[001] O seguinte relatório descritivo para invenção se refere ao desenvolvimento de um dispositivo de multifiltragem composto por três elementos filtrantes concêntricos de diferentes micra com a finalidade de reter sólidos de caídas de pulverização agrícola, monitorar o quadro restritivo dos elementos filtrantes através de pressóstatos e transdutores de pressão e alertar a obstrução através de sinalização áudio visual para que o operador saiba o momento exato de executar a limpeza do dispositivo de multifiltragem.

ESTADO DA ARTE

[002] Sistemas de múltiplas filtragens são usuais da arte, onde em um mesmo dispositivo de filtração são incorporados diversos filtros de modo que o fluido a ser filtrado passe por todos os elementos filtrantes até sair do dispositivo já filtrado. Esses filtros podem estabelecer a filtração em linha, ou seja, o fluido passa por um filtro, depois passa pelo segundo e assim por diante, onde os filtros não estão dispostos de forma concêntrica.

[003] O documento US 4909937 descreve um filtro integral para separar componentes de fluidos, o filtro pode ser colocado em um invólucro circundante com conexões de fluidos, sendo que o filtro consiste em vários elementos filtrantes tubulares com diferentes qualidades de filtros cujas seções transversais são escalonadas de tal maneira que um elemento filtrante menor é circundado por um elemento filtrante maior, opcionalmente com a formação de um espaço intermediário e no qual as duas extremidades do tubo são fechadas por adaptadores de fechamento e conexão e podem ser adaptados para câmaras de fluido da carcaça, seção do filtro total podem ser seletivamente testadas quanto a integridade, fornecida com o esvaziado de fluido e enchimento de substâncias através de um espaço intermediário entre dois elementos filtrantes cujo espaço intermediário pode ser controlado separadamente e carregado a partir do exterior.

[004] O sistema de filtragem conta também com mecanismo de controle para evitar a sobrepressão do sistema. Um exemplo disso pode ser visto no US 20070199876 direcionado para um filtro de água para geladeira que descreve um novo sistema de filtragem de fluido incluído, mas não limitado, à estrutura para permitir que um cartucho de filtro seja instalado e removido de um coletor com um movimento de empurrar/puxar em linha reta, um mecanismo de travamento e um coletor de água. O mecanismo de travamento fornece uma interface de mecanismo única entre um coletor e um cartucho de filtro proporcionando um mecanismo compacto e simples entre o conjunto coletor e o cartucho de filtro que reduz significativamente o trabalho de instalação e remoção dos cartuchos de filtragem de fluido. Um mecanismo de instalação e remoção de cartucho de filtro para utilização pelo consumidor final e o conjunto coletor inclui uma entrada e uma porta de saída, o conjunto coletor tendo uma estrutura para manter uma cavidade volumétrica substancialmente constante do sistema de filtragem de fluido que contêm fluido durante a instalação e operação do filtro. Esse mecanismo conta com um sistema de fecho automático para remoção do filtro, onde, à medida que a pressão da água de entrada aumenta para além de uma pressão de operação máxima desejada pré-determinada do sistema, a água de entrada será automaticamente desligada, isto é, não fluirá para dentro ou para fora do cartucho de filtro.

[005] Também é descrito um filtro multicamadas para pulverizador agrícola no documento EP 2957346 e no KR 20090075945.

[006] Outros dispositivos de multifiltragem podem ser vistos nos documentos US 6585893, US 3467256, EP 1214962, US 6267875 e US 4954251.

[007] O documento que mais se aproxima do modelo proposto é o BR 202018073779-7, que descreve um filtro para fazer uma tripla filtragem de líquidos em pulverizador, dentro de um sistema que é composto por um cabeçote superior que abriga três elementos filtrantes, uma válvula de alívio composta por agulha, anéis de vedação, mola, calço da mola, porca trava, manopla de regulagem; um pressóstato, um cabeçote inferior, três registros, conexões, anéis de vedação, conexões de entrada, saída e retorno, parafusos de fixação, porca de fixação, suporte, barra de fechamento, manipulo, sinalizador ao operador de que o sistema está em sobrepressão, ligado ao cabo da bateria.

