ES2302538T3 - Rodillo con abombamiento variable para dispositivos para el tratamiento de material en banda continua y dispositivo que comprende dicho rodillo. - Google Patents

Abstract

Rodillo de presión (3; 7) para dispositivos para el tratamiento de materiales en banda continua, que comprende; una superficie lateral (3S; 7S); un sistema regulador (29, 50) para imponer un abombamiento ajustable de la superficie lateral (3S; 7S) del rodillo que deforma dicha superficie lateral, incluyendo dicho sistema regulador una pluralidad de cámaras de fluido a presión (29), dispuestas entre un núcleo (21) del rodillo (3; 7) y un recubrimiento exterior (45) del rodillo, girando dicho núcleo y dicho recubrimiento de manera solidaria alrededor del eje del rodillo; caracterizado porque entre dicho recubrimiento exterior (45) y dichas cámaras de fluido a presión (29) se dispone una pluralidad de duelas (39) que se extienden aproximadamente paralelas al eje (A-A) del rodillo.

Description

Rodillo con abombamiento variable para dispositivos para el tratamiento de material en banda continua y dispositivo que comprende dicho rodillo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un rodillo para dispositivos para el tratamiento de materiales en banda continuos, y más particularmente a un rodillo de presión que coopera con un segundo rodillo o cilindro, con el que forma un paso a través del cual se alimenta el material en banda que ha de tratarse, para someterlo a la acción del rodillo y del cilindro presionados entre sí.

La invención se refiere asimismo a un dispositivo para el procesado o tratamiento de material en banda que comprende un rodillo de presión y un cilindro o rodillo de oposición que cooperan entre sí para formar un paso a través del cual se alimenta el material que tiene que tratarse.

Estado de la técnica

En muchas aplicaciones industriales se requiere tratar un material en banda esencialmente continuo, tal como una película de plástico, un material en banda de papel, un tejido plano, una lámina metálica, o similar. Estos materiales en banda se alimentan a través de un paso entre dos rodillos o cilindros presionados entre sí incluso a altas presiones.

Las operaciones de este tipo que pueden mencionarse comprenden operaciones de calandrado tanto de láminas o bandas de papel como de otros materiales tales como láminas metálicas o metalizadas o similares, pieles, piel sintética u otros productos.

En el campo específico de la transformación del papel, se utilizan además de calandras, dispositivos de gofrado o de gofrado-laminado, en los que se alimenta un material en banda constituido por una o varias capas entre un rodillo de presión provisto de una superficie elásticamente deformable, y un cilindro, generalmente de acero provisto de protuberancias o resaltes. La deformación del rodillo de presión y la carga de compresión ejercida entre el rodillo y el cilindro produce el gofrado del material en banda, que es una deformación permanente de dicho material, con la rotura o deformación parcial de las fibras de las que está compuesto. El tratamiento de gofrado se utiliza tanto para producir una decoración en el material como para modificar las características de blandura, volumen, capacidad absorbente y otras. Únicamente a título de ejemplo, en los documentos US-A-3.961.119; EP-A-370972; EP-A-426548; WO-A-9720687, se describen máquinas y dispositivos de gofrado de este tipo. Los dispositivos de gofrado pueden estar caracterizados por diversas disposiciones de los rodillos de presión y de los cilindros gofradores y por distintos procedimientos para el laminado de capas gofradas independientemente. Estas pueden laminarse entre los cilindros gofradores, o entre un cilindro gofrador y un rodillo laminador, o de otras maneras. A pesar de la arquitectura del dispositivo de gofrado, adolece de unos inconvenientes que se explican a continuación, producidos por la deformación por flexión de los cilindros, inducida por las altas presiones de funcionamiento.

La presión ejercida entre el rodillo de presión y el cilindro gofrador determina la deformación por flexión de estos componentes. En determinados casos puede añadirse a esta deformación la flexión producida por su propio peso. Esta deformación por flexión, con la consiguiente formación de una combadura en el eje, tanto del rodillo de presión como del cilindro gofrador, produce un defecto en el gofrado, que resulta más marcado a lo largo de los bordes y menos marcado en la zona central del material en banda. La extensión del defecto puede ser considerable según la extensión de la deformación por flexión del rodillo y del cilindro gofrador y de la profundidad del diseño de gofrado que debe obtenerse en el material.

Para evitar este inconveniente, en algunos casos el rodillo de presión y el cilindro gofrador se montan con ejes ligeramente oblicuos para aumentar la presión en la zona central del paso entre ambos, con el fin de compensar así la deformación por flexión. Sin embargo, esta solución adolece de los graves inconvenientes de producir fuerzas transversales en el material en banda y conduce a un desgaste rápido de las partes mecánicas.

Las soluciones alternativas que intentan evitar este inconveniente han demostrado ser poco prácticas y determinan problemas de otro tipo. Por ejemplo, en algunos casos el rodillo de presión se somete a una deformación forzada al aplicar un momento de flexión en sus extremos. Esta deformación somete a esfuerzo los soportes y los cuellos de los rodillos. En el documento IT-B-1192453 se describe un ejemplo de este tipo.

