WO2023115175A1

WO2023115175A1 - Dispositivo de dosagem

Info

Publication number: WO2023115175A1
Application number: PCT/BR2022/050361
Authority: WO
Inventors: André Willians VARGAS EMERSON; Jessica ROTH DE FREITAS; Rodrigo Luiz ZONTA
Original assignee: Robert Bosch Limitada
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2023-06-29

Abstract

Problema a ser resolvido: Prover uma solução capaz de garantir adequado fluxo magnético no elemento de acionamento, mitigar problemas relativos a confiabilidade e durabilidade do elemento dosador e resolver problemas relativos ao entupimento da sede de válvula; Resolução do problema: É proposto um dispositivo de dosagem, que compreende um corpo (11) acomodando um elemento de acionamento (60), uma sede de válvula (50), na qual é alojado um elemento dosador (40), hábil de regular a passagem de fluido mediante atuação seletiva do elemento de acionamento (60), sendo que a porção de montagem (12) carrega um canal de entrada (28), dita sede de válvula (50) e dito elemento de acionamento (60) sendo dispostos de maneira alinhada entre si; e sendo que o canal de entrada (28) é espaçado, por uma primeira distância (d1), do conjunto formado pelo par sede de válvula (50) e elemento de acionamento (60).

Description

DISPOSITIVO DE DOSAGEM

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de dosagem, preferencialmente, de insumos agrícolas, aplicável em implementos agrícolas, para deposição de insumos em estado líquido em campos de plantio. De maneira mais específica, o escopo da presente invenção diz respeito ao arranjo dos dutos/canais internos do dispositivo de dosagem.

Fundamentos da Invenção

[002] Hoje em dia, o agronegócio, entre eles o agrícola, tem se mostrado como um setor com amplo crescimento na participação do produto interno bruto de países produtores de alimentos para abastecer a população mundial. Nesse sentido, inúmeras ferramentas, máquinas e insumos carregados de tecnologia tem sido vastamente desenvolvidos com o objetivo de sempre melhorar a produtividade das lavouras, seja no plantio, no monitoramento e defesa das lavouras, seja na colheita, processamento e despacho da safra.

[003] Nesse cenário, inúmeras tecnologias tem sido desenvolvidas para a aplicação de insumos que aumentam a velocidade na deposição de sementes, fertilizantes e defensivos agrícolas, sempre com o objetivo de aumentar a produtividade e reduzir os custos ao produtor, a fim de maximizar o seu lucro.

[004] Entre esses desenvolvimentos, uma série deles giram em torno da aplicação de insumos líquidos, tais como os defensivos, que são utilizados para proteger a lavoura de ervas daninhas, responsáveis por consumir os nutrientes do solo que são necessários para a plantação crescer forte e rica de suas propriedades físico-químicas, bem como de outros ataques que a lavoura possa sofrer.

[005] Algumas soluções relativas a essas tecnologias são descritas nos documentos BR102020018124, BR102020018125, BR102020018126, da própria requerente, assim como no documento US2012000991 , por exemplo. [006] Nos documentos brasileiros, da própria requerente, nota-se um arranjo substancialmente coaxial entre os componentes eletro-mecânicos que definem todo o conjunto, de tal maneira que o duto de entrada de fluido, a sede de válvula, o solenoide e o duto de saída de fluido estão alinhados entre si, ou seja, seus eixos longitudinais são paralelos e coincidentes.

[007] Essa disposição, apesar de funcional e compacta, traz um inconveniente que é o fluxo elevado de fluido pela região do elemento de acionamento (solenoide), o que, durante operação, pode acarretar em perdas de fluxo magnético na região do solenoide que atua o elemento dosador (obturador), podendo prejudicar o correto controle de válvula e, consequentemente, a dosagem de insumos em si.

[008] O arranjo construtivo do documento US2012000991 é relativamente distinto dos arranjos construtivos dos documentos anteriormente citados. Nota-se que esse documento já descreve respectivo dispositivo para dosagem de insumos agrícolas aplicável em implementos agrícolas compreendendo respectivo dispositivo de dosagem eletromagnético e respectivos dutos de entrada e de saída de fluido, espaçados/desalinhados entre si, de maneira a definir uma espécie de chicane.

[009] Apesar do formato em “L” (ou de chicane) dos dutos de entrada e saída de fluido, em US2012000991 o escoamento do mesmo não é desviado da região do solenoide, mas atravessa a válvula adjacentemente ao mesmo, de modo que o problema quanto a perda de força magnética não é mitigado. Nota-se, também, na solução deste documento, que o solenoide que atua o elemento dosador (obturador) não é montado numa disposição coaxial com o duto de saída do dispositivo dosador, mas sim o duto de entrada.

