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Title:
EQUIPMENT AND METHOD FOR AUTONOMOUS TRANSFER OF A LOAD BETWEEN A LOAD TRANSFER RECEIVER AND A SUPPORT STRUCTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/123337
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention described in this document relates to equipment and a method that make it possible, in an autonomous, simultaneous and remotely controlled manner, to transfer a load between a load transfer receiver and a support structure, which is constituted by a lateral load transfer system (27) comprising raising means, and lateral movement means, a front engagement system (29) and a rear engagement system (34). The lateral movement means are constituted by a movement system (28), the raising means being constituted by a raising system (39).

Inventors:
ALBUQUERQUE E PÓVOAS, António José (Rua Alves Redol, 1 - 5º Dto, 1000-029 Lisboa, 1000-029, PT)
Application Number:
IB2018/060380
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ALBUQUERQUE E PÓVOAS, António José (Rua Alves Redol, 1 - 5º Dto, 1000-029 Lisboa, 1000-029, PT)
International Classes:
B61D47/00
Domestic Patent References:
WO1999025582A21999-05-27
WO2006119955A12006-11-16
WO2007051631A12007-05-10
WO2010144033A12010-12-16
WO1994015822A11994-07-21
Foreign References:
US2996206A1961-08-15
CH629446A51982-04-30
EP0583633A11994-02-23
CN1156432A1997-08-06
FR2028701A21970-10-16
FR1285500A1962-02-23
FR2737690A11997-02-14
DE4114392A11992-11-05
GB1166109A1969-10-08
GB2305645A1997-04-16
Attorney, Agent or Firm:
GASTÃO DA CUNHA FERREIRA, LDA (Rua dos Bacalhoeiros 4, 1100-070 Lisboa, 1100-070, PT)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Equipamento para transferência autónoma de carga para recetor de ripagem (47) montado sobre uma estrutura de apoio (46) constituído por um sistema de ripagem lateral (27) caracterizado por o sistema de ripagem lateral (27) compreender meios de elevação e meios de movimentação lateral.

2. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por os meios de movimentação lateral serem constituídos por um sistema de movimentação (28) que compreende uma estrutura metálica em quadro rígido onde se encontra montada uma corrediça (40) onde se desloca o sistema de elevação (39).

3. Equipamento de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por os meios de elevação serem constituídos por um sistema de elevação (39) que compreende uma estrutura metálica guiada por corrediças (40) sendo movimentada verticalmente relativamente ao sistema de movimentação (28) através de grupos de macacos (44) para suspensão de um sistema de encaixe anterior (29) e de um sistema de encaixe posterior (34) para elevação e suporte da carga.

4. Equipamento de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por o sistema de encaixe anterior (29) ser constituído por um grupo de macacos biarticulados e uma chapa metálica

- em forma de forquilha cuja ranhura encaixa no sistema de movimentação (28),

- que dispõe de dois pernos (32) para encaixe de carga

- com ligações articuladas, numa das extremidades ao sistema de elevação (39), e na outra extremidade ao grupo de macacos (45) que por sua vez têm outra ligação articulada no sistema de movimentação (28).

5. Equipamento de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por o sistema de encaixe posterior (34) ser constituído por duas peças, uma peça charneira (35) e uma peça rotativa (33) que rodam até 90° entre si.

6. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por na posição rebatida as duas peças (33) (35) estarem justapostas de modo a que o sistema de ripagem lateral (27) se possa movimentar entre contentores.

7. Equipamento de acordo com a reivindicação 5 caracterizado por na posição de rodada, a peça rotativa (33) que inclui os dois pernos (32) ficar paralela ao alçado e bloqueada nesta posição para encaixe nos cantos dos contentores.

8. Equipamento de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado por os sistemas de ripagem lateral (27) dedicados ao mesmo contentor se encontram contraventados por uma estrutura metálica treliçada (30) paralela ao alçado dos contentores para garantia do sincronismo do seu movimento e adequada ripagem dos contentores.

9. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por os sistemas de ripagem lateral (27) contraventados assentarem sobre uma base (36) constituída por perfis metálicos que se encontra ligada à estrutura de apoio

(46) por um sistema de apoios deslizantes bidirecionais (48), para ajuste fino bidirecional no plano horizontal da posição do sistema de ripagem lateral (27) relativamente ao recetor da ripagem (47).

10. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por o recetor da ripagem (47) incluir encaixes tipo fêmea (49).

11. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por nas bases (36) estarem dispostos encaixes tipo macho (38) para o correto acoplamento e apoio entre a estrutura de apoio (46) e o recetor da ripagem

(47).

12. Equipamento de acordo com a reivindicação anterior caracterizado por nos pinos dos encaixes-tipo macho (38) estarem instalados sistemas de guiamento laser para automatização do posicionamento da base (36) relativamente ao recetor da ripagem (47).

13. Método para utilização do equipamento reivindicado nas reivindicações anteriores caracterizado por ser constituído pelas seguintes etapas:

a) Os apoios deslizantes bidirecionais (48) movimentarem a base (36) de forma a ajustar a posição do sistema de ripagem lateral (27) com o recetor da ripagem (47);

b) A base (36) ser deslocada na direção transversal de forma a que os encaixes tipo macho (38) da base (36) encaixem nos encaixes tipo fêmea (49) do vagão ferroviário;

c) O sistema de ripagem lateral (27) avançar sobre o recetor da ripagem (47) ficando o sistema de movimentação (28) e de elevação (39) paralelos aos topos dos contentores (6);

d) O sistema de encaixe posterior (34) rodar 90° ficando a chapa paralela ao alçado do contentor (6);

e) O sistema de ripagem lateral (27) ser recuado até aos pernos (32) do sistema de encaixe posterior (34) estarem inseridos nos orifícios do canto do alçado do contentor;

f) O grupo de macacos do encaixe anterior (45) ser ativado para a chapa passar da posição inclinada para a vertical, encaixando os pernos (32) nos orifícios dos cantos dos alçados dos contentores;

g) Os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) serem abertos suspendendo o contentor nos pernos (32) dos sistemas do encaixe anterior (29) e do encaixe posterior (34);

h) O sistema de ripagem lateral (27) ser recuado trazendo o contentor do recetor da ripagem (47) para a base (36);

i) Os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) serem fechados e o contentor baixar encaixando-se nos espigões (37) da base (36);

j) A base (36) ser recuada sobre a estrutura de apoio (46) por desencaixe dos encaixes tipo macho (38) da estrutura de apoio (46) dos encaixes tipo fêmea (49) do recetor da ripagem (47), terminando o processo de ripagem.

Description:
DESCRIÇÃO

EQUIPAMENTO E MÉTODO PARA TRANSFERÊNCIA AUTÓNOMA DE CARGA ENTRE RECETOR DE RIPAGEM E ESTRUTURA DE APOIO

Âmbito da invenção

A invenção descrita neste documento insere-se no domínio dos transportes ferroviários e portuários, mais especificamente no campo dos transportes de passageiros e de mercadorias, mais concretamente na forma como é efetuado o carregamento, a utilização, a organização e a circulação de comboios, de passageiros e de carga.

Enquadramento da invenção

A ferrovia é o meio de transporte terrestre com maior capacidade de transporte de mercadorias e passageiros. Nos últimos anos, nos países mais desenvolvidos, tem- se assistido a um forte investimento no desenvolvimento e implementação do transporte ferroviário de passageiros de alta velocidade. Estas ligações ferroviárias visam estabelecer a ligação entre as grandes cidades de cada país, mas também entre países vizinhos, nomeadamente na Europa.

No entanto a circulação dos comboios de alta velocidade tem exigências de traçado, de alinhamento de via e de segurança dificilmente conseguidas nas linhas existentes, pelo que a utilização deste tipo de comboios obriga à execução de novas infraestruturas, extremamente dispendiosas e de demorada construção. Acresce ainda a dificuldade na circulação de outras composições ferroviárias nestas novas linhas pela coexistência com comboios sem equipamentos de monitorização e controlo de tráfego atualizados e cuja velocidade de circulação é, em muitos casos, muito inferior à velocidade de circulação dos comboios de alta velocidade, nomeadamente no caso dos comboios de mercadorias obsoletos. Estas linhas são por vezes construídas em bitola distinta das restantes infraestruturas ferroviárias nacionais, o que inviabiliza a circulação de outros comboios nestas linhas, criando a necessidade de investimentos em alternativas.

