PT637273E - Maquina e metodo para conformar telhados em arco e paredes verticais auto-suportadas construcoes metalicas e de ediicios - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"MÁQUINA Ε MÉTODO PARA CONFORMAR TELHADOS EM ARCO E PAREDES VERTICAIS AUTO-SUPORTADAS, CONSTRUÇÕES METÁLICAS E DE EDIFÍCIOS"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A invenção refere-se a aperfeiçoamentos em máquinas e métodos para a construção de edifícios metálicos e de configurações de edifícios, e mais particularmente, refere-se a telhados em arco, paredes verticais, construções metálicas auto-suportadas constituídas por painéis adjacentes soldados uns aos outros e a um método e a uma máquina para formar estes painéis. Um aparelho de acordo com a parte pré-caracterizante da reivindicação 1 vem descrito em US-A-4.505.084. Este documento também descreve um método de acordo com o preâmbulo da reivindicação 11.

Antecedentes da Tecnologia Anterior

Conhece-se na tecnologia anterior o fabrico de edifícios metálicos a partir de painéis metálicos de construção, construídos adjacentes, que são arqueados ou encurvados, montados lado a lado e soldados uns aos outros. Veja-se, por exemplo, o documento US-A-3.902.288 (1975) para mostrar uma construção deste tipo, na qual os painéis do telhado são completamente encurvados ou em arco e se estendem até à fundação. Nestas construções, os painéis do telhado continuam como paredes laterais da construção e a construção básica do edifício tem a forma de um arco contínuo ou de um semi-círculo quando vista da extremidade. Uma máquina para a realização dos 1

V1 LÁÁt^ painéis metálicos para esta construção, na qual os painéis formados são ondulados não apenas nas arestas laterais da caixa mas também no fundo para criar a curvatura, é apresentada em US-A-3.842.647 (1974). Um método de construção de um edifício por meio de painéis adjacentes que são soldados uns aos outros é descrito em US-A-3.967.430 (1976). Uma máquina para fazer as costuras entre painéis adjacentes, das anteriores patentes Knudson, vem representada em US-A-3.875.642 (1975). A tecnologia anterior representada pelas patentes Knudson, pertence e tem sido comercializada por M.I.C. Industries, Inc. de Reston, Virgínia nas suas máquinas móveis K-Span®.

Uma construção de um edifício em arco, isto é, construção em que as paredes e o telhado são completamente em arco, tem vantagens mas também um certo número de limitações. Uma limitação é a ausência de paredes verticais, o que limita o uso do espaço vertical. Muitas vezes, os utilizadores de edifícios de metal desejam paredes verticais, tanto por razões de estética, como para permitir melhor uso do espaço perto das orlas dos edifícios. Além disso, as máquinas da tecnologia anterior conhecidas têm uma limitação na espessura do aço usado na formação dos painéis metálicos, em virtude das limitações da máquina. A dimensão básica e a solidez destes edifícios metálicos são também limitadas por ventos locais e por limitações da carga variável, que são estabelecidas pelos códigos de construção nos vários locais de um país e do mundo. Como as normas deste código de construção se tornam mais conservadoras, um construtor fica efectivamente limitado a apenas certas dimensões de construção. A construção completamente em arco deve ser limitada nas suas dimensões para evitar uma sobrecarga, tal como poderia ocorrer devido a fortes pressões de vento produzidas por furacões. Contudo, quando a altura total do telhado é reduzida a aproximadamente um quinto da largura total do edifício, a força dos ventos de um furacão não afecta tanto o edifício, em virtude da área frontal reduzida. Assim, existe uma necessidade na arte da 2 , - I----; f construção metálica formada por painéis contínuos, que não seja completamente arqueada, mas que tenha paredes verticais direitas, utilizando a economia da construção de painéis soldados da tecnologia anterior. Estes edifícios com parede vertical satisfarão a necessidade de espaço, economia, utilidade e resistência.

Em acréscimo à tecnologia anterior acima descrita, o documento US-A-4.039.063 (1977) descreve um aparelho de saída e um método de manuseamento dos painéis formados para produzir edifícios metálicos arqueados. Como se mostra na patente, podem ser posicionadas plataformas de saída para recolha dos painéis encurvados. Existem patentes adicionais nesta tecnologia para formar e reunir painéis relativamente largos para construções metálicas em arco, ver Patentes US-A-4.364.263 (1982), 4.505.143 (1985), 4.505.084 (1985), e a máquina de soldadura (costura) para o fazer na Patente US-A-4.470.183 (1984). Estas patentes são pertença e comercializadas em máquinas para formação de metais de Μ.I.C.'s Super Spun®. Na tecnologia anterior, o raio do arco poderia apenas ser ajustado manualmente. Além disso, o raio do arco poderia apenas ser ajustado a uma desejada curvatura, desde que não houvesse material na máquina. O procedimento para o ajustamento do raio incluía o ajustamento de marcações a um número de referência para formar uma porção pré-determinada de metal, formando então o metal e comparando-o com um calibre de raio que poderia ser feito de um modelo de contraplacado ou dispositivo de medida de raio semelhante. Se, após a inserção de uma peça de metal na máquina e de a curvar, o raio estiver incorrecto, o operador poderá marcar um novo conjunto de números e apoiar-se na experiência e nas regras e métodos práticos para ajudar a encontrar o raio apropriado. Para atingir a curvatura apropriada dos painéis arqueados, até 227 Kg (500 libras) ou mais de metal podem ser desperdiçados dobrando-os com a curvatura errada conforme for a competência do operador da máquina. Assim, existe uma necessidade nesta arte de providenciar o ajuste automático e controlável do raio 3

υ de curvatura e de estar em condições de o fazer com o material da máquina, de maneira que nenhum material seja desperdiçado para atingir a curvatura desejada.

