MXPA06013173A - Rodillo industrial con sensores piezoelectricos para detectar presion. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un rodillo industrial que incluye: una cubierta sustancialmente cilindrica que tiene una superficie exterior y una luz interna; una cubierta polimerica que se superpone circunferencialmente a la superficie exterior de cubierta y un sistema detector; el sistema detector comprende: una pluralidad de sensores incrustados en la cubierta, los sensores estan configurados para detectar un parametro de operacion del rodillo y proporcionar senales en relacion al parametro de operacion, en donde por lo menos una parte de los sensores incluyen una abertura; y un procesador asociado operativamente con los sensores que procesa senales proporcionadas por los sensores; en algunas modalidades, el nucleo y la cubierta incluyen orificios pasantes que se extienden a traves de las aberturas del sensor.

Description

RODILLO INDUSTRIAL CON SENSORES PIEZOELECTRICOS PARA DETECTAR PRESIÓN SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama prioridad de la solicitud de patente provisional de E.U.A. número 60/571 ,401 , presentada el 14 de mayo del 2004, cuya descripción se incorpora en la presente como referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona de manera general con rodillos industriales, y más particularmente con rodillos para elaboración de papel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un procedimiento típico de elaboración de papel, una lechada acuosa o suspensión de fibras celulósicas (conocido como "pasta papelera") se alimenta en la parte superior del recorrido superior de una banda sin fin de alambre tejido y/o material sintético que se desplaza entre dos o más rodillos. La banda, con frecuencia denominada como "tela formadora" proporciona una superficie de elaboración de papel sobre la superficie superior de su recorrido superior el cual funciona como un filtro para separar el medio acuoso de las fibras celulósicas de la pasta papelera y de esta manera forma una membrana de papel húmedo. El medio acuoso drena a través de los orificios de la malla de la tela formadora, conocidos como orificios de drenaje, por gravedad o vacío que se localizan sobre la superficie inferior del recorrido superior (es decir, el "lado de la máquina") de la tela. Después de abandonar la sección de formación, la membrana de papel se transfiere a una sección de prensa de la máquina de papel en donde pasa a través de los estrechamientos de una o más prensas (con frecuencias prensa de rodillo) cubiertas con otra tela, típicamente denominada como "fieltro de prensa". La presión de las prensas elimina la humedad adicional de la membrana; la extracción de humedad con frecuencia mejora por la presencia de una capa de "borra" del fieltro de prensa. El papel después se transfiere a una sección secadora para extracción adicional de humedad. Después del secado, el papel está listo para procesamiento secundario y empacado. Típicamente se utilizan rodillos cilindricos en las diferentes secciones de la máquina de elaboración de papel tal como la sección de prensa. Tales rodillos se encuentran y operan en ambientes demandantes en los cuales se pueden exponer a cargas dinámicas y temperaturas elevadas así como agentes químicos agresivos o corrosivos. Como un ejemplo, en un molino de papel típico, los rodillos se utilizan no solo para transportar la lámina de membrana fibrosa entre las estaciones de procesamiento sino también, en el caso de la sección de prensa y rodillos de calandrado, para procesamiento de la lámina de membrana misma en papel. Típicamente, los rodillos utilizados en la elaboración de papel se construyen con la ubicación dentro de la máquina de elaboración de papel en mente, dado que los rodillos se encuentran en posiciones diferentes dentro de las máquinas de elaboración de papel se requieren para realizar diferentes funciones. Debido a que los rodillos de elaboración de papel pueden tener muchas demandas de funcionamiento diferentes, y debido a que la sustitución de un rodillo metálico completo puede ser muy costosa, muchos rodillos de elaboración de papel incluyen una cubierta polimérica que rodea la superficie circunferencial de un núcleo típicamente metálico. Al hacer variar el material utilizado en la cubierta, el diseñador de cubierta puede proporcionar al rodillo con características de funcionamiento diferentes según lo requiera la aplicación de elaboración de papel. Además, la reparación, rectificado de nuevo o sustitución de una cubierta sobre un rodillo metálico puede ser considerablemente menos costosa que la sustitución de la totalidad del rodillo metálico. Los materiales poliméricos ejemplares para cubiertas incluyen caucho natural, cauchos sintéticos tales como neopreno, estireno-butadieno (SBR), caucho de nitrilo, polietíleno clorosulfonado ("CSPE" — también conocido con el nombre comercial HYPALONMR de DuPont), EPDM (nombre dado a un terpolímero de etileno-propileno formado por etíleno-monómero de propileno-dieno), poliuretano, materiales compuestos termoendurecibles y materiales compuestos termoplásticos.

