IT9021324A1 - Dispositivo correttore della variazione di tensione del filo in dipanatura in una unita' di roccatura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo correttore della variazione di tensione di dipanatura del filo in una unità di roccatura, che è predisposta ad avvolgere filo ad alta velocità dipanandolo da una spola sottostante e raccogliendolo in una rocca sovrastante in formazione. Alcune lavorazioni tessili consistono, in primo luogo, nel trasferimento del filo, alla massima velocità possibile, da una confezione ad un'altra. Ad esempio un filo prodotto in un filatoio, particolarmente in un filatoio continuo ad anelli, viene normalmente avvolto su una bobina, o rocca. Il filo, quindi, viene trasportato ed alimentato come spola di filatura ad una fase di stracannaggio. Nella roccatura si ha il trasferimento del filo (stracannatura) dalla spola di partenza alla rocca di raccolta, con una dipanatura a defilare, ovvero con estrazione assiale del filo dalla spola ferma. La confezione di partenza è spesso lina spola proveniente dal filatoio ad anello. A causa delle limitazioni meccaniche di un filatoio continuo ad anello, le spole di filatura hanno una quantità relativamente piccola di filo fino ad alcune centinaia di grammi al massimo. Di conseguenza, esse vengono stracannate e avvolte in rocche nelle quali la quantità di filo ed il profilo di forma sono adatti all'uso in una operazione successiva. Per inciso sulla singola rocca viene raccolto, in successione, il filo proveniente da più spole. Lo scopo è sempre quello di ottenere confezioni più adatte per le successive lavorazioni quali tintura, orditura, inserimento trama, ecc.

Durante tali operazioni di trasferimento, il filo viene eventualmente migliorato, eliminando tratti con difetti di vario tipo. Con il continuo aumento della velocità di dette operazioni (lunghezza di filo trasferita nell'unità di tempo) per ridurre i costi di produzione, si generano tensioni sempre più elevate di valore nel filo e, quindi, l'innesco di frequenti rotture, che provocano una riduzione non trascurabile del rendimento operativo della roccatrice e della sua produttività. Per inciso la rottura del filo interviene sotto una tensione che è maggiore della resistenza a trazione del filo.

Il filo su ciascuna spola di filatura, che è stata alimentata ad una predeterminata posizione di una unità di roccatura, viene tirato verso l'alto con un valore di tensione man mano crescente fra inizio e fine spola in fase di dipanatura come il tutto è ben noto ai tecnici del finissaggio tessile. Quando lo strato di filo, infatti, su ciascuna spola di filatura diminuisce con il progredire della operazione di avvolgimento di una unità di roccatura, lo strato di filo in questo modo diminuito si torce soltanto attorno alla parte terminale inferiore della spola ed il filo, da essa tirato fuori, viaggia verso l'alto ritorcendosi attorno alla superficie della spola. In questo caso, diminuisce l'angolo di separazione dello strato di filo per cui viene applicata tensione al filo viaggiante a causa dell'attrito tra i tratti di filo, oppure del contatto di filo con la spola e ciò può portare alla rottura del filo. Questo fenomeno si verifica più facilmente nelle unità di roccatura ad alta velocità di avvolgimento. Nelle unità di roccatura più recenti si raggiungono velocità di trasferimento filo di 20 : 30 m/s.

Inoltre, poiché la tensione all'inizio dello svolgimento di filo da una singola spola di filatura è bassa, il filo viene avvolto in rocca con una bassa tensione ed in questo modo lo strato avvolto di filo in bassa tensione può venire espanso all'esterno di una faccia terminale della rocca a causa della pressione del sovrastante strato di filo. Poiché di solito per ottenere una rocca vengono adoperate diverse spole di filatura la parte espansa compare entro ogni determinato periodo dando in questo modo la formazione di una rocca ad avvolgimento difettoso che può dar luogo a produzioni inaccettabili per le successive lavorazioni .

