PT96947A - Aperfeicoamentos nos cilindros de calandragem e de gofragem - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de invenção de DAVID BEITLEY LIMITED, britânica, industrial e comercial, com sede em G-reengate, Salford, Manchester, M3 7HS, Inglaterra, (inventor; Terence G-ordon Howard, residen te na Inglaterra), para "APERFEIÇOAMENTO 10S CILINDROS DE GALAIDRAGEM E DE GOFRAGEM11. DES0RIQA0 A presente invenção refere-se a aperfeiçoamentos nos cilindros de calandragem e de gofragem.

Os cilindros de calandragem e gofragem são cilindros contra os quais se passam materiais, usualmente papel, sob pressão, para lhes dar um acabamento desejado ou pa ra garantir uma espessura uniforme. Compreendem um veio central alongado de aço, com um flange ligeiramente cavado para dentro a partir de cada uma das extremidades, definindo esses flanges um cilindro concêntrico em torno do eixo central. 0 cilindro é preenchido com uma fibra comprimida, a qual e usualmente uma fibra natural, na maioria dos casos celulósica, podendo no entanto ser sintética.

Os cilindros de calandragem são usados para o "acabamento'1 de superfícies de materiais tais como fitas magnéticas, tecidos ou papel, por exemplo com um brilho ou lustre elevado. . Os cilindros de gofragem correm contra - cilindros de aço gravados, definindo um intervalo de laminagem,

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tornando-se cada cilindro a parte fêmea de um par de cilindros gofradores de aço. Materiais tais como guardanapos de papel, por exemplo, são então passados através do intervalo entre os cilindros do par. 0 material de enchimento do cilindro usado depende do tipo de material a ‘‘acabar" e também das ca- j i racteristicas desejadas a imprimir-lhe. A maior parte das má- ! quinas de revestimento modernas utilizam cilindros com enchimento de papel de seda ou papel de algodão. Enfiam-se milhares de folhas de papel de seda ou de algodão axialmente no veio central e comprimem-se sob pressão hidráulica para formar um meio compacto de material. As velocidades a que podem rodar os cilindros e as pressões a que têm de ser sujeitos o material que enche o cilindro e o material sujeito ao acabamento são fac tores limitadores destes processos.

Mas um problema comum a estes processos é que eles exigem ou geram calor. Esse efeito pode ser prejudicial para o conteúdo do cilindro e, com o aumento da temperatura, a celulose, ou outro material de enchimento, pode sobre aquecer e começar a queimar-se. Os produtos da combustão da celulose são carbono e água, cuja acumulação pode dar origem a bolsas de líquido de grande volume no interior do material de enchimento, principalmente junto das periferias dos cilindros o que, por sua vez, dá origem a explosões no interior, bem como a superfície do material de enchimento no cilindro. Assim, os i cilindros que funcionam em condições muito mais quentes são fei tos tradicionalmente de amianto. Embora funcione bem, o amianto é agora considerado um material inaceitável devido aos efeitos prejudiciais potenciais para a saúde produzidos por uma exposição prolongada ao mesmo.

Os esforços correntes para dissipar o calor do material dos cilindros incluem a inserção de discos de folha de cobre entre as folhas de papel de seda ou de algocãõ que constituem o enchimento. Os discos são incluídos para retirar calor do enchimento para o veio central, luma tentativa de melhorar ainda mais a dissipação do calor, tem-se feito o veio • central oco e fazendo-se passar um refrigerante fluido, usual-

mente água, através do veio oco. Enquanto é gerado no interior do cilindro, o calor é conduzido ao longo dos discos de cobre para o veio, depois do que o calor é transportado pelo refrige rante fluido, Mas poucas máquinas podem acomodar um tal proce^ so de arrefecimento por água, o que torna a solução com aplica ção um tanto limitada.

Um objecto da presente, invenção consiste em proporcionar um meio de dissipação do calor dos cilin dros mais eficientemente de modo que possa reduzir-se a danifi cação dos cilindros pelo calor e aumentar-se as velocidades de funcionamento.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, proporciona-se um cilindro de calandrada que possui um veio central alongado e um flange ém cada uma das suas extremidades, definindo essa disposição uma zona que deve encher-se com um material de enchimento, caracterizado por se dispor um ou um certo número de primeiros elementos condutores do calor longitudinalmente no referido material de enchimento.

