MXPA06005018A - Rodillo de succion con sensores para detectar parametros operacionales que tienen aperturas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un rodillo industrial que comprende:una coraza sustancialmente cilíndrica que tiene una superficie externa y un lumen interno;una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza;en donde la coraza y cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera, y un sistema de detección que comprende:una pluralidad de sensores incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación;y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores;dicho rodillo estácaracterizado porque al menos algunos de los sensores incluyen una apertura, y en donde algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de aperturas respectivas de los sensores.

Description

RODILLO DE SUCCIÓN CON SENSORES PARA DETECTAR PARÁMETROS OPERACIONALES QUE TIENEN APERTURAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a rodillos industriales, y muy particularmente a rodillos para fabricación de papel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los rodillos cilindricos se utilizan en un número de aplicaciones industriales, especialmente aquellas relacionadas con fabricación de papel. Dichos rodillos típicamente se utilizan en ambientes demandantes en los cuales se pueden exponer a altas cargas dinámicas y temperaturas y agentes químicos agresivos o corrosivos. Como un ejemplo, en un molino de papel típico, los rodillos se usan no sólo para transportar una lámina de tira fibrosa entre estaciones de procesamiento, sino también, en el caso de sección de prensa y rodillos de calandrado, para procesar la lámina de tira misma en papel. Una máquina de fabricación de papel puede ¡ncluir uno o más rodillos de succión colocados en varias posiciones dentro de la máquina para extraer humedad de una banda (tal como un fieltro de prensa) y/o una tira de fibra. Cada rodillo de succión está construido típicamente de una coraza metálica cubierta por una cubierta polimérica con una pluralidad de agujeros que se extienden radialmente a través de la misma. Se aplica presión de vacío con una caja de succión ubicada en el interior de la coraza de rodillo de succión. El agua es extraída hacia los agujeros que se extienden radialmente y es ya sea propulsada centrífugamente desde los agujeros después de que pasan hacia afuera de la zona de succión o transportada desde el interior de la coraza del rodillo de succión a través de conductos o tubos para fluido apropiados. Los agujeros se forman típicamente en un patrón en forma de rejilla mediante un taladro de brocas múltiples que forman una línea de agujeros múltiples a la vez (por ejemplo, el taladro puede formar cincuenta agujeros alineados a la vez). En muchos patrones de rejillas, los agujeros están dispuestos de tal manera que las hileras y columnas de agujeros están en un ángulo oblicuo al eje longitudinal del rodillo. A medida que la tira de papel es transportada a través de una máquina de fabricación de papel, puede ser muy importante entender el perfil de presión experimentado por la tira de papel. Variaciones en presión pueden tener impacto en la cantidad de agua drenada desde la tira, que pueden afectar el contenido de humedad, espesor y otras propiedades de la lámina final. La magnitud de presión aplicada con un rodillo de succión, por lo tanto, puede tener impacto sobre la calidad de papel producido con la máquina de papel. Otras propiedades de un rodillo de succión también pueden ser importantes. Por ejemplo, el esfuerzo y deformación experimentados por la cubierta de rodillo en la dirección de la máquina transversal pueden proveer información acerca de la durabilidad y estabilidad dimensional de la cubierta. Además, el perfil de temperatura del rodillo puede ayudar a identificar áreas de problema potenciales de la cubierta. Se conoce la inclusión de sensores de presión y/o temperatura en la cubierta de un rodillo industrial. Por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 5,699,729 de Moschel et al., describe un rodillo con una fibra helicoidalmente dispuesta que incluye una pluralidad de sensores de presión incrustados en la cubierta polimérica del rodillo. Sin embargo, un rodillo de succión del tipo descrito anteriormente presenta desafíos técnicos que no presente un rodillo convencional. Por ejemplo, los patrones de agujeros del rodillo de succión están diseñados ordinariamente con suficiente densidad que algunos de los agujeros se sobrepondrían a porciones de los sensores. De