En muchos casos, la cubierta de rodillo incluirá por lo menos dos capas distintas: una capa de base que se superpone al núcleo y proporciona una unión al mismo; y una capa de pasta superior que se superpone y se une a la capa de base y que sirve como la superficie exterior del rodillo (algunos rodillos también incluirán una capa de "de sujeción" intermedia la cual está interpuesta por las capas de base y de pasta superior). Las capas para estos materiales típicamente se seleccionan para proporcionar a la cubierta con un conjunto prescrito de propiedades físicas para funcionamiento. Estas pueden incluir la tenacidad, módulo elástico y resistencia a temperatura elevada, agua y sustancias químicas rudas necesarias, para resistir el ambiente de elaboración de papel. Además, las cubiertas típicamente se diseñan para tener una dureza de superficie predeterminada que sea apropiada para el procedimiento que van a realizar y típicamente requieren que la lámina de papel se "libere" de la cubierta sin daño para la lámina de papel. Además, deben ser económicas y deben ser resistentes a la abrasión y al desgaste. Conforme una membrana de papel es transportada a través de una máquina de elaboración de papel, puede ser muy importante comprender el perfil de presión experimentado por la membrana de papel. Las variaciones en la presión pueden incidir en la cantidad de agua drenada de la membrana lo cual puede afectar el contenido final de humedad de la lámina, el espesor y otras propiedades. Por lo tanto, la magnitud de presión aplicada con un rodillo incide en la calidad del papel producido con la máquina para la elaboración de papel.

También pueden ser importantes otras propiedades de un rodillo. Por ejemplo, los esfuerzos y deformaciones experimentados por la cubierta de rodillo en la dirección transversal a la máquina pueden proporcionar información acerca de la durabilidad y estabilidad dimensional de la cubierta. Además, el perfil de temperatura del rodillo puede ayudar a identificar áreas potenciales de problemas 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. número 5,699,729 para Moschel et al., describe un rodillo con una fibra colocada helicoídalmente que incluye una pluralidad de sensores de presión incrustados en la cubierta polímérica del rodillo. En el pasado, típicamente los sensores utilizados con cubiertas de rodillo eran sensores ópticos de fibra (véase, por ejemplo, la patente de E.U.A. número 6,429,421 para Meller et al., para sensores ejemplares de fibra óptica). No obstante, bajo ciertas circunstancias puede ser difícil producir y recibir señales consistentes que indiquen el espesor de las cubiertas y la sensibilidad de los sensores de fibra óptica así como las fibras ópticas que corren hacia los sensores. Además, las fibras ópticas tendidas entre los sensores pueden ser quebradizas, de manera que su colocación en una cubierta durante la elaboración puede ser difícil. Además, los sensores eléctricos colocados en el núcleo del rodillo (debajo de la capa de base de la cubierta) típicamente requieren aislamiento eléctrico y pueden provocar fallas en la unión de núcleos/cubierta, falla la cual puede ser catastrófica para la cubierta. En contraste, los sensores colocados en la parte superior de la base están suficientemente aislados, pero se someten a mal funcionamiento debido a la permeación de agua en la pasta superior de la cubierta. Se han propuesto algunos sensores piezoeléctricos pero muchos de estos no han sido adecuados debido a su incapacidad para funcionar de manera confiable en el intervalo de temperatura deseado (es decir, temperatura sobre la cual los materiales píezoeléctricos propuestos pierden su comportamiento piezoeléctrico confiable, también conocido como temperaturas Curie, la cual ha sido demasiado baja).