Setor tecnológico da invenção [001] A presente invenção refere-se, de uma maneira geral, ao setor tecnológico de máquinas e implementos agrícolas e, mais especificamente, a uma barra central de pulverização para pulverizadores agrícolas, que pulveriza e/ou distribui formulações pó, líquidos e granulados, revestida de um novo conceito de posicionamento, operacionalidade e absorção das vibrações, impactos e movimentos irregulares provocados pelo veículo propulsor, buscando manter as barras laterais paralelas ao terreno.
[002] Este posicionamento de suas partes componentes, entre o rodado dianteiro e traseiro do veículo propulsor, associado à aplicação, de forma inovadora, de uma série de recursos tecnológicos no conjunto central da barra central, permite total independência dos movimentos desta em relação ao veículo propulsor, fazendo parte do quadro central um conjunto de dois suportes fixados no chassi do veículo propulsor, sendo esta parte componente de um conjunto pantográfico horizontal e dois conjuntos pantográficos verticais, sendo que os verticais têm um eixo alternador que une, de forma rígida, os braços laterais superiores de cada um.
[003] O quadro central é composto ainda por elementos atuadores e tirantes articulados por rótulas e/ou cruzetas, complementando assim, as funções de abertura e fechamento das barras laterais, regulagem de altura de trabalho de toda a barra central, abertura e fechamento independente das barras laterais e a
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- 2/13 movimentação angular, no sentido vertical, sincronizada ou independente destas.
Antecedentes da invenção [004] O estado da técnica deste setor tecnológico é constituído por barras de pulverização para pulverizadores agrícolas e aplicadores de fertilizantes, corretivos agrícolas sob a forma de pós, líquidos ou granulados, sendo que todas utilizam os mesmos princípios mecânicos ou hidráulicos e apresentam formas construtivas equivalentes, que propiciam resultados semelhantes.
[005] Um problema deste tipo de equipamento decorre dos movimentos efetuados pelo veículo propulsor ao transitar sobre as irregularidades do terreno, pois este trânsito gera movimentos bruscos em todas as direções, com diferentes intensidades e dimensões de deslocamentos, sendo que estes movimentos são transmitidos para todos os componentes mecânicos do implemento e, depois de algum tempo de uso, os componentes e meios de estabilização tendem a apresentar trincas e/ou deformações devido à fadiga.
[006] Os meios de absorção dos impactos ou trepidações nestes equipamentos convencionais, inevitáveis neste tipo de operação, são constituídos por mecanismos que apresentam deficiências para o amortecimento e estabilização durante o trabalho, o que é agravado pelo fato dos sistemas de quadro existentes não possuírem independência dos movimentos do veículo em relação às barras, transferindo aos sistemas de aplicação impactos elevados que ocasionam o surgimento de trincas nos mecanismos envolvidos.
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- 3/13 [007] Alguns sistemas de quadro existentes possuem a independência acima citada, porém, os cursos nos mecanismos para a absorção dos impactos decorrentes do deslocamento do veículo propulsor são de pequena ordem, o que representa uma eficiência maior do que os mecanismos anteriores mas ainda não resolve o problema por completo, pois faz com que as barras se choquem com muita frequência nos fins de curso, ocasionando a transferência dos impactos e fazendo com que o mecanismo não tenha eficiência para impedir rupturas por fadiga, com o decorrer do tempo de uso.
[008] Os mecanismos atualmente usados são sempre posicionados atrás ou à frente do veículo propulsor, ou seja, sempre estão posicionados além do eixo dos rodados, tanto para frente como para trás e, quanto maior o afastamento do ponto intermediário dos eixos do veículo, maiores serão as oscilações e, por consequência, maiores os riscos de danos às barras.
