ES2339615T3 - Rodillo compuesto termoestructural. - Google Patents
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Abstract
Rodillo (100; 200) que comprende un elemento de soporte axial (110) de material metálico que comprende por lo menos dos árboles (111, 112; 211, 212) y una envolvente cilíndrica (120; 220) de material compuesto termoestructural, caracterizado porque un juego radial continuo (J1, J2) está dispuesto entre las superficies enfrentadas del elemento de soporte axial y de la envolvente cilíndrica o porque las superficies de contacto entre el elemento de soporte axial (310) y la envolvente cilíndrica son unas superficies cónicas (226; 227) que tienen un centro de simetría (O1, O2) que coincide con el eje (Av) de dicha envolvente.
Description
Rodillo compuesto termoestructural.
La presente invención se refiere al campo de los
rodillos utilizados para el transporte, el guiado o el conformado
de productos industriales tales como el papel, el acero o el
aluminio. La misma prevé más particularmente los rodillos
destinados ser sometidos a unas temperaturas y gradientes de
temperatura importantes.
La industria metalúrgica o siderúrgica utiliza
corrientemente unos rodillos para la elaboración de productos
planos como unas chapas metálica de acero o de aluminio. Los
rodillos utilizados en este tipo de industria son generalmente
realizados en acero refractario puesto que las cargas termomecánicas
son muy importantes como, por ejemplo, en las cámaras de
tratamiento térmico en continuo de chapas metálicas (recocido) en
las cuales los esfuerzos mecánicos sobrepasan varias toneladas y la
temperatura puede alcanzar 850ºC a 1000ºC. Además, existen unos
gradientes de temperatura importantes entre los rodillos y la chapa.
En efecto, a la entrada de la cámara, los primeros rodillos están a
la temperatura de calentamiento de la cámara
(850-1000ºC) mientras que la chapa que circula
sobre estos está a la temperatura ambiente, lo que conduce a la
deformación del perfil cilíndrico del rodillo hacia un perfil en
"diábolo". A la inversa, los rodillos a la salida de la cámara
están a la temperatura habiente mientras que la chapa que circula
está entonces a la temperatura de calentamiento de la cámara, lo
que conduce a la deformación del perfil cilíndrico del rodillo hacia
un perfil abombado.
Por consiguiente, los niveles de temperatura así
como los gradientes encontrados deben ser tomados en cuenta cuando
tiene lugar la elaboración de los rodillos para evitar o bien la
formación de pliegues en la chapa (comúnmente denominados "Heat
buckles") o bien un mal guiado de esta (desviación) en razón de
una deformación del rodillo bajo el efecto de la temperatura. El
paso de una chapa sobre un rodillo no cilíndrico provoca unas
tensiones mecánicas diferenciales que cuando son superpuestas a las
otras tensiones mecánicas (tracción de la chapa, masa propia, etc)
exceden del límite elástico de la chapa y provoca la formación de
pliegues.
Se han previsto unas soluciones para evitar este
problema. Entre estas soluciones, existe la que consiste en utilizar
unas chapas de una anchura específica, lo que impide tratar en una
misma instalación unas chapas de diferentes anchuras.
Otra solución consiste en utilizar unos rodillos
metálicos bicapas de las que una de las dos capas (en general de
cobre) tiene por única función mejorar la conductividad térmica
media del rodillo y reducir así la deformación de su perfil
cilíndrico. Esta solución es costosa y no permite garantizar una no
deformabilidad del perfil del rodillo a todos los niveles de
temperatura.
Según aún otra solución, unos rodillos presentan
un perfil en frío previsto para conferir un perfil sensiblemente
rectilíneo al rodillo una vez este a temperatura.
El documento US nº 6.524.227 describe un rodillo
tubular de material compuesto.
La presente invención tiene por objetivo
proponer una nueva estructura de rodillo cuya geometría exterior no
varía bajo el efecto de altas temperaturas y/o cuando tienen lugar
cambios rápidos de temperatura, teniendo el rodillo además una
concepción que permite reemplazar los rodillos existentes sin
modificación de las instalaciones.
