PT1398431E - Processo de fabricação de um elemento vertical de edificação e elemento assim obtido - Google Patents

Description

PRÔCSSSO BI FÃBRXCAÇÍa PB HM ÍL1MMTO VllflCtt m ibifio&çIq i elemsmto bíDIé obtido· A invenção refere-se ao dominio das edificações e, mais especificamente, refere-se a aperfeiçoamentos introduzidos nos elementos verticais de edificação constituídos por um troço tubular com um certo número de casquilhos salientes radialmente, repartidos perifericamente em estrela, destinados à fixação de uma extremidade de travessa horizontal de edificação.

Elementos de edificação do tipo considerado são descritos e representados, por exemplo, no documento FR-A-1521232.

Nos elementos de edificação do tipo considerado actualmente utilizados, os casquilhos são fabricados individualmente, a partir de uma placa metálica dobrada de maneira a constituir uma peça de reforço em U, soldada depois individualmente ao troço tubular. Cada bordo da peça de reforço em U é soldado ao troço tubular tanto exteriormente como, eventualmente, interiormente.

Daqui resulta, para um elemento de edificação equipado com quatro casquilhos dispostos em cruz, a necessidade de realizar oito linhas de soldadura lineares de prolongamento longitudinal. Além disso, a realização das soldaduras interiores é complexa e necessita de material especifico preparado para ser introduzido no interior dos casquilhos. A fabricação deste tipo de material revela-se difícil, Longa e cara.

Os documentos GB-A-2207875 e FR-A-1553487 mostram certas disposições de elementos de edificação que incluem uma peça com a forma de estrela, que define casquilhos radiais para a ligação de travessas.

Em particular, o documento GB-A-2207875 divulga um dispositivo susceptivel de ser fabricado pela execução do processo exposto no preâmbulo da reivindicação 1.

Todavia, as peças em estrela divulgadas nestes documentos apresentam uma forma geométrica que não permite uma fabricação fácil com um material simples por mão-de-obra pouco qualificada. A invenção tem por objecto remediar estes inconvenientes e propor uma solução aperfeiçoada apropriada para simplificar o processo de fabricação e torná-lo menos demorado, mais simples e portanto mais barato.

Para estes fins, de acordo com um primeiro dos seus aspectos, a invenção propõe um processo de fabricação de um elemento vertical de edificação de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, processo que se caracteriza de acordo com a invenção pelos passos anunciados na parte caracterizante da reivindicação 1.

Graças à invenção, os casquilhos deixam de ser fabricados e fixados individualmente ao troço tubular por um número elevado de soldaduras longitudinais; mas resultam da realização de uma peça em estrela; e também desta peça em estrela ser obtida por operações simples de embutir e de dobrar uma banda metálica inicialmente plana, peça que é em seguida soldada ao troço tubular por um número pouco elevado de soldaduras em arco de circulo que podem ser concretizadas de maneira rápida com um material simples, não necessitando de pessoal qualificado. 0 custo de fabricação de um elemento de edificação para a concretização do processo da invenção é consideravelmente mais baixo, ao mesmo tempo que o elemento é fabricado num lapso de tempo muito mais curto.

Será notada igualmente uma vantagem considerável no que toca à segurança. Se um casquilho vier a ser arrancado -isto é, as suas soldaduras ao troço tubular quebradas - por exemplo, sob o efeito de um esforço demasiado elevado, o casquilho arrancado continua a fazer corpo com o resto da peça que se mantém solidária com o troço tubular pelas suas outras soldaduras. Evita-se assim a queda de uma travessa apoiada no casquilho arrancado, como seria o caso com casquilhos individuais.

De maneira simples, prevê-se que os cunhos são formados como diedros abertos com um ângulo de Sa/tb

Também, de uma maneira vantajosa, a banda embutida é dobrada de forma a conduzir as faces laterais de dois cunhos adjacentes a uma posição mútua sensivelmente paralela.

Numa forma de realização preferida que parece dever constituir a aplicação prática mais corrente da invenção, pode prever-se que o número dos cunhos seja de quatro e que o ângulo α de abertura dos diedros formados pelos cunhos seja de cerca de 90°, graças ao que se obtém um elemento vertical de edificação constituído por um troço tubular, equipado com quatro casquilhos dispostos sensivelmente em cruz.

De um modo preferido, a banda metálica é tratada de tal maneira que as extremidades acima referidas unidas pelo topo da banda, que soldadas, se situem fora da extremidade de um casquilho, de maneira que o cordão de soldadura não prejudique a fixação dos órgãos complementares da edificação sobre o casquilho. Com vantagem, haverá interesse em que as extremidades unidas no topo soldadas da banda se situem numa zona da peça em estrela que se apoia no troço tubular, de tal maneira que as extremidades alta e baixa do cordão de soldadura se voltem a fundir quando da soldadura subsequente da peça em estrela ao troço tubular.

