WO2021069761A1 - Dispositivo soporte de campo inerte para soldaduras longitudinales entre chapas metálicas - Google Patents

Dispositivo soporte de campo inerte para soldaduras longitudinales entre chapas metálicas Download PDF

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WO2021069761A1
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carriage
metal sheet
welding
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carriages
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Inventor
Juan José MURILLO GARCÍA
Original Assignee
Innova Advance Teknology, S.L.
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element

Definitions

  • the present invention is encompassed in the field of manufacturing large vertical metal tanks, for example, those used to contain wine, alcohols, juices, different products of the pharmaceutical, cosmetic, chemical or petrochemical industries, among others.
  • said invention deals with a device that makes it possible to support the generating means of an inert field, which allows an effective longitudinal welding to be carried out between the metal sheets used in the manufacture of these vertical metal deposits.
  • the welding process time can be more than 45 minutes.
  • This known practice has the drawback that the operator inside the ferrules has to be replaced periodically, either to rest or because argon is a gas heavier than air, and being in a closed place (inside formed by the perimeter of the ferrules), said gas is deposited, causing injuries to the operator, and even causing his death.
  • the present invention seeks to design a support device for the generating means of an inert field used in longitudinal welds between metal sheets that, in a simple and economical way, provides a solution to the aforementioned drawbacks that occur with practice. of the known technique.
  • the object of the invention is a device that is proposed to support the inert field generation means used to carry out longitudinal welds between metal sheets, for example, those that make up large vertical metal deposits.
  • the proposed support device comprises:
  • first carriage which can be arranged in contact with a front side of a first metal sheet to welding with a second metal sheet, which are arranged one above the other in an aligned manner;
  • an autonomous support system which manages to keep the means of supplying the welding shielding gas supported throughout the process, without requiring an operator to be exposed to the harmful effects of inert gas, thanks to the self-support. of the first and second carriages by the generated magnetic attraction force that maintains them in a facing and aligned position, while the metal sheets circulate between them, in order to carry out the welding between said metal sheets in a safe and efficient manner.
  • Figure 1 represents a side view of the inert field support device for longitudinal welds between a first and a second metal sheet.
  • Figure 2 represents an enlarged sectional view of the device of Figure 1, with its first and second carriages coupled to the first metal sheet to be welded with the second metal sheet.
  • Figure 3 represents a front view of the second carriage of the device of Figure 1.
  • Figure 4 represents an enlarged front view of Figure 2, showing in greater detail the means for supplying the shielding gas to the weld of the device of Figure 1.
  • Figure 5 represents a bottom view in section of the device of Figure 1.
  • Figure 6 represents an enlarged perspective view of Figure 1, showing the base of the device in greater detail.
  • the present invention is a device to be used as a support for the means of generating an inert field, those used in longitudinal welds between metal sheets, for example, those used in the manufacture of vertical metal tanks .
  • the device fundamentally comprises:
  • first carriage (1) which can be arranged in contact with a front side (2.1) of a first metal sheet (2) to be welded with a second metal sheet (3);