[010] Ainda, nenhum dos documentos anteriores prevê uma entrada de fluido na sede de válvula numa direção capaz de mitigar problemas relativos a confiabilidade e durabilidade do elemento dosador, tampouco capaz de resolver problemas relativos ao entupimento da sede de válvula. [011] Assim, e apesar das soluções descritas acima se mostrarem funcionais para os objetivos para os quais foram viabilizadas, nota-se que ainda há lacunas no estado da técnica no que se refere à provisão de uma solução suficientemente robusta e confiável, que seja capaz de garantir o adequado fluxo magnético no elemento de acionamento para prover o satisfatório controle do elemento dosador, por meio de uma solução simples, de baixo custo e prática e que ainda seja capaz de mitigar problemas relativos a confiabilidade e durabilidade do elemento dosador, bem como capaz de resolver problemas relativos ao entupimento da sede de válvula.

[012] É com base neste cenário que surge a invenção em questão.

Objetivos da Invenção

[013] Assim, é objetivo fundamental da invenção em questão revelar um dispositivo de dosagem capaz de garantir o adequado fluxo magnético no elemento de acionamento para prover o satisfatório controle do elemento dosador;

[014] De maneira mais específica, é objetivo da presente invenção descrever uma solução suficientemente robusta e confiável, por meio de uma solução simples, de baixo custo e prática

[015] Outro objetivo é descrever uma solução seja capaz de mitigar problemas relativos a confiabilidade e durabilidade do elemento dosador;

[016] Ainda, é também objetivo da presente invenção conceber uma solução que capaz de resolver problemas relativos ao entupimento da sede de válvula.

Sumário da Invenção

[017] Os objetivos acima resumidos são alcançados por meio de um dispositivo de dosagem, do tipo que compreende um corpo que inclui uma porção de montagem, uma porção carregadora de bocais, que carrega pelo menos um bocal, e uma porção de conexão, que interliga fisicamente as duas porções anteriores, dito corpo acomodando, em seu interior, um elemento de acionamento, uma sede de válvula, no interior da qual é alojado um elemento dosador, hábil de regular a passagem de fluido mediante atuação seletiva do elemento de acionamento, sendo que dita porção de montagem carrega um canal de entrada, por onde fluido adentra o corpo do dispositivo de dosagem e sendo que dita porção carregadora de bocais carrega pelo menos um canal de saída, por onde é despejado o fluido, sendo que dita sede de válvula e dito elemento de acionamento são dispostos de maneira alinhada entre si; e sendo que o canal de entrada é espaçado, por uma primeira distância, do conjunto formado pelo par sede de válvula e elemento de acionamento.

[018] Preferencialmente, dito pelo menos um canal de saída é disposto de maneira alinhada com o conjunto sede de válvula e elemento de acionamento. Assim, ditos canais de entrada e saída são espaçados entre si por uma primeira distância e, portanto, desalinhados. Ainda, dito dispositivo de dosagem compreende, ainda, um canal de interligação, que comunica o canal de entrada à sede de válvula, sendo que os canais de entrada, interligação e saída acabam por definir uma chicane.

[019] Também de maneira preferencial, dito canal de interligação é disposto de maneira tangencial, em relação à sede de válvula, sendo que dito canal de interligação é espaçado da região do elemento de acionamento por uma terceira distância.

Descrição Resumida dos Desenhos

[020] A invenção em questão passa a ser pormenorizadamente detalhada com base nas figuras ilustrativas abaixo listadas:

[021] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de dosagem da presente invenção;

[022] A figura 2 ilustra uma vista em corte longitudinal do dispositivo de dosagem da presente invenção;

[023] A figura ilustra o conjunto de sede de válvula e elemento de acionamento, juntamente com a porção final do canal de interligação, de acordo com o dispositivo de dosagem da presente invenção; [024] A figura 4 ilustra uma vista em transversal do dispositivo de dosagem da presente invenção;

[025] A figura 5 ilustra uma vista do detalhe A da figura 4.