Outro inconveniente da tecnologia anterior reside no facto do conjunto de marcações para controlar o raio do painel operar independentemente no lado de topo do painel ou no lado do fundo. Uma falha no ajuste apropriado de duas marcações poderá fazer com que o painel curvo distorça e produzir painéis que são inaceitáveis para uso nas construções e devem ser desaproveitados. A distorção é por vezes designada como «em sacarrolhas».

Assim, há necessidade neste campo de permitir o ajustamento automático e continuo da curvatura dos painéis por um operador de especialização média.

Outra deficiência na tecnologia anterior em máquinas de formação de painéis em arco é que as máquinas utilizadas não produzem secções direitas e secções curvas ao mesmo tempo no mesmo painel. Além disso, os painéis direitos formados separadamente e usados como painéis de construção de paredes verticais são pouco fortes, em virtude de não serem ondulados. Por outras palavras, com a tecnologia existente, a ondulação de apenas as paredes laterais dos painéis não pode ser conseguida, ainda que haja uma necessidade de proporcionar uma ondulação nas paredes laterais dos painéis direitos usados como paredes de construção verticais.

Além disso, as máquinas da tecnologia anterior conhecidas para a produção de painéis de construção metálicos em arco têm tambores de ondulação principais, OS quais, quando são ajustados separadamente uns dos outros, causam uma diminuição da área de contacto dos mecanismos, tendo como resultado um significativo desgaste prematuro destes mecanismos. Também, quando os tambores de ondulação da tecnologia anterior se separam, é muito difícil voltar a engrenar estas engrenagens 4 7 Λ

\-p sem as colocar fisicamente em posição, o que exige que o operador da máquina aju3te a máquina com partes da máquina em movimento, o que não é seguro.

Além disso, quando os tambores principais estão separados e os dentes da engrenagem até ao presente desengrenados, o retorno da engrenagem é intenso, obrigando os principais dispositivos de ondulação a rodar descompassados uns dos outros e tem como resultado um acabamento inaceitável dos painéis. Existe uma necessidade na arte de aperfeiçoamento do trem de accionamento dos tambores de ondulação principais que elimine os problemas atrás mencionados e permita uma operação de ondulação extremamente suave, automática e sem perturbações.

Na tecnologia anterior, a operação da máquina era manual e o sistema hidráulico era adequado, contudo é desejável permitir a utilização simultânea de componentes e de ajustamentos automáticos e contínuos da operação de ondulação, enquanto se permite o controlo hidráulico do formador de painéis e da lâmina de corte e outros controlos. Assim, existe a necessidade na arte de controlos automáticos a partir de um painel de controlo, de maneira que um operador de especialização média possa automaticamente controlar a máquina de conformação para produzir painéis com qualquer curvatura desejada incluindo porções destas que sejam direitas e não curvas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A invenção proporciona uma máquina para formar painéis para construir edifícios metálicos, nos quais uma porção dos painéis é encurvada e a curvatura é automaticamente controlada. A máquina também forma painéis que são reforçados por ondulação, os quais podem ter tanto uma porção direita como uma porção curva, de maneira que os referidos painéis podem ser usados para construir um edifício com um telhado em 5 arco e paredes verticais. O controlo automático da máquina é através de sistemas hidráulicos e de um microprocessador controlado pela medida e monitorização dos painéis formados. A curvatura de uma parte em arco do painel é controlada pela extensão da ondulação do fundo do painel e a extensão da ondulação é determinada, controlando automaticamente o afastamento dos rolos ou tambores de ondulação principais. Além disso, os controlos podem funcionar durante a conformação dos painéis e com os painéis em tambores de ondulação. 0 posicionamento automático dos tambores de ondulação é conseguido sem desgaste prematuro nas engrenagens de accionamento dos tambores ou contrapressão indevida, isto é, é conseguido com accionamento extremamente suave e livre de perturbações. A hidráulica do sistema em conjunto com as caracteristicas do controlo eléctrico permitem que a máquina seja operada por um agente com especialização média e sem grande experiência. A invenção também inclui o método de construção, no qual construções múltiplas podem ser reunidas umas às outras sem suporte adicional de colunas, isto é, usando as paredes laterais como colunas. Isto é conseguido, juntando dois painéis verticais costas com costas para proporcionar uma rigida coluna com um elemento de fixação extrudido, reforçando as barras e o betão no interior do espaço entre painéis verticais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A figura 1 é uma vista em planta da máquina que dá corpo a esta invenção, representando a disposição geral das partes componentes e com algumas porções retiradas e outras porções representadas apenas esquematicamente por razões de clareza. A figura 2 é uma vista parcial em planta da máquina com porções retiradas para apresentação dos rolos ou tambores principais para ondular e dos seus dispositivos de controlo. 6

