IT201700014592A1

IT201700014592A1 - Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama in macchine tessili

Info

Publication number: IT201700014592A1
Application number: IT102017000014592A
Authority: IT
Inventors: Renato Comotto; Enzo Dandolo
Original assignee: Roj S R L
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-08-10
Also published as: CN208474362U; CN208474370U

Description

FRENO ELETTROMAGNETICO DI ARRESTO DEL FILO DI TRAMA IN MACCHINE TESSILI

DESCRIZIONE

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un freno elettromagnetico di arresto del filo di trama in macchine tessili. In particolare il freno di arresto della presente invenzione è stato progettato in modo specifico per l'utilizzo in telai ad acqua dove le condizioni ambientali di lavoro sono particolarmente gravose, ma ovviamente può essere vantaggiosamente utilizzato in qualsiasi tipo di macchina tessile. Nella descrizione che segue, per comodità di esposizione, si farà comunque riferimento all'impiego del freno di arresto in telai ad acqua.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Come è noto, freni di arresto del filo di trama vengono utilizzati immediatamente a monte del lato del telaio di inserimento del filo di trama per mantenere stabilmente bloccato il filo di trama, dopo che ne è stata inserita la quantità desiderata, durante la distensione del filo di trama lungo il passo e la successiva chiusura del passo.

Detti freni sono normalmente costituiti da una bobina elettromagnetica che controlla il movimento dello stelo di un attuatore a fungo, la cui testa di lavoro presenta una superficie di attrito che va in appoggio contro un'analoga superficie di riscontro fissa, bloccando così il filo di trama tra dette due superfici. La bobina elettromagnetica utilizzata in questo tipo di freni è dunque di tipo bistabile, e cioè comandabile tra una condizione di riposo, durante la quale avviene l'alimentazione del filo di trama, ed una posizione chiusa, durante la quale il filo di trama rimane bloccato tra la testa di lavoro dell'attuatore a fungo e la corrispondente superficie di riscontro fissa.

Come si è sopra detto, l'ambiente di lavoro dei freni di arresto sopra descritti è particolarmente gravoso per dispositivi di tipo elettrico, considerato che vi sono nelle immediate vicinanze dei freni i getti d'acqua per l'inserimento del filo di trama; i freni operano quindi in condizioni di bagnatura superficiale e umidità elevate. Il problema principale presentato dai sopradescritti freni di tipo noto è quello di una vita utile troppo breve. Poiché infatti lo stelo cilindrico dell'attuatore a fungo e le rispettive sedi di scorrimento sono sempre a contatto con l'ambiente esterno, si verificano progressivamente infiltrazioni di umidità nella zona interna del dispositivo di freno che determinano poi, in tempi relativamente brevi, l'inattivazione del dispositivo per grippaggio dello stelo mobile dell'attuatore o per malfunzionamenti elettrici.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di fornire un freno elettromagnetico di arresto di un filo di trama, del tipo sopra descritto, che risulti completamente protetto dall'ambiente esterno e in particolare da acqua e umidità, così da offrire una durata di vita utile in servizio notevolmente prolungata e comunque facilmente determinabile a priori sulla base dei normali criteri di usura perché non più determinata dai danni causati da infiltrazioni di acqua e di umidità all'interno del dispositivo di freno la cui insorgenza, per la natura stessa dell'inconveniente, è più difficilmente preventivabile.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL'INVENZIONE

Questo problema viene risolto e questo scopo viene raggiunto mediante un freno elettromagnetico di arresto del filo di trama in macchine tessili avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Altre preferite caratteristiche del freno elettromagnetico della presente invenzione vengono definite nelle rivendicazioni secondarie.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del freno di arresto secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita dello stesso, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista in sezione assiale del freno elettromagnetico di arresto secondo la presente invenzione, con attuatore a fungo in posizione ritratta di riposo;

fig. 2 è una vista analoga a fig. 1, con l'attuatore a fungo in posizione avanzata di lavoro; e

fig. 3 è una vista prospettica del freno elettromagnetico a parti esplose.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE

Secondo la presente invenzione, al fine di risolvere il problema sopra evidenziato con una soluzione compatta e particolarmente efficace, il freno di arresto è stato inglobato in una cassa a tenuta idraulica, superando, con le soluzioni tecniche dettagliatamente descritte nel seguito, sia il problema di formare una tenuta in corrispondenza dell'attuatore a fungo dotato di movimento alternato, sia quello di annullare l'effetto di "pompaggio" d'aria e conseguenti variazioni di pressione che il movimento alternato dell'attuatore determina, una volta che sia racchiuso all'interno di un contenitore a tenuta, variazioni di pressione che provocherebbero inaccettabili ritardi nel movimento di detto attuatore.

