BRPI0610981B1 - Método para conformar e linha de produção para conformação contínua de perfis - Google Patents
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Abstract
perfis (50) são formados em uma linha de produção com uma seção transversal que varia ao longo de seu comprimento de uma tira de metal plana (10) que é desbobinada a partir de um carretel de fita (9), pelo que cortadores de borda (14) e um número de unidades de formação de rolo (17-24) são usados, onde não somente os cortadores de borda, mas também as unidades de formação de rolo, podem ser deslocados individualmente lateralmente em relação à tira. os cortadores de borda (14) e as unidades de formação de rolo (17-24) são individualmente controlados. o perfil formado é encurvado em uma estação de encurvamento integrada na linha, cuja estação de encurvamento compreende pares de rolos (82, 84 ; 83, 85) que podem ser controlados para laminar os lados do perfil (50) tal que eles se tornam mais finos tal que o perfil é encurvado ou torcido à medida que ele é formado. os pares de rolos e o deslo2amento lateral e o movimento angular das unidades de formação de rolo, são controlados pelo mesmo programa de computador tal que os pares de rolos seguem os lados, e tal que uma linha ( ii ) entre os eixos de um par de rolos é mantida sempre perpendicular à superfície sendo laminada.
Description
“MÉTODO PARA CONFORMAR E LINHA DE PRODUÇÃO PARA
CONFORMAÇÃO CONTÍNUA DE PERFIS
Campo técnico [001] A presente invenção se refere a um método para conformar uma tira plana de metal e encurvar um perfil que tem o perfil variável ao longo de seu comprimento. A invenção se refere também a uma linha de produção para a conformação contínua de perfis que têm uma seção transversal variável ao longo de seus comprimentos de uma tira de metal plana que é desbobinada de um carretel de fita, compreendendo um desbobinador, um nivelador de rolo, uma estampa para o corte transverso da tira, e cortadores de borda para corte da borda da tira, seguido por uma seção de laminação com um número de unidades de laminação, no qual os cortadores de borda e as unidades de laminação podem ser individualmente deslocados e guiados em uma direção transversa de modo a variar continuamente a aparência final do perfil que está sendo produzido.
Descrição do estado da técnica [002] O documento WO 02/43886 A1 descreve uma máquina de laminação que é usada, desse modo, para dobrar e conformar as bordas de uma folha de cobertura do tipo conhecido como “costura vertical”. A largura da folha de cobertura pode ser variada ao longo do comprimento da folha, e as bordas verticais têm a mesma forma ao longo do comprimento completo.
Objetivo da Invenção [003] É um objetivo da invenção proporcionar manufatura econômica de perfis
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2/13 metálicos de folha curvada com perfis que variam ao longo do comprimento do perfil, e que têm alta precisão na curvatura, com baixa tensão inerente.
[004] Isto é principalmente alcançado, de acordo com o método da invenção, pelo corte da borda da tira em uma peça de metal em folha pré-conformada, pela dobra dos lados na peça de metal em um número de unidades de laminação que podem ser individualmente deslocadas em uma direção transversa e giradas, e laminação em um par de rolos dos lados do perfil formado para tornarem-se mais finos em um lado, tal que o perfil torna-se curvado, pelo que o par de rolos é controlado pelo mesmo programa de computador que aquele usado para controlar os deslocamentos transversos da unidade de laminação e seus movimentos angulares, tal que o par de rolos segue os lados e tal que uma linha entre seus eixos é mantida sempre perpendicular à superfície que está sendo laminada.
[005] Uma linha de produção, de acordo com a invenção, compreende uma estação de encurvamento após a linha de laminação, e esta estação de encurvamento compreende um par de rolos que pode ser controlado para seguir os lados do perfil, e laminar partes dos lados do perfil mais finamente, tal que o perfil torna-se curvado ou torcido conforme ele é formado, pelo que o par de rolos é suportado por suportes que podem ser girados de modo a permitir torção do par de rolos, tal que uma linha entre os eixos dos rolos em um par pode ser mantida durante laminação sempre perpendicular ao lado sendo laminado.
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3/13 [006] A invenção é definida pelas reivindicações a seguir.
