ES2276116T3 - Metodo y dispositivo para esmerilar un rodillo rotante con su soporte de luneta elastica firme. - Google Patents

Abstract

Un método para esmerilar periféricamente el exterior de un rodillo rotante (6) soportado en sus extremos, por medio de un disco abrasivo rotante (13), siendo la longitud de dicho rodillo (6) un múltiplo del ancho de dicho disco abrasivo, caracterizado porque durante el proceso de esmerilado por lo menos un cuerpo acolchado (15, 23, 26, 34, 39, 40, 41) hecho de un material elástico sólido, o una piel elástica exterior llena de un medio elástico de presión, se pone en contacto con el rodillo (6) para esmerilarse en el área periférica opuesta a dicho disco abrasivo (13).

Description

Método y dispositivo para esmerilar un rodillo rotante con un soporte de luneta elástica firme.

La invención se refiere a un método y a un dispositivo según el concepto principal de la reivindicación 1 o bien 17. Un método así y un dispositivo así se conocen a partir de DE 16 27 998 A.

En muchos procesos técnicos de gran escala e industriales se necesitan rodillos delgados largos que roten durante una operación, que deben accionarse parcialmente y muchas veces calentarse o enfriarse desde adentro. Rodillos de este tipo pueden tener por ejemplo una longitud de alrededor de 1000 mm y un diámetro de 85 mm. Adicionalmente, los rodillos tienen con frecuencia forma de tubo con un grosor pequeño de pared de menos de 1 mm. Se aplican requisitos muy altos a la calidad de superficie de estos rodillos así como a su estabilidad dimensional. El esmerilado de rodillos de este tipo a unas dimensiones finales y la calidad de superficie requerida impone por eso altas demandas en las capacidades de la persona técnica.

Un aspecto desventajoso conocido en el esmerilado externo de rodillos consiste en que éstos se flexionan lateralmente cuando el disco abrasivo actúa sobre su superficie periférica. Esto puede conducir a que el rodillo preparado se desvíe de su forma cilíndrica. Además, el rodillo empieza a crear por sí mismo vibraciones transversales, los tal llamados tableteos o raqueteos regenerativos. La consecuencia de estos tableteos regenerativos son marcas de tableteo en la superficie periférica del rodillo lo cual significa una calidad baja de la superficie y volver al rodillo formado de esa manera inútil para muchos propósitos de aplicación.

Para evitar la flexión de los rodillos al esmerilarlos es conocido que se soporten los rodillos con una o más lunetas o soportes firmes en su periferia o circunferencia externa. Las lunetas consisten en unos soportes de acero que generan la base de la pieza. Sin embargo soportar al rodillo rotante sobre lunetas de acero conduce a vías de corrida que significan una calidad reducida de superficie y no pueden tolerarse. Las medidas operativas conocidas para eliminar tableteo regenerativo tienen como consecuencia una desaceleración del proceso de esmerilado.

Un método conocido de la práctica operativa del tipo mencionado previamente consiste en que el rodillo primero se esmerila gruesamente con un disco abrasivo que comprende corundo por método de punteado. Para esto, el rodillo se procesa a una dimensión de pre-esmerilado o esmerilado grueso de tal manera que se pica varias veces una al lado de la otra con el disco abrasivo hasta que la longitud total del rodillo quede esmerilada a esta dimensión. Después, el mismo disco abrasivo se reviste y se lleva a cabo el esmerilado fino o de acabado. El esmerilado de acabado se efectúa usando esmerilado longitudinal por lo cual el disco abrasivo rotante y el rodillo rotante se mueven uno hacia el otro en dirección longitudinal del rodillo sobre su circunferencia exterior o periferia. Cuando la longitud del rodillo es de por ejemplo 1 000 mm, se usan discos abrasivos de un ancho de por ejemplo 100 mm. La desventaja de este método conocido es que se deben revestir los discos abrasivos que comprenden corundo. Esto puede volverse necesario también durante un proceso de

\hbox{esmerilado con  acabado fino. Sobre todo, el método de
esmerilado conocido es muy arduo.}

A partir de DE 16 27 998 A1 se conoce una luneta acompañante para soportar piezas de trabajo cilíndricas en una máquina de esmerilado que forma un semi-cojinete hidrostático. La pieza de trabajo rotante a ser esmerilada descansa así sobre una película de líquido que debe ser continuamente renovada. Para este propósito se introduce una corriente ininterrumpida de líquido al semi-cojinete hidrostático. El líquido puede ser un refrigerante que es siempre necesario al esmerilar. Este asiento o luneta conocida se usó para lograr la meta de soportar efectivamente la pieza de trabajo, protegiendo su superficie y logrando un rodamiento de baja fricción para que el asiento o apoyo no requiera reposición demasiado frecuente. Apagar vibraciones y evitar marcas de tableteo con la luneta conocida no eran un objetivo y por lo tanto no eran susceptibles de lograr en gran medida. Puesto que el semi-cojinete está hecho de metal la operación del mismo debe ser constantemente y cuidadosamente monitoreada porque si la película de líquido se rompe el metal se desliza sobre metal por lo cual la pieza de trabajo puede dañarse.

El objetivo de la invención es por lo tanto crear un método del tipo mencionado previamente que haga posible usar discos abrasivos de CBN y que también permita reducir substancialmente los tiempos de procesamiento mientras y aún así lograr rodillos de alta estabilidad dimensional y calidad de superficie.

Este objetivo se logra mediante las características de la reivindicación 1.

