ES2388334T3 - Rodillo regulable en temperatura - Google Patents

Abstract

RodiIlo o cilindro de una maquina impresora y/o una maquina de conversión y/o una máquina delacado, que comprende al menos un cuerpo de rodillo o un cuerpo de cilindro (10), en el que el cuerpo de rodillo o el cuerpo de cilindro (10) presenta un cilindro hueco (11) exterior completamente metalico y al menos un elemento (20)interior, que esta formado al menos parcialmente por un metal esponjado, caracterizado porque una estructura delmetal esponjado es de poros abiertos, y a traves de ella fluye y/o puede fluir un liquido de regulacion de latemperatura, y porque mas del 40 % de los poros de la estructura de poros abiertos estan abiertos y a través deellos fluye y/o puede fluir un liquido.

Description

Rodillo regulable en temperatura

La invención se refiere a un rodillo regulable en temperatura según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento para a fabricación de un rodillo de este tipo según el preámbulo de la reivindicación 15.

Las máquinas impresoras y las máquinas de conversión para el transporte y procesado de material en forma de banda o en forma de arco presentan, dependiendo de la realización técnica, una serie de diferentes rodillos, como por ejemplo rodillos de impresión, rodillos de entintado, rodillos de contraimpresión y rodillos de inversión.

De modo correspondiente a la función correspondiente del rodillo que se emplea en cada caso varían, por ejemplo, los diámetros de este tipo de rodillos, desde diámetros de pocos centímetros, por ejemplo en el caso de rodillos de inversión hasta 500 mm de diámetro, o más en el caso de rodillos de impresión o rodillos de entintado o rodillos de contraimpresión.

Mientras que los rodillos de Inversión puros con menor diámetro están hechos en la mayor parte de los casos de un tubo de metal girado y/o pulido, por ejemplo un tubo de aluminio, o de un material macizo, por ejemplo de aluminio, los rodillos con mayores diámetros, como los rodillos de impresión, están fabricados por regla general de acero, y están formados en la mayorlade los casos por un cilindro hueco, en cuyos extremos están abridadas piezas onduladas correspondientes con muñón.

La razón para ello es, por un lado, un ahorro de peso en comparación con un cilindro macizo, y por otro lado, estos cilindros se operan habitualmente regulados en su temperatura, haciendo que se haga pasar un liquido refrigerador a través del interior del cilindro.

Como consecuencia de las precisiones mecánicas requeridas para el proceso de producción relativas a concentricidad, flexión, desequilibrio, etc., en este caso no se puede estar por debajo de un grosor mínimo de la pared del cilindro, de manera que los rodillos, a pesar de su construcción hueca, presentan un peso considerable de al menos varios cientos de kilogramos.

Además, como consecuencia de la construcción de estos rodillos, la distribución de masa está dada casi exclusivamente en la región lateral del rodillo, lo que, en el funcionamiento de los rodillos, lleva a un momento de giro considerable y a un momento de inercia del rodillo, de manera que, por un lado, los accionamientos para el rodillo han de estar diseñados de un modo correspondientemente fuerte, y por otro lado, el comportamiento dinámico de este tipo de rodillos es insatisfactorio en el caso de una variación de la carga y/o de una variación de la velocidad.

Adicionalmente, los rodillos, en particular, los rodillos de impresión y los rodillos de entintado, en particular, de máquinas de impresión de pliegos, en entalladuras de la superficie lateral, dispositivos para la sujeción y/o fijación de arcos, mantillas de la prensa o clichés, debido a lo cual al menos el grosar de la pared del rodillo en esta región se ha de reforzar en su conjunto, para alojar los dispositivos mencionados de tal manera que éstos no puedan sobresalir, o sólo en intervalos angulares de giro determinados del rodillo por encima de la superficie lateral del rodillo, para lo que los dispositivos mencionados están accionados a través de un control correspondiente.

Este tipo de dispositivos también pueden representar, por ejemplo, elementos prensares, por ejemplo en un tambor de entrega, gracias a lo cual los pliegos que se han de imprimir o ya impresos en una máquina de impresión de pliegos son transportados por un mecanismo de impresión a otra estación de procesado posterior. Para ello están dispuestos, por ejemplo, en una entalladura de la superficie lateral, en paralelo al eje de giro del rodillo, un gran número de elementos prensares dispuestos de modo móvil, que san movidos, por ejemplo, en el interior de un intervalo de ángulo de giro determinado del rodillo sacándolos de su entalladura, por ejemplo por medio de una disco de levas, de manera que el borde delantero del pliego puede ser tomado por me,dio de los elementos prensares, y el pliego puede ser retirado, gracias a ello, de un mecanismo de impresión previo o de una unidad de suministro, y puede ser suministrado a un mecanismo de impresión posterior.

Para el alojamiento y control mecánico de estos elementos alojados de modo móvil, la pared del rodillo ha de estar reforzada al menos en esta región, en particular, para mantener las precisiones requeridas, o bien las precisiones de posicionamiento. En caso de que estos rodillos, como suele ser habitual, estén fabricados habitualmente de acero rígido y estable en forma, entonces este tipo de rodillos -tal y como ya se ha mencionado anteriormentepresentan un peso elevado, y una elevada inercia de masas, lo que requiere accionamientos potentes.

Representa una desventaja en el uso de los cuerpos de rodillo mencionados del tipo conocido, además, el hecho de que al producirse un reemplazo de un rodillo de este tipo, por ejemplo para llevar a cabo un cambio de formato, éste, como consecuencia de un peso elevado, sólo se puede cambiar con dificultados con dispositivos de elevación correspondientes y con un coste temporal elevado, prolongándose el tiempo de parada de la máquina impresora de modo decisivo.

