ES2895970T3 - Pieza terminal para rodillos de máquina industrial - Google Patents

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Abstract

Pieza terminal (2) destinada a constituir un separador para un rodillo constituido por dos tubos concéntricos (10, 11) de eje xx' y que comprenden radios (20) que conectan dos partes cilíndricas interior (201) y exterior (200), caracterizada por que un circuito de fluido que parte del centro hacia la periferia comprende una primera garganta circunferencial (50) dispuesta en la parte cilíndrica interior (201) y una segunda garganta circunferencial (41) dispuesta en la parte cilíndrica exterior (200) conectadas por al menos un conducto (22).

Description

DESCRIPCIÓN
Pieza terminal para rodillos de máquina industrial
La presente invención se refiere a una pieza terminal destinada a constituir un separador entre dos tubos, que constituyen un rodillo utilizado concretamente como rodillo de impresión, en particular para flexografía. Los dos tubos son un tubo interior y un tubo exterior, pudiendo estar constituido el tubo interior por el árbol de rotación del rodillo o por un tubo separado del árbol de rotación.
Existen rodillos de impresión constituidos por dos tubos cilíndricos sustancialmente concéntricos, el tubo interior, dispuesto sobre un árbol, constituye un tubo de guía mientras que el tubo exterior sirve para la impresión.
Los dos tubos deben presentar una distancia constante para garantizar una rotación armoniosa del rodillo, una pieza terminal está colocada en cada extremo o nervaduras están dispuestas longitudinalmente entre los dos tubos. Es preciso, también, que el rodillo esté equilibrado para evitar cualquier desequilibrio durante la rotación, puede ser necesario añadir contrapuntos en el interior del rodillo. Los rodillos son, a menudo, de gran tamaño, por ejemplo, un diámetro de 75 a 1000 mm y una longitud de 500 mm y 5000 mm, y, por lo tanto, muy pesados, por ejemplo, de 10 a 500 kg.
Los dos tubos se hacen solidarios mediante el pegado de las piezas terminales o mediante las nervaduras longitudinales, no es posible, por lo tanto, reemplazar el tubo de guía sin destruirlo. En el caso en que se utilizan piezas terminales, se debe eliminar una parte de la pieza terminal (el diámetro interior) y destruir el tubo de guía durante la extracción. A continuación, hay que eliminar el pegamento, reposicionar un tubo nuevo y pegarlo y a continuación volver a poner en estado operativo la pieza terminal mediante la adición de una nueva pieza.
Los rodillos de impresión por flexografía necesitan un circuito de aire en el interior del rodillo. El aire llega por el árbol al centro del rodillo y debe ser dirigido hacia boquillas, distribuidas por la superficie del tubo exterior. Las boquillas son alimentadas con aire por tuberías colocadas fuera del tubo y que conectan las boquillas con el separador. Generalmente se utilizan las piezas terminales para un transporte directo del aire del diámetro interior de la pieza terminal hacia el diámetro exterior del rodillo, mediante una perforación radial de la pieza terminal. De este modo, es necesario prever un indexado angular de la pieza terminal sobre la alimentación del aire por una parte y sobre los canales de los tubos exteriores.
Generalmente el circuito de aire en la pieza terminal se realiza mediante perforación de dicha pieza terminal. Sin embargo, por un lado, estos agujeros son difíciles de dimensionar y pueden obstruirse y, por otro lado, no es posible obtener diámetros pequeños.
También existen, rodillos de impresión que comprenden un árbol conectado a dos tubos concéntricos, un exterior poroso y un interior con ranuras periféricas abiertas su superficie exterior. Los dos rodillos están muy poco separados, conectados al árbol y constituyen juntos el rodillo de impresión como tal. Las ranuras periféricas constituyen, con la superficie interior del tubo exterior, conductos de conducción de tinta. La tinta es conducida a partir del centro hacia la periferia mediante pasajes realizados en una cabeza de cilindro entre dos canales, maquinada en la superficie de un disco y recubierta por una placa atornillada. Esta solución no es satisfactoria ya que, por un lado, la cabeza de cilindro es bastante pesada y no garantiza una buena estanqueidad sobre todo si el fluido está bajo cierta presión y, por otro lado, la constitución del rodillo de impresión mediante dos rodillos concéntricos aumenta más el peso del conjunto. Esta solución es también cara y compleja de realizar, pero no garantiza una planeidad de la superficie de impresión debido a la deformabilidad importante de la superficie porosa del tubo exterior. El documento FR-A-2816880 describe una pieza terminal según el preámbulo de la reivindicación 1.
El objeto de la invención es proponer una pieza terminal que sea a la vez ligera, rígida, que permita un desmontaje fácil del tubo interior, que se pueda montar sin indexado y de forma hermética a los fluidos como el aire y que permita un equilibrado sencillo.
