BR112021002645B1 - Método para soldar tiras de chapa metálica e dispositivo para produzir uma grande superfície usando um método deste tipo - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA SOLDAR TIRAS DE CHAPA METÁLICA E DISPOSITIVO PARA PRODUZIR UMA GRANDE SUPERFÍCIE USANDO UM MÉTODO DESTE TIPO. A invenção está relacionada a um método para soldar regiões de bordas longitudinais de tiras de chapa metálica (10) coladas umas às outras, caracterizado pelos seguintes passos do método: produzir um cordão ou ranhura (12) com uma distância especificada paralela à borda longitudinal de cada tira de chapa metálica (10); produzir uma saliência (16) ao longo da respectiva borda longitudinal da tira de chapa metálica (10), o comprimento de seção transversal da saliência (16) correspondendo substancialmente à distância do cordão / ranhura (12); juntar as saliências (16) das tiras de chapa metálica adjacentes (10) umas às outras; fundir as saliências (16) unidas umas às outras de tiras de chapa metálica adjacentes (10) por meio de soldagem avançando na direção longitudinal das tiras de chapa metálica (10) usando uma cabeça de soldagem (18), sem o uso de material de soldagem adicional. O dispositivo, de acordo com a invenção, é adequado para implementar o método.

Description

AMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a um método para soldar regiões de borda longitudinal de tiras de chapa metálica que se encostam uma na outra.

[002] A presente invenção também se refere a um dispositivo para produzir uma grande superfície a partir de tiras de chapa metálica soldadas umas às outras usando um método deste tipo.

ARTE ANTERIOR

[003] DE 37 39 359 C1 divulga um dispositivo de soldagem para produzir um painel de chapa metálica montado. Os painéis de chapa metálica apresentam uma saliência (flange) na sua região de borda. Nesse caso, é produzido um arranjo de eletrodo, para a formação de um arco de queima entre ele e as chapas metálicas a serem soldadas, na região de seus flanges lateralmente voltados para cima se encontrando no topo uns dos outros. O arranjo de eletrodo é, neste caso, montado em um carro de soldagem que executa no lado superior das chapas metálicas e, para controlar uma direção de execução, tem pelo menos um elemento de controle, que é guiado nos flanges formando um trilho de guia atribuído a ele.

[004] Quando o objetivo é produzir superfícies tipo membrana de grande área, a conexão soldada entre as chapas metálicas deve atender a requisitos particularmente elevados em termos de suas propriedades. Isto se aplica especialmente sempre que as superfícies de membrana a serem produzidas se destinam a usos em que as superfícies de membrana estão expostas a altas tensões de tração, como, por exemplo, no caso de recipientes de silo de grande diâmetro, no caso dos quais as superfícies de membrana são utilizadas como revestimento superior, conforme descrito por exemplo em G 87 04 454.4. Tais coberturas tipo membrana são também descritas, por exemplo, no pedido de patente alemão P 37 09 843.8.

[005] Na produção de tais coberturas, é particularmente vantajoso que, ao formar a costura entre as chapas metálicas adjacentes umas às outras, as saliências sejam derretidas durante a soldagem ao nível do plano do lado superior das chapas metálicas. Realizar a operação de soldagem de tal forma que as saliências sejam eliminadas por derretimento conduz substancialmente a um lado superior quase liso das tiras de chapa metálica montadas e à formação de uma costura de solda com propriedades particularmente vantajosas. A costura assim produzida, que se estende continuamente a partir do lado superior da superfície de membrana ao seu lado inferior, fornece valores de resistência particularmente bons.

[006] Em DE 195 29 542 A1, são apresentados um método e um dispositivo para soldar chapas metálicas que encostam umas nas outras, em particular tiras. Este método é baseado no conhecimento de que, os métodos conhecidos e habituais no caso de chapas grossas, em que uma costura de solda é colocada em uma ranhura em forma de V formada pelas chapas encostadas umas nas outras, não podem, entretanto, ser usados no caso de chapas finas, em particular no caso de chapas de espessura inferior a 1 mm. No caso de chapas finas, as tiras de borda a serem conectadas são, portanto, viradas para cima, por exemplo, por meio de saliências, e então suas alturas são reduzidas na medida em que o toco remanescente é incorporado na costura de solda durante a soldagem, por exemplo, por meio de eletrodos. Neste caso, no entanto, é extremamente difícil obter uma costura de solda nivelada com a superfície da chapa em ambos os lados. Portanto, DE 195 29 542 A1 divulga um método para soldar chapas finas encostadas umas nas outras, em particular na forma de tiras, que se distingue pelo fato de que as duas chapas a serem soldadas são colocadas adjacentes uma à outra com regiões de borda sobrepostas, zonas de extremidade são cortadas das regiões de borda sobrepostas, com linhas de corte alinhadas umas com as outras, as superfícies de corte de ambas as chapas são colocadas em contato adjacente uma com a outra e são subsequentemente soldadas uma à outra ao longo da linha de encosto, de preferência por meio de um feixe de laser.

