e método de produção de transporte ferroviário de containers que integra e otimiza as atividades produtivas de uma ou várias composições ferroviárias desse tipo. Com vistas a reduzir o custo de transporte, reduzir a emissão de poluentes, flexibilizar os tempos de transporte e flexibilizar o volume de mercadorias transportadas pelas ferrovias, em relação aos similares existentes. Essa invenção é útil para a logística, na área de transporte ferroviário de containers, em especial nos eixos ferroviários densamente industrializados, nos eixos ferroviários onde haja a necessidade de captação individualizada de containers ou distribuição individualizada de containers.
Description
"COMBINAÇÃO DE EQUIPAMENTOS E MÉTODO PARA TRANSPORTE FERROVIÁRO DE CONTAINERS".
A presente invenção tem por objetivo a combinação de equipamentos e método para transporte ferroviário de mercadorias previamente acondicionadas em containers, com vistas a reduzir o custo de transporte, reduzir a emissão de poluentes, flexibilizar os tempos de transporte e flexibilizar o volume de mercadorias transportadas pelas ferrovias, em relação aos similares existentes.
O container se consagrou mundialmente como forma de unitização de cargas, principalmente pelas características uniformes de acondicionamento e movimentação. Consagraram-se também os métodos e equipamentos para a manipulação, acondicionamento e transporte dos containers, e o crescimento no fluxo de mercadorias induziu o sistema a operar em grande escala. Notamos ao observarmos o tamanho e capacidade crescentes dos navios, portos e equipamentos dedicados a manipulação e transporte de containers, comparativamente aos modelos do passado.
Numa outra dimensão, os fabricantes de locomotivas oferecem modelos sucessivamente maiores e mais potentes. Também modelos de vagões sucessivamente maiores, com maior capacidade de carga. A estrutura ferroviária foi induzida a operar em grande escala, eliminando os pequenos terminais em prol de grandes estruturas concentradoras de containers, ou seja, os grandes terminais ferroviários. As composições ferroviárias para transporte de containers imitam as composições ferroviárias para transporte de graneis, dessas com muitas dezenas de vagões e várias locomotivas do maior tipo, dessas que pretendem ganhos escalares através do aumento de tamanho da composição. Ao imitar as composições ferroviárias para transporte de granéis, as composições ferroviárias para containers integram-se ao sistema de transporte de cargas de uma rede ferroviária convencional, com eficiência e eficácia, assumindo uma atividade de transporte ferroviário que imita a concentração proposta pelos navios intercontinentais e não assume uma atividade de transporte ferroviário que imita a individualização e flexibilidade proposta pelos veículos rodoviários. Nesse estado da técnica, a prévia acumulação de grande quantidade de conteiners com destinos similares e que percorram grandes distâncias, são as premissas de eficiência desse sistema de transporte ferroviário.
Essa combinação de equipamentos, operacionalizado com esse método, propõe uma acumulação prévia de vários containers para posterior formação de uma composição
ferroviária que justifique os custos de desaceleração, acoplamento e aceleração de uma composição ferroviária que transita na rota em questão. Essa acumulação prévia consome grande parcela do tempo de transporte. Várias metodologias buscam minimizar o fator tempo, mas o estado da técnica é limitado pelo paradigma que a fundamenta, grande escala com baixa escalabílidade. Esse paradigma induz o sistema de transporte a uma grande utilização do modal rodoviário para a concentração dos containers, que é sabidamentente menos económico e mais poluidor que o modal ferroviário.
Essa combinação de equipamentos, operacionalizado com esse método, apresenta equilíbrio e viabilidade quando os containers são transportados por grandes distâncias. Não viabilizam o transporte de containers por pequenas distâncias, utilizando o modal ferroviário.
A invenção que combina equipamentos e método apresentada nesse documento tem como objetivo o transporte de containers nas ferrovias, por pequenas ou grandes distancias, de um pequeno número de containers ou dezenas deles, ao longo de uma rota ferroviária, sem a necessidade de grandes terminais concentradores e grandes equipamentos ali internados para carga e descarga de containers. Ainda pretende reduzir o tempo para acumulação dos containers e posterior embarque. Uma novidade dessa invenção, é que o sistema prevê o acumulo de energia nas locomotiva e não o acumulo de mercadorias nos terminais, como mecanismo de equilíbrio.
O objeto resultado da combinação de equipamentos é uma composição ferroviária com uma locomotiva do tipo híbrida, um conjunto de vagões ferroviários do tipo porta-containers e uma máquina para manipulação de containers.
