ITFI20070134A1

ITFI20070134A1 - "MELT FOR THE WINDING OF YARNS ON TUBES OR TUBULAR WINDOWS"

Info

Publication number: ITFI20070134A1
Application number: IT000134A
Authority: IT
Inventors: Mariella Crotti
Original assignee: Mariella Crotti
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-16
Also published as: CN101765555A; RU2010101064A; EP2155595A1; US20100212280A1; WO2008152673A1

Description

"FUSO PER L'AVVOLGIMENTO DI FILATI SU TUBI 0 ANIME TU-BOLARI DI AVVOLGIMENTO" "SPINDLE FOR WINDING YARN ON TUBES OR TU-BOLAR WINDING CORE"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La presente invenzione riguarda dispositivi per l'avvolgimento di filati e la formazione di rocche, bobine o simili attorno ad anime o tubi di avvolgimento. The present invention relates to devices for winding yarns and forming bobbins, bobbins or the like around winding cores or tubes.

Più in particolare la presente invenzione riguarda un perfezionamento ai fusi di avvolgimento, cioè agli alberi motorizzati su cui vengono torsionalmente applicati tubi o anime tubolari di avvolgimento per formare attorno ad essi le rocche o bobine di filato. More particularly, the present invention relates to an improvement to winding spindles, that is to motorized shafts on which tubular winding tubes or cores are torsionally applied to form yarn bobbins or bobbins around them.

Stato della tecnica State of the art

Per avvolgere un filato, ad esempio un filato proveniente direttamente da una macchina di estrusione nel caso di filati sintetici, vengono utilizzati fusi motorizzati che ruotano ad elevate velocità. Su questi fusi vengono investiti tubi o anime tubolari di avvolgimento, attorno a cui si formano le spire di filato. Il filato viene avvolto tramite un guidafilo dotato di un movimento alternato con almeno una componente sostanzialmente parallela all'asse di rotazione del fuso e del tubetto di avvolgimento. Le velocità di avvolgimento sono molto elevate e la tendenza attuale è verso un continuo aumento di tali velocità per aumentare la produzione e ridurre di conseguenza i costi della confezione di filato avvolto. To wind a yarn, for example a yarn coming directly from an extrusion machine in the case of synthetic yarns, motorized spindles are used that rotate at high speeds. Tubular winding tubes or cores are invested on these spindles, around which the turns of yarn are formed. The yarn is wound by means of a yarn guide provided with an alternating movement with at least one component substantially parallel to the axis of rotation of the spindle and of the winding tube. The winding speeds are very high and the current trend is towards a continuous increase of such speeds to increase production and consequently reduce the costs of the wrapping of yarn.

L'accoppiamento torsionale tra il fuso ed il tubo o anima di avvolgimento avviene per mezzo di profili sagomati, ad esempio di forma poligonale, cosicché il fuso ruotando può trascinare in rotazione il tubo. Quest'ultimo viene generalmente vincolato assialmente rispetto al fuso. A tale scopo in alcuni casi sono previsti collari conici inseriti all'interno del tubo o anima di avvolgimento che si impegnano a frizione sul diametro del fuso. In realtà, essendovi collari con diametri diversi, dovuti sia alla costruzione che all'usura, in realtà il tubo o anima nella maggior parte dei casi è vincolato al fuso per la sola forza di gravità. The torsional coupling between the spindle and the tube or winding core takes place by means of shaped profiles, for example of a polygonal shape, so that the spindle can rotate the tube in rotation. The latter is generally axially constrained with respect to the spindle. For this purpose, in some cases conical collars are provided inserted inside the tube or winding core which engage in friction on the diameter of the spindle. In reality, since there are collars with different diameters, due to both construction and wear, in reality the tube or core in most cases is bound to the spindle by the force of gravity alone.

Con l'aumento delle velocità di rotazione dei fusi diviene sempre più importante garantire la sicurezza di questi macchinari. Uno dei problemi che si verificano soprattutto alle alte velocità è dato dal fatto che i tubi o anime di avvolgimento tendono a vibrare, e per effetto di queste vibrazioni, possono gradualmente sfilarsi dai fusi di avvolgimento durante la formazione delle rocche di filato. Queste vibrazioni sono dovute anche al fatto che i tubi o anime di avvolgimento sono talvolta ammaccati e quindi non perfettamente cilindrici. With the increase in spindle rotation speeds, it becomes more and more important to guarantee the safety of these machines. One of the problems that occur above all at high speeds is given by the fact that the winding tubes or cores tend to vibrate, and as a result of these vibrations, they can gradually come off the winding spindles during the formation of the yarn bobbins. These vibrations are also due to the fact that the winding tubes or cores are sometimes dented and therefore not perfectly cylindrical.

