RODILLO FUNDIDOR
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a rodillos fundidores usados en la manufactura de material de lámina y método de manufactura de rodillos fundidores . Más particularmente, la presente invención se refiere a un rodillo fundidor internamente enfriado que tiene una o más capas de material, tal como metal, formado en un núcleo de rodillo del rodillo fundidor y métodos de manufactura del rodillo fundidor. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la manufactura de placa., tira, lámina, o chapa de aluminio fundido (después referido como "material de lámina de aluminio"), las máquinas de fundición de rodillos convencionales usadas para manufacturar tal material de lámina de aluminio típicamente tienen un arreglo de dos rodillos. En al arreglo de dos rodillos, un par de rodillos sustancialmente paralelos, enfriados con agua y cotrarrotativos se usa para fundir el material de lámina de aluminio. Generalmente, después de un período de uso dado, la superficie, o cubierta de rodillo, de estos rodillos "fundidores" se debe rectificar y/o reparar debido a las grietas debido al calor resultantes de la fatiga térmica y/u ovalización (es decir, excentricidad) debido al deslizamiento
Ref . : 165421 entre el núcleo de rodillo y cubierta de rodillo. Cuando la cubierta de rodillo llega a ser más delgada desde la rectificación, la cubierta de rodillo que circunda el núcleo de rodillo se debe reemplazar periódicamente y el núcleo de rodillo se repara antes de que el montaje de dos rodillos se reconstruya. Generalmente se conoce que la principal causa de daño a los rodillos fundidores de la técnica previa es el deslizamiento entre el núcleo de rodillo y la cubierta de rodillo. El núcleo de rodillo en los rodillos fundidores de la técnica previa típicamente tiene ranuras o canales circunferenciales formados en la superficie del núcleo de rodillo. El deslizamiento típicamente ocurre entre la superficie ranurada o acanalada del núcleo de rodillo y la cubierta de rodillo, lo cual resulta en la formación de aberturas de rodillo entre el núcleo de rodillo y la cubierta de rodillo. Esto conduce al problema de ovalización (es decir, excentricidad) antes mencionado, el cual puede resultar finalmente en la deformación del material de lámina de aluminio fundido. Otro problema asociado con los rodillos fundidores actuales incluye el agrietamiento en la cubierta de rodillo debido al gradiente térmico y fuga acompañante de refrigerante sobre la cubierta de rodillo, lo cual es un asunto de seguridad. Adicionalmente, el gradiente térmico a lo largo de la superficie del núcleo de rodillo y deslizamiento de núcleo de rodillo/cubierta de rodillo frecuentemente originan que el rodillo fundidor se retuerza o doble, lo cual también puede resultar en la deformación del material de lámina de aluminio fundido durante los períodos de producción. Un procedimiento conocido en la técnica para extender la vida de servicio de los rodillos fundidores se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,598,633 de Hartz. En la patente de Hartz '633, la superficie del núcleo de rodillo se cubre con dos capas de acero inoxidable cada una tiene una dureza distinta. La capa de acero inoxidable directamente en contacto con la superficie del núcleo de rodillo es más suave que la segunda capa externa de acero inoxidable. Un procedimiento análogo a lo anterior se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,265,332 también de Hartz. La patente de Hartz '332 intenta extender la vida de servicio del núcleo de rodillo revistiendo la superficie interna de la cubierta de rodillo con cromo duro. Los rodillos internamente enfriados son bien conocidos en el campo de máquinas de fundición de lámina continua. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 5,279,535 de Hawes et al. describe un rodillo fundidor internamente enfriado para el uso en aplicaciones de. fundición de lámina continua que incluye una pluralidad de perforaciones de transporte de refrigerante longitudinalmente extendidas que se extienden a la longitud del rodillo fundidor. Un colector anular en la forma de un capacete se asegura dentro de un rebajo formado en cada cara de extremo del rodillo fundidor y define una pluralidad de trayectorias discretas, que coloca los extremos abiertos de las perforaciones longitudinalmente extendidas en comunicación fluida entre si. Los capacetes adicionalmente definen una trayectoria formada para colocar el extremo abierto de una perforación en comunicación fluida con un pasadizo de entrada de refrigerante o salida de refrigerante del rodillo fundidor. Un rodillo de enfriamiento similar que tiene canales de enfriamiento longitudinalmente extendidos se describe en la Solicitud Internacional publicada No. PCT/EP01/09818 ( O 02/26425) . La Patente de los Estados Unidos No. 5,209,283 de
Miltzow et al. describe un rodillo fundidor que comprende un núcleo de rodillo con una pluralidad de roscas y un manguito roscado, las roscas sobre el núcleo de rodillo roscado. La conexión roscada entre el núcleo de rodillo y manguito de rodillo define un canal en espiral a través del cual un medio de enfriamiento fluye para enfriar el rodillo fundidor. Un núcleo de rodillo "roscado" similar se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,292,298 de Scannell. La Patente de los Estados Unidos No. 4,944,342 de Lauener describe un rodillo fundidor continuo para fundir material de lámina de aluminio. El rodillo fundidor está comprendido de una cubierta de rodillo que encierra un núcleo de rodillo. El medio de enfriamiento fluye a través de los canales de enfriamiento axiales definidos en la superficie externa del núcleo de rodillo. Un principio de contra flujo se aplica en el rodillo fundidor en el cual el medio de enfriamiento alternamente fluye en los canales de enfriamiento desde un extremo del rodillo fundidor al otro. Además, la Patente de los Estados Unidos No. 4,773,468 también de Lauener, describe un método para extender la vida de servicio de un rodillo fundidor. En el rodillo fundidor descrito por la patente de Lauener '468, una pluralidad de varillas se coloca axialmente en las ranuras formadas en el núcleo de rodillo del rodillo fundidor. Las varillas sobresalen radialmente hacia fuera del núcleo de rodillo y una cubierta de rodillo se ajusta en caliente sobre las varillas . Cuando el rodillo se usa en períodos de producción, la cubierta de rodillo se desgasta y una vez que el desgaste ha procedido a un límite inferior predefinido, las varillas se reemplazan y una nueva cubierta de rodillo se ajusta en caliente sobre las varillas. Otras referencias en el campo de rodillos fundidores internamente enfriados incluyen las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,887,644 de Akiyoshi et al., 2,850,776; 2,790,216; y 2,664,607 todas de Hunter. La descripción de cada una de las referencias identificadas anteriormente se incorpora en esta descripción para referencia. Las referencias anteriores describen varios arreglos y métodos de la técnica previa para manufacturar internamente enfriando, y generalmente extendiendo el servicio de rodillos fundidores. No obstante, aún existe una necesidad de un rodillo fundidor internamente enfriado de costo reducido que tiene una vida de servicio extendida entre los reemplazos de cubierta de rodillo. Adicionalmente, existe una necesidad de un método de reemplazo de cubierta de rodillo que reduce los costos asociados con los reemplazos de cubierta de rodillo generalmente, el cual es el gasto de capital primario requerido para extender la vida de servicio de los rodillos fundidores . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un rodillo fundidor usado en la manufactura de placa, tira, lámina, o chapa metálica. En una modalidad, el rodillo fundidor comprende un núcleo de rodillo cilindrico y al menos una capa metálica formada en el núcleo de rodillo. El núcleo de rodillo tiene un eje longitudinal central y define una pluralidad de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos para conducir un medio de enfriamiento a través del núcleo de rodillo para enfriar el rodillo durante el uso. Los pasadizos de enfriamiento se pueden ubicar próximos a la superficie del núcleo de rodillo y se pueden espaciar regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. El núcleo de rodillo puede comprender un cuerpo de rodillo cilindrico y dos ejes extendidos hacia fuera. Al menos una capa metálica se puede formar en el cuerpo de rodillo. Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse sustancialmente en la longitud completa del cuerpo de rodillo, y se pueden espaciar regularmente alrededor del eje central del cuerpo de rodillo. El núcleo de rodillo puede comprender al menos un pasadizo de entrada centralmente ubicado y una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos desde al menos un pasadizo de entrada a los pasadizos de enfriamiento para conducir el medio de enfriamiento desde al menos un pasadizo de entrada a los pasadizos de enfriamiento. Al menos un pasadizo de entrada puede extenderse sustancialmente paralelo al eje longitudinal central del núcleo de rodillo y los pasadizos radiales pueden extenderse sustancialmente perpendicular a al menos un pasadizo de entrada. Alternativamente, los pasadizos radiales pueden cada uno definir un ángulo agudo con el eje longitudinal central. El núcleo de rodillo adicionalmente puede comprender al menos un pasadizo de entrada centralmente ubicado y un pasadizo de salida centralmente ubicado y una primera y segunda pluralidad de pasadizos radialmente extendidos. La primera pluralidad de pasadizos radialmente extendidos puede extenderse desde al menos un pasadizo de entrada a los pasadizos de enfriamiento para conducir el medio de enfriamiento a los pasadizos de enfriamiento y la segunda pluralidad de pasadizos radialmente extendidos puede extenderse desde los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de salida para conducir el medio de enfriamiento desde los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de salida. Al menos un pasadizo de entra y al menos un pasadizo de salida pueden extenderse sustancialmente paralelo al eje longitudinal central del núcleo de rodillo y la primera y segunda modalidad de pasadizos radiales pueden extenderse sustancialmente perpendicular a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida. Alternativamente, la primera y segunda pluralidad de pasadizos radiales puede cada una definir un ángulo agudo con el eje longitudinal central. Al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida pueden extenderse desde uno de los ejes del núcleo de rodillo, a través del cuerpo de rodillo, y al menos parcialmente a través del segundo eje. Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse en la longitud completa del cuerpo de rodillo y los capacetes puede ser unidos, respectivamente, a los extremos opuestos del cuerpo de rodillo cerrando los · extremos de los pasadizos de enfriamiento . En otra modalidad, el rodillo generalmente comprende un núcleo de rodillo cilindrico que tiene un eje longitudinal central y una capa metálica formada en el núcleo de rodillo. La capa metálica define una pluralidad de pasadizos de enfriamiento para conducir un medio de enfriamiento a través de la capa metálica para enfriar el rodillo durante el uso. Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse sustancialmente paralelo al eje longitudinal central del núcleo de rodillo y longitudinalmente en la capa metálica, preferiblemente sustancialmente en la longitud completa de la capa metálica. Los pasadizos de enfriamiento se pueden espaciar regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. El núcleo de rodillo puede comprender un cuerpo de rodillo cilindrico y dos ejes extendidos hacia fuera y la capa metálica se puede formar en el cuerpo de rodillo. Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse sustancialmente en la longitud completa del cuerpo de rodillo en la capa metálica. Los capacetes se pueden unir, respectivamente, a los extremos opuestos del cuerpo de rodillo para cerrar los extremos de los pasadizos de enfriamiento en la capa metálica. En aún otra modalidad, el rodillo generalmente está comprendido de un núcleo de rodillo cilindrico que tiene un eje longitudinal central, una primera capa metálica formada en el núcleo de rodillo, y al menos una capa metálica adicional formada en la primera capa metálica. La primera capa metálica preferiblemente define una pluralidad de pasadizos de enfriamiento para conducir un medio de enfriamiento a través de la primera capa metálica para enfriar el rodillo durante el uso. Preferiblemente, la primera capa metálica tiene una dureza menor que la dureza de al menos una capa metálica adicional . Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse sustancialmente paralelo al eje longitudinal central del núcleo de rodillo y sustancialmente en la longitud completa de la primera capa metálica. Los pasadizos de enfriamiento se pueden espaciar regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. El rodillo puede comprender un cuerpo de rodillo cilindrico y dos ejes extendidos hacia fuera. La primera capa metálica y al menos una capa metálica adicional se pueden formar en el cuerpo de rodillo. Los pasadizos de enfriamiento pueden extenderse sustancialmente en la longitud completa del cuerpo de rodillo y son espaciados regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. Los capacetes se pueden unir, respectivamente, a los extremos opuestos del cuerpo de rodillo para cerrar los extremos de los pasadizos de enfriamiento en la primera capa metálica. La primera capa metálica y al menos una capa metálica adicional pueden cada una ser formadas a un espesor de menos de aproximadamente 6 pulgadas (15.24 cm) y, preferiblemente, entre aproximadamente 0.010 a 6 pulgadas (0.025 a 15.24 cm) . La primera capa metálica puede ser un metal térmicamente conductor, tal como cobre, bronce, acero, y similares. Al menos una capa metálica adicional puede ser una aleación de metal, tal como una aleación a base de níquel, cobalto, cobre, o titanio. Al menos una capa metálica adicional también puede ser acero. Al menos una capa metálica adicional puede ser una capa metálica única formada en la primera capa metálica y estar comprendida de alguno de los metales identificados anteriormente. La presente invención también es un método de manufactura de un rodillo adaptado para el uso en la manufactura de placa, tira, lámina, o chapa metálica. El método puede incluir generalmente las etapas de: proporcionar un núcleo de rodillo cilindrico que tiene un eje longitudinal central; formar una pluralidad de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos en el núcleo de rodillo próximos a la superficie del núcleo de rodillo para conducir un medio de enfriamiento a través del núcleo de rodillo para enfriar el rodillo durante el uso; y formar al menos una capa metálica en el núcleo de rodillo. Al menos una capa metálica se puede formar en el núcleo de rodillo por alguno de los procesos siguientes o procesos similares: soldadura por arco eléctrico sumergida, formación por aspersión, aspersión térmica, prensado isostático caliente, difusión en paquete, deposición con vapor, y chapeado electrolítico. Los pasadizos de enfriamiento se pueden formar para ser espaciados regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos puede comprender la perforación de agujeros en el núcleo de rodillo sustancialmente extendidos paralelos al eje longitudinal central del núcleo de rodillo. El núcleo de rodillo puede tener un cuerpo de rodillo. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos puede comprender la perforación de agujeros en el cuerpo de rodillo sustancialmente extendidos paralelos al eje longitudinal central del núcleo de rodillo y en la longitud completa del cuerpo de rodillo. El método puede comprender la etapa adicional de unión de los capacetes a los extremos opuestos del cuerpo de rodillo para cerrar los extremos de los pasadizos de enfriamiento. El método adicionalmente puede comprender la etapa de tratamiento con calor del rodillo a una temperatura de entre aproximadamente 400°F a 1500°F (202. °C a 807. °C) por entre aproximadamente 1 a 48 horas después de la formación de al menos una capa metálica en el núcleo de rodillo, particularmente cuando al menos una capa metálica comprende acero. El núcleo de rodillo puede definir al menos un pasadizo de entrada centralmente ubicado y longitudinalmente extendido. El método adicionalmente puede comprender las etapas de: formación de una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos en el núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada; y tapar los pasadizos radiales en la superficie del núcleo de rodillo previo a la etapa de formación de al menos una capa metálica en el núcleo de rodillo. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos en el núcleo de rodillo puede comprender la perforación de agujeros en el núcleo de rodillo sustancialmente extendidos perpendiculares al eje longitudinal central del núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada. Alternativamente, la etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos en el núcleo de rodillo puede comprender la perforación de agujeros en el núcleo de rodillo en un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal central del núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada. El núcleo de rodillo adicionalmente puede definir al menos un pasadizo de salida centralmente ubicado y longitudinalmente extendido. El método adicionalmente puede comprender las etapas de: formación de una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos en el núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida; y tapar los pasadizos radiales en la superficie del núcleo de rodillo previo a la etapa de formación de al menos una capa metálica en el núcleo de rodillo. Los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos se pueden perforar en el núcleo de rodillo para extenderse sustancialmente perpendiculares al eje longitudinal central del núcleo de rodillo o en un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal central del núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida. En otra modalidad, el método de manufactura del rodillo generalmente comprende las etapas de: proporcionar un núcleo de rodillo cilindrico que tiene un eje longitudinal central; formar una capa metálica en el núcleo de rodillo; y formar una pluralidad de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos en la capa metálica para conducir un medio de enfriamiento a través de la capa metálica para enfriar el rodillo durante el uso. La capa metálica se puede formar en el núcleo de rodillo por cualquiera de los procesos previamente indicados . Los pasadizos de enfriamiento se pueden formar en la capa metálica para ser espaciados regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos puede comprender la perforación de agujeros en la capa metálica sustancialmente extendidos paralelos al eje longitudinal central del núcleo de rodillo.