Según una solución distinta, se realiza un rodillo que comprende un eje central, fijo, es decir, no giratorio, alrededor del cual gira una camisa exterior cilíndrica. Entre el eje fijo y la camisa exterior cilíndrica se disponen unos elementos accionadores, generalmente accionados por un líquido a presión, que deforma la camisa exterior cilíndrica. Estos elementos accionadores se disponen alineados entre sí a lo largo del eje del rodillo y en el plano del paso entre el rodillo y el rodillo de oposición. En las patentes US nº 5.897.476; US nº 5.599.263; US nº 5.103.542; US nº 4.856.155 se describen e ilustran soluciones de estos tipos. En la práctica, cuando se someten a esfuerzo los elementos accionadores, el rodillo se deforma, adoptando también en este caso una forma curvada. Estos sistemas adolecen de considerables inconvenientes tanto debido a su complejidad como debido a los grandes esfuerzos dinámicos a los que se someten los elementos que forman el rodillo, particularmente los cojinetes de soporte y la camisa exterior cilíndrica.

Para compensar la deformación por flexión se producen frecuentemente rodillos con abombamiento; dichos rodillos presentan una superficie que no es perfectamente cilíndrica, sino que presentan una variación gradual en el diámetro de la sección transversal, con un diámetro aumentado en la zona central con respecto a las zonas extremas. Esta solución está considerablemente limitada debido al hecho de que el abombamiento es fijo y por lo tanto adecuado para compensar la deformación por flexión únicamente en unas condiciones de trabajo, es decir, solamente con un valor de esfuerzo recíproco entre los rodillos. Cuando se requiere variar la presión, por ejemplo para obtener distintos efectos o condiciones de tratamiento del material en el paso entre los rodillos, el abombamiento impuesto en la superficie del rodillo de presión es excesivo con respecto a la deformación por flexión, produciendo un defecto opuesto al de dicha deformación, o insuficiente y de este modo incapaz de compensar la deformación por flexión.

El documento DE-1 940 175 da a conocer un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.

Objetivos y sumario de la invención

El objetivo de la presente invención consiste en producir un rodillo de presión particularmente aunque no exclusivamente para una unidad de gofrado diseñada para tratar un material en banda en cooperación con un cilindro gofrador, que supere los inconvenientes de los rodillos tradicionales y permita obtener unas condiciones de trabajo óptimas, compensando las deformaciones por flexión del rodillo de presión y del cilindro que coopera con el mismo, incluso cuando las condiciones de trabajo varíen y se modifique de este modo la cantidad de flexión de los rodillos.

El objetivo de la presente invención consiste asimismo en realizar un dispositivo para tratar un material en banda, tal como, aunque no exclusivamente, una unidad de gofrado que supere los inconvenientes y límites de los dispositivos tradicionales con respecto a la compensación de las deformaciones por flexión de los rodillos y cilindros.

Este objetivo se alcanza con un rodillo de presión según la reivindicación 1.

Esencialmente, según la invención, se proporciona un rodillo de presión con un abombamiento, es decir, una variación gradual en la sección transversal (con una tendencia de la superficie exterior a presentar una "forma de barril"), equipado con un sistema para variar el abombamiento, es decir, un sistema que permite el ajuste, según las necesidades y condiciones de trabajo, de la diferencia en las dimensiones entre la sección transversal central, con un diámetro mayor; y las secciones transversales extremas, con un diámetro menor. La regulación del abombamiento se obtiene deformando por flexión hacia una forma de "barril" la superficie lateral, es decir, la superficie esencialmente cilíndrica del rodillo, que forma su superficie activa, que coopera con la correspondiente superficie lateral del respectivo cilindro. Dicha superficie esencialmente cilíndrica está prevista en general como una superficie originalmente cilíndrica o más o menos cilíndrica que se deforma para obtener el abombamiento requerido.

De esta manera es posible deformar la superficie lateral del rodillo de presión en mayor o menor medida, con respecto a una superficie cilíndrica ideal, para compensar una mayor o menor deformación por flexión de dicho rodillo de presión y del cilindro que coopera con el mismo en función de la presión ejercida por estos dos componentes uno contra el otro.

Cuando se aplica en una máquina gofradora, este sistema permite, por ejemplo, que se disponga un abombamiento óptimo en función de la presión de gofrado aplicada en cada momento, para producir un gofrado uniforme en toda la anchura del material en banda tratado.

El rodillo según la invención se distingue esencialmente de los rodillos tradicionales con deformación variable por el efecto de una carga de flexión aplicada a los extremos del mismo, puesto que éstos se basan en el concepto de deformar por flexión el rodillo o, en cualquier caso, la superficie exterior del mismo para hacer que el rodillo adopte una configuración curvada, produciendo dicha deformación una serie de inconvenientes dinámicos, tal como se ha destacado anteriormente. En su lugar, la invención se basa en la idea de imponer un abombamiento variable en el rodillo en función de las necesidades de tratamiento.

Según la invención, el rodillo de presión presenta un recubrimiento exterior deformable, que forma una superficie esencialmente continua, y un eje central o núcleo. Dispuestas entre estos dos componentes se encuentran unas cámaras que contienen un fluido esencialmente incompresible. Ajustando la presión del fluido en las cámaras, se impone una deformación más o menos marcada en la superficie lateral exterior del rodillo. Las cámaras se extienden esencialmente de manera longitudinal, es decir, más o menos paralelas al eje del rodillo. Además, entre el recubrimiento exterior (que puede adoptar la forma de un manguito o una camisa cilíndrica deformable) y las cámaras de fluido a presión están dispuestas unas duelas, es decir, unas tiras producidas en un material que puede deformarse de forma combada, que se extienden paralelas al eje del rodillo, cuyos extremos están apretados de manera no rígida al eje o núcleo central esencialmente rígido del rodillo. Las cámaras de fluido a presión dispuestas entre el núcleo del rodillo y las duelas, se dilatan en una mayor o menor medida para imponer una deformación por flexión en las duelas que se refleja en una deformación análoga del recubrimiento exterior. El número de duelas es suficientemente elevado, con respecto al grado de deformación y las características del recubrimiento exterior del rodillo, para garantizar a la superficie exterior del rodillo con abombamiento, en cualquier caso, una forma que pueda ser aproximada con suficiente precisión a la superficie de revolución. Para obtener la deformación de las duelas según un perfil adecuado, éstas se aprietan en los extremos de manera que puedan inclinarse. Por lo tanto, se evita preferentemente un apriete fijo y se prefiere un apriete similar en un soporte extremo de cada duela. El apriete del extremo de la duela permite que el extremo de la misma varíe su inclinación, de manera que toda la duela puede deformarse bajo el empuje de la cámara de fluido a presión, a lo largo de su total extensión longitudinal, sin que se fuercen las zonas extremas a permanecer paralelas al eje del rodillo.

