ITMI20100274A1 - SELF-ADJUSTMENT DEVICE FOR THE VOLTAGE SUPPLY OF THE FOUR-TWISTED POWER WIRE - Google Patents
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Description
“DISPOSITIVO DI AUTOREGOLAZIONE DELLA TENSIONE DEL FILO DI ALIMENTAZIONE DEI FUSI A QUATTRO TORSIONI†`` DEVICE FOR SELF-ADJUSTMENT OF THE TENSION OF THE FEEDING WIRE OF THE FOUR-TWIST DRUMS ...
La presente invenzione si riferisce ad un fuso a quattro torsioni per macchine di ritorcitura ed in particolare ad un dispositivo di regolazione della tensione nel filato di alimentazione ad un fuso a quattro torsioni. The present invention relates to a four-twist spindle for twisting machines and in particular to a device for adjusting the tension in the feed yarn to a four-twist spindle.
Per meglio chiarire i problemi tecnici coinvolti ed apprezzare la soluzione tecnica secondo la presente invenzione si fa qui riferimento allo schema di fuso a quattro torsioni riportato in figura 1 e al suo funzionamento illustrato con la sua vista esplosa riportata in figura 2, a titolo esemplificativo ma non limitativo. Il fuso a quattro torsioni qui illustrato rispecchia lo schema meccanico dell'apparecchio secondo la domanda di brevetto EP 1.726.693 a nome della stessa richiedente. Si può inoltre fare riferimento allo schema di fuso a quattro torsioni secondo il brevetto EP 1.007.773. In tali documenti si possono trovare maggiori particolari sul funzionamento di tali dispositivi. To better clarify the technical problems involved and to appreciate the technical solution according to the present invention, reference is made here to the four-twist spindle diagram shown in Figure 1 and its operation illustrated with its exploded view shown in Figure 2, by way of example but not limiting. The four-twist spindle illustrated here reflects the mechanical scheme of the apparatus according to patent application EP 1,726,693 in the name of the same applicant. Reference can also be made to the four-twist spindle scheme according to patent EP 1.007.773. In these documents you can find more details on the operation of these devices.
Secondo lo schema di figure 1 e 2, il fuso di torcitura per torsioni multiple per fili e filati tessili, comprende un supporto a cestello 10 che contiene una bobina di alimentazione 11 e che viene mantenuto fermo utilizzando, ad esempio, magneti stazionari M. In linea generale, la bobina 11 viene preparata a parte con fili binati avvolti in una macchina binatrice su una rocca che quindi viene portata al ritorcitoio. According to the diagram of Figures 1 and 2, the twisting spindle for multiple twists for textile threads and yarns comprises a basket support 10 which contains a supply reel 11 and which is kept stationary using, for example, stationary magnets M. In Generally speaking, the reel 11 is prepared separately with coupled threads wound in a doubling machine on a bobbin which is then brought to the twister.
Il fuso a quattro torsioni comprende inoltre due parti rotanti in senso opposto, rispettivamente una parte rotante superiore 15 più interna e una parte rotante inferiore 16, entrambi disposte sotto al cestello 10 portabobina fisso, le parti rotanti 15 e 16 essendo coassiali tra loro e rispetto all’asse del fuso, e un elemento dipanatore e di rinvio 20 disposto sopra alla bobina 11. Il filo F che si dipana dalla bobina passa prima attraverso l’elemento dipanatore 20, che termina con l’elemento di rinvio 21 disposto sopra la bobina, poi discende verso la parte rotante superiore interna 15 definendo intorno alla bobina un balloon interno B, entra nella detta parte rotante superiore 15 con il condotto radiale 28, viene deviata con il rullo 29 e attraversa un passaggio assiale 30 realizzato in detta parte rotante 15 superiore interna. Giunto all’uscita di detto passaggio 30, disposta sull’asse di rotazione del fuso, il filato attraversa un secondo elemento di rinvio 31, solidale alla parte ruotante inferiore 16, e quindi un passaggio radiale 32 realizzato all’interno di detta parte ruotante inferiore 16, esce da questo e sale definendo un balloon esterno B', arrivando ad un rinvio finale 33 ed infine à ̈ inviato a mezzi di raccolta in una posizione superiore. Tali mezzi di raccolta, non mostrati in figura per semplicità , richiamano a velocità costante e predeterminata - e raccolgono in rocca - il filato che à ̈ stato lavorato nel fuso a quattro torsioni. Nel percorso che segue dal rinvio superiore 21 al rinvio finale 33, per effetto della rotazione delle due parti rotanti in senso opposto, rispettivamente la parte superiore 15 con il balloon B più interno e la parte inferiore 16 con il balloon B’ più esterno, il filato riceve due azioni di torsione che si sommano e, più precisamente riceve due torsioni per ogni rivoluzione di ciascuna delle due parti rotanti 15 e 16. The four-twist spindle also comprises two parts rotating in the opposite direction, respectively an upper rotating part 15 innermost and a lower rotating part 16, both arranged under the fixed reel-holder basket 10, the rotating parts 15 and 16 being coaxial with each other and with respect to the axis of the spindle, and an unwinding and return element 20 arranged above the reel 11. The thread F which unravels from the reel first passes through the unwinding element 20, which ends with the transmission element 21 arranged above the reel, then descends towards the upper internal rotating part 15 defining an internal balloon B around the reel, enters the said upper rotating part 15 with the radial duct 28, is deflected with the roller 29 and passes through an axial passage 30 made in said rotating part 15 upper internal. Upon reaching the outlet of said passage 30, arranged on the axis of rotation of the spindle, the yarn passes through a second transmission element 31, integral with the lower rotating part 16, and therefore a radial passage 32 made inside said lower rotating part 16, exits from this and rises defining an external balloon B ', arriving at a final return 33 and finally it is sent to collection means in an upper position. These collection means, not shown in the figure for simplicity, recall at a constant and predetermined speed - and collect in the package - the yarn that has been worked in the four-twist spindle. In the path that follows from the upper return 21 to the final return 33, due to the rotation of the two rotating parts in the opposite direction, respectively the upper part 15 with the innermost balloon B and the lower part 16 with the outermost balloon B ', the yarn receives two twisting actions which are added together and, more precisely, it receives two twists for each revolution of each of the two rotating parts 15 and 16.
La parte rotante inferiore 16 viene supportata da un cuscinetto stazionario 14 che sostiene tutto il fuso a quattro torsioni e viene azionata da mezzi esterni di trasmissione del moto, ad esempio tramite la puleggia coassiale 17 al fuso che riceve il moto rotatorio con una cinghia di trasmissione. La parte rotante inferiore 16 trasmette a sua volta il moto alla parte rotante superiore 15, ad esempio attraverso un dispositivo di trasmissione epicicloidale 18, secondo la citata domanda di brevetto EP 1.726.693 a nome della stessa richiedente, alla quale si rimanda per maggiori particolari. Tale dispositivo epicicloidale 18 Ã ̈ contenuto entro una parte fissa scatolare 19, anch'essa tenuta ferma con magneti fissi montati sul fondo del cestello 10. The lower rotating part 16 is supported by a stationary bearing 14 which supports the entire four-torsion spindle and is operated by external motion transmission means, for example by means of the pulley 17 coaxial to the spindle which receives the rotary motion with a transmission belt . The lower rotating part 16 in turn transmits the motion to the upper rotating part 15, for example through a planetary transmission device 18, according to the aforementioned patent application EP 1.726.693 in the name of the same applicant, to which reference should be made for more details . Said epicyclic device 18 is contained within a fixed box-like part 19, which is also held in place with fixed magnets mounted on the bottom of the basket 10.
