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Title:
COMBINATION OF EQUIPMENT AND METHOD FOR RAIL TRANSPORTATION OF CONTAINERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/170324
Kind Code:
A1
Abstract:
Patent of invention: COMBINATION OF EQUIPMENT AND METHOD FOR RAIL TRANSPORTATION OF CONTAINERS. Combination of equipment and method for transporting merchandise pre-packed in containers, this combination being constituted by a hybrid locomotive (1), container-carrier wagons (2), a container-handling machine (3), and method for achieving rail transportation of containers that incorporates and optimizes the productive activities of one or more railway compositions of this type. With a view to reducing the cost of transport, reducing the emission of pollutants, and making transport times and the volume of merchandise transported by rail more flexible as compared with existing, similar modes of transport. This invention is useful from a logistics standpoint in the area of rail transportation of containers, especially on densely industrialized main rail lines, and on main rail lines where there is a need for individualized pick-up or individualized distribution of containers.

Inventors:
IANNONI CARLOS ALBERTO (BR)
Application Number:
PCT/BR2012/000144
Publication Date:
November 21, 2013
Filing Date:
May 17, 2012
Export Citation:
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Assignee:
IANNONI CARLOS ALBERTO (BR)
International Classes:
B61D47/00; B65G63/00
Foreign References:
DE19639987A11998-04-09
GB2015970A1979-09-19
DE4404610A11995-09-14
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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.

REIVINDICAÇÕES MODIFICADAS

Recebidas pela Secretaria Internacional no dia 22 de março de 2013 (22.03.13)

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 segundo as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que os equipamentos utilizem levitação magnética em detrimento da tecnologia de contato roda e trilho comumente utilizada .

4- Método de produção de transporte de containers por vias ferroviárias, utilizando as combinações de equipamentos descritas nas reivindicações de 1 a 3 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.

5- 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.

FOLHA MODIFICADA (ARTIGO 19)

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.