O método de operacionalização desses objetos é programar a quantidade e porte de composições ferroviárias, numa rota ferroviária predeterminada, contemplando os momentos de aceleração, tracionamento, desaceleração e inatividade da locomotiva e assim determinar as atividades de recarga dos acumuladores de energia que compõem a locomotiva.
As outras características da invenção são:
- As locomotivas do tipo híbrida, composta de um chassi, motores com função de tração e regeneração de energia, instalados em trucks ferroviários convencionais, um conjunto de acumuladores de energia e gerador de energia, são utilizadas pela invenção nas
vias ferroviárias principais, assumindo papel principal na tração de cargas ferroviárias.E não somente como equipamento para manobras.
-A máquina para manipular containers, apresenta dimensões compatíveis com o gabarito da via ferroviária, e segue embarcada, conectada ou acoplada na composição ferroviária, sendo desembarcada, desconectada ou desacoplada para realizar as transferências dos containers sempre que necessário, assumindo uma postura dinâmica ao longo da via ferroviária e não mais estática, internada no grande terminal ferroviário.
-A máquina para manipular containers, pode tracionar a composição em substituição ou auxilio à locomotiva híbrida.
-A invenção pode utilizar pequenos desvios ferroviários, dotados de estrutura mínima para a recepção e desembaraço de containers.
A descrição que se segue e as figuras associadas, tudo dado a título de exemplo não limitativo, farão compreender bem a invenção.
A figura 1 apresenta, em perfil, a composição ferroviária com locomotiva híbrida, vagões porta containers e uma máquina para manipulação de containers.
A figura 2 apresenta, em perfil, a locomotiva do tipo híbrida, detalhando motores de tração e regeneração, acumuladores e geradores de energia.
A figura 3 apresenta, em perfil, um modelo de máquina de manipular containers. A figura 4 apresenta, em vista de topo, a composição ferroviária em ordem de marcha, na configuração de trânsito pela via ferroviária.
A figura 5 apresenta, em vista de topo, a composição ferroviária em atividade de manipulação de containers e recarga dos acumuladores de energia.
Conforme apresentado pela figura 1, a composição ferroviária assume a configuração para ser um equipamento de transporte ferroviário de containers, capaz de embarcar e desembarcar sua própria carga de containers. A composição ferroviária é uma unidade autónoma de produção de transporte, e a quantidade de vagões porta containers (2), porte de locomotiva híbrida (1) e quantidade de máquinas para manipulação de containers (3), é previamente definida pelo sistema que programa a rota, desvios, janelas de tempo e quantidade de containers a serem transportados num dado intervalo de tempo. O sistema de operacionalização inter-relaciona a demanda por transporte de containers com as composições autónomas de produção de transporte ferroviário (fig.l), considerando a composição (fig.l) elemento indivisível depois de previamente configurada.
A figura 2 apresenta os detalhes de uma locomotiva do tipo híbrida com acumuladores de energia (4) que podem ser do tipo cinético, eletroquímico ou bioquímico, gerador de energia (5) que pode ser do tipo com motor a explosão, com turbina aeronáutica ou com célula combustível e motores de tração e regeneração (6) capazes de transformar energia em movimento e movimento em energia segundo as necessidades. O vagão porta- container (2) é aquele do tipo convencional, produzidos pelo estado da técnica. A máquina para carregar e descarregar containers (3) é aquela do tipo convencional, produzida pelo estado da técnica, sem adaptações, salvo os casos que ela é acoplada na composição e utiliza um implemento rodo-ferroviário (7), do tipo convencional, produzido pelo estado da técnica, ou que utiliza um implemento rodo-ferroviário do tipo que possibilita a máquina de manipular containers (7) tracionar a composição. Não é limitativo o modelo da figura 3, sendo tal máquina, qualquer uma que preencha os requisitos para a movimentação de containers e portabilidade na composição, segundo parâmetros da via ferroviária.
Nesse exemplo de aplicação, utilizamos um modelo de locomotiva produzida pelo estado da técnica, configurada com gerador de energia elétrica acoplado a um motor a explosão, movido a diesel, com 500cv de potência (5), acumulador de energia do tipo eletroquímico, resultando em um banco de baterias (4) de 640 volts e capacidade de 1200 ampère por hora e motores de tração convencionais (6), devidamente instalados para realizarem as atividades de tração e regeneração. Os vagões porta containers (2) utilizados no exemplo são do tipo convencional de quatro eixos e 15 metros de comprimento.
A máquina para manipulação de containers (3) na composição ferroviária, utilizada nesse exemplo de aplicação, é do tipo empilhadeira de haste telescópica, a combustão, com pneus e 33 toneladas de capacidade de içamento.