Además, al emplear este tipo de rodillos pesados, con inercia de masas, se producen problemas de seguridad no despreciables, en particular, en el caso de una no-parada, ya que los rodillos pesados, con inercia de masas, sólo pueden ser parados de un modo extraordinariamente complicado con medios costosos en un intervalo de tiempo reducido.

Por el documento DE 10 2004 055 833 A1 se conoce un rodillo de una máquina impresora con una superficie exterior en forma de tubo que conforma la superficie del rodillo, y un núcleo rodeado de la superficie lateral en forma de tubo hecho de espuma metálica, en el que el núcleo hecho del material esponjado está conformado en forma de tubo, y en el que en el interior del núcleo está dispuesto otro tubo. Opcionalmente está introducida una ranura como canal de flujo en la espuma metálica.

Por el documento EP 1 577 091 A2 se conoce un rodillo de una máquina impresora, que presenta al menos un cuerpo de rodillo, que presenta al menos un elemento interior, que está hecho al menos parcialmente de un metal esponjado. El rodillo presenta un canal.

Debido a ello, el objetivo de la invención es proporcionar un cuerpo de rodillo y/o un rodillo que presente un peso fundamentalmente reducido, y que con ello presente un momento de giro y un momento de inercia reducido. El objetivo de la invención es, además, proporcionar un rodillo que pueda presentar una concentricidad y una estabilidad de forma elevada. El objetivo de la invención, además, es proporcionar un rodillo que se pueda regular en temperatura de un modo sencillo y habitual por medio de liquido de refrigeración. El objetivo de la invención, además, es proporcionar un cuerpo de rodillo o un rodillo que presente en su superficie lateral entalladuras para el alojamiento de elementos alojados de modo móvil. El objetivo de la invención es además proporcionar un procedimiento para la fabricación de este tipo de rodillos.

Este objetivo se consigue por medio de un rodillo o un cilindro según la reivindicación 1, Y por medio de un procedimiento según la reivindicación 15. Otras realizaciones se derivan de las reivindicaciones dependientes.

Por ejemplo, una construcción puede ser de tal manera que el cuerpo del rodillo de un rodillo comprenda un cilindro hueco exterior, en el que, de modo coaxial a éste esté dispuesto al menos un elemento de refuerzo, que está conformado, al menos parcialmente, a partir de un metal esponjado, y que contacta con su superficie exterior la superficie interior del cilindro hueco, al menos en una región. De este modo, el cilindro hueco exterior sirve fundamentalmente para conformar una superficie cerrada lisa, mientras que el elemento de refuerzo que se encuentra en el coaxial interior en el cilindro hueco exterior se ocupa de la rigidez mecánica.

De este modo se conforma una construcción de capas coaxial de al menos dos cuerpos dispuestos uno dentro del otro, por ejemplo a partir de al menos un cuerpo interior y un cuerpo exterior, comprendiendo el al menos un cuerpo interior al menos parcialmente un metal esponjado, y debido a ello, referido a su volumen, se puede fabricar de un modo muy ligero, y a pesar de ello puede presentar una elevada estabilidad, y representando el cuerpo exterior fundamentalmente un casquillo de metal que puede estar realizado, frente a las construcciones de cilindro hueco conocidas en el estado de la técnica hasta el momento, puede estar realizado de modo muy delgado, ya que está protegido desde el interior a través del elemento de refuerzo. Por esta razón, el grosor de la pared del cilindro hueco exterior se puede dejar más delgado que el grosor de la pared del elemento de refuerzo. Por ejemplo, el casquillo de metal puede estar hecho de un metal macizo.

Según una realización puede estar previsto realizar el al menos un elemento de refuerzo interno, por ejemplo, como un cilindro realizado completamente a partir de una espuma metálica, en particular, un cilindro hueco. En la realización como cilindro, con ello, el cilindro hueco exterior preferentemente completamente metálico se llena completamente con una espuma metálica, en la realización como cilindro hueco sólo en una de las paredes interiores.

En otra realización puede estar previsto que el elemento de refuerzo comprenda varios cilindros huecos dispuestos

coaxial mente uno dentro del otro, y hechos, al menos parcialmente, preferentemente completamente, de una espuma metálica, en el que entre dos cilindros huecos hechos de una espuma metálica puede estar dispuesto un cilindro hueco fabricado de un metal macizo, estando en contacto las superficies interiores y exteriores correspondientes de los cilindros huecos contiguos, al menos en alguna región, de manera que resulta una construcción radial de sándwich formada por varios elementos de espuma metálica cilindricos dispuestos coaxial mente uno dentro de otro con casquillos de metal macizo unidos de modo intermedio. Las superficies interiores y exteriores opuestas entre sí de estos cilindros huecos de espuma metálica se pueden poner en contacto también sin cilindros huecos de metal macizo unidos de modo intermedio, al menos en una región, en particular, cuando se trata de un cilindro de espuma metálica hecho de varios metales.

En una realización, en este caso, puede estar previsto, que independientemente del número de los cilindros huecos de espuma metálica -es decir, también en el caso de un elemento de refuerzo hecho sólo de un cilindro hueco de espuma metálica-el elemento dispuesto en la parte Interna más alejado radialmente esté conformado como un elemento de soporte, que, por ejemplo, puede estar conformado por medio de un ciHndro macizo, o también como un cilindro hueco hecho de un metal macizo. En caso de que esté previsto un elemento de refuerzo hecho sólo de un cilindro hueco de espuma metálica, entonces un elemento de soporte de este tipo contacta y protege a este un elemento de refuerzo directamente y de modo directo desde el interior.