[007] Breve descrição dos desenhos, que mostram o equipamento de acordo com a invenção pelo qual o método de acordo com a invenção pode ser efetuado.
[008] A Figura 1 ilustra uma linha de produção esquematicamente em uma vista lateral.
[009] A Figura 2 ilustra uma vista superior da linha na Figura 1.
[0010] A Figura 3 é uma vista em corte ao longo da linha 3-3 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente um furador.
[0011] A Figura 4 ilustra uma vista em corte ao longo da linha 4-4 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente uma primeira unidade de encurvamento para encurvamento do perfil formado.
[0012] A Figura 5 ilustra uma vista em corte ao longo da linha 5-5 na Figura 2, mostrando ampliada e esquematicamente uma segunda unidade de encurvamento para encurvamento do perfil formado.
[0013] As Figuras 6 e 7 mostram vistas em corte de uma tira formada no equipamento que é mostrado nas figuras precedentes, onde os cantos da seção transversal seguem as linhas 6-6 e 7-7 na Figura 8.
[0014] A Figura 8 mostra a tira formada mostrada nas Figuras 6 e 7.
[0015] A Figura 9 mostra a etapa de laminação final da linha de produção na formação de um perfil C.
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4/13 [0016] A Figura 10 mostra uma parte de uma borda cortada e tira puncionada antes da perfilação.
[0017] As Figuras 11 e 12 mostram cortes tomados antes e após uma unidade de formação de tubo conforme é especificada pelas linhas 11-11 e 12-12 na Figura 13 e na Figura 2.
[0018] A Figura 13 mostra ampliada e esquematicamente uma unidade de formação de tubo vista de cima.
[0019] A Figura 14 mostra esquematicamente uma parte da Figura 4 vista de cima durante a laminação de um flange de perfil reto.
[0020] A Figura 15 corresponde à Figura 14, mas mostra a laminação de um flange de perfil curvado.
Descrição das modalidades ilustradas e preferidas [0021] As Figuras 1 e 2 mostram esquematicamente uma linha de produção que contém um desbobinador 11 para desbobinar uma tira de metal 10 de um carretel de fita 9, um nivelador de rolo 12 para nivelamento da tira de metal 10, uma estampa inicial 13, uma estação cortadora de borda 14, 15 em cada lado da tira 10, um moinho de refugo 16 para coleta das bordas da tira que foram removidas, quatro unidades de laminação 17-20 e 2124 em cada lado da tira 10 para dobramento da tira em um perfil, uma estação de encurvamento 25 que contém duas unidades de encurvamento 26, 27 para encurvamento do perfil formado, uma unidade de formação de tubo 28 para fechamento do perfil formado, uma unidade de soldagem 29 para soldagem
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5/13 da costura do perfil fechado, e um cortador terminal 30 para o corte final do perfil completado.
[0022] A Figura 3 mostra a estampa inicial 13 ampliada, que tem um cortador de ângulo 31 tal que ele começa a estampagem no centro da tira, e tal que o comprimento do curso determina o comprimento da fenda.
[0023] As estações cortadoras de borda 14, 15 podem ser individualmente deslocadas em uma direção lateral, isto é, transversal à direção da tira. As unidades de laminação 17-24 são todas identicamente construídas, e elas podem todas ser individualmente deslocadas. Elas têm um transportador que suporta, conforme é mostrado na unidade de laminação 17, dois pares de rolos 35, 36 em tandem, e elas podem ser deslocadas em uma direção lateral e girada ao redor de um eixo vertical. A Figura 9 mostra a etapa de laminação final em cada lado da tira de modo a dar ao perfil C 50 final dois pares de rolos de formação 37, 38; 39, 40.
[0024] As Figuras 6 e 7 mostram dois cortes transversais de um perfil C 50 completado, que tem um corte transversal assimétrico e um corte transversal que varia ao longo de seu comprimento. Às bordas do perfil foram dadas as referências numéricas 51, 52, e a seus cantos foram dadas as referências numéricas 53-56. Uma parte da tira antes de ser dobrada em um perfil é mostrada na Figura 8. As características que subsequentemente se tornarão cantos são mostradas na Figura 8 com linhas tracejadas antes da formação aos cortes
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6/13 transversais mostrados nas Figuras 6 e 7. O perfil C pode ser definido como tendo um flange central 76 entre os cantos 54, 55; dois lados verticais 77, 78 (que podem também ser definidos como paredes ou lados) entre os cantos 53, 54 e 55, 56; e dois flanges laterais internamente dirigidos 79, 80 entre os cantos 53, 56 e as bordas 51, 52.