O aumento generalizado do tráfego internacional de mercadorias, em particular o de contentores expedidos por via marítima, consequência do crescimento das economias emergentes como o Brasil, Rússia, índia, Indonésia e China, tem conduzido ao congestionamento das linhas ferroviárias existentes e a um aumento do parqueamento de contentores nos portos. Esta situação aumenta a necessidade de espaço de parqueamento e de sistemas logísticos eficientes oferecidos pelos portos, como aumenta a necessidade de escoamento das mercadorias por via ferroviária. Esta realidade tem conduzido à sobrelotação das vias ferroviárias degradando a situação das estações principais das grandes cidades, que se tornam obstáculos a contornar, e que condicionam fortemente os tempos de transporte.

Refira-se a título ilustrativo desta condicionante, o facto de entre 2012 e 2015 ter circulado entre Portugal e Alemanha um comboio de mercadorias que fazia a viagem em apenas 72 horas e que foi um sucesso comercial, apesar de uma paragem de oito horas na fronteira hispano-francesa para adaptar a composição à bitola europeia. A invenção aqui apresentada permite reduzir o tempo de paragem de 8 horas para 15 minutos.

Surge assim a necessidade de desenvolver métodos que permitam ultrapassar estas condicionantes.

Antecedentes da invenção

Existem diversos documentos de patente na literatura que referem sistemas para utilização no transporte ferroviário, designadamente sistemas com plataformas autopropulsionadas, métodos e equipamentos para carga lateral transferência de carruagens.

Refira-se nomeadamente o documento DE4114392 que refere um equipamento e um método para carregamento lateral de vagões de carga.

Ou o documento GB1166109 que refere um sistema de deslocamento, armazenamento e transferência de contentores.

Ainda o documento GB2305645 que refere um sistema de transferência de carruagens de pessoas ou bens entre meios de transporte diferentes.

Não foram, contudo, detetados documentos que refiram métodos idênticos ao método para o qual é pretendida a proteção, sendo os documentos atrás referidos os que apresentam tecnologias que podem ser utilizadas na prossecução do método referido na presente invenção. A maior diferença entre estes sistemas e os sistemas do método para a qual é pretendida proteção, é o facto de não apresentarem sistemas com carruagens autotransformáveis compostas por dois chassis, ambos capazes de circular de forma independente.

Os chassis superiores possuem meios para poderem circular, podendo ser motorizados e autónomos, ou movidos por outros equipamentos motrizes.

As características das carruagens, bem como de outras estruturas mencionadas, permitiram desenvolver o método da presente invenção.

Vantagens da invenção

Para otimizar o transporte ferroviário é indispensável conseguir ultrapassar algumas das condicionantes existentes, nomeadamente:

- Sobrecarga de tráfego nas infraestruturas existentes;

- Crescente aumento do transporte de mercadorias por via ferroviária;

- Lentidão da construção de novas infraestruturas;

- Existência de diferentes bitolas entre países vizinhos;

- Elevado custo das novas infraestruturas que são por vezes subutilizadas;

- Ineficiência na extração de contentores dos portos por meios ferroviários;

- Necessidade de aumentar a área de parqueamento de contentores de mercadorias nos portos marítimos.

O modelo descrito nesta invenção permite resolver os problemas gerados por estas condicionantes, através da implementação de um método de partilha entre chassis inferiores ferroviários e chassis superiores ripáveis, de transporte de mercadorias e de passageiros.

Esta otimização é alcançada através de alterações da tipologia dos comboios, introdução de novas estruturas junto às vias ferroviárias e portuárias, e por alterações do modo de operação do transporte ferroviário e portuário.

Os chassis superiores e inferiores são capazes de circular de forma independente, o que permite novas formas de utilização da via ferroviária.

As carruagens autotransformáveis podem aproveitar as infraestruturas já existentes. Para implementação do método de partilha de chassis, será necessário adaptar as estações ferroviárias existentes, equipar convenientemente as novas estações, bem como os terminais ferroviários dos portos ou centros logísticos de distribuição.

Esta solução permite uma maior flexibilidade na utilização das carruagens, pois permite que sejam configuradas em função das solicitações existentes, tornando o serviço de transporte ferroviário versátil e adaptável às necessidades de utilização, por passageiros ou por mercadorias, em tempo real. Desta forma o sistema pode respeitar os horários habituais para o transporte de passageiros, aumentar o número de composições de passageiros quando for requerido e aproveitar todos os restantes horários disponíveis para transporte de mercadorias.

Breve descrição das figuras

Estas e outras características podem ser facilmente compreendidas através dos desenhos anexos, que devem ser considerados como meros exemplos e não restritivos de modo algum do âmbito da invenção. Nos desenhos, e para fins ilustrativos, as medidas de alguns dos elementos podem estar exageradas e não desenhadas à escala. As dimensões absolutas e as dimensões relativas não correspondem às relações reais para a realização do método da invenção.

Na figura 1 é possível observar os elementos de uma carruagem autotransformável e um possível sentido de ripagem entre o chassi inferior (2) e o chassi superior (3).

A figura 2 apresenta o chassi inferior (2) e diversas combinações que representam diferentes formas de realização do chassi superior (3). Os chassis superiores (3) são constituídos por plataformas (4) que podem transportar contentores (6) e/ou cabines. As cabines podem ser de passageiros ou de mercadorias. Estas podem ser frontais (5.1.1) (5.2.1), centrais (5.1.2) (5.2.2) ou traseiras (5.1.3) (5.2.3). Dada a modularidade das cabines e dos contentores (6), é possível efetuar qualquer tipo de combinação com estes elementos. Caso se mostre necessário, pode ser colocada uma carenagem (7) por cima das cabines ou dos contentores (6).

A figura 3 mostra o cais de ripagem (9) com um chassi superior (3) a ser ripado sobre um chassi inferior ferroviário (2.1), para circulação na via ferroviária (8).

Na figura 4 é possível observar distintas combinações de carruagens (1) com cabines (5.1.1) (5.1.2) (5.1.3) (5.2.1) (5.2.2) (5.2.3) e/ou com contentores (6), que podem estar cobertos por carnagens (7). A figura 5 mostra uma estação de mercadorias (11), onde um chassi superior (3) aguarda sobre o cais de ripagem (9) para ser ripado para um chassi inferior e seguirem viagem.

A figura 6 apresenta uma estação de passageiros (10) com cais de ripagem (9), onde podem estar um ou vários chassis superiores com cabines de passageiros estacionados e a funcionarem como salas de embarque (3.3). Quando uma carruagem chega à estação, o chassi superior a ser retirado (3.1) é descarregado por ripagem para o cais de ripagem (9), enquanto o chassi superior preparado para ser ripado (3.2) e que se encontra estacionado na estação, é carregado por ripagem sobre o chassi inferior.

As figuras 7a a 7e mostram uma estação mista (12) onde a preparação dos chassis superiores a serem formados (3.4) com cabines, quer de passageiros quer de mercadorias, e/ou com contentores é realizada no nível ou piso inferior (13.1) sobre carris de ripagem (9). Uma vez organizados, os chassis superiores a serem manobrados em ascensor (3.5) sobem ao nível ou piso superior (13.2) através de elevadores, pela ordem de partida da estação.

Na figura 7a é apresentada a chegada de duas carruagens (1) com cabines de passageiros estando dois chassis superiores preparados para serem ripados (3.2) com cabines de mercadorias em espera.

Na figura 7b os chassis superiores a ser retirado (3.1) e o chassi superior preparado para ser ripado (3.2) encontram-se em posição de ripagem na estação mista (12).

Na figura 7c os chassis superiores a serem retirados (3.1) já se encontram ripados sobre o cais de ripagem (9) e os chassis superiores preparados para serem ripados (3.2) já se encontram ripados sobre os chassis inferiores, estando preparados para saírem da estação.

Na Figura 7d as carruagens (1) estão a partir da estação com a nova carga, e os chassis superiores recém-chegados estão a descer por elevador para o piso inferior, e os próximos chassis superiores a serem carregados estão a subir pelo elevador.

Figura 7e os novos chassis superiores a serem carregados já estão no piso de embarque. A figura 8 ilustra a zona de mudança de bitola (14) que prevê a existência de um cais de ripagem (9) e de dois chassis inferiores, um com uma determinada bitola (2.1.1) e outro com uma bitola distinta (2.1.2). Através do cais de ripagem (9) é ripado um chassi superior (3) de um chassi inferior com uma determinada bitola (2.1.1) para outro chassi inferior (2) com uma bitola distinta (2.1.2).