Además puede estar previsto realizar el al menos un elemento de refuerzo coaxial, por ejemplo como un cilindro o cilindro hueco hecho completamente de espuma metálica, que presente adicionalmente a sus poros de espuma espacios huecos dispuestos de modo regular o irregular. Una realización de este tipo también se puede dar en un elemento de refuerzo con varios cilindros huecos de espuma metálica dispuestos en el interior coaxial mente.

En la conformación del al menos un elemento de refuerzo Interior puede estar previsto, además, realizar éste como cilindro hueco de pared gruesa hecho de un metal esponjado, en el que en este caso el grosor de la pared se ha de ver de modo relativo al cilindro hueco exterior. Preferentemente, un elemento de refuerzo interior puede presentar un grosor de pared que es de 2 a 10 veces más grueso que el grosor de la pared del cilindro hueco exterior.

En otra forma de realización puede estar previsto conformar el al menos un elemento de refuerzo dispuesto coaxialmente desde el interior hacia el cilindro hueco exterior como una pila axial o una disposición sucesiva axial de discos en forma de cilindro o en forma de cilindro hueco hechos de un metal esponjado, estando dispuestos, en particular, los discos, distanciados entre sí axialmente a lo largo del eje del rodillo.

Esto puede estar realizado, por ejemplo, por medIo de una disposición sucesiva axial conformada a una cierta distancia de discos hechos de espuma metálica, que están fijados a una cierta distancia sobre un cilindro o un elemento de soporte cilíndrico hueco, por ejemplo, mediante una unión de material. El borde dispuesto en la parte exterior radial de estos discos puede estar conformado con poros abiertos, o puede llevar un casquillo completamente metálico.

AHemativamente, esta disposición sucesiva puede estar realizada por medio de un cilindro o un cilindro hueco hecho de espuma metálica, en el que están practicadas varias ranuras circulares distanciadas axialmente de una determinada anchura, por ejemplo por medio de mandrilado, de manera que por medio de las anchuras de las ranuras está definida la distancia y la anchura de las ranuras.

También puede estar previsto conformar un elemento de refuerzo a partir de dos o más cilindros huecos dispuestos ajustados de modo preciso coaxial mente uno dentro de otro con diferentes diámetros, que están hechos preferentemente de metal macizo, y cuya región intermedia está esponjada, respectivamente, con un metal, de manera que resulte un modo de construcción tipo sándwich, con al menos un núcleo hecho de material esponjado y casquillos cilíndricos correspondientes interiores y exteriores, en particular, de pared delgada. También este elemento de refuerzo puede estar provisto posteriormente de ranuras circulares, por ejemplo por medio de mandrilado, resultando una construcción mencionada anteriormente con discos dispuestos uno tras otro a distancia, cuyo borde dispuesto en la parte exterior Radialmente lleva respectivamente un casquillo completamente metálico.

Un elemento de refuerzo de este tipo, con ello, se puede emplear para todas las formas de realización mencionadas, en particular, también para conformar discos distanciados del tipo mencionado al comienzo. En este caso, en una realización todos los anillos pueden presentar cilindros y casquillos huecos exteriores separados axialmente, regiones de núcleo hechas de espuma metálica, y un cilindro de soporte o cilindro hueco de soporte común.

Está previsto, preferentemente, adaptar entre sí el diámetro exterior o interior de los elementos que están dispuestos

coaxial o céntricamente, como los cilindros huecos exteriores, los elementos de refuerzo y los elementos de soporte, en particular, mediante una unión por arrastre de forma, de manera que al unirlos uno dentro del otro no resulte ninguna ranura, o únicamente una ranura mínima. De este modo, preferentemente, el cilindro hueco exterior está realizado como cilindro hueco de pared delgada, en particular, cuyo diámetro interior se corresponde fundamentalmente con el diámetro exterior del más extemo de los elementos de refuerzo interiores.

Adicionalmente, puede estar previsto realizar el cilindro exterior, en particular, como cilindro hueco de pared delgada, al menos fundamentalmente, de tal manera que su pared esté conformada en al menos una región que discurre paralela al eje del rodillo de tal manera que esté conformada una entalladura para el alojamiento de elementos adicionales, por ejemplo dispositivos de fijación para planchas de impresión o mantillas litográficas, en particular, gracias al hecho de que la superficie lateral interior del cilindro hueco presente una forma irregular, y en particular, una forma que difiera de una sección transversal circular. En un caso de este tipo está previsto adaptar la forma exterior del elemento de refuerzo a la forma interior del cilindro hueco exterior.

Como material para los elementos de refuerzo interiores, esponjados al menos parcialmente, se puede usar, preferentemente, un metal ligero esponjado, o una aleación de metales esponjada, en particular, una aleación de metales ligeros esponjada, por ejemplo hecha de aluminio o magnesio, o sus aleaciones.

Además, puede estar previsto realizar al menos el cilindro hueco exterior como perfil extrudido, en particular, en el que el perfil extrudido pueda contener la al menos una entalladura mencionada anteriormente, y en el que el perfil extrudido, por ejemplo, pueda presentar elementos de refuerzo adicionales, en particular, nervios de refuerzo en su pared interior.