A este fin, la presente invención se refiere a
un rodillo que comprende un elemento de soporte axial de material
metálico que comprende por lo menos dos árboles y una envolvente
cilíndrica de material compuesto termoestructural, caracterizado
porque se deja un juego radial entre el elemento de soporte axial y
la envolvente cilíndrica o porque las superficies de contacto entre
el elemento de soporte axial y la envolvente cilíndrica tienen un
centro de simetría que coincide con el eje de dicha envolvente.
Así, la geometría externa del rodillo según la
invención está definida por una envolvente cilíndrica de material
compuesto termoestructural, material que presenta un bajo
coeficiente de dilatación térmica que permite evitar la envolvente
deformarse bajo el efecto de temperaturas elevadas. Además, el
material termoestructural presenta una conductividad térmica
elevada, lo que permite poner rápidamente y uniformemente la
envolvente a temperatura y reducir los gradientes térmicos en la
superficie externa del rodillo. Esta buena conductividad térmica
permite así impedir unas deformaciones en la chapa cuando la
temperatura de esta última es diferente de la del rodillo.
El material compuesto termoestructural presenta
además una resistencia mecánica suficiente para resistir las cargas
soportadas por los rodillos de la técnica anterior.
Por otra parte, para permitir la adaptación del
rodillo de la presente invención en las instalaciones existentes
(por ejemplo en unas instalaciones de recocido en continuo de
chapas), el rodillo de la invención conserva un elemento de soporte
axial de material metálico que comprende por lo menos dos árboles
para el soporte y/o el arrastre del rodillo. Así, las partes
(cojinetes, árboles de acoplamiento, etc...) de las instalaciones
destinadas a cooperar con los rodillos no tienen necesidad de ser
modificadas para recibir los rodillos de la invención, lo que
permite un intercambio estándar de los rodillos existentes por unos
rodillos según la invención.
Sin embargo, siendo el elemento de soporte axial
de material metálico, posee un coeficiente de dilatación térmica
más elevado que el de la envolvente cilíndrica, lo que provoca unas
dilataciones diferenciales entre este elemento y la envolvente. A
fin de evitar unas deformaciones de la envolvente cilíndrica bajo el
efecto de las dilataciones del elemento de soporte axial, el
rodillo según la invención presenta o bien un juego radial continuo
dejado entre el elemento de soporte axial y la envolvente
cilíndrica, o bien unas superficies de contacto entre el elemento
de soporte axial y la envolvente cilíndrica que tiene un centro de
simetría que coincide con el eje de dicha envolvente.
Así, las dilataciones del elemento de soporte
axial no provocan deformación de la envolvente, siendo estas
dilataciones compensadas o bien en el juego radial presente entre el
soporte y la envolvente, o bien por deslizamiento relativo entre
estos dos elementos cuyo centro de simetría de las porciones de
contacto coincide con el eje de la envolvente.
Según un aspecto de la invención, la envolvente
cilíndrica está realizada en material compuesto carbono/carbono que
presenta a la vez un coeficiente de dilatación térmica bajo y una
buena conductividad térmica. Otros materiales compuestos o
termoestructurales que presentan una relación coeficiente de
dilatación térmica/conductividad térmica próxima a 0 pueden también
ser utilizados para realizar la envolvente cilíndrica, tal como el
material Invar por ejemplo.
La envolvente cilíndrica puede comprender además
sobre su superficie externa una capa de carburo de cromo, que
permite prevenir una carburación de los productos en contacto con el
rodillo (por ejemplo unas chapas). En este caso, una capa de
carburo de silicio puede ser formada antes de la capa de carburo de
cromo a fin de desacoplar térmicamente la capa de carburo de cromo
del material compuesto termoestructural de la envolvente y facilitar
la unión entre estos dos materiales.
Según una forma de realización de la invención,
el elemento de soporte axial comprende un mandril prolongado por
cada extremo por un árbol, estando la envolvente cilíndrica
dispuesta alrededor del mandril, con un juego radial dejado entre
la superficie interna de la envolvente y la superficie externa del
mandril. De esta manera, las dilataciones radiales del mandril son
compensadas por el juego radial dejado entre este último y la
envolvente cilíndrica.