Posicionando un cuerpo acolchonado en el área periférica opuesta al disco abrasivo contra el rodillo que se va a esmerilar, las vibraciones transversales del rodillo se amortiguan exitosamente así como también las vibraciones resultantes del disco abrasivo. Los tableteos regenerativos no se presentan y las temidas marcas de tableteo ya no se registran tampoco. Al contrario de las lunetas de acero el cuerpo acolchonado no permite dejar rastros que disminuyan la calidad de la superficie y son reconocibles inmediatamente por una persona técnica en la materia. La instrucción sobre la región periférica o circunferencial opuesta al disco abrasivo significa que el cuerpo acolchonado debe posicionarse aproximadamente radialmente opuesto al disco abrasivo al otro lado del rodillo. Sin embargo, esta instrucción no debe ser interpretarse estrictamente en términos geométricos porque es posible reducir con éxito las vibraciones incluso cuando la localización a la que el cuerpo acolchonado se posiciona difiere radialmente y axialmente con relación al disco abrasivo en una cierta área. El método de la invención hace posible una reducción substancial del tiempo del proceso de esmerilado; dicha reducción puede llegar hasta un 50% en comparación con el método conocido. El uso del cuerpo acolchonado es exitoso tanto en esmerilado de corte con picado como en esmerilado longitudinal.

Sin embargo se prefiere llevar a cabo el método de la invención como esmerilado longitudinal, por el cual el disco abrasivo 13 y el rodillo rotante 6 se mueven uno con relación al otro en la dirección longitudinal del rodillo 6 contra su circunferencia exterior o periferia. Por esto, el rodillo, que está ubicado en las puntas de éste o accionado para rotar por medio de un elemento de arrastrar, puede pasarse sobre una mesa de esmerilado contra el disco abrasivo rotante. Sin embargo, la disposición inversa también es concebible. El esmerilado longitudinal que corre continuamente funciona mejor en un procedimiento automatizado que el esmerilado por corte de picado que debe hacerse por pasos; adicionalmente no hay problema con rastros en los sitios de transición.

Usando el método de la invención, la ocurrencia desventajosa de vibraciones es suprimida con éxito de tal manera que el proceso es posible por medio de discos de esmerilado de CBN. Una realización particularmente ventajosa del método de la invención consiste en que el rodillo 6 es esmerilado en grueso y sucesivamente esmerilado en fino en una única sujeción con mandril, cada uno con un disco abrasivo de CBN 12, 13 enlazado por cerámica y el cuerpo acolchonado 6 (sic) se usa por lo menos durante el re-esmerilado.

Las realizaciones ventajosas siguientes del método de la invención están relacionadas con cómo el cuerpo acolchonado - de aquí en adelante se denominará en forma resumida como "acolchonado flexible" - se posiciona contra el rodillo y se mueve con relación a él.

De esta manera se ha demostrado como ventajoso que el acolchonado 15 se posiciona elásticamente flexible contra el rodillo 6. En el caso más simple, esto puede ocurrir usando una guía lineal con un resorte de ajuste de posicionamiento, la tensión del cual es ajustable. Preferiblemente, sin embargo se posiciona usando un medio de presión, aunque también es concebible un posicionamiento controlado electrónicamente usando electro-motores.

Hay amplias posibilidades de aplicación y la fuerza de posicionamiento con la que el acolchado flexible 15 se posiciona contra el rodillo 6 es ajustable y puede ser incluso igual a un valor cero antes de comenzar el proceso de esmerilado. El posicionamiento de por lo menos un acolchado flexible ocurre porque el rodillo se flexiona hacia fuera en la dirección del acolchado.

Desde el punto de vista técnico de la operación, el posicionamiento neumático del acolchado flexible 15 contra el rodillo 6 da lugar a un control particularmente bueno de la fuerza de posicionamiento.

El método de la invención se lleva a cabo de la manera más simple de acuerdo con otra forma de realización en la que al menos un acolchado flexible se posiciona durante el esmerilado en una ubicación que permanece la misma en la extensión longitudinal del rodillo. Si, por ejemplo, el rodillo es sostenido entre las puntas y el disco abrasivo se pasa por la periferia o circunferencia exterior del rodillo en dirección longitudinal, el acolchado flexible preferiblemente estará dispuesto esencialmente en la mitad axial del rodillo porque allí es donde ocurren las vibraciones transversales más fuertes.

Una amortiguación adaptada de vibraciones ocurre cuando por lo menos un acolchado flexible 15 y el rodillo 6 se mueven uno con relación al otro paralelo a la dirección longitudinal del rodillo 6 durante el proceso de esmerilado. Si el acolchado flexible 15 se mueve radialmente opuesto al disco abrasivo 13 siendo éste relativo al rodillo 6, el acolchado se situará siempre opuesto al disco abrasivo y de esa manera en el sitio donde se generan las vibraciones. De esta manera se puede lograr un amortiguamiento efectivo de las vibraciones.

Los desarrollos ulteriores citados de aquí en adelante se refieren a la forma de realización del acolchado y a la adición asociada al mismo de un lubricante/refrigerante a la región en la cual el acolchado flexible se posiciona contra el rodillo.

De esta manera es ventajoso por ejemplo cuando el acolchado flexible 15, 23, 26, 34 se acomoda al contorno cilíndrico del rodillo 6 al posicionarlo contra él. Este acomodamiento puede efectuarse de manera particularmente ventajosa si un medio de presión, particularmente un gas, actúa sobre la piel exterior del acolchado 23, 26, 34 posicionado contra el rodillo a esmerilarse. De esta manera el acolchado se infla como un globo que se acomoda a cualquier obstáculo.