Sopra alla bobina 11 di alimentazione à ̈ compreso un dispositivo dipanatore 20 che riceve il filato binato F dalla bobina 11. Tale dipanatore 20 à ̈ montato sull'albero interno 13 del cestello l0 con l'interposizione di un cuscinetto di rotolamento 22. L'intero dipanatore 20 à ̈ posto in rotazione dallo stesso filo binato F che si svolge a spirale dalla bobina 11, passa nell'anello terminale del braccio rotante 23 ed entra all'interno della cavità assiale 24 del dipanatore 20 che risale il dipanatore stesso fino al rinvio a campana 21 posto alla sua sommità . La velocità lineare di dipanatura à ̈ determinata dal richiamo esercitato dall'unità di raccolta posta a valle, che determina anche la quantità oraria della produzione di filato ritorto. Above the feeding reel 11 there is a winding device 20 which receives the coupled yarn F from the reel 11. This winder 20 is mounted on the internal shaft 13 of the basket 10 with the interposition of a rolling bearing 22. The the entire unwinder 20 is set in rotation by the same twin wire F which unwinds in a spiral from the coil 11, passes through the terminal ring of the rotating arm 23 and enters the axial cavity 24 of the unwinder 20 which goes up the winder itself up to bell return 21 placed at its top. The linear winding speed is determined by the pull exercised by the downstream collection unit, which also determines the hourly quantity of twisted yarn production.
All'interno della cavità 24 à ̈ posto un elemento 25 di tensionamento del filo. Nello schema secondo le figure 1 e 2 - si veda anche quanto meglio illustrato in maggiore scala nella seguente figura 4 - esso consiste in un pistone elastico 26 con una molla al suo interno che preme il filato binato F contro due sedi 27 anulari poste in corrispondenza alle due estremità superiore ed inferiore arrotondate del pistone 26. Tale tensionatore 25 corrisponde all'esigenza che entrambi i capi del filo binato F arrivino al rinvio 21 ben paralleli e con una certa tensione. Nel deprecabile caso che, nell'operazione preliminare di binatura del filato F, uno dei due capi risulti lasco e che nella ritorcitura si abbia un'asola di filo sporgente, questo sarebbe un difetto inaccettabile del filo ritorto. Il tensionatore 25 à ̈ quindi un equalizzatore del filo F binato per non lasciar passare oltre un eventuale capo lasco presente nei fili binati. Una caratteristica del fuso consiste nel fatto che il filo, per almeno una parte del suo percorso, può formare dei balloon liberi B e B' non delimitati esternamente. Inside the cavity 24 there is a thread tensioning element 25. In the diagram according to figures 1 and 2 - see also what is better illustrated on a larger scale in the following figure 4 - it consists of an elastic piston 26 with a spring inside which presses the combined yarn F against two annular seats 27 placed in correspondence at the two rounded upper and lower ends of the piston 26. This tensioner 25 corresponds to the requirement that both ends of the coupled wire F arrive at the transmission 21 well parallel and with a certain tension. In the unfortunate case that, in the preliminary operation of doubling the yarn F, one of the two ends is slack and that in the twisting there is a protruding yarn loop, this would be an unacceptable defect of the twisted yarn. The tensioner 25 is therefore an equalizer of the coupled wire F so as not to let any slack end present in the coupled wires pass beyond it. A characteristic of the spindle consists in the fact that the yarn, for at least a part of its path, can form free balloons B and B 'not delimited externally.
Per rendere maggiormente evidenti sia i problemi tecnici affrontati e risolti con la presente invenzione il procedimento di ritorcitura viene descritto con riferimento alla figura 2 con riferimento alle velocità in gioco durante il funzionamento del fuso. In order to make both the technical problems faced and solved with the present invention more evident, the twisting process is described with reference to Figure 2 with reference to the speeds involved during the operation of the spindle.
Il fuso a quattro torsioni riceve il suo unico azionamento in rotazione dall'albero assiale della parte ruotante inferiore 16, ad esempio per il tramite della puleggia 17 a ruotare a 10.000 giri/min. Il dispositivo di trasmissione epicicloidale 18 trasmette il moto alla parte ruotante superiore 15 con una velocità di circa il 50%: la parte superiore gira a sua volta, ad esempio, a 5000 giri /min. The four-torsion spindle receives its sole drive in rotation from the axial shaft of the lower rotating part 16, for example by means of the pulley 17 rotating at 10,000 rpm. The planetary transmission device 18 transmits motion to the upper rotating part 15 with a speed of approximately 50%: the upper part in turn rotates, for example, at 5000 rpm.
Poiché, come detto sopra, nel suo percorso il filato F riceve due torsioni per ogni rivoluzione di ciascuna delle due parti rotanti per ogni minuto di 0lavoro il filato binato che passa riceve 2 volte 10.000 giri dalla parte rotante 16 e 2 volte 5000 giri dalla parte rotante 15, vale a dire 30.000 giri al minuto in totale. Se si richiede per il filato F una torcitura di 600 torsioni per metro lineare, nel fuso a quattro torsioni à ̈ così possibile lavorare 50 metri di filo F al minuto, azionando il dispositivo a valle di raccolta con un richiamo di 50 m/min. Since, as mentioned above, in its path the yarn F receives two twists for each revolution of each of the two rotating parts for each minute of work, the twined yarn that passes receives 2 times 10,000 turns from the rotating part 16 and 2 times 5000 turns from the rotating part 15, i.e. 30,000 revolutions per minute in total. If a twisting of 600 twists per linear meter is required for yarn F, in the four-twisting spindle it is thus possible to process 50 meters of yarn F per minute, by activating the device downstream of the collection with a return of 50 m / min. .
Per la struttura e il funzionamento del ritorcitoio, la parte preponderante delle tensioni esistenti sul filato à ̈ comunque dovuta alla forza centrifuga dei balloon del filato che girano ad elevata velocità , e il problema tecnico della stabilità del balloon deriva non tanto dal valore della tensione del filato quanto invece dalla sua irregolarità dovuta allo svolgimento del filato F dalla bobina 11 di alimentazione. Infatti, la tensione del filato F dipende, oltre che dalla forza centrifuga del balloon, anche dalla geometria di dipanatura, cioà ̈ dagli angoli che il filo F in dipanatura fa con il braccio 23 e con la bobina 11. Questi angoli variano sia in funzione del punto di svolgimento sia in funzione del diametro della bobina 11. Siccome gli angoli medi crescono da inizio a fine dipanatura, la resistenza media allo svolgimento risulta progressivamente crescente, mentre alla tensione media si sovrappongono anche pulsazioni di tensione, poiché il punto di prelievo del filato F dalla superficie della bobina 11 ha continuamente un’escursione dall’alto in basso e viceversa. For the structure and functioning of the twister, the preponderant part of the tensions existing on the yarn is in any case due to the centrifugal force of the yarn balloons which spin at high speed, and the technical problem of the stability of the balloon derives not so much from the value of the tension of the yarn. yarn and, on the other hand, by its irregularity due to the unwinding of the yarn F from the feeding reel 11. In fact, the tension of the yarn F depends not only on the centrifugal force of the balloon, but also on the unwinding geometry, that is, on the angles that the unwinding yarn F makes with the arm 23 and with the spool 11. These angles vary both in function of the unwinding point is a function of the diameter of the reel 11. Since the average angles increase from the beginning to the end of the unwinding, the average resistance to unwinding is progressively increasing, while the average voltage is also superimposed on voltage pulsations, since the pick-up point of the yarn F from the surface of the bobbin 11 continuously has an excursion from top to bottom and vice versa.