Según un aspecto de este modo de realización, la
envolvente cilíndrica comprende por lo menos una serie de dientes
dispuestos de forma anular sobre su superficie interna mientras que
el mandril comprende una pluralidad de acanaladuras. Esta
concepción permite un acoplamiento en rotación de la envolvente con
el mandril conservando al mismo tiempo un juego radial entre estos
dos elementos. Unas calas de ajuste pueden estar dispuestas entre
los bordes adyacentes de los dientes y de las acanaladuras de manera
que mantengan en posición la envolvente cilíndrica alrededor del
mandril.
Según otro modo de realización de un rodillo
según la invención, la envolvente de material compuesto
termoestructural es autoportante y el elemento de soporte axial
comprende dos árboles, estando cada árbol unido a un extremo de la
envolvente de material compuesto termoestructural por un elemento de
forma troncocónica. En este modo de realización, la envolvente
cilíndrica no está directamente en contacto con los dos árboles que
constituyen el elemento de soporte axial de material metálico. Los
dos árboles están respectivamente acoplados a la envolvente por
medio de dos elementos de forma troncocónica que definen unas
superficies de contacto con los árboles cuyas generatrices (centros
de simetría) pasan por un centro situado sobre el eje de simetría de
la envolvente. Las dilataciones diferenciales entre los árboles y
la envolvente son entonces compensadas en los elementos de forma
troncocónica.
Los elementos de forma troncocónica están
fijados, por una parte, en los extremos de la envolvente cilíndrica
por su extremo de diámetro mayor y, por otra parte, a los árboles
por su extremo de diámetro menor.
Según también otro modo de realización de un
rodillo según la invención, la envolvente de material compuesto
termoestructural es autoportante y el elemento de soporte axial
comprende un mandril prolongado por cada extremo por un árbol. La
envolvente cilíndrica está unida al mandril por dos anillos de
enmangado cónicos fijados respectivamente a cada lado del mandril.
Las generatrices de las porciones de contacto entre los anillos y
la envolvente cilíndrica coinciden en un punto situado sobre el eje
de la envolvente, lo que permite compensar las dilataciones
diferenciales entre la envolvente y las otras piezas del
rodillo.
Otras características y ventajas de la invención
se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción
siguiente de modos particulares de realización de la invención,
proporcionados a título de ejemplos no limitativos, con referencia a
los planos anexos, en los que:
- la figura 1 es una vista esquemática de un
rodillo compuesto termoestructural según un modo de realización de
la invención;
- la figura 2 es una vista en sección según el
plano II-II de la figura 1;
- la figura 3 es una vista esquemática de un
rodillo compuesto termoestructural según otro modo de realización de
la invención;
- la figura 4 es una vista explosionada de una
parte del rodillo de la figura 3 que muestra el montaje de un árbol
en un extremo del rodillo;
- la figura 5 es una vista esquemática de un
rodillo compuesto termoestructural según aún otro modo de
realización de la invención;
- la figura 6 representa un ejemplo de
compensación de dilataciones diferenciales con el rodillo de la
figura 5;
- la figura 7 es una vista en sección del
rodillo de la figura 3.
Un campo particular pero exclusivo de aplicación
de la invención es el de las instalaciones o líneas de recocido en
continuo en las cuales se tratan unas bandas de chapas metálicas. La
figura 1 ilustra un rodillo 100 de acuerdo con un modo de
realización de la invención que puede ser utilizado indiferentemente
para el transporte, el guiado o el conformado de bandas de chapas
metálicas en unas líneas de recocido.
El rodillo 100 comprende como elemento de
soporte axial un mandril 110 del cual cada extremo está prolongado
por un árbol 111, respectivamente 112. En el ejemplo aquí
considerado, el rodillo 100 está dispuesto en el interior de un
recinto 10 de un horno de recocido. Los árboles 111 y 112 están
respectivamente soportados por unos cojinetes 11 y 12 del recinto
10. El o los árboles 111, 112 pueden además estar acoplados con unos
medios de arrastre en rotación (no representados).