Además, se proporcionarán unos medios para evitar movimientos microscópicos axiales o circunferenciales de las duelas con respecto al núcleo del rodillo, tal como se aclarará a continuación haciendo referencia a una forma de realización.

Otras características y formas de realización ventajosas del rodillo según la invención y del dispositivo que comprende dicho rodillo se exponen en las reivindicaciones adjuntas con mayor detalle, haciendo referencia a una forma de realización no limitativa de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor a continuación a partir de la descripción y del dibujo adjuntos, que muestran un ejemplo no limitativo de la invención. En el dibujo:

la figura 1 muestra un diagrama esquemático y muy simplificado de una laminadora-gofradora del tipo de punta con punta en la que se aplica la presente invención;

las figuras 2A y 2B muestran, en una sección axial, las dos partes extremas de un rodillo según la invención;

la figura 3 muestra una sección por III-III de la figura 2A;

la figura 4 muestra una sección longitudinal de un extremo de un rodillo según la invención en una configuración distinta; y

la figura 5 muestra un detalle ampliado por V-V de las figuras 2A y 4.

Descripción detallada de la forma de realización preferida de la invención

La figura 1 muestra muy esquemáticamente una unidad de gofrado en la que puede aplicarse la invención. La unidad comprende un primer cilindro gofrador 1, provisto de unas protuberancias o resaltes 1P, que coopera con un primer rodillo de presión 3. El rodillo de presión 3 está provisto de un recubrimiento en un material elástico, tal como caucho, que determina la superficie lateral exterior 3S. El rodillo 3 se realiza tal como se muestra en las figuras 2A, 2B y 3 y se describe a continuación. Paralelo al cilindro gofrador 1 está dispuesto un segundo cilindro gofrador 5, provisto de protuberancias 5P, que coopera con un rodillo de presión 7, recubierto también de material elástico que determina una superficie lateral exterior 7S, y realizado de la manera que se muestra y describe a continuación. Un dispensador de cola 11, que aplica cola a las protuberancias producidas mediante el gofrado entre el rodillo 3 y el cilindro 1 en una primera capa V1 de papel u otro material que pueda gofrarse, coopera con el cilindro gofrador 1. Esta capa se une mediante laminación y encolado a una segunda capa V2, previamente gofrada entre el rodillo de presión 7 y el cilindro gofrador 5. La laminación se obtiene en el paso entre los cilindros 1, 5 que se presionan uno contra el otro de manera que algunas protuberancias del primer cilindro coincidan con por lo menos algunas protuberancias del segundo cilindro.

Los dispositivos de gofrado de este tipo son de por sí conocidos y no requieren una descripción detallada en este texto. Tal como se menciona, la invención también puede aplicarse a una configuración distinta, por ejemplo del tipo "de nido", o también a dispositivos totalmente distintos, aunque con problemas análogos a la deformación por flexión de los rodillos y cilindros bajo carga.

Los rodillos de presión 3 y 7 se realizan ambos tal como se muestra en las figuras 2A, 2B y 3, en las que el rodillo 3 se muestra como un ejemplo.

Dicho rodillo comprende un núcleo o eje 21 compuesto por una parte tubular, con la que están asociados dos elementos o cabezales extremos 23, 25. Los elementos extremos 23, 25 son solidarios con los cuellos 27, 28 del rodillo, por medio de los cuales el rodillo se apoya mediante unos soportes determinados, dispuestos en los lados de la máquina, que no se muestran. El elemento extremo 23 presenta una parte o cuerpo central 23C introducido en la cavidad axial del núcleo 21, y una brida 23F por medio de la cual se fija a dicho núcleo.

Alrededor del núcleo 21 están dispuestas unas cámaras de fluido a presión, designadas mediante la referencia numérica 29. Estas cámaras se realizan en material elastomérico, por ejemplo caucho, y presentan una forma alargada, paralela a los ejes A-A del rodillo. Los extremos de dichas cámaras se fijan a los elementos extremos 23, 25. En el ejemplo representado, la fijación del elemento extremo 23 se obtiene por medio de un elemento anular, es decir, un anillo de fijación 31 que cierra los extremos correspondientes de la cámara 29, mientras que en el extremo opuesto está dispuesto un anillo de fijación con una sección en forma de cuña 33, apretada por medio de unos tornillos de tracción-compresión, designados mediante la referencia numérica 35, a una brida 37, que forma parte integrante del elemento extremo o cabezal 25. La superficie cónica del anillo 33 coopera con una correspondiente superficie cónica del núcleo 21, fijándose los extremos de las cámaras de fluido a presión 29 entre dichas dos superficies cónicas.

Debe entenderse que las dos configuraciones pueden ser intercambiables y que, en particular, podría disponerse un anillo de fijación con una sección en forma de cuña análogo al anillo 33 en el extremo representado en la figura 2A.

