IT9020685A1 - Metodo per l'automazione della produzione di filato, specialmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
dell'invenzione industriale
L'invenzione si riferisce ad un metodo per l'automazione della produzione di filato, particolarmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi.
Sono noti dispositivi per eseguire il trasporto automatico dei vasi dall'area degli stiratoi o delle carde all'area dei filatoi.
In tali dispositivi, i vasi vengono prelevati, manualmente o automaticamente, dagli stiratoi o dalle carde e vengono posti su una paletta, in quantità corrispondente alla capacità della paletta, e limitata dalla stessa, e vengono trasportati all'area dei filatoi mediante un carrello a forche automatico. Lo spostamento del vaso pieno verso un sito di lavoro della macchina, il suo scambio con il vaso vuoto, lo spostamento del vaso vuoto sulla paletta, e la successiva inserzione del nastro di carda entro l'unità di filatura sono eseguiti dall'operatore manualmente. Questo livello tecnico ha richiesto un'organizzazione tale da assicurare lo scambio dei vasi vuoti con i vasi pieni a gruppi di circa cinquanta pezzi per volta presso un filatoio a capi liberi.
Poiché il tempo reale di filatura e, conseguentemente, il prelievo effettivo del nastro di carda dal vaso dipendono dalla frequenza di rotture e dall'incidenza dei guasti di ciascuna stazione di filatura, il nastro di carda contenuto in tale grosso lotto di vasi non viene filato da ciascun vaso in misura tale da rendere efficace lo scambio dei vasi.
Questo fatto crea problemi nell'organizzazione del lavoro degli operai, e dà luogo a perdite di tempo nelle stazioni di lavoro.
Per automatizzare il processo di produzione, è stato creato un dispositivo (EP 0270164) per distribuire il nastro di carda nelle stazioni di filatura di un filatoio a capi liberi individualmente, e per operare, per esempio, in modo tale che un vaso vuoto venga riempito con strati dì nastro di carda sul posto. Per ottenere ciò, almeno un lato del filatoio a capi liberi è equipaggiato con una guida, lungo la quale si può spostare un dispositivo che porta una grande quantità di nastro di carda, ed è disposto in modo da arrestarsi presso una stazione di filatura preselezionata, e poi da rimuovere, con speciali attrezzature, il vaso vuoto dalla stazione di filatura o da sotto la stessa, e deporlo in posizione orientata sotto il suo settore di distribuzione previsto per introdurre una quantità predeterminata di nastro di carda, preso dalla grande scorta, nel vaso fissato in posizione orientata. Durante questo trasferimento di nastro di carda, sul vaso orientato opera un dispositivo di arrotolamento del nastro di carda, munito di una testa di aggomitolatura oppure di una testa per disporre il nastro di carda in semplici strati orizzontali. Quando è completamente riempito, il vaso viene spostato nuovamente sotto l'unità di filatura, e la ripresa della filatura viene eseguita mediante altri mezzi automatici .
L'inconveniente di questo dispositivo consiste specialmente nel fatto che il trasferimento del nastro di carda entro il vaso vuoto richiede (occupa) circa 10 minuti, durante il quale tempo la stazione di filatura in questione è, naturalmente, incapace di operare. Questo tempo morto può in pratica essere ancora più lungo, per esempio se il settore di distribuzione del nastro di carda ha, appena prima, cominciato ad operare presso un'altra stazione di filatura, oppure può rimanere inattivo, per esempio, a causa dell'assenza della grande quantità di nastro di carda da distribuire.
Un altro inconveniente sostanziale risulta dal fatto che qualsiasi manipolazione del nastro di carda, prodotto su un'altra macchina con la qualità richiesta, danneggia il nastro di carda. Il trasferimento del nastro di carda da un vaso ad un altro produce modifiche irreversibili nella sezione trasversale del nastro di carda, mutui spostamenti delle fibre, ecc. , dando luogo a condizioni considerevolmente alterate per la successiva filatura a capi liberi e, conseguentemente a rotture del filato, indebolimenti nelle sezioni del nastro di carda ecc., con degradazione della qualità del filato e, inoltre, con tempi morti dovuti alle rotture del filato.
L'uso di tale dispositivo di distribuzione in un processo automatizzato di produzione del filato può perciò essere considerato una operazione inserita superflua che logicamente, per i motivi sopra citati, non può adattarsi al processo di automazione.