[009] Com vistas a representar o estado da técnica que possa ser útil à compreensão, à busca e ao exame da invenção, são citados os seguintes documentos:
[010] O documento que se considera como o estado da técnica mais próximo ao conteúdo previsto no presente invento, temse como sendo o termo brasileiro BR0305758A, depositado em 12/02/2003 e publicado em 16/08/2005, intitulado “Aperfeiçoamento em máquina de pulverização com barras articuladas por sistema pantográfico pendular”, de autoria de João de Deus Carmo Lemos, que revela uma máquina de pulverização com sistema pantográfico para manter as barras de pulverização estáveis e paralelas ao solo,
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- 4/13 que atua de forma pendular através de um pistão hidráulico afixado de forma pivotante no topo do quadro central.
[011] Para atingir este sistema pantográfico pendular, esta máquina apresenta suas barras laterais mantidas em equilíbrio de forma pivotante ao quadro pelas suas bases e interligadas entre si nos vértices superiores pelas hastes, que por sua vez articulam-se de forma pendular em um pistão hidráulico que pivota no topo do quadro central da barra, o qual está acoplado de forma pivotante através de um pino no quadro de regulagem de altura da barra, que é acoplado de forma deslizante na torre, a qual é fixada no chassi da máquina.
[012] Ainda, tal documento revela o uso de batentes de borracha posicionados entre a barra central e a torre da máquina, a fim de amortecer os movimentos laterais transmitidos pelas barras laterais.
[013] Citam-se, também os documentos a seguir, que definem o estado geral da técnica, mas que não são considerados de particular relevância: BR8301065U publicado em 01/03/2005; BR8302897U publicado em 26/04/2005; BR9302507A publicado em 01/03/1995; BR9800197A publicado em 08/09/1999; US2006245904 A1 publicado em 02/11/2006; US2005184175A1 publicado em 25/08/2005; US4441655A publicado em 10/04/1984; US4561591A publicado em 31/12/1985; US6234407B1 publicado em 22/05/2001 e US6315218B1 publicado em 13/11/2001.
[014] É evidente que, no que se refere à eficiência na estabilização das barras durante os deslocamentos de trabalho, estes implementos convencionais deixem a desejar, deixando claras
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- 5/13 as deficiências nos recursos técnicos implementados para a absorção dos trancos e trepidações provocados pelo veículo propulsor às barras de aplicação.
Novidade e objetivos da invenção [015] A invenção revelada no presente relatório descritivo se refere a uma barra central de pulverização para pulverizadores agrícolas, que pulveriza e/ou distribui formulações pó, líquidos e granulados, cujas barras de pulverização e distribuição, são revestidas de um novo conceito de posicionamento, operacionalidade e absorção das vibrações, impactos e movimentos irregulares inerentes ao trabalho deste tipo de equipamento, buscando manter as barras laterais paralelas ao terreno, apresentando uma série de vantagens em relação ao estado da técnica atual.
[016] O sistema de barras proposto é posicionado entre os rodados dianteiro e traseiro do veículo propulsor, podendo ser posicionado além do eixo dos rodados, tanto para frente como para trás, no entanto, a posição central proporciona quatro grandes vantagens em relação aos posicionamentos conhecidos:
[017] - melhor visualização das barras durante as operações de aplicação, além de proteger o operador, pois o lançamento dos produtos químicos ocorre antes da cabina e para trás, eliminando completamente a possibilidade de atingirem o operador;
[018] - aumento da vida útil dos mecanismos do quadro central e das barras de aplicação, pois quando o veículo propulsor sofrer alguma oscilação brusca, tanto lateral como vertical, ou de
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- 6/13 mudança de direção, o sistema, através de elementos de amortecimento e estabilização, que são coxins de borracha, acumuladores, molas e amortecedores hidráulicos, faz com que o efeito dessa carga seja inferior, proporcionando além de maior durabilidade, uma melhor aplicação dos produtos devido à grande estabilidade das barras em relação ao solo;
[019] - efeito tandem que ocorre quando a barra está posicionada entre o rodado dianteiro e o traseiro, reduz o deslocamento vertical provocado pela passagem de um dos rodados sobre alguma irregularidade do solo, no qual um dos eixos acompanha a irregularidade e outro permanece no nível do solo, pois o deslocamento ao subir ou descer um obstáculo é menor no ponto intermediário do veículo propulsor, reduzindo sobremaneira os efeitos danosos causados por essas oscilações e impactos; e, [020] - melhor controle lateral que o operador tem para manter o conjunto da barra de pulverização ou distribuição, alinhado na faixa de aplicação dos produtos, evitando assim, a sobreposição ou falhas de aplicação.
