IT9022544A1 - Procedimento per la produzione di un filo elastico multi-componenti in una macchina di filatura e dispositivo per l'attuazione del procedimento. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione riguarda, da un lato, un procedimento per la produzione di un filo elastico multi-componenti in un rotore di filatura, o macchina di filatura, durante il quale il componente elastico viene svolto in modo uniforme da una bobina e stirato, e passa assialmente attraverso un rotore di filatura in cui esso viene avvolto da un filo prodotto nel rotore di filatura da fibre a fiocco che sono alimentate in tale rotore e, dall'altro lato, riguarda un dispositivo per una macchina filatrice open-end per la produzione di tale filo elastico multi-componenti. Alcuni dei procedimenti noti per produrre un filo elastico multi-componenti in un rotore di filatura sono descritti, ad esempio, nella descrizione del Brevetto Cecoslovacco No.

124 508 del 1967 e nella domanda di brevetto Cecoslovacca No. 9054-78. Il principio di queste invenzioni consiste nel fatto che uno dei componenti, cioè la formazione lineare alimentata nel rotore di filatura attraverso un canale di alimentazione passante sostanzialmente attraverso l'asse del rotore di filatura, viene avvolta dal filo del rotore prodotto nel rotore di filatura a partire da fibre a fiocco alimentate nel rotore di filatura me

diante un canale di alimentazione previsto per fibre a fiocco.

Questi procedimenti e dispositivi noti contengono mezzi per la produzione di filo multi-componenti comprendenti un dispositivo di alimentazione per alimentare la formazione lineare, un dispositivo di filatura, un dispositivo di estrazione o trascinamento per il filo multi-componenti, e un dispositivo sensore di controllo noto per rivelare rottura o rotture del filo del rotore.

L'inconveniente di questi procedimenti e dispositivi noti consiste nel fatto che l'estensione del componente elastico, mentre viene svolto da una bobina fissa, non ha un valore definito, determinando un valore indefinito della forza di stiro presente nel componente elastico sia mentre viene avvolto dal filo a fiocco nel rotore mentre, come un componente del filo multi-componenti, viene avvolto sulla bobina. Ciò porta a una aumentata percentuale di rotture nel procedimento della produzione del filo elastico multi-componenti a causa di variazione della forza di stiro in varie fasi del processo di produzione e sostanzialmente non consente la produzione del filo elastico multi-componenti con elasticità uniforme attraverso tutta la lunghezza della rocca.

Un altro inconveniente dei dispositivi noti consiste nel fatto che sino ad ora movimenti del resto noti non sono in grado di arrestare in modo affidabile l'alimentazione delle fibre a fiocco nel rotore nel caso di interruzione o del processo di produzione del o nel rotore o della alimentazione del componente elastico nel rotore stesso. Inoltre, nessuna invenzione ha risolto il problema di tagliare e afferrare il componente elastico nel caso di una rottura durante il procedimento di produzione del filo elastico multi-componenti .

Per una produzione, preparazione e assemblaggio più semplici delle macchine di filatura a rotore, esse sono divise longitudinalmente in sezioni uguali (vedere la descrizione del Brevetto Cecoslovacco No. 218413) ciascuna comprendente un dato numero di stazioni di trattamento. Per consentire la produzione di fili elastici multi-componenti su queste macchine mediante la formazione lineare, ciascuna stazione di trattamento è dotata di un'unità di filatura a rotore per la produzione di filo come pure di mezzi di stiro e avvolgimento ad essa correlati. Un importante modificazione della macchina a rotore consiste nei mezzi per alimentare la formazione lineare all'unità di filatura. Questi mezzi di alimentazione sono solitamente costituiti da una coppia di rulli di pressione azionati positivamente situati vicino all'unità di filatura in una posizione garantente che la loro linea di pressione abbia a giacere nel percorso della formazione lineare.

Diversamente dalla disposizione descritta nella descrizione del Brevetto Cecoslovacco No.

