DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA COMPROBAR LA ESTABILIDAD DE NUCLEOS DE ARROLLAMIENTO.

Dispositivo (06) para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento (01) que presenta un recipiente de presión (08) hermético,

en donde en el interior del recipiente de presión (08) puede introducirse un medio de presión sometible a presión, y en donde el dispositivo (06) presenta una unidad de medición de presión (07) para determinar la presión interior del recipiente de presión (08), caracterizado porque en el recipiente de presión (08) puede introducirse al menos un segmento del núcleo de arrollamiento (01) que se ha de comprobar, en donde la región exterior del núcleo de arrollamiento (01) situada en el recipiente de presión (08) puede someterse a presión en plano mediante el medio de presión, con relación a la región interior del núcleo de arrollamiento (01), y en donde el dispositivo (06) presenta una unidad de medición de deformación (10) para determinar la deformación del núcleo de arrollamiento (01) a comprobar

Dispositivo y procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento.

La invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento, según los preámbulos de la reivindicación principal del procedimiento y de la reivindicación principal del dispositivo.

Las mercancías en forma de banda se arrollan con frecuencia sobre segmentos tubulares de material sintético o cartón, que se designan como núcleos de arrollamiento. Estos núcleos de arrollamiento deben soportar la presión de la mercancía arrollada así como las cargas durante el arrollamiento y desenrollamiento. Estas pueden ser por ejemplo tensiones radiales y tensiones tangenciales.

La presión de la mercancía arrollada es una carga de presión externa. Durante el arrollamiento y desenrollamiento hay que añadir elevados números de revoluciones, carga causada por la fuerza centrifuga, resonancia, número de revoluciones crítico y deformación. Asimismo, la clase de alojamiento de los núcleos de arrollamiento en la máquina de tratamiento puede conducir a cargas adicionales.

Para poder comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento se conoce por ejemplo el método de pruebas conforme al ensayo de presión en el vértice. En el caso del ensayo de presión en el vértice se comprime por ejemplo al menos un segmento de un núcleo de arrollamiento entre placas de una prensa. La fuerza no se aplica por lo tanto con simetría de rotación sobre dos líneas de contacto. Por ello el núcleo de arrollamiento se expone, en el caso del ensayo de presión en el vértice, a un caso de carga diferente a en la realidad.

En la realidad se arrollan las bandas sobre el núcleo de arrollamiento casi siempre bajo tracción, con lo que al propio tiempo se producen una tensión tangencial así como una radial en la pared del núcleo de arrollamiento. Estas tensiones se producen sin embargo, al contrario que en el ensayo de presión en el vértice, en toda la pared del núcleo de arrollamiento -es decir, con simetría de rotación- y no sólo en puntos aislados o en las proximidades de líneas de contacto aisladas.

El ensayo de presión en el vértice produce una carga considerable de flexión en el segmento tubular. El cálculo analítico de la curvatura resulta ser difícil, debido a que de la ecuación general puede deducirse una línea de flexión:

E I W'' = M

El momento de inercia superficial eficaz y el momento de flexión son una función de las variables. La integración conduce a integrales que pueden resolverse de forma trivial. Aquí sería conveniente un cálculo FEM para representar la deformación y las tensiones.

El ensayo de presión en el vértice tiene en principio la ventaja -viene al caso una ley de Hook válida de forma infinita- de que incluso con pequeñas cargas se generan deformaciones relativamente grandes. Con una instalación de pruebas relativamente débil puede investigarse de este modo un gran margen de piezas a ensayar.

En el caso de materiales sintéticos, sin embargo, se abandona muy pronto la zona lineal de la ley de Hook. De este modo aumentan rápidamente las deformaciones. De este modo las variaciones de geometría o material tienen solamente una influencia reducida en el desarrollo de la curva fuerza/deformación, ya que esta curva está determinada fundamentalmente por la tensión de fluencia alcanzada. Asimismo el ensayo de presión en el vértice para núcleos de arrollamiento no produce una información adecuada, ya que la carga representada por el mismo difiere considerablemente de la carga durante el arrollamiento.

Del estado de la técnica el documento US 2 754 677 remite a un procedimiento para la exploración sin destrucción de cuerpos huecos, como p.ej. calderas de presión, tuberías de presión, cascos de submarinos y fuselajes de aviones, etc. Una vez que el cuerpo hueco se ha llevado a una cámara de presión y se ha llenado con un fluoruro de relleno, como p.ej. agua, se aplica en la cámara de presión con un líquido de presión una presión exterior que actúa sobre el cuerpo hueco, que se aumenta continuamente. A este respecto se compara repetidamente la presión interior que reina en el interior del cuerpo hueco con la presión exterior. Cuando la diferencia entre la presión exterior y la interior ha alcanzado un valor constante, lo que indica el inicio de un abollamiento, se termina con el aumento de la presión exterior.

Aparte de esto el documento FR 2 641 868 hace patente un dispositivo para medir el comportamiento mecánico de una muestra de roca bajo presión. El dispositivo comprende una cámara de pruebas, en la que se introduce la muestra. Durante el procedimiento de medición se hace circular un líquido a través de la cámara de pruebas.

El documento EP 0 605 109 A1 describe para esto un dispositivo para determinar la resistencia a la presión del material de productos tubulares. El dispositivo comprende una carcasa, que define una cavidad. En la cavidad está montado un medio de burbujas, que define una cámara de presión cilíndrica. Entre el medio de burbujas y la carcasa está formado un espacio que aloja líquido. La parte tubular a comprobar se introduce en la cámara de presión y a continuación se llena de esferitas el espacio interior entre la parte tubular y el medio de burbujas. Mediante el llenado con líquido del espacio que aloja el líquido se somete a presión el medio de burbujas desde fuera, para ejercer presión sobre las esferitas que, por su parte, ejercen presión uniforme sobre toda la superficie de la parte tubular a comprobar.