In un simile processo operativo è necessario un dispositivo che regolarizzi la tensione di avvolgimento del filo tra inizio e fine spola riducendo, così, la tensione di dipanatura al termine della spola in alimentazione. Sono noti nella tecnica elementi che intervenendo sul percorso del filo in posizione fissa detti elementi lo guidano in precise forme di dipanatura che consentono di limitare i valori massimi di tensione in corrispondenza dei quali frequentemente si innescano le rotture del filo in avvolgimento.

Detti elementi noti, che fungono da acceleratori di svolgimento (rompiballon) si presentano, come ben noto ai tecnici del ramo, di forme giometriche svariate. Essi, però, nel migliore dei casi attenuano unicamente il fenomeno, ma non portano un risultato ottimale di uniformità della tensione di dipanatura tra l'inizio e la fine dello svolgimento del filo dalla spola in alimentazione. E' stato, pure, proposto, come contromisura, dei mezzi di controllo della velocità di roccatura, cioè della velocità di avvolgimento, per mantenere la tensione del filo su livelli praticamente costanti dall'inizio alla fine della spola dalla quale il filo viene svolto, come il tutto descritto nella pubblicazione del brevetto US 4805846 .

Per ottenere una tensione di filo all'incirca costante si utilizza, nella pubblicazione detta, l'influenza della velocità di roccatura sulla tensione del filo. Riducendo infatti sensibilmente la velocità di roccatura, nell'intervallo di tempo in cui il filo viene svolto nella parte inferiore della spola di filatura, la tensione è mantenuta ad un livello pressoché uniforme per tutta la durata del processo di roccatura. Siffatta soluzione ridurrà sensibilmente il rendimento lavorativo delle unità di roccatura in guanto per un certo intervallo di tempo la velocità di dipanatura viene sensibilmente ridotta e, quindi, si ottiene una minore quantità di filo trasferito (avvolto) nell1 imità di tempo. Tutto ciò si rivela praticamente non utilizzabile, o scarsamente utilizzabile, per il fatto che si assiste ad un peggioramento sensibile nel rendimento operativo della roccatrice e di conseguenza la sua produttività risulta penalizzata.

Lo scopo della presente invenzione è quello di eliminare gli inconvenienti sopracitati della tecnica nota fornendo un dispositivo mediante il quale la tensione del filo in alimentazione nell'unità di roccatura si mantiene sostanzialmente di valore costante durante la dipanatura dell'intera spola di filatura e che presenti i seguenti vantaggi :

- consenta di essere applicato per qualsiasi tipo di filo a titolo fino, medio e grosso;

- consenta di essere installato su unità di roccatura preesistenti;

permetta di far assumere il filo in' elevata velocità di trasferimento una configurazione giometrica di contenuta dissipazione energetica tutt' altro che trascurabile nelle soprariferite applicazioni di tecnica nota.

Questi ed altri vantaggi ancora vengono raggiunti dal dispositivo della presente invenzione in grado di correggere la variazione del valore della tensione di dipanatura in una unità di roccatura, che è predisposta ad avvolgere filo ad alta velocità dipanandolo da una spola sottostante, la quale alimenta il filo alla rocca sovrastante in formazione e detto dispositivo include:

due elementi mobili che fungono da acceleratori di svolgimento, uno fisso posto superiormente alla sommità della spola e l'altro mobile che scende a ruota per collocarsi concentricamente alla spola e in posizione inferiore nell'istante in cui si presenta un ridotto quantitativo minimo di filo avvolto nella parte terminale della spola in fase di progressiva dipantura, e detti elementi, che fungono da acceleratori di svolgimento, sono entrambi a forma sostanzialmente quadrangolare ed entrambi presentano una fessura laterale di introduzione del filo che avviene ad ogni sostituzione di spola in alimentazione;

un cinematismo che attiva la detta discesa per mezzo di una rotazione angolare dell'elemento mobile inferiore, che funge da acceleratore di svolgimento nella parte terminale di dipanatura del filo dalla spola, e detto cineniatisino è un attuatore pneumatico, che è attivato ogniqualvolta nella parte terminale della spola in dipanatura si presenta un ridotto quantitativo minimo di filo avvolto;

- un elemento in grado di rilevare la posizione terminale di dipanatura del filo dalla spola, ossia rilevare il ridotto quantitativo minimo di filo avvolto nella parte terminale della spola in corrispondenza del quale viene attivata la detta discesa per mezzo della rotazione dell'elemento mobile, e detto elemento rilevatore è una fotocellula, o qualsivoglia elemento fotoelettrico posizionato e reso fisso in corrispondenza della parte terminale dell'accumulo di filo avvolto.

