ITBS20090227A1 - Pettinatrice con pettine circolare a velocita' variabile - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
Forma oggetto della presente invenzione una pettinatrice di una linea di filatura per la lavorazione della fibra e l'ottenimento di un filato.
In una linea di lavorazione di fibre per la produzione di un filato, dopo le fasi iniziali di apertura e pulizia della fibra, Ã ̈ prevista una lavorazione di cardatura ad opera di macchine cardatrici, a seguito della quale la fibra si presenta sotto forma di un nastro.
Dopo una eventuale lavorazione su uno stiroriunitore, in cui più nastri separati sono uniti ad ottenere una tela, il nastro o la tela à ̈ pettinato da una pettinatrice, al fine di ottenere un velo in cui le fibre sono altamente parallelizzate e pulite.
La pettinatura avviene tramite pettini circolari, che sono dedicati alla pettinatura delle teste delle ciocche di tela, e tramite pettini rettilinei di una pinza, dedicati alla pettinatura delle code delle stesse ciocche di tela. Le ciocche pettinate sono alimentate ai cilindri strappatori, posti a valle dei pettini, in modo che i lembi siano sovrapposti; il velo continuo che si forma procede verso le successive lavorazioni.
Il pettine circolare à ̈ munito di un movimento continuo rotatorio, sincronizzato con il movimento alternato della pinza, in modo che non interferiscano strutturalmente.
E' dunque molto vantaggioso che il pettine circolare abbia una velocità di rotazione variabile, in modo che la rotazione sia più lenta quando la pinza à ̈ vicina ai cilindri strappatori (e dunque il pettine circolare non lavora) e più veloce quando il pettine circolare pettina la fibra (e dunque la pinza à ̈ lontana dai cilindri strappatori) e quando i cilindri strappatori arretrano la ciocca già precedentemente pettinata per la sovrapposizione con la nuova. Così facendo, si ottimizzano i tempi, riducendo la severità dinamica dei moti, in particolare dei cilindri strappatori, ponendo comunque particolare attenzione ad evitare interferenze strutturali fra il pettine circolare e la pinza.
Esistono soluzioni di pettini circolari con moto rotatorio a velocità variabile. Alcuni esempi sono descritti in EP 936292 ed EP 754253.
Tuttavia, le soluzioni note presentano alcuni inconvenienti, ad esempio dovuti alla necessità di realizzare componenti meccanici specifici, quali ingranaggi a profili asimmetrici, oppure dovuti alla scarsa affidabilità di motorizzazioni indipendenti per il pettine circolare, le quali, in caso di malfunzionamento, possono dare origini ad urti molto dannosi.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di soddisfare le esigenze suddette e di superare gli inconvenienti delle soluzioni note.
Tale scopo à ̈ raggiunto da una pettinatrice realizzata in accordo con la rivendicazione 1 seguente.
Le caratteristiche ed i vantaggi della pettinatrice secondo la presente invenzione saranno evidenti dalla descrizione di seguito riportata, data a titolo esemplificativo e non limitativo, in accordo con le figure allegate, in cui:
- la figura 1 rappresenta uno schema di una pettinatrice, in una posizione avanzata della pinza;
- la figura 2 illustra lo schema della figura 2, in una posizione arretrata della pinza;
- la figura 3 mostra uno schema cinematico di una pettinatrice secondo la presente invenzione, in accordo con una forma di realizzazione;
- la figura 4 rappresenta schematicamente un dispositivo di trasmissione della pettinatrice della figura 3 (dispositivo di trasmissione ad uno stadio);
- le figure 5 e 6 mostrano gli andamenti delle leggi del moto del dispositivo di trasmissione della figura 4;
- la figura 7 mostra uno schema cinematico di una pettinatrice secondo la presente invenzione, in accordo con una ulteriore forma di realizzazione;
- le figure 8a e 8b rappresentano schematicamente un dispositivo di trasmissione della pettinatrice della figura 7 (dispositivo di trasmissione a due stadi);
- le figure 9 e 10 mostrano gli andamenti delle leggi del moto del dispositivo di trasmissione della figura 8;
- le figure 11a e 11b rappresentano un dispositivo di trasmissione della pettinatrice della figura 7 (dispositivo di trasmissione a due stadi), secondo una ulteriore forma di realizzazione;
- le figure 12 e 13 mostrano gli andamenti delle leggi del moto del dispositivo di trasmissione della figura 11.
Una pettinatrice secondo l'invenzione comprende un telaio fisso 2, una pinza 4 ed un pettine circolare 20.