manera convencional, los sensores y portador de señal acompañante (v.gr., una fibra o cable) se aplican a la coraza metálica antes de la aplicación de la cubierta polimérica, y los agujeros de succión son taladrados después de la aplicación y curación de la cubierta. Por lo tanto, al taladrar agujeros en la cubierta de una manera convencional se dañaría ciertamente los sensores, y podría dañar el portador de señal. También, durante la curación de la cubierta a menudo el material polimérico cambia ligeramente en el núcleo, y a su vez puede cambiar las posiciones de los portadores de señal y sensores; por lo tanto, no siempre es posible determinar con precisión la posición del portador de señal y sensores por abajo de la cubierta, y el cambio de núcleo puede mover un sensor o un portador de señal a una posición directamente por abajo de un agujero. Además, ordinariamente, la fibra óptica tiene un radio de doblez mínimo relativamente alto para rendimiento adecuado; por lo tanto, si se utiliza fibra óptica como el portador de señal, el intentar tejer una fibra óptica entre los agujeros prospectivos en el rodillo puede dar por resultado transmisión óptica inaceptable dentro de la fibra. Un enfoque al uso de sensores en un rodillo de succión se describe en la publicación de patente de E.U.A. No. 20040053758, que propone que el portador de señal traza una trayectoria que sigue el ángulo oblicuo del patrón de taladrado del rodillo de succión. Esta disposición permite que el portador de señal sea aplicado a la capa de base de la cubierta de rodillo antes de la aplicación de la cubierta de la placa externa pero evitando dañar el portador de señal durante el taladrado de los agujeros de drenaje. Sin embargo, en algunas modalidades el sensor puede ser suficientemente grande que no se ajuste dentro de los espacios entre los agujeros de drenaje. En tales casos, se puede formar un agujero taladrado ciego sobre el sensor más que un agujero pasante, por lo que el patrón de agujeros en la cubierta no es alterado. Sin embargo, esta solución puede no ser óptima para todas las cubiertas de rodillo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención puede enfrentar algunos de los problemas producidos por rodillos de succión anteriores. Como un primer aspecto, las modalidades de la presente invención están dirigidas a un rodillo industrial, que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie exterior y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie exterior de la coraza; y un sistema de detección. El sistema de detección comprende: una pluralidad de sensores incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveer señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores incluyen una apertura; y un procesador operativamente relacionado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores. En algunas modalidades, la coraza y cubierta de rodillo incluyen agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen de la coraza y la atmósfera. En modalidades adicionales, los sensores están ubicados de tal manera que los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de las aperturas del sensor. En otras modalidades, las aperturas del sensor son aperturas internas. En otras modalidades, los sensores son sensores piezoeléctricos. Como un segundo aspecto, las modalidades de la presente ¡nvención están dirigidas a un rodillo industrial que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza, en donde la coraza y cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera; y un sistema de detección. El sistema de detección comprende: una pluralidad de sensores que hacen contacto con la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores ¡ncluyen una apertura, en donde algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de las aperturas respectivas de los sensores; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesan señales provistas por los sensores. Como un tercer aspecto, las modalidades de la presente invención están dirigidas a un rodillo industrial que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza, en donde la coraza y cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera; y un sistema de detección. El sistema de detección comprende: una pluralidad de sensores piezoeléctricos incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores incluyen una apertura interna, en donde algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de aperturas internas respectivas de los sensores; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista ajustada de un rodillo de succión y sistema de detección de la presente invención. La figura 2 es una vista en perspectiva ajustada de una coraza y una capa de base interna formada en la fabricación del rodillo de succión de la figura 1. La figura 3 es una vista en perspectiva ajustada de una coraza y capa de base interna de la figura 2 que es marcada con un taladro. La figura 4 es una vista en perspectiva ajustada de ranuras que son formadas con un torno en la capa de base interna de la figura 3. La figura 5 es una vista ajustada en gran medida amplificada de un sensor y cables fijados para un rodillo de la figura 1. La figura 6 es una vista ajustada en gran medida amplificada de cables y sensor de la figura 5 ubicados en las ranuras formadas en la capa de base de cubierta como se muestra en la figura 4, con el sensor ubicado para rodear uno de los círculos marcados formados en el procedimiento de mareaje mostrado en la figura 3. La figura 7A es una vista en perspectiva ajustada de la capa de base externa que es aplicada sobre la capa de base interna, cables y sensores de las figuras 5 y 6. La figura 7B es una vista en perspectiva ajustada de la capa de material superior que es aplicada sobre la capa de base externa de la figura 7A. La figura 8 es una vista en perspectiva ajustada de la capa de material superior de la figura 7B y coraza y capas de base interna y externa de las figuras 3 y 7A que son taladradas con un taladro.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN La presente invención se describirá muy particularmente de aquí en adelante con referencia a los dibujos anexos. La invención no pretende estar limitada a las modalidades ilustradas; más bien, esta modalidades pretenden describir en forma plena y completa la invención a los expertos en la técnica. En los dibujos, los números similares se refieren a elementos similares en todos ellos. Espesores y dimensiones de algunos componentes pueden ser exagerados para fines de claridad. A menos que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos usados aquí tienen el mismo significado que es entendido comúnmente por un experto en la técnica al cual está dirigida esta invención. La terminología usada en la descripción de la invención aquí es para el propósito de describir modalidades particulares únicamente y no pretende ser limitante de la invención. Como se usa en la descripción de la invención y las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" pretenden incluir las formas plurales también, a menos que el contexto indique claramente otra cosa. Como se usa aquí, el término "y/o" incluye cualesquiera y todas las combinaciones de uno o más de los asuntos listados asociados. En donde se usan, los términos "fijado", "conectado", "interconectado", "contactado", "acoplado", "montado" y similares, pueden significar ya sea fijación o contacto directo o indirecto entre elementos, a menos que se indique otra cosa. Haciendo referencia ahora a las figuras, un rodillo de succión, ampliamente designado como 20, se ¡lustra en la figura 1. El rodillo de succión 20 incluye una coraza o núcleo cilindrico hueco 22 (véase figura 2) y una cubierta 24 (típicamente formada de uno o más materiales poliméricos) que rodea a la coraza 22. Un sistema de detección 26 para detectar presión, temperatura, humedad o algún otro parámetro operacional de interés incluye un par de terminales 28a, 28b y una pluralidad de sensores 30, cada uno de los cuales es incrustado en la cubierta 24. Como se usa aquí, un sensor que es "incrustado" en la cubierta significa que el sensor está ya sea contenido en su totalidad dentro de la cubierta o está montado sobre el núcleo y cubierto completamente por la cubierta. El sistema de detección 26 también incluye un procesador 32 que procesa señales producidas por los sensores 30. La coraza 22 está formada típicamente de un material metálico resistente a la corrosión, tal como acero inoxidable o bronce. Una caja de succión (no mostrada) está ubicada típicamente dentro del lumen de la coraza 22 para aplicar presión negativa (es decir, succión) a través de los agujeros de la coraza 22 y cubierta 24. Típicamente, la coraza 22 ya incluirá agujeros pasantes que posteriormente se alinearán con agujeros pasantes 82 en la cubierta 24. Una combinación ilustrativa de coraza y caja de succión se ilustra y se describe en la patente de E.U.A. No. 6,358,370 de Huttunen, cuya descripción se incorpora aquí en su totalidad. La cubierta 24 puede adoptar cualquier forma y se puede formar de cualquier