ES2240572T3 - Sistema para el arrollamiento de material de aluminio en banda y metodo correspondiente. - Google Patents
Sistema para el arrollamiento de material de aluminio en banda y metodo correspondiente.Info
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Abstract
Un sistema para el arrollamiento de material de aluminio en banda, cuyo sistema consiste en un conjunto de bobina, cuyo conjunto de bobina comprende un mandril. y un carrete (1) montado de modo retirable sobre dicho mandril, y un material de aluminio en banda que tiene un abombamiento positivo, cuyo conjunto de bobina tiene una superficie de apoyo sobre la que ha de ser arrollado dicho material en banda, y en el que el conjunto de bobina está adaptado de modo que su superficie de apoyo proporcione un perfil de apoyo, en el que el apoyo proporcionado por esa parte (2) de la superficie de apoyo que sostiene el abombamiento es mayor que el proporcionado por la parte o partes restantes (3) de la superficie de apoyo durante el arrollamiento de al menos las vueltas interiores del material en banda.
Description
Sistema para el arrollamiento de material de
aluminio en banda y método correspondiente.
La presente invención se refiere a un sistema
para el arrollamiento de un material en banda hecho de aluminio o
una aleación de él, y a un método para arrollar dicho material
sobre un carrete.
Material de aluminio en bandas, al como el
utilizado en la impresión litrográfica, es arrollado bajo tracción
sobre carretes grandes de acero o fibra para almacenamiento y
transporte. El carrete es un cilindro grande que tiene un diámetro
exterior uniforme y una longitud suficiente para sostener
completamente la anchura del material de la banda, que en la
práctica se extiende más allá de dicha banda una corta distancia a
cada lado. Es sabido que el arrollamiento de material de aluminio
en banda puede afectar al aplanamiento de dicha banda. El material
de aluminio en banda que fue aplanado inmediatamente antes de ser
arrollado en un carrete puede perder dicho aplanamiento al
deformarse la banda debido a las tensiones desiguales que surgen a
través de la anchura de la citada banda. El aluminio presenta un
problema particular en el arrollamiento ya que resulta mucho más
propenso a la deformación que, por ejemplo, el acero.
Las tensiones no uniformes a través de la anchura
de la banda cuando esta es arrollada surgen por el hecho de que el
grosor de dicha banda varía ligeramente a través de la citada
anchura de ella, cuya banda es ligeramente más gruesa en el centro
que en los bordes (abombamiento positivo). Esta variación en el
grosor da por resultado que la bobina adopta una forma ligeramente
de barril, es decir, que dicha bobina tiene un diámetro mayor en su
centro que en sus bordes. Esto da por resultado también que el
centro de la bobina soporte más tracción de arrollamiento que
los
bordes.
bordes.
El procedimiento de fabricación de bandas de
aluminio trata de asegurar, en general, que la banda tenga un
abombamiento positivo, ya que una banda con abombamiento negativo
(lo que implica que los bordes exteriores sean más gruesos que el
centro) puede dar por resultado un manejo impredecible,
particularmente durante los procedimientos de fabricación
posteriores. Debido a que dichos procedimientos de fabricación son
de etapas múltiples, necesita ser acumulado un cierto margen de
error para asegurar que ninguna parte de la salida presente un
abombamiento negativo. Por tanto, el procedimiento de fabricación
se dispone para proporcionar deliberadamente un abombamiento,
típicamente tal que el grosor en la sección central sea al menos
aproximadamente un 0,3% mayor que el de las dos secciones de borde
opuestas. Teniendo en cuenta dicho margen de error se asegura en
general que en ningún punto de la banda sea el abombamiento tal que
la sección central sea inferior aproximadamente a un 0,1% mayor de
grosor que las secciones de borde opuestas. No obstante y
típicamente, el procedimiento de fabricación se establece de modo
que el abombamiento sea tal que la sección central sea
aproximadamente un 0,5% mayor de grosor que las secciones de borde
opuestas, pero hasta un 1% o incluso más alto si es posible, con un
2% de máximo factible.
La deformación se produce durante el
arrollamiento, cuando puede ser más fácil por el ligero caldeo del
aluminio que se produce con frecuencia durante el laminado en frío,
o durante los procedimientos de tratamiento previo, tales como
limpieza, o durante el secado en estufa después de la pintura. La
deformación continúa en la bobina incluso a temperatura ambiental,
hasta que la tensión se relaja en cuantía tal que el régimen de
deformación se hace insignificante.
A medida que cada vuelta de la banda de aluminio
es arrollada bajo tracción en torno al carrete, cada nueva vuelta
impone un incremento de presión hacia dentro sobre el material que
ya ha sido arrollado en el carrete. Esto da por resultado que el
aplanamiento de la banda varía con respecto a su posición en la
bobina. Por ejemplo, la banda de las vueltas exteriores de la
bobina (citadas también como envueltas) puede alabearse a lo largo
de la línea central de la banda, mientras que la banda de las
vueltas interiores puede alabearse a lo largo de sus bordes. La
desviación primera a partir del aplanamiento es denominada
"centro alargado" mientras que la desviación última a partir de
dicho aplanamiento es denominada "bordes ondulados".
Cuando la banda de aluminio está siendo arrollada
en el carrete, ésta se halla montado en un mandril que gira dicho
carrete durante el procedimiento de arrollamiento. Una vez
completado el arrollamiento de la banda, el carrete es retirada del
mandril. Desafortunadamente, en especial con carretes de fibra, el
carrete puede deformarse por la presión debida a la banda
arrollada, lo que puede incrementar también los problemas antes
mencionados con respecto a la falta de aplanamiento. La fuerza de
compresión de la bobina hace que el carrete se desplace radialmente
hacia dentro, lo que acorta las vueltas interiores y hace que la
tracción en dichas vueltas interiores se invierta. La fig. 1 es una
predicción de modelo de tensión de deformación (en unidades i) para
una bobina sobre un carrete convencional 24 horas después de dicho
arrollamiento. La tensión de compresión (-ve) para las vueltas
interiores en el centro de la banda puede verse claramente junto con
una tensión positiva grande a cada lado de la zona central de la
banda. Este modelo predice así que la banda tenga en las vueltas
interiores unos bordes ondulados con bolsas de cuarto de anchura.
Dichas bolsas son formadas por el alabeo de la banda a lo largo de
líneas longitudinales paralelas por dentro de cada uno de los bordes
longitudinales de la banda, aproximadamente a una distancia igual a
un cuarto de la anchura total de la banda.
Schnell y col. (Metallwissenschaftund Technik,
vol. 8 Agosto 1986) han descrito el problema de la falta de
aplanamiento y han intentado explicar estos efectos, pero no han
propuesto solución alguna.