El uso de espuma metálica como material de construcción ofrece en este caso una serie de ventajas. De este modo, una estructura esponjada de un metal esponjado conforma una construcción rígida y estable de forma, y presenta, por ejemplo, al usar aluminio, una densidad media de sólo 0,4 g/cm3 a 0,6 g/cmJ, gracias a lo cual, manteniendo la estabilidad de forma y la rigidez, se ocasiona una reducción de peso considerable del cilindro. Además, este tipo de espumas metálicas presentan una estructura de poros abiertos. Con ello, está previsto hacer pasar un fluido por al menos un cilindro hueco de la estructura de sándwich desde una espuma metálica de poros abiertos de este tipo para la regulación de la temperatura, en particular, con la finalidad de la refrigeración con un líquido refrigerante. De este modo, gracias a ello se puede ocasionar una refrigeración efectiva, en particular, de la superficie del cilindro del cilindro.

Bajo el concepto de un cilindro de una máquina impresora y/o una máquina de conversión y/o una máquina de lacado, en esta solicitud, se ha de entender así mismo un cilindro de una máquina impresora y/o una máquina de conversión y/o una máquina de lacado. Por razones de simplicidad, sin embargo, sólo se usa el concepto de cilindro, sin por ello limitar el significado.

Cuando previamente .o en lo sucesivo se habla de que se hace fluir un líquido a través de una capa o un cilindro o un cilindro hueco o similar, entonces el fluido fluye a través de la estructura de poros abiertos del metal esponjado de poros abiertos, y no sencillamente sólo a través de una ranura que está practicada adicionalmente en un material de este tipo. A diferencia de la espuma de poros cerrados, en la que una ranura se fresa, gracias a lo cual algunos poros cerrados se abren parcialmente, que entonces, bajo ciertas circunstancias, se pueden designar igualmente como atravesab[es por el líquido, entonces en [a estructura de poros abiertos aquí descrita más del 40%, para una mejora adicional de las características de regulación de la temperatura preferentemente incluso más del 75% de los poros son abiertos, y a través de ellos fluye o puede fluir el líquido.

Además, la estructura de poros abiertos presenta las siguientes características: en el interior de un volumen a través del cual fluye o puede fluir el liquido de regulación de la temperatura, que está en el interior de[ cilindro, existe un recorrido cerrado, y en sentido matemático, no simplemente conectado, cuya longitud es menor que 0,5 cm. En este caso, un recorrido cerrado, no simplemente conectado, un recorrido cerrado que se puede contraer a un único punto. En este caso, un recorrido simplemente conectado se debería poder contraer a un punto sin que ni siquiera una parte del recorrido abandone nunca el volumen a través del que fluye y/o puede fluir el liquido o bien discurra a través del armazón metálico.

E[ uso de espuma metálica presenta además la ventaja de que los metales, y en particular, los metales ligeros, como por ejemplo aluminio, de modo conocido, presentan una elevada conductividad térmica, gracias a lo cual se puede realizar un transporte térmico, por ejemplo desde la superficie lateral de un cilindro de este tipo al líquido de refrigeración de un modo especialmente efectivo. En este caso es posible, igualmente, fabricar, por ejemplo, para la fabricación de un rodillo de este tipo, el cuerpo envolvente en un primer paso como un tubo, en particular, de pared delgada, o como un perfil extrudido, en particular, en forma de tubo con pared delgada, estando practicadas ya en el perfil, por ejemplo, las entalladuras correspondientes de los elementos prensores o dispositivos de sujeción en la superficie lateral.

En el siguiente paso se introducen entonces, por ejemplo, elementos de sándwich adaptados en forma correspondientes en el interior del cuerpo envolvente, y se unen con éste, por ejemplo se pegan con éste o se sueldan o sueldan con estaño, gracias a lo cual resulta una construcción estable de forma y rígida.

En un paso posterior se llena un líquido de regulación de la temperatura en una estructura de poros abíertos de la espuma metálica, que posteriormente fluye a través de la estructura de poros abiertos con la finalidad de una regulación de la temperatura, y en este caso también sale del rodillo y/o penetra en el rodillo.

En una variante preferente pueden estar previstas varias capas de cilindro hueco adaptadas coaxialmente una dentro de otra de un elemento de refuerzo, cada una de las cuales comprende al menos parcialmente espuma metálica, o está conformada completamente de espuma metálica, usándose al menos una de las capas coaxiales, para suministrar un liquido de regulación de la temperatura y dado el caso, al menos, se usa otra capa, para volver a retirar el líquido de regulación de la temperatura. Este tipo de capas de espuma metálica a través de las que fluye o a través de las que puede fluir un líquido pueden estar separadas entre sr preferentemente por medio de cilindros huecos totalmente metálicos y/o por medio de una capa de espuma metálica a través de la que no fluye I a través de la que no puede fluir un líquido.

Además de la mayor rigidez mecánica, de este modo también se realizan los canales de flujo de entrada y de retomo de corriente, en particular, para un liquido de refrigeración. En este caso resulta especialmente preferente que entre dos capas o elementos de refuerzo que sirven como entrada y retomo para un Irquido esté dispuesta una capa de espuma metálica o un elemento de refuerzo relleno de aire, puesto que el colchón de aire existente en la capa intermedia de la espuma metálica puede actuar adicionalmente como aislante térmico, gracias a lo cual se evita de modo efectivo un cortocircuito térmico entre avance y retomo del líquido, en particular, del liquido de refrigeración.

Los siguientes dibujos esquemáticos muestran en este caso diferentes realizaciones según la invención, sin pretender ser completas. En este caso, naturalmente, también es posible combinar entre sí las características mencionadas de las diferentes realizaciones.