[0025] A manufatura de um perfil C com um corte transversal variante será agora descrita.
[0026] O nivelador de rolo 12 nivela a tira que é desbobinada do carretel de fita 9 e alimenta a fita para frente através da linha. A alimentação é cessada quando o metal que é para ser a extremidade de um comprimento de perfil alcança a estampa inicial 13, e uma fenda transversal é puncionada. Se a extremidade de fuga de um comprimento de chapa e a extremidade de condução do próximo comprimento de chapa não têm a mesma extensão, com a extremidade de condução sendo, por exemplo, mais ampla do que a extremidade de fuga da chapa anterior, conforme é mostrado na Figura 10, uma fenda extremidade é primeiro produzida para a de fuga, e uma fenda 61 é subsequentemente produzida para a extremidade de condução, uma vez que a tira tenha sido alimentada adiante através de uma certa distância. O comprimento que assenta entre se tornará uma peça de refugo quando os comprimentos são finalmente separados, conforme será descrito posteriormente. A Figura 10 mostra a tira à medida que ela aparece após ela ter sido puncionada, e após as bordas terem sido cortadas. Os comprimentos das fendas são adaptados tal que os cantos 53, 56 do perfil final
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7/13 são removidos por estampagem, e somente as partes planas entre os cantos 53, 56 e as extremidades 51, 52 permanecem no perfil final. As fendas são produzidas suficientemente largas tal que será possível, mais tarde, cortar o perfil final usandose ferramentas que entram através das fendas por baixo.
[0027] O corte da borda pode ser efetuado após o puncionamento, conforme é mostrado, ou pode ser efetuado antes do puncionamento. Se as bordas do perfil completado devem ser externamente dobradas, não é necessário cortar as bordas antes da moldagem. É possível, neste caso, cortar as bordas após a laminação, mas antes da operação de encurvamento. É, contudo, vantajoso cortar as bordas antes da laminação, conforme mostrado, particularmente visto que uma máquina tal como uma mostrada pode ser de aplicações gerais.
[0028] As primeiras duas unidades de laminação 17, 18 e 21, 22 em cada lado da tira são controladas tal que seus rolos de conformação seguem os cantos mais externos 53, 56, isto é, elas seguem as linhas 53, 56 mostradas na Figura 8. Existem duas etapas com pares de rolos de conformação em tandem em cada unidade de laminação, e, desse modo, cada par de rolos não seguirá exatamente sua linha na Figura 8, nem será torcido exatamente na linha do mesmo. Contudo, as linhas têm curvas graduais, e isto significa que o erro será tão pequeno que não terá qualquer significância prática. É também frequentemente possível ter-se três etapas de laminação em cada unidade de laminação 17-24. É também possível, se
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8/13 requerido, ter-se várias unidades de laminação na linha, tal que é possível usar-se várias etapas de laminação para cada canto, e ser capaz de laminar mais cantos do que os quatro cantos que são mostrados. O termo canto é usado para denotar não somente cantos pronunciados tais como aqueles mostrados, mas também cantos na forma de curvas. Nem é necessário que a laminação seja efetuada em uma maneira simétrica nos dois lados da tira, conforme mostrado.