Se han hecho intentos para reducir la falta de
aplanamiento causada por el arrollamiento, pero dichos intentos han
estado dirigidos en general al tratamiento posterior de la banda
para enderezarla. No obstante, en el documento JP
11-179422, se describe un método para controlar el
aplanamiento de material de banda de acero que presenta un
abombamiento convexo, y que utiliza un carrete contorneado que tiene
un abombamiento cóncavo.
Los documentos JP 09-057344 y JP
09-076012, describen métodos similares de arrollar
material de banda de acero sobre un mandril. En ambos casos, un
manguito estrecho define un abombamiento convexo sobre el mandril,
situado centralmente con respecto a la anchura de la banda de acero
que se está arrollando.
La presente invención pretende proporcionar un
sistema y un método de arrollamiento de una banda de aluminio sobre
un carrete, de tal modo que se reduzca la deformación de la banda
que resulta de su deslizamiento, y con ello se mejora el
aplanamiento de dicha banda. La presente invención se refiere
particularmente a la reducción de la falta de aplanamiento del
borde ondulado en las vueltas interiores de una bobina de material
de banda de aluminio.
Como ya se ha dicho, un carrete cilíndrico
convencional define una superficie de apoyo exterior para el
material en banda que es de forma cilíndrica. Si el material en
banda fuese de grosor constante en toda su anchura, el carrete
proporcionaría entonces una apoyo sustancialmente constante a
través de la anchura de dicho material de banda, y no surgirían las
tensiones desiguales que producen la deformación. Sin embargo,
cuando la banda tiene un abombamiento positivo, el carrete
convencional proporciona un mayor apoyo a la banda en su centro que
en sus bordes, y el perfil exacto de esta variación depende de la
forma del perfil a través de dicha banda. El documento antes citado
JP 11-179422 trata de atender esta necesidad
haciendo que la forma externa del carrete coincida inversamente con
la forma externa de la banda a través de su anchura, cuya finalidad
es tratar de impedir las tensiones desiguales causadas por la
variación en el grosor de la banda a través de su anchura,
reproduciendo así la situación que se produciría si la banda tuviese
un grosor constante a través de su anchura; con ello, para una
banda que tenga un abombamiento positivo, la forma externa de el
carrete es cóncava, y viceversa.
Según un primer aspecto de la invención, se
proporciona un sistema para arrollar un material de banda de
aluminio, cuyo sistema consiste en un conjunto de bobina que
comprende un mandril y una bobina montada retirablemente sobre dicho
mandril, y un material de banda de aluminio que tiene un
abombamiento positivo, cuyo conjunto de arrollamiento tiene una
superficie de apoyo sobre la que es arrollado dicho material en
banda, y en el que el conjunto de bobina está adaptado de modo que
su superficie de apoyo proporcione un perfil de apoyo en el que el
soporte proporcionado por esa parte de la superficie de apoyo que
sostiene el abombamiento sea mayor que el proporcionado por la
parte o partes restantes de la superficie de apoyo durante el
arrollamiento de al menos las vueltas interiores del material en
banda.
La consecuencia natural normal del procedimiento
con el que se efectúa la laminación del material en banda, es que el
abombamiento esté situado de modo aproximado centralmente con
respecto a la anchura de dicho material en banda; no obstante, el
tratamiento subsiguiente, por ejemplo, el corte en tiras de una
banda más ancha para formar otras más estrechas, puede dar por
resultado que el abombamiento quede descentrado al ser arrolladas.
Las enseñanzas de la presente invención pueden ser aplicadas
cualquiera que sea la posición del abombamiento, pero se supone aquí
que dicho abombamiento está situado aproximadamente en el centro con
respecto al material en banda, en cuyo caso, el apoyo proporcionado
a la parte central de dicho material en banda será mayor que al
proporcionado a las partes de borde opuestas de dicho material
durante el arrollamiento de al menos las vueltas interiores del
citado material en banda.
El perfil de apoyo de la superficie de apoyo
puede ser proporcionado por adaptación de la forma y/o de las
propiedades del carrete, o por adaptación del material que ha de
ser arrollado sobre él, o una combinación de ello.
La adaptación del conjunto de bobina para
permitir que su superficie de apoyo proporcione el requerido perfil
de apoyo puede lograrse según un cierto número de maneras. Por
ejemplo, el carrete puede estar contorneado para definir una
superficie de apoyo que tenga un diámetro en la zona central que sea
mayor que en sus zonas extremas. Por tanto, durante el
arrollamiento del material en banda, es aplicada una mayor tensión
de tracción a la zona central de la banda que a sus zonas extremas,
en particular en las vueltas interiores de la bobina.
La interfaz entre el diámetro mayor en la zona
central y el diámetro menor en las zonas extremas puede lograrse
mediante una o más etapas, puede ser una transición suave, o una
combinación de ambas, de acuerdo con las circunstancias. Por tanto,
el contorno de la superficie de apoyo puede variar desde una
superficie convexa lisa extendida a través de la anchura prevista
del material en banda que se ha de arrollar, a una superficie
cilíndrica escalonada en la que la zona central tiene un diámetro
mayor que las zonas extremas, cuya zona central tiene una anchura
menor que la anchura del material en banda que se ha de
arrollar.
El uso de un carrete que tenga dicha superficie
de apoyo convexa actúa para alterar la distribución de las
tensiones en las vueltas interiores de la banda arrollada, con lo
que se reduce subsiguientemente la tensión de deformación. Con el
uso del carrete contorneado de la presente invención, la
concentración de la tensión de arrollamiento en el centro de la
anchura de la banda surge al comienzo del arrollamiento. Esto reduce
así la cuantía de la banda que ha de ser desechada de las vueltas
interiores de una bobina, donde se aplican unos estrictos
requerimientos de aplanamiento. Por el contrario, en un carrete
cilíndrico plano normal, la concentración de la tensión de
arrollamiento surge sólo después de haber arrollado algunas
vueltas. Por tanto, la presente invención resulta particularmente
beneficiosa cuando se utiliza con materiales de aluminio en banda
para los que existen estrictos requerimientos de aplanamiento,
tales como los materiales utilizados en la impresión
litográfica.
El perfil de apoyo requerido puede ser conseguido
mediante la alteración del perfil físico externo del propio
carrete, o por adición de elementos de perfil a un carrete
cilíndrico, de otro modo plano, o puede utilizarse también una
combinación de ambas técnicas. Así pues, por ejemplo, un elemento
de perfil en forma de manguito puede ser instalado sobre la zona
central de un carrete cilíndrico plano, para aumentar el diámetro
efectivo de la superficie de apoyo del carrete en su zona central.