material polimérico y/o elastomérico reconocido por los expertos en la técnica como adecuado para usarse con un rodillo de succión. Los materiales ilustrativos incluyen hule natural, hules sintéticos tales como neopreno, estireno-butadieno (SBR), hule de nitrilo, polietileno clorosulfonado ("CSPE" -también conocido bajo el nombre de HYPALON), EDPM (el nombre dado a un terpolímero de etileno-propileno formado de monómero de dieno de etileno-propileno), epoxi y poliuretano. En muchos casos, la cubierta 24 comprenderá capas múltiples. Las figuras 2, 7A y 7B ilustran la aplicación de una capa de base ¡nterna 42a, una capa de base externa 42b y una capa de material superior 70; capas adicionales, tales como una capa de "unión" entre las capas de base y de material superior 42a, 42b, 70 y una capa de adhesivo entre la coraza 22 y la capa de base interna 42, también se pueden incluir. La cubierta 24 también puede incluir materiales de refuerzo y llenadores, aditivos y similares. Materiales adicionales Ilustrativos se describen en las patentes de E.U.A. Nos. 6,328,681 de Stephens y 6,375,602 de Jones y publicación de patente de E.U.A. No. 20040053758, cuyas descripciones de cada una se incorporan aquí en su totalidad. La cubierta 24 tiene un patrón de agujeros (que incluye agujeros pasantes 82 y también puede ¡ncluir agujeros taladrados ciegos) que pueden ser cualquiera de los patrones de agujero convencionalmente utilizados con rodillos de succión o reconocidos como adecuados para aplicar succión a un fieltro o tela de fabricación de papel traslapable y/o una tira de papel a medida que avanza sobre el rodillo 20. Típicamente, los agujeros son entre aproximadamente 0.152 y 0.635 cm de diámetro y están separados a aproximadamente 0.152 y 0.95 cm unos de otros. Una unidad de repetición de base 86 de un patrón de agujeros ilustrativo se ilustra en la figura 6. Una unidad de repetición 86 puede ser definida por un bastidor 88 que representa la altura de expansión circunferencial del patrón (esta dimensión objeto de moldeo de inserto con un circuito de protección de aproximadamente 1.27 a 3.81 cm) y una separación de taladro 90 que representa la anchura o expansión axial del patrón (esta dimensión es típicamente de aproximadamente 2.54 a 7.62 cm). Como es convencional, las columnas de agujeros 82 definen un ángulo oblicuo ? (típicamente entre aproximadamente 5 y 20 grados) en relación con un plano que es perpendicular al eje longitudinal del rodillo 20. Haciendo referencia ahora a las figuras 5 y 6, los sensores 30 pueden adoptar cualquier forma reconocida por los expertos en la técnica que sean adecuados para detectar el parámetro operacional de interés (v.gr., esfuerzo, deformación, presión o temperatura). Los sensores de presión ilustrativos incluyen sensores piezoeléctricos (particularmente sensores piezoeléctricos formados de cerámica piezoeléctrica, tales como tipo PZT, es decir plomo-zirgonato-titanato, cuarzo, cuarzo sintético, tourmalina, ortofosfato de galio, CGG (Ca3Ga2Ge4?? ), niobato de litio, tantalita de litio, sal de Rochelle y sulfato de litio monohidratado), sensores resistivos a fuerza, sensores de membrana y similares. Notablemente, cada uno de los sensores 30 incluye una apertura interna 31 que está dimensionada para ser más grande que un agujero pasante asociado 82 de la cubierta 24; una dimensión típica de la apertura 31 es entre aproximadamente 0.20 y 1.27 cm. La dimensión externa del sensor 30 se selecciona de tal manera que el sensor 30 no traslapa o se extiende en cualquiera de los agujeros pasantes circundantes 82; una dimensión externa típica del sensor 30 es entre aproximadamente 0.317 y 0.76 cm. En la modalidad ilustrada, los sensores 30 son anulares, de tal manera que la apertura ¡nterna 31 es circular. Sin embargo, otras formas de sensores y/o aperturas también pueden ser adecuados. Por ejemplo, el sensor 30 mismo puede ser cuadrado, rectangular, triangular, ovalado, hexagonal, octagonal o similar, y la apertura también puede adoptar cualquiera de estas formas. Alternativamente, en vez de que la apertura 31 sea ¡nterna al sensor 30 (es decir, la apertura 31 teniendo un perímetro cerrado), la apertura 31 puede ser de extremo abierto, de tal manera que el sensor 30 adopte una forma de "U" o "C". Los sensores 30 están distribuidos alrededor de la circunferencia del rodillo 20, de tal manera que por lo general son circunferencialmente equidistantes unos de otros. Haciendo referencia nuevamente a la figura 5, las terminales 28a, 28b del sistema de detección 