218413 in cui l'alimentazione della formazione lineare è garantita mediante uno svolgimento automatico dalle bobine situate in un telaio bobine e condotte quindi alla summenzionata coppia di rulli di pressione, nel caso della produzione di filo elastico multi-compoenti, lo svolgimento del materiale elastico lineare deve essere uno svolgimento positivo. Le bobine che devono essere svolte sono situate in telai e azionate tangenzialmente mediante rulli di supporto azionati positivamente .

La tecnologia del trattamento di materiali elastici richiede svolgimento regolabile non discontinuo positivo a causa della necessità di impostare esattamente il rapporto di velocità dello svolgimento rispetto a quello della alimentazione del materiale elastico nel rotore di filatura.

L'invenzione ha il compito di suggerire un procedimento ed un dispositivo consententi la produzione di un filo multi-componenti elastico sulle macchine filatrici o di filatura a rotore con un'elevata uniformità di elasticità nella lunghezza del filo, con percentuali di rottura minime del filo durante il processo di produzione, interruzione affidabile della alimentazione delle fibre a fiocco nel rotore nel caso di interruzione del processo di filatura nel rotore, agevole funzionamento del dispositivo proposto, come pure del dispositivo rispettivo per una macchina di filatura a rotore.

Il principio dell'invenzione consiste, da un lato, nel fatto che la bobina con una fibra elastica viene, durante la produzione del filo elastico multi-componenti su una macchina di filatura a rotore, insediata girevolmente nel dispositivo di svolgimento a cui viene svolto a rotolamento il componente elastico mediante lo stiro impostato tramite il rapporto di velocità tra i rulli di alimentazione e svolgimento e, d'altro canto, nel fatto che l'estensione del componente elastico al valore di elasticità richiesto è definita dallo stiro tra i rulli di svolgimento e di erogazione, mentre lo svolgimento del filo elastico multi- componenti procede con una forza di stiro ridotta presente nel componente elastico del filo elastico multi-componenti mediante lo stiro o trazione prevista tra il rullo di erogazione e quello di svolgimento .

Il procedimento secondo l'invenzione consiste inoltre nel fatto che il filo elastico multi-componenti, in corrispondenza dell'uscita dal canale di erogazione e prima dell'ingresso nei rulli di erogazione, viene controllato mediante una forza radiale creata tramite elementi meccanici come un magnete permanente il quale, nel caso di assenza di uno qualsiasi dei componenti del filo elastico multi-componenti, mediante elementi meccanici ed elettrici, arresta l'alimentazione delle fibre a fiocco nel rotore, e taglia il componente elastico afferrandolo simuItaneamente in maniera tale da consentire il suo reinserimento sotto i rulli di alimentazione durante la filatura successiva.

Un esempio del dispositivo per attuare il procedimento secondo la presente invenzione è illustrato in Fig. 1. Esso comprende una bobina con fibra elastica 1, un componente elastico 2, fibre a fiocco 3, filo a fiocco 4, un filo elastico 5 multi-componenti, una bobina 6 con il filo elastico multi-componenti, un rullo di erogazione 10, un rullo di svolgimento 7, bracci 24 per ritenere la bobina con filo elastico, un rullo di alimentazione 8, un rullo di alimentazione di pressione 9, un rullo di erogazione di pressione 11, un rullo di avvolgimento 12, un'asta di distribuzione 13, un'altra asta di distribuzione 14, un canale di alimentazione 15 con. un orifizio d'ingresso 16 per alimentare il componente elastico 2, un canale di erogazione 17 e un dispositivo di taglio e presa (fissaggio) 18, un movimento d'arresto 19, un innesto elettromagnetico 20, un rullo di rimozione 21, un canale di alimentazione 22 per alimentare le fibre a fiocco 3, ed un rotore di filatura 23.

