ES2296083T3 - Metodo y sistema para controlar la separacion de los cilindros de una calandria. - Google Patents
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Abstract
Sistema de calandrado que tiene un ajuste de espesor fino, donde el sistema de calandrado (10) comprende un primer y un segundo cilindro (30), cada cilindro teniendo un primer extremo montado en un primer soporte final (20) y un segundo extremo (20) montado en un segundo soporte final, donde dichos soportes finales (20) tienen cada uno un conducto de entrada (42) y un conducto de salida (44) en comunicación fluídica con uno o más pasajes internos (40, 46) de los soportes finales (20), y donde se provee un medio para hacer circular un medio de transferencia de calor a través de dichos uno o más pasajes internos (40, 46).
Description
Método y sistema para controlar la separación de
los cilindros de una calandria.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de calandrado, y más específicamente a sistemas de
calandrado que tienen un ajuste de espesor fino.
Los sistemas de calandrando son frecuentemente
usados por los fabricantes para procesar textiles, papel o caucho
en varios estadios del proceso de fabricación de neumáticos. Muchos
sistemas de la técnica anterior no tienen la capacidad de hacer un
ajuste fino del espesor de la parte que está siendo calandrada.
Normalmente el control del espesor se hace ajustando la distancia
entre las líneas centrales de los cilindros de la calandria. Una
manera de conseguirlo es variando la temperatura de los cilindros
de la calandria, bien calentando o enfriando los cilindros. No
obstante, este método tiene la desventaja de afectar el
procesamiento caucho alejándolo adversamente de la temperatura de
cilindro óptima. Otro método para controlar el espesor es ejecutar
una diferencia de velocidad entre dos impulsores o cambiar la
diferencia de velocidad entre dos impulsores de modo que un cilindro
gire más rápidamente que el otro cilindro. No obstante, este método
tiene la desventaja de provocar tensión adicional al caucho, lo que
contribuye a la distorsión y contracción. Otro método para
controlar el espesor es mecanizar el cilindro de la calandria para
reducir su diámetro, aumentando de ese modo el espesor. Este método
requiere mucho tiempo y es costoso, y sólo puede aumentar el
espesor de la parte, no reducirlo.
Así se desea un método y aparato mejorado que
permita el ajuste fino del espacio de interacción de la calandria
de modo que el espesor del componente pueda ser ajustado.
DE 42 09 712 A1 describe un sistema de
calandrado que tiene un ajuste de espesor que comprende un primer y
segundo cilindro donde esos cilindros tienen cada uno un primer y
segundo extremo montado en soportes finales opuestos y donde uno de
tales soportes finales tiene un conducto de entrada y un conducto
de salida en comunicación fluídica con uno o más pasajes internos.
Además, se proporciona un medio para hacer circular un medio de
transferencia de calor a través de dicho uno o más pasajes
internos.
US-A 4,964,202 expone un
cilindro calentable para el uso en calandrias donde una cubierta
cilíndrica es montada de forma giratoria sobre un soporte fijo. La
parte de medio de la cubierta es calentada por un dispositivo de
calentamiento y las partes finales de la cubierta son calentadas por
un segundo dispositivo de calentamiento separado con canales que
son provistos en las partes finales de la cubierta.
La invención provee en un primer aspecto un
sistema de calandrado adecuado para el procesamiento de un producto
para producir un espesor deseado, que tiene un ajuste de espesor
fino. El sistema de calandrado comprende:
- un primer y segundo cilindro cada uno con un primer y segundo extremo montado en soportes finales opuestos, dicho cada soporte final teniendo cada uno un conducto de entrada y un conducto de salida en comunicación fluídica con uno o más pasajes internos, donde un medio de transferencia de calor puede ser hecho circular a través de dicho uno o más pasajes internos.
La invención provee en otro aspecto un método
para ajustar un sistema de calandrado teniendo dos o más cilindros.
El método comprende las fases de:
- determinar el espesor deseado del producto final, determinar el espesor real del producto final, hacer circular un fluido de transferencia de calor en uno o más pasajes internos de los soportes finales o placas de soporte finales de los cilindros, y ajustar la temperatura del medio de transferencia de calor hasta que el espesor deseado haya sido alcanzado.
Las reivindicaciones dependientes contemplan las
formas de realización de la invención.