26 pueden ser cualesquiera miembros portadores de señal reconocidos por los expertos en la técnica como adecuados para el paso de señales eléctricas en un rodillo de succión. En la modalidad ilustrada, la terminal 28a pasa por abajo del sensor ¡lustrado 30 sobre un borde transversal del mismo, y la terminal 28b pasa por arriba del sensor 30 sobre un borde transversal diametralmente opuesto del mismo. Esta disposición es seguida por cada uno de los sensores 30. Alternativamente, las terminales pueden ser ubicadas en la misma superficie del sensor. Como otra alternativa, un sistema inalámbrico, tal como el descrito en la solicitud de patente de E.U.A., copendiente y co-cedida No. 10/977,948, presentada el 29 de octubre de 2004 y titulada Wireless Sensors in Roll Covers (caso de apoderado No. 5690-151), se puede utilizar. Haciendo referencia nuevamente a la figura 1 , el procesador 32 es típicamente una computadora personal o un dispositivo de intercambio de datos similar, tal como el sistema de control distributivo de un molino de papel, que está operativamente asociado con los sensores 30 y que puede procesar señales desde los sensores 30 en información útil fácilmente entendible. Se prefiere que un modo de comunicación inalámbrico, tal como señalización de RF, se use para transmitir los datos recopilados de los sensores 30 a la unidad de procesamiento 32. Otras configuraciones alternativas incluyen conectores de anillo deslizables que permiten que las señales sean transmitidas desde los sensores 30 al procesador 32. Unidades de procesamiento ilustrativas adecuadas se describen en las patentes de E.U.A. Nos. 5,562,027 de Moore y 6,752,908 de Gustafson et al. y la solicitud de patente de E.U.A. serie No. 10/977,948, presentada el 29 de octubre de 2004 y titulada Wireless Sensors in Roll Covers (caso de apoderado No. 5690-151 ), cuya descripción se incorpora aquí en su totalidad. El rodillo de succión 20 se puede fabricar de la manera descrita más adelante e ¡lustrada en las figuras 2-9. En este método, inicialmente la coraza 22 es cubierta con una porción la cubierta 24 (tal como la capa de base ¡nterna 42a). Como se puede ver en la figura 2, la capa de base interna 42a se puede aplicar con una boquilla de extrusión 40, aunque la capa de base interna 42a se puede aplicar mediante otras técnicas conocidas por los expertos en la técnica. Típicamente, para un rodillo de succión la capa de base interna 42a se forma de hule o materiales mixtos a base de epoxi. También, los expertos en la técnica deben entender que aunque los pasos descritos más adelante y descritos en las figuras 3-6 se muestran para llevarse a cabo en una capa de base ¡nterna 42a, otras capas internas de una cubierta 24 (tales como la capa de base externa 42b o la capa de unión) también pueden servir como una superficie subyacente para las terminales 28a, 28b y sensores 30. Haciendo referencia ahora a la figura 3, la capa de base interna 42a de la cubierta 24 es estampada o de otra manera marcada, por ejemplo con un taladro de brocas múltiples 46, con marcas estampadas 44 que corresponden a un patrón deseado de agujeros 82 que finalmente se formarán en el rodillo 20. Las marcas estampadas 46 deben ser de suficiente profundidad para ser visibles a fin de indicar lugares en donde los agujeros finalmente se formarán, pero no necesitan ser más profundos. Pasando ahora a la figura 4, un par de ranuras helicoidales continuas 50a, 50b se cortan en la capa de base interna 42a con un dispositivo de corte, tal como un torno 52 ilustrado aquí. Las ranuras 50a, 50b se forman entre las marcas estampadas 44 a una prufundidad de aproximadamente 0.025 cm (deben ser suficientemente profundas para retener las terminales 28a, 28b en las mismas), y deben hacer más de una revolución completa de la superficie externa de la capa de base 42. En algunas modalidades, las ranuras 50a, 50b se formarán en el ángulo ? definido por los agujeros pasantes 82 y serán colocados entre columnas adyacentes de agujeros. En la mayoría de las modalidades, el ángulo ? es tal que las ranuras 50a, 50b rodean la capa de base interna 42a múltiples veces; por ejemplo, para un rodillo que tiene una longitud de 609.6 cm, un diámetro de 91.44 cm y un ángulo ? de 10 grados, las ranuras 50a, 50b rodean al rodillo 20 doce veces de extremo a extremo. Haciendo referencia ahora a la figura 5, después de que las ranuras 50a, 50b se forman en la capa de base ¡nterna 42a, las terminales 28a, 28b y los sensores 30 del sistema de sensor 26 se instalan. Las terminales 