Descrição Detalhada da Invenção

[026] A presente invenção é preferencialmente aplicável a uma lança de pulverização de uma máquina de pulverização, que é empregada, por exemplo, em pulverizadores de colheitas agrícolas, incluindo pulverizadores rebocados, pulverizadores montados e pulverizadores autopropulsionados. A lança de pulverização inclui uma armação de suporte para fixação da lança de pulverização sobre a máquina de pulverização. A lança de pulverização tem uma linha de pulverização que se estende lateralmente em direções opostas ao longo da mesma. A linha de pulverização é equipada com uma pluralidade de dispositivos de dosagem. O dispositivo de dosagem 10 é suprido com fluido - insumos de pulverização - a ser pulverizado através de orifícios a linha de pulverização. Esse arranjo não é particularmente ilustrado nas figuras porque já é amplamente conhecido pelos técnicos no assunto.

[027] A fig. 1 ilustra um dispositivo de dosagem 10 de acordo com a presente invenção, que compreende um corpo 1 1 que inclui uma porção de montagem 12, uma porção carregadora de bocais 14 e uma porção de conexão 16, que interliga fisicamente as duas porções anteriores. Dito corpo 11 acomoda, em seu interior, canais de entrada, interligação e saída 28, 29, 27, bem como componente eletromecânicos, tais como um elemento de acionamento 60, uma sede de válvulas 50, no interior da qual é alojado um elemento dosador 40, hábil de regular a passagem de fluido, para o canal de saída 27, mediante atuação seletiva do elemento de acionamento 60.

[028] Como o próprio nome já sugere, é por meio da porção de montagem 12 que se dá a montagem junto a linha de pulverização da lança pulverizadora (não ilustradas). É também junto à porção de montagem 12 que é definido o canal de entrada 28, por onde o fluido adentra o corpo 11 do dispositivo de dosagem 10. A porção carregadora de bocais 14 carrega, ao longo de sua circunferência, uma pluralidade de bocais 26 que são, preferencialmente, distribuídos uniformemente ao longo de referida circunferência. Referida porção carregadora de bocais 14 funciona como uma luva e é rotativamente suportada, sendo que define/incorpora/carrega pelo menos um canal de saída 27 que carregam o fluido até/através de respectivo(s) bocal(ais) 26.

[029] O fluido é, então, despejado/pulverizado após atravessar respectivo(s) canal(is) de saída 27, mediante regulação por um elemento dosador 40, que é disposto no interior da sede de válvula 50, conforme previamente mencionado. De maneira preferencial, o elemento dosador 40 refere-se a um obturador associado a uma haste (ou agulha), enquanto o elemento de acionamento 60 trata-se de um solenoide, especificamente.

[030] Diante do acima exposto, e com foco em alcançar os objetivos supracitados, a presente invenção, particularmente, concebe dita sede de válvula 50 e dito elemento de acionamento 60 dispostos de maneira adjacente e alinhada entre si; e o canal de entrada 28 sendo espaçado, por uma primeira distância d1 , do conjunto formado pelo par sede de válvula 50 e elemento de acionamento 60.

[031] Neste sentido, cabe destacar que o alinhamento entre a sede de válvula 50 e o elemento de acionamento 60 é dado, de maneira preferencial, concentricamente. Ou seja, fundamentalmente a projeção longitudinal de um se sobrepõe ao outro, sendo que, preferencialmente, seus eixos geométricos (ou longitudinais) são coincidentes.

[032] Ainda, dito pelo menos um canal de saída 27 é disposto de maneira alinhada com o conjunto sede de válvula 50 e elemento de acionamento 60. O mesmo comentário é válido aqui. Ou seja, fundamentalmente a projeção longitudinal de um se sobrepõe ao outro, sendo que, preferencialmente, seus eixos geométricos (ou longitudinais) são coincidentes.

[033] Ademais, ditos canais de entrada e saída 28, 27 são espaçados entre si por uma primeira distância d1 e, portanto, desalinhados. Em outras palavras, referidos canais de entrada e saída 28, 27 são opostos entre si ou distais entre si. De todo modo, de maneira preferencial, ambos são paralelos e carregam fluido numa mesma direção, a vertical (por “vertical” deve-se entender meramente a orientação de referência da figura 3), portanto.

[034] Neste sentido, o dispositivo de dosagem 10 da presente invenção compreende, ainda, um canal de interligação 29, que comunica o canal de entrada 28 à sede de válvula 50, sendo que os canais de entrada, interligação e saída 28, 29, 27 acabam por definir uma chicane, ou seja, um formato análogo a um “duplo L”.

[035] Conforme se nota, a referida primeira distância d1 é, basicamente/aproximadamente, o próprio comprimento do canal de interligação 29.

