ITMI20080275A1 - Dispositivo di adattamento di una roccatrice alla partita delle spole da lavorare - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di adattamento della roccatrice ad ogni nuova partita di spole da alimentare alla roccatura automatica.

Nella pratica industriale è largamente prevalente la tecnica di produzione dei filati in un primo stadio di filatura - tipicamente di filatura ad anello che produce filato in spola - seguito da un secondo stadio di roccatura nel quale il filato viene svolto dalla sua spola, depurato dei suoi difetti e riavvolto in una rocca, che contiene una quantità di filato molto maggiore e che corrisponde ad un notevole numero di spole lavorate. La lavorazione di roccatura risulta molto più veloce della filatura e quindi una piccola quantità di unità o stazioni di roccatura, nell'ordine di grandezza delle decine, è in grado di smaltire la produzione di una gran numero di unità di filatura, nell'ordine di grandezza delle migliaia.

Il trasferimento tra le due lavorazioni, delle spole piene di filato alla roccatrice e dei loro tubetti esauriti al filatoio, può avvenire "alla rinfusa" ovvero tramite cassoni carrellati, oppure -nelle cosiddette "filo-roccatrici" - trasferendo direttamente ed individualmente le spole alla roccatura.

Nelle roccatrici automatiche di più recente concezione è largamente prevalente la tecnica di movimentare e dipanare le spole, impiegando supporti a piattello da collocare su nastri trasportatori od organi simili di movimentazione di servizio della macchina - ad esempio dischi rotanti o cinghioli - a portare individualmente dette spole e tubetti alle e dalle unità di roccatura.

In linea generale, le roccatrici vengono utilizzate per la roccatura di partite di spole provenienti da differenti filatoi e devono adattarsi agevolmente a ricevere e a lavorare le partite di spole che pervengono da essi. Sempre in linea generale, tali partite di spole possono avere differenti formati, in genere dipendenti dal titolo del filato in lavorazione. La scelta della dimensione della spola deriva da un compromesso tra le esigenze di rendimento del filatoio e dal risparmio energetico. Per avere un elevato rendimento del filatoio si deve ridurre il rapporto tra il tempo di levata del filatoio e il tempo della filatura vera e propria, ovvero produrre spole con avvolgimento di maggior lunghezza. Per ridurre il consumo unitario di energia la spola deve essere piccola, corta e stretta e con minore contenuto di filato avvolto, per ridurre la dimensione del balloon, gli attriti e le dispersioni. Dove l'energia ha un costo elevato le spole sono generalmente di minor dimensione. Nell'attuale produzione la lunghezza delle spole può variare pertanto nell'intervallo tra 180 e 280 mm.

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, si fa qui un breve riferimento al procedimento di roccatura nelle sue linee fondamentali in relazione al percorso del filo lavorato in una singola unità di roccatura, come esemplificativamente illustrato nella figura 1.

La roccatrice è generalmente costituita da una pluralità di unità di roccatura allineate e servite da un sistema in comune di trasporto che porta piattelli con spole piene e scarica piattelli con le spole esaurite; le singole unità di roccatura sono disposte secondo una pluralità di percorsi trasversali, nei quali si svolge la lavorazione delle spole, serviti da nastri trasportatori, in cui vi sono spole nuove in attesa ed una spola in lavorazione. Tale disposizione viene, ad esempio, descritta con maggiori particolari nella copendente domanda di brevetto MI2007A134 a nome della stessa richiedente.

Con 1 è indicata la spola in dipanatura, dalla quale viene prelevato il filo 2. Il filo 2 passa dagli organi 3 di disinfilaggio e guida del filo, dal rilevatore di presenza del filo 4 e dal tendifilo 5 a piattelli affacciati, che lo premono tra loro. Lungo il percorso del filo 2 vi è inoltre un giuntafili 6, servito da bocchette aspiranti, non mostrate in figura, che captano e portano i bandoli del filo da giuntare in occasione delle sue interruzioni, sia per rotture che per interventi della stribbia 7, che si trova immediatamente a valle del giuntafili. Il filo 2, depurato dei suoi difetti, viene raccolto nella rocca 8, messa in rotazione dal rullo di azionamento 9 e supportata con il braccio portarocche 10.