A figura 3 é uma vista de certo modo semelhante à da figura 2, mas com os diferentes elementos removidos para mostrar o trem de accionamento para os rolos ou tambores principais de ondulação. A figura 4 é um alçado de frente, mostrando o posicionamento do dispositivo de medida para medir a quantidade de painel que ultrapassou um ponto pré-determinado. A figura 5 é uma vista em alçado de uma extremidade do conjunto representado na figura 4. A figura 6 é uma vista em planta com uma porção retirada de um conjunto do dispositivo para deslocar os tambores de ondulação e medir com precisão a sua posição. A figura 7 é uma vista em corte feito ao longo das linhas 7-7 da figura 6. A figura 8 é uma vista em alçado lateral, mostrando o accionamento para deslocar os tambores de ondulação principais com porções retiradas por motivos de clareza. A figura 9 é uma vista em planta do dispositivo de medição do raio com as tampas removidas. A figura 10 é uma vista em alçado de uma extremidade, mostrando o painel de controlo para controlo da máquina a partir de um local por um operador com especialização média. A figura 11 é um diagrama esquemático, mostrando as ligações do a sistemas hidráulico e eléctrico para controlo automático de toda a máquina. A figura 12 é uma vista esquemática em alçado de uma extremidade de uma forma de construção que pode ser feita usando a invenção. A figura 13 é uma vista em perspectiva, representando um pormenor da construção da figura 12, mostrando o conjunto em que a construção é montada e mostrando o auto-suporte. A figura 14 é uma vista esquemática em alçado de uma extremidade de outra forma de construção que pode ser realizada usando a invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS A figura 1 mostra a disposição geral da máquina que é de preferência montada num reboque 30, de maneira a ser móvel e deslocável para um local apropriado para formar os painéis metálicos que são usados para erigir as construções. Os componentes da máquina são reunidos numa plataforma 32 do reboque e incluem um retentor de tambores 34 para retenção de um tambor 36 de folha metálica de calibre apropriado, a partir da qual os painéis de construção são conformados. Ao longo de um dos lados da máquina adjacente ao tambor de alimentação de metal, existe uma máquina de conformação de tambores 38, que inclui uma série de tambores metálicos de conformação para conformar a folha metálica com a configuração desejada. Uma vez que esta máquina de conformação de tambores é conhecida na arte acima mencionada não necessita de ser apresentada ou descrita. A forma da secção transversal do metal que sai dos tambores de conformação pode ser a conhecida na arte, como se mostra nas patentes da tecnologia anterior atrás identificadas, em que há painéis com formas diferentes que são reunidos lado a lado com as arestas onduladas por meio de um dispositivo de soldadura, também como é conhecido na arte. No fim da etapa de conformação pelo tambor, há uma lâmina 40 hidraulicamente operada para cortar o comprimento desejado e medido do painel formado.

Um motor de combustão interna 42 (de preferência um motor diesel) é montado no reboque para fornecer potência hidráulica

através de um bomba hidráulica 44. É montada no reboque uma válvula hidráulica principal 46 para fornecer controladamente fluido para vários actuadores hidráulicos. Um painel 48 de controlo por operador inclui vários controlos, um painel de leitura e um microprocessador.

Os tambores de conformação de painéis da secção 38 de conformação de painéis pelos tambores são accionados por um motor hidráulico 50. Outros motores hidráulicos 52 são utilizados para proceder à ondulação do lado do painel P formado e formar a ondulação Cs, como é conhecido na tecnologia anterior. Outro motor hidráulico 54 é utilizado para accionar os tambores de ondulação do fundo do painel para proporcionar uma ondulação de fundo, que determine a curvatura do painel, sendo a ondulação de fundo designada por Cb·

Um dispositivo 56 de medida do comprimento do painel é utilizado para medir electronicamente o comprimento dos painéis formados a partir da máquina de conformação de tambores. Outro dispositivo de medida de comprimento de painéis substancialmente idêntico 58 é posicionado no outro lado da máquina para medir o comprimento do painel formado que está a ser fornecido a uma secção 68 de ondulação e encurvamento. O cortante hidráulico 40 é operado pelos cilindros hidráulicos 62. Plataformas de suporte de saida 64 são posicionadas junto do cortante e em linha com a secção 38 de formação de tambores para suportar o painel formado. O reboque deverá ter prateleiras 66 apropriadas para armazenamento das plataformas de suporte 64 e 78 e outro equipamento essencial, enquanto o reboque está a ser transportado.