Per l'effetto del richiamo del dispositivo di raccolta che sta a valle, dall'anello terminale del braccio rotante 23 il filato F viene tirato via dalla bobina 11 ferma nel suo cestello, dalla quale si svolgono, ad esempio, 50 metri al minuto. Due to the effect of the recall of the collection device which is downstream, from the terminal ring of the rotating arm 23 the yarn F is pulled away from the reel 11 stationary in its basket, from which, for example, 50 meters per minute are unwound.
Per effetto del richiamo a velocità lineare costante, la coordinata angolare del punto di prelievo del filato sulla bobina ruota a velocità lentamente crescente con il consumo della bobina 11, mentre il livello del punto di prelievo ha una escursione dall’alto in basso e viceversa, variando così periodicamente la lunghezza del tratto di filato che intercorre tra punto di prelievo e anello terminale del braccio rotante 23, nonché lo sfasamento angolare tra essi. Due to the recall at constant linear speed, the angular coordinate of the yarn pick-up point on the bobbin rotates at a slowly increasing speed with the consumption of bobbin 11, while the level of the pick-up point has an excursion from top to bottom and vice versa. , thus periodically varying the length of the stretch of yarn which runs between the pick-up point and the terminal ring of the rotating arm 23, as well as the angular phase shift between them.
All'inizio della bobina, con riferimenti ai precedenti dati esemplificativi, la velocità di svolgimento del filo a 50 m/min corrisponde ad alcune decine di spire svolte per minuto: il filato F ruota lentamente attorno alla bobina con andamento a spirale. Quando la bobina 11 à ̈ invece prossima ad esaurirsi, i predetti 50 m/min di velocità lineare del filo in svolgimento arrivano a corrispondere a centinaia di spire svolte per minuto: il filato F ruota velocemente attorno alla bobina 11 sempre con andamento a spirale e con analoga pulsazione di tensione, con maggior frequenza. At the beginning of the bobbin, with references to the previous exemplary data, the unwinding speed of the thread at 50 m / min corresponds to a few dozen turns per minute: the yarn F rotates slowly around the bobbin with a spiral trend. When the reel 11 is on the other hand close to running out, the aforementioned 50 m / min linear speed of the unwinding yarn corresponds to hundreds of turns per minute: the yarn F rotates quickly around the reel 11, always with a spiral trend and with similar voltage pulsation, with greater frequency.
Per effetto della rotazione a velocità crescente del filato F svolto dalla bobina 11, anche il dipanatore 20 che preleva il filato F attraverso il braccio rotante 23 viene trascinato in rotazione dal richiamo del filato stesso in una rotazione dapprima lenta ad una velocità di poche decine di giri al minuto fino ad una rotazione più veloce a più centinaia di giri al minuto quando la bobina sta finendo. As a result of the rotation at increasing speed of the yarn F unwound from the reel 11, the unwinder 20 which picks up the yarn F through the rotating arm 23 is also dragged into rotation by the return of the yarn itself in a first slow rotation at a speed of a few tens of revolutions per minute up to a faster spin at several hundred revolutions per minute when the reel is running out.
Per effetto della pulsazione di tensione resistente del filato F, anche il braccio 23 e tutto il dipanatore 20 ruotano a velocità pulsante e, a causa delle loro inerzia, danno un effetto amplificatorio della pulsazione della tensione resistente del filato F durante il suo svolgimento. As a result of the pulsation of resistant tension of the yarn F, the arm 23 and the whole winder 20 also rotate at a pulsating speed and, due to their inertia, give an amplifying effect of the pulsation of the resistant tension of the yarn F during its unwinding.
Con riferimento alla figura 2, all'uscita dal condotto assiale 24 del dipanatore 20 il filato F si appoggia al dispositivo di rinvio 21 e viene deviato verso il basso dal richiamo esercitato dalla parte rotante superiore 15 ed inizia a formare il balloon interno B animato in rotazione ad elevata velocità , ad esempio 5000 giri/min. Il dispositivo di rinvio 21 a forma di campana di figura 1 e 2 riceve il filo dal condotto assiale 24 del dipanatore 20 - che gira in senso contrario alla rotazione del balloon B ad una velocità ridotta, da qualche decina di giri/min all'inizio della bobina 11 a qualche centinaio di giri/min. La velocità di rotazione relativa - tra i due tratti del filo rispettivamente in arrivo dall’anello terminale del braccio 23 del dipanatore 20 ed in uscita dal rinvio a campana 21 - risulta la somma delle due velocità di rotazione. All'uscita della campana 21 il filo si trova quindi non solo a scorrere sulla campana con velocità di decine di metri/min in direzione longitudinale, ma anche a ruotare strisciando sulla campana stessa trascinato dal balloon B, che ad esempio ruota a 5000 giri/min: per effetto dell’attrito tra il filo e la superficie della campana 21, il rinvio a campana 21 viene trascinato dal filo e tende a ruotare ad una velocità vicina a quella del balloon. With reference to Figure 2, at the outlet from the axial duct 24 of the unwinder 20 the yarn F rests on the return device 21 and is deflected downwards by the return exerted by the upper rotating part 15 and begins to form the internal balloon B animated in rotation at high speed, for example 5000 rpm. The bell-shaped return device 21 of figures 1 and 2 receives the yarn from the axial duct 24 of the winder 20 - which rotates in the opposite direction to the rotation of the balloon B at a reduced speed, from a few tens of rpm at the beginning of coil 11 to a few hundred rpm. The relative rotation speed - between the two sections of the wire respectively arriving from the terminal ring of the arm 23 of the winder 20 and leaving the bell transmission 21 - is the sum of the two rotation speeds. At the exit of the bell 21 the wire is therefore not only to slide on the bell with a speed of tens of meters / min in the longitudinal direction, but also to rotate by crawling on the bell itself dragged by the balloon B, which for example rotates at 5000 rpm / min: due to the friction between the wire and the surface of the bell 21, the bell transmission 21 is dragged by the wire and tends to rotate at a speed close to that of the balloon.
All'uscita del rinvio superiore 21 del dipanatore 20 il filato F ridiscende formando il balloon interno B. At the exit of the upper return 21 of the unwinder 20 the yarn F goes down again forming the internal balloon B.