  • the first and second carriages (1, 4) could comprise respective wheels (1.1, 4.1) that roll on the respective front (2.1) and rear (2.2) sides of the first metal sheet ( 2), while said first metal sheet (2) moves between the carriages (1, 4).
  • the magnetic attraction means (5) it is preferred that they are respective magnets (5.1) arranged in attraction on the first and second carriages (1, 4).
  • the arrangement of one of the magnets (5.1) corresponding to that of the second carriage (4) is shown, obviously, the arrangement of the other magnet (5.1) on the first carriage (1) would be the same, with views to keep said carriages (1, 4) facing and aligned with each other, on both sides (2.1, 2.2) of the first metal sheet (2).
  • the supply means (6) of the welding shielding gas for example, argon, or another inert gas that is suitable to be used in the formation of the atmosphere or inert field, comprise a nozzle (6.1), which is fed by a side intake (6.2) which, in turn, will obviously be connected to a source of the inert gas used, for example, an argon source (not shown in figures).
  • argon argon
  • a source of the inert gas used for example, an argon source (not shown in figures).
  • the nozzle (6.1) forms an interior cavity (6.11), which houses a tubular spout (6.12), where said tubular spout (6.12) is coupled by one of its ends to the lateral intake (6.2), and comprises a plurality of holes (6.121) along its perimeter, adapted to distribute the welding shielding gas in a homogeneous way in the interior cavity (6.11).
  • the nozzle (6.1) can comprise a front cover (6.13), which covers the inner cavity (6.11), where said front cover (6.13) comprises a plurality of injection holes (6.131) of the shielding gas welding, which are adapted to create an inert atmosphere facing the welding means (7).
  • said injection holes (6.131) could be distributed in separate rows arranged on both sides of the horizontal welding that is carried out on the other side of the metal sheets (2, 3), thus creating the inert field or atmosphere that allows achieve a perfect weld between said metal sheets (2, 3), without the appearance of screams or failures in said weld.
  • the nozzle (6.1) could comprise a video camera (not shown in the figures), which allows monitoring a depth of the welding that is being carried out between the first metal sheet (2) and the second metal sheet (3).
  • the front cover (6.13) could be made of a transparent material and the video camera be arranged in the inner cavity (6.11).
  • the nozzle (6.1) is coupled in a height-adjustable manner to a vertical support (4.2) that is fixed to the second carriage (4).
  • the support structure (8) could comprise:
  • first carriage (1) is coupled to the support structure
  • said distance regulation means (9) between the extension arm (8.3) and the first carriage (1) could be a known screw regulated joint.
  • the support structure (8) may comprise known height adjustment means (10) of the first carriage (1), which are arranged between the extending arm (8.3) and the vertical column.
  • (10) could be formed by a profile with slot of the vertical column (8.2) and an adjustable screw (not shown in the figures) that allows to fix / move the extension arm (8.3) with respect to said vertical column
  • the base (8.1) could comprise legs (11) adapted to Stably support said base (8.1) on the ground, for example, three legs (11) arranged at the front end (8.11) of the base (8.1) and three other legs (11) arranged at the rear end (8.12) of said base (8.1).
  • the base (8.1) may comprise wheels (12) for moving it on the ground, for example, two wheels (12) arranged at a lateral end (8.13) of the base (8.1), in such a way that, by tilting the base (8.1) on said lateral end (8.13), the wheels (12) make contact with the ground and can roll on it to comfortably move the support structure (8).