Scopi e sommario dell'invenzione Aims and summary of the invention

Uno scopo di una forma di attuazione dell'invenzione è quello di realizzare un fuso per l'avvolgimento di un filato su un tubo di avvolgimento che superi in tutto od in parte gli inconvenienti sopra menzionati. An object of an embodiment of the invention is to provide a spindle for winding a yarn onto a winding tube which overcomes in whole or in part the aforementioned drawbacks.

Secondo un aspetto l'invenzione prevede un fuso per l'avvolgimento di un filato su un tubo di avvolgimento comprendente, in prossimità di una estremità dell'asta del fuso, un organo di bloccaggio assiale del tubo di avvolgimento. L'organo di bloccaggio può assumere una condizione attiva di bloccaggio assiale del tubo per effetto della rotazione del fuso e una posizione disattiva quando il fuso è fermo. Questo consente un funzionamento sicuro del fuso, poiché senza la necessità di alcun intervento dell'operatore la semplice rotazione del fuso ad esempio al di sopra di una velocità minima limite provoca l'attivazione dell'organo di bloccaggio e quindi intrinseco effetto anti-sfilamento sul tubo o anima di avvolgimento e relativa rocca in formazione attorno ad esso. Quando il fuso è fermo l'organo di bloccaggio si porta automaticamente in condizione disattiva e quindi non ostacola lo sfilamento del tubo con la confezione di filato formata attorno ad esso e la successiva sostituzione con un tubo nuovo. According to one aspect, the invention provides a spindle for winding a yarn onto a winding tube comprising, near one end of the spindle rod, an axial locking member of the winding tube. The locking member can assume an active condition of axial locking of the tube due to the rotation of the spindle and an inactive position when the spindle is stationary. This allows safe operation of the spindle, since without the need for any operator intervention, the simple rotation of the spindle, for example above a minimum limit speed, causes the activation of the locking member and therefore intrinsic anti-extraction effect on the winding tube or core and relative bobbin forming around it. When the spindle is stationary, the locking member automatically moves to the deactivated condition and therefore does not hinder the unthreading of the tube with the package of yarn formed around it and its subsequent replacement with a new tube.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione l'organo di bloccaggio assiale è azionato per forza centrifuga, contro una forza antagonista che tende a portare l'organo di bloccaggio in posizione non operativa, cioè di sblocco. In a preferred embodiment of the invention, the axial locking member is operated by centrifugal force, against an antagonistic force which tends to bring the locking member into the non-operative, ie unlocked, position.

In una possibile forma di realizzazione l'organo di bloccaggio assiale è sollecitato elasticamente in detta posizione disattiva. In una diversa forma di realizzazione l'organo di bloccaggio assiale è portato nella posizione disattiva dal peso degli elementi di bloccaggio. Sugli stessi elementi di bloccaggio agisce la forza centrifuga quando il fuso è in rotazione per portare gli elementi di bloccaggio in posizione divaricata. In a possible embodiment, the axial locking member is elastically biased in said deactivated position. In a different embodiment, the axial locking member is brought into the deactivated position by the weight of the locking elements. The centrifugal force acts on the same locking elements when the spindle is rotating to bring the locking elements into a spread position.

Gli elementi di bloccaggio possono essere radialmente espansibili e disposti preferibilmente in prossimità dell'estremità del fuso cioè vicino alla parte terminale dell'asta del fuso su cui viene investito il tubo o anima di avvolgimento The locking elements can be radially expandable and preferably arranged near the end of the spindle, i.e. near the end of the spindle rod on which the tube or winding core is invested.

In una possibile forma di realizzazione gli elementi radialmente estraibili o espansibili possono essere costituite da o comprendere alette oscillanti attorno ad assi sostanzialmente orizzontali, le quali si dispongono in una posizione retratta per effetto del peso proprio quando il fuso è fermo o ruota ad una velocità angolare limitata, e in una posizione estratta quando il fuso ruota ad una velocità superiore ad una velocità angolare minima. In a possible embodiment, the radially extractable or expandable elements can consist of or comprise fins oscillating around substantially horizontal axes, which are arranged in a retracted position due to the effect of their own weight when the spindle is stationary or rotates at an angular speed limited, and in an extracted position when the spindle rotates at a speed greater than a minimum angular speed.