Muestran:

Figura 1a Imagen en sección de un rodillo según el estado de la técnica

Figura 1 b Sección transversal en perspectiva esquemática de un rodillo según el estado de la técnica

Figura 2a Imagen en sección de una realización de un rodillo

Figura 2b Sección transversal en perspectiva esquemática de una realización de un rodillo

Figura 3a Imagen en sección de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 3b Sección transversal en perspectiva esquemática de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 4a Sección transversal en perspectiva de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 4b Sección transversal en perspectiva esquemática de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 5 Sección longitudinal de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 6 Sección longitudinal de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 7 Sección longitudinal de una realización conforme a la invención de un rodillo

Figura 8 Sección longitudinal de una realización conforme a la invención de un rodillo Las Figuras 1 a y 1 b muestran una sección transversal o bien una sección transversal en perspectiva esquemática de un rodillo 1 del tipo conocido hasta ahora. El rodillo 1 está formado en este caso por un cuerpo del rodillo 2 realizado como cilindro hueco, que presenta en sus extremos de la parte frontal, respectivamente, una superficie de tapa 4 con un muñón 3. El cuerpo del rodillo 3, en este caso, está realizado como un cilindro hueco de pared gruesa con un grosor de pared en el intervalo de aproximadamente 30 mm a 60 mm, de manera que en la superficie lateral 6 del cuerpo del rodillo 3 se pueden practicar elementos adicionales no representados, como elementos de fijaciÓn, elementos de sujeción o elementos prensores, sin pe~udlcar la estabilidad del rodillo 1 en su conjunto.

Los muñones 3, además, pueden estar realizados correspondientemente de modo hueco, creándose la posibilidad de conducir, por ejemplo, un líquido de refrigeración en el espacio interior 5 del rodillo, y pasarlo a través el rodillo 1, gracias a lo cual se puede regular la temperatura del rodillo.

Una realización de un rodillo 10 muestran las Figuras 2a, 2b. Las figuras muestran en este caso una sección transversal o bien una sección transversal esquemática en perspectiva de un rodillo 10. Este rodillo 10 comprende en este caso, por ejemplo, un cilindro hueco 11 de pared delgada, cuya superficie lateral 12, dependiendo de la finalidad de uso del rodillo, puede estar más repasado, por ejemplo puede estar pulida o puede llevar marcas auxiliares para clichés que se peguen o similares. De pared delgada significa en este caso al menos más delgado en comparación con el cilindro hueco según el estado de la técnica, y en particular, con un grosor de pared en el intervalo de 2 a 15 mm, preferentemente de 3 mm a 10 mm.

De modo coaxial al cilindro hueco 11 exterior, en el intenor del rodillo 10 está introducido además un elemento de refuerzo 20 realizado igualmente fundamentalmente como cilindro hueco, de tal manera que su diámetro extenor se corresponde precisamente con el diámetro interior del cilindro hueco 11 exterior.

Según la invención, en esta posible realización, el elemento de refuerzo 20 está hecho de un metal esponjado, por ejemplo un metal ligero, como aluminio o magnesio, o de una aleación de metales, en particular, de metales ligeros. La estructura de metal esponjada presenta en este caso como consecuencia de su construcción Interior una elevada rigidez y estabilidad de forma, y tiene al mismo tiempo, por eJemplO, al usar aluminio como material, una densidad media de sólo 0,5 g1cm3.

En esta realización está previsto ahora un elemento de refuerzo 20 coaxial interior hecho de espuma metálica, que está en contacto con su pared interior de modo preciso sobre un elemento de soporte 30, que está conformado como cilindro macizo, o en este caso preferentemente como cilindro hueco, y gracias al cuai se origina una estructura de sándwich en forma cilfndrica en su conjunto, que presenta un núcleo de espuma metálica.

En este caso puede estar previsto, según la invención, unir entre sí las superficies límite contiguas una sobre otra I una junto a otra de los cilindros o elementos correspondientes, en particular, mediante una unión de material, en particular, soldarlas o soldarlas con estaño o pegarlas, gracias a lo cual se origina una construcción fija y estable en forma.

En este caso puede ser adecuado realizar todos los cilindros o elementos con la misma longitud, y disponer sus extremos de la parte frontal en un plano común, gracias a lo cual es posible proveer las superficies frontales de esta construcción de sándwich con superficies de tapa 14 con muñón 13 correspondientes, y unirlas con los cilindros o elementos 11, 20, 30 correspondientes, en particular, de nuevo, mediante una unión de material, por ejemplo pegarlas o soldarlas o soldarlas con estaño.

Por medio de la construcción conforme a la invención del rodillo 10, de esta manera, es posible reducir el peso total del rodillo sin pe~udicar las características mecánicas, como la rigidez o la estabilidad de forma, reduciendo para ello, por ejemplo, el grosor de la pared del cilindro 11 exterior, y poniéndolo en un intervalo de, por ejemplo, 3 mm a 10 mm.

El elemento de refuerzo 20 hecho de metal esponjado puede estar realizado en este caso sin problemas con pared gruesa, y puede presentar un grosor en el intervalo de por ejemplo 30 mm a 100 mm, o puede llenar incluso todo el espacio interior del rodillo 10. En este caso, se prescinde del elemento de soporte 30.

Como consecuencia del reducido peso específico del elemento de refuerzo 20, su peso contribuye sólo relativamente al peso total, gracias a lo cual se puede conseguir una reducción del peso en comparación con un rodillo del tipo conocido, en un factor de 2 a 6.

Un cálculo a continuaci6n a modo de ejemplo muestra en este caso el ahorro de peso considerable que se puede conseguir según la realizaci6n conforme a la invención.