Un esempio della porzione della macchina è rappresentato più dettagliatamente nelle Fig. 2 e 3. Com'è rappresentato in queste Fig., la porzione di macchina per la macchina di filatura a rotore per la produzione di fili elastici multicomponenti secondo l'invenzione comprende due piastre laterali verticali parallele 100 delle porzioni, intercollegate mediante elementi di collegamento longitudinali 200, 30, 40 disposti l'uno al disopra dell'altro. Nella parte inferiore, al disotto dell'elemento di collegamento longitudinale 200, vi è un albero di alimentazione 50 situato in un tubo servente pure come supporto su cui sono girevolmente insediate stazioni di filatura 60. Al disotto dell'elemento di collegamento longitudinale 40 è situato un tubo di sostegno (supporto) 70 per un dispositivo di filatura 80. Al disotto del tubo di supporto 70 è posizionato un rullo di erogazione 90 e al disopra del tubo di supporto 70 è posizionato un rullo di avvolgimento 101, entrambi serventi per tirar fuori il filo elastico prodotto e per avvolgerlo sulla bobina di avvolgimento 110.

Durante il processo di filatura, il materiale in fiocco sottoforma di un nastro 120 viene alimentato da una estremità 130, e un materiale lineare elastico 140, tramite un mandrino cavo non rappresentato posizionato nella stazione di filatura 60 del rotore di filatura. L'alimentazione del materiale in fiocco è fornita dall'albero di alimentazione 50 in cooperazione con un dispositivo non rappresentato situato nella stazione di filatura 60. Il materiale elastico lineare 140 viene alimentato svolgendolo tangenzialmente dalla bobina 15 montata in un telaio 160 e attestantesi contro un rullo di svolgimento 170. L'alimentazione vera e propria del materiale lineare elastico nella stazione di filatura 60 è fornita mediante la pressione tra un rullo 180 e un rullo di alimentazione condotto 190. La rottura del materiale elastico lineare 140 viene controllata mediante un sensore di rottura 201, una interruzione della alimentazione e fissaggio del materiale elastico lineare, mediante forbici 210. Una rottura del filo elastico nel processo di produzione viene sorvegliata tramite un dispositivo non rappresentato montato nella stazione di filatura 60. Per l'effettivo processo di filatura sono pure previsti un canale 220 degli scarti, un canale di fuoriuscita dell'aria tecnologica 230, un canale 240 per linee elettriche (cavi) (di trasmissione) il secondo pistone dagli azionamenti del rullo di rimozione 250 e dei rotori di filatura 260. Per ridurre l'usura dei rulli di pressione per l'alimentazione 180 e l'erogazione 80, dispositivi trasversali 270 sono montati al disotto di questi rulli.

La Figura 3 mostra la posizione delle bobine con il materiale elastico lineare nella parte inferiore della porzione di macchina, consententi l'impiego su entrambi i lati della macchina di filatura a rotore. Pure in questo caso, la regolazione continua della velocità (numero di giri) degli alberi di alimentazione 190 di svolgimento 170 mediante un variatore non rappresentato situato in una scatola ingranaggi laterale, consentente di impostare la presollecitazione richiesta nel materiale elastico lineare, è fornita per il materiale elastico lineare che viene alimentato ad un alberino cavo non rappresentato del rotore di filatura attraverso un tubo 280. L'altra disposizione della sezione macchina è analoga a quella rappresentata in Figura 2.

II procedimento di produzione di un filo elastico multi-componenti nel dispositivo rappresentato in Figura 1 è il seguente:

la bobina 1 con fibra elastica è ritenuta nei bracci 24 in modo tale che o per effetto del suo proprio peso o mediante molle essa è pressata sul rullo di svolgimento condotto 7 la cui rotazione ha come conseguenza una rotazione fluente derivata delle bobine 1 con la fibra elastica, il componente elastico 2 essendo svolto mediante la trazione PI esistente tra il rullo di svolgimento 7 e il rullo di alimentazione 8. Il valore della trazione o stiro PI dipende dalla finezza della fibra elastica ed è preferibilmente compreso fra 1,03 e 1,15, la trazione PI essendo definita come Pl=Vp/Vo in cui Vp indica la velocità circonferenziale del rullo di alimentazione 8 e Vo indica quella del rullo di svolgimento 7.