A figura 9 ilustra a zona de estiva móvel nos portos (16) onde os contentores são descarregados dos navios (17) sobre chassis superiores, que posteriormente se deslocam para as zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18), para a zona de carregamento de comboio (19) ou para a zona de carregamento de camiões (20).

A figura 10 apresenta a zona de carregamento de camiões (20), para onde os contentores se deslocaram sobre plataformas (4) na zona de estiva móvel nos portos (16), para serem carregados sobre os camiões (15), com o auxílio de equipamentos de movimentação de cargas, nomeadamente pórticos (21).

A figura 11 mostra a zona de carregamento de comboios (19) que é realizada a partir de chassis superiores (3) que se movimentam por meio de plataformas (4) na zona de estiva móvel dos portos (16), pré-organizados por ordem de carga dos vagões com auxílio de equipamentos de movimentação de cargas, nomeadamente pórticos (21).

Na figura 12 é possível observar o carregamento dos chassis superiores (3), dispostos sobre um sistema de ripagem com carrinhos de ripagem (25) com contentores, por um meio de elevação tradicional, nomeadamente tais como gruas, pórticos, etc. Uma vez carregados os chassis superiores (3) são ripados para cima dos chassis inferior ferroviários (2.1) através de carrinhos de ripagem (26) instalados sobre um cais de ripagem à cota do estrado do comboio.

Na Figura 13 os chassis superiores (3) carregados com contentores movimentam-se autonomamente e de forma pré-organizada para a zona de carregamento de comboio (16), sendo posteriormente ripados à cota do comboio com sistema de carrinhos de ripagem ou pelos próprios meios de movimentação dos chassis superiores, quando motorizados.

A Figura 14 apresenta um sistema de ripagem com carrinhos de ripagem (25), com carrinhos transversais (26.1), longitudinais (26.2) e cavalete de ripagem (26.3), em posição de ripagem do chassi superior (3) carregado com contentores (6) para o chassi inferior ferroviário (2.1).

Na figura 15 é possível ver o esquema do mesmo sistema de ripagem com carrinhos de ripagem (25) da figura 14, preparado para ripar o chassi superior (3) carregado com contentores (6) para um chassi inferior de pneus (2.2).

Estes sistemas também funcionam em sentido inverso, permitindo ripar chassis superiores (3) carregados com contentores do chassi inferior (de pneus (2.2) ou ferroviário (2.1)) ou vagão para o chassi superior (3).

Na figura 16 representa-se um possível tipo de chassis superior (3) com rodas nas duas direções, transversais (24) de cota fixa e longitudinais (23) com cota variável.

Na figura 17 observa-se a disposição de rodas multidirecionais (22) no cruzamento das longarinas com as travessas de um chassis superior (3).

Na figura 18 é apresentado um sistema de ripagem lateral (27) sendo identificados os componentes necessários para se efetuar a carga e a descarga do contentor de forma autónoma.

A figura 19a apresenta a estrutura de apoio (46) e o recetor da ripagem (47) a alinharem-se.

Na figura 19b a base (36) os encaixes tipo macho (38) da base (36) já encaixaram nos encaixes tipo fêmea (49) do vagão ferroviário.

Na figura 19c o sistema de ripagem (27) avançou sobre o recetor da ripagem (47). Na figura 19d o encaixe posterior (34) está rodado 90° ficando a chapa paralela ao alçado do contentor.

Na figura 19e o sistema de ripagem (27) recua até aos pernos (32) do encaixe posterior (34) estarem inseridos nos orifícios do canto do alçado do contentor.

Na figura 19f o grupo de macacos (45) do encaixe anterior (29) é ativando e a chapa passa da posição inclinada para a vertical, encaixando os pernos (32) nos orifícios dos cantos dos alçados dos contentores.

Na figura 19g os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) abrem o contentor que fica suspenso nos pernos (32).

Na figura 19h o sistema de ripagem (27) recua trazendo o contentor do recetor da ripagem (47) para a base (36). Na figura 19i os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) fecham e baixam o contentor encaixando-o nos espigões (37) da base (36).

Na figura 19 j) a base (36) recua sobre a estrutura de apoio (46) desencaixando-se do recetor (47), terminando o processo de ripagem.

Na Figura 20 está representado um cais fixo (51) constituído por estruturas de apoio fixas (46.1) que suportam as bases (36) e o sistema de ripagem (27) para carregar e descarregar comboios.

Na figura 21 está montado um cais móvel (51) que é constituído por uma série de estruturas de apoio móveis (46.2), bases (36) e sistemas de ripagem lateral (27), vazios (51.2) de um lado da linha ferroviária para descarregarem o comboio, e carregados (51.1) com contentores do outro lado para carregarem o comboio.

Nas figuras é possível observar os diversos componentes da invenção:

1. Carruagem

2. Chassi inferior

2.1. Ferroviário

2.1.1. Com uma determinada bitola

2.1.2. Com uma bitola distinta

2.2. De pneus

3. Chassi superior

3.1. A ser retirado

3.2. Preparado para ser ripado

3.3. Como sala de embarque

3.4. A ser formado

3.5. A ser manobrado em ascensor

3.6. Com rodas longitudinais e transversais

3.7. Com rodas multidirecionais

3.8. Com rodas apenas numa direção

4. Plataforma

5. Cabine

5.1. De passageiros

5.2. Frontal

5.2.1. Central

5.2.2. Traseira

5.3. De mercadorias 36. Base

37. Espigões retrateis

38. Encaixe tipo macho

39. Sistema de elevação

40. Corrediça

41. Rodas

42. Carril

43. Cilindro hidráulico

44. Macacos de elevação

45. Grupo de macacos do encaixe anterior

46. Estrutura de apoio

46.1. Fixa

46.2. Móvel

47. Recetor da ripagem

48. Apoios deslizantes bidirecionais

49. Encaixe tipo fêmea

50. Cais fixo

51. Cais móvel

51.1. Carregado

51.2. Descarregado

52. Patolas de estabilização vertical

Descrição detalhada da invenção

A presente invenção refere-se a um método para a organização, a utilização e a circulação ferroviária, de passageiros e de mercadorias.

Por carruagens autotransformáveis entendem-se as carruagens (1) constituídas por chassis inferiores (2) e chassis superiores (3), formados por várias partes.

Por "transhipment" entende-se o processo pelo qual as mercadorias entram no território aduaneiro de um país, são transferidas de um navio para outro e depois deixam o mesmo porto para outro destino.

Por "hinterland" entende-se a área que cobre a origem e o destino do frete utilizado no porto, que depende do nível de atividade económica e da concorrência entre os diferentes modos de transporte assim como da intermodalidade. O hinterland de um porto é diferente para cada um dos produtos que são transportados. Cada tipo de produto tem uma cadeia diferente de logística. Os produtos que entram, têm um hinterland baseado nos consumidores e no seu acesso por transporte. Os produtos que saem têm um hinterland baseado nas zonas de produção.

A invenção consiste num método de implementação de carruagens autotransformáveis, introdução de estruturas de ripagem e de movimentação de chassis superiores (3) junto às vias ferroviárias (8) convencionais e portuárias, e no:

- Método de partilha de chassis

- Método de mudança de bitola

- Método de estiva móvel nos portos.

O método da invenção baseia-se no modelo das carruagens autotransformáveis em combinação com pelo menos um dos métodos.

Carruagem autotransformáveis

As carruagens (1) autotransformáveis são constituídos por dois elementos, um chassi inferior (2) que circula na via-férrea, e um chassi superior (3) móvel que transporta passageiros e/ou mercadoria.

Com o intuito de permitir que todas as carruagens (1) possam circular em vias eletrificadas ou não, nomeadamente em linhas secundárias, ramais de acesso a indústrias, portos ou terminais logísticos, as carruagens (1) estão apetrechadas com equipamentos que permitam a sua ligação ao sistema de distribuição e alimentação elétrica das linhas, nomeadamente às catenárias, bem como com sistemas de motorização para circulação autónoma.

Através do controlo da distância e da velocidade relativa, é possível a circulação de várias carruagens (1) com destinos independentes na mesma linha, umas atrás das outras, acopladas ou a uma distância de segurança entre elas, calculada em função da velocidade e das características da via.

A circulação ferroviária pode ser realizada em fila por vias principais, utilizando-se desvios para as estações (10) (11), à semelhança dos desvios para as áreas de serviço nas autoestradas.

As carruagens (1) entram nas estações (10) (11) através das vias de desaceleração, efetuam uma paragem para troca do chassi superior (3) e regressam à via principal, através de vias de aceleração, atingindo a velocidade máxima de circulação na via principal.