[007] É também o caso com este método que, devido à espessura do material presente na zona de soldagem, são produzidas costuras de solda de espessura relativamente grande. No entanto, tais costuras de solda não são desejadas, em particular no caso de recipientes, uma vez que o objetivo é conseguir uma superfície o mais lisa possível.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Partindo da técnica anterior citada, a presente invenção é baseada no problema técnico ou no objetivo de fornecer um método e um dispositivo para soldar chapas metálicas que se encostam uma na outra que seja adequado para tiras de chapa metálica, em particular chapas tipo membrana muito finas, garante uma produção simples e econômica e fornece uma costura de solda de pequena espessura que torna possível uma superfície lisa e garante padrões sustentáveis e confiáveis de resistência e impermeabilidade.

[009] O método de acordo com a invenção para soldar regiões de borda longitudinal de tiras de chapa metálica que se encostam uma na outra é fornecido pelos recursos da reivindicação independente 1. O dispositivo de acordo com a invenção para produzir uma superfície a partir de tiras de chapa metálica soldadas uma à outra é fornecido pelos recursos da reivindicação independente 17. Configurações e desenvolvimentos vantajosos são o assunto das reivindicações de método e reivindicações de dispositivo que são direta ou indiretamente dependentes das reivindicações independentes 1 e 17, respectivamente.

[0010] O método de acordo com a invenção é caracterizado pelos seguintes passos de método: - produzir um cordão ou ranhura a uma distância especificada paralela à borda longitudinal de cada tira de chapa metálica, - produzir uma saliência ao longo da respectiva borda longitudinal da tira de chapa metálica, o comprimento de seção transversal da saliência correspondendo substancialmente à distância do cordão / ranhura, - juntar as curvas de tiras de chapa metálica adjacentes umas às outras, - fundir as saliências unidas umas às outras de tiras de chapa adjacentes por meio de soldagem avançando na direção longitudinal das tiras de chapa metálica usando uma cabeça de soldagem, sem a utilização de material de soldagem adicional.

[0011] Ao fornecer um cordão / ranhura na região da posição em torno da qual a saliência é respectivamente formada como uma borda, o material a ser fundido é reduzido, pelo que uma costura de solda que envolve menos material e, portanto, não produz uma grande projeção após a conclusão da costura de solda, é criada durante a fusão e, consequentemente, uma superfície lisa está presente. Além disso, a redução do material pelo cordão / ranhura tem o efeito de reduzir significativamente os deslocamentos e distorções de material das tiras de chapa metálica soldadas umas às outras, de modo que a superfície produzida a partir de tiras de chapa metálica soldadas desta forma tenha menos curvas e ondas, que normalmente são produzidas durante a operação de soldagem devido às diferentes temperaturas.

[0012] Uma implementação particularmente econômica do método de acordo com a invenção é distinguida pelo fato de que o cordão / ranhura é produzido por deformações a frio, o cordão / ranhura sendo capaz de ser produzido de uma maneira preferida por um processo de estampagem ou laminação.

[0013] Alternativamente, o cordão / ranhura pode ser produzido de uma maneira vantajosa por remoção de material, por exemplo por fresagem, remoção de aparas ou de alguma outra forma de remoção de material.

[0014] O cordão / ranhura pode ser fornecido no lado superior e / ou no lado inferior.

[0015] Uma configuração particularmente preferida, que leva em consideração as circunstâncias estruturais na prática e garante soluções que podem ser implementadas de maneira econômica e têm uma função confiável sustentável, é diferenciada pelo fato de que o cordão / ranhura é fornecido a uma distância da borda longitudinal da tira de chapa metálica que corresponde a 3 a 10 vezes, em particular 2 a 5 vezes, a espessura da tira de chapa metálica. A saliência é produzida, de preferência, em ângulos retos em relação ao plano da chapa.

[0016] Tiras de chapa cuja espessura se situa no intervalo de 0,5 a 3 mm, em particular de 0,5 a 2 mm, podem ser utilizadas no processo de acordo com a invenção. Aço de alta qualidade, que também resiste a condições ambientais agressivas a longo prazo e garante alta resistência, é usado preferencialmente como material para as tiras de chapa metálica.

[0017] Uma configuração particularmente preferida que garante uma alta qualidade da costura de solda criada é diferenciada pelo fato de que, enquanto se move na direção longitudinal durante a operação de soldagem, a cabeça de soldagem realiza um movimento oscilante ou pendular transversalmente à direção longitudinal.

