IT201800009728A1

IT201800009728A1 - Dispositivo di filatura di tipo air-jet

Info

Publication number: IT201800009728A1
Application number: IT102018000009728A
Authority: IT
Inventors: Fabio D'agnolo; Luca Deotto
Original assignee: Savio Macch Tessili Spa
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-04-24
Also published as: US11155939B2; US20200131673A1; CN111088566B; EP3643818A1; CN211570881U; CN111088566A

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di filatura di tipo air-jet.

STATO DELLA TECNICA

Come è noto, i dispositivi di filatura di tipo air-jet realizzano la produzione di filato partendo da un nastro di fibre.

Tale nastro viene sottoposto all’azione di getti di aria compressa (air-jet) che consentono alle fibre più esterne di aprirsi e avvolgersi attorno a quelle centrali e formare il filato.

Le soluzioni note presentano alcuni inconvenienti e limitazioni.

Infatti, di solito sono presenti 4 o più fori per l’iniezione di aria compressa che richiedono un notevole consumo di aria con un aumento dei consumi energetici e dunque un aumento dei costi di produzione del filato.

Inoltre, le soluzioni note, per poter ottenere filati di buona qualità e limitare il consumo di aria compressa, richiedono la realizzazione di camere di filatura di dimensioni ridotte ed estremamente compatte.

In questo modo, però, le camere risultano estremamente sensibili all’eventuale presenza di sporcizia e fibrille che compromettono la qualità, la ripetibilità e la resistenza del filato.

Inoltre, le soluzioni note comportano alcuni limiti strutturali nella realizzazione della camera di filatura dal momento che i getti di aria compressa devono essere direzionati in maniera estremamente precisa in prossimità della punta del fuso di filatura: in altre parole i getti devono essere diretti in direzione tangenziale e inclinati verso il basso per ottenere il necessario moto vorticoso dell’aria compressa che deve, da un lato, avvolgere le fibre più esterne attorno a quelle più interne e dall’altro creare la depressione necessaria al risucchio delle fibre all’interno del fuso di filatura.

Nonostante tali vincoli geometrici le soluzioni note non garantiscono sempre il controllo della direzione dei getti di aria compressa all’interno della camera di filatura dal momento che l’aria, una volta fuoriuscita dagli ugelli, si propaga liberamente all’interno della camera di filatura ed è per questo soggetta a deviazioni dovute sia alla presenza di impurità, quali fibrille e sporcizia, sia alla presenza di turbolenze e vorticità.

Le soluzioni dell’arte nota non consentono di variare con precisione le condizioni di funzionamento del dispositivo di filatura e, in particolare, le condizioni di lavoro all’interno della camera di filatura: tale variabilità delle condizioni di funzionamento della filatura, come visto, contribuisce ad una scarsa ripetibilità della qualità del filato prodotto.

In conclusione, le soluzioni note di dispositivi airjet comportano notevoli consumi di aria compressa, elevati costi di produzione e non garantiscono sempre la costanza e la ripetibilità dell’ottenimento di un filato di elevata qualità e resistenza.

PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

E’ quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.

Tale esigenza è soddisfatta da un dispositivo di filatura di tipo air-jet in accordo con la rivendicazione 1.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: la figura 1 rappresenta una vista dall’alto di un dispositivo di filatura di tipo air-jet in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione; la figura 2 rappresenta una vista in sezione del dispositivo del dispositivo di filatura di tipo air-jet di figura 1, lungo il piano di sezione G-G indicato in figura 1;

le figure 3-4 rappresentano due viste in sezione del dispositivo di filatura di tipo air-jet di figura 1, lungo il piano di sezione H-H indicato in figura 1; le figure 5-6 rappresentano due viste in sezione del dispositivo di filatura di tipo air-jet di figura 1, lungo il piano di sezione H-H indicato in figura 1, secondo una possibile variante di realizzazione.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicato un dispositivo di filatura di tipo air-jet, comprendente un corpo 8 almeno parzialmente cavo che delimita una camera di filatura 12 cilindrica. Il corpo comprende almeno un foro di iniezione 16 configurato per immettere un flusso di aria compressa in detta camera di filatura 12 ed ottenere, in tal modo, la formazione di filato attraverso la torcitura di fibre.

A questo scopo, il dispositivo di filatura 4 comprende un dispositivo di alimentazione di fibre 20, affacciato a detta camera di filatura 12 in modo da poter alimentare le fibre nella camera di filatura 12.

A sua volta, il dispositivo di alimentazione di fibre 20 comprende un canale di alimentazione fibre 24 avente un primo tratto rettilineo 28 che sfocia, in corrispondenza di uno spallamento 32, in una pre-camera 36, affacciata a e in comunicazione con detta camera di filatura 12.