PROBLEMA DA TÉCNICA

[008] Os conjuntos de filtros e sistemas de filtragem descritos anteriormente não contemplam um filtro para separar partículas solidas de fluidos usados em pulverizadores. Sendo usual apenas filtros convencionais, onde o produto a ser aplicado passa por uma filtragem simples antes de ser enviado para os bicos pulverizadores. Essa filtragem simples não tem a precisão de reter todas as partículas sólidas a ponto de evitar o entupimento dos bicos aplicadores. Os filtros convencionais não dispõem de um dispositivo para facilitar sua abertura e fechamento, necessitam de ferramentas externas para possibilitar a abertura do corpo do filtro para limpeza do elemento filtrante. Por não haver um sistema de drenagem anterior a abertura no momento do desacoplamento da tampa do corpo do filtro ocorre um derramamento de fluido com grande possibilidade de atingir o operador.

[009] Os filtros convencionais em formato Y direcionam o jato do fluido sempre no mesmo ponto da malha do elemento filtrante causando fadiga precoce seguida de possível ruptura, diminuindo assim a vida útil dos mesmos. Os filtros de linha convencionais em formato T são montados ao longo da barra, devido essa distribuição o operador precisa acessar vários pontos diferentes para executar o procedimento de limpeza ocasionando um tempo maior para a execução do procedimento.

[010] Também, a sobrepressão não é tratada nos dispositivos pulverizadores conhecidos ocasionando o risco de excesso de pressão no sistema porque os mesmos não têm um sistema de alerta da necessidade de limpeza dos elementos filtrantes dificultando para o operador saber o momento exato de executar a limpeza. A consequência disso é o entupimento dos filtros convencionais ocasionando danos ao sistema, desgaste prematuro da bomba de pulverização, falhas de aplicação na lavoura e contato direto do operador com defensivos agrícolas para limpeza dos filtros convencionais. O excesso de partículas sólidas causa a obstrução dos bicos pulverizadores, a limpeza dos mesmos só é possível manualmente, por conta disso, o tempo de execução desta operação é longo, aumentando o risco de intoxicação do operador por defensivos agrícolas. A soma dos problemas causados pela má eficiência da filtragem dos filtros convencionais pode acarretar a perda do melhor momento para a pulverização, ocasionando danos irreversíveis para a cultura.

[011] Pela filtragem convencional não ter a precisão de reter todas as partículas sólidas a ponto de evitar o entupimento dos bicos aplicadores, o operador se limita a utilizar bicos pulverizadores com orifícios maiores se obrigando utilizar um volume maior de calda para pulverização ocasionando um gasto maior de água, uma mistura menos concentrada, uma possível menor eficiência no controle de pragas/doenças muitas vezes fugindo da recomendação técnica, limitando a redução do volume de calda por hectare.