No lado do reboque oposto à secção 38 de formação de tambores está a secção 68 de ondulação e encurvamento do painel. A ondulação de fundo para produzir o ondulado Cb é conseguido por um par de tambores de ondulação 70 e 72. Um 9

0-f 7 t dispositivo de medida de curvatura 74 contacta o painel a Seguir aos tambores de ondulação do fundo para determinar o raio ou grau de curvatura que a ondulação do fundo está a obrigar o painel a assumir. Em virtude da ondulação do fundo controlar o grau de curvatura e o grau de ondulação do fundo ser controlado pela distância entre o eixo dos tambores de ondulação 70 e 72, o movimento de um tambor de ondulação relativamente ao outro determina o grau de curvatura. O motor hidráulico 75 é instalado para deslocar o tambor de ondulação 70 relativamente ao tambor 72 para controlar o grau de curvatura. A ondulação lateral do lado do painel é conseguida por tambores de ondulação laterais 76 accionados por motores 52. Plataformas de saida 78 são consideradas para receber os painéis formados.

Os tambores de ondulação 70 e 72 podem ser completamente libertados do fundo do painel P, caso em que o painel não terá curvatura (isto é, a ondulação Cb estará ausente) e o painel será direito, mas será tornado direito pelas ondulações laterais Cs. Controlando automaticamente a ligação e a posição dos tambores de ondulação, o painel formado pode ter uma secção ou secções direitas e uma secção ou secções curvas, sendo o grau de curvatura do raio da secção curva controlado com precisão e automaticamente. Quando for desejável ter uma construção com paredes laterais verticais, os painéis formados pela máquina da invenção podem ser ajustados de maneira a proporcionar painéis formados com secções direitas ou com telhados em arco ou telhados direitos (em declive) com um raio da secção curva entre as paredes e o ápex do telhado. Todos os métodos para controlar esta máquina e as formas conseguidas atrás descritas são controlados por meio de programas. Os painéis formados pela máquina de acordo com a invenção podem ser soldados em conjunto por equipamentos de soldadura, como referido na tecnologia anterior.

Como se mostra na figura 2, um codificador electrónico 80 está associado com o dispositivo 5Θ de medida do comprimento 10

do painel e é usado para medir o comprimento do painel, que é conduzido através dos tambores de ondulação laterais. É usado outro codificador electrónico 82 para determinar a posição dos tambores de ondulação relativamente uns aos outros, isto é, a profundidade da ondulação se a houver. 0 conjunto de medida da curvatura 74, pormenorizado também na figura 9, inclui um conjunto de medida 84 que, quando contacta o painel encurvado, medirá a curvatura. Isto é conseguido quando os braços fixos 86 contactam o painel dentro de uma distância fixada, sendo a dimensão vertical ou altura do comprimento do arco determinada pelo conjunto 84. A ligação mecânica 88 posicionará o codificador electrónico 90. Este codificador enviará de volta informação electrónica ao microprocessador para posterior controlo da máquina. 0 accionamento rotacional dos tambores de ondulação vem representado na figura 3. O motor hidráulico 54 do tambor de ondulação acciona o eixo ao qual o carreto 92 está fixado e acciona a corrente 94 lançada sobre o carreto 96. Existem dois carretos 96 afastados lado a lado no eixo e a corrente 98 é lançada sobre um deles e sobre o carreto 100. Outro carreto 100 no mesmo eixo transporta a corrente de accionamento 102 lançada à volta do carreto 104 fixado ao eixo motor 106 do tambor de ondulação 70. É fixado um pinhão 108 ao eixo do carreto 96 e uma engrenagem de accionamento 110 é fixada ao eixo motor do tambor de ondulação 72 para accionamento deste tambor. Um dispositivo sensor 112 é montado para promover a tensão da corrente 102, que é posicionada variavelmente, devido ao ajustamento da posição do tambor 70 sob controlo do motor 75.

Na3 máquinas anteriores deste tipo, OS tambores de ondulação eram accionados por três rodas dentadas directamente acopladas. Quando o tambor de ondulação principal se afastava das rodas dentadas, o racio de contacto era pequeno e as rodas sofriam desgaste prematuro e avarias. Com a construção actual, os tambores de ondulação principais são acoplados 11

.W'“ f ;Ί y-7 mecanicamente, mas é permitida completa liberdade de movimentos sem atectar a temporização e sem reacção de retorno das rodas dentadas.

As figuras 4 e 5 mostram o dispositivo de medida, por exemplo 56 e 58, para medida electrónica do comprimento dos painéis formados. O codificador 80 é ligado através de uma tomada de água estanque e de uma placa de ligações 114 ao microprocessador. O tambor de medida de forma cilíndrica 124 roda livremente sobre os apoios 122. Este tambor é construído à máquina a partir de material fenólico, que é muito resistente ao desgaste e proporciona atrito adequado necessário para medir com precisão os painéis. O suporte e a montagem para o conjunto inclui uma placa de montagem 126 fixada à estrutura da máquina por pernos 128. O dispositivo de medida é montado e predisposto de forma amovível pela mola de extensão 130 fixada à lingueta da mola 132 na placa de montagem 126 e lingueta 134 na estrutura móvel 136 do tambor de medida. 0 bloco móvel 138 desliza num carril 137, de tal maneira que a estrutura 136 que transporta o tambor 124 pode mover-se para cima e para baixo sempre pressionada contra o lado inferior do painel P pelo impulso da mola 130.