Un altro noto metodo per la sostituzione di vasi vuoti con vasi riempiti di nastro di carda, direttamente in posti specificati di un filatoio a capì liberi (DE 3505 495), utilizza un dispositivo di trasporto che si sposta lungo la macchina su una corsia a livello di pavimento, e consiste nel fatto che i posti vuoti sotto le unità di filatura della macchina sono equipaggiati, uno ad uno, con vasi pieni portati sul dispositivo di trasporto che, a sua volta, riceve di ritorno i vasi vuoti. Quando il dispositivo di trasporto non può ricevere più vasi, esso automaticamente ritorna alla stazione di riempimento per cedere i vasi vuoti, ricevere i vasi pieni, e poi spostarsi verso la stessa macchina o un'altra macchina da servire, ecc.
L'inconveniente di questo metodo consiste nel fatto che il dispositivo di trasporto, quando si sposta verso la macchina da servire, è completamente occupato, per cui esso deve prima mettere un vaso pieno sotto tale unità di filatura in cui non vi è alcun vaso, e che perciò è inattiva.
Considerando il caso in cui il dispositivo di trasporto è occupato, per esempio, a ricevere o raccogliere i vasi vuoti, a trasportarli per distribuirli e ricevere in cambio i vasi pieni, uno ad uno, è evidente che il tempo di attesa dell'unità di filatura che necessita di ricevere un vaso pieno è considerevolmente lungo, e la perdita di produzione è corrispondentemente elevata.
Va sottolineato ancora una volta che questo metodo di scambio dei vasi richiede di lasciare assolutamente libera almeno una unità di filatura, ossia, il posto al disotto di essa, non occupato da alcun vaso, il che dà luogo ad una perdita di produzione di filato.
L'invenzione intende eliminare i suddetti inconvenienti mediante un metodo e un dispositivo per il trasporto e la movimentazione automatica dei vasi in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi, il cui principio consiste nel fatto che in un primo stadio un numero predeterminato di vasi costituiti da almeno un vaso viene riempito con nastro di carda in una stazione di riempimento, e poi spostato verso un contenitore laterale di vasi pieni, dopo di che, in un secondo stadio, detto numero di vasi viene trasferito ad una paletta di almeno un carrello di trasporto automatico lasciando sulla paletta spazio libero per almeno un vaso, dopo di che, in un terzo stadio, il carrello di trasporto automatico, guidato da segnali provenienti da un centro di comando, si sposta e si arresta presso una unità di filatura definita, ove esso, in due fasi, dapprima riceve il vaso vuoto, poi si sposta di almeno una lunghezza corrispondente alla distanza fra due stazioni di filatura adiacenti, trasferisce un vaso pieno nel posto precedentemente occupato dal vaso vuoto, questa operazione di scambio venendo ripetuta presso le altre unità di filatura specificate dai segnali provenienti da detto centro di comando e azionanti il carrello di trasporto automatico, fino a che tutti i vasi pieni non siano rimossi dalla paletta, dopo di che, in un quarto stadio del ciclo, il carrello di trasporto automatico si sposta dapprima verso il contenitore di vasi vuoti sull'altro lato della stazione di riempimento, per scaricare i vasi vuoti che esso trasporta, e poi verso il lato opposto, ossia verso il contenitore di vasi pieni, nel frattempo riempito con vasi pieni, per ripetere il ciclo .
Altri vantaggi e caratteristiche del metodo per l'automazione della produzione di filato, particolarmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi, sono esposti nella seguente descrizione nel ciclo automatizzato e nei disegni, in cui
la Figura 1 mostra schematicamente una filanda equipaggiata con filatoi a capi liberi, macchine per la produzione del nastro di carda, contenitori di vasi pieni e vuoti, nonché piste lungo le quali viene diretto almeno un carrello di trasporto automatico con vasi, mediante segnali provenienti da un centro di comando;
la Figura 2 mostra schematicamente una macchina per la produzione del nastro di carda, con il carrello di trasporto automatico situato vicino ad essa;
la Figura 3 mostra in pianta la macchina per la produzione del nastro di carda, contenitori laterali di vasi pieni e vuoti, e carrelli di trasporto automatico cooperanti con i contenitori dei vasi;
la Figura 4 mostra in vista frontale il carrello di trasporto automatico caricato con una quantità di vasi , e
la Figura 5 mostra in pianta il carrello di trasporto automatico con un numero di vasi nonché i meccanismi per spostare collettivamente vasi verso il carrello e dallo stesso.