SOLUÇÃO PROPOSTA

[012] Assim, devido às considerações pertinentes ao estado da arte anteriormente discutido, é um dos objetivos da presente invenção, desenvolver um dispositivo de multifiltragem para pulverizadores agrícolas para separar partículas solidas de fluidos, sendo que o dispositivo de multifiltragem consiste em um único ponto de acesso para o operador efetuar os procedimentos facilitando e agilizando o processo. O dispositivo consiste em um invólucro circundante com conexão de entrada e saída de fluido, três elementos filtrantes tubulares com medidas de malhas de diferentes micras organizados de forma concêntrica, ou seja, são escalonados de tal maneira que um elemento filtrante menor é circundado por um elemento filtrante maior com a formação de um espaço intermediário entre o invólucro, um elemento filtrante e outro denominado de câmaras de filtragem, formando quatro câmaras de filtragem o que denomina o dispositivo por multifiltragem, por exemplo, um fluido a ser aplicado através de pulverizador agrícola que tenha a multifiltragem. O fluido sai do reservatório passando pela bomba de pulverização em seguida passa pelo dispositivo de multifiltragem, onde o fluido a ser filtrado entra por uma conexão de entrada que o direciona para a câmara central. O jato é direcionado ao longo do elemento filtrante de forma a se dissipar no inferior da câmara central evitando a pressão direta nas paredes do elemento filtrante evitando a fadiga precoce dos materiais. Na passagem da câmara central para a câmara intramediana, o fluido passa pelo primeiro elemento filtrante com malha de orifício 20% maior que o segundo elemento filtrante que o circuncida efetuando a primeira filtragem separando as partículas sólidas maiores do fluido, na passagem da câmara intramediana para a extramediana o fluido passa pelo segundo elemento filtrante com malha de orifício 20% maior que o terceiro elemento que o circuncida efetuando a segunda filtragem separando as partículas sólidas medianas do fluido, na passagem da câmara extramediana para a câmara de saída o fluido passa pelo terceiro elemento filtrante efetuando a terceira filtragem separando as partículas sólidas menores do fluido, após esta retenção, o fluido já livre de partículas sólidas, passa da câmara de saída para a conexão de saída do dispositivo de multifiltragem que dá seguimento do fluido até as barras de pulverização e das barras para os bicos pulverizadores livre de partículas sólidas evitando o entupimento dos mesmos.

[013] Com o fluido livre de partículas sólidas é possível selecionar o dimensionamento de bicos pulverizadores de orifícios menores, podendo reduzir a vazão, aumentando a concentração dos ativos da calda, aumentando autonomia do pulverizador, reduzindo consumo de combustível fóssil e reduzindo o consumo de água, obtendo assim melhor rendimento, menor custo e melhor qualidade na pulverização. A soma de todos esses fatores também contribui consideravelmente para a redução de impacto ambiental.

[014] O acumulo de partículas sólidas retidas nas câmaras do dispositivo de multifiltragem ocasionará um aumento de pressão no interior do sistema. Quando a pressão no interior do sistema atingir um limite estabelecido os pressóstatos e transdutores de pressão enviaram um sinal para o sistema de sinalização áudio visual o qual alertará através de sinal sonoro e visual o operador do equipamento identificando o momento exato para fazer a limpeza dos elementos filtrantes. Esse limite estabelecido pode ser ajustado conforme a necessidade de cada situação. Para efetuar a limpeza o operador deve abrir os registros de drenagem dispostos na tampa. O dispositivo de multifiltragem conta com três registros para drenagem do fluido anterior a abertura da tampa, o primeiro é responsável pela descarga de resíduos da câmara central, o segundo é responsável pela descarga de resíduos da câmara intramediana e o terceiro é responsável pela descarga de resíduos da câmara extramediana. Caso esta limpeza não seja o suficiente, o operador deverá abrir o sistema. Para fazer a abertura da tampa é recomendado esgotar o sistema através dos registros de drenagem, pois desta forma evitará o derramamento de fluido sobre operador. Para a abertura, fechamento e posicionamento da tampa do dispositivo de multifiltragem foi desenvolvido um mecanismo inovador o qual possibilita o manuseio sem a necessidade de ferramenta externa para retirar os elementos filtrantes e executar a limpeza manualmente.

[015] O dispositivo de multifiltragem conta, também, com mecanismo de controle para evitar a sobrepressão do sistema (válvula de alívio). Caso a limpeza não seja executada ou haver alguma falha no sistema, para ter uma segurança tanto no dispositivo de multifiltragem quanto no equipamento de pulverização, a válvula de alívio que é incorporada na base do corpo do sistema descarrega a pressão desviando o excesso do fluxo de fluido para o retorno. O diferencial desta válvula de alívio foi o desenvolvimento de uma agulha dispondo de orifícios com a função da passagem de fluido para uma antecâmara entre a agulha e o impulsor da mola, com o intuito de amortecimento da agulha fazendo com que se estabilize o trabalho da válvula evitando a trepidação. Também dispõe de uma manopla para regulagem da pressão limite de trabalho do sistema. DESCRIÇÃO

[016] A caracterização do presente documento para invenção é feita por meio de desenhos representativos da disposição construtiva aplicada em dispositivo de multifiltragem, de tal modo que o produto possa ser integralmente reproduzido por técnica adequada, permitindo plena caracterização da funcionalidade do objeto pleiteado.