L'invenzione sarà descritta dettagliatamente in appresso in base all'esempio di realizzazione rappresentato schematicamente nei disegni delle figure allegate, e saranno chiarite ulteriori particolarità e caratteristiche, al quale proposito deve essere ben inteso, che eventuali variazioni di posizioni reciproche degli elementi e le conseguenti semplificazioni che ne potrebbero derivare devono ritenersi comprese nella protezione che si richiede come variazioni costruttive incluse nell'idea generale.

Nei disegni allegati abbiamo che:

la fig.l è una vista schematica in prospettiva assonometrica del dispositivo della presente invenzione unitamente al percorso del filo dalla spola sottostante in dipanatura alla rocca sovrastante in formazione e detta vista illustra l'istante di inizio stracannatura del filo avvolto sulla spola posta in alimentazione all'unità di roccatura;

- la fig.2 è mia vista schematica in prospettiva assonometrica del dispositivo della presente invenzione nell'istante in cui la spola è piena di filo avvolto ed è, quindi, l'istante di inizio della dipanatura del filo per trasferirlo alla rocca sovrastante;

- la fig.3 è una vista schematica in prospettiva assonometrica del dispositivo della presente invenzione nell'istante in cui la spola presenta nella sua parte terminale un limitato accumulo di filo avvolto ed è, quindi, l'istante prossimo al termine della dipanatura del filo dalla spola per trasferirlo alla rocca sovrastante.

Nelle figure elementi uguali riportano riferimenti uguali.

Nelle figure, altresi, a scopo di chiarezza dell'insieme, le parti non necessarie per la comprensione dell'invenzione, quali i gruppi operativi e funzionali lungo il percorso del filo, il centro di motorizzazione del rullo guidatilo, il braccio portarocca, le varie strutture di supporto ed i mezzi di alimentazione, di supporto e di espulsione spole, sono omessi.

In dette figure allegate abbiamo che:

1 è l'elemento fisso di forma quadrangolare che funge da acceleratore di svolgimento ed esso presenta vantaggiosamente una fessura laterale di introduzione del filo che avviene ad ogni sostituzione di spola 3 in alimentazione. La sua posizione è sostanzialmente concentrica e perpendicolare all'asse del tubetto 23 e, quindi, alla spola 3 di filo avvolto. Detto elemento 1 è posto, con il suo profilo inferiore, ad una distanza dalla sommità di punta del tubetto 23 sostanzialmente oscillante intorno a 20 mm (in accordo con i risultati sperimentali della proponente); 2 è il perno attorno a cui ruota angolarmente 1'elemento mobile 6a, che funge da acceleratore di svolgimento. Detto perno 2 è ancorato fisso al supporto 21, quest'ultimo fissato come corpo unico al telaio (non illustrato) dell'unità di roccatura; 3 è la spola di filo avvolto confezionata in un filatoio ad anello; 4 è la traccia, linea e punto, del filo che viene svolto dalla spola sottostante 3 e che scorre verso l'alto per avvolgersi a spire incrociate attorno alla rocca in formazione 14. 5a è un braccio, che è fulcrato attorno al perno 2 e attorno al quale ruota spinto dallo stelo 11 dell'attuatore 8 e detto braccio 5a porta alla sua estremità, ancorato e fissato come corpo unico, l'elemento mobile 6a, che funge da acceleratore di svolgimento; 8 è un attuatore pneumatico che attraverso lo stelo 11 fa ruotare il braccio dalla posizione 5a alla posizione 5b, nel senso indicato dalla freccia 7, allo scopo di trasferire l'elemento mobile dalla posizione 6a alla posizione 6b; 9 è una fotocellula, o qualsivoglia elemento fotoelettronico, in grado di riconoscere la presenza frontale della porzione troncoconica 24 di filo avvolto quando quest'ultimo è ridotto ad un quantitativo minimo nella parte terminale della spola. In corrispondenza di detto quantitativo minimo la fotocellula 9 rilevando tale residuo di filo avvolto (v.fig.3) invia, attraverso il cavo 19, un segnale elettrico, che attiva l'elettrovalvola 18, quest 'ultima piloterà il distributore 16 destinato al controllo direzionale del flusso dell'aria in pressione in modo tale da erogare, attraverso le tubazioni 20 e 15, l'aria in pressione all'attuatore 8. Detto attuatore 8 spingerà attraverso lo stelo 11 il braccio 5a facendolo ruotare attorno al perno 2 al fine di posizionarlo in posizione 5b in modo tale che l'elemento quadrangolare, fissato all'estremità di detto braccio, si abbassi in posizione 6b corrisponde alla figura 3; 12 è il cilindro alimentatore che porta in rotazione la rocca 14 e guida, imprimendo una traslazione alternata di andirivieni, il filo sulla rocca 14 stessa; IO è la traccia di lato del profilo schematico della struttura della singola unità di roccatura; 14 è la rocca che si presenta come confezione di filo a forma troncoconica,o a forma cilindrica, e detta confezione è il prodotto della singola unità di roccatura destinato per le successive lavorazioni (tintura, orditura, tessitura ecc...); 22 è la piastra di supporto e di ancoraggio della fotocellula fissa 9; 23 è il tubetto di avvolgimento del filo, cioè è il supporto del filo avvolto con l'operazione di incannatura in un filatoio ad anello per formare una spola di filato 3; 24 è il cono di filo avvolto e la sua forma troncoconica deriva dal noto metodo di incannatura del filo sul tubetto 23 nel fuso del filatoio ad anello.