Los agujeros se pueden perforar en la capa metálica para extenderse sustancialmente en la longitud completa del cuerpo de rodillo. Los capacetes se pueden unir a los extremos opuestos del cuerpo de rodillo para cerrar los extremos de los pasadizos de enfriamiento en la capa metálica. El rodillo se puede tratar con calor a una temperatura de entre aproximadamente 400°F a 1500°F (202. °C a 807.4°C) por entre aproximadamente 1 a 48 horas después de la formación de la capa metálica en el núcleo de rodillo, particularmente cuando la capa metálica comprende acero. El núcleo de rodillo puede definir al menos un pasadizo de entrada centralmente ubicado y longitudinalmente extendido. El método adicionalmente puede comprender las etapas de: formación de una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos en la capa metálica y núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada; y tapar los pasadizos radiales en la superficie de la capa metálica. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos en el núcleo de rodillo puede comprender la perforación de agujeros en la capa metálica y núcleo de rodillo sustancialmente extendidos perpendiculares al eje longitudinal central del núcleo de rodillo o en un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal central para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada.
El núcleo de rodillo adicionalmente puede definir al menos un pasadizo de salida centralmente ubicado y longitudinalmente extendido, y el método adicionalmente puede comprender las etapas de: formación de una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos en la capa metálica y núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida; y tapar los pasadizos radiales en la superficie de la capa metálica. En otra modalidad del método de manufactura del rodillo de la presente invención, el método generalmente incluye las etapas de: proporcionar un núcleo de rodillo cilindrico que tiene un eje longitudinal central; formar una primera capa metálica en el núcleo de rodillo; formar una pluralidad de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos en la primera capa metálica para conducir un medio de enfriamiento a través de la primera capa metálica para enfriar el rodillo durante el uso; y formar al menos una capa metálica adicional en la primera capa metálica. La primera capa metálica y al menos una capa metálica adicional se pueden formar en el núcleo de rodillo por cualquiera de los procesos previamente indicados . Los pasadizos de enfriamiento preferiblemente se forman en la primera capa metálica para ser espaciados regularmente alrededor del eje longitudinal central del núcleo de rodillo. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos puede comprender la perforación de aguj eros en la primera capa metálica sustancialmente extendidos paralelos al eje longitudinal central del núcleo de rodillo. Los capacetes se pueden unir, respectivamente, a los extremos opuestos del cuerpo- de- rodillo para cerrar los extremos de los pasadizos de enfriamiento en la primera capa metálica. El rodillo se puede tratar con calor a una temperatura de entre aproximadamente 400°F a 1500°F (202.4°C a 807. °C) por entre aproximadamente 1 a 48 horas después de la formación de al menos una capa metálica adicional en la primera capa metálica, particularmente cuando la primera capa metálica y/o al menos una capa metálica adicional comprende acero. El núcleo de rodillo puede definir al menos un pasadizo de entrada centralmente ubicado y longitudinalmente extendido y al menos unos pasadizos de salida centralmente ubicados y longitudinalmente extendidos. El método adicionalmente puede comprender las etapas de: formación de una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos en la primera capa metálica y núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada; y tapar los pasadizos radiales en la superficie de la primera capa metálica previo a la etapa de formación de al menos una capa metálica adicional en la primera capa metálica. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos en el núcleo de rodillo puede comprender la perforación de agujeros en la primera capa metálica y núcleo de rodillo sustancialmente extendidos perpendiculares al eje longitudinal central del núcleo de rodillo o en un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal central del núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada. El método también comprende las etapas de : formación de una pluralidad de pasadizos de salida radialmente extendidos en la primera capa metálica y núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida; y tapar los pasadizos radiales en la superficie de la primera capa metálica previo a la etapa de formación de al menos una capa metálica adicional en la primera capa metálica. La etapa de formación de los pasadizos de enfriamiento radialmente extendidos en el núcleo de rodillo puede comprender la perforación de agujeros en la primera capa metálica y núcleo de rodillo sustancialmente extendidos perpendiculares al eje longitudinal central del núcleo de rodillo o en un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal central del núcleo de rodillo para conectar los pasadizos de enfriamiento a al menos un pasadizo de entrada y al menos un pasadizo de salida. Adicionalmente, el método de la presente invención se refiere a la reparación de superficie de rodillos existentes, los cuales se pueden adaptar para el uso en la manufactura de placa, tira, lámina, o chapa metálica. El método de reparación de superficie generalmente comprende las etapas de: proporcionar un rodillo existente que tiene un eje longitudinal central y un núcleo de rodillo que comprende una superficie de trabajo que define ranuras o canales; remover la superficie de trabajo existente del núcleo de rodillo para formar una superficie sustancialmente lisa; formar una primera capa metálica en la superficie sustancialmente lisa del núcleo de rodillo; formar una pluralidad de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos en la primera capa metálica; y formar al menos una capa metálica adicional en la primera capa metálica. El método de reparación de superficie puede comprender adicionalmente la etapa de conexión de los pasadizos de enfriamiento a conductos de enfriamiento existentes en el núcleo de rodillo. La primera capa metálica y al menos una capa metálica adicional se pueden formar en el núcleo de rodillo por alguno de los procesos previamente indicados. Los detalles y ventajas adicionales de la presente invención llegarán a ser evidentes de la siguiente descripción detallada cuando se leen en conjunto con las figuras, en donde las partes similares se designan con números de referencia similares en todas partes .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva de un rodillo fundidor de conformidad con la presente invención; La figura 2 es una vista en sección transversal parcial y en alzado del rodillo fundidor de la figura 1 que muestra las líneas ocultas; La figura 3 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 3-3 en la figura 2; La figura 4 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 4-4 en la figura 2, con rayado cruzado omitido para claridad; La figura 5 es una vista en sección transversal parcial y en alzado del rodillo fundidor de la figura 1 mostrado sin capas metálicas en el núcleo de rodillo y que muestra adicionalmente líneas ocultas ; La figura 6 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 6-6 en la figura 5; La figura 7 es una vista de frente del rodillo fundidor de la figura 5; La figura 8 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 8-8 en la figura 5; La figura 9 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 9-9 en la figura 5;