[0018] Em uma utilização econômica, e ao mesmo tempo garantindo uma alta qualidade da costura de solda a ser produzida, uma configuração particularmente vantajosa se distingue pelo fato de que uma tocha de soldagem, um eletrodo de soldagem ou um soldador a laser são usados para a fusão das saliências unidas umas às outras.

[0019] A fim de neutralizar a distorção das tiras de chapa metálica a serem soldadas umas às outras, em particular durante o processo de produção durante a soldagem, verificou- se ser particularmente vantajoso configurar o método de tal forma que as regiões de borda longitudinal adjacentes a serem soldadas das tiras de chapa metálica são inicialmente mantidas separadas a uma distância na direção longitudinal antes da posição de soldagem por uma dimensão de lacuna especificada e as saliências são pressionadas uma contra a outra diretamente antes da posição de soldagem.

[0020] Uma configuração particularmente vantajosa do método é distinguida pelo fato de que uma camada de material condutor de calor está disposta diretamente por baixo e em contato com as regiões de borda longitudinal a serem soldadas das tiras de chapa metálica.

[0021] O método de acordo com a invenção também é adequado para conectar de forma confiável tiras de chapa metálica finas tipo membrana umas às outras.

[0022] O dispositivo de acordo com a invenção para produzir uma superfície a partir de tiras de chapa metálica soldadas umas às outras na região longitudinal usando o método acima mencionado é distinguido por um dispositivo de rolamento de rolo no qual uma tira de chapa metálica é montada como uma bobina em tal maneira que pode ser estirada, um dispositivo de suporte para a tira de chapa metálica estirada do dispositivo de rolamento de rolo, um primeiro dispositivo de estiramento para estirar a tira de chapa metálica do dispositivo de rolamento de rolo para uma dimensão de comprimento especificada, um primeiro dispositivo de formação para produzir o cordão / ranhura na região de borda em ambos os lados de uma tira de chapa metálica estirada, um segundo dispositivo de formação para produzir a saliência na região de borda em ambos os lados da tira de chapa metálica estirada, um dispositivo de soldagem com uma cabeça de soldagem, que é móvel na direção longitudinal e realiza a fusão das saliências unidas umas às outras de tiras de chapa metálica adjacentes, um outro dispositivo de estiramento, que retira as tiras de chapa metálica conectadas após a produção da conexão soldada na direção transversal em cada caso pela dimensão da largura de uma tira de chapa metálica.

[0023] Uma configuração particularmente preferida do dispositivo de acordo com a invenção distingue-se pelo fato de existir um outro dispositivo de rolamento de rolo, que recebe as tiras de chapa metálica soldadas estiradas pelo outro dispositivo de estiramento.

[0024] Um desenvolvimento particularmente vantajoso do dispositivo de acordo com a invenção distingue-se pelo fato de existir um dispositivo de pré-tensão, que mantém as duas tiras de chapa metálica a serem soldadas uma à outra em cada caso sob tensão durante a operação de soldagem.

[0025] Uma configuração estruturalmente particularmente eficaz é distinguida pelo fato de que há um dispositivo de criação de lacuna acoplado ao dispositivo de soldagem, que cria uma distância de lacuna definida entre as duas tiras de chapa metálica a serem soldadas a uma distância na direção longitudinal antes do dispositivo de soldagem.

[0026] Um desenvolvimento preferido é distinguido pelo fato de que o dispositivo de suporte inclui um trilho de condução de calor, em particular de cobre, que está disposto diretamente abaixo das regiões de borda longitudinal das tiras de chapa metálica a serem soldadas e é montado nas regiões de borda longitudinal durante a operação de soldagem.

[0027] Uma costura de solda de alta qualidade pode ser alcançada de acordo com uma configuração vantajosa pela cabeça de soldagem do dispositivo de soldagem que é móvel na direção longitudinal sendo estruturalmente formada / montada de tal forma que executa um movimento oscilante ou pendular transversalmente à direção longitudinal durante a operação de soldagem.

[0028] Uma configuração particularmente preferida é distinguida pelo fato de que o dispositivo de soldagem tem dois rolos de prensagem opostos, que pressionam as saliências de duas tiras de chapa metálica espaçadas uma contra a outra antes da posição de soldagem.

[0029] Com o método de acordo com a invenção e o dispositivo de acordo com a invenção, é possível a produção econômica de estruturas de envergadura, telhado suportado ou construções de piso de qualquer forma desejada. As superfícies produzidas podem, neste caso, ser também formadas como pisos, guarda-sóis, telas ou coberturas semelhantes. Elas permitem, em particular, a realização de construções leves autoportantes, em particular de aço de alta qualidade, que permitem, por exemplo, contêineres ou silos serem livremente medidos em um vão de até 50 m. A construção leve também é adequada para vedar recipientes com substâncias voláteis e explosivas.

