ITMI20002280A1 - Dispositivo portarocche perfezionato per avvolgimento di filato con pressione regolata particolarmente per ritorcitoi a doppia torsione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce all'avvolgimento di filato su rocche nelle macchine tessili di preparazione dei filati ed in particolare ad un dispositivo a braccio portarocche di supporto del tubetto rotante sul quale viene formata la rocca.

Nella pratica industriale ha trovato un notevole favore l'accorgimento di azionare in rotazione il tubetto, con la rocca che si forma avvolgendo il filato sulla sua superficie tronco-conica o cilindrica, per trascinamento in rotazione con un rullo sottostante motorizzato sul quale la rocca stessa si appoggia, consentendo così di avvolgere il filato a velocità lineare costante ed indipendente dalla dimensione della rocca che cresce con il procedere dell'avvolgimento, e dipendente solamente dalla velocità di rotazione di detto rullo di azionamento. Il filato viene avvolto a spire sulla rocca e distribuito con moto di va-e-vieni sulla sua generatrice da un dispositivo guidatilo.

Un problema connesso all'avvolgimento di filato di una rocca appoggiata sul suo rullo di azionamento è dovuto al fatto che la rocca, man mano che cresce, appoggia un peso sempre maggiore ed applica una sempre maggiore pressione sul rullo con conseguenze influenti sull'andamento dell'operazione e sulle caratteristiche meccaniche e geometriche della rocca prodotta. Ad esempio, la rocca stessa si deforma sempre di più nel suo punto di appoggio man mano che la rocca cresce: aumentano quindi sia la tensione delle spire di filo che la densità dello strato avvolto. Al variare della pressione esercitata la coppia trasmissibile, specialmente nei transitori di velocità, varia sensibilmente ed aumenta la possibilità di mutuo strisciamento .

Per rendere maggiormente evidenti sia i problemi tecnici affrontati e risolti con la presente invenzione sia le sue caratteristiche ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota, la presente invenzione viene qui descritta con riferimento alla sua applicazione nelle unità di raccolta di filati prodotti nei ritorcitoi a doppia torsione avvolgendoli in rocche, anche se il dispositivo secondo l'invenzione può trovare impiego in tutta la gamma di macchine di preparazione e di finissaggio dei filati nelle quali il filato venga avvolto in rocche; non si intende quindi limitarne l'applicazione ai soli ritorcitoi.

Nelle figure 1A e 1B viene illustrato, con vista rispettivamente laterale e di fronte, uno schema tipico dell'unità di raccolta di una stazione di un ritorcitoio a doppia torsione, nei suoi organi più significativi ai fini del problema tecnico di cui si tratta .

L'operazione di ritorcitura consiste nelle sue linee essenziali nell'accoppiamento di due o più fili già dotati di torsione per mezzo di una loro ulteriore mutua torsione attorno al loro asse. La ritorcitura produce filati di maggior pregio, più resistenti e regolari, di aspetto e "mano" migliorati rispetto ai filati di partenza.

Come altre macchine di preparazione e finissaggio dei filati, il ritorcitoio a doppia torsione è realizzato con una pluralità di unità di lavoro affiancate lungo uno o due fronti con servizi, azionamento ed unità di governo in comune tra loro. Nelle figure 1A ed 1B viene mostrata, rispettivamente in vista laterale e frontale, lo schema delle parti essenziali del sistema di raccolta del filo in un ritorcitoio.

L'alimentazione consiste in due fili 1 e 2, provenienti dalle rocche di alimentazione poste nel cesto cilindrico 3 sottostante, che si infilano nella testina dipanatrice 4 e si ritorcono nella parte bassa della stazione, non mostrata in figura per semplicità; il filo doppio ritorto 6 risale quindi verso l'alto dove si effettua la sua raccolta. Tale filo doppio ritorto 6 gira vorticosamente ed il suo balloon viene controllato prima dalla parete interna del cilindro 3 di contenimento e quindi dal riccio guidafilo 7; esso viene richiamato dal tiro esercitato dalla rocca superiore in avvolgimento.

Procedendo verso la rocca, a valle del riccio 7, il filo 6 trova quindi un tastatilo 10, un rinvio 11 ed il trascinatore 12. Tale trascinatore consiste in due piattelli rotanti affacciati tra loro a formare una gola tortuosa che impegna e trascina il filo in tensione, in modo da frazionare l'azione di trazione tra il trascinatore e la rocca. Nel normale funzionamento, il filo ritorto 6 passa quindi dal guidafilo 13 che distribuisce il filo sulla generatrice della rocca con moto comandato di va-e-vieni lungo la guida 14.