[036] Por fim, dito canal de interligação 29 é disposto “abaixo” da região do elemento de acionamento 60 (tomando como referência a orientação da fig. 4), ou seja, dito canal de interligação 29 é espaçado da região do elemento de acionamento 60 por uma terceira distância d3.

[037] Assim, e em função do formato de chicane definido pelos canais de entrada, interligação e saída 28, 29, 27 e do espaçamento dado pela terceira distância d3, nota-se que o percurso de fluido é totalmente desviado da região na qual é disposto o elemento de acionamento 60, a saber, o solenoide e, portanto, o problema quanto a perda de fluxo magnético é mitigado.

[038] Outro aspecto relevante da presente invenção é o fato de que dito canal de interligação 29 é disposto de maneira tangencial, em relação à sede de válvula 50. Isso quer dizer que a projeção do eixo geométrico (ou longitudinal) do canal de interligação 29 é espaçada por uma segunda distância d2 em relação ao eixo geométrico (ou longitudinal) da sede de válvula 50.

[039] De acordo com essa disposição, são alcançadas outras duas vantagens técnicas bastante relevantes. [040] A primeira delas é que o fluxo pressurizado de fluido (a cerca de até 12 bar), ao adentrar à sede de válvula 50, proveniente do canal de interligação 29, não irá colidir frontalmente com a agulha/haste do elemento dosador 40, mas irá ser propulsionado tangentemente/adjacentemente à parede interna da referida sede de válvula 50. Isso evita impactos e eventuais danos ao elemento dosador 40 e, consequentemente, aumenta sua vida útil.

[041] A segunda vantagem é que, por esse fluxo de fluido adentrar de maneira tangencial/adjacente à parede interna da referida sede de válvula 50, acaba por se criar um escoamento em espiral no interior da sede de válvula 50 (uma espécie de vórtex), que provê uma autolimpeza da referida parede interna, facilitando o carregamento de pequenas partículas de sujidades que possam ter ficado aderidas a mesma, de ciclos passados de dosagem e minimizando riscos de entupimentos indesejados.

[042] É importante ressaltar que a descrição acima tem como único objetivo descrever de forma exemplificativa a concretização particular da invenção em questão. Portanto, torna-se claro que modificações, variações e combinações construtivas dos elementos que exercem a mesma função substancialmente da mesma forma para alcançar os mesmos resultados, continuam dentro do escopo de proteção delimitado pelas reivindicações anexas.

Claims

9 REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de dosagem, do tipo que compreende um corpo (11) que inclui uma porção de montagem (12), uma porção carregadora de bocais (14), que carrega pelo menos um bocal (26), e uma porção de conexão (16), que interliga fisicamente as duas porções anteriores, dito corpo (11) acomodando, em seu interior, um elemento de acionamento (60), uma sede de válvula (50), no interior da qual é alojado um elemento dosador (40), hábil de regular a passagem de fluido mediante atuação seletiva do elemento de acionamento (60), sendo que dita porção de montagem (12) carrega um canal de entrada (28), por onde fluido adentra o corpo (11) do dispositivo de dosagem (10) e sendo que dita porção carregadora de bocais (14) carrega pelo menos um canal de saída (27), por onde é despejado o fluido, dito dispositivo de dosagem (10) sendo CARACTERIZADO pelo fato de que: dita sede de válvula (50) e dito elemento de acionamento (60) são dispostos de maneira alinhada entre si; e sendo que o canal de entrada (28) é espaçado, por uma primeira distância (d1), do conjunto formado pelo par sede de válvula (50) e elemento de acionamento (60);

2. Dispositivo de dosagem, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que dito pelo menos um canal de saída (27) é disposto de maneira alinhada com o conjunto sede de válvula (50) e elemento de acionamento (60).

3. Dispositivo de dosagem, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que ditos canais de entrada e saída (28, 27) são espaçados entre si por uma primeira distância (d1 ) e, portanto, desalinhados.

4. Dispositivo de dosagem, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, um canal de interligação (29), que comunica o canal de entrada (28) à sede de válvula (50), sendo que os canais de entrada, interligação e saída (28, 29, 27) acabam por definir uma chicane.

5. Dispositivo de dosagem, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que dito canal de interligação (29) é disposto de maneira tangencial, em relação à sede de válvula (50).

6. Dispositivo de dosagem, de acordo com a reivindicação 1 , CARACTERIZADO pelo fato de que dito canal de interligação (29) é espaçado da região do elemento de acionamento (60) por uma terceira distância (d3).