Para deslocar o tambor de ondulação 70, este é montado numa placa e num bloco de impulso móvel 142, ver figuras 6 e 7. Uma porca de bronze 44 e uma flange de retenção 146 são ligadas a um perno roscado Acme 148, que roda por acção do motor 75. Este perno roscado sobe dentro da porca 144 e permite ao bloco de impulso deslocar-se radialmente dos tambores, dando à ondulação as amplitudes desejadas do movimento. A utilização da porca permite uma rotação muito lenta, por exemplo 1 a 2 rpm, e uma muito elevada velocidade, à volta de cerca de 40 a 50 rpm. O bloco de impulso 142 desloca-se radialmente e, por sua vez, desloca as ligações mecânicas 150, 120 e 153, que estão ligadas ao bloco de impulso por ganchos 154 e também ligadas ao codificador 82 para determinar a posição dos tambores de ondulação. 12 A figura 8 mostra o accionamento para ambas as extremidades do eixo do tambor de ondulação ialerioi 70, que se deslocam em conjunto para a mesma posição. 0 carreto 160 está ligado ao eixo 148, que é accionado por uma corrente 164 lançada à volta do carreto 162, que, por sua vez, está ligado a uma unidade de redução de engrenagem 166 accionada por um motor hidráulico 75. Uma outra corrente de carreto 170 é lançada à volta de outro carreto 160 e um outro carreto 172 no eixo 174. O eixo 174 é semelhante ao eixo 148 e controla a outra extremidade do tambor 70. Ambos estes eixos constituem as extremidades dos pernos roscados 148. Com a posição apropriada dos tambores de ondulação, a precisão dos painéis acabados pode ser conseguida para eliminar os desperdícios normalmente obtidos como resultado da utilização das máquinas da tecnologia anterior. A figura 9 representa o painel de controlo 48 que também aloja o microprocessador. A porção 168 do painel de controlo 48 destina-se ao controlo do motor e inclui o fusível 176 e o botão de ignição 178, um indicador de alternador 180 e um botão de arranque 182. 0 motor, que é de preferência um motor diesel, pode ser controlado tanto a velocidades elevadas como a velocidades baixas por intermédio do controlo 184 e tem uma lâmpada piloto 186 para indicar que a ignição está ligada. O número de horas de funcionamento do motor é indicado no aparelho 188 e a pressão de óleo do motor é indicada no manómetro 190. O botão de restabelecimento 192 é utilizado para restabelecer o controlo. Na porção superior direita do painel de controlo 48 está o painel de controlo 193 do microprocessador, o qual inclui um botão de aumento do raio 194 e um botão de diminuição do raio 196. O tipo de construção pode ser controlado, carregando no botão respectivo 198 e fazendo entrar os dígitos correspondentes ao tipo de construção, isto é, a forma do painel a formar. A conversão de unidades inglesas para unidades métricas é conseguida através do modo de utilização da chave 198. A espessura pode ser introduzida no microprocessador para controlo por pressão da chave F 195 e do botão THK 198 e a espessura particular na placa de chaves 208. O monitor 210 é usado para apresentar o 13

raio real e o desejado e o comprimento. É também usado para apresentar todas as funções de controlo e de erro do microprocessador. Para fixar um determinado comprimento ou raio, os botões de controlo 204 e 206 são premidos e então o comprimento ou o raio é fixado, usando a entrada no microprocessador através da placa 208. 0 controlo do painel alimentado através do conjunto de conformação (38) do painel é conseguido pelos botões de controlo 212, 214 e 216. O botão 214 é o botão de alimentação lenta do painel para a alimentação inicial do painel no conjunto para assegurar que tudo está correcto. O arranque do conformador de painel 214 é usado para alimentar o painel a alta velocidade através do conformador do painel. Desliga automaticamente quando é atingido o comprimento desejado. O botão de inversão do painel 216 destina-se a reverter os tambores de conformação para retirar o painel a partir do formador.

Os comutadores do painel 48 para a secção de encurvamento 68 têm as mesmas funções, nomeadamente, a alimentação lenta dos painéis 218 através do encurvador, revertendo o encurvador 222 ou lançando-o a velocidade elevada (normal) 220. 0 cortante hidráulico 40 funciona para cima e para baixo por meio de um controlo 224 e toda a máquina pode ser parada por um interruptor de controlo de emergência 226. Um computador RS232 de porta série 199 é usado para estabelecer a comunicação do microprocessador com um computador pessoal. São usados interruptores 213 e 215 para restabelecer (reset) o conformador de painel e encurvador de painel, respectivamente. Os botões 181 e 183 são usados para temporariamente interromper o formador θ o encurvador de painel, respectivamente. O botão 199 é usado para mudar qualquer função quando a máquina está em funcionamento. Um botão de limpeza e calibragem 193 é usado para limpar as entradas e calibrar a máquina. 0 modo de gestão 198 permite o operador 14