[0029] Quando um ponto na tira passa nas unidades de laminação 18 e 22, os cantos 53 e 56 são totalmente conformados, e a laminação dos cantos 54, 55 então começa. Quando a tira tiver passado na etapa de laminação final, a tira alcançou sua forma final e, neste caso, quando o perfil é um perfil C aberto, ela passa na estação de encurvamento 25, na unidade de formação de tubo 28 e na unidade de soldagem 29, sem ser processada ou conformada. Quando a primeira fenda 60 alcança o cortador terminal 30, a alimentação da tira é parada e o cortador passa através da fenda e corta completamente o perfil. A tira é, em seguida, alimentada para frente e parada quando a fenda 61 alcança o cortador terminal 30. O perfil é, em seguida, cortado nesta localização, e a seção intermediária de perfil torna-se refugo. É possível cortar a tira totalmente antes da laminação, como uma alternativa ao procedimento com uma tira completa, mas o procedimento com a tira que é mantida junta é preferido. É também possível, naturalmente, formar outros perfis do que os perfis C, tais como, por exemplo, perfis de chapéu. Se
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9/13 mais unidades de laminação do que aquelas mostradas são usadas, é possível formar perfis com mais cantos do que aqueles mostrados. É possível determinar para cada perfil quantas unidades de laminação devem ser usadas para cada canto, visto
| que | as unidades de laminação podem | ser | |
| individualmente | controladas. | ||
| [0030] | Quando um perfil C fechado | deve | |
| ser | conformado, | não é possível laminá-lo em | sua |
forma final, visto que é necessário introduzir laminadores no perfil na maneira que é mostrada na Figura 9. A laminação, portanto, termina com um perfil tal como aquele mostrado na Figura 11, e na unidade de laminação 28, que em uma ou várias etapas pressiona o perfil junto com rolos verticais 65-68, e proporciona suporte no fundo com rolos horizontais 69, 70, conforme é mostrado nas Figuras 1 e 2 e, ampliado na Figura 13. O perfil, desse modo, obtém a forma fechada que é mostrada na Figura 12, e é, em seguida, diretamente soldado por costura na unidade de soldagem 29, que está localizada na vizinhança direta tal que o perfil não pode encurvar-se aberto.
[0031] As Figuras 4 e 5 mostram as duas unidades de encurvamento 26, 27 que são usadas quando é desejado encurvar ou torcer o perfil. Ao perfil 50 é dado as mesmas referências numéricas como na Figura 6, embora nem todos os números estejam presentes na Figura 4.
[0032] A unidade de encurvamento 26, conforme mostrado na Figura 4, será descrita em maiores detalhes. Ela consiste de duas estruturas separadas 26A e 26B, cada uma da qual suportando um
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10/13 par de rolos 82, 84 e 83, 85. Cada par de rolos tem seu rolo contador 82, 83 dentro do perfil 50, e estes rolos contadores podem ser ajustados tal que eles façam contato com a parte superior do lado do perfil 50 que fica vertical. Os rolos 84, 85 fazem contato com a superfície externa da parede ou lado. A unidade de encurvamento 26, desse modo, tem um par de rolos 82, 84 para um lado do perfil 50, e um par de rolos 83, 85 para o segundo lado do perfil. Estes pares de rolo são suportados tal que eles podem ser independentemente deslocados em uma maneira que será descrita.
[0033] As estruturas 26A e 26B são suportadas por estruturas de suporte 31, 32 que podem ser giradas a uma extensão limitada por meio de eixos de suporte 33, 34 suportados pela estrutura da máquina. As estruturas 26A e 26B podem ser deslocadas verticalmente ao longo dos trilhos 86, 87 nas estruturas de suporte 31, 32. Os rolos contadores são suportados pelas unidades 90, 91 que podem deslizar em uma direção lateral ao longo dos trilhos 92A e 92B, e os rolos 84, 85 são suportados pelas unidades 93, 94 que podem ser deslocadas pelo deslizamento ao longo dos trilhos 95A e 95B. Os rolos contadores e os rolos 82-85 podem ser adaptados ao perfil em que os ângulos nos quais eles estão posicionados podem ser ajustados a uma extensão limitada dentro da unidade relevante 90, 91, 93, 94 ao longo das superfícies parciais de um círculo, conforme foi sugerido com linhas tracejadas 96, e eles podem ser ajustados tal que a folga entre eles é se torna mais estreita de modo a proporcionar um afinamento contínuo do metal
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11/13 laminado em uma direção. As várias unidades de energia para efetuar o ajuste e para suprir força não são mostradas no desenho. Elas podem, por exemplo, serem unidades hidráulicas.