L’azionamento con rullo 9 viene effettuato a velocità predeterminata e sostanzialmente costante al variare della dimensione della rocca in formazione; esso attira il filo 2, svolgendolo ad elevata velocità di rotazione dalla spola 1, che a sua volta è ferma sul suo piattello di supporto 11.

Un notevole problema tecnico si ha nella fase di dipanatura delle spole nella roccatrice. Si deve infatti tenere conto che nelle roccatrici di concezione più recente le velocità di dipanatura possono essere anche di 30 m/sec ed oltre. La spola sottostante 1 è infilata sulla spina del suo piattello di trasporto 11 ed è appoggiata sul suo colletto di base.

La rocca soprastante 8 richiama il filo dalla spola collocata inferiormente nell’unità di roccatura ed il filo avvolto in spire sul suo tubetto 12 a formare la spola si svolge da essa con rotazione vorticosa, dell’ordine dei 15000 giri al minuto. In tali condizioni il filato in svolgimento assume, per effetto della forza centrifuga sul filato stesso, una traiettoria curva e rigonfia verso l’esterno formando il cosiddetto “balloon” 13 al suo distacco dalla spola stessa, generando notevoli sollecitazioni centrifughe che si traducono in tensioni che possono anche provocare la rottura del filo. Tali sollecitazioni inoltre tendono a muovere la spola 1 dalla sua corretta posizione verticale. Tali forze centrifughe risultano dipendere direttamente dalla dimensione radiale massima del balloon 13, che quindi deve essere controllata e contenuta. Si riscontra inoltre che la tensione di svolgimento del filato ha un andamento pulsante e crescente dall’inizio alla fine della spola, in ragione della maggiore lunghezza del tratto libero di filato che genera il balloon 13.

Si deve tenere in conto che il deposito del filato sulla spola viene iniziato generalmente nella parte inferiore della spola a crescere verso l'alto a strati sovrapposti ad andamento conico, con movimenti coordinati della banchina porta-anelli del filatoio. La spola così ottenuta è rastremata e compatta, in modo da evitare che essa si sfaldi in dipanatura e da ottenere che il filato si dipani strato per strato dalla sua parte conica superiore a discendere progressivamente verso il basso.

Per contenere la dimensione del balloon e poter operare ad elevate velocità di dipanatura delle spole, sono state proposte numerose soluzioni tecniche, in genere costituite da organi di contenimento posti in vicinanza del punto di distacco del filo dalla spola in dipanatura e che limitano il tratto libero prima del contatto con l'organo contenitore.

Tali organi di contenimento possono essere fissi e posti appena sopra la spola come, ad esempio, descritto dal brevetto EP 909.736 a nome della stessa richiedente. Nel brevetto USA 5.553.799 viene descritto un dispositivo contenitore di balloon a forma di imbuto rovesciato, che segue assialmente l'evoluzione della dipanatura. Nel brevetto EP 374.403 si descrive un dispositivo contenitore di balloon a forma di campana cilindrica posto attorno alla spola in dipanatura e suddiviso in due semicampane che si aprono per movimentare il piattello 11 con la sua spola e si richiudono attorno al piattello durante alla dipanatura.

Al cambio di partita di spole in lavorazione con spole di dimensione differente, a parte l'ovvia nuova taratura delle stribbie a lavorare su un filato con differenze di titolo, pelosità e resistenza meccanica, la roccatrice richiede un notevole lavoro di adattamento per la nuova lavorazione per effetto del cambiamento della geometria del tratto libero di filo dall'inizio alla fine della sua dipanatura.

Una possibile soluzione tecnica del problema risiede nell'intervenire sui mezzi controllori del balloon in conseguenza della differente lunghezza del tratto di filo che forma il balloon stesso. Il cambiamento della dimensione della spola in lavorazione richiede allora che la posizione assiale degli organi previsti per il contenimento del balloon rispetto alla forma della nuova spola sia adeguatamente modificata, eventualmente sostituendone alcuni componenti. Tale soluzione tecnica risulta complessivamente difficile e costosa, anche perché si deve operare unità per unità di roccatura.