Dicho manguito tendrá una longitud inferior a la anchura del
material en banda que se ha de arrollar. Esta disposición tiene la
ventaja de que puede ser utilizado un carrete cilíndrico plano, y
dichos carretes pueden ser fabricados muy baratos mediante el corte
de tramos adecuados de un tubo alargado. Algo más complicado, tal
como un tubo perfilado, es probable que tenga que ser fabricado
como un artículo individual, con lo que resultará mucho más costoso.
En la industria, los carretes son considerados artículos
desechables, por lo que su coste resulta un factor importante.
Otro modo de utilizar un carrete cilíndrico plano
es materializar el elemento perfilado antes citado como extremo
delantero del propio material en banda, por ejemplo, haciendo que
la banda sea formada en su extremo delantero con una lengüeta de
anchura inferior a la del resto de la banda, que es aproximadamente
igual a la circunferencia de la superficie exterior del carrete.
Por tanto, al comenzar el arrollamiento, la primera vuelta es
formada por la lengüeta estrecha, que forma así de modo efectivo un
elemento perfilado como antes se ha descrito. El grosor de la
lengüeta, y por tanto el elemento perfilado así formado, es
convenientemente igual al grosor del material de banda; si se
precisa un grosor superior a aquél, entonces puede ser aumentada la
longitud de la lengüeta para proporcionar dos o incluso más
vueltas, antes de comenzar con la anchura completa de la banda.
Preferiblemente, la longitud de la lengüeta es igual a n veces la
circunferencia exterior del carrete, siendo n un entero.
En una realización, la anchura de la lengüeta
aumenta desde un anchura menor hasta la anchura total del material
en banda durante las primeras pocas vueltas del material de banda
en torno al conjunto de bobina.
Otro modo de adaptar el material de banda de
aluminio para proporcionar el requerido perfil de apoyo es una
disposición en la que una lámina de, por ejemplo, aluminio, es
unida mediante adhesivo, fijación mecánica, soldadura, o soldadura
por puntos, a una superficie del extremo anterior del material en
banda, y está situada centralmente con respecto a la anchura de
dicho material, cuya lámina de material resulta efectiva al
proceder a arrollar el material en banda para proporcionar al
carrete un diámetro exterior efectivo en la zona central de él que
sea mayor que el diámetro exterior efectivo del carrete en las
zonas extremas opuestas de dicho carrete. Preferiblemente, dicha
lámina de material tiene una longitud en la dirección longitudinal
de la banda del material que es aproximadamente igual a n veces la
circunferencia exterior del carrete, siendo n un entero.
Un modo alternativo de adaptar el carrete para
proporcionar el perfil de apoyo requerido es alterar la resistencia
del apoyo proporcionado por el carrete a todo lo largo de su
superficie de apoyo. Cuando la banda es arrollada sobre el carrete,
unas fuerzas de compresión actúan radialmente hacia dentro de dicho
carrete, produciendo así la compresión del material del carrete
citado. Convencionalmente, el carrete es construido con una sección
transversal constante en la dirección de su eje, al menos a lo largo
de esa parte de su longitud que define la superficie de apoyo. Esto
asegura que cualquier distorsión del carrete causada por estas
fuerzas de compresión sea sustancialmente constante a través de la
anchura del material en banda que está siendo arrollado. No
obstante, si la sección transversal no es constante a lo largo del
eje, entonces el efecto de las fuerzas de compresión será diferente
a través de la longitud de la superficie de apoyo. Esto se traduce
en un apoyo efectivo diferente para el material en banda que es
arrollado de acuerdo con su posición a través de su anchura. Por
tanto, por ejemplo, si la sección transversal de la zona central
del carrete es mayor que la de las zonas extremas, el perfil de
apoyo requerido puede ser conseguido entonces si la propia
superficie de apoyo tiene una forma cilíndrica plana convencional.
Un efecto similar puede conseguirse mediante debilitamiento del
apoyo que el material del carrete es capaz de proporcionar en
ciertas zonas seleccionadas, por retirada de material para reducir
su fuerza sin necesidad de cambiar la forma de la propia superficie
de apoyo. Por ejemplo, el apoyo que proporcionan las zonas extremas
de la superficie de dicho apoyo puede ser reducido con respecto al
proporcionado por la zona central, mediante corte de unas
hendiduras en el material del carrete para formar patillas en los
extremos, que parcialmente se aplastan (es decir, se desplazan hacia
dentro) cuando la bobina es enrollada en el carrete.
Otra manera de adaptar el carrete de modo que su
superficie de apoyo presente el perfil de apoyo requerido, es variar
la tenacidad o rigidez del material de dicho carrete a todo lo
largo de él, por ejemplo mediante la formación de la zona central
con un material que tenga mayor tenacidad o rigidez que el material
de las zonas extremas opuestas. Esto puede ser cambiado mediante la
alteración de la tenacidad o rigidez inherente del propio material,
o debilitando localmente el propio material mediante la formación de
aberturas o hendiduras, de manera similar a la expuesta
anteriormente.
Ya se ha dicho que en la práctica convencional,
el carrete va montado sobre un mandril, y se hace que éste gire el
carrete durante el arrollamiento. Es posible utilizar el mandril
para adaptar un carrete de otro modo convencional, para hacer que la
superficie de apoyo proporcione un perfil de apoyo que varíe a lo
largo de ella de la manera antes descrita. Así pues, por ejemplo,
el mandril puede ser tal que deforme el carrete al ser éste situado
en aquél, de modo que el diámetro de la superficie de apoyo del
carrete en la zona central sea mayor que en las zonas extremas
opuestas. En tal caso, el mandril será normalmente de tipo
expandible, con lo que podría ser replegado para su retirada después
de completado el arrollamiento.
Para conseguir el perfil de apoyo deseado puede
ser utilizada una combinación de estas diversas técnicas.
En una realización, el carrete está adaptado de
modo que el perfil de apoyo de su superficie de apoyo coincida, al
menos aproximadamente, con la forma de un gráfico que representa el
desplazamiento radial de una vuelta exterior de un material en
banda del mismo tipo que el que ha de ser arrollado, cuyo material
en banda ha sido arrollado sobre un carrete cilíndrico recto
convencional, después de la retirada del mandril.