La invención también concierne a un rodillo que comprende dicha pieza terminal.
La pieza terminal según la invención está destinada a constituir un separador para un rodillo constituido por dos tubos concéntricos de eje xx', comprende radios que conectan dos partes cilíndricas interior y exterior, se caracteriza por que un circuito de fluido que parte del centro hacia la periferia comprende una primera garganta circunferencial dispuesta en la parte cilíndrica interior y una segunda garganta circunferencial dispuesta en la parte cilíndrica exterior conectadas por al menos una canalización. Esta pieza terminal permite reducir la masa del rodillo en de un 20 a un 70 % preferentemente un 20 a un 50 % y facilitar el equilibrado del rodillo garantizando la accesibilidad al interior del rodillo entre los dos tubos y permitir un montaje fácil sin índice gracias a las gargantas circunferenciales. Una pieza terminal con radios permite el acceso al interior del rodillo cuando este está montado y permite, de este modo, a la vez un equilibrado más fino que con piezas terminales macizas que obligan a perforar el tubo exterior y una invisibilidad de este equilibrado desde el exterior del rodillo.
Ventajosamente, el fluido es aire comprimido. Debido a su construcción, la invención garantiza la estanqueidad al aire a presión.
Ventajosamente, la pieza terminal comprende un anillo en la parte cilíndrica interior. Este anillo hace las veces de tope para el tubo interior y de coaxialidad del eje con respecto al exterior. De este modo, es posible desmontar el tubo interior de forma reversible, a diferencia de soluciones donde el tubo interior está pegado que obligan a la destrucción de la pieza terminal y/o del tubo. El anillo podrá ser, por ejemplo, de acero inoxidable.
Ventajosamente, la pieza terminal está recubierta por un anillo de material no metálico conductor eléctrico. Esto permite asegurar un criterio antiestático por ejemplo >1 Mohm en 100 voltios como, por ejemplo, el material compuesto. El material no metálico evita la corrosión galvánica de la pieza terminal si esta es de acero y permite una continuidad de materia con el tubo exterior cuando este es de material compuesto. La utilización de un chip de RFID en el cliché necesita una superficie no metálica para su marcado y su posicionamiento en el rodillo de impresión. Ventajosamente, el conducto está dispuesto entre dos radios. El conducto está entonces constituido por un tubo, por ejemplo, cilíndrico, que puede añadirse a la pieza terminal. La utilización de un tubo en lugar de una perforación permite controlar mejor las dimensiones del conducto, en efecto, es más fácil obtener diámetros precisos en un tubo que con una perforación. La utilización de tubos permite también poder reducir al máximo el tamaño de las aletas que ya no necesitan conducir aire.
Ventajosamente, la pieza terminal comprende dos conductos. De este modo, la distribución del fluido en el rodillo está mejor equilibrada.
Ventajosamente, el anillo de material compuesto comprende una perforación axial conectada a la segunda garganta circunferencial. Esta perforación puede realizarse en cualquier lugar de la periferia del anillo de material compuesto, lo que permite perforar el número de agujeros necesarios para alimentar con fluido o con aire el tubo exterior. Es posible disponer canales en el interior del tubo exterior y, por lo tanto, alimentar con fluido o con aire estos canales por medio de los conductos que conectan el centro del rodillo al tubo exterior.
Ventajosamente, la segunda garganta circunferencial está dispuesta en el anillo de material compuesto. La segunda garganta circunferencial está situada, de este modo, lo más cerca posible del tubo exterior.
Ventajosamente, la primera garganta circunferencial está dispuesta en un anillo central de la parte cilíndrica interior. La primera garganta circunferencial está dispuesta, de este modo, lo más cerca posible de la llegada del fluido.
Ventajosamente, la pieza terminal es de material compuesto. La realización de una pieza terminal 100 % de material compuesto permite reducir aún más el peso del rodillo.
Ventajosamente, los radios están constituidos por aletas. Estas aletas podrán estar realizadas, por ejemplo, mediante maquinado de una pieza, mediante fundición o moldeo de material compuesto
Ventajosamente, los radios están constituidos por enrejado. Los radios o las aletas podrán realizarse por impresión 3D en material compuesto o no.
La invención también concierne a, un rodillo constituido por dos tubos concéntricos, exterior e interior, de eje xx', este se caracteriza por que comprende al menos una pieza terminal con al menos una de las características anteriores. El rodillo equipado con este tipo de pieza terminal es, de este modo, ligero y hermético. El tubo interior podrá estar constituido por un árbol de accionamiento o un tubo específico tal como un tubo de guía.
Ventajosamente, los tubos son de materiales compuestos. Este material tiene la ventaja de ser particularmente ligero.
Ventajosamente, el tubo exterior está fijado a la pieza terminal. El tubo exterior está, por ejemplo, pegado a la pieza terminal.