, , ,

Rodillo del tipo conocido Rodillo conforme a la invención

Rodillo 1

Rodillo 2

i Diámetro exterior

200 mm 200 mm 200 mm

! Grosor de la pared del caSQuillo exterior

30mm 6mm 6mm

Grosor de la pared del elemento de refuerzo

60 mm 60 mm

Grosor de la pared del elemento de soporte

3mm 3mm

Densidad del casquillo exterior (material)

7,5 g1cm~ (acero) 2,5 g/cm~ (aluminio) 7,5 g1cm~ (acero)

Densidad del elemento de refuerzo (material)

0,5 g/cm::! (espuma metálica) 0,5 g1cm~ (espuma metálica)

Densidad del elemento de soporte (material)

2,5 g/cm~ (aluminio) 2,5 g/cm~ (aluminio)

Masa del casquillo exterior por metro

120,2 kg/m 9,1 kglm 27,4 kg/m

Masa del elemento de refuerzo por metro

12,1 kglm 12,1 kg/m

Masa del elemento de soporte por metro

1,5 kg/m 1,5 kg/m

Masa total por metro

1202 kglm 22,7 kg/m 41,0 kg/m

Proporción de peso

100% 18,9% 341%

5 Una segunda realización conforme a la invención muestran las Figuras 3a, 3b. Las figuras muestran en este caso una sección transversal o bien una sección transversal en perspectiva esquemática de una segundo rodillo 10 conforme a la invención.

La construcción en forma de sándwich del rodillo 10 comprende un cilindro hueco 11 exterior y un elemento de

10 soporte 30 entre los cuales se introduce un elemento de refuerzo 20, y es fundamentalmente igual a la realización anterior, con la diferencia de que el elemento de refuerzo 20 está formado por al menos dos discos de refuerzo 21 individuales, que están distanciados entre sí a través de una distancia 22 en la dirección axial. Los discos de refuerzo 21 están realizados en este caso respectivamente como cilindros huecos formados por un metal esponjado, en el que sus superficies laterales interiores y exteriores correspondientes están adaptadas a la superficie interior o

15 a la superficie exterior contigua del cilindro 11 exterior o bien del elemento de soporte 30 interior, y están unidas, por ejemplo, con éste, en particular, por medio de una unión por material, por ejemplo por medio de soldado, soldado con estaño, pegado o similar.

La longitud axial de los discos de refuerzo 21 correspondientes y de su distancia 22 axial correspondiente entre sr 20 puede, en este caso, ser igual o diferente, respectivamente, gracias a lo cual se crea la posibilidad de crear a lo largo del eje del rodillo 10 regiones con diferentes características mecánicas, como rigidez o estabilidad de forma.

También es posible, por lo que se refiere a las diferentes características mecánicas en las regiones terminales del rodillo 10 como consecuencia de las superficies de tapa 14 fijas, conseguir éstas por medio de un número y forma 25 adecuada de discos de refuerzo 21 y una distancia 22 adecuada de los discos de refuerzo 21 entre si, una rigidez y estabilidad de forma fundamentalmente uniforme a lo largo de la longitud del rodillo.

Según la invención está previsto, además, tal y como está representado en las Figuras 4a, 4b de modo esquemático como sección transversal y como sección transversal en perspectiva esquemática, que el cilindro hueco 11 exterior 30 presente al menos una región para el alojamiento de elementos de fijación para, por ejemplo, planchas de impresión y/o elementos de regulación o elementos prensares.

Para ello, el cilindro hueco 11 presenta en las regiones determinadas paralelas al eje del cilindro ensanchamientos 16 que apuntan hacia el interior, en particular, de modo radial hacia el interior del cilindro hueco 11, en los que están 35 introducidos elementos de fijaci6n deseados o aberturas de fijación, etc., 17. De modo correspondiente a la forma y

a la realización de los ensanchamientos 16 está adaptada la forma exterior del elemento de refuerzo 20 o de los anillos de refuerzo 21, de manera que, a su vez, se da un cierre por arrastre de forma entre la superficie lateral del elemento de refuerzo 20 / de los discos de refuerzo 21 y la superficie interior del cilindro 11. Las Figuras 4a y 4b muestran en este caso en la superficie lateral de! elemento de refuerzo 20 una ranura 23 que se extiende en la dirección axial, que está adaptada en la forma de un ensanchamiento 16 interior del cilindro hueco exterior.

En este caso, también es posible conformar o plegar la superficie lateral del cilindro 11 en las regiones mencionadas por medio de un dispositivo, gracias al cual se origina, por ejemplo, una conformación para el alojamiento de los elementos de fijación.

Gracias al hecho de que la estructura esponjosa del metal esponjado del elemento de refuerzo 20 o de los discos de refuerzo 21 sea, preferentemente, de poros abiertos, ésta también es, preferentemente, permeable para, por ejemplo, gases como el aire o también para liquidos de refrigeración como el agua.

Debido a ello está previsto hacer fluir a través del rodillo 10 un liquido de refrigeración, y regular la temperatura a través de ello.

La Figura 5 muestra para ello una sección longitudinal esquemática a través de un rodillo 10. El rodillo 10 comprende en este caso una estructura de sándwich, con un cilindro hueco 11 exterior, un elemento de refuerzo 20, Y un elemento de soporte 30 interior, en la que el elemento de soporte 30 está cubierto por medio de piezas terminales 43a, 43b correspondientes, y conforma un cuerpo 31 cerrado, que encierra un volumen 15, y dado el caso encierra un volumen lleno de líquido o de espuma metálica y/o a través del cual fluye y/o puede fluir un líquido de regulación de la temperatura.