Según un segundo aspecto de la presente invención
se proporciona un método para arrollar un material en banda de
aluminio que tiene un abombamiento positivo, cuyo material en banda
es avanzado hasta un conjunto de bobina que comprende un carrete y
un mandril. El conjunto de bobina es girado de modo que arrolla el
material en banda en torno a una superficie de apoyo del conjunto
de bobina, y después el mandril es retirado; cuyo método se
caracteriza porque durante el arrollamiento de al menos las vueltas
interiores del material en banda arrollado, el conjunto de bobina
está adaptado de modo que su superficie de apoyo proporcione un
perfil de apoyo en el que el soporte proporcionado por esa parte de
la superficie de apoyo que sostiene el abombamiento, sea mayor que
el proporcionado por la parte o partes restantes de dicha
superficie de apoyo.
En otra alternativa, ya sea sola o en combinación
con los aspectos anteriores de la invención, es aplicada una fuerza
de tracción a la banda de aluminio al ser arrollada. La tracción no
es aplicada hasta que el extremo delantero de la banda ha quedado
sujeto firmemente al carrete, lo que por lo general es poco después
de que las vueltas comiencen a solaparse completada la primera
vuelta. Preferiblemente, las vueltas iniciales de la banda son
arrolladas con una primera tensión alta, y una segunda tensión
inferior es aplicada a las vueltas posteriores de la banda al ser
arrolladas. Por tanto, la mayor parte de la bobina es arrollada con
la banda bajo tracción normal, suficiente para mantener la bobina
arrollada en un condición estable para almacenamiento y transporte.
Esta segunda tracción (nominal) es preferiblemente al menos un 10%
inferior a la primera tracción, más alta, y más preferiblemente al
menos un 20% inferior. Además, la segunda tracción es
preferiblemente no superior al 80% menos que la primera tracción, y
más preferiblemente no es superior al 50% menos. La tracción del
arrollamiento puede ser reducida continuamente desde la tracción
más alta a la más baja, y esta reducción a la tracción inferior es
ejecutada preferiblemente durante la primera mitad del total de
vueltas de la bobina. Esto es ilustrado conceptualmente en la fig.
17 que muestra una sección de nivel corto (curva a) con una
tracción más alta, seguida por el resto a una tracción inferior, la
tracción nominal. La transformación desde la tracción más alta a la
tracción nominal puede ser relativamente rápida, como se muestra
por la curva a, o puede ser inferior, con o sin una sección más
corta en tracción más alta, como se muestra por las curvas b y c. No
se muestra la acumulación de la tracción asociada a la primera
vuelta.
La referencia aquí a aluminio se entiende es una
referencia al aluminio y a sus aleaciones.
Se hace también referencia al aplanamiento y a la
falta de aplanamiento. En el contexto de este documento, se entiende
que falta de aplanamiento es la diferencia en la tensión a través
de la anchura de la banda, medida en posiciones diferentes en la
dirección longitudinal o de arrollamiento de la banda.
Seguidamente se describirán realizaciones de la
presente invención a título de ejemplo, con referencia a los dibujos
que se acompañan y como en ellos se muestra:
- la fig. 1 ilustra una predicción de modelo de
la tensión de deformación para una banda de aluminio arrollada
sobre un carrete convencional;
- la fig. 2 es una vista esquemática en
perspectiva de un carrete de acuerdo con la presente invención;
- la fig. 3 ilustra una predicción de modelo del
desplazamiento radial de la vuelta exterior de una banda de
aluminio arrollada sobre un carrete cilíndrico recto convencional
después de la retirada del mandril;
- la fig. 4 ilustra una predicción de modelo de
la distribución de las tensiones del collarín a través de la
anchura, de tres posiciones diferentes en una bobina durante el
arrollamiento sobre un carrete convencional, y después de la
retirada del mandril;
- la fig. 5 ilustra una predicción de modelo de
la distribución de la tensión del collarín a través de la anchura
de las mismas tres vueltas que en la fig. 4 durante el
arrollamiento sobre un carrete, y después de la retirada del
mandril, de acuerdo con la presente invención;
- la fig. 6 ilustra una predicción de modelo de
la distribución de las tensiones del collarín a través de la
anchura de las mismas tres vueltas que en la fig. 4 durante el
arrollamiento sobre un carrete alternativo, y después de la retirada
del mandril, de acuerdo con la presente invención;
- las figs. 7A, 7B, 7C son vistas esquemáticas en
planta del extremo delantero de la banda de aluminio que se ha de
arrollar, mostrando secciones extremas conformadas;
- la fig. 8 es una vista esquemática en planta
del extremo anterior de una banda de aluminio que se va a arrollar,
mostrando una sección del extremo modificada;
- la fig. 9 ilustra una predicción de modelo de
la tensión de deformación a través de la anchura de la primera
vuelta, 5 mm radialmente desde el carrete inmediatamente después
del arrollamiento, para un carrete convencional y para un carrete de
acuerdo con la presente invención y para un carrete similar al
carrete de la técnica anterior del documento JP
11-179422;
- la fig. 10 ilustra una predicción de modelo de
la tensión de deformación para una banda de aluminio arrollada
sobre un carrete que tenga un manguito central de acuerdo con la
presente invención, 24 horas después del arrollamiento;
- la fig. 11 ilustra una predicción de modelo de
la tensión de deformación con respecto a la tensión de arrollamiento
inicial y el contorno del carrete inmediatamente después del
arrollamiento;
- la fig. 12 ilustra una predicción de modelo de
la tensión de deformación con respecto a la tracción de
arrollamiento inicial y el contorno del carrete, 24 horas después
del arrollamiento;
- las figs. 13 a 16 son gráficos de posición a
través de la anchura de banda, frente a la posición a lo largo de
dicha banda, que ilustra los resultados de diversos ensayos
llevados a cabo sobre bandas arrolladas; y
- la fig. 17 es un gráfico para ilustrar la
variación de la tensión de arrollamiento aplicada, a medida que
prosigue al arrollamiento.
En la fig. 2 se muestra una carrete 1 para uso en
el almacenamiento y transporte de material de aluminio en banda. El
carrete 1 es aproximadamente cilíndrico pero tiene una zona
abombada central 2 donde el diámetro exterior del carrete es mayor
que las zonas de borde 3. La longitud del carrete es tal que
soporta totalmente el material de la banda, lo que significa en la
práctica que el carrete es al menos tan largo como la anchura de la
banda, y puede en realidad ser más largo; no obstante, en ciertas
circunstancias, el carrete puede ser ligeramente más corto, quizás
hasta aproximadamente 50 mm, que la anchura de la banda para
cumplir con ciertos requerimientos especiales. El diámetro exterior
del carrete aumenta continuamente hasta un plato de diámetro
uniforme desde las zonas de borde 3 hasta la zona central 2. La
diferencia entre el diámetro de las zonas extremas y centrales
puede ser de hasta 10 mm o más. Para algunas aplicaciones, las zonas
de borde 3 pueden ser recortadas para dejar sólo un carrete
estrecho que sostiene justamente el centro de la bobina. Dicho
carrete estrecho o un carrete que tenga una zona abombada 2 muy
alta, podría marcar las vueltas interiores de la bobina. La
diferencia preferida en la altura entre las zonas de borde 2 y el
abombamiento 3 es de 0,02 a 1,0 mm, preferiblemente 0,05 a 0,3 mm,
y más preferiblemente 0,05 a 0,10 mm.