In una diversa forma di realizzazione, gli elementi di bloccaggio possono essere costituiti ad esempio da levette o alette alloggiate in una sede all'interno del fuso o più esattamente dell'asta del fuso, in prossimità della sua estremità terminale. Un organo elastico può essere previsto per trattenere gli elementi in detta sede. Gli elementi possono essere vincolati in modo tale che la forza elastica di richiamo sia vinta dalla forza centrifuga che agisce su detti elementi di bloccaggio quando il fuso entra in rotazione ad una velocità adeguata. Ad esempio, gli elementi di bloccaggio possono essere cursori scorrevoli in sedi radiali con un organo elastico di trazione che richiama i cursori all'interno della sede radiale del fuso. In una diversa forma di realizzazione, gli elementi di bloccaggio possono comprendere levette, bracci o cursori articolati attorno ad assi sostanzialmente paralleli all'asse del fuso con una molla di richiamo che li sollecita all'interno della rispettiva sede realizzata nel fuso. In a different embodiment, the locking elements can be constituted for example by levers or tabs housed in a seat inside the spindle or more precisely in the spindle rod, close to its terminal end. An elastic member can be provided to hold the elements in said seat. The elements can be constrained in such a way that the elastic return force is overcome by the centrifugal force which acts on said locking elements when the spindle starts rotating at an adequate speed. For example, the locking elements can be sliders sliding in radial seats with an elastic traction member which draws the sliders inside the radial seat of the spindle. In a different embodiment, the locking elements can comprise levers, arms or sliders articulated around axes substantially parallel to the axis of the spindle with a return spring which urges them inside the respective seat made in the spindle.

Ulteriori caratteristiche e forme di realizzazione del fuso secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni e verranno descritte in maggiore dettaglio nel seguito alla scorta di un esempio di realizzazione non limitativo dell'invenzione. Further characteristics and embodiments of the spindle according to the invention are indicated in the attached claims and will be described in greater detail in the following with the stock of a non-limiting embodiment of the invention.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

1/ invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli uniti disegni, i quali mostrano una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano: The invention will be better understood by following the description and the accompanying drawings, which show a practical non-limiting embodiment of the invention. More specifically, in the drawing they show:

la Fig.l una vista laterale di un fuso; la Fig.2 una vista laterale e parziale sezione di un tubo di avvolgimento o anima di avvolgimento da inserire sul fuso di avvolgimento; la Fig. 1 is a side view of a spindle; Fig.2 is a side view and partial section of a winding tube or winding core to be inserted on the winding spindle; there

Fig.3 una sezione longitudinale del fuso di Fig.l con il tubo di Fig.2 investito su di esso; la Fig. 3 a longitudinal section of the spindle of Fig. 1 with the tube of Fig. 2 invested on it; there

Fig.4 un dettaglio ingrandito della Fig.3 e la Fig.5 una sezione trasversale secondo V-V di Fig.4. Fig.4 an enlarged detail of Fig.3 and Fig.5 a cross section according to V-V of Fig.4.

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell'invenzione Detailed description of an embodiment of the invention

Con riferimento agli allegati disegni con 1 è complessivamente indicato un fuso per l'avvolgimento di un filato attorno ad un tubo o anima di avvolgimento indi cato con 3. Il fuso è associato ad un motore 5 che porta in rotazione il fuso attorno ad un asse longitudinale A-A. With reference to the attached drawings, 1 generally indicates a spindle for winding a yarn around a tube or winding core indicated by 3. The spindle is associated with a motor 5 which rotates the spindle around an axis longitudinal A-A.

Il fuso comprende un'asta di avvolgimento 7 torsionalmente accoppiata al motore 5 e presentante una base 7A a sviluppo sostanzialmente cilindrico con una porzione inferiore 7B che ha una sezione trasversale ad esempio poligonale o comunque di forma non cilindrica per costituire un accoppiamento torsionale rispetto al tubo di avvolgimento 3, che viene investito sull'asta 7, 7A, 7B del fuso 1. In questo esempio di realizzazione, la porzione 7B a sezione trasversale non circolare è circondata da un collare 9 che definisce, insieme alla porzione 7B, una sede ad incasso in cui si inserisce l'estremità inferiore 3A del tubo o anima di avvolgimento 3. Quest'ultimo presenta al proprio interno in prossimità dell'estremità 3A un anello il definente una superficie interna cilindrica di diametro sostanzialmente equivalente a quello della base 7A dell'asta 7 del fuso 1, per costituire una guida di centraggio del tubo rispetto al fuso. Al di sotto dell'anello il il tubo 3 presenta una superficie interna 3B di sezione trasversale non circolare complementare alla forma della porzione sagomata 7B dell'asta 7 per costituire l'accoppiamento torsionale tra anima o tubo di avvolgimento 3 e fuso 1. The spindle comprises a winding rod 7 torsionally coupled to the motor 5 and having a base 7A with a substantially cylindrical development with a lower portion 7B which has a cross section for example polygonal or in any case non-cylindrical in shape to form a torsional coupling with respect to the tube winding 3, which is invested on the rod 7, 7A, 7B of the spindle 1. In this embodiment, the non-circular cross-section portion 7B is surrounded by a collar 9 which defines, together with the portion 7B, a seat at recess into which the lower end 3A of the tube or winding core 3 is inserted. The latter has inside it, near the end 3A, a ring il defining an internal cylindrical surface with a diameter substantially equivalent to that of the base 7A of the rod 7 of the spindle 1, to form a guide for centering the tube with respect to the spindle. Below the ring 11, the tube 3 has an internal surface 3B with a non-circular cross-section complementary to the shape of the shaped portion 7B of the rod 7 to form the torsional coupling between the core or the winding tube 3 and the spindle 1.