El cuerpo 31 hueco conformado de esta manera se ha de hacer en este caso más corto axialmente respecto a los extremos correspondientes del rodillo 10 que la medida interior axial del cilindro hueco 11 exterior, gracias a lo cual, en los extremos correspondientes del rodillo 10 entre las superficies de tapa 14 y el cuerpo 31 se conforman espacios huecos 42a, 42b. Los espacios huecos 42a, 42b están unidos en este caso, por un lado, con los muñones 13 unidos con las superficies de tapa 14 y realizados de modo hueco, y por otro lado con el elemento de refuerzo 20 conformado a partir de espuma metálica de poros abiertos.

La longitud del elemento de refuerzo 20, en este caso, puede ser igual que el cuerpo 31, o también se puede corresponder con la medida interior axial del cilindro 11. Gracias a ello es posible conducir a través de un primer muñón 13 que actúa como entrada 40 un líquido de refrigeración en la dirección de la flecha 100 a través del muñón 13, el espacio hueco 42a correspondiente a través del elemento de refuerzo 20 hecho de espuma metálica, y a través del espacio hueco 42b y el retomo 41 del liquido de refrigeración a través del muñón 13 opuesto.

Con el flujo correspondiente, los dos muñones pueden servir respectivamente para la entrada y/o para la salida del líquido de regulación de la temperatura.

Gracias al hecho de que la pared del cilindro 11 esté realizada de un modo relativamente delgado {en comparación con el estado de la técnica}, y la velocidad de flujo del líquido de refrigeración sólo se vea perjudicada por medio de la espuma metálica de poros abiertos del elemento de refuerzo 20 de modo insignificante, es posible una regulación de la temperatura efectiva, y que reacciona, en particular, rápidamente a variaciones en el estado de la superficie exterior lateral del cilindro hueco 11. Además, el cuerpo 31 cerrado que se encuentra en el interior del rodillo ocasiona un ahorro de peso considerable, ya que no se ha de llenar el volumen interior total del rodillo 10 con líquido de refrigeración.

La Figura 6 muestra una realización de un rodillo 10 conforme a la invención, que se corresponde fundamentalmente con la realización descrita en la Figura 5, con la diferencia de que el volumen 15 está llenado igualmente con una espuma metálica, gracias a lo cual se puede conseguir una mayor estabilidad de forma y rigidez del rodillo 10, sin incrementar su peso total de un modo significativo.

Una realización de un rodillo 10 conforme a la invención muestra la Figura 7, que se corresponde fundamentalmente con la realización descrita en la Figura 5, con la diferencia de que el cuerpo 31 cerrado de la Figura 5, por su lado, está construido en una estructura de sándwich.

El cuerpo 33 cerrado según la Figura 7 comprende en este caso el elemento de soporte 30 realizado por ejemplo como cilindro hueco, en particular, de pared delgada. en cuyo interior está introducido de modo coaxial un elemento de refuerzo 24 hecho de un metal esponjado de modo preciso. Las paredes contiguas entre sí, en este caso, pueden estar unidas entre si de la misma manera, en particular, mediante una unión de material, por ejemplo, por medio de soldado, soldado con estaño o pegado o similar.

El elemento de refuerzo 24 puede estar realizado en este caso, fundamentalmente, como cilindro hueco, y su superficie lateral interior puede estar apoyada de modo preciso sobre otro elemento de soporte 32, y estar unida con éste. El cuerpo 33 cerrado conformado de esta manera con las piezas terminales 43a, 43b correspondientes presenta por medio de este tipo de construcción una mayor rigidez y estabilidad de forma, sin incrementar el peso total del rodillo 10 de modo considerable.

Una realización de un rodillo 10 conforme a la invención muestra la Figura 8. La construcción interior se corresponde en este caso fundamentalmente con la realización según la Figura 7, con la diferencia de que las piezas terminales 43a, 43b presentan una abertura 44a, 44b correspondiente, y uno de los mui'\ones, en particular, en este caso el muMn 13b, no está realizado de modo hueco.

El muñón 13a opuesto presenta, en su lugar, en su taladro 13c un tubo 13d dispuesto en su interior de modo coaxial con un diámetro menor que el taladro 13c. El tubo 13d está unido además en su extremo que se encuentra en el interior del rodillo con la abertura 44a de la pieza terminal 43a de modo obturado.

Gracias a ello se confonna en el muñón 13a una entrada 40 con, por ejemplo, una sección transversal en forma anular y un retomo 41 con, por ejemplo, sección transversal en forma circular, a través de la cual se puede cargar el rodillo 10 con un liquido de refrigeración, o a la inversa. El líquido de refrigeración va a parar en este caso a lo largo de las direcciones de la flecha 100 en primer lugar a través de la entrada 40 en el espacio hueco 42a, y a continuación fluye a través del elemento de refuerzo 20 formado por una espuma metálica de poros abiertos, gracias a lo cual se regula la temperatura de la superficie lateral exterior del cilindro 11 de un modo efectivo.

A continuación, ellfquido de refrigeración va a parar en el espacio hueco 42b, ya través de la abertura 44b que se encuentra en la pieza terminal 43b en el espacio hueco 15. y desde allf a través de la abertura 44a en el tubo 13d, que conforma con ello el retomo 41. En este caso puede ser adecuado realizar el elemento de soporte 32 con una pared más gruesa o de otro material, para cumplir con los requerimientos del liquido de refrigeración o bien con las relaciones de presión cambiantes en la operación del rodillo con líquido de refrigeración. Las aberturas 44a, 44b están introducidas en este caso de tal manera en las piezas terminales 43a, 43b que las regiones de la parte frontal del elemento de refuerzo 24 están tapadas y cerradas por medio de las piezas terminales 43a, 443b, gracias a lo cual el aire que se encuentra en el interior de la espuma metálica del elemento de refuerzo 24 está cerrado, y gracias a ello la estructura de sándwich conformada de esta manera actúa fundamentalmente como aislante térmico.

