ITBS20130013A1 - Metodo di gestione della stiratura di un nastro di fibra in un apparato carda - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Forma oggetto della presente invenzione un metodo di gestione della stiratura in un apparato carda di una linea di preparazione alla filatura. Ulteriormente, forma oggetto della presente invenzione un gruppo di gestione della stiratura dell’apparato carda per l’esecuzione del metodo di gestione.

In una linea di preparazione alla filatura, la fibra, ad esempio in fiocchi, viene dapprima prelevata dalle balle, sottoposta ad operazioni di pulitura ed apertura ed avviata alla cardatura.

La cardatura, come à ̈ noto, à ̈ operazione di primaria importanza, in quanto la fibra alimentata in fiocchi, viene ulteriormente pulita e parallelizzata, fuoriuscendo in forma di nastro per essere avviata a successive lavorazioni.

Una macchina cardatrice comprende generalmente un cilindro di introduzione o briseur, un tamburo e un cilindro di scarico o doffer. Il cilindro di introduzione à ̈ disposto in una zona di alimentazione a monte del tamburo, mentre il cilindro di scarico à ̈ disposto in una zona di scarico a valle del tamburo. La fibra da cardare passa dal cilindro di introduzione al tamburo, mentre la fibra cardata passa dal tamburo al cilindro di scarico. Da questo fuoriesce in forma di velo, ulteriormente compattato e stirato e stipato in forma di nastro in un vaso. Il nastro prosegue poi verso ulteriori lavorazioni.

Generalmente, il velo che esce dal cilindro di scarico à ̈ sottoposto ad operazioni di stiratura, per ottenere un nastro avente un predefinito titolo, idoneo alle successive lavorazioni. Tali operazioni avvengono generalmente tramite il passaggio del velo attraverso coppie di calandre aventi diverse velocità di rotazione.

Durante il funzionamento di una macchina cardatrice, la velocità dei cilindro non à ̈ costante, per diverse motivazioni; ad esempio, à ̈ sovente necessario variare la velocità per regolare l’altezza del velo in uscita dal cilindro di scarico oppure in funzione del tipo di fibra in lavorazione o semplicemente a causa delle diverse fasi di funzionamento della macchina.

Ad esempio, all’avviamento della lavorazione, si presenta una fase di infilaggio, durante la quale la fibra comincia ad essere alimentata al tamburo e comincia a fuoriuscire in forma di velo dal cilindro di scarico; la fase di infilaggio à ̈ condotta ad una velocità particolarmente ridotta. Segue generalmente una fase di avviamento, a velocità maggiore. Infine, subentra una fase di lavorazione, condotta ad una velocità ancora maggiore e in accordo con parametri di funzionamento che possano assicurare al nastro la qualità e/o la produzione desiderata.

Per la gestione della stiratura in funzione della velocità, à ̈ noto un metodo di gestione della stiratura, ad esempio dal documento GB-A-2273508.

Tuttavia, si à ̈ riscontrato come i metodi di gestione della stiratura dell’arte nota presentino numerosi inconvenienti. Ad esempio, si à ̈ riscontrato come l’aumento dello stiro contemporaneamente alla velocità, aumenti considerevolmente il rischio di un taglio del velo o del nastro e comporta sovente l’ottenimento di un nastro di qualità non soddisfacente oppure, a causa delle continue interruzioni di lavorazione, una produzione non adeguata.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di superare gli inconvenienti dell’arte nota e soddisfare nel contempo le esigenze di cui si à ̈ detto.

Tale scopo à ̈ raggiunto da un metodo di gestione della stiratura realizzato secondo la rivendicazione 1. Inoltre, tale scopo à ̈ raggiunto da un gruppo di gestione della stiratura realizzato secondo la rivendicazione 9.

I vantaggi del metodo e del gruppo di gestione 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 un apparato carda comprendente un gruppo silos, una macchina cardatrice ed un gruppo coiler;

- la figura 2 mostra uno schema della zona di scarico dell’apparato carda della figura 1, in cui à ̈ evidenziata la denominazione degli stiri;

- la figura 3 illustra uno schema della zona di scarico dell’apparato carda della figura 1, in cui à ̈ evidenziato un gruppo di gestione della stiratura;

- la figura 4 rappresenta un grafico che evidenzia l’andamento di una velocità a monte, una velocità a valle e uno stiro secondo il metodo di gestione della presente invenzione; e

- la figura 5 mostra un dispositivo di stiratura della macchina cardatrice per l’esecuzione del metodo di stiratura secondo la presente invenzione.