Preferibilmente, il primo tratto rettilineo 28 del canale di alimentazione fibre 24, rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano M-M del primo tratto rettilineo 28 e per un asse centrale C-C del dispositivo di alimentazione fibre 20, risulta inclinato (ossia non parallelo) rispetto a detto asse centrale C-C.

Preferibilmente, il primo tratto rettilineo 28, rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano M-M del primo tratto rettilineo 28 medesimo e per un asse centrale C-C del dispositivo di alimentazione fibre 20, presenta sezione tronco-conica divergente verso la camera di filatura 12.

Secondo una forma di realizzazione, detto primo tratto rettilineo 28, rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano M-M del primo tratto rettilineo 28 e per un asse centrale C-C del dispositivo di alimentazione fibre 20, è delimitato da una parete esterna 40 inclinata rispetto all’asse centrale C-C di un angolo esterno α compreso tra 2° e 3.75°.

Secondo una possibile forma di realizzazione, detto primo tratto rettilineo 28, rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano M-M del primo tratto rettilineo 28 e per un asse centrale C-C del dispositivo di alimentazione fibre 20, è delimitato da una parete interna 44 inclinata rispetto all’asse centrale C-C di un angolo interno β compreso tra 3.5° e 5.5°.

La particolare conformazione geometrica del canale di alimentazione fibre 24 concorre alla formazione migliorata del filato e alla costanza delle condizioni di filatura.

Il dispositivo di filatura 4 comprende inoltre un fuso di filatura 48 almeno parzialmente inserito nella camera di filatura 12 e munito di un canale di filatura 52 per il passaggio di filato ottenuto da dette fibre. Il canale di filatura 52 ha un asse principale che definisce una direzione di filatura (X-X) ed ha un ingresso frontale 56 per l’introduzione delle fibre in detto canale di filatura 52.

Vantaggiosamente, la camera di filatura presenta dimensioni estremamente compatte.

In particolare, un diametro 60 della camera di filatura 12, misurato rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse principale, è compreso tra 5.6 e 7.4 mm.

Secondo una forma di realizzazione, il fuso di filatura 48 ha complessivamente una forma tronco-conica a sezione circolare e assialsimmetrica rispetto a detta direzione di filatura X-X; in particolare, il fuso di filatura 48 si rastrema verso l’ingresso frontale 56. Preferibilmente, detto fuso di filatura 48 presenta un diametro di ingresso 64, in corrispondenza di detto ingresso frontale 56, compreso tra il 47% e il 61% del diametro 60 della camera di filatura 12.

Preferibilmente, detto diametro di ingresso 64 è compreso tra 3.2 e 3.9 mm.

Come accennato, il fuso di filatura 48 ha una conformazione troncoconica, in cui un diametro medio 68 di detto fuso di filatura 48, in corrispondenza di un’altezza intermedia del fuso di filatura 48, è pari a 1.1 - 1.3 volte il diametro di ingresso 64 del fuso di filatura 48, in corrispondenza di detto ingresso frontale 56.

Preferibilmente, un diametro di fondo 72 del fuso di filatura 48, da parte opposta al suo ingresso frontale 56, è pari a 1.1 - 1.3 volte detto diametro medio 68. Anche il foro di iniezione ha uno specifico posizionamento rispetto alla camera di filatura 12 e/o al fuso di filatura 48.

In particolare, detto almeno un foro di iniezione 16 è disposto a monte dell’ingresso frontale 56 del fuso di filatura 48, lungo detta direzione di filatura.

Preferibilmente, detto almeno un foro di iniezione 16 è disposto ad una distanza 76 dallo spallamento 32 compresa tra 2.4 e 3.5 mm.

Preferibilmente, la distanza tra l’almeno un foro di iniezione 16 e l’ingresso frontale 56 del canale di filatura 52, misurata parallelamente alla direzione di filatura, è maggiore o uguale a 0.3 mm, e il foro di iniezione 16 è disposto a monte dell’ingresso frontale 56.

In altre parole, il foro di iniezione 16 è posto appena a monte, ossia al di sopra, rispetto all’ingresso frontale 56 del canale di filatura 52.

Anche la camera di filatura 12 presenta alcuna peculiarità.

Secondo una possibile forma di realizzazione, la camera di filatura 12 è delimitata almeno parzialmente da una parete laterale esterna 80, opposta al fuso di filatura 48, in cui su detta parete laterale esterna 80 è ricavata almeno una filettatura 84; inoltre, detto almeno un foro di iniezione 16 è orientato in modo da indirizzare il getto di aria compressa verso l’almeno una filettatura 84 in modo da essere guidato ed orientato da quest’ultima.

In altre parole la filettatura 84 funge da guida del moto del flusso di aria all’interno della camera di filatura 12.