Además de esto el documento DE 2 027 727 muestra un procedimiento para medir las resistencias de cuerpos deformables, como p.ej. semiproductos moldeados de fundición. El cuerpo a ensayar se empotra entre dos placas y las placas se mueven una hacia la otra con velocidad reducida. El cuerpo a ensayar se aplasta a este respecto y se registra la resistencia a la deformación del cuerpo a ensayar, que varía con un grado creciente de aplastamiento. A este respecto se transmite la presión ejercida durante el aplastamiento sobre las placas, de forma continuada, a una cápsula manométrica y desde la misma los valores obtenidos a un registrador.

Los procedimientos de pruebas conocidos no son adecuados para aproximar adecuadamente la carga a través de la mercancía arrollada y permitir, con base en cuerpos a ensayar de núcleo de arrollamiento, la evaluación de la resistencia de funcionamiento. La aproximación a la carga real es claramente inservible.

La misión de la presente invención consiste en proponer un nuevo dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento y un nuevo procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento.

Esta misión es resuelta mediante la presente invención según las enseñanzas de la reivindicación principal del dispositivo y de la reivindicación principal del procedimiento.

Formas de realización ventajosas son objeto de las reivindicaciones subordinadas.

Conforme a la invención, el problema es resuelto por medio de que el dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento presenta un recipiente de presión hermético, en donde en el interior del recipiente de presión puede introducirse un medio de presión sometible a presión, y en donde el dispositivo presenta una unidad de medición de presión para determinar la presión interior del recipiente de presión, y en donde en el recipiente de presión puede introducirse al menos un segmento del núcleo de arrollamiento a comprobar, y en donde la región exterior del núcleo de arrollamiento situada en el recipiente de presión puede someterse a presión en plano mediante el medio de presión, con relación a la región interior del núcleo de arrollamiento, y en donde el dispositivo presenta una unidad de medición de deformación para determinar la deformación del núcleo de arrollamiento a comprobar.

El dispositivo conforme a la invención puede utilizarse básicamente para comprobar cualquier estabilidad de núcleos de arrollamiento. La estabilidad de este tipo puede afectar por ejemplo a la tensión tangencial o radial antes descrita. A este respecto debe prestarse una atención especial a la resistencia del núcleo de arrollamiento con relación a cargas de presión en dirección radial y/o tangencial. Tales cargas pueden producirse por ejemplo al almacenar núcleos de arrollamiento enrollados, ya que las bandas se han arrollado sobre el núcleo de arrollamiento...

1. Dispositivo (06) para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento (01) que presenta un recipiente de presión (08) hermético, en donde en el interior del recipiente de presión (08) puede introducirse un medio de presión sometible a presión, y en donde el dispositivo (06) presenta una unidad de medición de presión (07) para determinar la presión interior del recipiente de presión (08), caracterizado porque en el recipiente de presión (08) puede introducirse al menos un segmento del núcleo de arrollamiento (01) que se ha de comprobar, en donde la región exterior del núcleo de arrollamiento (01) situada en el recipiente de presión (08) puede someterse a presión en plano mediante el medio de presión, con relación a la región interior del núcleo de arrollamiento (01), y en donde el dispositivo (06) presenta una unidad de medición de deformación (10) para determinar la deformación del núcleo de arrollamiento (01) a comprobar.

2. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de presión presenta al menos un fluido.

3. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el dispositivo (06) presenta al menos un sensor de temperatura (11) para determinar la temperatura del medio de presión.

4. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la unidad de medición de deformación (10) es adecuada para determinar el diámetro y/o para determinar una variación del diámetro en al menos un punto en el núcleo de arrollamiento (01).

5. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de medición de deformación (10) comprende al menos un receptor del valor medido, en especial un detector de medida.

6. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la unidad de medición de deformación (10) comprende al menos un sistema láser.

7. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el recipiente de presión (08) está configurado en forma de un cilindro hueco dotado de un rebajo cilíndrico, en donde al menos un segmento del núcleo de arrollamiento (01) puede introducirse en el rebajo cilíndrico, y en donde la región exterior de al menos un segmento del núcleo de arrollamiento (01) forma la delimitación interior del recipiente de presión (08).

8. Dispositivo para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el núcleo de arrollamiento (01) está montado sobre el dispositivo (06), al menos en un lado, de forma móvil en dirección axial.

9. Procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento (01), que presenta al menos los pasos siguientes:

- aplicación en plano de una presión exterior relativa al menos sobre un segmento de la región exterior del núcleo de arrollamiento (01) que se ha de comprobar mediante un medio de presión;

- aumento de la presión exterior relativa aplicada en plano;

- determinación de la presión exterior aplicada en plano a la región exterior del núcleo de arrollamiento (01);

- determinación de la deformación del núcleo de arrollamiento (01).

10. Procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la deformación se determina indirecta- o directamente, a través del diámetro y/o a través de una variación del diámetro, al menos en un punto del núcleo de arrollamiento (01).

11. Procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la deformación se determina indirecta- o directamente, a través de una variación de la longitud del núcleo de arrollamiento (01) en su dirección axial.

12. Procedimiento para comprobar la estabilidad de núcleos de arrollamiento según la reivindicación 9 a 11, caracterizado porque la deformación se determina y/o representa en dependencia de la presión exterior.