In accordo con le figure allegate, un apparato carda 1 comprende un gruppo silos 2 munito di un vano di raccolta 4 per la fibra in fiocchi, generalmente proveniente dalle macchine di batteria.

Preferibilmente, il gruppo silos 2 comprende una coppia di cilindri di estrazione 6, 8, controrotanti, cooperanti fra loro per l’estrazione della fibra in fiocchi dal vano di raccolta 4.

L’apparato carda 1 comprende inoltre un vano di alimentazione 10, alimentato dai cilindri di estrazione 6, 8, e un cilindro di alimentazione 12, disposto all’estremità del vano di alimentazione 10.

Ulteriormente, la macchina cardatrice comprende un cilindro di introduzione 14 o briseur, un tamburo 16 ed un cilindro di scarico 18 o doffer.

La fibra estratta dal vano di alimentazione 10 ad opera del cilindro di alimentazione 12 si porta sul cilindro di introduzione 14 e da questo sul tamburo 16, ove viene cardata.

La fibra cardata si porta dal tamburo 16 al cilindro di scarico 18, posto in una zona di scarico a valle del tamburo 16.

Ulteriormente, nella zona di scarico, la macchina cardatrice comprende un cilindro spogliatore 20 e una coppia di calandre di pressione 22, 24 accoppiate. Il cilindro spogliatore 20 opera sul velo di fibra trasportata dal cilindro di scarico 18 in modo da staccarlo da questo, indirizzandolo verso la coppia di calandre di pressione 22, 24, fra le quali subisce in genere un assottigliamento dello spessore.

Inoltre, di preferenza, la macchina cardatrice comprende, nella zona di scarico, un dispositivo di compattazione 26, ad esempio a cinghie, che compatta trasversalmente il velo di fibra, fino ad ora largo sostanzialmente quanto la larghezza del tamburo, ottenendo un nastro in forma di cordone.

Ulteriormente, la macchina cardatrice comprende, nella zona di scarico, un imbuto 26 ed una coppia di calandre di uscita 30, 32, a valle dell’imbuto 26. Il nastro attraversa dapprima l’imbuto 26 e passa poi fra le calandre di uscita 30, 32.

Inoltre, l’apparato carda 1 comprende un gruppo coiler 40 per la raccolta del nastro in uscita dalla macchina cardatrice, disposto nella zona di scarico.

Preferibilmente, il gruppo coiler 40 comprende alcuni rulli 42 per la guida del nastro in uscita, una coppia di calandre di ingresso 44, 46, e un vaso 48, solitamente girevole. Il nastro in uscita dalle calandre di uscita 30, 32 viene opportunamente deviato verso i rulli 42 e fatto passare attraverso le calandre di ingresso 44, 46, per poi depositarsi nel vaso 48 girevole.

L’entità della stiratura à ̈ definita da un parametro denominato “stiro†, definito dal rapporto fra la velocità di rotazione di un organo a valle, ad esempio un cilindro, una coppia di calandre o la cinghia del dispositivo di compattazione, e la velocità di rotazione di un organo a monte del precedente, ad esempio un cilindro, una coppia di calandre o la cinghia del dispositivo di compattazione.

Nella zona di scarico della macchina cardatrice, Ã ̈ dunque possibile definire molteplici stiri, secondo gli organi di stiro presi in considerazione.

Ad esempio (figura 2), si definisce lo stiro S1 fra il cilindro spogliatore 20 ed il cilindro di scarico 18 come rapporto fra la velocità di rotazione V(20) del cilindro spogliatore 20 e la velocità di rotazione V(18) del cilindro di scarico 18; in particolare S1=V(20)/V(18).