El rodillo 100 comprende además una envolvente
cilíndrica 120 destinada a formar la pared externa del rodillo. La
envolvente cilíndrica 120 está constituida por una pieza axialmente
simétrica 121 de material compuesto termoestructural, es decir de
material compuesto que tiene unas buenas propiedades mecánicas y una
capacidad de conservar estas propiedades a temperatura elevada. La
pieza axialmente simétrica 121 está preferentemente realizada en
material compuesto carbono/carbono (C/C) que, de forma conocida es
un material formado por un refuerzo de fibras de carbono
densificado por una matriz de carbono. Este material presenta además
un bajo coeficiente de dilatación térmica (aproximadamente 2,5 x
10^{-6}ºC) en comparación con la de los materiales metálicos
tales como el acero (aproximadamente 12 x 10^{-6}ºC). Por
consiguiente, la envolvente 120 que constituye la parte del rodillo
100 destinada a estar en contacto con las chapas a tratar se dilata
muy poco bajo el efecto de la temperatura.
La fabricación de piezas de material compuesto
C/C es bien conocida. La misma comprende generalmente la realización
de una preforma fibrosa de carbono cuya forma es próxima a la de la
pieza a fabricar y la densificación de la preforma por la
matriz.
La preforma fibrosa constituye el refuerzo de la
pieza cuya función es esencial con respecto a las propiedades
mecánicas. La preforma se obtiene a partir de texturas fibrosas:
hilos, cables, trenzas, tejidos, fieltros... El conformado es
realizado por bobinado, tejido, apilamiento, y eventualmente
punzonado de estratos bidimensionales de tejido o de capas de
cables...
La densificación del refuerzo fibroso puede ser
realizada por vía líquida (impregnación por una resina precursora de
la matriz carbono y transformación por reticulación y pirolisis,
pudiendo el proceso ser repetido) o por vía gaseosa (infiltración
química en fase vapor de la matriz carbono).
Según un aspecto de la invención, la envolvente
cilíndrica puede comprender además un revestimiento constituido por
una capa de carburo de cromo 123 que permite en particular evitar la
carburación del metal de las chapas por la pieza axialmente
simétrica 121. En este caso, una capa de carburo de silicio 122 está
preferentemente formada entre la pieza 121 y la capa de carburo de
carbono 123 para aislar el material C/C de la pieza 121 del metal
de la capa 123. La capa de carburo de silicio 122 desempeña también
la función de una capa de unión entre el material C/C de la pieza
axialmente simétrica 121 y la capa de carburo de cromo 123. Las
capas de carburo de silicio 122 y de carburo de cromo 123 pueden
ser realizadas por diversas técnicas de depósito conocidas como, por
ejemplo, el depósito bajo vacío PVD ("Physical Vapor
Deposition").
Como se ha ilustrado en las figuras 1 y 2, la
pieza 121 presenta sobre su superficie interna dos series de
dientes 1210 y 1220, estando los dientes 1210, respectivamente 1220,
repartidos de forma anular sobre la superficie interna de la pieza
121 y alineados dos a dos según el eje de la pieza axialmente
simétrica 121. Las series de dientes 1210 y 1220 pueden ser
directamente formadas cuando tiene lugar la fabricación de la pieza
de material compuesto formando un refuerzo fibroso que comprende
unas porciones de sobreespesores en los puntos que corresponden a
los emplazamientos de los dientes o después de la fabricación de la
pieza mecanizando su superficie interna.
La envolvente cilíndrica está dispuesta
alrededor del mandril 110 acoplando las series de dientes 1210 y
1220 en unas ranuras 113 formadas sobre la superficie externa del
mandril 110, por ejemplo por mecanizado. Las ranuras 113 están
repartidas uniformemente alrededor del mandril y definen entre sí
unas acanaladuras 114.
Como se ha representado en la figura 2, la
envolvente cilíndrica 120 está posicionada alrededor del mandril
110 dejando un juego radial entre las superficies enfrentadas de
estos dos elementos. Más precisamente, el mandril 110 y la pieza
axialmente simétrica 121 de la envolvente 120 están dimensionados de
manera que dejen, por una parte, un juego radial J1 entre el
vértice de las acanaladuras 114 y las porciones de superficie
interna 121a de la pieza 121 frente a estas acanaladuras, y, por
otra parte, un juego radial J2 entre el vértice de los dientes 1210
y 1220 y el fondo 113a de las ranuras 113. Así, aunque la pieza 121
de material compuesto termoestructural presente un coeficiente de
dilatación muy inferior al del mandril de material metálico, las
dilataciones diferenciales entre estos dos elementos son compensadas
gracias a la presencia del juego radial entre la envolvente 120 y el
mandril 110.