La figura 10 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 10-10 en la figura 5 ; La figura 11 es una vista en sección transversal parcial y en alzado del rodillo fundidor de la figura 1 mostrado con una primera capa metálica en el núcleo de rodillo y que muestra adicionalmente líneas ocultas; La figura 12 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 12-12 en la figura 11, con rayado cruzado omitido para claridad; La figura 13 es una vista en sección transversal del rodillo fundidor tomada a lo largo de la línea 13-13 en la figura 11, con rayado cruzado omitido para claridad; La figura 14 es una vista de frente de un capacete mostrado unido al rodillo fundidor en la figura 2; La figura 15 es una vista en sección transversal del capacete tomada a lo largo de la línea 15-15 en la figura 14; y La figura 16 es una vista en sección transversal parcial y en alzado de otra modalidad del rodillo fundidor de la figura 1. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia a las figuras 1-10, un rodillo fundidor 10 de conformidad con la presente invención se muestra. El rodillo fundidor 10 generalmente está comprendido de un núcleo de rodillo 12 y una o más capas metálicas formadas en el núcleo de rodillo 12. El núcleo de rodillo 12 preferiblemente es sólido como se muestra en las diversas figuras acompañantes, pero también puede ser hueco (es decir, de forma anular) . En la modalidad del rodillo fundidor 10 ilustrado en las figuras 1-10, dos capas metálicas se forman en el núcleo de rodillo 12. Las dos capas metálicas se diseñan separadamente con números de referencia "14" y "16", respectivamente, en toda esta descripción. Por consiguiente, el rodillo fundidor 10 será descrito después en términos de dos capas metálicas, incluyendo una primera capa metálica 14 formada directamente en el núcleo de rodillo 12 y una segunda capa metálica 16 formada en la parte superior de la primera capa metálica 14. Sin embargo, otras modalidades descritas en esta descripción comprenden solamente una capa metálica en el núcleo de rodillo 12. Adicionalmente, la presente invención se propone para incluir el uso de tres (3) o más capas metálicas formadas en el núcleo de rodillo 12. El núcleo de rodillo 12 tiene una construcción generalmente cilindrica y comprende una sección central cilindrica o cuerpo de rodillo 18 y dos ejes extendidos hacia fuera 20, 22. Las primera y segunda capas metálicas 14, 16 se forman en la parte superior del cuerpo de rodillo 18 , como se discute después. El cuerpo de rodillo 18 forma la porción del rodillo fundidor 10 que hace contacto o funde el metal cuando el rodillo fundidor 10 se usa en conexión con máquinas de fundición de lámina continua (no mostradas) . El rodillo fundidor 10 se propone para el uso con metal que puede estar en forma sólida, semi-sólida, o líquida. Uno de los ejes 20, 22 preferiblemente se configura para ser impulsado por la máquina de fundición. Cualquier el eje 20, 22 se puede configurar como el eje de "extremo de impulso" del rodillo fundidor 10. Para conveniencia en la explicación de la presente invención, eje "20" será referido después como el "eje de extremo de impulso 20" o "primer eje 20". El otro eje 22 se configura para admitir un medio de enfriamiento en el núcleo de rodillo 12 y descargar el mismo de la manera discutida después y será referido como el "eje de extremo de enfriamiento 22" o "segundo eje 22". Un medio de enfriamiento preferido para el rodillo fundidor 10 es agua. Los medios de enfriamiento diferente de agua, tales como aceite o glicol, se pueden usar en el rodillo fundidor 10, sin embargo es preferido agua. El medio de enfriamiento puede ser una mezcla de medios de enfriamiento y aditivos químicos adicionados al medio de enfriamiento para prevenir la corrosión. El núcleo de rodillo 12 se puede formar de 4340 Acero (es decir, acero de bajo carbón) y sustancialmente metales y materiales equivalentes . El medio de enfriamiento es referido como agua de enfriamiento después, pero cualquiera de los medios de enfriamiento (y mezclas) descritos anteriormente se puede usar en lugar de "agua de enfriamiento" en la siguiente discusión. El núcleo de rodillo 12 define uno o más pasadizos centralmente ubicados 24 que se extienden sustancialmente a través del núcleo de rodillo 12. Los pasadizos centrales 24 también se pueden extender completamente a través del núcleo de rodillo 12. En el rodillo fundidor 10 mostrado en las figuras 1-10, el núcleo de rodillo 12 define cuatro (4) pasadizos centralmente ubicados y longitudinalmente extendidos 24 para transportar agua a través del núcleo de rodillo 12. Adicionales o menos pasadizos centrales 24 se pueden usar en el núcleo de rodillo 12 de conformidad con la presente invención, pero el rodillo fundidor 10 será descrito en esta descripción en términos de cuatro (4) pasadizos centrales 24 ejemplares. A un mínimo, una (1) entrada o pasadizo central de suministro 24 y una (1) salida o pasadizo central de retorno 23, los cuales están en comunicación fluida entre si, es todo lo que se requiere para suministrar agua de enfriamiento al núcleo de rodillo 12 y descargar la misma de conformidad con la presente invención. Como se indica, los pasadizos centrales 24 proporcionan conductos de entrada (es decir, suministro) y salida (es decir, retorno) para transportar agua dentro y fuera del núcleo de rodillo 12. En particular, los pasadizos centrales 24 generalmente se dividen en dos pasadizos de entrada de agua de enfriamiento 26 y dos pasadizos de salida de agua de enfriamiento 28. Los pasadizos de entrada y salida 26, 28 se interconectan, respectivamente, y forman dos circuitos de flujo de agua de enfriamiento separados en el núcleo de rodillo 12, los cuales se identifican en la presente con caracteres de referencia adicionales "a" y "b" para claridad. Por consiguiente, uno de los pasadizos de entrada 26a se conecta a uno de los pasadizos de salida 28a para formar un primer circuito de flujo, y el segundo pasadizo de entrada 26b se conecta al segundo pasadizo de salida 28b para formar un segundo circuito de flujo dentro del núcleo de rodillo 12. Los "circuitos de flujo" de agua de enfriamiento a ser descritos después son un arreglo ejemplar para el enfriamiento del núcleo de rodillo 12 y rodillo fundidor 10 de la presente invención y se pueden reemplazar por cualquier arreglo de flujo de fluido equivalente, lo cual está dentro de la experiencia de un experto en la técnica. Las aberturas a los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b se ubican en el eje de extremo de enfriamiento o segundo eje 22. Los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b preferiblemente se extienden desde el eje de extremo de enfriamiento 22 a través del cuerpo de rodillo 18 y parcialmente a través del eje de extremo de impulso 20. Los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b preferiblemente se conectan conjuntamente, respectivamente, tanto en el eje fie extremo de impulso 20 como el eje de extremo de enfriamiento 22. Alternativamente, los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b se pueden conectar conjuntamente, respectivamente, ya sea en el eje de extremo de impulso 20 o el eje de extremo de enfriamiento 22. Los pasadizos de entrada 26a, 26b transportan agua de enfriamiento desde el eje de extremo