All'estremità libera superiore opposta alla base 7A l'asta 7 presenta una guarnizione elastica 13 che, in questo esempio di realizzazione, ha una forma circa toroidale. Non si esclude la possibilità di utilizzare una guarnizione di forma diversa, ad esempio un O-ring od una coppia di O-ring, benché una guarnizione toroidale sia preferibile poiché consente di ridurre i problemi di tolleranza e posizionamento. La guarnizione 13 può essere realizzata in gomma od altro materiale elastico e può essere sollecitata radialmente verso l'esterno da lamine elastiche 15 (Fig.4) che si trovano tra l'asta 7 e la guarnizione 13. Questa guarnizione coopera con un collare conico 17 inserito ad incastro all'interno del tubo o anima di avvolgimento 3 in una posizione assiale tale da venire a trovarsi in corrispondenza della guarnizione 13 quando il tubo 3 investito correttamente sull'asta di avvolgimento 7 del fuso 1. Si ottiene in questo modo una stabilizzazione della posizione del tubo di avvolgimento 3 rispetto all'asta 7 del fuso. At the free upper end opposite the base 7A, the rod 7 has an elastic gasket 13 which, in this embodiment, has an approximately toroidal shape. The possibility of using a gasket of a different shape, such as an O-ring or a pair of O-rings, is not excluded, although a toroidal gasket is preferable as it reduces tolerance and positioning problems. The gasket 13 can be made of rubber or other elastic material and can be radially stressed outwards by elastic sheets 15 (Fig. 4) which are located between the rod 7 and the gasket 13. This gasket cooperates with a conical collar 17 inserted by interlocking inside the tube or winding core 3 in an axial position such as to be in correspondence with the seal 13 when the tube 3 is correctly invested on the winding rod 7 of the spindle 1. In this way a stabilization of the position of the winding tube 3 with respect to the spindle rod 7.

Al di sopra della guarnizione 13 l'asta 7 presenta un organo di bloccaggio complessivamente indicato con 21. Nell'esempio di realizzazione illustrato l'organo di bloccaggio 21 comprende due alette 23 incernierate attorno a due assi 23A sostanzialmente orizzontali e tra loro circa paralleli. In condizioni di fuso fermo le alette 23 si portano nella posizione di riposo di Fig.l. Questa posizione è assunta ad esempio per effetto del peso proprio delle alette, che a tale scopo possono essere adeguatamente dimensionate ed eventualmente appesantite. Nell'assetto di riposo di Fig.l le alette 23 risultano contenute all'interno di una superficie sostanzialmente cilindrica di diametro pari od inferiore al diametro minimo della superficie conica del collare 17 inserito all'interno del tubo. A tale scopo le alette 23 possono alloggiare ad esempio in sedi 25 realizzate nell'asta 7 (vedasi in particolare Fig.4) tramite corrispondenti spianature. Above the gasket 13 the rod 7 has a locking member indicated as a whole with 21. In the illustrated embodiment, the locking member 21 comprises two fins 23 hinged around two substantially horizontal axes 23A and approximately parallel to each other. When the spindle is stationary, the fins 23 move to the rest position of Fig. 1. This position is assumed for example by the effect of the weight of the fins, which for this purpose can be suitably sized and possibly weighted. In the rest position of Fig. 1 the fins 23 are contained within a substantially cylindrical surface having a diameter equal to or less than the minimum diameter of the conical surface of the collar 17 inserted inside the tube. For this purpose, the fins 23 can be housed, for example, in seats 25 made in the rod 7 (see in particular Fig.4) by means of corresponding flattening.