La rocca 16 in formazione, che richiama e raccoglie il filo 6 ritorto, si avvolge sul tubetto di base 17 portato anch'esso da un braccio portarocche 18 ed è azionata in rotazione da un cilindro o rullo 19 che ruota a velocità costante. Il braccio portarocche è, nelle sue linee essenziali, costituito da una forcella sollevabile e da due ganasce apribili reciprocamente, in modo da aprire e chiudere due contropunte che bloccano il tubetto sul quale viene avvolto il filato a formare la rocca. Al progredire della raccolta del filo la rocca 16 ruota appoggiandosi sul rullo 19, aumentando il suo diametro e diminuendo la sua velocità angolare. La rocca aumenta di peso e di volume ed il braccio 18 si solleva gradatamente. La rocca è esposta ai fenomeni discussi nel preambolo, per effetto della sua variazione di dimensione.

Se il filo 6 subisce una interruzione, o per rottura o per esaurimento anche di uno solo dei fili dell'alimentazione, il tastafilo 10 cade ruotando attorno al suo perno, provoca il comando di arresto dell'unità e attiva l'allarme per l'operatore. Si deve infatti tener presente che, in assenza dell'altro filo, il filo superstite risulta assai indebolito in quanto si trova in condizioni di detorsione, non resiste alla trazione e si rompe anch'esso.

La presente invenzione si riferisce pertanto ad un braccio portarocche che viene definito, nella sua accezione più generale, nella prima rivendicazione.

Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo secondo la presente invenzione risultano più evidenti dalla descrizione di una sua tipica realizzazione, esemplificativa ma non limitativa, illustrata nelle figure numerate da 2 a 5.

Le figure 1A e 1B sono illustrative dello schema di raccolta del filato in un ritorcitoio a doppia torsione al quale viene esemplificativamente applicato il braccio portarocche. Le figure 2 illustrano invece il braccio portarocche secondo la presente invenzione nella sua configurazione con la rocca all'inizio, con riguardo alla sua struttura e funzionamento. La figura 3 illustra invece il braccio portarocche secondo la presente invenzione nella sua configurazione con la rocca prossima al termine. La figura 4 illustra il braccio portarocche secondo la presente invenzione nella sua configurazione con la rocca sollevata in fase di intervento o di fine rocca. La figura 5 mostra una vista in sezione con particolari del braccio portarocche che illustrano nei loro componenti il dispositivo di sollevamento, il dispositivo di bloccaggio e il dispositivo ammortizzatore del braccio portarocche. Le figure 2A,3,4 sono corredate di particolari ingranditi dei principali componenti dei dispositivi di contrappesatura, sollevamento, blocco e smorzamento a corredo del braccio portarocche .

In figura 2A si mostra una vista laterale del braccio portarocche ed in figura 2B si mostra una sua vista dall'alto. Esso è costituito da una forcella 20 formata da due bracci 21 e 22, dei quali uno - nella figura 2A il braccio 22 - è incernierato in 23 e può aprire e chiudere la forcella 20 secondo la rotazione a per inserire od asportare dalla sua presa tra le due contropunte 24 e 25 il tubetto di base 17 sul quale si forma la rocca. L'apertura della forcella 20 è contrastata da una molla a trazione 25 che tende a stringere le estremità del tubetto tra i due bracci. Il braccio 22 è dotato di una prolunga 22A che consente all'operatore la presa per aprire e chiudere la forcella 20, nonché per alzare ed abbassare a mano il braccio portarocche.

La base 26 della forcella 20 ortogonale ai bracci 21,22 è incernierata in modo da consentire una rotazione β attorno ad un perno sostanzialmente orizzontale 28 ad alzare ed abbassare il complesso del braccio portarocche. Il perno 28 è vincolato alla struttura fissa 31 del ritorcitoio. Dalla parte opposta, la base della forcella 26 è dotata di un braccio di leva 32 per il dispositivo di sollevamento che verrà illustrato nel seguito. La base 26 della forcella 20 ortogonale ai bracci 21,22 è inoltre dotata di un settore circolare 33 per il dispositivo di bloccaggio del braccio portarocche sollevato, che parimenti verrà illustrato nel seguito.