de enfriamiento 22 a través del cuerpo de rodillo 18 y en el eje de extremo de impulso 20, y los pasadizos de salida 28a, 28b luego retornan el agua ahora caliente de nuevo al eje de extremo de enfriamiento 22, como se describe adicionalmente en la presente . El cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12 adicionalmente define una pluralidad de pasadizos radialmente extendidos 20 que se extienden hacia fuera de los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b a una superficie 31 del cuerpo de rodillo 18. Los pasadizos radiales 20 generalmente están en comunicación fluida con los pasadizos formados en la primera capa metálica 12, como se discute en la presente. Los pasadizos de entrada 26a, 26b son cada uno preferiblemente conectados a cuatro (4) pasadizos radiales 30, y los pasadizos de salida 28a, 28b son cada uno preferiblemente conectados a cuatro (4) pasadizos radiales 30. Sin embargo, adicionales o algunos pasadizos radiales 30 se pueden conectan a los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b. La elección de cuatro (4) pasadizos radiales 30 conectados a los pasadizos de entrada 26a, 26b y cuatro (4) pasadizos radiales 30 conectados a los pasadizos de salida 28a, 28b se proporciona como un ejemplo para describir el rodillo fundidor 10. A un mínimo, solamente un (1) pasadizo radial 30 se requiere para cada uno de los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b. En la modalidad preferida, los pasadizos radiales 30 se forman en el cuerpo de rodillo 18 después de que la primera capa metálica 14 se suministra al cuerpo de rodillo 18, como se discute después. Alternativamente, los pasadizos radiales 30 se pueden formar en el cuerpo de rodillo 18 previo a la formación de la primera capa metálica 16. Los pasadizos radiales 30 preferiblemente se distribuyen simétricamente alrededor de la circunferencia del cuerpo de rodillo 18 y en comunicación fluida con pasadizos longitudinales que se pueden formar en la primera capa metálica 14, como se discute adicionalmente después. Los pasadizos radiales 30 definidos en el cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12 se proporcionan para conducir el agua de enfriamiento a estos "pasadizos longitudinales" y luego retornar el agua caliente a los pasadizos centrales 24. En general, el agua de enfriamiento se conduce a través de los pasadizos de entrada 26a, 26b, hacia fuera en el cuerpo de rodillo 18 a través de los pasadizos radiales 30. El agua caliente se retorna a través de los pasadizos radiales 30 a los pasadizos de salida 28a, 28b. Los pasadizos de salida 28a, 28b luego conducen el agua caliente fuera del núcleo de rodillo 12. Los pasadizos radiales 30 preferiblemente se proporcionan en ambos extremos del cuerpo de rodillo 18 (es, decir, próximos a los extremos del cuerpo de rodillo 18) , pero también se pueden ubicar solamente en un extremo del cuerpo de rodillo 18. Los pasadizos de entrada 26a, 26b conducen el agua de enfriamiento en el núcleo de rodillo 12 y, por este propósito, preferiblemente en comunicación fluida con una fuente externa de agua de enfriamiento (no mostrada) tal como un sistema dé enfriamiento evaporativo (es decir, torre de enfriamiento) . Los pasadizos de salida 28a, 28b retornan el agua caliente a la fuente de agua de enfriamiento, u otra ubicación. Los pasadizos radiales 30 hacen posible que el agua de enfriamiento se conduzca desde los pasadizos de entrada 26a, 26b a la primera capa metálica 14 y retorne a los pasadizos de salida 28a, 28b. Con referencia a las figuras 1-13, la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18 preferiblemente está libre de ranuras y canales, tales como aquellos que generalmente se encuentran en los rodillos fundidores de la técnica previa. La primera capa metálica 14 se forma en la parte superior de la superficie relativamente lisa 31 (es decir, libre de ranuras y canales) del cuerpo de rodillo 18. La segunda capa metálica 16 se forma en la parte superior de una superficie 32 de la primera capa metálica 14. Preferiblemente, las primera y segunda capas metálicas 14, 16 se forman en el cuerpo de rodillo 18 por un proceso de deposición metálica, tal como: soldadura por arco eléctrico sumergida, formación por aspersión, aspersión térmica, prensado isostático caliente, difusión en paquete, deposición con vapor, chapeado electrolítico y similares. El rodillo fundidor 10 de acuerdo con la presente invención se proporciona con una pluralidad de conductos o pasadizos de medio de enfriamiento adjuntos 34 que se extienden longitudinalmente en el rodillo fundidor 10 para el enfriamiento del rodillo fundidor 10 durante el uso. En la modalidad actualmente preferida del rodillo fundidor 10, los pasadizos de enfriamiento 34 se forman en la primera capa metálica 14. En otra modalidad del rodillo fundidor 10, los pasadizos de enfriamiento 34 se forman en el núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de enfriamiento 34 se colocan en comunicación fluida con los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b preferiblemente por formación (es decir, perforación) de los pasadizos radiales 30 en el núcleo de rodillo 12 después de que la primera capa metálica 14 se forma en el núcleo de rodillo 12 y los pasadizos de enfriamiento 34 se forman (es decir, por perforación longitudinal) en la primera capa metálica 14. La modalidad del rodillo fundidor 10 en donde los pasadizos de enfriamiento 34 se proporcionan en la primera capa metálica 14 será discutida a continuación en esta descripción. La modalidad del rodillo fundidor 10 en donde los pasadizos de enfriamiento 34 se proporcionan en el núcleo de rodillo 12 se discute en conexión con la figura 16 más tarde en esta descripción. El rodillo fundidor 10 ilustrado en la figura 16 se forma de una manera similar al rodillo fundidor 10 mostrado, por ejemplo, en la figura 2, en donde los pasadizos de enfriamiento 34 primero se forman perforando longitudinalmente agujeros o aberturas longitudinalmente extendidas en el cuerpo de rodillo 18 y luego perforando los pasadizos radiales 30 para conectar los pasadizos de enfriamiento 34 a los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b. Los pasadizos de enfriamiento 34 preferiblemente se extienden sustancialmente paralelos a un eje L longitudinal central del núcleo de rodillo 12 y radicalmente hacia fuera del eje longitudinal central L. Los pasadizos de enfriamiento 34 adicionalmente se extienden preferiblemente en la longitud completa de la primera capa metálica 14 y el cuerpo de rodillo 18 y se espacian regularmente alrededor de la circunferencia del cuerpo de rodillo 18. Como se indica previamente, los pasadizos de enfriamiento 34 se pueden formar por perforación longitudinal de agujeros en la longitud de la primera capa metálica 14. Adicionalmente, como se indicó previamente, los conductos radiales 30 se pueden formar por perforación radial en la primera capa metálica 14 y núcleo de rodillo 12 para conectar los pasadizos de enfriamiento 34 a los pasadizos centrales 24 (es decir, los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b) . En la práctica, los pasadizos de enfriamiento 34 solamente son requeridos para extenderse sustancialmente a distancia entre las aberturas de los pasadizos radiales 30 para conectar los pasadizos de enfriamiento 34 a los pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b. Por consiguiente, los pasadizos de enfriamiento 34 no son necesariamente limitados para extenderse en la longitud completa de la primera capa metálica 1 . La