[0030] A construção de acordo com a invenção oferece muitas vantagens, por exemplo, resistência à corrosão, impermeabilidade à difusão de gás, insensibilidade à radiação UV. Não há necessidade de trabalhos de soldagem in situ de alto custo. A construção é adequada para contêineres de aço e concreto, e a adequação também é possível sem nenhum problema.

[0031] Uma configuração estruturalmente particularmente simples do dispositivo de acordo com a invenção é distinguida pelo fato de que o dispositivo de soldagem tem um acionamento excêntrico para realizar o movimento oscilante ou pendular da cabeça de soldagem transversalmente à direção longitudinal durante a operação de soldagem.

[0032] O método de acordo com a invenção e o dispositivo de acordo com a invenção são particularmente adequados para a produção de construções autoportantes, em particular construções de membrana, com qualquer contorno de superfície periférica desejado. Além disso, as tiras de chapa metálica soldadas também podem ser usadas como um telhado suportado ou construção de piso. Nesta medida, o método de acordo com a invenção e o dispositivo de acordo com a invenção podem ser usados universalmente para superfícies feitas de tiras de chapa metálica soldadas umas às outras, que podem ter qualquer contorno periférico desejado e podem ser adaptadas ao respectivo uso pretendido sem nenhum problema, enquanto, ao mesmo tempo, uma alta capacidade de carga, uma função confiável de forma sustentável e uso quase livre de manutenção podem ser assegurados.

[0033] Outras modalidades e vantagens da invenção são fornecidas pelos recursos que são apresentados nas reivindicações e pelas modalidades exemplares especificadas abaixo. Os recursos das reivindicações podem ser combinados uns com os outros de qualquer maneira desejada, desde que não sejam claramente mutuamente exclusivos.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

[0034] A invenção e suas modalidades e desenvolvimentos vantajosos são descritos e explicados em mais detalhes abaixo com base nos exemplos representados nos desenhos. Os recursos que podem ser tirados da descrição e do desenho podem ser aplicados de acordo com a invenção individualmente ou se multiplicar em qualquer combinação desejada. Nos desenhos:

[0035] A Figura 1a-e mostra uma seção transversal esquemática através de uma tira de chapa metálica (Figura 1a) em que uma ranhura é estampada em cada um dos lados a uma distância da borda longitudinal (Figura 1b), ambas as regiões de borda longitudinal são viradas para cima, de modo que uma saliência é produzida em cada caso (Figura 1c), unindo duas regiões de borda longitudinal adjacentes de tiras de chapa metálica sob o efeito de uma cabeça de soldagem para fundir as saliências para formar uma costura de solda (Figura 1d), uma representação das tiras de chapa metálica adjacentes conectadas a topo pela costura de solda formada (Figura 1e).

[0036] A Figura 2 mostra uma vista plana esquemática de uma superfície, em particular uma superfície de membrana, consistindo em uma multiplicidade de tiras de chapa metálica soldadas a topo umas às outras em sua região de borda longitudinal de acordo com a representação de um detalhe na Figura 1e como uma cobertura de telhado para um silo redondo.

[0037] A Figura 3 mostra uma seção transversal esquemática através de um silo redondo com uma cobertura de telhado com uma superfície de membrana de acordo com a Figura 2.

[0038] A Figura 4 mostra uma vista plana esquemática de um dispositivo para produzir uma superfície a partir de tiras de chapa metálica tipo membrana em particular soldadas umas às outras.

[0039] A Figura 5 mostra uma representação esquemática em perspectiva do dispositivo de acordo com a Figura 4.

[0040] A Figura 6 mostra uma representação esquemática em perspectiva de um dispositivo de soldagem que é formado como um carro de soldagem e é usado dentro do dispositivo de acordo com a Figura 5 durante a operação de soldar duas tiras de chapa metálica adjacentes com uma saliência.

[0041] A Figura 7 mostra uma vista lateral esquemática transversalmente à direção longitudinal do dispositivo de soldagem de acordo com a Figura 6 disposto em duas tiras de chapa metálica.

[0042] A Figura 8 mostra uma vista de extremidade esquemática, contra a direção longitudinal, do dispositivo de soldagem de acordo com a Figura 6.

[0043] A Figura 9 mostra uma vista esquemática de um detalhe do dispositivo de soldagem de acordo com a Figura 8 do detalhe A.

[0044] A Figura 10 mostra uma representação esquemática em perspectiva de recorte do dispositivo de acordo com a Figura 5 com uma representação do dispositivo de rolamento de rolo, o dispositivo de estiramento e o primeiro e segundo dispositivos de formação, ambos na forma de rolos.