Landscapes

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Abstract

Dispositivo soporte de campo inerte para soldaduras longitudinales entre chapas metálicas, que comprende un primer carro, dispuesto en contacto con un lado anterior de una primera chapa metálica a soldar con una segunda chapa metálica; un segundo carro,dispuesto en contacto con un lado posterior de la primera chapa metálica;unos medios de atracción magnética que mantienen enfrentados y alineados a los primer y segundo carros a ambos lados de la primera chapa metálica;y unos medios de suministro de un gas de protección a la soldadura soportados por el segundo carro y dispuestos en una posición enfrentada a unos medios de soldadura que actúan por el lado anterior de la primera chapa metálica.

Description

DISPOSITIVO SOPORTE DE CAMPO INERTE PARA SOLDADURAS LONGITUDINALES ENTRE CHAPAS METÁLICAS
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se engloba en el campo de la fabricación de grandes depósitos metálicos verticales, por ejemplo, de los empleados para contener vino, alcoholes, zumos, diferentes productos de las industrias farmacéutica, cosmética, química o petroquímica, entre otras .
Específicamente, dicha invención trata de un dispositivo que permite soportar los medios generadores de un campo inerte, el cual, permite efectuar una soldadura longitudinal eficaz entre las chapas metálicas empleadas en la fabricación de estos depósitos metálicos verticales . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Como es conocido, la fabricación de los depósitos metálicos verticales se realiza curvando y soldando in situ las chapas metálicas que lo conforman.
Para ello, se parte de bobinas de las chapas metálicas, las cuales, son curvadas formando virolas que se van soldando horizontalmente entre si conformando el depósito en vertical desde arriba hacia abajo, es decir, comúnmente, primero se realiza una primera virola, sobre la cual, se coloca y suelda el techo del depósito, seguidamente, se eleva el conjunto realizado anteriormente a una altura correspondiente a la anchura de la chapa metálica de la que se conformará la segunda virola, la cual, se realizará debajo de la primera, para luego, soldarla horizontalmente a dicha primera virola, y asi, sucesivamente hasta completar la totalidad de la pared del depósito vertical.
Para llevar a cabo la soldadura entre las chapas metálicas que conforman las respectivas virolas a unir, se establece un punto en donde se sitúan los medios de soldadura, y las dos virolas a soldar (una encima de la otra) van girando, es decir, moviéndose en circulo sobre su eje central, según los medios de soldadura van soldando los bordes enfrentados de las chapas metálicas que conforman las virolas a unir.
Para conseguir una soldadura "perfecta" entre las chapas metálicas, la cual, impida que se produzcan grietas o fallas en dicha soldadura por donde se produzcan escapes del gas o liquido que contendrá el depósito, es conocido el empleo de unos medios de suministro de un gas de protección a la soldadura, por ejemplo, argón, los cuales, se disponen por el lado posterior de las chapas metálicas a soldar en una posición enfrentada a los medios de soldadura, mientras estos últimos se encuentran actuando por el lado anterior de dichas chapa metálicas. Asi, se crea una atmósfera inerte por la parte posterior de la soldadura para que ésta penetre entre las chapas metálicas de manera uniforme, y asi, impedir la aparición grietas o fallas en la misma, consiguiéndose una soldadura "perfecta".
Para ello, se emplean dos operarios, es decir, uno que acciona los medios de soldadura según va realizándose el giro de las chapas metálicas que conforman las virolas a unir, y otro operario, dispuesto al otro lado de dichas virolas, es decir, al interior de las mismas, soportando en todo el proceso de soldadura a los medios de suministro del gas argón. Dependiendo del diámetro del depósito a fabricar, el tiempo del proceso de soldadura puede ser de más de 45 minutos. Esta práctica conocida tiene el inconveniente de que el operario del interior de las virolas tiene que ser sustituido periódicamente, ya sea, para descansar o porque el argón es un gas más pesado que el aire, y al estar en un lugar cerrado (en el interior conformado por el perímetro de las virolas), dicho gas se va depositando, llegando a producir lesiones al operario, e incluso, hasta provocar su muerte. Por ello, con la presente invención se busca diseñar un dispositivo soporte de los medios generadores de un campo inerte empleados en las soldaduras longitudinales entre chapas metálicas que, de forma sencilla y económica, dé solución a los inconvenientes anteriormente mencionados que se tienen con la práctica de la técnica conocida.