primera capa metálica 14 preferiblemente se hace de un metal o aleación de metal que exhibe buenas propiedades de conductividad térmica tales como cobre, bronce, acero, acero inoxidable, y similares. La segunda capa metálica 16 preferiblemente es un metal que es resistente al desgaste por grietas por fatiga térmica. Un metal adecuado para la segunda capa metálica 16 tendrá un intervalo de dureza en el intervalo de 30 a 66 Rockwell C, preferiblemente 55 a 60 Rockwell C. Una lista ejemplar de metales para la segunda capa metálica 16 incluye: aleaciones a base de acero y níquel, cobalto, cobre, y titanio. Los pasadizos de enfriamiento 34 preferiblemente se forman de modo que los pares adyacentes de pasadizos de enfriamiento 24 se interconectan en uno de los extremos del cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12. Por consiguiente, los pares adyacentes de pasadizos de enfriamiento 34 forman conductos o trayectorias de flujo de enfriamiento comprendidos de un pasadizo de enfriamiento de "entrada" o "suministro" 34, el cual se conecta a un pasadizo radial 30 que a su vez se conecta a uno de los pasadizos de entrada 26a, 26b, y un pasadizo de enfriamiento de "salida" o "retorno" 34, el cual se conecta a un pasadizo radial 30 que a su vez se conecta a uno de los pasadizos de salida 28a, 28b. Por consiguiente, los pasadizos de enfriamiento 34, pasadizos radiales 30, y pasadizos de entrada y salida 26, 28 todos están en comunicación fluida y definen un sistema de flujo de medio de enfriamiento interno dentro del rodillo fundidor 10 que distribuye el agua de enfriamiento desde una fuente externa al interior del núcleo de rodillo 12 y cuerpo de rodillo 18 a través de los pasadizos de entrada 26a, 26b, luego hacia fuera en el cuerpo de rodillo 18 a través de los pasadizos radiales 30, y finalmente al interior de la primera capa metálica 14 a través de los pasadizos de enfriamiento 34. Una trayectoria de retorno análoga a la fuente externa de agua de enfriamiento también se proporciona por el sistema de flujo descrito anteriormente, como se apreciará por un experto en la técnica. Los pasadizos de enfriamiento 34 no se requieren para ser interconectados, y se pueden proporcionar como pasadizos de enfriamiento 34 únicos. Como se indicó previamente, una capa metálica adicional tal como la segunda capa metálica 16 y, posiblemente, revestimientos o capas metálicas múltiples se pueden formar en la parte superior de la primera capa metálica 14. La segunda capa metálica 16 se forma en la superficie 32 de la primera capa metálica 14 preferiblemente por uno de los procesos o técnicas de deposición metálica identificadas previamente, por ejemplo, la segunda capa metálica 16 se puede proporcionar como un revestimiento duro, delgado de metal tal como tungsteno, carburo, o cromo, el cual se aplica a la superficie 32 de la primera capa metálica 14 por una técnica de deposición por vapor, una técnica de chapeado electrolítico (es decir, por cromo) , o por una de las técnicas identificadas previamente. Los capacetes 36 (también mostrados en las figuras
14 y 15) se proporcionan en extremos opuestos 38, 40 (es decir, primeros y segundos extremos 38, 40, respectivamente) del cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12 para sellar los extremos abiertos de los pasadizos de enfriamiento 34 y para interconectar los pasadizos de enfriamiento de "entrada" y "salida" 34 cuando sea necesario. Los capacetes 36 son de forma anular (como se muestra en la figura 14) para ajustarse sobre los ejes respectivos 20, 22 y se pueden sellar a los primeros y segundos extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18 por juntas tóricas convencionales (no mostradas) y sujetadores mecánicos 42. Los capacetes 36 cierran los extremos abiertos de los pasadizos de enfriamiento 34 para cerrar el sistema de flujo de medio de enfriamiento. Con referencia continua a las figuras 1-13, un método de manufactura del rodillo fundidor 10 en donde los pasadizos de enfriamiento 34 se proporcionan en la primera capa metálica 14 ahora será discutido. Como se indicó previamente, la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18 preferiblemente se proporciona libre de canales o ranuras externas y preferiblemente tiene una rugosidad de superficie adecuada para depositar la primera capa metálica 14 sobre la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18 por cualquiera de los procesos identificados previamente. La figura 5 muestra el núcleo de rodillo 12 y cuerpo de rodillo 18 previo a la formación (es decir, deposición) de la primera capa metálica 14 sobre la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18. Se deberá señalar que los pasadizos radiales 30 todavía no son formados en el núcleo de rodillo 12. La figura 11 muestra la primera capa metálica 14 después de ser depositada o aplicada sobre la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18 y después de que los pasadizos radiales 30 se forman en el núcleo de rodillo 12 para conectar los pasadizos de enfriamiento 34 a los pasadizos centrales (es decir, pasadizos de entrada 26a, 26b y pasadizos de salida 28a, 28b) . Una vez que la primera capa metálica 14 se forma en la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18, los pasadizos de enfriamiento 34 se pueden formar en la primera capa metálica 14. Esto se realiza perforando agujeros longitudinalmente extendidos en la primera capa metálica 14, la cual forma los pasadizos de enfriamiento 34. Los pasadizos de enfriamiento 34 preferiblemente se forman a intervalos angulares regulares alrededor del cuerpo de rodillo 18. Los pasadizos de enfriamiento 34 son espaciados radialmente hacia fuera de los pasadizos centrales 24 (es decir, pasadizos de entrada y salida 26, 28) y el eje longitudinal central L. Una vez que los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos 34 se forman en la primera capa metálica 14, los pasadizos de enfriamiento 34 se pueden formar en el núcleo de rodillo 12 para colocar los pasadizos de enfriamiento 34 en comunicación fluida con los pasadizos centrales 24 (es decir, pasadizos de entrada y salida 26, 28) en el núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de enfriamiento 34 se forman por perforación radial en la primera capa metálica 14 y núcleo de rodillo 12 en las ubicaciones angulares pre-seleccionadas deseadas donde los pasadizos radiales 30 serán ubicados en el núcleo de rodillo 12. El proceso de perforación forma agujeros radiales 44 en la primera capa metálica 14 que se debe tapar antes de que la segunda capa metálica 16 se forme en la primera capa metálica 14. Los agujeros radiales 44 se tapan por una pluralidad de tapones 46, como se muestra en las figuras 2 y 11. Los tapones 46 preferiblemente se hacen del mismo tipo de metal como la primera capa metálica 14. Como se discutió previamente, cualquier número de pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos 34 se puede proporcionar en la primera capa metálica 14, la cual se puede colocar en comunicación fluida con algún número de pasadizos radiales 30 formados en el núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de enfriamiento 34 se proponen para conducir el agua de enfriamiento a través de la primera capa metálica 14, preferiblemente la longitud de la primera capa metálica 14, y retornar el agua caliente a los pasadizos radiales 30 en comunicación fluida con los pasadizos de salida 28a, 28b. Una vez que los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos 34 y pasadizos radiales 30 forman en la