Nei disegni è illustrato il dispositivo di freno di arresto dell'invenzione nelle sue posizione di riposo (fig.l - riferimento 0) e di lavoro (fig. 2 -riferimento 1), la intera corsa dell'attuatore mobile essendo infatti attorno a 1 mm di lunghezza in molte applicazioni tipiche. Detto dispositivo comprende una cassa cilindrica 1 all'interno della quale è alloggiato un corpo di bobina 2 con nucleo ferromagnetico interno 3, per l'azionamento di un attuatore a fungo 4. Il corpo di bobina 2 è inserito in modo coassiale nella cassa 1 fino ad entrare in battuta contro un apposito spallamento della stessa, mediante l'interposizione di una guarnizione 2g di montaggio, di tipo O-ring, che permette il recupero dei giochi di montaggio quando la cassa 1 e il corpo di bobina 2 in essa inserita vengono chiuse dal coperchio 7. L'attuatore mobile a fungo comprende uno stelo 4s e una testa a fungo 4f, resi reciprocamente solidali da una vite assiale 16. Sulla porzione esterna della testa a fungo 4f è prevista una superficie di attrito F, mentre un'analoga superficie di attrito fissa di riscontro viene montata di fronte alla superficie F e ad una distanza da questa sostanzialmente corrispondente alla corsa dello stelo 4s.

In corrispondenza della testa a fungo 4f dell'attuatore mobile, la cassa 1 è chiusa da un coperchio anulare 5 - e cioè un coperchio munito di un ampio foro centrale attraverso il quale passa lo stelo 4s dell'attuatore mobile - che forma inoltre una sede di alloggiamento e protezione della testa a fungo 4f, disposta adiacente alla sua faccia esterna, mediante un suo bordo periferico 5b aggettante. Il foro centrale del coperchio 5 è chiuso a tenuta idraulica mediante una guarnizione a membrana 6 con soffietto, il cui bordo periferico esterno è pinzato tra il coperchio anulare 5 e la cassa 1 quando detto coperchio viene serrato sulla cassa mediante le viti 5v. Il bordo periferico interno di detta guarnizione è invece elasticamente inserito in un'apposita sede anulare formata nello stelo 4s dell'attuatore mobile, in prossimità del punto dove questo è connesso alla testa a fungo 4f di detto attuatore. La guarnizione a membrana 6 è così in grado di impedire che l'acqua e l'umidità che entrano nella stretta intercapedine esistente tra la testa a fungo 4f e il rispettivo alloggiamento del coperchio 5 possano penetrare all'interno della cassa 1. In una forma di esecuzione alternativa, il bordo interno della guarnizione a membrana 6 viene anche pinzato e bloccato in posizione tra l'estremità di detto stelo 4s e detta testa a fungo 4f.

Sul lato contrapposto a quello della testa a fungo 4f dell'attuatore mobile, la cassa 1 è chiusa da un coperchio 7 fissato mediante viti 7v; il coperchio 7 è cieco, salvo che per un foro di passaggio del cavo di alimentazione elettrica 8 del corpo di bobina 2. La tenuta idraulica tra il coperchio 7 e la cassa 1 è qui garantita in modo tradizionale da una guarnizione O-ring 9, alloggiata in un'apposita sede formata nella cassa 1 e delimitata lateralmente dal corpo di bobina 2. La tenuta idraulica in corrispondenza del punto di inserimento del cavo 8, viene invece garantita, anche in questo caso in modo noto, mediante la compressione del collare terminale 8c di detto cavo tra il coperchio 7 e il corpo di bobina 2.