Anche prima di raggiungere la linea di pressione non rappresentata del rullo di alimentazione 8 e del rullo di pressione 9, il componente elastico 2 viene guidato nella gola dell'asta di distribuzione 13, il cui lento movimento oscillante garantisce una variazione senza gradini o continua della posizione del componente elastico 2 nella linea di pressione del rullo di alimentazione 8 e del rullo di pressione 9.

Il componente elastico 2 viene quindi condotto mediante aria sottopressurizzata, prodotta mediante il rotore di filatura 23 tramite fori per l'aria rappresentati nell'orifizio 16 di jingresso del canale di alimentazione 15, l'orifizio d'ingrasso 16 essendo fatto di un materiale ceramico, acciaio o di corundum sinterizzato in modo da garantire l'introduzione senza discontinuità o continua del componente elastico 2 nel canale di alimentazione 15 in corrispondenza dell'avviamento della macchina o in corrispondenza del processo di filatura ripetuto. La forma dell'orifizio d'ingresso 16 del canale di alimentazione 15 è talmente ristretta, nella direzione dell'alimentazione del componente elastico 2 nel rotore di filatura 23, che essa garantisce una sottopressione sufficiente ad aspirare il componente elastico ed al tempo stesso consentendo all'operatore di introdurre in modo affidabile l'estremità del componente elastico 2 nell'orifizio d'ingresso 16 del canale di alimentazione all'avviamento della macchina o in seguito al processo di filatura ripetuto.

Il componente elastico 2, alimentato nel rotore di filatura 23 mediante i rulli di alimentazione 8 e 9 e il canale di alimentazione 15 con l'orifizio d'ingresso 16, è trascinato fuori dal rotore di filatura 23 assieme al filo a fiocco 4 mediante il rullo di erogazione o mandata 10 cooperante col rullo di erogazione a pressione 11. All'interno del rotore di filatura 23, il componente elastico 2 vien avvolto mediante il filo a fiocco 4 in maniera tale che la forza di stiro presente nel componente elastico 2 in corrispondenza del punto di avvolgimento è esattamente definita mediante la trazione P2 uguale a Vot/Vp, e in cui Vot indica la velocità circonferenziale del rullo di erogazione 10. Il valore della trazione P2 è preferibilmente compreso tra 1,1 e 8.

L'avvolgimento del filo a fiocco 4 attorno al componente elastico 2 da luogo al filo elastico 5 multi-componenti che è quindi erogato in uscita dal rotore di filatura 23 attraverso il canale di erogazione 17 in modo tale che in corrispondenza dall'uscita di questo canale esso viene sottoposto ad una forza radiale F agente approssimativamente secondo un angolo retto rispetto all'asse del filo e generata mediante il movimento d'arresto 19. Il valore di questa forza radiale è preferibilmente scelto tra 0,1 e 0,8 N, in modo tale da garantire che una brusca scomparsa di qualsiasi componente del filo elastico multi-componenti mobile abbia a far oscillare gli elementi meccanici non rappresentati che, mediante circuiti elettrici, attivano l'innesto elettromagnetico 20 responsabile dell'azione di alimentazione, come pure il dispositivo di taglio e fissaggio. Il valore della forza radiale F dipende dalla finezza della fibra elastica e dal valore della forza di stiro presente nel componente elastico 2 in corrispondenza del punto ove essa agisce sul filo elastico multicomponenti 5.