Preferibilmente, l’almeno una filettatura 84 è una filettatura elicoidale, coassiale con detto canale di filatura 52 e parallelo alla direzione di filatura (X-X).

Preferibilmente, il dispositivo di filatura 4 comprende almeno due fori di iniezione 16’,16’’ che indirizzano aria compressa in due punti di emissione distinti di una medesima filettatura 84 elicoidale; detti punti di emissione sono diametralmente opposti tra loro ed inviano getti di aria compressa in versi opposti tra loro, in modo da generare un moto di vorticità concorde che innesca la torsione delle fibre in camera di filatura 12.

Secondo una possibile forma di realizzazione, detta filettatura 84 presenta una geometria a sezione curvilinea o semicircolare, preferibilmente con raggio compreso tra 0.25 mm e 2 mm.

Preferibilmente, detta filettatura 84 è inclinata secondo un angolo di elica compreso tra 5° e 15°.

Preferibilmente, il passo di detta filettatura 84 è compreso tra 1.5 mm e 4 mm.

La parete laterale esterna 80 può anche comprendere una pluralità di filettature che indirizzano e guidano altrettanti flussi di aria compressa.

Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di alimentazione di fibre 20 comprende un ago 88, almeno parzialmente compenetrato in detta camera di filatura 12 e contrapposto assialmente a detto ingresso frontale 56, in modo da realizzare una guida per le fibre in filatura.

Come si può apprezzare da quanto descritto, il dispositivo di filatura di tipo air-jet secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

In particolare, la presente invenzione può portare una riduzione del consumo d'aria rispetto alle soluzioni della tecnica nota, dal momento che la portata complessiva di aria viene dosata ed ottimizzata in tutte le condizioni di funzionamento del dispositivo. Nella soluzione della presente invenzione, la camera di filatura è più ampia: tale spazio maggiorato serve ad aprire le fibre e a fare avvolgere con maggiore tensione ed efficacia il flusso di fibre centrali, non torte. In particolare, le dimensioni maggiorate della camera di filatura sono importanti per poter tirare le fibre dall’esterno rendendo più efficiente la torsione sul fascio di fibre centrali.

Questi accorgimenti dimensionali/geometrici consentono un netto miglioramento della qualità del filato risultante in quanto si ha la possibilità di far partecipare più fibre alla formazione della torsione del filato.

Inoltre, come visto, il maggior volume a disposizione consente di gestire l’eventuale presenza di batuffoli o polvere o sporcizia, in quanto le dimensioni permettono la fuoriuscita di dette impurità senza perturbare eccessivamente il campo di moto fluido.

E’ da notare poi che è possibile impiegare due soli fori di iniezione dell’aria e ridurre la pressione complessiva di lavoro, grazie alla maggior efficienza della camera di filatura.

Questo è un ulteriore vantaggio, dal momento che si evitano interferenze tra le fibre e l’aria e quindi si rende il processo di filatura più controllabile, in maniera da ottenere un filato con caratteristiche il più possibile costanti e ripetibili.

Le dimensioni maggiorate rispetto all’arte nota, hanno il vantaggio di permettere alle fibre di “aprirsi” per un tratto più lungo, senza andare a interferenza con le pareti esterne. Questo permette di avere tratti di fibre avvolte più lunghe e quindi maggiore regolarità e tenacità al filato.

Inoltre, nei filati con titoli grossi, (titolo < Ne30) l’elevato numero di fibre in lavoro richiede ulteriore “spazio” in quanto le fibre esterne che vengono coinvolte sarà in numero più elevato rispetto ai titoli medi e fini e questo richiede maggiore spazio di lavoro.

Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti ai dispositivi di filatura di tipo air-jet sopra descritti, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4), comprendente - un corpo (8) almeno parzialmente cavo che delimita una camera di filatura (12) cilindrica, il corpo comprendendo almeno un foro di iniezione (16) configurato per immettere un flusso di aria compressa in detta camera di filatura (12), - un dispositivo di alimentazione fibre (20), affacciato a detta camera di filatura (12) in modo da alimentare le fibre nella camera di filatura (12), - il dispositivo di alimentazione fibre (20) comprendendo un canale di alimentazione fibre (24) avente un primo tratto rettilineo (28) che sfocia, in corrispondenza di uno spallamento (32), in una precamera (36) affacciata a e in comunicazione con detta camera di filatura (12), - un fuso di filatura (48) almeno parzialmente inserito nella camera di filatura (12) e munito di un canale di filatura (52) per il passaggio di filato ottenuto da dette fibre, il canale di filatura (52) avendo un asse principale che definisce una direzione di filatura (X-X) ed avendo un ingresso frontale (56) per l’introduzione delle fibre in detto canale di filatura (52), caratterizzato dal fatto che un diametro (60) della camera di filatura (12), misurato rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse principale, è compreso tra 5.6 e 7.4 mm.
2. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo la rivendicazione 1, in cui il fuso di filatura (48) ha complessivamente una forma tronco-conica a sezione circolare e assialsimmetrica rispetto a detta direzione di filatura (X-X), il fuso di filatura (48) rastremandosi verso l’ingresso frontale (56).
3. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto fuso di filatura (48) presenta un diametro di ingresso (64), in corrispondenza di detto ingresso frontale (56), compreso tra il 47% e il 61% del diametro (60) della camera di filatura (12).
4. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3 in cui, detto diametro di ingresso (64) è compreso tra 3.2 mm e 3.9 mm.
5. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il fuso di filatura (48) ha una conformazione troncoconica, in cui un diametro medio (68) di detto fuso di filatura, in corrispondenza di un’altezza intermedia del fuso di filatura (48), è pari a 1.1 -1.3 volte un diametro di ingresso (64) del fuso di filatura (48), in corrispondenza di detto ingresso frontale (56).
6. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo la rivendicazione 5, in cui un diametro di fondo (72) del fuso di filatura (48), da parte opposta al suo ingresso frontale (56), è pari a 1.1 - 1.3 volte detto diametro medio (68).
7. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo tratto rettilineo (28) del canale di alimentazione fibre (24), rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano (M-M) del primo tratto rettilineo (28) e per un asse centrale (C-C) del dispositivo di alimentazione (4), risulta inclinato rispetto a detto asse centrale (C-C).
8. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo tratto rettilineo (28), rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano (M-M) del primo tratto rettilineo (28) medesimo e per un asse centrale (C-C) del dispositivo di alimentazione fibre (20), presenta sezione tronco-conica divergente verso la camera di filatura (12).
9. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo tratto rettilineo (28), rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano (M-M) del primo tratto rettilineo (28) e per un asse centrale (C-C) del dispositivo di alimentazione fibre (20), è delimitato da una parete esterna (40) inclinata rispetto all’asse centrale (C-C) di un angolo esterno (α) compreso tra 2° e 3.75°.
10. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo tratto rettilineo (28), rispetto ad un piano di sezione passante per un piano mediano (M-M) del primo tratto rettilineo (28) e per un asse centrale (C-C) del dispositivo di alimentazione fibre (20), è delimitato da una parete interna (44) inclinata rispetto all’asse centrale (C-C) di un angolo interno (β) compreso tra 3.5° e 5.5°.
11. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo la rivendicazione 11, in cui detto almeno un foro di iniezione (16) è disposto a monte dell’ingresso frontale (56) del fuso di filatura (48), lungo detta direzione di filatura (X-X).
12. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un foro di iniezione (16) è disposto ad una distanza (76) dallo spallamento (32) compresa tra 2.4 e 3.5 mm.
13. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la distanza (76) tra l’almeno un foro di iniezione (16) e l’ingresso frontale (56), misurata parallelamente alla direzione di filatura (X-X), è maggiore o uguale a 0.3 mm, il foro di iniezione (16) essendo disposto a monte dell’ingresso frontale (56).
14. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la camera di filatura (12) è delimitata almeno parzialmente da una parete laterale esterna (80), opposta al fuso di filatura (48), in cui su detta parete laterale esterna (80) è ricavata almeno una filettatura (84), in cui detto almeno un foro di iniezione (16) è orientato in modo da indirizzare il getto di aria compressa verso l’almeno una filettatura (84) in modo da essere guidato ed orientato da quest’ultima.
15. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo la rivendicazione 14, in cui l’almeno una filettatura (84) è una filettatura elicoidale, coassiale con detto canale di filatura (52) e parallelo alla direzione di filatura (X-X).
16. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 15, in cui il dispositivo di filatura (4) comprende almeno due fori di iniezione (16’,16’’) che indirizzano aria compressa in due punti di emissione distinti di una medesima filettatura (84) elicoidale, detti punti di emissione essendo diametralmente opposti tra loro ed inviando getti di aria compressa in versi opposti tra loro.
17. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 16, in cui detta filettatura (84) presenta una geometria a sezione curvilinea o semicircolare, preferibilmente con raggio compreso tra 0.25 mm e 2 mm.
18. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 17, in cui detta filettatura (84) è inclinata secondo un angolo di elica compreso tra 5° e 15°.
19. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 14 a 18, in cui il passo di dette filettatura (84) è compreso tra 1.5 mm e 4 mm.
20. Dispositivo di filatura di tipo air-jet (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di alimentazione di fibre (20) comprende un ago (88), almeno parzialmente compenetrato in detta camera di filatura (12) e contrapposto assialmente a detto ingresso frontale (56), in modo da realizzare una guida per le fibre in filatura.