Lo stelo 4s dell'attuatore mobile si estende assialmente in una cavità centrale del corpo di bobina 2 ed è guidato nel suo movimento rettilineo alternato da due boccole di guida lOd e lOp, posizionate alle contrapposte estremità dello stelo 4s, rispettivamente in posizione distale e prossimale rispetto alla testa a fungo 4f. Una superficie cilindrica esterna delle boccole di guida lOd e lOp è inserita, con accoppiamento forzato, nella superficie cilindrica interna del corpo di bobina 2, fino ad entrare in battuta contro detto corpo di bobina con una rispettiva parete aggettante in direzione trasversale rispetto a quella di inserimento delle boccole di guida. Una superficie contrapposta di dette boccole di guida fa riscontro contro elementi fissi del dispositivo di freno e precisamente contro la cassa 1, per la boccola prossimale lOp, e contro il coperchio 7, per la boccola distale lOd, tramite la interposizione di guarnizione lOg di montaggio, di tipo 0-ring, che permettono il recupero dei giochi di montaggio. Dette boccole di guida lOd e lOp alloggiano poi al loro interno, con contatto di strisciamento scorrevole ed opportuno gioco di accoppiamento, lo stelo 4s assialmente mobile dell'attuatore mobile.

Come si nota chiaramente dall'esame dei disegni, questa configurazione permette di formare, in corrispondenza di una zona centrale dello stelo 4s, un'ampia intercapedine 11 in cui detto stelo è disposto ad una certa distanza dalla superficie interna del corpo di bobina 2. In una porzione di questa intercapedine 11 possono dunque essere alloggiati i due elementi ferromagnetici che determinano il movimento alternato dello stelo 4s dell'attuatore mobile - e cioè l'elemento ferromagnetico 3 solidale al corpo di bobina 2 e l'elemento ferromagnetico 12 solidale allo stelo 4s -mantenendo tuttavia tra detti elementi ferromagnetici 3 e 12 un traferro sufficiente a permettere la libera circolazione dell'aria tra le due porzioni in cui l'intercapedine 11 è suddivisa da tali elementi, durante il movimento alternato dello stelo 4s dell'attuatore mobile. La sezione di tale traferro può essere determinata solo da una sufficiente distanza tra gli elementi ferromagnetici 3 e 12 oppure può essere incrementata da apposite scanalature formate nell'elemento ferromagnetico 3 o nell'elemento ferromagnetico 12. In ogni caso, la sezione libera complessiva tra questi due elementi deve essere sufficiente a far sì che il volume d'aria spostato dal movimento alternato dello stelo 4s possa fluire attraverso la stessa senza determinare significative variazioni di pressione tra le due porzioni dell'intercapedine 11, così che il movimento dell'attuatore non ne sia in alcun modo influenzato.

A questo proposito, si noti che anche nelle camere chiuse formate esternamente alla intercapedine 11 non si determinano variazioni di pressione significative. Infatti, nella camera 13 formata tra il corpo di bobina 2 e la guarnizione a membrana 6, la pressione rimane sostanzialmente costante perché la deformabilità della parete costituita dalla guarnizione a membrana 6 consente di compensare automaticamente le modeste variazioni di volume determinate dal movimento alternato dello stelo 4s. Nessuna compensazione è invece necessaria nella camera 14 formata all'estremità opposta dello stelo 4s, tra il coperchio 7 e la boccola di guida lOd, perché in quella zona lo stelo 4s ha un diametro così piccolo da rendere molto modesta sia la depressione determinata nella camera 14 dal suo movimento che la forza di richiamo sviluppata sulla piccola superficie della base dello stelo 4s.

Si noti infine che, secondo una preferita forma di esecuzione del dispositivo, che agevola un rapido montaggio ed un corretto funzionamento dello stesso, l'elemento ferromagnetico 12 ha forma di cilindro cavo con foro interno di dimensione tale da poter essere inserito, con accoppiamento forzato, sullo stelo 4s fino ad entrare in battuta contro un apposito spallamento, previsto su detto stelo, che ne determina il corretto posizionamento. La corsa utile dello stelo 4s è determinata, in posizione di lavoro, dal reciproco centraggio magnetico dei due elementi ferromagnetici 3 e 12 (fig. 2) mentre, in posizione di riposo, da uno o più distanziatori anulari 15 contro cui fa battuta l'elemento ferromagnetico 12 nella sua corsa di ritorno. I distanziatori anulari 15 sono inseriti con leggero forzamento nella cavità cilindrica interna del corpo di bobina 2, che è munito a questo scopo di uno spallamento di posizionamento di detti distanziatori, mentre presentano un foro centrale entro cui può scorrere, con opportuno gioco, lo stelo 4s.