[0045] A Figura 11 mostra uma vista de extremidade esquemática na direção longitudinal do dispositivo de acordo com a Figura 10.

[0046] A Figura 12 mostra uma vista lateral esquemática transversalmente à direção longitudinal do dispositivo de acordo com a Figura 10.

[0047] A Figura 13 mostra uma vista plana esquemática do dispositivo de acordo com a Figura 10.

FORMAS DE REALIZAR A INVENÇÃO

[0048] Nas Figuras 1a a e, passos individuais do método para soldagem adjacente, em particular tiras de chapa metálica finas tipo membrana 10, são representadas em uma forma altamente esquematizada. A partir de uma tira de chapa metálica 10 de acordo com a Figura 1a, que tem uma espessura d, que é por exemplo 0,5 a 3 mm, e tem uma largura b de por exemplo 500 a 2000 mm. O plano da chapa é fornecido com a designação E e é representado como uma linha tracejada- pontilhada.

[0049] Em um primeiro passo do método, uma ranhura superior 12, que corre paralela à borda longitudinal 14, é estampada na distância a da respectiva borda longitudinal 14 da tira de chapa metálica 10. A ranhura 12 pode ser formada, por exemplo, em uma maneira em forma de V ou U. A ranhura 12 pode, por exemplo, ser formada por deformação a frio em um processo de laminação ou estampagem. A profundidade da ranhura 12 situa-se, de preferência, no intervalo entre 50 e 80% da espessura d da tira de chapa metálica 10. No caso de chapas finas 12, bordas sem uma ranhura também é possível.

[0050] No próximo passo do método, a região de borda longitudinal entre a ranhura 12 e a borda longitudinal 14 é formada como uma borda saliência, de modo que uma saliência 16 é formada em cada um dos dois lados, disposta na modalidade exemplar substancialmente em ângulos retos com o plano E da tira de chapa metálica 10 (Figura 1c).

[0051] Para ligar duas tiras de chapa metálica 10, elas são unidas uma à outra, de modo que as saliências 16 das tiras de chapa metálica adjacentes 10 fiquem uma sobre a outra. Em seguida, as saliências 16 são aquecidas até a temperatura de fusão por meio de uma cabeça de soldagem 18, de modo que elas são fundidas umas às outras e, no estado final, formam uma costura de solda 22, que conecta tiras de chapa metálica adjacentes 10 entre si ao longo da região de borda longitudinal das mesmas. A costura de solda 22 é, neste caso, formada de tal forma que forma uma superfície quase lisa com os lados superiores das tiras de chapa metálica adjacentes 10.

[0052] O fato de uma ranhura 12 ser introduzida antes da operação de soldagem ou fusão reduz o volume de material que deve ser fundido para produzir a costura de solda 22. Como resultado, a entrada de energia para produzir a costura de solda 22 é reduzida, de modo que ocorre pouca distorção de soldagem e o volume da costura de solda 22 para criar uma superfície lisa é reduzido.

[0053] A Figura 3 mostra um silo redondo 52, no caso do qual a superfície de membrana 50 de acordo com a Figura 2 é utilizada como cobertura de telhado. Uma vez que a superfície de membrana 50 foi cortada no contorno periférico redondo, ela pode ser fixada ao silo redondo 52 sem qualquer problema, sendo reforçada por meio de dispositivos de tensão 54 na região de borda periférica superior da parede do silo redondo 52. A superfície de membrana 50 está, neste caso, sob tensão de tração e apresenta pouca curvatura. No lado superior, a superfície de membrana 50 é fornecida com um enchimento de cascalho 56.

[0054] No meio da superfície de membrana 50, ou seja, no ponto mais baixo da superfície, existe um dreno 58 com uma câmara de drenagem 60 e uma linha de drenagem 62 para escoar as águas da chuva.

[0055] Nas Figuras 4 e 5, um dispositivo 30 para a produção de uma superfície de suporte de carga, em particular uma superfície de membrana 50, a partir de tiras de chapa metálica 10 soldadas umas às outras usando o método descrito acima é esquematicamente representada. Isto mostra a situação em que as duas primeiras tiras de chapa metálica 10 da superfície de membrana 50 são soldadas uma à outra.

[0056] Disposto na região de extremidade à esquerda na Figura 4 está um dispositivo de rolamento de rolo 32, no qual uma tira de chapa metálica 10 é montada como uma bobina de tal forma que pode ser estirada. A tira de chapa metálica 10 é estirada por meio de um primeiro dispositivo de estiramento 36 para um dispositivo de suporte 34 a um comprimento especificado na direção longitudinal L. Após o dispositivo de rolamento de rolo 32 na direção longitudinal L, há um primeiro dispositivo de formação 38, que é esquematicamente representado na Figura 4 e estampa em uma ranhura na região de borda em ambos os lados da tira de chapa metálica estirada 10. Isto é seguido pelo segundo dispositivo de formação 40 esquematicamente representado, que produz a saliência na região de borda em ambos os lados da tira de chapa metálica estirada, a borda de curvatura da saliência 16 encontrando-se na ranhura 12. Depois de atingir o comprimento de estiramento especificado e a estampagem da ranhura 12 e a saliência 16, pelo primeiro e segundo dispositivos de formação 38, 40, a tira de chapa metálica 10 é destacada da chapa metálica proveniente do primeiro dispositivo de rolamento de rolo 32.