Il funzionamento del dispositivo correttore della variazione del valore della tensione di dipanatura del filo in una unità di roccatura posto in risalto nelle tavole allegate è facilmente intuibile ad un tecnico del ramo.

Una spola 3 piena di filo avvolto viene posta sul piolo portaspole (non illustrato) in posizione di alimentazione. Il suo filo 4, con mezzi e dispositivi noti, viene portato ad aw olglersi sulla rocca in formazione 14 ed inizia la stracannatura del filo, cioè il trasferimento del filo 4 dalla spola sottostante 3 alla rocca sovrastante 14.

Il dispositivo della presente invenzione si trova posizionato come è illustrato in figura 2. La fotocellula 9 non rileva frontalmente la presenza della forma troncoconica 24 di filo avvolto e l'elemento quadrangolare 1 si trova posizionato ad una distanza precisa dalla sommità di punta del ■tubetto 23. Il filo 4, richiamato verso l'alto del cilindro alimentatore 12, genera svolgendosi dalla spola 3 un graduale e continuo abbassamento del cono 24. Detto abbassamento condurrà ad un certo istante la fascia troncoconica 24 ad essere in posizione frontale alla fotocellula 9.

In detto istante la fotocellula 9 genererà un segnale elettrico in uscita, che attraverso il cavo 19 attiverà l'elettrovalvola 18, la quale piloterà il distributore 16 in modo tale che il flusso di aria compressa, proveniente dal condotto 20, venga inoltrata nel condotto 15 per azionare 11attuatore 8. Detto attuatore 8, attraverso lo stelo 11, farà ruotare il braccio 5a in posizione 5b per collocare in posizione 6b l'elemento quadrangolare 6a, come è illustrato nella figura 3.

L'elemento fisso di forma quadrangolare 1 è posto ad una distanza di valore sperimentale dal punto iniziale di stracannatura del filo 4 dalla spola 3 per avere un certo valore di tensione all'inizio della dipanatura.