Analogamente, si definisce lo stiro S2 fra la coppia di calandre di pressione 22, 24 e il cilindro spogliatore 20; lo stiro S3 fra il dispositivo di compattazione 26 e la coppia di calandre di pressione 22, 24; lo stiro S4 fra la coppia di calandre di uscita 30, 32 ed il dispositivo di compattazione 26; lo stiro S5 fra la coppia di calandre di ingresso 44, 46 del gruppo coiler 40 e la coppia di calandre di uscita 30, 32 della macchina cardatrice.

Con riferimento alla figura 4, per chiarezza di descrizione, sia Va la velocità di rotazione di un organo di stiro a monte (ad esempio, il cilindro di scarico 18, il cilindro spogliatore 20, la coppia di calandre di pressione 22, 24, il dispositivo di compattazione 26, la coppia di calandre di uscita 30, 32), e Vb la velocità di rotazione di un organo a valle (ad esempio, il cilindro spogliatore 20, la coppia di calandre di pressione 22, 24, il dispositivo di compattazione 26, la coppia di calandre di uscita 30, 32, la coppia di calandre di ingresso 44, 46) e sia S lo stiro fra questi (S=Vb/Va).

Secondo l’invenzione, in una fase iniziale di preparazione, ad esempio all’avviamento della macchina cardatrice (istante t0), la velocità a monte Va assume un valore di preparazione Va’; fra monte e valle esiste uno stiro S pari ad un valore di preparazione S’; pertanto la velocità a valle Vb assume un valore di preparazione Vb’. Tale stato permane fino ad un istante di fine preparazione t1.

In una fase di cambio stiro, successiva alla fase di preparazione, lo stiro aumenta, ad esempio con andamento a rampa, fino ad un valore di lavorazione S’’, raggiunto in un istante di fine cambio stiro t2; in detta fase di cambio stiro, la velocità a monte Va rimane costante e pari al valore di preparazione Va’; conseguentemente la velocità a valle Vb aumenta, sostanzialmente seguendo l’andamento dell’aumento dello stiro S, fino ad un valore intermedio Vb*= S’’x Va’. In una eventuale fase intermedia, successiva alla fase di cambio stiro, la velocità a monte Va’, lo stiro S’’ e la velocità a valle Vb* si mantengono costanti, fino ad un istante di fine fase intermedia t3.

In una fase di pre-lavorazione, successiva alla fase intermedia o alla fase di cambio stiro, la velocità a monte Va aumenta, ad esempio con andamento a rampa, fino ad un valore di lavorazione Va’’ in un istante di fine pre-lavorazione t4; lo stiro S si mantiene costante al valore di lavorazione S’’; conseguentemente, la velocità a valle Vb aumenta, sostanzialmente seguendo l’andamento della velocità a monte Va, fino ad un valore di lavorazione Vb’’ = Va’’ x S’’.

Vantaggiosamente, lo stiro aumenta solo quando la velocità a monte à ̈ più bassa (la minima), mentre rimane costante quando la velocità a monte aumenta; ciò consente, fra l’altro, di superare gli inconvenienti di cui si à ̈ detto con riferimento all’arte nota.

Per l’esecuzione del metodo di gestione della stiratura sopra descritto, l’apparato carda comprende un gruppo di gestione 100, comprendente un dispositivo di gestione 50 comprendente, preferibilmente, un PLC o un microprocessore.

Preferibilmente, il gruppo di gestione 100 comprende un’interfaccia di immissione 52, operativamente connessa a detto dispositivo di gestione 50, adatta all’immissione manuale di parametri di funzionamento dell’apparato carda o all’immissione di comandi, ad esempio tramite una tastiera o un touchscreen.

Secondo una forma di realizzazione, il gruppo di gestione 100 comprende un’unità di memorizzazione 54, operativamente collegata con il dispositivo di gestione 50, per la memorizzazione permanente di parametri di funzionamento dell’apparato carda.

Ad esempio, detta unità di memorizzazione 54 ha in memoria il valore di preparazione dello stiro S’ e/o il valore di lavorazione dello stiro S’’ e/o il valore di velocità di preparazione Va’ e/o il valore di velocità di lavorazione Va’’.

Secondo una forma di realizzazione ancora ulteriore, il gruppo di gestione 100 comprende almeno un sensore 56, operativamente collegato con il dispositivo di gestione 50, per la rilevazione di una condizione di funzionamento dell’apparato carda, ad esempio per la rilevazione della presenza del nastro in una predefinita posizione della zona di scarico o per la rilevazione della velocità di rotazione di un cilindro o di una calandra o del dispositivo di compattazione della zona di scarico.