La base 26 della forcella 20 è inoltre dotata di mezzi 35 di contrappesatura che permettono di contrastare l'effetto dell'aumento di peso della rocca e di mantenere la pressione tra rocca 16 e rullo 19 entro valori predeterminati. Tale dispositivo consiste in due pistoni cavi coassiali 36,37 che scorrono uno rispetto all'altro e contengono una molla in compressione 38 che tende ad allontanarli uno dall'altro. La struttura dei due'pistoni è mostrata nella vista in sezione della figura 2C. I due pistoni sono dotati di snodi sferici 39,40 alle loro estremità che si vincolano con accoppiamenti sferici 41,42 a maschio e femmina rispettivamente alla struttura fissa 31 del ritorcitoio e alla base 26 della forcella 20. Gli accoppiamenti dei pistoni sono esemplificati, nelle realizzazioni qui mostrate, come snodi sferici, ma potrebbero essere realizzati anche con tipi di vincolo differenti, ad esempio come snodi cilindrici.

Il dispositivo 35 di contrappesatura opera come segue. Nella configurazione di figura 2A la rocca avvolta sul tubetto è ancora di piccolo diametro e i bracci 21,22 della forcella risultano nella posizione relativamente più bassa. In tale configurazione la direzione dell'asse 44 dei due pistoni coassiali risulta passare a destra ovvero all'interno del perno 28. La spinta della molla compressa 38 all'interno dei pistoni si traduce quindi in un peso supplementare che grava la rocca 16 contro il rullo 19. La spinta della molla 38 si somma quindi al piccolo peso della rocca nella fase iniziale. Mano a mano che il diametro della rocca 16 cresce, la direzione dell'asse 44 dei pistoni 36,37 ruota secondo la rotazione γ attorno al centro dello snodo sferico 39 e si avvicina al centro del perno 28 diminuendo quindi il braccio della spinta della molla 38 e la pressione esercitata sul rullo 19, fino ad annullarsi quando la direzione dell'asse 44 di detti pistoni passa per il centro del perno 28.

Quando la direzione dell'asse 44 dei pistoni 36,37 è passata per il centro del perno 28 e si porta a sinistra ovvero all'esterno del perno 28, assumendo la configurazione di figura 3, la spinta della molla compressa 38 nei detti pistoni si traduce quindi in una forza che si oppone al peso esercitato dalla rocca 16 e diminuisce la pressione sul rullo 19. Da tale momento, mano a mano che il diametro della rocca eresce, la direzione dell'asse 44 dei pistoni 36,37 si allontana sempre più dal centro del perno 28, aumentando quindi il braccio della spinta della molla 38 e l'azione di contrappesatura, ovvero di diminuzione della pressione esercitata sul rullo 19 dal peso proprio della rocca che si sta completando.

I valori del campo di pressione che si intendono applicare tra rocca e rullo di azionamento, nonché il valore del diametro della rocca al cui passaggio si inverte l'azione del dispositivo contrappesatore 35, possono venire regolati intervenendo sia sulla geometria del sistema sia sulla taratura della molla 38. Tali mezzi di regolazione possono intervenire vantaggiosamente sulla posizione di collegamento degli snodi 39,40, ad esempio sulla posizione in cui è fissato alla struttura fissa lo snodo 39, variando così il diametro di rocca al quale si verifica l'inversione dell'azione del contrappesatore 35.