28a, 28b son devanadas helicoidalmente dentro de las ranuras respectivas 50a, 50b, con los sensores 30 siendo colocados estrechamente adyacentes a los lugares deseados. Las terminales 28a, 28b son retenidas dentro de las ranuras 50a, 50b y de esta manera se evita que se muevan de lado a lado. Una vez que los sensores 30 están en las posiciones deseadas, se pueden adherir en su lugar. Esto se puede llevar a cabo mediante cualquier técnica conocida por los expertos en la técnica; una técnica ilustrativa es unión con adhesivo. Haciendo referencia ahora a las figuras 7A y 7B, una vez que los sensores 30 y las terminales 28a, 28b han sido colocadas y fijadas a la capa de base ¡nterna 42a, el resto de la cubierta 24 se aplica. La figura 7A ilustra la aplicación de la capa de base externa 42b, y la figura 7B ilustra la aplicación de la capa de material superior 70; se muestra que estas dos capas están siendo aplicadas con una boquilla de extrusión 72. Los expertos en la técnica apreciarán que la aplicación de la capa de material superior 70 se puede llevar a cabo mediante cualquier técnica reconocida como adecuada para dicha aplicación. En un rodillo de succión típico, la capa de base externa 42b está formada de hule o materiales mixtos a base de epoxi y la capa de material superior 70 está formada de hule o poliuretano. Como se indicó anteriormente, la presente invención está diseñada para incluir rodillos que tengan cubiertas que incluyan únicamente una capa de base y una capa de material superior así como rodillos que tengan cubiertas con capas intermedias adicionales. La aplicación de la capa de material superior 70 es seguida por curación, técnicas que son bien conocidas en la técnica y no necesitan describirse con detalle aquí. Haciendo referencia ahora a lá figura 8, después de que la capa de material superior 70 es curada, los agujeros pasantes 82 y cualesquiera agujeros taladrados ciegos se forman en la cubierta 24 y, en el caso de que los agujeros pasantes 82 no hayan sido formados en la coraza 22, también se forman en la misma. Los agujeros pasantes 82 se pueden formar mediante cualquier técnica conocida por los expertos en la técnica, pero preferiblemente se forman con un taladro de brocas múltiples 80 (un taladro ilustrativo es una máquina DRILLMATIC, disponible de Safop, Pordenone, Italia). Como se puede ver en la figura 6, cada uno de los agujeros pasantes 82 que está asociado con un sensor 30 se extiende a través de la apertura 31 en el sensor 30; es decir, cada uno de los agujeros pasantes 82 define una trayectoria que pasa a través de la apertura 31 del sensor asociado 30. Debido a que el patrón de agujeros puede definir la trayectoria que puede seguir las terminales 28a, 28b (y, a su vez, las ranuras 50a, 50b), en algunos rodillos, la colocación convencional de los sensores 30 (es decir, uniformemente separados en forma axial y circunferencial, y en una hélice individual) puede no ser posible. Como tal, se debe determinar qué posiciones axiales y circunferenciales están disponibles para un rodillo particular. Variables que pueden tener impacto en la posición de los sensores incluyen el tamaño del rodillo (la longitud, diámetro y/o circunferencia) y ei ángulo ? definido por el patrón de agujeros. Específicamente, las relaciones entre estas variables se pueden describir de la manera descrita en la publicación de patente de E.U.A. antes mencionada No. 20040053758, cuya descripción se incorpora aquí en su totalidad. Se puede ver que las modalidades de sensores anteriormente descritas pueden enfrentar algunos de los problemas presentados por los rodillos de succión. Al incluir una apertura en el sensor a través de la cual se pueden extender agujeros pasantes, los rodillos de la presente invención pueden evitar interferencia con los patrones de agujeros de los rodillos de succión y no necesitan tener agujeros taladrados ciegos en posiciones sobre los sensores. Lo anterior es ilustrativo de la presente invención y no debe considerarse como limitante de la misma. Aunque se han descrito modalidades ilustrativas de esta invención, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en las modalidades ilustrativas sin apartarse materialmente de las enseñanzas y ventajas novedosas de esta invención. Por consiguiente, se pretende ¡ncluir todas esas modificaciones dentro del alcance de esta invención como se define en las reivindicaciones. La ¡nvención está definida por las siguientes reivindicaciones, con equivalentes de las reivindicaciones que se han de ¡ncluir aquí.