Per inciso il punto di stracannatura del filo 4 dalla spola 3, cioè il plinto in cui il filo 4 avvolgendosi si distacca separandosi dalla spola 3, è localizzato esclusivamente nella fascia ristretta troncoconica 24, come il tutto è ben noto ai tecnici del ramo. La detta distanza tra l'elemento quadrangolare 1 e il punto sottostante di straccanatura all'inizio dello svolgimento del filo 4 dalla spola 3 è all'incirca uguale alla distanza tra l'elemento 6b e il punto sottostante di stracannatura al termine dello svolgimento del filo 4 dalla stessa spole 3. Tutto ciò porta ad uniformare attorno ad un valore costante la tensione del filo 4 dall'inizio alla fine della spola 3, dalla quale il filo stesso viene svolto per trasferirlo sulla rocca sovrastante 14 in formazione. In tal modo la tensione del filo 4 è mantenuto ad un livello sostanzialmente uniforme per tutta la durata del processo di roccatura grazie alla presenza operativa del dispositivo in oggetto, che eviterà di conseguenza la maggior parte delle rotture del filo 4 nel suo trasferimento dalle spole 3 in alimentazione alla rocca 14 in formazione.

Tutto ciò ha riscontri estremamente salienti in particolare nel caso di unità di roccatura ad alta velocità in cui la velocità di trasferimento del filo 4 dalla spola 3 alla rocca 14 è dell'ordine di 2000 m/min. ed oltre.

Poiché la tensione del filo rimane pressoché uniforme è possibile conseguire, per mancanza di frequenti rotture accidentali, elevati miglioramenti nel rendimento operativo delle unità di roccatura e di conseguenza della loro produttività. Non è che a titolo di esempio, che è stato previsto un attuatore pneumatico in quanto posono essere previste consimili cinematismi di spostamento in grado di posizionare come da figura 3 l'elemento di forma quadrangolare 6a, che funge da acceleratore di svolgimento inferiore nella parte terminale della dipanatura del filo, possono altresi essere previste diverse modifiche di dettaglio apportate alla forma del braccio 5a e al suo modo di fissaggio sia allo stelo 11 e sia pure all'elemento quadrangolare mobile 6a senza per questo uscire dall'{inibito dell'invenzione.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo correttore della variazione di tensione del filo in dipanatura in una unità di roccatura, la quale è predisposta.ad avvolgere filo ad alta velocità dipanandolo da una spola sottostante che alimenta il filo alla rocca sovrastante in formazione e detto dispositivo è caratterizzato dal fatto di presentare: - due elementi che fungono da acceleratori di svolgimento, uno fisso posto superiormente alla sommità della spola e l'altro mobile che scende per mezzo di una rotazione angolare per collocarsi in lina posizione inferiore concentricamente alla spola nell'istante in cui si presenta un ridotto quantitativo minimo di filo avvolto nella parte terminale della spola stessa in fase di progressiva dipanatura; - un cinematismo che attiva detta discesa per mezzo di una rotazione angolare dell'elemento mobile inferiore, che funge da acceleratore di svolgimento nella parte terminale di dipanatura del filo dalla spola; - un elemento in grado di rilevare la posizione terminale di dipanatura del filo dalla spola, ossia rilevare il ridotto chiantitativo minimo di filo avvolto nella parte terminale della spola in corrispondenza del quale viene attivata la detta discesa per mezzo della rotazione dell'elemento mobile.
2. 2. Dispositivo correttore della variazione di tensione del filo in dipanatura in una unità di roccatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli elementi, uno fisso e l'altro mobile, che fungono da acceleratori di svolgimento, in quanto contengono e limitano la centrifugazione del filo, sono entrambi a forma sostanzialmente quadrangolare, ed entrambi presentano una fessura laterale di introduzione del filo che avviene ad ogni sostituzione di spola in alimentazione.
3. 3. Dispositivo correttore della variazione di tensione del filo in dipanatura in una unità di roccatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il cinematismo che sposta l'elemento mobile per collocarlo concentricamente alla spola è un attuatore pneumatico, che è attivato ogniqualvolta nella parte terminale della spola in dipanatura si presenta un ridotto quantitativo minimo di filo avvolto.
4. 4. Dispositivo correttore della variazione di tensione del filo in dipanatura in una unità di roccatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento che rileva il quantitativo minimo terminale di filo avvolto sulla spola in alimentazione è una fotocellula, o qualsivoglia elemento fotoelettronico, posizionato e reso fisso in corrispondenza della parte terminale dell'accumulo di filo avvolto.