Ventajosamente, el tubo interior está montado de forma desmontable en la pieza terminal. En efecto, al comprender cada pieza terminal un anillo desmontable que hace las veces de tope, es posible retirarla y liberar de este modo el tubo interior.
Ventajosamente, el tubo exterior es en parte poroso. El tubo exterior de impresión debe poder dejar pasar el aire, para ello, debe comprender bien de uno o varios canales dispuestos en el material compuesto o bien estar constituido por un material compuesto en parte poroso. El transporte del aire en el interior del tubo exterior podrá realizarse, por ejemplo, según la patente FR 2847847 dejando intersticios vacíos de resina, esto no aumenta la masa, garantiza la estanqueidad, el equilibrado y la homogeneidad de la distribución en la longitud de dicho tubo. También es posible, en este ejemplo, reemplazar una parte del carbono por un material de baja densidad >1 como, por ejemplo, una espuma estructural para asegurar una mejor relación masa/rigidez.
Ventajosamente, el rodillo comprende una pieza terminal con una chaveta de indexación. Esta chaveta permite, por ejemplo, la indexación de los clichés.
Los rodillos según la invención podrán utilizarse para:
Máquinas de impresión,
Máquinas de textil tejido, no tejido
Máquinas de plástico, película y papel
Rodillos de guía
Sistemas de transporte.
Otras ventajas también podrán mostrarse al experto en la materia con la lectura de los ejemplos de más abajo, ilustrados en las figuras adjuntas, dados a título de ejemplo:
- La figura 1 es una vista en despiece ordenado en perspectiva de un rodillo con dos piezas terminales de las cuales una según la invención,
- La figura 2 es una vista en perspectiva de una pieza terminal según la invención en el lado interior del rodillo, - La figura 3 es una vista en perspectiva de una pieza terminal según la invención en el lado exterior del rodillo, - La figura 4 es una vista en perspectiva de la segunda pieza terminal del rodillo en el lado exterior,
- La figura 4A es un detalle de la chaveta de la segunda pieza terminal,
- La figura 5 es un corte de la pieza terminal según la invención a nivel del conducto de aire,
- La figura 6 es un corte de la segunda pieza terminal a nivel de la chaveta
- La figura 7 es una vista en perspectiva de una primera variante de la invención,
- La figura 8 es un detalle de un radio según una segunda variante de la invención.
El rodillo 1 ilustrado en la figura 1 está constituido por dos tubos 10 y 11 montados de forma concéntrica. El tubo exterior 10 tiene un diámetro superior al tubo interior 11. El rodillo 1 consta también de dos piezas terminales 2 y 3 dispuestas en cada lado y que garantizan una distancia constante entre los dos tubos. Los tubos 10 y 11 así como las piezas terminales 2 y 3 están alineadas según un eje xx' cuando están montadas.
El tubo exterior 10 es recorrido por uno o varios canales de distribución de fluido o de aire que desembocan en boquillas 100. El tubo exterior 10 podrá, por ejemplo, constar de una capa porosa para distribuir aire.
La pieza terminal 2 en una vista más detallada en las figuras 2 y 3 comprende radios 20 que conectan dos partes cilíndricas interior 201 y exterior 200 y dispuestos de forma equidistante y dos conductos 21 colocados de forma simétrica con respecto al eje xx'. Los conductos 21 podrán ser de aluminio, por ejemplo. La pieza terminal 2 está recubierta por un anillo de material compuesto 4 colocado y pegado en la periferia de dicha pieza terminal 2. Esta está abierta en su centro por un agujero 22 en el que está dispuesto un anillo central 5.
Los radios 20 están escotados y/o biselados para reducir al máximo el peso de la pieza terminal 2.
La pieza terminal 2 presenta un saliente periférico 23 que permite el posicionamiento y el pegado del tubo exterior 10. El anillo de material compuesto 4 está provisto de una primera garganta circunferencial 41 en su parte interior y está perforado por al menos un agujero 40 axial dirigido según el eje xx' y conectado a la garganta circunferencial 41, en un lado y a un canal de fluido o de aire dispuesto en el tubo exterior 10 en el otro. También está perforado por una boquilla 42 radial. En este ejemplo, la primera garganta circunferencial 40 está cerrada en tres de sus lados por el anillo de material compuesto 4, podría estar cerrada solamente en dos lados, estando el tercero cerrado por el tubo exterior 10, sin salirse del marco de la invención.
El anillo central 5 presenta una segunda garganta circunferencial 50 en uno de sus extremos y dirigida hacia el exterior, el otro extremo está provisto de un resalte periférico 51 perforado por el agujero 52 destinado a recibir un tornillo 53 para la fijación de dicho anillo 5. La segunda garganta circunferencial 50 está abierta para dejar pasar el aire.