[0057] Após o estiramento da primeira tira de chapa metálica 10, uma vez que atinge sua posição longitudinal, ela é estirada na direção transversal Q pela dimensão de largura b da tira de chapa metálica 10 por um outro dispositivo de estiramento que não é mais representado especificamente. Uma vez que uma segunda tira de chapa metálica 10 foi puxada, o dispositivo de soldagem 42 entra em uso, fundindo as saliências 16 das tiras de chapa metálica adjacentes 10 e assim soldando-as uma à outra. O dispositivo de soldagem 42, desse modo, avança na direção longitudinal L, começando após um certo comprimento da costura de solda ter sido alcançado com o processo de corte do contorno periférico da superfície de membrana 50 - na modalidade exemplar representada um contorno periférico circular - correspondentemente a partir das tiras de chapa metálica 10, conforme representado na Figura 4. Durante a operação de soldagem, as duas tiras de chapa metálica 10 a serem soldadas uma à outra são mantidas sob pré-tensão com a ajuda dos dispositivos de pré-tensão 46.1, 46.2 nas regiões de extremidade esquerda e direita do dispositivo de suporte 34.

[0058] Uma vez que as duas tiras de chapa metálica 10 são soldadas uma à outra, elas são estiradas na direção transversal Q pelo outro dispositivo de estiramento e alimentadas para um outro dispositivo de rolamento de rolo 44, e são enroladas neste último. O outro dispositivo de rolamento de rolo 44 serve como um dispositivo de transporte para a superfície de membrana acabada 50 para transporte para o local de construção. Em outros passos de método, outras tiras de chapa metálica 10 são então respectivamente puxadas, fornecidas com ranhuras e saliências e soldadas umas às outras na região de borda longitudinal das mesmas, até que a superfície de membrana acabada 50 seja produzida. No estado acabado, a superfície de membrana 50 é então enrolada no outro dispositivo de rolamento de rolo 44 e pode ser transportada para o local de construção.

[0059] Nas Figuras 6 a 9, uma modalidade exemplar de um dispositivo de soldagem 42 durante a operação de soldagem é esquematicamente representada. O dispositivo de soldagem 42 está disposto em um carro de soldagem, que é móvel na direção longitudinal L e tem um acionamento autônomo. O dispositivo de soldagem 42 tem em sua região de extremidade frontal dois rolos de prensagem opostos 24, que no caso de uso, respectivamente, atuam de uma maneira de prensagem do lado de fora nas saliências adjacentes 16 das tiras de chapa metálica adjacentes 10 e são acionados rotativamente em torno de um eixo de rotação e, assim, permitem o movimento de deslocamento do carro de transporte do dispositivo de soldagem 42 na direção longitudinal L. A cabeça de soldagem 18, que pode ser vista na Figura 7, do dispositivo de soldagem 42 está na região de extremidade traseira do dispositivo de soldagem 42. Na modalidade exemplar, o dispositivo de soldagem 42 é formado como um dispositivo de soldagem de gás de proteção, isto é, gases são alimentados à cabeça de soldagem 18 a partir de recipientes de armazenamento 64, a fim de queimar os gases para acarretar na fusão das saliências 16 das tiras de chapa metálica 10, de modo a criar a costura de solda desejada.

[0060] Também pode ser visto a partir da Figura 6 que disposto a uma distância na direção longitudinal L antes dos rolos de prensagem 24 é um dispositivo de criação de lacuna 48, que está conectado ao dispositivo de soldagem 42 sobre um perfil de distância 49 e produz o efeito que as regiões de borda adjacentes das tiras de chapa metálica 10 são mantidas à distância de uma dimensão de lacuna definida, de modo que nenhuma distorção das tiras de chapa metálica tipo membrana 10 possa ocorrer durante a operação de soldagem, o que é benéfico para o método para proceder sem problemas. As saliências 16 das tiras de chapa metálica adjacentes 10 são colocadas juntas em uma maneira de contato pelos rolos de prensagem 24 do dispositivo de soldagem 42 e são subsequentemente fundidas para formar a costura de soldagem.