L'andamento nel tempo della tensione istantanea del filato nel suo percorso di risalita verso il rinvio superiore 21 à ̈ esemplificativamente mostrato nella linea piena TI della figura 3, dall'inizio alla fine della bobina 11. L'andamento della tensione media del filato à ̈ invece mostrato nella linea TM a tratto e punto. La tensione istantanea risulta pulsante irregolarmente e mediamente crescente dall'inizio alla fine. Tale tensione complessiva à ̈ la risultante di tutte le forze e le resistenze offerte dal filato e dal sistema in moto dal punto di prelievo fino all'entrata nel condotto radiale 28. The trend over time of the instantaneous tension of the yarn in its ascent path towards the upper return 21 is shown by way of example in the solid line T1 of figure 3, from the beginning to the end of the bobbin 11. The trend of the average tension of the yarn à It is instead shown in the dash-and-dot TM line. The instantaneous voltage is pulsating irregularly and on average increasing from start to finish. This overall tension is the result of all the forces and resistances offered by the yarn and by the system in motion from the pick-up point to the entry into the radial duct 28.
Al contrario del balloon esterno B', il balloon interno B non dispone di puleggia compensatrice per indisponibilità di spazio e per la geometria del sistema. Per i motivo già esposti il filato del balloon interno B presenta naturalmente una tensione pulsante che à ̈ causa di instabilità del balloon stesso. Per tale motivo il balloon interno B varia continuamente la sua forma e la sua dimensione. La tensione del balloon interno B non può essere né troppo alta né troppo bassa. Tensioni troppo basse possono causare interferenze tra i due balloon B e B', ma il pericolo maggiore risiede negli eccessi di tensione. Un eccesso di tensione del balloon discendente B può ridurre l'avvolgimento della riserva del secondo balloon B' attorno alla superficie 36 portandolo alla condizione di instabilità . Tale eccesso può inoltre far diminuire la dimensione radiale del balloon interno B e causare il contatto tra il balloon stesso rotante ad elevata velocità con la superficie cilindrica del cestello fisso 10, con la conseguente interruzione del filo. Al contatto, il filo aderisce al cestello e si avvolge su di esso strappandosi immediatamente. Unlike the external balloon B ', the internal balloon B does not have a compensating pulley due to unavailability of space and due to the geometry of the system. For the reasons already explained, the yarn of the internal balloon B naturally presents a pulsating tension which causes the balloon itself to become unstable. For this reason the internal balloon B continuously varies its shape and size. The tension of the internal balloon B cannot be too high or too low. Too low voltages can cause interference between the two balloons B and B ', but the greatest danger lies in excess voltage. An excess of tension of the descending balloon B can reduce the wrapping of the reserve of the second balloon B 'around the surface 36 bringing it to the condition of instability. This excess can also decrease the radial dimension of the internal balloon B and cause contact between the balloon itself rotating at high speed with the cylindrical surface of the fixed basket 10, with the consequent interruption of the wire. Upon contact, the wire adheres to the basket and winds around it, tearing immediately.
Come già spiegato con maggiori particolari nelle le domande di brevetto EP 2.028.300 e 2.028.301 della stessa richiedente, la tensione di svolgimento del filo dalla bobina 11 non à ̈ regolare. Pertanto, come già spiegato, la tensione di dipanatura cresce mediamente da inizio a fine bobina, così come la velocità di rotazione del dipanatore, che può variare dai 50-100 giri/min iniziali ai 500-600 giri/min finali, aumentando di 3-4 volte, in base al rapporto tra i diametri iniziale e finale della bobina. As already explained in greater detail in the patent applications EP 2,028,300 and 2,028,301 of the same applicant, the unwinding tension of the thread from the bobbin 11 is not regular. Therefore, as already explained, the winding voltage increases on average from the beginning to the end of the reel, as well as the rotation speed of the winder, which can vary from the initial 50-100 rpm to the final 500-600 rpm, increasing by 3-4 times, based on the ratio between the initial and final diameters of the coil.
Inoltre, l’escursione periodica del punto di prelievo del filato F dalla bobina 11 genera, come detto, una pulsazione di tensione dovuta alla geometria di dipanatura; a causa della sua inerzia, il dipanatore 20 ha l’effetto dannoso di amplificare tale pulsazione di tensione. Infatti, in corrispondenza del superamento del punto superiore di prelievo dalla bobina 11, si ha un aumento di tensione di dipanatura del filo F: il braccio 23 del dipanatore 20 subisce un’accelerazione, sopravanza il punto di prelievo del filo e, non essendoci più il filato a tirarlo, ruota libero per sua inerzia, mentre in corrispondenza del superamento del punto inferiore di prelievo dalla bobina 11, accade il contrario e cioà ̈ il punto di prelievo del filo sopravanza il braccio 23 del dipanatore 20 e lo traina di nuovo in rotazione. Furthermore, the periodic excursion of the point of withdrawal of the yarn F from the bobbin 11 generates, as mentioned, a voltage pulsation due to the unwinding geometry; due to its inertia, the winder 20 has the damaging effect of amplifying this voltage pulsation. In fact, when the upper pick-up point from the reel 11 is exceeded, there is an increase in the unwinding tension of the thread F: the arm 23 of the unwinder 20 undergoes an acceleration, exceeds the point of pick-up of the thread and, as there is no the more the yarn pulling it, it rotates free due to its inertia, while in correspondence with the passing of the lower pick-up point from the spool 11, the opposite happens and that is, the pick-up point of the thread overcomes the arm 23 of the winder 20 and pulls it again in rotation.
Perciò, in occasione della decelerazione del dipanatore 20, il filo F deve trasmettergli una coppia rotatoria aggiuntiva per riportarlo alla velocità di regime: questi effetti di sopravanzamento e di ripresa del traino del dipanatore 20 generano pertanto ulteriori strappi sul filo F che si aggiungono alle pulsazioni di tensione con effetti indesiderati. Therefore, on the occasion of the deceleration of the winder 20, the wire F must transmit an additional rotary torque to it to bring it back to the operating speed: these effects of overrun and recovery of the towing of the winder 20 therefore generate further tears on the wire F which are added to the pulsations of tension with undesirable effects.
Riassumendo, la riduzione di diametro della bobina 11 causa l’aumento della tensione media di dipanatura e della velocità di rotazione media del dipanatore 20, mentre le variazioni di tensione di dipanatura tra parte alta e parte bassa della bobina 11 causano le brusche accelerazioni e decelerazioni periodiche del moto rotatorio del dipanatore 20. In summary, the reduction in diameter of the reel 11 causes an increase in the average winding voltage and the average rotation speed of the winder 20, while the variations in the winding voltage between the upper and lower part of the reel 11 cause sudden accelerations and periodic decelerations of the rotary motion of the winder 20.
Il problema tecnico riguarda pertanto la frenatura del sistema per ridurre tali fluttuazioni di velocità indotte dal dipanatore 20 e l’effetto sulle pulsazioni di tensione ad esse correlate, in modo da evitare eccessivi sbalzi di tensione con conseguenti interferenze dei balloon B e B’ e rotture indesiderate. The technical problem therefore concerns the braking of the system to reduce these speed fluctuations induced by the winder 20 and the effect on the voltage pulsations related to them, in order to avoid excessive voltage surges with consequent interference of the balloons B and Bâ € ™ and unwanted breakups.