L 'interconnessione elettrica mutua tra il movimento d'arresto 19, l'innesto elettromagnetico 20 del rullo responsabile della alimentazione delle fibre a fiocco 3 nel rotore di filatura 23 e il dispositivo 18 di taglio e fissaggio determina un controllo efficiente dell'assenza di un componente nel filo elastico 5 multi-componenti nella maniera seguente: quando, a causa della forza radiale F, il braccio del movimento di arresto 19 oscilla in allontanamento, l 'innesto elettromagnetico 20 viene attivato in modo da interrompere l'alimentazione delle fibre a fiocco 3 nel rotore di filatura 23; nel medesimo tempo viene attivato il dispositivo di taglio e fissaggio 18 in modo da tagliare il componente elastico 2 e fissarlo.

La funzione della forza radiale F è ottenuta da una brusca variazione della forza assiale nel filo elastico multi-componenti 5 in corrispondenza del punto di azione in modo tale che l'interruzione del processo di avvolgimento provocata da una brusca scomparsa di un componente riduce pressoché immediatamente la forza assiale, facendo cosi variare il suo equilibrio con la forza radiale F e facendo in seguito a ciò oscillare il braccio del movimento di arresto 19. La richiesta elasticità del filo elastico multi-componenti 5 è definita dalla trazione P = Vot/Vo, cioè dal rapporto delle velocità circonferenziali Vot del rullo di erogazione 10 Vo del rullo di svolgimento 7, il valore di tale trazione derivando dal prodotto delle trazioni Pi e P2, il cui valore minimo è Pi min. x P2 min., e il cui valore massimo è Pi max. x P2 max.

L'avvolgimento del filo elastico 5 multicomponenti sulla bobina 6 viene condotto mediante il rullo di avvolgimento 12 in maniera tale che durante il processo di avvolgimento, la forza di stiro del componente elastico 2 nel filo elastico 5 multi-componenti è ridotta mediante la trazione PN, preferibilmente impostata ad un valore compreso fra 0,5 e 0,9 e definita dal rapporto tra le velocità circonf erenziali Vn del rullo di avvolgimento 12 e Vot del rullo di erogazione 10 cioè PN = Vn/Vot.

Esempio

In un dispositivo realizzato in modo da applicare il procedimento secondo la presente invenzione, è stato filato un filo elastico multi-componenti della finezza di 45 tex, costituito da un filo di fiocchi di cotone al 100% da 40 tex, prodotto nel rotore di filatura su un lato e del componente elastico rappresentato da un filamento LYCRA (seta) di poliuretano della finezza di 156 dtex, per il cui svolgimento dalla bobina lo stiro PI è stato fissato ad un valore di 1,15. L'avvolgimento del componente elastico nel rotore con un filo a fiocco della finezza di 40 tex è stato condotto con un valore dello stiro P2 uguale a 2,65. L'elasticità del filo elastico multi-componenti è stata raggiunta mediante la trazione P = 3,05 tramite estensione del filamento di poliuretano LYCRA da 156 dtex ad un valore di 51 dtex.

Il filo elastico multi-componenti è stato avvolto sulla bobina con una trazione di PN = 0,63, consentente una buona formazione della bobina, agevole svolgimento del filo elastico multi-componenti dalla bobina durante operazioni successive, e riduzione delle variazioni di elasticità a causa del ritardo di tempo nel trattamento successivo. La forza radiale F scelta per la funzione arresto movimento è stata fissata a 0,15 N considerando la finezza del componente elastico ed il valore della forza di stiro in corrispondenza del punto in cui la forza radiale è applicata.