O intervalo de circulação e a distância entre carruagens (1) é ajustado, nas zonas das estações (10) (11), de forma a compatibilizar as entradas e saídas das estações (10) (11) com as carruagens (1) que circulam na via principal.

O controlo da entrada e saída nas estações (10) (11) bem como a mudança de cabines (5) é controlado pelo sistema de controlo de tráfego central.

Numa primeira fase podem utilizar-se as novas carruagens (1) rebocadas por locomotivas ou por outros meios.

O método mecânico de acoplamento dos chassis inferiores (2) aos chassis superiores (3) é, hidráulico ou magnético, ou de qualquer outro tipo, desde que permita o bloqueio dos chassis entre si.

Além de localização por GPS, o tráfego das carruagens (1) é controlado por vários sistemas de monitorização e intervenção automática, redundantes, com autonomia de funcionamento quer em termos de abastecimento de energia quer em termos de rede informática.

Os sistemas de controlo remoto e de segurança são montados nos chassis e ao longo das vias, de forma a coexistirem e serem redundantes.

Em caso de falha no sistema de controlo de tráfego, os chassis dessa zona da linha afetada podem ser imobilizados imediatamente.

Existem sistemas GPS na via que controlam a distância relativa e a velocidade de passagem das carruagens (1), acionando sistemas de frenagem automáticos em caso de emergência, ou sempre que seja interrompido ou bloqueado o controle de tráfego centralizado.

Em situações especiais ou de emergência todas as carruagens (1) podem ser operadas manualmente ou rebocadas.

Chassi inferior

Os chassis inferiores (2) são de dois tipos: - Autónomos com motorização;

- Rebocados ou empurrados.

Os chassis inferiores (2) podem ser ferroviários (2.1) e ou de pneus (2.2).

Os chassis inferiores ferroviários (2.1) têm rodas metálicas e circulam sobre carris. Os chassis inferiores de pneus (2.2) são utilizados nas manobras de apoio à organização dos chassis superiores (3) e sua ripagem sobre os chassis inferiores ferroviários (2.1).

Os chassis inferiores (2) são constituídos por uma estrutura portante de duas longarinas apoiada sobre bogies, unidas por várias travessas metálicas, sendo autónomos, motorizados e comandados à distância, estando contudo preparados para, na impossibilidade de estes sistemas funcionarem, quer por avaria ou por inoperabilidade das estações (10) (11), circularem com o auxílio de outros equipamentos motrizes.

Os bogies estão direta mente encaixados nas travessas correspondentes, através de eixos verticais, que permitem a rotação do bogie em relação ao corpo do chassis, no plano horizontal.

Existem ainda travessas destinadas ao suporte da estrutura do chassi superior (3), e travessas com funções mecânicas de apoio ao sistema de ripagem.

As travessas de apoio ao sistema de ripagem possuem um encaixe para permitir o perfeito encosto ao sistema de ripagem dos chassis superiores (3). Sobre estas travessas encontram-se carris de ripagem, que permitem o correto posicionamento do chassi superior (3) sobre o chassi inferior (2). Estes carris são rampeados na extremidade de forma a permitir uma acoplação suave com o carril de transferência do sistema de ripagem.

No caso de transporte de contentores (6) sobre plataformas (4), sobre as longarinas resistentes estão colocados encaixes verticais ou batentes de topo que podem ser acionados automática ou manualmente e que permitem o encaixe bem como a fixação de chassis superiores (3).

Os sistemas de encaixe dos chassis superiores (3) constituídos por cabines (5) são efetuados recorrendo a sistemas de encravamento por encaixe vertical impedindo o deslocamento das cabines (5) em qualquer situação, incluindo as situações extremas de frenagem.

O sistema de encaixe do chassi inferior (2) permite que seja possível montar qualquer tipo de chassis superior (3) no chassi inferior (2).

O chassi inferior (2) está equipado com mecanismos que permitem carregar ou descarregar transversal mente o chassi superior (3) que lhe está acoplado ou a acoplar. Este sistema também permite efetuar a saída de um chassi superior (3) e entrada de outro em simultâneo pelos lados opostos do chassi.

O chassi inferior (2) possui meios próprios para carregar ou descarregar transversal mente o chassi superior (3). Estes sistemas consistem em sistemas hidráulicos utilizando macacos de reposicionamento automático que movimentam transversal mente o chassi superior (3), utilizando macacos horizontais com garras de reposicionamento sucessivo.

O chassi inferior (2) está equipado com macacos hidráulicos que permitem o seu nivelamento vertical, e sistemas de guiamento laser para o seu posicionamento longitudinal, permitindo o seu correto alinhamento com o chassi superior (3).

O chassi inferior (2) dispõe de meios próprios para efetuar a sua imobilização longitudinal com elevada precisão, em qualquer cais de carga.

Nos casos de chassis inferiores (2) equipados com bogies com suspensão mais flexíveis, são montadas quatro patolas hidráulicas, por chassi, que estabilizam transversal mente o chassi inferior (2) garantindo a estabilidade da sua horizontalidade durante o processo de ripagem.

A motorização dos chassis inferiores ferroviários (2.1) é efetuada nomeadamente mas não exclusivamente por via : elétrica com alimentação por catenária, por 3 o carril, por baterias, por motores diesel ou GPL, por motores híbridos.

A motorização dos chassis inferiores de pneus (2.2) é efetuada nomeadamente mas não exclusiva mente por via : elétrica por baterias, por motores diesel ou GPL, por motores híbridos.

Os motores são acoplados aos rodados correspondentes, recorrendo a sistemas de transmissão adequados, utilizando-se caixas de velocidades automáticas nos motores de explosão. Os motores elétricos e as respetivas baterias estão acoplados aos rodados, montados na estrutura principal do chassi inferior (2), abaixo do nível do chassi superior (3).

Quando se utilizarem motores de explosão, os motores e os respetivos depósitos também estão colocados dentro da estrutura principal do chassi inferior (2).

Todos os sistemas hidráulicos utilizados no chassi inferior (2) e respetivos depósitos de óleo estão ligados à mesma central hidráulica, que se encontra dentro da estrutura do chassi inferior (2).

A seleção do tipo de motorização a utilizar ao longo do percurso é feita por controlo remoto ou automático.

No caso de alimentação por catenária o chassi inferior ferroviário (2.1) dispõe de um elevador telescópico que permite que o pantógrafo alcance a catenária.

Estes chassis inferiores (2) são preferencialmente autónomos e comandados à distância a partir de um sistema centralizado num centro de controlo de tráfego. Estão ainda, dotados de vários sistemas de segurança integrados, sendo alguns redundantes entre si.

Os bogies dos chassis inferiores ferroviários (2.1) são construídos para bitolas fixas ou adaptáveis.

Chassi superior

Os chassis superiores (3) são de dois tipos:

- Motorizados e autónomos;

- Não motorizados, podendo ser puxados ou empurrados por equipamentos de movimentação externos que serão acoplados a estes chassis por meios mecânicos.

Os chassis superiores (3) são constituídos por conjuntos formados por plataformas (4) que transportam contentores (6) e/ou cabines (5). As cabines podem ser de passageiros (5.1) ou de mercadorias (5.2). Estas podem ser frontais (5.1.1) (5.2.1), centrais (5.1.2) (5.2.2) ou traseiras (5.1.3) (5.2.3). Dada a modularidade das cabines (5) e dos contentores (6), é possível efetuar qualquer tipo de combinação com estes elementos. Caso se mostre necessário, podem ser colocadas carenagens (7) por cima das cabines (5) ou dos contentores (6) . As cabines frontais (5.1.1) (5.2.1) e traseiras (5.1.3) (5.2.3) podem ser idênticas e simétricas, possibilitando a sua utilização em qualquer extremidade da composição, e em qualquer sentido do movimento.

Dada a possibilidade de existirem três diferentes localizações para a colocação das cabines (5), frontal (5.1.1) (5.2.1), central (5.1.2) (5.2.2) e traseira (5.1.3) (5.2.3), bem como dos contentores (6) sobre a plataforma (4). Existem mecanismos que garantem o movimento de aproximação, o encaixe e a fixação destas estruturas entre si, nomeadamente mas não exclusivamente, mecanismos hidráulicos ou magnéticos.

Todos os tipos de chassis superiores (3) podem deslocar-se ou transversal mente ou longitudinalmente ou em ambas as direções sobre os cais de embarque, preparados para esse efeito, nomeadamente mas não exclusivamente, com carris ou bandas magnéticas, permitindo a sua permuta e organização num plano horizontal sem intervenção de meios de elevação verticais.