Alternativamente, la forma del carrete 1 puede
coincidir con el perfil mostrado en la fig. 3, que es una
predicción de modelo del desplazamiento radial de una vuelta
exterior sobre un carrete cilíndrico recto después de la retirada
del mandril. Como puede verse, el desplazamiento máximo de la
banda, en este caso 0,07 mm, es en el centro de dicha banda, y
dicho desplazamiento disminuye rápidamente a cero desde el máximo en
la zona central, aproximadamente con 800 mm de anchura. Sin
embargo, el desplazamiento máximo dependerá de la altura del
abombamiento sobre la banda y el número de vueltas en la bobina.
Cuando el carrete 1 tiene la forma mostrada en la fig. 3, la
distribución de la tensión en el collarín mientras se arrollan las
vueltas interiores de la banda de aluminio será similar a la
distribución de la tensión del collarín para las vueltas exteriores.
Dicha tensión del collarín es una medición de la fuerza de tracción
que actúa en la dirección circunferencial de la banda arrollada,
por unidad de área de la sección transversal de la banda.
El efecto de arrollar una banda de aluminio sobre
un carrete 1 modificado de acuerdo con la invención se ilustra con
referencia a las figs. 4 a 6. En la fig. 4 se muestra la
distribución de una tensión de collarín a través de la anchura de
tres vueltas durante el arrollamiento sobre un carrete cilíndrico
recto convencional. Como puede verse, la tracción de arrollamiento
es efectuada con exceso en el centro de 800 mm de anchura de la
banda, mientras la posición más interior está siendo arrollada, pero
esto se reduce a sólo 600 mm cuando se arrolla la tercera posición.
Este efecto se satura después de aproximadamente 50 mm de
crecimiento de la bobina. Después de que el mandril es retirado del
carrete, la inversión de la tensión se extiende sobre 500 mm del
centro de la anchura de banda, y deja unas bolsas de cuarto de la
anchura de tracción residual en la banda a cada lado de la tensión
de compresión grande, en la posición interior.
En la fig. 5 se muestra una distribución similar
de la tensión de collarín para una banda de aluminio que está
siendo arrollada sobre un carrete que tenga la forma antes descrita
con referencia a la fig. 3. Puede verse aquí que la tracción de
arrollamiento es efectuada en 500 mm del centro de la anchura de
banda durante todo el arrollamiento, y no se formarán bolsas de
tracción en la posición interior después de que el mandril es
retirado del carrete. Por tanto, con el uso de una forma de carrete
que sea convexa, con un abombamiento a través de su zona central,
puede ser conseguida una banda con aplanamiento mejorado. Aún así,
una pequeña variación en el diámetro exterior del carrete en su
zona central puede producir un efecto conflictivo en la tensión de
la bobina.
Aunque puede ser difícil construir un carrete que
tenga la forma descrita en la fig. 3, pueden fabricarse fácilmente
formas capaces de conseguir mejoras similares en el aplanamiento de
la banda. Por ejemplo, un carrete deformable y aproximadamente
cilíndrico puede ser utilizado en conjunción con un mandril que
varíe de diámetro entre el centro del carrete y los bordes del
mismo. Si el mandril tiene un abombamiento positivo, el carrete se
deforma con un abombamiento similar. De modo ideal, el mandril está
construido de manera que el carrete no esté en contacto con el
mandril a cada lado de la zona de abombamiento central.
Sin embargo, la estructura del carrete preferida
utiliza una longitud de banda para crear un abombamiento elevado
para la zona central de un carrete cilíndrico plano. Por ejemplo,
un carrete cilíndrico convencional que tiene un diámetro uniforme,
es convertido por medio de un tramo corto de banda metálica (por
ejemplo, de aluminio) con un grosor aproximado de 0,28 mm y una
anchura aproximada de 525 mm, enrollado con una o más vueltas en
torno a la zona central 2 del carrete para formar un manguito en
torno a dicha zona central. La banda de aluminio es arrollada de la
manera usual en torno al exterior del carrete así convertido. Se
apreciará, por supuesto, que el manguito no necesita estar hecho de
un material metálico, y en su lugar puede ser de fibra natural,
plástico, u otro material duradero. Igualmente, dado que el
manguito es una parte separada del carrete, puede ser construido
fácilmente con la anchura y grosor deseados. La fig. 6 muestra la
distribución de la tensión de collarín para las mismas tres
posiciones, con el uso del carrete convertido antes descrito, y
como puede verse, el efecto del uso del carrete convertido es
similar al de la fig. 5. En particular, se evitan las bolsas de
cuarto de anchura sobre las vueltas interiores de la banda. La fig.
6 fue obtenida sobre la base de un carrete que tenga un
abombamiento rectangular de 460 mm de ancho. El abombamiento
rectangular concentra la tensión de collarín de las vueltas
interiores, por ejemplo, después de 5 mm de acumulación, dentro de
la misma anchura, ya que la tensión de las vueltas subsiguientes es
concentrada por el abombamiento de la corona. Por tanto, el efecto
del diámetro del carrete aumentado en la parte central de la banda
es reducir el margen de la tensión de collarín en el sentido de la
anchura en las vueltas interiores, después de que el mandril ha sido
retirado. Esto puede apreciarse por comparación de las curvas de
tensión de collarín para la primera posición de la fig. 4, con la
curva correspondiente en la fig. 6. La diferencia surge debido a
que la zona de diámetro aumentado sostiene la parte central de la
bobina, dejando las zonas exteriores sin sostener y por tanto con
una tensión de collarín absoluta
baja.
baja.
En una realización alternativa ilustrada en la
fig. 7, puede ser utilizado un carrete cilíndrico plano
convencional (no mostrado), para enrollar una banda de aluminio 10.
Para proporcionar el abombamiento en la zona central del carrete, el
extremo delantero de la banda está conformado para formar una
lengüeta 11 que tiene una anchura inferior a la de la banda 10. Con
el borde delantero 12 de la lengüeta 11 centrado sobre el carrete,
la primera o más vueltas de la banda se acumulan para formar un
abombamiento en la zona central de carrete. Después, la banda 10
adopta su anchura total y su arrollamiento continúa de la manera
usual. De este modo, el extremo delantero de la propia banda es
utilizado para crear la superficie convexa del carrete, y asegurar
así que la tensión de la tracción se aplique a la zona central de
las vueltas más interiores de la banda en su anchura completa. La
fig. 7 muestra tres posibles formas de la lengüeta 11. En la fig.