El solicitante desconoce la existencia, en el estado de la técnica, de un dispositivo que muestre unas características técnicas semejantes a las que propone la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención queda establecida y caracterizada en la reivindicación independiente, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.
El objeto de la invención es un dispositivo que se propone para soportar los medios de generación de campo inerte empleados para llevar a cabo las soldaduras longitudinales entre chapas metálicas, por ejemplo, las que conforman los grandes depósitos metálicos verticales. El dispositivo soporte propuesto comprende:
- un primer carro, que puede ser dispuesto en contacto con un lado anterior de una primera chapa metálica a soldar con una segunda chapa metálica, las cuales, están dispuestas una encima de la otra de manera alineada;
- un segundo carro, que puede ser dispuesto en contacto con un lado posterior de la primera chapa metálica;
- unos medios de atracción magnética aptos para mantener enfrentados y alineados a los primer y segundo carros a ambos lados de la primera chapa metálica, mientras dichas chapas metálicas se mueven circularmente a través del primer y segundo carro; y
- unos medios de suministro de un gas de protección a la soldadura, por ejemplo, argón, los cuales, están soportados por el segundo carro, donde, dichos medios de suministro están dispuestos en una posición enfrentada a unos medios de soldadura que actúan por el lado anterior de la primera chapa metálica, garantizándose asi, un campo inerte a la altura del punto en donde se está realizando las labores de soldadura.
Asi, se tiene un sistema de soporte autónomo, que logra mantener soportados los medios de suministro del gas de protección a la soldadura, durante todo el proceso, sin requerir exponer a un operario a los efectos nocivos del gas inerte, gracias al auto-soporte del primer y segundo carro por la fuerza de atracción magnética generada que los mantiene en una posición enfrentados y alineados, mientras las chapas metálicas circulan entre ellos, con vistas a efectuar la soldadura entre dichas chapas metálicas de una manera segura y eficaz.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras, ilustrativas del ejemplo preferente, y nunca limitativas de la invención.
La figura 1 representa una vista lateral del dispositivo soporte de campo inerte para soldaduras longitudinales entre una primera y una segunda chapa metálica.
La figura 2 representa una vista ampliada en corte del dispositivo de la figura 1, con sus primer y segundo carros acoplados a la primera chapa metálica a soldar con la segunda chapa metálica.
La figura 3 representa una vista frontal del segundo carro del dispositivo de la figura 1.
La figura 4 representa una vista frontal ampliada de la figura 2, que muestra en mayor detalle los medios de suministro del gas de protección a la soldadura del dispositivo de la figura 1.
La figura 5 representa una vista inferior en corte del dispositivo de la figura 1.
La figura 6 representa una vista ampliada en perspectiva de la figura 1, que muestra en mayor detalle la base del dispositivo .
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención es un dispositivo para ser usado como soporte de los medios de generación de un campo inerte, de los empleados en las soldaduras longitudinales entre chapas metálicas, por ejemplo, de las empleadas en la fabricación de depósitos metálicos verticales.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, el dispositivo fundamentalmente comprende:
- un primer carro (1), el cual, puede ser dispuesto en contacto con un lado anterior (2.1) de una primera chapa metálica (2) a soldar con una segunda chapa metálica (3);
- un segundo carro (4), el cual, puede ser dispuesto en contacto con un lado posterior (2.2) de la primera chapa metálica (2);
- unos medios de atracción magnética (5), los cuales, son aptos para mantener enfrentados y alineados a los primer y segundo carros (1, 4) a ambos lados (2.1, 2.2) de la primera chapa metálica (2); y
- unos medios de suministro (6) de un gas de protección a la soldadura, los cuales, están soportados por el segundo carro (4), donde, dichos medios de suministro (6) están dispuestos en una posición enfrentada a unos medios de soldadura (7) que actúan por el lado anterior (2.1) de la primera chapa metálica (2).