verificar e/ou alterar centenas de parâmetros operacionais diferentes da máquina. A figura 11 é uma representação esquemática dos componentes de controlo da máquina. 0 motor 42 acciona a bomba hidráulica principal 44 que recebe o fluido hidráulico através da linha 228 do reservatório 227. A bomba de êmbolo 44 de volume variável bombeia o fluido hidráulico através da linha 232 para a válvula hidráulica principal 46. A pressão é medida e controlada através de um manómetro 224. A válvula hidráulica principal tem quatro secções 234, 236, 238 e 240. A secção 234 da válvula hidráulica controla o funcionamento do motor de accionamento 50 de formação do painel e é controlado pelos botões de controlo 212, 214 e 216 no painel de controlo 48 e recebe dados do microprocessador. A secção 236 da válvula de controlo hidráulico principal 46 destina-se ao controlo da operação do cortante hidráulico 40 pela operação dos cilindros hidráulicos 62 para fazer funcionar o cortante e o deslocar tanto para cima como para baixo através das linhas hidráulicas 237 e 239, como se mostra. A secção 238 da válvula de controlo destina-se a controlar os motores 52 e 54 de accionamento do tambor de ondulação. O fluido hidráulico passa através das linhas 250 para os motores 52 e 54 e volta pelas linhas 252. Os motores fazem rodar os tambores de ondulação, como atrás foi descrito. A secção 240 da válvula hidráulica controla o motor de posicionamento 75 do tambor de ondulação através das linhas hidráulicas 260 para deslocar o tambor de ondulação 70 na direcção ou para longe do tambor 72 para controlar o grau de curvatura desde um painel direito até um painel com um raio desejado.

Um alarme audivel 246 é ligado através de um condutor eléctrico 248 ao microprocessador e ao painel de controlo principal 48. 15

0 microprocessador controla todas as quatro secções da válvula 234, 236, 238 e 240 através de sinais enviados através da placa de ligação eléctrica 242. O dispositivo de medida do comprimento do painel 58 envia sinais ao microprocessador através da placa de ligação 244 e o microprocessador controla então a velocidade e a duração do accionamento através do motor 50 de acordo com o comprimento pré-estabelecido para o painel pelo painel de controlo.

De maneira semelhante, o dispositivo de medida de comprimento 58 introduz sinais através de condutores eléctricos 254 no microprocessador incluído por trás do painel de controlo 48, sendo os sinais introduzidos através da linha 242 na porção de controlo da válvula 238 para controlar a intensidade e a tracção dos motores 52 e 54 e daí o comprimento que passa através dos tambores de ondulação. A curvatura detectada pelo dispositivo de medida de raio 74 é introduzida através da placa de ligações 258 no microprocessador e este envia de volta sinais para controlar a válvula 240 para controlo do tambor de ondulação, posicionando o motor 75 para posicionar o tambor de ondulação e para controlar o raio. A posição do tambor de ondulação 70 é detectada pelo codificador 82, que introduz o seu sinal através da linha 256 no microprocessador, o qual por sua vez envia sinais à secção de válvula 240 para determinar com precisão a posição e, portanto, para controlo posterior do motor 75 para posicionar o tambor de ondulação.

0 funcionamento da máquina será agora descrito. A máquina começa com um enrolamento de aço achatado no tambor 36 posicionado no reboque 30. Sob o controlo dos comutadores do painel 212, 214 e 216, o aço é introduzido através da secção de formação do painel 38 accionada pelo motor hidráulico 50 numa extensão determinada pelo comprimento entrado através da placa de chaves 208 e botão de comprimento 206 no painel de controlo. À medida que os painéis são formados, o sensor 5G 16 f\

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J .LAsV -Ί- ~7 mede electronicamente os painéis quando eles saem do tambor, formando sinais de entrada de emissão através da linha 244 de volta para um painel de controlo e para o microprocessador 48. Quando o comprimento desejado é atingido, o motor 50 desliga automaticamente e os controlos avisam o operador para cortar através do cortante de painéis 40. 0 operador pressiona então o botão de controlo do cortante 124 para cortar o painel e o painel cortado mantém-se na plataforma de saída 64 fornecida com a máquina. A plataforma 64 reterá os painéis até estarem prontos para serem encurvados na secção de encurvamento 68. A máquina é capaz de produzir painéis diferentes múltiplos conforme a forma dos tambores da secção 38. Um painel de 61 cm (24 polegadas) de largura ou 56 cm (22 polegadas) de largura poderá ser formado com um tubo helicoidal de 91 cm (36 polegadas) de largura, um painel de 30 cm (12 polegadas) de largura ou de 41 cm (16 polegadas) de largura pode ser formado a partir de um painel de 61 cm (24 polegadas) e um painel de 51 cm (20 polegadas) pode ser formado a partir de um tubo helicoidal de 91 cm (36 polegadas) de largura. 0 painel formado é então reenviado através do conjunto 68 e os lados são ondulados através de um tambor de ondulação lateral 76 sob o controlo dos motores 52. O operador introduz o raio desejado, premindo o botão de raio 204, e a placa de chave pode ser usada para ajustar o raio. O codificador 82 determinará a posição do tambor de ondulação principal 70 relativo ao tambor 72. O operador insere então o painel na secção de encurvamento e inicia o processo de encurvamento, usando os botões 218 para arranque e depois o botão 220 para comutação. O motor de ondulação lateral 52 accionará o painel através da secção de encurvamento sob a potência hidráulica e os tambores de ondulação 70, 72 são também hidraulicamente accionados para rodarem por intermédio do motor 54. 0 codificador 74 manter-se-á no painel de ondulação e medirá o raio apropriado. Se o raio medido não se ajustar ao raio desejado introduzido no microprocessador, o codificador 74 enviará de volta o sinal para o painel principal aLravés da 17 Γ\ AM* linha 258 que fará funcionar a válvula 240 para obrigar o motor 275 a fazer a reposição do tambor de ondulação 70. o codificador 82 recebe um sinal do microprocessador através da linha 256, informando o controlador que será usado um novo raio. Isto será então guardado no microprocessador para referência futura. 0 tambor de ondulação 70 é ajustado ao raio desejado e quando este é conseguido o microprocessador informará o operador e os painéis continuam a ser formados e mantêm-se nas plataformas 78.