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención puede corregir algunos de los problemas generados por los rodillos industriales anteriores. Como un primer aspecto, las modalidades de la presente invención se relacionan con un rodillo industrial que comprende: un núcleo sustancialmente cilindrico que tiene una superficie exterior; una cubierta polimérica que se superpone circunferencialmente a la superficie exterior del núcleo, la cubierta incluye una capa de base que se superpone circunferencialmente al núcleo y una capa de pasta superior que se superpone a la capa de base, y un sistema detector. El sistema detector comprende: una pluralidad de sensores piezoeléctricos incrustados en la capa de base de cubierta, los sensores están configurados para detectar la presión experimentada por el rodillo y proporcionar señales relacionadas con la presión; y un procesador asociado operativamente con los sensores que procesan señales proporcionadas por los sensores. En esta configuración se pueden utilizar sensores piezoeléctricos los cuales típicamente son más resistentes que los sensores de fibra óptica y se pueden corregir algunos de los problemas con los sensores píezoeléctricos utilizados previamente. Como un segundo aspecto, las modalidades de la presente invención se relacionan con un método para construir un rodillo industrial, por medio de las etapas de: proporcionar un núcleo sustancialmente cilindrico que tiene una superficie exterior; aplicar una capa de base de una cubierta polimérica que se superpone circunferencíalmente a la superficie exterior de núcleo; incrustar una pluralidad de sensores piezoeléctricos en la capa de base, los sensores están configurados para detectar presión experimentada por el rodillo y proporcionar señales relacionadas con la presión; y aplicar una capa de pasta superior de la cubierta polimérica que se superpone circunferencialmente a la capa de base. En algunas modalidades, la capa de base comprende una capa de base interior y una capa de base exterior, y la incrustación de los sensores comprende aplicar los sensores a la capa de base interior antes de la aplicación de la capa de base exterior.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista de plantilla de un rodillo y un sistema de detección de la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva de plantilla de una cubierta y una capa de base interior que se forman en la elaboración del rodillo de la figura 1. La figura 3 es una vista en perspectiva de plantilla de los surcos que se forman con un torno en la capa de base interior de la figura 3. La figura 4 es una vista de plantilla muy ampliada de un sensor ejemplar y los cables unidos para un rodillo de la figura 1. La figura 5 es una vista en perspectiva de plantilla de la capa de base exterior que se aplica sobre la capa de base interior, cables y sensores de las figuras 2 y 4. La figura 6 es una vista en perspectiva de plantilla de la capa de pasta superior que se aplica sobre la capa de base exterior de la figura 5.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES DE LA INVENCIÓN La presente invención se describirá más particularmente en lo siguiente con referencia a los dibujos anexos. No se pretende que la invención este limitada a las modalidades ilustradas. En vez de esto, se pretende que estas modalidades describan total y completamente la invención para los expertos en la técnica. En los dibujos anexos los números similares se refieren a elementos similares durante la misma. Los espesores y dimensiones de algunos componentes se han exagerado con fines de claridad.