[021] Além do inédito posicionamento do quadro central para sustentação das barras laterais, a invenção compreende um inédito conjunto de rótulas e/ou cruzetas nos componentes que fazem a união entre as barras laterais sem perda do alinhamento horizontal e vertical, quando os movimentos do sistema ocorrem simultaneamente (tridimensionalmente), mantendo a aplicação uniforme dos produtos sobre o alvo.
[022] O quadro central é projetado para possibilitar a independência dos movimentos das barras laterais em relação aos
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- 7/13 movimentos do veículo propulsor, o que é obtido pela ação de um conjunto pantográfico horizontal que une as barras laterais nas suas bases inferiores, permitindo rotacionar de forma vertical, simultânea e inversa, até um limite de 20°, as barras laterais, criando um estado de equilíbrio entre as mesmas.
[023] A barra central pode ainda ter qualquer um de seus braços laterais rotacionados, de forma independente, através de atuadores hidráulicos, na direção vertical, com um deslocamento angular de aproximadamente 15° para cima e de 5° para baixo, gerado a partir de componentes aplicados nos prolongamentos dos braços inferiores e superiores dos pantógrafos verticais, sendo que nesta função também tem a participação do pantógrafo horizontal, que gera um relativo equilíbrio entre as barras laterais, resultando num sistema de contrapeso entre estas.
[024] O ajuste de altura de trabalho em relação ao solo das barras laterais é realizado pelo sistema pantográfico vertical, através da aplicação de atuadores hidráulicos.
[025] Para absorção de impactos, tanto na frenagem, como nas arrancadas e mudanças de direção, a barra central possui um conjunto de tirantes articulados com rótulas e cruzetas, coxins e suportes, o qual mantém uma posição específica para as barras laterais, porém deixa total liberdade para absorver as oscilações horizontais provocadas pelo veículo propulsor.
Descrição dos desenhos anexos [026] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será explicada de forma clara, concisa e
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- 8/13 suficiente para permitir sua reprodução, tendo como base os desenhos anexos abaixo listados, que a ilustram e subsidiam. As figuras a seguir foram elaboradas a partir de um conjunto para pulverização e guardam os mesmos princípios inovadores aplicáveis às barras para distribuição de produtos com formulações pó ou granulados:
[027] Figura 1: Desenho em perspectiva de uma barra central completa, no caso um equipamento de pulverização, mostrando e enumerando os principais componentes e conjuntos envolvidos na invenção;
[028] Figura 2: Desenho em perspectiva de uma barra central completa montada num veículo propulsor com equipamento de pulverização, ilustrando e enumerando os principais componentes envolvidos na invenção e mostrando também o posicionamento intermediário da barra central fixada no chassi do veículo propulsor; [029] Figura 3: Desenho em perspectiva da parte central da barra central, com a visualização e indicação dos respectivos subconjuntos;
[030] Figura 4: Desenho em perspectiva da barra central com detalhe ampliado da sua parte central, com detalhamento, dos subconjuntos, pantógrafo horizontal e pantógrafos verticais;
[031] Figura 5: Desenho em perspectiva do quadro central, com detalhamento em vista ampliada, dos componentes, dos subconjuntos superiores e inferiores de articulação das barras laterais;
[032] Figura 6: Desenho da barra central com uma vista, em corte, ampliada, mostrando o posicionamento dos coxins de
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- 9/13 amortecimento no interior do suporte do subconjunto superior, indicando o sistema de amortecimento de choques das barras laterais;
[033] Figura 7: Desenho em vista frontal da barra central indicando os movimentos angulares verticais das barras laterais que servem para compensar os movimentos irregulares do veículo propulsor em movimento; e, [034] Figura 8: Desenho em vista frontal da barra central indicando uma das barras rotacionada verticalmente pela ação de atuador hidráulico e outra na posição normal de trabalho.