Nella tecnica nota sono stati proposti dispositivi per il controllo e per la compensazione delle pulsazioni della tensione del filo di alimentazione nei fusi a quattro torsioni, ad esempio con le domande di brevetto EP 2.028.300 e 2.028.301 della stessa richiedente. Tali dispositivi prevedono rispettivamente di operare variando la lunghezza del percorso del filo tra l’anello terminale del braccio rotante 23 e il rinvio a campana 21 posto alla sommità del dipanatore 20, oppure di rendere folle il rinvio a campana 21 rispetto al dipanatore 20 e di dotare di freno il dipanatore stesso. Tale freno consente di ridurre le fluttuazioni di velocità angolare del dipanatore 20 dovute al richiamo non costante del filo prelevato dalla rocca 11, ma induce una tensione supplementare e costante nel filo. In the known art, devices have been proposed for controlling and compensating the pulsations of the tension of the feeding thread in the four-twist spindles, for example with the patent applications EP 2,028,300 and 2,028,301 of the same applicant. These devices provide respectively to operate by varying the length of the path of the wire between the terminal ring of the rotating arm 23 and the bell transmission 21 located at the top of the winder 20, or to make the bell transmission 21 neutral with respect to the winder 20 and to equip the winder itself with a brake. This brake allows to reduce the angular speed fluctuations of the winder 20 due to the non-constant recall of the yarn taken from the bobbin 11, but induces an additional and constant tension in the yarn.
Un dispositivo per mettere in moto il dipanatore dall’esterno azionandolo con un proprio motore ad una velocità corrispondente a quella di dipanatura à ̈ stato proposto in EP 1.045.053: in tal modo non si avrebbero pulsazioni di tensione. A device for starting the winder from the outside by activating it with its own motor at a speed corresponding to the winding speed was proposed in EP 1.045.053: in this way there would be no voltage pulsations.
La presente invenzione à ̈ pertanto diretta ad un dispositivo di frenatura del sistema che supera le prestazioni offerte dai dispositivi della tecnica nota e consente di controllare l'andamento e la tensione del balloon interno B nel punto in cui il filato prelevato dalla bobina 11 arriva al rinvio a campana 21 e costituisce l'inizio di detto balloon, inducendo un effetto di frizione del rinvio a campana 21 sul dipanatore 20 e modulando così la velocità di rotazione relativa tra detti elementi. The present invention is therefore directed to a braking device of the system which exceeds the performances offered by the devices of the prior art and allows to control the trend and the tension of the internal balloon B at the point where the yarn taken from the bobbin 11 reaches the bell-shaped transmission 21 and constitutes the beginning of said balloon, inducing a friction effect of the bell-shaped transmission 21 on the unwinder 20 and thus modulating the relative rotation speed between said elements.
La presente invenzione, nella sua accezione più generale di dispositivo dipanatore al servizio di un ritorcitoio a quattro torsioni à ̈ definita nella prima rivendicazione. Le sue varianti o realizzazioni preferite vengono definite nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 11. The present invention, in its more general meaning as a winding device serving a four-twisting twister, is defined in the first claim. Its preferred variants or embodiments are defined in dependent claims 2 to 11.
Le caratteristiche ed i vantaggi del dipanatore secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of the winder according to the present invention will become more evident from the following description, which is an example and not a limitation one, referring to the attached schematic drawings in which:
la figura 1 riporta lo schema della struttura di un fuso a quattro torsioni, Figure 1 shows the diagram of the structure of a four-twist spindle,
la figura 2 riporta la sua vista esplosa illustrativa del suo funzionamento, Figure 2 shows its exploded view illustrating its operation,
la figura 3 mostra l'andamento nel tempo della tensione del filato nel suo percorso di risalita verso il rinvio superiore nei fusi secondo le figure precedenti, Figure 3 shows the trend over time of the tension of the yarn in its ascent path towards the upper return in the spindles according to the previous figures,
la figura 4 mostra lo schema del dispositivo dipanatore secondo la presente invenzione, figure 4 shows the diagram of the unwinding device according to the present invention,
la figura 5 mostra alcune varianti di forma e costituzione della guarnizione tra dipanatore e deviatore. figure 5 shows some variants of shape and constitution of the gasket between the winder and the diverter.
Le caratteristiche ed i vantaggi del dispositivo dipanatore secondo la presente invenzione risultano più evidenti dalla descrizione di una sua tipica realizzazione, esemplificativa ma non limitativa, illustrata nella figura 4. The characteristics and advantages of the unwinding device according to the present invention are more evident from the description of a typical embodiment thereof, exemplifying but not limiting, illustrated in Figure 4.
Il dispositivo secondo l’invenzione risponde all’esigenza di ridurre le fluttuazioni di tensione del filato in ingresso al balloon interno B dovute alle pulsazioni della tensione di svolgimento del filo dalla bobina di alimentazione e della velocità rotatoria del dipanatore, che sono intrinseche al sistema e pertanto non eliminabili. The device according to the invention responds to the need to reduce the tension fluctuations of the yarn entering the internal balloon B due to the pulsations of the unwinding tension of the yarn from the supply reel and the rotary speed of the winder, which are intrinsic to the system and therefore cannot be eliminated.
Il dispositivo dipanatore 50 secondo la presente invenzione, ed illustrato in figura 4, viene realizzato secondo la precedente descrizione per quanto riguarda la sua parte inferiore, vale a dire il braccio 23, la cavità assiale interna 24 con tensionatore 25 del filo F, che consiste in un pistone elastico 26 che preme il filato contro due sedi 27 anulari poste in corrispondenza alle due estremità superiore ed inferiore arrotondate del pistone 26. The unwinding device 50 according to the present invention, and illustrated in Figure 4, is made according to the previous description as regards its lower part, that is to say the arm 23, the internal axial cavity 24 with tensioner 25 of the thread F, which consists in an elastic piston 26 which presses the yarn against two annular seats 27 placed in correspondence with the two rounded upper and lower ends of the piston 26.
Per ottenere il miglior effetto frenante ed una maggiore stabilità del percorso del filo nel fuso a quattro torsioni, una realizzazione preferita della presente invenzione prevede che nel cestello portabobina 10 venga posta una bobina 11 con senso di avvolgimento del filo binato F preferibilmente concorde con il senso di rotazione del balloon interno B, così che il suo svolgimento durante il funzionamento del fuso risulti controverso rispetto alla rotazione del balloon interno B. In order to obtain the best braking effect and greater stability of the path of the yarn in the four-twist spindle, a preferred embodiment of the present invention provides that a reel 11 is placed in the reel-holder basket 10 with the direction of winding of the coupled yarn F preferably in accordance with the direction rotation of the internal balloon B, so that its unwinding during the operation of the spindle is controversial with respect to the rotation of the internal balloon B.