Una diversa soluzione tecnica del problema ricorre - al mutare della lunghezza della spola da lavorare - alla modifica del livello della spola in lavoro adattando a questo le unità di roccatura, rispondendo al requisito di mantenere sostanzialmente costante il livello della sommità del tubetto 12 della spola 1 in dipanatura ovvero mantenendo costante la distanza tra la detta sommità del tubetto 12 dai sovrastanti organi 3 di disinfilaggio e guida del filo 2, in modo da avere un tratto libero 13 di filo in rotazione di lunghezza sostanzialmente immutata tra le spole di differente dimensione. Nel brevetto EP 844.206 a nome della stessa richiedente si descrive un piattello portaspola con un supporto di spola di altezza regolabile ed adattabile all'altezza della spola da lavorare. Tale accorgimento risponde assai bene alla soluzione del problema che qui si affronta, ma ha l'inconveniente che tale piattello portaspola non può essere impiegato anche sul filatoio ad anello, vale a dire nelle filoroccatrici con lo stesso sistema di trasporto in comune tra le due macchine.

La presente invenzione è diretta all'adattamento della roccatrice a ricevere e lavorare con la massima efficienza spole di differenti dimensioni prodotte su differenti filatoi, mantenendole eretta sul loro piattello e superando gli inconvenienti della tecnica nota, secondo la soluzione tecnica basata sul requisito di mantenere sostanzialmente costante la distanza tra la sommità del tubetto 12 della spola 1 dai sovrastanti organi di guida del filo 3 e dalla sequenza degli organi che lavorano il filo 2 nel suo percorso dalla spola 1 alla rocca 8.

La presente invenzione, nella sua accezione più generale di dispositivo di adattamento della roccatrice alla spola da lavorare, è definita nella prima rivendicazione. Le sue varianti o realizzazioni preferite vengono definite nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 7.

Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo e del procedimento di adattamento della roccatrice alle spole da lavorare secondo la presente invenzione risultano più evidenti dalla descrizione di una sua tipica realizzazione, esemplificativa ma non limitativa, illustrata nelle figure 2 e 3.

La figura 1 è illustrativa del problema tecnico che viene risolto con la presente invenzione, mentre le figure 2 e 3 sono riferite alla realizzazione dell'invenzione, delle quali:

la figura 2 mostra in alzata la vista trasversale di uno dei percorsi trasversali che servono le singole unità di roccatura, nei quali si svolge la lavorazione delle spole,

le figure 3A,B mostrano in alzata la vista trasversale di uno dei percorsi trasversali come in figura 2 insieme ad una tipica realizzazione del dispositivo di adattamento della roccatrice secondo l'invenzione.

Come illustrato nella figura 2 la roccatrice, e le unità di roccatura che la compongono, è servita da un nastro trasportatore 20 longitudinale posto sul retro, che porta alle unità di roccatura le spole 1 piene di filato da dipanare portate dai loro piattelli 11 di trasporto, e da un nastro trasportatore 21 longitudinale sul fronte della roccatrice, che scarica i piattelli con tubetti vuoti delle spole esaurite o, eventualmente, con le spole con un residuo di filato non dipanato da lavorare separatamente.

Le singole unità di roccatura, che sono essenzialmente composte con gli organi illustrati con riferimento alla figura 1, sono disposte secondo percorsi trasversali realizzati con brevi nastri o cinghioli trasportatori 23, che collegano i due nastri trasportatori 20 e 21 rispettivamente di alimentazione delle spole piene 1 e di scarico delle spole esaurite 12 sui loro piattelli 11. I detti percorsi trasversali realizzati con i trasportatori 23 sono preferibilmente orizzontali. In essi sono previste una o più posizioni R di riserva delle spole nuove in attesa di dipanatura, una posizione di dipanatura L nella quale la spola 1 è mostrata in lavorazione ed infine un breve percorso finale di scarico del piattello 11 con la sua spola esaurita 12, ovvero con il suo tubetto privato del filo avvolto.

Il nastro trasportatore 23 realizza il percorso trasversale e circola tra due rulli di rinvio 24 con azionamento motorizzato, non mostrato in figura per semplicità. La vista di figura 2 è del tutto analoga a quella descritta nella copendente domanda di brevetto MI2007A134 a nome della stessa richiedente.