Debido a la fricción que tiene lugar entre la piel exterior del acolchado y el rodillo, es ventajoso cuando se alimenta un lubricante líquido o gaseoso al sitio en el que el acolchado flexible 23, 26, 34 se posiciona contra el rodillo 6. El método asociado con esto es particularmente fácil de construir si el lubricante se forma mediante el medio de presión del acolchonado 34 y se alimenta al sitio a través de las aberturas 35 situadas en la piel exterior del acolchonado 34 que enfrenta el rodillo 6.

Unas modalidades adicionales se refieren a cómo el método de esmerilado de la invención se controla en detalle.

De esta manera, se puede obtener cierto contorno longitudinal del rodillo durante el esmerilado si el acolchonado flexible se ajusta transversalmente al rodillo de tal manera que el rodillo se flexione hacia fuera durante el proceso de esmerilado y debido al esmerilado en su estado final el rodillo adquiere un contorno longitudinal con una curva ligeramente cóncava o convexa. Durante el esmerilado el rodillo adquiere cierta flexión deseada sin que ocurran vibraciones transversales. Cuando el acolchonado flexible en estado de reposo del rodillo está a cierta distancia de la periferia o circunferencia exterior del mismo, el rodillo se flexiona o dobla por la influencia del disco abrasivo hasta que el rodillo toque al acolchonado. Sin embargo también es posible establecer una pre-tensión por la cual el rodillo se pre-curva en la dirección del disco abrasivo. Cuando el proceso de esmerilado se controle apropiadamente, se producen rodillos con un contorno longitudinal curvado de una manera deseada, ya sea cóncava o convexa.

Si el disco abrasivo migra en la dirección axial con relación al rodillo a esmerilarse, las vibraciones transversales resultantes también cambian dependiendo de la región axial del rodillo en el que el disco abrasivo se sitúa. Por lo tanto, para un ajuste fino el proceso de esmerilado es ventajoso si la fuerza de posicionamiento de al un menos un acolchonado flexible cambia durante el proceso de esmerilado y/o se ajusta a valores diferentes para uno o más acolchonados 39, 40, 41. El cambio en la fuerza de posicionamiento tendrá lugar dependiendo de la región axial del rodillo sobre la cual están actuando en el momento el disco abrasivo y/o el acolchonado. Los valores requeridos se pueden determinar rápidamente usando cálculos o ensayos prácticos.

La invención también se refiere a un dispositivo para esmerilado externo de rodillos, particularmente para llevar a cabo el método de la invención de acuerdo con las reivindicaciones ya citadas. Según la invención de acuerdo con la reivindicación 17 se proporciona un dispositivo para esmerilado externo de rodillos 6, en particular para efectuar el método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 16,con miembros para tensión y accionamiento para empotrar al rodillo 6 en sus extremos frontales y para accionar al rodillo 6 de manera que rote con por lo menos un husillo esmerilador 11, que acciona un disco abrasivo 13, que puede accionarse en una dirección que corre transversa al eje longitudinal del rodillo 6 para que el disco abrasivo 13 pueda posicionarse contra el rodillo 6, con engranajes para desplazamiento mutuo longitudinal del rodillo 6 y el disco abrasivo 13, y con por lo menos un dispositivo 14 que se encuentra en la zona periférica o circunferencial del rodillo 6 opuesta al disco abrasivo 13, a través del dicho dispositivo un cuerpo acolchonado 15, 23, 26, 34, 39, 40, 41 hecho de un material sólido elástico o una piel exterior elástica llena de un medio elástico de presión puede así mismo posicionarse transversal a la dirección longitudinal del rodillo contra su periferia o circunferencia.

El dispositivo para posicionar el cuerpo acolchonado (del acolchonado flexible) puede por ejemplo estar presente en la cama de la máquina o en una mesa de esmerilado que también lleva el rodillo a ser esmerilado. Se puede posicionar mecánicamente, eléctricamente o mediante un medio de presión.

Las siguientes modalidades se relacionan a cómo la fuerza de posicionamiento puede aplicarse ventajosamente y útilmente en términos de estructura y altura. Así, para controlar un proceso de esmerilado de alto valor es esencial que esté presente una disposición de control para ajustar la fuerza de posicionamiento con la cual el acolchado flexible 15 se posiciona contra la circunferencia del rodillo 6 a esmerilarse.

Si varios acolchonados flexibles 39, 40, 41 se disponen a lo largo del rodillo 6 a esmerilarse, es ventajoso que la fuerza de posicionamiento de cada acolchonado 39, 40, 41 se pueda ajustar individualmente e independientemente de otros acolchonados.

Particularmente resultan buenas opciones de control cuando el dispositivo para posicionar el acolchonado 15 incluye un cilindro deslizante neumático de doble acción 17 en la barra de pistón 19 del cual está pegado el acolchonado 15. Si hay varios acolchonados flexibles 39, 40, 41 dispuestos a lo largo del rodillo a esmerilarse, a cada cilindro deslizante neumático se le instala una válvula reguladora propia de presión 44, 45, 46. De esta manera se asegura un control neumático perfecto con el cual se amortiguan exitosamente las vibraciones en varios sitios sobre la extensión axial del rodillo.

Se debe prestar atención particular al diseño del acolchonado. La solución más sencilla es que el acolchonado flexible 15 se forme por un cuerpo hecho de un material sólido elástico. Una espuma plástica de alta calidad con celdas cerradas y que tiene o que está provista de una superficie resistente a la abrasión bien puede llevar a cabo estas tareas. En cierta medida se acomodará al contorno externo del rodillo y de esta manera amortiguará exitosamente las vibraciones.