[0061] A cabeça de soldagem 18 do dispositivo de soldagem 42 é estruturalmente configurada ou montada de tal forma que, durante o avanço do dispositivo de soldagem 42 na direção longitudinal L, realiza um movimento oscilante ou pendular transversalmente à direção longitudinal L, pelo que a qualidade da costura de solda produzida é significativamente melhorada. Para implementar esses movimentos oscilantes ou pendulares, um acionamento excêntrico pode ser usado, por exemplo, para a cabeça de soldagem 18.

[0062] As Figuras 10 a 13 mostram esquematicamente a região frontal do dispositivo 30.

[0063] A respectiva tira de chapa metálica 10 é enrolada em um dispositivo de rolamento de rolo 32 de modo a poder ser estirada de forma rotativa, normalmente referida como bobinas.

[0064] O dispositivo de estiramento 36, que está conectado a uma tira de chapa metálica 10 a ser estirada respectivamente na região de extremidade frontal do mesmo, estira esta tira de chapa metálica para o dispositivo de suporte 34 para um comprimento especificado na direção longitudinal L. Na operação de estiramento, a tira de chapa metálica 10 é alimentada a um primeiro dispositivo de formação 40, que na modalidade exemplar representada é formado como uma unidade de rolo e estampa na ranhura correspondente 12 na respectiva região de borda lateral no lado superior das tiras de chapa metálica 10. O primeiro dispositivo de formação 38 é diretamente ligado ao segundo dispositivo de formação 40, que na modalidade exemplar representada consiste em uma série de rolos dispostos um atrás do outro na direção longitudinal, e que realiza a saliência 16 na região de borda da tira de chapa metálica 10. Uma vez que atingiu o comprimento de estiramento respectivamente especificado no dispositivo de suporte 34, esta tira de chapa metálica 10 com uma borda pré-formada é soldada a topo junto por meio do dispositivo de soldagem 42 descrito acima, as saliências 16 sendo derretidas durante a operação de soldagem, e uma costura de solda impermeável de confiança sustentável com uma alta capacidade de suporte de carga sendo criada como resultado.

[0065] Uma vez que a tira de chapa metálica atinge o comprimento de estiramento especificado na respectiva operação de estiramento, ela é destacada da bobina e posteriormente soldada. Uma vez que a soldagem tenha ocorrido, as tiras de chapa metálica 10 soldadas umas às outras são estiradas na direção transversal Q pela respectiva largura de chapa b e alimentadas para o dispositivo de rolamento de rolo adicional 44. Depois disso, uma outra tira de chapa metálica 10 é estirada e disponibilizada para a próxima operação de soldagem. Por este método, superfícies de qualquer tamanho desejado podem ser produzidas a partir de tiras de chapa metálica que têm qualquer contorno periférico desejado, uma vez que o contorno periférico já é produzido durante a operação de soldagem por tratamento de contorno correspondente das regiões de borda das tiras de chapa metálica unidas umas às outras.

[0066] Por fornecer uma ranhura ou cordão conforme especificado pela invenção, o volume do material a ser fundido para formar uma costura de solda é reduzido, de modo que uma entrada de energia mais baixa seja possível e, como resultado, a ocorrência de distorções ou ondulações da superfície de rolamento é efetivamente neutralizada. Além disso, costuras de solda com uma espessura menor podem ser obtidas, de modo que uma superfície totalmente mais lisa pode ser alcançada. A ocorrência de tensões internas indesejadas dentro da superfície também é neutralizada como resultado. No caso de tiras de chapa metálica particularmente finas, também é possível dispensar a produção de uma ranhura, e os outros passos de método podem ser aplicados de forma correspondente.

Claims (22)

1. Método para soldar regiões de bordas longitudinais de tiras de chapa metálica (10) coladas umas às outras, em que o método compreende os seguintes passos: - produzir uma saliência (16) ao longo da respectiva borda longitudinal (14) da tira de chapa metálica (10), - juntar as saliências (16) das tiras de chapa metálica adjacentes (10) umas às outras, - fundir as saliências (16) unidas umas às outras de tiras de chapa metálica adjacentes (10) por meio de soldagem avançando na direção longitudinal (L) das tiras de chapa metálica (10) usando uma cabeça de soldagem (18), sem o uso de material de soldagem adicional CARACTERIZADO pelo fato de que - produzir um cordão ou ranhura (12) a uma distância especificada (a) paralela à borda longitudinal (14) de cada tira de chapa metálica (10), - o comprimento de seção transversal da saliência (16) correspondendo substancialmente à distância (a) do cordão / ranhura (12).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que - o cordão / ranhura (10) é produzido por deformação a frio.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que - o cordão / ranhura (12) é produzido por um processo de estampagem ou laminação.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que - o cordão / ranhura (12) é produzido por remoção de material.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que - o cordão / ranhura (12) é fornecido no lado superior e / ou no lado inferior da respectiva tira de chapa metálica (10).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que - o cordão / ranhura (12) é fornecido a uma distância (a) da borda longitudinal (14) da tira de chapa metálica (10) que corresponde a 3 a 10 vezes, em particular 2 a 5 vezes, a espessura da tira de chapa metálica (10).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que - uma tira de chapa metálica (10) cuja espessura se situa no intervalo de 0,5 a 3 mm (milímetros), em particular de 0,5 a 2 mm (milímetros) é utilizada.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que - a saliência (16) é produzida perpendicularmente ao plano (E) da tira de chapa metálica (10).