primera capa metálica 14 y cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12, la segunda capa metálica 16 preferiblemente se forma directamente en la parte superior de la primera capa metálica 14. La segunda capa metálica 16 se puede aplicar por cualquiera de los procesos de deposición metálica o formación previamente indicados . La segunda capa metálica 16 preferiblemente se hace de alguno de los metales duros identificados previamente. La segunda capa metálica 16 generalmente tendrá una dureza mayor que la dureza de la primera capa metálica 14. Preferiblemente, las primera y segunda capas metálicas 14, 16 cada una tiene un espesor de aproximadamente 0.010 a 6 pulgadas (0.025 a 15.24 cm) . La segunda capa metálica 16 generalmente forma la "superficie de trabajo" del rodillo fundidor 10. El rodillo fundidor 10 se puede someter a etapas de tratamiento adicionales una vez que la segunda capa metálica 16 se forma en la primera capa metálica 14. Por ejemplo, el rodillo fundidor 10 se puede tratar con calor a una temperatura de entre aproximadamente 400°F a aproximadamente 1500°F (202.4°C a 807.4°C) por un período de tiempo de aproximadamente 1 a 48 horas para producir una dureza en el intervalo de aproximadamente 30 a 66 Rockwell C, como se indicó previamente, en las primera y segunda capas metálicas 14, 16, particularmente cuando las primera y segunda capas metálicas 14, 16 comprenden acero. Adicionalmente, una superficie 50 de la segunda capa metálica 16 (es decir, la superficie de trabajo preferida del rodillo fundidor 10) puede ser rugosa de modo que la superficie 50 de la segunda capa metálica 16 tiene una rugosidad de superficie adecuada para la manufactura de placa, tira, lámina, o chapa de aluminio comercial. Los tapones 46 preferiblemente se forman a nivel de la superficie 32 de la primera capa metálica 14, o rebajadas en la primera capa metálica 14 antes de que la segunda capa metálica 16 se forme en la primera capa metálica 14. La deposición o formación de la segunda capa metálica 16 sobre la primera capa metálica 14 llenará cualquiera de los rebajos definidos en la primera capa metálica 14 en las cercanías de los tapones 46. En una modalidad alternativa del rodillo fundidor 10, la segunda capa metálica 16 se puede omitir del rodillo fundidor 10, tal como se ilustra en la figura 11. La superficie 32 de la primera capa metálica 14 ahora formará la "superficie de trabajo" del rodillo fundidor 10. Por consiguiente, la primera capa metálica 14 en esta modalidad preferiblemente se forma de un metal duro, tal como los metales identificados previamente en conexión con la segunda capa metálica 16. Los tapones metálicos 46 se usan para sellar los agujeros radiales 44 formados en la primera capa metálica 14. Los tapones 46 preferiblemente se forman a nivel de la superficie 32 de la primera capa metálica 14. El área de "superficie de trabajo" verdadera para esta modalidad alternativa del rodillo fundidor 10 generalmente es la superficie 32 de la primera capa metálica 14 que se sitúa entre los tapones 46. Las etapas de tratamiento con calor y rugosidad de superficie previamente discutidas también se pueden aplicar al rodillo fundidor 10 que tiene solamente la primera capa metálica 14 como la "superficie de trabajo" del rodillo fundidor 10. Adicionalmente, como se muestra en líneas punteadas en las figuras 2 y 11, los pasadizos radiales 30 se pueden formar a un ángulo con respecto al eje longitudinal central L del núcleo de rodillo 12 y los pasadizos centrales 24 (es decir, pasadizos de entrada y salida 26, 28) . Esto elimina la necesidad de tapones 46 debido a que los pasadizos radiales 30 se forman en los extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18. Los capacetes 36 se usan para sellar los extremos abiertos de los pasadizos de enfriamiento 34, como se describió previamente, y se pueden usar adicionalmente para sellar los extremos abiertos de los pasadizos radiales "angulados" 30. El uso de pasadizos radiales "angulados" 30 permite que la superficie completa 32 de la primera capa metálica 14 sea usada como la "superficie de trabajo" del rodillo fundidor 10, en la modalidad del rodillo fundidor 10 en donde solamente la primera capa metálica 14 se aplica al núcleo de rodillo 12. Los pasadizos radiales "angulados" 30 también se pueden aplicar a la modalidad actualmente preferida del rodillo fundidor 10 que tiene dos o más capas metálicas (es decir, las primera y segunda capas metálicas 14, 16) . Un ángulo adecuado para los pasadizos radiales "angulados" 20 es un ángulo agudo, preferiblemente un ángulo agudo en el intervalo de aproximadamente 75° o menos.
Los métodos descritos anteriormente para aplicar las primera y segunda capas metálicas 14, 16, así como capas metálicas adicionales (si las hay) , al cuerpo de rodillo 12 también se pueden suministran a rodillos fundidores existentes. Específicamente, las primera y segunda capas metálicas 14, 16 se pueden aplicar, por ejemplo, a rodillos fundidores existentes que tienen ranuras o canales circunferenciales que definen pasadizos de agua para el enfriamiento del rodillo fundidor. Un ejemplo típico de tal rodillo fundidor "ranurado" o "acanalado" se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,292,298 de Scannell, discutida previamente. Las primera y segunda capas metálicas 14, 16 se pueden aplicar, por ejemplo, al rodillo fundidor descrito por la patente de Scannell removiendo la cubierta de rodillo del núcleo de rodillo y, adicionalmente, las ranuras o canales circunferenciales maquinados (és decir, rebordes en espiral) formados en el núcleo de rodillo. El núcleo de rodillo resultante preferiblemente tiene una superficie sustancialmente lisa, lo cual generalmente significa que el núcleo de rodillo está libre de ranuras o canales maquinados originales (es decir, rebordes en espiral) . La primera capa metálica 14 luego se puede aplicar como se describió previamente . Los pasadizos de enfriamiento longitudinalmente extendidos 34 se pueden formar en la primera capa metálica 14 de la manera previamente discutida. Después, los pasadizos de enfriamiento 34 se pueden colocar en comunicación fluida con perforaciones, canales o conductos axiales y radiales existentes definidos en el núcleo de rodillo del rodillo fundidor existente, tal como el rodillo de transferencia de calor descrito por la patente de Scannell. Los tapones 46 se pueden usar para sellar los agujeros radiales 44 formados en la primera capa metálica 14. Finalmente, la segunda capa metálica 16 y posiblemente las capas metálicas adicionales se pueden formar en la primera capa metálica 14 de la manera descrita previamente. El proceso descrito previamente para la formación del rodillo fundidor 10 que tiene solamente una capa metálica (es decir, la primera capa metálica 14) también se puede usar para "reparar la superficie" del rodillo fundidor existente, tal como el rodillo de transferencia de calor descrito por la patente de Scannell. La descripción de la patente de Scannell se apoya solamente en ilustrar la aplicación de los procesos discutidos previamente para la formación del rodillo fundidor 10 de la presente invención a rodillos fundidores existentes . El proceso de "readaptación" o "reparación de superficie" se cree que es aplicable a cualquier rodillo fundidor internamente enfriado usado en el campo de fundición de lámina continua y esta descripción no se deberá interpretar como que es aplicable solamente al arreglo específico del rodillo fundidor descrito por la patente de Scannell.