Ventajas adicionales se pueden obtener cuando el acolchonado flexible 23 se forma por un cuerpo hueco hecho de una piel exterior elástica en la cual se localiza un medio de presión. Este medio de presión puede ser un gas, preferiblemente aire comprimido. Un cuerpo hueco que está bajo presión es particularmente adecuado para acomodarse al contorno externo del rodillo, por lo cual el efecto puede incluso controlarse ajustando óptimamente la presión interna como una función del proceso de esmerilado a realizarse.

Precisamente porque tales acolchonados se acomodan bien al contorno exterior del rodillo, tiene lugar una fricción significativa entre el acolchonado flexible y el rodillo. Para reducir esta fricción es necesario suministrar en el sitio un lubricante/refrigerante. Para este propósito de acuerdo con una modalidad ventajosa se proporcionan líneas de suministro que se abren en la región del sitio donde el acolchonado flexible se posiciona contra el rodillo a través de las cuales se suministra un lubricante a este sitio. Las emulsiones de esmerilado, lubricantes refrigerantes sintéticos y aceites de esmerilado usados convencionalmente en ingeniería de abrasión son apropiados como lubricantes. Sin embargo también se puede usar aire comprimido. Si las líneas de suministro que conducen al lubricante pasan por el acolchonado flexible directamente al sitio donde el acolchonado se posiciona contra el rodillo, el lubricante se localiza precisamente en el sitio donde puede tener su mayor efecto. En el caso de un lubricante líquido, una película forma entre el rodillo y el acolchonado flexible, tal como en el aqua-planing o planeo sobre el agua de una llanta de automóvil, y es particularmente efectiva. Si la lubricación se realiza con aire comprimido, se puede formar un acolchonado de aire, tal como se conoce de los vehículos con colchón de aire. Se debe resaltar que la película de lubricante o el colchón de aire reduce efectivamente las pérdidas de fricción durante el esmerilado sin por eso reducir la efectividad del amortiguamiento de vibración.

Una solución particularmente efectiva en términos de diseño o construcción es que las líneas de suministro que pasan por el acolchonado flexible 26 y conducen al lubricante están realizadas en calidad de tubos 30 que se integran a la piel externa elástica del acolchonado 26, por lo cual el lubricante y el medio de presión se separan uno del otro.

Sin embargo si el medio de presión del acolchonado se usa por sí mismo como refrigerante, es particularmente, en términos de construcción que la piel exterior elástica del acolchonado flexible 34 esté provista, en su superficie de posicionamiento que enfrenta al rodillo 6 que se va a esmerilar, de varias aberturas de salida a través de las cuales el medio de presión pasa al sitio de posicionamiento para formar una película de refrigerante y lubricante es este sitio. Así, en esta modalidad, el medio de presión debe pasar continuamente desde el acolchonado flexible hacia fuera al sitio de posicionamiento. Es necesario suministrar el medio de presión continuamente, lo cual se puede dominar sin más usando válvulas reguladoras de presión. Esta solución se puede perfeccionar aún más incluyendo en el proceso el control neumático del cilindro deslizante en la barra del pistón donde se ubica el acolchonado flexible.

Para llevar a cabo el proceso de esmerilado en dos etapas mencionado en la reivindicación 3 con posicionamiento del acolchonado flexible 6 contra el rodillo 6 o, al menos durante el re-esmerilado, en términos del diseño o construcción del dispositivo se suministra ventajosamente un cabezal de husillo esmerilador 8 provisto de dos husillos esmeriladores 10, 11 que se ponen selectivamente en posición de trabajo y de los cuales el primero 10 lleva un disco abrasivo de CBN enlazado a la manera de la cerámica para esmerilado grueso y el segundo lleva un disco de esmerilado 13 de CBN enlazado como la cerámica para esmerilado fino, por lo cual se proporciona un acoplamiento automático a través del cual por lo menos un dispositivo, para posicionar el acolchonado flexible 15 contra el disco 6 a esmerilarse, se activa cuando el segundo disco de esmerilado 11 se pone en posición de trabajo. De esta manera el dispositivo de la invención se prepara para una automatización, lo cual es altamente deseable en líneas de producción en producción masiva moderno.

La invención se ilustrará en mayor detalle por medio de ejemplos de modalidades que se representan en las figuras. En las figuras se representa lo siguiente:

Figura 1 muestra un dispositivo para llevar a cabo el método de la invención, mediante la cual se representa la fase de esmerilado grueso;

Figura 2 representa el dispositivo de acuerdo con la figura 1 en la fase de esmerilado fino;

Figura 3 es una vista agrandada que corresponde a la dirección visual A-A de acuerdo con la figura 3 y muestra detalles del acolchonado flexible que interactúa con el rodillo a esmerilarse.

La figura 4 tiene otra realización del acolchonado flexible.

La figura 5 muestra el suministro de un lubricante en la región del acolchonado flexible.

La figura 6 muestra un acolchonado flexible cuyo medio de presión es también lubricante.

La figura 7 contiene un esquema que ilustra el control de varios dispositivos para posicionar acolchonados elásticos en los diferentes sitios ubicado axialmente distanciadas del rodillo.