De acordo com um segundo dos seus aspectos, a invenção propõe um elemento vertical de edificação tal como é definido na reivindicação 9. A invenção será melhor compreendida da leitura da descrição pormenorizada seguinte de certas formas de realização dadas a titulo puramente ilustrativo. Nesta descrição referimo-nos aos desenhos anexos, nos quais: as figuras IA a 1G ilustram passos sucessivos de fabricação de uma forma de realização preferida de um elemento vertical de edificação de acordo com a invenção; a figura 2 é uma vista em perspectiva de um elemento vertical de edificação constituído de acordo com a invenção; as figuras 3 e 4 são, respectivamente, duas vistas esquemáticas de variantes de realização da peça em estrela da figura 1E; e a figura 5 é uma vista em perspectiva, análoga à da figura 2, que mostra uma variante preferida de realização. O processo de acordo com a invenção vai agora ser explicado com referência às figuras IA a 1G, tomando mais particularmente em consideração uma forma de realização preferida com quatro casquilhos dispostos sensivelmente em cruz, isto é, diametralmente opostos dois a dois segundo dois ramos perpendiculares, uma vez que se trata da configuração que, na prática, parece dever encontrar a aplicação mais alargada.

Começa-se por formar na banda 1 metálica plana com um comprimento pré-determinado (figura !&,, na qual, assim como nas figuras seguintes, a banda 1 metálica é representada sem espessura por um traço simples, por motivos de clareza).

Procede-se em seguida â cunhagem dos alojamentos dos ferrolhos em diagonal, efectuando-se esta cunhagem assim horizontalmente, em boas condições.

Depois, faz-se o embutido da referida banda 1 horizontalmente em n (aqui, quatro) posições regularmente afastadas de maneira a formar n cunhos 2 aproximadamente em diedro de aresta 3 arredondada que se prolongam transversalmente na extensão da banda 1.

De um modo preferido, os cunhos 2 com forma de diedro são abertos segundo um ângulo ee igual a 2n/n, ou seja, no caso ilustrado, um ângulo de cerca de 90°.

Como se vi na figura 1B, cada casquilho 2 em forma de diedro é portanto delimitado por duas paredes 4A-4B dos casquilhos com as zonas 5 planas intermédias de maneira a aproximar, uma da outra, as faces laterais 4A, 4B pertencentes, respectivamente, a dois casquilhos adjacentes que ficam situados de um lado e do outro da zona 5 plana.

No exemplo de quatro casquilhos aqui considerado, efectua-se a operação de arqueamento ou dobragem em dois passos.

Na figura 1C, começa-se por dobrar as duas extremidades da banda, fazendo rodar (seta 8) o casquilho 2 extremo respectivo e a zona 5 plana adjacente em torno da ligação 7 da zona 5 plana com o casquilho 2 adjacente.

Depois, na peça intermédia assim obtida (figura 1C) procede-se a uma dobragem das duas partes que rodeiam a zona 5 plana central por rotação (seta 9) em torno das ligações 10 das referidas partes com a referida zona 5 plana central.

Após o que, se obtém uma peça 11 em estrela com n braços separados entre si por ângulos de 2n/n. No exemplo aqui considerado, a peça 11 em estrela tem a forma de cruz com braços opostos afastados de 90°, como ilustrado na figura 1D. Os troços 6 curtos das extremidades da banda 1 são unidos pelo topo para formar uma extremidade de um dos braços.

Termina-se a peça 11 em estrela soldando em 13 a extremidade 6, atrás citada, extremo a extremo, de maneira que se obtém uma peça 11 monobloco em estrela, constituída por uma banda metálica abrangendo um contorno fechado de forma complexa, como mostrado na figura 1E (neste caso, a peça 11 tem uma secção direita em cruz de quatro ramos) .

Além disso, deve notar-se que as arestas 3 arredondadas dos cunhos 2 em forma de diedro estão todas posicionadas sobre um contorno cilíndrico de revolução, sendo as dimensões das diversas partes deformadas/dobradas da banda 1 escolhidas de maneira que este contorno 12 cilíndrico (desenhado a tracejado na figura 1D) possua sensivelmente o mesmo diâmetro que o diâmetro exterior de um troço tubular de montagem.