Con il fuso 1 fermo o ruotante a bassa velocità le alette 23 non interferiscono con le operazione di inserimento o sfilamento del tubo o anima di avvolgimento 3 rispetto al fuso 1, disponendosi orientate verso il basso per effetto del peso proprio. Il tubo di avvolgimento può quindi essere infilato sull'asta 7 del fuso 1 e successivamente sfilato da essa insieme alla rocca o bobina di filato B (Fig.3) formata attorno al tubo 3 senza che le alette 23 ostacolino queste operazioni e senza che l'operatore debba compiere alcun tipo di manovra per disattivare l'organo di bloccaggio 21. With the spindle 1 stationary or rotating at low speed, the fins 23 do not interfere with the insertion or extraction of the tube or winding core 3 with respect to the spindle 1, being oriented downwards due to the effect of their own weight. The winding tube can then be inserted on the rod 7 of the spindle 1 and subsequently withdrawn from it together with the spool or spool of yarn B (Fig. 3) formed around the tube 3 without the fins 23 hindering these operations and without the the operator must perform any type of maneuver to deactivate the locking member 21.

Viceversa, quando il fuso 1 si trova in rotazione ad una adeguata velocità (che può anche essere sostanzialmente inferiore rispetto alla velocità di regime) le alette 23 tendono a divaricarsi assumendo la posizione rappresentante in Fig.4 per effetto della forza centrifuga. Conseguentemente durante l'avvolgimento del filato le alette 23 costituiscono un ostacolo allo sfilamento assiale del tubo o anima di avvolgimento 3. Si evita in questo modo uno sfilamento accidentale del tubo di avvolgimento 3 e della bobina in formazione attorno ad esso, dovuto ad esempio alle vibrazioni indotte sul pacco di filato e sul tubo 3 da condizioni di non equilibratura dinamica o da qualunque altra causa esterna. Vice versa, when the spindle 1 is rotating at an adequate speed (which can also be substantially lower than the operating speed) the fins 23 tend to spread, assuming the position represented in Fig.4 due to the effect of the centrifugal force. Consequently, during the winding of the yarn, the fins 23 constitute an obstacle to the axial extraction of the tube or winding core 3. In this way an accidental extraction of the winding tube 3 and of the bobbin forming around it is avoided, due for example to vibrations induced on the yarn pack and on the tube 3 by conditions of dynamic non-balancing or by any other external cause.

L'attivazione dell'organo di bloccaggio 21 avviene in modo automatico per il semplice effetto della rotazione del fuso. Ancora una volta, dunque, l'operatore non deve compiere alcuna manovra di attivazione dell'organo di bloccaggio. The activation of the locking member 21 takes place automatically by the simple effect of the rotation of the spindle. Once again, therefore, the operator does not have to perform any activation maneuver of the locking member.

E' inteso che il disegno non mostra che una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni, senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni che seguono ha unica mente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e degli allegati disegni e non limita in alcun modo l'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni. It is understood that the drawing shows only a practical non-limiting embodiment of the invention, which may vary in the forms and arrangements, without however departing from the scope of the concept underlying the invention. The possible presence of reference numbers in the following claims has the sole purpose of facilitating their reading in the light of the preceding description and the accompanying drawings and does not in any way limit the scope of protection defined by the claims.

Claims

CLAIMS 1. A spindle for winding a yarn onto a winding tube, characterized in that it comprises, near one end, an axial locking member of the winding tube, said locking member being able to assume an active locking condition axial of the tube due to the rotation of the spindle and assuming a deactivated position when the spindle is stationary.

2. Cast according to claim 1, characterized in that said axial locking member is driven by centrifugal force.

3. Cast according to claim 1 or 2, characterized in that said axial locking member is elastically biased in said deactivated position.

4. Cast according to claim 1, 2 or 3, characterized in that said locking member is urged in the deactivated position by gravity.

5. Spindle according to one or more of the preceding claims, characterized in that said axial locking member comprises radially expandable elements associated with the end of said spindle.

6. Spindle according to one or more of the claims, characterized in that said axial locking member comprises wings oscillating around substantially horizontal axes, which are arranged in a retracted position due to the effect of their own weight when the spindle is stationary or rotates at a limited angular velocity, and in an extracted position when the spindle rotates at a speed greater than a minimum angular velocity.

7. Spindle according to one or more of the preceding claims, characterized in that said axial locking member comprises fins which can be removed radially with respect to the spindle by effect of the centrifugal force applied to the fin when the spindle rotates and which can be retracted by means of an elastic member.

8. Cast according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises, in an axially rearward position with respect to said axial locking member, a gasket cooperating with a radial constraint surface arranged inside the winding tube.

9. Cast according to claim 8, characterized in that said gasket comprises a radial elastic expansion.