7A, la lengüeta es de forma rectangular, con un escalón sustancial
para cambiar a la anchura total (aunque en la práctica, las
esquinas están preferiblemente redondeadas para reducir la
tensión). En las figs. 7B y 7C se emplea una transición gradual del
borde delantero 12 hasta la anchura total, lo que reduce así la
posibilidad de captura de las esquinas expuestas al pasar la banda
a través de la maquinaria de tratamiento. Aunque en las figs. 7B y
7C se muestran curvas cóncavas, podrían se utilizados también lados
rectos, siendo determinada la mejor forma experimentalmente según
las circunstancias.
La longitud I de la lengüeta debe ser al menos
igual a una vuelta sencilla en torno a la circunferencia del
carrete; no obstante, si esto no proporciona suficiente grosor
puede ser utilizada una lengüeta más larga, preferiblemente de
longitud igual a un múltiplo de la longitud circunferencial del
carrete, ya que si no es un múltiplo podrían producirse fuerzas
desequilibradas durante el arrollamiento.
En otra alternativa más ilustrada en la fig. 8,
es utilizado un carrete cilíndrico plano convencional (no
mostrado), y la banda 10 es adaptada mediante su unión a una cara,
en el extremo delantero, de una lámina 13 de material delgado. Este
material puede ser, por ejemplo, aluminio, unido mediante adhesivo.
Se apreciará que a medida que la banda 10 es enrollada en torno al
carrete, el grosor de dicha lámina 13 actúa para aumentar el
diámetro efectivo del carrete en la sección central de la anchura de
la banda 10, lo que proporciona así el mismo efecto que se ha
descrito anteriormente. Una o más de otras láminas (no mostradas)
pueden ser unidas sobre la parte superior de la lámina 13 para
aumentar el grosor, según se requiera, y estas láminas extra pueden
ser unidas a la superficie opuesta de la banda 10. La lámina o
láminas "extra" así aplicadas no necesariamente han de ser del
mismo tamaño que la lámina 13, sino que podrían ser menores para
proporcionar a dicha lámina un borde o bordes escalonados.
La longitud de la lámina 13 en la dirección
longitudinal de la banda 10 será al menos igual a la longitud
circunferencial del carrete, y posiblemente un múltiplo de ella,
como antes se ha expuesto con referencia a la lengüeta 11 de la fig.
7.
En la fig. 9 se ilustra la tensión de deformación
a través de la anchura de la primera posición, 24 horas después del
arrollamiento, para un carrete cilíndrico recto convencional, un
carrete que cuenta con abombamiento convexo (positivo), y un carrete
que tiene manguitos de borde. En la fig. 9, la tensión de
deformación es dada en unidades i, lo que se define como:
\varepsilon_{r} \cdot
10^{5}
donde \varepsilon_{r} es la
tensión relativa, que viene dada
por:
\varepsilon_{r} = \Delta
L/L_{a}
\newpage
donde:
\DeltaL = cambio de longitud
L_{a} = promedio de longitudes de todas las
posiciones a través de la anchura de la banda.
Como puede verse en la fig. 9, para el carrete
convencional la tensión se extiende sobre los 800 mm del centro de
la anchura de banda, de modo que ésta en la vuelta superior más
interior es probable que presente bordes ondulados sin aplanamiento.
Para una banda arrollada sobre un carrete convexo, la tensión se
extiende sobre sólo los 500 mm centrales de su anchura, y presenta
un menor borde ondulado y sin aplanamiento. El carrete con los
manguitos de borde produce unas diferencias masivas en la tensión
entre el centro y el borde, y en consecuencia un gran falta de
aplanamiento. Esto último corresponde aproximadamente al carrete de
la técnica anterior del documento JP 11-179422.
En la fig. 10 se ilustra el cambio de
aplanamiento en toda la longitud de la banda de aluminio en
términos de tensión de deformación (en unidades i), que puede ser
comparado con la fig. 1 para un carrete convencional. Lo más notable
es que para las vueltas interiores, la tensión positiva hacia los
bordes de la banda en la fig. 1 ha desaparecido en la fig. 10.
Igualmente, la magnitud de cualesquiera efectos de borde ondulado
esta notablemente reducida en la fig. 10. Dicha fig. 10 ilustra así
que el efecto de falta de aplanamiento, que probablemente es
hallado con el uso de métodos de enrollamiento convencionales, puede
ser evitado o al menos reducido con el uso del carrete contorneado
y el método de arrollamiento antes descrito.
Los contornos positivos del carrete pueden
conseguirse también mediante el debilitamiento de los extremos
axiales del carrete. Por ejemplo, pueden ser cortadas una
hendiduras en los extremos del carrete hasta una distancia de
aproximadamente 1/4 de la anchura de dicho carrete, lo que hará que
los extremos se aplasten bajo la carga de compresión de la bobina
(por ejemplo, cuando los extremos no están sostenidos por el
mandril o cuando es retirado el apoyo de dicho mandril) para formar
un abombamiento convexo central. También aquí, el efecto
beneficioso es logrado por el carrete sólo después de unas pocas
vueltas de la banda de aluminio. En una realización alternativa, la
zona central del carrete puede estar hecha de un material diferente
al de las zonas de borde, siendo la zona central de dicho mandril
más rígida, de modo que a medida que el material en banda es
arrollado sobre las zonas de borde del carrete se produce una mayor
deflexión en respuesta a la carga de compresión de las vueltas que
en la zona
central.
central.
La anterior descripción se ha dirigido a utilizar
un carrete convexo para reducir los efectos de falta de
aplanamiento de una banda de aluminio arrollada. Es posible también
controlar los efectos de falta de aplanamiento mediante el control y
el ajuste de la tracción de la banda al ser ésta arrollada. Para
reducir los efectos de la falta de aplanamiento, la tracción
aplicada al material en banda debe ser mayor, por ejemplo de hasta
30 MPa para las vueltas iniciales de la bobina, y luego reducida a
una tracción inferior para las vueltas exteriores de la bobina.
Esta reducción en la tracción puede extenderse hasta la mitad de
toda la longitud de la banda. No obstante, es preferible que la
reducción en la tracción se limite al primer tercio de toda la
longitud de la banda.
Las primeras predicciones de modelo para un
carrete convexo fueron generadas todas suponiendo que la tracción
máxima de arrollamiento para las vueltas iniciales fue
aproximadamente el doble que el de las vueltas exteriores, siendo
efectuada la reducción sobre aproximadamente los primeros 25 mm de
la acumulación de la bobina (conocida como práctica convencional).