La figura 1 ilustra en una representación esquemática una máquina de esmerilado circular convencional para esmerilado externo de partes cilíndricos. En una vista desde arriba se puede ver una cama de máquina 1 sobre la cual se localiza un cabezal de pieza de trabajo 2 y una cabeza móvil 3. El cabezal de pieza de trabajo 2 y la cabeza móvil son mutuamente ajustables en la dirección axial para que el rodillo 6 que se va a esmerilar pueda empotrarse y accionarse para que rote por medio de las puntas 4 y 5. Sin embargo el rodillo también se puede activar mediante piezas de arrastre convencionales en la técnica y por lo tanto no se muestran por separado aquí. El cabezal de pieza de trabajo 2 y la cabeza móvil 3 se sitúan sobre una mesa de esmerilado 7 que se puede mover como algo íntegro en la dirección Z.

Además, un cabezal de husillo esmerilador 8 está localizado sobre la cama de máquina 1, el cual es ajustable alrededor de un eje basculante vertical 9. El cabezal de husillo esmerilador lleva un primer husillo esmerilador 10 y un segundo husillo esmerilador 11. De estos el primer husillo esmerilador 10 lleva el primer disco abrasivo 12 que esmerila grueso o desbasta mientras el segundo husillo esmerilador 11 lleva un segundo disco abrasivo 13 destinado para el esmerilado de acabado o afinado.

Mediante movimiento giratorio alrededor del eje basculante vertical 9, el cabezal de husillo esmerilador 8 se mueve en la dirección de la flecha B para que el disco abrasivo 12 (figura 1) o el segundo disco abrasivo 13 (figura 2) puedan ponerse selectivamente en posición de trabajo. Adicionalmente, el cabezal de husillos esmerilador 8 puede accionarse en la dirección X numéricamente controlada, después de lo cual el disco abrasivo actualmente en la posición de trabajo llega a posicionarse contra el rodillo 6 a esmerilarse de una manera controlada.

Como puede verse, la longitud axial del rodillo 6 a esmerilarse es un múltiple del grosor del disco abrasivo de tal manera que al esmerilar usando el así llamado esmerilado longitudinal el disco abrasivo y el rodillo a esmerilarse deben moverse pasando uno al otro en la dirección axial. Para esto, el rodillo 6 localizado sobre la guía de esmerilado se puede mover pasando el disco esmerilado. Sin embargo, la disposición inversa también es posible fijando al rodillo a esmerilarse en la dirección axial mientras el cabezal de husillo esmerilador se mueve pasando por él.

Con el número 14 se marca un dispositivo para amortiguar vibraciones; puede usarse para posicionar un acolchonado flexible 15 contra el rodillo de manera controlada. La figura 1 ilustra el dispositivo 14 en su posición de no trabajo; el acolchonado flexible 14 está situado a una distancia de la superficie del rodillo a esmerilarse. Por contraste, en la ilustración de acuerdo con la figura 2 el acolchonado 15 se posiciona contra el rodillo. Está situado opuestamente al disco abrasivo 13 en la dirección radial. Si el disco abrasivo actúa sobre el rodillo 6, éste se doblará o flexionará hacia fuera lateralmente y tendrá una tendencia a vibraciones transversas, especialmente si la proporción de longitud/diámetro es mayor que la ilustrada en el dibujo. También son particularmente susceptibles a este tipo de vibración los rodillos en forma de tubo con baja fuerza de material. Puesto que ahora el acolchonado flexible está posicionado contra el rodillo con presión ajustable moderada, las vibraciones transversas se amortiguan y suprimen de tal manera que el temido "tableteo regenerativo"no tiene lugar. Esto también previene las marcas de tableteo que traicionan la calidad de superficie del rodillo en el rodillo esmerilado.

En la representación de acuerdo con las figuras 1 y 2, el dispositivo 14 se sitúa precisamente opuesto a los discos abrasivos 12 ó 13. Sin embargo, si el rodillo 6 a esmerilarse pasa por el disco abrasivo en la dirección axial mediante la tabla de esmerilado 7, la posición del dispositivo 14 también cambia con relación a la del disco abrasivo. Por lo tanto es ventajoso cuando varios dispositivos con diferentes acolchonados flexibles se proporcionan a través de la extensión axial del rodillo 6 a esmerilarse tal como se ilustra en la figura 7 con mayor detalle.

Sin embargo también es concebible disponer el dispositivo 14 sobre la cama de máquina para que quede siempre precisamente opuesta al disco abrasivo que está en posición de trabajo. Finalmente, también es concebible una solución en la cual se proporcione solo un dispositivo 14, pero se mueve axialmente con el husillo esmerilador opuesto al rodillo a esmerilarse para que la localización mutua del disco abrasivo y dispositivo 14 se retenga en cada caso.

Las figuras 1 y 2 también ilustran un método particularmente preferido de acuerdo con la invención en la que el esmerilado grueso se lleva a cabo por medio de un disco abrasivo de CBN enlazado como cerámica y el dispositivo 14 para amortiguar las vibraciones está fuera de operación. Sin embargo, si el disco abrasivo 13 se pone en posición de trabajo para esmerilado de acabado, este se acopla automáticamente a la activación del dispositivo 14 tal como se ilustra en la figura 2. Así, las vibraciones transversas se suprimen efectivamente durante el esmerilado de acabado o afinamiento de tal modo que se obtengan calidades óptimas de superficie a pesar del corto tiempo de procesamiento.