Come già descritto nella precedente domanda di brevetto EP 2.028.301, tra il deviatore a campana 51 e il dipanatore 50 sottostante, viene inserito un cuscinetto a sfere 52, calettato alla sommità del corpo 53 che contiene la cavità assiale 24 per assicurare l’indipendenza rotatoria del rinvio a campana 51 rispetto al dipanatore sottostante 50, che ruotano in senso opposto tra loro sommando la velocità di rotazione del balloon interno B e la velocità angolare di svolgimento della bobina 11, che corrisponde alla velocità di rotazione del dipanatore 50. As already described in the previous patent application EP 2,028,301, between the bell-shaped diverter 51 and the underlying unwinder 50, a ball bearing 52 is inserted, keyed to the top of the body 53 which contains the axial cavity 24 to ensure the rotational independence of the bell transmission 51 with respect to the underlying unwinder 50, which rotate in the opposite direction to each other by adding the rotation speed of the internal balloon B and the angular speed of unwinding of the reel 11, which corresponds to the rotation speed of the unwinder 50.
Tra il corpo del dipanatore 50 e il deviatore a campana 51 viene interposto un elemento frenante costituito da una guarnizione anulare 60. La guarnizione anulare 60 à ̈ montata nello spazio disponibile tra il deviatore 51 ed il dipanatore 50, libera di fare piccoli movimenti assiali e radiali rispetto ai detti due elementi: essa può quindi ruotare con velocità diversa da quella del dipanatore 50 e del deviatore a campana 51. Tale guarnizione anulare 60, a causa del suo peso, si appoggia con la sua faccia inferiore sulla sommità del corpo 53, ed in particolare sulla faccia superiore della ghiera 54 di bloccaggio del cuscinetto 52, e può avere – a causa della sua libertà di movimento radiale – un contatto più o meno esteso con la faccia interna del deviatore a campana 51. A braking element consisting of an annular gasket 60 is interposed between the body of the winder 50 and the bell-shaped diverter 51. The annular gasket 60 is mounted in the space available between the diverter 51 and the winder 50, free to make small axial movements and radial with respect to said two elements: it can therefore rotate with a speed different from that of the winder 50 and the bell-shaped deviator 51. This annular gasket 60, due to its weight, rests with its lower face on the top of the body 53, and in particular on the upper face of the ring nut 54 for locking the bearing 52, and may have - due to its freedom of radial movement - a more or less extended contact with the internal face of the bell-shaped diverter 51.
L’effetto frenante indotto dalla guarnizione anulare 60 si esercita sia sul dipanatore 50 che sul deviatore 51, quando tale guarnizione 60 ruota ad una velocità differente da tali elementi. L’intensità dell’effetto frenante della guarnizione 60 sul dipanatore 50 dipende direttamente dalla differenza di velocità tra loro, tenendo conto anche del senso di rotazione relativo. Lo stesso vale per l’effetto frenante esercitato dalla guarnizione 60 sul deviatore a campana 51. The braking effect induced by the annular gasket 60 is exerted both on the winder 50 and on the diverter 51, when said gasket 60 rotates at a speed different from said elements. The intensity of the braking effect of the seal 60 on the winder 50 directly depends on the difference in speed between them, also taking into account the relative direction of rotation. The same applies to the braking effect exerted by the gasket 60 on the bell diverter 51.
La guarnizione anulare 60 viene realizzata con materiali resistenti all’usura, con bassi coefficienti di attrito, bassa densità e elasticità elevata. Essa può venire realizzata con feltro di fibre naturali e sintetiche, ovvero con materiali plastici a base polimerica, sinterizzati o in schiuma, ad esempio con polimeri fluorurati come il teflon o con poliolefine come il polietilene. The ring seal 60 is made of wear resistant materials, with low coefficients of friction, low density and high elasticity. It can be made with natural and synthetic fiber felt, or with polymer-based, sintered or foam plastic materials, for example with fluorinated polymers such as Teflon or with polyolefins such as polyethylene.
Come mostrato nella figura 5, la guarnizione anulare 60 può venire realizzata in forma aperta o in forma chiusa. Ai fini del montaggio e della manutenzione, la forma chiusa di sinistra risulta più adatta con le guarnizioni di materiale più morbido mentre, quando la guarnizione à ̈ realizzata con materiale più rigido, nella forma aperta di destra la guarnizione viene interrotta con un taglio 61, praticato nella sua circonferenza, per poterla montare e sostituire agevolmente. As shown in Figure 5, the annular gasket 60 can be made in an open or closed form. For assembly and maintenance purposes, the closed shape on the left is more suitable with seals made of softer material while, when the seal is made of a more rigid material, in the open shape on the right the seal is interrupted with a cut 61, practiced in its circumference, to be able to assemble and replace it easily.
La guarnizione 60, al crescere della velocità rotatoria del deviatore 51, viene da esso trascinata per attrito e centrifugata contro la superficie interna del deviatore 51 stesso. Di conseguenza si hanno due effetti: a causa della spinta centrifuga aumenta sia l’area di contatto dello spigolo superiore della guarnizione 60 contro la superficie interna del deviatore 51, sia il numero di fibre del feltro o di particelle di materiale plastico che vanno a contatto contro la superficie interna del deviatore 51. Il risultato à ̈ che l’azione frenante indotta sul deviatore 51 e sul dipanatore 50 cresce al crescere della velocità relativa del deviatore 51 e della ghiera 54. A più alte velocità corrisponde maggiore forza frenante, e viceversa. The gasket 60, as the rotational speed of the diverter 51 increases, is dragged by it by friction and centrifuged against the internal surface of the diverter 51 itself. Consequently there are two effects: due to the centrifugal thrust both the contact area of the upper edge of the gasket 60 against the internal surface of the diverter 51 increases, and the number of fibers in the felt or particles of plastic material that go to contact against the internal surface of the diverter 51. The result is that the braking action induced on the diverter 51 and on the winder 50 increases as the relative speed of the diverter 51 and the ring nut 54 increases. The higher the speed, the greater the braking force, and viceversa.
Le superfici interna del deviatore a campana 51 e superiore della ghiera 54 devono essere sufficientemente lisce, preferibilmente con rugosità non superiori a 1,2 micrometri, in modo da limitare l’usura sulla guarnizione anulare 60. The internal surfaces of the bell-shaped diverter 51 and the top of the ring nut 54 must be sufficiently smooth, preferably with a roughness not exceeding 1.2 micrometers, in order to limit wear on the annular gasket 60.
Il deviatore a campana 51 ruota a velocità variabili ed indotte da quella del balloon B interno, che in generale ruota a 4000-5000 giri/min; il dipanatore 50 ruota a velocità più basse, non più di 500-600 giri/min. Le velocità dei detti due elementi 50 e 51 sono controverse e pertanto si sommano rispetto alla guarnizione ad anello 60. The bell-shaped deviator 51 rotates at variable speeds induced by that of the internal balloon B, which generally rotates at 4000-5000 rpm; the winder 50 rotates at lower speeds, not more than 500-600 rpm. The speeds of said two elements 50 and 51 are controversial and therefore add up with respect to the ring gasket 60.
Il deviatore a campana 51 non ruota a velocità costante: la sua velocità dipende dalla tensione del filo. Coma già detto sopra, per effetto dell’attrito tra il filo e la superficie esterna del deviatore 51, generato dalla tensione stessa del filo, il deviatore 51 viene trascinato dal filo e tende a ruotare ad una velocità vicina a quella del balloon. The bell diverter 51 does not rotate at a constant speed: its speed depends on the thread tension. As already mentioned above, due to the friction between the yarn and the external surface of the deviator 51, generated by the tension of the yarn itself, the deviator 51 is dragged by the yarn and tends to rotate at a speed close to that of the balloon.