Ad esempio, il sensore 56 Ã ̈ adatto alla rilevazione della presenza del nastro in corrispondenza della coppia di calandre di ingresso 44, 46 del gruppo coiler.

Secondo una forma di realizzazione ancora ulteriore, il gruppo di gestione 100 comprende un timer 58, operativamente collegato con il dispositivo di gestione 50.

Inoltre, l’apparato carda 1 comprende uno o più separati motori elettrici 60 controllabili in velocità, ciascuno dedicato alla movimentazione di uno o più degli organi di stiro della zona di scarico.

Detti motori 60 sono operativamente collegati al dispositivo di gestione 50 e controllabili in velocità da questo.

Conseguentemente, secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, i valori dello stiro di preparazione S’ e/o dello stiro di lavorazione S’’ e/o della velocità di preparazione Va’ e/o della velocità di lavorazione Va’’ sono inseriti manualmente da un operatore tramite i mezzi di immissione 52.

Alternativamente, tali valori sono forniti al dispositivo di gestione 50 dall’unità di memorizzazione 54.

Secondo una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, l’incremento dello stiro dal valore di preparazione S’ al valore di lavorazione S’’ comincia e procede per intervento dell’operatore tramite l’immissione di un comando nei mezzi di immissione 52. Secondo una ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione, l’incremento dello stiro comincia e procede automaticamente, ad esempio al ricevimento da parte del dispositivo di gestione 50 di un segnale di fine preparazione, ad esempio ricevuto dal timer 58 o sulla base della rilevazione del sensore 56.

Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, il nastro in uscita dalla coppia di calandre di ingresso 44, 46 à ̈ convogliato nel vaso girevole 48 solo se lo stiro S ha assunto il valore di lavorazione S’’ o se la velocità a valle Vb ha assunto il valore di lavorazione Vb’’.

Vantaggiosamente, ciò consente di raccogliere nel vaso girevole solo il nastro avente le caratteristiche di stiro o qualitative desiderate.

Secondo una forma preferita di realizzazione (figura 5), la macchina cardatrice comprende un dispositivo di stiratura 200, disposto nella zona di scarico, ad esempio a valle dell’imbuto 28 e/o del dispositivo di compattazione 26 e a monte della coppia di calandre di ingresso 44, 46 del gruppo coiler 40.

Detto dispositivo di stiratura 200 comprende almeno due coppie di calandre di stiratura, ad esempio tre coppie in successione 202, 204; 206, 208; 210, 219.

Analogamente a quanto descritto sopra, il metodo di gestione della stiratura à ̈ applicabile al dispositivo di stiratura 200, ed in particolare ad una o più delle coppie di calandre di stiratura.

In particolare, per il dispositivo di stiro 200 à ̈ definibile uno stiro Z1 come rapporto fra la velocità di rotazione della seconda coppia di calandre di stiratura 206, 208 e la velocità di rotazione della terza oppia di calandre di stiratura 202, 204; in altre parole, Z1=V(206,208)/V(202,204); uno stiro Z2 come rapporto fra la velocità di rotazione della prima coppia di calandre di stiratura 210, 212 e la velocità di rotazione della seconda coppia di calandre di stiratura 206, 208; in altre parole, Z2=V(210,212)/V(206,208).

Inoltre, tenuto conto di tutti gli organi di stiratura operanti nella zona di scarico e disposti in successione, od i gruppi di tali organi, si identifica un organo di stiratura iniziale ed un organo di stiratura finale, fra i quali sono disposti uno o più organi di stiratura intermedi.

Fra l’organo di stiratura iniziale e l’organo di stiratura finale à ̈ definito uno stiro totale (St), mentre fra gli organi intermedi si definiscono valori di stiro intermedi Si, Si+1, …, Sn.

Il valore di stiro finale St à ̈ individuato dal prodotto dei valori di stiro intermedi, secondo la formula St = Si x Si+1 x … x Sn.