De preferência, os elementos condutores do calor estão em contacto térmico com os flangee. A zona a eneher com o material de enchimento é vantajosamente uma zona anular em torno do veio e o material de enchimento nela contido compreende numerosas folhas anulares em forma de disco que são enfiadas transversalmente no veio, sendo as folhas comprimidas hidraulicamente.

As folhas são de preferência fibrosas e de natureza celulósica.

Jantajosamente, dispõem-se segundos elementos condutores do calor transversalmente no referido material.

Os segundo elementos condutores do calor são de preferência folhas ou discos de cobre anulares que podem ter um diâmetro menor do que o dos discos de papel e que são também colocados no veio, intermitentemente comprimidos entre os discos de papel.

Vantajosamente, os discos têm uma espessura de um fracção de milímetro e estão dispostos axialmen- λ * λ *

'.ι m^msk&zz te no veio, a intervalos regulares, por exemplo, de 6 em 6 mm, ao longo do cilindro, formando assim um enchimento do cilindro de cohre e papel.

Os discos de cohre estão de preferên cia em contacto térmico com o veio de aço, que pode por sua vez estar revestido de cohre para aumentar a condutividade.

De preferência os primeiros elementos condutores de calor são barras metálicas, de preferência de cobre, e de preferencia com um diâmetro de 1 cm a 3 cm, que são introduzidas no enchimento dos cilindros numa ou nas duas extremidades do cilindro de modo que as barras se disponham ao longo de rasa parte ou de todo o comprimento do cilindro de ca-landragem.

Vantajosamente abrem-se vários furos longitudinalmente nos flanges e no enchimento do cilindro de modo a receber as barras de cobre, penetrando assim cada barra em cada um dos agregados lineares de disGos de cobre com os quais está em contacto térmico onde estiverem presentes discos de cobre.

Pelo menos uma extremidade de cada barra é de preferência recebida por um flange de modo que as barras estão em contacto térmico com os flanges.

As barras estão de preferencia dispostas numa configuração concêntrica em torno do veio central.

Apenas a título de exemplo vai agora descrever-se uma forma de realização específica da presente in venção, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam: A fig. 1, um corte transversal longi tudinal de um cilindro de calandragem segundo a presente invenção; a secção (A) mostra uma secção de folhas grandemente ampliada que compreende material de enchimento; e A fig.2, um corte transversal do cilindro da fig. 1.

Um cilindro de calandragem (1) tem um veio central de aço alongado oco (2) com flanges anulares de aço (3) cavados para dentro a partir de cada extremidade do veio (2). Esta disposição define uma zona anular ou cilindro /

(4), em torno do veio (2) que se enche com um meio fibroso (5) muito compactado, que compreende numerosas folhas anulares em forma de disco de papel de algodão ou papel de seda, que são enfiadas transversalmente no veio. Estas folhas são comprimidas hidraulicamente para definir um interior compacto rígido de papel (5) e uma superfície exterior susceptível de rolar (7). Alojados intermitentemente entre as folhas de papel (6), antes da compressão, há folhas ou discos anlares de folha de cobre (8), com um diâmetro menor do que os discos de papel (6), de modo que não interferem com a superfície de rolamento (7). Estes discos anulares de cobre (8) têm uma espessura de uma fracção de milímetro e estão espaçados axialmente no veio (2) a intervalos de 6 mm no interior do meio comprimido (5), de mo-· do que as suas periferias interiores estão em contacto térmico com o veio de aço (2). Eaz-se um conjunto de furos circular (9) em cada um dos flanges (3), que se estendem para o interior do material (5) do cilindro. Introduzem-se depois barras de cobre alongadas (11) de 1 cm de diâmetro nos furos (9)» de modo que, quando na sua posição, a superfície exterior da barre, fica em contacto térmico com as zonas do material (5) e com os discos de cobre (8) que foram perfurados, recebendo também os flanges (3) as extremidades distantes das barras (11).