En las figs. 11 y 12 se ilustra el efecto de la tracción de
arrollamiento sobre el aplanamiento de la banda de aluminio
arrollada sobre un carrete convexo. La fig. 11 es un gráfico de la
tensión de deformación a lo largo de la línea central de la banda,
inmediatamente después del arrollamiento, para una banda de
aluminio arrollada sobre un carrete plano convencional con el uso de
la práctica convencional; sobre un carrete convexo con el uso de
una tracción de arrollamiento inicial de 10 MPa; y sobre un carrete
convexo con el uso de tracción de arrollamiento inicial de 15 MPa.
En los últimos dos casos, la tracción de arrollamiento fue
disminuida exponencialmente hasta aproximadamente la mitad del
valor original durante los primeros 15 mm de aumento de la bobina.
A medida que la bobina continúa aumentando, puede ser ventajoso
disminuir la tracción aún más hasta un nivel que no haga que se
produzca un deformación significativa, por ejemplo, en torno a un
10 a 50% de la tracción inicial. En la fig. 11 puede verse
claramente que el uso de un carrete convexo en combinación con una
tracción de arrollamiento inicial mucho más alta, aumenta
notablemente la tensión de deformación para las vueltas interiores
de la bobina, y en realidad, cuanto mayor es la tracción inicial
mayor es la tensión del centro alargado en las vueltas interiores
durante el arrollamiento. En la fig. 12, que proporciona los mismos
ejemplos comparativos pero para la tensión de deformación 24 horas
después del arrollamiento, puede verse que cuanto mayor es la
tracción de arrollamiento inicial menor es la tensión de compresión
en las vueltas interiores después de 24 horas. En la fig. 12 se
muestra que para una tracción de arrollamiento inicial de 15 MPa,
la banda es plana para las vueltas muy próximas al carrete, y luego
se forma un borde ondulado aproximadamente a los 25 mm.
Aunque se exponen diferentes estructuras de
carretes y diferentes métodos de ajuste de la tracción de la
bobina, para permitir que la tensión en las vueltas interiores sea
ajustada, se trata sólo de ejemplos, y el espíritu y alcance de la
presente invención no se limita a los ejemplos particulares antes
expuestos.
Una lámina AA1050 laminada en frío hasta un
grosor de 0,28 mm y una anchura de 1050 mm, con un perfil de
abombamiento positivo, fue arrollada en bobinas de 1750 mm de
diámetro utilizando la práctica convencional. Se formaron cuatro
bobinas en cada uno de los siguientes carretes:
1) Carrete cilíndrico (ejemplo comparativo)
2) Carrete cilíndrico como en 1), pero con ocho
hendiduras espaciadas uniformemente en cada extremo del carrete,
extendidas hasta el borde de la zona central de 500 mm.
3) Como en 1), pero con una vuelta sencilla de
banda de aluminio de 0,15 mm de grosor y 500 mm de anchura arrollada
en torno al centro del carrete.
4) Como en 3), pero con una banda de 0,3 mm de
grosor.
24 horas después del arrollamiento, las bobinas
fueron desenrolladas, y fueron tomadas muestras de aplanamiento de 4
m de largas a intervalos a todo lo largo de la lámina. Las muestras
fueron tomadas próximas entre sí hacia el extremo del carrete en
vez de al comienzo. El aplanamiento fue medido por colocación de las
muestras sobre una mesa de acero plana, midiendo los niveles de
cualquier falta de aplanamiento, representado como una tensión en
unidades i, por medio de transductores de desplazamiento. Los
resultados se muestran en los gráficos de las figs. 13 a 16, que
muestran respectivamente los contornos de los niveles de falta de
aplanamiento para varias posiciones en la bobina. Las mismas
escalas de contorno, de 0,25 unidades i, han sido utilizadas para
todos los gráficos. En las figuras se aprecia que los carretes
abombados redujeron el nivel de falta de aplanamiento según un
factor aproximado de 2,5, lo que constituye una mejora
significativa.
Claims (31)
1. Un sistema para el arrollamiento de material
de aluminio en banda, cuyo sistema consiste en un conjunto de
bobina, cuyo conjunto de bobina comprende un mandril. y un carrete
(1) montado de modo retirable sobre dicho mandril, y un material de
aluminio en banda que tiene un abombamiento positivo, cuyo conjunto
de bobina tiene una superficie de apoyo sobre la que ha de ser
arrollado dicho material en banda, y en el que el conjunto de
bobina está adaptado de modo que su superficie de apoyo proporcione
un perfil de apoyo, en el que el apoyo proporcionado por esa
parte (2) de la superficie de apoyo que sostiene el abombamiento es mayor que el proporcionado por la parte o partes restantes (3) de la superficie de apoyo durante el arrollamiento de al menos las vueltas interiores del material en banda.
parte (2) de la superficie de apoyo que sostiene el abombamiento es mayor que el proporcionado por la parte o partes restantes (3) de la superficie de apoyo durante el arrollamiento de al menos las vueltas interiores del material en banda.
2. Un sistema según la reivindicación 1, en el
que el abombamiento está situado en una parte central de la anchura
del material en banda, y en el que el apoyo proporcionado por dicha
parte central del material en banda es mayor que el proporcionado
por las partes de borde opuestas de dicho material en banda.
3. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, que incluye además uno o más rodillos
tensores y un dispositivo de control de tracción destinado a
controlar la tracción del material en banda al ser éste arrollado
con una primera tracción más alta hasta una segunda tracción
inferior.
4. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el carrete tiene una longitud al
menos igual a la anchura del material en banda.
5. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo es proporcionado por la adaptación del
carrete.
6. Un sistema según la reivindicación 5, en el
que el carrete tiene un diámetro exterior en esa parte (2) de dicho
carrete que sostiene el abombamiento, que es mayor que el diámetro
exterior del citado carrete en una o ambas zonas extremas opuestas
(3) del él.
7. Un sistema según la reivindicación 6, en el
que el carrete está contorneado para tener un abombamiento que
sobresale hacia fuera sobre dicha parte (2) del citado carrete.
8. Un sistema según la reivindicación 7, en el
que el abombamiento que sobresale hacia fuera es rectangular.
9. Un sistema según la reivindicación 5, en el
que el carrete es cilíndrico y de diámetro sustancialmente
uniforme, y tiene unas hendiduras extendidas desde uno o ambos
extremos de dicho carrete.
10. Un sistema según la reivindicación 9, en el
que las hendiduras se extienden aproximadamente hasta 1/4 de la
longitud total del carrete.