Como se muestra en las figuras 2 y 5, los primeros y segundos carros (1, 4) podrían comprender sendas ruedas (1.1, 4.1) que rueden sobre los respectivos lados anterior (2.1) y posterior (2.2) de la primera chapa metálica (2), mientras dicha primera chapa metálica (2) se desplaza entre los carros (1, 4). En cuanto a los medios de atracción magnética (5), se prefiere que sean sendos imanes (5.1) dispuestos en atracción en los primer y segundo carros (1, 4). Aunque en la figura 3 se muestra únicamente la disposición de uno de los imanes (5.1) correspondiente al del segundo carro (4), evidentemente, la disposición del otro imán (5.1) en el primer carro (1) seria la misma, con vistas a mantener dichos carros (1, 4) enfrentados y alineados entre si, a ambos lados (2.1, 2.2) de la primera chapa metálica (2).
Por su parte, se prefiere que los medios de suministro (6) del gas de protección a la soldadura, por ejemplo, argón, u otro gas inerte que sea apto para ser empleado en la conformación de la atmósfera o campo inerte, comprendan una boquilla (6.1), la cual, esté alimentada por una toma lateral (6.2) que, a su vez, evidentemente, estará conectada a una fuente del gas inerte empleado, por ejemplo, una fuente de argón (no mostrada en las figuras) .
Igualmente, como se muestra en la figura 4, se prefiere que la boquilla (6.1) conforme una cavidad interior (6.11), la cual, albergue un surtidor tubular (6.12), donde, dicho surtidor tubular (6.12) está acoplado por uno de sus extremos a la toma lateral (6.2), y comprende perimetralmente en toda su longitud una pluralidad de orificios (6.121), adaptados para distribuir de manera homogénea el gas de protección a la soldadura en la cavidad interior (6.11).
Asi mismo, la boquilla (6.1) puede comprender una tapa frontal (6.13), la cual, cubra la cavidad interior (6.11), donde, dicha tapa frontal (6.13) comprende una pluralidad de orificios de inyección (6.131) del gas de protección a la soldadura, los cuales, están adaptados para crear una atmosfera inerte enfrentada a los medios de soldadura (7). Por ejemplo, dichos orificios de inyección (6.131) podrían quedar distribuidos en sendas hileras dispuestas a ambos lados de la soldadura horizontal que se efectúa al otro lado de las chapas metálicas (2, 3), creando así, el campo o atmósfera inerte que permite alcanzar realizar una soldadura perfecta entre dichas chapas metálicas (2, 3), sin la aparición de gritas o fallas en dicha soldadura.
Adicionalmente, ventajosamente, la boquilla (6.1) podría comprender un cámara de video (no mostrada en las figuras), la cual, permita llevar a cabo un seguimiento de una profundidad de la soldadura que se viene realizando entre la primera chapa metálica (2) y la segunda chapa metálica (3).
Para ello, la tapa frontal (6.13) podría ser fabricada de un material transparente y la cámara de video estar dispuesta en la cavidad interior (6.11).
Por otro lado, se prefiere que la boquilla (6.1) esté acoplada de manera regulable en altura a un soporte vertical (4.2) que está fijado al segundo carro (4).
Por su parte, como se muestra en las figuras 1, 2 y 5, se prefiere que el primer carro (1) esté fijado a una estructura soporte (8). La estructura soporte (8) podría comprender :
- una base (8.1),
- una columna vertical (8.2) fijada a la base (8.1), y
- un brazo extensor (8.3) fijado a la columna vertical
(8.2).
Como se muestra en las figuras 2 y 5, se prefiere que el primer carro (1) esté acoplado a la estructura soporte
(8) por medio de unos medios de regulación de distancia
(9), los cuales, estén dispuestos entre el brazo extensor (8.3) y el primer carro (1). Por ejemplo, dichos medios de regulación de distancia (9) entre el brazo extensor (8.3) y el primer carro (1) podrían ser una unión regulada por tornillo conocida.
Adicionalmente, la estructura soporte (8) puede comprender unos medios de regulación de altura (10) del primer carro (1) conocidos, los cuales, estén dispuestos entre el brazo extensor (8.3) y la columna vertical
(8.2). Por ejemplo, dichos medios de regulación de altura
(10) podrían estar formados por un perfil con ranura de la columna vertical (8.2) y un tornillo regulable (no mostrado en las figuras) que permita fijar/desplazar el brazo extensor (8.3) respecto a dicha columna vertical
(8.2).
Por su parte, como se muestra en la figura 6, la base (8.1) podría comprender unas patas (11) adaptadas para apoyar de manera estable dicha base (8.1) sobre el suelo, por ejemplo, tres patas (11) dispuestas en el extremo frontal (8.11) de la base (8.1) y otras tres patas (11) dispuestas en el extremo posterior (8.12) de dicha base (8.1). Adicionalmente, la base (8.1) puede comprender unas ruedas (12) para su desplazamiento sobre el suelo, por ejemplo, dos ruedas (12) dispuestas en un extremo lateral (8.13) de la base (8.1), de tal forma que, inclinando la base (8.1) sobre dicho extremo lateral (8.13), las ruedas (12) hacen contacto con el suelo y pueden rodar sobre éste para desplazar cómodamente la estructura soporte (8).