Se la tensione del filo à ̈ grande - come nel caso di titoli grossi in lavorazione, oppure di velocità di raccolta elevate, oppure quando si à ̈ alla fine della bobina - aumenta l’attrito tra filo e deviatore 51, aumenta la coppia trasmessa dal filo al deviatore 51 ed il deviatore 51 ruota ad una velocità molto prossima a quella del balloon B, anche in presenza della frenatura crescente esercitata dalla guarnizione anulare 60. Nel caso contrario, cioà ̈ quando la tensione del filo à ̈ bassa, il deviatore a campana 51 scivola rispetto al filo ruotante del balloon e riduce la sua velocità , ruotando ad una velocità nettamente minore di quella del balloon B, per l’effetto della frenatura esercitata da parte della guarnizione anulare 60. If the thread tension is great - as in the case of large counts being processed, or at high collection speeds, or when it is at the end of the spool - the friction between the thread and the diverter 51 increases, the transmitted torque increases. from the wire to the diverter 51 and the diverter 51 rotates at a speed very close to that of the balloon B, even in the presence of the increasing braking exerted by the annular gasket 60. In the opposite case, that is, when the tension of the yarn is low, the diverter bell 51 slides with respect to the rotating wire of the balloon and reduces its speed, rotating at a speed significantly lower than that of balloon B, due to the braking effect exerted by the annular gasket 60.
La superficie esterna del deviatore a campana rotante 51 viene realizzata con un discreto coefficiente di attrito, affinché il filo azionato in rotazione alla velocità del balloon B, che ad esempio ruota a 5000 giri/min, eserciti un efficace trascinamento sul deviatore a campana 51. In linea generale sono adatti alla realizzazione dell’invenzione valori di coefficiente di attrito per la superficie esterna del deviatore a campana 51 compresi tra 0.1 e 0.3. The external surface of the rotating bell diverter 51 is made with a fair coefficient of friction, so that the wire driven in rotation at the speed of the balloon B, which for example rotates at 5000 rpm, exerts an effective drag on the bell diverter 51 In general, coefficient of friction values for the external surface of the bell-shaped diverter 51 between 0.1 and 0.3 are suitable for carrying out the invention.
L’energia cinetica per trascinare il deviatore 51 à ̈ fornita dalla rotazione del balloon del filo, generata a sua volta dal sistema di azionamento che mantiene il fuso in rotazione costante. The kinetic energy to drag the diverter 51 is provided by the rotation of the wire balloon, generated in turn by the drive system which keeps the spindle in constant rotation.
Al variare della differenza di velocità di rotazione tra il deviatore a campana 51 ed il balloon B, varia la componente tangenziale della velocità di uscita del filato rispetto al deviatore 51. In occasione del rilascio della tensione non avviene lo “spanciamento†del balloon B ma aumenta leggermente l’andamento a spirale del balloon stesso tra il deviatore 51 e l’ingresso nel condotto radiale 28 di figura 2. Il contrario avviene all’aumento della tensione. As the rotation speed difference between the bell diverter 51 and the balloon B varies, the tangential component of the output speed of the yarn with respect to the deviator 51 varies. When the tension is released, balloon B does not "bulge" but the spiral movement of the balloon itself slightly increases between the diverter 51 and the entry into the radial duct 28 of figure 2. The opposite occurs when the voltage increases.
Per quanto riguarda il dipanatore 50, esso à ̈ obbligato a seguire lo svolgimento del filato. La tensione a cui il dipanatore à ̈ soggetto, a causa della tensione del filato F dipanato, corrisponde alla coppia che gli deve essere fornita per mantenerlo in rotazione, vincendo la resistenza dovuta agli attriti. Nelle fasi di transitorio, come precedentemente spiegato, in occasione delle decelerazioni del dipanatore, il filato deve trasmettergli una coppia rotatoria aggiuntiva per riportarlo alla velocità di regime. As regards the unwinder 50, it is obliged to follow the unwinding of the yarn. The tension to which the unwinder is subjected, due to the tension of the unwound yarn F, corresponds to the torque that must be supplied to keep it in rotation, overcoming the resistance due to friction. In the transitional phases, as previously explained, when the winder decelerates, the yarn must transmit an additional rotary torque to it to bring it back to the operating speed.
Il funzionamento del sistema di frenatura costituito dalla guarnizione anulare 60 labile ed interposta tra il deviatore 51 e il dipanatore 50 si può spiegare come segue. L’entità dell’azione frenante dipende dalla somma delle due velocità di rotazione e dall’attrito della guarnizione 60: la guarnizione 60, libera di muoversi radialmente e in appoggio sulla superficie superiore della ghiera 54, ha lo spigolo superiore appoggiato contro la superficie interna del deviatore 51, e quindi l’azione di frenatura avviene per strisciamento relativo tra due parti in rotazione. The operation of the braking system constituted by the labile annular gasket 60 and interposed between the diverter 51 and the unwinder 50 can be explained as follows. The extent of the braking action depends on the sum of the two rotation speeds and on the friction of the seal 60: the seal 60, free to move radially and resting on the upper surface of the ring nut 54, has the upper edge resting against the internal surface of the diverter 51, and therefore the braking action takes place by relative sliding between two parts in rotation.
Attraverso il corpo della guarnizione 60, l’azione di frizione tra questi componenti controrotanti ha l’effetto di dissipare energia cinetica e quindi causare l’azione di frenatura. L’energia cinetica dissipata durante l’azione di frenatura à ̈ fornita ovviamente dalla rotazione del balloon del filo, generata a sua volta dal sistema di azionamento che mantiene il fuso in rotazione costante. Siccome poi il deviatore a campana 51 ruota comunque a velocità molto superiori a quelle del dipanatore 50, la sua energia cinetica à ̈ sempre maggiore di quella del dipanatore e l’azione frenante si esercita prevalentemente sul dipanatore 50. Through the body of the gasket 60, the friction action between these counter-rotating components has the effect of dissipating kinetic energy and therefore causing the braking action. The kinetic energy dissipated during the braking action is obviously provided by the rotation of the wire balloon, generated in turn by the drive system that keeps the spindle in constant rotation. Since the bell-shaped diverter 51 still rotates at speeds much higher than those of the winder 50, its kinetic energy is always greater than that of the winder and the braking action is mainly exercised on the winder 50.
Ad esempio, le accelerazioni rotatorie del deviatore a campana 51 e del dipanatore 50, causate da un aumento di tensione del filo F, producono un aumento della somma delle due velocità di rotazione e, di conseguenza, per effetto dell’attrito della guarnizione anulare 60 aumenta l’azione frenante sui due elementi controrotanti. Analogamente, le decelerazioni rotatorie del deviatore a campana 51 e del dipanature 50, causate da una diminuzione di tensione del filo F, producono una diminuzione della somma delle due velocità di rotazione e, di conseguenza, per effetto dell’attrito della guarnizione anulare 60 diminuisce l’azione frenante sui due elementi controrotanti. For example, the rotational accelerations of the bell-shaped deviator 51 and of the winder 50, caused by an increase in the tension of the thread F, produce an increase in the sum of the two rotation speeds and, consequently, due to the friction of the annular gasket 60 increases the braking action on the two counter-rotating elements. Similarly, the rotational decelerations of the bell-shaped deviator 51 and of the unwinding 50, caused by a decrease in the tension of the thread F, produce a decrease in the sum of the two rotation speeds and, consequently, due to the friction of the annular seal 60 the braking action on the two counter-rotating elements decreases.