Descrição detalhada da invenção [035] A presente invenção, essencialmente, revela uma barra central para pulverização e/ou distribuição de produtos em formulações pó, líquidos e granulados compreendida por uma barra central (1), a qual é composta por um conjunto quadro central (3) e duas barras laterais (4), sendo caracterizada pelo fato de que o conjunto quadro central (3) ser dotado de um subconjunto pantográfico horizontal (3b), que une e mantém em equilíbrio de forças de ação e reação as barras laterais (4), dois subconjuntos pantográficos verticais (3c), que se solidarizem entre si através de um eixo alternador (3i), dois subconjuntos laterais superiores (3e) e dois subconjuntos laterais inferiores (3d).
[036] Referindo-nos a figura 1 em anexo, verificamos que a barra central (1), para pulverização e/ou distribuição de produtos em formulações pó, líquidos ou granulados, é composta por um quadro central (3) que se destina à fixação no veículo propulsor, associado
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- 10/13 a um conjunto de barras laterais (4) que podem ou não ser divididas em seções (5).
[037] Na figura 2 é possível identificar e compreender a forma como a dita barra central (1) é fixada no dito veículo propulsor (2). O quadro central (3) da dita barra central (1) é fixado no chassi (2a) do dito veículo propulsor (2), numa posição intermediária entre os rodados dianteiro (2b) e traseiro (2c), visando minimizar os efeitos das vibrações e trancos que ocorrem durante o trabalho do equipamento; facilitar ao operador a visualização e controle do alinhamento do dito veículo nas faixas de aplicação e evitar a formação de névoa do produto aplicado à frente da cabine para diminuir o risco de intoxicação do operador.
[038] A figura 3 mostra o conjunto quadro central (3) e indica os seus subconjuntos: suportes (3a), o pantógrafo horizontal (3b), os dois pantógrafos verticais (3c), os subconjuntos de articulação vertical das barras (3d) e os subconjuntos de abertura, fechamento e amortecimento de choques (3e), das barras laterais (4).
[039] A figura 4 detalha, em perspectiva, o conjunto pantógrafo horizontal (3b) e os dois conjuntos pantógrafos verticais (3c), sendo o horizontal formado pelos componentes: dois braços laterais inferiores (3h), a barra estabilizadora (3g) e os suportes (3a), que ao serem fixados no chassi (2a), indicado na fig. 2, formam um componente rígido único. O pantógrafo horizontal (3b), através da sua barra estabilizadora (3g), cria uma interligação entre as duas barras laterais (4) e, ao deslocar-se para os lados, puxa as bases destas para os lados opostos ao seu deslocamento, criando um movimento de giro vertical das barras laterais (4), levantando a
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- 11/13 extremidade de uma enquanto baixa a extremidade da outra. Esta disposição das peças gera uma condição de equilíbrio de forças de ação e reação entre as barras laterais (4). Os dois pantógrafos verticais (3c) são formados e identificados nesta figura, pelos componentes: subconjunto suportes (3a); os dois braços laterais superiores (3f) que formam um conjunto rígido com o eixo alternador (3i); os dois braços laterais inferiores (3h); e os tirantes (3j), formando um pantógrafo vertical (3c) para cada lado do quadro central (3), sendo que se aplica ainda, um atuador hidráulico (3l) para cada um, cumprindo assim, a função de ajustar a altura de trabalho da dita barra central (1).