Il metodo per l'automazione della produzione di filato, particolarmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi, secondo la presente invenzione e la seguente descrizione di una forma di realizzazione, è basato, in questa forma di realizzazione preferita, sull'impiego di vasi di forma ovale con spigoli arrotondati. Tale vaso può essere esattamente disposto in posizione orientata sul posto di lavoro prescelto, con mezzi tecnici facilmente realizzabili, ed ha inoltre altri vantaggi. Grazie alla miglior copertura dello spazio di pavimento e all'avvolgimento più uniforme del nastro di carda, la capacità del vaso, ossia la quantità di nastro di carda posto sotto la stazione di filatura di un filatoio a capi liberi, è approssimativamente doppia di quella nei normali vasi a sezione circolare.
Il numero di torsioni creato quando il vaso viene riempito con il nastro di carda (CS 251 650) viene ridotto, il che ha un'influenza favorevole sul successivo processo di singolarizzazione delle fibre nel posto (stazione) di filatura.
Il processo automatizzato di produzione del filato secondo la presente invenzione è regolato da un centro di comando 1 che assume decisioni circa gli scambi dei vasi 2 sotto le stazioni di filatura di filatoi a capi liberi 3, per esempio in base al risultato della somma di due segnali logici - il raggiungimento e il sorpasso del tempo di filatura predeterminato di una unità di filatura, e l'interruzione del processo di filatura presso questa unità di filatura. Per ottimizzare il processo degli scambi di vasi, il centro di comando usa dati indicanti il tempo netto di filatura di ciascuna unità di filatura, conteggiato a partire dall'ultimo scambio del vaso 2 nella unità di filatura in questione. La stazione di riempimento 4 dei vasi 2 è rappresentata nell'impianto di filatura, per esempio, da gruppi comprendenti per esempio una carda 5 e uno stiratoio 6 equipaggiato con una testa di aggomitolatura 7. Disposti ai lati della stazione di riempimento 4 sono i contenitori laterali 8, 9 dei vasi 2. Lo stiratoio 6 è munito di mezzi di meccanizzazione 14, non specificati in maggior dettaglio, che provvedono ad un trasferimento automatico trasversale dei vasi 2 dal contenitore laterale 9 di vasi vuoti 10 , al loro collocamento e alla loro movimentazione, uno ad uno, sotto la testa di aggomitolatura 7. dello stiratoio 6, e alla loro successiva deposizione sul contenitore laterale 8 di vasi pieni 11.
I contenitori laterali 8, 9 dei vasi sono di tipo normale a cinghia o a rulli, e spostano i vasi 2 in modo da disporli in fila, allorché essi vengono riempiti uno ad uno col nastro di carda, lato a lato con le loro pareti longitudinali, fino a che non si sia raggiunto il numero predeterminato di vasi pieni 11 (rispetto alla capacità della paletta).
La stazione di riempimento 4 è pure provvista di un dispositivo di aspirazione 13 per rimuovere i residui di nastro di carda e le impurità dai vasi vuoti 10, come pure di un dispositivo non rappresentato, per fissare il capo del nastro di carda in posizione orientata su un punto predeterminato vicino al bordo superiore di ciascun vaso pieno 11.
Fra i filatoi a capi liberi 3 e almeno una stazione di riempimento 4 dei vasi 2 a livello di pavimento dell'impianto di filatura è installato un circuito chiuso di induzione 12 per il trasferimento senza contatti di segnali provenienti dal centro di comando 1, nonché della risposta di sensori proveniente da almeno un carrello automatico di trasporto 15 con una paletta 16, o ad esso diretta.
La paletta 16 del carrello automatico di trasporto 15 porta appropriati meccanismi di movimentazione 12 per spostare ì vasi 2 trasversalmente all'asse longitudinale del carrello di trasporto automatico 15. I meccanismi di movimentazione 17 sono equipaggiati con elementi di presa non rappresentati, cooperanti con i vasi 2 oppure, più specificatamente, con le parti inferiori dei vasi 2. I meccanismi di movimentazione 17 si spostano positivamente lungo una linea retta o curva in un piano verticale trasversalmente all'asse longitudinale del carrello di trasporto 15. Gli elementi di presa del meccanismo di movimentazione 17 sono provvisti di servounità appropriate 18 operanti a gruppi o individualmente, a seconda dei segnali provenienti dal centro di comando 1 o dai sensori del carrello di trasporto automatico 15 .
La paletta 16 del carrello di trasporto automatico 15 può essere provvista di listelli di guida 19 o di altri elementi longitudinali adatti a delimitare il distanziamento dei vasi 2 e a correggerne la guida, quando essi vengono spostati dalla paletta 16 o viceversa, come verrà descritto in seguito.