Allorché la rocca è arrivata alla metratura desiderata, oppure alla dimensione prestabilita, si procede alla rimozione della rocca 16 finita e alla sua sostituzione con un nuovo tubetto 17. Per non danneggiare l'avvolgimento di filato, si prevede di effettuare l'arresto della rocca 16 sollevandola preventivamente dal suo rullo di azionamento 19. Si pròcede analogamente anche quando si deve effettuare un intervento durante la produzione della rocca, ad esempio quando la ritorcitura si interrompe perché il tastatilo 10 cade e segnala l'interruzione del filo 6. Per distaccare la rocca dal suo rullo, si ha l'organo di sollevamento automatico 50 che consiste in un pistone cilindrico 51 ad azionamento con fluido - per esempio ad azionamento pneumatico - che scorre in una sottostante camera cilindrica 52. Nella realizzazione mostrata nelle figure 4 e 5, tale attuatore pneumatico è a semplice effetto, il ritorno in posizione di lavoro essendo affidato al contrasto di una molla 53 a compressione posta dentro alla camera 52. Al pistone 51 è collegato uno stelo verticale 54 che porta un organo di ingaggio, ad esempio una spina o rullino sporgente 55, destinato ad entrare in presa con l'estremità del braccio di leva 32 opposto alla forcella 20. Con l'immissione di fluido in pressione con il condotto 57, il pistone 51 viene abbassato comprimendo la molla 53 e ritirando lo stelo 54 con il rullino 55. Nella sua corsa verso il basso, detto rullino intercetta l'estremità del braccio di leva 32 e solleva tutto il complesso del braccio portarocche, con la sua rocca 16 avvolta, con rotazione β attorno al perno 28. Secondo una realizzazione preferenziale, l'apertura della valvola di immissione del fluido nella camera cilindrica 52 viene direttamente asservita alla caduta del tastatilo 10.

La rotazione β interessa anche il settore circolare 33 che è solidale con la base 26 del braccio portarocche e che porta un dispositivo 59 automatico per il blocco temporaneo del braccio portarocche in posizione sollevata che viene illustrato anche con riferimento ai particolari delle figure 2A,3,4 e 5.

Il settore circolare 33 consiste in una piastra ad arco di cerchio 60 resa solidale con la base 26 della forcella 20 e che ruota con essa, appoggiandosi al riscontro di uno spallamento fisso 61 solidale con la struttura fissa 31 del ritorcitoio. Nella sua estremità più interna la piastra 60 presenta un'appendice 62, avente un foro circolare e passante 63, che serve di impegno per la sfera terminale 64 dell'equipaggio mobile di un dispositivo 65 di blocco del braccio portarocche, anche esso solidale con la struttura fissa 31 del ritorcitoio e spinto da una molla 66 contro il foro passante 63 ed una sede sferica 67 praticata nello spallamento fisso 61. Tale blocco si compie quando la rotazione β porta prima l'appendice 62 della piastra 60 a inserirsi e a scostare detta sfera 64 dalla sua sede 67, nella posizione 64' di figura 4 mostrata a punto e linea, a proseguire la sua rotazione fino a presentare il suo foro 63 a corrispondere con la sfera 64 ed a consentire ad essa di reinserirsi nella sua sede 67 pinzando l'appendice 62 e la piastra 60, attuando così il blocco temporaneo in posizione sollevata del braccio portarocche. Al blocco del braccio, il pistone 51 e lo stelo 54 possono essere risollevati, separatamente dal riarmo del braccio stesso.

Il funzionamento degli organi di sollevamento e di blocco viene opportunamente dotato di mezzi di asservimento e coordinazione, sia comandando il sollevamento asservito alla caduta del tastafilo 10, sia comandando l'interruzione del sollevamento del braccio portarocche quando avviene il blocco. Per esempio, a questo scopo il settore 33 viene equipaggiato di sensori di coordinata angolare che consentono all'unità di governo della macchina di interrompere a tempo debito l'immissione di fluido nella camera 52, ovvero dotando di sensori la sede 67 dalla quale si scosta e riaccosta la sfera terminale 64.

Il valore angolare del sollevamento del braccio portarocche secondo la rotazione β al quale si determina il blocco può venire adattato e regolato, ad esempio modificando la posizione reciproca tra la piastra 60 e la base 26 della forcella 20.

Con il braccio portarocche sollevato possono venire effettuate frenatura e fermata della rocca senza inconvenienti, nonché le altre operazioni richieste all'operatore che, al suo arrivo, trova il braccio sollevato e la rocca 16 già separata dal rullo 19. Il braccio può essere riarmato a far tornare la rocca, o il nuovo tubetto, a contatto con il rullo 19 dopo aver risollevato lo stelo 54, lasciando sfogare la pressione nella camera 52 e permettendo il rilascio della molla 53 che risolleva il pistone 51. Il braccio può quindi venire riabbassato dall'operatore, vincendo la resistenza della molla 66 con la leva 22A, con una forza sufficiente per fare arretrare la sfera 64 di blocco dalla sua sede abituale 67.