La invención será descrita a modo de ejemplo y
con referencia a los dibujos anexos donde:
Figura 1 es una vista en perspectiva de un
sistema de calandrado;
Figura 2 es una vista lateral del soporte final
del bastidor superior del sistema de calandrado de la figura 1;
Figura 3 es una vista lateral del soporte final
de la figura 2;
Figura 4 es una vista desde arriba del bastidor
de la figura 2;
Figura 5 es una vista lateral del soporte final
de la figura 2; y
Figura 6 es una vista en sección transversal del
soporte final tomado en la dirección 6-6 de la
figura 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Volviendo a los dibujos y en particular a las
Figuras 1-4, hay ilustrado un sistema de calandrado
10 concretando mejoras especialmente adecuadas para calandrar
caucho, aunque la invención es aplicable a otras aplicaciones. El
sistema de calandrado comprende un bastidor incluyendo un bastidor
inferior 14, y un bastidor superior 16 montado en el bastidor
inferior 14. El bastidor inferior 14 incluye una pluralidad de
patas de soporte 18. El bastidor superior 16 es conectado al
bastidor inferior 14 e incluye dos soportes finales opuestos 20,
tal como placas de soporte finales, para soportar un par de
cilindros 30. Uno de los soportes finales 20 está fijado al
bastidor superior 16, mientras el soporte final opuesto está
montado preferiblemente deslizable en el bastidor superior, para
permitir el ajuste. Cada soporte final 20 comprende además un par
de cubos giratorios 22 montados en alineación paralela, que están
alineados con los cubos giratorios en el soporte final opuesto para
soportar un cilindro 30. Cada cubo 22 es recibido en un extremo del
cilindro. Uno de los cubos 22 para cada cilindro 30 es conectado a
un eje motor (no mostrado) que es accionado por un motor 34. Cada
cilindro 30 puede ser rotado en la misma o en dirección opuesta al
cilindro contiguo, y a la misma o diferente velocidad.
Así, hay dos cilindros 30 montados en alineación
paralela, y ligeramente separados a una distancia de espacio de
interacción D. La presente invención concierne el ajuste fino de la
distancia del espacio de interacción D, por ajuste fino y control
de la distancia C localizada entre los centros de los cilindros 30.
Para ajustar la distancia del espacio de interacción D, cada soporte
final 20 comprende uno o más pasajes internos 40 para hacer
circular un medio de transferencia de calor tal como agua. El uno o
más pasajes internos 40 comprenden además un conducto de entrada 42
y un conducto de salida 44, de modo que el medio de transferencia
de calor pueda ser hecho circular en un circuito abierto a través
del soporte final 20. Uno o más pasajes internos 40 están
preferiblemente localizados entre los dos centros de los cilindros
30. Preferiblemente, hay dos grupos de pasajes localizados entre
los centros de los cilindros, donde un grupo de pasajes 40, 46
discurre en una primera dirección, mientras un segundo grupo de
pasajes 48, 50 se extiende en una segunda dirección diferente a la
primera dirección. Preferiblemente, los pasajes son
estratégicamente situados de modo que el soporte final 20 responda a
los cambios de temperatura y haya un gradiente de temperatura
mínimo sobre todo el soporte final.
El medio de transferencia de calor puede ser
calentado o enfriado a la temperatura deseada para la circulación
dentro de los soportes finales. Si se desea aumentar o reducir la
distancia del espacio de interacción D entre los cilindros 30,
entonces el medio de transferencia de calor puede ser calentado o
enfriado, respectivamente. Como el medio de transferencia de calor
viaja a través de uno o más pasajes internos, el soporte final se
contrae o se expande debido al cambio de temperatura. Cuando el
soporte final se contrae o se expande, la distancia entre los
centros de los cilindros también se contrae o se expande,
dependiendo de si el medio de transferencia de calor está enfriando
o calentando el soporte final. Se puede conseguir el control
preciso de la distancia del espacio de interacción controlando la
temperatura del medio de transferencia de calor.
La temperatura del medio de transferencia de
calor es preferiblemente controlada por una unidad de regulación de
la temperatura (no mostrada) que está en comunicación eléctrica con
un mecanismo de control (no mostrado). La distancia del espacio de
interacción deseado o espesor del material puede ser programado en
el controlador. El controlador puede utilizar un circuito de
retroalimentación activa para mantener el espesor del material
variando ligeramente la temperatura del fluido de transferencia de
calor. Así por ejemplo, variando la temperatura del medio de
transferencia de calor de 26,7 a 71,1ºC (80 a 160 grados F), el
espesor del componente puede ser variado hasta 0,381 mm (0,015
pulgadas).