La pinza 4 comprende una mascella inferiore 6 ed una mascella superiore 8; la pinza 4 comprende, inoltre, un pettine rettilineo 10, adatto a pettinare la coda della ciocca.
Inoltre, la pinza 4 comprende un cilindro di alimentazione 12, rotante, supportato dalla mascella inferiore 6.
A valle della pinza 4, sono previste coppie di cilindri strappatori 14, 16, provvisti di un moto alternato rotatorio.
La pinza 4 Ã ̈ dotata di moto alternato di andata e ritorno; in una posizione avanzata, la pinza occupa una zona di lavorazione e le mascelle 6, 8 sono prossimali ai cilindri strappatori 14, 16 e chiuse, in modo da pinzare il nastro in lavorazione; in una posizione arretrata della pinza, le mascelle 6, 8 sono distali dai cilindri strappatori 14, 16 e aperte.
Il pettine circolare 6 Ã ̈ solidale in rotazione ad un albero principale 18 e provvisto di un moto rotatorio continuo. Il pettine circolare 20 opera sulla testa della ciocca del nastro quando transita subito a monte dei cilindri strappatori, ossia quando transita nella zona di lavorazione.
Il moto rotatorio del pettine circolare 20 à ̈ sincronizzato con il moto alternato della pinza 4, in modo che quando la pinza à ̈ nella posizione avanzata, ossia nella zona di lavorazione subito a monte dei cilindri strappatori, il pettine 20 à ̈ inattivo, ossia fuori dalla zona di lavorazione; quando la pinza à ̈ nella posizione arretrata, in cui le mascelle non occupano la zona di lavorazione, il pettine si trova in detta zona di lavorazione e realizza la pettinatura della testa della ciocca.
La pettinatrice comprende inoltre un motore elettrico 21 e un cinematismo 22 per la trasmissione del moto rotatorio dal motore 21 all'albero principale 18.
Il cinematismo 22 comprende un dispositivo di trasmissione 30 adatto a variare un moto circolare uniforme in ingresso in un moto circolare non uniforme in uscita, trasmettendolo all'albero principale 18.
Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di trasmissione 30 comprende un corpo principale 32, ad esempio in forma di disco, solidale da una parte ad un albero di trasmissione condotto 19, che individua un asse di trasmissione condotto 34 fisso e che à ̈ solidale all'albero principale 18.
Il corpo di trasmissione 32 Ã ̈ inoltre impegnato, dall'altra parte, con un albero di trasmissione motore 36, che individua un asse di trasmissione motore 38, anch'esso fisso. L'albero di trasmissione motore 36 riceve il moto rotatorio dal motore elettrico 21.
L'asse di trasmissione motore 38 à ̈ spaziato dall'asse di trasmissione condotto 34; la distanza fra detti assi di trasmissione à ̈ definita eccentricità .
Il corpo di trasmissione 32, dalla parte dell'albero di trasmissione motore 36, presenta una scanalatura 39, preferibilmente rettilinea, ad esempio avente estensione diametrale.
Il dispositivo di trasmissione 30 comprende inoltre una manovella 40, collegata ad una estremità , solidalmente in rotazione, con l'albero di trasmissione motore 36; all'altra estremità , la manovella 40 comprende un piolo 42, inserito scorrevolmente nella scanalatura 39, avente un asse di piolo 44.
Si definisce lunghezza di manovella, la distanza fra l'asse di pilo 44 e l'asse di trasmissione motore 38.
Secondo una forma di realizzazione, il piolo à ̈ montato folle sulla manovella e quindi, nel corso dell'utilizzo, rotola nella scanalatura come un rullino; in accordo con una ulteriore forma di realizzazione, il piolo à ̈ montato fisso alla manovella e porta un pattino, libero di ruotare attorno al piolo e striscia nella scanalatura, come un pattino strisciante.
Si à ̈ constatato come a fronte di una velocità di rotazione costante dell'albero di trasmissione motore 36, la velocità di rotazione dell'albero di trasmissione condotto 19 à ̈ variabile.
La figura 5 mostra l'andamento della velocità di rotazione dell'albero di trasmissione motore 36 (costante e pari, nel grafico, a 500 giri/minuti) e la corrispondente velocità di rotazione dell'albero di trasmissione condotto 19 (variabile da un minimo di 468 giri/minuto ad un massimo di 536 giri/minuto), per una predeterminata eccentricità (pari a 10 millimetri) ed una predeterminata lunghezza di manovella (pari a 150 millimetri).