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que - enquanto se move na direção longitudinal (L) durante a operação de soldagem, a cabeça de soldagem (18) realiza um movimento oscilante ou pendular transversalmente à direção longitudinal (L).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que - uma tocha de soldagem, um eletrodo de soldagem ou um soldador a laser é usado para fundir as pontas (16) unidas umas às outras.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que - as regiões de borda longitudinal adjacentes a serem soldadas das tiras de chapa metálica (10) são mantidas separadas a uma distância na direção longitudinal (L) antes da posição de soldagem por uma dimensão de lacuna especificada e as saliências (16) são pressionadas uma contra a outra diretamente antes da posição de soldagem.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que - uma camada de material condutor de calor (20) é disposta diretamente abaixo e em contato com as regiões de borda longitudinal a serem soldadas das tiras de chapa metálica (10).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que - tiras de chapa metálica (10) de aço de alta qualidade são utilizadas.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que - tiras de chapa metálica (10) formadas em forma de membrana são utilizadas.

15. Dispositivo para produzir uma grande superfície a partir de tiras de chapa metálica soldadas umas às outras usando o método, conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 14, em que - um segundo dispositivo de formação (40) para produzir a saliência (16) na região de borda em ambos os lados da tira de chapa metálica estirada (10), - um dispositivo de soldagem (42) com uma cabeça de soldagem (18), que é móvel na direção longitudinal (L) e realiza a fusão das saliências (16) unidas umas às outras de tiras de chapa metálica adjacentes (10), CARACTERIZADO pelo fato de que - um dispositivo de rolamento de rolo (32) no qual uma tira de chapa metálica (10) é montada como uma bobina de tal forma que pode ser estirada, - um dispositivo de suporte (34) para a tira de chapa metálica (10) estirada a partir do dispositivo de rolamento de rolo, - um primeiro dispositivo de estiramento (36) para estiramento da tira de chapa metálica (10) a partir do dispositivo de rolamento de rolo (32) para uma dimensão de comprimento especificada, - um primeiro dispositivo de formação (38) para produzir o cordão / ranhura (12) na região de borda em ambos os lados de uma tira de chapa metálica estirada (10), - um dispositivo de estiramento adicional, que estira tiras de chapa metálica conectadas (10) após a produção da conexão soldada na direção transversal em cada caso pela dimensão de largura (b) de uma tira de chapa metálica (10).

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que - existe um dispositivo de rolamento de rolo adicional (44), no qual as tiras de chapa metálica soldadas (10) estiradas pelo outro dispositivo de estiramento são enroladas.

17. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, CARACTERIZADO pelo fato de que - existe um dispositivo de pré-tensão (46.1, 46.2), que mantém as duas tiras de chapa metálica (10) a serem soldadas uma à outra em cada caso sob tensão durante a operação de soldagem.

18. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que - existe um dispositivo de criação de lacuna (48) acoplado ao dispositivo de soldagem (42), que cria uma distância de lacuna definida entre as duas tiras de chapa metálica (10) a serem soldadas a uma distância na direção longitudinal (L) antes do dispositivo de soldagem (42).

19. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que - o dispositivo de suporte (34) inclui um trilho de condução de calor (20), em particular de cobre, que é disposto diretamente abaixo das regiões de borda longitudinal das tiras de chapa metálica (10) a serem soldadas e é montado nas regiões de borda longitudinal durante a operação de soldagem.

20. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que - a cabeça de soldagem (18) do dispositivo de soldagem (42) que é móvel na direção longitudinal (L) é estruturalmente formada / montada de tal forma que realiza um movimento oscilante ou pendular transversalmente à direção longitudinal (L) durante a operação de soldagem.

21. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 15 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que - o dispositivo de soldagem (42) tem dois rolos de pressão opostos (24), que pressionam as saliências (16) de duas tiras de chapa metálica espaçadas (10) uma contra a outra antes da posição de soldagem.

22. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que - o dispositivo de soldagem (42) tem um acionamento excêntrico para realizar o movimento oscilante ou pendular da cabeça de soldagem (18) transversalmente à direção longitudinal (L) durante a operação de soldagem.