Las cámaras de fluido a presión 29 se llenan con un fluido incompresible, tal como aceite, hasta la medida requerida y de la manera que se describe a continuación.

Alrededor del eje A-A del rodillo, en el exterior de las cámaras de fluido a presión 29, están dispuestas las duelas 39. Dichas duelas 39 están compuestas por unos elementos alargados paralelos al eje A-A del rodillo que presentan una sección transversal más o menos rectangular. Tal como puede apreciarse en la sección transversal de la figura 3, en el ejemplo representado el número de duelas 39 es el doble con respecto al número de cámaras 29. De hecho, para obtener una configuración geométrica de la superficie exterior del rodillo que sea tan similar como sea posible a una superficie de revolución con un eje A-A, deberá utilizarse un gran número de duelas 39. Por otra parte, el número de cámaras 29 puede ser incluso relativamente limitado. El ejemplo representado presenta quince cámaras 29 y treinta duelas, pero debe entenderse que esta disposición no es vinculante.

Las duelas 39 se realizan en acero u otro material elásticamente deformable bajo carga. Los extremos de las mismas se aprietan al núcleo 21, 23, 25 del rodillo 1. El apriete debe permitir la deformación por flexión de las duelas según una curvatura que permita que se obtenga la configuración deseada de la superficie exterior del rodillo. Para este fin, los extremos de las duelas no deben fijarse sino únicamente apoyarse en los extremos. El apriete de soporte es en cualquier caso suficiente para evitar movimientos importantes de las duelas en una dirección axial o circunferencial.

En el ejemplo representado, el apriete se obtiene de manera relativamente sencilla por medio de dos elementos de fijación anulares 41, 43 en los dos extremos del rodillo. Cada uno de los elementos de fijación anulares 41, 43 presenta un resalte anular 41A, 43A que coopera con unos correspondientes resaltes extremos 39A de las duelas 39. Tal como puede apreciarse en particular en el detalle de la figura 5, para cada extremo de cada duela 39 se proporciona un tornillo 44, que se acopla en un orificio roscado del resalte anular 41A o 43A del correspondiente elemento de fijación 41 ó 43. El extremo del tornillo 44 sobresale en un orificio ciego 39B (figura 5) producido en la zona inferior de la correspondiente duela 39, formando dicha zona el resalte extremo 39A de dicha duela. El diámetro del orificio ciego 39B es ligeramente mayor que el diámetro del tornillo, de manera que existe una separación determinada entre estos dos elementos. Por lo tanto, cuando la duela se deforma mediante el efecto de la carga aplicada por la correspondiente cámara 29 que actúa entre ella y el núcleo o eje 21 del rodillo, la duela se deforma como si estuviera únicamente soportada en los extremos de la misma (con la excepción de la resistencia a la deformación, ofrecida por la capa de recubrimiento exterior 45, que se expondrá a continuación). Sin embargo, el efecto de apriete ofrecido por los dos tornillos 44 en cada duela es suficiente para evitar que sea arrastrada en rotación alrededor del eje del rodillo, debido, por ejemplo, a la fuerza de rozamiento. En lugar de un orificio ciego circular, se puede prever un orificio ciego con una sección alargada, con una dimensión transversal equivalente al diámetro del tornillo 44 y una dimensión longitudinal paralela a la extensión de la correspondiente duela. Un orificio de este tipo evita el movimiento de la duela a lo largo de la superficie circular del rodillo.

Alrededor del conjunto de duelas 39 está dispuesto un manguito cilíndrico 45 de material elastómerico, tal como caucho, fijado de manera apropiada sobre las duelas 39. La camisa exterior 45 forma el recubrimiento exterior elástico del rodillo de presión 3. La camisa exterior cilíndrica 45 puede fijarse sobre las duelas 39 mediante vulcanización. De esta manera las duelas y la camisa exterior forman un único elemento que puede montarse y fijarse fácilmente en el rodillo y posteriormente soltarse y retirarse para ser sustituido, o rectificado. Esta operación puede realizarse simplemente aflojando los tornillos 44 en los dos extremos del rodillo y desatornillando y retirando uno de los dos elementos de fijación anulares 41, 43.

Aumentando o reduciendo la presión del líquido incompresible contenido en las cámaras 29 se aumenta o disminuye la deformación por flexión de las duelas 39, al igual que aumenta o disminuye el abombamiento en la superficie exterior del manguito 45. De hecho, cuanto mayor es la presión del líquido, mayor es la carga en las duelas 39 y por lo tanto la deformación por flexión de las mismas entre los dos extremos apretados al núcleo 21 y los elementos extremos 23, 25 del rodillo.

Se proporciona un dispositivo regulador, indicado en conjunto mediante la referencia numérica 50, que está asociado con el extremo del rodillo 3 representado en la figura 2A, para regular la presión del líquido en las cámaras 29. Este dispositivo regulador comprende un compartimento de regulación 53 lleno de fluido a presión y realizado en el elemento extremo o cabezal 23 del rodillo. El compartimento se cierra mediante una corredera 55 que se desplaza en el compartimento 53 axialmente y angularmente a lo largo y alrededor del eje A-A. Dicha corredera presenta una serie de ranuras axiales 57 en número igual al número de las cámaras 29 y distribuidas uniformemente alrededor de la extensión circular de la corredera, con una separación que se corresponde con la separación de los extremos de los conductos radiales 59, que conducen al compartimento 53, realizado en el elemento extremo 23 y en comunicación fluida con los respectivos conductos o a través de las aberturas 60 realizadas en el núcleo tubular 21. Cada conducto 59, 60 dispone una respectiva cámara 29 en comunicación con el compartimento de regulación 53, mediante unos correspondientes tornillos huecos 61 que están atornillados en los orificios que determinan las aberturas pasantes 60 y fijan la correspondiente cámara 29 al núcleo 21.