Para construir edifícios especiais com uma porção do painel direita e outras porções tendo um ou mais raios de curvatura desejados, o operador introduz a informação no painel de controlo do microprocessador 48 para enviar sinais aos codificadores 74, 58 e 82 para controlar a secção de encurvamento. Por exemplo, se o operador deseja uma parede direita, um telhado curvo e uma parede direita, a primeira entrada vinda do painel de controlo será o comprimento da parede direita; isto poderá ser feito através de uma placa de chaves 208. A curva pretendida para o arco poderá também ser introduzida e seguida por dados relativos à secção direita final. Também, a certos tipos de construções, que são recorrentes, são dados códigos que podem ser introduzidos no microprocessador após pressionar o botão «Tipo» 198. A máquina pode medir por meio do dispositivo de medida 58 o comprimento apropriado da porção recta do painel P. Neste ponto, apenas as flanges laterais são onduladas, deixando o fundo central intocável, de maneira que não fique curvo. Quando é atingido o comprimento desejado, o microprocessador diz ao motores de accionamento para pararem. Neste ponto, o tambor de ondulação 70 deslocar-se-á para uma posição via motor hidráulico 75 e a duq engrenagem redutora. O microprocessador comanda então o accionamento para continuar a formar os painéis numa secção de formação em arco, enquanto transporta a parede direita por meio da plataforma de saída. Uma vez atingido o comprimento do arco apropriado, a máquina pára de novo, de maneira que o tambor de ondulação principal pode retirar-se do painel e 18 permitir a uma terceira e última secção ser formada como secção direita. 0 microprocessador controlará todas estas funções, incluindo tempos de espera apropriados, raios apropriados e comprimentos apropriados dos painéis. 0 painel de controlo 48 também inclui grampos manuais 194 e 195 para permitir ao operador fazer ajustamentos de emergência no controlo dos raios. Estes grampos comutam a válvula de controlo 240 para alimentação do motor 75. O botão do tipo de construção 196 pode dar ao operador flexibilidade quando este escolher o tipo de construção desejado, dando entrada na via comum única da placa da chave 208. A introdução da espessura através da chave 195 e 198 é antes de tudo para a memória do microprocessador. A figura 12 mostra um tipo de construção 226, que pode ser conseguido usando a invenção. Um vão de painel 270 tem um telhado em arco 272 colocado entre duas porções de parede verticais 274. Neste caso, todo a construção 266 é formada, reunindo secções de painel lado a lado, como se mostra na figura 12, na qual as paredes laterais verticais 274 estão encostadas umas às outras e ligadas, formando uma parede vertical única 276. Esta construção pode também ser usada como unidade simples ou múltipla. 0 conjunto pode com vantagem ser montado em bases ou fundações 268, como é conhecido na arte.

Um pormenor da parede vertical comum 276 está representado na figura 13. Os painéis, quando reunidos, formam uma secção com cavidades de forma hexagonal ou em favo de abelha 278. Conjuntos de barras de reforço 280 podem ser colocados nestas cavidades e as referidas cavidades podem ser cheias com betão (não representado) para rigidez e suporte. Painéis de alumínio extrudido 282 podem ser montados entre os painéis e ligados por fixadores 284 para fixar os painéis uns aos outros costas com costas. Podem ser construídas condutas eléctricas através das cavidades 286 nos membros extrudidos ou podem ser passadas 19 através de algumas das cavidades 278, as quais então não serão cheias com betão. A figura 14 descreve uma outra forma de estrutura de construção acabada. Estas construções são formadas, usando paredes verticais direitas 280 separadas da porção direita inclinada 282 do telhado por uma secção curva 284. Uma secção pequena 286 no ápex da construção completará a sua forma. Duas ou mais construções podem ser realizadas, usando a coluna de suporte vertical 276, como foi anteriormente descrito. Esta coluna vertical de betão pode também ser usada nas paredes verticais direitas e também em construções individuais.

Como pode ver-se, a invenção proporciona uma máquina única para automaticamente e de maneira controlada conformar folhas de metal em painéis para construções metálicas em conjunto com um método único para formar os painéis desejados e um novo tipo de construções.