All’inizio della bobina 11 il dipanatore 50 ruota a bassa velocità e la tensione media del filo à ̈ bassa, il deviatore a campana 51 ruota quindi a minore velocità rispetto alla rotazione del balloon B: l’azione frenante del sistema – che à ̈ proporzionale alla somma delle velocità – à ̈ pertanto bassa. At the beginning of the reel 11 the winder 50 rotates at low speed and the average tension of the yarn is low, the bell-shaped deviator 51 therefore rotates at a lower speed than the rotation of the balloon B: the braking action of the system â € “Which is proportional to the sum of the speeds - it is therefore low.
Al termine della bobina 11 il dipanatore 50 ruota ad alta velocità e la tensione media del filo à ̈ alta, il deviatore a campana 51 ruota quindi ad alta velocità trascinato dalla rotazione del balloon B: l’azione frenante del sistema – che à ̈ proporzionale alla somma delle velocità – à ̈ pertanto alta. At the end of the reel 11 the unwinder 50 rotates at high speed and the average tension of the yarn is high, the bell-shaped diverter 51 then rotates at high speed dragged by the rotation of the balloon B: the braking action of the system - which It is proportional to the sum of the speeds - it is therefore high.
Per meglio spiegare l’effetto ottenuto con l’inserimento della guarnizione 60 tra dipanatore e deviatore a campana à ̈ opportuno chiarire quanto accade nei fusi a quattro torsioni che ne sono privi: nei transitori della dipanatura in cui la tensione del filo aumenta, il dipanatore accelera improvvisamente in quanto soggetto ad un aumento repentino della tensione e tende a sopravanzare il punto di prelievo del filato dalla bobina; il sopravanzamento genera una caduta della tensione del filo, con conseguente andamento a strappo della rotazione del dipanatore. To better explain the effect obtained with the insertion of the gasket 60 between the winder and the bell diverter, it is appropriate to clarify what happens in the four-twist spindles that do not have them: in the transients of the unwinding in which the wire tension increases, the unwinder suddenly accelerates as it is subject to a sudden increase in tension and tends to overtake the point where the yarn is taken from the bobbin; the over-advance generates a drop in the wire tension, with a consequent tear-off trend of the rotation of the unwinder.
Diversamente, nei fusi a quattro torsioni dotati della guarnizione 60 tra dipanatore 50 e deviatore a campana 51 nei transitori della dipanatura in cui la tensione del filo aumenta, il dipanatore inizia ad accelerare, ma nel contempo il filo F, a causa della maggior tensione, trascina con maggior forza il deviatore 51 che inizia ad accelerare; l’aumento delle velocità relative del dipanatore 50 e del deviatore 51 si traduce in un aumento dello strisciamento sulla guarnizione 60, che si oppone esplicando una maggiore azione frenante. In considerazione del fatto che l’energia cinetica del deviatore 51 à ̈ significativamente superiore a quella del dipanatore 50, l’effetto frenante si scarica maggiormente sul dipanatore che, in ultima analisi, accelera meno di quanto accadrebbe in assenza della guarnizione anulare 60. In questo modo il dipanatore 50 non riesce a sopravanzare il punto di prelievo del filato e non si ha l’effetto dell’andamento a strappi della sua rotazione. On the other hand, in the four-twist spindles equipped with the gasket 60 between the winder 50 and the bell-shaped diverter 51 in the transients of the winding in which the tension of the yarn increases, the winder begins to accelerate, but at the same time the yarn F, due to the greater tension, it drags the deviator 51 with greater force, which begins to accelerate; the increase in the relative speeds of the winder 50 and the diverter 51 results in an increase in the sliding on the gasket 60, which opposes it by carrying out a greater braking action. In consideration of the fact that the kinetic energy of the diverter 51 is significantly higher than that of the winder 50, the braking effect is more discharged on the winder which, ultimately, accelerates less than what would happen in the absence of the annular gasket 60 In this way the unwinder 50 is unable to go beyond the point of withdrawal of the yarn and there is no effect of the jerky trend of its rotation.
Analogamente succede nei transitori della dipanatura in cui la tensione del filo F cala; in questo caso la dinamica à ̈ opposta: al calare della tensione del filo F il dipanatore inizia a rallentare, nel contempo il filo F a causa della minore tensione trascina con minor forza il deviatore 51, che quindi inizia a decelerare; la diminuzione delle velocità relative del dipanatore 50 e del deviatore 51 si traduce in una diminuzione dello strisciamento sulla guarnizione 60, che genera quindi una minore azione frenante: il dipanatore, frenato di meno, decelera meno di quanto accadrebbe in assenza della guarnizione. Similarly it happens in the transients of the unwinding in which the tension of the thread F drops; in this case the dynamics are opposite: when the tension of the wire F decreases, the unwinder begins to slow down, at the same time the wire F, due to the lower tension, drags the deviator 51 with less force, which therefore begins to decelerate; the decrease in the relative speeds of the winder 50 and the diverter 51 results in a decrease in the sliding on the gasket 60, which therefore generates less braking action: the winder, braked less, decelerates less than what would happen in the absence of the gasket.
Riassumendo, l’interposizione della guarnizione anulare 60 tra dipanatore 50 e deviatore a campana 51 ha quindi l’effetto di attenuare le brusche variazioni della rotazione del dipanatore 50 e quindi ridurre le eccessive variazioni di tensione che possono generare interferenze dei balloon e rotture del filo. In summary, the interposition of the annular gasket 60 between the winder 50 and the bell-shaped diverter 51 therefore has the effect of attenuating the sudden variations in the rotation of the winder 50 and therefore reducing the excessive voltage variations that can generate interference of the balloons and breakages. of the thread.
Le caratteristiche di funzionamento del dispositivo secondo l’invenzione sono molto differenti da quelle dei compensatori di tensione nei ritorcitoi a quattro torsioni noti dalla tecnica. The operating characteristics of the device according to the invention are very different from those of the voltage compensators in the four-twist twisters known from the art.
Il sistema di frenatura secondo l’invenzione à ̈ applicato al deviatore a campana 51 rispetto al dipanatore 50 ed à ̈ di tipo adattivo e auto-compensante: adattivo perché la sua azione frenante media cresce al diminuire del diametro della bobina 11 in alimentazione; auto-compensante perché nei transitori si oppone alle variazioni di velocità del dipanatore 50, che sono causa di sbalzi di tensione e di rotture indesiderate del filo. The braking system according to the invention is applied to the bell-shaped diverter 51 with respect to the winder 50 and is of the adaptive and self-compensating type: adaptive because its average braking action increases as the diameter of the coil 11 decreases when feeding ; self-compensating because in the transients it opposes the speed variations of the winder 50, which cause voltage surges and unwanted wire breaks.
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