Come illustrato nella figura 3A la roccatrice, e le unità di roccatura che la compongono, sono sostenute da una pluralità di spalle o piantane trasversali 30 disposte lungo il suo asse, in genere con distanza tra loro pari ad un gruppo di roccatura comprendente 6-10 unità di roccatura. Tali spalle 30 sono dotate di piedini regolabili 31, che consentono di disporre l'insieme della roccatrice nella corretta posizione orizzontale, nonché di una pluralità di appoggi, forature, inviti e riscontri per alloggiare e sostenere le unità di roccatura e i loro telai longitudinali di collegamento alla struttura principale costituita dalla serie di spalle 30. Nel corpo delle spalle 30 sono praticate delle aperture 33,34 per il transito dei servizi in comune tre le unità di roccatura che compongono la roccatrice. Ad esempio, l'apertura 33 consente il passaggio al nastro trasportatore 20 di alimentazione delle spole piene, che le deve consegnare alle unità di roccatura che lo richiedono, e l'apertura 34 serve al passaggio di condotti di servizi centralizzati, ad esempio i servizi di aspirazione e di aria compressa, dei quali le singole unità di roccatura fanno uso di volta in volta secondo le necessità.

Sulla parte inferiore della spalla 30 sono praticate delle forature 36 per sostenere i dispositivi di trasporto longitudinali 20,21 e trasversale 23 e i loro telai - correntemente denominati bancali - di collegamento alla struttura principale costituita dalle spalle 30. In particolare, il bancale 37 è posto nella parte posteriore della roccatrice e sostiene il nastro longitudinale 20 di alimentazione delle spole nuove e il rullo 24 posteriore del nastro trasversale 23, mentre il bancale 38 è posto nella parte anteriore della roccatrice e sostiene il nastro longitudinale 21 di scarico delle spole esaurite e il rullo 24 anteriore del nastro trasversale 23. In genere la lunghezza dei detti bancali corrisponde all'intervallo tra due spalle 30 consecutive.

Ai detti bancali 37 e 38, come mostrato nella figura 3B, sono applicate solidalmente - in corrispondenza alle spalle 30 - piastre di collegamento rispettivamente 40,41 alle dette spalle 30. In tali piastre 40,41 sono praticate una serie di forature 43,44 disposte con passo regolare secondo la direzione verticale, con la stessa dimensione e con gli stessi intervalli trasversali delle forature 36 praticate nelle spalle 30.

Le forature 43 della serie posteriore servono per determinare il livello del bancale posteriore 37, mentre le forature 44 della serie anteriore servono per determinare il livello del bancale anteriore 38. Le forature descritte possono essere passanti o filettate. Tali forature possono essere, come ad esempio mostrato nelle figure 3A,B, praticate su due o più coppie di file verticali sfalsando il livello delle forature in ciascuna coppia di file. Sempre ad esempio, le forature di ciascuna fila delle due coppie sono praticate con un passo di 20 mm e così risulta possibile di regolare il livello del loro bancale di 10 mm in 10 mm: anche le forature 36 vengono in tal caso raddoppiate, come coppie di fori 36, in modo da poter assicurare la regolazione di 10 mm in 10 mm senza traslazione trasversale delle piastre 40,41.

Il vincolo tra le forature 36 praticate nelle spalle 30 e le forature delle piastre 40,41 può essere realizzato con mezzi 46 per sé noti - come ad esempio mostrato nelle figure 3A,B - con una o più coppie di viti che si impegnano in forature filettate 36, ovvero con dadi e bulloni se le dette forature sono realizzate passanti. La lunghezza delle file di forature 43,44 corrisponde all'ampiezza della regolazione consentita del livello dei nastri trasversali 23 sui quali le spole 1 vengono lavorate e del possibile adattamento della roccatrice alla dimensione delle spole da lavorare, sollevando od abbassando le piastre 40,41 secondo le frecce verticali 47.

A seconda del livello delle forature 43,44 prescelte per realizzare il vincolo con le spalle 30, il livello dei bancali 37, 38 con i loro nastri trasportatori può essere regolato all'altezza desiderata rispetto alle spalle 30 ovvero rispetto alla struttura principale della roccatrice.