Cuando tienen lugar subidas de temperatura, el
mandril se dilata radialmente en el juego dejado sin ejercer
esfuerzo sobre la envolvente, lo que permite evitar la deformación
de esta última. En el ejemplo descrito aquí, la envolvente 120 es
mantenida en posición sobre el material 110 por medio de calas de
ajuste 115, por ejemplo de material metálico (acero), que están
respectivamente dispuestas entre los bordes de adyacentes de los
dientes 1210, 1220, y de las acanaladuras 114. Pueden ser previstos
otros medios de posicionado. La envolvente cilíndrica puede ser,
por ejemplo, mantenida en posición por fricción entre los bordes
adyacentes de los dientes y de las acanaladuras.
El acoplamiento mecánico entre la envolvente
cilíndrica 120 y el mandril 110 es realizado por engranado de los
dientes 1210 y 1220 con los bordes adyacentes de las acanaladuras a
través eventualmente de las calas de ajuste 115 cuando éstas están
presentes. La envolvente cilíndrica 120 está además embridada en
traslación sobre el mandril 110 por medio de elementos de
sostenimiento elásticos 116 dispuestos en cada extremo de la
envolvente cilíndrica 120. Los elementos 116 están fijados sobre el
mandril 110 mientras que las lamas elásticas de estos elementos
ejercen una presión de sostenimiento sobre la envolvente. Los
elementos de sostenimiento elásticos 116 permiten mantener de forma
equilibrada la envolvente cilíndrica 120 en posición longitudinal
sobre el mandril 110.
Se describirá ahora en relación con las figuras
3 y 4, otro modo de realización de un rodillo según la invención.
Las figuras 3 y 4 ilustran un rodillo 200 que difiere en particular
del rodillo 100 descrito anteriormente en que comprende una
envolvente cilíndrica 220 que es autoportante, es decir que presenta
una estructura suficientemente resistente para soportar los
esfuerzos a los cuales es sometido el rodillo sin soporte interior.
A este fin, la envolvente cilíndrica 220 está constituida por una
pieza axialmente simétrica 221 realizada en material compuesto
termoestructural, preferentemente en material C/C, que confiere a la
envolvente una resistencia mecánica suficiente para ser
autoportante. Al igual que para la envolvente cilíndrica descrita
anteriormente, la pieza axialmente simétrica 221 puede estar
recubierta por una capa de carburo de cromo 223 con interposición
de una capa de carburo de silicio 222. Las técnicas utilizadas para
la realización de la pieza axialmente simétrica 221 de material
compuesto termoestructural así como los depósitos de las capas de
carburo de silicio 222 y de carburo de cromo 223 son similares a las
descritas anteriormente para la envolvente cilíndrica 120.
El rodillo 200 comprende dos árboles 211 y 212
respectivamente soportados por unos cojinetes 21 y 22 de un recinto
20 de un horno de recocido. Los árboles 211 y 212 están
respectivamente unidos a la envolvente cilíndrica 220 por unos
elementos troncocónicos 213 y 214. Más precisamente, como se ha
representado en la figura 4, el árbol 212 está dispuesto en el
interior del elemento troncocónico 214 del lado de su extremo de
diámetro menor. El árbol 212 presenta en un extremo una porción
ensanchada 2120 que desempeña la función de tope y, en el otro
extremo, una porción fileteada 2122 y una ranura 2123 que sobresalen
al exterior del límite troncocónico 214. El elemento troncocónico
214 comprende en su extremo de diámetro mayor un fileteado 2141
destinado a cooperar con un filetado 2210 realizado sobre la pared
interna de la pieza axialmente simétrica 221. El elemento
troncocónico 214 es roscado sobre la pieza 221 de la envolvente 220
y después solidarizado con esta última por un pasador 224 fijado en
unos orificios 2211 y 2140 formados respectivamente en la envolvente
220 y en el elemento troncocónico 214. El árbol 212 está
solidarizado en rotación con el elemento troncocónico 214 por un
diente 215 que está acoplado a la vez con la ranura 2123 del árbol
212 y con una espiga 2142 del elemento troncocónico 214. El apriete
del diente así como del árbol 212 está asegurado por dos tuercas 216
que cooperan con el fileteado 2122 del árbol.