11. Un sistema según la reivindicación 5, en el
que la parte del carrete que sostiene el abombamiento está formada
de un material que tiene una rigidez mayor que la del material de
una o ambas zonas extremas opuestas del carrete.
12. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo es proporcionado por medios separados del
carrete.
13. Un sistema según la reivindicación 12, en
el que dicho carrete es de forma cilíndrica plana.
14. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 12 ó 13, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo es proporcionado por un manguito exterior
montado en torno a la parte del carrete que sostiene el
abombamiento, cuyo manguito exterior tiene una anchura menor que la
anchura del material en banda.
15. Un sistema según la reivindicación 14, en
el que dicho manguito exterior es de forma cilíndrica y está
instalado sobre el carrete de modo que éste tenga un diámetro
exterior efectivo en dicha parte del carrete mayor que el diámetro
exterior efectivo de dicho carrete en ambas zonas extremas opuestas
del mismo.
16. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 12 ó 13, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo es proporcionado por conformación del material
en banda.
17. Un sistema según la reivindicación 16, en
el que el borde delantero del material en banda (10) está formado
como un lengüeta (11) que tiene una anchura menor que la anchura de
dicho material en banda (10), cuya lengüeta (11) resulta efectiva al
proceder a arrollar dicho material en banda (10), para proporcionar
al carrete un diámetro exterior efectivo en esa parte del mismo que
sostiene el abombamiento, y que es mayor que el diámetro exterior
efectivo del carrete en una o ambas zonas extremas opuestas de
dicho carrete.
18. Un sistema según la reivindicación 17, en
el que la longitud de la lengüeta (11) en la dirección longitudinal
del material de banda (10) es aproximadamente igual a n veces la
circunferencia exterior del carrete, siendo n un entero superior a
cero.
19. Un sistema según la reivindicación 16, en
el que una lámina de material (13) está unida a una superficie del
extremo delantero (12) del material en banda (10), cuya lámina (13)
tiene una anchura menor que la del citado material en banda (10),
cuya lámina de material (13) resulta efectiva al proceder a arrollar
el material en banda (10), para proporcionar al carrete un diámetro
exterior efectivo en esa parte del carrete que sostiene el
abombamiento, que es mayor que el diámetro exterior efectivo del
carrete en una o ambas zonas extremas opuestas de dicho
carrete.
20. Un sistema según la reivindicación 19, en
el que dicha lámina de material (13) tiene una longitud, en la
dirección longitudinal del material en banda (10) que es
aproximadamente igual a n veces la circunferencia exterior del
carrete, siendo n un entero superior a cero.
21. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 19 ó 20, en el que dicha lámina (13) está hecha de
aluminio.
22. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones 12 ó 13, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo es proporcionado por un tramo de material que
es arrollado una o más veces en torno al carrete, antes de la
formación de la bobina, cuyo tramo de material tiene una anchura
menor que la del material en banda, y cuyo tramo resulta efectivo
para proporcionar al carrete un diámetro exterior efectivo en esa
parte del carrete que sostiene el abombamiento, que es mayor que el
diámetro exterior efectivo el carrete en una o ambas zonas extremas
opuestas de dicho carrete.
23. Un sistema según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el perfil de apoyo de dicha
superficie de apoyo coincide, al menos aproximadamente, con la
forma de un gráfico que representa la variación del desplazamiento
radial de una vuelta exterior de dicho material en banda, del mismo
tipo que el que se ha de arrollar, cuyo material en banda ha sido
arrollado sobre un carrete cilíndrico plano convencional.
24. Un método de arrollamiento de material en
banda de aluminio que tiene abombamiento positivo, cuyo material en
banda es avanzado hasta un conjunto de bobina que comprende un
carrete (1) y un mandril, el conjunto de bobina es girado y se
arrolla así el material en banda en torno a una superficie de apoyo
del conjunto de bobina, y después el mandril es retirado; cuyo
método se caracteriza porque durante el arrollamiento de al
menos las vueltas interiores del material en banda arrollado, el
conjunto de bobina está adaptado de modo que su superficie de apoyo
proporciona un perfil de apoyo, en el que el apoyo proporcionado
por esa parte (2) de la superficie de apoyo que sostiene el
abombamiento es mayor que el proporcionado por la parte o partes
restantes (3) de dicha superficie de apoyo.
25. Un método según la reivindicación 24, en el
que el abombamiento está situado en una parte central de la anchura
del material de banda, y en el que el apoyo proporcionado por dicha
parte central del material en banda es mayor que el proporcionado a
las partes de borde opuestas de dicho material en banda.
26. Una método según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 ó 25, en el que mientras están siendo arrolladas
las vueltas iniciales del material en banda, es aplicada una
primera tracción más alta al citado material, y una segunda tracción
inferior es aplicada a las vueltas posteriores de dicho material en
banda, al ser éste arrollado.
27. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, en el que el mandril deforma el carrete
cuando está colocado dentro de dicho carrete, de modo que el
diámetro exterior del carrete en esa parte que sostiene el
abombamiento es mayor que el diámetro exterior del carrete en una o
ambas zonas extremas opuestas, y en el que el mandril es plegable
para su retirada de la bobina.
28. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, en el que antes del arrollamiento, un
tramo de material es arrollado una o más veces en torno al carrete,
cuyo tramo de material tiene una anchura menor que la del material
en banda, para proporcionar un diámetro efectivo del carrete que
sea mayor en esa parte de él que sostiene el abombamiento que en
una o ambas zonas extremas opuestas.
29. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, en el que el extremo delantero del
material en banda (10) está formado con una lengüeta (11) que tiene
una anchura menor que la del material en banda (10), y en el que el
arrollamiento comienza con dicha lengüeta (11) de modo que ésta
perfila de manera efectiva la superficie de apoyo de dicho carrete
y define un diámetro efectivo en esa parte de él que sostiene el
abombamiento, mayor que en una o ambas zonas extremas opuestas.
30. Un método según la reivindicación 29, en el
que la anchura de la lengüeta (11) aumenta desde una anchura menor
hasta la anchura total del material de banda (10) durante las
primeras pocas vueltas del material de banda en torno al conjunto de
bobina.
31. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, en el que una lámina de material (13) es
unida a una superficie del extremo delantero (12) del material en
banda, cuya lámina (13) tiene una anchura menor que la del material
en banda (10) y resulta efectiva, al ser arrollado el material en
banda (10), para proporcionar al carrete un diámetro exterior
efectivo en esa parte del mismo que sostiene el abombamiento, y que
es mayor que el diámetro exterior efectivo del carrete en una o
ambas zonas extremas opuestas de dicho carrete.
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