Claims

REIVINDICACIONES
1.-Dispositivo soporte de campo inerte para soldaduras longitudinales entre chapas metálicas, caracterizado por que comprende: un primer carro (1), que puede ser dispuesto en contacto con un lado anterior (2.1) de una primera chapa metálica (2) a soldar con una segunda chapa metálica (3), un segundo carro (4), que puede ser dispuesto en contacto con un lado posterior (2.2) de la primera chapa metálica (2), unos medios de atracción magnética (5) aptos para mantener enfrentados y alineados a los primer y segundo carros (1, 4) a ambos lados (2.1, 2.2) de la primera chapa metálica (2), y
- unos medios de suministro (6) de un gas de protección a la soldadura soportados por el segundo carro (4) y dispuestos en una posición enfrentada a unos medios de soldadura (7) que actúan por el lado anterior (2.1) de la primera chapa metálica (2).
2.- Dispositivo según la reivindicación 1, en el que los medios de atracción magnética (5) son sendos imanes (5.1) dispuestos en atracción en los primer y segundo carros (1, 4).
3.- Dispositivo según la reivindicación 1, en el que los medios de suministro (6) de un gas de protección a la soldadura comprenden una boquilla (6.1) alimentada por una toma lateral (6.2).
4.- Dispositivo según las reivindicaciones 1 ó 3, en el que el gas de protección a la soldadura que suministran los medios de suministro (6) es argón.
5.- Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la boquilla (6.1) conforma una cavidad interior (6.11) que alberga un surtidor tubular (6.12), donde, el surtidor tubular (6.12) está acoplado por uno de sus extremos a la toma lateral (6.2) y comprende perimetralmente en toda su longitud una pluralidad de orificios (6.121) adaptados para distribuir de manera homogénea el gas de protección a la soldadura en la cavidad interior (6.11).
6.- Dispositivo según la reivindicación 5, en el que la boquilla (6.1) comprende una tapa frontal (6.13) que cubre la cavidad interior (6.11), donde, la tapa frontal (6.13) comprende una pluralidad de orificios de inyección (6.131) del gas de protección a la soldadura que están adaptados para crear una atmosfera inerte enfrentada a los medios de soldadura (7).
7.- Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la boquilla (6.1) comprende un cámara de video, que permite un seguimiento de una profundidad de la soldadura entre la primera chapa metálica (2) y la segunda chapa metálica (3).
8.- Dispositivo según las reivindicaciones 6 y 7, en el que la tapa frontal (6.13) es de un material transparente y la cámara de video está dispuesta en la cavidad interior (6.11).
9.- Dispositivo según la reivindicación 3, en el que la boquilla (6.1) está acoplada de manera regulable en altura a un soporte vertical (4.2) que está fijado al segundo carro (4).
10.- Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el primer carro (1) está fijado a una estructura soporte (8).
11.- Dispositivo según la reivindicación 10, en el que la estructura soporte (8) comprende una base (8.1), una columna vertical (8.2) fijada a la base (8.1), y un brazo extensor (8.3) fijado a la columna vertical (8.2).
12.- Dispositivo según la reivindicación 11, en el que el primer carro (1) está acoplado a la estructura soporte
(8) por medio de unos medios de regulación de distancia
(9) dispuestos entre el brazo extensor (8.3) y el primer carro (1).
13.- Dispositivo según la reivindicación 11, en el que la estructura soporte (8) comprende unos medios de regulación de altura (10) del primer carro (1) dispuestos entre el brazo extensor (8.3) y la columna vertical (8.2).
14.- Dispositivo según la reivindicación 11, en el que la base (8.1) comprende unas patas (11) adaptadas para apoyar de manera estable sobre un suelo, y unas ruedas (12) para desplazar dicha base (8.1) sobre el suelo.
15.- Dispositivo según la reivindicación 1, en el que los primeros y segundos carros (1, 4) comprenden sendas ruedas (1.1, 4.1) que ruedan sobre los respectivos lados anterior (2.1) y posterior (2.2) de la primera chapa metálica (2) mientras dicha primera chapa metálica (2) se desplaza entre los carros (1, 4).
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