Os chassis superiores (3) possuem meios próprios para circulação. Tal como os chassis inferiores (2), podem ser autónomos, motorizados e comandados à distância ou circularem com o auxílio de outros equipamentos motrizes, o que lhes permite transportar a carga de forma independente do chassi inferior (2).

As cabines (5) constituintes dos chassis superiores (3) são concebidas em função da sua utilização, nomeadamente:

- passageiros;

- ambulância / hospital;

- correios;

- carga em contentores marítimos;

- carga em contentores frigoríficos;

- carga em contentores aeronáuticos;

- carga em pequenos contentores;

- transporte de automóveis / outros veículos.

Os chassis superiores (3) movimentam-se preferencialmente sobre carris, ortogonalmente, segundo as duas direções do plano. Os chassis superiores (3) são constituídos por plataformas (4) metálicas formados por duas longarinas e várias travessas, nas quais estão instalados os dispositivos de movimentação. Os chassis superiores (3) estão equipados com rodas metálicas que são montadas, nomeadamente mas não exclusivamente:

- Nas longarinas no sentido longitudinal e nas travessas no sentido transversal, dando origem aos chassis superiores com rodas longitudinais e transversais (3.6);

- Nos cruzamentos entre as longarinas e as travessas, utilizando-se nesse caso rodas multidirecionais, dando origem aos chassis superiores com rodas multidirecionais (3.7);

- Apenas numa das direções, dando origem aos chassis superiores com rodas apenas numa direção (3.8).

Caso se utilizem rodas nas duas direções, as rodas transversais (24) estão a uma cota fixa e as rodas longitudinais (23) a uma cota variável. As rodas longitudinais (23) estão equipadas com sistemas de elevação hidráulicos que lhes permite subir ou descer. Quando as rodas longitudinais (23) estão a uma cota inferior às transversais (24), o chassi superior com rodas longitudinais e transversais (3.6) fica apoiado apenas nas rodas longitudinais (23), permitindo o seu deslocamento nessa direção. Quando as rodas longitudinais (23) estiverem recolhidas, para dentro das longarinas, o chassi superior com rodas longitudinais e transversais (3.6) fica apoiado exclusivamente nas rodas transversais (24), permitindo a sua movimentação transversal.

Caso se utilizem chassis superiores (3) com rodas multidirecionais (3.7), o seu eixo de rotação é colocado no interior do chassi superior (3), no cruzamento entre as longarinas e as travessas, sendo a rotação das mesmas livre ou comandada por sistema hidráulico. De igual forma é utilizado um macaco hidráulico por roda para as fazer descer, colocando-as em serviço ou recolher imobilizando o chassi superior (3).

Caso se usem rodas apenas numa direção, estas estão dispostas na direção da ripagem, para ripar o chassi superior com rodas apenas numa direção (3.8), entre o chassi inferior ferroviário (2.1) ou sobre pneus (2.2) e o cais de ripagem (9) ou vice- versa. Nestes chassis superiores com rodas longitudinais e transversais (3.6) são montadas, na face inferior da travessa central, chapas horizontais furadas para ancorar os macacos do sistema de ripagem com carrinhos de ripagem (25), que permitem puxar ou empurrar o chassis superior com rodas longitudinais e transversais (3.6).

O chassi superior (3) possui no sentido longitudinal, uma dimensão adequada à tarefa que tem que desempenhar.

No caso de transporte de contentores (6), sobre as travessas são instalados dispositivos próprios de encaixe vertical ou batentes de topo que são acionados automática ou manualmente, e que permitem o encaixe e fixação dos chassis superiores (3).

O encaixe das cabines (5) é efetuado recorrendo a sistemas de encravamento por encaixe vertical, impedindo o deslocamento dos chassis superiores (3) em qualquer direção e situação.

Quando o chassi superior (3) é constituído por várias partes, estas agrupam-se sobre o cais, acoplando-se longitudinalmente, formando um conjunto com o comprimento do chassi superior a ser formado (3.4) que fica assim preparado para ser ripado.

Os sistemas de acoplagem podem ser hidráulicos ou magnéticos, e estão dispostos ao nível das longarinas e travessas e permitem encaixe e fixação das estruturas do conjunto do chassi superior (3).

Nos chassis superiores (3) motorizados todos os seus componentes ficam a uma cota inferior à face superior das travessas.

No caso do chassi superior (3) ser motorizado a ripagem é realizada pelos seus próprios meios de locomoção.

Os movimentos dos chassis superiores (3) são controlados remotamente, sendo a sua organização realizada estação a estação, terminal a terminal e linha a linha.

Ripaaem

O método de ripagem é conseguido através de cais de ripagem (9), nos quais estão integrados meios para o deslocamento dos chassis superiores (3). Esses meios de deslocamento são, nomeadamente mas não exclusivamente, carris ou superfícies planas equipadas com sistemas de guiamento laser ou magnético.

O cais de ripagem (9) é uma estrutura cuja finalidade é permitir a ripagem entre chassis superiores (3) e chassis inferiores (2). Nestas estruturas o carregamento do chassi superior (3) sobre o chassi inferior (2) é efetuado por ripagem lateral.

No entanto, o chassi superior (3) pode alternativamente ser carregado ou descarregado:

- por meios de elevação,

- com auxílio de reboques que puxem ou empurrem,

- por ripagem no sentido longitudinal.

Os métodos mecânicos de ripagem dos chassis superiores (3) são, nomeadamente mas não exclusivamente, hidráulicos ou magnéticos recorrendo quando necessário a sistemas de controlo posicionai, nomeadamente mas não exclusivamente, por laser ou banda magnética.

Tendo em consideração o objetivo de utilizar as carruagens (1) autotransformáveis em diferentes tipos de linhas e estações (10) (11), nomeadamente nas já existentes, existem diversas configurações de integração dos sistemas mecânicos de ripagem para carregamento do chassi superior (3) sobre o chassi inferior (2) :

- integrados no chassi inferior (2),

- integrados no chassi superior (3),

- integrados nos cais,

- mistos.

A conjugação dos movimentos dos chassis inferiores (2) e dos chassis superiores (3), que sobre eles são ripados, é realizada através de um software específico.

Uma forma preferencial de ripar os chassis superiores (3) não motorizados é de recorrer a um sistema de ripagem com carrinhos de ripagem (255).

Os carrinhos de ripagem (26) podem estar assentes em carris longitudinais ao nível ou piso (13) do cais (ex. pavimento em betão armado) ou sobre cavaletes de ripagem (26.3).

Quando a ripagem é realizada a partir do nível ou piso (13), as linhas ferroviárias têm de estar rebaixadas de modo a que a cota inferior do chassi superior (3) fique alinhada com a cota superior do chassi inferior (2).

No caso das linhas ferroviárias não estarem rebaixadas são necessários cais de ripagem (9) ou cavaletes de ripagem (26.3) cuja cota superior permita um alinhamento vertical perfeito entre os topos do chassis inferiores (2) e dos carrinhos de ripagem (26).

Sobre os carris dos cais ou dos cavaletes de ripagem (26.3) estão assentes os carrinhos longitudinais (26.2).

O carrinho longitudinal (26.2) é constituído por longarinas formadas por dois perfis UPN de costas voltadas. Estas longarinas estão contraventadas entre si com travessas nos topos e na zona central, interligadas por diagonais.

No interior de cada longarina estão alojadas duas rodas metálicas, dois macacos verticais e um macaco longitudinal. Quando o carrinho longitudinal (26.2) estiver em movimento, os macacos verticais estão recolhidos de modo a que o carrinho esteja assente nas rodas longitudinais.

Sempre que o sistema de ripagem estiver a ser carregado com contentores (6), o carrinho longitudinal (26.2) fica apoiado sobre os quatro macacos verticais cujas hastes têm na sua extremidade sapatas encaixadas no carril do cavalete de ripagem (26.3) ou do cais.

Os macacos longitudinais têm olhais de fixação aparafusados ao cavalete de ripagem (26.3) ou ao cais. Existem várias posições possíveis para os olhais, de forma a tornar o sistema adaptável ao carregamento de vagões com diversos comprimentos. O posicionamento dos carrinhos longitudinais (26.2) é efetuado com recurso a guiamento por laser instalado no carrinho e alvo, colado no comboio.

O movimento do carrinho transversal (26.1) sobre o carrinho longitudinal (26.2) é efetuado por deslizamento de quatro chapas maquinadas e lubrificadas que encaixam nas chapas maquinadas do carrinho longitudinal (26.2). Estas chapas localizam-se no cruzamento das longarinas do carrinho longitudinal (26.2) com as travessas do carrinho transversal (26.1).