Gracias a la movilidad angular de la corredera 55, las ranuras 57 pueden llevarse alternativamente a una posición que coincida con los conductos 59 o a una posición alternada con respecto a los mismos. En la primera posición, las cámaras 29 están en comunicación fluida con el compartimento de regulación 53 y por lo tanto en comunicación fluida entre sí. En la segunda posición las cámaras 29 están aisladas con respecto al compartimento 53 y también uno con respecto a otro. Una palanca 65 solidaria con la corredera 55 y que puede bloquearse en dos posiciones extremas angulares permite ajustar la posición angular de la corredera 55. Esta disposición configura un selector para llevar las cámaras 29 alternativamente a posiciones de comunicación fluídica con el compartimento 53 o aislarlos de dicho compartimento y entre sí.

El movimiento para ajustar axialmente la corredera 55, que se utiliza para variar el volumen del compartimento de regulación 53, se obtiene de la siguiente manera. Se aprieta un pasador 69 roscado en la parte 69A, con una cabeza extrema hexagonal 69B, a la corredera 55 por medio de unos cojinetes de empuje 67. La rosca 69A del pasador 69 se acopla en una rosca 71A de un manguito 71 rígidamente apretado en el elemento extremo o cabezal 23 del rodillo 3. La rotación del pasador roscado 69 produce de este modo el ajuste de la posición axial, a lo largo del eje A-A, de la corredera 55 y por lo tanto el ajuste del volumen del compartimento 53.

En la disposición de la figura 2A la corredera 55 está en la posición más retirada hacia fuera y por lo tanto el volumen del compartimento de regulación 53 es el máximo. La presión del líquido en las cámaras 29 es mínima, incluso equivalente a la presión ambiente. Haciendo girar el pasador 69 la corredera se desplaza a la derecha (en la figura), reduciendo de este modo el volumen en el compartimento de regulación 53. Este ajuste tiene lugar con la corredera 55 en la posición angular de manera que las ranuras 57 están en fase con los conductos 59. Por lo tanto, el movimiento de la corredera 55 produce un empuje de líquido desde el compartimento 53 a las cámaras 29, con la consiguiente deformación por flexión de la pared exterior de las cámaras, en contacto con las duelas 39, y de las propias duelas. Esto produce un aumento en el abombamiento de la superficie exterior del rodillo. Dicho abombamiento es una función de la presión del líquido en las cámaras 29 y en el volumen 53. Tras alcanzar el abombamiento deseado (según los criterios descritos anteriormente), que por ejemplo puede determinarse convenientemente midiendo la presión, puede fijarse el pasador roscado 69 por medio de una tuerca anular 75 y las cámaras 29 pueden aislarse entre sí mediante un movimiento angular de la corredera 55, que lleva las ranuras 57 a unas posiciones alternadas con respecto a las entradas de los conductos 59. La presión en el compartimento 53 y por lo tanto en las cámaras 29 puede medirse con un manómetro 77 conectado por medio de un conducto 79 a dicho compartimento 53.

Se entiende que con el fin de aislar las cámaras 29 entre sí, la corredera 55 debe desplazarse en cualquier caso hacia la derecha (en la figura 2A) con respecto a la posición representada en la presente memoria, hasta que las ranuras 57 sean llevadas frente a las entradas de los conductos 59.

El abombamiento ajustable del rodillo de presión 3 (y/o del rodillo 7) puede disponerse según la preferencia para compensar la deformación por flexión del rodillo y del cilindro gofrador asociado con el mismo, bajo la carga dispuesta para cada procedimiento de fabricación determinado. La función del dispositivo regulador 50 es disponer el abombamiento del rodillo de presión según la preferencia (dentro de los límites consentidos por la dimensión del compartimento 53 y por la capacidad de deformación y resistencia de los materiales). El abombamiento, es decir, la diferencia entre el diámetro de la sección máxima (en el plano central) y el diámetro de la sección extrema mínima (más o menos en el nivel de las zonas en que están fijadas las duelas 39 al núcleo 21 del rodillo) se dispone normalmente para que doble la suma de las cámaras 3 y del cilindro 1 (o del rodillo 7 y del cilindro 5) para una presión de trabajo lineal determinada, es decir, para una fuerza determinada por unidad de longitud de la zona de contacto entre estos dos elementos.

De esta manera el abombamiento compensa la deformación por flexión y se obtiene una presión más o menos constante a lo largo de la línea de contacto entre el rodillo y el cilindro. En la zona central la presión inferior establecida debido a la deformación por flexión del cilindro gofrador se compensa por medio de la sección aumentada del rodillo de presión. El hecho de que las cámaras 29 estén aisladas entre sí gracias al alternado angular entre las ranuras 57 y los conductos 59 implica que no haya ninguna salida de fluido a presión de la cámara 29 sometida a la presión del cilindro 1 (o del cilindro 5) hacia las otras cámaras 29.

El llenado de las cámaras 29 con líquido a presión y del compartimento de regulación 53 puede tener lugar por medio de un conducto de llenado 81 y una válvula 83. Con el fin de permitir purgar aire de las cámaras 29 durante el llenado inicial, esta operación puede tener lugar con el rodillo en una posición vertical, con el extremo de la figura 2B orientado hacia arriba y con el anillo 33 con sección en forma de cuña aflojado. De esta manera el líquido circula desde la parte inferior hacia la parte superior por el conducto 81 y gradualmente llena las cámaras 29 hasta alcanzar el extremo superior de las mismas, y se purga fácilmente el aire de dichas cámaras. Tras el llenado, el anillo 33 se cierra. En este punto también es posible (con la corredera 55 en la posición totalmente extraída) imponer una presión más alta que la presión atmosférica en el compartimento 53 y en las cámaras 29, de manera que el rodillo presenta un abombamiento mínimo en todo momento, aumentando por lo tanto el abombamiento máximo al que puede disponerse desplazando la corredera 55.