Asimismo el árbol 211 está ensamblado con el
otro extremo de la envolventes 220 por medio del elemento
troncocónico 213 que está roscado sobre la envolvente 220 y
solidarizado con esta última por un pasador 225. Siempre de la
misma manera que la descrita para el árbol 212, el árbol 211 está
solidarizado en rotación al elemento troncocónico 213 por un diente
217 y dos tuercas 218.
El experto en la materia podrá prever sin
dificultad otras variantes de realización para la fijación y la
solidarización de los árboles sobre los elementos troncocónicos.
Los árboles 211 y 212 están realizados en
material metálico tal como el acero y los elementos troncocónicos
213 y 214 están realizados en material compuesto termoestructural y
preferentemente en un material idéntico al de la pieza 221, a saber
aquí C/C.
Cuando tienen lugar subidas de temperatura, los
árboles 211 y 212 se dilatan mientras que la envolvente cilíndrica
220 conserva su volumen en razón de su bajo coeficiente de
dilatación. Sin embargo, gracias a los elementos troncocónicos, las
dilataciones de los árboles no provocan deformación de la envolvente
cilíndrica. En efecto, como se ha representado en la figura 7, las
superficies de contacto 226, 227 entre los árboles y los elementos
troncocónicos tienen cada una un centro de simetría (generatriz)
O_{1}, O_{2} que coincide con el eje Av de la envolvente
cilíndrica y, por consiguiente, del rodillo. Como los árboles 211 y
212 se dilatan a la vez radialmente y axialmente, su aumento de
volumen se realiza hacia el interior de los elementos troncocónicos
213 y 214 que presentan un volumen interno creciente en razón de su
forma troncocónica. Así, la dilatación de los árboles no provoca
deformación de la envolvente cilíndrica.
La figura 5 ilustra una variante de realización
de un rodillo según la invención que comprende, como el rodillo 200
descrito anteriormente, una envolvente cilíndrica autoportante. Más
precisamente, la figura 5 representa un rodillo 300 que comprende
un mandril 310 de acero del que cada extremo está prolongado por un
árbol 311, respectivamente 312. El rodillo 300 comprende además una
envolvente cilíndrica 320 autoportante realizada en material
compuesto termoestructural, preferentemente en material C/C
eventualmente recubierto por una capa de carburo de cromo con
interposición de una capa de carburo de silicio (no representadas en
la figura 5). La envolvente cilíndrica 320 está unida al mandril
310 por dos anillos de enmangado cónicos 313 y 314 que están
respectivamente roscados a cada lado del mandril. La envolvente
cilíndrica 320 es mantenida alrededor del mandril 310 por contacto
por las porciones cónicas 313a y 314a respectivamente de los anillos
313 y 314. Al igual que para el rodillo 200 descrito anteriormente,
las dilataciones diferenciales entre las partes del rodillo de
acero y la envolvente cilíndrica de material compuesto
termoestructural, aquí el C/C, son compensadas por el hecho de que
las partes en contacto con la envolvente cilíndrica están
constituidas por las porciones cónicas 313a, 314a cuyas
generatrices ó centros de simetría O coinciden con el eje de la
envolvente cilíndrica Av.
Un ejemplo de este principio de compensación
está ilustrado en la figura 6 que muestra los desplazamientos
relativos de las piezas del rodillo 300 en el caso de una subida de
temperatura a 1000ºC aproximadamente. La tangente OA_{F}
corresponde a la generatriz de la porción cónica 313a del anillo de
enmangado cónico 313 a nivel de su superficie de contacto con la
envolvente cilíndrica. El punto O corresponde al punto de
coincidencia entre las generatrices de las porciones cónicas de los
anillos 313 y 314 y el eje de la envolvente cilíndrica 320. El
mandril está realizado con un acero que tiene un coeficiente de
dilatación térmica de 10 x 10^{-6}ºC mientras que la envolvente
cilíndrica está realizada en material C/C que presenta un
coeficiente de dilatación de aproximadamente 2,5 x 10^{-6}ºC. La
tangente OA_{F} corresponde a la hipotenusa de un triángulo
rectángulo cuyos otros dos lados son las distancias OA' y A_{F}A'.