A menos que se defina de otra manera, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por una persona habitualmente experta en la técnica a la cual pertenece la invención. La terminología utilizada en la descripción de la invención en la presente es con propósitos de describir modalidades particulares únicamente y no se pretende que sea limitante de la invención. Como se utiliza en la descripción de la invención y las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una" y "el, la" se pretende que incluyan también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente otro sentido. Como se utiliza en la presente, el término "y/o" incluye cualquiera y la totalidad de las combinaciones de uno o más de los incisos incluidos asociados. Cuando se utilizan, los términos "unidos", "conectado", "interconectado", "en contacto", "acoplado", "montado", "superpuesto" y similares pueden indicar unión o contacto directo o indirecto entre elementos, a menos que se indique de otra manera. Con referencia ahora a las figuras 1-6, en la figura 1 se ¡lustra un rodillo designado de manera general con el número 20. EL rodillo 20 de succión incluye una cubierta cilindrica hueca o núcleo 22 (véase la figura 2) y una cubierta 24 (típicamente formada de uno o más materiales poliméricos) que circundan al núcleo 22. Un sistema 26 detector para detectar presión, temperatura, humedad o algún otro parámetro operacional de interés incluye un par de electrodos 28a, 28b y una pluralidad de sensores 30 piezoeléctricos, cada uno de los cuales está incrustado en la cubierta 24. Como se utiliza en la presente, un sensor está "incrustado" en la cubierta significa que los sensores están contenidos por completo dentro de la cubierta, y un sensor que está "incrustado" en una capa particular o en un conjunto de capas de la cubierta significa que el sensor está contenido completamente dentro de la capa o conjunto de capas. El sistema 26 detector también incluye un procesador 32 que procesa señales producidas por los sensores 30 piezoeléctricos. El núcleo 22 típicamente se forma de un material metálico resistente a la corrosión, tal como acero inoxidable o bronce. El núcleo 22 puede ser sólido o hueco y, si es hueco, puede incluir dispositivos que pueden hacer variar la presión o el perfil del rodillo. La cubierta 24 puede adquirir cualquier forma y se puede conformar de cualquier material polimérico y/o elastomérico reconocido por los expertos en la técnica que sea adecuado para uso con un rodillo. Los materiales ejemplares incluyen caucho natural, cauchos sintéticos tales como neopreno, estireno-butadieno (SBR), caucho de nitrilo, polietileno clorosulfonado ("CSPE"-también conocido bajo el nombre comercial HYPALON), EDPM (el nombre dado a un terpolímero de etileno-propileno formado por etileno-monómero de propileno-dieno), resinas epóxicas y poliuretano. En muchos casos, la cubierta 24 comprenderá capas múltiples. Las figuras 2, 5 y 6 ilustran la aplicación de una capa 42a de base interior, una capa 42b de capa exterior y una capa 70 de pasta superior; las capas adicionales tales como una capa "de sujeción" entre la base exterior y las capas 42b, 70 de pasta superior y una capa adhesiva entre la cubierta 22 y la capa 42a de base interior también se pueden incluir. La cubierta 24 también puede incluir materiales de refuerzo y de relleno, aditivos y similares. Los materiales adicionales ejemplares se discuten en las patentes de E.U.A. número 6,328,681 para Stephens y 6,375,602 para Jones así como la publicación de patente de E.U.A. número 20040053758, cada una de las descripciones se incorporan en la presente en su totalidad como referencias. Ahora con referencia a la figura 4, los sensores 30 piezoeléctricos del sistema 26 de detección pueden tomar cualquier forma o conformación reconocida por los expertos en la técnica como adecuada para detectar presión. Los sensores piezoeléctricos pueden incluir cualquier dispositivo que presente piezoelectricidad cuando experimenta cambios en presión, temperatura u otros parámetros físicos. La "piezoelectricidad" se define como la generación de electricidad o de polaridad eléctrica en cristales dieléctricos sometidos a tensión mecánica u otra generación de tensión en tales cristales sometidos a un voltaje aplicado, la magnitud de dicha electricidad o polaridad eléctrica es suficiente para distinguirlos del ruido eléctrico. Los sensores píezoeléctricos ejemplares incluyen sensores piezoeléctricos formados de cerámica piezoeléctrica tal como el tipo PZT, plomo-zirgonato-titanato, cuarzo, cuarzo sintético, tourmalima, ortofosfato de galio, CGG (Ca3Ga2Ge4Oi4), niobato de litio, tantalita de litio, sal de Rochelle y sulfato de litio monohidratado. En particular, el material sensor puede tener una temperatura Curie superior a 176°C (350°F), y en algunos casos 315°C (600°F), lo cual puede permitir una