[040] Na vista ampliada da figura 5, identificam-se as peças que compõem os dois subconjuntos superiores (3e) e os dois subconjuntos inferiores (3d). Os subconjuntos superiores (3e), de abertura e fechamento das barras laterais (4), são formados pelas peças: Suporte coxim (3m), consolidado às barras laterais (4), tirante interno com rótula e garfo (3n), tirante de ligação com rótula e cruzeta (3o), suporte cruzeta (3p) e atuador hidráulico (3q), sendo que este conjunto de componentes cumpre as funções de abrir e fechar, e amortecer os choques nas barras laterais (4), durante os deslocamentos no trabalho. Ainda, na figura 5, podemos identificar as seguintes peças que compõem os subconjuntos inferiores (3d): Terminal da barra (3r), com cruzeta; tirante de ligação (3s), também com rótula e cruzeta; e atuador hidráulico (3t), responsável pelo acionamento do giro vertical independente para cada barra lateral (4), da dita barra central (1).
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- 12/13 [041] Na figura 6 pode-se identificar a forma como os coxins de amortecimento (3u) atuam, apoiados nas paredes internas dos suportes coxins (3m), contra os tirantes internos (3n), atuando um coxim para cada lado do tirante, na função de suavizar os trancos e trepidações longitudinais que sofrem as barras laterais (4) durante os deslocamentos no trabalho.
[042] A figura 7 mostra a dita barra central (1), em vista frontal, simulando os movimentos de rotação vertical das barras laterais (4), em equilíbrio entre elas para absorver os movimentos irregulares provocados pelo dito veículo propulsor (2). O que ocorre na prática são inclinações constantes, do dito veículo propulsor (2), para os lados, ficando as barras laterais (4), inertes a esses movimentos e mantendo o paralelismo com o terreno.
[043] A figura 8, em vista frontal, mostra a dita barra central (1), com uma de suas barras laterais (4), rotacionada para cima para vencer obstáculos, através da ação do atuador hidráulico (3t) e a outra na posição normal de trabalho. As duas barras laterais (4) podem ser acionadas pelos atuadores hidráulicos (3t), de forma independente ou simultaneamente, conforme a necessidade, durante o trabalho.
[044] Comparativamente ao documento brasileiro,
BR0305758A, citado como o estado da técnica mais próximo ao presente pedido, tem-se que o mesmo:
[045] - não revela uma barra central dotada de um subconjunto pantográfico horizontal, dois subconjuntos pantográficos verticais, dois subconjuntos laterais superiores e dois subconjuntos laterais inferiores;
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- 13/13 [046] - revela um sistema pantográfico que funciona de forma pendular, enquanto que o presente pedido não necessita de pêndulo;
[047] - revela que seu quadro central é acoplado de forma pivotante em um quadro de regulagem de altura da barra, que por sua vez é acoplado na torre do chassi da máquina, diferentemente do presente pedido que apresenta um quadro central fixado diretamente no chassi da máquina através de suportes (3a);
[048] - revela uma regulagem de altura da barra em relação ao solo através do deslizamento vertical do quadro de regulagem de altura na torre, diferentemente do presente pedido cuja regulagem de altura é feita através do subconjunto pantográfico vertical presente no quadro central;
[049] - revela o uso de batentes de borracha posicionados entre a barra central e a torre da máquina a fim de amortecer os movimentos laterais transmitidos pelas barras laterais, diferentemente do presente pedido que utiliza coxins de amortecimento compreendidos no interior dos suportes de coxins (3m) dos subconjuntos laterais superiores (3e) para atuarem contra os tirantes internos (3n) e, assim, absorver os trancos e trepidações das barras laterais.
[050] Tratou-se no presente relatório descritivo de uma invenção nova e original, dotada de aplicação industrial, novidade e atividade inventiva, sendo revestida de todos os requisitos para receber a concessão do privilégio pleiteado.