[017] Partir das figuras elaboradas que expressam a melhor forma ou forma preferencial de se realizar o produto ora idealizado, se fundamenta a parte descritiva do relatório, através de uma numeração detalhada e consecutiva, onde a referida numeração esclarece aspectos que possam ficar subentendidos pela representação adotada de modo a determinar claramente a proteção ora pretendia.

[018] Estas figuras são meramente ilustrativas, podendo apresentar variações, desde que não fujam do inicialmente pleiteado. [019] Deste modo, se tem que:

- A FIGURA 1 mostra duas vistas isométricas do dispositivo de multifiltragem proposto;

- A FIGURA 2 mostra uma perspectiva explodida do dispositivo de multifiltragem;

- A FIGURA 3 mostra uma perspectiva explodida do dispositivo, mas com a carenagem sobre a base do corpo;

- A FIGURA 4 mostra detalhes internos da base do corpo, sem a carenagem de cobertura;

- A FIGURA 5 mostra os meios de fixação das hastes na tampa;

- A FIGURA 6 mostra o sistema de entrada e saída e a válvula de alívio;

- A FIGURA 7 mostra a base do corpo; e

- A FIGURA 8 mostra a ligação do dispositivo de filtragem com o monitor.

[020] O dispositivo de multifiltragem é composto por 83 itens entre peças e componentes como pode ser visto nas figuras e será detalhado a seguir.

[021] Os elementos filtrantes do dispositivo de multifiltragem (01 a 03) são montados de forma concêntrica sobre a tampa (09) na sequência EF1 (01), EF2 (02) e EF3 (03) com medidas de malhas de diferentes micra organizados de forma concêntrica, ou seja, são escalonados de tal maneira que um elemento filtrante menor é circundado por um elemento filtrante maior com a formação de um espaço intermediário entre o involucro, um elemento filtrante e outro denominado de câmaras de filtragem, formando quatro câmaras de filtragem o que denomina a multifiltragem.

[022] O dispositivo de multifiltragem tem a função de reter as partículas sólidas do fluido com mais eficiência evitando qualquer possibilidade de obstrução nos bicos de pulverização.

[023] A tampa (07 a 10) tem a função de acoplar os elementos filtrantes e vedações (01 a 06) e fazer o fechamento do corpo do dispositivo (68). A junção da tampa (09) com o corpo (68) forma a câmara do dispositivo. A junção da tampa (09), o corpo (68) e os elementos filtrantes (01 a 06) formam as quatro câmaras do dispositivo.

[024] Os registros de descarga de resíduos (11 e 12) são fixados na tampa (09), sendo três registros (um para cada câmara), tem a função de expelir os resíduos acumulados nas câmaras dos elementos filtrantes (01 a 03).

[025] Manivela de trave e destrave da tampa (13 a 18), onde a manivela facilita o travamento e destravamento da tampa sem a necessidade do auxílio de ferramentas para o mesmo. O anel (13) faz a vedação entre a tampa (09) e a bucha de giro (14), o anel (15) faz a vedação entre a bucha de giro do fuso (14) e o fuso (16), o fuso é acoplado no mancai da tampa (46). O pino trava (18) tem um dispositivo de trave/destrave em botão de acionamento para facilitar o desacoplamento da tampa (09) no caso de necessidade de limpeza, o mesmo faz o encaixe entre a manivela (17) e o fuso (16).