Depois, enfia-se e posiciona-se a peça 11 em estrela num troço 14 metálico tubular (figura 1F), sendo as arestas 3 arredondadas dos diedros formadas pelos cunhos 2 iniciais apoiadas contra a face exterior do troço 14 tubular. Podemos aqui sublinhar que há interesse em que o cilindro 12 de revolução de posicionamento das arestas 3 arredondadas tenha um diâmetro muito ligeiramente inferior ao da face exterior do troço 14 tubular, de maneira que a peça 1 em estrela contenha elasticamente o troço 14 tubular no qual está inserida: a peça 11 em estrela fica assim no seu lugar, sem outro meio de retenção tendo em vista a operação seguinte.

Finalmente, procede-se à soldadura da peça 11 em estrela no troço 14 tubular: os cordões 15 de soldadura (figura 1G) são colocados em duas passagens circulares, nos bordos superior e inferior das arestas 3 arredondadas, ou seja, em oito locais no exemplo ilustrado na figura 1G.

Após o que se obtém, como ilustrado na figura 2, um elemento vertical de edificação, designado no seu conjunto pela referência 16, que i constituído por um troço 14 tubular com um número n (aqui quatro) de casquilhos 17 que se salientam radialmente repartidos de forma periférica, em estrela, e destinados à fixação de uma extremidade de travessa horizontal da edificação. A configuração da peça 11 em estrela e a sua soldadura no troço 14 tubular pelos cordões 15 de soldadura em arcos de círculo superiores e inferiores são bem visíveis na figura 2. O processo de acordo com a invenção afasta os inconvenientes ligados à fabricação e à solidarização dos casquilhos individuais. Permite a fabricação de conjuntos 17 de casquilhos de uma forma integral, podendo a peça 11 em estrela ser obtida pela execução de processos mecânicos simples. Além disso, a sua fixação ao troço tubular necessita de duas operações de soldadura efectuadas circularmente, de maneira descontínua, em todo o troço tubular, e portanto em condições muito simples. Estas duas operações de soldadura podem ser efectuadas numa só passagem utilizando dois aparelhos de soldadura, ou então em duas passagens sucessivos.

No exemplo considerado mais acima, relativamente às figuras IA a 1G e 2, foi suposto que os casquilhos tinham faces laterais sensivelmente paralelas, sendo as operações de dobragem (figuras 1C e 1D) conduzidas em consequência.

Todavia, a invenção não fica limitada a esta única configuração e é possível considerar uma realização do processo da invenção de maneira a conduzir uma peça 11' em estrela, cujos ramos 17' possuem uma conformação diferente, por exemplo, uma conformação alongada, como esquematicamente ilustrado na figura 3. Os ramos 17' podem ter paredes convergentes reunidas na sua extremidade por uma parte transversal 5' achatada com uma largura inferior à da face 5 prevista nas figuras 1& a 1G e 2. Considerar que a parte transversal 5' pode ser reduzida a nada, convergindo as paredes numa reunião em ponta. É suficiente para isto adaptar em consequência a operação de embutir da figura 1B (cunhos 2 mais ou menos próximos, digamos, colados), bem como as operações de dobragem das figuras 1C e 1D (aproximação das paredes 4a, 4b de maneira que venham a convergir sem se tornarem paralelas).

Além disso, a invenção não está limitada à fabricação de elementos verticais de edificação equipados com quatro casquilhos. Pode-se pelo processo de acordo com a invenção realizar elementos tendo um número n qualquer de casquilhos separados angularmente de 2n/n; neste caço, os cunhos 2 são formados, no passo de embutir da figura 2, com as paredes laterais 4a, 4b formando entre si um ângulo de 2 A título de exemplo, a figura 4 ilustra esquematicamente a conformação de um elemento 16' vertical que inclui uma peça 11'' em estrela definindo três casquilhos 17'' separados de 120°, com as paredes laterais convergentes de acordo com as disposições da figura 3.

Nos exemplos de realização que acabam de ser descritos e que são ilustrados nas figuras e 2 a 4, as extremidades unidas pelo topo da banda metálica dobrada de acordo com o processo da invenção situam-se aproximadamente na extremidade de um casquilho. O cordão 13 de soldadura solidarizando estas extremidades arrisca-se a constituir uma dificuldade para a fixação no casquilho de órgãos de edificação. Pode portanto considerar-se desejável fazer de forma que as referidas extremidades unidas pelo topo se situem para lã da extremidade do casquilho, por exemplo, lateralmente, digamos, de um modo preferido, numa zona da peça li em estrela que se apoia contra o troço tubular (isto é, no ângulo reentrante que separa dois casquilhos consecutivos), como está ilustrado claramente na figura 5. Nesta disposição, as extremidades alta e baixa da soldadura 13 são refundidas quando das soldaduras da peça 11 em estrela no troço tubular, o que influi de forma favorável na qualidade destas soldaduras.