La figura 6 mostra l'andamento dell'accelerazione dell'albero di trasmissione motore 36 (costante e pari a 0) e la corrispondente accelerazione dell'albero di trasmissione condotto 19 variabile), per gli stessi parametri precedenti.
Vantaggiosamente, utilizzando il dispositivo di trasmissione si ottiene un moto circolare a velocità variabile per il pettine circolare; in particolare, selezionando opportunamente in fase di progettazione, i valori dell'eccentricità e della lunghezza di manovella, à ̈ possibile ottenere desiderati valori della velocità massima e minima dell'albero di trasmissione condotto.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione (figura 7), il dispositivo di trasmissione 30 comprende una pluralità di corpi di trasmissione, ad esempio due corpi di trasmissione 32', 32'', in cascata.
Nella realizzazione a due corpi di trasmissione, il primo corpo 32' comprende un albero di trasmissione motore 36', una manovella 40' con un piolo 42' scorrevole in una scanalatura 39' e un albero di trasmissione in uscita; il primo corpo 32' presenta una prima eccentricità e una prima lunghezza di manovella.
Il secondo corpo 32'' comprende un albero di trasmissione motore 36'', coassiale e/o coincidente con l'albero di trasmissione in uscita del primo corpo 32', una manovella 40'' con un piolo 42'' scorrevole in una scanalatura 39'' e l'albero di trasmissione condotto 19, solidale in rotazione con l'albero principale 18; il secondo corpo 32'' presenta una seconda eccentricità e una seconda lunghezza di manovella.
Secondo una prima variante di realizzazione, le scanalature 39', 39'' dei corpi 32', 32'' sono allineate per uno stessa posizione angolare dei due corpi 32', 32'' (figure 8a e 8b).
La figura 9 mostra l'andamento della velocità di rotazione dell'albero di trasmissione motore 36' del primo corpo 32' (costante e pari, nel grafico, a 500 giri/minuti), la corrispondente velocità di rotazione dell'albero di trasmissione motore 36'' del secondo corpo 32'' e la corrispondente velocità di rotazione dell'albero di trasmissione condotto 19 (variabile da un minimo di 415 giri/minuto ad un massimo di 610 giri/minuto), per predeterminate eccentricità (pari a 10 millimetri per il primo corpo e 5 millimetri per il secondo corpo) e predeterminate lunghezze di manovella (pari a 150 millimetri per il primo corpo e 100 millimetri per il secondo corpo).
La figura 10 mostra l'andamento dell'accelerazione dell'albero di trasmissione motore 36' del primo corpo 32' (costante e pari a 0), la corrispondente accelerazione dell'albero di trasmissione motore 36'' del secondo corpo 32'' e la corrispondente accelerazione dell'albero di trasmissione condotto 19, per gli stessi parametri precedenti di eccentricità e lunghezza di manovella.
In una ulteriore variante di realizzazione di un dispositivo di trasmissione a due stadi (figure 11a e 11b), la scanalatura 39' del primo corpo 32' Ã ̈ sfasata angolarmente dalla scanalatura 39'' del secondo corpo 32'', per una stessa posizione angolare.
La figura 12 mostra l'andamento della velocità di rotazione dell'albero di trasmissione motore 36' del primo corpo 32' (costante e pari a 500 colpi/minuti), la corrispondente velocità di rotazione dell'albero di trasmissione motore 36'' del secondo corpo 32'' e la corrispondente velocità di rotazione dell'albero di trasmissione condotto 19, per uno sfasamento di 45° fra le scanalature 39', 39'', per predeterminate eccentricità e predeterminate lunghezze di manovella. Si noti lo sfasamento dei massimi e dei minimi dei valori di velocità , e quindi la possibilità di regolare il posizionamento angolare dell'intervallo di accelerazione.
La figura 13 mostra l'andamento dell'accelerazione dell'albero di trasmissione motore 36' del primo corpo 32' (costante e pari a 0), la corrispondente accelerazione dell'albero di trasmissione motore 36'' del secondo corpo 32'' e la corrispondente accelerazione dell'albero di trasmissione condotto 19, per uno sfasamento di 45° fra le scanalature 39', 39'', per gli stessi parametri precedenti di eccentricità e lunghezza di manovella.
Innovativamente, il dispositivo di trasmissione della pettinatrice secondo la presente invenzione consente di ottimizzare la sincronizzazione fra il movimento della pinza ed la rotazione del pettine circolare, utilizzando un sistema meccanico ad elevata affidabilità e precisione di movimento e privo di componenti meccanici di difficile realizzazione.