A figura 4 ilustra o momento em que a composição transita pela rota pré- determinada, realizando a recarga do banco de baterias (4) através dos motores regenerativos (6), quando percorre os trechos em declive. Num outro momento do transporte, a composição consome energia do banco de baterias (4) ao percorrer os trechos em aclive. Em todos os momentos de transporte, a programação de funcionamento do gerador (5) depende do resultado otimizado entre consumo, produção e armazenamento de energia no trecho ferroviário percorrido e tempo para carga e descarga de container no próximo terminal. Tudo isso programado em software específico. A figura 5 mostra o momento do transporte em que a composição estaciona no terminal, a máquina
carregadeira (3) desconecta-se da composição e inicia os processos predeterminados de manipulação dos containers. Simultaneamente ao processo de manipulação de containers, o gerador (5) promove o recarregamento do banco de baterias (4). Finalizado o processo de manipulação de containers, a máquina carregadeira (4) conecta-se na composição. Retoma- se o processo de transporte ilustrado na figura (4). Tudo isso programado em software específico.
Esse processo compreende também o plural de composições combinadas conforme a figura 1, programando os embarques e desembarques de containers, segundo a capacidade operacional de cada composição desse sistema.
A invenção que combina equipamentos e método apresentada nesse documento é um sistema de transporte ferroviário que opera preferencialmente de forma complementar aos sistemas de transporte ferroviários de passageiros e outros sistemas de transportes ferroviários de carga. Especialmente pelas características de flexibilidade e pequenas dimensões. Sempre que a invenção é materializada em rotas ferroviárias amadurecidas e ativas, proporciona receita financeira adicional ao operador do sistema e uma melhor utilização das antigas estações e via ferroviária.
Claims
1- Combinação de equipamentos e método de operação para transporte ferroviário de containers caracterizada pelo fato de que a composição ferroviária é formada por locomotiva híbrida, vagões porta containers e máquina portátil de manejar containers. 2- Combinação segundo a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a máquina portátil para manejar containers traciona a composição.
3- Combinação de equipamentos e método de operação para transporte ferroviário de containers caracterizada pelo fato de que a composição ferroviária é formada por vagões porta containers e máquina portátil para manejar containers que subistitui a locomotiva e traciona a composição.
4- Combinação segundo as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os equipamentos utilizem levitação magnética em detrimento da tecnologia de contato roda e trilho comumente utilizada .
5- Método de produção de transporte de containers por vias ferroviárias, utilizando as combinações de equipamentos descritas nas reivindicações de 1 a 4 caracterizado pelo fato de que:
-É determinada uma rota ferroviária e os desvios ferroviários a serem utilizados.
-São determinadas as janelas de tempo de utilização disponíveis, para esse sistema, nas rotas ferroviárias.
-É previsionada a quantidade de containers a serem transportados.
-É modelado a quantidade e tipo das composições ferroviárias a participarem do sistema.
6- Método de produção de transporte de containers por via ferroviária, utilizando as combinações de equipamentos descritas nas reivindicações de 1 a 4 e método da reivindicação 5 caracterizado pelo fato de que:
-A prioridade de carga e descarga é definida em tempo real, analisando as variáveis: janela de tempo de utilização da via ferroviária; perfil de inclinação dos trechos; sentido das composições; energia acumulada nas locomotivas; quantidade, localização e tempo de espera dos containers a serem transportados ao longo da rota ferroviária.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/BR2012/000144 WO2013170324A1 (pt) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | "combinação de equipamentos e método para transporte ferroviáro de containers". |
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Publications (1)
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|---|---|
| WO2013170324A1 true WO2013170324A1 (pt) | 2013-11-21 |
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ID=49582913
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| PCT/BR2012/000144 WO2013170324A1 (pt) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | "combinação de equipamentos e método para transporte ferroviáro de containers". |
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| WO (1) | WO2013170324A1 (pt) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2015970A (en) * | 1978-02-27 | 1979-09-19 | Stothert & Pitt Ltd | Combined transportation and transfer means for freight containers or the like |
| DE4404610A1 (de) * | 1994-02-14 | 1995-09-14 | Weiss Gmbh & Co Leonhard | Kraftfahrzeug-Verladeeinrichtung für Eisenbahnwagen eines Reisezuges |
| DE19639987A1 (de) * | 1996-09-18 | 1998-04-09 | Mannesmann Ag | System zum Umschlagen von Lasten im kombinierten Ladungsverkehr |
-
2012
- 2012-05-17 WO PCT/BR2012/000144 patent/WO2013170324A1/pt active Application Filing
Patent Citations (3)
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