In una forma di esecuzione del metodo di gestione secondo l’invenzione, almeno uno di detti valori di stiro intermedi Si à ̈ individuato automaticamente dal gruppo di gestione 100, ad esempio dal dispositivo di gestione 50, e imposto conseguentemente ai rispettivi organi di stiratura intermedi.

Ad esempio, detti valori di stiro intermedi sono determinati o calcolati dal gruppo di gestione sulla base dei limiti tecnologi dello stiro eseguibile fra gli organi di stiro intermedi interessati oppure sulla base di valori sperimentali ottimali memorizzati, ad esempio nell’unità di memorizzazione 54.

Innovativamente, il metodo di gestione della stiratura secondo la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti dell’arte nota, ed in particolare consente di ridurre notevolmente il rischio di un taglio del velo o del nastro.

Secondo una variante di realizzazione, il metodo di gestione sopra descritto à ̈ applicabile nella zona di alimentazione della macchina cardatrice, ad esempio fra i cilindri di estrazione 6, 8 ed il cilindro di alimentazione 12.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di gestione della stiratura di un velo o di un nastro di fibra fra un organo ruotabile di stiratura a monte (18; 20; 22,24; 26; 30,32; 202,204; 206,208; 210,212; 44,46) e un organo ruotabile di stiratura a valle, posti nella zona di scarico di un apparato carda (1), in cui - in una fase di cambio stiro, aumenta un valore di stiro fra un valore inferiore (S’) ed un valore superiore (S’’) mantenendo costante la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte (Va’) e variando la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a valle (Vb), e successivamente - in una fase a stiro costante, aumenta la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle fra un valore inferiore (Va’,Vb’) ed un valore superiore (Va’’,Vb’’) mentre il valore di stiro rimane costante.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di cambio stiro avviene antecedentemente ad una fase di pre-lavorazione in cui la velocità di rotazione dell’organo a monte e la velocità di rotazione dell’organo a valle aumentano, mentre lo stiro si mantiene costante.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui fra la fase di cambio stiro e la fase a stiro costante, si esegue una fase intermedia, in cui la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle rimane costante e pari al valore inferiore e il valore di stiro rimane costante e pari al valore superiore.
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il nastro viene convogliato in un vaso (48) di un gruppo coiler (40) dell’apparato carda (1) solo quando il valore dello stiro à ̈ pari al valore superiore o la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle à ̈ pari al valore superiore.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il valore inferiore e/o superiore dello stiro e/o il valore inferiore e/o superiore della velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle sono immessi manualmente da un operatore in un gruppo di gestione (100) dell’apparato carda (1) oppure in cui il valore inferiore e/o superiore dello stiro e/o il valore inferiore e/o superiore della velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle sono forniti ad un dispositivo di gestione (50) da un’unità di memorizzazione (54).
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’incremento dello stiro dal valore inferiore al valore superiore comincia per intervento di un operatore.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’incremento dello stiro dal valore inferiore al valore superiore comincia automaticamente, ad esempio tramite un segnale di un timer (58) o di un sensore (56).
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui - fra un organo di stiratura iniziale ed un organo di stiratura finale à ̈ definito uno stiro totale (St); e - fra detto organo di stiratura iniziale e detto organo di stiratura finale sono previsti organi di stiratura intermedi, così che il valore di stiro finale à ̈ definito come prodotto dei valori di stiro intermedi; e in cui - almeno uno di detti valori di stiro intermedi (Si) à ̈ individuato automaticamente da un gruppo di gestione (100).
9. 9. Gruppo di gestione (100) per l’esecuzione di un metodo di gestione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
10. 10. Metodo di gestione della stiratura di un velo di fibra fra un organo ruotabile di stiratura a monte (6,8) e un organo ruotabile di stiratura a valle (12), posti nella zona di alimentazione di un apparato carda (1), in cui - in una fase di cambio stiro, aumenta un valore di stiro fra un valore inferiore (S’) ed un valore superiore (S’’) mantenendo costante la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte (Va’) e variando la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a valle (Vb), e in cui, - in una successiva fase a stiro costante, aumenta la velocità di rotazione dell’organo di stiratura a monte e dell’organo di stiratura a valle fra un valore inferiore (Va’,Vb’) ed un valore superiore (Va’’,Vb’’) mentre il valore di stiro rimane costante.