O carrinho transversal (26.1) é constituído por três travessas operacionais, duas longarinas e contraventamentos.

Em cada uma das travessas de extremidade, está montado um macaco que permite efetuar a aproximação transversal e encosto ao veículo que se pretende carregar ou descarregar.

Para efetuar esta aproximação, as travessas têm na sua extremidade um encaixe específico do tipo cónico que permite guiar o movimento e conduzir o carrinho até à posição correta.

Sobre as travessas de extremidade do carro transversal estão dispostos carris transversais, prolongados para além dos topos das mesmas e rampeados de forma a se ajustarem perfeitamente aos carris do veículo que se pretende carregar ou descarregar.

Sobre os carris transversais dos carrinhos transversais (26.1) movimentam-se os chassis superiores (3) recorrendo a um conjunto de macacos horizontais fixos no interior da travessa central do carrinho transversal (26.1), constituída por dois perfis UNP de costas voltadas.

Os macacos horizontais de ripagem estão posicionados de costas voltadas um para o outro e podem realizar movimentos de puxe ou de empurre. As hastes destes macacos estão encamisadas por tubos metálicos, guiados dentro das travessas centrais do chassis superior (3). Na extremidade das hastes são incorporados macacos hidráulicos verticais que permitem que a haste encaixe nos orifícios das chapas furadas dispostas nas travessas centrais dos chassis superiores (3).

Por ação do macaco horizontal, o chassis superior (3) é ripado numa sucessão de movimentos. Num primeiro movimento o macaco horizontal posiciona a sua haste sob um dos olhais do chassi superior (3) e o macaco vertical eleva um pino agarrando o olhai que posteriormente é transladado por ação do macaco horizontal, efetuando parte da ripagem. Nos movimentos seguintes o mesmo macaco agarra, com a mesma haste, orifícios consecutivos das chapas situadas ao nível da travessa central do chassi superior (3), repetindo a sequência de movimentos até completar a ripagem. Como ambos os macacos tanto podem puxar ou empurrar, a a ripagem pode ser efetuada nos dois sentidos, por qualquer um dos dois lados do carrinho transversal (26.1).

Ambos os carrinhos (26.1) (26.2) são modulares e podem ser agrupados entre si adaptando-se aos diferentes comprimentos das distintas composições ferroviárias sobre a qual serão ripados os chassis superiores (3). Os carrinhos transversais (26.1) e longitudinais (26.2) de ripagem também poder estar instalados ao nível dos chassis inferiores (2) em vez de estarem instalados nos cais ou cavaletes.

Método de partilha de chassis

O método de partilha de chassis baseia-se na alteração do modo de operação das vias ferroviárias conseguido através de carruagens (1) autotransformáveis e de cais de ripagem (9), que permitem efetuar a troca, a saída e a entrada dos chassis superiores (3) sobre os chassis inferiores (2) formando as carruagens (1) autotransformáveis. A partilha ocorre em carruagens (1) destinados ao transporte de passageiros, de carga ou configurações mistas, com carga e passageiros.

Esta solução permite configurar de forma automática cada carruagem (1) nos cais de ripagem (9) em função das solicitações de passageiros ou carga existentes, em tempo real.

O método de partilha de chassis permite que os chassis superiores (3) circulem em qualquer tipo de via, normal ou de alta velocidade, uma vez que nos cais de ripagem (9), podem ser acoplados a chassis inferiores (2) que respeitam as exigências de monitorização e segurança de qualquer via.

Método de funcionamento das estacões

As estações necessitam de estar preparadas para o método de ripagem, com integração de carris ou guias magnéticas no cais ou carrinhos transversais (26.1) e longitudinais (26.2) de ripagem em conformidade com o sistema de ripagem implementado.

As estações já existentes podem ser utilizadas sofrendo, nos seus cais, as modificações necessárias à execução de ripagem transversal ou longitudinal.

Estacões de passageiros

As estações de passageiros (10) permitem a operação de chassis inferiores (2) destinados a operar as cabines de passageiros (5.1). Estas cabines de passageiros (5.1) apresentam a vantagem de poderem funcionar como salas de embarque (3.3). Deste modo, os passageiros podem aceder às cabines (5.1) assim que chegam à estação, dando início ao seu trabalho ou descanso, situação que atualmente só ocorre nas estações de início de trajeto.

Nesta situação, quando o chassi inferior (2) chega, a cabine de passageiros (5.1) já está preparada para ser ripada (3.2) para cima do chassi inferior (2).

Normalmente a entrada de uma nova cabine de passageiros (5.1) é precedida da saída de outra cabine de passageiros (5.1) para o lado oposto.

Em estações (10) (11) ou horários com poucos passageiros, as carruagens (1) podem efetuar paragens de forma convencional, sem haver necessidade de ripagem de chassis superiores (3) para embarque e desembarque de passageiros.

Estacões de mercadorias

As estações de mercadorias (11) permitem a operação de chassis inferiores (2) carregados com contentores (6) e/ou cabines de mercadorias (5.2).

As estações de mercadorias (11) têm exatamente o mesmo modo de operação que a apresentada anteriormente para as estações de passageiros (10), havendo uma zona anexa de parqueamento e preparação da carga (cabines de mercadorias ou contentores) onde se organizam pela ordem de entrada sobre o chassi superior.

Estacões mistas

Nas estações mistas (12) é possível carregar chassis superiores (3) com cabines de carga (5.2), e/ou de passageiros (5.1), e/ou contentores (6).

Estas estações mistas (12) podem estar organizadas por níveis ou pisos (13.1) (13.2), sendo a organização e formação dos chassis superiores (3) efetuada no piso inferior (13.1). A alimentação dos cais de ripagem (9) dos pisos superiores (13.2), com chassis superiores (3), é efetuada a partir do piso inferior (13.1) por ascensor. Deste modo, o posicionamento dos chassis superiores (3) nos cais de ripagem (9) pode ser feito por ripagem lateral dos chassis, por ascensor ou misto.

Uma vez que os chassis superiores (3) possuem meios próprios sobre as quais realizam a circulação é possível efetuar a sua organização, por ordem de entrada na via principal antes de serem conduzidas ao cais. Com a progressiva entrada em funcionamento das novas carruagens (1) autotransformáveis, prevê-se que a tendência seja para que as novas estações sejam estações mistas (12), já que possibilitam uma melhor otimização da utilização da via, pela facilidade com que permitem a introdução do transporte de mercadorias, entre a circulação de passageiros, eliminando tempos mortos.

Método de mudança da bitola

O método de mudança de bitola é conseguido com o método de partilha de chassis implementado, consistindo na ripagem de um chassi superior (3) de um chassi inferior (2) que circula numa via com uma determinada bitola, para outro chassi inferior (2) que circula numa via com outra bitola.

Esta operação será efetuada preferencial mente ripando o chassi superior (3) do chassi inferior (2) com uma bitola, para um cais de mudança de bitola (14), e posteriormente ripando esse chassi superior (3) desse cais de mudança de bitola (14) para outro chassi inferior (2) com outra bitola.

É igualmente possível dispor os chassis inferiores (2) de bitolas distintas, lado a lado, e ripar lateralmente de forma direta os chassis superiores (3), de uma composição para a outra. Neste caso, os chassis inferiores (2) dispõem de uma adaptação especial para permitir superar a distância entre os eles.

No caso da mudança de bitola ocorrer em zona transfronteiriça, esta ripagem pode ser aproveitada para que sejam efetuados os procedimentos de desalfandegamento e/ou controlo de fronteiras antes de serem ripados para os chassis inferiores (2) de nova bitola.

Este método é muito mais económico e prático do que os sistemas existentes atualmente, tais como, carruagens (1) que efetuam mudança a bitola com os rodados em andamento ou mudança de rodas ou bogies em oficina.

Método de estiva móvel nos portos

O método de estiva móvel nos portos baseia-se na alteração do modo de operação e organização dos transportes e da carga e descarga dos contentores (6) portuários, conseguido através das carruagens (1) autotransformáveis, estruturas de ripagem e de transporte, e pela introdução de um método de deslocação e organização dos contentores (6). O método de deslocação e organização dos contentores (6) é conseguido através da descarga de contentores (6) diretamente sobre chassis superiores (3) e a sua movimentação entre as várias zonas do porto, nomeadamente zona de descarda de navios, zona de carregamento de comboios (19), zona de carregamento de camiões (20) e zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18).