As extremidades (12) do veio (2) encaixam-se em meios que permitem que o veio (2) rode. Quando a superfície (7) do cilindro da calandragem estiver em contacto de fricção com uma superfície do material a "acabar", gera-se calor no interior do enchimento (5) do cilindro, principalmente nas suas extremidades, mas nos cilindros mais pequenos, pode gerar-se calor ao longo do comprimento do cilindro.

Com a disposição descrita, o calor gerado no interior do enchimento (6) do cilindro pode ser conduzido mais eficientemente para fora do cilindro (1) pelo co-lector de calor constituído pelas séries de contactos térmicos entre os componentes atrás descritos. 0 calor gerado tende a ser levado para os discos de cobre (8) e para as barras (11) pois o oobre é um melhor condutor que o papel. 0 colector de | calor é constituído pelos discos de cobre (8) que estão em con L tacto térmico quer com o veio de aço (2) quer com as barras

Claims (1)

1. de cobre (11) e, por sua vez, estes últimos com o flange (3). Dos discos de cobre (8) o valor é levado para o espaço oco no interior do veio (2) e também dos discos de cobre (8) o calor é levado através das barras de cobre (11) para os flanges (3), sendo o fluxo do calor devido ao gradiente de temperatura entre as temperaturas do interior do enchimento do cilindro e o ambiente exterior. Assim, devido ao facto de o calor ser dissipado com mais eficiência, em funcionamento, os cilindros podem ser sujeitos a maiores velocidades de funcionamento às quais anteriormente podia verificar-se a combustão e explosões no cilindro. Um ensaio comparativo indicou que um cilindro convencional, com um veio central oco e discos de cobre nele colocados, quando funcionando a velocidades de 250 r.p.m. foi arrefecido até 85° 0, quando se fez passar água a uma pressão de 1,8 bar através do veio central, sendo o aparelho descrito arrefecido até 55° 0, conseguindo-se uma redução substancial da temperatura de funcionamento de cerca 30° 0 qua:. do funciona nas mesmas condições. REIVINDICAÇÕES - 1§ - Cilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) que compreende um veio central alongado (2) com duas extremidades, tendo cada uma das extremidades do veio um flange (3), definindo-se deste modo uma zona (4) para se encher com um material de enchimento (5), caracterizado por se disporem um ou vários primeiros elementos condutores (11) longitudi nalmente no material de enchimento (5)·

   - 2β - Cilindro de ealandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os primeiros elementos condutores (11) estarem em contacto térmi-eo com os flanges (3). — — Cilindro de ealandragem ou de gofra-gem (1), de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os primeiros elementos condutores (11) terem um diâmetro entre 1 e 3 cm. - 4i - Cilindro de ealandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os primeiros elementos condutores (11) estarem dispostos ao longo de uma parte ou de todo o comprimento do cilindro de ealandragem. — ^ cl — Cilindro de ealandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os primeiros elementos condutores (11) estarem dispostos concentricamente em torno do veio central alonga do (2). — 6§ —

   Cilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por os primeiros elemèntos condutores (11) serem barras de metal. i -7 & - ! Gilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a barra de metal ser uma barra de cobre ou uma barra revestida de cobre. _ 8§ - Gilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o material de enchimento (5) ser uma fibra comprimida. - 9& - Cilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a fibra comprimida ser uma fibra sintética. - 10^ - Gilindro de calandragem ou de gofra-gem (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a fibra comprimida ser de celulose. o — Xis — Cilindro de calandragem ou de gofra gem (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a fibra de celulose ser papel de seda ou papel de algodão. - 126 - Cilindro de calandragem ou de gofra gem (1) de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender alem disso segundos elementos condutores (8) que têm forma de folhas de metal ou de discos de cobre e que estão dispostos substancialmente perpendicularmente aos primeiros elementos de condução e em contacto térmico com os mesmos. A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente britânico apresentado em 7 de Março de 1990, sob o n2. 9005072.5. Lisboa, 6 de Março de 1991