detección precisa a las temperaturas experimentadas con frecuencia por los rodillos en ambientes de elaboración de papel. Una dimensión exterior típica del sensor 30 (es decir, longitud, anchura, diámetro, etc.), está entre aproximadamente 2 mm y 20 mm, y un espesor típico del sensor 30 está entre aproximadamente 51 µm (0.002 pul-gadas) y 5 mm (0.2 pulgadas). En la modalidad ilustrada, los sensores 30 son redondos; no obstante, también pueden ser adecuadas otras formas de sensores y/u orificios. Por ejemplo, el sensor 30 en si mismo puede ser cuadrado, rectangular, circular, anular, triangular, ovalado, hexagonal, octagonal o similar. Además, los sensores 30 pueden ser sólidos o pueden incluir una abertura interna o externa (es decir, la abertura puede tener un perímetro cerrado, o la abertura puede ser de extremo abierto de manera que los sensores 30 adquieren una forma en "U" o "C"). Además, también se puede utilizar un sensor de medición continua tal como un cable piezoeléctrico. En la modalidad que se ilustra, los sensores 30 están distribuidos alrededor de la circunferencia del rodillo 20 de manera tal que generalmente son circunferencialmente equidistantes entre sí, pero se pueden utilizar otras distribuciones, que incluyen aquellas en los cuales los sensores están: (a) paralelos al eje del rodillo, (b) colocados en la misma ubicación axial en el rodillo, (c) dispersados aleatoriamente, o (d) alguna combinación de las distribuciones anteriores. Además, en la modalidad que se ilustra, los sensores 30 definen un máximo de una sola revolución del eje del rodillo, pero también pueden ser adecuadas distribuciones en las cuales los sensores definen revoluciones múltiples de una hélice alrededor del rodillo, como se ilustra en la publicación de patente de E.U.A. número 2004-0053758, cuya descripción se incorpora en la presente en su totalidad como referencia. Con referencia nuevamente a la figura 4, los electrodos 28a, 28b del sistema 26 de detección pueden ser cualquier miembro transportador de señal reconocido por los expertos en la técnica y que sea adecuado para el paso de señales eléctricas en un rodillo de succión. En la modalidad ilustrada, el electrodo 28a pasa por debajo del sensor 30 piezoeléctrico ilustrado sobre un borde transversal del mismo, y el electrodo 28b pasa por encima del sensor 30 piezoeléctrico en un borde transversal diametralmente opuesto del mismo. Esta distribución es seguida por cada uno de los sensores 30 piezoeléctricos. De manera alternativa, los electrodos se pueden colocar sobre la misma superficie del sensor 30. Como otra alternativa, el sensor 30 puede tener "aletas" que se extienden radialmente hacia fuera del borde del sensor que hace contacto con los electrodos. Como otra alternativa adicional se puede utilizar un sistema inalámbrico tal como el descrito en la solicitud de patente de E.U.A. número 10/977,948 presentada el 29 de octubre del 2004 e intitulada Wireless Sensors in Roll Covers, copendiente y coasignada; la descripción de esta solicitud de patente se incorpora en la presente en este documento en su totalidad como referencia. Nuevamente con referencia a la figura 1 , el procesador 32 típicamente es una computadora personal o un dispositivo similar de intercambio de datos tal como un sistema de control distributivo de un molino de papel, que se asocia operativamente con los sensores 30 y que puede procesar señales de los sensores 30 en información útil y fácilmente comprensible. Se prefiere que se utilice un modo de comunicación inalámbrico tal como señalización RF para transmitir los datos recolectados de los sensores 30 a la unidad 32 de procesamiento. Otras configuraciones alternativas incluyen conectores de anillo deslizante que permiten que las señales sean transmitidas desde los sensores 30 al procesador 32. Las unidades de procesamiento ejemplares adecuadas se presentan en las patentes de E.U.A. números 5,562,027 para Moore y 6,752,908 para Gustafson et al., así como la solicitud de patente de E.U.A. número de serie 10/977,948 presentada el 29 de octubre del 2004 e intitulada Wireless Sensors in Roll Covers, la descripción de cada uno de los cuales se incorpora en la presente en su totalidad como referencia. El rodillo 20 se puede fabricar de la manera descrita en lo siguiente e ilustrada en las figuras 2-6. En este método, inícialmente el núcleo 22 es cubierto con una porción de la cubierta 24 (tal como una capa 42a de base interior). Como se puede ver en la figura 2, la capa 42a de base intermedia se puede aplicar con una boquilla 40 de extrusión, aunque la capa 42a de base interior se puede aplicar por otras técnicas conocidas por los expertos en el arte. Típicamente, la capa 42a de base interior se forma de caucho o materiales compuestos basados en resina epóxica y tiene un espesor de entre aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas).