La regolazione del livello dei bancali 37,38 risulta agevole e precisa. Ad esempio essa può svolgersi come segue, operando sui bancali di un gruppo di unità di roccatura alla volta. Si allentano dapprima i nastri trasportatori 20,21,23 agendo sui rispettivi tenditori. Si inseriscono dispositivi di sostegno e sollevamento - ad esempio martinetti meccanici di sollevamento - sotto i bancali 37,38 del gruppo di roccatura da regolare in altezza, sollevandoli a sostenere tali bancali. Si allentano e si tolgono le viti o i bulloni 46 che fissano le piastre 40,41 alle loro rispettive spalle 30 adiacenti. Si azionano i martinetti meccanici a portare i due bancali al livello voluto, facendo corrispondere una delle coppie di forature 36 praticate sulle spalle con nuove coppie di forature 43,44 che determinano il nuovo livello del percorso trasversale del nastro 23, al quale livello si intende lavorare la nuova partita di spole. Si inseriscono e si bloccano le viti o i bulloni 46 che fissano - al nuovo livello - le piastre 40,41 alle loro rispettive spalle. Dopo avere regolato tale livello per tutti i gruppi di filatura, si tendono nuovamente i nastri trasportatori 20,21,23 agendo sui rispettivi tenditori. In modo per sé noto, l'eventuale dislivello che si verifica tra i trasportatori del filatoio e della roccatrice viene compensato con una rampa regolabile di collegamento all'inizio della roccatrice.

Nei confronti dei sistemi di adattamento alle spole da lavorare secondo la tecnica nota, il procedimento ed il dispositivo di adattamento della roccatrice secondo la presente invenzione offrono notevoli vantaggi e tra di essi meritano un breve cenno almeno i seguenti.

Rispetto alle soluzioni tecniche che prevedono di intervenire sui dispositivi contenitori del balloon, le operazioni di adattamento della roccatrice alla nuova partita sono molto semplici e vengono svolte per gruppi di roccatura e non unità per unità di roccatura. Non vi è necessità di impiegare piattelli differenti sul filatoio e sulla roccatrice, evitando così di ricorrere a dispositivi di scambio di spole e tubetti tra le due macchine.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di adattamento di una roccatrice alla partita di spole (1) da lavorare, in cui al mutare della lunghezza della spola si mantiene sostanzialmente costante l'altezza della sommità del tubetto (12) della spola (1) in dipanatura, che viene mantenuta in posizione eretta su un piattello di trasporto (11) posto su un percorso trasversale (23) realizzato con un nastro trasportatore, caratterizzato dal fatto che tale percorso trasversale viene supportato su bancali (37,38) comprendenti mezzi modificatori del livello di tale percorso trasversale (23) a mantenere sostanzialmente costante il livello della sommità del tubetto (12) rispetto alla sequenza degli organi che lavorano il filo (2) nel suo percorso da spola (1) a rocca di raccolta (8).
2. 2. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i modificatori del livello dei bancali (37,38) supportano e modificano il livello anche dei nastri trasportatori (20,21) che servono il percorso trasversale (23) rispettivamente alimentando spole piene e scaricando spole esaurite, mantenendo i nastri trasportatori (20,21,23) allo stesso livello, che viene regolato all'altezza desiderata rispetto alla struttura principale della roccatrice ed in particolare rispetto a spalle (30) trasversali disposte lungo il suo asse.
3. 3. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi modificatori del livello dei nastri trasportatori (20,21,23) consistono in piastre (40,41) solidali con i bancali (37,38) sulle quali sono praticate una serie di forature (43,44) disposte allineate con passo regolare secondo la direzione verticale, e in forature (36) praticate nelle spalle (30) di dimensione e intervallo trasversale coerenti con quelli delle forature (43,44) delle piastre (40,41) corrispondenti, e che in tali forature vengono inserite viti o bulloni di fissaggio (46) entro coppie di forature (36) poste in corrispondenza a coppie di forature (43,44) che determinano il livello del percorso trasversale del nastro (23).
4. 4. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le forature (43,44) sono praticate su due o più coppie di file verticali sfalsando il livello delle forature in ciascuna coppia di file.
5. 5. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le forature (36,43,44) sono passanti ed il fissaggio viene realizzato con bulloni e dadi (46).
6. 6. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le forature (36) sono filettate passanti ed il fissaggio viene realizzato con viti (46).
7. 7. Dispositivo di adattamento di una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la lunghezza delle file di forature (43,44) corrisponde all'adattamento della roccatrice alla dimensione delle spole da lavorare, sollevando od abbassando le piastre (40,41) secondo le frecce verticali (47).