Aunque se ha descrito un posible procedimiento de realización de la invención en el texto anterior, debe comprenderse que pueden llevarse a cabo distintas formas de realización, aunque basadas en la idea de producir un rodillo con un abombamiento variable, preferentemente con un sistema hidráulico para regular la presión de un fluido esencialmente incompresible en el interior de las cámaras de presión. En particular, el dispositivo regulador podría disponerse en una posición distinta y el sistema de conductos hidráulicos que conectan las cámaras de presión con el compartimento de volumen variable también podría ser distinto. Alternativamente, aunque constituye una complicación considerable, podría realizarse un sistema con cámaras de fluido a presión separadas constantemente entre sí, y dotadas con los correspondientes conductos con sus correspondientes válvulas, que conectan con un dispositivo de llenado o descarga, con un correspondiente número de conductos para alimentar el líquido a presión. En este caso la regulación de la cámara podría tener lugar conectando cada cámara de fluido a presión a un correspondiente conducto de alimentación de líquido, en el que todos los conductos se alimentan a la misma presión controlada. También sería posible utilizar un único conducto y de manera separada y secuencial regular todas las cámaras del rodillo a la presión requerida, aunque ello produciría dificultades y aumentaría el error en la uniformidad de la distribución de la presión en las diversas cámaras de fluido a presión.

La figura 4 muestra una configuración modificada del extremo del rodillo de presión 3 en el nivel en el que está dispuesto el dispositivo regulador 50. Las partes equivalentes indican elementos equivalentes o correspondientes a los de la forma de realización representada en las figuras anteriores. En la solución de la figura 4 la corredera 55 está compuesta por un cuerpo principal 58 con una espiga de centrado 62 en la que está montado y fijado un anillo 64 y fijado, con unas ranuras 57 producidas en el mismo. Además, el cuerpo central 23C del cabezal 23 está provisto de una tapa 23D fijada al cuerpo para cerrar el compartimento 53 en cuyo interior se introduce la corredera 55. De hecho, en este caso la corredera se introduce en el compartimento 53 desde el lado opuesto con respecto al cuello 27. La configuración permite obtener un compartimento 53 con un volumen aumentado con respecto al volumen del compartimento 53 de la forma de realización de la figura 2A, aumentando por lo tanto la posibilidad de ajuste del abombamiento.

La forma de realización de la figura 4 también es distinta de la forma de realización anterior por los procedimientos con los que se fijan las cámaras de fluido a presión 29. De hecho, las cámaras 29 pueden estar compuestas por unos elementos que, en la posición comprimida, presentan una extensión rectangular, que puede obtenerse, por ejemplo, cortando un único conducto tubular. Las cámaras de este tipo pueden obtenerse únicamente a partir de productos semiacabados fabricados fácilmente. Sin embargo, los extremos de las mismas son difíciles de fijar y cerrar por medio de superficies de fijación cónicas. De hecho, los extremos de las cámaras 29 dispuestos uno al lado de otro en la superficie cilíndrica de la parte cilíndrica tubular del núcleo 21 tienden a solaparse si se fijan contra una superficie cónica.

Para evitar esta posición de los bordes de las cámaras 29 solapándose, se proporciona el sistema de fijación representado en la figura 4. En dicho sistema el núcleo 21 presenta una superficie cónica 21A contra la que se presionan los extremos de la mitad de las cámaras a presión 29, es decir, los extremos de cada segunda cámara, por medio de un anillo de fijación 101. El anillo de fijación 101 presenta dos superficies cónicas 101A y 101B esencialmente paralelas entre sí. La superficie cónica 101A coopera con la superficie cónica 21A para fijar los extremos del primer grupo de cámaras a presión 29. Los extremos de las cámaras 29 restantes se fijan entre la superficie cónica 101B del anillo de fijación 101 y una superficie cónica 103A de un segundo anillo de fijación 103. De esta manera los extremos de dos cámaras adyacentes 29 se presionan entre distintos pares de superficies cónicas: las superficies 21A y 101A y las superficies 101B y 103A, evitando el solape de los bordes.

Los anillos de fijación 101 y 103 se presionan por medio de los tornillos 105, 107 aplicados en unos orificios de los elementos de fijación anulares 41, que se acoplan, a su vez, por medio de tornillos 109 al núcleo 21. La misma disposición de fijación de las cámaras se halla en ambos extremos del rodillo.

En la forma de realización de la figura 4, las cámaras 29 deben ser de un número par. Por lo tanto, tal como en el ejemplo, pueden disponerse 32 duelas y 16 cámaras de fluido a presión.

Se comprende que el dibujo muestra únicamente una forma de realización práctica de la invención, que puede variar en las formas y disposiciones sin apartarse por ello del alcance del concepto en el que se basa la invención. Cualquiera referencia numérica en las reivindicaciones adjuntas se proporcionan únicamente para facilitar la lectura a la luz de la descripción proporcionada en la presente memoria y de los dibujos adjuntos, y no limita el alcance de protección en absoluto.