La figura 3 ilustra la vista A-A de acuerdo con la figura 2 en una representación agrandada. Allí se ilustra un dispositivo para amortiguar vibración el cual se acciona reumáticamente. Para esto, se proporciona una base 16 que se pueda pegar directamente a la cama de máquina 1 o a la tabla de esmerilado 7. La base 16 lleva un cilindro deslizante de doble acción 17 en el cual se puede impulsar un pistón 18 por ambos lados. El pistón 18 lleva un vástago de pistón 19 sobre el cual se sitúa una lámina de fijación 20. El acolchonado flexible 15 se pega o vulcaniza a la plancha de fijación 20. El acolchonado puede comprender un material tipo caucho o un plástico con celdas huecas cerradas que de esta manera es particularmente flexible y amoldable. Lo decisivo es que aunque la superficie exterior del acolchonado flexible 15 es elástica, aún es resistente a la abrasión. 21 y 22 son líneas de aire comprimido a través de las cuales el cilindro deslizante se controla. Puede así presionar el acolchonado flexible 15 contra el rodillo 6 con fuerza ajustable de manera precisa. Como se puede ver, el rodillo 6 que es este caso en un rodillo hueco se impulsa por ambos lados entre el disco abrasivo 13 y el acolchonado flexible 15. El rodillo cederá ligeramente por la fuerza de posicionamiento del disco abrasivo 13, por lo cual sin embargo las vibraciones que tienen lugar se suprimirán mediante el efecto amortiguador del acolchonado flexible 15.

La posición inicial del acolchonado flexible 15 también es ajustable antes del comienzo del proceso de esmerilado. Por ejemplo, la fuerza de posicionamiento puede ser de cero al comienzo de modo que el rodillo 6 no se presiona hacia el acolchonado flexible 15 hasta que se acciona por el disco abrasivo 13.

La figura 4 ilustra un dispositivo 14 para amortiguar la vibración en el cual el acolchonado flexible 23 está diseñado como un cuerpo hueco con una piel elástica exterior, comparable a las llantas de los automóviles. Se puede introducir, por ejemplo, aire comprimido al interior del acolchonado flexible 23 con una línea de suministro 24, por lo que se pueden obtener diferentes propiedades elásticas. Sin embrago, también es concebible llenar el acolchonado flexible con un fluido lo que puede garantizar que el líquido ceda elásticamente. También se puede llenar con un gel.

La otra modalidad del dispositivo 14 corresponde a aquellos según la figura 4; en particular aquí también el posicionamiento del acolchonado flexible 23 contra el rodillo debe tener lugar con un dispositivo particular como por ejemplo un cilindro deslizante.

La figura 5 explica también un acolchonado flexible 26, lleno de un medio de presión que aquí se sitúa sobre una placa de fijación 25 y se une a la misma. La placa de fijación 25 se conecta a una línea de alimentación 27 para el medio de presión, para lo cual se usa primariamente el aire comprimido. El medio de presión se introduce al espacio hueco del acolchonado flexible 26 por medio de un canal interno 28 localizado en la placa de fijación 25. Pasando por el acolchonado flexible 26 están los tubos 26 que son parte integral con la piel exterior del acolchonado 26 pero que no comunican con el espacio interior del acolchonado 26. los tubos 30 se conectan a un sistema de canal 29 localizado en la placa de sujeción 25 y a través del cual se aplica un refrigerante/lubricante por medio de los tubos 30 directamente a la superficie del acolchonado flexible 26 que está contra el rodillo 6. Para esto, los tubos 30 terminan en aberturas 31 orientadas directamente al rodillo 6. Como puede verse, las aberturas 31 se abren en la superficie del rodillo 6 de modo que el refrigerante/lubricante viaja precisamente a la ubicación en la que se necesita más urgente.

P11 y P12 indican válvulas reguladoras de presión que ajustan la presión de operación óptima para el medio.

Cuando el medio de presión ubicado en los acolchonados huecos flexibles pueden ser tanto refrigerante como lubricante, ya no se necesita separar las líneas de suministro para el medio de presión del acolchonado y para el refrigerante/lubricante. La figura 6 ilustra este diseño ventajoso.

De acuerdo con esto, un acolchonado flexible 34 se pega o se vulcaniza de nuevo a una placa de sujeción 32, por lo cual una línea de suministro 33 conduce por medio de una válvula reguladora de presión P21 hacia el interior del acolchonado flexible 34. En este caso el acolchonado flexible se proporciona en su lado frontal enfrentando el rodillo 6 con un número de aberturas 35. Así el medio de presión del acolchonado sale por entre las aberturas 35 continuamente en dirección de la superficie del rodillo 6. En este caso el medio de presión debe alimentarse continuamente hacia el acolchonado flexible 34 para que se mantenga la presión requerida.

Las figuras 4 a 6 ilustran que tan bien se acomodan los acolchonados inflables al contorno del rodillo. En el caso de las figuras 5 y 6 se asegura de manera particular que el refrigerante/lubricante forma una película entre el acolchonado flexible y el rodillo, comparable a la película de agua que se forma en el llamado "aquaplaning" (planeo sobre agua) o a una bolsa de aires en vehículos del tipo Hovercraft o aerodeslizadores. La modalidad de acuerdo con la figura 6 es particularmente ventajosa cuando se necesita un acolchonado de aire.

La figura 7 es una ilustración esquemática de cómo los dispositivos para amortiguar vibración se deben controlar si se proporcionan varios de estos dispositivos a lo largo de la extensión axial del rodillo 6 a esmerilarse. En el caso representado se proporcionan tres dispositivos 36, 37, 38, cada uno de los cuales posiciona un acolchonado flexible 39, 40, 41 contra el rodillo 6 a esmerilarse. El posicionamiento tiene lugar neumáticamente y por esta razón cada uno de los dispositivos 36, 37, 38 tiene un cilindro deslizante de acuerdo con la figura 3. Como se puede ver, las amplitudes de vibración en el centro del rodillo 6, impulsado entre las puntas 4 y 5, serán mayores que en la región de sus extremos exteriores situados más cerca de los sitios de accionamiento o impulso. Por esto es útil seleccionar la fuerza de posicionamiento del dispositivo 37 más alta que la de los dispositivos 36 y 38. De manera correspondiente, se proporciona una válvula reguladora de presión discreta 44, 45, 46 en la línea de aire comprimido P para cada uno de los dispositivos 36, 37, 38 de modo que el cilindro deslizante de cada dispositivo pueda mantener la presión neumática óptima para amortiguar vibración. En adición, las líneas de aire comprimido P y la línea de retorno se realizan de manera común para todos los dispositivos.