Al disotto di ciascuna stazione di filatura del filatoio a capi liberi è situata una griglia non rappresentata, costituita per esempio anch'essa da listelli di guida orientati trasversalmente all'asse longitudinale del filatoio a capi liberi ,3 e usata per disporre i vasi 2 a distanze uguali ai distanziamenti fra le stazioni di filatura. Questa griglia, però, non è obbligatoria, poiché i vasi 2, grazie alla loro sezione trasversale ovale e alle pareti frontali corte arrotondate, hanno di per sè la proprietà di riassumere correttamente il posto (posizione) voluto, con l'orientamento voluto, se la loro larghezza corrisponde agli intervalli fra le stazioni di filatura nelle sezioni del filatoio a capi liberi 3.
Sotto le unità di filatura del filatoio a capi liberi, nell'area riservata ai vasi 2, sono installati sensori non rappresentati, che registrano (tengono sotto controllo) la posizione corretta del vaso 2 inserito. Ciò è importante per verificare se un vaso nuovo pieno 11, scambiato con uno vuoto 10, sia stato inserito correttamente.
Il metodo per l'automazione della produzione di filato, particolarmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi provvisti di macchine di servizio automatiche 20 e utilizzanti l 'equipaggiamento tecnico sopra descritto, procede come segue:
In un primo stadio, un numero predeterminato di vasi 2, almeno un vaso, nel seguito denominato vaso pieno 11 viene riempito con nastro di carda nella stazione di riempimento 4, e l'estremità del nastro di carda viene fissata vicino al bordo superiore del vaso pieno 11. Il vaso pieno 11 viene poi fatto scorrere (spostato) sul contenitore laterale 8 dei vasi pieni 11. Naturalmente, è opportuno riempire il contenitore laterale 8 con un maggior numero di vasi pieni 11.
Alla guida di segnali provenienti dal centro di comando 1, detto numero di vasi pieni 11 viene poi trasferito, nello stadio successivo, dal contenitore laterale 8 alla paletta 16 di almeno un carrello di trasporto automatico 15 situato lungo il contenitore laterale 8. Questa operazione viene svolta dai meccanismi di movimentazione 17 situati sulla paletta 16, e un posto, ossia il posto per un vaso, viene lasciato libero sulla paletta 16, non occupato da alcun vaso pieno 11. Il trasferimento dei vasi pieni 11 dal contenitore laterale 8 alla paletta 16 è eseguito a gruppi o uno ad uno, mentre il carrello di trasporto automatico 15 rimane immobile oppure si sposta gradualmente ogni volta di un intervallo pari al distanziamento dei listelli di guida 19 sulla sua paletta 16, o in modo simile.
Quando la paletta 16 del carrello di trasporto automatico 15 è piena, con un posto lasciato libero per il vaso 2, il carrello di trasporto automatico 15, istruito dal centro di comando 1 comincia a muoversi lungo la pista definita dal circuito chiuso di induzione verso il filatoio a capi liberi prescelto, ove esso si arresta presso la stazione di filatura voluta, specificata nel modo descritto nella parte introduttiva della descrizione.
Ivi, in una terza fase costituita da due operazioni, i mezzi (meccanismi) di movimentazione 17.
spostano dapprima il vaso vuoto 10 da sotto la stazione di filatura allo spazio libero della paletta 16, poi il carrello 15 di trsporto automatico si sposta di un tratto pari alla distanza tra le stazioni di filatura, e un vaso pieno 11 viene spostato nel posto evacuato sotto l'unità di filatura, entro la griglia (non rappresentata) costituita da listelli di guida, oppure semplicemente sul pavimento, nell 'intercapedine creata fra i vasi 2 adiacenti. Il percorso esatto di questo scambio del vaso vuoto 10 con il vaso pieno 11 viene mantenuto sotto controllo da un sensore non rappresentato, situato sotto la stazione di filatura, e la rispettiva informazione viene registrata nel centro di comando 1, che quindi definisce la stazione di filatura successiva e dirige ad essa il carrello di trasporto automatico 15, per ripetere le operazioni di scambio, ossia la sostituzione del vaso vuoto 10 con quello pieno 11.
Questa stazione di filatura successiva può essere quella di un altro filatoio a capi liberi 3, così da ottimizzare il ciclo di automazione riducendo il più possibile il tempo morto di ciascuna unità di filatura.