Claims (40)

1. Rodillo de presión (3; 7) para dispositivos para el tratamiento de materiales en banda continua, que comprende; una superficie lateral (3S; 7S); un sistema regulador (29, 50) para imponer un abombamiento ajustable de la superficie lateral (3S; 7S) del rodillo que deforma dicha superficie lateral, incluyendo dicho sistema regulador una pluralidad de cámaras de fluido a presión (29), dispuestas entre un núcleo (21) del rodillo (3; 7) y un recubrimiento exterior (45) del rodillo, girando dicho núcleo y dicho recubrimiento de manera solidaria alrededor del eje del rodillo; caracterizado porque entre dicho recubrimiento exterior (45) y dichas cámaras de fluido a presión (29) se dispone una pluralidad de duelas (39) que se extienden aproximadamente paralelas al eje (A-A) del rodillo.

2. Rodillo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas cámaras de fluido a presión (29) se extienden longitudinalmente a lo largo de dicho rodillo, esencialmente paralelas al eje (A-A) del rodillo y están dispuestas aproximadamente de manera uniforme alrededor del eje del rodillo.

3. Rodillo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los extremos de dichas duelas se aprietan al núcleo (21) del rodillo y se curvan entre los extremos del mismo bajo el empuje de las cámaras de fluido a presión.

4. Rodillo según la reivindicación 3, caracterizado porque los extremos de dichas duelas se aprietan mediante unas presiones que permiten que dichos extremos adopten una inclinación variable en función de dicho empuje.

5. Rodillo según la reivindicación 4, caracterizado porque dichas presiones limitan los movimientos axiales y tangenciales de las duelas (39) con respecto al núcleo (21) del rodillo.

6. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho recubrimiento exterior (45) y dichas duelas (39) están unidos entre sí para formar un conjunto que puede montarse y desmontarse con respecto al núcleo del rodillo.

7. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas duelas (39) son mayores en número con respecto a dichas cámaras de fluido a presión (29).

8. Rodillo según la reivindicación 7, caracterizado porque dichas duelas son el doble con respecto al número de dichas cámaras de fluido a presión.

9. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas duelas están realizadas en metal, en particular acero, y dicho recubrimiento (45) comprende una camisa exterior de material elastomérico.

10. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho sistema de regulación de cámaras comprende un dispositivo regulador (50) asociado con dichas cámaras de fluido a presión para regular la presión en dichas cámaras (29).

11. Rodillo según la reivindicación 10, caracterizado porque dichas cámaras de fluido a presión (29) se comunican con un compartimento de regulación de volumen variable (53), ajustable por medio de dicho dispositivo regulador (50).

12. Rodillo según la reivindicación 11, caracterizado porque presenta un selector (57, 65) que lleva dichas cámaras de fluido a presión (29) alternativamente a una posición de comunicación con dicho compartimento (53) o a una posición de aislamiento de dicho compartimento.

13. Rodillo según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho selector comprende un cuerpo (55) móvil angularmente alrededor de un eje (A-A) y provisto de una pluralidad de ranuras (57) paralelas a dicho eje, que, por medio de un movimiento angular de dicho cuerpo, pueden adoptar una posición alineada angularmente o alternada con respecto a los correspondientes conductos (59) en comunicación con dichas cámaras de fluido a presión (29), comunicando dichos conductos, por medio de dichas ranuras (57), con dicho compartimento de regulación (53).

14. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque dicho compartimento de regulación (53) está delimitado por una corredera móvil (55), cuya posición es ajustable para regular el volumen de dicho compartimento y por lo tanto la presión del fluido en dichas cámaras de fluido a presión (29).

15. Rodillo según las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque dicho cuerpo móvil angularmente (55) y dicha corredera (55) están compuestos por un elemento único provisto de un movimiento de traslación a lo largo de dicho eje (A-A) y con un movimiento angular alrededor de dicho eje.

16. Rodillo según la reivindicación 13 ó 15, caracterizado porque dicho eje (A-A) coincide con el eje (A-A) del rodillo y porque dichos conductos (59) presentan una extensión esencialmente radial.

17. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque dicho compartimento de regulación (53) se realiza en un elemento extremo (23) de dicho rodillo (3; 7).

18. Rodillo según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho elemento extremo presenta una parte central (23C) en la que está realizado dicho compartimento de regulación (53), rodeado por una brida (23F).

19. Rodillo según la reivindicación 20, caracterizado porque dichos medios de apriete (41) de un primer extremo de cada una de dichas duelas (39) están asociados con dicha brida (23F).

20. Rodillo según la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque dicha parte central (23C) presenta una pluralidad de conductos radiales (59) que comunican con dicho compartimento (53) y conducen a dicho elemento extremo (23) en la superficie del mismo, que están en comunicación fluida con las correspondientes aberturas pasantes (60) a través del núcleo (21) del rodillo, estando dichas cámaras de fluido a presión (29) fijadas en dicho núcleo, en comunicación con dicho compartimento (53) por dichas aberturas (60) y dichos conductos radiales (59).

21. Rodillo según la reivindicación 19, caracterizado porque dichos medios de apriete (41) comprenden un elemento de fijación anular (41) fijado a dicha brida (23F) y con un resalte anular (41A) que coopera con los correspondientes resaltes (39A) de dichas duelas.

22. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 11 a 21, caracterizado porque dicho compartimento de regulación (53) está en comunicación fluídica con un conducto de llenado (81).

23. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado porque dicho compartimento de regulación (53) está en conexión con un manómetro (77).

24. Rodillo según por lo menos la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque dicha corredera móvil (55) está asociada con un elemento regulador por tornillo (69, 71) para regular la posición de la corredera en dicho compartimento de regulación (53).