Lista de los números de referencia

1

Cama de máquina

2

Cabezal de pieza de trabajo

3

Cabeza móvil

4

Punta

5

Punta

6

Rodillo

7

Mesa de esmerilado

8

Cabezal de husillo esmerilador

9

Eje pivote o basculante

10

Primer husillo esmerilador

11

Segundo husillo esmerilador

12

Primer disco abrasivo

13

Segundo disco abrasivo

14

Dispositivo para amortiguar vibraciones

15

Acolchonado flexible

16

Base

17

Cilindro deslizante

18

Pistón

19

Vástago de pistón

20

Placa de fijación

21

Línea de aire comprimido

22

Línea de aire comprimido

23

Acolchonado flexible

24

Línea de suministro

25

Placa de fijación

26

Acolchonado flexible

27

Línea de suministro

28

Canal interno

29

Sistema de canal

30

Tubo

31

Aberturas de salida

32

Placa de fijación

33

Línea de suministro

34

Acolchonado flexible

35

Aberturas de salida

36, 37, 38,

Dispositivo para amortiguar vibraciones

39, 40, 41

Acolchonado flexible

42, 43

Línea de control

44, 45, 46

Válvula reguladora de presión

Claims (28)

1. Un método para esmerilar periféricamente el exterior de un rodillo rotante (6) soportado en sus extremos, por medio de un disco abrasivo rotante (13), siendo la longitud de dicho rodillo (6) un múltiplo del ancho de dicho disco abrasivo, caracterizado porque durante el proceso de esmerilado por lo menos un cuerpo acolchado (15, 23, 26, 34, 39, 40, 41) hecho de un material elástico sólido, o una piel elástica exterior llena de un medio elástico de presión, se pone en contacto con el rodillo (6) para esmerilarse en el área periférica opuesta a dicho disco abrasivo (13).

2. El método de la reivindicación 1, caracterizada porque se lleva a cabo como una operación de esmerilado longitudinal, en la cual dicho disco abrasivo rotante (13) y dicho rodillo rotante (6) se mueven con relación uno al otro sobre la periferia externa de dicho rodillo (6) en una dirección longitudinal de éste último.

3. El método de la reivindicación 2 caracterizado porque dicho rodillo (6) se esmerila sucesivamente grueso y fino en una única sujeción, cada vez usando un disco abrasivo (12, 13) de CBN unido como cerámica y dicho cuerpo acolchado (6) se pone en contacto con el rodillo por lo menos para re-esmerilar.

4. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dicho cuerpo acolchonado (15) se pone en contacto con dicho rodillo (6) de una manera elásticamente flexible.

5. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque la fuerza con la que dicho cuerpo acolchonado (15) se pone en contacto con dicho rodillo (6) es ajustable y puede estar en cero antes de comenzar la operación de esmerilado.

6. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dicho cuerpo acolchonado (15) se pone en contacto con dicho rodillo (6) de manera neumática.

7. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dicho al menos un cuerpo acolchado se pondrá en contacto con dicho rodillo en una posición constante en la extensión longitudinal de dicho rodillo durante el esmerilado.

8. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque durante la operación de esmerilado, dicho, al menos uno, cuerpo acolchonado (15) y dicho rodillo (6) se moverán con relación uno al otro y en paralelo a la dirección longitudinal de dicho rodillo (6).

9. El método de la reivindicación 8 caracterizado porque al realizarlo, dicho cuerpo acolchonado (15), en una posición radial substancialmente opuesta a dicho disco abrasivo (13), se moverá con relación a dicho rodillo (6) junto con dicho disco abrasivo (13).

10. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque cuando dicho cuerpo acolchonado flexible (15, 23, 26, 34) se pone en contacto con el rodillo (6) a esmerilarse, el formador se adaptará al contorno cilíndrico de dicho rodillo (6).

11. El método de la reivindicación 10 caracterizado porque una adaptación así se obtendrá mediante un medio de presión, en particular un gas actuando desde adentro sobre una piel exterior elástica de dicho cuerpo acolchonado (23, 26, 34) que yace contra dicho rodillo (6) a esmerilarse.

12. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque se suministrará un lubricante líquido o gaseoso al sitio donde dicho cuerpo flexible acolchonado (26, 34) hace contacto con dicho rodillo (6).

13. El método de la reivindicación 12 que hace referencia a la reivindicación 11 caracterizado porque dicho lubricante se forma mediante el medio de presión de dicho cuerpo acolchonado (34) y se suministrará al sitio de contacto por medio de aperturas de salida (35) proporcionadas en la piel exterior de dicho cuerpo acolchonado (34) que está enfrentado a dicho rodillo (6).

14. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dicho cuerpo acolchonado se ajustará transversalmente a dicho rodillo para hacer que dicho rodillo se flexione durante el esmerilado, y ese esmerilado producirá en el estado final un contorno longitudinal de dicho rodillo el cual presenta una curvatura ligeramente cóncava o convexa.