Regresando ahora a la figura 3, se cortan un par de surcos 50a, 50b helicoidales continuos en la capa 42a de base interior con un dispositivo de corte, tal como el torno 52 que se ilustra en la presente. Los surcos 50a, 50b se conforman a una profundidad de aproximadamente 254 µm (0.010 pul-gadas) (debe ser suficientemente profundo para retener los electrodos 28a, 28b en el mismo) y puede producir una o más de una revolución completa de la superficie exterior de la capa 42a de base interior, según se desee. Con referencia ahora a la figura 4, después de que se forman los surcos 50a, 50b en la capa 42a de base interior, se instalan los electrodos 28a, 28b y los sensores 30 del sistema 26 sensor. Los electrodos 28a, 28b se enrollan helicoidalmente dentro de los surcos 50a, 50b respectivos, en donde los sensores 30 se colocan cercanamente adyacentes a los lugares deseados. Los electrodos 28a, 28b se retienen dentro de los surcos 50a, 50b y de esta manera se evita que realicen un movimiento de un lado a otro. Una vez que los sensores 30 están en las posiciones deseadas, se pueden adherir en su lugar. Esto se puede llevar a cabo por cualquier técnica conocido por los expertos en esta materia; una técnica ejemplar es unión con adhesivo. Con referencia ahora a la figura 5 y a la figura 6, una vez que los sensores 30 y los electrodos 28a, 28b sean colocado y fijado en la capa 42a de base interior, se aplica el resto de la capa 42 de base (es decir, la capa 42b de base exterior). La figura 5 ilustra la aplicación de la capa 42b de base exterior por medio de una boquilla 52 de extrusión aunque los expertos en esta técnica apreciarán que la aplicación de la capa 42 de base exterior se puede llevar a cabo por cualquier técnica reconocida como adecuada para dicha aplicación. En un rodillo típico, la capa 42b de base exterior se conforma de caucho o de materiales compuestos basados en resina epóxica y tiene un espesor de aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas), de manera tal que los detectores 30 están incrustados en la capa 42 de base. Además, típicamente, la capa 42a de base exterior se conformará del mismo material que la capa 42a de base interior. Debido a que los sensores 30 piezoeléctricos se aplican sobre la capa 42a de base interior en vez de hacerlo directamente al núcleo 22, se pueden aplicar sin aislamiento de temperatura. Como tal, la unión en la interconexión entre la capa 42 de base y el núcleo 22 no se compromete por la presencia de los sensores 30, con el resultado de que se reduce de manera significativa el riesgo de fallo de está unión (y a su vez, el riesgo de una falla catastrófica de la cubierta). Además, la aplicación de la capa 42b de base exterior sobre los sensores 30 puede reducir el impacto de permeación de agua a través de la capa 70 de la pasta superior. De esta manera, la colocación de los sensores 30 dentro de la capa 42 de base puede corregir estos problemas experimentados por los sensores anteriores en las cubiertas de rodillo. Como se índica en lo anterior, la presente invención se pretende que incluya rodillos que tengan cubiertas que incluyen únicamente una capa de base y una capa de pasta superior así como rodillos que tengan cubiertas con capas intermedias adicionales. Cualquier capa intermedia se puede aplicar sobre la capa 42 de base exterior antes de la aplicación de la capa 70 de la pasta superior. Regresando ahora a la figura 6, la capa 70 de pasta superior se aplica sobre la capa 42b de base exterior. La capa 70 de pasta superior típicamente se conforma de caucho o poliuretano y se puede aplicar por medio de cualquier técnica conocida por los expertos en este campo que se considere adecuada para la aplicación de una capa polimérica, aunque la figura 6 ilustra la aplicación por medio de una boquilla 72 de extrusión. La capa 70 de pasta superior típicamente es un material polimérico que tiene una dureza que es menor que la de la capa 42 de base. La capa 70 de pasta superior habitualmente es de entre aproximadamente 5 mm (0.200 pulgadas) y 10 cm (4.00 pulgadas). La aplicación de la capa 70 de pasta superior es seguida por curado, técnicas para las cuales son bien conocidas por aquellos expertos en la técnica y no necesitan describirse con detalle en este documento. Lo anterior es ilustrativo de la presente invención y no debe considerarse como limitante de la misma. Aunque se han descrito modalidades ejemplares de esta invención, los expertos en la técnica apreciarán con facilidad que son posibles muchas modificaciones en las modalidades ejemplares sin apartarse materialmente de las enseñanzas novedosas y ventajas de esta invención. En consecuencia, la totalidad de dichas modificaciones se pretende que se incluyan dentro del alcance de esta invención como se define en las reivindicaciones. La invención está definida por las siguientes reivindicaciones, con equivalentes a las reivindicaciones incluidos en las mismas.