Vantaggiosamente, inoltre, in fase di progettazione, il dispositivo di trasmissione ad uno stadio consente di definire i valori di velocità massima e minima del pettine circolare, semplicemente variando i valori di eccentricità e lunghezza della manovella, oppure l'ampiezza dell'intervallo di accelerazione e decelerazione.
Secondo un ulteriore aspetto vantaggioso, il dispositivo di trasmissione a doppio stadio, consente di definire indipendentemente sia i valori di velocità massima e minima che l'ampiezza dell'intervallo di accelerazione e decelerazione.
Secondo un aspetto vantaggioso ancora ulteriore, il dispositivo di trasmissione, nella forma di realizzazione a doppio stadio e sfasamento, consente di progettare adeguatamente il posizionamento angolare dell'intervallo di accelerazione e decelerazione.
E' chiaro che un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze contingenti, potrebbe apportare modifiche al dispositivo di trasmissione sopra descritto, tutte contenute nell'ambito di tutela come definito dalle rivendicazioni seguenti.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Pettinatrice (1) comprendente: - almeno una coppia di rulli strappatori (14,16) adatti a ruotare con moto alternato; - una pinza (4) adatta ad eseguire un movimento di andata e ritorno dalla coppia di rulli strappatori (14,16), fra una posizione avanzata in cui à ̈ ravvicinata a detti rulli e disposta in una zona di impegno con questi, ed una posizione arretrata, in cui à ̈ distanziata da detti rulli; - un pettine circolare (20) movimentato in rotazione in modo sincronizzato con il moto della pinza; - un albero principale (18) solidale in rotazione al pettine circolare, per la movimentazione di questo; - un motore elettrico (21) ed un cinematismo (22) per la trasmissione del moto di rotazione dal motore all'albero principale (18); in cui il cinematismo (22) comprende un dispositivo di trasmissione (30) comprendente almeno uno stadio costituito da: a) un albero di trasmissione motore (36), avente un asse di trasmissione motore (38), che riceve il moto rotatorio dal motore (21); b) una manovella (40) solidale ad un'estremità all'albero di trasmissione motore (36) e all'altra estremità con un piolo (42), avente un asse di piolo (44), la distanza fra l'asse di albero di trasmissione e l'asse di piolo essendo definita lunghezza di manovella; b) un albero di trasmissione condotto (19), avente un asse di trasmissione condotto (34), che trasmette il moto rotatorio all'albero principale (18), l'asse di trasmissione condotto essendo spaziato rispetto all'asse di trasmissione motore, la distanza fra l'asse di trasmissione condotto e l'asse di trasmissione motore essendo definita eccentricità ; c) un corpo principale (32) impegnato da una parte con l'albero di trasmissione condotto e dall'altra parte con l'albero di trasmissione motore, da quest'ultima parte avendo una scanalatura (39) in cui à ̈ accolto scorrevolmente il piolo (42).
- 2. Pettinatrice secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di trasmissione (30) comprende due stadi in cascata.
- 3. Pettinatrice secondo la rivendicazione 2, in cui la scanalatura (39') del primo stadio à ̈ sfasata angolarmente dalla scanalatura (39'') del secondo stadio, per una predefinita posizione angolare.
- 4. Pettinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il perno à ̈ montato folle sulla manovella.
- 5. Pettinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il piolo à ̈ montato fisso sulla manovella e porta un pattino libero di ruotare attorno al piolo e di strisciare nella scanalatura.
- 6. Pettinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti quando dipendenti dalla rivendicazione 2, in cui lo sfasamento fra i due stadi à ̈ regolabile.
- 7. Metodo di progettazione di una pettinatrice secondo la rivendicazione 1, comprendente la fase di scegliere i valori di eccentricità e lunghezza di manovella per determinare i valori delle velocità dell'albero condotto o l'ampiezza dell'intervallo di accelerazione.
- 8. Metodo di progettazione di una pettinatrice secondo la rivendicazione 2, comprendente la fase di scegliere i valori di eccentricità e lunghezza di manovella per i due stadi per determinare indipendentemente sia i valori delle velocità dell'albero condotto che l'ampiezza dell'intervallo di accelerazione.
- 9. Metodo di progettazione di una pettinatrice secondo la rivendicazione 3, comprendente la fase di scegliere i valori di eccentricità e lunghezza di manovella per i due stadi per determinare indipendentemente sia valori delle velocità dell'albero condotto che l'ampiezza dell'intervallo di accelerazione, e il valore di 5 sfasamento per determinare la posizione angolare dell'intervallo di accelerazione.
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