Claims (40)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un rodillo industrial que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza; y un sistema de detección que comprende: una pluralidad de sensores incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores ¡ncluyen una apertura; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores.

2.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la coraza y cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera.

3.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de aperturas respectivas de los sensores.

4.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque las aperturas son aperturas internas.

5.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque los sensores son generalmente circulares.

6.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque los sensores se forman de un material piezoeléctrico.

7.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el sistema de detección comprende además dos terminales eléctricas que interconectan con cada una de la pluralidad de sensores.

8.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque una de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie superior de uno de los sensores, y la otra de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie inferior de ese sensor.

9.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el material piezoeléctrico comprende cerámica piezoeléctrica.

10.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el sensor está configurado para detectar presión.

11.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la cubierta incluye una capa de base que traslapa circunferencialmente la coraza y una capa de material superior que traslapa circunferencialmente la capa de base, y en donde los sensores se incrustan en la capa de base.

12.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de base incluye una capa de base interna y una capa de base externa, y en donde los sensores están dispuestos para traslapar la capa de base interna y estar subyacentes a la capa de base externa.

13.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de base comprende hule o un material mixto a base de epoxi.

14.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de material superior está formada de un material seleccionado del grupo que consiste de hule y poliuretano.

15.- Un rodillo industrial que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza, en donde la coraza y la cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera; y un sistema de detección que comprende: una pluralidad de sensores que hacen contacto con la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de aperturas respectivas de los sensores; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores.

16.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque los sensores son incrustados en la cubierta.

17.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque las aperturas son aperturas internas.

18.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque los sensores son generalmente circulares.

19.- El rodillo Industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque los sensores se forman de un material piezoeléctrico.

20.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el sistema de detección comprende además por lo menos dos terminales eléctricas que interconectan con cada una de la pluralidad de sensores.

21.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque una de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie superior de uno de los sensores, y la otra de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie inferior de ese sensor.

22.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el material piezoeléctrico comprende cerámica piezoeléctrica.