Claims (18)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un rodillo industrial, caracterizado porque comprende: un núcleo sustancialmente cilindrico que tiene una superficie exterior y una luz interna; una cubierta polimérica que se superpone circunferencialmente a la superficie exterior del núcleo, la cubierta incluye una capa de base que se superpone circunferencíalmente al núcleo y una capa de pasta superior que se superpone a la capa de base; y un sistema detección que comprende: una pluralidad de sensores piezoeléctricos incrustados en la capa de base de cubierta, los sensores están configurados para detectar la presión experimentada por el rodillo y proporcionar señales relacionadas con la presión; y un procesador asociado operativamente con los sensores que procesan señales proporcionadas por los sensores. 2.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el sistema detector comprende además dos electrodos eléctricos que se interconectan con una pluralidad de sensores. 3.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque uno de los electrodos eléctricos hace contacto con la superficie superior de uno de los sensores, y el otro de los electrodos eléctricos hace contacto con la superficie inferior de dicho sensor. 4.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material piezoeléctrico comprende material cerámico piezoeléctrico. 5.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el material piezoeléctrico tiene una temperatura Curie de por lo menos 176°C (350°F). 6.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de base incluye una capa de base interior y una capa de base exterior, y en donde los sensores se colocan para superponerse a la capa de base interior y están subyacentes a la capa de base exterior. 7.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de base comprende un caucho o un material compuesto basado en resina epóxica. 8.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de pasta superior se conforma de un material que se selecciona del grupo que consiste de: caucho, poliuretano y resina epóxica. 9.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de base interior tiene un espesor entre aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas), y la capa de base exterior tiene un espesor de entre aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas). 10.- El rodillo industrial de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de pasta superior tiene un espesor de entre aproximadamente 5 mm (0.200 pulgadas) y 10 cm (4.0 pulgadas). 11.- Un método para construir un rodillo industrial capaz de detectar presión experimentada por el rodillo, el método está caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar un núcleo sustancialmente cilindrico que tiene una superficie exterior; aplicar una capa de base de una cubierta polimérica que se superpone circunferencialmente a la superficie exterior de núcleo; incrustar una pluralidad de sensores piezoeléctricos en la capa de base, los sensores están configurados para detectar presión experimentada por el rodillo y proporcionar señales relacionadas con la presión; y aplicar una capa de pasta superior de la cubierta polimérica que se superpone circunferencialmente a la capa de base. 12.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la etapa de aplicación de la capa de base comprende aplicar una capa de base interior sobre la cubierta y aplicar una capa de base exterior sobre la capa de base interior, y la etapa de incrustar los sensores comprende unir los sensores a la capa de base interior antes de la aplicación de la capa de base exterior. 13.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de base comprende un caucho o un material compuesto basado en resina epóxica. 14.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de pasta superior se conforma de un material que se selecciona del grupo que consiste de: caucho, poliuretano y resina epóxica. 15.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el material piezoeléctrico comprende material cerámico piezoeléctrico. 16.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el material piezoeléctrico tiene una temperatura Courie de por lo menos 176°C (350°F). 17.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de base interior tiene un espesor de entre aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas), y la capa de base exterior tiene un espesor de entre aproximadamente 762 µm (0.030 pulgadas) y 8.9 mm (0.350 pulgadas). 18.- El método de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la capa de pasta superior tiene un espesor de entre aproximadamente 5 mm (0.200 pulgadas) y 10 cm (4.0 pulgadas).