[0034] O perfil será encurvado para baixo quando os rolos são prensados com uma força grande, e com alguma obliquidade contra os lados verticais ou paredes do perfil de modo a gradualmente afinar os lados verticais para cima. Os rolos são suplementados com rolos de suporte e guia localizados após os rolos, de modo a dar ao perfil uma forma exata em todas as três dimensões. Estes rolos de suporte e guia não são mostrados nas figuras.
[0035] A unidade 27 mostrada na Figura 5 tem uma estrutura similar àquela da unidade 26 que foi descrita acima, e é mostrada na Figura 4. A unidade mostrada na Figura 5, portanto, não será descrita em detalhes. Itens equivalentes têm as mesmas referências numéricas que eles têm na Figura
4. Os rolos 84, 85 são dispostos para laminar os lados verticais do perfil gradualmente mais finos contra este flange central do perfil 50, tal que o perfil encurva para cima.
[0036] De modo a encurvar o perfil em uma direção lateral, os rolos de ambas as unidades são usados no mesmo lado, tal que o lado vertical completo de um lado do perfil é afinado e encurva o perfil na direção oposta. De modo a torcer o perfil, o rolo da unidade 26 é usado em um lado vertical do perfil, enquanto o rolo da unidade é usado no segundo lado vertical do perfil.
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12/13 [0037] As Figuras 14 e 15 mostram, vistas de cima, um lado 78 do perfil 50 nas Figuras 6 e 7 durante a operação de laminação com um dos pares de rolos de encurvamento, os pares 82, 84. O lado 78 na Figura 14 é paralelo com a máquina, enquanto que na Figura 15 é mostrado ser encurvado. A estrutura de suporte 31, isto é, a suportadora do par de rolos 82, 84 é girada ao redor de seus eixos de suporte 33, isto é, ao redor do eixo III, que é mostrado indo através do centro do rolo 84, tal que uma linha II entre os eixos do par de rolos 82, 84, será sempre perpendicular ao lado 78. O girar da estrutura de suporte 31 corresponde ao das unidades de laminação.
[0038] Desse modo, é possível encurvar o perfil em uma direção livremente escolhida pelo controle das forças de laminação dos rolos 84, 85, e é também possível torcer o perfil na direção desejada. É também possível controlar todos os quatro rolos ao mesmo tempo, tal que o perfil é encurvado e torcido ao mesmo tempo.
[0039] Deve ser possível deslocar as unidades que estão localizadas após a unidade de encurvamento, isto é, a unidade de formação de tubo 28, a unidade de soldagem 29 e o cortador terminal 30, ambos em uma direção vertical e horizontal, e deve ser possível girar estas unidades, se é desejado usá-las para perfis encurvados e torcidos.
[0040] Nem todos os meios disponíveis na máquina para torção, deslocamento, etc, são mostrados nos desenhos. Todos estes meios são controlados por um sistema de computador programável tal que eles operam simultaneamente de
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13/13 modo a dar o resultado desejado. As unidades de laminação 17, 18 ou 21, 22 de um lado, e os rolos de encurvamento 82, 84 ou 83, 85 do mesmo lado, são controlados pelo mesmo programa de computador tal que as unidades de laminação, para dobramento dos lados do perfil 50 e formação dos cantos 54, 58, e os pares de rolos, para laminação destes lados, se moverão em um modo similar tanto com relação a seu deslocamento lateral, quanto com relação a seu giro angular durante a manufatura do perfil 50 e durante seu encurvamento. É também apropriado que o movimento das partes 26A e 26B da unidade de encurvamento ao longo dos trilhos 86, 87 sejam controlados por computador. Este movimento não é necessário se os lados do perfil têm uma altura constante.
[0041]
Uma máquina integrada para a laminação de um perfil e seu encurvamento foi mostrada preferida acima, e esta é, frequentemente, É, contudo, possível ter-se uma máquina para laminação e uma máquina para encurvamento, e também, neste caso, usar-se o mesmo programa para controle das unidades de laminação de modo a dobrar os lados e controlar o encurvamento dos rolos de modo a seguir os lados na maneira que foi descrita.