Gracias a ello se consigue que el líquido de refrigeración que retorna a través del espacio hueco 15 no tenga influencia sobre ellrquldo de refrigeración que entra.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Rodillo o cilindro de una máquina impresora y/o una máquina de conversión y/o una máquina de lacado, que comprende al menos un cuerpo de rodillo o un cuerpo de cilindro (1 O), en el que el cuerpo de rodillo o el cuerpo de cilindro (10) presenta un cilindro hueco (11) exterior completamente metálico y al menos un elemento (20) interior, que está formado al menos parcialmente por un metal esponjado, caracterizado porque una estructura del metal esponjado es de poros abiertos, y a través de ella fluye y/o puede fluir un líquido de regulación de la temperatura, y porque más del 40 % de los poros de la estructura de poros abiertos están abiertos y a través de ellos fluye y/o puede fluir un líquido.

2. 2.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque el al menos un elemento (20) interior está conformado como cilindro hueco y/o como cilindro.

3. 3.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo del rodillo o del cilindro (10) está construido como sándwich de al menos dos elementos (11, 20, 30) cilíndricos dispuestos coaxial mente uno dentro del otro, cuyas superfiCies respectivas interiores y exteriores contactan entre sr, al menos en alguna región.

4. 4.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo del rodillo o del cilindro (10) presenta un cilindro hueco (11) exterior completamente metálico, en el que está dispuesto al menos un elemento

   (20) interior, que está conformado al menos parcialmente a partir de un metal esponjado de poros abiertos, y que contacta con su superficie exterior la superficie interior del cilindro hueco (11), al menos en alguna región.

5. 5.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (20) interior está conformado como elemento de refuerzo (20).

6. 6.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 4, caracterizado porque el cilindro hueco (11) exterior presenta un grosor de la pared menor que el elemento (20) interior dispuesto en su interior, y presenta al menos en su superficie lateral (12) exterior una superficie cerrada.

7. 7.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 5, caracterizado porque está conformado un elemento de refuerzo (20) a partir de dos o más cilindros huecos completamente metálicos dispuestos coaxialmente uno en el interior del otro con diferentes diámetros, cuya región intermedia está esponjada con un metal.

8. 8.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque está conformado un elemento radial interior como un elemento de soporte (30) a partir de un cilindro macizo o hueco completamente metálico.

9. 9.

   Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque a través dos cilindros huecos de espuma metálica de poros abiertos dispuestos coaxialmente uno dentro del otro fluye y/o puede fluir un líquido de regulación de la temperatura en la misma dirección o en dirección opuesta.

10. 10.

    Rodillo o cilindro según la reivindicación 9, caracterizado porque entre dos cilindros huecos de espuma metálica de poros abiertos dispuestos coaxialmente uno dentro del otro y a través de los que fluye y/o puede fluir un líquido de regulación de la temperatura está dispuesto un cilindro hueco de espuma metálica lleno de aire y/o de gas, que está rodeado a ambos lados radiales de un cilindro hueco completamente metálico.

11. 11.

    Rodillo o cilindro según la reivindicación 8, caracterizado porque en el cuerpo del rodillo o en el cuerpo del cilindro están dispuestos axialmente a ambos lados muñones (13a. 13b), de los cuales uno (13a) presenta una entrada y salida (13a; 13d) de liquido de regulación de la temperatura, que están dispuestas una alrededor de la otra coaxialmente en el muñón (13a), en el que la entrada (13c) o la salida (13d) está unida con el cilindro hueco más alejado axialmente hecho de una espuma metálica de poros abiertos, y la salida (13d) o la entrada (13c) está unida con un cilindro hueco dispuesto radialmente en el interior hecho de una espuma metálica de poros abiertos, o con el interior del elemento de soporte (30) que se encuentra en el interior más alejado radialmente. en el que el líquido de regulación de la temperatura es guiado en la parte del rodillo o del cilindro opuesta al muñón (13a) de entrada y de salida en la dirección radial.

12. 12.

    Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento (20) interior está conformado como una pila axial o como una disposición consecutiva axial de discos (21) en forma de cilindro o en forma de cilindro hueco hechos de un metal esponjado, en el que los discos (21) están dispuestos distanciados axial mente entre sí a lo largo del eje del rodillo o del cilindro.

13. 13.

    Rodillo o cilindro según la reivindicación 12, caracterizado porque la disposición consecutiva de los discos (21) está realizada por medio de un cilindro o de un cilindro hueco hecho de espuma metálica, en la que están practicadas varias ranuras circulares distanciadas axialmente de una detenninada anchura.

    5 14. Rodillo o cilindro según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies límite contiguas dispuestas una sobre otra del cilindro y/o del cilindro hueco correspondiente están unidas entre si por medio de una unión de material.
14. 15. Procedimiento para la fabricación de un rodillo o de un cilindro para el uso en una máquina impresora

    10 o máquina de conversión o máquina de lacado, en la que el cuerpo del rodillo o del cilindro (10) está fabricado como cilindro hueco (11) a partir de un metal macizo, en cuyo interior está introducido al menos un elemento (20, 30) interior por arrastre de fonna, que está hecho al menos en alguna región a partir de un metal esponjado de poros abiertos, caracterizado porque un líquido de regulación de la temperatura se llena en una estructura de poros abiertos de la espuma metálica, de la que más del 40 % de los poros están abiertos y a través de ellos fluye y/o

    15 puede fluir un líquido.