Dalla descrizione che precede risulta in modo chiaro come il freno elettromagnetico di arresto secondo la presente invenzione abbia pienamente raggiunto lo scopo prefisso. Lo stelo mobile del freno risulta infatti racchiuso in una cassa di protezione, detta cassa essendo sigillata a tenuta di liquidi sia in corrispondenza del coperchio cieco 7 che in corrispondenza del coperchio anulare dal quale aggetta la testa a fungo mobile del freno. Grazie alla particolare conformazione interna dello stelo 4s e del corpo di bobina 2 l'inserimento del dispositivo di freno in una cassa chiusa non dà inoltre alcun problema di variazioni di pressione significative sullo stelo 4s, la cui legge di movimento non risulta quindi in alcun modo modificata rispetto ai freni di tipo noto privi di una cassa di protezione.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama in macchine tessili, del tipo comprendente: un attuatore mobile a movimento rettilineo alternato costituito da uno stelo (4s) di comando e una superficie di attrito (F) connessa ad un'estremità di detto stelo (4s); una bobina elettromagnetica (2) che comanda il movimento alternato dello stelo (4s) di detto attuatore tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro in cui detta superficie di attrito (F) va in appoggio contro una superficie di riscontro per determinare l'arresto del filo di trama; detta bobina elettromagnetica essendo alloggiata all'interno di una cassa (1), caratterizzato da ciò che detta cassa cilindrica (1) è chiusa a tenuta di liquidi alle sue contrapposte estremità mediante: a. una guarnizione a membrana con soffietto (6) in corrispondenza della estremità che porta detta superficie di attrito (F) alternatamente mobile; e b. un coperchio cieco (7) con guarnizione O-ring in corrispondenza della estremità contrapposta.
2) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 1, in cui lo stelo (4s) di detto attuatore si estende assialmente in una cavità centrale del corpo di bobina (2) ed è guidato nel suo movimento rettilineo alternato da due boccole di guida (lOd e lOp), posizionate alle contrapposte estremità dello stelo (4s).
3) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 2, in cui il bordo periferico esterno di detta guarnizione a membrana con soffietto (6) è bloccato in posizione tra un coperchio anulare (5) e la cassa (1), e il bordo periferico interno della stessa guarnizione è elasticamente inserito in una sede anulare formata nello stelo (4s) dell'attuatore mobile.
4) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 3, in cui detto bordo periferico interno detta guarnizione a membrana con soffietto (6) è inoltre pinzato e bloccato in posizione tra detta estremità dello stelo (4s) e detta testa a fungo (4f) mediante mezzi di fissaggio (16) che rendono reciprocamente solidali detti elementi.
5) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 2, in cui detto coperchio cieco (7) è munito di un foro per il passaggio del cavo di alimentazione elettrica (8) di detto corpo di bobina (2).
6) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 2, in cui la porzione centrale di detto stelo (4s) è distanziata dalla superficie interna del corpo di bobina (2) per formare un'intercapedine (11) in una porzione della quale sono alloggiati un primo elemento ferromagnetico (3) solidale al corpo di bobina (2) e un secondo elemento ferromagnetico (12) solidale allo stelo (4s), tra detti elementi ferromagnetici (3, 12) essendo previsto un traferro sufficiente a permettere la libera circolazione di aria tra le due porzioni in cui l'intercapedine (11) è suddivisa da tali elementi, durante il movimento alternato di detto stelo (4s).
7) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 6, in cui detto traferro comprende scanalature formate in uno o entrambi detti elementi ferromagnetici (3, 12).
8) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il secondo elemento ferromagnetico (12) ha forma di cilindro con foro interno ed è inserito con accoppiamento forzato sullo stelo (4s) dell'attuatore mobile.
9) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 8, in cui detto secondo elemento ferromagnetico (12) fa battuta contro un apposito spallamento di detto stelo (4s) dell'attuatore mobile, che ne determina il corretto posizionamento.
10) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in 9, in cui il fine corsa dell'attuatore mobile è determinato, in posizione di riposo, da almeno un distanziatore anulare (15) contro cui fa battuta detto secondo elemento ferromagnetico (12), detto distanziatore anulare (15) essendo inserito, con accoppiamento forzato, nella cavità cilindrica interna del corpo di bobina 2 contro uno spallamento di posizionamento di detta cavità.
11) Freno elettromagnetico di arresto del filo di trama come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta superficie di attrito (F) è supportata da detta testa a fungo (4f) dell'attuatore mobile e detta testa a fungo (4f) è disposta adiacente alla faccia esterna di detto coperchio anulare (5) ed è protetta da un bordo periferico (5b) aggettante dello stesso.