Con referencia a la figura 16, se muestra otra modalidad del rodillo fundidor 10 de conformidad con la presente invención. En la figura 16, los pasadizos de enfriamiento 34 ahora se forman dentro del cuerpo de rodillo 18 en lugar de la primera capa metálica 14. Por consiguiente, la trayectoria de flujo de fluido completa para el agua de enfriamiento se ubica dentro del núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de enfriamiento 34 están en comunicación fluida con los pasadizos radiales 30 y los pasadizos radiales 30 están en comunicación fluida con los pasadizos de entrada y salida 26, 28 como se discutió previamente. Los pasadizos radiales 30 pueden ser "angulados" de la manera discutida previamente en conexión con las figuras 2 y 11. En general, la modalidad del rodillo fundidor 10 mostrado en la figura 16 es sustancialmente similar a las modalidades del rodillo fundidor 10 que se han discutido previamente que tiene una capa metálica (es decir, primera capa metálica 14) y dos o más capas metálicas (es decir, primera y segunda capas metálicas 14, 16), excepto que los pasadizos de enfriamiento 34 ahora se forman dentro del cuerpo de rodillo 18 en lugar de la primera capa metálica 1 . Los pasadizos de enfriamiento 34 y pasadizos radiales 30 se forman de la misma manera como se describió previamente, por ejemplo perforando longitudinalmente el cuerpo de rodillo 18 para formar los pasadizos de enfriamiento 34 y radialmente el cuerpo de rodillo 18 para formar los pasadizos radiales 30. El rodillo fundidor 10 mostrado en la figura 16 puede tener una capa metálica (es decir, primera capa metálica 14) o dos o más capas metálicas (es decir, primera y segunda capas metálicas 14, 16) formadas en el cuerpo de rodillo 18 de conformidad con la presente invención. Sin embargo, se apreciará por un experto en la técnica, que los tapones 46 en la modalidad del rodillo fundidor 10 ilustrado en la figura 16 ahora serán insertados en los pasadizos radiales 30 en la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18. La primera capa metálica 14 luego se puede formar sobre la superficie 31 del cuerpo de rodillo 18 y cubrir de los tapones 46. Si se desea, capas metálicas adicionales, tal como la segunda capa metálica 16 luego se puede aplicar a la primera capa metálica 14. Los capacetes 36 se pueden usar para sellar los pasadizos de enfriamiento 34 en los extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18. Los capacetes 36 también se pueden usar adicionalmente para sellar los pasadizos radiales "angulados" 30 cuando se usan en el rodillo fundidor 10 ilustrado en la figura 16. Generalmente, solamente una capa metálica (es decir, primera capa metálica 14) será necesaria en el rodillo fundidor 10 de la figura 16, hecha de cualquiera de los materiales identificados previamente en conexión con la segunda capa metálica 16 (es decir, un metal duro) . La configuración de flujo del agua de enfriamiento dentro del rodillo fundidor 10 y el método asociado de enfriamiento del rodillo fundidor 10 generalmente serán descritos - después con referencia a las figuras 1-16 y específicamente con referencia al rodillo fundidor 10 que tiene las primera y segunda capas metálicas 14, 16. El agua de enfriamiento primero entra al rodillo fundidor 10 a través de los pasadizos de entrada 26a, 26b. El agua de enfriamiento fluye a través del núcleo de rodillo 12 a través de los pasadizos de entrada 26a, 26b, los cuales se extienden al menos parcialmente a través del eje de extremo de impulso 20. El agua de enfriamiento luego fluye hacia fuera en el cuerpo de rodillo 18 a través de los pasadizos radiales 30 en comunicación fluida con los pasadizos de entrada 26a, 26b (es decir, pasadizos radiales de "suministro" 30) . El agua de enfriamiento luego fluye longitudinalmente en la longitud de la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) a través de los pasadizos de enfriamiento de "entrada" o "suministro" 34. Una vez que alcanza el extremo de los pasadizos de enfriamiento de entrada 34 respectivos, el agua ahora caliente fluye de nuevo en la longitud de la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) a través de los pasadizos de enfriamiento de "salida" o "retorno" 34 respectivamente interconectados , los cuales están en comunicación fluida con los pasadizos de salida 28a, 28b a través de los pasadizos radiales de "retorno" 30. En resumen, el agua caliente fluye de nuevo en la longitud de la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) a través de los pasadizos de enfriamiento de salida 34 y en los pasadizos radiales de retorno 30. Los pasadizos radiales de retorno 30, como se estableció, están en comunicación fluida con los pasadizos de salida 28a, 28b en el núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de salida 28a, 28b conducen el agua caliente fuera del núcleo de rodillo 12. Los pasadizos de entrada 26a, 26b preferiblemente están en comunicación fluida con una fuente continua de agua de enfriamiento para proporcionar continuamente el agua de enfriamiento al rodillo fundidor 10 durante su operación. Los pasadizos radiales 30 y pasadizos de enfriamiento 34 preferiblemente se arreglan para proporcionar una pluralidad de circuitos de agua de enfriamiento de contraflujo en la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) . Con referencia, en particular, a las figuras 11-13, los pasadizos radiales 30 preferiblemente se definen sustancialmente en cada uno de los extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18 (es decir, próximos a los extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18) . Por consiguiente, una pluralidad de los pasadizos radiales 30 (es decir, pasadizos radiales de suministro 30) están en comunicación fluida con los pasadizos de entrada 26a, por ejemplo, en el primer extremo 38 del cuerpo de rodillo 18, y una pluralidad adicional de los pasadizos radiales 30 (es decir, pasadizos radiales de suministro 30) están en comunicación fluida con el pasadizo de entrada 26a en el segundo extremo 40 del cuerpo de rodillo 18. Como se muestra en las figuras 12 y 13, el agua de enfriamiento fluirá hacia fuera a la primera capa metálica 14 sustancialmente en ambos extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18. Una configuración similar a la anterior existe para el segundo pasadizo de entrada 26b. Como se describió previamente, los pasadizos de enfriamiento 34 preferiblemente se arreglan en pares, con cada par incluyendo un pasadizo de enfriamiento de "entrada" 34 y un pasadizo de enfriamiento de "salida" 34 interconectado que retorna el agua caliente a uno de los pasadizos radiales 30 para la remoción del rodillo fundidor 10. Por consiguiente, los pasadizos radiales de suministro 30 en el primer extremo 38 del cuerpo de rodillo 18 suministran agua de enfriamiento a los pasadizos de enfriamiento de entrada 34 respectivos que transportan el agua de enfriamiento desde el primer extremo 38 al segundo extremo 40 del cuerpo de rodillo 18 del núcleo de rodillo 12. El agua caliente se retorna al punto de partida (primer extremo 38) a través de los pasadizos de enfriamiento de salida 34 respectivamente interconectados . De manera similar, los pasajes radiales de suministro 30 en el segundo extremo 40 del cuerpo de rodillo 18 suministran agua de enfriamiento a los pasadizos de enfriamiento de entrada 34 respectivos que transportan agua de enfriamiento desde el segundo extremo 40 del cuerpo de rodillo 18 al primer extremo 38 (es decir, en la dirección opuesta) . De nuevo, el agua caliente se retorna en la longitud de la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) a través de los pasadizos de enfriamiento de salida 34 respectivamente interconectados. El agua caliente se conduce siempre desde la primera capa metálica 14 a través de los pasadizos radiales de retorno 30 proporcionados en ambos extremos 38, 40 del cuerpo de rodillo 18. Los pasadizos radiales de retorno 30 están en comunicación fluida con los pasadizos de salida 28a, 28b, los cuales conducen el agua caliente desde el rodillo fundidor 10. Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, la primera capa metálica 14 y segunda capa metálica 16 formadas en este se enfrían por flujos de agua de enfriamiento de contraflujo, los cuales fluyen en la longitud de la primera capa metálica 14 (o cuerpo de rodillo 18) . Las figuras 14 y 15 muestran el capacete anular 36 que sella o cierra los extremos abiertos de los pasadizos de enfriamiento 34, si se proporciona en la primera capa metálica 14 o cuerpo de rodillo 18. Los capacetes 36 también se pueden usar para sellar los extremos de los pasadizos radiales "angulados" 30, como se indicó previamente. El rodillo de fundición 10 y procedimientos para hacer el mismo descritos anteriormente resultan en un rodillo fundidor que tiene costos de reparación y mantenimiento reducidos. Adicionalmente, la deposición de las primera y segunda capas metálicas 14, 16, por ejemplo por soldadura con arco eléctrico sumergida, en el núcleo de rodillo 12 elimina el problema de deslizamiento de cubierta de rodillo/núcleo de rodillo que es bien conocido en la técnica. Adicionalmente, el uso de capas metálicas múltiples en el núcleo de rodillo 12 reduce la posibilidad de que el agua de enfriamiento se fugue sobre la superficie externa del rodillo fundidor 10 (es decir, superficie 50) , lo cual mejora la seguridad del rodillo fundidor 10 cuando está en uso. Se cree que los costos de reemplazo de la cubierta de rodillo asociados con los rodillos fundidores de la técnica previa se pueden reducir significativamente usando los procesos descritos anteriormente y que el problema de excentricidad asociado con el rodillo fundidor de la técnica previa se puede reducir por hasta aproximadamente la mitad (es decir, 50%) . Mientras que las modalidades preferidas de la presente invención fueron descritas anteriormente, las modificaciones y alteraciones obvias de la presente invención se pueden hacer sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. El alcance de la presente invención se define en las reivindicaciones anexas y equivalentes a estas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.