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Claims (7)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para conformar, a partir de uma tira plana de metal (50), e para encurvar ou torcer, ou ambos, um perfil (50) com uma seção transversal que varia ao longo de seu comprimento, em que lados (77, 78) são dobrados na tira de metal em um número de unidades de laminação (17, 18; 21, 22) que podem ser deslocadas lateralmente e giradas independentemente uma da outra, o método sendo caracterizado por:os lados (77, 78) do perfil formado serem laminados em pares de rolos (82, 84; 83, 85) para tornarem-se mais finos em uma de suas bordas tal que o perfil é encurvado ou torcido, os pares de rolos (82, 84; 83, 85) para afinar os lados (77, 78) do perfil serem suportados por suportes (31, 32) que podem ser girados de modo a permitir rotação dos pares de rolo tal que uma linha (II) entre os eixos dos rolos em um par de rolos pode ser mantida sempre perpendicular ao lado que está sendo laminado, e os pares de rolos (82, 84; 83, 85) para afinar os lados (77, 78) do perfil, o deslocamento lateral e o movimento angular das unidades de laminação (17, 18; 21, 22) serem controlados pelo mesmo programa de computador, tal que os pares de rolo (82, 84; 83, 85) seguem os lados (77, 78), e uma linha (II) entre os eixos dos rolos em um par de rolos é mantida sempre perpendicular ao lado sendo laminado.
- 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma folga de laminação nos pares de rolos (82, 84; 83, 85) serPetição 870190012407, de 06/02/2019, pág. 24/282/4 variada durante a alimentação do perfil (50) através dos pares de rolos, e, desse modo, a curvatura do perfil ao longo de seu comprimento é variada.
- 3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pela laminação e encurvamento do rolo serem efetuados em uma linha de produção unificada, em que a tira de metal é desbobinada de um carretel de fita (9) e as bordas são cortadas em uma forma adequada para o produto final antes da tira, cujas bordas foram cortadas, ser laminada.
- 4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por uma fenda transversa (61, 62) ser cortada na tira (10) na linha antes da operação de laminação, sem cortar totalmente a tira, e em que um cortador terminal (30) corta a tira depois da operação de conformação, de modo a cortar a extremidade de fuga de um comprimento de perfil manufaturado a partir da tira.
- 5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por comprimentos de perfil serem manufaturados tendo diferentes larguras de extensão em suas duas extremidades, e a largura da tira ser ajustada entre uma fenda (60) que define a extremidade de fuga de um comprimento de perfil e uma fenda adicional (61) que é cortada de modo a definir a extremidade de condução do comprimento subsequente de perfil, e, em seguida, a tira é cortada em ambas as fendas no cortador terminal subsequente (30).Petição 870190012407, de 06/02/2019, pág. 25/283/4
- 6. Linha de produção para conformação contínua de perfis, que têm uma seção transversal que varia ao longo do comprimento a partir de uma tira de metal plana (10) que é desbobinada de um carretel de fita (9), compreendendo um desbobinador (11), um nivelador de rolo (12), uma estampa (13) para o corte transversal da tira, e cortadores de borda (14) para cortar as bordas da tira, seguido por uma seção de laminação (17-24), com um número de unidades de laminação, pelo que os cortadores de borda e as unidades de laminação podem ser individualmente deslocados e guiados em uma direção lateral, de modo a variar continuamente a aparência final do perfil (50) que está sendo manufaturado, caracterizada pelo fato de que uma estação de encurvamento (25) após a seção de laminação (17-24), que compreende pares de rolos (82, 84; 83, 85) que podem ser guiados para seguir os lados (77, 78) do perfil (50), e para laminar partes dos lados para tornarem-se mais finos, tal que o perfil é, desse modo, encurvado ou torcido à medida que ele é conformado, os pares de rolos (82, 84; 83, 85) para afinar os lados (77,78) do perfil sendo suportados por suportes (31, 32) que podem ser girados de modo a permitir rotação dos pares de rolo tal que uma linha (II) entre os eixos dos rolos em um par de rolos é mantida sempre perpendicular ao lado que está sendo laminado.
- 7. Linha de produção, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a estação de encurvamento compreende duas unidades dePetição 870190012407, de 06/02/2019, pág. 26/284/4 encurvamento (26, 27), uma montada após a outra ao longo da linha, cada uma compreendendo um par de rolos em cada lado da linha central da máquina.Petição 870190012407, de 06/02/2019, pág. 27/28
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