Finalmente, pode revelar-se particularmente interessante, como ilustrado na figura 6, que as arestas 3 arredondadas assumam uma forma em que a sua concavidade fique virada para o exterior, de maneira que estas arestas 18 de forma côncava abranjam melhor o contorno cilíndrico do troço 14 tubular ao qual são aplicadas e soldadas.

Lisboa, 25 de Setembro de 2007

Claims (7)

1. Egí¥i®ieâçòil Processo de fabricação de um elemento (16, 16'} vertical de edificação constituído por um troço (14) tubular, ao qual é soldada uma peça (11) em estrela que define um número n de casquilhos (17, 17', 17'') que se salientam radialmente, repartidos perifericamente em estrela, destinados à fixação de uma extremidade de travessa horizontal de edificação, consistindo o referido processo em a. embutir horizontalmente uma banda (1) metálica plana de comprimento pré- determinado em n pontos espaçados regularmente de maneira a formar n cunhos (2) aproximadamente em diedro (4a, 4b) de aresta (3) arredondada transversal ao seguimento da banda, b. depois dobrar a referida banda com a referida forma às ligações (7, 10) das extremidades das faces (4a, 4b) dos diedros com as zonas (5) intermédias da banda de forma a aproximar, uma da outra, as faces (4a, 4b) laterais de dois cunhos (2) adjacentes situados de um lado e do outro de uma zona (5) intermédia da banda e de forma a posicionar as arestas (3) arredondadas dos cunhos (2) num contorno (12) cilíndrico de revolução tendo sensivelmente o mesmo diâmetro que o diâmetro exterior do troço (14) tubular de forma a fechar a referida banda sobre si própria com as suas extremidades unidas pelo topo e assim formar uma peça (11) em estrela, c. em posicionar a referida peça (11) em estrela no referido troço tubular com as arestas (3) arredondadas dos diedros formadas pelos cunhos (2) dispostos apoiados contra a face exterior do troço (14) tubular, e d. finalmente soldar a referida peça (11) em estrela ao referido troço, caracterizado por após o passo b) de formação da peça (11) em estrela e antes do passo c) se soldarem (13) uma à outra as duas extremidades (6) unidas pelo topo da banda de maneira a constituir uma peça monobloco em estrela, e no decurso do passo d) se solidarizar a peça (11) monobloco em estrela no troço (14) tubular apenas por soldaduras (15) circulares descontinuas feitas nos bordos superior e inferior das arestas (3) arredondadas em contacto com o troço (14) tubular. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os cunhos (2) terem forma de diedros (4a, 4b) abertos com um ângulo de 2n/n. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a banda (1) embutida ser dobrada de maneira a conduzir as faces (4a, 4b) laterais de dois cunhos (2) adjacentes a uma posição mútua sensivelmente paralela.
2. 4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o número dos cunhos (2) ser de quatro e por o ângulo α de abertura dos diedros (4a, 4b) formados pelos cunhos (2) ter cerca de 90°, isto graças a se obter um elemento (16) vertical de edificação constituído por um troço (14) tubular com quatro cunhos (17, 17') dispostos sensivelmente em cruz.
3. 5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a banda metálica ser tratada de tal maneira que as extremidades unidas pelo topo acima referidas da banda que são soldadas se situarem na extremidade de um casquilho.
4. 6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por a banda metálica ser tratada de tal maneira que as extremidades unidas pelo topo acima referidas da banda que são soldadas se situarem para além da extremidade de um casquilho.
5. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por as extremidades unidas pelo topo soldadas da banda se situarem numa zona da peça em estrela que se apoia contra o troço tubular.
6. 8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por se formarem as arestas (3) arredondadas com a sua concavidade virada para o exterior, afim destas arestas serem aplicadas apertadamente contra o troço tubular.
7. 9. Elemento vertical de edificação obtido pela realização do processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por ser constituído por um troço (14) tubular, no qual ê soldada uma peça (11) monobloco em estrela que define um número n de casquilhos (17, 17', 17'') que se salientam de forma radial, repartidos perifericamente em estrela, destinados à fixação de uma extremidade de travessa horizontal de edificação, sendo a referida peça em estrela formada por uma banda (1) metálica embutida, dobrada e fechada sobre si própria com as suas extremidades unidas pelo topo e soldadas uma à outra, apresentando a referida peça em estrela arestas (3) arredondadas num contorno (12) cilíndrico de revolução tendo sensivelmente o mesmo diâmetro que o diâmetro exterior do troço (14) tubular, ficando a peça (11) em estrela solidarizada com o troço (14) tubular apenas por soldaduras (15) circulares descontínuas feitas nos bordos superior e inferior das arestas (3) arredondadas em contacto com o troço (14) tubular. Lisboa, 25 de Setembro de 2007