La segunda pieza terminal 3, ilustrada en las figuras 4 y 6, comprende radios 30 que conectan dos partes cilíndricas interior 301 y exterior 300 y dispuestas de forma equidistante y un segundo anillo central 6. La pieza terminal 3 está maquinada axialmente en la periferia para formar un rebaje 31 para disponer una chaveta 7. El fondo del rebaje 31 puede ser desprendible para permitir el ajuste en altura de la chaveta 7. La chaveta 7 está fijada por dos tomillos 7 a la segunda pieza terminal 3. La chaveta permite el indexado de los clichés.
Los radios 30 están escotados y/o biselados para reducir al máximo el peso de la segunda pieza terminal 3.
La segunda pieza terminal 3 presenta un saliente periférico 32 que permite el posicionamiento y el pegado del otro extremo del tubo exterior 10.
El anillo central 6 está conectado a la segunda pieza terminal 3 con ayuda de tornillos 60.
Las piezas terminales 2 y 3 tienen, cada una, un anillo 5 y 6 desmontable que permiten bloquear el tubo interior 11 y poder cambiarlo desatornillando los tornillos 53 y 60 y retirando los anillos 5 y 6.
Unas juntas 8 están colocadas en ranuras circulares entre los anillos 5 y 6 y los extremos del tubo interior 11 para garantizar la estanqueidad
Ahora se describirá cómo se monta el rodillo según la invención.
Las piezas terminales 2 y 3 están pegadas en cada extremo del tubo exterior 10, unas juntas 8 están dispuestas en el interior de cada pieza terminal 2 y 3, el segundo anillo 6 está posicionado y enroscado en la segunda pieza terminal 3, el tubo interior 11 se desliza en la pieza terminal 2 y el tubo exterior 10 hasta que hace tope con el segundo anillo 6 a continuación se fija el anillo 5 a la pieza terminal 2. Es posible posicionar en primer lugar el anillo 5, a continuación el tubo interior 11 y el según anillo 6.
Para desmontar el tubo interior 11, basta con desatornillar uno de los tornillos 53 o 60 para sacar uno de los anillos 5 o 6 y retirar el tubo interior 11 para cambiarlo.
La primera variante ilustrada en la figura 7 comprende radios 20 y 30 perforados por agujeros 202 y 302 en forma de gotas de agua, podrán considerarse otras formas de agujeros. Estos agujeros se realizan, por ejemplo, por maquinado. En la segunda variante ilustrada en la figura 8, los radios 20, 30 se realizan en forma de enrejado.
Los radios 20 y 30 de las primera y segunda variantes se realizarán, preferentemente, mediante fabricación aditiva como la impresión 3D.

Claims (18)

REIVINDICACIONES
1. Pieza terminal (2) destinada a constituir un separador para un rodillo constituido por dos tubos concéntricos (10, 11) de eje xx' y que comprenden radios (20) que conectan dos partes cilíndricas interior (201) y exterior (200), caracterizada por que un circuito de fluido que parte del centro hacia la periferia comprende una primera garganta circunferencial (50) dispuesta en la parte cilíndrica interior (201) y una segunda garganta circunferencial (41) dispuesta en la parte cilíndrica exterior (200) conectadas por al menos un conducto (22).
2. Pieza terminal (2) según la reivindicación 1, caracterizada por que el fluido es aire comprimido.
3. Pieza terminal (2) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que comprende un anillo (5) en la parte cilíndrica interior (201).
4. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que está recubierta por un anillo de material no metálico conductor eléctrico (4) para formar un anillo de material compuesto.
5. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el conducto (22) está dispuesto entre dos radios (20).
6. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende dos conductos (22).
7. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por que el anillo de material compuesto (4) comprende una perforación axial (40) conectada a la segunda garganta circunferencial (41).
8. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por que la segunda garganta circunferencial (41) está dispuesta en el anillo de material compuesto (4).
9. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la primera garganta circunferencial (50) está dispuesta en un anillo central (5) de la parte cilíndrica interior (201).
10. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que es de material compuesto.
11. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los radios (20) están constituidos por aletas.
12. Pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los radios (20) están constituidos por enrejado.
13. Rodillo (1) constituido por dos tubos concéntricos exterior (10) e interior (11) de eje xx', caracterizado por que comprende una pieza terminal (2) según una de las reivindicaciones anteriores.
14. Rodillo (1) según la reivindicación anterior, caracterizado por que los tubos (10, 11) son de materiales compuestos.
15. Rodillo (1) según una de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado por que el tubo exterior (10) está fijado a la pieza terminal (2).
16. Rodillo (1) según una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que el tubo interior (11) está montado de forma desmontable en la pieza terminal (2).
17. Rodillo (1) según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado por que el tubo exterior (10) es en parte poroso.
18. Rodillo (1) según una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado por que comprende una pieza terminal (3) con una chaveta de indexación (7).
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