Este método de estiva móvel nos portos permite alcançar os seguintes objetivos:

- Minimizar os percursos efetuados pelos contentores e pelos meios de elevação e transporte utilizados no porto, nomeadamente: pórticos, gruas, empilhadores, camiões, etc.;

- Otimizar os percursos de forma a minimizar as deslocações de chassis descarregados;

- Movimentar os chassis superiores (3) de forma a minimizar os tempos de permanências dos navios nos cais;

- Movimentar os chassis superiores (3) de forma a minimizar os tempos de carga/descarga dos camiões (15) e dos comboios;

- Empilhar os contentores (6) com o mesmo destino e colocar nos níveis superiores os prioritários, evitando operações de elevação de contentores superiores para a ceder aos dispostos inferiormente;

- Organizar os blocos de contentores (6) minimizando movimentações apenas necessárias para acesso de outros contentores.

Na zona de estiva móvel nos portos (16) os contentores (6) são descarregados dos navios (17) sobre chassis superiores (3), que posteriormente se deslocam para as zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18), zona de carregamento de comboios (19) e zona de carregamento de camiões (20).

Neste método a descarga dos contentores (6) provenientes dos navios (17) é efetuada diretamente sobre chassis superiores (3) que circulam ao nível do piso, quando estes forem direcionais autónomos ou rebocáveis, ou que estejam colocados sobre chassis inferiores de pneus (2.2).

Posteriormente, os chassis superiores (3) deslocam-se nas direções longitudinal e/ou transversal, de forma automática e controlada à distância para o local de entrega, aliviando rapidamente a zona de descarga dos navios. Esta solução permite uma ordenação automatizada dos chassis superiores (3) em função dos destinos e prioridade dos contentores (6), permitindo a sua gestão em tabuleiro horizontal, otimizando o espaço necessário para parque de contentores (6). Este método de estiva móvel de organização em tabuleiro pode ser utilizado quer nas zonas de cais, quer em zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18) em porto seco.

Os chassis superiores (3) podem ser utilizados, nomeadamente mas não exclusivamente, nas seguintes situações:

- Retirada e colocação dos contentores (6) da zona de estiva móvel dos portos (16);

- Armazenamento móvel de contentores (6) para "transhipment" ou "hinterland";

- Transporte até às zonas de desalfandegamento;

- Transporte de contentores (6) até zonas específicas de armazenamento ou espera para reembarque (18) de carga;

- Entrega direta dos contentores (6) na zona de carregamento de camiões (20) ou aos sistemas de manipulação de cargas dos camiões (15);

- Entrega direta dos contentores (6) na zona de carregamento de comboios (19) ou aos sistemas de manipulação de cargas dos comboios;

- Entrega direta dos contentores (6) aos sistemas de manipulação de carga dos navios (17);

- Saída dos contentores (6) do porto para vias com ligação direta a armazéns logísticos;

- Chegada ao porto, a partir de armazéns logísticos, com a carga organizada em função do navio e ordem de carregamento a que se destina.

O carregamento/descarga dos camiões (15) é, preferencialmente, efetuado com recurso a pórticos (21) comandados à distância, mas também poderá ser realizada por ripagem dos chassis superiores (3) sobre veículos equipados com pneus que poderão circular no porto ou na rodovia.

A saída dos contentores (6) do navio (17) é condicionada pela sua arrumação a bordo, sendo os mesmos descarregados aleatoriamente, em relação aos seus destinos.

Para fazer face a esta condicionante há duas formas de proceder à descarga dos navios (17) para os chassis superiores (3) :

- Realizada diretamente sobre os vários chassis superiores (3) que se apresentam na zona de carga com os destinos já previamente definidos; - Os contentores (6) são descarregados dos navios (17) de forma aleatória para os chassis superiores (3) e transferidos por estes para zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18).

No caso do processamento logístico se efetuar no porto, os chassis superiores (3) deslocam-se diretamente para as zonas que lhes forem atribuídas.

Nos casos de "transhipment" os contentores (6) permanecem sobre o mesmo chassi superior (3), desde a sua descarga de um navio até ao seu carregamento noutro.

Os chassis superiores (3) carregados saem da zona de estiva móvel nos portos (16) autonomamente, deslocam-se para uma zona de armazenamento ou espera para reembarque (18), indo autonomamente até à nova zona de carga, sem haver necessidade de efetuar movimentações intermédias dos contentores (6).

No caso das zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18) estarem afastadas dos portos, os chassis superiores (3) são ripados para cima de chassis inferiores (2), efetuam o percurso, sendo novamente ripados quando chegarem ao destino.

A deslocalização destas áreas é especialmente interessante, no caso dos portos se situarem em zonas privilegiadas das cidades, podendo passar a ocupar espaços desaproveitados que se situem junto a ramais ferroviários já existentes.

Nestas zonas de armazenamento ou espera para reembarque (18) efetuam-se as operações de desalfandegamento e de organização de cargas em função dos destinos, da prioridade, do meio de transporte subsequente (ferroviário, rodoviário ou aéreo), e do tipo chassi superior (2) necessário, no caso do transporte ferroviário. Caso seja necessário, são montadas as carenagens (7).

Em sentido inverso, estes locais podem ser utilizados para organização dos contentores (6) sobre chassis superiores (3) por navio e respetiva ordem de entrada.

Em qualquer dos casos, as zonas de estiva móvel dos portos (16) ficam libertas mais rapidamente do armazenamento desordenado de contentores (6), melhorando a rotatividade dos portos e diminuindo consideravelmente a área utilizada para o parqueamento das mercadorias. A entrada em serviço deste tipo de carruagens (1) autotransformáveis pode ser realizada de forma gradual para poder aproveitar todos os meios existentes, otimizando o funcionamento das infraestruturas dos portos através da utilização de chassis superiores (3), numa primeira fase.

Assim até à entrada em funcionamento dos chassis inferiores (2) que permitam a ripagem direta dos chassis superiores (3) com a respetiva carga, pode-se efetuar a transferência dos contentores (6) para meios de transporte convencionais com recurso aos meios de elevação existentes nos portos, nomeadamente mas não exclusivamente, empilhadores, pórticos e gruas. Pode ainda ser efetuada a ripagem dos chassis superiores (3) sobre os meios de transporte convencionais, efetuando ligeiras alterações nas estruturais dos vagões ferroviários existentes.

Do equipamento

O sistema de ripagem lateral (27) é um sistema que permite carregar e descarregar vagões ferroviários ou outros veículos, bem como estruturas fixas de uma forma autónoma, simultânea e controlada à distância.

O sistema de ripagem lateral (27) abraça os contentores um a um, dois a dois, três a três ou quatro a quatro, podendo elevar ou baixar o grupo de contentores e deslocá- lo transversal mente entre o sistema (27) e um recetor da ripagem (47), nomeadamente mas não exclusivamente, um vagão ferroviário, um semirreboque, uma estrutura fixa ou outro qualquer tipo de recetor da ripagem (47). Este sistema de ripagem lateral (27) é montado sobre uma estrutura de apoio (46) que pode ser um veículo autónomo ou rebocado ou um cais fixo (50), dependendo da funcionalidade que se lhe pretenda atribuir.

O sistema de ripagem lateral (27) têm a tripla função de encaixar, elevar e movimentar os contentores dispondo para isso de sistemas de encaixe anterior (29) e de encaixe posterior (34), e por meios de elevação e meios de movimentação lateral que são constituídos por um conjunto de peças metálicas, equipamentos hidráulicos e sistemas óticos com laser para identificação de posição.

Meios de movimentação lateral

Os meios de movimentação lateral são constituídos por um sistema de movimentação (28) que compreende uma estrutura metálica em quadro rígido onde está montada uma corrediça (40) onde se desloca o sistema de elevação (39).

Este sistema permite deslocar contentores transversal mente ao recetor da ripagem (47) ou ao cais fixo (50), sendo este movimento preferencial mente realizado com rodas (41) incorporadas no sistema de movimentação (28), que rolam sobre carris (42) instalados na base (36) e no recetor da ripagem (47). Este movimento também poderá ser realizado instalando um ski no sistema de movimentação (28) e fazendo- o deslizar sobre rodízios embutidos em longarina na bases (46) e no recetor da ripagem (47).

Para a realização deste movimento prevê-se preferencialmente a utilização de macacos hidráulicos (43) instalados entre a base (36) e o sistema de movimentação (28) empurrando a estrutura de apoio (46) para o recetor da ripagem (47) e vice- versa. Outra forma prevista consiste na utilização de motores elétricos com roda dentada rodando sobre cremalheiras, que tracionarão o sistema de movimentação (28).