25. Rodillo según las reivindicaciones 15 y 24, caracterizado porque dicha corredera móvil (55) se aprieta a un elemento de control angular (65) para fijar la posición angular de la corredera.

26. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas cámaras de fluido a presión (29) están provistas de un sistema para purgar el aire, para permitirles ser llenadas completamente con un líquido.

27. Rodillo según las reivindicaciones 10 y 26, caracterizado porque dicho sistema de purga se dispone en un primer extremo del rodillo (3; 7), y porque dicho sistema regulador (50) se dispone en el segundo extremo de dicho rodillo.

28. Rodillo según la reivindicación 26 ó 27, caracterizado porque dicho sistema de purga comprende por lo menos un anillo de fijación estanco (33; 101; 103) de las cámaras de fluido a presión (29), que puede aflojarse para permitir que salga el aire de dichas cámaras durante el llenado con dicho líquido.

29. Rodillo según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho por lo menos un anillo de fijación (33; 101; 103) presenta una primera superficie cónica (101A; 103A) que coopera con una correspondiente superficie cónica (21A) del núcleo (21) del rodillo, estando los extremos de dichas cámaras de fluido a presión (29) fijados entre dichas primera y segunda superficies cónicas.

30. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 27 a 29, caracterizado porque en dicho primer extremo del rodillo está aplicado un cabezal o elemento extremo (25), apretado al núcleo (21) del rodillo y con el cual está acoplado dicho por lo menos un anillo de fijación (33; 101; 103).

31. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones 27 a 30, caracterizado porque por lo menos un anillo de fijación adicional (31; 101; 103) está asociado con dicho segundo extremo, para fijar dichas cámaras de fluido a presión (29).

32. Rodillo según la reivindicación 31, caracterizado porque dicho por lo menos un anillo de fijación adicional comprende una superficie cónica que coopera con una superficie cónica del núcleo del rodillo.

33. Rodillo según las reivindicaciones 18 y 22, caracterizado porque dicho por lo menos un anillo de fijación adicional está apretado a una brida del correspondiente elemento extremo (23; 25).

34. Rodillo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los extremos de dichas cámaras de fluido a presión (29) se fijan a cada extremo del rodillo por medio de dos anillos de fijación (101, 103), cooperando el primero de ellos, por medio de una primera superficie cónica (101A) del mismo, con una superficie cónica (21A) del núcleo (21) del rodillo, y cooperando el segundo de ellos, por medio de una superficie cónica (103A) del mismo, con una segunda superficie cónica (101B) del primer anillo de fijación, estando los extremos de dichas cámaras (29) fijados alternativamente entre dicho primer anillo y dicho núcleo y entre dichos dos anillos respectivamente.

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35. Dispositivo para el tratamiento de un material en banda continua (V1, V2, N), que comprende por lo menos un cilindro (1; 5) que coopera con un rodillo de presión (3; 7), presionados entre sí, caracterizado porque dicho rodillo de presión (3, 7) está realizado según una o varias de las reivindicaciones 1 a 34.

36. Dispositivo según la reivindicación 36, caracterizado porque dicho cilindro (1; 5) es un cilindro gofrador.

37. Dispositivo según la reivindicación 34 ó 35, caracterizado porque la presión entre dicho rodillo de presión y dicho cilindro es ajustable, pudiéndose ajustar el abombamiento del rodillo de presión en función de la presión.

38. Procedimiento para el tratamiento de un material en banda continua, que comprende las etapas siguientes:

-

disponer un rodillo de presión (3; 7) en un primer lado de un recorrido de dicho material en banda (V1; V2), incluyendo dicho rodillo de presión un recubrimiento exterior (45) con una superficie lateral (3S; 7S), un núcleo (21) y una pluralidad de cámaras de fluido a presión (29) dispuestas entre dicho recubrimiento y dicho núcleo;

-

disponer un cilindro (1; 5) en el lado opuesto de dicho recorrido;

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presionar dicho rodillo de presión (3; 7) y dicho cilindro (1; 5) entre sí con un esfuerzo ajustable;

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alimentar el material en banda (V1; V2) entre dicho rodillo y dicho cilindro;

caracterizado porque las deformaciones por flexión de dicho rodillo (3; 7) y/o de dicho cilindro (1; 5), producidas por la presión con la que se presionan entre sí, se compensan, imponiendo un abombamiento en la superficie lateral del rodillo de presión, aumentando la sección transversal del rodillo en el centro con respecto a los extremos, siendo dicho abombamiento variable y ajustable en función de dicho esfuerzo ajustable, y generándose mediante la deformación de una pluralidad de duelas (39) que se extienden aproximadamente paralelas al eje (A-A) de dicho rodillo, entre dicho recubrimiento exterior y dichas cámaras de fluido a presión.

39. Procedimiento según la reivindicación 38, caracterizado porque están dispuestas una pluralidad de cámaras de fluido a presión (29) entre el núcleo (21) de dicho rodillo (3; 7) y un recubrimiento exterior (45) del mismo; y porque la superficie lateral exterior del rodillo está deformada por medio de la presión del fluido en dichas cámaras.

40. Procedimiento según la reivindicación 39, caracterizado porque entre dichas cámaras de fluido a presión (29) y dicho recubrimiento exterior están interpuestas una pluralidad de duelas longitudinales (39), cuyos extremos se aprietan a dicho núcleo (21), y porque sobre dichas duelas se impone una deformación por flexión por medio de la presión del fluido de dichas cámaras (29), imponiendo dicha deformación por flexión un abombamiento en la superficie exterior (3S; 7S) del rodillo, definida por dicho revestimiento exterior (45).