Il filo elastico multi-componenti prodotto è stato impiegato come filo di trama per cordoncino elastico, abiti sportivi e tessuto a maglia.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di un filo elastico multi-componenti in un rotore di filatura in cui il componente elastico, tramite rulli di alimentazione, viene alimentato nel rotore di filatura attraverso un canale di alimentazione situato sull'asse di rivoluzione del rotore di filatura in modo tale che esso viene avvolto jda un filo prodotto nel rotore da fibre a fiocco alimentate attraverso un canale di alimentazione previsto per fibre a fiocco, caratterizzato dal fatto Che la bobina con la fibra elastica è montata girevolmente e il componente elastico viene svolto dalla bobina mediante rotolamento sotto azione simultanea di una forza di stiro prodotta mediante una trazione, l'elasticità risultante del filo elastico multi-componenti dipendendo dal valore della forza di stiro presente nel componente elastico e definita dal valore di trazione derivato dal rapporto di velocità, da un lato della erogazione del filo elastico multi-componenti dal rotore di filatura e, dall'altro lato, del movimento di rotolamento della bobina con la fibra elastica, il valore di trazione essendo compreso tra 1,13 e 9,2.
2. 2. Procedimento per la produzione di un filo elastico multi-componenti in un rotore di filaturà secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la forza di stiro presente nel componente elastico del filo elastico multi-componenti che viene avvolto sulla bobina è ridotta di da 10 a 50% rispetto alla forza di stiro presente durante il procedimento di avvolgimento di tale componente tramite il filo a fiocchi nel rotore di filatura.
3. 3. Procedimento per la produzione di un filo elastico multi-componenti in un rotore di filatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ,in corrispondenza dell'uscita del rotore di filatura, il filo elastico multi-componenti è esposto ad una forza radiale (F) sostanzialmente perpendicolare all'asse del filo elastico multi-componenti in modo tale che in corrispondenza del punto di intersezione con questo asse, essa ha un valore di da 0,1 a 0,8 N in dipendenza dalla finezza del componente elastico, ed una forza di stiro agente sul componente elastico in corrispondenza del punto di azione della forza radiale (F) tale forza essendo atta ad arrestare l'alimentazione di fibre a fiocco e dei componente elastico nel rotore, mediante elementi meccanici ed elettrici, nel caso di una brusca scomparsa di un componente del filo elastico multi-componenti .
4. 4. Dispositivo per attuare il procedimento di produzione di un filo elastico multi-componenti in un rotore di filatura, costituto da rulli di alimentazione e da un canale di alimentazione per alimentare il componente elastico nel rotore di una macchina di filatura a rotore, un canale di alimentazione di fibre a fiocco, un innesto elettromagnetico controllante il rullo di alimentazione delle fibre a fiocco, un rullo di rimozione per suddividere le fibre a fiocco, un canale di erogazione per erogare il filo elastico multi-componenti dal rotore, rulli di erogazione e un dispositivo di avvolgimento per erogare e avvolgere il filo elastico multi-componenti, caratterizzato dal fatto che un rullo di svolgimento condotto (7), assieme ad un braccio del supporto (24) della bobina con la fibra elastica (1), costituiscono un dispositivo di svolgimento per svolgere il componente elastico (2), una barra di distribuzione (13) come pure un dispositivo (18) di taglio e fissaggio essendo situati prima del rullo di alimentazione (8), l'orifizio di ingresso (16) del canale di alimentazione (15) essendo preferibilmente fatto di ceramica, acciaio o materiale corundum sinterizzato, la sagoma dell'orifizio d'ingresso (16) restringendosi nella direzione di alimentazione del componente elastico (2) nel rotore di filatura, e un elemento di arresto di movimento (19) essendo previsto nella direzione di erogazione del filo elastico (5) multi-componenti dal rotore di filatura (23) prima del rullo di erogazione (10).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che l'elemento d'arresto di movimento (19), l'innesto elettromagnetico (20) controllante il rullo di alimentazione responsabile della alimentazione delle fibre a fiocco (3) nel rotore (23), e il dispositivo di taglio e fissaggio (18) sono intercollegati in un circuito elettrico in modo tale che simultaneamente alla interruzione della alimentazione delle fibre a fiocco (3) nel rotore di filatura (23), il componente elastico (2) viene tagliato e fissato nel dispositivo di io e fissaggio (18)