Meios de elevação

Os meios de elevação são constituídos por um sistema de elevação (39) que compreende uma estrutura metálica guiada por corrediças (40) e movimentada verticalmente relativamente ao sistema de movimentação (28) através de grupos de macacos (44). Esta estrutura suspende os sistemas de encaixe anterior (29) e de encaixe posterior (34) que elevam e suportam os contentores.

Sistemas de encaixe anterior e de encaixe posterior

Existem 2 tipos de sistema de encaixe: um anterior (29) e um posterior (34), onde estão dispostos pernos (32) que serão encaixados nos orifícios dos cantos normalizados dos alçados dos contentores.

Os pernos (32) têm as dimensões necessárias para entrarem nos orifícios dos cantos, sem deixar cair os contentores, mas prevendo as tolerâncias dimensionais estabelecidas para as dimensões dos contentores sem colidirem com twistlocks ou espigões (37) que possam estar encaixados nos orifícios inferiores dos cantos dos contentores.

O sistema de encaixe anterior (29) é constituído por um grupo de macacos biarticulados, uma chapa metálica em forma de forquilha cuja ranhura encaixa no sistema de movimentação (28). Esta chapa dispõe de 2 pernos (32) para o encaixe de contentores. A chapa tem ligações articuladas, numa das extremidades ao sistema de elevação (39), e na outra extremidade ao grupo de macacos (45) que por sua vez têm outra ligação articulada no sistema de movimentação (28). Desta forma quando o sistema de elevação (39) é subido, a chapa passa de uma posição de repouso- inclinada, para uma posição forçada-vertical, empurrando a chapa contra o contentor, que fica entalado contra o sistema de encaixe posterior (34). Desta forma, os pernos (32) ficam impedidos de se desencaixar dos cantos dos contentores.

O sistema de encaixe posterior (34) é constituído por duas peças, uma peça charneira (35) e uma peça rotativa (33) que podem rodar 90° entre si. Na posição rebatida - 0 o as duas peças (33) (35) estão justapostas de forma a que o seu conjunto não ultrapasse a espessura de 60 mm, permitindo que o sistema de ripagem lateral (27) se possa movimentar entre contentores dispostos à distância normalizada de 74 mm tal como sucede nos vagões ferroviários.

Na posição de rodada - 90°, a peça rotativa (33), onde estão dispostos os dois pernos (32), fica paralela ao alçado e bloqueada nesta posição permitindo o seu encaixe nos cantos dos contentores.

Os sistemas de ripagem lateral (27) dedicados ao mesmo contentor encontram-se contraventados por uma estrutura metálica treliçada (30) que, paralela ao alçado dos contentores garantem o sincronismo do seu movimento e consequentemente a adequada ripagem dos contentores.

Os sistemas de ripagem lateral (27) contraventados assentam sobre uma base (36) que é constituída por perfis metálicos. A base (36) encontra-se ligada à estrutura de apoio (46) por um sistema de apoios deslizantes bidirecionais (48), que permite o ajuste fino bidirecional no plano horizontal da posição do sistema de ripagem lateral (27) relativamente ao recetor da ripagem (47).

Nas bases (36) estão dispostos encaixes tipo macho (38) que permitem o correto acoplamento e apoio entre a estrutura de apoio (46) e o recetor da ripagem (47) (onde estão dispostos os encaixes tipo fêmea (49)), para o processo de ripagem. Nos pinos dos encaixes-tipo macho (38) estão instalados sistemas de guiamento laser de forma a automatizar o posicionamento da base (36) relativamente ao recetor da ripagem (47). Estrutura de apoio

As estruturas de apoio podem ser fixas (46.1) ou móveis (46.2).

As estruturas fixas (46.1) podem ser metálicas ou de betão armado e servem para apoiar as bases (36), que nesse caso possuem sistemas de elevação integrados para que se possam autonivelar com o recetor da ripagem (47).

As estruturas móveis (46.2) podem ser autónomas ou rebocadas, sobre pneus, rodas metálicas ou lagartas e têm instaladas patolas (52) com macacos hidráulicos para efetuar o seu posicionamento vertical relativamente ao recetor da ripagem (47) e estabilizarem o conjunto veículo-recetor durante o processo de ripagem.

Cais fixos

Os cais fixos (50) são constituídos por estruturas de apoio fixas (46.1) nas quais estão apoiadas bases (36) e sistemas de ripagem lateral (27) modulares, instaladas paralelamente a linhas ferroviárias, de um ou dos dois lados e que permitem a carga e descarga de vagões ferroviários de uma forma autónoma e sincronizada. Neste caso as bases (36) têm equipamento de movimentação, paralelo à linha ferroviária, de maior curso para permitir o seu emparelhamento com os vários tipos de vagões ferroviários existentes.

Cais móveis

Os cais móveis (51) são constituídos por estruturas de apoio móveis (46.2) sobre as quais estão instalados as bases (36) e os sistemas de ripagem lateral (27).

Para fazer face às várias tipologias de vagões ferroviários existentes, estão previstos recetores de ripagem (47) de vários comprimentos, de forma a existir uma correspondência com os vagões com que ficam emparelhados.

Os cais móveis (51) podem alterar a sua localização, em qualquer altura, no porto ou num terminal, não deixando qualquer infraestrutura que comprometa futuras configurações do layout do porto ou do terminal.

Com esta solução, após o comboio ter sido descarregado, os cais móveis (51) desassociam-se em veículos independentes e transportam de imediato a carga para o outro local do porto ou do terminal.

Outra grande vantagem é que estes veículos enquanto não estiverem a servir de cais podem fazer os restantes serviços de transporte dentro do porto ou terminal realizando várias operações logísticas de organização de carga.

É de salientar que os contentores, uma vez carregados sobre estes veículos já não precisam de voltar a ser elevados por qualquer outro meio, o que traz uma economia significativa relativamente aos encargos com equipamento bem como com pessoal operacional.

O sistema de ripagem lateral (27) colocado sobre os veículos rebocados pode posteriormente ser desmontado e montado sobre veículos autónomos.

O sistema de ripagem lateral (27) associado a cais fixos (50) e cais móveis (51) é uma inovação no sector ferroviário que facilita a transferência de carga ou passageiros entre vagões de comboios que circulam em linhas paralelas.

Este sistema inovador tem aplicação imediata em estações de mudança de bitola que se podem instalar em postos ou terminais fronteiriços. Permite ainda transferir cabines de passageiros entre comboios de linhas urbanas e suburbanas.

No caso concreto dos contentores permite carregar comboios com um número de carruagens diferentes no mesmo tempo.

Etapas do método de ripagem

Quer no caso dos cais fixos (50) quer no caso dos cais móveis (51), é necessário um conjunto de movimentos para se proceder à ripagem: a) Os apoios deslizantes bidirecionais (48) movimentam a base (36) de forma a ajustar a posição do sistema de ripagem lateral (27) com o recetor da ripagem (47);

b) A base (36) é deslocada na direção transversal de forma a que os encaixes tipo macho (38) da base (36) encaixem nos encaixes tipo fêmea (49) do vagão ferroviário;

c) O sistema de ripagem lateral (27) avança sobre o recetor da ripagem (47) ficando o sistema de movimentação (28) e de elevação (39) paralelos aos topos dos contentores (6);

d) O sistema de encaixe posterior (34) roda 90° ficando a chapa paralela ao alçado do contentor (6);

e) O sistema de ripagem lateral (27) é recuado até aos pernos (32) do sistema de encaixe posterior (34) estarem inseridos nos orifícios do canto do alçado do contentor;

f) O grupo de macacos do encaixe anterior (45) é ativado para a chapa passar da posição inclinada para a vertical, encaixando os pernos (32) nos orifícios dos cantos dos alçados dos contentores (6);

g) Os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) são abertos, suspendendo o contentor nos pernos (32) dos sistemas do encaixe anterior (29) e do encaixe posterior (34);

h) O sistema de ripagem lateral (27) é recuado, trazendo o contentor do recetor da ripagem (47) para a base (36);

i) Os macacos hidráulicos de elevação (44) do sistema de elevação (39) são fechados e o contentor baixa encaixando-se nos espigões (37) da base (36); j) A base (36) é recuada sobre a estrutura de apoio (46) por desencaixe dos encaixes tipo macho (38) da estrutura de apoio (46) dos encaixes tipo fêmea (49) do recetor da ripagem (47), terminando o processo de ripagem.