El cambio en la distancia del espacio de
interacción D tiene una relación lineal con el coeficiente de
dilatación térmica y el cambio de la temperatura de la placa de
soporte final, y está representado por la ecuación indicada
abajo.
Cambio de la distancia del espacio de
interacción D (pulgadas) = \alpha*L*\DeltaT, donde:
\alpha es el coeficiente de dilatación térmica
en mm/(mm ºC) (pulgadas/(pulgadas grados F))
L es la distancia entre los centros de los
cilindros 30, en mm (pulgadas)
\DeltaT (en ºC (grados F)) es el cambio de
temperatura del soporte final 20.
En una segunda forma de realización de la
invención (no mostrada), el soporte final 20 puede ser calentado
por cualquier otro dispositivo conocido por los expertos en la
técnica, tal como calentamiento dieléctrico, calentamiento
radiante, calentamiento por inducción o cualquier otro método de
calentamiento o de enfriamiento conocido por los expertos en la
técnica.
En una tercera forma de realización de la
invención, cada soporte final 20 puede ser independientemente
calentado a temperaturas diferentes para contrarrestar cualquier
asimetría indeseada en la parte producida, o producir asimetrías
deseadas en la parte producida. Por ejemplo, un lado de la máquina
puede ser ligeramente diferente al otro lado de la máquina debido a
la formación de tolerancias de la máquina.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante fue recopilada exclusivamente para la información del
lector y no forma parte del documento de patente europea. La misma
ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo
no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- DE 4209712 A1 [0004]
- US 4964202 A [0005]
Claims (7)
1. Sistema de calandrado que tiene un ajuste de
espesor fino, donde el sistema de calandrado (10) comprende un
primer y un segundo cilindro (30), cada cilindro teniendo un primer
extremo montado en un primer soporte final (20) y un segundo
extremo (20) montado en un segundo soporte final, donde dichos
soportes finales (20) tienen cada uno un conducto de entrada (42) y
un conducto de salida (44) en comunicación fluídica con uno o más
pasajes internos (40, 46) de los soportes finales (20), y donde se
provee un medio para hacer circular un medio de transferencia de
calor a través de dichos uno o más pasajes internos (40, 46).
2. Sistema de calandrado según la reivindicación
1 donde se provee un medio para calentar dicho primer soporte final
a una temperatura diferente a dicho segundo soporte final.
3. Sistema de calandrado según al menos una de
las reivindicaciones precedentes donde el uno o más pasajes
internos (40, 46, 48, 50) están localizados entre las líneas
centrales del primer y segundo cilindro (30).
4. Sistema de calandrado según al menos una de
las reivindicaciones precedentes comprendiendo además una unidad de
regulación de la temperatura para controlar la temperatura del
medio de transferencia de calor.
5. Sistema de calandrado según al menos una de
las reivindicaciones precedentes donde dicho uno o más pasajes
internos (40, 46, 48, 50) están localizados entre los cilindros
(30).
6. Sistema de calandrado según al menos una de
las reivindicaciones precedentes que comprende una pluralidad de
pasajes internos (40, 46, 48, 50), donde uno de dichos pasajes está
axialmente alineado en una primera dirección, mientras un segundo
pasaje interno está axialmente alineado en una dirección diferente
a dicha primera dirección.
7. Método para ajustar un sistema de calandrado
teniendo un primer y un segundo cilindro (30) cada uno con un
primer extremo montado en un primer soporte final y un segundo
extremo (20) montado en un segundo soporte final, donde cada uno de
dichos soportes finales (20) tiene un conducto de entrada (42) y un
conducto de salida (44) en comunicación fluídica con uno o más
pasajes internos (40, 46) de los soportes finales (20) para hacer
circular un medio de transferencia de calor, el método incluyendo
las etapas de: determinar un espesor deseado de un producto final;
determinar un espesor real del producto final; hacer circular el
medio de transferencia de calor en uno o más pasajes internos (40,
46, 48, 50) de al menos uno de los soportes finales (20) de los
cilindros (30); y ajustar la temperatura del medio de transferencia
de calor hasta que el espesor deseado haya sido alcanzado.
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