[026] Sistema de trava de segurança (19 a 23, 38, 40 e 49) no momento do desacoplamento entre a luva roscada (07) e o tirante central (72) ocorre o destravamento da tampa (09) e o batente (49) se acopla ao gatilho (21) limitando a queda brusca da tampa (09), para baixar a tampa é necessário pressionar o botão de acionamento do gatilho (38).

[027] Disco indexador (24, 25, 30 a 35) função de centragem da tampa (09) com o tirante central (72). A mola (32) comprime o pino indexador (31) contra o disco indexador (24), o disco indexador possui um canal no qual alinhado com o rolete (35) atinge o ponto de travamento da tampa (09).

[028] Levante da tampa (26 a 29, 36, 37) tem função de baixar a tampa com segurança para limpeza dos elementos filtrantes, quando necessário, e elevar a tampa para o travamento da mesma.

[029] Haste da tampa (39 a 51) o conjunto de haste da tampa (39), rolete guia (43), rolete guia com canal (42), espaçadores do rolete guia (41), mancai da tampa (46), haste guia (48) e a bucha de giro da haste guia (47) permitem o deslocamento lateral da tampa para remoção dos elementos filtrantes.

[030] O cabo de elevação da tampa (51) em uma extremidade é fixado na base do corpo (76), sua outra extremidade é fixado no fixador do cabo (28), seu seguimento passa pelo rolete guia com canal (42) e ao girar a manivela (37) o cabo irá se enrolar no carretel (26).

[031] Sistema de entrada e saída (52 a 56), onde o fluido passa da bomba para o dispositivo de multifiltragem pela conexão de entrada e saída e do sistema para os seguimentos do equipamento pulverizador.

[032] No caso de obstrução dos elementos filtrantes, o dispositivo conta com uma válvula de alívio (60 a 67) que evita que o dispositivo tenha excesso de pressão desviando o excesso de fluido do corpo do dispositivo (68) através do retorno para o reservatório do pulverizador. A agulha da válvula de alívio (67) dispõe de orifícios com a função da passagem de fluido para uma antecâmara entre a agulha e o tensor da mola da válvula de alívio (64), com o intuito de amortecimento da agulha da válvula de alívio (67) fazendo que estabilize o trabalho da válvula evitando a trepidação. Também, dispõe de uma manopla de regulagem da válvula de alívio (63) para regulagem da pressão limite de trabalho do sistema.

[033] Corpo do dispositivo de multifiltragem (68) com a junção da tampa (09) e os elementos filtrantes (01 a 06) formam quatro câmaras de filtragem no dispositivo. Acomoda o tirante central (72) que tem a função de travamento da tampa (09), pressóstato áudio sonoro (69.1) com função de monitorar a obstrução do dispositivo e alertar, através de sinalizador sonoro e visual (82, 83), a necessidade da limpeza do dispositivo.

[034] Pressóstato Vision (69.2), no momento em que o operador acionar a bomba de pulverização ocasionará uma pressão no sistema a qual acionará o pressóstato ativando todos os componentes eletrónicos para o funcionamento do sistema, não sendo necessário acionamento manual, da mesma forma quando o operador desativar a bomba de pulverização a ausência de pressão irá desligar o sistema. [035] Transdutores de pressão (77) faz a leitura da pressão do sistema e transmite dados para o monitor (79).

[036] Base do corpo do dispositivo de multifiltragem (71 a 76) função de suporte fixador do pulverizador é responsável pela fixação do corpo do sistema (68) à base do corpo (76) em conjunto com a carenagem (70) formam um ambiente protegido para acomodar os sensores do sistema.

[037] Monitor (79) tem a função de monitorar em tempo real o trabalho do dispositivo de multifiltragem.

[038] Através de monitor (79 a 81), é possível visualizar em percentual a obstrução dos elementos filtrantes (1 , 2 e 3), e monitorar a pressão de trabalho do sistema de entrada e saída da calda (52 a 56), além de alertar, através de som e visual a necessidade da limpeza do dispositivo.