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Claims (17)

1. Ι'ν/'ν

   REIVINDICAÇÕES 1. Máquina para automaticamente e de forma controlada conformação de folhas metálicas em painéis para construções metálicas, tendo paredes combinadas com painéis de telhado, dos quais pelo menos uma porção é em arco ou curvada; compreendendo a máquina: a. meios (38) para a conformação por rolos ou tambores de material de folha metálica (36) num painel de perfil desejado, tendo uma porção de fundo central entre as porções das arestas laterais viradas para cima; b. meios de ondulação para ondulação continua por dobragem de pequenas dobras na porção de fundo das porções de painel cortadas introduzidas através dos meios de ondulação (70, 72) para proporcionar uma curvatura dos painéis conformados, estabelecendo a profundidade das dobras a curvatura; caracterizado por possuir: c. meios cortantes (40) adjacentes aos meios de conformação por tambores para corte do painel conformado pelo tambor; d. meios (74) para medir a curvatura do painel para medir a curvatura dos painéis conformados de fundo ondulado; e e. meios de controlo digital automático para controlo dos meios de ondulação (70, 72) para variar e controlar a extensão da curvatura dos painéis conformados, variando a profundidade das dobras, sendo os meios de controlo diyiLal automático, pelo 1 menos parcialmente, respondentes aos meios de medida e entradas de controlo (input) de ajustamento da curvatura desejada.
2. 2. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 1, compreendendo também: meios para automaticamente e de forma controlada ajustar os meios de ondulação apenas para que a porção de fundo do painel cortado não seja ondulada e uma porção correspondente do painel conformado seja direita.
3. 3. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 2, compreendendo também: meios de ondulação adicional (76) para ondular as porções das orlas dos painéis conformados e meios de medida de comprimento ligados a meios de controlo para continua e automaticamente medir o comprimento dos painéis conformados que passam através dos meios de ondulação.
4. 4. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 1, em que os meios de ondulação incluem um par de tambores de ondulação (70,72) que ensanduicham no fundo do painel conformado, um bloco de montagem amovível, montando pelo menos um tambor de ondulação, de tal maneira que os tambores de ondulação podem ser posicionados na direcção ou, para longe uns dos outros, e meios de controlo do movimento do bloco respondentes aos meios de controlo.
5. 5. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 4, em que os tambores de ondulação (72) do fundo são accionados por correntes (94).
6. 6. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 1, em que os meios de controlo incluem um painel de controlo, um microprocessador e circuitos hidráulicos e eléctricos. 2
7. 7. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 6, em que o painel de controlo permite o ajustamento do comprimento da curvatura da porção encurvada, e o comprimento da porção direita de um painel formado.
8. 8. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 7, em que o painel de controlo inclui meios de paragem automática e uma ligação a um computador.
9. 9. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 1, em que a máquina é depois montada num veiculo com rodas (30) para melhor mobilidade.
10. 10. Máquina de acordo com o definido na reivindicação 9, compreendendo também meios de corte activados por meios hidráulicos (40) montados no veiculo para corte do desejado comprimento do painel de metal formado.
11. 11. Método para realização de painéis para construções auto-suportadas formadas por estes painéis soldados ou ligados uns aos outros lado a lado, compreendendo o método: a. a conformação por rolos ou tambores da folha metálica a partir de um tambor de folha metálica (36) numa configuração com uma secção transversal desejada, tendo orlas laterais e um fundo; b. a ondulação colocando pequenas indentações nas orlas laterais de um comprimento pré-determinado da configuração formada para aumentar a sua resistência; c. o encurvamento dos comprimentos cortados de folha metálica conformada por rolos ou tambores, ondulando automaticamente e de maneira controlável, introduzindo pequenos indentações no fundo da configuração formada para acrescentar resistência, e 3

    proporcionar uma curvatura pré-determinada de uma porção de um comprimento pré-determinado, para proporcionar um painel de construção tendo uma porção de telhado encurvada e, porções de paredes verticais direitas em lados opostos da porção do telhado, estabelecendo a profundidade das indentações a curvatura; caracterizado por d. cortar a configuração formada num comprimento desejado e pré-determinado; e. medir a curvatura e o comprimento pré-determinado do painel ondulado e usar esta medida e um pré-determinado ajustamento de curvatura para continuada e automaticamente controlar a profundidade das indentações durante a ondulação, sem necessidade de remover o painel deste local de ondulação.
12. 12. Método de realização de uma construção metálica, compreendendo a construção de painéis de acordo com a reivindicação 11, montando os referidos painéis lado a lado; ligando os referidos painéis pela formação de juntas ou soldaduras nas arestas de junção dos painéis adjacentes, pelo que as porções extremas direitas dos painéis, quando montadas lado a lado, formam paredes verticais da construção, e um referido painel adjacente com a mesma secção transversal é posicionado adjacente aos painéis de parede lateral vertical com as arestas apenas em contacto, e compreendendo também a fixação das paredes verticais dos painéis adjacentes umas às outras, de maneira a formar um núcleo oco.
13. 13. Método de acordo com a reivindicação 12, compreendendo também o enchimento do núcleo oco com material de reforço. 4 f
14. 14. Método de acordo com a reivindicação 13, em que 0 painel adjacente é uma parede vertical de uma construção adjacente.
15. 15. Método de acordo com a reivindicação 14, em que 0 núcleo oco contém condutas eléctricas.
16. 16. Método de acordo com a reivindicação 15, em que 0 núcleo oco contém betão.
17. 17. Método de acordo com a reivindicação 16, que compreende a fixação dos painéis que formam o núcleo oco costas com costas por meios de fixação.

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