Per ottimmizzare il ciclo delle operazioni di scambio, ossia la sostituzione dei vasi vuoti 10 con quelli pieni 11 in gruppi di filatoi a capi liberi, è possibile, per esempio, modificare il numero dei carrelli di trasporto automatico 15 usati durante il turno di lavoro, ecc., come richiesto dalle esigenze variabili di capacità di trasporto.
Nel seguente quarto stadio del ciclo, il carrello di trsporto automatico 15, caricato con vasi vuoti 10, ritorna al contenitore laterale 9 di vasi vuoti 10 vicino alla stazione di riempimento 4, ove i vasi vuoti 10, mediante i meccanismi di movimentazione 17 , vengono trasferiti dalla paletta 16 a detto contenitore laterale 9. Il dispositivo di aspirazione 13 situato al disopra del contenitore laterale 9 rimuove impurità e residui di nastro di carda dai vasi vuoti 10 prima che essi vengano immessi sotto la testa di aggomitolatura 7 dello stiratoio 6.
Obbedendo a segnali provenienti dal centro di comando 1, il carrello di trasporto automatico 15 ritorna dall'altro lato del contenitore laterale 8 di vasi pieni 11, nel frattempo riempiti, per ripetere il ciclo automatizzato.
Elenco dei numeri di riferimento
1 - centro di comando
2 - vaso
3 filatoio
4 - stazione di riempimento
5 - carda
6 - Stiratoio
7 - testa di aggomitolatura
8,9 - contenitori laterali
10 - vaso vuoto
11 - vaso pieno
12 - circuito chiuso di induzione
13 - dispositivo di aspirazione
14 - mezzi di meccanizzazione
15 - carrello di trasporto automatico 16 - paletta
17 - meccanismo di movimentazione
18 - servounità
19 - listelli di guida
20 - macchina di servizio automatica
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo per l'automazione della produzione di filato, particolarmente in impianti di filatura equipaggiati con filatoi a capi liberi provvisti di macchine di servizio automatiche traslanti e di vasi del nastro di carda aventi sezione trasversale circolare o non circolare, situati sotto le stazioni di filatura della macchina, caratterizzato dal fatto che dapprima, in un primo stadio, un numero predeterminato di vasi costituito da almeno un vaso viene riempito con nastro di carda in una stazione di riempimento e poi spostato verso un contenitore laterale di vasi pieni, dopo di che, in un secondo stadio, detto numero di vasi viene trasferito ad una paletta di almeno un carrello di trasporto automatico, lasciando sulla paletta spazio libero per almeno un vaso, dopo di che, in un terzo stadio, il carrello di trasporto automatico, guidato da segnali provenienti da un centro di comando, si sposta e si arresta presso una unità di filatura definita, ove esso, in due fasi, dapprima riceve il vaso vuoto, poi si sposta di almeno un tratto corrispondente all'intervallo (distanza) fra due stazioni di filatura adiacenti, trasferisce un vaso pieno dalla paletta del carrello di trasporto automatico al posto evacuato sotto l'unità di filatura in una posizione definita, questa operazione di scambio venendo poi ripetuta presso le altre unità di filatura specificate dai segnali provenienti da detto centro di comando, e azionanti il carrello di trasporto automatico fino a che tutti i vasi pieni non siano rimossi dalla paletta, dopo di che, in un quarto stadio del ciclo, il carrello di trasporto automatico si sposta dapprima verso il contenitore di vasi vuoti sull'altro lato della stazione di riempimento per cedere i vasi vuoti che esso trasporta, e poi sul lato opposto, ossia verso il contenitore di vasi pieni, nel frattempo riempito di vasi pieni, per ripetere il ciclo.
- 2. Metodo per l’automazione della produzione di filato secondo la rivendicazione 1, utilizzante vasi di sezione trasversale non circolare (ovale) con una coppia di pareti opposte oblunghe con pareti corte arrotondate, caratterizzato dal fatto che nel ciclo automatizzato, in tutte le operazioni di movimentazione con i vasi, i vasi vengono disposti lato a lato con le loro pareti oblunghe e trasversalmente all'asse longitudinale di ciascuna macchina o del carrello di trasporto automatico.
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il segnale che dà inizio allo scambio di vasi presso una data unità di filatura è definito in base al tempo netto di filatura presso detta unità di filatura, conteggiato a partire dall'ultimo scambio di vasi.
- 4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'esatto andamento dello scambio di vasi viene tenuto sotto controllo da un sensore situato al disotto dell'unità di filatura, e valutato nel centro di comando.
- 5. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le impurità e i residui di nastro di carda vengono rimossi per aspirazione dai vasi che si intende riempire.
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