23.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque el sensor está configurado para detectar presión.

24.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la cubierta incluye una capa de base que traslapa circunferencialmente la coraza y una capa de material superior que traslapa circunferencialmente la capa de base, y en donde los sensores se incrustan en la capa de base.

25.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la capa de base incluye una capa de base interna y una capa de base externa, y en donde los sensores están dispuestos para traslapar la capa de base interna y estar subyacentes a la capa de base externa.

26.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la capa de base comprende hule o un material mixto a base de epoxi.

27.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la capa de material superior está formada de un material seleccionado del grupo que consiste de hule y poliuretano.

28.- Un rodillo industrial que comprende: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen Interno; una cubierta poiimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza, en donde la coraza y la cubierta tienen una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera; y un sistema de detección que comprende: una pluralidad de sensores piezoeléctricos incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde algunos de los sensores incluyen una apertura interna, en donde algunos de los agujeros pasantes de la cubierta se extienden a través de aperturas internas respectivas de los sensores; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores.

29.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque los sensores son generalmente circulares.

30.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque el sistema de detección comprende además por lo menos dos terminales eléctricas que interconectan con cada una de la pluralidad de sensores.

31.- El rodillo industrial de conformidad con ia reivindicación 30, caracterizado además porque una de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie superior de uno de los sensores, y la otra de las terminales eléctricas hace contacto con una superficie inferior de ese sensor.

32.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque el material piezoeléctrico comprende cerámica piezoeléctrica.

33.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado además porque la cubierta incluye una capa de base que traslapa circunferencialmente la coraza y una capa de material superior que traslapa circunferencialmente la capa de base, y en donde los sensores se incrustan en la capa de base.

34.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque la capa de base incluye una capa de base interna y una capa de base externa, y en donde los sensores están dispuestos para traslapar la capa de base interna y estar subyacentes a la capa de base externa.

35.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque la capa de base comprende hule o un material mixto a base de epoxi.

36.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque la capa de material superior está formada de un material seleccionado del grupo que consiste de hule y poliuretano.

37.- Un método para construir un rodillo de succión industrial capaz de detectar un parámetro de operación, el método comprende los pasos de: proveer una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno, la coraza teniendo una pluralidad de agujeros pasantes que proveen comunicación de fluido entre el lumen y la atmósfera; aplicar una capa de base de una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza; incrustar una pluralidad de sensores que están configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores incluyen una apertura; aplicar una capa de material superior de la cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la capa de base; y formar agujeros pasantes en la cubierta que se alinean con los agujeros pasantes en la coraza, de tal manera que el lumen interno en la coraza está en comunicación de fluido con la atmósfera, por lo menos algunos de los agujeros pasantes en la cubierta extendiéndose a través de aperturas respectivas de los sensores.

38.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque el paso de aplicar la capa de base comprende aplicar una capa de base interna sobre la coraza y aplicar una capa de base externa sobre la capa de base ¡nterna, y el paso de incrustar los sensores comprende fijar los sensores a la capa de base interna antes de la aplicación de la capa de base externa.

39.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque los sensores son sensores piezoeléctricos.

40.- El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque las aperturas en los sensores son aperturas internas. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un rodillo industrial incluye: una coraza sustancialmente cilindrica que tiene una superficie externa y un lumen interno; una cubierta polimérica que traslapa circunferencialmente la superficie externa de la coraza; y un sistema de detección; el sistema de detección comprende: una pluralidad de sensores incrustados en la cubierta, los sensores configurados para detectar un parámetro de operación del rodillo y proveen señales relacionadas con el parámetro de operación, en donde por lo menos algunos de los sensores incluyen una apertura; y un procesador operativamente asociado con los sensores que procesa señales provistas por los sensores; en algunas modalidades, la coraza y la cubierta incluyen agujeros pasantes que se extienden a través de aperturas de los sensores. 9B P05/2002