15. El método de una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque la fuerza con la que dicho, al menos uno, cuerpo acolchonado entra en contacto con dicho rodillo variará durante el esmerilado y/o se ajustará a un valor diferente para cada uno de una pluralidad de cuerpos acolchonados (39, 40, 41).

16. El método de la reivindicación 15 caracterizado porque la fuerza con la que el cuerpo acolchonado entra en contacto con dicho rodillo variará de acuerdo con el área axial respectiva de dicho rodillo donde o bien dicho disco abrasivo y/o dicho cuerpo acolchonado actuarán sobre dicho rodillo.

17. Un dispositivo para esmerilar externamente rodillos (6), en particular para llevar a cabo el método de las reivindicaciones 1 hasta 16, con elementos de sujeción y de accionamiento para sujetar dicho rodillo (6) en sus extremos frontales y para accionar dicho rodillo (6) de manera que rote, incluyendo por lo menos un husillo esmerilador (11) que acciona por lo menos un disco abrasivo (13), siendo dicho eje (11) capaz de viajar en una dirección transversal al eje longitudinal dicho rodillo (6) para poner en contacto dicho disco abrasivo (13) con dicho rodillo (6), que incluye tracciones para el desplazamiento longitudinal mutuo de dicho rodillo (6) y dicho disco abrasivo (13), e incluye por lo menos un agente (14) localizado en el área periférica de dicho rodillo (6) opuesto a dicho disco abrasivo (13) caracterizado porque dicho agente (14) permite a un cuerpo acolchonado (15, 23, 26, 34, 39, 40, 41) de un material sólido elástico o una piel externa elástica llena de un medio elástico de presión, ponerse en contacto con la periferia de dicho rodillo (6) también transversalmente a una dirección longitudinal del mismo.

18. El dispositivo de la reivindicación 17 caracterizado por medios de control para ajustar la fuerza con la que dicho cuerpo acolchonado (15) se pone en contacto con la periferia de dicho rodillo (6) por esmerilarse.

19. El dispositivo de la reivindicación 18 que incluye varios cuerpos acolchonados flexibles (39, 40, 41) dispuestos a lo largo de dicho rodillo (6) que debe esmerilarse caracterizado porque la fuerza con la que cada cuerpo acolchonado (39, 40, 41) se pone en contacto con dicho rodillo se puede ajustar individualmente e independiente de los otros cuerpos acolchonados.

20. El dispositivo de la reivindicación 18 ó 19 caracterizado porque los medios para poner en contacto dicho cuerpo acolchonado flexible (15) con dicho rodillo comprende un elemento de mando neumático de doble acción por empuje (17) el cual tiene dicho cuerpo acolchonado (15) montado sobre su barra conectora (19).

21. El dispositivo de la reivindicación 20 que incluye varios cuerpos acolchonados (39, 40, 41) dispuestos a lo largo de dicho rodillo (6) por esmerilarse caracterizado porque se proporciona una válvula de control de presión (44, 45, 46) respectiva para cada elemento de mando neumático por empuje.

22. El dispositivo de una de las reivindicaciones 17 a 21 caracterizado porque dicho medio elástico de presión es aire presurizado.

23. El dispositivo de una de las reivindicaciones 17 a 22 caracterizado porque se proporcionan líneas de suministro que terminan en el rodillo en el área del punto de contacto de dicho cuerpo acolchonado y a través del cual se suministra un lubricante a dicho punto de contacto.

24. El dispositivo de la reivindicación 23 caracterizado porque las emulsiones de esmerilado, lubricantes sintéticos de enfriamiento, aceites de esmerilado o un gas, en particular aire presurizado, están destinados a uso en calidad de lubricantes.

25. El dispositivo de las reivindicaciones 23 ó 24 caracterizado porque las líneas de suministro para suministrar dicho lubricante se extienden a través de dicho cuerpo acolchonado directamente al punto de contacto de dicho cuerpo acolchonado sobre el rodillo.

26. El dispositivo de la reivindicación 25 que incluye un cuerpo acolchonado (26) que consiste en una piel exterior elástica llena de un medio elástico de presión caracterizado porque las líneas de suministro que se extienden por entre dicho cuerpo acolchonado (26) y suministran dicho lubricante tienen forma de tubos (30) que están formados integralmente de la piel elástica exterior de dicho cuerpo acolchonado (26), estando dicho lubricante y dicho medio de presión separados uno de otro.

27. El dispositivo de la reivindicación 26 caracterizado porque la piel elástica exterior del cuerpo elástico acolchonado (34) tiene una pluralidad de aperturas de salida en su superficie de contacto que enfrenta a dicho rodillo (6) por esmerilarse, a través del cual dicho medio de presión pasa a dicho punto de contacto para formar una película de enfriamiento y lubricación sobre el mismo.

28. El dispositivo de una de las reivindicaciones 17 a 27 caracterizado porque se proporciona un cabezal de husillo esmerilador (8) que incluye dos ejes de esmerilado (10, 11), que pueden moverse selectivamente hacia sus posiciones activas, llevando el primero (10) de dichos ejes una disco abrasivo pegada de CBN (12) para esmerilado grueso y el segundo de dichos ejes llevando una disco abrasivo pegada a la manera de la cerámica (13) para esmerilado fino, y porque se proporciona un acoplamiento automático que se usa para activar dicho, al menos uno, medio para poner en contacto dicho cuerpo acolchonado elástico (15) con dicho rodillo (6) por esmerilarse cuando dicho segundo husillo esmerilador (11) se mueve hacia su posición activa.