Secondo una ulteriore realizzazione perfezionata dell'invenzione viene applicato - ancora sul settore circolare 33 solidale con la base 26 della forcella 20, ovvero sulla piastra 60 - un dispositivo 69 smorzatore delle vibrazioni od oscillazioni del braccio portarocche dovute alle irregolarità di ritorcitura. Esso consiste in un pistone 70, scorrevole in una camera 71 solidale con la struttura fissa 31 del ritorcitoio, e spinto con la sua estremità 72 da una molla 73 contro la superficie piana della piastra 60, comprimendola contro lo spallamento fisso 61, in modo da esercitare un'azione di frizione e di smorzamento di tali sollecitazioni che influirebbero negativamente sulla qualità del filato ritorto e della rocca. Secondo una realizzazione preferenziale dell'invenzione la pressione esercitata dalla molla 73 viene opportunamente regolata, ad esempio con una vite di taratura, per impartire lo smorzamento desiderato.

Il braccio portarocche secondo la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti descritti in precedenza sia nel corso del normale avvolgimento della rocca che nel corso degli interventi nei quali si hanno fermate, avviamenti e regimi di transitorio .

Il dispositivo di braccio portarocche consente di effettuare l'avvolgimento di una rocca nonché gli interventi dell'operatore con la salvaguardia della qualità del filato e della sua confezione, che specialmente nella sua applicazione al ritorcitoio sono richiesti al migliore livello.

Il dispositivo consente inoltre di essere regolabile ad esercitare una pressione di avvolgimento tra rocca 16 e rullo di azionamento 19 entro un campo predeterminato ed indipendente dallo stato di avanzamento della rocca. Questo consente di preparare rocche stabili, di densità uniforme e predeterminata.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Braccio portarocche per avvolgimento di filato con pressione regolata tra la rocca (16) ed il suo rullo di azionamento in rotazione (19) a velocità lineare costante, particolarmente per ritorcitoi a doppia torsione, comprendente mezzi di contrappesatura (35) che controbilanciano l'effetto della variazione di peso della rocca in formazione, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (50) per il sollevamento automatico del braccio portarocche e mezzi automatici (59) per il suo blocco temporaneo in posizione sollevata, detti mezzi di sollevamento (50) e di blocco (59) essendo coordinati tra loro da mezzi di asservimento .
2. 2. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (59) di blocco del braccio portarocche sono collegati ad un settore circolare (33) reso solidale con la base (26) della forcella (20), che ruota con essa, appoggiandosi con la sua piastra (60) al riscontro di uno spallamento fisso (51) solidale con la struttura fissa (31) della macchina.
3. 3. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi (59) di blocco del braccio portarocche comprendono una piastra (60) collegata con il settore circolare (33) e che presenta un'appendice (62), che serve di impegno per il terminale (64) dell'equipaggio mobile di un dispositivo (65) di blocco del braccio portarocche, in una sede (67) solidale con la struttura fissa della macchina .
4. 4 . Braccio portarocche secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di ulteriormente comprendere un dispositivo (69) smorzatore delle vibrazioni del braccio portarocche comprendente a sua volta un pistone (70) spinto con la sua estremità (72) contro la superficie piana della piastra (60), comprimendo tale piastra contro lo spallamento fisso (61).
5. 5. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (50) di sollevamento del braccio portarocche comprendono un pistone (51) ad azionamento con fluido motore che scorre in una camera (52), al quale è collegato un mezzo di ingaggio (55) ad entrare in presa con l'estremità del braccio di leva (32) opposto alla forcella (20) del braccio portarocche.
6. 6. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i mezzi (50) di sollevamento del braccio portarocche comprendono un attuatole (51,52) a semplice effetto, il ritorno in posizione di lavoro essendo affidato al contrasto di una molla (53) a compressione posta dentro la camera (52) .
7. 7. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi (35) di contrappesatura del braccio portarocche consistono in due pistoni cavi coassiali (36,37) che scorrono uno rispetto all'altro, che contengono una molla in compressione (38) che tende ad allontanarli uno dall'altro, e che sono dotati di snodi (39,40) alle loro estremità che si vincolano con accoppiamenti (41,42) rispettivamente alla struttura fissa (31) della macchina e alla base (26) della forcella (20).
8. 8. Braccio portarocche secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi (35) di contrappesatura del braccio portarocche comprendono inoltre mezzi di regolazione che intervengono sulla posizione del collegamento degli snodi (39,40), variando così il diametro di rocca al quale si verifica l'inversione dell'azione del contrappesatore (35).