A la temperatura de 1000ºC, la porción 313a se dilata (en el
sentido radial y axial), lo que corresponde a un alargamiento de la
distancia OA_{F} por desplazamiento del punto A_{F} al punto
A_{C}. A esta temperatura, la distancia OA' aumenta en 10 mm
(distancia axial A'A'') mientras que la distancia A_{F},A' aumenta
en 5 mm (distancia radial A_{C},A''). Se constata que el
desplazamiento del punto A_{F} al punto A_{C} se ha realizado en
la prolongación de la tangente OA_{F}, es decir según la
generatriz que coincide con el punto O situado sobre el eje del
rodillo.
Claims (10)
1. Rodillo (100; 200) que comprende un elemento
de soporte axial (110) de material metálico que comprende por lo
menos dos árboles (111, 112; 211, 212) y una envolvente cilíndrica
(120; 220) de material compuesto termoestructural,
caracterizado porque un juego radial continuo (J1, J2) está
dispuesto entre las superficies enfrentadas del elemento de soporte
axial y de la envolvente cilíndrica o porque las superficies de
contacto entre el elemento de soporte axial (310) y la envolvente
cilíndrica son unas superficies cónicas (226; 227) que tienen un
centro de simetría (O_{1}, O_{2}) que coincide con el eje (Av)
de dicha envolvente.
2. Rodillo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la envolvente cilíndrica (120; 220) está
realizada en material compuesto carbono/carbono.
3. Rodillo según la reivindicación 2,
caracterizado porque la envolvente cilíndrica (120; 220)
comprende sobre su superficie externa una capa de carburo de cromo
(123; 223).
4. Rodillo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la envolvente cilíndrica (120; 220)
comprende además una capa de carburo de silicio (122; 222) formada
bajo una capa de carburo de cromo (123; 223).
5. Rodillo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el elemento de
soporte axial comprende un mandril (110) prolongado por cada extremo
por un árbol (111,112) y porque dicha envolvente cilíndrica (120)
está dispuesta alrededor del mandril, estando formado un juego
radial entre la superficie interna de la envolvente y la superficie
externa del mandril.
6. Rodillo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la envolvente cilíndrica (120) comprende
por lo menos una serie de dientes (1210; 1220) dispuestos de forma
anular sobre su superficie interna y porque el mandril (110)
comprende una pluralidad de acanaladuras (114), estando dichos
dientes en acoplamiento con dichas acanaladuras.
7. Rodillo según la reivindicación 6,
caracterizado porque comprende además unas calas de ajuste
(115) dispuestas entre los bordes adyacentes de los dientes (1210,
1220) y de las acanaladuras (114) de manera que mantengan en
posición la envolvente cilíndrica alrededor del mandril.
8. Rodillo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envolvente
cilíndrica (220) de material compuesto termoestructural es
autoportante y porque el elemento de soporte axial comprende dos
árboles (211, 212), estando cada árbol unido a un extremo de la
envolvente (220) de material compuesto termoestructural por un
elemento de forma troncocónica (213; 214).
9. Rodillo según la reivindicación 8,
caracterizado porque los elementos de forma troncocónica
(213, 214) están fijados a los extremos de la envolvente cilíndrica
(220) por su extremo de diámetro mayor y porque dichos elementos de
forma troncocónica están fijados a los árboles (211, 212) por su
extremo de diámetro menor.
10. Rodillo según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la envolvente
cilíndrica (320) de material compuesto termoestructural es
autoportante y porque el elemento de soporte axial comprende un
mandril (310) prolongado en cada extremo por un árbol (311, 312),
estando la envolvente cilíndrica (320) unida a dicho mandril por dos
anillos de enmangado cónicos (313, 314) fijados respectivamente a
cada lado del mandril.
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